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Technisches Gebiet der Erfindung
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Die Erfindung betrifft einen Dämpfer, insbesondere für eine Kraftfahrzeugkupplung.
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Stand der Technik
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Die Dokumente
FR 2 894 006 ,
FR 2 913 256 und
FR 2 922 611 beschreiben Torsionsschwingungsdämpfer, mit denen ein Zweimassendämpfungsschwungrad, eine Reibungskupplung bzw. eine Lock-up Kupplung versehen ist. Die elastischen Dämpfungsmittel, mit denen diese Torsionsschwingungsdämpfer ausgestattet sind, sind Schraubenfedern mit Umfangswirkung, deren Enden einerseits an Anschlägen, die mit Eingangselementen verbunden sind, und andererseits an Anschlägen, die mit Ausgangselementen verbunden sind, zur Anlage gelangen. So führt jede Drehung eines der Elemente in Bezug zum anderen zu einer Kompression der Federn des Dämpfers in die eine oder die andere Richtung, und die Kompression übt eine Rückstellkraft aus, die geeignet ist, die Elemente in eine relative Ruheposition zurückzustellen. Die Schraubenfedern können gerade oder gebogen sein.
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Es ist auch das Dokument
FR 3 000 155 bekannt, das einen Torsionsschwingungsdämpfer beschreibt, der mit elastischen Streifen versehen ist.
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Aufgabe der Erfindung ist es, die oben beschriebenen Torsionsschwingungsdämpfer zu verbessern.
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Gegenstand der Erfindung
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Die Erfindung betrifft somit einen Dämpfer, insbesondere einen Torsionsschwingungsdämpfer, insbesondere für eine Kraftfahrzeugkupplung, wobei der Dämpfer umfasst:
- – ein erstes in Bezug zu einer Drehachse (X) drehbewegliches Element,
- – ein zweites in Bezug zu der Drehachse (X) drehbewegliches Element,
- – ein Übertragungselement, umfassend mindestens einen elastischen Streifen, der geeignet ist, sich zu biegen und ein Moment zwischen diesen beiden Elementen zu übertragen, wobei die Biegung des Streifens in einem ersten Übertragungsmodus von einer relativen Drehung zwischen dem ersten und dem zweiten Element um die Drehachse X begleitet ist,
- – eine Antriebsvorrichtung, die derart angeordnet ist, dass sie in einem zweiten Übertragungsmodus das erste und das zweite Element in einer miteinander verbundenen Drehung antreibt, wobei diese Antriebsvorrichtung zumindest teilweise auf dem Übertragungselement ausgebildet ist.
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Dank der Erfindung ist es möglich, das erste und das zweite Element im Falle einer Übertragung eines Überdrehmoments, das sich aus Grenzverwendungsbedingungen oder einer Fehlfunktion des Antriebssystems ergibt, oder im Falle einer Zerstörung des elastischen Streifens des Übertragungselements fest miteinander verbunden anzutreiben.
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Der Dämpfer ist derart ausgeführt, dass er die Ungleichförmigkeiten und Schwingungen dank der Biegung des elastischen Streifens bis zu einem Grenzdrehmoment dämpft, dem eine Winkelausschlagschwelle zwischen dem ersten und dem zweiten Element in Bezug zu einer relativen Ruhewinkelposition entspricht. Wenn diese Schwellen erreicht werden, treibt die Antriebsvorrichtung das erste und das zweite Element in einer zusammenhaltenden Drehung an, um eine zu starke Biegung des Streifens zu vermeiden, die zu seiner Zerstörung führen kann. Auf diese Weise ist es möglich, den elastischen Streifen zu schützen.
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Vorteilhafterweise sind im ersten Übertragungsmodus die Variationen des übertragenen Drehmoments von einer Verformung des elastischen Streifens durch Biegung begleitet, wobei diese Verformung von einer relativen Drehung zwischen dem ersten und dem zweiten Element um die Drehachse X begleitet ist.
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Vorzugsweise ist der Streifen derart angeordnet, dass er sich verformt, um einen Winkelausschlag zwischen den beiden ersten und zweiten Elementen beiderseits einer relativen Winkelruheposition zu gestatten.
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Vorteilhafterweise erfolgt der Winkelausschlag zwischen diesen beiden Elementen auf einer Seite der relativen Winkelruheposition, wenn ein Antriebsdrehmoment von dem ersten Element auf das zweite Element übertragen wird, und erfolgt der Winkelausschlag auf der anderen Seite der Winkelruheposition, wenn ein Widerstandsmoment von dem zweiten Element auf das erste Element übertragen wird.
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Vorteilhafterweise wird der elastische Streifen des Übertragungselements gebogen gehalten, wenn die Antriebsvorrichtung das erste und das zweite Element in miteinander verbundenen Drehung antreibt.
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Vorzugsweise umfasst die Antriebsvorrichtung Anschläge, die geeignet sind, aneinander zur Anlage zu gelangen, um die fest verbundene Drehung des ersten und des zweiten Elements im zweiten Übertragungsmodus zu erzeugen.
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Vorzugsweise kann im zweiten Übertragungsmodus die fest verbundene Drehung in zwei relativen Antriebswinkelpositionen zwischen dem ersten und dem zweiten Element eintreten.
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Vorzugsweise ist der Dämpfer derart angeordnet, dass im zweiten Übertragungsmodus das erste und das zweite Element geeignet sind, erste und zweite relative Antriebswinkelpositionen einzunehmen, die unterschiedlich sind.
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Vorteilhafterweise sind die erste und die zweite relative Antriebswinkelposition beiderseits der relativen Ruhewinkelposition angeordnet.
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Ebenso sind die Anschläge der Antriebsvorrichtung derart angeordnet, dass sie im ersten Übertragungsmodus voneinander entfernt sind, um eine relative Drehung zwischen dem ersten und dem zweiten Element zu gestatten.
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Vorzugsweise umfasst die Antriebsvorrichtung einen ersten Anschlag, der auf dem Übertragungselement angeordnet ist.
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Falls dies gewünscht ist, umfasst das Übertragungselement mindestens ein Element zur Befestigung an einem des ersten und des zweiten Elements.
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Vorzugsweise ist der erste Anschlag auf dem Befestigungselement des Übertragungselements ausgebildet.
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Vorzugsweise umfasst die Antriebsvorrichtung einen zweiten Anschlag, der auf dem anderen des ersten und des zweiten Elements ausgebildet ist.
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Vorzugsweise ist der zweite Anschlag geeignet, an dem ersten Anschlag zur Anlage zu gelangen, um die relative Drehung zwischen dem ersten und dem zweiten Element in einer ersten relativen Drehrichtung zu begrenzen.
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Vorzugsweise umfasst der erste Anschlag eine Anschlagfläche, die an einer Anschlagfläche des zweiten Anschlags in einer von der ersten und der zweiten relativen Antriebswinkelposition anliegt.
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Vorzugsweise umfasst die Antriebsvorrichtung einen dritten Anschlag, der auf dem anderen des ersten und des zweiten Elements ausgebildet ist.
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Vorzugsweise umfasst der erste Anschlag eine Anschlagfläche, die in der anderen von der ersten und der zweiten relativen Antriebswinkelposition an einer Anschlagfläche des dritten Anschlags anliegt.
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Vorzugsweise ist der dritte Anschlag geeignet, an dem ersten Anschlag zur Anlage zu gelangen, um die relative Drehung zwischen dem ersten und dem zweiten Element in der zweiten relativen Drehrichtung zu begrenzen.
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Falls dies gewünscht ist, ist das erste Element drehfest mit einer Kurbelwelle verbunden und der erste Anschlag derart angeordnet, dass er im zweiten Übertragungsmodus in einer ersten relativen Antriebswinkelposition an dem zweiten Anschlag anliegt, wenn ein Widerstandsmoment von dem zweiten Element auf das erste Element übertragen wird (Rückübertragung).
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Falls dies gewünscht ist, ist das erste Element drehfest mit einer Kurbelwelle verbunden und der ersten Anschlag derart angeordnet, dass er im zweiten Übertragungsmodus in einer zweiten relativen Antriebswinkelposition an dem dritten Anschlag anliegt, wenn ein Antriebsdrehmoment vom ersten Element auf das zweite Element übertragen wird (Direktübertragung).
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Als Variante ist das erste Element drehfest mit einer Kurbelwelle verbunden und der erste Anschlag derart angeordnet, dass er im zweiten Übertragungsmodus in einer ersten relativen Antriebswinkelposition an dem zweiten Anschlag anliegt, wenn ein Antriebsdrehmoment von dem ersten Element auf das zweite Element übertragen wird (Direktübertragung).
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Vorzugsweise umfasst der erste Anschlag zwei Anschlagflächen, um auf bidirektionale Weise zu wirken.
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Falls dies gewünscht ist, umfassen der ersten und der zweite Anschlag jeweils zwei Anschlagflächen, um auf bidirektionale Weise zu wirken.
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Vorzugsweise ist das Befestigungselement in einer senkrecht zu der Drehachse (X) ausgerichteten Ebene (P) angeordnet und es springt ein Abschnitt des ersten Anschlags auf dem Befestigungselement vor, wobei sich dieser Vorsprung vorzugsweise entlang einer zur Drehachse (X) parallelen Achse erstreckt.
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Vorzugsweise umfasst die Antriebsvorrichtung zwei Anschläge, die an zwei weiteren Anschlägen in mindestens einer von der ersten und der zweiten relativen Antriebswinkelposition anliegen.
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Vorzugsweise umfasst das Übertragungselement zwei Anschläge, die in Bezug zur Drehachse diametral entgegengesetzt angeordnet sind.
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Vorzugsweise umfasst der erste Anschlag zwei Anschlagflächen, um auf bidirektionale Weise zu wirken, wobei eine der beiden Anschlagflächen des ersten Anschlags geeignet ist, an einer Anschlagfläche des zweiten Anschlags in einer ersten relativen Drehrichtung zur Anlage zu gelangen, und wobei die andere der beiden Anschlagflächen des ersten Anschlags geeignet ist, an einer Anschlagfläche des dritten Anschlags in einer zweiten relativen Drehrichtung zur Anlage zu gelangen.
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Vorzugsweise ist der erste Anschlag drehfest mit einem des ersten und des zweiten Elements verbunden und der zweite Anschlag drehfest mit dem anderen des ersten und des zweiten Elements verbunden.
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Vorzugsweise ist der zweite Anschlag direkt in dem anderen des ersten und des zweiten Elements ausgebildet.
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Vorzugsweise ist der zweite Anschlag ein Absatz, der in dem anderen des ersten und des zweiten Elements ausgebildet ist.
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Vorzugsweise ist der zweite Anschlag an einem der Enden einer Nut ausgebildet, die sich in Umfangsrichtung in dem anderen des ersten und des zweiten Elements erstreckt, wobei die Nut derart angeordnet ist, dass der erste Anschlag geeignet ist, in Umfangsrichtung entlang der Nut in den ersten Betriebsmodus überzugehen.
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Vorzugsweise ist der dritte Anschlag am anderen Ende der Nut ausgebildet.
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Falls dies gewünscht ist, sind der erste Anschlag und das Übertragungselement in einem Stück ausgebildet.
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Falls dies gewünscht ist, sind der erste Anschlag und das Befestigungselement in einem Stück ausgebildet.
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Nach einer Ausführungsart wird der erste Anschlag gebildet, wobei ein Abschnitt des Übertragungselements insbesondere durch Tiefziehen oder Falzen verformt wird.
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Nach einer Ausführungsart ist der erste Anschlag auf einer radialen Erweiterung des Befestigungselements ausgebildet.
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Nach einer Ausführungsart wird der erste Anschlag gebildet, indem ein Abschnitt des Befestigungselements, insbesondere die radiale Erweiterung, insbesondere durch Tiefziehen verformt wird.
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Nach einer Ausführungsart ist der erste Anschlag ein aufgesetztes Stück, das auf dem Befestigungselement des Übertragungselements befestigt ist.
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Nach einer Ausführungsart ist der erste Anschlag ein durch Nieten, Schrauben, Durchsetzfügen oder Presspassen auf dem Befestigungselement des Übertragungselements montiertes Stück.
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Nach einer Ausführungsart ist der erste Anschlag ein Einsatz, der zumindest teilweise in einer Aufnahme angeordnet ist, die in dem Befestigungselement des Übertragungselements ausgenommen ist, wobei ein Abschnitt des Einsatzes außerhalb der Aufnahme insbesondere axial vorspringt.
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Nach einer Ausführungsart wird der erste Anschlag gebildet, wobei ein Abschnitt des Übertragungselements insbesondere durch Falzen verformt wird.
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Nach einer Ausführungsart umfasst das Übertragungselement zwei Enden und ist der erste Anschlag auf einem der Enden des Übertragungselements ausgebildet.
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Nach einer Ausführungsart erstreckt sich das Befestigungselement in Umfangsrichtung zwischen dem Anschlag und dem elastischen Streifen.
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Nach einer Ausführungsart ist die Anschlagfläche des ersten Anschlags an einem der Enden des Übertragungselements ausgebildet.
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Nach einer Ausführungsart erstreckt sich das Befestigungselement in Umfangsrichtung auf einem Winkelsektor von mindestens 40 Grad, beispielsweise von mindestens 60 Grad, insbesondere von mindestens 90 Grad.
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Falls diese gewünscht ist, ist der zweite Anschlag auf dem elastischen Streifen des Übertragungselements ausgebildet.
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Gegebenenfalls ist der zweite Anschlag auf dem Abschnitt des elastischen Streifens, vorzugsweise auf dem Abschnitt des elastischen Streifens, der zur Drehachse (X) gewandt ist, ausgebildet.
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Gegebenenfalls ist die Anschlagfläche des ersten Anschlags auf dem äußeren Abschnitt des Befestigungselements ausgebildet.
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Falls dies gewünscht ist, umfasst die Antriebsvorrichtung einen Stoßdämpfer.
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Falls dies gewünscht ist, ist der Stoßdämpfer auf der radialen Erweiterung des Befestigungselements befestigt.
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Vorzugsweise ist der Stoßdämpfer aus einem elastischen Material ausgeführt.
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Falls dies gewünscht ist, ist der Stoßdämpfer aus einem Elastomermaterial gebildet, beispielsweise aus Kautschuk...
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Falls dies gewünscht ist, ist der Stoßdämpfer auf dem ersten Anschlag der Antriebsvorrichtung angeordnet.
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Vorzugsweise ist die Anschlagfläche des ersten Anschlags auf diesem Stoßdämpfer ausgebildet.
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Vorzugsweise ist der Stoßdämpfer mit dem ersten Anschlag verbunden durch Kleben, Schrauben, Einpressen...
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Als Variante ist der Stoßdämpfer auf dem zweiten Anschlag vorgesehen.
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Vorzugsweise ist die Anschlagfläche des zweiten Anschlags auf diesem Stoßdämpfer ausgebildet.
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Als Variante sind die ersten und zweiten Anschläge in metallischen Teilen der Antriebsvorrichtung ausgebildet.
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Falls dies gewünscht ist, sind Stoßdämpfer auf dem ersten Anschlag und dem zweiten Anschlag der Antriebsvorrichtung angeordnet.
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Gegebenenfalls sind die Anschlagflächen der ersten und zweiten Anschläge auf diesen Stoßdämpfern ausgebildet.
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Vorzugsweise ist der Dämpfer ein Torsionsschwingungsdämpfer.
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Vorzugsweise ist der elastische Streifen derart angeordnet, dass es sich während des Betriebs in einer zu der Drehachse (X) senkrechten Ebene biegt.
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Vorzugsweise ist das Übertragungselement drehfest mit einem des ersten und des zweiten Elements verbunden, und wirkt der elastische Streifen mit einem Stützelement zusammen, das mit dem anderen des ersten und des zweiten Elements drehfest verbunden ist.
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Vorzugsweise umfasst der elastische Streifen eine Nockenfläche.
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Vorteilhafterweise ist die Nockenfläche über die gesamte Länge konkav, wobei sich diese Konkavität auf der Seite der Drehachse befindet.
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Gegebenenfalls umfasst das Stützelement einen Nockenfolger.
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Vorzugsweise ist das Übertragungselement drehfest mit einem des ersten und des zweiten Elements verbunden und umfasst der elastische Streifen eine Nockenfläche, die mit einem Stützelement zusammenwirkt, das drehfest mit dem anderen des ersten und des zweiten Elements verbunden ist, wobei das Stützelement einen Nockenfolger umfasst.
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Vorzugsweise erstreckt sich der elastische Streifen des Übertragungselements in Umfangsrichtung um die Drehachse (X) von dem Befestigungselement des Übertragungselements bis zu einem freien distalen Ende.
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Vorteilhafterweise ist die Nockenfläche auf einer Fläche des Streifens angeordnet, welche sich radial am Äußeren des Streifens befindet.
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Gegebenenfalls ist der Nockenfolger radial am Äußeren des elastischen Streifens angeordnet.
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Vorzugsweise ist der Nockenfolger eine Rolle, die drehbeweglich auf dem anderen des ersten und des zweiten Elements angeordnet ist.
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Die Nockenfläche ist derart angeordnet, dass bei einem Winkelausschlag zwischen dem primären Schwungrad und dem sekundären Schwungrad in Bezug zu einer Winkelruhestellung der Nockenfolger eine Biegekraft auf den elastischen Streifen ausübt, die eine Reaktionskraft erzeugt, welche geeignet ist, die primären und sekundären Schwungräder in die Winkelruheposition zurückzustellen.
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Vorzugsweise ist die Rolle auf dem anderen des ersten und des zweiten Elements mit Hilfe eines Wälz-, Kugel- oder Nadellagers drehbeweglich um eine im Wesentlichen parallel zur Drehachse des Übertragungselements ausgerichtete Drehachse montiert.
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Als Variante umfasst das Stützelement eine Nockenfläche und ist der Nockenfolger auf einem Abschnitt des elastischen Streifens ausgebildet.
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Bei einer Ausführungsart der Erfindung umfasst der Dämpfer eine Vielzahl von Übertragungselementen.
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Vorzugsweise sind die Übertragungselemente in Bezug zu der Drehachse symmetrisch angeordnet.
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Bei einer weiteren Ausführungsart der Erfindung umfasst das Übertragungselement eine Vielzahl von elastischen Streifen.
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Vorzugsweise sind die elastischen Streifen des Übertragungselements in Bezug zu der Drehachse symmetrisch.
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Vorzugsweise ist das Übertragungselement drehfest mit einem des ersten und des zweiten Elements verbunden und umfasst eine Vielzahl von elastischen Streifen, die mit einer Nockenfläche versehen sind, und umfasst das andere des ersten und des zweiten Elements eine Vielzahl von Nockenfolgern, die derart angeordnet sind, dass sie mit den Nockenflächen der entsprechenden elastischen Streifen zusammenwirken.
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Vorzugsweise weist der elastische Streifen eine Gesamtdicke größer als 3 mm, insbesondere größer als 5 oder 10 mm, auf, wobei sie beispielsweise ungefähr 12 mm oder 16 mm beträgt.
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Vorzugsweise verlagert sich das Ende des elastischen Streifens des Übertragungselements beim Biegen in Bezug zu dem Befestigungselement des Übertragungselements, wobei die Verlagerung (D) des Endes des elastischen Streifens eine radiale Komponente (Dr) und eine tangentiale Komponente (Dt) hat.
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Nach einer Ausführungsart sind das Befestigungselement und der elastische Streifen aus einem Stück gebildet.
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Als Variante sind das Befestigungselement und der elastische Streifen aus einer Stapelung von Lamellen gebildet und ist der erste Anschlag auf einer dieser Lamellen gebildet.
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Vorzugsweise umfasst das Befestigungselement Mittel zur Befestigung an einem des ersten und des zweiten Elements, beispielsweise Öffnungen, die dazu bestimmt sind, mit Schrauben oder Nieten zusammenzuwirken.
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Bei einer Ausführungsart der Erfindung umfasst das Befestigungselement einen ringförmigen Körper, an den sich mindestens ein elastischer Streifen, vorzugsweise zwei elastische Streifen, anschließen.
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Vorzugsweise ist das Übertragungselement metallisch.
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Vorzugsweise ist der elastische Streifen des Übertragungselements metallisch.
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Vorzugsweise weist der elastische Streifen eine Dicke größer als 3 mm, insbesondere größer als 5 oder 10 mm, auf, wobei sie beispielsweise ungefähr 12 mm oder 16 mm beträgt.
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Vorzugsweise ist die Antriebsvorrichtung derart angeordnet, dass sie das erste und das zweite Element in einer miteinander verbundenen Drehung antreibt, wenn das zwischen dem ersten und dem zweiten Element übertragene Moment größer als eine vorbestimmte Drehmomentschwelle ist.
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Vorzugsweise ist die vorbestimmte Drehmomentschwelle größer als 20 Nm, insbesondere größer als 50 Nm, beispielsweise größer als 100 Nm, insbesondere größer als 300 Nm.
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Vorzugsweise nehmen das erste und das zweite Element, wenn ein Antriebsdrehmoment größer als eine erste vorbestimmte Drehmomentschwelle (C) von dem ersten Element zu dem zweiten Element übertragen wird, die eine von der ersten und der zweiten relativen Antriebswinkelposition ein.
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Vorzugsweise ist der erste Anschlag derart angeordnet, dass er an dem zweiten Anschlag zur Anlage gelangt, wenn das zwischen dem ersten und dem zweiten Element übertragene Moment größer als eine erste vorbestimmte Drehmomentschwelle (C) ist.
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Vorzugsweise nehmen das erste und das zweite Element, wenn ein Widerstandsmoment größer als eine zweite vorbestimmte Drehmomentschwelle (C) von dem zweiten Element zu dem ersten Element übertragen wird, die andere von der ersten und der zweiten relativen Antriebswinkelposition ein.
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Vorzugsweise ist der erste Anschlag derart angeordnet, dass er an dem dritten Anschlag anliegt, wenn das zwischen dem ersten und dem zweiten Element übertragene Moment größer als eine zweite vorbestimmte Drehmomentschwelle (C') ist.
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Vorzugsweise ist die erste vorbestimmte Drehmomentschwelle größer als 20 Nm, insbesondere größer als 50 Nm, beispielsweise größer als 100 Nm, insbesondere größer als 300 Nm.
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Vorzugsweise ist die zweite vorbestimmte Drehmomentschwelle größer als 20 Nm, insbesondere größer als 50 Nm, beispielsweise größer als 100 Nm, insbesondere größer als 300 Nm.
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Falls dies gewünscht ist, sind die Werte der ersten und der zweiten vorbestimmten Drehmomentschwellen unterschiedlich.
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Vorzugsweise ist die Antriebsvorrichtung derart angeordnet, dass sie das erste und das zweite Element in einer miteinander verbundenen Drehung antreibt, wenn der Winkelausschlag zwischen dem ersten Element und dem zweiten Element in Bezug zu einer relativen Winkelruheposition eine vorbestimmte Winkelschwelle erreicht.
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Vorzugsweise ist der erste Anschlag derart angeordnet, dass er an dem zweiten Anschlag zur Anlage gelangt, wenn der Winkelausschlag zwischen dem ersten Element und dem zweiten Element in einer ersten Richtung in Bezug zu der relativen Ruhewinkelposition eine erste vorbestimmte Winkelschwelle erreicht hat.
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Vorzugsweise ist der erste Anschlag derart angeordnet, dass er an dem zweiten Anschlag in der einen von der ersten und der zweiten relativen Antriebswinkelposition zur Anlage gelangt.
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Falls dies gewünscht ist, entsteht die fest verbundene Drehung in der ersten relativen Antriebswinkelposition, wenn der Winkelausschlag zwischen dem ersten Element und dem zweiten Element in einer ersten Richtung in Bezug zur relativen Ruhewinkelposition eine erste vorbestimmte Winkelschwelle erreicht hat.
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Vorzugsweise ist der erste Anschlag geeignet, an dem dritten Anschlag zur Anlage zu gelangen, wenn der Winkelausschlag zwischen dem ersten Element und dem zweiten Element in einer zweiten Richtung in Bezug zur relativen Ruhewinkelposition eine zweite vorbestimmte Winkelschwelle erreicht hat.
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Vorzugsweise ist der erste Anschlag derart angeordnet, dass er an dem dritten Anschlag in der anderen von der ersten und der zweiten relativen Antriebswinkelposition zur Anlage gelangt.
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Falls dies gewünscht ist, entsteht die fest verbundene Drehung in der zweiten relativen Antriebswinkelposition, wenn der Winkelausschlag zwischen dem ersten Element und dem zweiten Element in einer zweiten Richtung in Bezug zu der relativen Ruhewinkelposition eine zweite vorbestimmte Winkelschwelle erreicht hat.
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Beispielsweise ist die erste vorbestimmte Winkelschwelle größer als 5 Grad oder 10 Grad, insbesondere größer als 30 Grad oder 40 Grad, ganz besonders größer als 50 Grad oder 60 Grad.
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Die erste relative Antriebswinkelposition ist in Bezug zu der relativen Ruhewinkelposition um einen Winkel von mehr als 5 Grad oder 10 Grad, insbesondere von mehr als 30 Grad oder 40 Grad, ganz besonders von mehr als 50 Grad oder 60 Grad versetzt.
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Beispielsweise ist die zweite vorbestimmte Winkelschwelle größer als 5 Grad oder 10 Grad, insbesondere größer als 30 Grad oder 40 Grad, ganz besonders größer als 50 Grad oder 60 Grad.
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Nach einer Ausführungsart sind die Anschläge, insbesondere der erste Anschlag und der zweite Anschlag, von dem elastischen Streifen entfernt.
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Nach einer Ausführungsart ist der elastische Streifen von dem ersten Anschlag im zweiten Betriebsmodus entfernt.
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Die Erfindung betrifft auch eine Reibungsscheibe einer Kupplung, umfassend einen Torsionsschwingungsdämpfer nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
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Die Erfindung betrifft auch ein Zweimassendämpfungsschwungrad, umfassend einen Dämpfer nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
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Die Erfindung wird besser verständlich, und weitere Ziele, Details, Merkmale und Vorteile derselben gehen deutlicher aus der nachfolgenden Beschreibung mehrerer besonderer Ausführungsarten der Erfindung hervor, die nur darstellenden und nicht beschränkenden Charakter haben und sich auf die beiliegenden Figuren beziehen.
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In diesen Figuren:
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ist 1 eine teilweise auseinandergezogene perspektivische Ansicht eines Zweimassendämpfungsschwungrades nach einer ersten Ausführungsart,
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ist 2 eine geschnittene perspektivische Teilansicht des Zweimassendämpfungsschwungrades aus 1 in der einen von der ersten und der zweiten relativen Antriebswinkelposition,
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ist 3 eine perspektivische Teilansicht eines Übertragungselements nach einer zweiten Ausführungsart,
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ist 4 eine Schnittansicht des Übertragungselements aus 3,
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ist 5 eine Vorderansicht eines Zweimassendämpfungsschwungrads nach einer dritten Ausführungsart, die sich von den beiden ersten Ausführungsarten durch die Form ihres Übertragungselements und ihrer Antriebsvorrichtung unterscheidet,
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ist 6 eine entlang B-B geschnittene perspektivische Teilansicht des Zweimassendämpfungsschwungrads aus 5,
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ist 7 eine perspektivische Teilansicht eines Zweimassendämpfungsschwungrads nach einer vierten Ausführungsart,
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ist 8 eine perspektivische Teilansicht eines Zweimassendämpfungsschwungrads nach einer fünften Ausführungsart.
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In der Beschreibung und den Ansprüchen sind die Begriffe „außen” und „innen” sowie die Richtungen „axial” und „radial” verwendet, um gemäß den in der Beschreibung gegebenen Definitionen Elemente des Zweimassendämpfungsschwungrades zu bezeichnen. Vereinbarungsgemäß ist die „radiale” Richtung orthogonal zur Drehachse X des Zweimassendämpfungsschwungrades, die die „axiale” Richtung bestimmt, und von innen nach außen, wobei sie sich von der Achse X entfernt, ausgerichtet, und ist die „Umfangsrichtung” orthogonal zur Drehachse X des Zweimassendämpfungsschwungrades und orthogonal zur Radialrichtung ausgerichtet. Die Begriffe „außen” und „innen” werden verwendet, um die relative Position eines Elements in Bezug zu einem anderen bezugnehmend auf die Drehachse X des Zweimassendämpfungsschwungrades zu definieren, wobei ein Element nahe der Achse als innen liegend bezeichnet wird, im Gegensatz zu einem außen liegenden Element, das sich radial an der Peripherie befindet.
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Die 1 bis 8 stellen Dämpfer vom Typ eines Zweimassendämpfungsschwungrades dar, bei denen das erste Element ein primäres Schwungrad und das zweite Element ein sekundäres Schwungrad ist.
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Die 1 bis 2 stellen ein Zweimassendämpfungsschwungrad 100 nach einer ersten Ausführungsart dar. Das Zweimassendämpfungsschwungrad 100 umfasst ein primäres Schwungrad 1, das dazu bestimmt ist, am Ende einer Kurbelwelle eines Verbrennungsmotors, der nicht dargestellt ist, befestigt zu werden, und ein sekundäres Schwungrad 2, das auf dem primären Schwungrad 1 mit Hilfe eines Kugellagers 40 zentriert und geführt werden kann. Das sekundäre Schwungrad 2 ist dazu bestimmt, die Reaktionsplatte einer nicht dargestellten Kupplung zu bilden, die mit der Eingangswelle eines Getriebes verbunden ist. Die primären 1 und sekundären 2 Schwungräder sind dazu bestimmt, beweglich um eine Drehachse X montiert zu werden, und sie sind ferner in Bezug zueinander um die besagte Achse X drehbeweglich.
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Das Übertragungselement umfasst zwei elastische Streifen 4a, 4b und ist drehfest mit dem sekundären Schwungrad 2 verbunden. Das Übertragungselement umfasst zwei elastische Streifen 4a, 4b, die jeweils eine Nockenfläche 11 aufweisen, die mit zwei Stützelementen zusammenwirkt, hier umfassend zwei Nockenfolger 12, die drehbeweglich auf dem primären Schwungrad montiert sind. Der elastische Streifen des Übertragungselements ist derart angeordnet, dass er sich während des Betriebs in einer zu der Drehachse X senkrechten Ebene biegt. Der elastische Streifen des Übertragungselements erstreckt sich in Umfangsrichtung um die Drehachse X von dem Befestigungselement des Übertragungselements bis zu einem freien distalen Ende 13, und die Nockenfläche ist auf der gesamten Länge konkav, wobei diese Konkavität auf der Seite der Drehachse vorhanden ist. Diese Nockenfläche befindet sich auf einer Fläche 14 des Streifens, die radial an der Außenseite des Streifens angeordnet ist. Die elastischen Streifen 4a, 4b werden von einem ringförmigen Körper 8 getragen. Der ringförmige Körper 8 ist auf dem sekundären Schwungrad 2 mit Hilfe einer Vielzahl von Nieten 15 befestigt, die mit Öffnungen zusammenwirken, die in dem ringförmigen Körper 8 und im sekundären Schwungrad 2 ausgenommen sind. Das Übertragungselement 3 umfasst eine Vielzahl von elastischen Streifen 4a, 4b, die zur Drehachse symmetrisch sind. Bei dieser Ausführungsart ist das Übertragungselement metallisch, und umfasst das Befestigungselement einen ringförmigen Körper, der aus einem Stück mit zwei elastischen Streifen gebildet ist. Der elastische Streifen weist eine Gesamtdicke von 12 mm auf.
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Die Nockenfolger sind hier Rollen 12, die drehbeweglich auf dem primären Schwungrad 1 um eine zur Drehachse X parallelen Achse montiert sind. Die Rollen 12 sind beweglich auf zylindrischen Stangen montiert, die auf dem primären Schwungrad 1 mit Hilfe von Wälzlagern befestigt sind. Die Rollen 12 werden an ihrer jeweiligen Nockenfläche 11 anliegend gehalten und sind derart angeordnet, dass sie bei einer relativen Bewegung zwischen den primären 1 und sekundären 2 Schwungrädern gegen die Nockenfläche 11 rollen. Die Rollen 12 sind radial außerhalb des elastischen Streifens und ihrer Nockendfläche 11 angeordnet, um die elastischen Streifen 4a, 4b radial zu halten, wenn sie der Zentrifugalkraft ausgesetzt werden. Um die Nebenreibungen, die die Dämpfungsfunktion beeinträchtigen können, zu verringern, sind die Rollen 12 vorteilhafterweise drehbar auf den zylindrischen Stangen mit Hilfe eines Wälzlagers montiert. Zum Beispiel kann das Wälzlager ein Kugel- oder Rollenlager sein. Vorteilhafterweise weisen die Rollen einen Antifriktionsbelag auf.
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Das primäre Schwungrad 1 umfasst eine radial innere Nabe 41, die ein Zentrierlager 40 des sekundären Schwungrades 2 trägt, wobei die Nabe mit Öffnungen 47 für die Durchführung einer Schraube zur Befestigung des Zweimassendämpfungsschwungrades an der Nase einer Kurbelwelle versehen ist. Ein ringförmiger Abschnitt 45 des primären Schwungrades erstreckt sich radial und ein zylindrischer Abschnitt 46 des primären Schwungrades erstreckt sich axial auf der gegenüberliegenden Seite des Motors von der äußeren Peripherie des ringförmigen Abschnitts aus. Das primäre Schwungrad 1 trägt an seiner äußeren Peripherie einen Zahnkranz 48, für den Drehantrieb des primären Schwungrades 1 mit Hilfe eines Starters. Das sekundäre Schwungrad 2 umfasst eine ebene ringförmige Fläche 50, die auf die gegenüberliegende Seite des primären Schwungrades 1 gerichtet ist und eine Stützfläche für einen Reibungsbelag einer Kupplungsscheibe, die nicht dargestellt ist, bildet.
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Die Nockenfläche 11 ist derart angeordnet, dass bei einem Winkelausschlag zwischen dem primären Schwungrad 1 und dem sekundären Schwungrad 2 in Bezug zu einer relativen Ruhewinkelposition sich die Rolle 12 auf der Nockenfläche 11 bewegt und dadurch eine Biegekraft auf den elastischen Streifen 4a, 4b ausübt. Als Reaktion übt der elastische Streifen 4a, 4b auf die Rolle 12 eine Rückstellkraft aus, die dazu neigt, die primären 1 und sekundären 2 Schwungräder in ihre relative Ruhewinkelposition zurückzuführen. So sind die elastischen Streifen 4a, 4b geeignet, ein Antriebsdrehmoment von dem ersten Schwungrad 1 zu dem zweiten Schwungrad 2 (direkte Richtung) und ein Widerstandsmoment von dem zweiten Schwungrad 2 zu dem ersten Schwungrad 1 (Rücklaufrichtung) zu übertragen. Durch Biegen verschiebt sich das Ende des elastischen Streifens des Übertragungselements in Bezug zu dem Befestigungselement des Übertragungselements, wobei die Verschiebung D des Endes des elastischen Streifens eine radiale Komponente Dr und eine tangentiale Komponente Dt hat. Die Torsionsschwingungen und Ungleichförmigkeiten des Drehmoments, die vom Verbrennungsmotor erzeugt werden, werden von der Welle der Kurbelwelle auf das primäre Schwungrad 1 übertragen und erzeugen relative Drehungen zwischen den primären 1 und sekundären 2 Schwungrädern. Diese Schwingungen und Ungleichförmigkeiten werden durch die Biegung des elastischen Streifens 4a, 4b gedämpft.
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Wie in 2 dargestellt, umfasst das Zweimassendämpfungsschwungrad auch eine Reibvorrichtung 50, die derart angeordnet ist, um zwischen dem primären Schwungrad 1 und dem sekundären Schwungrad 2 bei ihrem relativen Ausschlag ein Widerstandsmoment auszuüben. Die Reibelemente umfassen eine elastische Scheibe vom Typ „Tellerfeder” 53, eine erste Reibscheibe 51, die drehfest mit dem ersten Schwungrad 1 verbunden ist, und eine zweite Reibscheibe 52, die geeignet ist, in Bezug zum primären Schwungrad 1 bei einem relativen Ausschlag zwischen den primären 1 und sekundären 2 Schwungrädern in Drehung angetrieben zu werden. Die Nabe 41 des primären Schwungrades 1 umfasst einen Absatz, der als Auflage für den Innenring des Wälzlagers 40 dient und den Innenring in Richtung des Motors hält. Eine Scheibe hält den Innenring des Lagers axial in die zum Motor entgegengesetzte Richtung. Überdies umfasst das sekundäre Schwungrad 2 an seiner inneren Peripherie einen Absatz, der den Außenring in die zum Motor entgegengesetzte Richtung hält.
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Während des Betriebs ist die Erhöhung des von diesem Dämpfer übertragenen Drehmoments gemeinsam von einer Erhöhung des Winkelausschlags und einer Biegung des Streifens begleitet. Der Winkelausschlag erfolgt beiderseits einer Ruhewinkelposition, je nachdem, ob es sich um eine Übertragung des Drehmoments vom „direkten” Typ oder „Rücklauftyp” handelt. Mit anderen Worten sind die elastischen Streifen geeignet, ein Antriebsmoment des primären Schwungrades 1 zu dem sekundären Schwungrad 2 (direkte Richtung) und ein Widerstandsmoment von dem sekundären Schwungrad zu dem primären Schwungrad (Rücklaufrichtung) zu übertragen. Beim zweiten Übertragungsmodus werden die primären und sekundären Schwungräder von der Antriebsvorrichtung in einer miteinander verbundenen Drehung angetrieben. Dieser zweite Übertragungsmodus wird eingesetzt, um den Winkelausschlag zwischen den primären und sekundären Schwungrädern zu begrenzen und so den Streifen bei den Drehmomentübertragungen in die Rücklaufrichtung und in die direkte Richtung zu schützen.
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Um den Winkelausschlag zu begrenzen, umfasst das Zweimassendämpfungsschwungrad eine Antriebsvorrichtung 5, die derart angeordnet ist, das sie im zweiten Drehmomentübertragungsmodus die primären und sekundären Schwungräder in miteinander verbundener Drehung antreibt. Diese Antriebsvorrichtung ist teilweise auf dem Übertragungselement ausgebildet. Die Antriebsvorrichtung umfasst Anschläge 6, 7, die geeignet sind, aneinander zur Anlage zu gelangen, um die fest verbundene Drehung der primären und sekundären Schwungräder im zweiten Übertragungsmodus zu erzeugen. Im ersten Übertragungsmodus sind diese Anschläge derart angeordnet, dass sie voneinander entfernt sind, um eine relative Drehung zwischen den primären und sekundären Schwungrädern zu gestatten. Die Antriebsvorrichtung umfasst einen ersten Anschlag 6, der auf dem Übertragungselement ausgebildet ist. Bei dem Zweimassendämpfungsschwungrad der 1 und 2 umfasst das Übertragungselement ein Element zur Befestigung 8 am sekundären Schwungrad und ist der erste Anschlag auf dem Befestigungselement des Übertragungselements ausgebildet. Der erste Anschlag und das Befestigungselement sind aus einem Stück ausgebildet. Der erste Anschlag wird durch Verformung einer radialen Erweiterung 21 des Befestigungselements des Übertragungselements, beispielsweise durch Tiefziehen, gebildet.
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Die Antriebsvorrichtung umfasst einen zweiten Anschlag 7, der auf dem primären Schwungrad ausgebildet und geeignet ist, an dem ersten Anschlag zur Anlage zu gelangen, um den Winkelausschlag zwischen den primären und sekundären Schwungrädern in einer ersten Richtung in Bezug zur Ruhewinkelposition zu begrenzen. Der erste Anschlag 6 umfasst eine Anschlagfläche 17a, die derart angeordnet ist, dass sie an einer Anschlagfläche 18 des zweiten Anschlags 7 zur Anlage gelangt. Die Antriebsvorrichtung umfasst einen dritten Anschlagt 9, der ebenfalls auf dem primären Schwungrad ausgebildet ist. Der dritte Anschlag ist geeignet, an dem ersten Anschlag zur Anlage zu gelangen, um den Winkelausschlag zwischen den primären und sekundären Schwungrädern in einer zweiten Richtung in Bezug zur relativen Ruheposition zu begrenzen. Der erste Anschlag 6 umfasst eine Anschlagfläche 17b, die derart angeordnet ist, dass sie an einer Anschlagfläche 19 des dritten Anschlags 9 im zweiten Drehmomentübertragungsmodus zur Anlage gelangt. Hier ist der erste Anschlag 6 derart angeordnet, dass er an dem zweiten Anschlag 7 im zweiten Drehmomentübertragungsmodus bei der „Rückübertragung” zur Anlage gelangt. Ebenso ist der erste Anschlag 6 derart angeordnet, dass er an dem dritten Anschlag 9 im zweiten Drehmomentübertragungsmodus bei der „Direktübertragung” zur Anlage gelangt. Das Befestigungselement befindet sich in einer zu der Drehachse X senkrechten Ebene P und ein Abschnitt des ersten Anschlags springt auf dem Befestigungselement vor, wobei sich dieser Vorsprung entlang einer zur Drehachse X parallelen Achse erstreckt.
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Die Antriebsvorrichtung umfasst zwei Anschläge 6, die geeignet sind, an zwei weiteren Anschlägen 7 zur Anlage zu gelangen, um die fest verbundene Drehung der primären und sekundären Schwungräder im zweiten Übertragungsmodus zu erzeugen. Die beiden Anschläge, die auf dem Übertragungselement angeordnet sind, sind diametral entgegengesetzt liegend angeordnet. Der erste Anschlag umfasst zwei Anschlagflächen 17a, 17b, um auf bidirektionale Weise zu wirken, wobei eine der beiden Anschlagflächen 17a des ersten Anschlags geeignet ist, an einer Anschlagfläche 18 des zweiten Anschlags 7 in einer ersten relativen Drehrichtung S1 zur Anlage zu gelangen, und wobei die andere der beiden Anschlagflächen 17b des ersten Anschlags geeignet ist, an einer Anschlagfläche 19 des dritten Anschlags 9 in einer zweiten relativen Drehrichtung S2 zur Anlage zu gelangen. Der zweite Anschlag ist drehfest mit dem primären Schwungrad verbunden und direkt im primären Schwungrad ausgebildet. Hier handelt es sich um einen Absatz 63. Genauer ist dieser zweite Anschlag an einem der Enden 61 einer Nut 20 ausgebildet, die sich in Umfangsrichtung in dem primären Schwungrad erstreckt, wobei die Nut derart angeordnet ist, dass der erste Anschlag geeignet ist, sich in Umfangsrichtung entlang der Nut im ersten Betriebsmodus zu verlagern. Der dritte Anschlag ist am anderen der Enden 62 dieser Nut 20 ausgebildet.
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Der erste Anschlag ist derart angeordnet, dass er an dem zweiten Anschlag zur Anlage gelangt, wenn der Winkelausschlag zwischen dem primären Schwungrad 1 und dem sekundären Schwungrad 2 in einer ersten Richtung in Bezug zur einer relativen Winkelruheposition eine erste vorbestimmte Winkelschwelle erreicht hat. Der erste Anschlag ist geeignet, an dem dritten Anschlag zur Anlage zu gelangen, wenn der Winkelausschlag zwischen dem primären Schwungrad 1 und dem sekundären Schwungrad 2 in einer zweiten Richtung in Bezug zu einer relativen Winkelruheposition eine zweite vorbestimmte Winkelschwelle erreicht hat. Beispielsweise ist die erste vorbestimmte Winkelschwelle 50 Grad in Bezug zur relativen Winkelruheposition. Beispielsweise ist die zweite vorbestimmte Winkelschwelle in Bezug zu der relativen Winkelruheposition ungefähr 50 Grad.
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Während die vorbestimmten Winkelschwellen zu vorbestimmten Drehmomentschwellen in Korrelation stehen, ist die Antriebsvorrichtung derart angeordnet, dass sie die primären und sekundären Schwungräder in miteinander verbundener Drehung antreibt, wenn das zwischen den primären und sekundären Schwungrädern übertragene Drehmoment größer als eine vorbestimmte Drehmomentschwelle ist. Der erste Anschlag ist derart angeordnet, dass er an dem zweiten Anschlag zur Anlage gelangt, wenn das zwischen den primären und sekundären Schwungrädern zurück übertragene Drehmoment größer als die erste vorbestimmte Drehmomentschwelle C ist. Ebenso ist der erste Anschlag derart angeordnet, dass er an dem dritten Anschlag zur Anlage gelangt, wenn das zwischen den primären und sekundären Schwungrädern direkt übertragene Drehmoment größer als eine zweite vorbestimmte Drehmomentschwelle C' ist. Die erste vorbestimmte Drehmomentschwelle ist hier ungefähr 450 Nm. Die zweite vorbestimmte Drehmomentschwelle ist hier ungefähr 500 Nm.
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Die Positionierung der Anschläge ermöglicht es, die erste und die zweite relative Antriebswinkelposition entsprechend dem zweiten Übertragungsmodus des Drehmoments zu definieren.
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2 stellt das Zweimassendämpfungsschwungrad aus 1 in einer ersten relativen Antriebswinkelposition dar. Die Anschlagfläche 17a des ersten Anschlags 6 liegt an der Anschlagfläche 18 des zweiten Anschlags 7 an. In dieser Position ist die Antriebsvorrichtung geeignet, das erste und das zweite Element in miteinander verbundener Drehung anzutreiben, wenn das von dem zweiten Element auf das erste Element übertragene Widerstandsmoment steigt oder größer als die erste vorbestimmte Drehmomentschwelle bleibt.
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Bei der zweiten Ausführungsart, die in den 3 und 4 dargestellt ist, ist der erste Anschlag ein aufgesetztes Stück 22, das auf dem Befestigungselement des Übertragungselements befestigt ist. Hier handelt es sich um einen genieteten Einsatz 16 in einer Aufnahme 23, die in dem Befestigungselement des Übertragungselements ausgenommen ist, wobei ein Abschnitt des Einsatzes 16 axial außerhalb der Aufnahme vorspringt.
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Bei der dritten Ausführungsart, die in den 5 und 6 dargestellt ist, umfasst der Dämpfer zwei Übertragungselemente, die symmetrisch in Bezug zur Drehachse X angeordnet sind. Der erste Anschlag jedes Übertragungselements wird gebildet, indem eines der Enden des Übertragungselements insbesondere durch Falzen verformt wird. So erstreckt sich das Befestigungselement in Umfangsrichtung zwischen dem Anschlag und dem elastischen Streifen. Die Anschlagfläche 17a des ersten Anschlags ist am Ende des Übertragungselements ausgebildet.
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Die Antriebsvorrichtung der 7 und 8 umfasst einen Stoßdämpfer 30. Vorzugsweise ist der Stoßdämpfer 30 aus einem elastischen Material, beispielsweise einem Elastomer wie Kautschuk, hergestellt. In 7 ist der Stoßdämpfer 30 auf der radialen Erweiterung des Befestigungselements befestigt, und die Anschlagfläche des ersten Anschlags ist auf diesem Stoßdämpfer ausgebildet. Der Stoßdämpfer ist hier an den ersten Anschlag geklebt. In 8 ist der Stoßdämpfer auf dem zweiten Anschlag 7 angeordnet, wobei die Anschlagfläche des zweiten Anschlags auf diesem Stoßdämpfer ausgebildet ist.
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Obwohl die Erfindung in Verbindung mit mehreren besonderen Ausführungsarten beschrieben wurde, ist offensichtlich, dass sie keineswegs auf diese beschränkt ist, und dass sie alle technischen Äquivalente der beschriebenen Mittel sowie ihre Kombinationen umfasst, falls diese in den Rahmen der Erfindung fallen.
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Die Verwendung des Verbs „umfassen”, „beinhalten” oder „einschließen” und seiner konjugierten Formen schließt das Vorhandensein weiterer Elemente oder weiterer Schritte als die in einem Anspruch erwähnten nicht aus. Die Verwendung des unbestimmten Artikels „ein” oder „eine” für ein Element oder einen Schritt schließt, außer anders erwähnt, nicht das Vorhandensein einer Vielzahl solcher Elemente oder Schritte aus.
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In den Ansprüchen ist jedes Bezugszeichen in Klammern nicht als eine Beschränkung der Erfindung auszulegen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- FR 2894006 [0002]
- FR 2913256 [0002]
- FR 2922611 [0002]
- FR 3000155 [0003]
