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Die Erfindung betrifft einen Drehmomentbegrenzer mit einem Mehrflanschdämpfer mit einer Rotationsachse zum Dämpfen von Torsionsschwingungen für eine lösbare Drehmomentübertragungseinheit, aufweisend zumindest die folgenden Komponenten:
- - einen ersten Nabenflansch;
- - einen zweiten Nabenflansch;
- - eine Nabe;
- - eine Mehrzahl von Dämpfereinheiten;
- - eine erste Seitenscheibe axial benachbart zu dem ersten Nabenflansch; und
- - eine zweite Seitenscheibe axial benachbart zu dem zweiten Nabenflansch; und
- - eine erste Hystereseeinheit mit zumindest einer ersten Reibeinrichtung, wobei die erste Reibeinrichtung zum gegen ein relatives Verdrehen zwischen dem ersten Nabenflansch und der ersten Seitenscheibe Wirken eingerichtet ist, wobei die erste Reibeinrichtung ein mit einem ersten Reibelement reibschlüssig verbundenes erstes Gegenreibelement umfasst. Der Mehrflanschdämpfer ist vor allem dadurch gekennzeichnet, dass das erste Reibelement mit dem ersten Nabenflansch rotatorisch-fixiert ist und das erste Gegenreibelement mit der ersten Seitenscheibe rotatorisch-fixiert ist. Weiterhin betrifft die Erfindung eine Drehmomentübertragungseinheit mit einem solchen Mehrflanschdämpfer, einen Antriebsstrang mit einer solchen Drehmomentübertragungseinheit, sowie ein Kraftfahrzeug mit einem solchen Antriebsstrang.
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Aus dem Stand der Technik sind Mehrflanschdämpfer beispielsweise aus der WO 2008 / 019 641 A1 (Zweiflansch-Drehschwingungsdämpfer) und aus der
DE 10 2015 216 356 A1 (Dreiflansch-Drehschwingungsdämpfer in einer Kupplungsscheibe mit Fliehkraftpendel) aus dem Anwendungsgebiet als Kupplungsscheiben in einer Reibkupplung bekannt.
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Diesseits wurde erkannt, dass es für einige Anwendungen vorteilhaft ist, wenn ein Ansprechverhalten und/oder Dämpfungsverhalten sich für eine erste Drehmomentrichtung, beispielsweise von einem Eingang hin zu einem Ausgang, von einem Ansprechverhalten und/oder Dämpfungsverhalten für eine zweite Drehmomentrichtung, entsprechend umgekehrt beispielsweise von einem Ausgang hin zu einem Eingang, unterscheidet.
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Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, die aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile zumindest teilweise zu überwinden.
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Erfindungsgemäß gelöst wird diese Aufgabe durch einen Drehmomentbegrenzer gemäß Anspruch 1. Bevorzugte Ausführungsbeispiele sind in den abhängigen und nebengeordneten Ansprüchen dargelegt. Die erfindungsgemäßen Merkmale ergeben sich aus den unabhängigen Ansprüchen, zu denen vorteilhafte Ausgestaltungen in den abhängigen Ansprüchen aufgezeigt werden. Die Merkmale der Ansprüche können in jeglicher technisch sinnvollen Art und Weise kombiniert werden, wobei hierzu auch die Erläuterungen aus der nachfolgenden Beschreibung sowie Merkmale aus den Figuren hinzugezogen werden können, welche ergänzende Ausgestaltungen der Erfindung umfassen.
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Die Erfindung betrifft einen Drehmomentbegrenzer mit einem Mehrflanschdämpfer mit einer Rotationsachse zum Dämpfen von Torsionsschwingungen für eine lösbare Drehmomentübertragungseinheit, aufweisend zumindest die folgenden Komponenten:
- - einen ersten Nabenflansch;
- - einen zweiten Nabenflansch;
- - eine Nabe, wobei drehmomentrichtungsabhängig der erste Nabenflansch oder der zweite Nabenflansch drehmomentübertragend mit der Nabe verbunden ist;
- - eine Mehrzahl von Dämpfereinheiten, welche den ersten Nabenflansch und den zweiten Nabenflansch drehmomentübertragend verbinden;
- - eine erste Seitenscheibe axial benachbart zu dem ersten Nabenflansch; und
- - eine zweite Seitenscheibe axial benachbart zu dem zweiten Nabenflansch, wobei drehmomentrichtungsabhängig der erste Nabenflansch oder der zweite Nabenflansch mit den Seitenscheiben drehmomentübertragend verbunden ist; und
- - eine erste Hystereseeinheit mit zumindest einer ersten Reibeinrichtung, wobei die erste Reibeinrichtung zum gegen ein relatives Verdrehen zwischen dem ersten Nabenflansch und der ersten Seitenscheibe Wirken eingerichtet ist, wobei die erste Reibeinrichtung ein mit einem ersten Reibelement reibschlüssig verbundenes erstes Gegenreibelement umfasst.
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Der Mehrflanschdämpfer ist vor allem dadurch gekennzeichnet, dass das erste Reibelement mit dem ersten Nabenflansch rotatorisch-fixiert ist und das erste Gegenreibelement mit der ersten Seitenscheibe rotatorisch-fixiert ist.
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Es wird im Folgenden auf die genannte Rotationsachse Bezug genommen, wenn ohne explizit anderen Hinweis die axiale Richtung, radiale Richtung oder die Umlaufrichtung und entsprechende Begriffe verwendet werden. In der vorhergehenden und nachfolgenden Beschreibung verwendete Ordinalzahlen dienen, sofern nicht explizit auf das Gegenteilige hingewiesen wird, lediglich der eindeutigen Unterscheidbarkeit und geben keine Reihenfolge oder Rangfolge der bezeichneten Komponenten wieder. Eine Ordinalzahl größer eins bedingt nicht, dass zwangsläufig eine weitere derartige Komponente vorhanden sein muss.
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Der Mehrflanschdämpfer ist zum Dämpfen, also zum teilweisen Absorbieren, von Torsionsschwingungen in einem Antriebsstrang eingerichtet, wobei bevorzugt ein Teil der eingetragenen Schwingungsenergie in eine vergleichmäßigte Drehmomentabgabe umwandelbar ist. Der Mehrflanschdämpfer ist für eine lösbare Drehmomentübertragungseinheit, beispielsweise eine Kupplungsscheibe einer Reibkupplung, eine Rutschkupplung beziehungsweise einen Drehmomentbegrenzer einsetzbar. Dabei soll ein möglichst gut vergleichmäßigtes Drehmoment zudem möglichst verlustarm, also mit einem hohen Wirkungsgrad, um eine gemeinsame Rotationsachse übertragbar sein. Der Mehrflanschdämpfer ist zu diesem Zweck bevorzugt rotationssymmetrisch ausgebildet, zumindest aber zu der Rotationsachse ausgewuchtet. Bei einem (konventionellen) Einflanschdämpfer ist lediglich ein einziger (Naben-) Flansch als Dämpfermasse relativ zu den drehmomentübertragenden Komponenten schwingbar, also begrenzt verdrehbar, in dem Drehmomentfluss aufgehängt. Ein Mehrflanschdämpfer hat im Vergleich zu einem Einflanschdämpfer unter anderem den Vorteil, dass eine Mehrzahl von separat einsetzbaren Schwungmassen in den Drehmomentfluss schaltbar sind. Damit wird die Designfreiheit beispielsweise zum Abdecken eines großen Dämpfungsbereichs enorm vergrößert. In einer Ausführungsform sind, beispielsweise zu vorgenanntem Zweck, in Reihe geschaltete Dämpfereinheiten mit unterschiedlichen Federkennlinien ausgeführt.
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Der Mehrflanschdämpfer weist als Zweiflanschdämpfer einen ersten Nabenflansch und einen zweiten Nabenflansch auf. Als Dreiflanschdämpfer ist weiterhin ein Mittelflansch vorgesehen, welcher mit Dämpfereinheiten in Reihe geschaltet zwischen dem ersten Nabenflansch und dem zweiten Nabenflansch angeordnet ist. Es ist auch eine größere Anzahl von Flanschen einsetzbar, wobei entsprechend eine größere Anzahl von Mittelflanschen eingesetzt werden, welche zueinander jeweils mittels Dämpfereinheiten verbunden in Reihe geschaltet sind. In einer Ausführungsform sind die Zentriernasen der Nabenflansche und des Mittelflansches gleichartig oder identisch gebildet. In einer Ausführungsform sind der erste Nabenflansch und der zweite Nabenflansch identisch ausgeführt, wobei diese zu einer Querebene, zu welcher die Rotationsachse normal ausgerichtet ist, zueinander gespiegelt in dem Mehrflanschdämpfer eingebaut sind.
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Zentral, also nah bei der Rotationsachse, ist eine Nabe angeordnet, welche einen Anschluss an eine Ausgangswelle bildet, beispielsweise mittels einer nach radial-innen gerichteten Steckverzahnung für eine korrespondierende Außenverzahnung einer solchen Ausgangswelle. Die Nabe weist radial-außen, also hin zu den Nabenflanschen eine Außenverzahnung auf, welche in Umfangsrichtung einen so großen Abstand zwischen den einzelnen Außenzähnen bildet, dass ein Nabenflansch relativ zu der Nabe verdrehbar ist. Damit ist drehmomentrichtungsabhängig entweder der erste Nabenflansch oder der zweite Nabenflansch drehmomentübertragend unmittelbar, also nicht mittelbar über die Dämpfereinheiten, mit der Nabe verbunden. In einer Ausführungsform bildet die Außenverzahnung zudem eine Begrenzung des maximalen Verdrehwinkels zwischen den beiden Nabenflanschen. In einer anderen Ausführungsform sind die beispielsweise als Druckfedern ausgeführten Dämpfereinheiten auf Block bringbar und/oder ein Anschlagelement bei den Flanschen, beispielsweise (unmittelbar) zwischen den Nabenflanschen gebildet. Bevorzugt wird eine Auf-Block-Belastung der Dämpfereinheiten mittels eines Drehwinkelbegrenzers unterbunden.
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Als Dämpfungselement beziehungsweise als Element zum elastischen Einspeichern und wieder Abgeben von eingetragener Schwingungsenergie ist beispielsweise zumindest eine Druckfeder vorgesehen. In einer Ausführungsform ist eine einzige Druckfeder oder eine Mehrzahl von Druckfedern als zylindrische Schraubendruckfeder mit jeweils einer geraden Federachse ausgeführt. In einer Ausführungsform ist als eine Druckfeder zumindest eine Bogenfeder vorgesehen. Weiterhin sind zusätzlich oder alternativ Reibungselemente und dissipativ federnde Elemente, beispielsweise gummi-elastische Elemente vorgesehen, wobei diese die gesamte, einen Teil der oder erst ab einem vorbestimmten Verdrehwinkel die gesamte oder einen Teil der Schwingungsenergie aufnehmen. Zwischen zwei Flanschen des Mehrflanschdämpfers sind bevorzugt jeweils mindestens zwei Dämpfungselemente parallel-geschaltet angeordnet, bei einem Dreiflansch-Dämpfer bevorzugt einander diametral gegenüberliegend (bezogen auf die Rotationsachse).
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Die erste Seitenscheibe und die zweite Seitenscheibe sind miteinander axial zumindest auf Zuglast verbunden, und die Nabenflansche sind relativ dazu verdrehbar daran axial gelagert. In einer Ausführungsform als Rutschkupplung oder Drehmomentbegrenzer bildet die zumindest eine Seitenscheibe eine Gegenplatte und/oder stützt eine axial bewegbare Anpressplatte gefedert, beispielsweise mittels einer Tellerfeder, axial ab, sodass diese (dauerhaft) gegen einen korrespondierenden Reibbelag gepresst ist. Eine solche Seitenscheibe beziehungsweise ein Paar von Seitenscheiben ist bevorzugt relativ zu dem Nabenflansch verdrehbar an dem Nabenflansch axial abgestützt.
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Die Seitenscheiben sind mittels zumindest eines Verbindungselements und/oder zumindest eines Abstandselements, beispielsweise mittels eines Stufenbolzens, miteinander verbunden. Bevorzugt dient ein solches Abstandselement zusätzlich als Anschlagelement, wobei drehmomentrichtungsabhängig entweder der zweite Nabenflansch oder der erste Nabenflansch drehmomentübertragend unmittelbar, also nicht mittelbar über die Dämpfereinheiten, mit dem Anschlagelement verbunden ist. In einer Drehmomentrichtung ist der korrespondierende Nabenflansch von dem Anschlagelement beabstandet oder liegt kraftfrei daran an. In der anderen Drehmomentrichtung wird das Drehmoment durch den Nabenflansch in das korrespondierende Anschlagelement eingeleitet. Das Anschlagelement ist also so angeordnet, dass die Nabenflansche mit (gegenläufigen) Freiwinkeln relativ zu den Seitenscheiben verdrehbar sind. Beispielsweise sind die Seitenscheiben als Drehmomenteingang eingerichtet und die Nabe als Drehmomentausgang.
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Es sei an dieser Stelle darauf hingewiesen, dass die Begriffe Eingang und Ausgang lediglich für einen angenommenen Hauptbetriebszustand gewählt sind, beispielsweise ein Zugmoment ausgehend von einer Antriebsmaschine vom Eingang zum Ausgang auf ein ausgangsseitig angeschlossenes Getriebe übertragbar ist und umgekehrt ein Schubmoment ausgehend beziehungsweise übertragen von einem Getriebe vom Ausgang zum Eingang auf die eingangsseitig angeschlossene Antriebsmaschine übertragbar ist. Ein Drehmomentverlauf ist also durchaus vom Ausgang hin zum Eingang mittels des Mehrflanschdämpfers (bevorzugt in beiden Richtungen gedämpft) übertragbar. Ein solcher umgekehrter Drehmomentverlauf von Ausgang nach Eingang kann auch den Hauptbetriebszustand darstellen.
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Hier ist nun vorgeschlagen, dass der Mehrflanschdämpfer eine erste Hystereseeinheit umfasst, mittels welcher das Ansprechverhalten und/oder das Dämpfungsverhalten des ersten Nabenflanschs beeinflussbar ist. Dazu weist die erste Hystereseeinheit zumindest eine erste Reibeinrichtung auf, welche infolge einer relativen Verdrehung zwischen der ersten Seitenscheibe und dem ersten Nabenflansch ein der relativen Verdrehung entgegengerichtetes Reibmoment erzeugt. Die relative Verdrehung zwischen dem ersten Nabenflansch und der ersten Seitenscheibe resultiert aus einer eingetragenen Torsionsschwingung, welche eine anliegende Drehmomentübertragung überlagert. Ein Teil dieser Schwingungsenergie wird von der ersten Hystereseeinheit so dissipativ aufgenommen, also in Wärme umgewandelt. Dazu weist die erste Reibeinrichtung ein erstes Reibelement und ein erstes Gegenreibelement auf. Diese sind dauerhaft gegeneinander verpresst, beispielsweise mittels Einbau und/oder mittels einer Federlast, beispielsweise einer Tellerfeder. Das Reibelement ist beispielsweise eine axial bewegbare Anpressplatte mit oder ohne Reibbelag und das Gegenreibelement eine axial starre Fläche mit oder ohne Reibbelag, beispielsweise einstückig mit der Seitenscheibe gebildet. Dieser Aufbau ist aber auch umgekehrt vorteilhaft.
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Der Mehrflanschdämpfer weist nun eine erste Reibeinrichtung auf, bei welcher das erste Reibelement mit dem ersten Nabenflansch rotatorisch-fixiert ist und das erste Gegenreibelement mit der ersten Seitenscheibe rotatorisch-fixiert ist. Die Begriffe Reibeinrichtung und Gegenreibeinrichtung sind hier einzig zur besseren Unterscheidbarkeit gewählt und beinhalten keine Aussage über die Bewegbarkeit.
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Indem eine solche erste Reibeinrichtung vorgesehen ist, ist bei einer Schwingungsinduktion in den ersten Nabenflansch ein entgegenstehendes Reibmoment erzeugt, sodass bei beispielsweise identischer Auslegung der beiden Nabenflansche hinsichtlich der Schwungmasse und Federvorspannung dennoch ein abweichendes Dämpfungsverhalten des ersten Nabenflanschs im Vergleich zu dem zweiten Nabenflansch erzeugt ist. Somit ist drehmomentrichtungsabhängig, bezogen auf die Torsionsschwingungen, ein unterschiedliches Dämpfungsverhalten erzeugbar.
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In einer anderen Ausführungsform ist es aber erwünscht, ein jeweils gleiches Dämpfungsverhalten für beide Drehmomentrichtungen einzurichten, wobei aber ein dissipatives Dämpfungsverhalten und/oder eine von einer Drehmomentamplitude und/oder Schwingungsfrequenz abhängig veränderliche Dämpfungskurve mittels einer Hystereseeinheit eingerichtet sein soll. Dann ist beispielsweise eine zweite, beispielsweise identische, Reibeinrichtung bei dem zweiten Nabenflansch und der zweiten Seitenscheibe vorgesehen.
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Vorteilhaft bei der hier vorgeschlagenen Konfiguration der (ersten) Hystereseeinheit ist, dass neben der (ersten) Reibeinrichtung, bevorzugt umfassend ausschließlich das (erste) Reibelement und das (erste) Gegenreibelement, besonders bevorzugt ausschließlich umfassend eine Tellerfeder, eine Anpressplatte und eine, bevorzugt integral gebildete, Gegenplatte, keine weitere Komponente, insbesondere keine weitere Scheibe, zum Erzeugen der gewünschten (ersten) Hystereseeigenschaften notwendig ist. Es werden also als drehmomenteingebende Komponenten die (erste) Seitenscheibe und der (erste) Nabenflansch genutzt. Die Hystereseeinheit umfasst einzig Bauteile, um eine axiale Vorspannung und einen definierten Reibwert zu erzeugen.
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In einer bevorzugten Ausführungsform ist für die (erste) Hystereseeinheit kein zusätzlicher, zumindest kein zusätzlicher axialer, Bauraum notwendig. Vielmehr ist die (erste) Hystereseeinheit in einer vorhandenen Baulücke innerhalb des Mehrflanschdämpfers und/oder axial innerhalb der axialen Ausdehnung der Dämpfereinheiten, beispielsweise zylindrischen Schraubendruckfedern mit gerader Federachse, angeordnet.
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Es wird weiterhin in einer vorteilhaften Ausführungsform des Mehrflanschdämpfers vorgeschlagen, dass eine zweite Hystereseeinheit mit zumindest einer zweiten Reibeinrichtung umfasst ist, wobei die zweite Reibeinrichtung zum gegen ein relatives Verdrehen zwischen dem zweiten Nabenflansch und der zweiten Seitenscheibe Wirken eingerichtet ist,
wobei die zweite Reibeinrichtung ein mit einem zweiten Reibelement reibschlüssig verbundenes zweites Gegenreibelement umfasst, wobei das zweite Reibelement mit dem zweiten Nabenflansch rotatorisch-fixiert ist und das zweite Gegenreibelement mit der zweiten Seitenscheibe rotatorisch-fixiert ist, wobei die der ersten Hystereseeinheit und der zweiten Hystereseeinheit unterschiedlich ist.
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Die zweite Hystereseeinheit ist in ihrer Funktion und in einer Ausführungsform in ihrer Bauart mit der ersten Hystereseeinheit identisch. Insoweit wird auf die vorhergehende Beschreibung betreffend die erste Hystereseeinheit verwiesen.
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Vorteilhaft bei der hier vorgeschlagenen Konfiguration der zweiten Hystereseeinheit ist also ebenso, dass neben der zweiten Reibeinrichtung, bevorzugt umfassend ausschließlich das zweite Reibelement und das zweite Gegenreibelement, besonders bevorzugt ausschließlich umfassend eine Tellerfeder, eine Anpressplatte und eine, bevorzugt integral gebildete, Gegenplatte, keine weitere Komponente, insbesondere keine weitere Scheibe, zum Erzeugen der gewünschten (zweiten) Hystereseeigenschaften notwendig ist. Es werden also als drehmomenteingebende Komponenten die zweite Seitenscheibe und der zweite Nabenflansch genutzt. Die zweite Hystereseeinheit umfasst einzig Bauteile, um eine axiale Vorspannung und einen definierten Reibwert zu erzeugen.
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In einer bevorzugten Ausführungsform ist für die zweite Hystereseeinheit kein zusätzlicher, zumindest kein zusätzlicher axialer, Bauraum notwendig. Vielmehr ist die zweite Hystereseeinheit in einer vorhandenen Baulücke innerhalb des Mehrflanschdämpfers und/oder axial innerhalb der axialen Ausdehnung der Dämpfereinheiten, beispielsweise zylindrischen Schraubendruckfedern mit gerader Federachse, angeordnet.
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In einer Ausführungsform ist nun gewünscht, dass die Reibwirkung der ersten Hystereseeinheit und der zweiten Hystereseeinheit unterschiedlich ist, also die Hystereseeigenschaften unterschiedlich sind. Die Reibwirkung resultiert maßgeblich aus den Parametern Reibbeiwert, mittlerer Reibdurchmesser und Vorspannkraft, sowie Anzahl der Reibeinrichtungen, beispielsweise ausgeführt als Lamellenpaket und/oder parallel angeordnet auf unterschiedlichen Durchmessern.
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Besonders bei einer Rutschkupplung beziehungsweise einem Drehmomentbegrenzer ist eine stark unterschiedliche Reibwirkung für die Drehmomentrichtung vorteilhaft, weil eine Torsionsschwingung induziert von einer Antriebsmaschine und eine Torsionsschwingung induziert durch ein Durchrutschen der drehmomentübertragenden Reibeinheit sehr unterschiedliche Schwingungsamplituden und/oder Schwingungsfrequenzen aufweisen und/oder die jeweils andere Seite vor Torsionsschwingungen unterschiedlich geschützt, also davon entkoppelt, werden sollen.
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Es wird weiterhin in einer vorteilhaften Ausführungsform des Mehrflanschdämpfers vorgeschlagen, dass der erste Nabenflansch axial gegen die erste Seitenscheibe vorgespannt ist.
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In einer Ausführungsform ist die (erste) Seitenscheibe schwimmend zwischen einer ersten axial-äußeren, beispielsweise radial-inneren, Reibeinrichtung und einer ersten axial-inneren, beispielsweise radial-äußeren, Reibeinrichtung an dem (ersten) Nabenflansch gelagert. Alternativ ist die (erste) Seitenscheibe axial abgestützt, beispielsweise an einem Außenumfang, und bildet für den (ersten) Nabenflansch eine schwimmende Lagerung. Somit folgt, dass bei einem relativen axialen Abheben der (ersten) Seitenscheibe von dem (ersten) Nabenflansch die jeweils andere Reibeinrichtung stärker vorgespannt wird, weil der axiale Abhubweg der (ersten) Seitenscheibe den axialen Abhubweg der jeweils anderen (ersten) Reibeinrichtung vermindert beziehungsweise die Vorspannung dort vergrößert, indem beispielsweise eine Tellerfeder eingefedert wird.
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In einer Ausführungsform ist zumindest eines der ersten Reibelemente einstückig mit dem ersten Nabenflansch und/oder zumindest eines der ersten Gegenreibelemente einstückig mit der ersten Seitenscheibe gebildet. Bei dieser Ausführungsform der zumindest einen ersten Reibeinrichtung sind der erste Nabenflansch und die erste Seitenscheibe unmittelbar miteinander in verpresstem Kontakt.
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In einer Ausführungsform gilt die obige Ausführungsform entsprechend für zumindest eine der zweiten Reibeinrichtungen der zweiten Hystereseeinheit.
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Es wird weiterhin in einer vorteilhaften Ausführungsform des Mehrflanschdämpfers vorgeschlagen, dass die erste Reibeinrichtung weiterhin eine erste Tellerfeder und einen ersten Reibring umfasst.
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Bei dieser Ausführungsform umfasst die (erste) Reibeinrichtung ein Reibpaket, wobei eine (erste) Tellerfeder eine Vorspannkraft auf einen (ersten) Reibring bewirkt, wobei in einer Ausführungsform die Tellerfeder in unmittelbarem Kontakt mit dem Reibring steht oder mittelbar mittels einer axial dazwischen angeordneten (ersten) Anpressplatte in kraftübertragendem Kontakt mit dem Reibring steht. Der (erste) Reibring ist zu der Tellerfeder und damit zu dem (ersten) Nabenflansch rotatorisch-fixiert oder mit der (ersten) Seitenscheibe rotatorisch-fixiert.
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In einer Ausführungsform ist die (erste) Tellerfeder mit dem (ersten) Nabenflansch rotatorisch-fixiert, also das (erste) Reibelement vorspannend eingerichtet. In einer Ausführungsform ist der (erste) Reibring mit dem (ersten) Nabenflansch rotatorisch-fixiert, also von dem (ersten) Reibelement umfasst.
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In einer Ausführungsform ist ebenfalls die zweite Reibeinrichtung gemäß einer Ausführungsform der ersten Reibeinrichtung nach vorhergehender Beschreibung mit einer zweiten Tellerfeder, einem zweiten Reibring und beispielsweise einer zweiten Anpressplatte ausgeführt.
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Es wird weiterhin in einer vorteilhaften Ausführungsform des Mehrflanschdämpfers vorgeschlagen, dass mittels der ersten Reibeinrichtung und der zweiten Reibeinrichtung die Nabenflansche, und bevorzugt ein Mittelflansch, axial schwimmend zu den Seitenscheiben gelagert sind.
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Die Seitenscheiben sind axial-fixiert oder bilden den theoretischen axialen Fixpunkt des hier betrachteten Mehrflanschdämpfers, wobei die Seitenscheiben entweder über die Nabe oder über eine Einrichtung am Außenumfang axial bewegbar, beispielsweise schwimmend gelagert, abgestützt sind. Die Seitenscheiben sind beispielsweise axial miteinander-fixiert. Bewegen sich die Seitenscheiben so werden die übrigen Komponenten des Mehrflanschdämpfers mitbewegt, und die Bewegung der Seitenscheiben hat keinen oder nur einen, bevorzugt vernachlässigbaren, Einfluss auf diese übrigen Komponenten.
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Die Nabenflansche sind in dieser Ausführungsform gegenüber den Seitenscheiben schwimmend gelagert, und zwar mittels der ersten Reibeinrichtung und der zweiten Reibeinrichtung. Ist zumindest ein Mittelflansch vorgesehen, so ist dieser axial zwischen den beiden Nabenflanschen angeordnet und axial an den Nabenflanschen abgestützt, also mittelbar an den Seitenscheiben abgestützt.
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In einer Ausführungsform ist ein axial wirkendes elastisches Zwischenelement zwischen der Nabe und zumindest einer der beiden Seitenscheiben vorgesehen. Das Zwischenelement ist alternativ oder zusätzlich mit einer geringen Oberflächenrauigkeit ausgeführt beziehungsweise bildet mit der jeweiligen Seitenscheibe einen geringen Reibwert und/oder eine selbstschmierende Gleitlagerung.
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Es wird weiterhin in einer vorteilhaften Ausführungsform des Mehrflanschdämpfers vorgeschlagen, dass die zweite Seitenscheibe mit der ersten Seitenscheibe axial-fixiert ist, wobei die zweite Reibeinrichtung eine zweite Tellerfeder und einen zweiten Reibring umfasst.
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Die Seitenscheiben sind beispielsweise mittels einer Mehrzahl von Abstandselementen, beispielsweise Stufenbolzen, miteinander axial-fixiert und damit gemeinsam als Gegenlager, beispielsweise als Lagerklammer, für axiale Bewegungen der Flansche eingerichtet.
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Bei dieser Ausführungsform umfasst die zweite Reibeinrichtung ein Reibpaket, wobei eine zweite Tellerfeder eine Vorspannkraft auf einen zweiten Reibring bewirkt, wobei in einer Ausführungsform die Tellerfeder in unmittelbarem Kontakt mit dem Reibring steht oder mittelbar mittels einer axial dazwischen angeordneten zweiten Anpressplatte in kraftübertragendem Kontakt mit dem Reibring steht. Der zweite Reibring ist zu der Tellerfeder und damit zu dem zweiten Nabenflansch oder zu der zweiten Seitenscheibe rotatorisch-fixiert.
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In einer Ausführungsform ist die zweite Tellerfeder mit dem zweiten Nabenflansch rotatorisch-fixiert, also das zweite Reibelement vorspannend eingerichtet. In einer Ausführungsform ist der zweite Reibring mit dem zweiten Nabenflansch rotatorisch-fixiert, also von dem zweiten Reibelement umfasst.
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Gemäß einem weiteren Aspekt wird eine Drehmomentübertragungseinheit für einen Antriebsstrang vorgeschlagen, aufweisend zumindest die folgenden Komponenten:
- - eine Reibscheibe, welche mittelbar über die Nabenflansche mit der Nabe gedämpft drehmomentübertragend verbunden ist;
- - eine Anpressplatte, welche mit der Reibscheibe derart verpressbar ist, dass zwischen der Reibscheibe und der Anpressplatte ein Drehmoment reibschlüssig übertragbar ist;
- - einen Mehrflanschdämpfer nach einer Ausführungsform gemäß der obigen Beschreibung,
wobei mittels der Reibscheibe ein Drehmoment von der Anpressplatte auf die Nabe reibschlüssig lösbar übertragbar ist.
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Die Drehmomentübertragungseinheit ist dazu eingerichtet, eine Drehmomentübertragung unterbrechbar zu gestalten und zugleich einen hohen Wirkungsgrad der Drehmomentübertragung sicherzustellen. Beispiele einer reibschlüssigen Drehmomentübertragungseinheit sind eine Reibkupplung, eine Rutschkupplung beziehungsweise ein Drehmomentbegrenzer, bevorzugt für eine elektrische Maschine in einem elektrifizierten Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug, beispielsweise eines Hybrid-Fahrzeugs.
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Eine Reibscheibe stellt im Zusammenwirken mit einer Gegenplatte unter einer axialen Vorspannung, beispielsweise mittels einer Tellerfeder und/oder einer axial bewegbaren Anpressplatte, eine Drehmomentübertragung bis zu einem auslegungsgemäß vorbestimmten maximalen Drehmoment sicher. Die Vorspannung ist im Falle einer Reibkupplung aktiv aufhebbar, beispielsweise mittels eines Kupplungspedals in einer Fahrerkabine eines Kraftfahrzeugs. Die Vorspannung einer Rutschkupplung beziehungsweise eines Drehmomentbegrenzers ist konstruktiv festgelegt und dient lediglich dem Schutz vor einer Überlast, die auslegungsgemäß nicht oder nur selten vorkommen soll, beispielsweise zu Sicherung gegen eine Beschädigung von Bauteilen oder ungewünschten Betriebszuständen beispielsweise Gangverspannungen bei einem Doppelschaltgetriebe.
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Der Mehrflanschdämpfer ist zum Dämpfen von Drehmomentschwingungen vorgesehen, wobei bevorzugt. In einer Ausführungsform soll zum einen im drehmomentübertragenden Betrieb eine Drehmomentschwingung gedämpft werden soll und zum. Zum anderen oder alternativ soll eine durch eine rupfende Drehmomentübertragung (infolge eines sich wiederholt abhebenden Reibschlusses bei Überschreiten der auslegungsgemäßen Grenze des maximal übertragbaren Drehmoments induzierten Reibschwingungen) rupfende Drehmomentübertragung induzierte Reibschwingung von dem übrigen Antriebsstrang beziehungsweise ausgangsseitigen oder eingangsseitigen Antriebsstrang entkoppeln sollentkoppelt werden.
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Es wird weiterhin in einer vorteilhaften Ausführungsform der Drehmomentübertragungseinheit vorgeschlagen, dass die Drehmomentübertragungseinheit als passiv lösbarer Drehmomentbegrenzer eingerichtet ist, wobei bevorzugt ein Reibbelag zwischen der Reibscheibe und der Anpressplatte lose angeordnet ist.
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Ein solcher passiver Drehmomentbegrenzer ist beispielsweise für einen Hybrid-Antriebsstrang für die Rotorwelle einer elektrischen Maschine besonders vorteilhaft, sodass die elektrische Maschine effizient vor Torsionsschwingungen geschützt ist, auf welche die elektrische Maschine unter Umständen empfindlich reagiert, beziehungsweise weil an der Rotorwelle anliegende Torsionsschwingungen die Blindleistung der elektrischen Maschine erhöhen und/oder Fehlströme mit schädigenden Überschlagspannungen auf Nachbarbauteile verursachen können. Der Drehmomentbegrenzer beziehungsweise dessen Mehrflanschdämpfer erfüllt bevorzugt die zuvor beschriebenen der Schwingungsdämpfung für zwei Betriebszustände, nämlich im normalen Betrieb, in welchem das Drehmoment ungestört mit einem hohen Wirkungsgrad mittels des Drehmomentbegrenzers übertragen wird, und im Überlast-Betrieb, bei welchem beispielsweise ein Rupfen auftritt.
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Für einen Anwendungsfall, in welchem der Überlast-Betrieb lediglich als Funktionssicherheit, beispielsweise gegen ein Blockieren der Hinterachse eines Kraftfahrzeugs, vorgesehen ist, ist ein loser Reibbelag, wie er zuvor beschrieben ist, vorteilhaft, sodass eine geringe axiale Bautiefe und/oder ein einfacher Aufbau erreicht ist.
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Es wird weiterhin in einer vorteilhaften Ausführungsform der Drehmomentübertragungseinheit vorgeschlagen, dass die Drehmomentübertragungseinheit als Kupplungsscheibe ausgeführt ist.
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Bei dieser Ausführungsform sind die Seitenscheiben mit einer Reibscheibe, bevorzugt aufweisend zumindest einen Reibbelag, dazu rotatorisch-fixiert verbunden, bevorzugt eine der beiden Seitenscheiben mit der Reibscheibe einstückig gebildet. Diese Reibscheibe weist eine Fläche auf, gegen welche eine Anpressplatte, und bevorzugt (rückseitig) eine Gegenplatte, pressbar ist, beispielsweise eingebaut in einer Reibkupplung, wobei die Anpressplatte axial bewegbar ist und die (optionale) Gegenplatte axial-fixiert ist. Die Anpressplatte ist in einem drehmomentübertragenden Zustand mittels einer Einrückkraft, aktiv von einer Kupplungsbetätigung oder passiv von einer Vorspanneinheit, beispielsweise einer Tellerfeder, gegen die Reibscheibe gepresst. In diesem Zustand ist also reibschlüssig ein Drehmoment von der Anpressplatte (und Gegenplatte) auf die Kupplungsscheibe übertragen. Sofern kein Durchrutschen von der Reibscheibe relativ zu der Anpressplatte stattfindet, sind also die Seitenscheiben zu der Anpressplatte synchronisiert, also rotieren mit der gleichen Drehzahl und leiten das anliegende Drehmoment (nahezu) verlustfrei an die Flansche weiter.
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Im Unterschied zu dieser Ausführungsform bildet bei einem losen Reibbelag gemäß vorhergehender Beschreibung eine der Seitenscheiben eine Gegenplatte und die andere Seitenscheibe das Widerlager für eine Anpressplatte. Die Seitenscheiben nehmen dann also Axialkräfte zum Verpressen eines losen Reibbelags auf.
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Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Hybrid-Antriebsstrang vorgeschlagen, aufweisend eine elektrische Antriebsmaschine mit einer Rotorwelle, zumindest einen Verbraucher und eine als Drehmomentbegrenzer ausgeführte Drehmomentübertragungseinheit nach einer Ausführungsform gemäß der obigen Beschreibung, wobei die Rotorwelle zur Drehmomentübertragung mittels der Drehmomentübertragungseinheit mit dem zumindest einen Verbraucher schwingungsgedämpft und reibschlüssig begrenzt auf ein vorbestimmtes Maximaldrehmoment verbunden ist.
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Der Hybrid-Antriebsstrang ist beispielsweise in einem Kraftfahrzeug als Vortriebseinrichtung einsetzbar. Der Hybrid-Antriebsstrang umfasst neben einer elektrischen Antriebsmaschine weiterhin eine Verbrennungskraftmaschine, welche seriell, also zum Erzeugen elektrischer Energie für die elektrische Antriebsmaschine, und/oder parallel, also zur Abgabe eines Drehmoments an den Verbraucher, beispielsweise das zumindest eine zum Vortrieb des Kraftfahrzeugs eingerichteten Fahrzeugrad eingesetzt ist.
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Der Drehmomentbegrenzer ist zwischen der Rotorwelle und dem Verbraucher, bevorzugt vor einem verbraucherseitigen Getriebe nah bei der elektrischen Antriebsmaschine, angeordnet und schützt die elektrische Antriebsmaschine vor einer verbraucherseitig eingetragenen Überlast. Zudem werden Torsionsschwingungen ausgehend von dem Verbraucher oder induziert durch ein Durchrutschen des Drehmomentbegrenzers bei einer Überlast gedämpft. Auch wird der Verbraucher vor Torsionsschwingungen der elektrischen Antriebsmaschine geschützt. In einer Ausführungsform stellt der Drehmomentbegrenzer zugleich einen elektrischen Überschlagschutz mittels eines Isolationselements dar, sodass verbraucherseitige Komponenten des Hybrid-Antriebsstrangs vor elektrischer Aufladung, und bevorzugt vor einem Lichtbogen-Überschlag, geschützt sind.
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Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Hybrid-Fahrzeug vorgeschlagen, aufweisend zumindest ein Antriebsrad, welches mittels eines Hybrid-Antriebsstrangs nach einer Ausführungsform gemäß der obigen Beschreibung antreibbar ist.
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Ein Hybrid-Fahrzeug umfasst einen Hybrid-Antriebsstrang gemäß vorhergehender Beschreibung, und somit eine Verbrennungskraftmaschine und eine elektrische Antriebsmaschine. Die Drehmomentübertragungseinheit ist bevorzugt als Drehmomentbegrenzer im Teilstrang der elektrischen Antriebsmaschine eingesetzt. Weiterhin ist bevorzugt eine weitere Drehmomentübertragungseinheit als Kupplungsscheibe in einer Reibkupplung im Teilstrang der Verbrennungskraftmaschine eingesetzt.
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Das Hybrid-Fahrzeug ist beispielsweise ein Personenkraftwagen, beispielsweise ein Golf GTE, Audi Q5 Hybrid, ein Porsche Panamera S E-Hybrid.
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Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Antriebsstrang vorgeschlagen, aufweisend ein Antriebsaggregat mit einer Antriebswelle, zumindest einen Verbraucher und eine Drehmomentübertragungseinheit nach einer Ausführungsform gemäß der obigen Beschreibung, wobei die Antriebswelle zur Drehmomentübertragung mittels der Drehmomentübertragungseinheit mit dem zumindest einen Verbraucher schwingungsgedämpft und reibschlüssig begrenzt auf ein vorbestimmtes Maximaldrehmoment verbunden ist.
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Der (einfache) Antriebsstrang unterscheidet sich von dem Hybrid-Antriebsstrang, indem dort lediglich ein einziges Antriebsaggregat vorgesehen ist, beispielsweise eine Verbrennungskraftmaschine oder eine elektrische Antriebsmaschine. Der Drehmomentbegrenzer erfüllt hierbei die oben genannten Funktionen und ist für eine frühzeitige Schwingungsdämpfung im Antriebsstrang bevorzugt ebenfalls möglichst nah an dem Antriebsaggregat angeordnet.
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Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Kraftfahrzeug vorgeschlagen, aufweisend zumindest ein Antriebsrad, welches mittels eines Antriebsstrangs nach einer Ausführungsform gemäß der obigen Beschreibung antreibbar ist.
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Das (einfache) Kraftfahrzeug unterscheidet sich von einem Hybrid-Fahrzeug dadurch, dass nur ein einziger Antriebsstrang zum Vortrieb des Kraftfahrzeugs eingesetzt ist, wobei das Antriebsaggregat eine Verbrennungskraftmaschine oder eine elektrische Antriebsmaschine ist. Ausgeschlossen ist hierbei nicht, dass weitere Maschinen für weitere Funktionen des Kraftfahrzeugs, beispielsweise eine Pumpe für einen Kühlkreislauf, eine Servolenkung und anderes, vorgesehen sind. Die Drehmomentübertragungseinheit erfüllt hierbei die oben genannten Funktionen und ist für eine frühzeitige Schwingungsdämpfung, beispielsweise innerhalb einer Reibkupplung, im Antriebsstrang bevorzugt ebenfalls möglichst nah an dem Antriebsaggregat angeordnet.
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Die oben beschriebene Erfindung wird nachfolgend vor dem betreffenden technischen Hintergrund unter Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen, welche bevorzugte Ausgestaltungen zeigen, detailliert erläutert. Die Erfindung wird durch die rein schematischen Zeichnungen in keiner Weise beschränkt, wobei anzumerken ist, dass die Zeichnungen nicht maßhaltig sind und zur Definition von Größenverhältnissen nicht geeignet sind. Es wird dargestellt in
- 1: eine Drehmomentübertragungseinheit in seitlicher Schnittansicht;
- 2: eine Drehmomentübertragungseinheit in perspektivischer Ansicht; und
- 3: ein Hybrid-Antriebsstrang in einem Hybrid-Fahrzeug mit Drehmomentübertragungseinheit.
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In 1 ist in seitlicher Schnittansicht eine Drehmomentübertragungseinheit 3 mit einem Mehrflanschdämpfer 1 gezeigt, welche hier als Drehmomentbegrenzer mit einer losen Reibscheibe 29 verpresst zwischen einer ersten Seitenscheibe 11 und einer zweiten Seitenscheibe 12 ausgeführt ist. Hierbei ist ein Drehmoment um die Rotationsachse 2 begrenzt übertragbar, welche die axiale Richtung 51 und die Umfangsrichtung 50 definiert. Die Drehmomentübertragungseinheit 3 ist rotationssymmetrisch oder zumindest ausgewuchtet zu der Rotationsachse 2 ausgeführt. Die Reibscheibe 29 weist einen (losen) ersten Reibbelag 31 und einen (losen) zweiten Reibbelag 32 auf, welche mittels einer Begrenzungstellerfeder 48 über eine Anpressplatte 30 verpresst sind. Die Anpressplatte 30 ist an der zweiten Seitenscheibe 12 abgestützt. Die Begrenzungstellerfeder 48 wirkt gegen eine Anpressplatte 30, welche mit dem losen zweiter Reibbelag 32 in reibschlüssig-kraftübertragenden Kontakt, und optional mit einem Formschluss geringer axialer Höhe in kraftübertragenden Kontakt, steht. Ein erster lose eingelegter Reibbelag 31 ist, optional in gleicher Weise, mit der ersten Seitenscheibe 11 in kraftübertragendem Kontakt, welche so eine Gegenplatte 49 bildet. Die Reibscheibe 29 ist somit lediglich ein dünnes Blechelement, welches mit einem Eingang, beispielsweise einem Motorflansch einer Motorwelle, drehmomentübertragend verbunden ist.
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Der Mehrflanschdämpfer 1 umfasst einen ersten Nabenflansch 4 (hier in der Darstellung links) und einen zweiten Nabenflansch 5, von welchen je eine mit einer Nabe 6 über ihre Außenverzahnung 45 je nach Drehrichtung drehmomentübertragend verbunden sind. Die Nabe 6 wiederum ist zum Abgeben oder Aufnehmen, also zum Übertragen, eines Drehmoments über ihre Innenverzahnung 44 eingerichtet, beispielsweise eine Steckverzahnung für eine Getriebeeingangswelle. Axial zwischen den beiden Nabenflanschen 4, 5 ist ein Mittelflansch 27 angeordnet, welcher relativ zu der Nabe 6 frei schwingend eingerichtet ist und einzig über Dämpfereinheiten 7 bis 10 mit den Nabenflanschen 4, 5 drehmomentübertragend verbunden ist. Die Seitenscheiben 11, 12 sind zu den Dämpfereinheiten 7 bis 10 kontaktfrei, wobei axiale Fenster gebildet sind, durch welche die hier als Druckfedern ausgebildeten Dämpfereinheiten 7 bis 10 jeweils (darstellungsgemäß links und rechts) axial hindurchragen. In der hier gezeigten Ausführungsform sind optional ein erster Seitenflügel 38 an der ersten Seitenscheibe 11 und ein zweiter Seitenflügel 39 an der zweiten Seitenscheibe 12 gebildet, welche in einer Ausführungsform einzig die Funktion haben, umliegende Bauteile bei einer Bruchbelastung einer der Dämpfereinheiten 7 bis 10 gegen eine Beschädigung zu schützen beziehungsweise zumindest einen Teil der Bruchenergie auszunehmen und die Beschädigungswirkung zu mindern. In einer anderen Ausführungsform sind der erste Seitenflügel 38 und der zweite Seitenflügel 39 dauerhaft oder ab einem vorbestimmten Verdrehwinkel mit den Dämpfereinheiten 7 bis 10 in Reibkontakt.
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Liegt eine Torsionsschwingung mit einem Drehmomentausschlag um die Rotationsachse 2 in einer ersten Richtung an, so verbleibt beispielsweise der zweite Nabenflansch 5 in der Position, weil der zweiten Nabenflansch 5 an der Nabe 6 anliegt. Der erste Nabenflansch 4 wird aber von den Seitenscheiben 11, 12 mitgenommen. Die Dämpfereinheiten 7 bis 10 werden gestaucht und der Mittelflansch 27 ebenfalls ausgelenkt. Die Last wird also auf den zweiten Nabenflansch 5 aufgegeben, welcher an der Außenverzahnung 45 der Nabe 6 anliegt, und damit wird die Last auf die Nabe 6 weitergegeben. Es tritt nun also eine Relativbewegung zwischen dem zweiten Nabenflansch 5 und der zweiten Seitenscheibe 12 auf. Dabei wird die zweite Hystereseeinheit 14 aktiv. Bei einem Drehmomentausschlag um die Rotationsachse 2 in einer entgegengesetzten (zweiten) Richtung wird bei entsprechend umgekehrtem Verlauf über den Mehrflanschdämpfer 1 die erste Hystereseeinheit 13 aktiv.
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Die erste Hystereseeinheit 13 umfasst hier eine (erste) innere Reibeinrichtung 15 und eine (erste) äußere Reibeinrichtung 16, und die zweite Hystereseeinheit 14 umfasst lediglich eine einzige (zweite) Reibeinrichtung 17. Die erste innere Reibeinrichtung 15 umfasst ein erstes inneres Reibelement 18, beispielsweise ein Kunststoffring als ein Reibbelag, eine erste Tellerfeder 23, welche an einem Stützstufenbolzen 52 abgestützt ist, wobei der Stützstufenbolzen 52 mit dem ersten Nabenflansch 4 rotatorisch und axial-fixiert verbunden ist. Die erste Tellerfeder 23 wirkt mittels eines (optionalen) ersten Reibrings 25 auf das erste innere Reibelement 18, wodurch dieses gegen die erste Seitenscheibe 11 gepresst wird, welche hier also das erste Gegenreibelement 21 einstückig ausbildet. Die zweite Reibeinrichtung 17 der zweiten Hystereseeinheit 14 ist ähnlich aufgebaut, wirkt aber zwischen dem zweiten Nabenflansch 5 und der zweiten Seitenscheibe 12. Dazu ist ein zweites Reibelement 20 angepresst an die einstückig ein zweites Gegenreibelement 22 ausbildende zweite Seitenscheibe 12. Die Anpresskraft wird erzeugt von einer zweiten Tellerfeder 24, welche an dem zweiten Nabenflansch 5 abgestützt ist, und (optional) über einen zweiten Reibring 26 auf das zweite Reibelement 20 übertragen. Hier ist (optional) der mittlere Reibdurchmesser und/oder die Anpresskraft von der ersten Reibeinrichtung verschieden.
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Die erste Hystereseeinheit 13 umfasst eine weitere (äußere) Reibeinrichtung 16, welche anders aufgebaut ist. Hier bildet die erste Seitenscheibe 11 wieder das erste Gegenreibelement 21, jedoch mit der anderen Seite als bei der inneren Reibeinrichtung 15 der ersten Hystereseeinheit 13, und der erste Nabenflansch 4 bildet einstückig das erste äußere Reibelement 19, sodass ein unmittelbarer Reibkontakt gebildet ist. Die (erste) äußere Reibeinrichtung 16 ist mittels der ersten Tellerfeder 23 und der zweiten Tellerfeder 24 axial verpresst. Die Anordnung radial-außen und radial-innen ist optional umkehrbar oder radial-überlappend ausführbar.
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Die Seitenscheiben 11, 12 bilden einen Drehmomenteingang und die Nabe 6 bildet den Drehmomentausgang, wobei die Richtung des Drehmomentverlaufs bei dieser Ausführungsform unabhängig von der Bezeichnung Eingang und Ausgang ist. Der Drehmomenteingang und der Drehmomentausgang sind zueinander gedämpft drehmomentübertragend verbunden, sodass hier also ein Verdrehwinkel auftritt. Die Nabe 6 soll also nicht mehr als zu den Seitenscheiben 11, 12 zentriert und axial abgestützt sein. Zum Zentrieren ist hier ein Zentrierelement 53 zwischen der ersten Seitenscheibe 11 und der Nabe 6 vorgesehen, beispielsweise ein Gleitelement aus einem Werkstoff mit geringer Reibwirkung, beispielsweise ein Polyamid. Zur axialen Abstützung ist hier ebenfalls das genannte Zentrierelement 53 und rückseitig der Nabe 6 ein Gegenstützelement 54 vorgesehen, welche axial mit der Nabe 6 in Anlage gebracht sind. Das Gegenstützelement 54 ist beispielsweise ebenfalls ein Gleitelement aus einem Werkstoff mit geringer Reibwirkung.
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In 2 ist in perspektivischer Ansicht eine mögliche Ausführungsform einer Drehmomentübertragungseinheit 3 mit einem Mehrflanschdämpfer 1, beispielsweise wie in 1 gezeigt, dargestellt. Hierbei ist die Lage der Dämpfereinheiten 7 bis 10 erkennbar, wobei die Dämpfereinheiten 8 und 10 nicht dargestellt sind, sondern nur deren Aufnahmetaschen, die zwischen den jeweils benachbarten Flanschen 4, 5 und 27 zu erkennen sind. Die Dämpfereinheiten 7 und 9 sind mit drei ineinander angeordneten Schraubendruckfedern mit gerader Federachse ausgebildet, wobei die Dämpfereinheiten 8 und 10 gleich oder anders ausgeführt, mit gleicher oder anderer Federkennlinie und Dämpfungseigenschaft ausgeführt sind. Das Drehmoment wird von den nicht dargestellten Seitenscheiben 11 und 12 (vergleiche 1) über ein erstes Anschlagelement 46 und ein zweites Anschlagelement 47, welche hier als Stufenbolzen ausgeführt sind, abhängig von der Drehmomentrichtung in den ersten Nabenflansch 4 oder in den zweiten Nabenflansch 5 eingeleitet. Von dem jeweils anderen Nabenflansch 5 beziehungsweise 4 wird das Drehmoment auf die Nabe 6 abgegeben und (hier optional) mittels der Innenverzahnung 44 an eine eingesteckte Welle abgegeben. Der Drehmomentverlauf ist aber auch umgekehrt von der Nabe 6 an die Seitenscheiben 11, 12 möglich. Die Seitenscheiben 11, 12 sind in drehmomentübertragender Verbindung mit einer Reibscheibe 29, wobei diese Fest mit den Seitenscheiben 11, 12 verbunden ist (mit der Drehmomentübertragungseinheit 3 als Kupplungsscheibe) oder reibschlüssig auf ein vorbestimmtes maximales Drehmoment begrenzt mit den Seitenscheiben 11, 12 verbunden ist (mit der Drehmomentübertragungseinheit 3 als Drehmomentbegrenzer).
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In 3 ist schematisch ein Hybrid-Antriebsstrang 28 in einem Hybrid-Fahrzeug 35 gezeigt. Dabei sind eine elektrische Antriebsmaschine 33 über ihre Rotorwelle 34 und eine Verbrennungskraftmaschine 40 über ihre Verbrennerwelle 41 einander parallel geschaltet drehmomentübertragend mit dem einen Verbraucher bildenden linken Antriebsrad 36 und rechten Antriebsrad 37 verbunden. Rein optional ist das Hybrid-Fahrzeug 35 als Fronttriebler ausgeführt, sodass die elektrische Antriebsmaschine 33 und die Verbrennungskraftmaschine 40 vor der Fahrerkabine 42 angeordnet sind. Zudem sind die elektrische Antriebsmaschine 33 und die Verbrennungskraftmaschine 40 rein optional in Queranordnung, also mit der Rotorwelle 34 und Verbrennerwelle 41 quer zu der Längsachse 43 des Hybrid-Fahrzeugs 35 angeordnet.
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Mit dem hier vorgeschlagenen Mehrflanschdämpfer ist auf geringem Bauraum und geringem Montageaufwand eine richtungsabhängige Hysterese erzeugbar.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Mehrflanschdämpfer
- 2
- Rotationsachse
- 3
- Drehmomentübertragungseinheit
- 4
- erster Nabenflansch
- 5
- zweiter Nabenflansch
- 6
- Nabe
- 7
- erste Dämpfereinheit
- 8
- zweite Dämpfereinheit
- 9
- dritte Dämpfereinheit
- 10
- vierte Dämpfereinheit
- 11
- erste Seitenscheibe
- 12
- zweite Seitenscheibe
- 13
- erste Hystereseeinheit
- 14
- zweite Hystereseeinheit
- 15
- erste innere Reibeinrichtung
- 16
- erste äußere Reibeinrichtung
- 17
- zweite Reibeinrichtung
- 18
- erstes inneres Reibelement
- 19
- erstes äußeres Reibelement
- 20
- zweites Reibelement
- 21
- erstes Gegenreibelement
- 22
- zweites Gegenreibelement
- 23
- erste Tellerfeder
- 24
- zweite Tellerfeder
- 25
- erster Reibring
- 26
- zweiter Reibring
- 27
- Mittelflansch
- 28
- Hybrid-Antriebsstrang
- 29
- Reibscheibe
- 30
- Anpressplatte
- 31
- erster Reibbelag
- 32
- zweiter Reibbelag
- 33
- elektrische Antriebsmaschine
- 34
- Rotorwelle
- 35
- Hybrid-Fahrzeug
- 36
- linkes Antriebsrad
- 37
- rechtes Antriebsrad
- 38
- erster Seitenflügel
- 39
- zweiter Seitenflügel
- 40
- Verbrennungskraftmaschine
- 41
- Verbrennerwelle
- 42
- Fahrerkabine
- 43
- Längsachse
- 44
- Innenverzahnung
- 45
- Außenverzahnung
- 46
- erstes Anschlagelement
- 47
- zweites Anschlagelement
- 48
- Begrenzungstellerfeder
- 49
- Gegenplatte
- 50
- Umfangsrichtung
- 51
- axiale Richtung
- 52
- Stützstufenbolzen
- 53
- Zentrierelement
- 54
- Gegenstützelement
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102015216356 A1 [0002]
