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Die Erfindung betrifft einen Torsionsschwingungsdämpfer, der insbesondere zur Reduktion von Torsionsschwingungen in einem Antriebsstrang eingesetzt wird. Der Torsionsschwingungsdämpfer ist als Drehmomentübertragungseinrichtung oder als Bestandteil einer Drehmomentübertragungseinrichtung insbesondere in einem Kraftfahrzeug einsetzbar, bevorzugt im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, besonders bevorzugt in einem hybridisierten Antriebsstrang, in dem z. B. eine elektrische Maschine und eine Verbrennungskraftmaschine zum Antrieb des Kraftfahrzeuges eingesetzt werden.
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Torsionsschwingungsdämpfer sind beispielsweise aus dem Bereich der Kraftfahrzeuge bekannt, um Drehungleichförmigkeiten zu vergleichmäßigen und damit Drehmomentstöße und/oder Geräuschemissionen zu reduzieren. Torsionsschwingungsdämpfer können z. B. mit Reibkupplungen zu kompakten, schaltbaren Drehmomentübertragungseinrichtungen kombiniert werden.
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Ein Torsionsschwingungsdämpfer umfasst zumindest eine Eingangsseite, eine relativ zur Eingangsseite in einer Umfangsrichtung verdrehbare Ausgangsseite sowie mindestens ein Zwischenelement, das an zumindest einem Energiespeicherelement abgestützt auf zumindest einem Wälzkörper schwingbar an zumindest einem von Eingangsseite und Ausgangsseite gelagert ist und im Betrieb Drehungleichförmigkeiten reduziert.
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Zusätzlich umfasst ein Torsionsschwingungsdämpfer eine Reibeinrichtung, die in Abhängigkeit von einer Verdrehung der Eingangsseite gegenüber der Ausgangsseite voneinander unterschiedliche Hysteresen einstellen kann. Mit Hysterese wird der Unterschied zwischen den, bei Belastung und Entlastung des Torsionsschwingungsdämpfers mit einem Drehmoment vorliegenden, Dämpfungskennlinien des Torsionsschwingungsdämpfers bezeichnet. Die Hysterese bezeichnet also die Energiedissipation aufgrund der gerade durch die Reibeinrichtung bewirkten Dämpfung. In Abhängigkeit von dem Maß der Verdrehung zwischen Eingangsseite und Ausgangsseite kann insbesondere zwischen unterschiedlichen Dämpfungskennlinien und damit unterschiedlichen Hysteresen gewechselt werden.
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Ein besonders effizienter Torsionsschwingungsdämpfer ist beispielsweise als Pendelwippendämpfer bezeichnet, der als Zwischenelement eine Mehrzahl von die Eingangsseite mit der Ausgansseite verbindende Wippenelemente umfasst, die über Federeinrichtungen gegeneinander vorgespannt sind, wobei Eingangsseite, Ausgangsseite und Wippenelemente jeweils Bewegungsbahnen aufweisen, in denen Wälzkörper bewegbar angeordnet sind, die einerseits die Eingangsseite und die Wippenelemente und andererseits die Wippenelemente und die Ausgangsseite miteinander verbinden.
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Aus der
DE 10 2019 121 204 A1 und der
DE 10 2019 121 205 A1 ist jeweils ein Pendelwippendämpfer bekannt. Ein weiterer als Pendelwippendämpfer ausgeführter Torsionsschwingungsdämpfer ist z. B. aus der nachveröffentlichten DE10 2021 112 758.0 bekannt.
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Bei bekannten Torsionsschwingungsdämpfern liegen z. B. zwei Reibringe vor. Durch ein Rampensystem kann in Abhängigkeit von dem Maß der Verdrehung zwischen Eingangsseite und Ausgangsseite zwischen zwei unterschiedlichen Hysteresen gewechselt werden.
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Es besteht ein ständiges Bedürfnis, derartige Torsionsschwingungsdämpfer weiterzuentwickeln und insbesondere hinsichtlich höherer Lebensdauer zu verbessern.
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Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, die eingangs geschilderten Probleme zumindest teilweise zu lindern. Insbesondere soll ein Torsionsschwingungsdämpfer vorgeschlagen werden, der eine höhere Lebensdauer aufweist.
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Diese Aufgabe wird gelöst mit einem Torsionsschwingungsdämpfer gemäß den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängig formulierten Ansprüchen angegeben. Die in den abhängig formulierten Ansprüchen einzeln aufgeführten Merkmale sind in technologisch sinnvoller Weise miteinander kombinierbar und können weitere Ausgestaltungen der Erfindung definieren. Darüber hinaus werden die in den Ansprüchen angegebenen Merkmale in der Beschreibung näher präzisiert und erläutert, wobei weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung dargestellt werden.
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Es wird ein Torsionsschwingungsdämpfer mit einer Drehachse vorgeschlagen. Dieser ist insbesondere eine Drehmomentübertragungseinrichtung bzw. ein Bestandteil einer Drehmomentübertragungseinrichtung, z. B. kombiniert mit einer Reibkupplung. Der Torsionsschwingungsdämpfer umfasst zumindest eine Eingangsseite, eine relativ zur Eingangsseite in einer Umfangsrichtung verdrehbare Ausgangsseite sowie mindestens ein Zwischenelement, das an zumindest einem Energiespeicherelement abgestützt auf zumindest einem Wälzkörper schwingbar an zumindest einem von Eingangsseite und Ausgangsseite gelagert ist und im Betrieb Drehungleichförmigkeiten reduziert, sowie zusätzlich eine Reibeinrichtung, die in Abhängigkeit von einer Verdrehung der Eingangsseite gegenüber der Ausgangsseite zumindest eine erste Hysterese und eine zweite Hysterese aufweist. Die Reibeinrichtung weist zumindest drei Reibringe auf, die jeweils zwischen der Eingangsseite und der Ausgangsseite angeordnet sind und Reibstellen ausbilden. Mindestens ein Reibring ist dabei mit der Eingangsseite und mindestens ein Reibring mit der Ausgangsseite gegenüber der Umfangsrichtung drehfest verbunden.
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Die Reibringe sind insbesondere ringförmig ausgebildet, koaxial zueinander und zur Drehachse angeordnet und erstrecken sich entlang der Umfangsrichtung um die Drehachse.
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Insbesondere weist die Reibeinrichtung zumindest eine Tellerfeder auf, die entlang einer radialen Richtung und voneinander jeweils beabstandet angeordnet eine innere erste Kontaktstelle und eine äußere zweite Kontaktstelle aufweist. Die Tellerfeder kontaktiert an der ersten Kontaktstelle einen ersten Reibring und an der zweiten Kontaktstelle einen zweiten Reibring. Der zweite Reibring ist entlang der Drehachse zwischen der Tellerfeder und einem dritten Reibring angeordnet.
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Die Tellerfeder kontaktiert insbesondere ständig den ersten Reibring und den zweiten Reibring, unabhängig von einer ggf. vorliegenden Verdrehung der Ausgangsseite gegenüber der Eingangsseite. Eine Veränderung der Lage der Kontaktstellen tritt dabei insbesondere auch nicht auf.
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Die Kontaktstellen liegen insbesondere auf voneinander unterschiedlichen Radien zur Drehachse. Die erste Kontaktstelle auf einem kleinsten ersten Radius und die zweite Kontaktstelle auf einem größten zweiten Radius. Die Kontaktstellen erstrecken sich insbesondere ringförmig, wobei sie entlang der Umfangsrichtung bevorzugt durchgehend, ggf. aber auch mit Unterbrechungen vorliegen können.
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Der erste Reibring und der dritte Reibring bestehen insbesondere aus einem Kunststoffmaterial. Der zweite Reibring besteht insbesondere aus metallischem Material, insbesondere aus einem Stahl.
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Insbesondere sind der erste Reibring und der zweite Reibring mit einer von Eingangsseite oder Ausgangsseite und der dritte Reibring mit der anderen von Eingangsseite und Ausgangsseite drehfest verbunden.
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Insbesondere sind der erste Reibring und der zweite Reibring gegenüber der Umfangsrichtung im Wesentlichen spielfrei mit der Eingangsseite oder der Ausgangsseite verbunden. Diese Verbindung kann z. B. über einen mit der entsprechenden Seite verbundenen Bolzen realisiert sein, der sich durch eine größere Öffnung der jeweils anderen Seite hin zum ersten Reibring erstreckt. Der zweite Reibring kann z. B. über den ersten Reibring spielfrei mit der Eingangsseite oder der Ausgangsseite verbunden sein, z. B. über erste Mitnehmer.
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Insbesondere bildet der erste Reibring mit der anderen von Eingangsseite und Ausgangsseite eine erste Reibstelle aus. Bei Verdrehung der Eingangsseite gegenüber der Ausgangsseite wird der erste Reibring also mit der Eingangsseite oder Ausgangsseite mit verdreht und reibt mit der ersten Reibstelle an der jeweils anderen von Ausgangsseite und Eingangsseite. Die erste Reibstelle ist gegenüber den anderen Reibstellen insbesondere in einem geringsten ersten Abstand zur Drehachse angeordnet.
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Die Reibstellen liegen insbesondere auf voneinander unterschiedlichen Radien bzw. sind in unterschiedlichen Abständen zur Drehachse angeordnet. Die erste Reibstelle ist in einem kleinsten ersten Abstand und die zweite und dritte Reibstelle in einem größeren Abstand zur Drehachse angeordnet. Dabei können sich die zweite und die dritte Reibstelle entlang der radialen Richtung überlagern oder unterschiedlich weit von der Drehachse angeordnet sein. Die Reibstellen erstrecken sich insbesondere ring- bzw. ringsegmentförmig, wobei insbesondere nur die erste Reibstelle entlang der Umfangsrichtung durchgehend vorliegt. Die zweite Reibstelle und die dritte Reibstelle ist insbesondere ringsegmentförmig ausgeführt, wobei die Ringsegmente entlang der Umfangsrichtung voneinander beabstandet vorliegen. Insbesondere sind die an der Anpressplatte vorliegenden zweiten Reibstellen und die an dem dritten Reibring vorliegenden dritten Reibstellen entlang der Umfangsrichtung wechselweise angeordnet.
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Insbesondere weist der erste Reibring mindestens einen sich entlang der Drehachse erstreckenden ersten Mitnehmer auf, über den die Tellerfeder drehfest mit dem ersten Reibring verbunden ist.
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Die Tellerfeder ist insbesondere entlang der Drehachse unmittelbar benachbart zum ersten Reibring angeordnet. Insbesondere ist die Tellerfeder entlang der Drehachse zwischen dem ersten Reibring und dem zweiten Reibring angeordnet. Insbesondere ist der zweite Reibring entlang der Drehachse zwischen der Tellerfeder und dem dritten Reibring angeordnet.
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Insbesondere weist der erste Reibring mindestens einen sich entlang der Drehachse erstreckenden ersten Mitnehmer auf, über den der zweite Reibring drehfest mit dem ersten Reibring verbunden ist.
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Insbesondere weist die Reibeinrichtung eine Andruckplatte auf, die mit der anderen von Eingangsseite und Ausgangsseite sowie mit dem dritten Reibring drehfest verbunden ist und die mit dem zweiten Reibring eine zweite Reibstelle ausbildet.
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Insbesondere ist die Andruckplatte mit der anderen von Eingangsseite und Ausgangsseite unmittelbar z. B. über Schrauben oder Niete verbunden. Die mindestens eine Verbindung zwischen Andruckplatte und der anderen von Eingangsseite und Ausgangsseite ist insbesondere in der radialen Richtung außerhalb der Reibringe angeordnet.
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Insbesondere weist der dritte Reibring oder die Andruckplatte mindestens einen sich entlang der Drehachse erstreckenden zweiten Mitnehmer auf, über den der dritte Reibring drehfest mit der Andruckplatte verbunden ist.
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Insbesondere bildet der dritte Reibring mit dem zweiten Reibring eine dritte Reibstelle aus.
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Insbesondere
- • ist die zweite Reibstelle in der radialen Richtung außen von der dritten Reibstelle oder
- • sind die zweite Reibstelle und die dritte Reibstelle in der radialen Richtung einander überlappend oder
- • ist die zweite Reibstelle sowohl innerhalb als auch außerhalb der dritten Reibstelle
angeordnet.
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Insbesondere kontaktiert bei der ersten Hysterese der zweite Reibring die Andruckplatte und bildet die zweite Reibstelle aus. Insbesondere kontaktiert bei der zweiten Hysterese der zweite Reibring den dritten Reibring und bildet die dritte Reibstelle aus.
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Insbesondere stellt sich im Betrieb des Torsionsschwingungsdämpfers in Abhängigkeit von der Verdrehung der Eingangsseite gegenüber der Ausgangsseite die erste Hysterese oder die zweite Hysterese ein. In Abhängigkeit von der Verdrehung presst also die erste Tellerfeder den zweiten Reibring entweder gegen die Andruckplatte oder gegen den dritten Reibring.
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Die unterschiedlichen Hysteresen werden durch das Verhältnis der Radien der Kontaktstellen bzw. der Reibstellen beschrieben. Die erste Hysterese beträgt also: erster Radius der ersten Kontaktstelle / dritter Radius der dritten Reibstelle. Die zweite Hysterese beträgt entsprechend: erster Radius der ersten Kontaktstelle / zweiter Radius der zweiten Reibstelle.
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Ein Verhältnis zwischen der ersten, geringeren Hysterese und der zweiten, größeren Hysterese beträgt insbesondere mehr als zwei, bevorzugt ungefähr drei.
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Der erste und zweite Reibring sowie die Tellerfeder sind insbesondere miteinander, bevorzugt gegenüber der Umfangsrichtung spielfrei verbunden. Dabei sind der erste und zweite Reibring sowie die Tellerfeder z. B. mit der Eingangsseite (oder mit der Ausgangsseite) verbunden. Die Andruckplatte und der dritte Reibring sind dann mit der Ausgangsseite (oder eben mit der Eingangsseite) verbunden.
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Insbesondere weisen die Andruckplatte und der dritte Reibring jeweils entlang der Umfangsrichtung wechselweise angeordnete Erhöhungen und Vertiefungen auf, die sich also entlang der Drehachse unterschiedlich weit hin zum zweiten Reibring erstrecken. Infolge der Verdrehung der Ausgangsseite gegenüber der Eingangsseite kontaktiert der zweite Reibring entsprechend den dritten Reibring oder die Andruckplatte.
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Insbesondere weist der zweite Reibring entlang der Umfangsrichtung abwechselnd Erhöhungen hin zur Andruckplatte und Erhöhungen hin zur Tellerfeder auf. Die Erhöhungen erstrecken sich ausgehend von einer Mittelebene des zweiten Reibrings entlang der Drehachse hin zur Andruckplatte oder hin zur Tellerfeder.
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Insbesondere ist der Torsionsschwingungsdämpfer ein Pendelwippendämpfer, der als Zwischenelement eine Mehrzahl von die Eingangsseite mit der Ausgangsseite verbindende Wippenelemente umfasst, die über Federeinrichtungen gegeneinander vorgespannt sind, wobei Eingangsseite, Ausgangsseite und Wippenelemente jeweils Bewegungsbahnen aufweisen, in denen Wälzkörper bewegbar angeordnet sind, die einerseits die Eingangsseite und die Wippenelemente und andererseits die Wippenelemente und die Ausgangsseite miteinander verbinden.
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Der Torsionsschwingungsdämpfer ist als Drehmomentübertragungseinrichtung oder als Bestandteil einer Drehmomentübertragungseinrichtung insbesondere in einem Kraftfahrzeug einsetzbar bzw. eingesetzt, bevorzugt im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs.
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Die Verwendung unbestimmter Artikel („ein“, „eine“, „einer“ und „eines“), insbesondere in den Patentansprüchen und der diese wiedergebenden Beschreibung, ist als solche und nicht als Zahlwort zu verstehen. Entsprechend damit eingeführte Begriffe bzw. Komponenten sind somit so zu verstehen, dass diese mindestens einmal vorhanden sind und insbesondere aber auch mehrfach vorhanden sein können.
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Vorsorglich sei angemerkt, dass die hier verwendeten Zahlwörter („erste“, „zweite“, ...) vorrangig (nur) zur Unterscheidung von mehreren gleichartigen Gegenständen, Größen oder Prozessen dienen, also insbesondere keine Abhängigkeit und/oder Reihenfolge dieser Gegenstände, Größen oder Prozesse zueinander zwingend vorgeben. Sollte eine Abhängigkeit und/oder Reihenfolge erforderlich sein, ist dies hier explizit angegeben oder es ergibt sich offensichtlich für den Fachmann beim Studium der konkret beschriebenen Ausgestaltung. Soweit ein Bauteil mehrfach vorkommen kann („mindestens ein“), kann die Beschreibung zu einem dieser Bauteile für alle oder ein Teil der Mehrzahl dieser Bauteile gleichermaßen gelten, dies ist aber nicht zwingend.
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Die Erfindung sowie das technische Umfeld werden nachfolgend anhand der beiliegenden Figuren näher erläutert. Es ist darauf hinzuweisen, dass die Erfindung durch die angeführten Ausführungsbeispiele nicht beschränkt werden soll. Insbesondere ist es, soweit nicht explizit anders dargestellt, auch möglich, Teilaspekte der in den Figuren erläuterten Sachverhalte zu extrahieren und mit anderen Bestandteilen und Erkenntnissen aus der vorliegenden Beschreibung zu kombinieren. Insbesondere ist darauf hinzuweisen, dass die Figuren und insbesondere die dargestellten Größenverhältnisse nur schematisch sind. Es zeigen:
- 1: einen bekannten Torsionsschwingungsdämpfer in einer perspektivischen Ansicht im Schnitt;
- 2: einen Torsionsschwingungsdämpfer in einer perspektivischen Ansicht im Schnitt;
- 3: einen Ausschnitt des Torsionsschwingungsdämpfers nach 2 in einer perspektivischen Ansicht im Schnitt;
- 4: den Ausschnitt nach 3 in einer Seitenansicht im Schnitt;
- 5: den Torsionsschwingungsdämpfer nach 2 in einer Explosionsdarstellung in einer ersten perspektivischen Ansicht;
- 6: den Torsionsschwingungsdämpfer nach 2 in einer Explosionsdarstellung in einer zweiten perspektivischen Ansicht;
- 7: eine erste Ausführungsvariante einer Andruckplatte mit drittem Reibring in einer perspektivischen Ansicht;
- 8: eine zweite Ausführungsvariante einer Andruckplatte mit drittem Reibring in einer perspektivischen Ansicht; und
- 9: eine dritte Ausführungsvariante einer Andruckplatte mit drittem Reibring in einer perspektivischen Ansicht.
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1 zeigt einen bekannten Torsionsschwingungsdämpfer 1 in einer perspektivischen Ansicht im Schnitt. Der Torsionsschwingungsdämpfer 1 mit Drehachse 2 umfasst eine Eingangsseite 3, eine relativ zur Eingangsseite 3 in einer Umfangsrichtung 4 verdrehbare Ausgangsseite 5 sowie mindestens ein Zwischenelement 6, das an zumindest einem Energiespeicherelement 7 (vergleiche 5 und 6) abgestützt auf zumindest einem Wälzkörper 8 schwingbar an zumindest einem von Eingangsseite 3 und Ausgangsseite 5 gelagert ist und im Betrieb Drehungleichförmigkeiten reduziert.
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Zusätzlich umfasst der Torsionsschwingungsdämpfer 1 eine Reibeinrichtung 9, die in Abhängigkeit von einer Verdrehung der Eingangsseite 3 gegenüber der Ausgangsseite 5 voneinander unterschiedliche Hysteresen einstellen kann. In Abhängigkeit von dem Maß der Verdrehung zwischen Eingangsseite 3 und Ausgangsseite 5 kann zwischen unterschiedlichen Dämpfungskennlinien und damit unterschiedlichen Hysteresen gewechselt werden.
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Die Reibeinrichtung 9 umfasst einen ersten Reibring 10, eine Tellerfeder 16 sowie einen zweiten Reibring 11. Die Tellerfeder 16 ist entlang der Drehachse 2 zwischen den Reibringen 10, 11 angeordnet. Der erste Reibring 10 ist in der Umfangsrichtung 4 spielfrei mit der Ausgangsseite 5 verbunden und bildet mit der Eingangsseite 3 die erste Reibstelle 13 aus. Der zweite Reibring 11 bildet mit der Andruckplatte 21, die an der Eingangsseite 3 spielfrei angebunden ist, die zweite Reibstelle 14 aus.
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Der zweite Reibring 11 und die Andruckplatte 21 weisen jeweils Rampen auf, die zusammen eine Rampeneinrichtung 27 ausbilden, durch die in Abhängigkeit von der Verdrehung der Eingangsseite 3 gegenüber der Ausgangsseite 5 die erste Hysterese oder die zweite Hysterese eingestellt ist.
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Der zweite Reibring 11 muss kippen können und ist daher aus Kunststoff ausgeführt, so dass der Reibwert der zweiten Reibstelle 14 zwischen dem zweiten Reibring 11 und der aus einem Stahlwerkstoff ausgeführten Andruckplatte 21 gering ist. Zur Erzeugung einer großen Hysterese ist daher eine große Anpresskraft erforderlich, durch die eine hohe Flächenpressung zwischen zweiten Reibring 11 und Andruckplatte 21 und damit ein hoher Verschleiß erzeugt wird. Aufgrund der großen Anpresskraft ist auch die Andruckplatte 21 ausreichend steif auszuführen, so dass erhöhte Herstellkosten resultieren. Bei der größeren Hysterese ist die Kraft der ersten Tellerfeder sehr groß, die Kennlinie aber sehr kurz. Die Rampeneinrichtung 27 ist daher stark belastet.
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Die spielfreie Verbindung zwischen Ausgangsseite 5 und erstem Reibring 10 wird über die Flanschnase 24 der Ausgangsseite 5 realisiert. Da diese Verbindung jedoch in einem geringen Abstand zur Drehachse 2 hergestellt wird, ist eine tatsächlich spielfreie Verbindung nur schwer herzustellen.
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2 zeigt einen Torsionsschwingungsdämpfer 1 in einer perspektivischen Ansicht im Schnitt. 3 zeigt einen Ausschnitt des Torsionsschwingungsdämpfers 1 nach 2 in einer perspektivischen Ansicht im Schnitt. 4 zeigt den Ausschnitt nach 3 in einer Seitenansicht im Schnitt. 5 zeigt den Torsionsschwingungsdämpfer 1 nach 2 in einer Explosionsdarstellung in einer ersten perspektivischen Ansicht. 6 zeigt den Torsionsschwingungsdämpfer 1 nach 2 in einer Explosionsdarstellung in einer zweiten perspektivischen Ansicht. 7 zeigt eine erste Ausführungsvariante einer Andruckplatte 21 mit drittem Reibring 12 in einer perspektivischen Ansicht. Die 2 bis 7 werden im Folgenden gemeinsam beschrieben. Auf die Ausführungen zu der 1 wird verwiesen.
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Der Torsionsschwingungsdämpfer 1 mit Drehachse 2 umfasst eine Eingangsseite 3, eine relativ zur Eingangsseite 3 in einer Umfangsrichtung 4 verdrehbare Ausgangsseite 5 sowie mindestens ein Zwischenelement 6, das an zumindest einem Energiespeicherelement 7 abgestützt auf zumindest einem Wälzkörper 8 schwingbar an zumindest einem von Eingangsseite 3 und Ausgangsseite 5 gelagert ist und im Betrieb Drehungleichförmigkeiten reduziert.
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Zusätzlich umfasst der Torsionsschwingungsdämpfer 1 eine Reibeinrichtung 9, die in Abhängigkeit von einer Verdrehung der Eingangsseite 3 gegenüber der Ausgangsseite 5 voneinander unterschiedliche Hysteresen einstellen kann. In Abhängigkeit von dem Maß der Verdrehung zwischen Eingangsseite 3 und Ausgangsseite 5 kann zwischen unterschiedlichen Dämpfungskennlinien und damit unterschiedlichen Hysteresen gewechselt werden.
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Die Eingangsseite 3 bildet eine Kupplungsscheibe einer Reibkupplung. Ein Drehmoment kann so über die Kupplungsscheibe des Torsionsschwingungsdämpfers 1 eingeleitet und über die Ausgangsseite 5 an ein Nabenteil 25 weitergeleitet werden. Das Nabenteil 25 dient z. B. der Anbindung einer Getriebeeingangswelle.
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Die Reibeinrichtung 9 weist drei Reibringe 10, 11, 12 auf, die jeweils zwischen der Eingangsseite 3 und der Ausgangsseite 5 angeordnet sind und Reibstellen 13, 14, 15 ausbilden.
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Die Reibeinrichtung 9 weist zumindest eine Tellerfeder 16 auf, die entlang einer radialen Richtung 17 und voneinander jeweils beabstandet angeordnet eine innere erste Kontaktstelle 18 und eine äußere zweite Kontaktstelle 19 aufweist. Die Tellerfeder 16 kontaktiert an der ersten Kontaktstelle 18 einen ersten Reibring 10 und an der zweiten Kontaktstelle 19 einen zweiten Reibring 11. Der zweite Reibring 11 ist entlang der Drehachse 2 zwischen der Tellerfeder 16 und einem dritten Reibring 12 angeordnet.
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Die Tellerfeder 16 kontaktiert ständig den ersten Reibring 10 und den zweiten Reibring 11, unabhängig von einer ggf. vorliegenden Verdrehung der Ausgangsseite 5 gegenüber der Eingangsseite 3. Eine Veränderung der Lage der Kontaktstellen 18, 19 tritt dabei nicht auf.
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Die Kontaktstellen 18, 19 liegen auf voneinander unterschiedlichen Radien zur Drehachse 2. Die erste Kontaktstelle 18 auf einem kleinsten ersten Radius und die zweite Kontaktstelle 19 auf einem größten zweiten Radius.
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Der erste Reibring 10 und der zweite Reibring 11 sind mit der Ausgangsseite 5 und der dritte Reibring 12 über die Andruckplatte 21 mit der Eingangsseite 3 drehfest verbunden.
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Der erste Reibring 10 und der zweite Reibring 11 sind gegenüber der Umfangsrichtung 4 im Wesentlichen spielfrei mit der Ausgangsseite 5 verbunden. Diese Verbindung ist über einen mit der Ausgangsseite 5 verbundenen Bolzen 23 realisiert, der sich durch eine größere Öffnung der Eingangsseite 3 hin zum ersten Reibring 10 erstreckt. Der zweite Reibring 11 ist über den ersten Reibring 10 spielfrei mit der Ausgangsseite 5 verbunden.
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Der erste Reibring 10 bildet mit der Eingangsseite 3 eine erste Reibstelle 13 aus. Bei Verdrehung der Eingangsseite 3 gegenüber der Ausgangsseite 5 wird der erste Reibring 10 also mit der Ausgangsseite 5 mit verdreht und reibt mit der ersten Reibstelle 13 an der Eingangsseite 3. Die erste Reibstelle 13 ist gegenüber den anderen Reibstellen 14, 15 in einem geringsten ersten Abstand zur Drehachse 2 angeordnet.
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Die Reibstellen 13, 14, 15 liegen teilweise auf voneinander unterschiedlichen Radien bzw. sind in unterschiedlichen Abständen zur Drehachse 2 angeordnet. Die erste Reibstelle 13 ist in einem kleinsten ersten Abstand und die zweite und dritte Reibstelle 14, 15 sind in einem größeren Abstand zur Drehachse 2 angeordnet. Dabei können sich die zweite und die dritte Reibstelle 14, 15 entlang der radialen Richtung 17 überlagern (siehe 9) oder unterschiedlich weit von der Drehachse 2 angeordnet sein (siehe 7 und 8). Nur die erste Reibstelle 13 liegt entlang der Umfangsrichtung 4 durchgehend vor. Die zweite Reibstelle 14 und die dritte Reibstelle 15 ist jeweils ringsegmentförmig ausgeführt, wobei die Ringsegmente entlang der Umfangsrichtung 4 voneinander beabstandet vorliegen. Die an der Anpressplatte 21 vorliegenden zweiten Reibstellen 14 und die an dem dritten Reibring 12 vorliegenden dritten Reibstellen 15 sind entlang der Umfangsrichtung 4 wechselweise angeordnet (siehe 7 bis 9).
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Der erste Reibring 10 weist eine Mehrzahl von sich entlang der Drehachse 2 erstreckenden ersten Mitnehmern 20 auf, über die die Tellerfeder 16 drehfest mit dem ersten Reibring 10 verbunden ist.
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Die Tellerfeder 16 ist entlang der Drehachse 2 unmittelbar benachbart zum ersten Reibring 10 angeordnet. Die Tellerfeder 16 ist entlang der Drehachse 2 zwischen dem ersten Reibring 10 und dem zweiten Reibring 11 angeordnet. Der zweite Reibring 11 ist entlang der Drehachse 2 zwischen der Tellerfeder 16 und dem dritten Reibring 12 angeordnet.
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Der erste Reibring 10 weist eine Mehrzahl von sich entlang der Drehachse 2 erstreckenden ersten Mitnehmern 20 auf, über die der zweite Reibring 11 drehfest mit dem ersten Reibring 10 verbunden ist.
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Die Reibeinrichtung 9 weist eine Andruckplatte 21 auf, die mit der Eingangsseite 3 sowie mit dem dritten Reibring 12 drehfest verbunden ist und die mit dem zweiten Reibring 11 eine zweite Reibstelle 14 ausbildet.
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Die Andruckplatte 21 ist mit der Eingangsseite 3 unmittelbar über Niete 26 verbunden. Die Verbindungen zwischen Andruckplatte 21 und der Eingangsseite 3 ist in der radialen Richtung 17 außerhalb der Reibringe 10, 11, 12 angeordnet.
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Der dritte Reibring 12 weist eine Mehrzahl von sich entlang der Drehachse 2 erstreckenden zweiten Mitnehmern 22 auf, über die der dritte Reibring 12 drehfest mit der Andruckplatte 21 verbunden ist.
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Der dritte Reibring 12 bildet mit dem zweiten Reibring 11 eine dritte Reibstelle 15 aus.
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Der zweite Reibring 11 erstreckt sich entlang der radialen Richtung 17 über den dritten Reibring 12 hinaus. Der zweite Reibring 11 bildet mit der Andruckplatte 21 zweite Reibstellen 14 aus, die in der in der radialen Richtung 17 sowohl innerhalb als auch außerhalb der dritten Reibstelle 15 angeordnet sind.
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Bei der ersten Hysterese kontaktiert der zweite Reibring 11 die Andruckplatte 21 und bildet die zweite Reibstelle 14 aus. Bei der zweiten Hysterese kontaktiert der zweite Reibring 11 den dritten Reibring 12 und bildet die dritte Reibstelle 15 aus.
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Im Betrieb des Torsionsschwingungsdämpfers 1 stellt in Abhängigkeit von der Verdrehung der Eingangsseite 3 gegenüber der Ausgangsseite 5 die erste Hysterese oder die zweite Hysterese ein. In Abhängigkeit von der Verdrehung presst also die Tellerfeder 16 den zweiten Reibring 11 entweder gegen die Andruckplatte 21 oder gegen den dritten Reibring 12.
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Die unterschiedlichen Hysteresen werden durch das Verhältnis der Radien der Kontaktstellen 18, 19 bzw. der Reibstellen 13, 14, 15 beschrieben. Die erste Hysterese beträgt also: erster Radius der ersten Kontaktstelle 18 / dritter Radius der dritten Reibstelle 15. Die zweite Hysterese beträgt entsprechend: erster Radius der ersten Kontaktstelle 18 / zweiter Radius der zweiten Reibstelle 14.
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Der erste Reibring 10, der zweite Reibring 11 sowie die Tellerfeder 16 sind miteinander gegenüber der Umfangsrichtung 4 spielfrei verbunden. Dabei sind der erste Reibring, der zweite Reibring 11 sowie die Tellerfeder 16 mit der Ausgangsseite 5 verbunden. Die Andruckplatte 21 und der dritte Reibring 12 sind der Eingangsseite 3 verbunden.
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8 zeigt eine zweite Ausführungsvariante einer Andruckplatte 21 mit drittem Reibring 12 in einer perspektivischen Ansicht. Auf die Ausführungen zu 1 bis 7 wird Bezug genommen.
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Im Unterschied zur ersten Ausführungsvariante gemäß 7 ist die zweite Reibstelle 14 in der radialen Richtung 17 außen von der dritten Reibstelle 15 angeordnet.
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9 zeigt eine dritte Ausführungsvariante einer Andruckplatte 21 mit drittem Reibring 12 in einer perspektivischen Ansicht. Auf die Ausführungen zu 1 bis 8 wird Bezug genommen.
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Im Unterschied zur ersten Ausführungsvariante gemäß 7 und der zweiten Ausführungsvariante gemäß 8 sind die zweite Reibstelle 14 und die dritte Reibstelle 15 in der radialen Richtung 17 einander überlappend angeordnet.
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Durch den insbesondere aus einem metallischen Werkstoff hergestellten zweiten Reibring 11 kann an der zweiten Reibstelle 14 ein höherer Reibwert hergestellt werden, so dass die Anpresskraft der Tellerfeder 16 reduziert werden kann. Infolge der verringerten Anpresskraft kann die Flächenpressung und damit der Verschleiß reduziert werden. Infolge der geringeren erforderlichen Anpresskraft kann auch die Tellerfederkennlinie der Tellerfeder 16 verlängert werden. Eine Rampeneinrichtung 27 ist hier nicht vorgesehen und daher auch keinem Verschleiß unterworfen.
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Die Tellerfeder weist konstante Lagen der Kontaktstellen 18, 19 auf, so dass eine lange Tellerfederkennlinie möglich ist.
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Die Andruckplatte 21 und der dritte Reibring 15 weisen jeweils entlang der Umfangsrichtung 4 Erhöhungen 28 und Vertiefungen 29 auf, die sich also entlang der Drehachse 2 unterschiedlich weit hin zum zweiten Reibring 11 erstrecken. Infolge der Verdrehung der Ausgangsseite 5 gegenüber der Eingangsseite 3 kontaktiert der zweite Reibring 11 entsprechend den dritten Reibring 12 oder die Andruckplatte 21.
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Der zweite Reibring 11 weist entlang der Umfangsrichtung 4 abwechselnd Erhöhungen 28 hin zur Andruckplatte 21 und Erhöhungen 28 hin zur Tellerfeder 16 auf. Die Erhöhungen 28 erstrecken sich ausgehend von einer Mittelebene des zweiten Reibrings 11 entlang der Drehachse 2 hin zur Andruckplatte 21 oder hin zur Tellerfeder 16.
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Die in 1 gezeigte Flanschnase 24 ist vorliegend durch Bolzen 23 ersetzt, auf die der erste Reibring 10 aufgepresst werden kann. Damit ist eine spielfreie Anordnung des ersten Reibrings 10 möglich. Die Bolzen 23 sind zudem auf einem größeren Durchmesser als die Flanschnase 24 angeordnet, so dass ein Winkelspiel geringer ist und ein Spiel der möglichst spielfreien Anordnung weiter verringert werden kann.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Torsionsschwingungsdämpfer
- 2
- Drehachse
- 3
- Eingangsseite
- 4
- Umfangsrichtung
- 5
- Ausgangsseite
- 6
- Zwischenelement
- 7
- Energiespeicherelement
- 8
- Wälzkörper
- 9
- Reibeinrichtung
- 10
- erster Reibring
- 11
- zweiter Reibring
- 12
- dritter Reibring
- 13
- erste Reibstelle
- 14
- zweite Reibstelle
- 15
- dritte Reibstelle
- 16
- erste Tellerfeder
- 17
- radiale Richtung
- 18
- erste Kontaktstelle
- 19
- zweite Kontaktstelle
- 20
- erster Mitnehmer
- 21
- Andruckplatte
- 22
- zweiter Mitnehmer
- 23
- Bolzen
- 24
- Flanschnase
- 25
- Nabenteil
- 26
- Niet
- 27
- Rampeneinrichtung
- 28
- Erhöhung
- 29
- Vertiefung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102019121204 A1 [0006]
- DE 102019121205 A1 [0006]
