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Die Erfindung betrifft einen Torsionsdämpfer für eine Kupplungsscheibe gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 sowie eine Kupplungsscheibe.
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Aus dem Stand der Technik sind Torsionsdämpfer für Kupplungsscheiben bekannt. Diese weisen zwei Rotationselemente auf, die gegeneinander verdrehbar ausgebildet sind. Diese werden auch als Eingangselement und Ausgangselement bezeichnet. Das Eingangselement und das Ausgangselement weisen jeweils eine Mehrzahl an Fenstern auf. Ein Fenster des Eingangselements korrespondiert mit einem Fenster des Ausgangselements, um einen Aufnahmeraum für eine Schraubenfeder oder ein Federpaket bereitzustellen. Die Schraubenfeder bzw. das Federpaket sorgen bei einer Relativdrehung zwischen Eingangselement und Ausgangselement für eine rückstellende Kraft. Die Schraubenfeder kann insbesondere direkt an einem Rand des Fensters des jeweiligen Rotationselements anliegen. Das Federpaket umfasst eine Schraubenfeder sowie zwei Federteller, wobei jeder Federteller einen Gelenkabschnitt aufweist. Dieser Gelenkabschnitt ist an einer Gelenkaufnahme des jeweiligen Fensters angeordnet, um ein Schwenken des Federtellers zu ermöglichen. Ein solcher Federteller kann dabei so weit schwenken, bis ein Kontaktabschnitt mit dem Rand des Fensters in Anlagekontakt kommt.
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Die Verwendung einer Schraubenfeder gegenüber einem Federpaket ermöglicht die Verwendung eines vergleichsweise längeren elastischen Elements, wodurch eichen bessere Elastizität bereitgestellt wird. Andererseits ermöglicht das Federpaket durch seine Federteller eine bessere Kinematik für die Bewegung des elastischen Elements innerhalb des Aufnahmeraums.
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Es ist daher Aufgabe die zuvor genannten Vorteile zu vereinen, wobei die Steifigkeit und Drehmomentübertragungsfähigkeit des Torsionsdämpfers nicht beeinträchtigt werden soll.
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Diese Aufgabe wird gelöst durch einen Torsionsdämpfer gemäß dem Patentanspruch 1. In den abhängigen Patentansprüchen sind vorteilhafte Ausführungsvarianten des Torsionsdämpfers beschrieben.
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Der Torsionsdämpfer ist für eine Kupplungsscheibe eines Kraftfahrzeugs geeignet, insbesondere für ein Nutzkraftfahrzeug. Insbesondere handelt es sich hierbei um einen Hauptdämpfer der Kupplungsscheibe.
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Richtungs- oder Erstreckungsangaben beziehen sich im Weiteren, sofern nichts anderes erwähnt, auf die Ausdehnungen des Torsionsdämpfers.
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Der Torsionsdämpfer weist eine Mehrzahl an Rotationselementen auf. Ein solches Rotationselement bildet ein Eingangselement oder ein Ausgangselement aus. Vorzugsweise ist ein Rotationselement scheibenförmig ausgebildet. Mit Vorteil kann auch eine Mehrzahl an Eingangselementen und/oder Ausgangselementen an dem Torsionsdämpfer ausgebildet sein. Zudem weist der Torsionsdämpfer ein Federpaket auf.
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Das Eingangselement und das Ausgangselement sind begrenzt drehbar zueinander ausgeführt. Bei der Verwendung einer Mehrzahl an Eingangselementen sind diese drehfest oder fest miteinander verbunden. Bei der Verwendung einer Mehrzahl an Ausgangselementen sind diese drehfest oder fest miteinander verbunden.
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Die Begrenzung des Relativdrehwinkels zwischen Eingangselement und Ausgangselement kann beispielsweise über das Federpaket oder auch über einen Anschlag ausgebildet sein. Ein solcher Anschlag ist beispielsweise zwischen einer Nabe und dem jeweiligen Rotationselement vorgesehen.
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Das Eingangselement und das Ausgangselement weisen jeweils zumindest ein Fenster auf. Ein solches Fenster ist durch eine Ausnehmung aus dem jeweiligen Rotationselement ausgebildet. Zumeist ist das Fenster durch das Rotationselement vollständig umschlossen und bildet einen in sich geschlossenen Rand aus.
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Ein Fenster des Eingangselements und ein Fenster des Ausgangselements bilden gemeinsam einen Aufnahmeraum für das Federpaket aus. Das Eingangselement und das Ausgangselement sind axial zueinander ausgebildet, wobei die Fenster axial benachbart zueinander angeordnet sind und sich im Wesentlichen überdecken. Günstiger Weise sind an dem Eingangselement und an dem Ausgangselement jeweils eine Mehrzahl an Fenstern ausgebildet, die eine Mehrzahl an Aufnahmeräumen für eine Mehrzahl an Federpaketen ausbilden.
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Das Federpaket weist ein elastisches Element und zumindest einen Federteller auf. Das elastische Element ist zumeist über eine Schraubenfeder ausgebildet. Es können jedoch auch eine Mehrzahl an elastischen Elementen ausgeführt sein, beispielsweise mehrere ineinander geschachtelte Federn. Die elastischen Elemente liegen mit deren jeweiligen axialen Ende an einem Federteller an. Der Federteller steht mit der Rotationselement in Anlagekontakt, um eine Wirkverbindung zwischen dem elastischen Element und dem Rotationselement bereitzustellen. Vorzugsweise weist das Federpaket zwei Federteller auf, die an den axialen Enden der elastischen Elemente angeordnet sind.
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Der Federteller weist einen Kontaktabschnitt sowie einen Gelenkabschnitt auf. Günstiger Weise ist an dem Federteller auch ein Führungsabschnitt ausgebildet.
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Der Kontaktabschnitt ist durch einen im Wesentlichen scheibenförmigen Abschnitt ausgebildet, der eine oder mehrere Kontaktflächen für das bzw. die elastischen Elemente bereitstellt. Dieser Kontaktabschnitt ist günstiger Weise im Wesentlichen rotationsförmig ausgebildet, wobei zumeist zylinderförmig verschachtelte Bereiche die verschiedenen Kontaktflächen bereitstellen.
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Der Gelenkabschnitt ist auf der den elastischen Elementen gegenüberliegenden Seite an dem Kontaktabschnitt ausgebildet. Der Gelenkabschnitt weist vorzugsweise eine im Wesentlichen zylindrische Form auf. Diese zylindrische Kontur kann anstelle eines kreisförmigen Querschnitts auch durch andere Formen ausgebildet sein, beispielsweise eine Ellipse.
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Der Gelenkabschnitt ist das Gegenstück zu einer Gelenkaufnahme eines Rotationselements. Der Gelenkabschnitt sitzt an der Gelenkaufnahme wodurch ein Schwenken des Federtellers ermöglicht wird. Dadurch wird die Kinematik der elastischen Elemente verbessert. Der ist vorzugsweise auf der dem elastischen Element gegenüberliegenden Seite des Kontaktabschnitts angeordnet. Mit Vorteil ist der Gelenkabschnitt durch eine Struktur ausgebildet, die sich, in Bezug auf den Torsionsdämpfer, an der dem elastischen Element gegenüberliegenden Rückseite des Kontaktabschnitts in axialer Richtung erstreckt. Der Gelenkabschnitt ragt von der Rückseite des Kontaktabschnitts hervor bzw. ragt von dieser weg.
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Der Führungsabschnitt ist vorzugsweise auf der dem elastischen Element gegenüberliegenden Seite des Kontaktabschnitts angeordnet. Insbesondere kann der Führungsabschnitt durch eine oder mehrere Strukturen ausgebildet sein, die von dem Kontaktabschnitt hervorragen. Der Führungsabschnitt ermöglicht die verliersichere und rotationsbestimmte Anordnung des Federtellers und somit des Federpakets an dem Torsionsdämpfer.
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Der Führungsabschnitt erstreckt sich günstigerweise, in Bezug auf den Torsionsdämpfer, entlang der Rückseite des Führungsabschnitts in radialer Richtung. Eine solche Struktur des Führungsabschnitts kann dadurch von dem Aufnahmeraum ausgehend in Umfangsrichtung zwischen zwei axial benachbarte Rotationselemente eingreifen. Dadurch wird eine axiale Sicherung des Federpakets an dem Torsionsdämpfer bereitgestellt.
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Der Gelenkabschnitt ordnet den Federteller schwenkbar an einer Gelenkaufnahme von einem der Fenster an. Eine solche Gelenkaufnahme ist an dem Fenster eines Rotationselements vorzugsweise an einem umfangsseitigen Rand des Fensters angeordnet. Einander korrespondierende Fenster axial benachbarter Rotationselemente weisen mit Vorteil auch zueinander korrespondierende Gelenkaufnahmen auf, so dass in einem Ruhezustand des Torsionsdämpfers ohne Belastung der Gelenkabschnitt gleichzeitig an einer Mehrzahl von Gelenkaufnahmen verschiedener Rotationselemente anliegt. Vorzugsweise liegt der Gelenkabschnitt des Federtellers in diesem Zustand des Torsionsdämpfers an allen korrespondierenden Gelenkaufnahmen der Rotationselemente gleichzeitig an. Führen die Rotationselemente eine Relativbewegung aus, so verliert der Gelenkabschnitt den Anlagekontakt zu mindestens einer Gelenkaufnahme.
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Sind an dem Torsionsdämpfer mehrere Rotationselemente der gleichen Art, also Eingangselemente oder Ausgangselemente, ausgebildet, die fest verbunden sind, so weisen diese an deren korrespondierenden Fenstern vorzugsweise auch korrespondierende Gelenkaufnahmen gemäß dem vorigen Abschnitt auf.
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Ein Fenster weist zumeist einen radial inneren sowie einen radial äußeren Rand sowie zwei umfangsseitige Ränder, die in radialer Richtung verlaufen auf. Die Gelenkaufnahme ist an einem solchen umfangsseitigen Rand ausgebildet. Zumeist ist die Gelenkaufnahme von dem radial äußeren Rand sowie dem radial inneren Rand in radialer Richtung beabstandet.
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Weiterhin ist benachbart zu einer solchen Gelenkaufnahme, vorzugsweise radial innen benachbart, eine Aussparung ausgebildet, in die der Federteller eingreifen kann. Insbesondere greift der Kontaktabschnitt des Federtellers in diese Aussparung hinein. Die Aussparung ragt in das Rotationselement hinein, insbesondere in Umfangsrichtung. Durch diese Maßnahme können die Federteller und deren Schwenkachsen in Umfangsrichtung mit größerem Abstand ausgebildet werden, wodurch auch die elastischen Elemente eine größere Länge aufweisen.
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Dadurch können lange Federelemente mit Federtellern kombiniert werden.
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Zudem ist die Aussparung derart gewählt, dass eine Stegbreite zwischen zwei Federfenstern eine unveränderte Größe behält. Dadurch ist es möglich, weiterhin ein unverändert großes Drehmoment zu übertragen.
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Im Weiteren werden vorteilhafte Ausführungsvarianten der Erfindung erläutert.
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Es wird vorgeschlagen, dass die Aussparung des Fensters radial von einem in Umfangsrichtung verlaufenden Rand beabstandet ist.
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An dem Federfenster kann eine Aussparung benachbart zu der Gelenkaufnahme ausgebildet sein, insbesondere radial innerhalb oder radial außerhalb benachbart. Ebenso können auch zwei Aussparungen benachbart zu der Gelenkaufnahme ausgebildet sein, die radial außerhalb und radial innerhalb der Gelenkaufnahme angeordnet sind. Die radiale Beabstandung von den radial äußeren oder radial inneren Rand kann unabhängig den verschiedenen Varianten für eine oder beide Aussparungen ausgebildet sein.
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Insbesondere ist eine Aussparung dadurch gekennzeichnet, dass ein radial äußerer Rand oder ein radial innerer Rand in einen umfangsseitigen Rand übergeht, wobei die Aussparung anschließend an den Übergang als Versatz, beispielsweise in Form einer Stufe, ausgebildet ist. Der Versatz oder die Stufe ist in Umfangsrichtung ausgebildet. Der umfangsseitige Rand ist entsprechend in zumindest einen ersten Teil, der an den Übergang anschließt, sowie einen zweiten Teil, der versetzt zu dem ersten Teil ausgebildet ist, aufgeteilt. Der Versatz zwischen dem ersten Teil und dem zweiten Teil des umfangsseitigen Rands kann auf unterschiedliche Arten ausgebildet sein, beispielsweise die erwähnte Stufe oder einen weicheren Übergang. Dadurch verbleibt die Stegbreite zwischen zwei in Umfangsrichtung benachbarten Fenstern an dem Rotationselement unverändert.
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Günstiger Weise ist in Bezug auf die Ausdehnung des Torsionsdämpfers eine Erstreckung des Federtellers in axialer Richtung größer als eine Erstreckung in radialer Richtung.
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Mit anderen Worten ist der Federteller radial außen und radial innen abgeschnitten. Dadurch kann das Federelement eine in axialer und radialer Richtung unveränderte Größe beibehalten. Ebenso verbleibt die Stegbreite durch eintauchen des Federtellers in die Aussparung unverändert. Das sogenannte Abschneiden bzw. der abgeschnittene Federteller bezieht sich auf die übliche Scheibenform konventioneller Federteller. Der scheibenförmige Kontaktabschnitt ist an dessen äußeren und inneren Ende parallel zur Schwenkachse abgeschnitten. In Bezug auf den Torsionsdämpfer, ist grundsätzlich die radiale Erstreckung des Federtellers kleiner als dessen Erstreckung in axialer Richtung.
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Aufgrund der unveränderten axialen Erstreckung ist dem elastischen Element durch den Kontaktabschnitt weiterhin eine ausreichende Kontaktfläche bereitgestellt, wohingegen die radiale verringerte Erstreckung ein Eintauchen in die Aussparung ermöglicht.
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Ebenso ist die Erstreckung des Federtellers in radialer Richtung ist vorzugsweise kleiner als die Erstreckung des elastischen Elements in radialer Richtung oder dessen Durchmesser. Mit Vorteil ist die axiale Erstreckung des elastischen Elements in etwa so groß wie die axiale Erstreckung des Federtellers.
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In der Draufsicht auf die Rückseite des Federtellers weist der Kontaktabschnitt eine größere Länge als Breite auf. In dem speziellen Fall eines scheibenförmigen Federtellers ist dieser in Draufsicht kreisförmig ausgebildet, wobei zwei gegenüberliegende Seiten abgeschnitten sind und der Federteller dadurch gegenüber der senkrechten Erstreckungsrichtung verkürzt ist.
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In einer vorteilhaften Ausbildungsvariante ist die Aussparung an dem umfangsseitigen Rand des Federfensters eines Rotationselements durch eine Stufe ausgebildet.
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Dies kann die Form einer Treppenstufe im Querschnitt sein. Alternativ kann der Übergang auch durch eine abgerundete Stufe ausgebildet sein. Insbesondere werden durch den Versatz zwei unterschiedliche Höhen bereitgestellt, wobei der Federteller, insbesondere dessen Kontaktabschnitt, in der Aussparung eintauchen kann. Diese höhen können durch zwei in radialer Richtung verlaufende Ebenen ausgebildet sein, die in Umfangsrichtung versetzt angeordnet sind.
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Es wird weiter vorgeschlagen, dass ein Teil des umfangsseitigen Randes, insbesondere der erste Teil des umfangsseitigen Randes, als Kontaktfläche für das elastische Element dient. Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass der Kontaktabschnitt derart in die Aussparung eintauchen oder eingreifen kann, sodass die Kontaktfläche des umfangsseitigen Randes und die Kontaktfläche des Kontaktabschnitts des Federtellers eine gemeinsame Kontaktfläche ausbilden. Die Kontaktfläche des umfangsseitigen Randes und die Kontaktfläche des Kontaktabschnitts sind in diesem Zustand bündig. Günstigerweise ist die gemeinsame Kontaktfläche eine ebene Fläche. Diese gemeinsame Kontaktfläche wird bei einem bestimmten Schwenkwinkel des Federtellers bereitgestellt.
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Dieser Teilabschnitt des Randes ist vorzugsweise radial außerhalb oder radial innerhalb der Aussparung angeordnet. Günstigerweise ist der Teilabschnitt des Randes, der die Kontaktfläche ausbildet, direkt benachbart zu der Aussparung ausgebildet. Dadurch kann bei extremen Schwenkwinkeln eine vorteilhafte Verteilung der Kraft auf eine möglichst große Fläche bereitgestellt werden.
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Bündig bedeutet hierbei nicht, dass die Flächen parallel sein müssen, sondern lediglich, dass diese sich an einem Schnittpunkt treffen. Vorteilhafterweise ist die Kontaktfläche von Kontaktabschnitt und umfangsseitigen Rand jeweils als ebene Fläche ausgebildet, die gemeinsam eine ebene Fläche bereitstellen können.
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Es wird vorgeschlagen, dass in Bezug auf die Ausdehnung des Torsionsdämpfers, die Erstreckung des elastischen Elements in radialer Richtung größer ist als die Erstreckung des Federtellers in radialer Richtung.
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Die Aufgabe wird zudem durch eine Kupplungsscheibe gemäß dem Patentanspruch 8 gelöst.
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Eine solche Kupplungsscheibe ist für ein Kraftfahrzeug ausgebildet, insbesondere für ein Nutzkraftfahrzeug. Die Kupplungsscheibe umfasst einen Torsionsdämpfer gemäß einer der vorigen Ausführungen oder gemäß einem der Patentansprüche 1 bis 8.
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Im Weiteren werden der Torsionsdämpfer und die Kupplungsscheibe anhand von mehreren Figuren beispielhaft und Ausführlich beschrieben. Es zeigen:
- 1 Darstellung eines Torsionsdämpfers im Querschnitt (Teildarstellung);
- 2 Federteller aus 1 in perspektivischer Ansicht;
- 3 Federteller aus 2 in Draufsicht;
- 4 weitere Variante eines Federtellers in perspektivischer Ansicht;
- 5 Federteller aus 4 in einer Draufsicht;
- 6 Torsionsdämpfers in Querschnittdarstellung in Umfangsrichtung.
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In der 1 ist ein Torsionsdämpfer 10 im Querschnitt dargestellt. Der Torsionsdämpfer 10 ist in einem belastungsfreien Zustand dargestellt. Der Torsionsdämpfer 10 weist Rotationselemente 12 auf, die scheibenförmig ausgebildet sind. Ein Rotationselement 12 ist entweder ein Eingangselement 12a oder ein Ausgangselement 12b. In dieser Darstellung sind die Rotationselemente 12 hintereinander angeordnet, weshalb lediglich ein einziges Rotationselement 12 sichtbar ist. Das Eingangselement 12a und das Ausgangselement 12a sind derart ausgebildet, dass sich diese über einen begrenzten Winkel gegeneinander verdrehen können.
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Richtungs- oder Erstreckungsangaben beziehen sich im Weiteren, sofern nichts anderes erwähnt, auf die Ausdehnungen des Torsionsdämpfers.
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Im Normalfall stehen zwei Rotationselemente 12 einer Art, einem Rotationselement 12 der anderen Art gegenüber. Rotationselemente 12 derselben Art, also Eingangselemente 12a oder Ausgangselemente 12b sind drehfest miteinander verbunden, so dass diese eine gemeinsame Drehbewegung ausführen. Das Eingangselement 12a ist an einer Kupplungsscheibe beispielhaft mit Reibbelägen verbunden, wohingegen das Ausgangselement mit einer Nabe, die der Wirkverbindung mit einem Getriebe dient, wirkverbunden ist. Eine solche Kupplungsscheibe kann beispielsweise auch einen Vordämpfer aufweisen.
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Dieser Torsionsdämpfer 10 weist zwei Eingangselemente 12a und ein Ausgangselement 12b auf, welches axial zwischen den zwei Eingangselementen 12a angeordnet ist. Die Eingangs- und Ausgangselemente werden im Bereich des im weiteren ausführliche beschriebenen Fensters 14 als identisch angenommen.
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Ein Rotationselement 12 weist ein Fenster 14 auf. Die Fenster 14a der Eingangselemente 12a und ein Fenster 14b des Ausgangselements 12b stellen dabei gemeinsam einen Aufnahmeraum 16 für ein Federpaket 18 bereit.
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Das Federpaket 18 weist zwei Schraubenfedern 20 auf, die als elastische Elemente dienen, sowie zwei Federteller 22. Die Schraubenfedern 20 sind ineinander verschachtelt angeordnet, wobei die kleinere Schraubenfeder 20b innerhalb der größeren Schraubenfeder 20a angeordnet ist. Die Federteller 22 sind an den axialen Enden der Schraubenfedern 20 angeordnet.
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Der Federteller 22 ist durch eine Mehrzahl an Abschnitten ausgebildet. Der Federteller 22 umfasst einen Kontaktabschnitt 24, einen Gelenkabschnitt 26 sowie einen Führungsabschnitt 28.
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Der Kontaktabschnitt 24 bildet Kontaktflächen 24a und 24b für die Schraubenfedern 20 aus. Der Kontaktabschnitt 24 ist im Wesentlichen scheibenförmig ausgebildet, wobei dieser zwei zylinderförmige Erhöhungen aufweist. Dadurch werden die Schraubenfedern 20 radial gesichert und zudem eine kreisförmige umlaufende Kontaktfläche 24a, b bereitgestellt.
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Der Gelenkabschnitt 26 erstreckt als Struktur ausgehend von dem Kontaktabschnitt. Insbesondere ragt der Gelenkabschnitt 26 von dem Kontaktabschnitt 24 heraus, hervor oder von diesem ab. Die Struktur des Gelenkabschnitts 26 ist auf der den Schraubenfedern 20 gegenüberliegenden Seite des Federtellers ausgebildet, wobei diese eine im Wesentlichen zylinderförmige Gestaltung aufweist. Mit anderen Worten ist der Gelenkabschnitt 26 auf der Seite des Federtellers ausgebildet, der den Kontaktflächen 24a und 24b gegenüberliegt. Die Querschnittsform des Gelenkabschnitts 24 kann neben seiner Kreisform auch eine elliptische oder auch eine andere Form aufweisen.
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Der Führungsabschnitt 28 erstreckt sich ebenfalls aus dem Kontaktabschnitt 24 hervor. Auch dieser ist auf der den Schraubenfedern 20 oder den Kontaktflächen 24a, 24b gegenüberliegenden Seite des Kontaktabschnitts angeordnet. Insbesondere wird der Führungsabschnitt 28 durch zwei Strukturen ausgebildet, die sich gegenüber dem Kontaktabschnitt 24 erheben.
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Der Gelenkabschnitt 26 des Federtellers 22 ist zur Anordnung des Federtellers 22 an einer Gelenkaufnahme 30 eines Rotationselements 12 ausgebildet. Die Gelenkaufnahme 30 und der Gelenkabschnitt 26 sind hierbei komplementär ausgeführt, so dass der Gelenkabschnitt 26 eine Rotation gegenüber der Gelenkaufnahme 30 ausführen kann. Dadurch wird ein Schwenken des Federtellers 22 ermöglicht.
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Die Gelenkaufnahme 30 ist durch das Fenster 14 des jeweiligen Rotationselements 12 ausgebildet. Insbesondere weist jedes Rotationselement 12, also Eingangselement 12a und Ausgangselement 12b, bei deren korrespondierenden Fenstern 14a und 14b ebenfalls auch korrespondierende Gelenkaufnahmen 30 auf. Dadurch kann die Gelenkaufnahme, welche sich in axialer Richtung über den gesamten Federteller erstreckt, in einem Ruhezustand des Torsionsdämpfers 10, an allen korrespondierenden Gelenkaufnahmen 30 gleichzeitig zur Anlage kommen. Sobald eine Relativdrehung zwischen den Rotationselementen 12 eingeleitet wird, verliert der Gelenkabschnitt 26 den Anlagekontakt zu zumindest einer Gelenkaufnahme 30.
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Wie bereits erwähnt, ist der Führungsabschnitt 28 durch zwei geradlinige, in Bezug auf den Torsionsdämpfer, in radialer Richtung verlaufende Strukturen bereitgestellt. Diese Strukturen sind im Wesentlichen parallel zueinander, insbesondere spiegelsymmetrisch, angeordnet. Diese Strukturen des Führungsabschnitts 28 dienen dazu den Federteller an der korrekten axialen Position an dem Torsionsdämpfer anzuordnen und ein Verdrehen zu verhindern.
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Es erschließt sich anhand der 6, dass jeweils eine Struktur des Führungsabschnitts in Umfangsrichtung zwischen zwei Rotationselemente 12 eingreift. Hierbei ist jeweils eine Führungsstruktur zwischen einem Eingangselement 12a und einem Ausgangselement 12b angeordnet.
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In der 1 ist zu erkennen, dass das Fenster als geschlossene Ausnehmung in das Rotationselement 12 eingebracht ist. Das Fenster 14 ist durch einen Rand 32 definiert. Der Rand 32 weist einen radial äußeren Rand 32a, einen radial inneren Rand 32b sowie einen ersten umfangsseitigen Rand 32c und einen zweiten umfangsseitigen Rand 32d auf. Der radial äußere Rand 32a erstreckt sich im Wesentlichen in Umfangsrichtung, geht sodann über den ersten umfangsseitigen Rand 32c, der sich im Wesentlichen in radialer Richtung erstreckt, über. Der erste Umfangsseitige Rand 32c geht in den radial inneren Rand 32b über, der sich wiederum im Wesentlichen in Umfangsrichtung erstreckt. Der radial innere Rand 32b bildet zudem einen Absatz nach radial innen aus, der das Fenster 14 in radialer Richtung nach innen vergrößert. Der radiale innere Rand 32b geht in den zweiten umfangsseitigen Rand 32d über, der wiederum in den radial äußeren Rand 32a übergeht. Der Rand 32 ist in sich geschlossen.
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Im Weiteren wird der zweite umfangsseitige Rand 32d genauer erläutert, wobei der erste umfangsseitige Rand 32c im Wesentlichen identisch, jedoch spiegelverkehrt ausgebildet ist.
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Der zweite umfangsseitige Rand 32d bildet die Gelenkaufnahme 30 aus, die im Wesentlichen in dessen radialer Mitte ausgebildet ist. Radial benachbart zu der Gelenkaufnahme 30 ist jeweils eine Aussparung 34 und eine Aussparung 35 ausgebildet. Diese Aussparungen 34 und 35 stellen sich als eine Vertiefung oder als Versatz in Umfangsrichtung gegenüber dem restlichen Teil des zweiten umfangsseitigen Randes 32b dar.
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Es ist jeweils eine Stufe 34a und 35a ausgebildet, die eine Vertiefung 34 des Randes in das Material des Rotationselementes 12 hinein bereitstellen. Die Stufe 34a unterteilt den zweiten umfangsseitigen Rand 32d in einen ersten Teil I sowie einen zweiten Teil II, der der Vertiefung entspricht. Auf der der Gelenkaufnahme 30 gegenüberliegenden Seite unterteilt die Stufe 35a den zweiten umfangsseitigen Rand 32d in einen dritten Teil III sowie einen vierten Teil IV, der der Vertiefung entspricht. Die Gelenkaufnahme entspricht einem fünften Teil V des zweiten umfangsseitigen Randes 32d.
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Der Federteller 22 kann somit mit seinem Kontaktabschnitt 24 in diese Aussparung 34 eingreifen. Zudem kann durch die Stufe 34a und die Aussparung 34 eine gegenüber dem Stand der Technik längere Schraubenfeder 20 verwendet werden. Des Weiteren verbleibt eine Stegbreite 36, welche in der 1 durch einen Pfeil dargestellt ist, gegenüber konventionellen Torsionsdämpfern aus dem Stand der Technik unverändert. Dementsprechend bleibt auch ein zu übertragendes Drehmoment durch einen solchen Torsionsdämpfer 10 unverändert gegenüber dem Stand der Technik.
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Ein bezüglich der Gelenkaufnahme 30 radial innen liegender Randabschnitt des zweiten umfangsseitigen Randes 32d, hier der erste Teil I, weist eine Anlagefläche für die Schraubenfeder 20a auf. Im unbelasteten Zustand wirkt dieser erste Teil I des Randes 32d als Kontaktfläche 32e. Der Federteller 22 ist derart ausgeführt, dass er beim Schwenken in die Aussparung 34 eingreifen oder hineintauchen kann, so dass die Kontaktfläche 24a des Kontaktabschnitts 24 eine gemeinsame Fläche mit der Kontaktfläche 32b für die Schraubenfeder 20a bildet. Die Kontaktfläche 24a und 32e sind in diesem Schwenkzustand bündig ausgebildet und stellen in diesem Ausführungsbeispiel eine gemeinsame ebene Kontaktfläche bereit. Das Bereitstellen einer Kontaktfläche durch den ersten Teil I sowie auch das Bereitstellen einer gemeinsamen Kontaktfläche ist optional.
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Insbesondere weist die Aussparung 34 einen Abstand von dem radial inneren Rand 32b auf. Dieser Abstand d ist in der 1 eingezeichnet und ist durch den ersten Teil bereitgestellt. Dadurch bleibt die Stegbreite zwischen zwei in Umfangsrichtung benachbarten Fenstern 14 unverändert.
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Bezüglich der radial äußeren Aussparung 35 bildet der vierte Teil IV keine Kontaktfläche aus. Dies ist zwar grundsätzlich möglich, in diesem Ausführungsbeispiel aufgrund der gewählten Kinematik jedoch nicht notwendig. Stattdessen geht die Randfläche ausgehend von der radial äußeren Stufe 35a gleichmäßig in den Übergang zu dem radial äußeren Rand 32a über.
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Der Federteller 22 ist gegenüber einem konventionellen Federteller abgeändert, um ein Einschwenken in die Aussparung zu ermöglichen.
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Der angepasste Federteller 22 ist in der 2 und 3 detailliert dargestellt. Der Kontaktabschnitt 24 ist dabei im Wesentlichen scheibenförmig ausgebildet, wobei der Kontaktabschnitt 24, in Bezug auf die Abmessungen des Torsionsdämpfers, radial außen und radial innen in dessen Länge durch einen geraden Schnitt verkürzt ist. Der Schnitt verläuft parallel zu der Schwenkachse des Schwenkabschnitts 26. Dadurch wird der notwendige Freiraum bereitgestellt, um ein eintauchen in die Aussparung 34 und 35 zu ermöglichen.
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Insbesondere ist die Erstreckung des Federtellers in seiner Länger L größer als in seiner Breite B. Die Länge bezieht sich dabei auf die axiale Erstreckung, wohingegen sich die Breite B auf die radiale Erstreckung bezieht. Auch wenn man die verlängerten Abschnitte der Struktur des Führungsabschnitts mit hinzuzählt, ist die Breite B immer noch kleiner als die Länge L.
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Der Führungsabschnitt 28 ist so ausgebildet, dass dessen Verlängerung gegenüber der Breite des Kontaktabschnitts auch zu einer Vergrößerung der Kontaktfläche führt. Dieser Teil der Kontaktfläche ist an dem Torsionsdämpfer 10 axial zwischen den Rotationselementen 12 angeordnet. Dies bedeutet, dass die Führungsstruktur hierbei eine Kontaktfläche bereitstellt. Durch die axial lange Ausführung der Führungsstruktur über die Breite B des Kontaktabschnitts 24 hinaus kann eine verbesserte Führung des Federtellers 22 an den Rotationselementen 12 erreicht werden.
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Eine weitere Variante des abgeschnittenen Federtellers ist in der 4 und der 5 gezeigt. Die Federteller 22 sind im Wesentlichen identisch zu dem aus 2 und 3, jedoch mit dem Unterschied, dass die Führungsstruktur ebenfalls an der Schnittkante endet. Dies ist auch in der 6 deutlich zu erkennen. Dort ist gezeigt, dass ein Durchmesser der Schraubenfeder 20a größer ist als die Breite B des Federtellers 22, insbesondere des Kontaktabschnitts 24. Andererseits ist die Länge L des Federtellers 22 im Wesentlichen identisch zu der Größe des Durchmessers FD der Schraubenfeder 20a. Der Federteller 22 deckt die Schraubenfeder 20a bzw. das elastische Element somit nur zum Teil ab. Der Durchmesser FD der Schraubenfeder 20a steht hierbei stellvertretend für die Abmessung von vergleichbaren elastischen Elementen.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Torsionsdämpfer
- 12
- Rotationselement
- 12a
- Eingangselement
- 12b
- Ausgangselement
- 14
- Fenster
- 16
- Aufnahmeraum
- 18
- Federpaket
- 20,a,b
- Schraubenfeder
- 22
- Federteller
- 24
- Kontaktabschnitt
- 24a,b
- Kontaktfläche
- 26
- Gelenkabschnitt
- 28
- Führungsabschnitt
- 30
- Gelenkaufnahme
- 32,a,c,b,d
- Rand
- 32e
- Kontaktfläche
- 34
- Aussparung
- 34a
- Stufe
- 35
- Aussparung
- 35a
- Stufe
- 36
- Stegbreite
- I
- erster Teil
- II
- zweiter Teil
- III
- dritter Teil
- IV
- vierter Teil
- V
- fünfter Teil
- D
- Abstand
- L
- Länge
- B
- Breite
- Fd
- Federdurchmesser
