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Die Erfindung betrifft eine Drehmomentübertragungseinrichtung umfassend eine Primärseite und eine Sekundärseite, die gegen die Kraft eines Energiespeichers relativ zueinander verdrehbar sind, wobei die Primärseite und die Sekundärseite über eine fliehkraftgesteuerte Kupplung drehfest miteinander verbindbar sind.
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Gattungsgemäße Drehmomentübertragungseinrichtungen sind als Zweimassenschwungräder (ZMS) im Antriebsstrang von Kraftfahrzeugen bekannt. Das Zweimassenschwungrad wird üblicherweise im Antriebsstrang zwischen Verbrennungsmotor und Fahrzeugkupplung angeordnet, die Primärseite oder Primärmasse ist folglich mit der Kurbelwelle des Verbrennungsmotors verbunden, die Sekundärseite oder Sekundärmasse ist Teil der Fahrzeugkupplung oder zumindest mit dieser verbunden. Das Zweimassenschwungrad kann zusätzlich mit einem Fliehkraftpendel versehen sein.
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Insbesondere bei einem Antriebsstrang mit sehr steifer Federkennlinie kann die Resonanzfrequenz des Systems so hoch liegen, das der Motor beim Startvorgang darin „hängenbleiben“ kann und gar nicht erst seine Leerlaufdrehzahl erreicht. Daher weist der Bogenfedern umfassende Energiespeicher des ZMS meist eine zweistufige Federkennlinie auf. Die erste Stufe ist dabei so weich, dass die Resonanzfrequenz des Systems entsprechend niedrig liegt und der Motor beim Start diesen Bereich schnell durchläuft. Durch die zweistufige Kennlinie wird jedoch Federkapazität geopfert. Das Isolationsvermögen ist bei einer einstufigen Kennlinie prinzipiell günstiger. Eine zweistufige Kennlinie erfordert daher einen größeren Bogenfederkanal um das geforderte Motormoment noch abdecken zu können.
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Eine Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine alternative Lösung zur Verringerung der Auswirkungen von Resonanzerscheinungen, insbesondere für das Problem des Hängenbleibens, in der Resonanzdurchfahrt anzugeben.
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Dieses Problem wird durch eine Drehmomentübertragungseinrichtung nach Anspruch 1 gelöst. Bevorzugte Ausgestaltungen bzw. Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
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Das oben genannte Problem wird insbesondere gelöst durch eine Drehmomentübertragungseinrichtung umfassend eine Primärseite und eine Sekundärseite, die gegen die Kraft eines Energiespeichers relativ zueinander verdrehbar sind, wobei Primärseite und Sekundärseite über eine fliehkraftgesteuerte Kupplung drehfest miteinander verbindbar sind, wobei die fliehkraftgesteuerte Kupplung mindestens ein Kupplungselement umfasst, das durch eine Tellerfeder in eine geschlossene Stellung gedrückt wird und durch mindestens ein Fliehkraftelement drehzahlgesteuert gegen die Kraft der Tellerfeder in eine geöffnete Stellung bewegbar ist bzw. bewegt werden kann. Unter einer Tellerfeder wird hier allgemein unabhängig von der Geometrie der Feder eine Feder mit über den Federweg nach Art einer Tellerfeder veränderlicher Federkennlinie verstanden. Unter drehzahlgesteuert wird hier verstanden, dass die fliehkraftgesteuerte Kupplung bei Rotation der Drehmomentübertragungseinrichtung um eine Drehachse abhängig von deren Drehzahl geöffnet bzw. geschlossen wird. Die Tellerfeder hat in einer Ausführungsform der Erfindung eine degressiv-konstant-progressive und bevorzugt eine degressiv-negativ-progressive Federkennlinie. Die Federkraft bleibt über den Federweg im konstanten Kennlinienbereich gleich oder lässt im negativen Kennlinienbereich nach. Insbesondere eine in einem Bereich leicht negative Federkennlinie ermöglicht es, dass die Drehzahl (Auskuppeldrehzahl, Öffnungsdrehzahl), bei der die geschlossene fliehkraftgesteuerte Kupplung öffnet bzw. auskuppelt, höher ist als die Drehzahl (Einkuppeldrehzahl), bei der die fliehkraftgesteuerte Kupplung schließt bzw. einkuppelt. Die Drehzahl, bei der die fliehkraftgesteuerte Kupplung ein- bzw. auskuppelt, weist folglich eine Hysterese auf. Weist die Tellerfeder eine Federkennlinie mit einem degressiven Bereich, einem negativen Bereich und einem progressiven Bereich auf, so liegen die Drehzahlen, bei der die fliehkraftgesteuerte Kupplung ein- bzw. auskuppelt, beiderseits eines lokalen Minimums der Federkennlinie. Die erfindungsgemäße Drehmomentübertragungseinrichtung stellt eine Lösung des oben genannten Problems für den Startvorgang eines Verbrennungsmotors dar mit einer Koppelvorrichtung bei einem Schwingungsdämpfer, der zudem mit einem Fliehkraftpendel versehen sein kann, die leicht und platzsparend ausfällt und Dämpferkonstruktionen mit einstufiger Rückstellkennlinie ermöglicht, bei denen vorzugsweise der Bogenfederkanal radial innen und das Fliehkraftpendel radial außen angeordnet werden kann.
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Die erfindungsgemäße Lösung nutzt aus, dass ein Verbrennungsmotor beim Starten kurzzeitig meist auf ca. 1200 1/min hochdreht, um anschließend auf Leerlaufdrehzahl abzufallen. Die erfindungsgemäße Lösung umfasst eine fliehkraftgesteuerte Kupplung mit einer Masse und einem Federelement, bei welcher der Abkoppelvorgang (Auskuppeln) nach dem Start bei einer wesentlich höheren Drehzahl, vorzugsweise oberhalb der Leerlaufdrehzahl, z. B. bei 1100 1/min eingeleitet wird. Der Abkoppelvorgang (Einkuppeln), beispielsweise beim Ausschalten des Motors, erfolgt bei einer Drehzahl, die unterhalb der Leerlaufdrehzahl liegt z. B. bei 650 1/min. Ein weiterer Vorteil dabei ist, dass aufgrund, der höheren Abkoppeldrehzahl die Fliehkraftmassen um ein Vielfaches kleiner ausgeführt werden können.
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In einer Ausführungsform umfasst die erfindungsgemäße Drehmomentübertragungseinrichtung eine Dämpferkonstruktion mit radial innen angeordnetem Bogenfederkanal und einem radial darüber angeordnete Fliehkraftpendel, wobei die Koppelvorrichtung eine Tellerfeder umfasst, die so stark aufgestellt ist (h0/s > 1,5), dass deren Federkennlinie einen fallenden Bereich aufweist, aber auch noch keine Schnappfeder ist. Die Tellerfeder ist so angeordnet, dass sich der Arbeitsbereich der Koppelvorrichtung ausschließlich dem fallenden Bereich der Tellerfederkennlinie bedient. Die beiden unterschiedlichen Schaltdrehzahlen werden durch die (im Arbeitsbereich) fallende Federkennlinie der entsprechend stark aufgestellten Tellerfeder ermöglicht.
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Die Tellerfeder und das mindestens eine Fliehkraftelement sind separate Bauteile, die direkt oder über weitere Bauteile miteinander verbunden sind. Vorzugsweise sind mehrere Fliehkraftelemente über den Umfang der Drehmomentübertragungseinrichtung verteilt angeordnet. Die Tellerfeder und die Fliehkraftelemente sind vorzugsweise miteinader vernietet, können aber auch mit anderen Fügeverfahren miteinader verbunden sein, z. B. durch eine Schraubverbindung, eine Schweißverbindung oder eine Schnappverbindung oder dergleichen.
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Die fliehkraftgesteuerte Kupplung umfasst in einer Ausführungsform der Erfindung Fliehkraftlaschen, die zusammen mit der Tellerfeder sekundärseitig befestigt sind. Dazu werden vorzugsweise Niete verwendet, die die Fliehkraftlaschen und die Tellerfeder sekundärseitig festlegen. Die Fliehkraftlaschen und die Tellerfeder sind vorzugsweise an einem sekundärseitig befestigten Halteblech angeordnet und mit diesem bevorzugt vernietet. Das Halteblech ist sekundärseitig festgelegt, beispielsweise fest mit einer Gegendruckscheibe bzw. Schwungscheibe einer Fahrzeugkupplung verbunden. In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist das Halteblech zwischen der Gegendruckscheibe und einem Pendelflansch eines Fliehkraftpendels eingeklemmt und dadurch sekundärseitig befestigt.
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Die Tellerfeder umfasst in einer Ausführungsform der Erfindung einen umlaufenden Ring, von dem Finger abstehen und jeweils Teile einer Fliehkraftlasche umgreifen. Die Fliehkraftlaschen werden durch die Finger in Umfangsrichtung festgelegt, insbesondere wenn die Finger in korrespondierende Ausnehmungen oder Vertiefungen der Fliehkraftlaschen eingreifen. Zudem stützen die Finger die Fliehkraftlaschen in einem besonders belasteten Bereich zusätzlich ab und erhöhen dadurch die Belastbarkeit und die Dauerfestigkeit der Drehmomentübertragungseinrichtung.
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Das Halteblech umfasst in einer Ausführungsform der Erfindung Haltearme, an denen die Tellerfeder befestigt ist. Die Haltearme können leicht an dem als Stanz-Biege-Blechteil ausgeführten Halteblech angeformt werden. Da das Halteblech im Bereich der Haltearme nicht als vollständig umlaufender Ring ausgeführt ist, wird zudem Gewicht eingespart.
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Jeweils ein Haltearm ist in einer Ausführungsform der Erfindung zusammen mit einer Fliehkraftlasche mit der Tellerfeder vernietet. Zwischen den gemeinsamen Nietverbindungen zwischen Haltearm, Tellerfeder und einer Fliehkraftlasche sind in einer Ausführungsform der Erfindung weitere Nietverbindungen zwischen der Tellerfeder und weiteren Fliehkraftlaschen angeordnet, nur ein Teil der Verbindungen zwischen der Tellerfeder und einer der Fliehkraftlaschen wird also auch zur Verbindung mit dem Halteblech genutzt.
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Die Tellerfeder ist in einer Ausführungsform der Erfindung zwischen den Fliehkraftlaschen und dem Halteblech angeordnet. Dadurch bestehen keine geometrischen Ausgestaltungen des Außenrandes der Tellerfeder in Richtung auf die Fliehkraftlaschen. Alternativ können die Haltearme des Haltebleches auch auf der den Fliehkraftlaschen zugewandten Seite der Tellerfeder befestigt werden, beispielsweise mit eigens dazu vorgesehenen Nietverbindungen.
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Die einzelnen Bleche, die als Fliehkraftlaschen dienen sind nicht an die Blechdicke oder Werkstoff der Tellerfeder gebunden und können daher z. B. schwerer ausgeführt werden, wodurch niedrigere Schaltdrehzahlen erzielt werden können. Ein Aufbringen von Reibbelägen auf die Laschen ist bei einzelnen, nicht-montierten Laschen günstiger, als wenn diese z. B. einteilig als geschlitzter Ring oder dergleichen ausgeführt sind. Vorzugsweise werden die Laschen mit dem Tellerfederkraftrand vernietet. Da die Laschen aber auch aus „weichem“ Stahl gefertigt sein können ist statt einer Nietverbindung auch eine formschlüssige Verstemmung mit der Tellerfeder möglich. Laschen aus einem sehr kohlenstoffarmen Stahl können mittels einer Punktschweißung (Kondensator-Entladungsschweißung) mit dem Federstahl der Tellerfeder verbunden werden. Um eine gute Positionierung der Fliehkraftlaschen mit der Tellerfeder sicherzustellen, kann die Tellerfeder am Kraftrand mehrere Finger (Erhebungen) aufweisen, in denen die Fliehkraftlaschen eingehängt und ausgerichtet werden können. Die Fliehkraftlaschen stellen dabei dann entsprechende Gegenformen zur Verfügung. Durch die Teilung zwischen Fliehkraftlaschen und Tellerfeder werden zudem kritische Überlagerungen von Zugspannungen, wie dies etwa bei einem einteiligen Design der Tellerfeder mit den Fliehkraftlaschen auftreten kann.
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Wird der Reibbelag nicht auf die Laschen sondern z. B. auf den Deckel umlaufend aufgebracht ist es vorteilhaft, wenn zumindest die Endbereiche der Laschenreibfläche in Umfangsrichtung so ausgeführt sind, dass diese sich gegenüber dem eigentlichen Reibdurchmesser abheben, also von der gegenüberliegenden Kontaktfläche aus gesehen nach oben bzw. konvex gebogen. So werden eventuelle Beschädigungen des Reibbelages durch sonst möglichen scharfkantigen Kontakt bei nicht angewinkelten Laschenenden vermieden.
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Die Drehmomentübertragungseinrichtung umfasst in einer Ausführungsform der Erfindung ein Fliehkraftpendel mit einem Pendelflansch wobei die fliehkraftgesteuerte Kupplung eine Laschentellerfeder mit Laschen umfasst, an deren freien Enden Zusatzmassen angeordnet sind. Die Laschentellerfeder ist vorzugsweise an dem Pendelflansch befestigt. Die Zusatzmassen sind in einer Ausgestaltung der Erfindung in axialer Richtung gesehen an der der Kupplung zugewandten Seite des Fliehkraftpendels angeordnet. Dadurch kann der Bauraum optimal ausgenutzt werden.
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Die Zusatzmassen liegen in einer Ausführungsform der Erfindung in geöffneter Stellung der fliehkraftgesteuerten Kupplung an dem Pendelflansch an, wodurch die Pendelmassen festgelegt sind, sobald die fliehkraftgesteuerte Kupplung geöffnet ist.
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Die Zusatzmassen sind in einer Ausführungsform der Erfindung drehbeweglich an den Laschen befestigt. Vorzugsweise sind die Zusatzmassen in axialer Richtung schwenkbar, also um eine senkrecht zur Rotationsachse der Drehmomentübertragungseinrichtung verlaufende Achse. Durch die bei Rotation der Drehmomentübertragungseinrichtung wirkende Fliehkraft richten sich die Zusatzmassen in radialer Richtung aus.
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Die Zusatzmassen umfassen in einer Ausführungsform der Erfindung Blattfedern, die an den Laschen befestigt sind. Die Zusatzmassen sind dadurch gegenüber den Laschen gegen die Kraft der Blattfedern drehbar um eine Achse senkrecht zur Rotationsachse der Drehmomentübertragungseinrichtung gelagert aber sonst diesen gegenüber festgelegt. Dies ist insbesondere im Anlauf aus dem Stand und im Auslauf vorteilhaft, da ein Anschlagen der Zusatzmassen vermieden wird.
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Die Tellerfeder umfasst radial nach innen abstehenden Tellerfederlaschen als Fliehkraftlaschen. Zusätzlich sind an den Enden der Tellerfederlaschen Zusatzmassen angebracht, beispielsweise eingehängt. Es ist vorteilhaft, wenn die Verbindung zwischen Tellerfederlasche und Zusatzmasse in axialer Richtung schwenkbar ausgeführt ist, da so die Zusatzmasse beim Arbeitsweg hauptsächlich eine radiale Bewegung vollzieht und damit weniger axialen Bauraum benötigt. Die Verbindung kann auch mittels einer biegeweichen Blattfeder realisiert sein. Diese stellt das Verbindungselement zwischen Lasche und Zusatzmasse dar. Bei geöffneter Kupplung können die Zusatzmassen außen am FKP-Flansch anliegen, um so die Tellerfeder bei hohen Drehzahlen zu entlasten.
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Statt eines zusätzlichen Haltebleches weist der FKP-Flansch in geeigneter Weise geformte, radial abstehende Nocken auf, welche zwischen den einzelnen Laschen / Fingern eintauchen und dienen so der sekundärseitigen Anbindung sowie der axialen Positionierung der Tellerfedereinrichtung.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigen:
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1 ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Drehmomentübertragungseinrichtung in einer Schnittdarstellung;
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2 einen vergrößerten Ausschnitt aus 1;
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3 eine räumliche Darstellung von Halteblech, Tellerfeder und Fliehkraftlaschen einer erfindungsgemäßen Drehmomentübertragungseinrichtung in einer ersten Ansicht;
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4 eine räumliche Darstellung von Halteblech, Tellerfeder und Fliehkraftlaschen einer erfindungsgemäßen Drehmomentübertragungseinrichtung in einer zweiten Ansicht;
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5 eine räumliche Schnittdarstellung durch Halteblech, Tellerfeder und Fliehkraftlaschen einer erfindungsgemäßen Drehmomentübertragungseinrichtung;
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6 ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Drehmomentübertragungseinrichtung in einer Schnittdarstellung bei eingekuppelter fliehkraftgesteuerte Kupplung;
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7 das Ausführungsbeispiel der 6 bei ausgekuppelter fliehkraftgesteuerte Kupplung;
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8 ein drittes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Drehmomentübertragungseinrichtung in einer Schnittdarstellung bei eingekuppelter fliehkraftgesteuerte Kupplung;
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9 das Ausführungsbeispiel der 8 bei ausgekuppelter fliehkraftgesteuerte Kupplung.
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In den Zeichnungen zu den Ausführungsbeispielen sind gleiche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Für das Verständnis der Erfindung weniger bedeutende Elemente in den Zeichnungen sind teilweise nicht beschrieben oder nur im ersten Ausführungsbeispiel bezeichnet.
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1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Drehmomentübertragungseinrichtung im Schnitt. Die Drehmomentübertragungseinrichtung 1 umfasst eine Primärseite 2 sowie eine Sekundärseite 3, die gegen die Kraft eines als Federspeicher ausgeführten Energiespeichers 4 relativ zueinander verdrehbar sind. Eine derartige Anordnung ist auch als Zweimassenschwungrad (ZMS) bekannt. Das Zweimassenschwungrad umfasst also im Wesentlichen die Primärseite, die Sekundärseite 3 sowie den zwischen diesen angeordneten Energiespeicher 4. An der Sekundärseite 3 der Drehmomentübertragungseinrichtung 1 ist zusätzlich eine Fliehkraftpendeleinrichtung, kurz als Fliehkraftpendel 5 bezeichnet, angeordnet.
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Die Primärseite 2 umfasst einen Primärmassenflansch 6, der einen im Wesentlichen tellerförmigen Flanschteil 6a sowie in seinem radial äußeren Bereich einen sich im Wesentlichen in axialer Richtung erstreckenden topfförmigen Hohlzylinder 6 umfasst. Im Übergang zwischen dem Flanschteil 6a und dem Hohlzylinder 6 ist ein Anlasserzahnkranz 7 an der Primärseite 2 angeordnet. Der Anlasserzahnkranz 7 weist in seinem radial äußeren Bereich eine Verzahnung auf, die mit einem Ritzel eines Anlassers eingespurt werden kann, um den Verbrennungsmotor durch ein seitens des Anlassers aufgebrachtes äußeres Drehmoment zu starten.
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Der Flanschteil 6a ist mit Schrauben 8 mit einer Kurbelwelle 9 eines ansonsten nicht dargestellten Verbrennungsmotors verbunden. Mit R ist die Rotationsachse der Drehmomentübertragungseinrichtung 1 sowie der damit verbundenen drehbaren Elemente, wie z. B. der Kurbelwelle 9 und der später beschriebenen Getriebeeingangswelle, bezeichnet. Die axiale Richtung ist parallel zur Rotationsachse R, die radiale Richtung senkrecht dazu, die Umfangsrichtung entspricht einer Drehung um die Rotationsachse R.
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An der der Kurbelwelle 9 abgewandten Seite des Flanschteils 6a ist dieses mit einer Bogenfederaufnahme 10 versehen. Die Bogenfederaufnahme 10 ist ein Blech-Stanzbiegebauteil und umfasst einen Befestigungsring 11, der nach radial innen in einen in der Schnittdarstellung bogenförmigen Bereich 12 übergeht. Der Befestigungsring 11 ist mit dem Flanschteil 6a des Primärmassenflansches 6 verschweißt, was durch eine Schweißnaht 13 in 1 dargstellt ist. Der bogenförmige Bereich 12 bildet zusammen mit dem Flanschteil 6a einen torusförmig umlaufenden Hohlraum, der nach radial innen eine umlaufende Öffnung aufweist. In dem umlaufenden Hohlraum 14 sind mehrere Bogenfedern 15 angeordnet, die jeweils äußere Bogenfedern 15a und koaxial zu diesen angeordneten Bogenfedern 15b umfassen. Die Bogenfedern 15 stützen sich mit einem ihrer Federenden an einem nicht dargestellten Stützblech, das fest mit dem Primärmassenflansch 6 bzw. dem Flanschteil 6a oder dem Befestigungsring 11 verbunden ist, ab und stützen sich mit ihrem anderen Federende jeweils an einem Sekundärflansch 16 ab, der mittels Nietbolzen 17 mit einer Gegendruckplatte 18 einer ansonsten nicht dargestellten Fahrzeugkupplung verbunden ist. Die Gegendruckplatte 18 ist in Einbaulage mittels gestrichelt dargestellter Schrauben 19 mit einem ebenfalls gestrichelt angedeuteten Kupplungsgehäuse 20 verbunden. Das Kupplungsgehäuse 20 bildet eine Abstützung für eine nicht dargestellte Kupplungstellerfeder, die eine nicht dargestellte Druckplatte in Richtung der Gegendruckplatte 18 presst und so eine nicht dargestellte Kupplungsscheibe, die mittels einer ebenfalls nicht dargestellten Nabe auf einer Steckverzahnung 21 einer Getriebeeingangswelle 22 drehfest verbunden ist. Durch Einklemmen der Kupplungsscheibe zwischen Gegendruckplatte 18 und der nicht dargestellten Druckplatte wird die Kupplung geschlossen, sodass die Getriebeeingangswelle 22 über die Drehmomentübertragungseinrichtung 1 zur Übertragung eines Drehmomentes mit der Kurbelwelle 9 verbunden ist, bei geöffneter Kupplung ist diese Verbindung entsprechend geöffnet. Da die Elemente der Kupplung und der Kupplungsbetätigung für das Verständnis der vorliegenden Erfindung bedeutungslos sind, wurde auf deren Darstellung hier der besseren Übersichtlichkeit halber verzichtet.
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Die Getriebeeingangswelle 22 stützt sich über ein Rollenlager 23 als eine mögliche Ausgestaltung eines Wälzlagers an der Kurbelwelle 9 ab und wird so gegenüber der Kurbelwelle 9 zentriert. Die Rollen des Rollenlagers 23 laufen in einem Lagerkäfig 24, der gleichzeitig einen Dichtungsring 25 trägt. Die Gegendruckplatte 18 stützt sich mit einem Lagerschuh 26 und ein Kugellager 27 an der Kurbelwelle 9 ab.
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Das Fliehkraftpendel
5 umfasst einen Pendelflansch
28, der aus einem im Wesentlichen hohlzylindrischen Befestigungsbereich
28a sowie einen im Wesentlichen lochscheibenförmigen Pendelhalter
28b besteht. Befestigungsbereich
28a und Pendelhalter
28b sind einstückig zum Beispiel als Stanzbiegebauteil gefertigt. Der Befestigungsbereich
28a umgreift axial außen eine beiderseits angefaste Verzahnung
29 der Gegendruckplatte
18. Beiderseits des Pendelhalters
28b sind Pendelteilmassen
30a und
30b angeordnet, die durch mehrere Pendelbolzen
31 fest miteinander verbunden sind. Die Pendelbolzen
31 sind in
1 gestrichelt dargestellt. Die Pendelteilmassen
30a,
30b und Pendelbolzen
31 bilden jeweils Pendelmassen
32. Die Pendelbolzen
31 sind in Langlöchern des Pendelhalters
28b gelagert. Die Langlöcher bilden zusammen mit den Pendelbolzen
31 Kulissenführungen für die Pendelmassen
32, wobei die Pendelmassen
32 so auf Pendelbahnen schwingen können, dass sowohl eine relative Drehbewegung gegenüber dem Pendelflansch
28 um die Rotationsachse R als auch eine mit der Pendelbewegung verbundene Abstandsänderung zur Rotationsachse R möglich ist. Der Aufbau und die Wirkungsweise eines solchen Fliehkraftpendels sind beispielsweise in der
DE 10 2006 028 556 dargestellt. Zum Verständnis von Aufbau und Wirkungsweise des Fliehkraftpendels
5 sei daher auf diese Schrift verwiesen.
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Zwischen der Primärseite 2 und der Sekundärseite 3 ist eine fliehkraftgesteuerte Kupplung 33 angeordnet, die eine reibschlüssige Verbindung bezüglich der Relativverdrehung zwischen der Primärseite 2 und der Sekundärseite 3 drehzahlabhängig öffnen und schließen kann. Die fliehkraftgesteuerte Kupplung 33 wird anhand der 2, die einen vergrößerten Ausschnitt aus dem Bereich um die fliehkraftgesteuerte Kupplung 33 in 1 zeigt, näher erläutert. In 2 zu erkennen ist der Flanschteil 6a und der Hohlzylinder 6b sowie der Anlasserzahnkranz 7, der Befestigungsring 11, äußere und innere Bogenfedern 15a und 15b, die Gegendruckplatte 18 mit dem Pendelflansch 28 und der Pendelmasse 32. Die fliehkraftgesteuerte Kupplung 33 umfasst im Wesentlichen ein Halteblech 34, welches eine Tellerfeder 35 sowie Fliehkraftlaschen 36 trägt. Die Fliehkraftlaschen 36 umfassen eine Befestigungsfahne 37 mit einer Bohrung, die zur Aufnahme eines Nietes 38 dient, mit dem die Befestigungsfahne 37 und die Tellerfeder 35 mit dem Halteblech 34 vernietet sind. Die Fliehkraftlasche 36 umfasst des Weiteren eine Reiblasche 39, die in eine Fliehkraftmasse 40 übergeht. Die Reiblasche 39 ist mit einem Reibbelag 41 versehen. Die Fliehkraftlasche besteht also aus der Befestigungsfahne 37, der Reiblasche 39 und der Fliehkraftmasse 40. Zwischen den einzelnen Fliehkraftlaschen verbleibt ein Spalt, die einzelnen Fliehkraftlaschen berühren sich also nicht. Das Halteblech 34 umfasst einen Ring 42, von dem sich radial nach innen Haltearme erstrecken, die im Befestigungsteller 44 mit einer Bohrung 45 zur Aufnahme der Niete 38 übergehen. Der Ring 42 weist in seinem radialen äußeren Umfang eine Vielzahl von sich im Wesentlichen axial erstreckender Klemmfahnen 46 auf. Die Klemmfahnen 46 weisen an ihrem freien Ende jeweils Abkantungen 47 auf, die nach außen gerichtet sind auf, und umfassen jeweils zwei Sicken 48, siehe dazu 4. In die Sicken 48 ragen jeweils Zähne der Verzahnung 29 am Außenumfang der Gegendruckplatte 18 ein.
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Die Klemmfahne 46 werden zwischen der Verzahnung 29 der Gegendruckplatte 18 und dem Befestigungsbereich 28a des Pendelflansches 28 eingeklemmt und sind so fest mit diesen und damit mit der Sekundärseite 3 verbunden. Die Fliehkraftlaschen 36 werden durch die Tellerfeder 35 in die in den 1 und 2 dargestellte Stellung gedrückt. Die in den 1 und 2 dargstellte Stellung der Fliehkraftlaschen 36 ist die geschlossene Stellung der fliehkraftgesteuerten Kupplung 33, bei der also die Fliehkraftlaschen 36 mit den Reibbelägen 41 an dem Befestigungsring 11 anliegen und so eine reibschlüssige Verbindung zwischen Primärseite 2 und Sekundärseite 3 herstellen. Bei einer Rotation der Drehmomentübertragungseinrichtung 1 wirkt eine radial nach außen gerichtete Kraft unter anderem auch auf die Fliehkraftlaschen 36. Dies erzeugt ein in der Darstellung der 1 und 2 im Uhrzeigersinn wirkendes Moment, um den durch den Niet 38 definierten Befestigungspunkt der Fliehkraftlasche 36. Die Tellerfeder 35 bewirkt eine entsprechende Gegenkraft bzw. ein Gegenmoment auf die Fliehkraftlasche 36 und drückt diese in die geschlossene Stellung. Bei einer als Öffnungsdrehzahl bezeichneten Rotationsgeschwindigkeit der Drehmomentübertragungseinrichtung wird die Schließkraft der Tellerfeder 35 überwunden, sodass die Fliehkraftlasche 36 mit dem Reibbelag 41 von dem Befestigungsring 11 abhebt und die fliehkraftgesteuerte Kupplung 33 öffnet. Die Federkennlinie der Tellerfeder 35 ist nun so ausgelegt, dass dieser Öffnungsbereich in einen degressiven Federbereich übergeht, wie dies nachfolgend näher beschrieben wird, sodass die Schließkraft nunmehr geringer ist als im Moment der Öffnung. Dies bewirkt, dass die Drehzahl, bei der die fliehkraftgesteuerte Kupplung 33 wieder schließt, geringer ist als die Drehzahl, bei der diese öffnet.
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Anhand der 3 bis 5 werden Halteblech 34, Tellerfeder 35 und Fliehkraftlaschen 36 näher beschrieben. Die Fliehkraftlaschen 36 sind über den Umfang verteilt auf der einen Seite der als im Wesentlichen umlaufender Ring ausgebildeten Tellerfeder 35 angeordnet, das Halteblech 34 ist auf der anderen Seite in axialer Richtung gesehen der Tellerfeder 35 angeordnet.
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Die Fliehkraftlaschen 36 umfassen die zuvor genannten sich im Wesentlichen radial nach außen erstreckenden Laschenenden der Fliehkraftmasssen 40, die in eine im Wesentlichen im Schnitt axial verlaufende Reiblasche 48 übergehen. Die Reiblaschen 48 wiederum gehen in die sich im Wesentlichen radial nach innen erstreckenden Befestigungsfahnen 37 über. Die Umfangslänge L1 der Befestigungsfahnen 37 ist geringer als die Umfangslänge L2 der Reiblaschen 48. Im Bereich des Übergangs zwischen der Reiblasche 48 auf die Befestigungsfahne 37 verläuft ein abgeschrägter Bereich 49 der Befestigungsfahne 37 in axialer Richtung gegenüber der Umfangsrichtung geneigt. Im Übergang der Reiblasche 48 zur Befestigungsfahne 37 ist zudem eine Sicke 50 in die Fliehkraftlasche 36 eingeprägt. An ihrem freien Ende weist die Befestigungsfahne 37 zwei Halteklauen 51a und 51b auf, die eine radial nach innen ragende Haltenase 52 der Tellerfeder 35 umfassen. Die Tellerfeder 35 weist, wie beispielsweise in 4 zu erkennen ist, Finger 53 auf, die radial nach außen von dem ringförmigen Teil der Tellerfeder 35 ragen und L-förmig in Richtung der Fliehkraftlaschen 36 gebogen sind und in die Sicken 50 der Fliehkraftlaschen 36 eingreifen.
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Die 6 und 7 zeigen eine erste alternative Ausführungsform, bei der der Befestigungspunkt der Tellerfeder 35 an dem Pendelhalter 28 angeordnet ist. Die Befestigung ist in den 6 bis 8 nur schematisch durch eine Mittellinie 54 für das Befestigungsniet oder eine Befestigungsschraube angedeutet. Statt der Kombination von Fliehkraftlaschen 35 und einer Tellerfeder 35 in dem Ausführungsbeispiel der 6 bis 8 eine Laschentellerfeder 55 verwendet. Diese umfasst einen ringförmig umlaufenden Befestigungsring 56, der sich im Wesentlichen in radialer Richtung erstreckt sowie im Wesentlichen axial verlaufende Laschen 57. Die Laschen 57 weisen an ihrem freien Ende eine ringförmig umlaufende Sicke 58 auf, die durch entsprechende Öffnungen 59 einer Zusatzmasse 60 ragen. Die Sicken 58 bilden zusammen mit den Öffnungen 59 bei einer Fliehkraftbelastung der Zusatzmassen 60 radial nach außen eine formschlüssige Festlegung der Zusatzmassen 60 gegenüber den Laschen 57 in axialer Richtung. An den Laschen 57 sind jeweils Reibbeläge 41 angeordnet. 6 zeigt die geschlossene Stellung der aus den Laschentellerfedern 55 in Verbindung mit den Zusatzmassen 60 und dem Befestigungsring 11 gebildeten fliehkraftgesteuerten Kupplung 33. Entsprechend zeigt 7 die geöffnete Stellung.
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Die 8 und 9 zeigen ein gegenüber dem Ausführungsbeispiel der 6 und 7 abgewandeltes Ausführungsbeispiel. Bei dem Ausführungsbeispiel der Figuren umfassen die Zusatzmassen 60 eine biegeweiche Blattfeder 61, an dem beiderseits Massenelemente 62a und 62b befestigt sind. Die Blattfeder 61 ist mit einer radial nach innen verlaufenden und etwa rechtwinklig abgeknickten Befestigungsfahne 63 am freien Ende einer jeden Lasche 57 befestigt, zum Beispiel vernietet.
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Sowohl bei dem Ausführungsbeispiel der 6 und 7 als auch dem Ausführungsbeispiel der 8 und 9 können die Zusatzmassen in der geöffneten Stellung der fliehkraftgesteuerten Kupplung 33 am Pendelflansch 28 anliegen und sind so gegenüber diesem reibschlüssig festgelegt.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Drehmomentübertragungseinrichtung
- 2
- Primärseite
- 3
- Sekundärseite
- 4
- Energiespeicher
- 5
- Fliehkraftpendel
- 6
- Primärmassenflansch
- 6a
- Flanschteil
- 6b
- Hohlzylinder
- 7
- Anlasserzahnkranz
- 8
- Schraube
- 9
- Kurbelwelle
- 10
- Bogenfederaufnahme
- 11
- Befestigungsring
- 12
- bogenförmiger Bereich
- 13
- Schweißnaht
- 14
- umlaufender Hohlraum
- 15
- Bogenfeder
- 15a
- äußere Bogenfeder
- 15b
- innere Bogenfeder
- 16
- Sekundärflansch
- 17
- Nietbolzen
- 18
- Gegendruckplatte
- 19
- Schraube
- 20
- Kupplungsgehäuse
- 21
- Steckverzahnung
- 22
- Getriebeeingangswelle
- 23
- Rollenlager
- 24
- Lagerring
- 25
- Dichtungsring
- 26
- Lagerschuh
- 27
- Kugellager
- 28
- Pendelflansch
- 28a
- Befestigungsbereich
- 28b
- Pendelhalter
- 29
- Verzahnung
- 30a
- Pendelteilmasse
- 30b
- Pendelteilmasse
- 31
- Pendelbolzen
- 32
- Pendelmassen
- 33
- fliehkraftgesteuerte Kupplung
- 34
- Halteblech
- 35
- Tellerfeder
- 36
- Fliehkraftlasche
- 37
- Befestigungsfahne
- 38
- Niet
- 39
- Reiblasche
- 40
- Fliehkraftmasse
- 41
- Reibbelag
- 42
- Ring
- 43
- Haltearm
- 44
- Befestigungsteller
- 45
- Bohrung
- 46
- Klemmfahne
- 47
- Abkantung
- 48
- Reiblasche
- 49
- abgeschrägter Bereich
- 50
- Sicke
- 51a
- Halteklaue
- 51b
- Halteklaue
- 52
- Haltenase
- 53
- Finger
- 54
- Mittellinie Befestigungsniet
- 55
- Laschentellerfeder
- 56
- Befestigungsring
- 57
- Lasche
- 58
- Sicke
- 59
- Öffnung
- 60
- Zusatzmasse
- 61
- Blattfeder
- 62a
- Massenelement
- 62b
- Massenelement
- 63
- Befestigungsfahne am freien Ende der Lasche 57
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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