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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Getriebemodul, insbesondere für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs.
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Zudem ist aus der Patentanmeldung
FR 2 899 661 ein Drehmomentbegrenzer bekannt, der eine Metallplatte aufweist, die ein flexibles Schwungrad bildet und dazu vorgesehen ist, an einer Antriebswelle wie einer Kurbelwelle eines Verbrennungsmotors befestigt zu werden. Dieser Drehmomentbegrenzer ist zwischen einer Antriebswelle und einer Abtriebswelle angeordnet, so dass das von einer Brennkraftmaschine zu einem nicht ausrückbaren Getriebe wie einem Automatikgetriebe oder einem stufenlos regelbaren Getriebe übertragene Drehmoment begrenzt wird. Dieser Drehmomentbegrenzer weist ein zwischen zwei Stützplatten unter der Wirkung von elastischen Mitteln geklemmtes Reibelement auf, wobei diese Klemmung so kalibriert ist, dass, wenn das von der Antriebswelle ausgeübte Drehmoment eine vorbestimmte Schwelle überschreitet, das Reibelement zwischen den beiden Stützplatten gleiten und somit durch Reibung das von der Antriebswelle ausgeübte überschüssige Drehmoment entfernen kann, wodurch das Zerstören der vor der Abtriebswelle liegenden Organe vermieden wird.
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Die Erfindung zielt darauf, diesen Vorrichtungstyp zu verbessern.
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Der Gegenstand der Erfindung ist insbesondere ein Getriebemodul, insbesondere für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, mit
- – einem Drehmomentbegrenzer, der insbesondere zur Anbringung auf einem einfachen Schwungrad des Antriebsstrangs vorgesehen ist,
- – eine Vorrichtung zum Filtern von Schwingungen mit mobiler Masse, insbesondere mit Pendelmasse oder Tilger, die dem Drehmomentbegrenzer zugeordnet ist.
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Aufgrund der Möglichkeit, den Drehmomentbegrenzer und die Filtervorrichtung nebeneinander anzuordnen, ermöglicht die Erfindung, ein kompaktes Modul zu erhalten, das mehrere Funktionen ausführt.
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Die Vorrichtung zum Filtern von Schwingungen mit mobiler Masse kann beispielsweise einen ringförmigen Träger, der dazu bestimmt ist, um seine Achse drehangetrieben zu werden, sowie Pendelmassen, die am Umfang, insbesondere am Außenumfang des Trägers angebracht sind, aufweisen. Jede Masse wird Im Betrieb von einer Pendelbewegung bewegt und kann beispielsweise zwei Teile aufweisen, die axial an beiden Seiten des Trägers angebracht und mit einander durch Stege verbunden sind, die jeweils durch eine Öffnung des Trägers hindurch ragen. Eine Walze kann zwischen einer Rollbahn, die in jedem Steg angebracht ist, und dem Rand der entsprechenden Öffnung des Trägers eingebaut sein. Als Reaktion gegenüber de Rotationsunregelmäßigkeiten oder -ungleichförmigkeiten verlagert sich jede Masse so, dass ihr Schwerpunkt pendelartig oszilliert.
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Vorzugsweise ist die Filtervorrichtung auf dem Drehmomentbegrenzer angebracht, um ein vorgebautes Modul zu bilden.
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Dies ermöglicht, das Zusammenfügen des Moduls in dem Antriebsstrang zu vereinfachen.
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Vorteilhafterweise sind der Drehmomentbegrenzer und die Filtervorrichtung zusammengefügt.
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Vorzugsweise ist die Filtervorrichtung auf dem Drehmomentbegrenzer zentriert, was eine genaue Zentrierung der verschiedenen Elemente ermöglicht.
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Dies kann vorteilhafterweise ermöglichen, dass das Halten der Zentrierkraft der Pendelmasse über ein Schwungrad am Deckel zentriert wird.
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Es kann vorteilhaft sein, dass die Zentrifugalkraft der Filtervorrichtung durch das Zentrieren am Drehmomentbegrenzer und nicht an der Reibungsnabe aufgenommen wird.
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Nach einer Ausführungsform der Erfindung ist die Filtervorrichtung mit dem Drehmomentbegrenzer drehangetrieben.
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Gegebenenfalls weist der Drehmomentbegrenzer ein Reibelement auf, das im Fall eines auf den Drehmomentbegrenzer angelegten überhöhten Drehmoments gleiten kann, und die Filtervorrichtung ist so angeordnet, dass sie dieser Gleitbewegung folgen kann, wobei insbesondere die pendelartige Filtervorrichtung durch eine Reibungsnabe angetrieben ist.
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Vorzugsweise weist der Drehmomentbegrenzer eine Antriebsplatte und einen mit dieser Platte zusammengefügten Deckel auf, und die Platte sowie der Deckel sind so angeordnet, dass sie im Fall eines auf den Begrenzer angelegten überhöhten Drehmoments in Bezug auf das Reibelement insbesondere drehend gleiten können.
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Vorteilhafterweise ist die Filtervorrichtung dazu vorgesehen, im Fall eines auf den Begrenzer angelegten überhöhten Drehmoments in Bezug auf den Deckel des Drehmomentbegrenzers zu gleiten.
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In einer Ausführungsform der Erfindung wird die Filtervorrichtung vom Deckel des Drehmomentbegrenzers getragen.
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Wenn gewünscht, ist die Filtervorrichtung dazu vorgesehen, sich axial in Bezug auf den Deckel je nach der Abnutzung des Reibelements und der Drehbarkeit der Reibungsnabe verschieben zu können.
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Dies ermöglicht insbesondere, dass die Pendelmasse ungeachtet der Abnutzung des Reibelements über die Reibungsnabe filtert.
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Nach einer Ausführungsform der Erfindung weist der Drehmomentbegrenzer eine Reibungsnabe auf, und die Filtervorrichtung ist mit der Reibungsnabe über ein elastisches Organ, insbesondere eine Federscheibe zusammengefügt.
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Das elastische Organ weist beispielsweise mindestens einen Umfangsschenkel, insbesondere eine Vielzahl von Umfangsschenkeln auf, die insbesondere gemäß einem regelmäßigen Teilwinkel angeordnet sind, um die axiale Verschiebung der Filtervorrichtung bezüglich des Deckels und vorzugsweise auch eine leichte Verschiebung vom „drehbaren Typ“ zu ermöglichen.
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Gegebenenfalls weist das elastische Organ eine zentrale Öffnung auf, die für das Anbringen dieses Organs an der Reibungsnabe, insbesondere durch Nieten vorgesehen ist.
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Das erfindungsgemäße Modul kann ein Antriebsorgan aufweisen, das im Wesentlichen ringförmig und mit dem drehenden elastischen Organ zusammengefügt ist und es ermöglicht, eine Drehung der Reibungsnabe zur Filtervorrichtung zu übertragen.
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In einem Ausführungsbeispiel der Erfindung weist das Antriebsorgan Befestigungslaschen auf, die für die Befestigung von Schenkeln des elastischen Organs an diesen vorgesehen sind, wobei sich diese Laschen insbesondere radial zur Innenseite des Antriebsorgans, vorzugsweise in einer zentralen Öffnung dieses Antriebsorgans erstrecken.
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Wenn gewünscht, bilden das Antriebsorgan und das elastische Organ, nachdem sie zusammengefügt sind, zwischen sich Aussparungen, die insbesondere um die Modulachse gleichmäßig verteilt sind.
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Vorzugsweise ist das elastische Organ an der Seite des Antriebsorgans angebracht, die dem Drehmomentbegrenzer zugewandt ist.
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Vorteilhafterweise weist das Antriebsorgan, insbesondere an einem Außenumfang, Befestigungszungen für seine Befestigung an der Filtervorrichtung auf.
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In einem Ausführungsbeispiel der Erfindung weist der Träger mit mobiler Masse der Filtervorrichtung mindestens ein Loch, insbesondere eine Vielzahl von Löchern auf, um eine Lasche zur Befestigung des Antriebsorgans aufzunehmen.
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Gegebenenfalls weist das Modul ein Zentrierungsorgan auf, das vorgesehen ist, um das Zentrieren der Filtervorrichtung in Bezug auf den Drehmomentbegrenzer zu ermöglichen.
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Das Zentrierungsorgan kann dazu vorgesehen sein, am Deckel des Drehmomentbegrenzers angebracht zu sein.
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Der Deckel weist beispielsweise einen radial inneren ringförmigen Rand auf, und das Zentrierungsorgan ist dazu vorgesehen, um diesen ringförmigen Rand herum eingesetzt zu werden.
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Das Zentrierungsorgan kann einerseits einen im Wesentlichen ebenen Kragen, der sich gegen einen Absatz des Deckels des Drehmomentbegrenzers abstützt, und andererseits eine zylindrische Wand, die sich gegen den ringförmigen Rand des Deckels abstützt, aufweisen.
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Gegebenenfalls weist der ringförmige Rand des Deckels einen Rücksprung auf, der den ringförmigen Rand verlängert, um das Zentrierungsorgan axial festzulegen.
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Das Zentrierungsorgan kann beispielsweise aus Kunststoff gefertigt sein.
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Die Filtervorrichtung weist vorteilhafterweise einen Träger für die mobile Masse auf, wobei dieser Träger auf dem Deckel des Drehmomentbegrenzers zentriert ist.
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In einem Ausführungsbeispiel der Erfindung weist der Träger der Filtervorrichtung eine zentrale Öffnung auf, durch welche hindurch sich mindestens teilweise das Zentrierungsorgan erstreckt.
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Wenn gewünscht, weist der Träger der Filtervorrichtung eine zu dieser zentralen Öffnung angrenzende Kante auf, wobei sich diese Kante am Zentrierungsorgan abstützt.
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Das Antriebsorgan kann eine ringförmige Nut aufweisen, in welcher sich das Zentrierungsorgan und der ringförmige Rand des Deckels mindestens teilweise erstrecken.
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In einem Ausführungsbeispiel der Erfindung sind das Zentrierungsorgan und das Antriebsorgan vorgesehen, um den Träger der Pendelvorrichtung gegen den Deckel des Drehmomentbegrenzers zu drücken.
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Wenn gewünscht, erstreckt sich die Filtervorrichtung nur an einer Seite des Drehmomentbegrenzers, insbesondere an der einem Schwungrad zugewandten Seite.
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Die Filtervorrichtung ist vorzugsweise außerhalb des von einem Drehmoment zwischen dem Schwungrad und dem Drehmomentbegrenzer führenden Weges angeordnet. Mit anderen Worten ist die Filtervorrichtung für das Übertragen eines Drehmoments zwischen dem Schwungrad und dem Drehmomentbegrenzer nicht notwendig.
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Im Hinblick auf die Übertragung des Drehmoments liegt das Schwungrad vorzugsweise vor dem Drehmomentbegrenzer.
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Vorzugsweise erstreckt sich die Filtervorrichtung außerhalb des Drehmomentbegrenzers.
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Vorzugsweise erstreckt sich die Filtervorrichtung mindestens teilweise innerhalb des Schwungrads.
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Vorzugsweise erstreckt sich die Filtervorrichtung mindestens teilweise zwischen dem Flansch und dem Drehmomentbegrenzer.
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Gegebenenfalls weist die Filtervorrichtung einen Außendurchmesser auf, der kleiner ist als der Außendurchmesser des Deckels des Drehmomentbegrenzers.
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Der Drehmomentbegrenzer weist vorteilhafterweise eine Antriebsplatte und einen rückwärtigen Deckel auf, wobei dieser Drehmomentbegrenzer ein elastisches Organ, insbesondere eine Federscheibe, beispielsweise eine Tellerfeder aufweist, das zwischen dieser Platte und dem rückwärtigen Deckel eingesetzt ist.
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Gegebenenfalls stützt sich das elastische Organ an einer Seite der Platte ab, die derjenigen Seite dieser Platte, an der sich das Reibelement abstützt, entgegengesetzt ist.
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In einem Ausführungsbeispiel der Erfindung weist der Drehmomentbegrenzer zwei Reibbeläge auf, die sich gegen zwei gegenüberliegende Seiten einer Scheibe anlegen.
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Der Drehmomentbegrenzer ist insbesondere dazu vorgesehen, mit einem einfachen Schwungrad verbunden zu sein.
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Der Drehmomentbegrenzer weist vorteilhafterweise innerhalb des Drehmomentbegrenzers aufgenommenen Dämpfelemente auf, wobei diese Dämpfelemente insbesondere Federn umfassen.
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Die Erfindung betrifft auch einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, der ein wie oben beschrienes Modul aufweist.
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Die Erfindung betrifft zudem ein Verfahren zum Einbauen eines wie oben beschriebenen Moduls, wobei das Verfahren folgenden Schritt aufweist:
- – Zusammenfügen des Drehmomentbegrenzers und der Vorrichtung zum Filtern der Schwingungen mit mobiler Masse,
- – Einbau des so zusammengefügten Moduls mit einem Schwungrad. Die Erfindung betrifft weiterhin einen Drehmomentbegrenzer für einen Antriebsstrang, welcher
- – vorgesehen ist, um auf einem Schwungrad des Antriebsstrangs eingebaut zu werden,
- – eine Antriebsplatte und einen rückwärtigen Deckel aufweist,
- – ein elastisches Organ, insbesondere eine Federscheibe, beispielsweise eine Tellerfeder aufweist, das zwischen dieser Platte und dem rückwärtigen Deckel, und zwar unmittelbar an diesem rückwärtigen Deckel ohne Zwischenstück wie eine Scheibe eingesetzt ist,
- – ein Reibelement aufweist, das sich an der Platte abstützt.
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Die Erfindung wird beim Lesen der nachfolgenden Beschreibung, die als nicht einschränkendes Beispiel mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen gegeben ist, besser verstanden und weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung klarer. In den Zeichnungen zeigen:
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1 eine perspektivische Ansicht der verschiedenen Elemente eines Getriebemoduls nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung,
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2 eine Ansicht entlang der Drehachse der Vorrichtung der 1, und
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3 eine schematische und partielle Schnittdarstellung des Moduls der 1.
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In 1 ist ein Getriebemodul 1 für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs mit
- – einem Drehmomentbegrenzer 2, der insbesondere zur Anbringung auf einem einfachen Schwungrad des Antriebsstrangs vorgesehen ist,
- – einer Vorrichtung zum Filtern 3 von Schwingungen mit mobiler Pendelmasse, die dem Drehmomentbegrenzer zugeordnet ist,
dargestellt.
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Die Vorrichtung 3 zum Filtern von Schwingungen mit mobiler Masse weist im beschriebenen Beispiel einen ringförmigen Träger 5, der dazu vorgesehen ist, um seine Achse X drehangetrieben zu werden, und Pendelmassen 6 auf, die am Außenumfang des Trägers 5 angebracht sind. Jede Masse 6 wird während des Betriebs von einer Pendelbewegung bewegt und weist zwei Teile 7 auf, die axial an beiden Seiten des Trägers 5 angebracht und mit einander durch Stege 8 verbunden sind, die jeweils durch eine Öffnung 9 des Trägers 5 hindurch ragen. Eine Walze kann zwischen einer Rollbahn, die in jedem Steg 8 vorgesehen ist, und dem Rand der entsprechenden Öffnung 9 des Trägers angebracht sein. Als Reaktion gegenüber der Rotationsunregelmäßigkeiten oder -ungleichförmigkeiten verlagert sich jede Masse 6, so dass ihr Schwerpunkt pendelartig oszilliert.
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Selbstverständlich verlässt man nicht den Rahmen der Erfindung, wenn die Pendelmassen 6 durch Massen mit Tilger, wie diejenigen ersetzt werden, die im Patent 4 791 829 beschrieben sind.
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Wie insbesondere in den 1 und 3 zu sehen ist, ist der Drehmomentbegrenzer 2 mit einem einfachen Schwungrad 11 verbunden, der dazu bestimmt ist, an einer Antriebswelle wie einer Kurbelwelle eines Verbrennungsmotors befestigt zu werden.
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Befestigungsmittel wie Mehrkantschrauben 12 werden verwendet, um das Schwungrad an der Kurbelwelle zu befestigen.
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Am Schwungrad 11 ist ein Deckel 13 befestigt, innerhalb dessen eine Antriebsplatte 14 angeordnet ist, die entlang der Achse X axial gleiten kann und mit dem Deckel 13 drehverbunden ist.
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Zwischen dieser Platte 14 und dem vorderen Deckelteil 13a des Deckels 13 ist ein Reibelement 15 eingesetzt.
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In an sich bekannter Weise weist das Reibelement 15 zwei Reibbeläge 17 auf, die auf beiden Seiten einer Scheibe 18 angeordnet sind.
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Der Drehmomentbegrenzer weist eine Tellerfeder 19 auf, die zwischen der Platte 14 und dem rückwärtigen Deckelteil 13b eingesetzt ist.
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Diese Tellerfeder 19 ist so vorgespannt, dass sie eine dauerhafte kalibrierte Druckkraft auf die Platte 14 ausübt, so dass das Klemmen der Beläge 17 zwischen dieser Platte 14 und dem vorderen Deckelteil 13a möglich ist.
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Wie an sich bekannt, weist der Drehmomentbegrenzer 2 Elemente auf, die es ermöglichen, die durch die Kurbelwelle übertragenen Ungleichförmigkeiten zu dämpfen.
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Diese Dämpfungselemente weisen zwei Führungsscheiben 23, 25 auf, zwischen welchen sich ein Dämpfungsflansch 27 erstreckt, der selbst mit einer Reibungsnabe 30 fest verbunden ist, die eine Abtriebswelle antreiben kann.
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Zwischen den beiden Führungsscheiben 23 und 25 ist eine Vielzahl von Federn oder eine Gruppe von Federn 31 angeordnet, die mit dem Dämpfungsflansch 27 zusammenwirken.
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Für mehr konstruktive Einzelheiten des Drehmomentbegrenzers
2 ist es möglich, beispielsweise auf die französische Patentanmeldung
FR 2 899 661 Bezug zu nehmen.
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Im beschriebenen Beispiel ist die Filtervorrichtung 3 auf dem Drehmomentbegrenzer 2 angebracht, so dass ein vormontiertes Modul gebildet wird.
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Der Drehmomentbegrenzer 2 und die Filtervorrichtung 3 werden, wie weiter unten geschildert, zusammengefügt.
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Die Filtervorrichtung 3 ist auf den Drehmomentbegrenzer 2 zentriert, was eine genaue Zentrierung der verschiedenen Elemente ermöglicht.
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Die Filtervorrichtung 3 wird mit dem Drehmomentbegrenzer 2 drehangetrieben.
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Das Reibelement 15 des Drehmomentbegrenzers 2 kann im Fall eines an den Drehmomentbegrenzer 2 angelegten überhöhten Drehmoments gleiten, und die Filtervorrichtung 3 ist so angeordnet, dass sie dieser Gleitbewegung folgt, wobei insbesondere die Pendel-Filtervorrichtung von der Reibungsnabe 30 angetrieben wird.
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Im beschriebenen Beispiel weist der Drehmomentbegrenzer 2 die Antriebsplatte 14 und den mit dieser Platte zusammengefügten Deckel 13 auf, und die Platte und der Deckel sind dazu vorgesehen, um im Fall eines an den Drehmomentbegrenzer 2 angelegten überhöhten Drehmoments in Bezug auf das Reibelement 15 insbesondere drehend gleiten zu können.
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Die Filtervorrichtung 3 wird vom Deckel 13 des Drehmomentbegrenzers 2 getragen.
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Die Filtervorrichtung 3 ist vorgesehen, um sich axial in Bezug auf den Deckel 13 je nach der Abnutzung des Reibelements 15 und der Drehbarkeit der Reibungsnabe axial verschieben zu können.
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Der Drehmomentbegrenzer 2 weist die Reibungsnabe 14 auf, und die Filtervorrichtung 3 ist mit der Reibungsnabe 14 über ein von einer Federscheibe 40 gebildetes elastisches Organ zusammengefügt, wie in 1 besser zu sehen ist.
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Das elastische Organ 40 weist eine Vielzahl von Umfangsschenkeln 41 auf, die um die Achse X gemäß einem regelmäßigen Teilwinkel so angeordnet sind, dass die axiale Verschiebung der Filtervorrichtung 3 bezüglich des Deckels 13 möglich ist.
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Das elastische Organ 40 weist eine zentrale Öffnung 42 auf, die für den Einbau dieses Organs auf der Reibungsnabe 30 durch Vernieten vorgesehen ist.
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Das Modul 1 weist ein im Wesentlichen ringförmiges Antriebsorgan 50 auf, das mit Hilfe von Nieten 51 mit dem elastischen Organ 40 zusammengefügt ist und es ermöglicht, eine Drehung der Reibungsnabe 30 auf die Filtervorrichtung 3 zu übertragen.
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In diesem Ausführungsbeispiel der Erfindung weist das Antriebsorgan 50 Befestigungslaschen 53 auf, die für die Befestigung von Schenkeln 41 des elastischen Organs 40 an diesen Laschen 53 vorgesehen sind, wobei sich diese Laschen 53 insbesondere radial zur Innenseite des Antriebsorgans 50, vorzugsweise in einer zentralen Öffnung 54 dieses Antriebsorgans erstrecken.
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Nachdem sie zusammengefügt sind, bilden das Antriebsorgan 50 und das elastische Organ 40 zwischen sich Aussparungen 55, die um die Achse X des Moduls gleichmäßig verteilt sind, wie insbesondere in der 2 zu sehen ist.
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Das elastische Organ 40 ist auf dem Antriebsorgan 50 an der Seite dieses Organs angebracht, die dem Drehmomentbegrenzer 2 zugewandt ist
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Das Antriebsorgan 50 weist auf einem Außenumfang 56 Befestigungszungen 57 für seine Befestigung an der Filtervorrichtung 3 auf.
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Der Träger 5 mit mobiler Masse der Filtervorrichtung 3 weist eine Vielzahl von Löchern 60 auf, die so angeordnet sind, dass jedes eine Befestigungszunge 57 des Antriebsorgans 50 aufnehmen kann, wie beispielsweise in der 1 zu sehen ist.
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Das Modul 1 weist ein Zentrierungsorgan 70 auf, das so angeordnet ist, dass es das Zentrieren der Filtervorrichtung 3 in Bezug auf den Drehmomentbegrenzer 2 ermöglicht.
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Das Zentrierungsorgan 70 ist vorgesehen, um auf dem Deckel 13 des Drehmomentbegrenzers 2 angebracht zu werden.
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Der vordere Deckelteil 13a weist einen radial inneren, ringförmigen Rand 71 auf, und das Zentrierungsorgan 70 ist so angeordnet, dass es um diesen ringförmigen Rand 71 herum liegt.
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Das Zentrierungsorgan 70 weist einerseits einen im Wesentlichen ebenen Kragen 73, der sich gegen einen Absatz 74 des Deckels 13 des Drehmomentbegrenzers 2 abstützt, und andererseits eine zylindrische Wand 75, die sich gegen den ringförmigen Rand 76 des Deckels abstützt, auf.
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Der ringförmige Rand 76 des Deckels weist einen End-Rücksprung 77 auf, der den ringförmigen Rand verlängert, um das Zentrierungsorgan 70 axial festzulegen.
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Im beschriebenen Beispiel ist das Zentrierungsorgan 70 aus Kunststoff gefertigt.
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Der Träger 5 ist somit auf dem Deckel 13 des Drehmomentbegrenzers 2 zentriert.
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Der Träger 5 der Filtervorrichtung 3 weist eine an dieser zentralen Öffnung 79 angrenzende Kante 80 auf, wobei sich diese Kante 80 am Zentrierungsorgan 70 abstützt, wie in der 3 zu sehen ist.
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Das Antriebsorgan 50 weist eine ringförmige Nut 81 auf, in welcher sich das Zentrierungsorgan 70 und der ringförmige Rand 71 des Deckels mindestens teilweise erstrecken.
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Das Zentrierungsorgan 70 und das Antriebsorgan 50 sind vorgesehen, um den Träger 5 der Pendelvorrichtung 3 gegen den Deckel 13 des Drehmomentbegrenzers 2 zu drücken.
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Die Filtervorrichtung 3 erstreckt sich nur an einer Seite des Drehmomentbegrenzers 2, nämlich an der einem Schwungrad 11 zugewandten Seite.
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Die Filtervorrichtung 3 erstreckt sich außerhalb des Drehmomentbegrenzers 2.
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Die Filtervorrichtung 3 weist einen Außendurchmesser auf, der kleiner ist als der Außendurchmesser des Deckels 13 des Drehmomentbegrenzers.
