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TECHNISCHES GEBIET
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schwungradanordnung, die einen Dämpfungsmechanismus enthält.
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TECHNISCHER HINTERGRUND
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Ein Antriebszug für ein Fahrzeug umfasst eine Vielfalt von Vorrichtung zur Übertragung einer von einer Antriebsmaschine erzeugten Kraft. Solche Vorrichtungen sind beispielsweise eine Kupplungsvorrichtung und eine Schwungradanordnung. Zur Dämpfung von Drehschwingungen in solchen Vorrichtungen wird ein Dämpfungsmechanismus verwendet (siehe z. B. Patentliteratur 1 und 2).
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DOKUMENTE
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PATENTLITERATUR
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- Patentliteratur 1: Offengelegte japanische Patentanmeldungs-Publikation Nr. JP-A-H07-208547
- Patentliteratur 2: Offengelegte japanische Patentanmeldungs-Publikation Nr. JP-A-H09-242825
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ÜBERSICHT
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<Problemstellung>
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Eine Schwungradanordnung umfasst zum Beispiel ein erstes Schwungrad, ein zweites Schwungrad und einen Dämpfungsmechanismus. Das erste Schwungrad ist an einer Kurbelwelle einer Antriebsmaschine befestigt. Der Dämpfungsmechanismus verbindet das erste Schwungrad in einer Drehrichtung elastisch mit dem zweiten Schwungrad.
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Insbesondere enthält der Dämpfungsmechanismus eine Mehrzahl von Schraubenfedern zur elastischen Verbindung des ersten Schwungrads mit dem zweiten Schwungrad in der Drehrichtung. Die mehreren Schraubenfedern, die zwischen dem ersten Schwungrad und dem zweiten Schwungrad angeordnet sind, sind derart konfiguriert, dass in Reihe wirken. Die Enden der Schraubenfedern werden durch Federbleche gestützt.
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Bei vorstehendem Dämpfungsmechanismus sind die mehreren Schraubenfedern in Reihe angeordnet und jeweils mit einer relativ hohen Steifigkeit bemessen. Während auf zuverlässige Weise ein großer Torsionswinkelbereich gebildet wird, bleibt die Torsionssteifigkeit des gesamten Dämpfungsmechanismus relativ hoch.
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Wenn jede der Schraubenfedern jedoch über eine relativ hohe Steifigkeit verfügen soll, benötigt sie einen großen Außendurchmesser. Hat die Feder einen großen Außendurchmesser, müssen die Stützbereiche der Federbleche, die die Enden der Federn entweder in einer radialen oder in einer axialen Richtung stützen, eine geringe Plattendicke aufweisen, wodurch es wiederum wahrscheinlich ist, dass die Stabilität der Federn herabgesetzt wird.
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Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Schwungradanordnung anzugeben, deren Dauerhaftigkeit ohne eine nennenswerte Änderung der Torsionscharakteristik verbessert werden kann.
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<Problemlösung>
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Eine vorliegend beschriebene Schwungradanordnung umfasst ein erstes Rotationselement, ein zweites Rotationselement, ein erstes elastisches Element, ein zweites elastisches Element und ein erstes Blechplattenelement. Das erste Rotationselement ist hinsichtlich des zweiten Rotationselements drehbar angeordnet. Das erste elastische Element verbindet das erste Rotationselement in einer Drehrichtung elastisch mit dem zweiten Rotationselement. Das zweite elastische Element verbindet das erste Rotationselement in der Drehrichtung elastisch mit dem zweiten Rotationselement. Das erste elastische Element ist derart angeordnet, dass es in Reihe mit dem ersten elastischen Element betätigt wird. Das zweite elastische Element hat einen kleineren Außendurchmesser als das erste elastische Element. Das erste Blechplattenelement ist zwischen dem zweiten elastischen Element und zumindest einem des ersten Rotationselements und zweiten Rotationselements angeordnet. Das erste Blechplattenelement hat einen ersten rohrförmigen Bereich. Der erste rohrförmige Bereich nimmt ein erstes Ende des in ihn eingepassten zweiten elastischen Elements auf und umschließt dabei die äußere Peripherie des ersten Endes des zweiten elastischen Elements.
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Gemäß dieser Schwungradanordnung sind das erste elastische Element und das zweite elastische Element in Reihe angeordnet, weshalb es möglich ist, auf zuverlässige Weise einen großen Torsionswinkel zu schaffen.
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Ferner ist der Außendurchmesser des zweiten elastischen Elements kleiner als der des ersten elastischen Elements. Darüber hinaus umfasst das erste Blechplattenelement den ersten rohrförmigen Bereich. Der erste rohrförmige Bereich nimmt das erste Ende des in ihn eingepassten zweiten elastischen Elements unter Umschließung der äußeren Peripherie des ersten Endes des zweiten elastischen Elements auf. Aus diesem Grund kann der erste rohrförmige Bereich auf zuverlässige Weise mit großer Dicke ausgebildet werden, wodurch die Stabilität des ersten Blechplattenelements verbessert wird.
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Gemäß der vorstehend genannten Schwungradanordnung ist es möglich, die Dauerhaftigkeit ohne eine nennenswerte Änderung der Torsionscharakteristik zu verbessern.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 zeigt ein erstes Schwungrad in Draufsicht;
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2 ist eine Schnittansicht von 1, entlang einer Linie II-II;
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3 ist eine Teilvergrößerung von 2;
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4 zeigt ein erstes Federblech in einer Draufsicht (A) und ein zweites Federblech in einer Schnittansicht (B);
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5 zeigt ein zweites Federblech in einer Draufsicht (A), das zweite Federblech in einer Schnittansicht (B) und das zweite Federblech in einer Draufsicht (C);
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6 zeigt ein drittes Federblech in einer Draufsicht (A), das dritte Federblech in einer Schnittansicht (B) und das dritte Federblech in einer Draufsicht (C);
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7 zeigt ein Diagramm einer mechanischen Schaltung (in einem Neutralzustand);
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8 ist ein Graph zur Darstellung der Torsionscharakteristik;
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9 zeigt ein Diagramm einer mechanischen Schaltung (im Vorwärtsantrieb);
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10 zeigt ein Diagramm einer mechanischen Schaltung (im Rückwärtsantrieb);
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BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
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<Gesamtkonstruktion>
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Eine Schwungradanordnung 1 wird unter Bezugnahme auf die 1 bis 6(C) erläutert.
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Die Schwungradanordnung 1 ist eine Vorrichtung zur Übertragung einer durch eine Antriebsmaschine erzeugten Kraft über eine Kupplungsvorrichtung (in den Figuren nicht dargestellt) auf ein Getriebe. Wie in den 1 und 2 dargestellt ist, umfasst die Schwungradanordnung 1 ein erstes Schwungrad 2 (ein exemplarisches erstes Rotationselement), ein zweites Schwungrad 3 (ein exemplarisches zweites Rotationselement), einen Dämpfungsmechanismus 4 und einen Reibungserzeugungsmechanismus 5.
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<Erstes Schwungrad>
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Das erste Schwungrad 2 ist ein Element, in das die Kraft eingeleitet wird, die in der Antriebsmaschine erzeugt wird. Das erste Schwungrad 2 ist an einer Kurbelwelle (in den Figuren nicht gezeigt) der Antriebsmaschine befestigt. Wie die 1 bis 3 zeigen, umfasst das erste Schwungrad 2 eine erste Platte 21, eine zweite Platte 22 und ein Stützelement 23.
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Die erste Platte 21 hat einen Plattenhauptkörper 21a, zwei Seitenbereiche 21b und einen rohrförmigen Bereich 21c, der sich axial von dem äußeren Umfangsbereich des Hauptkörpers 21a der ersten Platte und von jenem der ersten Seitenbereiche 21b erstreckt.
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Die ersten Seitenbereiche 21b springen weiter als der Hauptkörper 21a der ersten Platte in Richtung auf die Antriebsmaschine vor. Die ersten Seitenbereiche 21b sind beispielsweise durch einen Stanzvorgang gebildet. Die beiden Seitenbereiche 21b sind in Drehrichtung abstandsgleich angeordnet. Jeder erste Seitenbereich 21b ist in einem Bereich gebildet, der zwei ersten Federsätzen 49 und zwei zweiten Federn 48 (noch zu beschreiben) entspricht.
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Die zweite Platte 22 ist ein ringförmiges Element das an dem rohrförmigen Bereich 21c befestigt ist. Die zweite Platte 22 hat einen Plattenhauptkörper 22a, zwei Seitenbereiche 22b und einen inneren rohrförmigen Bereich 22c.
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Die zweiten Seitenbereiche 22b springen weiter als der Hauptkörper 22a der zweiten Platte in Richtung auf das Getriebe vor. Die beiden zweiten Seitenbereiche 22b sind beispielsweise durch einen Stanzvorgang gebildet. Die beiden Seitenbereiche 22b sind in Drehrichtung abstandsgleich angeordnet. Jeder zweite Seitenbereich 22b ist in einem Bereich gebildet, der zwei ersten Federsätzen 49 und zwei zweiten Federn 48 (noch zu beschreiben) entspricht.
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Die zweiten Seitenbereiche 22b liegen den ersten Seitenbereichen 21b axial gegenüber. Aus diesem Grund können durch die ersten Seitenbereiche 21b und die zweiten Seitenbereiche 22b relative große Räume für die Anordnung der ersten Federsätze 49 und der zweiten Federn 48 an dem äußeren Umfangsbereich des ersten Schwungrads 2 gebildet werden. Ferner können sich die in Drehrichtung liegenden Enden des ersten Seitenbereichs 21b und jene des zweiten Seitenbereichs 22b in der Drehrichtung an die ersten Federbleche 44 anlegen. Aus diesem Grund werden die ersten Federbleche 44 in der Drehrichtung durch den ersten Seitenbereich 21b und den zweiten Seitenbereich 22b gestützt. Der innere rohrförmige Bereich 22c ist ein rohrförmiger Bereich, der sich von dem inneren Umfangsbereich des Hauptkörpers 22a der zweiten Platte in Richtung auf die Antriebsmaschine erstreckt. Der innere rohrförmige Bereich 22c befindet sich mit einem Dichtungsring 38 (noch zu beschreiben) in Kontakt.
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Das Stützelement 23 ist durch Niete 27 an der ersten Platte 21 befestigt. Der Reibungserzeugungsmechanismus 5 ist zwischen dem Stützelement 23 und der ersten Platte 21 angeordnet.
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<Zweites Schwungrad>
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Das zweite Schwungrad 3 ist derart angeordnet, dass es sich hinsichtlich des ersten Schwungrads 2 drehen kann. Das zweite Schwungrad 3 hat einen Hauptkörper 31 und eine Ausgangsplatte 33. Die Ausgangsplatte 33 ist an dem Hauptköper 31 des zweiten Schwungrads durch Niete 32 befestigt. Das zweite Schwungrad 3 ist durch ein Lager 39 gehalten und kann sich hinsichtlich des ersten Schwungrads 2 drehen.
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Der Hauptkörper 31 des zweiten Schwungrads ist ein ringförmiges Element, das auf einer Getriebeseite der zweiten Platte 22 angeordnet ist. Die Ausgangsplatte 33 ist in einem Aufnahmeraum S angeordnet und ist an dem Hauptkörper 31 des zweiten Schwungrads befestigt. Wie in 1 dargestellt ist, hat die Ausgangsplatte 33 einen ringförmigen Hauptkörper 33a und zwei Übertragungsbereiche 33e, die sich von dem Hauptkörper 33a radial erstrecken. Der Hauptkörper 33a ist an einem Stützbereich 31a befestigt. Die Übertragungsbereiche 33e sind plattenförmige Bereiche, die derart angeordnet sind, dass sie sich in Drehrichtung an das erste Federblech 44 anlegen können. Die Übertragungsbereiche 33e sind in einem Neutralzustand, in dem eine Kraftübertragung über die Schwungradanordnung 1 auf eine Kupplungsscheibenanordnung nicht stattfindet, axial zwischen dem ersten Plattenhauptkörper 21a und dem zweiten Plattenhauptkörper 22a angeordnet. Die auf das erste Schwungrad 2 übertragene Kraft wird über die beiden ersten Federsätze 49 und die beiden zweiten Federn 48 auf die Übertragungsbereiche 33e übertragen.
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<Dämpfungsmechanismus>
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Der Dämpfungsmechanismus 4 ist ein Mechanismus zur elastischen Verbindung des ersten Schwungrads 2 und des zweiten Schwungrads 3 in der Drehrichtung. Der Dämpfungsmechanismus 4 umfasst vier erste Federsätze 49 (ein exemplarisches erstes elastisches Element), vier zweite Federn 48 (ein exemplarisches zweites elastisches Element), vier zweite Federbleche 43 (ein exemplarisches erstes Blechplattenelement), vier erste Federbleche 44 (ein exemplarisches zweites Blechplattenelement) und zwei dritte Federbleche 47. Der Dämpfungsmechanismus 4 umfasst auch die vorgenannten Elemente, d. h. die erste Platte 21, die zweite Platte 22 und die Ausgangsplatte 33.
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Wie in 1 dargestellt ist, sind die beiden ersten Federsätze 49 und die beiden zweiten Federn 48 so konfiguriert, dass sie in Reihe wirken, und sind zwischen dem ersten Schwungrad 2 und dem zweiten Schwungrad 3 angeordnet. Insbesondere sind die beiden ersten Federsätze 49 derart angeordnet, dass sie in Reihe wirken, während die beiden zweiten Federn 48 jeweils an den beiden Enden der beiden ersten Federsätze 49 angeordnet sind. Die beiden zweiten Federn 48 und die beiden ersten Federsätze 49 sind in einem vorkomprimierten Zustand in einem ersten Aufnahmebereich B1 (siehe 3) angeordnet, der durch jeden ersten Seitenbereich 21b, jeden zweiten Seitenbereich 22b und den rohrförmigen Bereich 21c gebildet wird
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(1) Erste Federsätze 49
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Wie in 1 gezeigt ist, umfasst jeder erste Federsatz 49 eine Hauptfeder 45 und eine Nebenfeder 46. Die Nebenfeder 46 ist so konfiguriert, dass sie parallel zur Hauptfeder 45 arbeitet, und ist im Inneren der Hauptfeder 45 angeordnet. Der erste Federsatz 49 hat eine erste Mittelachse C1, die annähernd entlang der Drehrichtung angeordnet ist. Der erste Federsatz 49 wird entlang der ersten Mittelachse C1 elastisch verformt.
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Die erste Mittelachse C1 ist vorliegend eine Mittelachse, die sich auf der Basis der äußeren Form des ersten Federsatzes 49 ergibt.
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(2) Zweite Federn 48
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Die Steifigkeit jeder zweiten Feder 48 ist niedriger bemessen als die jedes ersten Federsatzes 49. Wie 1 zeigt, ist der Außendurchmesser jeder zweiten Feder 48 kleiner als der jedes ersten Federsatzes 49 (d. h. der Außendurchmesser jeder Hauptfeder 45). Die zweite Feder 48 hat eine zweite Mittelachse C2, die annähernd entlang der Drehrichtung angeordnet ist. Die zweite Mittelachse C2 liegt radial außerhalb der ersten Mittelachse C1.
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Die zweite Mittelachse C2 ist vorliegend eine Mittelachse, die sich auf der Basis der äußeren Form der zweiten Feder 48 ergibt.
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(3) Erste Federbleche 44
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Wie in den 1, 3, 4(A) und 4(B) dargestellt ist, stützt jedes Federblech 44 ein erstes Ende 48a jeder zweiten Feder 48 und hat einen Bodenbereich 44b und einen ersten rohrförmigen Bereich 44a, der sich in einer Ringform axial von dem Bodenbereich 44b erstreckt. Der Bodenbereich 44b ist zwischen dem Übertragungsbereich 33e und dem ersten Ende 48a der zweiten Feder 48 angeordnet und legt sich dabei in der Drehrichtung an das erste Ende 48a an. Der rohrförmige Bereich 44a umschließt die äußere Peripherie des ersten Endes 48a der zweiten Feder 48 und bildet eine kreisförmige Stützöffnung 44c, die das erste Ende 48a aufnimmt, das in die Stützöffnung eingepasst ist. Der erste rohrförmige Bereich 44a hat eine erste Kontaktfläche 44d, die ringförmig ausgebildet ist. Die erste Kontaktfläche 44d befindet sich in Kontakt mit einer (noch zu beschreibenden) zweiten Kontaktfläche 43f eines zweiten rohrförmigen Bereichs 43c. Der erste rohrförmige Bereich 44a ist ein ringförmiger Bereich, weshalb die Stabilität des ersten Federbleches 44 insgesamt verbessert wird.
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Das erste Federblech 44 ist derart konfiguriert, dass es sich im Neutralzustand, in dem eine Kraftübertragung über die Schwungradanordnung 1 auf die Kupplungsscheibenanordnung nicht stattfindet, mit dem in Drehrichtung liegenden Ende des ersten Seitenbereichs 21b und jenem des zweiten Seitenbereichs 22b in Kontakt befindet. Ferner ist ein Kontakt des ersten Federblechs 44 mit dem Übertragungsbereich 33e möglich.
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(4) Zweite Federbleche 43
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Wie in den 1 und 5(A) bis 5(C) dargestellt ist, ist jedes zweite Federblech 43 zwischen einem ersten Ende 49a jedes ersten Federsatzes 49 und einem zweiten Ende 48b jeder zweiten Feder 48 angeordnet und stützt das erste Ende 49a und das zweite Ende 48b sowohl in der radialen als auch in der axialen Richtung. Das zweite Federblech 43 hat einen Bodenbereich 43b, den zweiten rohrförmigen Bereich 43c, einen äußeren Stützbereich 43a und einen inneren Stützbereich 43d. Der Bodenbereich 43b liegt zwischen dem ersten Ende 49a des ersten Federsatzes 49 und dem zweiten Ende 48b der zweiten Feder 48. Der Bodenbereich 43b befindet sich in Kontakt mit dem ersten Ende 49a und dem zweiten Ende 48b. Der zweite rohrförmige Bereich 43c erstreckt sich in der Drehrichtung von dem Bodenbereich 43b und umschließt die äußere Peripherie des zweiten Endes 48b der zweiten Feder 48. Der zweite rohrförmige Bereich 43c bildet eine kreisförmige Stützöffnung 43e, die das zweite Ende 48b aufnimmt, das in die Öffnung eingepasst ist. Der zweite rohrförmige Bereich 43c hat eine zweite Kontaktfläche 43f, die ringförmig ist. Die zweite Kontaktfläche 43f ist für einen Kontakt mit der ersten Kontaktfläche 44d des ersten rohrförmigen Bereichs 44a angeordnet. Der zweite rohrförmige Bereich 43c ist ein ringförmiger Bereich, weshalb die Stabilität des zweiten Federblechs 43 insgesamt verbessert wird.
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Der äußere Stützbereich 43a erstreckt sich von dem Bodenbereich 43b zur gegenüberliegenden Seite des zweiten rohrförmigen Bereichs 43c und ist radial außerhalb des ersten Endes 49a des ersten Federsatzes 49 angeordnet. Der äußere Stützbereich 43a hindert das erste Ende 49a an einer Bewegung sowohl in der axialen als auch in der radialen Richtung nach außen. Der innere Stützbereich 43d erstreckt sich von dem Bodenbereich 43b der gegenüberliegenden Seite des zweiten rohrförmigen Bereichs 43c und ist radial innerhalb des ersten Endes 49a des ersten Federsatzes 49 angeordnet. Der innere Stützbereich 43d hindert das erste Ende 49a an einer Bewegung sowohl in der axialen als auch in der radialen Richtung nach innen.
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(5) Dritte Federbleche 47
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Wie in den 1 und 6(A) bis 6(C) gezeigt ist, ist jedes dritte Federblech 47 zwischen zweiten Enden 49b von benachbarten ersten Federsätzen 49 angeordnet und stützt die benachbarten zweiten Enden 49b sowohl in der radialen als auch in der axialen Richtung. Das dritte Federblech 47 hat einen Bodenbereich 47b, ein Paar von äußeren Stützbereichen 47a und ein Paar von inneren Stützbereichen 47d. Der Bodenbereich 47b liegt zwischen den benachbarten zweiten Enden 49b. Die äußeren Stützbereiche 47a des Paares erstrecken sich von dem Bodenbereich 47b in entgegengesetzten Drehrichtungen und sind radial außerhalb der zweiten Enden 49b der ersten Federsätze 49 angeordnet. Die äußeren Stützbereiche 47a schränken die zweiten Enden 49b in ihrer Bewegung sowohl in der axialen als auch in der radialen Richtung nach außen ein. Die inneren Stützbereiche 47d des Paares erstrecken sich von dem Bodenbereich 47b in entgegengesetzten Drehrichtungen und sind radial innerhalb der zweiten Enden 49b der ersten Federsätze 49 angeordnet. Die inneren Stützbereiche 47b schränken die zweiten Enden 49b in ihrer Bewegung sowohl in der axialen als auch in der radialen Richtung nach innen ein.
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<Betrieb>
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Der Betrieb der Schwungradanordnung 1 wird unter Bezugnahme auf die 7 bis 10 erläutert.
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Im Neutralzustand, in dem eine Kraftübertragung über die Schwungradanordnung 1 auf die Kupplungsscheibenanordnung nicht stattfindet, befindet sich das Schwungrad 1 in dem Zustand, der in 7 dargestellt ist. Wird die Kupplungsscheibenanordnung in dem Zustand an das zweite Schwungrad 3 gedrückt, erfolgt eine Übertragung der Kraft von der Antriebsmaschine über die Schwungradanordnung 1 und die Kupplungsscheibenanordnung auf das Getriebe. Insbesondere beginnt das erste Schwungrad 2, sich hinsichtlich des zweiten Schwungrads 3 in der Drehrichtung in Richtung auf die Antriebsseite zu drehen. Dadurch setzt die Kompression der ersten Federsätze 49 und der zweiten Federn 48 zwischen dem ersten Schwungrad 2 und dem zweiten Schwungrad 3 ein. Insbesondere werden die ersten Federsätze 49 und die zweiten Federn 48 in der Drehrichtung zwischen dem ersten Schwungrad 2 und den Übertragungsbereichen 33e des zweiten Schwungrads 3 zusammengedrückt.
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Auf diese Weise werden durch die beiden zweiten Federsätze 48 und die beiden ersten Federsätze 49, die in Reihe angeordnet sind, Torsionscharakteristiken mit einer relativ geringen Steifigkeit in der Schwungradanordnung 1 realisiert (Torsionscharakteristik A in 8).
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Ferner wird in dem Reibungserzeugungsmechanismus 5 ein Reibwiderstand erzeugt, wenn das erste Schwungrad 2 hinsichtlich des zweiten Schwungrads 3 gedreht wird. Dadurch entsteht in Drehrichtung ein Widerstand (d. h. ein Hysteresedrehmoment) zwischen dem ersten Schwungrad 2 und dem zweiten Schwungrad 3.
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Auf diese Weise werden durch den Reibungserzeugungsmechanismus 5 Torsionscharakteristiken mit einem relativ hohen Hysteresedrehmoment in der Schwungradanordnung 1 realisiert (Torsionscharakteristik A in 8).
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Bei einer fortgesetzten Drehung des ersten Schwungrads 2 hinsichtlich des zweiten Schwungrads 3 gelangt der erste rohrförmige Bereich 44a jedes ersten Federblechs 44 in Drehrichtung in Kontakt mit dem zweiten rohrförmigen Bereich 43c jedes zweiten Federblechs 43. Ferner gelangt der äußere Stützbereich 43a jedes zweiten Federblechs 43 in Drehrichtung in Kontakt mit dem äußeren Stützbereich 47a des dritten Federblechs 47. Dadurch wird Kraft von dem ersten Schwungrad 2 über die ersten Federbleche 44, die zweiten Federbleche 43 und das dritte Federblech 47 auf das zweite Schwungrad 3 übertragen.
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Hierbei wirkt eine hohe Kraft (Stoppdrehmoment) auf die ersten Federbleche 44, die zweiten Federbleche 43 und das dritte Federblech 47. Speziell beim Starten der Antriebsmaschine wird das benötigte Startdrehmoment von einem Startermotor (in den Figuren nicht dargestellt) unverzüglich in das erste Schwungrad 2 eingeleitet, wodurch das erste Schwungrad 2 sofort in Drehung gesetzt wird. Aus diesem Grund werden die ersten Federsätze 49 und die zweiten Federn 48 zwischen dem ersten Schwungrad 2 und dem zweiten Schwungrad 3 zusammengedrückt, während die ersten Federbleche 44, die zweiten Federbleche 43 und das dritte Federblech 47 in Kontakt miteinander gelangen. Jedoch wird die Kraft diskontinuierlich auf das erste Schwungrad 2 übertragen, bis sich die Drehzahl der Antriebsmaschine stabilisiert hat. Aus diesem Grund wiederum werden das erste Schwungrad 2 und das zweite Schwungrad 3 durch die elastische Kraft der ersten Federsätze 49 und der zweiten Federn 48 in der entgegengesetzten Richtung relativ zueinander gedreht. Folglich wird die Drehung des ersten Schwungrads 2 und des zweiten Schwungrads 3 relativ zueinander bis zur Stabilisierung der Drehzahl der Antriebsmaschine wiederholt.
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Bei einer wiederholten Drehung des ersten Schwungrads 2 und des zweiten Schwungrads 3 relativ zueinander wirkt wiederholt ein Stoppdrehmoment auf die ersten Federbleche 44, die zweiten Federbleche 43 und das dritte Federblech 47. Insbesondere bei einem Kontakt jedes ersten Federblechs 44 mit jedem zweiten Federblech 43 lediglich in deren äußeren Bereichen unterscheidet sich die Größe der Kraft, die auf den radial äußeren Bereich des ersten Federblechs 44 wirkt, in hohem Maß von der Größe der Kraft, die auf den radial inneren Bereich des ersten Federblechs 44 wirkt.
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Jedoch ist der Außendurchmesser jeder zweiten Feder 48 vorliegend kleiner als der jedes ersten Federsatzes 49, so dass in Reaktion darauf ein Bereich, der mit jedem zweiten Federblech 43 in Kontakt gelangt, ebenso wie der rohrförmige Bereich 44a jedes ersten Federblechs 44 rohrförmig ausgebildet ist. Dadurch wird die Stabilität jedes Federblechs 44 an sich verbessert, und es ist wahrscheinlich, dass bei einem Kontakt jedes ersten Federblechs 44 mit jedem zweiten Federblech 43 die Kraft gleichmäßig auf das erste Federblech 44 wirkt. Auf diese Weise lässt sich verhindern, dass das erste Federblech 44 beschädigt wird oder bricht.
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Ferner wirkt eine hohe Zentrifugalkraft auf die zweiten Federn 48, die ersten Federsätze 49, die ersten Federbleche 44, die zweiten Federbleche 43 und das dritte Federblech 47, wenn sich die Drehgeschwindigkeit der Antriebsmaschine erhöht und infolgedessen auch die Zentrifugalkraft. Dadurch werden die ersten Federbleche 44, die zweiten Federbleche 43 und das dritte Federblech 47 mit hoher Kraft an die innere Umfangsfläche des rohrförmigen Bereichs 21c des ersten Schwungrads 2 gedrückt.
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Da jedes zweite Federblech 43 die zweite Feder 48 und den ersten Federsatz 49 stützt, übersteigt speziell die Zentrifugalkraft, die auf jedes zweite Federblech 43 wirkt, die Zentrifugalkraft, die auf jedes erste Federblech 44 wirkt. Da das dritte Federblech 47 die beiden ersten Federsätze 49 stützt, übersteigt die Zentrifugalkraft, die auf das dritte Federblech 47 wirkt, ähnlich die Zentrifugalkraft, die auf jedes erste Federblech 44 wirkt. Wenn die ersten Federbleche 44 und das dritte Federblech 47 einer hohen Zentrifugalkraft ausgesetzt sind, erhöhen sich die Reibkraft, die zwischen jedem ersten Federblech 44 und dem rohrförmigen Bereich 21c erzeugt wird, und die Reibkraft, die zwischen dem dritten Federblech 47 und dem rohrförmigen Bereich 21c erzeugt wird. Dementsprechend kann ein Zustand hervorgerufen werden, in dem die ersten Federbleche 44 und das dritte Federblech 47 hinsichtlich des rohrförmigen Bereichs 21c in der Drehrichtung nicht bewegt werden. Während unter dieser Bedingung lediglich die zweite(n) Feder(n) 48 zusammengedrückt wird (werden), wird jeder erste Federsatz 49, der in Drehrichtung zwischen jedem zweiten Federblech 43 und dem dritten Federblech 47 angeordnet ist, nicht betätigt.
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Zum Beispiel wird, wie in den 9 und 10 dargestellt ist, nur eine der beiden zweiten Federn 48, die in der Drehrichtung durch den Übertragungsbereich 33e der Ausgangsplatte 33 beaufschlagt wird, zusammengedrückt. Die ersten Federbleche 44 werden hier hinsichtlich des ersten Schwungrads 2 nicht bewegt, weshalb die andere der beiden Federn 48, die in der Drehrichtung durch die erste Platte 21 und die zweite Platte 22 beaufschlagt wird, nicht zusammengedrückt wird.
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Wenn nur die zweite(n) Feder(n) 48 zusammengedrückt wird (werden), erhöht sich die Torsionssteifigkeit des Dämpfungsmechanismus 4 (Torsionscharakteristik C), wie in 8 dargestellt, im Vergleich zu der Konfiguration, bei der die beiden zweiten Federn 48 und die beiden ersten Federsätze 49 in Reihe zusammengedrückt werden.
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Bei vorliegender Schwungradanordnung 1 ist die Steifigkeit jeder zweiten Feder 48 (Torsionscharakteristik C in 8) jedoch geringer als die jedes ersten Federsatzes 49 (Torsionscharakteristik B in 8). Aus diesem Grund wird die Torsionssteifigkeit des Dämpfungsmechanismus 4 nicht bedeutend vergrößert, selbst wenn die zweite(n) Feder(n) 48 alleine zusammengedrückt wird (werden).
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Die Steifigkeit jeder zweiten Feder 48 ist daher geringer bemessen als die jedes ersten Federsatzes 49. Aus diesem Grund kann die vorliegende Schwungradanordnung 1 eine Verschlechterung der Leistung bei der Dämpfung von Vibrationen auch unter hohen Lastbedingungen verhindern, unter denen es leicht zu einem Ausfall der Betätigung des Dämpfungsmechanismus 4 kommen kann.
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Wie vorstehend beschrieben, kann darüber hinaus verhindert werden, dass jedes erste Federblech 44 beschädigt wird oder bricht, so dass die Dauerhaftigkeit der Schwungradanordnung 1 auch unter hohen Lastbedingungen verbessert wird.
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<Weitere Ausführungsbeispiele>
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Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebene beispielhafte Ausführungsform beschränkt. Vielfältige Änderungen und Modifikation sind möglich, ohne den Schutzrahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
- (1) In der vorstehend beschriebenen beispielhaften Ausführungsform sind die beiden zweiten Federn 48 jeweils an den beiden Enden der beiden ersten Federsätze 49 angeordnet. Es können jedoch unterschiedlich steife Federn an den beiden Enden der beiden ersten Federsätze 49 angeordnet sein. Auch in diesem Fall ist es vorteilhaft, den Außendurchmesser jeder alternativ vorgesehenen Feder kleiner als den Außendurchmesser jedes ersten Federsatzes 49 zu bemessen.
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Ferner können die beiden ersten Federsätze 49 unterschiedliche Steifigkeitspegel aufweisen.
- (2) In der vorstehend beschriebenen exemplarischen Ausführungsform können die zweiten Federbleche 43 und die erste Federbleche 44 mit dem ersten Schwungrad 2 gleiten. Jedoch können die zweiten Federbleche 43 und die ersten Federbleche 44 ebenso mit dem zweiten Schwungrad 3 gleiten. In diesem Fall werden die zweiten Federbleche 43 gegenüber dem zweiten Schwungrad 3 immobil, wenn die Drehgeschwindigkeit der Schwungradanordnung 1 höher wird. Anders als in der ersten beispielhaften Ausführungsform wird in diesem Fall nur eine der beiden zweiten Federn 48, die in der Drehrichtung durch das erste Schwungrad beaufschlagt wird, zusammengedrückt.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Schwungradanordnung
- 2
- erstes Schwungrad (exemplarisches erstes Rotationselement)
- 3
- zweites Schwungrad (exemplarisches zweites Rotationselement)
- 4
- Dämpfungsmechanismus
- 43
- zweites Federblech (exemplarisches zweites Blechplattenelement)
- 44
- erstes Federblech (exemplarisches erstes Blechplattenelement)
- 48
- zweite Feder (exemplarisches zweites elastisches Element)
- 49
- erster Federsatz (exemplarisches erstes elastisches Element)
- 5
- Reibungserzeugungsmechanismus