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TECHNISCHES GEBIET
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Vorliegende Erfindung betrifft eine Kraftübertragungsvorrichtung.
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TECHNISCHER HINTERGRUND
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Bei einem Hybridfahrzeug des Typs mit einer Antriebsmaschine und einem Elektromotor wird eine Dämpfungsvorrichtung mit einer Drehmomentbegrenzungsfunktion (beispielhafte Kraftübertragungsvorrichtung) wie in der offengelegten japanischen Patentanmeldungs-Publikation Nr. 2011-27122 beschrieben verwendet, um zu verhindern, dass beim Starten der Antriebsmaschine usw. ein zu hohes Drehmoment von einer Ausgangsseite zu einer Antriebsmaschinenseite übertragen wird.
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Die Dämpfungsvorrichtung, die in der offengelegten japanischen Patentanmeldungs-Publikation Nr. 2011-27122 beschrieben ist, ist mit einem Dämpferteil versehen, das ein Plattenpaar, einen Nabenflansch und eine Mehrzahl von Schraubenfedern aufweist. Die Dämpfungsvorrichtung ist ferner mit einem Drehmomentbegrenzer versehen, der an einer äußeren Umfangsseite der Dämpfungsvorrichtung angeordnet ist. Eine Platte, die Teil des Drehmomentbegrenzers ist, ist mit mindestens einem Niet an einer Kurbelwelle der Antriebsmaschine befestigt. Darüber hinaus ist das Schwungrad derart ausgebildet, dass es mit einer Mehrzahl von Bolzen an der Kurbelwelle der Antriebsmaschine befestigt werden kann.
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Bei einer solchen Dämpfungsvorrichtung, an der das Schwungrad befestigt ist, wie in der offengelegten japanischen Patentanmeldungs-Publikation Nr. 2011-27122 beschrieben, dient diese Mehrzahl von Bolzen zum Befestigen des Schwungrads an der Kurbelwelle. Ferner muss zum Beispiel in einem Nabenflansch der Dämpfungsvorrichtung eine Mehrzahl von Öffnungen vorgesehen werden, durch welche die Bolzen hindurchgesteckt werden können. Zur Festlegung des Schwungrads mit hoher Festigkeit sind die mehrzähligen Bolzen an Positionen am Umfang eines gedachten Kreises mit möglichst großem Radius befestigt.
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Wenn die Bolzen solchermaßen an den Positionen am Umfang des gedachten Kreises mit möglichst großem Radius gesetzt sind, liegen die Öffnungen für den Durchtritt der Bolzen in dem Nabenflansch so weit wie möglich an einer äußeren Umfangsseite. Aus diesem Grund sind auch Fensteröffnungen zur Aufnahme der Schraubenfedern in dem Nabenflansch so weit wie möglich an der der äußeren Umfangsseite vorgesehen. Dies führt zu einer Vergrößerung der gesamten Vorrichtung.
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KURZE ZUSAMMENFASSUNG
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Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung zu ermöglichen, dass eine Kraftübertragungsvorrichtung mit einem Schwungrad und einer Dämpfungsvorrichtung eine hohe Festigkeit zum Festlegen des Schwungrads bereitstellt, gleichzeitig aber eine Vergrößerung der Vorrichtung vermieden wird.
- (1) Eine Kraftübertragungsvorrichtung gemäß vorliegender Erfindung umfasst ein Schwungrad und eine Dämpfungsvorrichtung. Das Schwungrad hat eine Mehrzahl von Befestigungsöffnungen und ist an einem antriebsquellenseitigen Element befestigt. Die Dämpfungsvorrichtung ist an dem Schwungrad befestigt, überträgt ein in sie eingeleitetes Drehmoment von dem Schwungrad auf ein ausgangsseitiges Element und dämpft Drehmomentschwankungen. Ferner umfasst die Dämpfungsvorrichtung ein Eingangsrotationselement, ein Ausgangsrotationselement und ein Paar erster elastischer Elemente. Das Ausgangsrotationselement kann sich relativ zu dem Eingangsrotationselement drehen. Das Paar erster elastischer Elemente verbindet das Eingangsrotationselement in einer Drehrichtung mit dem Ausgangsrotationselement.
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Darüber hinaus weisen das Eingangsrotationselement und das Ausgangsrotationselement jeweils eine Mehrzahl von Montageöffnungen und ein Paar erster Aufnahmebereiche auf. Die mehrzähligen Montageöffnungen sind in Positionen korrespondierend zu den mehrzähligen Befestigungsöffnungen des Schwungrads angeordnet. Das Paar erster Aufnahmebereiche nimmt die das Paar erster elastischer Elemente auf. Ferner sind die mehrzähligen Montageöffnungen in einer Umfangsrichtung derart angeordnet, dass zwei Paare der mehrzähligen Montageöffnungen mit jeweils zwei benachbarten Montageöffnungen pro Paar jeweils in einem größeren Intervall angeordnet sind als die restlichen der mehrzähligen Montageöffnungen, um ein Paar von Aufnahmeräumen zu schaffen. Ferner ist das Paar erster Aufnahmebereiche radial außerhalb des Paares von Aufnahmeräumen angeordnet.
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Bei vorliegender Kraftübertragungsvorrichtung sind Befestigungselemente wie Bolzen durch die mehrzähligen Montageöffnungen des Eingangsrotationselements und jene des Ausgangsrotationselements in die mehrzähligen Befestigungsöffnungen des Schwungrads eingesetzt. Dementsprechend sind das Schwungrad und die Dämpfungsvorrichtung an dem antriebsquellenseitigen Element wie beispielsweise einer Kurbelwelle befestigt.
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Die mehrzähligen Montageöffnungen sind hier in Umfangsrichtung mit ungleichen Teilungen angeordnet, und das Paar von Aufnahmeräumen ist als Teil der Räume vorgesehen, die zwischen den mehrzähligen Montageöffnungen gebildet sind. Außerdem ist das Paar erster Aufnahmebereiche des Ausgangselements radial außerhalb des Paares von Aufnahmeräumen angeordnet. Daher kann das Paar erster Aufnahmebereiche in radial relativ innenliegenden Positionen angeordnet sein, selbst wenn die mehrzähligen Montageöffnungen in Positionen am Umfang eines gedachten Kreises mit einem durch die Bolzenanbringungspositionen definierten großen Radius vorgesehen sind. Deshalb kann vorliegende Kraftübertragungsvorrichtung eine hohe Festigkeit zum Festlegen des Schwungrads aufweisen, während eine Vergrößerung der Kraftübertragungsvorrichtung gleichzeitig verhindert wird.
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(2) Vorzugsweise umfasst die Mehrzahl von Montageöffnungen eine Mehrzahl erster Montageöffnungen und eine Mehrzahl zweiter Montageöffnungen. Die ersten Montageöffnungen sind in Umfangsrichtung in einem ersten Intervall angeordnet. Die zweiten Montageöffnungen sind in Umfangsrichtung in dem ersten Intervall angeordnet. Jedes der beiden Paare der mehrzähligen Montageöffnungen, die die erste Montageöffnung und die zweite Montageöffnung umfassen, ist in einem zweiten Intervall, welches größer ist als das erste Intervall, zwischen der ersten Montageöffnung und der zweiten Montageöffnung angeordnet. Ferner wird das Paar von Aufnahmeräumen jeweils zwischen der ersten Montageöffnung und der zweiten Montageöffnung geschaffen.
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(3) Vorzugsweise umfasst die Dämpfungsvorrichtung ferner ein Paar zweiter elastischer Elemente, die das Eingangsrotationselement in der Drehrichtung mit dem Ausgangsrotationselement elastisch verbinden. Das Eingangsrotationselement und das Ausgangsrotationselement weisen ferner jeweils ein Paar von zweiten Aufnahmebereichen auf. Ein Aufnahmebereich des Paares zweiter Aufnahmebereiche ist radial außerhalb der mehrzähligen ersten Montageöffnungen angeordnet, während der Aufnahmebereich des Paares zweiter Aufnahmebereiche radial außerhalb der mehrzähligen zweiten Montageöffnungen angeordnet ist. Das Paar zweiter Aufnahmebereiche nimmt das Paar von zweiten elastischen Elementen auf.
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(4) Vorzugsweise ist zumindest das Ausgangselement derart konfiguriert, dass ein Aufnahmebereich des Paares zweiter Aufnahmebereiche mit wenigstens einer der mehrzähligen ersten Montageöffnungen, die radial innerhalb davon angeordnet sind, in Verbindung steht, während der andere des Paares zweiter Aufnahmebereiche mit wenigstens einer der mehrzähligen zweiten Montageöffnungen, die radial innerhalb davon angeordnet sind, in Verbindung steht.
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Hier steht das Paar zweiter Aufnahmebereiche jeweils mit wenigstens einer der mehrzähligen Montageöffnungen des Ausgangsrotationselements in Verbindung. Solchermaßen lässt sich eine Vergrößerung der Vorrichtung vermeiden, auch wenn das Paar zweiter Aufnahmebereiche vorgesehen ist.
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(5) Vorzugsweise ermöglichen die mehrzähligen Montageöffnungen, dass sich ein Befestigungselement durch sie hindurch erstreckt. Das Befestigungselement legt das Schwungrad an dem antriebsquellenseitigen Element fest.
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(6) Vorzugsweise umfasst das Eingangsrotationselement eine erste Platte und eine zweite Platte. Die erste und die zweite Platte sind aneinander befestigt und dabei in einem axialen Abstand angeordnet. Ferner hat das Ausgangsrotationselement eine Nabe und einen Flansch. Die Nabe ist mit dem ausgangsseitigen Element verbunden. Der Flansch erstreckt sich von einem äußeren Umfangsbereich der Nabe radial nach außen. Der Flansch ist zwischen der ersten Platte und der zweiten Platte angeordnet. In diesem Fall sind die erste Platte, die zweite Platte und der Flansch jeweils mit den mehrzähligen Montageöffnungen versehen.
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(7) Vorzugsweise umfasst die Dämpfungsvorrichtung ferner eine Drehmomentbegrenzereinheit, die an einem äußeren Umfangsbereich des Eingangsrotationselements angeordnet ist. Die Drehmomentbegrenzereinheit ist an ihrem äußeren Umfangsbereich mit dem Schwungrad festgelegt. Ferner überträgt die Drehmomentbegrenzereinheit das Drehmoment, wenn das Drehmoment eine in einen voreingestellten Bereich fallende Größe aufweist.
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(8) Vorzugsweise umfasst die Drehmomentbegrenzereinheit ein Abdeckelement, ein Reibelement, ein Anpresselement und einen Aufhebungsmechanismus. Das Abdeckelement ist an dem Schwungrad befestigt. Das Reibelement ist an dem Eingangsrotationselement befestigt. Das Anpresselement presst das Reibelement an das Abdeckelement. Der Aufhebungsmechanismus hebt die Anpresskraft auf, die durch das Anpresselement auf das Reibelement ausgeübt wird.
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Wenn die Drehmomentbegrenzereinheit betätigt wird, werden das Schwungrad und die Dämpfereinheit relativ zueinander gedreht. In diesem Fall werden die Befestigungsöffnungen des Schwungrads und die Montageöffnungen der Dämpfungsvorrichtung in der Drehphase gegeneinander verschoben, wodurch die Befestigungselemente, wie zum Beispiel an dem Schwungrad festgelegte Bolzen, von letzterem nicht entfernt werden können.
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In Anbetracht dessen ist der Aufhebungsmechanismus derart vorgesehen, dass dieser die durch das Anpresselement in der Drehmomentbegrenzereinheit ausgeübte Anpresskraft aufheben kann. Wenn der Aufhebungsmechanismus die durch das Anpresselement ausgeübte Anpresskraft aufhebt, wird die Dämpfungsvorrichtung gegenüber dem Schwungrad frei drehbar. Ein Positionsabgleich zwischen den Befestigungsöffnungen des Schwungrads und den Montageöffnungen der Dämpfungsvorrichtung gestaltet sich folglich einfach, wodurch das Schwungrad und die Dämpfungsvorrichtung von der Kurbelwelle usw. abgenommen werden können.
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(9) Vorzugsweise umfasst der Aufhebungsmechanismus eine Schraubenöffnung und ein Schraubenelement. Die Schraubenöffnung ist in dem Abdeckelement vorgesehen. Das Schraubenelement wird in die Schraubenöffnung geschraubt, um die durch das Anpresselement ausgeübte Anpresskraft aufzuheben.
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Wie vorstehend beschrieben wurde, wird erfindungsgemäß insgesamt ermöglicht, dass eine Kraftübertragungsvorrichtung mit einem Schwungrad und einer Dämpfungsvorrichtung eine hohe Festigkeit zum Festlegen des Schwungrads bereitstellt, während eine Vergrößerung der Vorrichtung gleichzeitig vermieden wird.
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Figurenliste
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- 1 ist eine Schnittansicht eines Drehmomentbegrenzers, der in eine Dämpfungsvorrichtung gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eingebettet ist;
- 2 ist eine Vorderansicht der in 1 gezeigten Dämpfungsvorrichtung;
- 3 ist eine Vorderansicht einer zweiten Platte;
- 4 ist eine Vorderansicht eines Nabenflansches.
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DETAILBESCHREIBUNG
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[Gesamtkonfiguration]
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1 ist eine Schnittansicht eines Drehmomentbegrenzers, der in eine Dämpfungsvorrichtung 1 gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung eingebettet ist (wobei die Dämpfungsvorrichtung eine exemplarische Kraftübertragungsvorrichtung ist und in der folgenden Beschreibung einfach als „Dämpfungsvorrichtung 1“ bezeichnet wird). 2 ist eine Vorderansicht der Dämpfungsvorrichtung 1 in einem Zustand, in dem einige Bauteile von der Dämpfungsvorrichtung entfernt wurden oder zum Teil nicht dargestellt sind. Die Linie O-O in 1 gibt eine Drehachse an. In 1 ist eine Antriebsmaschine auf der linken Seite der Dämpfungsvorrichtung 1, eine Antriebseinheit mit einem Elektromotor, einem Getriebe usw. hingegen auf der rechten Seite der Dämpfungsvorrichtung 1 angeordnet.
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Es ist anzumerken, dass sich der Begriff „axiale Richtung“ in der folgenden Beschreibung auf eine Erstreckungsrichtung der Drehachse O der Dämpfungsvorrichtung 1 bezieht. Der Begriff „Umfangsrichtung“ hingegen bezieht sich auf eine Umfangsrichtung eines imaginären Kreises um die Drehachse O. Der Begriff „radiale Richtung“ bezieht sich auf eine radiale Richtung des imaginären Kreises um die Drehachse O. Es ist anzumerken, dass die Umfangsrichtung nicht perfekt mit jener des imaginären Kreises um die Drehachse O übereinstimmen muss. Vielmehr ist sie so konzipiert, dass sie eine Rechts-und-Links-Richtung umfasst, die basierend auf jedem der Fensterbereiche und jeder der Fensteröffnungen, die beide in 2 dargestellt sind, definiert ist. Ähnlich muss die radiale Richtung nicht perfekt mit einer Durchmesserrichtung des imaginären Kreises um die Drehachse O übereinstimmen. Sie ist so konzipiert, dass sie zum Beispiel eine Auf- und Abwärtsrichtung umfasst, die basierend auf jedem Fensterbereich und jeder Fensteröffnung, die beide in 2 dargestellt sind, definiert ist.
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Die Dämpfungsvorrichtung 1 ist eine Vorrichtung, die zwischen einer Kurbelwelle der Antriebsmaschine als beispielhaftes antriebsquellenseitiges Element und einer Eingangswelle der Antriebseinheit (beides in den Zeichnungen nicht dargestellt) angeordnet ist, um ein zwischen der Antriebsmaschine und der Antriebseinheit übertragenes Drehmoment zu begrenzen und Drehmomentschwankungen zu dämpfen. Die Dämpfungsvorrichtung 1 umfasst ein Schwungrad 2, eine Drehmomentbegrenzereinheit 10 und eine Dämpfereinheit 20.
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[Schwungrad 2]
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Das Schwungrad 2 hat eine Antriebsplatte 3, die auf der Antriebsmaschinenseite angeordnet ist, und ein Trägheitselement 4.
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Die Antriebsplatte 3 ist scheibenförmig. Die Antriebsplatte 3 hat sechs Befestigungsöffnungen 5 in ihrem inneren Umfangsbereich und hat eine Mehrzahl von Nietlöchern 6 in ihrem äußeren Umfangsbereich. Die sechs Befestigungsöffnungen 5 sind an dem Umfang eines imaginären Kreises mit einem durch Bolzenanbringungspositionen definierten konstanten Radius angeordnet. Die sechs Befestigungsöffnungen 5 bestehen aus drei ersten Befestigungsöffnungen 5a und drei zweiten Befestigungsöffnungen 5b. Es sollte beachtet werden, dass die Befestigungsöffnungen 5 in Positionen korrespondierend zu Positionen von Montageöffnungen 26 in einer eingangsseitigen Platte 21 (noch zu beschreiben) und zu Montageöffnungen 43 in einem Nabenflansch 22 (noch zu beschreiben) vorgesehen sind. Die Befestigungsöffnungen 5 werden nachstehend noch näher erläutert.
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Das Trägheitselement 4 ist ringförmig. Das Trägheitselement 4 ist an einem äußeren Umfangsbereich der Antriebsplatte 3 befestigt und ist über die Antriebsplatte 3 auf der gegenüberliegenden Seite der Antriebsmaschine angeordnet.
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[Drehmomentbegrenzereinheit 10]
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Die Drehmomentbegrenzereinheit 10 ist an der äußeren Umfangsseite der Dämpfereinheit 20 angeordnet. Die Drehmomentbegrenzereinheit 10 begrenzt ein Drehmoment, das zwischen dem Schwungrad 2 und der Dämpfereinheit 20 übertragen wird. Die Drehmomentbegrenzereinheit 10 hat eine Dämpferabdeckung 11 (beispielhaftes Abdeckelement), eine Reibplatte 12 (beispielhaftes Reibelement), eine Anpressplatte 13 und eine Kegelfeder 14 (beispielhaftes Anpresselement).
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Die Dämpferabdeckung 11 ist zusammen mit dem Trägheitselement 4 durch eine Mehrzahl von Nieten 15 an der Antriebsplatte 3 befestigt. Die Anpressplatte 13 ist derart angeordnet, dass sie die Reibplatte 12 zwischen sich und der Dämpferabdeckung 11 aufnimmt. Die Kegelfeder 14 ist zwischen der Anpressplatte 13 und dem Trägheitselement 4 angeordnet. Die Kegelfeder 14 beaufschlagt an ihrem inneren Umfangsende die Anpressplatte 13 mit Druck und ist an ihrem äußeren Umfangsende durch das innere Umfangsende des Trägheitselements 4 gestützt. Mit anderen Worten drückt die Kegelfeder 14 die Reibplatte 12 über die Anpressplatte 13 an die Dämpferabdeckung 11.
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Wie in 1 und 2 gezeigt ist, ist die Dämpferabdeckung 11 hier mit einer Mehrzahl von Schraubenöffnungen 11a zum Aufheben einer Anpresskraft versehen. Die Schraubenöffnungen 11 a durchgreifen die Dämpferabdeckung 11 axial. Die Schraubenöffnungen 11a sind derart vorgesehen, dass sie radial weiter außerhalb der äußeren Umfangsfläche der Reibplatte 12 liegen. Der Außendurchmesser der Anpressplatte 13 ist etwa gleich jenem der Reibplatte 12. Ferner ist die Anpressplatte 13 an ihrer äußeren Umfangsfläche mit einer Mehrzahl von vorspringenden Bereichen 13a versehen. Die vorspringenden Bereiche 13a springen von der äußeren Umfangsfläche der Anpressplatte radial weiter nach außen vor. Die vorspringenden Bereiche 13a sind sowohl in der radialen als auch in der Umfangsrichtung jeweils positionsgleich mit den Schraubenöffnungen 11a der Dämpferabdeckung 11 vorgesehen.
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Es sollte beachtet werden, dass die Druckplatte 13, wie in 1 gezeigt, an ihrem äußeren Umfangsende mit einer Mehrzahl von Vorsprüngen versehen ist. Die Vorsprünge sind in Richtung auf die Dämpferabdeckung 11 gekrümmt und dienen als eine Mehrzahl von Eingriffsbereichen 13b. Die Eingriffsbereiche 13b sind in Öffnungen 11b eingesetzt, die in der Dämpferabdeckung 11 vorgesehen sind, weshalb sich die Anpressplatte 13 relativ zu der Dämpferabdeckung 11 nicht drehen kann.
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[Dämpfereinheit 20]
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Die Dämpfereinheit 20 setzt sich zusammen aus der eingangsseitigen Platte 21 (beispielhaftes Eingangsrotationselement), dem Nabenflansch 22 (beispielhaftes Ausgangsrotationselement) und einem Dämpferteil 23, das zwischen der eingangsseitigen Platte 21 und dem Nabenflansch 22 angeordnet ist.
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<Eingangsseitige Platte 21>
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Die eingangsseitige Platte 21 umfasst eine erste Platte 211 und eine zweite Platte 212 (beide werden im Folgenden, sofern angebracht, kollektiv als „eingangsseitige Platte 21“ bezeichnet,). Wie in 3 gezeigt ist, ist die jeweilige erste Platte 211 und zweite Platte 212 ein ringförmiges Element mit einer zentralen Öffnung. Es ist zu beachten, dass 3 nur die zweite Platte 212 zeigt, wobei jedoch die grundlegende Konfiguration der zweiten Platte 212 im Wesentlichen auch für die erste Platte 211 gilt. Die erste und die zweite Platte 211 und 212 sind mit einem vorgegebenen axialen Abstand durch vier Anschlagbolzen 24 aneinander befestigt (siehe 2). Deshalb können sich die erste und die zweite Platte 211 und 212 sowohl in der axialen als auch in der Drehrichtung relativ zueinander nicht bewegen. Wie 1 zeigt, ist die Reibplatte 12 an ihrem inneren Umfangsbereich ferner durch eine Mehrzahl von Nieten 25 an dem äußeren Umfangsbereich der ersten Platte 211 befestigt.
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Wie 3 zeigt, sind die erste und die zweite Platte 211 und 212 jeweils mit einem Paar erster Fensterbereiche 21a (beispielhafte erste Aufnahmebereiche) und einem Paar zweiter Fensterbereiche 21b (beispielhafte zweite Aufnahmebereiche) versehen. Die Fensterbereiche des Paares erster Fensterbereiche 21a liegen einander über die Drehachse O gegenüber. 3 zeigt das Paar erster Fensterbereiche 21a und das Paar zweiter Fensterbereiche 21b in der zweiten Platte 212, die jedoch ähnlich konfiguriert sind wie jene in der ersten Platte 211. Das Paar erster Fensterbereiche 21a wird durch Ausschneiden der jeweiligen Platte 211, 212 und Anheben gebildet. Jeder erste Fensterbereich 21a weist an seinen beiden umfangsseitigen Endflächen ein Paar von Anpressflächen 21c und an seinem äußeren und inneren Umfangsrand ein Paar von Stützbereichen auf. Die Fensterbereiche des Paares zweiter Fensterbereiche 21b liegen einander über die Drehachse O gegenüber und sind zu dem Paar erster Fensterbereiche 21a in einem Winkelabstand von 90° versetzt. Das Paar zweiter Fensterbereiche 21b ist ein Paar von Öffnungen, die jeweils kreisbogenförmig sind. Jeder zweite Fensterbereich 21b erstreckt sich in Umfangsrichtung und durchgreift jede Platte 211, 212 axial. Jeder zweite Fensterbereich 21b weist an seinen beiden umfangsseitigen Endflächen ein Paar von Anpressflächen 21d auf.
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Die erste und die zweite Platte 211 und 212 sind jeweils mit vier Nietlöchern 21e und mit sechs Montageöffnungen 26 versehen. Die Nietlöcher 21e sind Löcher zum Stauchen der Niete 25 und sind in Positionen korrespondierend zu den Nieten 25 angeordnet. Die sechs Montageöffnungen 26 sind Öffnungen zum Festlegen des Schwungrads 2 an der Kurbelwelle und sind so bemessen, dass jeweils Bolzen 27 (siehe 1 und 2) hindurchgesteckt werden können. Die Anordnung der Montageöffnungen 26 wird nachstehend beschrieben.
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<Nabenflansch 22>
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Der Nabenflansch 22 ist ein Element zum Übertragen eines Drehmoments, das von der eingangsseitigen Platte 21 in ihn eingeleitet wird, auf eine ausgangsseitige Vorrichtung. Wie 1 und 2 zeigen, umfasst der Nabenflansch 22 eine Nabe 30 und einen Flansch 40.
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Die Nabe 30 ist rohrförmig und erstreckt sich in den zentralen Öffnungen der ersten und der zweiten Platte 211 und 212. Die Nabe 30 ist in ihrem inneren Umfangsbereich mit einer Keilwellenöffnung versehen, wodurch ein ausgangsseitiges Element durch eine Keilwellenverbindung mit der Keilwellenöffnung verbunden werden kann.
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Der Flansch 40 ist scheibenförmig ausgebildet und erstreckt sich von der äußeren Umfangsfläche der Nabe 30 radial nach außen, wie in 2 und 4 gezeigt, und ist axial zwischen der ersten Platte 211 und der zweiten Platte 212 angeordnet. Der Flansch 40 hat ein Paar erster Fensteröffnungen 41a (beispielhafte erste Aufnahmebereiche), ein Paar zweiter Fensteröffnungen 41b (beispielhafte zweite Aufnahmebereiche), ein Paar erster Anschlagöffnungen 42a, ein Paar zweiter Anschlagöffnungen 42b und die sechs Montageöffnungen 43 zum Festlegen der Bolzen 27.
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Die Fensteröffnungen des Paares erster Fensteröffnungen 41a sind über die Drehachse O einander gegenüberliegend angeordnet und sind dabei in Positionen korrespondierend zu dem Paar erster Fensterbereiche 21a der ersten Platte 211 und jenem der zweiten Platte 212 angeordnet. Jede erste Fensteröffnung 41a weist an ihren beiden umfangsseitigen Endflächen ein Paar von Anpressplatten 41c auf. Ferner hat in jeder Fensteröffnung 41a die in Umfangsrichtung auf einer Seite R1 (im Folgenden kurz als R1-Seite bezeichnet) liegende Anpressfläche des Anpressflächenpaares 41c einen vorspringenden Bereich 41d, der sich in Richtung auf die ihr gegenüberliegende andere Anpressfläche 41c (d.h. in Umfangsrichtung) wölbt.
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Die Fensteröffnungen des Paares zweiter Fensteröffnungen 41b liegen einander über die Drehachse O gegenüber und sind dabei zu dem Paar erster Fensteröffnungen 41a in einem Winkelabstand von 90° versetzt. Mit anderen Worten ist das Paar zweiter Fensteröffnungen 41b in Positionen korrespondierend zu dem Paar zweiter Fensterbereiche 21b der ersten Platte 211 und jenem der zweiten Platte 212 angeordnet. Jede zweite Fensteröffnung 41b ist rechteckförmig, und eine radiale Position jeder zweiten Fensteröffnung 41b (die Mittelposition der radialen Breite der Öffnung) ist radial innerhalb der radialen zentralen Position in jeder ersten Fensteröffnung 41a definiert. Jede zweite Fensteröffnung 41b hat an ihren beiden umfangsseitigen Endflächen ein Paar von Anpressflächen 41f. Der Abstand zwischen den Anpressflächen des Anpressflächenpaares 41f ist kürzer bemessen als der Abstand zwischen den Anpressflächen des Anpressflächenpaares 21d jedes zweiten Fensterbereichs 21b in der eingangsseitigen Platte 21.
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Wie 4 zeigt, ist das Paar erster Anschlagöffnungen 42a ein Paar von Langlöchern, die sich jeweils kreisbogenförmig auf der R1-Seite jeder ersten Fensteröffnung 41a erstrecken. Jede erste Anschlagöffnung 42a ist entfernt von der ihr benachbarten ersten Fensteröffnung 41a vorgesehen. Jede erste Anschlagöffnung 42a erstreckt sich an ihrem von der benachbarten ersten Fensteröffnung 41a entfernten Ende zu einer Position radial außerhalb der zweiten Fensteröffnung 41b in ihrer Nähe. An ihrem zweiten Ende wiederum, das näher zu der benachbarten ersten Fensteröffnung 41a liegt, erstreckt sich jede erste Anschlagöffnung 42a in Richtung auf den vorspringenden Bereich 41d in der benachbarten ersten Fensteröffnung 41a.
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Das Paar zweiter Anschlagöffnungen 42b ist ein Paar von Langlöchern, die sich jeweils kreisbogenförmig auf einer Seite R2 in Umfangsrichtung (im Folgenden kurz als „R2-Seite“ bezeichnet) jeder ersten Fensteröffnung 41a erstrecken. Jede zweite Anschlagöffnung 42b steht auf ihrer R1-Seite mit dem radialen Zwischenbereich jeder ersten Fensteröffnung 41a in Verbindung.
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Ferner sind die erste Anschlagöffnung und die zweite Anschlagöffnung 42a und 42b in einem Bereich, der sich in der Nähe ihres R2-seitigen Endes befindet, jeweils mit einem Ausschnitt 42c versehen. Der Ausschnitt 42c ist zur Umfangsseite gekrümmt vertieft. Die Ausschnitte 42c sind in Positionen korrespondierend zu den Paaren von Nietlöchern 21c in der eingangsseitigen Platte 21 vorgesehen. Jeder Ausschnitt 42c ist ähnlich groß wie jedes Nietloch 21e. Jeder Niet 25 kann durch den jeweiligen Ausschnitt 42c und das jeweilige Paar von Nietlöchern 21e hindurch gestaucht werden.
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Darüber hinaus durchgreifen die Anschlagbolzen 24 die ersten Anschlagöffnungen 42a und die zweiten Anschlagöffnungen 42b jeweils axial. Deshalb sind die eingangsseitige Platte 21 und der Nabenflansch 22 relativ zueinander innerhalb eines Bereichs drehbar, in welchem sich ein jeweiliger Anschlagbolzen 24 in einer jeweiligen Anschlagöffnung 42a, 42b bewegen kann. Mit anderen Worten bilden die Anschlagbolzen 24 und die Anschlagöffnungen 42a und 42b einen Anschlagmechanismus 45. Die eingangsseitige Platte 21 und der Nabenflansch 22 werden an einer Drehung relativ zueinander gehindert, wenn jeder Anschlagbolzen 24 eine Endfläche einer jeweiligen Anschlagöffnung 42a, 42b kontaktiert.
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Die radialen Positionen des Paares erster Fensteröffnungen 41a sind hier gleich. Jedoch ist ein Teilkreisradius P1 jeder ersten Anschlagöffnung 42a (ein Radius an einem radialen Mittelteil jeder ersten Anschlagöffnung 42a) größer als ein Teilkreisradius P2 jeder zweiten Anschlagöffnung 42b. Mit anderen Worten: die ersten Anschlagöffnungen 42a und die zweiten Anschlagöffnungen 42b sind in radialen Positionen vorgesehen, die voneinander versetzt sind.
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Aus diesem Grund kann sich jede erste Anschlagöffnung 42a an ihrem Ende auf der R2-Seite in Richtung auf den radial mittleren Teil (d.h. den vorspringenden Bereich 41d) der daran angrenzenden ersten Fensteröffnung 41a erstrecken. Zum anderen kann jede zweite Anschlagöffnung 42b an ihrem Ende auf der R1-Seite mit dem radialen Mittelteil der daran angrenzenden ersten Fensteröffnung 41a in Verbindung stehen.
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[Anordnung der Befestigungsöffnungen 5 und der Montageöffnungen 26 und 43]
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Die Anordnung der Befestigungsöffnungen 5 und der Montageöffnungen 26 und 43 werden mit Bezug auf 3 und 4 erläutert. Es sollte beachtet werden, dass die Befestigungsöffnungen 5 in Positionen korrespondierend zu den Montageöffnungen 26, 43 vorgesehen sind, wenngleich dies in den Zeichnungen nicht gezeigt ist.
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Die sechs Montageöffnungen 26, 43 sind am Umfang eines gedachten Kreises mit einem konstanten Radius angeordnet. Die sechs Montageöffnungen 26, 43 bestehen aus drei ersten Montageöffnungen 261, 431 und zwei zweiten Montageöffnungen 262, 432. Die ersten drei Montageöffnungen 261, 431 und die drei zweiten Montageöffnungen 262, 432 liegen einander über die Drehachse O gegenüber. Ferner sind die drei ersten Montageöffnungen 261, 431 in ersten Intervallen G1 angeordnet, während die drei zweiten Montageöffnungen 262, 432 in den ersten Intervallen G1 angeordnet sind. Darüber hinaus ist jedes Paar der ersten und der zweiten Montageöffnungen 261, 431 und 262, 432, die einander benachbart sind, in einem zweiten Intervall G2 angeordnet, der größer ist als der erste Intervall G1.
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Mit anderen Worten: von den sechs Montageöffnungen 26, 43 sind zwei Paare von benachbarten Aufnahmeöffnungen 261, 431 und 262, 432 in einem größeren Intervall benachbart als verbleibende Paare, wodurch ein Paar von Aufnahmeräumen C jeweils zwischen jedem der beiden Paare (im Intervall G2) gebildet wird. Die Aufnahmeräume des Paares von Aufnahmeräumen C liegen einander über die Drehachse O gegenüber. Ferner ist das Paar erster radialer Fensteröffnungen 41a radial außerhalb der Aufnahmeräume C vorgesehen.
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Es sollte beachtet werden, dass in dem Flansch 40 des Nabenflansches 22 eine umfangsseitig mittlere der drei ersten Montageöffnungen 431 auf der radial inneren Seite einer Fensteröffnung des Paares zweiter Fensteröffnungen 41b vorgesehen ist. Ferner steht die umfangsseitige mittlere der ersten Montageöffnungen 431 an ihrem äußeren Umfangsbereich mit einer Fensteröffnung des Paares zweiter Fensteröffnungen 41b in Verbindung. Diese Konfiguration gilt ähnlich für die zweiten Montageöffnungen 432. Daher steht eine der drei zweiten Montageöffnungen 432 an ihrem äußeren Umfangsbereich mit der anderen Fensteröffnung des Paares zweiter Fensteröffnungen 41b in Verbindung.
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<Dämpferteil 23>
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Das Dämpferteil 23 ist ein Mechanismus für die elastische Verbindung der eingangsseitigen Platte 21 und des Nabenflansches 22 in der Drehrichtung. Wie 1 und 2 zeigen, hat das Dämpferteil 23 ein Schraubenfederpaar 47 (beispielhafte erste elastische Elemente), ein Harzelementpaar 48 (beispielhafte zweite elastische Elemente) und einen Hysterese-Erzeugungsmechanismus 50.
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Das Schraubenfederpaar 47 ist jeweils in dem Paar erster Fensteröffnungen 41a des Flansches 40 aufgenommen, wohingegen das Harzelementpaar 48 jeweils in dem Paar zweiter Fensteröffnungen 41b des Flansches 40 aufgenommen ist. Ferner ist das Schraubenfederpaar 47 axial und radial durch das Paar erster Fensterbereiche 21a der jeweiligen ersten und zweiten Platte 211 und 212 gestützt, wohingegen das Harzelementpaar 48 radial und axial durch das Paar zweiter Fensterbereiche 21b der jeweiligen ersten und zweiten Platte 211 und 212 gestützt ist.
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Es sollte beachtet werden, dass jedes Harzelement 48, wie in 2 gezeigt, über umfangsseitige Spalten in dem jeweiligen zweiten Fensterbereich 21b der eingangsseitigen Platte 21 angeordnet ist. Andererseits ist jedes Harzelement 48 ohne umfangsseitigen Spalt in der jeweiligen zweiten Fensteröffnung 41b des Flansches 40 angeordnet.
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Ein erster Federsitz 61 ist an der Endfläche auf der R1-Seite jeder Schraubenfeder 47 vorgesehen, wohingegen ein zweiter Federsitz 62 an der Endfläche auf jeder R2-Seite jeder Schraubenfeder 47 vorgesehen ist. Der erste und der zweite Federsitz 61 und 62 stützen die Endflächen jeder Schraubenfeder 47 und sind dabei durch jedes Paar von Anpressflächen 21c der eingangsseitigen Platte 21 und jedes Paar von Anpressflächen 41c des Nabenflansches 22 gestützt. Der erste Federsitz 61 ist mit einer Ausnehmung versehen, die kreisbogenförmig in Richtung auf jede Schraubenfeder 47 ausgenommen ist. Die Ausnehmung 22 ist mit einer Öffnung versehen, die einen Mittelteil der Öffnung durchgreift. Ferner ist der vorspringende Bereich 41d jeder ersten Fensteröffnung 41a des Flansches 40 in die Ausnehmung eingepasst.
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[Montage der Drehmomentbegrenzereinheit 10 und der Dämpfereinheit 20]
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Bei der Montage der Dämpfungsvorrichtung 1 werden die Drehmomentbegrenzereinheit 10 und die Dämpfereinheit 20 zunächst separat montiert. Danach werden der innere Umfangsbereich der Reibplatte 12 in der Drehmomentbegrenzereinheit 10 und der äußere Umfangsbereich der ersten Platte 211 durch Stauchen der Niete 25 aneinander befestigt.
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Die erste Platte 211 ist mit den Nietlöchern 21e versehen, während der Flansch 40 mit den Ausschnitten 42c zum Stauchen der Niete versehen ist. Jeder Niet 25 kann daher mit einem Stauchwerkzeug gestaucht werden, das über das Paar von Nietlöchern 21c und den Ausschnitt 42c angesetzt wird.
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[Festlegung der Dämpfungsvorrichtung 1 an der Kurbelwelle]
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Die Drehmomentbegrenzereinheit 10 und die Dämpfereinheit 20, die wie vorstehend beschrieben montiert wurden, werden mit den Nieten 15 an dem Schwungrad 2 befestigt. Wenn diese zur Dämpfungsvorrichtung 1 zusammengesetzten Komponenten vollständig an der Kurbelwelle befestigt sind, werden die sechs Bolzen 27 in Öffnungen in der Kurbelwelle geschraubt, wobei sie in die Befestigungsöffnungen 5 des Schwungrads 2 eingesetzt werden, zum welchem Zweck die Montageöffnungen 26 der ersten Platte 211, die Montageöffnungen 43 des Nabenflansches 22 und die Montageöffnungen 26 der zweiten Platte 211 genutzt werden. Solchermaßen lässt sich die Dämpfungsvorrichtung 1 an der Kurbelwelle des Motors festlegen.
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[Abläufe]
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Ein von der Antriebsmaschine auf das Schwungrad 2 übertragenes Drehmoment wird über die Drehmomentbegrenzereinheit 10 in die Dämpfereinheit 20 eingeleitet. In der Dämpfereinheit 20 wird das Drehmoment in die eingangsseitige Platte 21, an welcher die Reibplatte 12 der Drehmomentbegrenzereinheit 10 befestigt ist, und dann über die Schraubenfedern 47 und die Harzelemente 48 auf den Nabenflansch 22 übertragen. Anschließend erfolgt die Übertragung der Kraft von dem Nabenflansch 22 auf den Elektromotor, das Getriebe, einen Stromgenerator usw., die auf der Ausgangsseite angeordnet sind.
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Im Übrigen ist es zum Beispiel beim Starten der Antriebsmaschine möglich, dass ein zu hohes Drehmoment von der Ausgangsseite auf die Antriebsmaschine übertragen wird, weil der Trägheitsgrad auf der Ausgangsseite hoch ist. In einem solchen Fall wird die Höhe des auf die Antriebsmaschinenseite zu übertragenden Drehmoments durch die Drehmomentbegrenzereinheit 10 auf einen vorgegebenen oder unter diesem liegenden Wert begrenzt.
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[Entfernen der Dämpfungsvorrichtung 1 von der Kurbelwelle]
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Wenn während eines obenstehend beschriebenen Vorgangs die Drehmomentbegrenzereinheit 10 zum Einsatz kommt, werden das Schwungrad 2 und die Dämpfungseinheit 20 relativ zueinander gedreht. In diesem Fall werden die Befestigungsöffnungen 5 in dem Schwungrad 2 und Dreiergruppen von Montageöffnungen 26, 43, 26 in der Dämpfereinheit 20 in der Drehphase zueinander versetzt. Aus diesem Grund kann sich keiner der Bolzen 27, die an dem Schwungrad 2 festgelegt sind, von dem Schwungrad lösen, und zwar auch dann nicht, wenn das Werkzeug durch die Dreiergruppe von Montageöffnungen 26, 43, 26 in der Dämpfereinheit 20 angesetzt wird.
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Um eine Anpresskraft aufzuheben, die von der Kegelfeder 14 in der Drehmomentbegrenzereinheit 10 ausgeübt wird, werden Entriegelungsbolzen 70 in die Schraubenöffnungen 11a geschraubt, die in der Dämpferabdeckung 11 vorgesehen sind. Während die Entriegelungsbolzen 70 nach und nach eingeschraubt werden, gelangen ihre distalen Enden jeweils mit den vorspringenden Bereichen 13a der Anpressplatte 13 in Kontakt. Dementsprechend wird die Anpressplatte 13 in Richtung auf die Antriebsmaschine gedrückt. Hier können sich die Dämpferabdeckung 11 und die Druckplatte 13 relativ zueinander nicht drehen. Daher werden die Schrauben 11a und die vorspringenden Bereiche 13a in der Drehphase nicht zueinander versetzt. Folglich wird die Druckkraft aufgehoben, die durch die Kegelfeder 14 ausgeübt wurde, um die Reibplatte 12 über die Anpressplatte 13 mit Druck zu beaufschlagen. Wenn die durch die Kegelfeder 14 ausgeübte Druckkraft aufgehoben wird, kann sich die Dämpfereinheit 20 gegenüber dem Schwungrad 2 und der Dämpferabdeckung 11 frei drehen.
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In einem wie vorangehend beschriebenen Zustand gestaltet sich der Positionsabgleich zwischen den Dreiergruppen von Montageöffnungen 26, 43, 26 in der Dämpfereinheit 20 und den Befestigungsöffnungen 5 in dem Schwungrad 2 durch die Drehung der Dämpfereinheit 20 einfach. Wenn der jeweilige Bolzen 27 mit Hilfe des Werkzeugs, das durch jede Dreiergruppe von Montageöffnungen 26, 43 und 26 angesetzt wird, schließlich herausgedreht wurde, kann die Dämpfungsvorrichtung 1 von der Kurbelwelle abgenommen werden.
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[Weitere bevorzugte Ausführungsformen]
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Vorliegende Erfindung ist nicht auf die vorangehend beschriebene Ausführungsform beschränkt. Innerhalb des Rahmens der Erfindung sind vielfältige Änderungen oder Modifikationen möglich.
- (a) Die Konfiguration des Drehmomentbegrenzers 10 und der Dämpfereinheit 20 ist nicht auf die vorangehend beschriebene bevorzugte Ausführungsform beschränkt. Ferner ist die Erfindung auch bei einer Dämpfungsvorrichtung eines Typs ohne die Drehmomentbegrenzereinheit 10 anwendbar.
- (b) Die Anzahl von Befestigungsöffnungen 5 in dem Schwungrad 2 und die der Montageöffnungen 26, 43 in der Dämpfereinheit 20 ist nicht auf jene in der vorangehend beschriebenen bevorzugten Ausführungsform begrenzt.
- (c) In der vorangehend beschriebenen bevorzugten Ausführungsform ist das Dämpferteil 23 mit den Harzelementen 48 sowie den Schraubenfedern 47 versehen. Stattdessen kann jedoch auch ein Dämpferteil vorgesehen sein, das nur mit den Schraubenfedern 47 versehen ist.
- (d) In der vorangehend beschriebenen bevorzugten Ausführungsform stehen jeder zweite Fensterbereich 21b und die Montageöffnungen 26 in der eingangsseitigen Platte 21 nicht in Verbindung miteinander. Jedoch kann die Montageöffnung 261, 262, die radial innerhalb jedes zweiten Fensterbereichs 21b liegt, mit jedem zweiten Fensterbereich 21b in Verbindung stehen.
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Bezugszeichenliste
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- 2
- Schwungrad
- 5
- Befestigungsöffnung
- 10
- Drehmomentbegrenzereinheit
- 11
- Dämpferabdeckung (Abdeckelement)
- 11a
- Schraubenöffnung zum Aufheben der Anpresskraft
- 12
- Reibplatte (Reibelement)
- 13
- Anpressplatte
- 14
- Kegelfeder (Anpresselement)
- 20
- Dämpfereinheit
- 21
- eingangsseitige Platte (Eingangsrotationselement)
- 211
- erste Platte
- 212
- zweite Platte
- 21a
- erster Fensterbereich (erster Aufnahmebereich)
- 21b
- zweiter Fensterbereich (zweiter Aufnahmebereich)
- 22
- Nabenflansch (Ausgangsrotationselement)
- 26, 43
- Montageöffnung
- 261, 431
- erste Montageöffnung
- 262, 432
- zweite Montageöffnung
- 27
- Bolzen (Befestigungselement)
- 30
- Nabe
- 40
- Flansch
- 41a
- erste Fensteröffnung (erster Aufnahmebereich)
- 41b
- zweite Fensteröffnung (zweiter Aufnahmebereich)
- 47
- Schraubenfeder (erstes elastisches Element)
- 48
- Harzelement (zweites elastisches Element)
- 70
- Bolzen zum Aufheben der Anpresskraft
- C
- Aufnahmeraum
