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Die
vorliegende Erfindung betrifft einen Torsionsschwingungsdämpfer,
wie er beispielsweise als Zweimassenschwungrad im Antriebsstrang
eines Fahrzeugs angeordnet werden kann, um Drehungleichförmigkeiten
im Drehmomentübertragungsweg zwischen einem Antriebsaggregat,
beispielsweise einer Brennkraftmaschine, und folgenden Systembereichen
eines Antriebsstrangs, also beispielsweise einer Kupplung oder eines
Getriebes, zu dämpfen.
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Derartige
Torsionsschwingungsdämpfer sind im Allgemeinen so aufgebaut,
dass eine Primärseite mit zwei Deckscheibenelementen ausgebildet
ist, von welchen eines mit einer Antriebswelle, also beispielsweise
der Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine, drehfest zu koppeln ist.
Die Deckscheibenelementen begrenzen einen Raumbereich, in welchem die
im Allgemeinen in Umfangsrichtung sich erstreckenden Dämpferfedern
aufgenommen sind. Diese stützen sich in Umfangsrichtung
bezüglich der Deckscheibenelemente und eines im Wesentlichen
die Sekundärseite bereitstellenden Zentralscheibenelements
ab und ermöglichen somit unter ihrer eigenen Kompression
eine Relativdrehung zwischen der Primärseite und der Sekundärseite.
Das Zentralscheibenelement ist im Allgemeinen an dem motorseitig angeordneten
Deckscheibenelement über eine ringartig ausgebildete Lageranordnung
radial und axial gelagert und somit zentriert. Ein an dem anderen Deckscheibenelement
angeordnetes Vorspannelement presst das Zentralscheibenelement gegen
die Lageranordnung und sorgt somit dafür, dass das Zentralscheibenelement
in definierter axialer und radialer Positionierung bezüglich
der Primärseite gehalten ist. Gleichzeitig ist auf diese
Art und Weise der die Dämpferelemente enthaltende Raumbereich,
der im Allgemeinen mit einem viskosen Medium, wie z. B. Fett, gefüllt
ist, nach radial innen dicht abgeschlossen.
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Ein
Nachteil derartiger Anordnungen liegt darin, dass auf Grund mangelnder
axialer Flexibilität zwischen der Primärseite
und der Sekundärseite Schwingungsanregungen entstehen oder übertragen werden
können, die sich im Antriebsstrang spürbar machen.
Auch können Fehlfunktionen bzw. Verformungen entstehen,
die zum Ausfall oder zu einem übermäßigen
Verschleiß führen können.
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Aus
der
WO 2007/000131
A2 ist ein Kupplungssystem mit einem Torsionsschwingsdämpfer bekannt.
Die beiden primärseitig angeordneten Deckscheibenelemente
sind bezüglich des sekundärseitig angeordneten
Zentralscheibenelements über im Schnitt im Wesentlichen
L-förmige Lagerringe und zwischen diesen Lagerringen und
dem Deckscheibenelement angeordnete ringartig ausgebildete Abstütz-
bzw. Dichtelemente axial abgestützt. Durch diese Abstützung
wird eine geringe Axialbewegbarkeit des Zentralscheibenelements,
also der Sekundärseite, bezüglich der Deckscheibenelemente,
also der Primärseite, ermöglicht. Diese Axialbewegbarkeit ist
begrenzt dadurch, dass die axial angestellten Abstützelemente
zwischen dem Zentralscheibenelement und einem jeweils zugeordneten
Lagerring in axialer Richtung maximal komprimiert, also auf Block gesetzt
werden.
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Es
ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Torsionsschwingungsdämpfer
vorzusehen, welcher bei verbesserter Entkopplungsgüte zwischen
Primärseite und Sekundärseite einer geringeren Überlastungsgefahr
unterliegt.
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Erfindungsgemäß wird
diese Aufgabe gelöst durch einen Torsionsschwingungsdämpfer,
insbesondere für den Antriebsstrang eines Fahrzeugs, umfassend
eine Primärseite und eine gegen die Wirkung einer Dämpferelementenanordnung
um eine Drehachse bezüglich der Primärseite drehbare
Se kundärseite, wobei eine Seite von Primärseite
und Sekundärseite zwei in axialem Abstand zueinander liegende
Deckscheibenelemente aufweist und die andere Seite von Primärseite
und Sekundärseite ein zwischen die Deckscheibenelemente
eingreifendes Zentralscheibenelement aufweist und die Dämpferelemente
der Dämpferelementenanordnung bezüglich der Deckscheibenelemente
und des Zentralscheibenelements zur Drehmomentübertragung
abgestützt sind, wobei das Zentralscheibenelement bezüglich
jedem der Deckscheibenelemente über ein Abstützfederelement
axial beweglich abgestützt ist und durch die Abstützfederelemente
axial bezüglich der Deckscheibenelemente zentriert gehalten
ist, wobei ferner wenigstens einem der Abstützfederelemente
eine Überlastschutzanordnung zur Begrenzung der Relativaxialbewegung
zwischen der Primärseite und der Sekundärseite
unter Kompression dieses Abstützfederelements zugeordnet
ist.
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Bei
dem erfindungsgemäß aufgebauten Torsionsschwingungsdämpfer
ist einerseits durch die beiden Abstützfederelemente dafür
gesorgt, dass im Bereich von deren Kompressibilität ein
Axialbewegungsspiel zwischen Primärseite und Sekundärseite ermöglicht
ist, so dass die Gefahr axialer Schwingungsübertragungen
oder Anregungen deutlich vermindert ist. Gleichzeitig ist dadurch,
dass zumindest einem Abstützfederelement eine Überlastschutzanordnung
zugeordnet ist, welche die Axialbewegung zwischen der Primärseite
und der Sekundärseite dann, wenn dieses Abstützfederelement
komprimiert, also axial verstärkt belastet wird, dafür
gesorgt, dass eine übermäßige Stauchung,
die zu einer Beschädigung oder einem Umschnappen eines
Abstützfederelements führen könnte, vermieden
wird.
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Insbesondere
dann, wenn der Torsionsschwingungsdämpfer nasslaufend ausgebildet
ist, ist es vorteilhaft, wenn die Abstützfederelemente
ringartig ausgebildet sind und einen von den Deckscheibenelementen
begrenzten und die Dämpferelementenanordnung enthaltenden
Raumbereich beidseits des Zentralscheibenelements abschließen.
Somit übernehmen die Abstützfederelemente nicht
nur die Funktionalität der Zentrierung zwischen Primär seite und
Sekundärseite, sondern erfüllen gleichzeitig auch
eine Dichtungsfunktionalität, die einerseits den Austritt
von in dem Raumbereich vorhandenem viskosen Medium verhindert, andererseits
auch den Eintritt von Verunreinigungen in diesen Raumbereich ausschließt.
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Die
Abstützfederelemente können beispielsweise als
Tellerfedern ausgebildet sein.
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Bei
einer besonders vorteilhaften Ausgestaltungsvariante wird vorgeschlagen,
dass die in Zuordnung zu einem Abstützfederelement vorgesehene Überlastschutzanordnung
ringartig ausgebildet ist und bezüglich des Zentralscheibenelements oder/und
eines mit dem Abstützfederelement zusammenwirkenden Deckscheibenelements
mit Axialbewegungsspiel angeordnet und axial abstützbar
ist.
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Um
insbesondere im Bereich der Abstützung eines Abstützfederelements
für definierte Reibverhältnisse bei Relativdrehung
zwischen der Primärseite und der Sekundärseite
sorgen zu können, wird vorgeschlagen, dass das Abstützfederelement
bezüglich des Zentralscheibenelements oder des mit diesem
zusammenwirkenden Deckscheibenelements über die Überlastschutzanordnung
abgestützt ist.
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Dabei
kann weiter vorgesehen sein, dass die Überlastschutzanordnung
einen vorzugsweise aus Kunststoffmaterial aufgebauten Überlastschutzring umfasst.
Eine Überlastung eines derartigen Überlastschutzrings
aus Kunststoffmaterial durch die Belastung, welche das Abtützelement
ausübt, kann dadurch ausgeschlossen werden, dass das Abstützfederelement
an dem Überlastschutzring über einen Druckring
abgestützt ist, wobei der Druckring vorzugsweise aus Metallmaterial
aufgebaut ist.
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Bei
einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltungsvariante kann vorgesehen
sein, dass der Überlastschutzring wenigstens im Abstützbereich
bezüglich des Zentralscheibenelements oder/und des Deckscheibenelements
flexibel ausgebildet ist. Diese flexible Ausgestaltung hat einerseits
zur Folge, dass dann, wenn die Überlastschutzanordnung
mit dem Zentralscheibenelement oder dem Deckscheibenelement in Kontakt
tritt, dies nicht schlagartig erfolgt, sondern durch die Flexibilität
eine Bewegungsdämpfung erfolgt. Weiterhin wird durch diese
Flexibilität auch eine durch die Überlastschutzanordnung
eingeführte Dichtfunktion dann, wenn diese Überlastschutzanordnung
aktiv ist, verbessert. Dies macht sich insbesondere dann vorteilhaft
bemerkbar, wenn der durch die Deckscheibenelemente begrenzte Raumbereich
im Herstellungsvorgang mit viskosem Medium zu befüllen
ist, welches dann nur erschwert über die Überlastschutzanordnung
und auch das zugeordnete Abstützfederelement entweichen
kann.
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Um
diese Befüllung in einfacher Weise zu ermöglichen,
wird vorgeschlagen, dass radial außerhalb der Überlastschutzanordnung
in dem Deckscheibenelement wenigstens eine Öffnung zum
Befüllen des von den Deckscheibenelementen begrenzten Raumbereichs
mit Fluid vorgesehen ist. Die wenigstens eine Öffnung kann
im radialen Bereich des Abstützfederelements angeordnet
sein.
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Der
ungewünschte Austritt von viskosem Medium beim Befüllvorgang
nach radial innen kann dadurch noch weiter unterbunden werden, dass
das Abstützfederelement bezüglich des Deckscheibenelements
radial innerhalb der wenigstens einen Öffnung abgestützt
ist, wobei dann vorzugsweise noch vorgesehen sein kann, dass die Überlastschutzanordnung
bezüglich des Deckscheibenelements über das Abstützfederelement
axial abstützbar ist.
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Bei
einer baulich sehr einfach zu realisierenden Ausgestaltungsform
kann vorgesehen sein, dass die Überlastschutzanordnung
mit dem zugeordneten Abstützfederelement einteilig ausgebildet
ist.
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Weiterhin
wird vorgeschlagen, dass die Dämpferelementenanordnung
in ei nem von den Deckscheibenelementen begrenzten Raumbereich mit
einem Axialbewegungsspiel angeordnet ist, welches wenigstens dem
durch die wenigstens einem Abstützfederelement zugeordnete Überlastschutzanordnung
zugelassenen Axialbewegungsspiel zwischen der Primärseite
und der Sekundärseite entspricht. Auf diese Art und Weise
ist sichergestellt, dass die Relativaxialbewegbarkeit zwischen Primärseite
und Sekundärseite durch die das Drehmoment zwischen diesen übertragende
Dämpferelementenanordnung nicht in übermäßigem
Ausmaß beeinträchtigt wird.
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Um
unter Beibehaltung einer gewissen Radialrelatiwerlagerbarkeit zwischen
Primärseite und Sekundärseite gleichwohl auch
eine definierte Radialrelativpositionierung sicherzustellen, wird
weiter vorgeschlagen, dass die Überlastschutzanordnung
bezüglich des Zentralscheibenelements oder/und des mit dem
zugeordneten Abstützfederelement zusammenwirkenden Deckscheibenelements
mit Radialbewegungsspiel angeordnet und radial abstützbar
ist.
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Hierzu
kann beispielsweise vorgesehen sein, dass ein Element von Zentralscheibenelement und
Deckscheibenelement einen die Überlastschutzanordnung radial
zentrierenden Zentrierbereich aufweist und das andere Element von
Zentralscheibenelement und Deckscheibenelement einen bei Relativradialbewegung
zwischen der Primärseite und der Sekundärseite
in Zentrieranlage an der Überlastschutzanordnung bringbaren
Gegenzentrierbereich aufweist.
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Um
im Anlagebereich der Überlastschutzanordnung bezüglich
des Zentralscheibenelements bzw. auch des zugeordneten Deckscheibenelements definierte
Bewegungs- bzw. Reibverhältnisse vorsehen zu können,
wird weiter vorgeschlagen, dass die Überlastschutzanordnung
bezüglich einem Element von Zentralscheibenelement und
Deckscheibelement drehfest gehalten ist.
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Die
Ankopplung eines erfindungsgemäß aufgebauten Torsionsschwingungsdämpfers
an in einem Antriebsstrang folgende Systembereiche kann bei spielsweise
dadurch realisiert werden, dass an einer Seite von Primärseite
und Sekundärseite eine Verzahnungsformation vorgesehen
ist zur Kopplung mit einer Gegenverzahnungsformation an einer dem Drehmomentenfluss
folgenden Komponente.
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Derartige
Verzahnungseingriffe sind, um diesen Eingriff überhaupt
herstellen zu können, im Allgemeinen mit einem gewissen
Umfangsbewegungsspiel behaftet. Dies kann insbesondere im Leerlaufzustand,
also einem Zustand, in welchem keine oder nur geringe Drehmomente
zu übertragen sind, zu Klappergeräuschen der gegeneinander
anschlagenden Zahnflanken führen. Um dem entgegenzutreten, wird
weiter vorgeschlagen, dass der Verzahnungsformation eine Umfangsvorspannanordnung
zugeordnet ist, welche die Verzahnungsformation in Umfangsrichtung
unter Vorspannung an der Gegenverzahnungsformation hält.
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Die
vorliegende Erfindung wird nachfolgend mit Bezug auf die beiliegenden
Figuren detailliert beschrieben. Es zeigt:
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1 eine
Teil-Längsschnittansicht eines Torsionsschwingungsdämpfers;
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2 das
im Kreis II in 1 enthaltene Detail vergrößert;
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3 eine
Teil-Längsschnittansicht eines alternativ aufgebauten Torsionsschwingungsdämpfers;
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4 das
im Kreis IV in 3 enthaltene Detail vergrößert;
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5 eine
der 4 entsprechende Ansicht einer alternativen Ausgestaltungsform;
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6 eine
der 4 entsprechende Ansicht einer alternativen Ausgestaltungsform;
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7 eine
der 4 entsprechende Ansicht einer alternativen Ausgestaltungsform;
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8 eine
der 4 entsprechende Ansicht einer alternativen Ausgestaltungsform;
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9 eine
Teil-Längsschnittansicht eines alternativ aufgebauten Torsionsschwingungsdämpfers;
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10 das
im Kreis X in 9 enthaltene Detail vergrößert.
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Die 1 und 2 zeigen
eine erste Ausgestaltungsform eines Torsionsschwingungsdämpfers 10.
Eine Primärseite 12 des Torsionsschwingungsdämpfers 10 umfasst
zwei Deckscheibenelemente 14, 16. Das Deckscheibenelement 16 weist
radial außen einen in Richtung einer Drehachse A sich erstreckenden,
im Wesentlichen zylindrischen Ansatz 18 auf, mit welchem
das Deckscheibenelement 14 in seinem radial äußeren
Bereich beispielsweise durch Verschweißung fest verbunden
ist, so dass von diesen Deckscheibenementen 14, 16 ein
allgemein mit 20 bezeichneter Raumbereich begrenzt ist.
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Die
Primärseite 12 ist mit einer Antriebswelle, beispielsweise
einer Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine, drehfest zu verbinden,
wobei dies beispielsweise auch über eine Elektromaschine
eines Hybridantriebs erfolgen kann. Dabei kann dann die Primärseite 12 mit
dem Rotor drehfest verbunden sein. Die diese Elektromaschine und
den Torsionsschwingungsdämpfer 10 umfassende Baugruppe kann
dann an der Antriebswelle vormontiert werden.
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Eine
Sekundärseite 22 umfasst ein in den Raumbereich 20,
also zwischen die beiden Deckscheibelemente 14, 16 eingreifendes
Zentralscheibenelement 24. Dieses wirkt in seinem radial äußeren
Bereich mit Abstützabschnit ten 26 mit den nur symbolisch
dargestellten Dämpferelementen 28, z. B. Schraubendruckfedern,
einer Dämpferelementenanordnung 30 zusammen. In
entsprechender Weise sind an den Deckscheibenelementen 14, 16 entweder
integral angeformt oder durch Vernietung oder dergleichen festgelegt
Abstützabschnitte 32, 34 vorgesehen,
an welchen sich die Dämpferelemente 28 zur Drehmomentübertragung
zwischen der Primärseite 12 und der Sekundärseite 22 in
Umfangsrichtung abstützen können.
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Radial
innen ist das Zentralscheibenelement 24 mit einer Verzahnungsformation 36 ausgebildet, die
in Kämmeingriff steht mit einer Gegenverzahnungsformation 38 an
einer im Drehmomentenfluss folgenden Baugruppe, beispielsweise dem
Gehäuse 40 einer Doppelkupplung. Diese Doppelkupplung
ist dann getriebeseitig festgelegt, so dass beim axialen Zusammenführen
des Getriebes mit der Doppelkupplung einerseits und des Antriebsmotors
mit dem Torsionsschwingungsdämpfer 10 andererseits
der Kämmeingriff zwischen der Verzahnungsformation 36 und
der Gegeverzahnungsformation 38 hergestellt werden kann.
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Da
derartige Kämmeingriffe im Allgemeinen mit einem zumindest
geringen Umfangsbewegungsspiel ausgebildet sind, das insbesondere
im Leerlaufzustand zu Klappergeräuschen der aneinander
anschlagenden Zahnflanken führen kann, ist eine allgemein
mit 42 bezeichnete Vorspannanordnung vorgesehen. Diese
umfasst über den Umfang verteilt beispielsweise mehrere
Vorspannfedern 44, die am Zentralscheibenelement 24 einerseits
und einem ebenfalls mit einer Verzahnungsformation 46 ausgebildeten
ringartigen Eingriffselement 48 andererseits in Umfangsrichtung
abgestützt sind. Die beiden Verzahnungsformationen 36, 46,
welche beide in die Gegenverzahnungsformation 38 eingreifen,
sind also in Umfangsrichtung bezüglich einander vorgespannt, so
dass Klappergeräusche insbesondere im Leerlaufzustand im
Bereich dieser Kupplung nicht entstehen können. Durch diese
Vorspannung ist jedoch die im Allgemeinen vorhandene Axialbewegbarkeit
im Bereich dieser Kopplung eingeschränkt, da die Verzahnungsformationen 36, 46 unter
Vorspannung und mithin erhöhter Reibung an der Gegenverzahnungsformation 38 abgestützt
sind.
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Man
erkennt in den 1 und 2 deutlich,
dass das Zentralscheibenelement 24, also im Wesentlichen
auch die Sekundärseite 22, bezüglich der
Deckscheibenelemente 14, 16, also im Wesentlichen
der Primärseite 12, nicht durch eine starre Axial-
bzw. Radiallagerung abgestützt ist. Vielmehr erkennt man
in 2 zwei beispielsweise als Tellerfedern ausgebildete
Abstützfederelemente 50, 52. Das in der
Darstellung der 2 links, also motorseitig angeordnete
Abstützfederelement 50 stützt sich mit seinem
radial inneren Endbereich an dem Deckscheibenelement 14 ab.
Mit seinem radial äußeren Endbereich ist es an
der motorseitigen Oberfläche des Zentralscheibenelements 24 abgestützt.
Das Abstützfederelement 52 stützt sich
mit seinem radial inneren Bereich am Zentralscheibenelement 24 ab
und stützt sich mit seinem radial äußeren
Bereich am Deckscheibenelement 16.
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Die
beiden Abstützfederelemente 50, 52 sind einerseits
unter Vorspannung eingebaut und andererseits hinsichtlich der durch
diese bereitgestellten Federkräfte so aufeinander abgestimmt,
dass das Zentralscheibenelement 24 bezüglich der
Primärseite 12, d. h. der Deckscheibenelemente 14, 16,
axial zentriert, also in definierter Positionierung ohne axialem
und radialem Anlagekontakt gehalten ist. Somit ist im Ausmaß der
Kompressibilität dieser Abstützfederelemente 50, 52 eine
Axialrelativbewegbarkeit der Primärseite 12 bezüglich
der Sekundärseite 22 möglich, was insbesondere
dann von Vorteil ist, wenn im Bereich der Kopplung der Verzahnungsformationen 36, 46 mit
der Gegenverzahnungsformation 38 ein Axialbewegungsspiel
durch eine vergleichsweise starre bzw. reibungsbehaftete Kopplung
nicht möglich ist. Hierzu ist es weiterhin von Vorteil,
wenn die axiale Abmessung der Dämpferelemente 28 auf
den entsprechenden axialen Anstand der Deckscheibenelemente 14, 16 in
demjenigen Bereich, in welchem die Dämpferelemente 28 positioniert
sind, so abgestimmt ist, dass auch hier eine Axialbewegung der Dämpferelemente 28 zwischen
den Deckscheibenelementen 14, 16 zumindest in
demjenigen Ausmaß, in welchem das Zentralscheibenelement 24 sich
bezüglich der Primärseite 12 bewegen
kann, ermöglicht ist. Somit können die Dämpferelemente 28 sich
zusammen mit dem Zentralscheibenelement 24 axial bewegen,
so dass ein zu einem Verschleiß führendes Einarbeiten
dort, wo die Dämpferelemente 28 bzw. diese abstützende
Federteller oder dergleichen an den Abstützabschnitten 26 des
Zentralscheibenelements 24 abgestützt sind, vermieden
wird.
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Um
insbesondere die Bewegung des Zentralscheibenelements 24 in
Richtung auf das Deckscheibenelement 14, also auch auf
einen Antriebsmotor zu, zu begrenzen und das Abstützfederelement 50 vor
zu starker Kompression und mithin einer Überlastung zu
schützen, ist diesem Abstützfederelement 50 eine
Allgemein mit 54 bezeichnete Überlastschutzanordnung
zugeordnet. Diese umfasst im dargestellten Ausgestaltungsbeispiel
einen Überlastschutzring 56. Dieser ist mit L-förmigem
Schnittprofil ausgebildet und liegt mit einem im Wesentlichen radial
sich erstreckenden L-Schenkel nach radial außen an einem
Zentrierbereich 58 des Zentralscheibenelements 24 an.
Ein sich im Wesentlichen axial erstreckender L-Schenkel erstreckt
sich in eine im radial inneren Bereich des Deckscheibenelements 14 gebildete
ringartige Aussparung 60 hinein und endet im axial unbelasteten
Zustand mit einem definierten Abstand in axialer Richtung vor dem
Deckscheibenelement 14 bzw. in radialer Richtung vor einem
Gegenzentrierbereich 62 am Deckscheibenelement 14.
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Bewegt
sich das Zentralscheibenelement 14 in axialer Richtung
bezüglich der Primärseite 12 in Richtung
auf einen Antriebsmotor zu, so kann diese Bewegung so lange andauern,
bis der Überlastschutzring 56 axial am Deckscheibenelement 14 anstößt.
In diesem Zustand ist vorzugsweise das Abstützfederelement 50 noch
nicht vollständig komprimiert, also nicht vollständig
plattgedrückt, so dass es vor Überlastung geschützt
werden kann und insbesondere auch die Gefahr, dass es umschnappt
und sich in der anderen Richtung verformt, vermieden wird. Gleichzeitig
wird durch den Überlastschutzring 56 bei Ermöglichung
einer Radialrelativbewegbarkeit zwischen der Primärseite
und der Sekundärseite 22 durch das Zusammenwirken
desselben mit dem Zentrierbereich 58 am Zentralscheibenelement 24 einerseits
und dem Gegenzentrierbereich 62 am Deckscheibenelement 14 andererseits
die maximal mögliche Radialrelativbewegung zwischen der
Primärseite 12 und der Sekundärseite 22 auf
ein zulässiges Ausmaß begrenzt.
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Ein
weiterer Aspekt des Vorsehens der Überlastschutzanordnung 54 mit
dem Überlastschutzring 56 ist das Unterstützen
eines fluiddichten Abschlusses im Angrenzungsbereich zwischen dem
Deckscheibenelement 14 und dem Zentralscheibenelement 24.
Man erkennt in den 1 und 2, dass im
Deckscheibenelement 14 in demjenigen radialen Bereich,
in welchem auch das Abstützfederelement 50 liegt,
zumindest eine Öffnung 64 gebildet, durch welche
hindurch viskoses Medium in den Raumbereich 20 eingefüllt
werden kann. Dieses Einfüllen erfolgt auch auf Grund der
geringen Fließfähigkeit des viskosen Mediums unter
Druck, wobei die Gefahr besteht, dass durch die dabei entstehende
Belastung des Abstützfederelements 50 dieses radial
innen vom Deckscheibenelement 14 abhebt und somit eine Leckage
des viskosen Mediums entsteht. Diese Leckage kann zur Folge haben,
dass die tatsächlich in den Raumbereich 20 gelangende
Menge des viskosen Mediums undefiniert ist, insbesondere nicht ausreichend
viskoses Medium eingefüllt wird, um die gewünschte
Schmierwirkung bzw. Viskositätsdämpfungswirkung
erlangen zu können. Aus diesem Zweck kann bei dem in den 1 und 2 dargestellten
Aufbau so vorgegangen werden, dass zum Befüllen des Raumbereichs 20 mit
dem viskosen Medium zunächst das Deckscheibenelement 14 axial bezüglich
des Zentralscheibenelements 24 so verschoben wird, dass
der Überlastschutzring 56 mit seinem axial sich
erstreckenden L-Schenkel in Anlage am Deckscheibenelement 14 kommt
und durch die somit hergestellte Anpressung ein gegen den Austritt von
viskosem Medium sicherer Abschluss erzielt wird. Die dann möglicherweise
hinter dem Abstützfederelement 50 sich ansammelnde
Menge des viskosen Mediums ist kalkulierbar und kann beim Befüllen berücksichtigt
werden. Nach dem Einfüllen des viskosen Mediums wird selbstverständlich
die bzw. jede der Öffnungen 64 durch einen Verschlusspropfen oder
dergleichen fluiddicht abgeschlossen, so dass weder viskoses Medium
austreten kann, noch Verunreinigungen eintreten können.
Im Betrieb ist der Raumbereich 20 dann an beiden axialen
Seiten des Zentralscheibenelements 24 durch die Abstützfederelemente 50, 52 gegen
den Austritt von viskosem Medium einerseits und gegen den Eintritt
von Verunreinigungen andererseits abgeschlossen.
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Der Überlastschutzring 56 ist
vorzugsweise aus Kunststoffmaterial hergestellt, das eine gewisse Elastizität
bzw. Flexibilität aufweist. Auf diese Art und Weise wird
es möglich, diesen am Zentralscheibenelement 24 leicht
durch Presspassung in dem Zentrierbereich 58 zu halten,
so dass auch im Betrieb der Überlastschutzring 56 seine
definierte Positionierung am Zentralscheibenelement 24 beibehält.
Die Flexibilität unterstützt weiterhin die Abschlusswirkung dann,
wenn zum Befüllen des Raumbereichs 20 mit viskosem
Medium der Überlastschutzring 56 gegen das Deckscheibenelement 14 gepresst
ist. Weiterhin wird durch die Ausgestaltung mit flexiblem, also
in gewissem Ausmaß nachgiebigem Material eine Anschlagdämpfung
erhalten, wenn das Zentralscheibenelement 24 spontan axial
in Richtung auf das Deckscheibenelement 14 zu bewegt wird.
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Eine
abgewandelte Ausgestaltungsform eines Torsionsschwingungsdämpfers
ist in den 3 und 4 gezeigt.
Hier sind Komponenten, welche vorangehend beschriebenen Komponenten
hinsichtlich Aufbau bzw. Funktion entsprechen, mit dem gleichen
Bezugszeichen unter Hinzufügung des Anhangs "a" bezeichnet.
Der Aufbau des Torsionsschwingungsdämpfers 10a entspricht
grundsätzlich dem vorangehend Beschriebenen, insbesondere
insofern, als die beiden Deckscheibenelemente 14a, 16a und
das Zentralscheibenelement 24a betroffen sind. Es wird
daher im Folgenden im Wesentlichen nur auf die zu der vorangehend
beschriebenen Ausgestaltungsform bestehenden Änderungen
eingegangen.
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Man
erkennt insbesondere in 4, dass das Abstützfederelement 50a,
welchem eine Überlastschutzanordnung 54a zugeordnet
ist, in seinem radial inneren Bereich bezüglich des Deckscheibenelements 14a über
diese Überlastschutzanordnung 54a axial abgestützt
ist. Hier besteht also ein radialer Überlapp zwischen dem
nach radial außen sich erstreckenden L-Schenkel des Überlastschutzrings 56a und
dem Abstützfederelement 50a. Radial innen ist
der Überlastschutzring 56a an einem nunmehr am Deckscheibenelement 14a vorgesehenen
Zentrierbereich 58a radial zentriert. Der Gegenzentrierbereich 62a ist
nunmehr durch eine axiale Abstufung des Zentralscheibenelements 24a bereitgestellt.
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Die Überlastschutzanordnung 54a umfasst in
dem in den 3 und 4 gezeigten
Ausgestaltungsbeispiel einen Druckring 66a, welcher den
nach radial außen sich erstreckenden L-Schenkel des Überlastschutzrings 56a überdeckt
und radial außen axial übergreift. Während
auch hier der Überlastschutzring 56 aus vorzugsweise
flexiblem Kunststoffmaterial aufgebaut ist, ist der Druckring 66a aus
Metallmaterial aufgebaut. Neben der Tatsache, dass dadurch eine übermäßige
Belastung und Abnutzung des Überlastschutzrings 56a durch
direkten Kontakt mit dem Abstützfederelement 50a vermieden
wird, ergibt sich dadurch eine hinsichtlich der Reibwerte besonders
vorteilhafte Variante. Durch die Auswahl des Aufbaumaterials des Überlastschutzrings 56a wird
des möglich, im Kontaktbereich desselben zum Deckscheibenelement 14a besonders
günstige Reibverhältnisse vorzusehen, so dass
bei Relativdrehung zwischen der Primärseite 12a und
der Sekundärseite 22a primär der Überlastschutzring 56a sich
gleitreibend entlang des radial inneren Bereich des Deckscheibenelements 14a bewegen
wird, während dort, wo Metalloberflächen aneinander
anliegen, keine Gleitreibung auftreten wird. Hier könnte
beispielsweise auch vorgesehen sein, dass das Abstützfederelement 50a mit
dem Druckring 66a drehfest verkoppelt ist. Ebenso kann
eine drehfeste Verbindung zwischen dem Überlastschutzring 56a und
dem Druckring 66a vorgesehen sein.
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Für
das Aufbaumaterial des Überlastschutzrings 56a können
insbesondere auch faserverstärkte Kunststoffe eingesetzt
werden, die einerseits hinsichtlich der Reibwerte optimiert sind,
andererseits jedoch auch eine hervorragende Haltbarkeit aufweisen.
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Ebenso
wie bei der vorangehend beschriebenen Ausgestaltungsform erfüllt
die Überlastschutzanordnung 54a hier auch die
Funktionalität des Erzeugens eines dichten Abschlusses
zwischen dem Deckscheibenelement 14a und dem Zentralscheibenelement 24a zum
Befüllen des Raumbereichs 20a.
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Eine
weitere Ausgestaltungsform eines Torsionsschwingungsdämpfers
ist in 5 gezeigt. Hier sind Komponenten, welche vorangehend
beschriebenen Komponenten hinsichtlich Aufbau bzw. Funktion entsprechen,
mit dem gleichen Bezugszeichen unter Hinzufügung des Anhangs
"b" bezeichnet. Auch hier wird im Folgenden lediglich auf die vorangehend
beschriebenen Ausgestaltungsformen bestehenden Unterschiede eingegangen.
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Die
in 5 gezeigte Ausgestaltungsvariante entspricht weitestgehend
der vorangehend mit Bezug auf die 1 bereits
beschriebenen Ausgestaltungsform. Man erkennt jedoch, dass der Überlastschutzring 56b in
seinem radial äußeren, mit dem Abstützfederelement 50b sich
radial überlappenden Abschnitt einen axialen Ansatz 68b aufweist.
Bei axialer Bewegung des Zentralscheibenelements 24b auf das
Deckscheibenelement 14b zu kommt zunächst dieser
axiale Ansatz 68b in Kontakt mit dem radial inneren Bereich
des Abstützfederelements 50b, um somit die Sekundärseite 22b axial
bezüglich der Primärseite 12b abzustützen.
Gleichzeitig presst dabei der Überlastschutzring 56b das
Abstützfederelement 50b mit seinem radial inneren
Bereich gegen das Deckscheibenelement 14b, so dass auch
beim Befüllen des Raumbereichs 20b mit viskosem
Medium die Gefahr des Abhebens des Abstützfederelements 50b vermieden
wird. Zu diesem Zweck ist es auch vorteilhaft, wenn der Überlastschutzring 56b zumindest
im Bereich des axialen Ansatzes 68b elastisch ausgeführt
ist, um beispielsweise eine weitere Kompression des Überlastschutzrings 56b zuzulassen,
so dass er auch mit seinem radial inneren und axial sich erstreckenden
L-Schenkel bei weiterer Belastung in Anlage am Deckscheibenelement 14b gelangen kann
und dieser radial innere, axial sich erstreckende L-Schenkel nicht
nur die Funktionalität der Radialzentrierung in Zusammenwirkung
mit dem Gegenzentrierbereich 62b erfüllt.
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Bei
der in 6 dargestellten Ausgestaltungsform sind Bauteile,
welche vorangehend beschriebenen Bauteilen hinsichtlich Funktion
bzw. Aufbau entsprechen, mit dem gleichen Bezugszeichen unter Hinzufügung
eines Anhangs "c" bezeichnet.
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Bei
dieser Ausgestaltungsform ist der grundsätzlich wieder
mit L-förmigem Schnittprofil ausgebildete Überlastschutzring 56c im
Angrenzungsbereich der beiden L-Schenkel mit einem Bund 70c versehen,
welcher dem radial inneren Endbereich des Deckscheibenelements 14c mit
axialem Abstand gegenüber liegt. Der axial sich erstreckende
L-Schenkel übergreift das Deckscheibenelement 14c radial innen
in axialer Richtung und liegt dem daran vorgesehenen Gegenzentrierbereich 62c mit
radialem Abstand gegenüber. Auf diese Art und Weise ist
sowohl für die Axialrelativbewegung als auch für
die Radialrelativbewegung wieder ein definiertes Ausmaß vorgegeben.
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Ein
wesentlicher Vorteil dieser Ausgestaltungsform ist die einfachere
Herstellbarkeit, da am Deckscheibenelement 14c keinerlei
Umfangsnuten oder dergleichen vorgesehen werden müssen.
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Bei
der in 7 dargestellten Ausgestaltungsform eines Torsionsschwingungsdämpfers
sind Bauteile, welche vorangehend beschriebenen Bauteilen hinsichtlich
Aufbau bzw. Funktion entsprechen, mit dem gleichen Bezugszeichen
unter Hinzufügung eines Anhangs "d" bezeichnet.
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Der Überlastschutzring 56d weist
hier über den Umfang verteilt vorzugsweise mehrere Rastarme 72d auf,
welche den radial inneren Endbereich des Deckscheibenelements 14d axial übergreifen und
an seiner vom Überlastschutzring 56d abgewandten
Seite radial übergreifen. Somit ist der Überlastschutzring 56d am
Deckscheibenelement 14d bzw. dem radial innen dort gebildeten
Zentrierbereich 58d axial fest und radial zentriert gehalten.
Er liegt dem Zentralscheibenelement 24d sowohl in radialer Richtung
als auch in axialer Richtung mit geringem Abstand gegenüber,
so dass auch hier Radial- und Axialbewegungen in definiertem Ausmaß zugelassen sind,
zum Befüllen des Raumbereichs 20d jedoch ein dichter
Abschluss nach innen hin durch die Anlage des Überlastschutzrings 56d am
Zentralscheibenelement 24d erreicht werden kann. Der Überlastschutzring 56d ist
hier durch die Rastarme 72d definiert und gegen Verkanten
gesichert am Deckscheibenelement 14d gehalten.
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In 8 ist
eine Ausgestaltungsform gezeigt, bei welcher Bauteile, welche vorangehend
beschriebenen Komponenten hinsichtlich Aufbau bzw. Funktion entsprechen,
mit dem gleichen Bezugszeichen unter Hinzufügung des Anhangs
"e" bezeichnet sind.
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Bei
dieser Ausgestaltungsform sind die beiden Abstützfederelemente 50e, 52e zueinander
gegenläufig geschirmt ausgebildet und mit ihrem radial inneren
Bereich durch eine Mehrzahl von Nietbolzen 74e oder dergleichen
am Zentralscheibenelement 24e festgelegt. Sie erstrecken
sich von dort nach radial außen und axial auf die jeweiligen
Deckscheibenelemente 14e, 16e zu. Man erkennt,
dass dadurch in Zuordnung zum Abstützfederelement 50e die Öffnungen 64e radial
innerhalb von dessen Anlagekontakt am Deckscheibenelement 14e positioniert sind.
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Die Überlastschutzanordnung 54e ist
hier mit dem Abstützfederelement 50e integral
ausgebildet. Radial innerhalb der Nietverbindung mit dem Zentralscheibenelement 24e weist
das Abstützfederelement 50e einen den Über lastschutzring 56e bereitstellenden
axial abgebogenen und nach radial innen sich erstreckenden Abschnitt 76e auf,
der mit einem Kröpfungsbereich 78e dem Deckscheibenelement 14e mit geringem
axialen Abstand gegenüber liegt. Bewegt sich das Zentralscheibenelement 24e unter
Kompression des Abstützfederelements 50e auf das Deckscheibenelement 14e zu,
so kommt nach Durchlaufen des zugelassenen Bewegungsspiels der Kröpfungsbereich 78e in
Anlage am Deckscheibenelement 14e und verhindert somit
im Wesentlichen eine weitere Axialrelativbewegung. Gleichzeitig
wird dabei nach radial innen hin wieder ein fluiddichter Abschluss
erzeugt. Obgleich der Abschnitt 76e auch mit einer gewissen
axialelastischen Eigenschaft ausgebildet sein kann, ist durch die
Formgebung dafür gesorgt, dass dieser weniger leicht verformbar
ist, als das Abstützfederelement 50e. Dies bedeutet,
dass beim Befüllen des Raumbereichs 20e mit viskosem Medium
dieses durch die Öffnung 64e unter Druck eingepresst
werden kann. Dabei hebt das Abstützfederelement 50e vom
Deckscheibenelement 14e ab, während der Kröpfungsbereich 78e immer
noch in Anlage am Deckscheibenelement 14e verbleibt. Das viskose
Medium strömt somit in zuverlässiger Weise in
Richtung zum Raumbereich 20e nach radial außen.
Das Einbringen eines Abschlusselements in die Öffnung 64e ist
dabei nicht erforderlich, da nach dem Befüllen des Raumbereichs 20e dieser
durch das Abstützfederelement 50e dicht abgeschlossen
ist.
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Bei
der in 8 gezeigten Ausgestaltungsform ist der zwischen
der Primärseite und der Sekundärseite entstehende
Reibkontakt im Wesentlichen auf die Anlage der Abstützfederelemente 50e, 52e in ihrem
jeweiligen radial äußeren Endbereich am zugeordneten
Deckscheibenelement 14e, 16e bestimmt. Um hier
einen weiteren definierten Einfluss auf die Reibverhältnisse
zu nehmen, könnten in diesen Bereichen an den im Allgemeinen
ebenfalls aus Metallmaterial aufgebauten Deckscheibenelementen 14e, 16e Gleitringe,
beispielsweise aus Kunststoffmaterial vorgesehen sein.
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Um
auch bei dieser Ausgestaltungsform eine übermäßige
Relativradialbewe gung zwischen der Primärseite 12e und
der Sekundärseite 22e zu vermeiden, ist zwischen
dem radial inneren Endbereich des Deckscheibenelements 12e und
einem axial abgekröpften Bereich 80e des Zentralscheibenelements 24e ein
Spalt 82e belassen. Dieser definiert das Ausmaß der
zulässigen Relativradialbewegung. Selbstverständlich
könnte beispielsweise am Deckscheibenelement 14e ein
den Kröpfungsbereich 78e axial übergreifender
und zu diesem einen radialen Abstand aufweisender Ansatz vorgesehen
sein, der dann in Zusammenwirkung mit dem Überlastschutzring 56e für
eine radiale Bewegungsbegrenzung sorgt.
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Eine
weitere Ausgestaltungsform eines Torsionsschwingungsdämpfers
ist in den 9 und 10 gezeigt.
Bauteile, welche hinsichtlich Aufbau bzw. Funktion vorangehend beschriebenen
Bauteilen entsprechen, sind mit dem gleichen Bezugszeichen unter
Hinzufügung eines Anhangs „f" bezeichnet.
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Bei
der in 9 dargestellten Ausgestaltungsform eines Torsionsschwingungsdämpfers 10f ist
der Überlastschutzring 56f wieder im Wesentlichen
L-förmig mit zweifacher Abstufung gebildet, so dass sich
ein axialer L-Schenkel wieder in Überdeckung mit dem Zentralscheibenelement 24f erstreckt und
an dem Zentrierbereich 58f desselben von radial innen anliegt.
In diesem Bereich weist das Zentralscheibenelement 24f axial
offene Aussparungen 82f auf, in welchen entsprechende Vorsprünge
bzw. den axialen L-Schenkel bildende Arme 84f des Überlastschutzrings 56f eingreifen.
Durch die Abstimmung der Umfangserstreckung der Vorsprünge 84f auf
die Aussparungen 82f kann eine drehfeste Ankopplung des Überlastschutzrings 56f an
das Zentralscheibenelement 24f und mithin die Sekundärseite 22f bei gleichwohl
erhaltener Relativaxialbewegbarkeit sichergestellt werden. Dies
könnte auch bei den anderen Ausgestaltungsformen realisiert
sein.
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Der
radial sich erstreckende L-Schenkel liegt auch unter der Vorspannwirkung
des Abstützfederelements 50f am Deckscheibenelement 14f an.
Bei Relativdrehung zwischen der Primärseite 12f und
der Sekundärseite 22f wird aufgrund der vorangehend angesprochenen
Drehkopplung des Überlastschutzrings 56f mit dem
Zentralscheibenelement 24f eine Gleitbewegung in definierter
Weise über zwischen dem Überlastschutzring 56f und
dem Deckscheibenelement 14f auftreten.
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Durch
die zweifach gestufte Ausgestaltung des Überlastschutzrings 56f ist
auch bei dieser Ausgestaltungsform am Übergangsbereich
zwischen den beiden L-Schenkeln ein Bund 70f gebildet,
der dem Deckscheibelement 24f grundsätzlich mit
geringem Abstand axial gegenüberliegt und bei übermäßiger
Relativbewegung, wie sie insbesondere auch zum Befüllen
des Raumbereichs 20f mit viskosem Medium erzeugt wird,
eine stabile und fluiddichte Anlage des Überlastschutzrings 56f auch
am Zentralscheibenelement 24f zu gewährleisten.
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In
radialer Richtung liegt der axial sich erstreckende L-Schenkel bzw.
liegen die Vorsprünge 84f am Zentrierbereich 58f des
Deckscheibenelemetns 24f an. Der radial sich erstreckende
L-Schenkel liegt in einer Umfangsaussparung des Deckscheibenelements 14f,
die nach radial außen durch den Gegenzentrierbereich 62f begrenzt
ist. Dieser liegt bei zentrierter Radialpositionierung zwischen
Primärseite 12f und Sekundärseite 22f dem Überlastschutzring 56f mit
Abstand radial außen gegenüber. Bei einer übermäßigen
radialen Dezentrierung kommt der Überlastschutzring 56f auch
in radiale Anlage am Gegenzentrierbereich 62f und verhindert
somit eine weitere Relativradialverlagerung.
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Der Überlastschutzring 56f ist
vorzugsweise aus Kunststoffmaterial aufgebaut, welches insbesondere
bezüglich des Deckscheibenelements 14f definierte,
beispielsweise möglichst geringe Reibwerte aufweist. Da
der Überlastschutzring 56f im Drehbetrieb keine
Relativdrehung bezüglich des Deckscheibenelements 24f erfahren
wird, wird es sich auch nicht bezüglich des Abstützfederelements 50f verdrehen,
so dass der im Betrieb auftretende Verschleiß durch die
einzig reibend wirksame Oberfläche, welche am Deckscheibenelement 14f anliegt, vergleichsweise
gering ist. Die radiale Zentrierung von Primärseite 12f und
Sekundärseite 22f erleichtert, ebenso wie bei
den vorangehend bereits beschriebenen Ausgestaltungsformen, insbesondere den
Montagevorgang der motorseitig angebrachten Komponente beim Einbau
eines Getriebes mit einer getriebeseitigen Steckverzahnung.
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Es
sei darauf hingewiesen, dass selbstverständlich bei allen
vorangehend beschriebenen Ausgestaltungsformen nicht nur in Zuordnung
zu dem motorseitigen Abstützfederelement eine Überlastschutzanordnung
vorgesehen sein kann. Alternativ oder zusätzlich kann selbstverständlich
auch dem an der anderen axialen Seite des Zentralscheibenelements
liegenden Abstützfederelement eine derartige Überlastschutzanordnung
zugeordnet sein. Weiterhin sei betont, dass beispielsweise zur Erlangung
einer besseren Dichtfunktionalität an dem Überlastschutzring
dort, wo dieser in Kontakt mit einem jeweiligen Deckscheibenelement
oder dem Zentralscheibenelement tritt, eine Dichtlippe ausgebildet
sein kann, entweder an den Ring angeformt, oder mit diesem integral
ausgebildet.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - WO 2007/000131
A2 [0004]