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Die Erfindung betrifft einen Flansch eines Drehschwingungsdämpfers, insbesondere für den Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs.
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Bei Drehschwingungsdämpfern ist bekannt, dass zwischen einem Eingangsteil und einem Ausgangsteil eine Federanordnung angeordnet ist, wobei üblicherweise die Federn der Federeinrichtung sich an dem Eingangsteil einerseits abstützen und sie sich andererseits an einem mit dem Ausgangsteil verbundenen Flansch abstützen. So kann über die Federn der Federeinrichtung ein Drehmoment vom Eingangsteil auf das Ausgangsteil übertragen werden.
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Dabei weist der Flansch üblicherweise einen ringförmigen oder scheibenförmigen Grundkörper auf, der radial außen abragende Flanschzungen aufweist. Der Flansch greift dabei mit den Flanschzungen zwischen jeweils zwei Federn der Federeinrichtung und stützt sich beiderseits an jeweils einer Feder ab. Eine solche Anordnung ist beispielsweise durch die
DE 10 2009 042 811 A1 bekannt geworden. Die
DE 10 2009042 811 A1 offenbart dabei, dass die Flanschzungen in axialer Richtung gebogen sind. Es sind aber auch im Stand der Technik Flansche mit Flanschzungen bekannt, bei welchen die Flanschzungen im Wesentlichen in radialer Richtung vorstehen. Ein solcher Flansch ist beispielsweise durch die
DE 197 28 422 A1 bekannt geworden.
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Die Flanschzungen sind dabei jeweils als massive flächige Zungen aus einem Blechmaterial ausgebildet, die den ringförmigen oder scheibenförmigen Grundkörper des Flanschs nach radial außen fortbilden. Dabei zeigt sich, dass bei Drehschwingungsdämpfern mit Fettbefüllung in der Federkammer bei einem Einsatz von Fetten mit einer hohen Viskosität die Drehschwingungsisolation im Leerlauf nicht immer den Erwartungen entspricht. Das Fett wird im Drehschwingungsdämpfer zur Schmierung der Federn relativ zu den Anlagebereichen in der Federkammer genutzt, um eine Dauerhaltbarkeit der Federn der Federanordnung zu erreichen. Bei einem zähviskosen Fett, insbesondere bei kalten Temperaturen, ist bei einer Haftung des Flanschs an dem Fett die Bewegung der Flanschzunge durch das Fett eher nur schwer oder zumindest erschwert möglich. Dadurch kann der Flansch nicht so schnell als notwendig verdreht werden, was eine reduzierte Drehschwingungsisolation nach sich zieht.
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Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Flansch eines Drehschwingungsdämpfers und einen Drehschwingungsdämpfer mit einem Flansch zu schaffen, der auch bei zähviskosem Fett noch eine gute Drehschwingungsdämpfung insbesondere im Leerlauf erlaubt.
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Die Aufgabe bezüglich des Flanschs wird mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung betrifft einen Flansch für einen Drehschwingungsdämpfer, der einen scheibenförmigen oder ringförmigen Grundkörper aufweist, von welchem radial außen zumindest eine Flanschzunge, vorteilhaft zumindest zwei Flanschzungen, abragen, wobei die zumindest eine Flanschzunge oder die zumindest zwei Flanschzungen jeweils derart ausgebildet ist bzw. sind, dass die Flanschzunge radial innen mit dem Grundkörper verbunden ausgebildet ist und eine radiale Erstreckung mit in Umfangsrichtung weisenden Seitenkanten und mit einer radial außen angeordneten Außenkante aufweist, wobei in der Flanschzunge eine Ausnehmung ausgebildet ist, welche sich von der Außenkante nach radial innen erstreckt, wobei die radiale Erstreckung der Ausnehmung zumindest ein Drittel der radialen Erstreckung der Flanschzunge beträgt. Dadurch, dass die Ausnehmung einen großen Anteil an der Fläche des Flanschs einnimmt, tritt der Effekt, dass das zähviskose Fett den Flansch an der Flanschzunge dämpft, nicht so stark auf, so dass auch bei Fetten mit hoher oder höherer Viskosität eine gute Drehschwingungsdämpfung, insbesondere im Leerlauf, erreicht wird. Je größer die Ausnehmung ist, desto größer ist der erreichte Effekt der Reduzierung der Schleppwirkung durch das Fett. Allerdings wird dadurch auch die Stabilität der Flanschzunge reduziert, so dass die Flanschzunge derart auszubilden ist, dass die Reduzierung der Schleppwirkung bei notwendiger Stabilität zu erreichen ist.
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Dabei ist es besonders vorteilhaft, wenn die radiale Erstreckung der Ausnehmung zumindest etwa die Hälfte der radialen Erstreckung der Flanschzunge beträgt.
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Dadurch wird erreicht, dass die Flanschzunge radial innen massiv ausgebildet ist und damit stabil ausgebildet ist und radial außen durch die Ausnehmung die Schleppwirkung reduziert wird.
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Auch ist es vorteilhaft, wenn die Kontur der Ausnehmung einem nach radial außen offenen U entspricht, also beiderseits benachbart zu einer Seitenkante ein gerader Verlauf der Kontur vorliegt, wobei die beiden geraden Verläufe durch einen bogenförmigen Verlauf verbunden sind. Durch die Gestaltung der Ausnehmung wird die Flanschzunge spannungsoptimiert gebildet. An den Übergängen der Kontur tritt möglichst keine Kerbwirkung auf.
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Auch ist es vorteilhaft, wenn die Flanschzunge beiderseits der Ausnehmung Finger bildet, die der Anlage von Federn eines Drehschwingungsdämpfers dienen. Diese Finger dienen der Beaufschlagung der Federn und übertragen das Drehmoment auf den Flansch bzw. von dem Flansch. Durch ihre eher schlanke Gestalt wird der Effekt zwischen dem Fett und der Flanschzunge jedoch reduziert.
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Auch ist es zweckmäßig, wenn die beiden Seitenkanten der Flanschzunge derart in einem Winkel zueinander angeordnet sind, dass sich die Seitenkanten der Flanschzunge nach radial außen erweitern. Dies bewirkt eine gute gleichmäßige Anlage einer Feder, die sich radial außen an dem Flansch angeordnet befindet, so dass die Federenden eine gleichmäßige Anlage erreichen.
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Auch ist es vorteilhaft, wenn die Erstreckung der Ausnehmung in Umfangsrichtung, gemessen an der Außenkante, zumindest etwa die Hälfte der Erstreckung der Flanschzunge in Umfangsrichtung beträgt. Dadurch wird ein relativ großer Flächenbereich geschaffen, der nicht durch das Fett beeinflusst wird.
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Auch ist es zweckmäßig, wenn von dem Grundkörper zumindest zwei Flanschzungen abragen, die beide oder alle im Wesentlichen gleich ausgebildet sind oder die beide oder alle zumindest eine im Wesentlichen gleich ausgebildete Ausnehmung aufweisen. Diese Gestaltung ist besonders dann vorteilhaft, wenn die Federn der Federeinrichtung Bogenfedern sind. Diese können sich über nahezu 180° erstrecken, also insbesondere über 180° abzüglich des Winkels, den der Flansch aufgrund seiner Flanschgestaltung einnimmt.
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So ist es bei einem weiteren Ausführungsbeispiel zweckmäßig, wenn die Flanschzungen in Bezug auf den Grundkörper gegenüberliegend oder symmetrisch oder über den Umfang gleichverteilt angeordnet sind. Dies ist je nach Anordnung und Gestaltung der Federn vorteilhaft.
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Auch ist es vorteilhaft, wenn die zumindest eine Flanschzunge mit dem Flansch einteilig ausgebildet ist oder mit dem Flansch verbunden ausgebildet ist. Durch die einteilige Ausbildung wird die Herstellung vereinfacht. Wird die Flanschzunge mit dem Grundkörper des Flanschs verbunden, wie beispielsweise vernietet, kann eine alternative Gestaltung erreicht werden, die eine bessere Herstellung der Einzelteile erlaubt, insbesondere wenn die Flanschzungen und der Grundkörper anderweitig gehärtet oder oberflächenbehandelt werden.
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Die Aufgabe bezüglich des Drehschwingungsdämpfers wird mit den Merkmalen von Anspruch 10 gelöst.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung betrifft einen Drehschwingungsdämpfer mit einem Eingangsteil und mit einem Ausgangsteil und mit einer Federeinrichtung mit Federn, wobei die Federn der Federeinrichtung sich an dem Eingangsteil einerseits und an einem mit dem Ausgangsteil verbundenen Flansch andererseits abstützen oder die Federn der Federeinrichtung sich an dem Ausgangsteil einerseits und an einem mit dem Eingangsteil verbundenen Flansch andererseits abstützen, wobei der Flansch erfindungsgemäß ausgebildet ist.
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Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele in Verbindung mit den zugehörigen Figuren näher erläutert:
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Dabei zeigen:
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1 eine Darstellung eines Flanschflügels eines Flansches nach dem Stand der Technik,
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2 eine Darstellung eines erfindungsgemäßen Flanschflügels eines Flansches,
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3 ein Diagramm zur Darstellung der Hysterese eines Drehschwingungsdämpfers mit einem Flanschflügel nach dem Stand der Technik bzw. mit einem erfindungsgemäßen Flanschflügel, und
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4 eine schematische Darstellung eines Drehschwingungsdämpfers mit einem Flansch mit erfindungsgemäßen Flanschflügeln.
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Die 1 zeigt in einer Teilansicht einen Flansch 1 nach dem Stand der Technik. Der Flansch 1 weist einen ringförmigen Grundkörper 2 auf, der in 1 jedoch nur teilweise dargestellt ist. Von dem Grundkörper 2 ragt nach radial außen zumindest eine Flanschzunge 3, vorteilhaft zumindest zwei Flanschzungen 3, ab.
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Die Flanschzunge 3 ist massiv und flächig ausgebildet und ist radial innen mit dem Grundkörper 2 verbunden. An den in Umfangsrichtung liegenden Seitenkanten 4 liegt der Flansch an Federn an. Der Flansch erstreckt sich von dem Grundkörper 2 radial innen nach radial außen hin zu einer Außenkante 5, die in Umfangsrichtung durchgängig ist. Dabei bedeutet die Umfangsrichtung die Richtung gemäß Pfeil 7 und die radiale Richtung die Richtung gemäß Pfeil 6. Im Grundkörper 2 des Flanschs 1 sind Öffnungen 8 vorgesehen, welche beispielsweise der Vernietung des Flanschs 1 dienen.
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Die 2 zeigt in einer Teilansicht einen erfindungsgemäßen Flansch 11. Der Flansch 11 weist einen ringförmigen oder scheibenförmigen Grundkörper 12 auf, der in 2 wiederum jedoch nur teilweise dargestellt ist. Von dem Grundkörper 12 ragt nach radial außen zumindest eine Flanschzunge 13, vorteilhaft zumindest zwei Flanschzungen 13, ab, wobei nur eine der Flanschzungen 13 dargestellt ist. Der Flansch 11 ist ein Flansch eines Drehschwingungsdämpfers, wie er beispielsweise in 4 schematisch dargestellt ist.
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Die Flanschzunge 13 ist derart ausgebildet, dass sie flächig mit einer Ausnehmung 20 ausgebildet ist. Die Flanschzunge 13 ist radial innen mit dem Grundkörper 12 verbunden ausgebildet. An den in Umfangsrichtung liegenden Seitenkanten 14 der Flanschzunge 13 liegt der Flansch bzw. die Flanschzunge 13 an Federn einer Federeinrichtung eines Drehschwingungsdämpfers an. Die Flanschzunge 13 erstreckt sich von dem Grundkörper 12 radial innen nach radial außen hin zu einer Außenkante 15, die in Umfangsrichtung durch die Ausnehmung 20 unterbrochen ist. Dabei bedeutet die Umfangsrichtung die Richtung gemäß Pfeil 17 und die radiale Richtung die Richtung gemäß Pfeil 16.
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Die Flanschzunge 13 weist eine radiale Erstreckung und eine Erstreckung in Umfangsrichtung auf. Die in Umfangsrichtung weisenden Seitenkanten 14 und die radial außen angeordnete Außenkante 15 definieren im Wesentlichen den Umriss der Flanschzunge 13. In der Flanschzunge 13 ist eine Ausnehmung 20 eingebracht, wie beispielsweise durch Stanzen o.Ä., welche sich von der Außenkante 15 nach radial innen erstreckt, wobei die radiale Erstreckung R1 der Ausnehmung 20 zumindest ein Drittel der radialen Erstreckung R2 der Flanschzunge 13 beträgt. Die 2 zeigt in dem Ausführungsbeispiel, dass die radiale Erstreckung R1 der Ausnehmung 20 zumindest etwa die Hälfte der radialen Erstreckung R2 der Flanschzunge 13 beträgt.
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Es ist zu erkennen, dass die Kontur 19 der Ausnehmung 20 einem nach radial außen offenen U entspricht, also beiderseits benachbart zu einer Seitenkante 14 ein gerader Verlauf 21 der Kontur vorliegt, wobei die beiden geraden Verläufe 21 durch einen bogenförmigen Verlauf 22 verbunden sind. Alternative Gestaltungen sind auch möglich.
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Die Flanschzunge 13 bildet beiderseits, in Umfangsrichtung betrachtet, der Ausnehmung 20 Finger 23, die der Anlage von Federn eines Drehschwingungsdämpfers dienen.
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In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die beiden Seitenkanten 14 der Flanschzunge 13 derart in einem Winkel zueinander angeordnet, dass sich die Seitenkanten 14 der Flanschzunge 13 nach radial außen erweitern. Die beiden Seitenkanten 14 stehen in einem spitzen Winkel zueinander. Dies bewirkt, dass die Federn mit ihren Federenden an den Seitenkanten 14 der Flanschzunge gut und gleichmäßig anliegen können.
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Die 2 zeigt auch, dass die Erstreckung U1 der Ausnehmung 20 in Umfangsrichtung, gemessen an der Außenkante 15, zumindest etwa die Hälfte der Erstreckung U2 der Flanschzunge 13 in Umfangsrichtung beträgt. Vorteilhaft ist, wenn U1 etwa 0,6 von U2 beträgt.
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Die 2 zeigt zwar nur eine Flanschzunge 13, es ist jedoch vorteilhaft, wenn von dem Grundkörper 12 zumindest zwei Flanschzungen 13 abragen, die beide oder alle im Wesentlichen gleich ausgebildet sind oder die beide oder alle zumindest eine im Wesentlichen gleich ausgebildete Ausnehmung 20 aufweisen. Bei der Verwendung von Bogenfedern als Federn der Federeinrichtung des Drehschwingungsdämpfers sind zwei oder mehr Flanschzungen 13 in Bezug auf den Grundkörper 12 gegenüberliegend oder symmetrisch oder über den Umfang gleichverteilt angeordnet.
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Die 2 zeigt auch, dass die zumindest eine Flanschzunge 13 mit dem Grundkörper 12 des Flanschs 11 einteilig ausgebildet ist oder alternativ mit dem Grundkörper 12 verbunden ausgebildet ist, wie beispielsweise vernietet oder geschweißt ist.
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Die 3 zeigt ein Diagramm, in welchem jeweils eine Hystereseschleife des übertragbaren Drehmoments über dem Verdrehwinkel des Drehschwingungsdämpfers gezeigt ist. Die Kurve 50 zeigt die Hysterese eines Drehschwingungsdämpfers mit einem Flansch nach dem Stand der Technik und die Kurve 51 zeigt die Hysterese eines Drehschwingungsdämpfers mit einem erfindungsgemäßen Flansch. Das Diagramm zeigt, dass die Hysterese bei dem Drehschwingungsdämpfer mit einem Flansch nach dem Stand der Technik etwa 12 Nm beträgt, während die Hysterese bei dem Drehschwingungsdämpfer mit einem erfindungsgemäßen Flansch nur etwa 2,5 Nm beträgt. Dies bedeutet, dass der erfindungsgemäße Flansch einen positiven Einfluss auf das Drehschwingungsverhalten zeigt.
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Die 4 zeigt in einem schematischen Halbschnitt um die Drehachse I-I einen Drehschwingungsdämpfer 80 mit einem Eingangsteil 81 und mit einem Ausgangsteil 82 und mit einer Federeinrichtung 83 mit Federn 84. Die Federn 84 der Federeinrichtung 83 stützen sich einerseits an dem Eingangsteil 81 und andererseits an einem mit dem Ausgangsteil 82 verbundenen Flansch 85 ab oder alternativ können sich die Federn der Federeinrichtung auch an dem Ausgangsteil einerseits und an einem mit dem Eingangsteil verbundenen Flansch andererseits abstützen. Der Flansch 85 ist ein erfindungsgemäßer Flansch gemäß den obigen Ausführungen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Flansch
- 2
- Grundkörper
- 3
- Flanschzunge
- 4
- Seitenkante
- 5
- Außenkante
- 6
- Pfeil, radiale Richtung
- 7
- Pfeil, Umfangsrichtung
- 8
- Öffnungen
- 11
- Flansch
- 12
- Grundkörper
- 13
- Flanschzunge
- 14
- Seitenkante
- 15
- Außenkante
- 16
- Pfeil, radiale Richtung
- 17
- Pfeil, Umfangsrichtung
- 19
- Kontur
- 20
- Ausnehmung
- 21
- gerader Verlauf
- 22
- bogenförmiger Verlauf
- 23
- Finger
- 50
- Kurve
- 51
- Kurve
- 80
- Drehschwingungsdämpfer
- 81
- Eingangsteil
- 82
- Ausgangsteil
- 83
- Federeinrichtung
- 84
- Feder
- 85
- Flansch
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102009042811 A1 [0003, 0003]
- DE 19728422 A1 [0003]
