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Technisches Gebiet
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Die Erfindung betrifft das Gebiet der Antriebsstränge eines Kraftfahrzeugs und betrifft genauer betrachtet eine Vorrichtung eines Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs, die mit einem Geberelement ausgestattet ist, das dazu bestimmt ist, gegenüber einem Sensor angeordnet zu sein.
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Technologischer Hintergrund
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Das Dokument
DE102008023869 offenbart ein primäres Schwungrad eines Zweimassenschwungrads, das mit einem Geberelement ausgestattet ist. Das Geberelement umfasst einen Flansch mit radialer Ausrichtung, der am Deckel des primären Schwungrads befestigt ist, und eine Vielzahl von Fingern, die sich axial von der äußeren Peripherie des Flansches ganz um eine zylindrische Schürze des primären Schwungrads herum erstrecken. Wenn somit das Zweimassenschwungrad in Drehung angetrieben wird, erzeugen die Finger Magnetfeldvariationen, die von einem Sensor erfasst werden können, der gegenüber dem Geberelement angeordnet ist. Ein solcher Sensor ist somit geeignet, ein Signal zu liefern, das für die Winkelposition und/oder die Geschwindigkeit des Geberelements repräsentativ ist. Das distale Ende jedes der Finger gelangt an einer ringförmigen Erhöhung zur Anlage, die radial nach außen aus der zylindrischen Schürze des primären Schwungrads herausragt. Dies ermöglicht es, die Finger daran zu hindern, sich radial nach innen zu verformen, beispielsweise beim Transport des primären Schwungrads. Allerdings ist eine solche Anordnung nicht vollkommen zufriedenstellend. Insbesondere die Ausbildung der ringförmigen Erhöhung auf der zylindrischen Schürze des primären Schwungrads erfordert einen Bearbeitungsvorgang des primären Schwungrads, der kostspielig ist, und dies umso mehr, wenn ein radial äußerer Rand der Erhöhung erhalten werden soll, der präzise ist, um eine entsprechende Anordnung der Erhöhung in Bezug zum Ende der Finger zu gewährleisten.
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Kurzdarstellung
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Ein Gedanke, der der Erfindung zu Grunde liegt, ist, eine Vorrichtung eines Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs vorzuschlagen, die mit einem Geberelement ausgestattet ist, das dazu bestimmt ist, gegenüber einem Sensor angeordnet zu sein, die einfach in der Herstellung ist, und bei der die Gefahren einer Verformung des Geberelements begrenzt sind.
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Nach einer Ausführungsart liefert die Erfindung eine Vorrichtung für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, umfassend:
- - ein drehendes Element, das dazu bestimmt ist, drehbar um eine Drehachse X montiert zu sein, wobei das drehende Element eine zylindrische Schürze (8) mit axialer Ausrichtung umfasst;
- - ein Geberelement, das dazu bestimmt ist, gegenüber einem Sensor angeordnet zu sein, der geeignet ist, ein Signal zu liefern, das für die Winkelposition und/oder die Geschwindigkeit des Geberelements repräsentativ ist, wobei das Geberelement auf dem drehenden Element befestigt ist und einen ringförmigen Kranz umfasst, der sich axial erstreckt und in Umfangsrichtung um die zylindrische Schürze des drehenden Elements angeordnet ist, wobei der ringförmige Kranz Finger umfasst, die sich parallel zur Achse X erstrecken und Fenster, die um die Achse X herum angeordnet sind, voneinander trennen, wobei jeder Finger ein distales Ende umfasst; und
- - einen Schutzring, der an dem drehenden Element befestigt ist, wobei der Schutzring einen inneren Stützabschnitt umfasst, der radial zwischen dem distalen Ende der Finger und der zylindrischen Schürze angeordnet ist, so dass das distale Ende jedes Fingers geeignet ist, sich radial nach innen auf dem inneren Stützabschnitt abzustützen, um die Verformung des ringförmigen Kranzes zu begrenzen.
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So ist der Schutz der Finger des Geberelements durch einen Schutzring gewährleistet, der von dem drehenden Element getrennt ist, was die Herstellung der Vorrichtung vereinfacht.
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Nach weiteren vorteilhaften Ausführungsarten kann eine solche Vorrichtung eines oder mehrere der folgenden Merkmale aufweisen.
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Nach einer Ausführungsart sind die distalen Enden der Finger mit dem inneren Stützabschnitt des Schutzrings in Kontakt.
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Nach einer weiteren alternativen Ausführungsart sind die distalen Enden der Finger radial von dem inneren Stützabschnitt durch ein Funktionsspiel getrennt, das kleiner als ein radialer Abstand ist, der zu einer plastischen Verformung der Finger führen kann. Dies ermöglicht es, die Montage des Geberelements und/oder des Schutzrings auf dem drehenden Element zu vereinfachen, wobei die irreversiblen Verformungen des ringförmigen Kranzes begrenzt werden. Zum Beispiel ist das Funktionsspiel kleiner als 1 mm, beispielsweise gleich 0,5 mm.
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Nach einer Ausführungsart umfasst der Schutzring ferner einen äußeren Stützabschnitt, wobei die inneren und äußeren Stützabschnitt jeweils radial beiderseits des distalen Endes der Finger angeordnet sind. Dies ermöglicht es, die radialen Verformungen der Finger in beiden Richtungen zu begrenzen.
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Nach einer Ausführungsart umfasst der Schutzring eine Vielzahl von Öffnungen, die jeweils das distale Ende eines der Finger aufnehmen, wobei der äußere Stützabschnitt und der innere Stützabschnitt jeweils von den äußeren Rändern und den inneren Rändern der Öffnungen gebildet sind.
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Nach einer Ausführungsart sind die Öffnungen in einem Abschnitt mit radialer Ausrichtung des Schutzrings vorgesehen.
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Nach einer Ausführungsart umfasst der Schutzring einen Abschnitt mit radialer Ausrichtung, der sich in eine entgegengesetzte Richtung zu dem ringförmigen Kranz von dem radial äußeren Rand der Öffnungen aus erstrecke. Dies ermöglicht es, den radialen Platzbedarf des Schutzrings zu begrenzen.
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Nach einer Ausführungsart umfasst der Schutzring ferner einen axialen Schutzabschnitt, der radial nach außen in Bezug zum inneren Stützabschnitt herausragt und axial gegenüber dem distalen Ende der Finger angeordnet ist. Auf vorteilhafte Weise ragt der axiale Schutzabschnitt radial über die Finger hinaus.
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Nach einer Ausführungsart sind der äußere Stützabschnitt und der innere Stützabschnitt miteinander durch den axialen Schutzabschnitt verbunden.
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Nach einer Ausführungsart weist der axiale Schutzabschnitt eine Zahnung auf, die für den Drehantriebs des drehenden Elements bestimmt ist. Mit anderen Worten gewährleistet der Schutzring auch eine Funktion eines Zahnkranzes, der für den Drehantrieb des drehenden Elements bestimmt ist, wodurch es möglich ist, die Anzahl von Komponenten der Vorrichtung zu begrenzen.
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Nach einer Ausführungsart ist der Schutzring fest in einen in einem Rand der zylindrischen Schürze vorgesehenen Absatz eingepresst.
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Nach einer weiteren Ausführungsart ist der Schutzring durch Schweißen oder Nieten auf dem drehenden Element befestigt.
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Nach einer Ausführungsart wird der Schutzring erhalten, wobei ein Stahlstab gekrümmt wird, wobei seine Enden Stoß an Stoß verschweißt werden, und wobei der Stab optional bearbeitet wird.
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Nach einer weiteren Ausführungsart ist der Schutzring ein Stück aus tiefgezogenem Blech.
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Nach einer Ausführungsart ist das drehende Element ein Schwungrad, wie ein primäres Schwungrad eines Torsionsschwingungsdämpfers.
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Nach einer Ausführungsart ist das distale Ende der Finger auf den Schutzring geschweißt. Dies ermöglicht es, die radialen Verformungen und die Verformungen in Umfangsrichtung der Finger zu begrenzen.
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Nach einer Ausführungsart umfasst das drehende Element einen radialen Abschnitt, der eine äußere Peripherie aufweist, und erstreckt sich die zylindrische Schürze axial von der äußeren Peripherie des radialen Abschnitts aus.
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Nach einer Ausführungsart weist das Geberelement oder der Schutzring einen Abschnitt auf, der einen Deckel bildet, der sich radial erstreckt und an einem Ende der zylindrischen Schürze angeordnet ist, das dem radialen Abschnitt des drehenden Elements gegenüberliegt, wobei der den Deckel bildende Abschnitt mit der zylindrischen Schürze und dem radialen Abschnitt des drehenden Elements eine ringförmige Kammer bildet.
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Eine solche ringförmige Kammer kann insbesondere für die Aufnahme von elastischen Elementen bestimmt sein, wenn die Vorrichtung ein Torsionsschwingungsdämpfer ist. Die elastischen Elemente können insbesondere Schraubenfedern oder elastische Federstreifen sein. Solche elastischen Federstreifen sind an einem von dem primären und sekundären Element des Torsionsschwingungsdämpfers befestigt und weisen eine Nockenfläche auf, die mit einem Nockenfolger, der dem anderen Element zugeordnet ist, zusammenwirkt. Solche Torsionsschwingungsdämpfer sind insbesondere in den Dokumenten
FR3027986 ,
FR3026801 und
FR3032248 beschrieben.
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Nach einer besonderen Ausführungsart umfasst die Vorrichtung ferner:
- - eine Flanschscheibe, die in Bezug zu dem drehenden Element drehbeweglich ist, und die axial zwischen dem den Deckel bildenden Abschnitt und dem radialen Abschnitt des drehenden Elements zwischengefügt ist; und
- - elastische Elemente, wie Schraubenfedern, die in der ringförmigen Kammer angeordnet sind und jeweils in Umfangsrichtung zwischen einer Stützklaue, die mit der Flanschscheibe drehfest verbunden ist, und einem Auflagesitz, der mit dem drehenden Element drehbeweglich verbunden ist, zwischengefügt sind.
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Nach einer Ausführungsart umfasst jeder Auflagesitz, der mit dem drehenden Element drehbeweglich verbunden ist, zwei einander gegenüberliegende Erhöhungen, die in dem radialen Abschnitt des drehenden Elements bzw. in dem den Deckel bildenden Abschnitt des Geberelements oder des Schutzrings vorgesehen sind.
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Nach einer Ausführungsart ist das Geberelement aus einem Metallblech hergestellt. So erzeugt der ringförmige Kranz Magnetfeldvariationen, die erfasst werden können. Das Metallblech ist beispielsweise aus Stahl.
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Nach einer Ausführungsart umfasst das Geberelement einen Flansch, der eine radiale Ausrichtung aufweist, wobei sich der ringförmige Kranz axial von einer äußeren Peripherie des Flansches aus erstreckt, wobei das distale Ende der Finger zu dem Flansch entgegengesetzt ist.
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Nach einer Ausführungsart ist der Flansch beispielsweise durch Schweißen an einem Ende der zylindrischen Schürze des drehenden Elements angeordnet, das zu dem radialen Abschnitt des drehenden Elements entgegengesetzt ist. Der Flansch bildet somit einen Deckel, der mit dem radialen Abschnitt und der zylindrischen Schürze des drehenden Elements eine ringförmige Kammer definiert.
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Nach einer Ausführungsart ist der Schutzring in einem Stück ausgeführt.
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Nach einer Ausführungsart ist der Schutzring aus mehreren Segmenten hergestellt. Die Herstellung des Schutzrings aus mehreren Segmenten ermöglicht es, die notwendige Blechmenge für die Herstellung des Schutzrings zu verringern.
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Nach einer weiteren Ausführungsart ist der Flansch am radialen Abschnitt des drehenden Elements befestigt.
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Die Dicke des Schutzrings in Axialrichtung ist im Wesentlichen dieselbe wie die Dicke des Schutzrings in Radialrichtung.
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Nach einer weiteren Ausführungsart kann das Verhältnis der Dicke des Schutzrings in Axialrichtung und der Dicke des Schutzrings in Radialrichtung zwischen 100 % und 16%, insbesondere zwischen 70 % und 60 %, vorzugsweise zwischen 65 % und 62 % betragen.
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Nach einer weiteren Ausführungsart sind der radiale Abschnitt des drehenden Elements und der Flansch, der den ringförmigen Kranz umfasst, beiderseits der ringförmigen Kammer angeordnet.
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Nach einer weiteren Ausführungsart ist die zylindrische Schürze zumindest teilweise radial innerhalb des ringförmigen Kranzes angeordnet. Vorzugsweise ist die zylindrische Schürze zur Gänze radial innerhalb des ringförmigen Kranzes angeordnet.
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Der ringförmige Kranz bedeckt die zylindrische Schürze.
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Nach einer weiteren Ausführungsart wird das drehende Element in Drehung mit Hilfe einer Rille in der Nabe angetrieben.
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Die durch die Ansprüche geschützte Vorrichtung findet verschiedene Anwendungen, wie in einer Trocken- oder Nasskupplung, in einer Einfach- oder Doppelkupplung oder in einem Hybrid-Antriebsstrang oder in jedem anderen Antriebsstrang.
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Figurenliste
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Die Erfindung wird besser verständlich, und weitere Ziele, Details, Merkmale und Vorteile derselben gehen deutlicher aus der nachfolgenden Beschreibung mehrerer besonderer Ausführungsarten der Erfindung hervor, die nur darstellenden und nicht beschränkenden Charakter haben und sich auf die beigefügten Zeichnungen beziehen.
- - 1 ist eine perspektivische Rückansicht eines Torsionsschwingungsdämpfers, der mit einem Geberelement und einem Schutzring nach einer ersten Ausführungsart ausgestattet ist.
- - 2a ist eine halbe Schnittansicht des Torsionsschwingungsdämpfers aus 1.
- - 2b ist eine teilweise Schnittansicht des Torsionsschwingungsdämpfers aus 2a.
- - 3 ist eine perspektivische Ansicht des Geberelements des Torsionsschwingungsdämpfers.
- - 4 ist eine perspektivische Ansicht des Schutzrings des Torsionsschwingungsdämpfers aus 1.
- - 5 ist eine teilweise Schnittansicht eines mit einem Geberelement und einem Schutzring ausgestatteten Torsionsschwingungsdämpfers nach einer zweiten Ausführungsart.
- - 6 ist eine teilweise Schnittansicht eines mit einem Geberelement und einem Schutzring ausgestatteten Torsionsschwingungsdämpfers nach einer dritten Ausführungsart.
- - 7 ist eine teilweise perspektivische Rückansicht eines mit einem Geberelement und einem Schutzring ausgestatteten Torsionsschwingungsdämpfers nach einer vierten Ausführungsart.
- - 8 ist eine Schnittansicht des Torsionsschwingungsdämpfers aus
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7.
- - 9 ist eine teilweise Rückansicht eines mit einem Geberelement und einem Schutzring ausgestatteten Torsionsschwingungsdämpfers nach einer fünften Ausführungsart.
- - 10 ist eine teilweise Schnittansicht des Torsionsschwingungsdämpfers aus 9.
- - 11 ist eine teilweise Rückansicht des Schutzrings das Torsionsschwingungsdämpfers der 9 und 10.
- - 12 ist eine teilweise Schnittansicht eines mit einem Geberelement und einem Schutzring ausgestatteten Torsionsschwingungsdämpfers nach einer sechsten Ausführungsart.
- - 13 ist eine teilweise Schnittansicht eines mit einem Geberelement und einem Schutzring ausgestatteten Torsionsschwingungsdämpfers nach einer siebenten Ausführungsart.
- - 14 ist eine teilweise Schnittansicht eines mit einem Geberelement und einem Schutzring ausgestatteten Torsionsschwingungsdämpfers nach einer achten Ausführungsart.
- - 15 ist eine teilweise Schnittansicht eines mit einem Geberelement und einem Schutzring ausgestatteten Torsionsschwingungsdämpfers nach einer neunten Ausführungsart.
- - 16 ist eine teilweise Schnittansicht eines mit einem Geberelement und einem Schutzring ausgestatteten Torsionsschwingungsdämpfers nach einer zehnten Ausführungsart.
- - 17 ist eine teilweise Schnittansicht eines mit einem Geberelement und einem Schutzring ausgestatteten Torsionsschwingungsdämpfers nach einer elften Ausführungsart.
- - 18 ist eine perspektivische Rückansicht eines mit einem Geberelement und einem Schutzring ausgestatteten Torsionsschwingungsdämpfers nach einer zwölften Ausführungsart.
- - 19 ist eine perspektivische Vorderansicht des Geberelements des Torsionsschwingungsdämpfers der 18.
- - 20 ist eine halbe Schnittansicht eines mit einem Geberelement und einem Schutzring ausgestatteten Torsionsschwingungsdämpfers nach einer dreizehnten Ausführungsart.
- - 21 ist eine Rückansicht des Schutzrings des Torsionsschwingungsdämpfers aus 20.
- - 22 ist eine teilweise Schnittansicht eines Torsionsschwingungsdämpfers nach einer vierzehnten Ausführungsart.
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Detaillierte Beschreibung von Ausführungsarten
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In der Beschreibung und den Ansprüchen werden die Begriffe „außen“ und „innen“ sowie die Richtungen „axial“ und „radial“ verwendet, um je nach den in der Beschreibung gegebenen Definitionen Elemente der Vorrichtung zu bezeichnen. Vereinbarungsgemäß ist die „radiale“ Richtung orthogonal zu der die „axiale“ Richtung bestimmenden Drehachse X der Vorrichtung, und bei einer Entfernung von der Achse von innen nach außen ausgerichtet, ist die „Umfangsrichtung“ orthogonal zur Achse der Vorrichtung und orthogonal zur Radialrichtung ausgerichtet. Die Begriffe „außen“ und „innen“ werden verwendet, um die relative Position eines Elements in Bezug zu einem anderen, bezogen auf die Drehachse X der Vorrichtung, zu definieren, wobei ein Element nahe der Achse somit als innen bezeichnet wird, im Gegensatz zu einem äußeren Element, das sich radial an der Peripherie befindet. Überdies werden die Begriffe „hinten“ AR und „vorne“ AV verwendet, um die relative Position eines Elements in Bezug zu einem anderen in Axialrichtung zu definieren, wobei ein Element, das dazu bestimmt ist, nahe dem Verbrennungsmotor angeordnet zu sein, als hinten bezeichnet wird, und ein Element, das dazu bestimmt ist, nahe dem Getriebe angeordnet zu sein, als vorne bezeichnet wird.
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In Verbindung mit den 1 und 2 ist eine Vorrichtung 1 eines Antriebsstrangs zu sehen, die mit einem Geberelement 2 ausgestattet ist, das dazu bestimmt ist, gegenüber einem Sensor, der nicht dargestellt ist, angeordnet zu sein. Der Sensor ermöglicht es, ein Signal zu liefern, das für die Winkelposition und/oder die Geschwindigkeit des Geberelements 2 repräsentativ ist. Ein solcher Sensor ist insbesondere geeignet, den Rechner des Fahrzeugs über die Position der Kurbelwelle zu informieren, wodurch es dem Rechner des Fahrzeugs möglich ist, die Einspritzung des Treibstoffs und bei den Benzinmotoren das Zünden der Kerzen korrekt zu steuern.
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In den 1 und 2a ist die Vorrichtung ein Torsionsschwingungsdämpfer. Dieser umfasst ein primäres Element 3 und ein sekundäres Element 4, die drehbeweglich zueinander um die Achse X montiert sind. Der Torsionsschwingungsdämpfer umfasst auch elastische Elemente 5, die in 2a dargestellt sind, die dazu vorgesehen sind, ein Drehmoment zu übertragen und die Drehungleichförmigkeiten zwischen dem primären Element 3 und dem sekundären Element 4 zu dämpfen.
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Das primäre Element 3 ist hier ein primäres Schwungrad, das dazu bestimmt ist, am Ende einer Kurbelwelle eines Motors befestigt zu sein. Wie in 2a dargestellt, umfasst es eine Nabe 6, einen radialen Abschnitt 7, der sich radial nach außen von der Nabe 6 aus erstreckt, und eine zylindrische Schürze 8 mit axialer Ausrichtung, die sich nach vorne von der äußeren Peripherie des radialen Abschnitts aus erstreckt. Das primäre Element 3 ist mit Öffnungen versehen, die in 1 dargestellt sind, die den Durchgang von Befestigungsschrauben, die nicht dargestellt sind, die für die Befestigung des primären Elements 3 an der Kurbelwelle des Motors bestimmt sind, ermöglichen.
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Das primäre Element 3 umfasst ferner einen Deckel 9, der insbesondere in 2a dargestellt ist, der am vorderen Ende der zylindrischen Schürze 8 befestigt ist. Der Deckel 9 definiert mit dem radialen Abschnitt 7 und der zylindrischen Schürze 8 eine ringförmige Kammer 10, in der die elastischen Elemente 5 angeordnet sind. Die elastischen Elemente 5 sind beispielsweise gekrümmte Schraubenfedern, die in Umfangsrichtung um die Achse X verteilt sind. Jedes der elastischen Elemente 5 erstreckt sich in Umfangsrichtung zwischen zwei Stützklauen einer Flanschscheibe 11, die drehfest mit dem sekundären Element 4 verbunden ist, und zwei Auflagesitzen, die von dem primären Element 3 getragen werden. Jeder Auflagesitz, der von dem primären Element 3 getragen wird, ist beispielsweise von zwei Erhöhungen 12, 13 gebildet, die in dem radialen Abschnitt 7 des primäres Elements 3 bzw. in dem Deckel 9 ausgebildet sind. Die Erhöhungen 12, die in dem radialen Abschnitt 7 des primären Elements 3 ausgebildet sind, sind in 1 dargestellt, während die Erhöhungen 13, die in dem Deckel 9 ausgebildet sind, in 3 dargestellt sind.
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So liegt während des Betriebs jedes der elastischen Elemente 5 an einem ersten Ende an einem Auflagesitz auf, der von dem primären Element 3 getragen wird, und an einem zweiten Ende an einer Stützklaue, die nicht dargestellt ist, die von der Flanschscheibe 11 getragen wird, um die Übertragung des Drehmoments zwischen dem primären Element 3 und dem sekundären Element 4 zu gewährleisten.
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Nach einer nicht dargestellten Ausführungsvariante ist die Flanschscheibe 11 nicht direkt am sekundären Element 4 befestigt, sondern um die Achse X in Bezug zum sekundären Element 4 drehbeweglich. In diesem Fall wird das Drehmoment zwischen der Flanschscheibe 11 und dem sekundären Element 4 durch mindestens eine oder mehrere zusätzliche Stufen von elastischen Elementen übertragen.
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Das sekundäre Element 4 ist hier ein sekundäres Schwungrad, das dazu bestimmt ist, die Reaktionsplatte einer Kupplung, die nicht dargestellt ist, zu bilden, die mit der Eingangswelle eines Getriebes verbunden ist. Das sekundäre Element 4 ist auf dem primären Element 3 mit Hilfe eines Lagers 14, wie eines Kugellagers, wie in 2a dargestellt, zentriert und geführt.
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Überdies ist beispielsweise das primäre Element 3 mit einem Zahnkranz 15 für den Drehantrieb des primären Elements 3 mit Hilfe eines Starters ausgestattet. Der Zahnkranz 15 ist hier durch Schweißen auf die Vorderseite des Deckels 9 aufgesetzt. Dieses Beispiel ist nicht beschränkend.
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Der Torsionsschwingungsdämpfer ist ferner mit einem Geberelement 2 ausgestattet, wie detailliert in 3 dargestellt. Das Geberelement 2 umfasst einen Flansch 16, der eine radiale Ausrichtung aufweist. Bei der in 2a dargestellten Ausführungsart ist der Flansch 16 am vorderen Ende der zylindrischen Schürze 8 befestigt und bildet den Deckel 9 des primären Element 3. Der Flansch 16 umfasst somit die Erhöhungen 13, die jeweils geeignet sind, mit einer gegenüberliegenden Erhöhung 12, die in dem radialen Abschnitt 7 des primären Elements 3 gebildet ist, einen Auflagesitz für die elastischen Elemente 5 zu bilden.
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Überdies umfasst das Geberelement 2 einen ringförmigen Kranz 17, der sich axial nach hinten von der äußeren Peripherie des Flansches 16 aus erstreckt. Der ringförmige Kranz 17 umfasst eine Vielzahl von Fingern 18, die sich in Axialrichtung parallel zur Achse X erstrecken, und die voneinander durch Fenster 19 getrennt sind. Bei der dargestellten Ausführungsart sind die distalen Enden 20 der Finger 18 frei, d.h. nicht miteinander verbunden. Allerdings weist bei anderen nicht dargestellten Ausführungsarten der ringförmige Kranz 17 einen distalen Rand, der zu dem Flansch 16 entgegengesetzt ist, auf, der eine Ringform aufweist und eine Verbindung zwischen den distalen Enden 20 der Finger 18 gewährleistet.
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Eine solche von einer Wechselfolge von Fingern 18 und Fenstern 19 gebildete Struktur ermöglicht es einem Sensor, der auf dem Fahrgestell des Fahrzeugs befestigt und radial gegenüber dem ringförmigen Kranz 17 angeordnet ist, die Position und/oder die Geschwindigkeit des Geberelements 2 zu erfassen.
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Bei einer vorteilhaften Ausführungsart ist das Geberelement 2 aus einem magnetischen Material hergestellt. Das Geberelement 2 ist beispielsweise aus einem Metallblech, vorzugsweise aus Stahl, hergestellt. Ferner ist der Sensor geeignet, Magnetfeldvariationen zu erfassen. Ein solcher Sensor ist beispielsweise ein aktiver Hall-Sensor oder ein passiver Sensor. So ist die Wechselfolge von Fingern 18 und Fenstern 19 des ringförmigen Kranzes 17 geeignet, wenn das Geberelement in Drehung angetrieben wird, eine Magnetfeldvariation zu erzeugen, die vom Sensor erfasst wird.
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Bei einer weiteren Ausführungsart ist der Sensor ein optischer Sensor, der den Durchgang eines Fensters 19 oder eines Fingers 18 in seinem optischen Feld erfasst.
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Auf vorteilhafte Weise weist mindestens eines der Fenster, mit 21 in den 1 und 3 bezeichnet, eine andere Umfangsdimension als die anderen Fenster 19 auf. Ein solches Fenster 21 stellt einen Bezugspunkt dar, der es ermöglicht, die Winkelposition des Geberelements 2 zu bestimmen. Auf alternative Weise kann ein solcher Bezugspunkt auch von einem Finger 18 gebildet sein, der eine größere Dimension in Umfangsrichtung als jene der anderen aufweist.
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Überdies umfasst der Torsionsschwingungsdämpfer einen Schutzring 22, der auf die zylindrische Schürze 8 des primären Elements 3 aufgesteckt ist, und der den ringförmigen Kranz 17 und genauer betrachtet seine Finger 18 gegen die Verformungen schützen soll, bei denen die Gefahr besteht, dass sie die Präzision des vom Sensor gelieferten Signals verschlechtern.
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Wie in 2a dargestellt, weist die zylindrische Schürze 8 einen Absatz 28 auf, der im hinteren Rand der zylindrischen Schürze 8 vorgesehen ist, und in dem der Schutzring 22 montiert ist.
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Der Schutzring 22 weist einen inneren Stützabschnitt 23 auf, der sich radial innerhalb der Finger 18 und genauer betrachtet zwischen dem distalen Ende 20 der Finger 18 und der zylindrischen Schürze 8 befindet.
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Nach einer Ausführungsart ist das distale Ende 20 jedes der Finger 18 mit dem inneren Stützabschnitt 23 des Schutzrings 22 in Kontakt. Dies ermöglicht es, die Verformung des ringförmigen Kranzes 17 und genauer betrachtet der Finger 18 radial nach innen im Falle von Stößen zu begrenzen. Allerdings erfordert eine solche Struktur eine feste Montage des Geberelements 2 in Bezug zum Schutzring 22.
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Nach einer weiteren Ausführungsvariante ist jedes der distalen Enden 20 der Finger 18 von dem inneren Stützabschnitt 23 durch ein Funktionsspiel, das kleiner als ein radialer Abstand ist, der geeignet ist, zu einer plastischen Verformung der Finger 18 zu führen, getrennt. Das Funktionsspiel ist typischerweise kleiner als 1 mm, beispielsweise gleich ungefähr 0,5 mm.
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Überdies umfasst der Schutzring 22 auch einen axialen Schutzabschnitt 24. Der axiale Schutzabschnitt 24 ist hier von einem ringförmigen Wulst gebildet, der radial nach außen in Bezug zum inneren Stützabschnitt 23 herausragt, und der sich axial gegenüber dem distalen Ende 20 der Finger 18 befindet. So ermöglicht es dieser axiale Schutzabschnitt 24, die Finger 18 vor den Stößen in Axialrichtung zu schützen. Auf vorteilhafte Weise befindet sich das äußere Ende des axialen Schutzabschnitts 24 in einem radialen Abstand zur Achse X gleich jenem oder größer als jener zur Außenfläche der Finger 18.
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Die 2b stellt eine teilweise Schnittansicht des Schutzrings 22 dar. In diesem Beispiel erstreckt sich die axiale Dicke Ex des Schutzrings 22 im Wesentlichen ebenso weit wie die radiale Dicke Ey des Schutzrings 22.
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Nach einer weiteren Ausführungsart kann das Verhältnis Ex/Ey der axialen Dicke Ex des Schutzrings 22 und der radialen Dicke Ey des Schutzrings 22 zwischen 100 % und 16%, insbesondere zwischen 70 % und 60 %, vorzugsweise zwischen 65 % und 62 %, betragen.
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Nach einer Ausführungsart wird der Schutzring 22 durch Krümmen eines Stahlstabs, so dass seine zwei Enden Stoß an Stoß verschweißt werden können, dann durch Bearbeiten des so gekrümmten Stahlstabs erhalten.
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Nach einer Ausführungsart ist der Schutzring 22 mit dem primären Element 3 durch festes Einpressen, beispielsweise durch Warmschrumpfen, in den Absatz 28, der im hinteren Rand der zylindrischen Schürze 8 vorgesehen ist, verbunden.
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Bei einer weiteren in 13 dargestellten Ausführungsart ist der Schutzring 22 auf das primäre Element 3 beispielsweise zwischen dem inneren Umfang des Schutzrings 22 und der Fläche mit axialer Ausrichtung des Absatzes 28, der in der zylindrischen Schürze 8 des primären Elements 3 vorgesehen ist, geschweißt.
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Überdies ist nach einer weiteren in 14 dargestellten Ausführungsart das distale Ende 20 der Finger 18 an den Schutzring 22 geschweißt. Ein solches Schweißen 26 ermöglicht es somit, die radialen Verformungen oder Verformungen in Umfangsrichtung der Finger 18 zu begrenzen. Das Schweißen 26 kann zwischen dem distalen Ende 20 der Finger 18 und dem axialen Schutzabschnitt 24 erfolgen, wie in 14 dargestellt, oder zwischen dem distalen Ende 20 der Finger 18 und dem inneren Stützabschnitt 23.
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Die Ausführungsart der 15, die die Erfindung nicht darstellt, ist eine abgewandelte Version der Ausführungsart der 1 bis 4. Bei dieser Ausführungsart umfasst der Schutzring 22 keinen inneren Stützabschnitt 23, der geeignet ist, die Finger 18 vor den radialen Verformungen nach innen zu schützen, und umfasst nur einen Abschnitt mit axialer Ausrichtung 24, der sich axial gegenüber dem distalen Ende 20 der Finger 18 befindet, und der es somit ermöglicht, die Finger 18 vor den Stößen in Axialrichtung zu schützen.
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Die Ausführungsart der 16 unterscheidet sich von der Ausführungsart der 1 bis 4 dadurch, dass der Schutzring 22 nur einen inneren Stützabschnitt 23 und keinen axialen Schutzabschnitt 24 umfasst. Auch wenn ein solcher Schutzring 22 einfacher in der Herstellung ist, ermöglicht er es nicht, einen Schutz der Finger 18 vor den Stößen in Axialrichtung zu gewährleisten.
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Die Ausführungsart der 22 unterscheidet sich von der Ausführungsart der 1 bis 4 dadurch, dass der Schutzring 22 auch die Funktion eines Zahnkranzes gewährleistet, der für den Drehantrieb des primären Elements 3 mit Hilfe eines Starters bestimmt ist. In diesem Fall ist die Zahnung 36 in dem axialen Schutzabschnitt 24 vorgesehen, der radial nach außen in Bezug zu dem inneren Stützabschnitt 23 herausragt, und befindet sich somit axial gegenüber dem distalen Ende 20 der Finger 18.
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Die Ausführungsart der 5 unterscheidet sich von der oben in Verbindung mit den 1 bis 4 beschriebenen dadurch, dass der Schutzring 22 ferner einen äußeren Stützabschnitt 25 umfasst. Der äußere Stützabschnitt 25 ist radial außerhalb der distalen Enden 20 der Finger 18 angeordnet, so dass die distalen Enden 20 der Finger 18 radial zwischen dem äußeren Stützabschnitt 25 und dem inneren Stützabschnitt 23 angeordnet sind. So ermöglicht es ein solcher Schutzring 22, die radialen Verformungen der Finger 18 in beide Richtungen, d.h. radial nach außen und radial nach innen, zu begrenzen. Bei der dargestellten Ausführungsart ragt der äußere Stützabschnitt 25 radial nach vorne vom axialen Schutzabschnitt 24 heraus. Ein solcher äußerer Stützabschnitt 25 kann beispielsweise durch Umlegen des radial äußeren Randes des axialen Schutzabschnitts 24 oder durch Bearbeiten des Schutzrings 22, um eine ringförmige Aufnahme vorzusehen, die dazu bestimmt ist, das distale Ende 20 der Finger 18 aufzunehmen, erhalten werden, wobei die Aufnahme durch den inneren Stützabschnitt 23, den axialen Schutzabschnitt 24 und den äußeren Stützabschnitt 25 definiert ist. Der äußere Stützabschnitt 25 ermöglicht es insbesondere, die Verformung der Finger 18 nach außen unter der Wirkung von Fliehkräften bei der Drehung des Dämpfers zu begrenzen.
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Die Ausführungsart der 6 unterscheidet sich insbesondere von der oben in Verbindung mit den 1 bis 4 beschriebenen dadurch, dass der Schutzring 122 hier durch Tiefziehen eines Metallblechs hergestellt ist. Der Schutzring 122 umfasst einen ersten zylindrischen Abschnitt 126 mit axialer Ausrichtung, der dazu bestimmt ist, auf dem Abschnitt mit axialer Ausrichtung des im hinteren Rand der zylindrischen Schürze 8 vorgesehenen Absatzes 28 montiert zu sein. Der Schutzring 122 umfasst auch einen ersten Abschnitt mir radialer Ausrichtung 127, der sich radial nach außen vom vorderen Ende des ersten zylindrischen Abschnitts 126 erstreckt, und der an der Fläche mit radialer Ausrichtung des Absatzes 28, der in dem hinteren Rand der zylindrischen Schürze 8 vorgesehen ist, zur Anlage gelangt. Der Schutzring 122 umfasst ferner einen zweiten zylindrischen Abschnitt mit axialer Ausrichtung. Dieser zweite Abschnitt mit axialer Ausrichtung 123 erstreckt sich axial nach hinten vom äußeren Rand des ersten Abschnitts mit radialer Ausrichtung 127. Der zweite Abschnitt mit axialer Ausrichtung 123 bildet einen inneren Stützabschnitt, der sich radial innerhalb der Finger 18 befindet, und der es ermöglicht, die Verformung der Finger 18 radial nach innen zu begrenzen. Schließlich umfasst der Schutzring 122 einen zweiten Abschnitt mit radialer Ausrichtung 124, der radial nach außen vom hinteren Ende des zweiten Abschnitts mit axialer Ausrichtung 123 herausragt. Dieser zweite Abschnitt mit radialer Ausrichtung 124 bildet den axialen Schutzabschnitt, der es ermöglicht, die Finger 18 vor den Stößen in Axialrichtung zu schützen. Der Schutzring 122 kann aus einem Stück oder aus mehreren Segmenten hergestellt sein. Die Herstellung des Schutzrings 122 aus mehreren Segmenten ermöglicht es, die notwendige Blechmenge für die Herstellung des Schutzrings 122 zu verringern. Die Segmente des Schutzrings 122 können auf dem Abschnitt mit axialer Ausrichtung des Absatzes 28, der im hinteren Rand der zylindrischen Schürze vorgesehen ist, durch Schweißen befestigt sein.
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Die 7 und 8 stellen einen Torsionsdämpfer nach einer weiteren Ausführungsart dar. Bei dieser Ausführungsart sind die Elemente des Schutzrings 222, die identisch sind oder dieselbe Funktion wie jene der 6 erfüllen, mit demselben Bezugszeichen, erhöht um 100, bezeichnet. Wie bei der Ausführungsart der 6 ist der Schutzring 222 aus einem Metallblech hergestellt. Bei dieser Ausführungsart umfasst der Schutzring 222 einen zylindrischen Abschnitt mit axialer Ausrichtung 226 und einen Abschnitt mir radialer Ausrichtung 227. Der zylindrische Abschnitt mit axialer Ausrichtung 226 ist dazu bestimmt, an dem Abschnitt mit axialer Ausrichtung des Absatzes 28, der in dem Rand der zylindrischen Schürze 8 vorgesehen ist, montiert zu sein. Der Abschnitt mit radialer Ausrichtung 227 ragt radial nach außen vom vorderen Ende des zylindrischen Abschnitts mit axialer Ausrichtung 226 heraus und gelangt an der Fläche mit radialer Ausrichtung des Absatzes 28, der in der zylindrischen Schürze 8 vorgesehen ist, zum Anschlag. Der Abschnitt mit radialer Ausrichtung 227 umfasst eine Vielzahl von Öffnungen 229, die jeweils das distale Ende 20 eines jeweiligen Fingers 18 aufnehmen. So sind, wie bei der Ausführungsart der 5, die distalen Enden 20 der Finger 18 zwischen einem inneren Stützabschnitt 223 und einem äußeren Stützabschnitt 225, die von den inneren Rändern der Öffnungen 229 bzw. ihren äußeren Rändern gebildet sind, angeordnet, wodurch es möglich ist, die radialen Verformungen der Finger in beide Richtungen zu begrenzen. Ferner ermöglichen es die in Umfangsrichtung entgegengesetzten Ränder der Öffnungen, eine Ausrichtung der Finger 18 parallel zur Achse X zu bewahren.
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Bei einer solchen Ausführungsart kann der Schutzring 222 insbesondere an dem primären Element 3 durch festes Einpressen oder durch Schweißen befestigt sein.
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Die 9, 10 und 11 stellen einen Torsionsschwingungsdämpfer nach noch einer weiteren Ausführungsart dar. Bei dieser Ausführungsart sind die Elemente des Schutzrings 322, die identisch sind oder dieselbe Funktion wie jene der 7 und 8 erfüllen, mit demselben Bezugszeichen, erhöht um 100, bezeichnet. Bei der Ausführungsart der 7 und 8 umfasst der Schutzring 322 einen Abschnitt mit radialer Ausrichtung 327, der Öffnungen 329 aufweist, in denen die distalen Enden 20 der Finger 18 angeordnet sind. Allerdings ist bei dieser Ausführungsart der Abschnitt mit radialer Ausrichtung 327 axial nach hinten durch einen Abschnitt mit axialer Ausrichtung 332 vom radial äußeren Rand der Öffnungen 329 aus verlängert. So ermöglicht es eine solche Anordnung dieser Ausführungsart, einen geringeren radialen Platzbedarf als die vorhergehende Ausführungsart der 7 und 8 aufzuweisen.
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Überdies umfasst bei dieser Ausführungsart der Schutzring 322 einen Befestigungsabschnitt mit radialer Ausrichtung 330, der an den Abschnitt mir radialer Ausrichtung 7 des primären Elements 3 gedrückt und an diesem beispielsweise durch Schweißen 31 befestigt ist. Der Abschnitt mit radialer Ausrichtung 327 und der Befestigungsabschnitt mit radialer Ausrichtung 330 sind hier miteinander durch einen im Wesentlichen kegelstumpfartigen Abschnitt 333 verbunden.
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Der Torsionsschwingungsdämpfer der 12 unterscheidet sich von dem oben in Verbindung mit den 9, 10 und 11 beschriebenen dadurch, dass der Befestigungsabschnitt 430 des Schutzrings 422 mit dem primären Element 3 nicht durch Schweißen, sondern durch Nieten verbunden ist. Bei dieser Ausführungsart sind die Elemente des Schutzrings 422, die identisch sind oder dieselbe Funktion wie jene der 7 und 8 erfüllen, mit demselben Bezugszeichen, erhöht um 100, bezeichnet. Der Schutzring 422 ist auf dem primären Element mit Hilfe von Nieten 34 befestigt, die in der Masse des primären Elements 3 ausgebildet sind, und die durch Öffnungen hindurchgehen, die in dem Befestigungsabschnitt 430 des Schutzrings 422 vorgesehen sind. Bei einer weiteren nicht dargestellten Ausführungsart sind die Nieten 34 nicht in der Masse des primären Elements 3 ausgebildet und gehen gleichzeitig durch Öffnungen hindurch, die in dem radialen Abschnitt 7 des primären Elements 3 und in dem Befestigungsabschnitt 430 des Schutzrings 422 vorgesehen sind.
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Wie bei der Ausführungsart der 6 können die Schutzringe 222, 322 und 422 der Ausführungsarten der 7 und 8, 9 bis 11 und 12 aus mehreren Segmenten hergestellt sein.
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Die 17 bis 19 stellen einen Torsionsschwingungsdämpfer nach einer weiteren Ausführungsart dar. Bei dieser Ausführungsart sind die Axialpositionierungen des Geberelements 2 und des Schutzrings 522 im Vergleich mit ihrer Positionierung der oben beschriebenen Ausführungsarten umgekehrt. So weist der Schutzring 522 einen Abschnitt mit radialer Ausrichtung 537 auf, der den Deckel 9 des primären Elements 3 bildet. Der Abschnitt mit radialer Ausrichtung 537 ist am vorderen Rand der zylindrischen Schürze 8 befestigt. Ferner weist bei einer solchen Ausführungsart der innere Abschnitt mit radialer Ausrichtung 537 Erhöhungen, die nicht dargestellt sind, auf, die jeweils geeignet sind, mit einer gegenüberliegenden Erhöhung 12, die in dem radialen Abschnitt 7 des primären Elements 3 ausgebildet ist, einen Auflagesitz für die elastischen Elemente 5 zu bilden.
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Der Flansch 16 des Geberelements 2 ist an dem Abschnitt mit radialer Ausrichtung 7 des primären Elements 3 befestigt, und der ringförmige Kranz 17 erstreckt sich axial nach vorne von der äußeren Peripherie des Flansches 16 aus. Der Flansch 16 ist durch Nieten an dem Abschnitt mir radialer Ausrichtung 7 des primären Elements 3 befestigt. Wie in den 17 bis 19 dargestellt, weist der Flansch 16 Löcher 40 auf, die den Durchgang von Nieten 39 durch den Flansch gestatten. Allerdings kann der Flansch 16 auch an dem primären Element 3 durch jedes andere Mittel befestigt sein. Wie bei den vorhergehenden Ausführungsarten umfasst der ringförmige Kranz 17 eine Vielzahl von Fingern 18, die durch Fenster 19 voneinander getrennt sind.
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Der Schutzring 522 umfasst einen Abschnitt mir axialer Ausrichtung 538, der sich von der äußeren Peripherie des Abschnitts mir radialer Ausrichtung 537 nach hinten erstreckt. Der Abschnitt mit axialer Ausrichtung 538 ist um die zylindrische Schürze 8 des primären Elements 3 herum angeordnet. Das hintere Ende des Abschnitts mit axialer Ausrichtung 538 erstreckt sich radial zwischen dem distalen Ende 20 jedes der Finger 18 und der zylindrischen Schürze 8 des primären Elements 3. Der Abschnitt mit axialer Ausrichtung 538 bildet somit einen inneren Stützabschnitt 523, der dazu bestimmt ist, die Verformung der Finger 18 radial nach innen im Falle von Stößen zu begrenzen.
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Die 20 und 21 stellen einen Torsionsschwingungsdämpfer nach einer weiteren Ausführungsart dar. Bei dieser Ausführungsart sind die Elemente des Schutzrings 622, die identisch sind oder dieselbe Funktion wie jene der 17 bis 19 erfüllen, mit demselben Bezugszeichen, erhöht um 100, bezeichnet. Diese Ausführungsart unterscheidet sich von der Ausführungsart der 17 bis 19 dadurch, dass der Schutzring 622 am hinteren Ende des Abschnitts mit axialer Ausrichtung 538 einen Abschnitt mit radialer Ausrichtung 641 umfasst, der mit Öffnungen 629 versehen ist, die die distalen Enden 20 der Finger 18 aufnehmen, ähnlich wie bei der Ausführungsart der 8. Die 21 stellt insbesondere die Erhöhungen 613 dar, die in dem Abschnitt mit radialer Ausrichtung 637 des Schutzrings 622, der den Deckel 9 bildet, vorgesehen sind, und die jeweils geeignet sind, mit einer gegenüberliegenden Erhöhung, die in dem radialen Abschnitt 7 des primären Elements 3 vorgesehen ist, einen Auflagesitz für die elastischen Elemente 5 zu bilden.
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Wie bei der in 14 dargestellten Ausführungsart ermöglicht es der Schutzring 222, 322, 422 und 622 der Ausführungsarten der 7 und 8, 9 und 11, 12 und jener der 20 und 21, die Umfangsverformungen der Finger 18 zu begrenzen.
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Bei allen vorher beschriebenen Ausführungsarten kann vorgesehen sein, dass der radiale Abschnitt des drehenden Elements 3 und der den ringförmigen Kranz 17 umfassende Flansch 16 beiderseits der ringförmigen Kammer 10 angeordnet sind.
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Bei allen vorher beschriebenen Ausführungsarten kann vorgesehen sein, dass die zylindrische Schürze 8 radial zumindest teilweise innerhalb des ringförmigen Kranzes 17 angeordnet ist. Vorzugsweise ist die zylindrische Schürze 8 zur Gänze radial innerhalb des ringförmigen Kranzes 17 angeordnet.
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Nach einer weiteren Ausführungsart wird das drehende Element 3 in Drehung mit Hilfe einer Rille in der Nabe angetrieben.
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Obwohl die Erfindung in Verbindung mit mehreren besonderen Ausführungsarten beschrieben wurde, ist offensichtlich, dass sie keinesfalls auf diese beschränkt ist, und dass sie alle technischen Äquivalente der beschriebenen Mittel sowie ihre Kombinationen umfasst, wenn diese in den Rahmen der Erfindung fallen.
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Insbesondere auch wenn die Erfindung oben in Verbindung mit einer Vorrichtung des Typs Torsionsschwingungsdämpfer beschrieben wurde, kann ein Geberelement, wie oben beschrieben, auch anderen Vorrichtungstypen zugeordnet werden, wie einem starren oder flexiblen Motorschwungrad, einem Drehmomentwandler oder dergleichen.
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Die Verwendung des Verbs „umfassen“, „enthalten“ oder „einschließen“ und seiner konjugierten Formen schließt das Vorhandensein weiterer Elemente oder weiterer Schritt als der in einem Anspruch genannten nicht aus.
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In den Ansprüchen ist jedes Bezugszeichen in Klammern nicht als eine Beschränkung des Anspruchs auszulegen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102008023869 [0002]
- FR 3027986 [0024]
- FR 3026801 [0024]
- FR 3032248 [0024]
