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Torsionsschwingungsdämpfer
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Die Erfindung betrifft einen Torsionsschwingungsdämpfer, insbesondere
für Kraftfahrzeugkupplungscheiben mit einem, Kraftspeicher geringerer Steifigkeit
aufweisenden Vordämpfer und einem, Kraftspeicher höherer Steifigkeit aufweisenden
Hauptdämpfer, wobei die Kraftspeicher zwischen den jeweiligen Eingangs- und Ausgangsteilen
des Vor- und Hauptdämpfers wirksam sind und das Ausgangsteil des Torsionsschwingungsdämpfers
ein mit Innenprofil zum Aufsetzen auf eine Getriebewelle versehenes Nabenteil ist,
auf dem drehfest das Ausgangsteil des Vordämpfers sowie ein das Ausgangsteil des
Hauptdämpfers bildender Flanschteil mit Innenprofil aufgenommen ist, wobei dieses
Innenprofil mit einem Außenprofil des Nabenteiles in Eingriff steht und über diese
Profile dem Flanschteil des Hauptdämpfers gegenüber dem Ausgangsteil des Torsionsschwingungsdämpfers
eine begrenzte Relativverdrehung ermöglicht ist.
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Der vorliegenden Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, einen Torsionsschwingungsdämpfer
der vorgenannten Art zu schaffen, der besonders kompakt aufgebaut ist und somit
einen verhältnismäßig geringen Bauraum benötigt, weiterhin eine einwandfreie Beaufschlagung
der Führung der Federn des Vordämpfers sicherstellt, sowie besonders einfach im
Aufbau ist. Weiterhin soll eine einfache Montage sichergestellt werden sowie eine
preiswerte Herstellung und eine sichere Funktion des Torsionsschwingungsdämpfers
Gemäß der Erfindung wird dies bei einem Torsionsschwingungsdämpfer der eingangs
genannten Art dadurch erzielt, daß das Eingangsteil und/oder das Ausgangsteil der
Vordämpfers aus Kunststoff hergestellt ist bzw.
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sind. Durch die Verwendung von Kunststoffteilen für den Vordämpfer
können die Kraftspeicher z.B. in Form von Schraubenfedern des Vordämpfers besser
geführt werden, da die Teile, ohne das Gewicht der Kupplungsscheibe zu erhöhen,
zumindest im Bereich, an dem die Kraftspeicher zur Anlage kommen, breiter ausgebildet
werden können. Weiterhin können Kunststoffteile in besonders einfacher und rationeller
Weise hergestellt werden, z.B. durch Spritzen von faserverstärkten Kunststoffen.
Ein weiterer Vorteil derartiger Kunststoffteile besteht darin, daß eine große Variationsmöglichkeit
bezüglich der Gestaltung besteht, wodurch diese in besonders einfacher Weise an
die vorhandenen Platzverhältnisse angepaßt werden können.
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Zur Herstellung derartiger Eingangs- bzw. Ausgangsteile für den Vordämpfer
eines Torsionsschwingungsdämpfer bieten sich verschiedene Kunststoffe an. Besonders
vorteilhaft kann es sein, wenn solche Teile aus einem Kunststoff, der gegebenenfalls
faserverstärkt sein kann, hergestellt werden.
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Ein besonders vorteilhafter Aufbau des Torsionsschwingungsdämpfers
kann gegeben sein, wenn der Flansch des Vordämpfers ein Kunststoffteil ist, welches
mit fensterförmigen Ausnehmungen in tangentialer bzw. Umfangsrichtung vorgesehene
Kraftspeicher umgreift und wobei das durch diese Kraftspeicher erzeugte Moment über
das Kunststoffteil auf ein aus Metall bestehendes Ausgangsteil, wie z.B. einen Nabenkörper,
übertragbar ist.
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Bei Verwendung eines derartigen Kunststofflansches kann es vorteilhaft
sein, wenn das Eingangsteil des Vordämpfers durch zwei beidseits dieses Kunststofflansches
vorgesehene scheibenförmige Blechformteile gebildet ist.
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Besonders zweckmäßig kann es weiterhin sein, wenn das Eingangsteil
des Torsionsschwingungsdämpfers durch zwei axial beabstandete und zwischen sich
das Flanschteil des Hauptdämpfers aufnehmende Seitenscheiben aus Blech gebildet
ist, welche Ausnehmungen zur Aufnahme der Kraftspeicher geringerer Steifigkeit des
Vordämpfers aufweisen. Die Verwendung solcher Scheiben hat den Vorteil, daß in dem
Flanschteil des Hauptdämpfers keine Ausnehmungen zur Aufnahme der Kraftspeicher
des Vordämpfers erforderlich ist, so daß dieser nicht geschwächt wird und über diesen
größere Drehmomente geleitet werden können.
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Um einen besonders einfachen Aufbau des Torsionsschwingungsdämpfers
zu ermöglichen, kann es weiterhin von Vorteil sein, wenn der aus Kunststoff bestehende
Flansch des Vordämpfers eine Innenprofilierung besitzt, welche in einen axialen
Teilbereich des Außenprofils des Ausgangsteiles des Torsionsschwingungsdämpfers,
wie z.B. einem Nabenteil zur Drehsicherung eingreift. Zweckmäßig kann es dabei sein,
wenn die Innenprofilierung des Kunststofflansches ohne Dreh- bzw. Umfangsspiel in
das Außenprofil des Ausgangsteiles des Torsionsschwingungsdämpfers greift. Durch
eine derartige Ausbildung des Torsionsschwingungsdämpfers kann der Kunststofflansch
des Vordämpfers durch einfaches axiales Aufstecken auf das Ausgangsteil des Torsionsschwingungsdämpfers
montiert werden.
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Besonders zweckmäßig kann es sein, wenn die vorerwähnten verschiedenen
Innen- und Außenprofile durch Verzahnungen gebildet sind.
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Für die Funktion und den Zusammenbau des Torsionsschwingungsdämpfers
kann es weiterhin besonders vorteilhaft sein, wenn das Außenprofil des Ausgangsteiles
des Torsionsschwingungsdämpfers - in axialer Richtung betrachtet - einen Verzahnungsbereich
größerer Höhe aufweist, auf dem das Flanschteil des Hauptdämpfers aufgenommen ist
und weiterhin einen Verzahnungsbereich geringerer Höhe besitzt, auf dem der Flansch
vorgesehen ist. Dabei kann es besonders angebracht sein, wenn das Außenprofil des
Ausgangsteiles des Torsionsschwingungsdämpfers zwischen dem höheren Verzahnungsbereich
und dem eine geringere Höhe aufweisenden Verzahnungsbereich mindestens eine Abstufung
bildet, an der sich das Kunststoffteil des Vordämpfers axial abstützen kann.
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Weiterhin kann es für den Aufbau des Torsionsschwingungsdämpfers vorteilhaft
sein, wenn zwischen dem Verzahnungsbereich größerer Höhe und dem Verzahnungsbereich
geringerer Höhe das Außenprofil des Ausgangsteiles des Torsionsschwingungsdämpfers
einen Verzahnungsbereich mit einer mittleren Höhe bildet.
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Ein besonders vorteilhafter und preisgünstiger Aufbau des Torsionsschwingungsdämpfers
kann gegeben sein, wenn die eine der das Eingangsteil des Torsionsschwingungsdämpfers
bzw. des Hauptdämpfers bildenden Seitenscheiben gleichzeitig als Eingangsteil für
den Vordämpfer dient.
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Durch eine derartige Maßnahme wird die Anzahl der zu verwendenden
Bauteile verringert und die Montage vereinfacht. Besonders angebracht kann es dabei
sein, wenn die eine Seitenscheibe die Belagträgerscheibe ist.
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Weiterhin kann es von Vorteil sein, wenn diese eine Seitenscheibe,
welcher ein Eingangsteil für den Haupt- und den Vordämpfer bildet, axial zwischen
den beiden Flanschen des Haupt- und des Vordämpfers vorgesehen ist und sich radial
zwischen diesen beiden Flanschen hineinerstreckt.
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Besonders vorteilhaft kann es weiterhin sein, wenn im axialen Bauraum
zwischen dem Flansch des Hauptdämpfers und der für beide Dämpfer gemeinsamen Eingangsscheibe
ein axial wirksames Federteil vorgesehen ist.
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Dieses Federteil kann durch eine Tellerfeder gebildet sein, die sich
mit radial äußeren Bereichen am Flansch des Hauptdämpfers und mit radial inneren
Bereichen an der gemeinsamen Eingangsscheibe abstützt.
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Für die Funktion und den Aufbau des Torsionsschwingungsdämpfers kann
es weiterhin vorteilhaft sein, wenn die eine für beide Kraftspeicher gemeinsame
Eingangsscheibe drehfest mit einem auf der anderen Seite des Kunststofflansches
des Vordämpfers vorgesehenen platten- bzw. scheibenartigen Bauteil verbunden ist,
welches ebenfalls ein Teil des Eingangsteiles des Vordämpfers bildet.
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Weiterhin kann es von Vorteil sein, wenn axial zwischen der anderen,
der das Eingangsteil des Hauptdämpfers bildenden Seitenscheibe, welche auf der dem
Flansch des Vordämpfers abgewandten Seite des Flansches des Hauptdämpfers vorgesehen
ist und dem Außenprofil des Ausgangsteiles des Torsionsschwingungsdämpfers ein axial
verspannter Kraftspeicher vorgesehen ist. Dieser Kraftspeicher kann eine Wellfeder
oder Tellerfeder sein. Weiterhin kann es für die Funktion des Torsionsschwingungsdämpfers
vorteilhaft sein, wenn zwischen diesem Kraftspeicher und der Seitenscheibe ein Reibring
vorgesehen ist und der Kraftspeicher sich unmittelbar an der einen Stirnfläche der
Außenprofilierung des Ausgangsteiles des Torsionsschwingungsdämpfers axial abstützt.
Für die Funktion des Dämpfers kann es weiterhin von Vorteil sein, wenn zwischen
der vorerwähnten anderen Seitenscheibe und dem Flansch des Hauptdämpfers ein Reib-
oder Gleitbelag vorgesehen ist. Besonders vorteilhaft kann es dabei sein, wenn dieser
Reib- oder Gleitbelag einteilig ausgebildet ist mit dem vorerwähnten Reibring, welcher
sich zwischen der anderen Seitenscheibe und dem sich an der Außenprofilierung des
Ausgangsteiles des Torsionsschwingungsdämpfers axial abstützenden Kraftspeicher
radial erstreckt. Besonders zweckmäßig kann es sein, wenn der
Torsionsschwingungsdämpfer
derart aufgebaut ist, daß der Kraftspeicher, welcher zwischen dem Außenprofil des
Ausgangsteiles des Torsionsschwingungsdämpfers und der anderen Seitenscheibe axial
verspannt ist, das auf der anderen Seite des Flansches des Vordämpfers vorgesehene
platten-bzw. scheibenartige Bauteil gegen den Kunststofflansch des Vordämpfers zieht,
so daß dieser Flansch wiederum gegen die durch das Außenprofil gebildete Abstufung,
an der er sich axial abstützen kann, beaufschlagt wird. Bei einem derartigen Aufbau
des Torsionsschwingungsdämpfers kann der Kunststofflansch des Vordämpfers in vorteilhafter
Weise zusätzlich als Reibelement zur Dämpfung von Torsionsschwingungen herangezogen
werden. Die Reibungsdämpfung entsteht dabei zwischen dem Kunststofflansch und dem
platten- bzw. scheibenartigen Bauteil, welches durch den vorerwähnten Kraftspeicher
gegen den Flansch gezogen bzw.
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beaufschlagt wird, da die beiden, das Eingangsteil des Torsionsschwingungsdämpfers
bildenden Seitenscheiben axial miteinander verbunden sind, z.B. über Abstandsbolzen.
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Ein besonders vorteilhafter Aufbau des Torsionsschwingungsdämpfers
kann gegeben sein, wenn dieser in axialer Richtung - in der Reihenfolge der Aufzählung
betrachtet - besteht aus: - dem platten- bzw. scheibenartigen Bauteil als weiteres
Eingangsteil für den Vordämpfer,
welches drehfest mit der für beide
Dämpfer gemeinsamen einen Seitenscheibe verbunden ist und wobei zwischen den beiden
Eingangsteilen des Vordämpfers und dem Flansch desselben, Kraftspeicher in Form
von Schraubendruckfedern vorgesehen sind, die jeweils in fensterförmigen Ausnehmungen
dieser Bauteile enthalten sind, dem Kunststofflansch des Vordämpfers, welcher auf
dem das Ausgangsteil des Torsionsschwingungsdämpfers bildenden Nabenteil mit Außenprofil
drehfest befestigt ist, dem für beide Dämpfer gemeinsamen Eingangsteil in Form einer
Belagträgerscheibe, welche die eine Seitenscheibe umfasst und mit der auf der anderen
Seite des Flansches des Hauptdämpfers vorgesehenen anderen Seitenscheibe drehfest
verbunden ist, wobei die zwischen Eingangsteil und Ausgangsteil des Hauptdämpfers
wirksamen Kraftspeicher in Form von Schraubendruckfedern jeweils in fensterförmigen
Ausnehmungen der Belagträgerscheibe, der anderen Seitenscheibe und des Flansches
enthalten sind,
- dem in Achsrichtung wirksamen Federteil, - dem
Flansch des Hauptdämpfers, zwischen dem und der Belagträgerscheibe das Federteil
wirksam ist und wobei dieser Flansch ein Innenprofil aufweist, das gegenüber dem
Außenprofil des Nabenkörpers, auf dem dieser Flansch aufgenommen ist, in Umfangsrichtung
ein begrenztes Verdrehspiel des Nabenflansches gegenüber dem Nabenkörper ermöglicht,
- dem Reib- bzw. Gleitbelag und dem Kraftspeicher, welche axial zwischen der anderen
Seitenscheibe und dem Nabenflansch des Hauptdämpfers angeordnet sind, - der das
andere Eingangsteil des Torsionsschwingungsdämpfers bildenden anderen Seitenscheibe.
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Anhand der Figuren 1 bis 9 sei die Erfindung näher erläutert.
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Dabei zeigt: Figur 1 eine teilweise in Ansicht dargestellte Kupplungscheibe,
Figur
2 einen Schnitt gemäß der Linie II-II der Figur 1, Figur 3 das Detail X gemäß Figur
2 im vergrößerten Maßstab, Figur 4 eine andere Kupplungsscheibe im Schnitt, Figur
5 die obere Seite des Schnittes gemäß Figur 4 im vergrößerten Maßstab, Figur 6 die
untere Seite des Schnittes gemäß Figur 4 im vergrößerten Maßstab, Figur 7 das das
Eingangsteil des Vordämpfers der Kupplungsscheibe gemäß den Figuren 4 bis 6 bildende
Kunststoffteil, Figur 8 einen Schnitt gemäß der Linie VII-VII der Figur 7 und Figur
9 eine weitere Ausführungsfrom einer gemäß der Erfindung ausgestalteten Kupplungsscheibe.
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Die Kupplungsscheibe gemäß den Figuren 1 bis 3 besteht aus einem Vordämpfer
1 und einem Hauptdämpfer 2, wobei zwischen den Eingangsteilen des Hauptdämpfers
- der die Reibbeläge tragenden Mitnehmerscheibe 3 und der Gegenscheibe 4 - und dem
Ausgangsteil - dem Flansch 5 - eine Relativverdrehung entgegen der Wirkung von in
fensterförmigen Ausnehmungen 3a,4a der Mitnehmer- und Gegenscheibe einerseits und
in dem Flansch 5 andererseits vorgesehenen fensterförmigen Ausnehmungen 6a aufgenommmenen
Federn 7 ermöglicht ist.
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Die Mitnehmerscheibe 3 bildet gleichzeitig das eine Eingangsteil für
den Vordämpfer 1, während das andere Eingangsteil 8 ein scheiben- bzw. plattenförmiges
Bauteil ist, welches drehfest mit dem Eingangsteil 3 über Niete 9 verbunden ist.
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Hierfür besitzt das Eingangsteil 8 winkelartige Lappen 8b, die am
Außenumfang einteilig angeformt sind und sich mit ihrem axial verlaufenden Bereich
in Richtung der Mitnehmerscheibe 3 derart erstrecken, daß sie mit ihrem, einen Niet
9 aufnehmenden radialen Bereich an der Mitnehmerscheibe 3 axial anliegen. Zwischen
diesen Eingangsteilen 3 und 8 und dem dazwischen vorgesehenen und durch ein Kunststoffteil
gebildeten Nabenflansch 10 des Vordämpfers 1 ist eine begrenzte Relativverdrehung
ermöglicht und zwar entgegen der Wirkung von in fensterförmigen Ausnehmungen 3b,8a
der Eingangsteile 3,8 und in fensterförmigen Ausnehmungen l0a des Nabenflansches
10 vorgesehenen Kraftspeichern in Form von Schraubenfedern 11.
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Wie insbesondere aus Figur 3 ersichtlich ist, ist der Kunststofflansch
10 drehfest auf einem Nabenkörper 12 vorgesehen, der ein Innenprofil 12a besitzt,
mit dem er auf eine Getriebewelle aufsetzbar ist. Der Nabenkörper 12 kann in vorteilhafter
Weise durch ein metallisches Schmiedeteil oder Fließpreßteil gebildet sein. Der
Nabenkörper 12 hat weiterhin ein Außenprofil 13, das einen Verzahnungsbereich 13a
größerer Höhe bildet, der sich durch den Flansch 5 des Hauptdämpfers 2 in Achsrichtung
hindurcherstreckt. Diesem Verzahnungsbereich 13a steht eine Innenverzahnnung 5a
des Flansches 5 gegenüber, wobei diese beiden Verzahnungen 5a
und
13a in Umfangsrichtung ein Zahnflankenspiel besitzen, welches dem Wirkbereich des
Vordämpfers 1 entspricht. Über diesen ersten Verdrehbereich des Flansches 5 und
damit des gesamten Hauptdämpfers 2 mitsamt dem Reibbelag 14 ist die Kraft der Federn
11 und außerdem ein Reibungsmoment wirksam.
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Der Kunststofflansch 10 des Vordämpfers 1 stützt sich axial an einer
durch eine Abstufung des Außenprofils bzw. der Außenverzahnung 13 des Nabenkörpers
12 gebildeten Schulter 15 ab und weist an seinem Innenrand eine Verzahnung 16 auf,
welche zur spielfreien Drehsicherung in die Verzahnungsbereiche 13d verringerter
Höhe des Außenprofils 13 eingreift.
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Wie aus Figur 3 weiterhin zu entnehmen ist, besitzt das Außenprofil
13 des Nabenkörpers 12 weiterhin einen Verzahnungsbereich 13c mittlerer Höhe, der
axial zwischen den beiden Verzahnungsbereichen 13a und 13b angeordnet ist, so daß
weiterhin eine radiale Abstufung 15a zwischen den Verzahnungsbereichen 13 a und
13c vorhanden ist. Um den Verzahnungsbereich 13a ist die Mitnehmerscheibe 3 mit
radialem Spiel angeordnet.
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Der zwischen der Gegenscheibe 4 und dem Flansch 5 des Hauptdämpfers
2 angeordnete Reibbelag 14 ist ringförmig ausgebildet. Der Reibbelag 14 bildet radial
innen einen L- förmigen Reib- bzw. Gleitbereich 17, der auf der Schulter 18 des
Nabenkörpers 12 über seinen axial verlaufenden Schenkel 17a gelagert ist und die
Gegenscheibe 4 zur radialen Führung trägt. Zwischen dem radial verlaufenden Schenkel
17b des Reib- bzw.
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Gleitbereiches 17 und der einen Stirnfläche des Verzahnungsbereiches
13a ist eine vorgespannte Wellscheibe 19 angeordnet, welche die Gegenscheibe 4 axial
in Richtung von dem Außenprofil 13 weg beaufschlagt, wodurch der radial verlaufende
Schenkel 17b des Reib- bzw. Gleitbereiches 17 zwischen der Gegenscheibe 4 und dieser
Wellscheibe 19 axial eingespannt wird. Die Verspannung der Wellscheibe 19 bewirkt
außerdem, daß das scheiben- bzw. plattenförmige Bauteil 8, welches eines der Eingangsteile
des Vordämpfers 1 bildet, gegen den Kunststofflansch 10 des Vordämpfers 1 axial
gezogen wird, so daß dieser Kunststofflansch 10 wiederum gegen die Abstufung 15,
an der er sich abstützt, beaufschlagt wird. Dadurch wird sichergestellt, daß die
auf dem Nabenkörper 12 aufgenommenen Eingangs- und Ausgangsteile des Vordämpfers
1 und des Hauptdämpfers 2 eine definierte Position gegenüber diesem Nabenkörper
12 einnehmen bzw.
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gegenüber diesem Nabenkörper 12 axial festgelegt sind. Zur axialen
Abstützung 8 des Eingangsteiles 8 weist der Kunststofflansch 10 radial innerhalb
der Federn 11 einen kleinen axialen Vorsprung lOb auf, an dem sich das Eingangsteil
8 mit seinem radial inneren Randbereich 20 axial anlegt.
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Der Reibbelag 14 bildet mit seinen radial außerhalb des L- förmigen
Reib- bzw. Gleitbereiches 17 vorgesehenen Bereichen einen Reibring 21, der zwischen
der Gegenscheibe 4 und dem Flansch 5 des Hauptdämpfers 2 axial eingespannt ist.
Hierfür ist axial zwischen der Mitnehmerscheibe 3 und dem Flansch 5 eine Tellerfeder
22 verspannt, die sich mit radial äußeren Abschnitten am Flansch 5 abstützt und
mit ihren radial inneren Bereichen die Mitnehmerscheibe 3 beaufschlagt. Durch die
Verspannung der
Tellerfeder 22 wird der Flansch 5 in Richtung der
Gegenscheibe 4 gedrängt, so daß der Reibring 21 zwischen Flansch 5 und Gegenscheibe
4 eingspannt wird.
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Der Reibbelag 14 besitzt zur Drehsicherung gegenüber der Gegenscheibe
4 axiale Vorsprünge 23, die in entsprechend angepaßte Ausnehmungen 24 der Gegenscheibe
4 axial eingreifen. Die Vorsprünge 22 sind zylinderartig ausgebildet, so daß die
Ausnehmungen 24 durch runde Ausstanzungen gebildet werden können.
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Wie aus Figur 3 zu entnehmen ist, ist der radial verlaufende Schenkel
17b des Reibbelages 14 gegenüber der Reibfläche 21a des Reibbelages 14, die mit
dem Flansch 5 in Reibeingriff steht, axial zurückversetzt.
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Dadurch wird eine radial innerhalb der Reibfläche 21a angeordnete
kreisringförmige Kammer 21b gebildet. In dieser Kammer 21b ist die Wellscheibe 19
sowie der gegenüber dem Flansch 5 axial überstehende Bereich der Verzahnung 13a
aufgenommen. Dies ermöglicht eine axial gedrungene Bauweise. Weiterhin weist der
Reibbelag 14 auf seiner der Scheibe 4 zugewandten Seite eine kreisringartige Aushöhlung
21c auf, in der die Sicke 4a der Scheibe 4 aufgenommen ist.
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Der Reibbelag 14 ist aus einem Reib- oder Gleitmaterial oder aus einem
Kunststoff hergestellt. Die Kammer 21b und die Aushöhlung 21c haben weiterhin den
Vorteil, daß der Reibbelag 14 keine zu großen Querschnittsunterschiede aufweist,
was besonders wichtig ist, wenn derartige Reibbeläge 14 aus zum Beispiel faserverstärkten
Kunststoff gespritzt werden.
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Der Flansch 10 des Vordämpfers 1 ist aus einem verschleißfesten Kunststoff
hergestellt, welcher zur Erhöhung der Festigkeit faserverstärkt sein kann. Solche
Kunststoffteile können zusätzlich als Reib- oder Gleitring herangezogen werden,
wodurch die Anzahl an Bauteilen reduziert und der Aufbau vereinfacht werden kann.
Dies ist insbesondere aus Figur 3 ersichtlich, wo der Kunststofflansch 10 über den
Vorsprung lOb in Reibeingriff steht mit dem inneren Randbereich 20 des Eingangsteiles
8.
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Ausgehend von der neutralen Stellung der Kupplungsscheibe wirken bei
einer Relativverdrehung zwischen den das Eingangsteil der Kupplungsscheibe bildenden
Scheiben 3,4, welche über Abstandsbolzen 25 axial fest miteinander verbunden sind,
gegenüber dem Nabenkörper 12 zunächst die Federn 11 des Vordämpfers 1 sowie das
Reibmoment, welches erzeugt wird durch Reibung des Randbereiches 20 am Vorsprung
10e sowie durch Reibung zwischen dem radial verlaufenden Schenkel 17b und der Wellscheibe
19 und gegebenenfalls durch Reibung des axial verlaufenden Schenkels 17a auf der
Schulter 18. Sobald das Zahnflankenspiel zwischen der Verzahnung 13a des Nabenkörpers
12 und der Innenverzahnung 5a des Flansches 5 des Hauptdämpfers 2 überwunden ist,
bleibt der Flansch 5 gegenüber dem Nabenkörper 12 stehen, so daß bei Fortsetzung
einer Relativverdrehung zwischen den beiden Scheiben 3,4 und dem Nabenkörper 12
die Federn 7 des Hauptdämpfers 2 zusätzlich zur Wirkung kommen. Parallel zu den
Federn 7 des Hauptdämpfers 2 wird eine zusätzliche Reibungsdämpfung wirksam, welche
durch Reibung des Reibringes 21 am Flansch 5 sowie durch Reibung der Tellerfeder
22 an der Mitnehmerscheibe 3 erzeugt wird. Der Hauptdämpfer 2 wirkt über einen derartigen
Winkelbereich bis die die beiden
Eingangsteile 3,4 des Hauptdämpfers
verbindenden Niete 25 in an sich bekannter Weise an den Endkonturen der fensterartigen
Ausnehmungen 26 im Nabenflansch 5 anschlagen.
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Die in den Figuren 4 bis 6 dargestellte Kupplungsscheibe 101 besitzt
einen Vordämpfer 102 und einen Hauptdämpfer 103. Das Eingangsteil der Kupplungsscheibe
101, welches gleichzeitig das Eingangsteil des Hauptdämpfers 103 darstellt, ist
durch eine Reibbeläge 104 tragende Mitnehmerscheibe 105 sowie eine mit dieser über
Abstandsbolzen 106 drehfest verbundene Gegenscheibe 107 gebildet. Das Ausgangsteil
des Hauptdämpfers 103 ist durch einen Flansch 108 gebildet, der eine Innenverzahnung
109 aufweist, welche in eine Außenverzahnung 110 eines das Ausgangsteil der Kupplungsscheibe
101 bildenden Nabenkörpers 111 eingreift. Zwischen der Außenverzahung 110 des Nabenkörpers
111 und der Innenverzahnung 109 des Flansches 108 ist in Umfangsrichtung ein Zahnflankenspiel
vorhanden, welches dem Wirkbereich des Vordämpfers 102 entspricht. Zur Aufnahme
auf eine Getriebeeingangswelle weist der Nabenkörper 111 weiterhin eine Innenverzahnung
112 auf.
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Der Hauptdämpfer 103 besitzt Federn 113, welche in fensterförmigen
Ausnehmungen 114,115 der Mitnehmer- und Gegenscheibe 105,107 einerseits, sowie in
fensterförmigen Ausschnitten 116 des Flansches 108 andererseits, vorgesehen sind.
Zwischen den drehfest miteinander verbundenen Scheiben 105 und 107 und dem Flansch
108 ist eine Relativverdrehung entgegen der Wirkung der Federn 113 möglich. Diese
Verdrehung wird durch
Anschlag der Abstandsbolzen 106, welche die
beiden Scheiben 105 und 107 miteinander verbinden, an den Endkonturen der Ausschnitte
117 des Flansches 108, durch welche sie axial hindurchragen, begrenzt.
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Der Vordämpfer 102 ist axial zwischen dem Flansch 108 und der Mitnehmerscheibe
105 angeordnet. Das Eingangsteil des Vordämpfers 102 ist durch ein mit dem Flansch
108 drehfest verbundenes Kunststoffteil 118 gebildet, welches zweckmäßigerweise
faserverstärkt ist. Das Ausgangsteil 119 des Vordämpfers 102 ist durch ein Blechformteil
gebildet, das mit dem Nabenkörper 111 drehfest verbunden ist. Zwischen dem Kunststoffteil
118 und dem Blechformteil 119 ist eine begrenzte Relativverdrehung entsprechend
dem zwischen der Außenverzahnung 110 des Nabenkörpers 101 und der Innenverzahnung
109 des Flansches 108 vorhandenen Zahnflankenspiels möglich, und zwar entgegen der
Wirkung von zwischen diesen wirksamen Kraftspeichern in Form von Schraubendruckfedern
120.
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Das Kunststoffteil 118 weist eine kreisringartige, scheibenförmige
Gestalt auf mit zwei axial entgegengerichteten Seitenflächen 121,122. Auf der dem
Kunststoffteil 118 abgewandten Seite des Flansches 108 ist eine Tellerfeder 123
vorgesehen, die axial zwischen der Gegenscheibe 107 und dem Flansch 108 eingespannt
ist. Diese vorgespannte Tellerfeder 123 bewirkt, daß der Flansch 108 in Richtung
der Belagträgerscheibe 105 beaufschlagt wird, wodurch das Kunststoffteil 118 axial
zwischen der Belagträgerscheibe 105 und dem Nabenflansch 108 eingespannt wird. Radial
innen weist die Tellerfeder 123 eine Abrundung 124 auf, über die sie am Flansch
108 anliegt.
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Am äußeren Umfang der Tellerfeder 123 sind einzelne Arme 125 vorgesehen,
welche zur Drehsicherung der Tellerfeder 123 gegenüber der Gegenscheibe 107 in Ausschnitte
126 dieser Gegenscheibe 107 eingreifen.
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Das Kunststoffteil 118 ist mit dem das Ausgangsteil des Hauptdämpfers
103 bildenden Flansch 108 über formschlüssige Steckverbindungen drehfest verbunden.
Hierfür weist das Kunststoffteil 118 auf seiner dem Flansch 108 zugewandten Seite
122 axiale zapfenartige Ansätze 127 auf, welche sich in Ausschnitte 128 des Flansches
108 hineinerstrecken. Diese zapfenartigen Ansätze 127 dienen gleichzeitig zur Zentrierung
des Kunststoffteiles gegenüber dem Flansch 108.
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Das das Eingangsteil des Vordämpfers 102 bildende Kunststoffteil 118
besitzt Aufnahmetaschen 129, in denen die Federn 120 des Vordämpfers aufgenommen
sind. Wie aus Figur 7 zu entnehmen ist, sind bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel
zwei Paar Aufnahmetaschen vorgesehen, die - in tangentialer bzw. Umfangsrichtung
betrachtet - eine unterschiedliche Länge aufweisen, wodurch im Verdrehwinkelbereich
des Vordämpfers eine zweistufige Federkennlinie erzeugt werden kann.
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Die Aufnahmetaschen 129 jedes Paares sind diametral gegenüberliegend
angeordnet.
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Die in Umfangsrichtung bzw. tangential sich erstreckenden Aufnahmetaschen
129 umhüllen bzw. umgreifen bzw. umschließen die Federn 120 in Umfangsrichtung über
einen Winkel, der im dargestellten Ausführungsbeispiel
größer
ist als 180 Grad. Die Aufnahmetaschen 129 erstrecken sich ausgehend von ihrer dem
Flansch 108 zugewandten Seite axial in das Kunststoffteil 118. Die Tiefe der Aufnahmetaschen
129 ist dabei derart ausgelegt, daß die Federn 120 zumindest annähernd vollkommen
in dem Kunststoffteil 118 aufgenommen sind.
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Weiterhin ist der Boden der Aufnahmetaschen 129 geschlossen, daß heißes
ist keine Ausnehmung bzw. Öffnung zwischen den Aufnahmetaschen 129 und der an der
Belagträgerscheibe 105 anliegenden Seite 121 des Kunststoffteiles 118 vorhanden.
Die in Umfangsrichtung betrachteten Enden der Aufnahmetaschen bilden Anlagebereiche
130,131, an denen sich die Federn 120 mit ihren Enden abstützen können. Wie insbesondere
aus Figur 7 ersichtlich ist, bilden die Anlagebereiche 130 und 131 eine verhältnismäßig
große Auflagefläche für die Enden der Federn 120. Dadurch ist sichergestellt, daß
die Federn 120 über ihre Gesamtbreite, das heißt also über ihren Durchmesser beaufschlagt
werden können, so daß die Endwindungen der Federn 120 nicht einseitig belastet werden.
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Wie insbesondere aus Figur 6 und 8 ersichtlich ist, sind die Aufnahmetaschen
derart ausgebildet, daß sie ausgehend von der Seite 122 des Kunststoffteils 118
über ihre axiale Erstreckung betrachtet auch radial nach außen hin verlaufen, wodurch
im Kunststoffteil 118 radiale Hinterschneidungen 132 gebildet werden, welche einen
besseren Halt bzw. eine bessere axiale Sicherung der Federn 120 im Kunst-
stoffteil
108 sicherstellen. Hierfür weisen die Aufnahmetaschen 129 schräg verlaufende Bereiche
133,134 auf, welche von der offenen Seite der Aufnahmetaschen ausgehen.
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Das Kunststoffteil 118 besitzt weiterhin Schlitze 135, die sich in
Umfangsrichtung kreisbogenartig erstrecken und mit den Aufnahmetaschen 129 in Verbindung
stehen. Die Schlitze 135 erstrecken sich axial von der gleichen Seite 122 wie die
Aufnahmetaschen 129 in das Kunststoffteil 118 hinein. Die Tiefe der Schlitze 135
ist dabei derart bemessen, daß diese sich quer zur Achse der Kraftspeicher 120 erstrecken
und tiefer sind als der Durchmesser der Kraftspeicher 120.
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Das das Ausgangsteil des Vordämpfers 102 bildende Blechformteil 119,
welches axial zwischen dem Kunststoffteil 118 und dem Flansch 108 angeordnet ist,
besitzt einen radial sich erstreckenden ringartigen Bereich 119a, der den Nabenkörper
111 umgibt. Am radial äußeren Umfang dieses ringartigen Bereiches 119a sind axial
abgebogene Arme 136 vorgesehen, die einstückig mit dem Blechteil 119 sind. Die axialen
Arme 136 erstrecken sich in die Schlitze 135 des Kunststoffteils 118 und sind über
den Umfang derart verteilt, daß sie zumindest bei einer Relativverdrehung zwischen
dem Kunststoffteil 118 und dem Blechformteil 119 mit den Enden der Kraftspeicher
120 zusammenwirken können, so daß diese Kraftspeicher komprimiert werden. Um eine
einwandfreie Beaufschlagung der Kraftspeicher 120 sicherzustellen, erstrecken sich
die axialen Arme 136 über den gesamtem Durchmes-
ser der Kraftspeicher
120. Am radial inneren Umfang des ringartigen Bereiches 119a des Blechformteiles
119 sind radial nach innen gerichtete Zähne 119b angeformt, welche in die Außenverzahnung
110 des Nabenkörpers 111 eingreifen. Durch diesen Eingriff wird das Blechformteil
119 gegenüber dem Nabenkörper 111 gegen Verdrehung gesichert, besitzt jedoch weiterhin
gegenüber diesem Nabenkörper 111 eine axiale Verlagermöglichkeit. Um zu verhindern,
daß bei Relativverdrehung des Flansches 108 und somit auch des mit diesem drehfesten
Kunststoffteils 118 gegenüber dem mit dem Nabenkörper 111 drehfesten Ausgangsteil
119 des Vordämpfers 102 eine zu große Reibung auftritt, ist das Kunststoffteil 118
derart ausgebildet, daß der ringartige Bereich 119a des Ausgangsteils 119 zwischen
dem Kunststoffteil 118 und dem Flansch 108 zumindest ein geringes axiales Spiel
137 besitzt. Weiterhin ist das Kunststoffteil 118 derart ausgebildet, daß es das
Blechformteil bzw. das Ausgangsteil 119 radial außen vollkommen übergreift, so daß
der Vordämpfer 102 nach außen hin abgekapselt ist.
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Zur einfacheren Montage des Vordämpfers 102 besitzt das Kunststoffteil
Einfädelungsschrägen 137,138 für die Kraftspeicher 120. Diese Einfädelungsschrägen
137,138 gehen von der offenen Seite der Aufnahmetaschen 129 aus und erstrecken sich
schräg bis zu den Anlagebereichen 130,131, welche mit den Enden der Kraftspeicher
120 zusammenwirken. Die Einfädelungsschrägen 137,138 sind also trichterartig
angeordnet,
so daß diese Schrägen 137,138 eine Führung für die Kraftspeicher 120 bilden, wodurch
die Montage der Kraftspeicher 120 in die Aufnahmetaschen 129 erleichtert wird.
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Die axialen Vorsprünge 127, welche die Zentrierung sowie die Drehsicherung
des Kunststoffteiles 118 gegenüber dem Flansch 108 sicherstellen, besitzen an ihrem
freien Ende eine keilförmige Verjüngung 127a, die das Einfädeln in die Ausschnitte
128 erleichtern und somit die Montierbarkeit der Kupplungsscheibe verbessern.
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Die Mitnehmerscheibe 105 ist über einen L-förmigen Reib - bzw.
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Gleitring 138 auf einer Schulter 140 des Nabenkörpers 111 gelagert.
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Zwischen dem radial verlaufenden Schenkel des Reib- bzw. Gleitringes
138, welcher die Mitnehmerscheibe 105 aufnimmt und der sich an die Schulter 140
anschließenden Abstufung 142 ist eine vorgespannte Wellscheibe 143 angeordnet, welche
die Mitnehmerscheibe 105 axial in Richtung von der Außenverzahnung 110 weg beaufschlagt,
--wodurchder radiale Reib- bzw. Gleitring 139 zwischen der Gegenscheibe 107 und
der Stirnfläche 141 der Außenverzahnung 110 axial eingespannt wird.
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Der Ring 139 besitzt eine Innenverzahnung 139a, die in einen gegenüber
der Verzahnung 110 radial zurückversetzten Verzahnungsbereich 110a eingreift.
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Ausgehend von der neutralen Stellung der Kupplungsscheibe 101 wirken
bei einer Relativverdrehung zwischen den das Eingangsteil der Kupplungsscheibe 101
bildenden Scheiben 105 und 107 gegenüber dem Nabenkörper
111 zunächst
die Kraftspeicher 120 des Vordämpfers 102 sowie die beiden Reib- bzw. Gleitringe
138,139. Sobald das Zahnflankenspiel zwischen der Außenverzahnung 110 des Nabenkörpers
111 und der Innenverzahnung 109 des Flansches 108 überwunden ist, wird der Vordämpfer
102 überbrückt, so daß bei Fortsetzung einer Relativverdrehung zwischen den beiden
Scheiben 105,107 und dem Nabenkörper 111 lediglich die Kraftspeicher 113 des Hauptdämpfers
103 wirkam sind.
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Zusätzlich zu den Kraftspeichern 113 ist über den Verdrehbereich des
Hauptdämpfers 103 eine Reibungsdämpfung wirksam, welche sowohl durch die beiden
Reib- bzw. Gleitringe 138,139 als auch und überwiegend durch Reibung der Tellerfeder
123 am Flansch 108 und durch Reibung des Kunststoffteiles 118 an der Belagträgerscheibe
105 erzeugt wird.
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Zur Ansteuerung des Vordämpfers 102 kann das Kunststoffteil 118 anstelle
der axialen Vorsprünge 127, welche das Kunststoffteil 118 mit dem Flansch 108 drehfest
verbinden, radial nach außen weisende Arme bzw. Ausleger 144 aufweisen, welche in
Figur 5 strichpunktiert angedeutet sind und die an den Enden von Federn 113 des
Hauptdämpfers 103 angreifen, welche eine wesentlich höhere Federsteifigkeit aufweisen
als die Federn 120 des Vordämpfers 102.
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Bei dem in den Figuren 4 bis 6 dargestellten Ausführungsbeispiel ist
das Ausgangsteil 119 des Vordämpfers 102 durch ein Blechformteil gebildet Dieses
Ausgangsteil 119 kann jedoch auch als Kunststoffteil ausgebildet sein, wobei es
dann entsprechend der Festigkeit des verwendeten Kunststoffes dimensioniert sein
muß.
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Weiterhin ist es zweckmäßig, wenn wie bei dem in den Figuren 4 bis
6 dargestellten Ausführungsbeispiel der Vordämpfer 102 radial innerhalb der Federn
113 des Hauptdämpfers 103 angeordnet ist.
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Bei dem in Figur 9 dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Vordämpfer
202 - in axialer Richtung betrachtet - außerhalb des durch die Belagträgerscheibe
205 und die Gegenscheibe 207 definierten axialen Bauraums angeordnet. Der Flansch
208 besitzt radial innen einen Nabenbereich 208a, welcher eine Innenverzahnung 209
besitzt, mit der er mit Umfangsspiel in die Außenverzahnung 210 des Nabenflansches
211 eingreift. Auf dem Nabenbereich 208a sind die Belagträger- und Gegenscheibe
205,207 in radialer Richtung geführt.
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Der Vordämpfer 202 weist ein Eingangsteil 218 und ein Ausgangsteil
219 auf, welche aus Kunststoff hergestellt sind. Das Ausgangsteil 219 weist eine
innere Verzahnung 219 b auf, welche zur Drehsicherung des Ausgangsteiles 219 gegenüber
dem Nabenteil 211 in die Außenverzahnung 210 des letzteren eingreift. Das Ausgangsteil
219 besitzt radial innen einen axialen Ansatz 245, der in eine entspechend angepaßte
Ansenkung 246 des Nabenbereiches 208a axial eingreift. Die Ansenkung 246 und der
Ansatz 245 sind derart aufeinander abgestimmt, daß der Flansch 208 bzw. der Nabenbereich
208a auf dem axialen Ansatz 245 über die äußere Mantelfläche der Ansenkung 246 in
radialer Richtung gelagert ist. Am anderen Ende des Nabenbereiches 208a ist eine
Winkelbuchse 247 vorgesehen, die ebenfalls eine radial innere Verzahnung 247a aufweist,
welche mit der Außenverzahnung
210 des Nabenteils 211 in Eingriff
steht. Der axiale Bereich 247b der Winkelbuchse 247 erstreckt sich in eine Ansenkung
246a des Nabenbereiches 208a hinein. Die Ansenkung 246a und der axiale Bereich 247b
sind derart aufeinander abgestimmt, daß der Nabenbereich 208a über die innere Mantelfläche
der Ansenkung 246a auf dem axialen Bereich 247b gelagert ist, wodurch der Flansch
208 gegenüber dem Nabenteil 211 in radialer Richtung geführt wird.
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Zur Aufnahme der Federn 220 des Vordämpfers 202 besitzt das Ausgangsteil
219 an seinem äußeren peripheren Bereich Aufnahmetaschen 229. In ähnlicher Weise
besitzt das Eingangsteil 218 an seinem radial inneren peripheren Bereich Aufnahmetaschen
248. Die Aufnahmetaschen 229 und 248 sind in das Ausgangsteil 219 und in das Eingangsteil
218 derart eingebracht, daß die Federn 220 von dem Eingangsteil 218 und von dem
Ausgangsteil 219 umgeben bzw. umschlossen sind, so daß diese Federn 220 nicht aus
den Taschen 229,248 herausfallen können. Hierfür weist das Eingangsteil 218 an seinem
Innenumfang und das Ausgangsteil 219 an seinem Außenumfang Abstufungen auf, welche
komplementär sind und sowohl eine radiale als auch eine axiale Sicherung des Ausgangs-
und des Eingangsteils 219,218 zueinander ermöglichen.
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Zur Ansteuerung des Vordämpfers 202 besitzt das Eingangsteil 218 radial
nach außen gerichtete Arme 244, welche mit den Enden von Federn 213 des Hauptdämpfers,
welche eine höhere Steifigkeit aufweisen als die Federn 220 des Vordämpfers 202,
zusammenwirken.
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Zur axialen Sicherung des Flansches 208 auf dem Nabenteil 211 sind
beidseits des Nabenbereiches 208a Sicherungringe 249,250 am Nabenteil 211 vorgesehen.
Zwischen dem Sicherungsring 250 und dem Lager-bzw. Gleitring 247 ist eine Wellfeder
251 angeordnet, welche den Gleitring 247 in Richtung des zweiten Sicherungsringes
249 beaufschlagt, wodurch die zwischen den beiden Sicherungsringen 249,250 angeordneten
Bauteile, nämlich der Gleitring 247, der Nabenbereich 208a und das Ausgangsteil
219 axial verspannt werden.
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Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispeile
beschränkt, sondern bezieht sich ganz allgemein auf Kupplungsscheiben, insbesondere
auch auf solche, bei denen das Ausgangsteil des Hauptdämpfers zwei axial beabstandete
Seitenscheiben aufweist, zwischen denen die das Eingangsteil bildende Belagträgerscheibe
aufgenommen ist. Die Seitenscheiben können dabei auf einem Nabenteil drehfest aufgenommen
sein, welches eine Innenverzahnung aufweist, die mit Spiel in die Außenverzahnung
eines inneren Nabenteiles eingreift, welches weiterhin eine Innenverzahnung besitzt,
zur Aufnahme z.B. auf einer Getriebewelle.
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