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Die Erfindung betrifft einen Flansch, insbesondere eines Drehschwingungsdämpfers, insbesondere für den Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs.
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Im Stand der Technik sind Drehschwingungsdämpfer mit einer Federdämpfereinrichtung bekannt, beispielsweise als Zweimassenschwungrad ZMS. Der Drehschwingungsdämpfer weist ein Eingangsteil und ein Ausgangsteil auf, die entgegen der Rückstellkraft einer Federdämpfereinrichtung zueinander verdrehbar angeordnet sind. Dabei ist ein Flansch vorgesehen, welcher das Drehmoment der Federdämpfereinrichtung ausgangsseitig auf das nachgeschaltete Ausgangsteil überträgt oder an dieses weiterleitet.
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Im Stand der Technik ist es bekannt, dass der Flansch mit einem ebenen und ringförmigen Grundkörper ausgebildet ist, von welchem nach radial außen Flanschflügel abragen, die in radialer Richtung vorstehen, um Anlagebereiche für Federn der Federdämpfereinrichtung zu bilden. Dabei zeigt sich, dass die Biegewechselfestigkeit der Flanschflügel in manchen Anwendungen zu gering ist. Die Erhöhung der Materialstärke des Flanschs ist zwar eine mögliche Lösung, dies erfordert jedoch eine erhöhte Materialmenge und damit auch einen erhöhten Preis. Auch ist es dafür notwendig, dass ein Blechmaterial mit einer erhöhten Wandstärke in größeren Mengen zusätzlich zu dem Blechmaterial mit der üblichen dünneren Wandstärke eingekauft und gelagert werden muss, was die Logistik- und die Herstellkosten auch noch einmal erhöht.
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Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Flansch, insbesondere für einen Drehschwingungsdämpfer, sowie einen Drehschwingungsdämpfer mit einem Flansch zu schaffen, wobei der Flansch bei gleichen oder bei nur geringfügig steigenden Kosten und ohne Erhöhung des Materialbedarfs eine verbesserte Biegewechselfestigkeit aufweist. Der Drehschwingungsdämpfer soll einen verbesserten Flansch aufweisen. Die Aufgabe zu dem Flansch wird mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung betrifft einen Flansch, insbesondere eines Drehschwingungsdämpfers, mit einem ringförmigen Grundkörper, wobei zumindest ein Flanschflügel vorgesehen ist, welcher von dem ringförmigen Grundkörper nach radial außen abragt, wobei in einem Übergangsbereich von dem ringförmigen Grundkörper in den Flanschflügel zumindest eine Sicke eingeprägt ist. Dadurch wird die Biegewechselfestigkeit des Flanschflügels gegenüber Drehmomentbelastungen in Umfangsrichtung gegen den Flanschflügel verbessert, ohne dass die Materialdicke von dem ringförmigem Grundkörper und dem Flanschflügel erhöht werden muss.
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Der Flansch ist dabei bevorzugt derart ausgebildet, dass der ringförmige Grundkörper eben ausgebildet ist. In einem alternativen Ausführungsbeispiel ist es auch zweckmäßig, wenn der ringförmige Grundkörper des Flanschs konisch getopft ausgebildet ist, insbesondere nach Art einer Tellerfeder. Ein solcher Flansch wird auch als Tellerfederflansch bezeichnet. Die Flanschflügel ragen dann entsprechend von dem konisch getopften ringförmigen Grundkörper ab. Dabei kann ein solcher Flansch beispielsweise auch als Flansch einer Rutschkupplung oder eines Drehmomentbegrenzers eingesetzt werden. Ein solcher konisch getopfter Flansch kann jedoch auch bei anderen Anwendungsfällen eingesetzt werden.
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Bei einem Ausführungsbeispiel ist es zweckmäßig, wenn zumindest zwei Flanschflügel vorgesehen sind, wobei die Flanschflügel über den Umfang des ringförmigen Grundkörpers verteilt angeordnet sind, wobei in jedem Übergangsbereich von dem ringförmigen Grundkörper in den jeweiligen Flanschflügel zumindest eine Sicke eingeprägt ist. Dadurch wird die Biegewechselfestigkeit der Flanschflügel gegenüber Drehmomentbelastungen in Umfangsrichtung gegen dem jeweiligen Flanschflügel verbessert, ohne dass die Materialdicke von dem ringförmigem Grundkörper und von den Flanschflügeln erhöht werden muss.
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Auch ist es zweckmäßig, wenn in jedem Übergangsbereich von dem ringförmigen Grundkörper in den jeweiligen Flanschflügel zumindest eine Sicke oder mehrere Sicken eingeprägt sind. Dadurch wird die Biegewechselfestigkeit ebenfalls definiert verbessert. Durch die Vorsehung zweier Sicken oder mehrerer Sicken kann die Biegewechselfestigkeit lokal definiert verbessert werden.
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Auch ist es zweckmäßig, wenn die Sicke sich in radialer Richtung von dem Grundkörper bis in den Flanschflügel erstreckt. Damit wird die Anbindung des Flanschflügels an dem ringförmigen Grundkörper versteift, was die Biegewechselfestigkeit des Flanschflügels erhöht.
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Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Flanschflügel unterteilt ist in einen radial inneren Sektor und in einen radial äußeren Sektor, wobei die Sicke in dem radial inneren Sektor eingeprägt ist, insbesondere nicht in dem radial äußeren Sektor eingeprägt ist. Die Sicke ist also so eingeprägt, dass sie von dem Grundkörper in den radial inneren Sektor reicht, so dass die Biegewechselfestigkeit des Flanschflügels erhöht wird.
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Auch ist es bei einem weiteren Ausführungsbeispiel zweckmäßig, wenn der radial innere Sektor gegenüber dem ringförmigen Grundkörper in axialer Richtung abgewinkelt ist. Damit wird ebenfalls eine Versteifung des Flanschflügels und damit eine Verbesserung der Biegewechselfestigkeit erreicht.
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Auch ist es zweckmäßig, wenn der radial innere Sektor gegenüber dem radial äußeren Sektor in axialer Richtung abgewinkelt ist. Damit wird ebenfalls eine Versteifung des Flanschflügels und damit eine Verbesserung der Biegewechselfestigkeit erreicht.
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Vorteilhaft ist es auch, wenn die Sicke flach oder abgerundet ausgebildet ist. Damit kann die Versteifungswirkung des Flanschflügels optimiert werden. Damit wird ebenfalls eine Versteifung des Flanschflügels und damit eine Verbesserung der Biegewechselfestigkeit erreicht.
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Auch ist es zweckmäßig, wenn der Flansch aus einem Blech, wie insbesondere aus einem Stahlblech, ausgebildet ist, insbesondere gestanzt ist. Dies erleichtert die Herstellung des Flanschs.
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Die Aufgabe zu dem Drehschwingungsdämpfer wird mit den Merkmalen von Anspruch 10 gelöst.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung betrifft einen Drehschwingungsdämpfer mit einem Eingangsteil und mit einem Ausgangsteil, wobei das Eingangsteil relativ zum Ausgangsteil entgegen der Rückstellkraft einer Federdämpfereinrichtung verdrehbar angeordnet ist, wobei die Federdämpfereinrichtung einen Flansch als ein Ausgangselement aufweist, welcher mit dem Ausgangsteil drehmomentübertragend verbunden ist, wobei der Flansch erfindungsgemäß ausgebildet ist.
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Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele in Verbindung mit den zugehörigen Figuren näher erläutert.
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Dabei zeigen:
- 1 eine schematische perspektivische Ansicht eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Flanschs von der Vorderseite,
- 2 eine schematische perspektivische Ansicht des Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Flanschs gemäß 1 von der Rückseite,
- 3 eine schematische perspektivische Ansicht des Ausführungsbeispiels des Flanschflügels des erfindungsgemäßen Flanschs gemäß 1 von der Vorderseite,
- 4 eine schematische perspektivische Ansicht des Ausführungsbeispiels des Flanschflügels des erfindungsgemäßen Flanschs gemäß 1 von der Rückseite, und
- 5 eine schematische Halbschnittdarstellung eines Drehschwingungsdämpfers mit einem erfindungsgemäßen Flansch.
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Die 1 bis 4 zeigen in verschiedenen Ansichten ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Flanschs 1, insbesondere eines Drehschwingungsdämpfers 20, insbesondere für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs.
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Die 5 zeigt in einer schematischen Darstellung einen Halbschnitt eines erfindungsgemäßen Drehschwingungsdämpfers 20 mit einem erfindungsgemäßen Flansch 1. Der Drehschwingungsdämpfer 20 ist dabei um die Achse x-x verdrehbar ausgebildet.
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Der Drehschwingungsdämpfer 20 weist ein Eingangsteil 21 und ein Ausgangsteil 22 auf. Das Eingangsteil 21 ist beispielsweise mit einer Kurbelwelle eines Antriebsmotors mittels der Schrauben 23 verschraubbar. Das Ausgangsteil 22 ist beispielsweise mit einer Welle eines nachgeschalteten Getriebes verbindbar.
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Das Eingangsteil 21 ist relativ zum Ausgangsteil 22 entgegen der Rückstellkraft einer Federdämpfereinrichtung 24 verdrehbar ausgebildet und angeordnet. Die Federdämpfereinrichtung 24 ist mit Federelementen 25 versehen, welche sich einerseits am Eingangsteil 21 und andererseits an dem Flansch 1 in Umfangsrichtung abstützen. Der Flansch 1 weist dazu radial außen abragende Flanschflügel 3 auf, an welchen sich die Federelemente 25 in Umfangsrichtung abstützen.
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Die Federdämpfereinrichtung 24 kann optional zusätzlich auch eine Fliehkraftpendeleinrichtung, Reibungsdämpfungseinrichtung und/oder Rutschkupplungseinrichtung aufweisen oder mit einer solchen Fliehkraftpendeleinrichtung, Reibungsdämpfungseinrichtung und/oder Rutschkupplungseinrichtung verbunden ausgebildet sein, was jedoch nicht gezeigt ist.
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Der in den 1 bis 4 näher gezeigte Flansch 1 weist einen ringförmigen Grundkörper 2 auf, mittels welchem der Flansch 1 mit dem Ausgangsteil 22 drehmomentübertragend verbunden ist, beispielsweise vernietet ist.
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Der Flansch 1 ist dabei derart ausgebildet, dass der ringförmige Grundkörper 2 des Flanschs 1 konisch getopft ausgebildet ist, insbesondere nach Art einer Tellerfeder. Ein solcher Flansch 1 wird auch als Tellerfederflansch bezeichnet. Alternativ kann der Flansch 1 auch derart ausgebildet sein, dass der ringförmige Grundkörper 2 eben ausgebildet ist, was in den Figuren jedoch nicht dargestellt ist.
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In den 1 bis 4 ist zu erkennen, dass der Flansch 1 an seinem ringförmigen Grundkörper 2 zumindest ein Flanschflügel 3 aufweist, wobei das gezeigte Ausführungsbeispiel derart ausgebildet ist, dass jeweils zwei Flanschflügel 3 vorgesehen sind. Die beiden Flanschflügel 3 sind am Umfang des ringförmigen Grundkörpers 2 verteilt angeordnet, insbesondere gleichverteilt, so dass sie sich gegenüberstehen. Sind mehr als zwei Flanschflügel 3 vorgesehen, so wäre es auch vorteilhaft, wenn sie am Umfang des ringförmigen Grundkörpers 2 verteilt angeordnet sind, insbesondere gleichverteilt.
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Der jeweilige Flanschflügel 3 ist dabei derart ausgebildet, dass er von dem ringförmigen Grundkörper 2 nach radial außen abragt.
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Zur Erhöhung der Biegewechselfestigkeit des Flanschflügels 3 ist in einem jeweiligen Übergangsbereich 4 von dem ringförmigen Grundkörper 2 in den Flanschflügel 3 zumindest eine Sicke 5 eingeprägt.
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Sind zumindest zwei Flanschflügel 3 vorgesehen, so ist es zweckmäßig, wenn die Flanschflügel 3 über den Umfang des ringförmigen Grundkörpers 2 verteilt angeordnet sind, und dabei in jedem Übergangsbereich 4 von dem ringförmigen Grundkörper 2 in den jeweiligen Flanschflügel 3 zumindest eine Sicke 5 eingeprägt ist, wie dies die 1 bis 4 zeigen.
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Dabei ist es auch vorteilhaft, wenn in jedem Übergangsbereich 4 von dem ringförmigen Grundkörper 2 in den jeweiligen Flanschflügel 3 zumindest eine Sicke 5 eingeprägt ist oder mehrere Sicken 5 eingeprägt sind.
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In dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist jeweils nur eine Sicke 5 pro Flanschflügel 3 vorgesehen. Es kann jedoch auch zweckmäßig sein, wenn pro Flanschflügel 3 mehrere Sicken 5 vorgesehen sind.
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Aus den 1 bis 4 ist auch zu erkennen, dass die jeweilige Sicke 5 sich in radialer Richtung von dem Grundkörper 2 bis in den Flanschflügel 3 erstreckt.
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Gemäß der 3 und 4 ist deutlich zu erkennen, dass der Flanschflügel 3 jeweils unterteilt ist in einen radial inneren Sektor 6 und in einen radial äußeren Sektor 7, wobei die Sicke 5 in dem radial inneren Sektor 6 in dem Flanschflügel 3 eingeprägt ist, insbesondere nicht in dem radial äußeren Sektor 7 eingeprägt ist. Die Sicke 5 erstreckt sich also vom äußeren Bereich des Grundkörpers 2 in den radial inneren Sektor 6 entlang und insbesondere im Wesentlichen vollständig entlang des radial inneren Sektors 6 nach radial außen.
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Auch ist zu erkennen, dass der radial innere Sektor 6 gegenüber dem ringförmigen Grundkörper 2 optional in axialer Richtung abgewinkelt ist. Der Winkel α dieser Abwinkelung ist dabei sehr stumpf und beträgt etwa 175° bis 140°.
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Auch ist zu erkennen, dass der radial innere Sektor 6 gegenüber dem radial äußeren Sektor 7 optional in axialer Richtung abgewinkelt ist. Der Winkel β dieser Abwinkelung ist dabei ebenfalls sehr stumpf und beträgt etwa 175° bis 140°.
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Aus den 3 und 4 ist zu erkennen, dass die zumindest eine Sicke 5 flach ausgebildet ist. Alternativ kann die zumindest eine Sicke 5 auch abgerundet ausgebildet sein.
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Bevorzugt ist der Flansch 1 aus einem Blech, wie insbesondere aus einem Stahlblech, ausgebildet. Dabei kann der Flansch 1 optional als Stanzteil durch Stanzen hergestellt sein.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Flansch
- 2
- ringförmiger Grundkörper
- 3
- Flanschflügel
- 4
- Übergangsbereich
- 5
- Sicke
- 6
- innerer Sektor
- 7
- äußerer Sektor
- 20
- Drehschwingungsdämpfer
- 21
- Eingangsteil
- 22
- Ausgangsteil
- 23
- Schraube
- 24
- Federdämpfereinrichtung
- 25
- Federelement
