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Die Erfindung betrifft eine Drehmomentübertragungseinrichtung gemäß Patenanspruch 1.
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Aus der
WO 2011/147 633 ist eine Drehmomentübertragungseinrichtung bekannt, die beispielsweise in einem Antriebsstrang eines Fahrzeugs eingesetzt werden kann, um Drehungleichförmigkeiten zu dämpfen bzw. so weit wie möglich zu eliminieren. Dabei weist die Drehmomentübertragungseinrichtung einen zur Drehung um eine Drehachse anzutreibenden Eingangsbereich und einen Ausgangsbereich auf, wobei zwischen dem Eingangsbereich und dem Ausgangsbereich ein erster Drehmomentübertragungsweg und parallel dazu ein zweiter Drehmomentübertragungsweg sowie eine Koppelanordnung zur Überlagerung der über die Drehmomentübertragungswege geleiteten Drehmomente vorgesehen ist, wobei im ersten Drehmomentübertragungsweg eine ersten Phasenschieberanordnung zur Erzeugung einer Phasenverschiebung von über dem ersten Drehmomentübertragungsweg geleiteten Drehungleichförmigkeiten bezüglich über den zweiten Drehmomentübertragungsweg geleiteten Drehungleichförmigkeiten vorgesehen ist. Ein Turbinenrad eines hydrodynamischen Wandlers ist dabei an mit der Ausgangsseite der Drehmomentübertragungseinrichtung gekoppelt.
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Es ist Aufgabe der Erfindung, eine verbesserte Drehmomentübertragungseinrichtung bereitzustellen.
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Diese Aufgabe wird mittels einer Drehmomentübertragungseinrichtung gemäß Patentanspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
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Es wurde erkannt, dass eine verbesserte Drehmomentübertragungseinrichtung dadurch bereitgestellt werden kann, dass die Drehmomentübertragungseinrichtung zur Drehmomentübertragung zwischen einer Eingangsseite und einer Ausgangsseite eine Leistungsverzweigungseinrichtung und eine Dämpfereinrichtung aufweist, wobei die Leistungsverzweigungseinrichtung einen ersten Drehmomentübertragungspfad und einen zweiten Drehmomentübertragungspfad aufweist, wobei im ersten Drehmomentübertragungspfad eine Phasenschieber zur Erzeugung einer Phasenverschiebung von über den ersten Drehmomentübertragungspfad geleiteten Drehungleichförmigkeiten bezüglich über den zweiten Drehmomentübertragungspfad geleiteten Drehungleichförmigkeiten vorgesehen ist, wobei die Leistungsverzweigungseinrichtung ausgangsseitig mit der Ausgangsseite gekoppelt ist, wobei die Dämpfereinrichtung zwischen der Eingangsseite und der Leistungsverzweigungseinrichtung angeordnet ist.
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Dadurch kann auf eine Auslegung der Leistungsverzweigung auf eine maximale Drehungleichförmigkeit eines Antriebsmotors verzichtet werden, sodass die Leistungsverzweigung besonders kompakt und leicht ausgebildet ist.
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In einer weiteren Ausführungsform umfasst der Phasenschieber ein erstes Energiespeicherelement und die Dämpfereinrichtung wenigstens ein zweites Energiespeicherelement, wobei das erste Energiespeicherelement unterschiedlich zu dem zweiten Energiespeicherelement ausgebildet ist.
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In einer weiteren Ausführungsform umfasst der Phasenschieber ein weiteres Energiespeicherelement, wobei das erste Energiespeicherelement an einer ersten Seite mit der Dämpfereinrichtung und einer zweiten Seite des ersten Energiespeicherelements mit dem weiteren Energiespeicherelement gekoppelt ist, wobei das erste Energiespeicherelement und das weitere Energiespeicherelement unterschiedlich ausgebildet sind, und/oder wobei das zweite Energiespeicherelement und das weitere Energiespeicherelement unterschiedlich ausgebildet sind.
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In einer weiteren Ausführungsform umfasst die Drehmomentübertragungseinrichtung eine weitere Dämpfereinrichtung, wobei die Leistungsverzweigungseinrichtung eine Koppeleinrichtung umfasst, wobei der erste Drehmomentübertragungspfad und der zweite Drehmomentübertragungspfad ausgangsseitig mit der Koppeleinrichtung verbunden sind, wobei die weitere Dämpfereinrichtung zwischen der Koppeleinrichtung und der Ausgangsseite angeordnet ist.
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In einer weiteren Ausführungsform umfasst der Phasenschieber ein erstes Phasenschieberteil und ein zweites Phasenschieberteil, wobei das erste Energiespeicherelement und/oder das weitere Energiespeicherelement derart ausgebildet ist, dass bei Erreichen eines vordefinierten Verdrehwinkels des zweiten Phasenschieberteils gegenüber dem ersten Phasenschieberteil wenigstens das erste Energiespeicherelement und/oder das weitere Energiespeicherelement auf Block gefahren ist.
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In einer weiteren Ausführungsform umfasst der Phasenschieber ein erstes Phasenschieberteil, ein zweites Phasenschieberteil und wenigstens einen Anschlag, wobei das zweite Phasenschieberteil über die Wirkung des ersten Energiespeicherelements und/oder des weiteren Energiespeicherelements gegenüber dem ersten Phasenschieberteil begrenzt verdrehbar ist, wobei der Anschlag an dem einem der beiden Phasenschieberteile angeordnet ist, wobei bei Erreichen eines vordefinierten Verdrehwinkels des zweiten Phasenschieberteils gegenüber dem ersten Phasenschieberteil der Anschlag in Berührkontakt mit dem anderen Phasenschieberteil tritt und ein Drehmoment zwischen dem ersten Phasenschieberteil und dem zweiten Phasenschieberteil im Wesentlichen über den Anschlag übertragen wird.
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In einer weiteren Ausführungsform umfasst das erste Energiespeicherelement und/oder das zweite Energiespeicherelement und/oder das weitere Energiespeicherelement eine Druckfeder oder eine Bogenfeder.
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In einer weiteren Ausführungsform umfasst die Drehmomentübertragungseinrichtung wenigstens eine Zusatzmasse, wobei die Zusatzmasse mit dem Phasenschieber und/oder mit der Ausgangsseite verbunden ist, und/oder wobei die Zusatzmasse im zweiten Drehmomentübertragungspfad angeordnet ist.
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In einer weiteren Ausführungsform weist die Drehmomentübertragungseinrichtung eine drehzahladaptive Tilgereinrichtung auf, wobei die drehzahladaptive Tilgereinrichtung mit dem Phasenschieber und/oder der Ausgangsseite und/oder der Zusatzmasse und/oder der Dämpfereinrichtung und/oder der weiteren Dämpfereinrichtung verbunden ist.
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In einer weiteren Ausführungsform umfasst die Drehmomentübertragungseinrichtung eine Einrichtung, wobei die Einrichtung ausgebildet ist, eine Reibung im Phasenschieber und/oder in der Dämpfereinrichtung und/oder der weiteren Dämpfereinrichtung der Drehmomentübertragungseinrichtung betriebsabhängig zu verändern.
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Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Figuren näher erläutert. Dabei zeigen:
- 1 eine schematische Darstellung eines Antriebssystems mit einer Drehmomentübertragungseinrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform;
- 2 eine schematische Darstellung einer Variante der in 1 gezeigten Drehmomentübertragungseinrichtung;
- 3 eine schematische Darstellung einer Drehmomentübertragungseinrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform;
- 4 bis 6 Varianten der in 3 gezeigten Drehmomentübertragungseinrichtung;
- 7 eine schematische Darstellung einer Drehmomentübertragungseinrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform;
- 8 bis 11 Varianten der in 7 gezeigten Drehmomentübertragungseinrichtung;
- 12 eine schematische Darstellung einer Drehmomentübertragungseinrichtung gemäß einer vierten Ausführungsform;
- 13 und 14 Varianten der in 12 gezeigten Drehmomentübertragungseinrichtung;
- 15 eine schematische Darstellung einer Drehmomentübertragungseinrichtung gemäß einer fünften Ausführungsform;
- 16 und 17 Varianten der in 15 gezeigten Drehmomentübertragungseinrichtung;
- 18 eine Weiterbildung der in 17 gezeigten Drehmomentübertragungseinrichtung;
- 19 eine schematische Darstellung einer Drehmomentübertragungseinrichtung gemäß einer sechsten Ausführungsform;
- 20 bis 23 Varianten der in 19 gezeigten Drehmomentübertragungseinrichtung.
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1 zeigt eine schematische Darstellung eines Antriebssystems 10 mit einer Drehmomentübertragungseinrichtung 15 gemäß einer ersten Ausführungsform.
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Das Antriebssystem 10 umfasst neben der Drehmomentübertragungseinrichtung 15 einen Antriebsmotor 20 und eine Übersetzungseinrichtung 25. Die Übersetzungseinrichtung 25 ist vorzugsweise als Halbautomat, insbesondere als vollautomatisch haltendes Getriebe, ausgebildet. Die Übersetzungseinrichtung 25 weist eine Getriebeeingangswelle 30 auf.
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Der Antriebsmotor 20 kann beispielsweise als Hubkolbenmotor oder als Hybridantrieb mit einem Hubkolbenmotor ausgebildet sein. Im Betrieb des Antriebsmotors 20 stellt dieser ein Drehmoment bereit, das mit einer Drehungleichförmigkeit überlagert ist.
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Die Drehmomentübertragungseinrichtung 15 weist eine Eingangsseite 35 und eine Ausgangsseite 40 auf. Die Eingangsseite 35 ist mit dem Antriebsmotor 20 drehmomentschlüssig mittels einer ersten Drehmomentübertragung 105 verbunden. Die Ausgangsseite 40 ist mit der Getriebeeingangswelle 30 drehmomentschlüssig verbunden. Die Drehmomentübertragungseinrichtung 15 dient dazu, das Drehmoment zwischen dem Antriebsmotor 20 und der Übersetzungseinrichtung 25 auszutauschen.
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Die Kupplungseinrichtung 45 ist eine Einrichtung zur selektiven Drehmomentübertragung, um zwischen ihren entgegengesetzten Enden das Drehmoment selektiv zu übertragen oder zu trennen. Die Kupplungseinrichtung 45 kann beispielsweise eine Trockenkupplung, eine Mehrscheibenkupplung oder eine in einem Ölbad laufende Nasskupplung sein. Zur Betätigung der Kupplungseinrichtung 45 kann beispielsweise eine hydraulisch ausgebildete Ausrückeinheit vorgesehen sein. Selbstverständlich ist auch eine elektrische Betätigung oder eine mechanische Betätigung der Kupplungseinrichtung 45 denkbar.
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Der hydrodynamische Wandler 50 stellt eine Drehmomentübertragung dar, die im hydrostatischen Zusammenspiel zwischen einem Pumpenrad 95 und einem Turbinenrad 100 des hydrodynamischen Wandlers 50 herstellbar ist. Das von dem hydrodynamischen Wandler 50 übertragene Drehmoment ist dabei abhängig von einem Drehzahlunterschied zwischen dem Pumpenrad 95 und dem Turbinenrad 100. Dabei kann aufgrund hydrostatischer und hydrodynamischer Effekte eine Drehmomenterhöhung auftreten, sodass der hydrodynamische Wandler 50 im Wesentlichen als Drehzahluntersetzer arbeitet. Bei einer Angleichung der Drehzahlen des Pumpenrads 95 zum Turbinenrad 100 sinkt das mittels des Wandlers 50 übertragbare Drehmoment.
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Die Drehmomentübertragungseinrichtung 15 umfasst beispielsweise eine Kupplungseinrichtung 45, einen hydrodynamischen Wandler 50, eine Leistungsverzweigungseinrichtung 55, eine erste Dämpfereinrichtung 60 und eine zweite Dämpfereinrichtung 65. Die Leistungsverzweigungseinrichtung 55 umfasst eine Verzweigungseinrichtung 70, eine Koppeleinrichtung 75, einen Phasenschieber 80, einen ersten Drehmomentübertragungspfad 85 und einen zweiten Drehmomentübertragungspfad 90. Der erste Drehmomentübertragungspfad 85 und der zweite Drehmomentübertragungspfad 90 verlaufen zwischen der Koppeleinrichtung 75 und der Verzweigungseinrichtung 70 parallel zueinander. Dabei ist im ersten Drehmomentübertragungspfad 85 der Phasenschieber 80 angeordnet. Der zweite Drehmomentübertragungspfad 90 ist im Wesentlichen steif ausgebildet.
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Die Koppeleinrichtung 75 ist in der Ausführungsform als Übersetzungseinrichtung, vorzugsweise als Summiergetriebe, insbesondere als Planetengetriebe, ausgebildet. Selbstverständlich kann die Koppeleinrichtung 75 auch andersartig ausgebildet sein und beispielsweise eine Hydraulik und/oder einen Hebelmechanismus zur Kopplung der beiden Drehmomentübertragungspfade 85, 90 aufweisen.
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Die Eingangsseite 35 ist ferner mittels einer zweiten Drehmomentübertragung 110 mit dem Pumpenrad 95 des hydrodynamischen Wandlers 50 verbunden. Eine dritte Drehmomentübertragung 115 verbindet die Eingangsseite 35 mit der Kupplungseinrichtung 45. Zwischen der Kupplungseinrichtung 45 und der Leistungsverzweigungseinrichtung 55 ist die erste Dämpfereinrichtung 60 angeordnet. Die zweite Dämpfereinrichtung 65 ist ausgangsseitig der Leistungsverzweigungseinrichtung 55 zwischen der Ausgangsseite 40 und der Leistungsverzweigungseinrichtung 55 angeordnet.
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Der Phasenschieber 80 weist wenigstens ein erstes Energiespeicherelement 120, ein erstes Phasenschieberteil 121, ein zweites Phasenschieberteil 125, eine Reibeinrichtung 130 mit einem ersten Reibteil 135 und einem zweiten Reibteil 140 auf. Das erste Reibteil 135 kann dabei beispielsweise durch das erste Energiespeicherelement 120 ausgebildet werden. Das zweite Reibteil 140 kann beispielsweise ein Retainer des Phasenschiebers 80 zur Positionierung des ersten Energiespeicherelements 120 sein. Selbstverständlich kann die Reibeinrichtung 130 auch andersartig ausgebildet sein. Das zweite Phasenschieberteil 125 ist mittels einer vierten Drehmomentübertragung 145 mit der Koppeleinrichtung 75 verbunden.
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Die erste Dämpfereinrichtung 60 ist in der Ausführungsform beispielhaft als Vordämpfer zur Leistungsverzeigung 55 ausgebildet und weist ein zweites Energiespeicherelement 150, eine erste Dämpferteil 155 und eine zweite Dämpferteil 160 auf. Das erste Dämpferteil 155 ist mittels einer fünften Drehmomentübertragung 160 mit der Kupplungseinrichtung 45 drehmomentschlüssig verbunden. Das zweite Energiespeicherelement 150 koppelt das erste Dämpferteil 155 mit dem zweiten Dämpferteil 160. Dabei ist das erste Dämpferteil 155 über die Wirkung des zweiten Energiespeicherelements 150 gegenüber dem zweiten Dämpferteil 160 beschränkt verdrehbar um eine Drehachse der ersten Dämpfereinrichtung 60. In der Ausführungsform sind beispielhaft das zweite Dämpferteil 160 und die Verzweigungseinrichtung 70 einstückig und materialeinheitlich ausgebildet. Selbstverständlich ist auch denkbar, dass die zweite Dämpferteil 160 und die Verzweigungseinrichtung 70 mehrteilig ausgebildet sind.
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Die zweite Dämpfereinrichtung 65 weist eine dritte Dämpferteil165, ein drittes Energiespeicherelement 170, eine vierte Dämpferteil 175 und eine weitere Reibeinrichtung 180 auf. Die weitere Reibeinrichtung 180 kann im Wesentlichen identisch zu der Reibeinrichtung 130 ausgebildet sein, wobei ein drittes Reibteil 185 der zweiten Reibeinrichtung 180 durch das dritte Energiespeicherelement 170 und ein viertes Reibteil 190 der weiteren Reibeinrichtung 180 durch einen weiteren Retainer der zweiten Dämpfereinrichtung 65 zur Positionierung des dritten Energiespeicherelements 170 ausgebildet werden kann.
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In der Ausführungsform sind das vierte Dämpferteil 175 und die Ausgangsseite 40 der Drehmomentübertragungseinrichtung 15 beispielhaft einstückig und materialeinheitlich ausgebildet. Das dritte Dämpferteil 165 ist eingangsseitig mit der Koppeleinrichtung 75 verbunden. Ausgangsseitig ist das dritte Dämpferteil 165 über die Wirkung des dritten Energiespeicherelements 170 mit dem vierten Dämpferteil 175 gekoppelt. Die weitere Reibeinrichtung 180 ist parallel zum dritten Energiespeicherelement 170 verlaufend angeordnet. Das dritte Dämpferteil 165 ist über die Wirkung des dritten Energiespeicherelements 170 beschränkt bewegbar um die Drehachse gegenüber der vierten Dämpferteil 175 angeordnet.
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Ist bei dem Antriebsmotor 20 der Hubkolbenmotor aktiviert, so ist das Drehmoment mit der Drehungleichförmigkeit überlagert. Die Drehungleichförmigkeit kann beispielsweise eine Drehschwingung sein. Das Drehmoment wird von dem Antriebsmotor 20 über die erste Drehmomentübertragung 105 zu der Eingangsseite 35 der Drehmomentübertragungseinrichtung 15 übertragen. Bei geschlossener Kupplungseinrichtung 45 wird das Drehmoment über die Kupplungseinrichtung 45 in die erste Dämpfereinrichtung 60 eingeleitet. Das Drehmoment verspannt das erste Dämpferteil 155 und verdreht das erste Dämpferteil über die Wirkung des zweiten Energiespeicherelements 150 gegenüber dem zweiten Dämpferteil 160. Dabei wird das zweite Energiespeicherelement 150 verspannt. Die erste Dämpfereinrichtung 60 wird dabei unterkritisch betrieben. Dadurch wird die Drehungleichförmigkeit im Drehmoment reduziert, jedoch schwingt die zweite Dämpferteil 160 und somit auch die Verzweigungseinrichtung 70 phasengleich zu der Drehungleichförmigkeit kommend von dem Antriebsmotor 20.
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Das Drehmoment wird von der Verzweigungseinrichtung 70 auf den ersten Drehmomentübertragungspfad 85 und den zweiten Drehmomentübertragungspfad 90 aufgeteilt. In der Ausführungsform wird die Verzweigungseinrichtung 70 durch das erste Phasenschieberteil 121 ausgebildet. Dabei teilt die Verzweigungseinrichtung 70 das Drehmoment und die Drehungleichförmigkeit in einen ersten Anteil, der über den ersten Drehmomentpfad 85 übertragen wird und in einen zweiten Anteil, der über den zweiten Drehmomentpfad 90 übertragen wird auf.
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Der Phasenschieber 80 ist beispielsweise als Torsionsdämpfer ausgebildet und ist derart zu der Drehungleichförmigkeit ausgelegt, dass der Phasenschieber 80 überkritisch betrieben wird, sodass der erste Anteil des Drehmoments vom ersten Phasenschieberteil 121 über das erste Energiespeicherelement 120 an das zweite Phasenschieberteil 125 übertragen wird. Dabei schwingt das zweite Phasenschieberteil auf Grund des ersten Anteils der Drehungleichförmigkeit mit einem Phasenversatz, vorzugsweise von 180°, gegenüber dem ersten Phasenschieberteil 121. Der erster Anteil der Drehungleichförmigkeit wird über die vierte Drehmomentübertragung 145 an die Koppeleinrichtung 75 übertragen.
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Der zweite Anteil des Drehmoments und der Drehungleichförmigkeit wird über den zweiten Drehmomentübertragungspfad 90 übertragen. Der zweite Drehmomentübertragungspfad 90 ist starr ausgebildet, sodass der zweite Teil der Drehungleichförmigkeit keinen Phasenversatz gegenüber der vom Antriebsmotor 20 bereiteten Drehungleichförmigkeit aufweist.
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Die Koppeleinrichtung 75 überlagert jeweils die über die Drehmomentübertragungspfade 85, 90 übertragenen Anteile des Drehmoments und jeweiligen Anteile der Drehungleichförmigkeit. Durch den Phasenversatz heben sich die Anteile der Drehschwingung zumindest teilweise auf.
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Da der Phasenversatz, der mit dem Phasenschieber 80 erzielt wird, kleiner als 180° ist, weist das Drehmoment ausgangsseitig der Koppeleinrichtung 75 eine stark reduzierte Drehungleichförmigkeit auf. Die Drehungleichförmigkeit wird weiter in der zweiten Dämpfereinrichtung 65 getilgt, sodass ausgangsseitig an der Ausgangsseite 40 das Drehmoment besonders glatt über die Getriebeeingangswelle 30 eingeleitet werden kann.
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Durch die Anordnung der ersten Dämpfereinrichtung 60 zwischen der Eingangsseite 35, vorzugsweise zwischen der Kupplungseinrichtung 45 und der Verzweigungseinrichtung 70, wird eine Überlastung der Leistungsverzweigungseinrichtung 55 durch besonders starke Drehungleichförmigkeiten im Drehmoment vermieden, da diese bereits durch die erste Dämpfereinrichtung 60 reduziert werden. Dadurch kann die Leistungsverzweigungseinrichtung 55 auf geringere Drehungleichförmigkeiten optimiert ausgebildet werden, sodass eine Gewichtsreduktion der Drehmomentübertragungseinrichtung 15 auf einfache Weise möglich ist. Dies wird insbesondere dadurch erzielt, dass das erste Energiespeicherelement 120 unterschiedlich zum zweiten Energiespeicherelement 150 und vorzugsweise ebenso unterschiedlich zum dritten Energiespeicherelement 170 ausgebildet ist. Insbesondere ist dabei das zweite Energiespeicherelement 150 steifer ausgebildet als das erste Energiespeicherelement 120. Vorzugsweise ist das dritte Energiespeicherelement 170 weicher ausgebildet als das erste Energiespeicherelement 120.
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In der Ausführungsform sind beispielhaft die Energiespeicherelemente 120, 150, 170 als Druckfeder ausgebildet. Selbstverständlich sind auch andere Ausgestaltungen des Energiespeicherelements 120, 150, 170 denkbar. So kann beispielsweise das Energiespeicherelement 120, 150, 170 auch als Bogenfeder ausgebildet sein. Auch kann das Energiespeicherelement 120, 150, 170 eine einstufige und/oder eine mehrstufige, insbesondere eine zwei- oder dreistufige Federkennlinie aufweisen.
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In der Ausführungsform ist der Phasenschieber 80 als Außendämpfer und die zweite Dämpfereinrichtung 65 als Innendämpfer und somit radial innenliegend zum Phasenschieber 80 bezogen auf die Drehachse angeordnet. Selbstverständlich sind auch andere Ausgestaltungen des Phasenschiebers 80 und der zweiten Dämpfereinrichtung 65 denkbar.
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2 zeigt eine schematische Darstellung einer Variante der in 1 gezeigten Drehmomentübertragungseinrichtung 15.
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Die Drehmomentübertragungseinrichtung 15 ist im Wesentlichen identisch zu der in 1 gezeigten Drehmomentübertragungseinrichtung 15 ausgebildet. Abweichend ist das zweite Energiespeicherelement 150 der ersten Dämpfereinrichtung 60 als Bogenfeder ausgebildet.
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3 zeigt eine schematische Darstellung einer Drehmomentübertragungseinrichtung 15 gemäß einer zweiten Ausführungsform.
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Die Drehmomentübertragungseinrichtung 15 ist im Wesentlichen identisch zu der in den 1 und 2 gezeigten Drehmomentübertragungseinrichtung 15 ausgebildet. Abweichend dazu weist der Phasenschieber 80 zusätzlich zu dem ersten Energiespeicherelement 120 ein viertes Energiespeicherelement 195 auf. Dabei ist eine erste Seite 200 des ersten Energiespeicherelements 120 über die Verzweigungseinrichtung 70 mit der ersten Dämpfereinrichtung 60 gekoppelt. Eine zweite Seite 205 des ersten Energiespeicherelements 120 ist mit einer ersten Seite 210 des vierten Energiespeicherelements 195 gekoppelt. Eine zweite Seite 215 des vierten Energiespeicherelements 195 ist mit dem zweiten Phasenschieberteil 125 gekoppelt. In der Ausführungsform ist das erste Energiespeicherelement 120 als Druckfeder und das vierte Energiespeicherelement 195 als Bogenfeder ausgebildet. Ferner ist das zweite Energiespeicherelement 150 der ersten Dämpfereinrichtung 60 als Druckfeder ausgebildet und weist vorzugsweise eine unterschiedliche Federsteifigkeit gegenüber dem ersten Energiespeicherelement 120 auf.
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Durch das Vorschalten der ersten Dämpfereinrichtung 60 vor die Leistungsverzweigungseinrichtung 55 kann der Phasenschieber 80 besonders weich ausgebildet werden, da die an den Phasenschieber 80 geleitete Drehungleichförmigkeit, kommend von dem Antriebsmotor 20, bereits durch die erste Dämpfereinrichtung 60 deutlich in ihrem Amplitude reduziert ist. Insbesondere kann in der Auslegung des Phasenschiebers 80 darauf verzichtet werden, dass der Phasenschieber 80 auf ein maximales Drehmoment (konstantes Drehmoment plus Drehmoment der Drehungleichförmigkeit) auszulegen ist.
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4 zeigt eine schematische Darstellung erste Variante der in 3 gezeigten Drehmomentübertragungseinrichtung 15.
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Die Drehmomentübertragungseinrichtung 15 ist im Wesentlichen identisch zu der in 3 gezeigten Drehmomentübertragungseinrichtung 15 ausgebildet. Abweichend dazu ist das vierte Energiespeicherelement 195 als Druckfeder ausgebildet, wobei vorzugsweise eine Federsteifigkeit des vierten Energiespeicherelements 195 unterschiedlich zu der Federsteifigkeit des ersten Energiespeicherelements 120 und/oder des zweiten Energiespeicherelements 150 und/oder des dritten Energiespeicherelements 170 ist.
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5 zeigt eine schematische Darstellung einer zweiten Variante der in den 3 und 4 gezeigten Drehmomentübertragungseinrichtung 15.
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Die Drehmomentübertragungseinrichtung 15 ist im Wesentlichen identisch zu der in 4 gezeigten Drehmomentübertragungseinrichtung 15 ausgebildet. Abweichend dazu ist das dritte Energiespeicherelement 170 als Bogenfeder ausgebildet.
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6 zeigt eine schematische Darstellung einer dritten Variante der in den 3 bis 5 gezeigten Drehmomentübertragungseinrichtung 15.
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Die Drehmomentübertragungseinrichtung 15 ist im Wesentlichen identisch zu der in den 1 bis 5 gezeigten Ausgestaltung ausgebildet. Abweichend dazu wird, wie in den 1 und 2 gezeigt, auf das vierte Energiespeicherelement 195 verzichtet. Somit ist die erste Seite 200 des ersten Energiespeicherelements 120 mit dem ersten Phasenschieberteil 121 und die zweite Seite 205 des ersten Energiespeicherelements 120 mit dem zweiten Phasenschieberteil 125 verbunden. In der Ausführungsform ist jedoch das erste Energiespeicherelement 120 als Druckfeder ausgebildet und weist einen besonders langen Federweg auf. Dadurch wird ein besonders großer Verdrehwinkel des ersten Phasenschieberteils 121 gegenüber dem zweiten Phasenschieberteil 125 sichergestellt.
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7 zeigt eine schematische Darstellung einer Drehmomentübertragungseinrichtung 15 gemäß einer dritten Ausführungsform.
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Die Drehmomentübertragungseinrichtung 15 ist im Wesentlichen identisch zu der in 3 gezeigten Drehmomentübertragungseinrichtung 15 ausgebildet. Abweichend dazu ist das erste Energiespeicherelement 120 als Bogenfeder ausgebildet, während hingegen beispielhaft das vierte Energiespeicherelement 195 als Druckfeder ausgebildet ist.
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8 zeigt eine schematische Darstellung einer ersten Variante der in 7 gezeigten Drehmomentübertragungseinrichtung 15.
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Die Drehmomentübertragungseinrichtung 15 ist im Wesentlichen identisch zu der in 7 gezeigten Drehmomentübertragungseinrichtung 15 ausgebildet. In der Ausführungsform ist das erste Energiespeicherelement 120 derart ausgelegt, dass bei Überschreiten eines vordefinierten Verdrehwinkels zwischen dem ersten Phasenschieberteil 121 und dem zweiten Phasenschieberteil 125 das erste Energiespeicherelement 120 auf Block geht. Dies ist in 8 mittels einer strichlierten Auskreuzens des ersten Energiespeicherelements 120 symbolisch dargestellt.
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Das zweite Energiespeicherelement 150 ist dabei so gewählt, dass das zweite Energiespeicherelement 150 bei Überschreiten des vordefinierten Verdrehwinkels weiterhin federn kann. Dies wird beispielsweise dadurch erzielt, dass das vierte Energiespeicherelement 195 deutlich steifer ist und somit eine deutlich steilere Federkennlinie aufweist als das erste Energiespeicherelement 120.
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Dadurch, dass bei Überschreiten des vordefinierten Verdrehwinkels das erste Energiespeicherelement 120 auf Block geht, wird wirktechnisch das erste Energiespeicherelement 120 deaktiviert und ein Schwingungsverhalten des Phasenschiebers 80 verändert sich deutlich gegenüber seinem Schwingungsverhalten unterhalb dem vordefinierten Verdrehwinkel.
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9 zeigt eine zweite Variante der in 7 gezeigten Drehmomentübertragungseinrichtung 15.
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Die Drehmomentübertragungseinrichtung 15 ist im Wesentlichen identisch zu der in 7 gezeigten Drehmomentübertragungseinrichtung 15 ausgebildet. Abweichend dazu ist das dritte Energiespeicherelement 170 derart gewählt, dass bei Überschreiten des vordefinierten Verdrehwinkels der dritten Dämpferteil 165 zu der vierten Dämpferteil 175 das dritte Energiespeicherelement 170 auf Block geht.
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Der vordefinierte Verdrehwinkel korreliert in der zweiten Variante mit einem über die zweite Dämpfereinrichtung 65 zu übertragenden Drehmoment, das geringer ist als das über die zweite Dämpfereinrichtung 65 zu übertragende maximale Drehmoment. Durch das auf Block Gehen des dritten Energiespeicherelements 170 wird die zweite Dämpfereinrichtung 65 deaktiviert, sodass bei einem hohen über die Drehmomentübertragungseinrichtung 15 zu übertragenden Drehmoment ausschließlich die erste Dämpfereinrichtung 60 und die Leistungsverzweigungseinrichtung 55 zur Tilgung der Drehungleichförmigkeit wirken.
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10 zeigt eine dritte Variante der in 7 gezeigten Drehmomentübertragungseinrichtung 15.
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Die Drehmomentübertragungseinrichtung 15 ist im Wesentlichen identisch zu der in den 7 gezeigten Drehmomentübertragungseinrichtung 15 ausgebildet. Abweichend dazu ist in dieser Ausgestaltung das vierte Energiespeicherelement 195 derart ausgestaltet, dass bei Überschreiten des vordefinierten Verdrehwinkels das vierte Energiespeicherelement 195 auf Block geht.
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11 zeigt eine schematische Darstellung einer vierten Variante der in 7 gezeigten Drehmomentübertragungseinrichtung 15.
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Die Drehmomentübertragungseinrichtung 15 ist im Wesentlichen identisch zu der in 7 gezeigten Drehmomentübertragungseinrichtung 15 ausgebildet. Abweichend dazu weist der Phasenschieber 80 zusätzlich einen Anschlag 220 auf. Der Anschlag 220 ist beispielhaft am ersten Phasenschieberteil 121 angeordnet. Selbstverständlich ist auch denkbar, dass der Anschlag 220 auch am zweiten Phasenschieberteil 125 angeordnet sein kann. Bei Überschreiten des vordefinierten Verdrehwinkels wird das erste Energiespeicherelement 120 und das vierte Energiespeicherelement 195 durch ein Anschlagen des Anschlag 220 am zweiten Phasenschieberteil 125 deaktiviert und das Drehmoment wird über den Anschlag 220 zwischen dem ersten Phasenschieberteil 121 und dem zweiten Phasenschieberteil 125 übertragen.
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Selbstverständlich ist auch denkbar, dass eine Deaktivierung des Phasenschiebers 80 dadurch erfolgt, dass eine Kombination aus den in 8 und 10 gezeigten Ausgestaltungen der Drehmomentübertragungseinrichtung 15 gewählt wird, sodass bei Überschreiten des vordefinierten Verdrehwinkels das erste Energiespeicherelement 120 und das vierte Energiespeicherelement 195 auf Block gehen und somit das Drehmoment direkt zwischen dem ersten Phasenschieberteil 121 und dem zweiten Phasenschieberteil 125 übertragen wird.
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12 zeigt eine Drehmomentübertragungseinrichtung 15 gemäß einer vierten Ausführungsform.
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Die vierte Ausführungsform ist im Wesentlichen identisch zu der in 7 gezeigten dritten Ausführungsform der Drehmomentübertragungseinrichtung 15 ausgebildet. Abweichend dazu ist eine Einrichtung 245 vorgesehen, die eine Reibung der ersten Reibeinrichtung 130 betriebsabhängig, beispielsweise drehzahlabhängig, zwischen dem ersten Reibteil 135 und dem zweiten Reibteil 140 verändern kann. Die Einrichtung 245 kann beispielsweise als schwimmende Retainerlagerung ausgebildet sein. Auch kann die Einrichtung eine Reibung zwischen dem ersten Reibteil 135 und dem zweiten Reibteil 140 beispielsweise durch eine veränderte Schmierung des ersten Reibteils 135 und/oder des zweiten Reibteils 140 verändern.
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13 zeigt eine schematische Darstellung einer ersten Variante der in 12 gezeigten Drehmomentübertragungseinrichtung 15.
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Die Drehmomentübertragungseinrichtung 15 ist im Wesentlichen identisch zu der in 12 gezeigten Drehmomentübertragungseinrichtung 15 ausgebildet. Abweichend dazu ist die Einrichtung 245 an der weiteren Reibeinrichtung 180 angeordnet und ausgebildet, eine Reibung des dritten Reibteils 185 mit dem vierten Reibteil 190 betriebsabhängig, beispielsweise drehzahlabhängig, zu verändern. Dies kann beispielsweise durch eine veränderte Schmierung oder einen veränderten Anpressdruck zwischen dem dritten und vierten Reibteil 185, 190 oder andersartig erfolgen.
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14 zeigt eine zweite Variante der in den 12 und 13 gezeigten Drehmomentübertragungseinrichtung 15.
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Die Drehmomentübertragungseinrichtung 15 ist im Wesentlichen eine Kombination der in den 12 und 13 gezeigten Ausgestaltung der Drehmomentübertragungseinrichtung 15, wobei die Reibeinrichtung 130 und die weitere Reibeinrichtung 130, 180 betriebsabhängig durch die Einrichtung 245 geschaltet werden. Die Schaltung der Reibeinrichtung 130 kann dabei bei einem unterschiedlichen Parameter der Schaltung der weiteren Reibeinrichtung 180 erfolgen.
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15 zeigt eine Drehmomentübertragungseinrichtung 15 gemäß einer fünften Ausführungsform.
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Die Drehmomentübertragungseinrichtung 15 ist im Wesentlichen identisch zu der in 4 erläuterten Drehmomentübertragungseinrichtung 15 ausgebildet. Abweichend dazu ist zwischen dem ersten Energiespeicherelement 120 und dem vierten Energiespeicherelement 195 eine erste Zusatzmasse 225 angeordnet. Die erste Zusatzmasse 225 kann dabei beispielsweise als Zwischenflansch ausgebildet sein.
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16 zeigt eine schematische Darstellung einer ersten Variante der in Figur 15gezeigten Drehmomentübertragungseinrichtung 15.
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Die Drehmomentübertragungseinrichtung 15 ist im Wesentlichen identisch zu der in 4 erläuterten Drehmomentübertragungseinrichtung 15 ausgebildet. Abweichend dazu weist die Drehmomentübertragungseinrichtung 15 eine zweite Zusatzmasse 230 auf. Die zweite Zusatzmasse 230 ist hierbei beispielhaft ausgangsseitig des dritten Energiespeicherelements 170 zwischen dem dritten Energiespeicherelement 170 und dem vierten Dämpferteil 175 angeordnet. Durch die zweite Zusatzmasse 230 und die Masse der vierten Dämpferteil 175 weist die Ausgangsseite 40 ein besonders hohes Trägheitsmoment gegenüber dem dritten Dämpferteil 165 auf.
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17 zeigt eine schematische Darstellung einer zweiten Variante der in 15 und 16 gezeigten Drehmomentübertragungseinrichtung 15.
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Die Drehmomentübertragungseinrichtung 15 ist im Wesentlichen eine Kombination aus der in den 15 und 16 gezeigten Drehmomentübertragungseinrichtung 15, wobei die erste Zusatzmasse 225 zwischen dem ersten Energiespeicherelement 120 und dem zweiten Energiespeicherelement 150 und die zweite Zusatzmasse 230 ausgangsseitig des dritten Energiespeicherelements 170 zwischen dem dritten Energiespeicherelement 170 und dem vierten Dämpferteil 175 angeordnet ist.
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18 zeigt eine Weiterbildung der in 17 gezeigten Drehmomentübertragungseinrichtung 15.
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Die Drehmomentübertragungseinrichtung 15 ist im Wesentlichen identisch zu der in 17 gezeigten Ausgestaltung der Drehmomentübertragungseinrichtung 15 ausgebildet. Abweichend dazu weist die Drehmomentübertragungseinrichtung 15 zusätzlich eine dritte Zusatzmasse 235 auf. Die dritte Zusatzmasse 235 ist im zweiten Drehmomentübertragungspfad 90 angeordnet und erhöht somit ein Trägheitsmoment des zweiten Drehmomentübertragungspfads 90.
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19 zeigt eine sechste Ausführungsform einer Drehmomentübertragungseinrichtung 15.
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Die Drehmomentübertragungseinrichtung 15 ist im Wesentlichen identisch zu der in 18 gezeigten Drehmomentübertragungseinrichtung 15 ausgebildet. Abweichend dazu weist die Drehmomentübertragungseinrichtung 15 zusätzlich eine drehzahladaptive Tilgereinrichtung 240 auf. Die drehzahladaptive Tilgereinrichtung 240 kann beispielsweise als Fliehkraftpendel ausgebildet sein. Dabei kann insbesondere die drehzahladaptive Tilgereinrichtung 240 ein innenliegendes und/oder ein außenliegendes Fliehkraftpendel aufweisen. In der Ausführungsform ist die drehzahladaptive Tilgereinrichtung 240 an der ersten Zusatzmasse 225 angeordnet.
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Durch das Vorsehen der drehzahladaptiven Tilgereinrichtung 240 kann zusätzlich die Drehungleichförmigkeit im Phasenschieber 80 reduziert werden, sodass der Phasenversatz des zweiten Phasenschieberteils 125 zum ersten Phasenschieberteil 121 besonders hoch ist.
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20 zeigt eine erste Variante der in 19 gezeigten Drehmomentübertragungseinrichtung 15.
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Die Drehmomentübertragungseinrichtung 15 ist im Wesentlichen identisch zu der in 19 gezeigten Drehmomentübertragungseinrichtung 15 ausgebildet. Abweichend dazu ist die drehzahladaptive Tilgereinrichtung 240 am zweiten Phasenschieberteil 125 angeordnet.
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21 zeigt eine zweite Variante der in 19 gezeigten Ausführungsform der Drehmomentübertragungseinrichtung 15.
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Die Drehmomentübertragungseinrichtung 15 ist im Wesentlichen identisch zu der in 19 gezeigten Ausgestaltung ausgebildet. Abweichend dazu ist die drehzahladaptive Tilgereinrichtung 240 an dem dritten Dämpferteil 165 der zweiten Dämpfereinrichtung 65 angeordnet.
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22 zeigt eine dritte Variante der in 19 gezeigten Ausführungsform der Drehmomentübertragungseinrichtung 15.
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Die Drehmomentübertragungseinrichtung 15 ist im Wesentlichen identisch zu der in 19 gezeigten Ausgestaltung ausgebildet. Abweichend dazu ist die drehzahladaptive Tilgereinrichtung 240 an der zweiten Zusatzmasse 230 angeordnet. Dadurch können ausgangsseitig der Drehmomentübertragungseinrichtung 15 nochmals zusätzlich weiter die Drehungleichförmigkeit, die weder durch die erste und zweite Dämpfereinrichtung 60, 65, noch durch die Leistungsverzweigungseinrichtung 55 getilgt wurde, durch die drehzahladaptive Tilgereinrichtung 240 getilgt werden.
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23 zeigt eine vierte Variante der in 6 gezeigten Ausführungsform der Drehmomentübertragungseinrichtung 15.
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Die Drehmomentübertragungseinrichtung 15 ist im Wesentlichen identisch zu der in 19 gezeigten Ausgestaltung der Drehmomentübertragungseinrichtung 15 ausgebildet. Abweichend dazu ist die drehzahladaptive Tilgereinrichtung 240 mit der dritten Zusatzmasse 235 gekoppelt. Dadurch kann sichergestellt werden, dass die über den zweiten Drehmomentübertragungspfad 90 übertragenen zweiten Anteil der Drehungleichförmigkeit durch die drehzahladaptive Tilgereinrichtung 240 reduziert ist, sodass der zweite Anteil der Drehungleichförmigkeit besonders groß sein kann und wirksam durch den ersten Anteil der Drehungleichförmigkeit, der über den ersten Drehmomentübertragungspfad 85 übertragen wird, besonders getilgt werden kann. Dadurch kann der Phasenschieber 80 leicht und kostengünstig ausgebildet werden.
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Durch die oben beschriebenen Ausgestaltungen der Drehmomentübertragungseinrichtung 15 gegenüber bekannten Drehmomentübertragungseinrichtungen können Defizite einzelner Merkmale wie Federrate, Reibung, Bauraum oder das Fehlen der drehzahladaptiven Tilgereinrichtung 240 oder eine Kombination mehrerer Merkmale und sich darin widerspiegelnde unzureichende Insolation in einigen Fahrbereichen der Drehmomentübertragungseinrichtung 15 deutlich verbessert werden.
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Es wird darauf hingewiesen, dass die in den 1 bis 23 gezeigten Ausgestaltungen der Drehmomentübertragungseinrichtung 15 beispielhaft sind. Selbstverständlich sind auch andere Ausgestaltungen oder Kombinationen der oben beschriebenen Ausgestaltungen der Drehmomentübertragungseinrichtung 15 denkbar.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Antriebssystem
- 15
- Drehmomentübertragungseinrichtung
- 20
- Antriebsmotor
- 25
- Übersetzungseinrichtung
- 30
- Getriebeeingangswelle
- 35
- Eingangsseite
- 40
- Ausgangsseite
- 45
- Kupplungseinrichtung
- 50
- hydrodynamischer Wandler
- 55
- Leistungsverzweigungseinrichtung
- 60
- erste Dämpfereinrichtung
- 65
- zweite Dämpfereinrichtung
- 70
- Verzweigungseinrichtung
- 75
- Koppeleinrichtung
- 80
- Phasenschieber
- 85
- erster Drehmomentübertragungspfad
- 90
- zweiter Drehmomentübertragungspfad
- 95
- Pumpenrad
- 100
- Turbinenrad
- 105
- erste Drehmomentübertragung
- 110
- zweite Drehmomentübertragung
- 115
- dritte Drehmomentübertragung
- 120
- erstes Energiespeicherelement
- 121
- erstes Phasenschieberteil
- 125
- zweites Phasenschieberteil
- 130
- erste Reibeinrichtung
- 135
- erstes Reibteil
- 140
- zweites Reibteil
- 145
- vierte Drehmomentübertragung
- 150
- zweites Energiespeicherelement
- 155
- erste Dämpferteil
- 160
- zweite Dämpferteil
- 161
- fünfte Drehmomentübertragung
- 165
- dritte Dämpferteil
- 170
- drittes Energiespeicherelement
- 175
- vierte Dämpferteil
- 180
- weitere Reibeinrichtung
- 185
- drittes Reibteil
- 190
- viertes Reibteil
- 195
- viertes Energiespeicherelement
- 200
- erste Seite des ersten Energiespeicherelements
- 205
- zweite Seite des ersten Energiespeicherelements
- 210
- erste Seite des vierten Energiespeicherelements
- 215
- zweite Seite des vierten Energiespeicherelements
- 220
- Anschlag
- 225
- erste Zusatzmasse
- 230
- zweite Zusatzmasse
- 235
- dritte Zusatzmasse
- 240
- Tilgereinrichtung
- 245
- Einrichtung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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