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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Freilauf-Dämpfer-Anordnung für ein Kraftfahrzeug aufweisend einen Torsionsschwingungsdämpfer mit einem Primärelement, das auf einer Antriebsseite des Torsionsschwingungsdämpfers mit einer Antriebswelle verbindbar oder verbunden ist, und einem drehelastisch mit dem Primärelement gekoppelten Sekundärelement, das auf einer der Antriebsseite abgewandten Abtriebsseite des Torsionsschwingungsdämpfers mit einer Getriebeeingangswelle verbindbar oder verbunden ist, und einen Starterfreilauf, über den das Primärelement mittelbar oder unmittelbar durch einen Startermotor angetrieben werden kann. Darüber hinaus betrifft die vorliegende Erfindung einen Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug mit einer solchen Freilauf-Dämpfer-Anordnung.
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Aus der Praxis sind Antriebsstränge mit Freilauf-Dämpfer-Anordnungen innerhalb eines Kraftfahrzeugs bekannt, die einen Torsionsschwingungsdämpfer und einen Starterfreilauf aufweisen, über den der Antriebsstrang mithilfe eines Startermotors gestartet werden kann. Die Torsionsschwingungsdämpfer weisen ein Primärelement, das auf einer Antriebsseite des Torsionsschwingungsdämpfers mit einer Antriebswelle eines Verbrennungsmotors verbindbar oder verbunden ist, und ein drehelastisch mit dem Primärelement gekoppeltes Sekundärelement auf, das auf einer der Antriebsseite abgewandten Abtriebsseite des Torsionsschwingungsdämpfers mit einer Getriebeeingangswelle eines Getriebes verbunden ist. Der Starterfreilauf, über den das Primärelement mittelbar oder unmittelbar durch den Startermotor angetrieben werden kann, ist auf der Antriebsseite des Torsionsschwingungsdämpfers zwischen dem Torsionsschwingungsdämpfer und dem Verbrennungsmotor angeordnet.
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Die bekannten Freilauf-Dämpfer-Anordnungen haben sich bewährt, sind jedoch insoweit verbesserungswürdig, als dass diese einen erhöhten Herstellungs-, Montage- und Bauraumaufwand erzeugen.
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Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Freilauf-Dämpfer-Anordnung der gattungsgemäßen Art derart weiterzubilden, dass diese einen geringeren Herstellungsaufwand verursacht, eine einfache Montage gewährleistet und einen verringerten Bauraumbedarf aufweist. Der vorliegenden Erfindung liegt überdies die Aufgabe zugrunde, einen Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug zu schaffen, der eine derart vorteilhafte Freilauf-Dämpfer-Anordnung aufweist.
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Diese Aufgabe wird durch die in den Patentansprüchen 1 bzw. 10 angegebenen Merkmale gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Die erfindungsgemäße Freilauf-Dämpfer-Anordnung für ein Kraftfahrzeug weist einen Torsionsschwingungsdämpfer auf. Der Torsionsschwingungsdämpfer weist ein Primärelement, das auf einer Antriebsseite des Torsionsschwingungsdämpfers mit einer Antriebswelle verbindbar oder verbunden ist, und ein drehelastisch mit dem Primärelement gekoppeltes Sekundärelement auf, das auf einer der Antriebsseite abgewandten Abtriebsseite des Torsionsschwingungsdämpfers mit einer Getriebeeingangswelle verbindbar oder verbunden ist. Die Antriebswelle ist vorzugsweise die Ausgangsseite einer Kurbelwelle eines Verbrennungsmotors, mit der das Primärelement mittelbar oder unmittelbar verbunden oder verbindbar ist. Die Antriebsseite des Torsionsschwingungsdämpfers bezeichnet vorzugsweise denjenigen Bereich, der bezogen auf die axiale Richtung zwischen dem Torsionsschwingungsdämpfer und einer Antriebseinheit oder einem Verbrennungsmotor bzw. dessen Gehäuse ausgebildet ist. Entsprechend bezeichnet die der Antriebsseite abgewandte Abtriebsseite des Torsionsschwingungsdämpfers vorzugsweise denjenigen Bereich, der bezogen auf die axiale Richtung zwischen dem Torsionsschwingungsdämpfer und einem Getriebe oder Getriebegehäuse ausgebildet ist. Darüber hinaus weist die Freilauf-Dämpfer-Anordnung einen Starterfreilauf auf, über den das Primärelement mittelbar oder unmittelbar durch einen Startermotor angetrieben werden kann. Bei dem Startermotor handelt es sich vorzugsweise um einen elektrischen Motor oder eine elektrische Maschine. Um einen verringerten Herstellungs- und Montageaufwand betreiben zu müssen, ist der Starterfreilauf auf der Abtriebsseite des Torsionsschwingungsdämpfers angeordnet. Es hat sich hierbei auch gezeigt, dass durch die Anordnung des Starterfreilaufs auf der Abtriebsseite des Torsionsschwingungsdämpfers ein kleinerer Bauraum von der Freilauf-Dämpfer-Anordnung beansprucht werden kann. Überdies kann der Starterfreilauf bei der erfindungsgemäßen Freilauf-Dämpfer-Anordnung beispielsweise in einem Modul mit dem Getriebe bzw. dem Getriebegehäuse bereitgestellt werden. Entsprechendes gilt auch für den Startermotor, der beispielsweise am Getriebe oder Getriebegehäuse angeordnet oder befestigt sein kann.
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Um den für die Freilauf-Dämpfer-Anordnung erforderlichen radialen Bauraum zu reduzieren, ist der Starterfreilauf in einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Freilauf-Dämpfer-Anordnung zumindest teilweise in axialer Richtung fluchtend mit dem Torsionsschwingungsdämpfer angeordnet.
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Vor dem Hintergrund, einen besonders kompakten Aufbau der Freilauf-Dämpfer-Anordnung zu erzielen, ist der Starterfreilauf in einer vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Freilauf-Dämpfer-Anordnung zumindest teilweise in axialer Richtung zwischen dem Torsionsschwingungsdämpfer und einem Getriebe oder Getriebegehäuse der Getriebeeingangswelle angeordnet.
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In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Freilauf-Dämpfer-Anordnung ist der Startermotor, bei dem es sich vorzugsweise um einen elektrischen Motor oder eine elektrische Maschine handelt, an dem Getriebegehäuse angeordnet, um einen möglichst kurzen Drehmomentübertragungsweg zwischen der Ausgangsseite des Startermotors und der Eingangsseite des Starterfreilaufs zu erzielen.
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Um eine sichere und platzsparende Abstützung des Starterfreilaufs, insbesondere bei einem an dem Getriebegehäuse angeordneten Startermotor, zu erzielen, ist der Starterfreilauf, gegebenenfalls ein erster Laufring des Starterfreilaufs, über ein Radiallager an dem Getriebegehäuse abgestützt. Bei dem Radiallager handelt es sich vorzugsweise um ein Wälzlager oder Gleitlager. Bei dem erwähnten Laufring des Starterfreilaufs handelt es sich vorzugsweise um den später näher beschriebenen ersten Laufring des Starterfreilaufs. Überdies ist es bevorzugt, wenn das Radiallager auch als Axiallager ausgebildet ist oder dem Radiallager ferner ein Axiallager zur axialen Lagerung des ersten Laufrings zugeordnet ist.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Freilauf-Dämpfer-Anordnung ist das Radiallager zur Abstützung des Starterfreilaufs an dem Getriebegehäuse in axialer Richtung zwischen dem Getriebegehäuse und dem Torsionsschwingungsdämpfer angeordnet. Bei dieser Ausführungsform ist es überdies bevorzugt, wenn das Radiallager in axialer Richtung mit dem Getriebegehäuse und dem Torsionsschwingungsdämpfer fluchtend angeordnet ist. In jedem Fall wird bei dieser Ausführungsform ein besonders kompakter und platzsparender Aufbau erzielt.
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In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Freilauf-Dämpfer-Anordnung weist der Starterfreilauf einen von dem Startermotor antreibbaren ersten Laufring und einen dem Primärelement zugeordneten zweiten Laufring auf, zwischen denen Klemmelemente angeordnet sind. Der erste Laufring bildet hierbei vorzugsweise den vorstehend genannten Laufring aus, der über das Radiallager an dem Getriebegehäuse abgestützt oder abstützbar ist. Als Klemmelemente kommen grundsätzlich jedwede Klemmkörper infrage, die ein Verklemmen bei einer Relativdrehung zwischen erstem und zweitem Laufring in der einen Relativdrehrichtung verhindern und in der entgegengesetzten Relativdrehrichtung ermöglichen. Hierbei ist es jedoch bevorzugt, wenn die Klemmelemente als Klemmrollen ausgebildet sind, mithin besonders bevorzugt einen kreisrunden Umfang aufweisen.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Freilauf-Dämpfer-Anordnung sind die zuvor erwähnten Klemmelemente in radialer Richtung mit dem ersten und zweiten Laufring geschachtelt angeordnet.
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Alternativ oder ergänzend sind die Klemmelemente an dem ersten und zweiten Laufring abstützbar, um die gewünschte Klemmwirkung in einer vorbestimmten Relativdrehrichtung zwischen den beiden Laufringen zu erzielen. In jedem Fall wird sowohl durch die radiale Schachtelung von erstem und zweitem Laufring als auch durch die Abstützbarkeit der Klemmelemente sowohl an dem ersten als auch an dem zweiten Laufring eine besonders kompakte Bauweise bezogen auf die axiale Ausdehnung des Starterfreilaufs erzielt. Bei der letztgenannten Variante ist es überdies bevorzugt, wenn die Klemmelemente unmittelbar an dem ersten und zweiten Laufring abstützbar sind, mithin nicht über eventuell vorhandene Seitenwände, über die die Klemmelemente mittelbar an einem der beiden Laufringe abgestützt wären.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Freilauf-Dämpfer-Anordnung weist der Torsionsschwingungsdämpfer Federelemente zur drehelastischen Kopplung von Primärelement und Sekundärelement auf. Bei den Federelementen kann es sich beispielsweise um Schraubenfedern handeln, wobei die Schraubenfedern als gerade Federn oder Bogenfedern ausgebildet sein können.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Freilauf-Dämpfer-Anordnung sind die Federelemente in einem Federaufnahmeraum des als Dämpferschale ausgebildeten Primärelements aufgenommen. So ist es insbesondere bevorzugt, wenn die Dämpferschale aus zwei Dämpferhalbschalen zusammengesetzt ist, die den zwischenliegenden Federaufnahmeraum umgeben. Das Sekundärelement ist hingegen vorzugsweise flanschartig, mithin als Dämpferflansch ausgebildet, um besonders einfach in den Federaufnahmeraum und zwischen die Federelemente innerhalb des Federaufnahmeraums der Dämpferschale eingreifen zu können.
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Um einen Starterfreilauf zu schaffen, der mit Blick auf dessen axiale Ausdehnung besonders kompakt aufgebaut ist, ist ein relativ großer Durchmesser des Starterfreilaufs und eine Vielzahl von Klemmelementen, die jeweils nur einen kleinen Teil des Moments übertragen müssen, von Vorteil. Vor diesem Hintergrund sind die Klemmelemente des Starterfreilaufs in einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Freilauf-Dämpfer-Anordnung in axialer Richtung fluchtend mit den Federelementen des Torsionsschwingungsdämpfers angeordnet. Alternativ oder ergänzend ist der zweite Laufring des Starterfreilaufs in axialer Richtung fluchtend mit den Federelementen des Torsionsschwingungsdämpfers angeordnet, um einen besonders großen Durchmesser des Starterfreilaufs zu erzielen, der wiederum den Einsatz von Laufringen und Klemmelementen ermöglicht, die in axialer Richtung besonders kurzbauend ausgebildet sind.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Freilauf-Dämpfer-Anordnung steht der zweite Laufring unter Umgehung des Sekundärelements mit dem Primärelement in Drehmitnahmeverbindung. Unter einer Umgehung des Sekundärelements ist hierbei zu verstehen, dass ein Drehmoment des zweiten Laufrings nicht über das Sekundärelement auf das Primärelement übertragen wird und umgekehrt. Grundsätzlich kann der zweite Laufring bei dieser Ausführungsform unmittelbar mit dem Primärelement drehmitnahmeverbunden bzw. an diesem befestigt sein, es ist jedoch bevorzugt, wenn ein Drehmomentübertragungselement zwischen dem zweiten Laufring und dem Primärelement vorgesehen ist, das über eine Befestigungseinrichtung an dem Primärelement befestigt ist. Auf diese Weise können der zweite Laufring und die Befestigung an dem Primärelement in vorteilhafter Weise voneinander beabstandet sein, um den Bauraum für benachbarte Bauteile nicht anpassen oder einschränken zu müssen.
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In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Freilauf-Dämpfer-Anordnung steht der zweite Laufring unter Umgehung der Getriebeeingangswelle über das Sekundärelement mit dem Primärelement in Drehmitnahmeverbindung. Unter einer Umgehung der Getriebeeingangswelle ist zu verstehen, dass die Übertragung eines Drehmoments von dem zweiten Laufring über das Sekundärelement auf das Primärelement nicht über die Getriebeeingangswelle erfolgt. Ähnlich wie bei der vorangehend beschriebenen Ausführungsform ist es auch bei dieser Ausführungsform bevorzugt, wenn ein Drehmomentübertragungselement vorgesehen ist, das sich bei dieser Ausführungsform zwischen dem zweiten Laufring und dem Sekundärelement erstreckt. Das Drehmomentübertragungselement ist wiederum über eine Befestigungseinrichtung an dem Sekundärelement befestigt. Hierbei hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn das Drehmomentübertragungselement über die Befestigungseinrichtung an einer mit der Getriebeeingangswelle drehfest verbindbaren oder verbundenen Ausgangsnabe des Sekundärelements befestigt ist, wobei die Ausgangsnabe vorzugsweise über eine lösbare axiale Steckverbindung mit der Getriebeeingangswelle verbindbar oder verbunden ist.
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In einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Freilauf-Dämpfer-Anordnung steht der zweite Laufring über die Getriebeeingangswelle und das Sekundärelement mit dem Primärelement in Drehmitnahmeverbindung. Hierbei ist es bevorzugt, wenn ein Drehmomentübertragungselement zwischen dem zweiten Laufring und der Getriebeeingangswelle vorgesehen ist, wobei das Drehmomentübertragungselement über eine Befestigungseinrichtung an der Getriebeeingangswelle befestigt ist.
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In weiteren bevorzugten besonders vorteilhaften Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Freilauf-Dämpfer-Anordnung ist das zuvor erwähnte Drehmomentübertragungselement über die Befestigungseinrichtung lösbar an dem Primärelement oder dem Sekundärelement oder der Getriebeeingangswelle befestigt. Mit anderen Worten ist das Drehmomentübertragungselement bei dem sich zwischen zweitem Laufring und Primärelement erstreckenden Drehmomentübertragungselement lösbar an dem Primärelement, bei dem sich zwischen dem zweiten Laufring und dem Sekundärelement erstreckenden Drehmomentübertragungselement an dem Sekundärelement oder der Ausgangsnabe des Sekundärelements und bei dem sich zwischen zweitem Laufring und Getriebeeingangswelle erstreckenden Drehmomentübertragungselement über die Befestigungseinrichtung lösbar an der Getriebeeingangswelle befestigt. In den genannten Fällen hat sich insbesondere eine Befestigungseinrichtung als vorteilhaft herausgestellt, die als lösbare axiale Steckverbindung ausgebildet ist, um eine besonders einfache Montage und Demontage zu erreichen. Um überdies eine sichere drehfeste Verbindung zwischen den über die Befestigungseinrichtung verbundenen Teilen zu bewirken, ist die lösbare axiale Steckverbindung besonders bevorzugt als eine lösbare Steckverzahnung ausgebildet.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Freilauf-Dämpfer-Anordnung ist das Drehmomentübertragungselement unlösbar an dem zweiten Laufring befestigt. Dies kann beispielsweise durch eine Nietverbindung erzielt werden. Diese Ausführungsvariante der unlösbaren Befestigung des Drehmomentübertragungselements an dem zweiten Laufring ist insbesondere dann von Vorteil, wenn das Drehmomentübertragungselement andererseits lösbar an dem Primärelement, dem Sekundärelement oder der Getriebeeingangswelle befestigt ist. Sollte dies jedoch nicht der Fall sein, so wäre grundsätzlich auch eine lösbare Befestigung des Drehmomentübertragungselements an dem zweiten Laufring von Vorteil.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Freilauf-Dämpfer-Anordnung ist die Befestigungseinrichtung in radialer Richtung, vorzugsweise in radialer Richtung nach innen, von dem zweiten Laufring, gegebenenfalls auch von den Klemmelementen, beabstandet, um im Bereich des Starterfreilaufs einen kompakten Aufbau der Freilauf-Dämpfer-Anordnung zu erzielen, ohne dass die Befestigungseinrichtung in diesem Bereich einen größeren Bauraum beanspruchen könnte.
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In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Freilauf-Dämpfer-Anordnung ist das Drehmomentübertragungselement als Blechteil ausgebildet. Auch ist das Drehmomentübertragungselement vorzugsweise als ringförmiges oder ringscheibenförmiges Blechteil ausgebildet.
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In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Freilauf-Dämpfer-Anordnung ist das das Drehmomentübertragungselement ausbildende Blechteil ein in axialer Richtung flexibles Blechteil unter Schaffung eines Axialspiels zwischen dem zweiten Laufring und der Befestigungseinrichtung, so dass die Flexibilität bzw. Elastizität des Blechteils in axialer Richtung ein gewisses Spiel zwischen dem zweiten Laufring und der Befestigungseinrichtung ermöglicht. Man kann bei dieser Ausführungsform auch von einem Drehmomentübertragungselement in Form einer Flexplate sprechen.
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Der erfindungsgemäße Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug weist eine Antriebseinheit, vorzugsweise einen Verbrennungsmotor, ein Getriebe und eine Freilauf-Dämpfer-Anordnung der erfindungsgemäßen Art auf, wobei die Freilauf-Dämpfer-Anordnung in axialer Richtung zwischen der auf der Antriebsseite des Torsionsschwingungsdämpfers angeordneten Antriebseinheit und dem auf der Abtriebsseite des Torsionsschwingungsdämpfers angeordneten Getriebe.
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Die Erfindung wird im Folgenden anhand beispielhafter Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
- 1 eine Querschnittsansicht einer ersten Ausführungsform einer Freilauf-Dämpfer-Anordnung innerhalb des Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs,
- 2 eine Querschnittsansicht einer zweiten Ausführungsform einer Freilauf-Dämpfer-Anordnung innerhalb eines Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs und
- 3 eine Querschnittsansicht einer dritten Ausführungsform einer Freilauf-Dämpfer-Anordnung innerhalb des Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs.
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1 zeigt eine erste Ausführungsform einer Freilauf-Dämpfer-Anordnung 2 für ein Kraftfahrzeug innerhalb des Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs. In 1 wie auch in den nachfolgenden Figuren sind die einander entgegengesetzten axialen Richtungen 4, 6, die einander entgegengesetzten radialen Richtungen 8, 10 und die einander entgegengesetzten Umfangsrichtungen 12, 14 der Freilauf-Dämpfer-Anordnung 2 anhand entsprechender Pfeile angedeutet, wobei die wesentlichen Bestandteile der Freilauf-Dämpfer-Anordnung 2 um eine sich in den axialen Richtungen 4, 6 erstreckende Drehachse 16 in Umfangsrichtung 12, 14 drehbar sind.
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Die Freilauf-Dämpfer-Anordnung 2 weist einen Torsionsschwingungsdämpfer 18 auf. Der Torsionsschwingungsdämpfer 18 setzt sich im Wesentlichen aus einem Primärelement 20 und einem drehelastisch mit dem Primärelement 20 gekoppelten Sekundärelement 22 zusammen. Das Primärelement 20 ist von einer Dämpferschale gebildet, die aus einer ersten Dämpferhalbschale 24 und einer zweiten Dämpferhalbschale 26 zusammengesetzt ist. Zur drehelastischen Kopplung von Primärelement 20 und Sekundärelement 22 weist der Torsionsschwingungsdämpfer 18 Federelemente 28 auf, die in der dargestellten Ausführungsform in vorteilhafter Weise als Schraubenfedern ausgebildet sind. Die Federelemente 28 sind in einem in Umfangsrichtung 12, 14 umlaufenden Federaufnahmeraum 30 des als Dämpferschale ausgebildeten Primärelements 20 aufgenommen, wobei einstückig mit den beiden Dämpferhalbschalen 24, 26 ausgebildete Drehmitnehmer 32 in den Federaufnahmeraum 30 hervorstehen, um mit den Federelementen 28 zusammenzuwirken. Das Sekundärelement 22 ist als ein sich im Wesentlichen in den radialen Richtungen 8, 10 erstreckender scheibenförmiger Dämpferflansch ausgebildet, wobei sich das derart ausgebildete Sekundärelement 22 mit seinen in radialer Richtung 8 nach außen weisenden Drehmitnehmern 34 ebenfalls in den Federaufnahmeraum 30 erstreckt, um mit den Federelementen 28 zusammenzuwirken. Dabei ist das Sekundärelement 22 in Form des Dämpferflansches im Wesentlichen in axialer Richtung 4, 6 zwischen den beiden sich in axialer Richtung 4, 6 gegenüberliegenden Dämpferhalbschalen 24, 26 angeordnet.
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Der Torsionsschwingungsdämpfer 18 weist eine Antriebsseite 36 auf, die den Bereich in axialer Richtung 6 neben dem Torsionsschwingungsdämpfer 18 bezeichnet. Auf dieser Antriebsseite 36 des Torsionsschwingungsdämpfers 18 ist der Torsionsschwingungsdämpfer mit einer Antriebswelle 38 verbindbar oder verbunden, hier über eine Schraubverbindung 40, die über eine Aussparung 42 in dem Sekundärelement 22 in axialer Richtung 6 zugänglich ist. Bei der Antriebswelle 38 kann es sich um ein Ende der Kurbelwelle einer Antriebseinheit 44, vorzugsweise eines Verbrennungsmotors, handeln, wobei die Antriebseinheit 44 in axialer Richtung 6 mit dem Torsionsschwingungsdämpfer 18 fluchtend angeordnet ist. Hierbei muss der Torsionsschwingungsdämpfer 18 jedoch nicht unmittelbar mit der Antriebswelle 38 verbunden oder verbindbar sein, vielmehr können zwischen der Antriebswelle 38 und dem Primärelement 20 des Torsionsschwingungsdämpfers 18 auch noch andere Drehmomentübertragungselemente des Antriebsstrangs vorgesehen sein, sodass auch eine mittelbare Verbindbarkeit oder Verbundenheit zwischen dem Primärelement 20 und der Antriebswelle 38 der Antriebseinheit 44 bestehen kann.
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Darüber hinaus weist der Torsionsschwingungsdämpfer 18 eine der Antriebsseite 36 abgewandte Abtriebsseite 46 auf, die den Bereich in axialer Richtung 4 neben dem Torsionsschwingungsdämpfer 18 kennzeichnet. Auf der Abtriebsseite 46 ist das Sekundärelement 22 des Torsionsschwingungsdämpfers 18 mit einer Getriebeeingangswelle 48 eines Getriebes 50 verbindbar oder verbunden, wobei von dem Getriebe 50 im Wesentlichen die Getriebeeingangswelle 48 sowie ein Teil des Getriebegehäuses 52 dargestellt ist. Genauer gesagt ist das Sekundärelement 22 in Form des Dämpferflansches in radialer Richtung 10 nach innen über eine mit der Getriebeeingangswelle 48 drehfest verbindbaren oder verbundenen Ausgangsnabe 54 des Sekundärelements 22 mit der Getriebeeingangswelle 48 verbunden. Dabei ist die Ausgangsnabe 54 über eine lösbare axiale Steckverbindung 56, genauer gesagt über eine Steckverzahnung, drehfest mit der Getriebeeingangswelle 48 verbunden.
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Darüber hinaus weist die Freilauf-Dämpfer-Anordnung 2 einen Starterfreilauf 58 auf, über den das Primärelement 20 in Form der Dämpferschale mittelbar oder unmittelbar durch einen Startermotor 60 angetrieben werden kann. Der in 1 lediglich schematisch angedeutete Startermotor 60 ist als elektrischer Motor oder elektrische Maschine ausgebildet und weist eine Ausgangsseite in Form eines Ritzels 62 auf. Der Startermotor 60 ist auf der Abtriebsseite 46 angeordnet, genauer gesagt an dem Getriebegehäuse 52 des Getriebes 50. Der Starterfreilauf 58 ist ebenfalls auf der Abtriebsseite 46 des Torsionsschwingungsdämpfers 18 angeordnet. Genauer gesagt ist der Starterfreilauf 58 zumindest teilweise, in der dargestellten Ausführungsform gänzlich, in axialer Richtung 4, 6 fluchtend mit dem Torsionsschwingungsdämpfer 18 und in axialer Richtung 4, 6 zwischen dem Torsionsschwingungsdämpfer 18 und dem Getriebe 50 bzw. dem Getriebegehäuse 52 des Getriebes 50 angeordnet.
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Der Starterfreilauf 58 weist- bezogen auf den Startermotor 16 - einen in radialer Richtung 10 eingangsseitigen ersten Laufring 64, der als in radialer Richtung 10 innenliegender Laufring 64 ausgebildet ist, und einen - bezogen auf den Startermotor - ausgangsseitigen zweiten Laufring 66 auf, der als in radialer Richtung 8 außenliegender Laufring 66 ausgebildet ist. Mithin ist der erste Laufring 64 von dem Startermotor 60 antreibbar, während der zweite Laufring 66 dem Primärelement 20 des Torsionsschwingungsdämpfers 18 zugeordnet ist. Der erste und der zweite Laufring 64, 66 sind in radialer Richtung 8, 10 geschachtelt angeordnet, so dass der außenliegende zweite Laufring 66 den innenliegenden ersten Laufring 64 in radialer Richtung 8 außen umgibt, wobei in radialer Richtung 8, 10 zwischen den Laufringen 64, 66 Klemmelemente 68, hier als Klemmrollen mit kreisrundem Außenumfang, angeordnet sind. Der erste Laufring 64, der zweite Laufring 66 und die Klemmelemente 68 sind in radialer Richtung geschachtelt angeordnet. Auch sind die Klemmelemente 68, vorzugsweise unmittelbar, an der in radialer Richtung 8 nach außen weisenden Fläche des ersten Laufrings 64 und an der in radialer Richtung 10 nach innen weisenden Fläche des zweiten Laufrings 66 abstützbar oder abgestützt. Darüber hinaus sind sowohl die Klemmelemente 68 als auch der zweite Laufring 66 des Starterfreilaufs 58 in axialer Richtung 4, 6 fluchtend mit den Federelementen 28 des Torsionsschwingungsdämpfers 18 angeordnet.
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In axialer Richtung 4 neben den Klemmelementen 68 und dem zweiten Laufring 66 erstreckt sich ein Drehmomentübertragungsglied 70 im Wesentlichen in radialer Richtung 8, 10. Dabei ist das im Wesentlichen ringscheibenförmig ausgebildete Drehmomentübertragungsglied 70 in radialer Richtung 10 innen drehfest an dem ersten Laufring 64 befestigt, um sich von dort in radialer Richtung 8 nach außen bis zu einem Zahnkranz 72 des Starterfreilaufs 58 zu erstrecken, in den das Ritzel 62 des Startermotors 60 eingreift, um den ersten Laufring 64 über das Drehmomentübertragungsglied 70 durch den Startermotor 60 antreiben zu können. Dabei ist der erste Laufring 64 über ein Radiallager 74 sowohl in radialer Richtung 8, 10 als auch in den axialen Richtungen 4, 6 an dem Getriebegehäuse 52 drehbar abgestützt und gelagert, wobei das Radiallager 74, das hier auch als Axiallager fungiert, als Gleitlager ausgebildet ist. Alternativ könnte das Radiallager 74 jedoch auch in vorteilhafter Weise von einem Wälzlager gebildet sein. In jedem Fall ist das Radiallager 74 in axialer Richtung 4, 6 zwischen dem Getriebegehäuse 52 und dem Torsionsschwingungsdämpfer 18 und mit diesem in axialer Richtung 4, 6 fluchtend angeordnet.
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Wie bereits vorangehend angedeutet, ist der zweite Laufring 66 mittelbar oder unmittelbar dem Primärelement 20 des Torsionsschwingungsdämpfers zugeordnet, das heißt, ein Drehmoment des zweiten Laufrings 66 des Starterfreilaufs 58 ist mittelbar oder unmittelbar auf das Primärelement 20 des Torsionsschwingungsdämpfers 18 übertragbar. Zu diesem Zweck ist ein Drehmomentübertragungselement 76 vorgesehen, das sich zwischen dem zweiten Laufring 66 und dem Primärelement 20, genauer gesagt der zweiten Dämpferhalbschale 26 des als Dämpferschale ausgebildeten Primärelements 20, erstreckt, wobei das Drehmomentübertragungselement 76 einerseits drehfest mit dem zweiten Laufring 66 und andererseits über eine Befestigungseinrichtung 78 an der zweiten Dämpferhalbschale 76 des Primärelements 20 befestigt ist. Mithin steht der zweite Laufring 66 in der in 1 gezeigten ersten Ausführungsform unter Umgehung des Sekundärelements 22 mit dem Primärelement 20 in Drehmitnahmeverbindung, so dass ein Drehmoment des zweiten Laufrings 66 nicht über das Sekundärelement 22 auf das Primärelement 20 übertragen wird. Dabei ist das Drehmomentübertragungselement 76 als Blechteil ausgebildet. Hierbei ist es bevorzugt, wenn das Drehmomentübertragungselement 76 als ein in axialer Richtung flexibles Blechteil unter Schaffung eines Axialspiels zwischen dem zweiten Laufring und der Befestigungseinrichtung 78, mithin als Flexplate, ausgebildet ist.
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In der dargestellten Ausführungsform ist das Drehmomentübertragungselement 76 über die Befestigungseinrichtung 78 unlösbar, hier mittels einer Nietverbindung, an dem Primärelement 20, genauer gesagt der zweiten Dämpferhalbschale 76 des Primärelements 20, befestigt. Wenngleich nicht dargestellt, so kann es hierbei von Vorteil sein, wenn das Drehmomentübertragungselement 76 über die Befestigungseinrichtung 78 lösbar an dem Primärelement 20 befestigt ist. Bei dieser alternativen Ausgestaltungsvariante ist die Befestigungseinrichtung 78 vorzugsweise als eine lösbare axiale Steckverbindung, besonders bevorzugt eine lösbare Steckverzahnung, ausgebildet, die zwischen dem Primärelement 20 und dem Drehmomentübertragungselement 76 vorgesehen wäre. Bei dieser alternativen Ausführungsvariante wäre somit sichergestellt, dass eine besonders einfache Montage und Demontage entlang einer Modultrenn- oder -fügelinie zwischen dem Drehmomentübertragungselement 76 und dem Primärelement 20 des Torsionsschwingungsdämpfers 18 geschaffen sein könnte. In diesem Fall kann das Drehmomentübertragungselement 76 auch in vorteilhafter Weise unlösbar an dem zweiten Laufring 66 befestigt oder gar einstückig mit diesem ausgebildet sein, was die Teilevielfalt reduzieren würde, ohne den Montageaufwand zu erhöhen. Unabhängig von der Auswahl der jeweiligen Variante ist die Befestigungseinrichtung 78 in radialer Richtung 8, 10, hier in vorteilhafter Weise in radialer Richtung 10 nach innen, von dem zweiten Laufring 66 des Starterfreilaufs 58 beabstandet angeordnet.
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Bei der ersten Ausführungsform nach 1 erfolgt zum Starten der Antriebseinheit 44 durch den Startermotor 60 eine Drehmomentübertragung über das Ritzel 62, den Zahnkranz 72, das Drehmomentübertragungsglied 70, den ersten Laufring 64, die verklemmten Klemmelemente 68, den zweiten Laufring 66, das Drehmomentübertragungselement 76, die zweite Dämpferhalbschale 26 des Primärelements 20 und die erste Dämpferhalbschale 24 des Primärelements 20 auf die Antriebswelle 38 oder auf die mit der Antriebswelle 38 in Drehmitnahmeverbindung stehenden weiteren Komponenten des Antriebsstrangs.
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2 zeigt eine zweite Ausführungsform der Freilauf-Dämpfer-Anordnung 2 beziehungsweise eines Antriebsstrangs des Kraftfahrzeugs mit einer solchen Freilauf-Dämpfer-Anordnung 2, die im Wesentlichen der Freilauf-Dämpfer-Anordnung 2 nach 1 entspricht, so dass nachstehend lediglich auf die Unterschiede eingegangen wird, gleiche Bezugszeichen für gleiche oder ähnliche Teile verwendet werden und die vorangehende Beschreibung im Übrigen entsprechend gilt.
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Bei der zweiten Ausführungsform nach 2 steht der zweite Laufring 66 über die Getriebeeingangswelle 16 und das Sekundärelement 22 des Torsionsschwingungsdämpfers 18 mit dem Primärelement 20 des Torsionsschwingungsdämpfers 18 in Drehmitnahmeverbindung. Zu diesem Zweck ist wiederum das bereits zuvor beschriebene Drehmomentübertragungselement 76 vorgesehen. Im Gegensatz zu der ersten Ausführungsform erstreckt sich das Drehmomentübertragungselement 76 jedoch noch weiter in radialer Richtung 10 nach innen, um zwischen dem zweiten Laufring 66 einerseits und der Getriebeeingangswelle 48 des Getriebes 50 andererseits angeordnet zu sein. Mithin ist die zuvor erwähnte Befestigungseinrichtung 78 nicht zwischen dem Drehmomentübertragungselement 76 und dem Primärelement 20, sondern vielmehr zwischen dem Drehmomentübertragungselement 76 und der Getriebeeingangswelle 48 ausgebildet, wobei das Drehmomentübertragungselement 76 über die Befestigungseinrichtung 78 an der Getriebeeingangswelle 48 drehfest befestigt ist. Wie bereits zuvor angedeutet, handelt es sich bei der Befestigungseinrichtung 78 bei der zweiten Ausführungsform nach 2 um eine lösbare axiale Steckverbindung, genauer gesagt eine Steckverzahnung, zwischen dem Drehmomentübertragungselement 76 und der Getriebeeingangswelle 48. So ist das Drehmomentübertragungselement 76 mit einer in radialer Richtung 10 nach innen weisenden Verzahnung einfach in axialer Richtung 4 auf eine Außenverzahnung an der Getriebeeingangswelle 48 aufgesteckt, um eine drehfeste Verbindung über die Befestigungseinrichtung 78 zwischen Drehmomentübertragungselement 76 und Getriebeeingangswelle 48 zu erzielen. Überdies ist das Drehmomentübertragungselement 76 nach dem Aufschieben in axialer Richtung 6 an der Getriebeeingangswelle 78 abstützbar oder abgestützt, wobei zu diesem Zweck ein Sicherungsring 80 an der Getriebeeingangswelle 48 angeordnet ist. Um dabei ein gewisses Axialspiel zwischen der Befestigungseinrichtung 78 und der Getriebeeingangswelle 48 zu ermöglichen, sind das Drehmomentübertragungselement 76 und der Sicherungsring 80 über ein Federelement 82, vorzugsweise eine Tellerfeder, in axialer Richtung 4, 6 aneinander abstützbar. Dies hat den Vorteil, dass das Drehmomentübertragungselement 76 selbst - wie unter Bezugnahme auf 1 beschrieben - nicht zwangsläufig oder nicht in erhöhtem Maße als ein in axialer Richtung flexibles Blechteil im Sinne einer Flexplate ausgebildet sein muss, wenngleich dies alternativ oder ergänzend von Vorteil sein kann.
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Soll die Antriebseinheit 44 bei der Freilauf-Dämpfer-Anordnung 2 durch den Startermotor 60 gestartet werden, so erfolgt die Drehmomentübertragung über das Ritzel 62, den Zahnkranz 72, das Drehmomentübertragungsglied 70, den ersten Laufring 64, die zwischen erstem und zweitem Laufring 64, 66 verklemmten Klemmelemente 68, den zweiten Laufring 66, das Drehmomentübertragungselement 76, die Getriebeeingangswelle 48, das Sekundärelement 22 und das Primärelement 20 auf die Antriebswelle 38 oder etwaig vorhandene weitere Komponenten des Antriebsstrangs, die mit der Antriebswelle 38 in Drehmitnahmeverbindung stehen. Dank der Anbindung des Drehmomentübertragungselements 76 an die Getriebeeingangswelle ist eine klare Trennung zwischen dem Modul des Starterfreilaufs 58 und des Getriebes 50 einerseits und dem Modul des Torsionsschwingungsdämpfers 18 und der Antriebseinheit 44 andererseits erzielt, die eine besonders einfache Montage und Demontage der genannten Module aneinander bzw. voneinander ermöglicht. Hierzu leistet auch die über eine Steckverzahnung 56 an der Getriebeeingangswelle 48 zu befestigende Ausgangsnabe 54 des Sekundärelements 22 des Torsionsschwingungsdämpfers 18 einen entscheidenden Beitrag. In jedem Fall können das Getriebe 50 mitsamt Getriebegehäuse 52 und Getriebeeingangswelle 48, der Startermotor 60, der Starterfreilauf 58 und das Drehmomentübertragungselement 76 ein zusammenhängendes und unabhängig von der Antriebseinheit und dem Torsionsschwingungsdämpfer 18 bereitstellbares Modul ausbilden, das im Rahmen der Montage zu einem späteren Zeitpunkt mit dem Torsionsschwingungsdämpfer 18 und der Antriebseinheit 44 verbunden wird, wobei auch hier der Torsionsschwingungsdämpfer 18 und die Antriebseinheit 44 bereits ein vormontiertes zusammenhängendes Modul ausbilden können. Auch kann es im Sinne einer Reduzierung der Teilevielfalt von Vorteil sein, wenn das Drehmomentübertragungselement 76 unlösbar an dem zweiten Laufring 66 des Starterfreilaufs 58 befestigt ist, sei es durch eine Nietverbindung oder eine Einstückigkeit, es ist jedoch auch möglich - wie in 2 gezeigt -, dass das Drehmomentübertragungselement 76 lösbar an dem zweiten Laufring 66 des Starterfreilaufs 58 befestigt ist.
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Abschließend ist zu der zweiten Ausführungsform 2 zu erwähnen, dass dem Drehmomentübertragungselement 76 eine axiale Verliersicherung 84 alternativ oder ergänzend zu dem Sicherungsring 80 zugeordnet sein kann. Eine solche axiale Verliersicherung 84 weist in der dargestellten zweiten Ausführungsform ein an dem Drehmomentübertragungselement 76 befestigtes Halteteil 86 auf, das ein an dem Getriebegehäuse befestigtes Halteteil 88 hintergreift, so dass das Halteteil 86 in axialer Richtung 6 an dem Halteteil 88 abstützbar oder abgestützt ist. Das getriebegehäuseseitige Halteteil 88 ist vorzugsweise als Bestandteil des zuvor erwähnten Radiallagers beziehungsweise Axiallagers 74 ausgebildet, wie dies in 2 zu sehen ist. Das Halteteil 88 dient sowohl der Abstützung des Drehmomentübertragungselements 76 in axialer Richtung 6 an dem Getriebegehäuse als auch der Abstützung des ersten Laufrings 64 in der genannten axialen Richtung 6, wobei das Halteteil 88 lösbar oder/und mittelbar oder unmittelbar mit dem Getriebegehäuse 52 verbunden ist.
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3 zeigt eine dritte Ausführungsform der Freilauf-Dämpfer-Anordnung 2, die im Wesentlichen der Ausführungsform nach 2 entspricht, so dass nachstehend lediglich auf die Unterschiede eingegangen wird, gleiche Bezugszeichen für gleiche oder ähnliche Teile verwendet werden und die vorangehende Beschreibung im Übrigen entsprechend gilt.
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Bei der dritten Ausführungsform nach 3 steht der zweite Laufring 66 des Starterfreilaufs 58 unter Umgehung der Getriebeeingangswelle 48 über das Sekundärelement 22 mit dem Primärelement 20 des Torsionsschwingungsdämpfers 18 in Drehmitnahmeverbindung. Zu diesem Zweck ist wiederum das bereits vorangehend unter Bezugnahme auf die ersten beiden Ausführungsformen beschriebene Drehmomentübertragungselement 76 vorgesehen, wobei sich das Drehmomentübertragungselement bei der dritten Ausführungsform zwischen dem zweiten Laufring 66 und dem Sekundärelement 22 erstreckt, so dass ein Drehmoment des zweiten Laufrings 66 nicht über die Getriebeeingangswelle 48 auf das Primärelement 20 übertragbar ist. Genauer gesagt ist das Drehmomentübertragungselement 76 über die Befestigungseinrichtung 78 an der mit der Getriebeeingangswelle 48 drehfest verbindbaren oder verbundenen Ausgangsnabe 54 des Sekundärelements 22 befestigt. Dabei bildet die Befestigungseinrichtung 78 wiederum eine lösbare axiale Steckverbindung mit der Ausgangsnabe 54 des Sekundärelements 22 aus, bei der es sich wiederum vorzugsweise um die in 3 gezeigte Steckverzahnung handelt. Mit anderen Worten ist an der in radialer Richtung 8 nach außen weisenden Seite der Ausgangsnabe 54 eine Verzahnung vorgesehen, in die die an der in radialer Richtung 10 nach innen weisenden Seite des Drehmomentübertragungselements 76 vorgesehene Verzahnung eingreift, um die Befestigungseinrichtung 78 in Form der Steckverzahnung auszubilden. Wenngleich auch hier der bereits unter Bezugnahme auf 2 vorgesehene Sicherungsring 80 an der Ausgangsnabe 54, gegebenenfalls in Verbindung mit dem Federelement 82, vorgesehen sein könnte, um das Drehmomentübertragungselement 76 in axialer Richtung 4, 6 an der Ausgangsnabe 54 abstützen zu können, so wird in der dargestellten Ausführungsform gemäß 3 hierauf verzichtet, so dass die axiale Sicherung des Drehmomentübertragungselements 76 bzw. dessen Abstützung von der axialen Verliersicherung 84 allein übernommen wird, während zwischen dem Drehmomentübertragungselement 76 und der Ausgangsnabe ein durch die Steckverzahnung bedingtes Axialspiel sichergestellt ist.
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Für die dritte Ausführungsform gelten die Ausführungen zur zweiten Ausführungsform nach 2 betreffend die Montage bzw. Demontage entsprechend, wobei die Herstellung der Steckverbindung bei der dritten Ausführungsform etwas komplexer ist, zumal sowohl die Steckverzahnung 56 zwischen Ausgangsnabe 54 und Getriebeeingangswelle 48 als auch die Steckverzahnung zwischen Ausgangsnabe 54 und Drehmomentübertragungselement 76 im Bereich der Befestigungseinrichtung 78 bei der Montage erzeugt werden muss, jedoch liegt bei der dritten Ausführungsform nach 3 dadurch auch ein kompakterer Aufbau der Freilauf-Dämpfer-Anordnung 2 vor. Alternativ könnten Teile des Starterfreilaufs 58 jedoch auch ein zusammenhängendes Modul mit dem Torsionsschwingungsdämpfer 18 ausbilden, indem das Drehmomentübertragungselement 76 über die Befestigungsanordnung 78 in axialer Richtung an der Ausgangsnabe festgelegt ist. Die Modultrenn- oder -fügelinie verliefe dann zwischen den Klemmelementen 68 und dem ersten Laufring 64, zwischen der Ausgangsnabe 54 und der Getriebeeingangswelle 48 und zwischen dem Primärelement 18 und der Antriebswelle 38. Dies kann in entsprechender Weise auch für die Ausführungsform nach 1 gelten.
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Abschließend ist zur dritten Ausführungsform nach 3 zu erwähnen, dass beim Starten der Antriebseinheit 44 durch den Startermotor 60 ein Drehmoment über das Ritzel 62, den Zahnkranz 72, das Drehmomentübertragungsglied 70, den ersten Laufring 64, die zwischen erstem und zweitem Laufring 64, 66 verklemmten Klemmelemente 68, den zweiten Laufring 66, das Drehmomentübertragungselement 76, das Sekundärelement 22 und das Primärelement 20 auf die Antriebswelle 38 oder die der Antriebswelle 38 vorgelagerten Komponenten des Antriebsstrangs, die mit der Antriebswelle 38 in Drehmitnahmeverbindung stehen, übertragbar ist.
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Bezugszeichenliste
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- 2
- Freilauf-Dämpfer-Anordnung
- 4
- axiale Richtung
- 6
- axiale Richtung
- 8
- radiale Richtung
- 10
- radiale Richtung
- 12
- Umfangsrichtung
- 14
- Umfangsrichtung
- 16
- Drehachse
- 18
- Torsionsschwingungsdämpfer
- 20
- Primärelement
- 22
- Sekundärelement
- 24
- erste Dämpferhalbschale
- 26
- zweite Dämpferhalbschale
- 28
- Federelemente
- 30
- Federaufnahmeraum
- 32
- Drehmitnehmer
- 34
- Drehmitnehmer
- 36
- Antriebsseite
- 38
- Antriebswelle
- 40
- Schraubverbindung
- 42
- Aussparung
- 44
- Antriebseinheit
- 46
- Abtriebsseite
- 48
- Getriebeeingangswelle
- 50
- Getriebe
- 52
- Getriebegehäuse
- 54
- Ausgangsnabe
- 56
- axiale Steckverbindung
- 58
- Starterfreilauf
- 60
- Startermotor
- 62
- Ritzel
- 64
- erster Laufring
- 66
- zweiter Laufring
- 68
- Klemmelemente
- 70
- Drehmomentübertragungsglied
- 72
- Zahnkranz
- 74
- Radiallager
- 76
- Drehmomentübertragungselement
- 78
- Befestigungseinrichtung
- 80
- Sicherungsring
- 82
- Federelement
- 84
- axiale Verliersicherung
- 86
- Halteteil
- 88
- Halteteil
