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GEBIET
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Die vorliegende Offenbarung betrifft das Dämpfen eines Kraftfahrzeug-Antriebsstrangs. Genauer betrifft die Offenbarung eine Torsionsdämpfungs-Baugruppe gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, wie beispielsweise aus der
DE 197 29 423 A1 oder
DE 35 05 677 A1 bekannt.
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HINTERGRUND
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Herkömmliche Fahrzeugantriebsstränge übersetzen Drehmoment und Drehzahl von einem Antriebsaggregat (zum Beispiel einer Brennkraftmaschine) über ein Getriebe zu einem oder mehreren Rädern. Es sind verschiedene Torsionsdämpfungs-Baugruppen angewandt worden, um die Vibrationen und Schwingungen, die durch das Antriebsaggregat erzeugt werden, zu dämpfen. Zum Beispiel wenden manche Antriebsstränge ein Schwungrad zwischen einer Kraftmaschine und einer Kupplung an. Wenn die Kupplung eingerückt ist, hilft das Schwungrad zu vermindern, dass sich Vibrationen von der Kraftmaschine durch den Antriebsstrang ausbreiten. Mit zunehmendem Verlangen nach verbesserten Vibrationseigenschaften in Fahrzeugen ist jedoch das Einmassenschwungrad in bestimmten Situationen, wie zum Beispiel bei ihrem Gebrauch in kleineren Kraftmaschinen, ungeeignet gewesen.
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Infolgedessen wenden manche Antriebsstranganordnungen ein Doppelmassenschwungrad mit einem Paar rotierender Massen, die miteinander mit einer Feder verbunden sind, und einem Dämpfersystem an, um das Ausmaß an Torsionsvibrationen in dem Antriebsstrang zu verringern. Eine erste Masse ist mit der Kraftmaschinen-Kurbelwelle auf der Kraftmaschinenseite des Feder- und Dämpfersystems verbunden, und eine zweite Masse ist mit der Kupplungsseite des Feder - und Dämpfersystems verbunden. Bei manchen Antriebssträngen wird ein Antriebsring angewandt, der einen Ringkanal bildet, der eine Mehrzahl von Schraubenfedern aufweist, die in dem Kanal getragen sind. Diese Feder-Masse-Dämpfersysteme können jedoch Schwingungen und Pulsationen in bestimmten Drehzahlbereichen verstärken. In Anbetracht des Obigen ist ersichtlich, dass ein Bedarf für eine Torsionsdämpfer-Baugruppe besteht, die Antriebsstrangvibrationen weiter vermindert.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, diesen Bedarfs mit einer Torsionsdämpfer-Baugruppe gerecht zu werden, die möglichst wenig radialen Bauraum benötigt.
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ZUSAMMENFASSUNG
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Diese Aufgabe wird mit einer Torsionsdämpfer-Baugruppe mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
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In einer Form ist eine Torsionsdämpfer-Baugruppe zum Übertragen von Drehmoment zwischen einem Antriebsaggregat eines Antriebsstrangs und einem Eingang eines Getriebes vorgesehen. Die Torsionsdämpfer-Baugruppe umfasst eine Eingangsmasse, die zur funktionalen Verbindung mit dem Antriebsaggregat zur gemeinsamen Rotation mit diesem ausgestaltet ist, und eine Ausgangsmasse, die zur funktionalen Verbindung mit dem Eingang des Getriebes zur gemeinsamen Rotation mit diesem ausgestaltet ist. Ein Dämpfungselement ist zwischen der Eingangsmasse und der Ausgangsmasse angeordnet. Das Dämpfungselement ist betreibbar, um Drehmoment zwischen der Eingangsmasse und der Ausgangsmasse zu übersetzen und Schwingung, die durch das Antriebsaggregat erzeugt wird, zu dämpfen. Das Dämpfungselement ist ausgestaltet, um zuzulassen, dass die Eingangs- und Ausgangsmassen relativ zueinander über eine begrenzte Winkeldistanz rotieren können. Eine Bypasskupplung ist ausgestaltet, um die Eingangs- und Ausgangsmassen miteinander zur gemeinsamen Rotation zu koppeln, wenn sie während eines ersten Drehzahlbereichs eingerückt ist, um verstärkte Vibrationen und Pulsationen, die durch das Antriebsaggregat, das Dämpfungselement und die Eingangs- und Ausgangsmassen hervorgerufen werden, zu minimieren. Ein Bypasskupplungs-Freigabehebel ist schwenkbar mit der Ausgangsmasse verbunden. Der Bypasskupplungs-Freigabehebel weist einen Vorspannabschnitt und ein beschwertes Ende auf. Der Bypasskupplungs-Freigabehebel ist betreibbar, um relativ zu der Ausgangsmasse schwenkbar zu rotieren, und der Vorspannabschnitt ist betreibbar, um die Bypasskupplung von der Eingangsmasse weg vorzuspannen, um die Bypasskupplung auszurücken, wenn während eines zweiten Drehzahlbereichs ein vorbestimmten Betrag an Fliehkraft auf den Bypasskupplungs-Freigabehebel wirkt, um ein Dämpfen durch das Dämpfungselement zu gestatten.
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In einer anderen Form, die entweder mit den anderen hierin beschriebenen Formen kombiniert oder getrennt von diesen sein kann, ist eine Torsionsdämpfer-Baugruppe zum Übertragen von Drehmoment zwischen einem Antriebsaggregat eines Antriebsstrangs und einem Eingang eines Getriebes vorgesehen. Die Torsionsdämpfer-Baugruppe umfasst eine Eingangsmasse, die zur funktionalen Verbindung mit dem Antriebsaggregat zur gemeinsamen Rotation mit diesem ausgestaltet ist, und eine Ausgangsmasse, die zur funktionalen Verbindung mit dem Eingang des Getriebes zur gemeinsamen Rotation mit diesem ausgestaltet ist. Eine Mehrzahl von Dämpfungselementen ist zwischen der Eingangsmasse und der Ausgangsmasse angeordnet. Die Dämpfungselemente sind betreibbar, um Drehmoment zwischen der Eingangsmasse und der Ausgangsmasse zu übersetzen und durch das Antriebsaggregat erzeugte Schwingung zu dämpfen. Eine Bypasskupplung ist ausgestaltet, um die Eingangs- und Ausgangsmassen miteinander zur gemeinsamen Rotation zu koppeln, wenn sie während eines ersten Drehzahlbereichs eingerückt ist, um verstärkte Vibrationen und Pulsationen zu minimieren. Es ist ein oder es sind mehrere Bypasskupplungs-Freigabehebel vorgesehen, die jeweils einen Vorspannabschnitt und ein beschwertes Ende aufweisen. Der / Die Bypasskupplungs-Freigabehebel ist / sind ausgestaltet, um relativ zu der Ausgangsmasse schwenkbar zu rotieren. Der Bypassabschnitt / Die Bypassabschnitte sind betreibbar, um die Bypasskupplung von der Eingangsmasse weg vorzuspannen und somit die Bypasskupplung auszurücken, wenn während eines zweiten Drehzahlbereichs auf den / die Bypasskupplungs-Freigabehebel ein vorbestimmter Betrag an Fliehkraft wirkt, um ein Dämpfen durch das Dämpfungselement zu gestatten.
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In einer anderen Form, die mit den anderen hierin beschriebenen Formen entweder kombiniert oder getrennt von diesen sein kann, ist eine Torsionsdämpfer-Baugruppe zum Übertragen von Drehmoment zwischen einem Antriebsaggregat eines Antriebsstrangs und einem Eingang des Getriebes vorgesehen. Die Torsionsdämpfer-Baugruppe umfasst Eingangs- und Ausgangsmassen, Schraubenfedern, eine Bypasskupplung und Bypasskupplungs-Freigabehebel. Die Eingangsmasse ist ausgestaltet, um funktional mit dem Antriebsaggregat zur gemeinsamen Rotation damit verbunden zu sein. In der Eingangsmasse ist eine Mehrzahl von Ausschnitten ausgebildet. Die Ausgangsmasse ist zur funktionellen Verbindung mit dem Eingang des Getriebes zur gemeinsamen Rotation mit diesem ausgestaltet. Die Ausgangsmasse weist eine Scheibe und eine sich von der Scheibe erstreckende Nabe auf. In der Scheibe ist eine Mehrzahl von Ausschnitten ausgebildet, und die Nabe weist eine Mehrzahl von erhöhten Abschnitten auf, die durch eine Mehrzahl von in der Nabe gebildeten Vertiefungen getrennt sind. Die Schraubenfedern sind zwischen der Eingangsmasse und der Ausgangsmasse angeordnet, und die Schraubenfedern sind innerhalb der Ausschnitte der Eingangsmasse und der Ausschnitte der Scheibe der Ausgangsmasse angeordnet. Die Schraubenfedern sind betriebbar, um Drehmoment zwischen der Eingangsmasse und der Ausgangsmasse zu übersetzen und durch das Antriebsaggregat erzeugte Schwingung zu dämpfen. Die Drehbewegung einer jeden Masse relativ zu der anderen Masse erzeugt eine rotatorische Auslenkung in den Schraubenfedern. Die Bypasskupplung ist ausgestaltet, um die Eingangs- und Ausgangsmassen miteinander zur gemeinsamen Rotation zu koppeln, wenn sie während eines ersten Drehzahlbereichs eingerückt ist, um verstärkte Vibrationen und Pulsationen zu minimieren. Die Bypasskupplung umfasst Kupplungsfedern und eine Reibplatte. Die Reibplatte umfasst sich von dort erstreckende Nasen. Jede Nase erstreckt sich durch eine der Ausnehmungen der Nabe, um die Reibplatte zur gemeinsamen Rotation mit der Ausgangsmasse zu halten. Die Kupplungsfedern sind ausgestaltet, um die Reibplatte gegen die Eingangsmasse vorzuspannen, wenn die Bypasskupplung eingerückt ist. Die Bypasskupplungs-Freigabehebel sind schwenkbar mit der Scheibe der Ausgangsmasse verbunden und sie weisen jeweils eine Vorspannwalze und ein beschwertes Ende auf. Die Kupplungsfedern spannen die Nasen gegen die Walzen vor. Die Bypasskupplungs-Freigabehebel sind betreibbar, um schwenkbar relativ zu der Ausgangsmasse zu rotieren, und die Walzen sind betreibbar, um die Bypasskupplung von der Eingangsmasse weg vorzuspannen und somit die Bypasskupplung auszurücken, wenn während eines zweiten Drehzahlbereichs ein vorbestimmter Betrag an Fliehkraft auf die Bypasskupplungs-Freigabehebel wirkt, um ein Dämpfen der Schraubenfedern zu gestatten.
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Weitere Merkmale, Vorteile und Anwendbarkeitsbereiche werden aus der hierin angegebenen Beschreibung deutlich werden. Es ist zu verstehen, dass die Beschreibung und besonderen Beispiele lediglich zu Veranschaulichungszwecken dienen.
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Figurenliste
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Die hierin beschriebenen Zeichnungen dienen nur zu Veranschaulichungszwecken. Die Komponenten in den Figuren sind nicht notwendigerweise maßstäblich, wobei die Betonung stattdessen auf der Veranschaulichung von Prinzipien der Erfindung gelegt ist. Darüber hinaus bezeichnen in all den unterschiedlichen Ansichten gleiche Bezugszeichen entsprechende Teile. In den Zeichnungen:
- 1 ist ein schematisches Diagramm einer Torsionsdämpfer-Baugruppe gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung;
- 2 ist eine zusammengesetzte Graphik, die Schwingungen veranschaulicht, die dem Antriebsaggregat und der Dämpferanordnung von 1 zugeordnet sind;
- 3 ist eine Perspektivansicht einer Ausführungsform der Torsionsdämpfer-Baugruppe von 1 gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung;
- 4 ist eine Seitenansicht der Torsionsdämpfer-Baugruppe von 3 gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung; und
- 5 ist eine Querschnittsansicht der Torsionsdämpfer-Baugruppe der 3 - 4 gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
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Die folgende Beschreibung ist lediglich beispielhafter Natur.
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Nun unter Bezugnahme auf 1 ist eine Torsionsdämpfer-Baugruppe zum Übertragen von Drehmoment zwischen einem Antriebsaggregat eines Antriebsstrangs (wie einer Kraftmaschine) und einem Eingang eines Getriebes veranschaulicht und allgemein mit 10 bezeichnet. Die Torsionsdämpfer-Baugruppe 10 umfasst eine Eingangsmasse 12 und eine Ausgangsmasse 14. Die Eingangsmasse 12 ist ausgestaltet, um funktional mit dem Antriebsaggregat (nicht gezeigt) zur gemeinsamen Rotation damit verbunden zu sein. Die Ausgangsmasse 14 ist zur funktionalen Verbindung mit dem Eingang des Getriebes (nicht gezeigt) zur gemeinsamen Rotation mit diesem ausgestaltet. Die Eingangs- und Ausgangsmassen 12, 14 sind miteinander durch ein oder mehrere Dämpfungselemente, wie etwa mehrere Federn, gekoppelt, die bei Bezugszeichen 16 schematisch dargestellt sind. In manchen Ausführungsformen kann auch, falls dies gewünscht ist, ein Dämpfer enthalten sein. Die Federn 16 sind angeordnet, um eine begrenzte Winkelrotation zwischen der Eingangsmasse 12 und der Ausgangsmasse 14 vorzusehen.
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Eine Bypasskupplung 18 verbindet selektiv die Eingangsmasse 12 mit der Ausgangsmasse 14. Die Bypasskupplung 18 ist zur starren Verbindung der Eingangs- und Ausgangsmassen 12, 14 miteinander zur gemeinsamen Rotation ausgestaltet, wenn die Bypasskupplung 18 eingerückt ist. Wenn die Bypasskupplung ausgerückt ist, sind die Eingangs- und Ausgangsmassen 12, 14 durch die Dämpfungselemente (in dieser Ausführungsform die Federn 16) gekoppelt, so dass die Eingangs- und Ausgangsmassen relativ zueinander über eine begrenzte Distanz rotieren können. Das heißt, die zwei Massen 12, 14 sind miteinander durch die Federn 16 derart gekoppelt, dass eine Rotationsbewegung zwischen den beiden Massen 12, 14 eine rotatorische Auslenkung in den Federn 16 schafft, die ein Rückstelldrehmoment zwischen den beiden Massen 12, 14 erzeugt. Die Federn 16 senken das Niveau an Torsionsvibrationen, die durch das Zünden der Kraftmaschine erzeugt werden, in zumindest bestimmten Drehzahlbereichen ab.
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Unter Bezugnahme auf 2 ist eine Graphik veranschaulicht, die das Schwingungsdrehmomentverhältnis des Ausgangsschwingungsdrehmoments über das Eingangsisolationsdrehmoment als eine Funktion der Kraftmaschinen-Schwingungsfrequenz F zeigt. In dem oberen Teil der Graphik ist das Verhältnis des Ausgangsschwingungsdrehmoments T2 zu dem Eingangsschwingungsdrehmoment T1 durch die Dämpferbaugruppe 10 hindurch, mathematisch als T2/T1 ausgedrückt, als eine Funktion der Kraftmaschinen-Schwingungsfrequenz F veranschaulicht. Bei Resonanzfrequenzen zwischen der Kraftmaschinen-Schwingungsfrequenz und dem Dämpferbaugruppen-Schwingungsdrehmoment wird das Schwingungsdrehmomentverhältnis T2/T1 verstärkt sein. Der untere Teil der Graphik zeigt die Kraftmaschinen-Schwingungsfrequenz F, die auf beiden Achsen X und y zunimmt, so dass die Kraftmaschinen-Schwingungsfrequenz als eine zunehmende 45-Grad-Linie gezeigt ist. Die Kraftmaschinen-Schwingungsfrequenz nimmt im Allgemeinen zu, wenn die Kraftmaschinen-Drehzahl (U/min) zunimmt.
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Dementsprechend wird bei bestimmten Kraftmaschinen-Drehzahlen, und wenn die Bypasskupplung 18 ausgerückt ist, das Verhältnis von dem Schwingungsdrehmomentausgang zu dem Schwingungsdrehmomenteingang T2/T1 Resonanz erreichen und verstärkt werden. Die Verstärkungszone ist in der Graphik von 2 bei A gezeigt. In der Regel tritt die Verstärkung bei niedrigeren Drehzahlen auf und kann dem Starten der Kraftmaschine zugeordnet sein. Wenn die Kraftmaschinen-Drehzahl über die Verstärkungszone A hinaus zunimmt, dämpft die Dämpferbaugruppe 10 (bei ausgerückter Kupplung 18) die Schwingungen, so dass T2/T1 < 1. Mit anderen Worten wird das Schwingungsdrehmoment T2/T1 gedämpft, und die Dämpferbaugruppe 10 wird eine wünschenswerte Einrichtung. In dieser Ausführungsform ist die Dämpfungszone D der Bereich, bei dem Dämpfen auftritt und wobei T2 < T1 und T2/T1 < 1. In der Dämpfungszone D tritt die Isolation des Eingangsschwingungsdrehmoments T1 aufgrund des Dämpferelements oder der Federn 16 auf.
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Da eine Verstärkung der Drehmomentschwingung in der Regel unerwünscht ist, kann die Beseitigung der Verstärkungszone A erwünscht sein. Deshalb wird die Bypasskupplung 18 in der Verstärkungszone A eingerückt. Da die Bypasskupplung 18 die Eingangs- und Ausgangsmassen 12, 14 miteinander zur gemeinsamen Rotation verriegelt oder festlegt, ist das Verhältnis von Schwingungsdrehmomentausgang zu Schwingungsdrehmomenteingang immer gleich Eins, wenn die Bypasskupplung 18 eingerückt ist. Mit anderen Worten T2/T1 = 1, wenn die Bypasskupplung 18 eingerückt ist. Die Verstärkungszone A kann dann beseitigt werden, indem die Bypasskupplung 18 bis zum Ende der Verstärkungszone A an den Punkt AEND eingerückt gehalten wird.
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Deshalb kann die Torsionsdämpfer-Baugruppe 10 der vorliegenden Offenbarung die Bypasskupplung 18 in einem Startdrehzahlbereich S einrücken. Die Bypasskupplung 18 kann dann bei einer Öffnungsdrehzahl O, die dem Ende AEND der Verstärkungszone A entspricht, ausgerückt oder geöffnet werden. Bei höheren Drehzahlen, im Dämpfungsdrehzahlbereich DS, kann die Bypasskupplung 18 ausgerückt oder offen sein, und die Federn 16 und/oder andere Dämpferelemente können das Schwingungsdrehmoment in der Dämpfungszone D dämpfen. Das Ergebnis ist, dass während des Start-Kraftmaschinen-Drehzahl-(U/min-)Bereichs S die Verstärkungszone A beseitigt ist und das Schwingungsdrehmoment dämpfungsfrei, aber auch verstärkungsfrei bleibt.
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Nun unter Bezug auf die 3 - 5 ist eine besondere Anordnung der Torsionsdämpfer-Baugruppe 10 veranschaulicht. Die Bypasskupplung 18 wird durch Fliehkräfte gelöst. Diese ist bevorzugt derart entworfen, dass, wenn die Kraftmaschinen-Drehzahl die Öffnungsdrehzahl O erreicht, Fliehkräfte bewirken, dass die Bypasskupplung 18 ausrückt und zulässt, dass das Dämpfungselement oder die Federn 16 die Drehmomentschwingungen dämpfen.
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Die Ausgangsmasse 14 ist ein Käfig, der eine erste Käfigseite 20 und eine gegenüberliegende zweite Käfigseite 22 mit einem Kanal 24 dazwischen aufweist. Die Eingangsmasse 12 ist eine Antriebsplatte, die zwischen der ersten und zweiten Käfigseite 20, 22 der Ausgangsmasse 14 angeordnet ist. In beiden Eingangs- und Ausgangsmassen 12, 14 sind Ausschnitte 26 ausgebildet, um vier Schraubenfedern zu halten. Die Schraubenfedern 16 sind innerhalb der Ausschnitte 26 sowohl der Eingangsmasse 12 als auch der Ausgangsmasse 14 angeordnet. Die vier Schraubenfedern 16 sind zwischen den Eingangs- und Ausgangsmassen 12, 14 angeordnet und koppeln die Eingangs- und Ausgangsmassen 12, 14, wie es oben anhand von 1 beschrieben wurde. Zum Beispiel sind die Schraubenfedern 16 betreibbar, um Drehmoment zwischen der Eingangsmasse 12 und der Ausgangsmasse 14 zu übersetzen und durch das Antriebsaggregat erzeugte Schwingung zu dämpfen, wobei die Rotationsbewegung einer jeden Masse 12, 14 relativ zu der anderen Masse 12, 14 eine rotatorische Auslenkung in den Schraubenfedern 16 schafft. In dieser Ausführungsform weisen beide Eingangs- und Ausgangsmassen 12, 14 eine Kreisform auf und rotieren auf einer Mittelachse X. Es ist zu verstehen, dass, obgleich vier Schraubenfedern 16 veranschaulicht sind, wenig oder mehr Schraubenfedern 16 verwendet werden könnten.
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Die Ausgangsmasse 14 umfasst einen Scheibenabschnitt 28 und eine Nabe 30, die sich von der Scheibe 28 erstreckt. Die Ausschnitte 26 der Ausgangsmasse 14 sind in dem Scheibenabschnitt 28 gebildet. Die Nabe ist kreisförmig und sie weist vier erhöhte Abschnitte 32 auf, die durch vier Ausnehmungen 34 getrennt sind, die in der Nabe 30 gebildet sind. Die Ausnehmungen 34 bilden Schlitze, durch die sich Abschnitte der Reibplatte 36 der Bypasskupplung 18 erstrecken, welche nachstehend ausführlich weiter beschrieben werden. Obgleich vier erhöhte Abschnitte 32 und vier Ausnehmungen 34 veranschaulicht sind, könnten weniger oder mehr erhöhte Abschnitte 32 und Ausnehmungen 34 verwendet werden, ohne aus dem Gedanken und Umfang der vorliegenden Offenbarung hinauszufallen.
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Die Bypasskupplung 18 umfasst eine Reibplatte 36 und eine Mehrzahl von Kupplungsfedern 38, die in dieser Ausführungsform Belleville-Federn sind (siehe 5). Die Kupplungsfedern 38 können durch einen Sprengring 39 an ihrer Stelle gehalten werden. Die Kupplungsfedern 38 spannen die Reibplatte 36 gegen die Eingangsmasse 12 vor. Wenn die Bypasskupplung 18 eingerückt ist, wie es in 5 gezeigt ist, berührt daher die Reibplatte 36 die Eingangsmasse 12.
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Von der Reibplatte 36 erstrecken sich eine oder mehrere Nasen 40. In der veranschaulichten Ausführungsform weist die Reibplatte 36 vier Nasen 40 auf, die voneinander gleich beabstandet um den Umfang der kreisförmigen Reibplatte 36 herum orientiert sind. Jede Nase 40 erstreckt sich durch eine Ausnehmung 34 der Nabe 30, die im zusammengebauten Zustand die Reibplatte 36 mit der Ausgangsmasse 14 zur gemeinsamen Rotation mit dieser hält. Genauer blockieren die Ränder der erhöhten Abschnitte 32 die Nasen 40 gegenüber einer Rotation mit Bezug auf die Nabe 30. An der Reibplatte ist Reibmaterial 56, wie etwa körnigen Korund, angeordnet, um die Reibung zu erhöhen und ein Gleiten zwischen der Reibplatte 36 und der Eingangsmasse 12 zu verhindern, wenn die Bypasskupplung 18 eingerückt ist. In manchen Ausführungsformen könnte die einzelne Reibplatte 36 durch eine Verstärkungsplatte, die auf ein Kupplungspaket wirkt, ersetzt sein.
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Dementsprechend ist die Bypasskupplung 18 ausgestaltet, um die Eingangs- und Ausgangsmassen 12, 14 zur gemeinsamen Rotation miteinander zu koppeln, wenn sie während des Startdrehzahlbereichs S eingerückt ist, um verstärkte Vibrationen und Pulsationen zu minimieren. Es ist zu verstehen, dass in manchen Ausführungsformen der Startdrehzahlbereich S irgendein vorbestimmter Kraftmaschinen-Drehzahlbereich sein könnte, und er nicht notwendigerweise bei der Öffnungsdrehzahl O enden muss. Darüber hinaus wird der Startdrehzahlbereich S auf der Basis der besonderen Kraftmaschine oder des Typs von Kraftmaschine und der Konstruktionsparameter der Torsionsdämpfer-Baugruppe 10, einschließlich der Steifigkeit der Federn 16, variieren. Deshalb kann man sagen, dass die Bypasskupplung 18 die Eingangs- und Ausgangsmassen 12, 14 während eines ersten Drehzahlbereichs einrückt, wobei der erste Drehzahlbereich irgendein gewünschter Drehzahlbereich ist.
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Zumindest ein Bypasskupplungs-Freigabehebel 42 ist schwenkbar mit der Scheibe 28 der Ausgangsmasse 14 über einen Drehstift 52 oder irgendein anderes geeignetes Mittel verbunden. Alternativ kann der Bypasskupplungs-Freigabehebel 24 schwenkbar mit einer anderen Komponente verbunden sein. Der Drehstift 52 und/oder Hebel 42 kann, falls es erwünscht ist, durch ein Drucklager 53 eingeführt sein. In der veranschaulichten Ausführungsform werden vier Bypasskupplungs-Freigabehebel 42 verwendet (siehe 4; der Einfachheit halber oder als Alternative ist in 3 nur einer gezeigt), jedoch ist zu verstehen, dass mehr oder weniger als vier Bypasskupplungs-Freigabehebel 42 verwendet werden könnten, ohne aus dem Gedanken und Umfang der vorliegenden Erfindung hinauszufallen.
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Jeder Bypasskupplungs-Freigabehebel 42 weist ein Vorspannbauteil, wie etwa eine Walze 44, an einem Vorspannende 50 auf, und jeder Kupplungs-Freigabehebel 42 weist eine beschwertes Ende 46 auf, das entgegengesetzt zu dem Vorspannende 50 angeordnet ist. Das beschwerte Ende 46 ist weiter von dem Drehstift 52 weg angeordnet als das Vorspannende 50 von dem Drehstift 52 angeordnet ist. Mit anderen Worten liegt der Drehstift 52 näher bei der Walze 44 und dem Vorspannende 50 als bei dem beschwerten Ende 46. Zum Beispiel könnte das beschwerte Ende 46 in einem ersten Abstand von dem Drehstift 52 gelegen sein, und das Vorspannende 50 könnte in einem zweiten Abstand von dem Drehstift 52 gelegen sein, wobei der zweite Abstand gleich etwa der Hälfte oder einem Drittel oder einem Viertel des ersten Abstands ist. Alternativ muss jedoch das beschwerte Ende 46 sich nicht weiter von dem Drehpunkt 52 weg als das Vorspannende 50 erstrecken.
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In einer Abwandlung weist der Hauptkörper 48 des Hebels 42 eine gekrümmte oder gebogene Form auf, wobei die Walze 42 an einem Ende des Bogens angeordnet ist und das beschwerte Ende 46 an dem anderen Ende des Bogens angeordnet ist. Durch die Mitte der Walze 44 hindurch könnte eine Bohrung 43 ausgebildet sein, durch die sich der Hauptkörperabschnitt 48 erstreckt. Ein Haltebauteil (nicht gezeigt) oder ein anderes geeignetes Mittel könnte verwendet werden, um die Walze 44 an dem Hauptkörperabschnitt 48 zu halten.
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Die Bypasskupplungs-Freigabehebel 42 könnten integral als ein Stück gebildet sein, so dass die Masse des Hebels 42 von dem Hauptkörperabschnitt 48 und dem Vorspannende 50 weggenommen wird, während die Masse des Hebels 42 an dem beschwerten Ende 46 intakt bleibt. Alternativ könnte das beschwerte Ende 46 ein Gewicht aufweisen, das an diesem angebracht ist, um es schwerer als den Hauptkörperabschnitt 48 und das Vorspannende 50 zu machen. In nochmals anderen Ausführungsformen könnte der Hebel 42 überall eine gleichmäßige Dicke und ein gleichmäßiges Gewicht aufweisen, wobei das „beschwerte Ende“ 46 dennoch dazu dient, Fliehkräften in Ausführungsformen entgegenzuwirken, in welchen das beschwerte Ende 46 sich weiter von dem Drehstift 52 weg erstreckt als die Walze 44 und das Vorspannende 50.
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Die Kupplungsfedern 38 spannen die Nasen 40 der Reibplatte 36 gegen die Walzen 44 vor. Die Bypasskupplungs-Freigabehebel 42 sind betreibbar, um relativ zu der Ausgangsmasse 14 an dem Drehstift 52 schwenkbar zu rotieren. Genauer verschwenkt das beschwerte Ende 46 von der zentralen Drehachse X nach außen hin weg, wenn Fliehkräfte einen vorbestimmten Schwellenwert erreichen und diese auf das beschwerte Ende 46 des Hebels 42 wirken. Wenn das beschwerte Ende 46 von der Mittelachse X weg verschwenkt, verschwenken das Vorspannende 50 und die Walzen 44 in Richtung der Mittelachse X. Wenn die Walzen 44 sich in Richtung der Mittelachse X bewegen, üben sie Druck gegen die Nasen 40 aus (siehe 5, wobei Pfeil T die Bewegungsrichtung der Walze 44 darstellt, wenn das beschwerte Ende 46 aufgrund einer Zunahme von Fliehkräften nach außen verschwenkt).
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In dieser Ausführungsform sind die Bypasskupplungs-Freigabehebel 42 an einer Seite des Ausgangselements 14 entlang einer Stirnebene angebracht, die die YZ-Ebene ist, wie es in 3 veranschaulicht ist. Die Nasen 40 erstrecken sich unter einem spitzen Winkel α mit Bezug auf die Stirnebene des Ausgangselements 14, welcher irgendein geeigneter spitzer Winkel sein kann; zum Beispiel könnte der Winkel α im Bereich von etwa 20 Grad bis etwa 60 Grad liegen, oder der Winkel α könnte etwa 30 Grad oder etwa 45 Grad betragen. Die Nasen 40 bilden Nockenrampen für die Walzen 44, um auf diese einzuwirken, wenn sie sich in Richtung der Mittelachse X bewegen. Die Walzen 44 sind betreibbar, um die Nasen 40 und die Reibplatte 36 nach außen und weg von der Antriebsplatte oder dem Eingangselement 12 zu schieben. Mit anderen Worten sind die Walzen 44 betreibbar, um die Bypasskupplung 18 von der Eingangsmasse 12 weg vorzuspannen, um die Bypasskupplung 18 auszurücken, wenn auf die Bypasskupplungs-Freigabehebel 42 ein vorbestimmter Betrag an Fliehkraft wirkt.
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Die Bypasskupplung 18 wird vorzugsweise während des Dämpfungsdrehzahlbereichs D ausgerückt, der bei der Öffnungsdrehzahl O beginnt und größer als diese ist, um ein Dämpfen durch die Schraubenfedern 16 zu gestatten, jedoch ist zu verstehen, dass die Bypasskupplung 18 alternativ in anderen Dämpfungsdrehzahlbereichen ausgerückt sein kann, wie etwa jene, die niedriger als die Öffnungsdrehzahl O sind, oder die bei irgendeinem Punkt höher als die Öffnungsdrehzahl O starten. Deshalb kann gesagt werden, dass die Bypasskupplung während eines zweiten Drehzahlbereichs ausgerückt ist, wobei der zweite Drehzahlbereich irgendein gewünschter Drehzahlbereich sein kann.
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Die Torsionsdämpfer-Baugruppe 10 kann auch eine Wegstreckenbegrenzungseinrichtung 54 umfassen, die jedem Bypasskupplungs-Freigabehebel 42 entspricht. Die Wegstreckenbegrenzungseinrichtungen 54 sind ausgestaltet, um die Wegstrecke der beschwerten Enden 46 der Bypasskupplungs-Freigabehebel 42 zu begrenzen, indem das beschwerte Ende 46 physikalisch daran gehindert wird, sich an den Wegstreckenbegrenzungseinrichtungen 54 vorbei zu bewegen. Die Wegstreckenbegrenzungseinrichtungen 54 könnten in der Form von erhöhten Verlängerungen des Ausgangselements 14 vorgesehen sein, wie es in den 3 und 4 gezeigt ist; jedoch könnte auch jede andere geeignete Wegstreckenbegrenzungseinrichtung ebenfalls oder alternativ verwendet werden. In anderen Ausführungsformen können die Wegstreckenbegrenzungseinrichtungen 54 weggelassen werden, weil die Nase 40 oder der erhöhte Abschnitt 32 der Nabe 30 als Wegstreckenbegrenzungseinrichtungen wirken können, die die Wegstrecke der Walzen 44 begrenzen.
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In der veranschaulichten Abwandlung sind vier Bypasskupplungs-Freigabehebel 42 und vier Nasen 40 der Reibplatte 36 gleichmäßig um die zentrale Drehachse X der Torsionsdämpfer-Baugruppe 10 herum verteilt. Alternativ könnte(n) ein, zwei, drei, fünf, sechs oder mehr Bypasskupplungs-Freigabehebel 42 und entsprechende Nasen 40 angewandt werden, ohne aus dem Gedanken und Umfang der vorliegenden Offenbarung hinauszufallen.
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Die Torsionsdämpfer-Baugruppe 10, die Bypasskupplungs-Freigabehebel 42 benutzt, kann zu einer hohen Betätigungskraft innerhalb eines begrenzten Konstruktionsraums in der Lage sein, wobei sie auf Fliehkräften, die bereits aufgrund der Rotation der Eingangsmasse 12 vorhanden sind, beruht, um den Bypasskupplungs-Freigabehebel 42 zu betätigen. Der zentrifugal betätigte Bypasskupplungs-Freigabehebel 42 kann den Konstruktionsraum und die Kosten von Steuersystemkomponenten beseitigen, die für hydraulisch oder elektrisch gesteuerte Kupplungen benötigt werden.
