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Diese Erfindung betrifft das technische Gebiet von Kupplungen und betrifft insbesondere eine Kupplung und eine Kupplungsmitnehmerscheibe.
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Wie 1 und 2 zeigen, umfasst eine jetzige Kupplungsmitnehmerscheibe des Standes der Technik: einen Mitnehmerscheibenkörper 10 und eine Schwingungsdämpfungsscheibe 11, die torsionssteif fest verbundenen sind;
eine zwischen dem Mitnehmerscheibenkörper 10 und der Schwingungsdämpfungsscheibe 11 befindliche Mitnehmerscheibennabe 12, die einen Nabenkern 13 und einen koaxial außerhalb des Nabenkerns 13 vorgesehenen Nabenflansch 14 umfasst;
eine Vorschwingungsdämpfungsfeder 15 (in 1 nicht dargestellt), die mit dem Nabenkern 13 und dem Nabenflansch 14 verbundenen ist, wobei beim Drehen des Nabenkerns 13 relativ zum Nabenflansch 14 durch Anliegen von Druck ein elastisches Verformen eintritt;
eine Hauptschwingungsdämpfungsfeder 16, die mit dem Nabenflansch 14, dem Mitnehmerscheibenkörper 10 und der Schwingungsdämpfungsscheibe 11 verbunden ist und dazu dient, dass beim Drehen des Mitnehmerscheibenkörpers 10 und der Schwingungsdämpfungsscheibe 11 relativ zum Nabenflansch 14 durch Anliegen von Druck ein elastisches Verformen eintritt. Dabei ist die Steifigkeit der Hauptschwingungsdämpfungsfeder 16 größer als die Steifigkeit der Vorschwingungsdämpfungsfeder 15.
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Beim Verbinden der Kupplung gibt der Motor ein Drehmoment ab, das Drehmoment wird nacheinander an den Mitnehmerscheibenkörper 10, den Nabenflansch 14 und den Nabenkern 13 übertragen. Einerseits verbrauchen beim Verbinden der Kupplung die Vorschwingungsdämpfungsfeder 15 und die Hauptschwingungsdämpfungsfeder 16 im Vorgang des elastischen Verformens die vom Fahrzeug erzeugten Schwingungen. Andererseits tritt an der Vorschwingungsdämpfungsfeder 15 und der Hauptschwingungsdämpfungsfeder 16 ein elastisches Verformen ein, wodurch es möglich ist, gegen das vom Motor an den Nabenkern 13 übertragene Drehmoment eine Torsionsschwingungsdämpfung zu bilden, zu gewährleisten, dass das vom Nabenkern 13 abgegebene Drehmoment langsam zunimmt, und zu verhindern, dass am Nabenflansch 14 und Nabenkern 13 heftige Stöße auftreten und eine Lärmbelastung entsteht.
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Im Prozess der praktischen Anwendung kann jedoch beim Verbinden der Kupplung in der Kupplungsmitnehmerscheibe das Geräusch von Aufschlägen vorkommen, das nach außen dringt und zu einer Lärmbelastung führt.
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Das von dieser Erfindung gelöste Problem besteht darin, dass beim Verwenden von jetzigen Kupplungsmitnehmerscheiben die Kupplung beim Verbinden bzw. Einrücken eine Lärmbelastung erzeugen kann.
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Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Kupplungsmitnehmerscheibe für eine Kupplung anzugeben, bei der die Lärmbelästigung, die beim Verbinden bzw. Einrücken der Kupplung entsteht, verringert werden kann.
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Erfindungsgemäß gelöst wird diese Aufgabe durch eine Kupplungsmitnehmerscheibe gemäß Patentanspruch 1. Bevorzugte Ausführungsbeispiele sind in den abhängigen Patentansprüchen dargelegt.
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Um das oben beschriebene Problem zu lösen, stellt diese Erfindung eine Kupplungsmitnehmerscheibe bereit, die umfasst: einen Mitnehmerscheibenkörper; eine Mitnehmerscheibennabe, die mit dem Mitnehmerscheibenkörper koaxial angeordnet ist und einen Nabenkern und einen koaxial außerhalb des Nabenkerns vorgesehenen Nabenflansch umfasst; einen mit dem Nabenkern und dem Nabenflansch verbundenen Vorschwingungsdämpfer, wobei der Vorschwingungsdämpfer dazu dient, dass beim Drehen des Nabenflanschs relativ zum Nabenkern ein elastisches Verformen eintritt; mehrere mit dem Nabenflansch und dem Mitnehmerscheibenkörper verbundene Hauptschwingungsdämpfungselemente; am Mitnehmerscheibenkörper und am Nabenflansch vorgesehene mehrere Paare von axial übereinstimmenden Löchern, wobei jedes Hauptschwingungsdämpfungselement in einem Paar axial übereinstimmender Löcher definiert ist, dazu dient, dass beim Drehen des Mitnehmerscheibenkörpers relativ zum Nabenflansch ein elastisches Verformen eintritt, und eine eigene elastische Verformungsrichtung aufweist; wobei alle Hauptschwingungsdämpfungselemente sich zumindest in folgende zwei Arten unterteilen: erste Hauptschwingungsdämpfungselemente, die in der Richtung des eigenen elastischen Verformens mit einem Paar axial übereinstimmender Löcher einrastend angeordnet sind; zweite Hauptschwingungsdämpfungselemente, die in der Richtung des eigenen elastischen Verformens mit einem Loch eines Paars axial übereinstimmender Löcher einrastend angeordnet sind und zu den Seitenwänden der beiden Seiten des anderen Lochs mit einem Zwischenraum angeordnet sind.
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Optional ist die Länge des Lochs, in dem das erste Hauptschwingungsdämpfungselement sitzt, kleiner als die Länge des anderen Lochs und gleich der Länge eines der Löcher; oder ist die Länge des Lochs, in dem das erste Hauptschwingungsdämpfungselement sitzt, größer als die Länge eines der Löcher und gleich der Länge des anderen Lochs; bezeichnet die Länge folgendes: Abmessungen des Lochs in der Richtung der eigenen Elastizität des Hauptschwingungsdämpfungselements im Loch.
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Optional ist die Steifigkeit der ersten Hauptschwingungsdämpfungselemente geringer als die Steifigkeit der zweiten Hauptschwingungsdämpfungselemente.
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Optional sind in Umfangsrichtung der Kupplungsmitnehmerscheibe die ersten Hauptschwingungsdämpfungselemente und die zweiten Hauptschwingungsdämpfungselemente mit gleichen Zwischenräumen alternierend angeordnet.
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Optional ist an der dem Nabenflansch axial gegenüber liegenden anderen Seite des Mitnehmerscheibenkörpers eine Membranfeder vorgesehen und hat der Nabenflansch durch die Federkraft der Membranfeder mit dem Mitnehmerscheibenkörper Kontakt;
ist von den zwei Endflächen des Nabenflanschs und des Mitnehmerscheibenkörpers, die Kontakt haben, eine Endfläche mit einem Vorsprung versehen und ist die andere Endfläche mit einem Aufnahmeloch für das Aufnehmen des Vorsprungs versehen;
sind der Vorsprung und das Aufnahmeloch in der folgenden Weise angeordnet: Wenn sich der Mitnehmerscheibenkörper und der Nabenflansch relativ zueinander zu drehen beginnen, beginnt der Vorsprung aus dem Aufnahmeloch nach außerhalb des Lochs zu gleiten.
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Optional umfasst der Nabenflansch einen Flanschkörper zum Montieren der Hauptschwingungsdämpfungselemente und einen Montagerahmen zum Montieren des Vorschwingungsdämpfers; hat der Nabenflansch durch den Montagerahmen mit dem Mitnehmerscheibenkörper Kontakt.
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Optional gleitet der Vorsprung dann, wenn sich der Nabenflansch und der Mitnehmerscheibenkörper relativ zueinander drehen, bis sie sich synchron drehen, aus dem Aufnahmeloch heraus.
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Optional weist der Vorsprung auf: eine erste Neigungsfläche; wobei in Umfangsrichtung der Kupplungsmitnehmerscheibe die erste Neigungsfläche sich von der Spitze des Vorsprungs zum Boden bis zu einer der Endflächen erstreckt.
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Optional handelt es sich bei der Seitenwand des Aufnahmelochs in Umfangsrichtung um eine zweite Neigungsfläche; erstreckt sich in Umfangsrichtung die zweite Neigungsfläche von innerhalb des Aufnahmelochs nach außerhalb des Lochs bis zur anderen Endfläche, was dem Anordnen gegenüber der zweiten Neigungsfläche dient.
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Optional weist der Vorsprung außerdem eine obere Ebene auf; ist die obere Ebene mit der ersten Neigungsfläche verbunden, was nach dem Herausgleiten des Vorsprungs aus dem Aufnahmeloch dem Anliegen an der anderen Endfläche dient.
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Optional handelt es sich bei dem Aufnahmeloch um ein Durchgangsloch oder ein Sackloch.
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Diese Erfindung stellt außerdem eine Kupplung bereit, die eine der oben genannten Kupplungsmitnehmerscheiben umfasst.
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Im Vergleich zum Stand der Technik weist das technische Konzept dieser Erfindung folgende Vorteile auf:
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Im Vergleich zur Steifigkeit aller Hauptschwingungsdämpfungselemente, die von der Steifigkeit des Vorschwingungsdämpfers weit unterschritten wird, verringert sich die Steifigkeitsdifferenz des ersten Hauptschwingungsdämpfungselements und des Vorschwingungsdämpfers. Deshalb kann vor dem Auftreten einer maximalen Verformungsverschiebung des Vorschwingungsdämpfers, da das erste Hauptschwingungsdämpfungselement und das axial übereinstimmende Paar Löcher einrastend angeordnet sind, am ersten Hauptschwingungsdämpfungselement eine elastische Verformung eintreten, und der Mitnehmerscheibenkörper und der Nabenflansch drehen sich relativ zueinander. Wenn der Vorschwingungsdämpfer die maximale elastische Verschiebung erreicht, stellt das erste Hauptschwingungsdämpfungselement weiterhin eine relativ große Steifigkeit bereit. Danach, wenn der Mitnehmerscheibenkörper und der Nabenflansch sich relativ zueinander drehen, bis der Zwischenraum zwischen dem zweiten Hauptschwingungsdämpfungselement und der Seitenwand des anderen Lochs eliminiert ist, kann, da die Steifigkeitsdifferenz des ersten Hauptschwingungsdämpfungselements und des zweiten Hauptschwingungsdämpfungselements relativ gering ist, am zweiten Hauptschwingungsdämpfungselement eine unmittelbare elastische Verformung eintreten.
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Wenn das erste Hauptschwingungsdämpfungselement beginnt, sich elastisch zu verformen, und das zweite Hauptschwingungsdämpfungselement beginnt, sich elastisch zu verformen, braucht das vom Mitnehmerscheibenkörper abgegebene Drehmoment nicht die relativ große Steifigkeit des entsprechenden Hauptschwingungsdämpfungselements zu überwinden, und am ersten Hauptschwingungsdämpfungselement und zweiten Hauptschwingungsdämpfungselement treten unmittelbar elastische Verformungen ein. Dies kann sicherstellen, dass das vom Nabenkern abgegebene Drehmoment sanft zunimmt und verhindern, dass der Nabenflansch auf den Nabenkern eine relativ große Stoßkraft erzeugt. Die Aufschlaggeräusche zwischen dem Nabenflansch und dem Nabenkern werden verringert, und die Lärmbelastung wird deutlich gesenkt.
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Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen in Verbindung mit den zugehörigen Figuren näher erläutert. In diesen zeigen:
- 1 zeigt eine Explosionsdarstellung einer Kupplungsmitnehmerscheibe nach dem Stand der Technik.
- 2 zeigt eine räumliche Darstellung einer Kupplungsmitnehmerscheibe nach dem Stand der Technik.
- 3 zeigt eine Kurve eines Drehmoments T, das von einem Nabenkern in einer Kupplungsmitnehmerscheibe nach dem Stand der Technik abgegeben wird, in Folge von Veränderungen des Drehwinkels α beim Verbinden der Kupplung.
- 4 zeigt eine räumliche Darstellung einer Kupplungsmitnehmerscheibe eines konkreten Ausführungsbeispiels dieser Erfindung.
- 5 zeigt eine schematische Darstellung von Positionsbeziehungen eines Nabenflanschs in einer Kupplungsmitnehmerscheibe, die in 4 gezeigt wird, und eines Mitnehmerscheibenkörpers in den einzelnen Abschnitten beim Verbinden der Kupplung.
- 6 zeigt eine Kurve eines Drehmoments T, das von einem Nabenkern in einer Kupplungsmitnehmerscheibe, die in 4 gezeigt wird, abgegeben wird, in Folge von Veränderungen des Drehwinkels α beim Verbinden der Kupplung.
- 7 zeigt eine schematische Darstellung von relativen Positionsbeziehungen einer Schwingungsdämpfungsscheibe, einer Membranfeder, eines Nabenflanschs und eines Mitnehmerscheibenkörpers in einer Kupplungsmitnehmerscheibe eines Ausführungsbeispiels dieser Erfindung.
- 8 zeigt eine räumliche Darstellung eines Montagerahmens eines Nabenflanschs in einer in 4 gezeigten Kupplungsmitnehmerscheibe.
- 9 zeigt eine räumliche Darstellung eines Mitnehmerscheibenkörpers in einer in 4 gezeigten Kupplungsmitnehmerscheibe.
- 10 zeigt eine schematische Darstellung von relativen Positionsbeziehungen eines in 8 gezeigten Montagerahmens und eines in 9 gezeigten Mitnehmerscheibenkörpers in den einzelnen Abschnitten beim Verbinden der Kupplung.
- 11 zeigt eine Kurve eines Reibungsschwingungsdämpfungsmoments zwischen einem Nabenkern in einer Kupplungsmitnehmerscheibe, die in 4 gezeigt wird, und einem Mitnehmerscheibenkörper in Folge von Veränderungen des Drehwinkels des Nabenkerns beim Verbinden der Kupplung.
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Wie 3 in Verbindung mit 1 und 2 zeigt, handelt es sich in 3 um die Kurve des Drehmoments T, das vom Nabenkern 13 abgegeben wird, in Folge von Veränderungen des Drehwinkels α des Nabenkerns 13. Zuerst, wenn der Motor im Leerlauf läuft, wird ein relativ kleines Drehmoment abgegeben. Da die Steifigkeit C2 der Hauptschwingungsdämpfungsfeder 16 weitaus größer als die Steifigkeit C1 der Vorschwingungsdämpfungsfeder 15 ist, wird die Vorschwingungsdämpfungsfeder 15 zuerst zusammengedrückt und erfährt eine elastische Verformung. Der Nabenflansch 14 dreht sich relativ zum Nabenkern 13, das vom Nabenflansch 14 an den Nabenkern 13 abgegebene Drehmoment nimmt langsam zu. Wenn sich der Nabenkern 13 um den Winkel α1 dreht, erreicht die Vorschwingungsdämpfungsfeder 15 die maximale Verformungsverschiebung, der Nabenflansch 14 und der Nabenkern 13 können sich synchron drehen, der Nabenkern 13 gibt bei a1 das Drehmoment T1 ab.
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Anschließend arbeitet der Motor regulär, das an den Mitnehmerscheibenkörper 10 übertragene Drehmoment wird rasch größer. Zwischen dem Mitnehmerscheibenkörper 10 und dem Nabenflansch 14 besteht eine relativ große Drehmomentdifferenz, so dass die Hauptschwingungsdämpfungsfeder 16 einem Druck ausgesetzt ist und elastisch verformt wird sowie der Nabenflansch 14 und der Mitnehmerscheibenkörper 10 sich relativ zueinander drehen.
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Jedoch nachdem die Vorschwingungsdämpfungsfeder 15 die maximale Verformungsverschiebung erreicht hat und bevor sich der Nabenflansch 14 relativ zum Mitnehmerscheibenkörper 10 dreht, muss das vom Mitnehmerscheibenkörper 10 abgegebene Drehmoment zuerst die relativ große Steifigkeit der Hauptschwingungsdämpfungsfeder 16 überwinden, ehe es auf die Hauptschwingungsdämpfungsfeder 16 drücken kann und diese sich elastisch verformt. Bevor sich der Nabenkern 13 bis zum Winkel α1 und bis zum Beginn des elastischen Verformens der Hauptschwingungsdämpfungsfeder 16 gedreht hat, erhält deshalb der Nabenflansch 14 ein kurzzeitig relativ großes Drehmoment. Das an den Nabenkern 13 abgegebene Drehmoment erhöht sich kurzzeitig von T1 auf T2, der Nabenflansch 14 erzeugt in Umfangsrichtung auf den Nabenkern 13 eine relativ große Stoßkraft, was dazu führt, dass der Nabenflansch 14 und der Nabenkern 13 heftig aneinander stoßen und Geräusche erzeugen.
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Dafür stellt diese Erfindung eine neue Kupplungsmitnehmerscheibe bereit, um das Problem des Erzeugens von Geräuschen durch Aneinanderstoßen zu lösen.
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Für ein klareres und leichteres Verständnis der oben beschriebenen Aufgaben, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung werden nachfolgend in Verbindung mit den Zeichnungen die konkreten Ausführungsbeispiele dieser Erfindung detailliert beschrieben.
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Eine Kupplung umfasst eine Kupplungsmitnehmerscheibe und eine Kupplungsdruckplatte, das von einem Motor abgegebene Drehmoment wird über die Kupplungsdruckplatte an die Kupplungsmitnehmerscheibe übertragen, die Kupplungsmitnehmerscheibe überträgt das Drehmoment an die Eingangswelle des Getriebes, die Fahrzeugräder werden zum Drehen angetrieben.
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Wie 4 zeigt, umfasst die Kupplungsmitnehmerscheibe: einen Mitnehmerscheibenkörper 2; eine mit dem Mitnehmerscheibenkörper 2 koaxial angeordnete Mitnehmerscheibennabe 3, die einen Nabenkern 4 und einen koaxial außerhalb des Nabenkerns 4 angeordneten Nabenflansch 5 umfasst; einen mit dem Nabenkern 4 und dem Nabenflansch 5 verbundenen Vorschwingungsdämpfer 6, wobei der Vorschwingungsdämpfer 6 dazu dient, beim Drehen des Nabenflanschs 5 relativ zum Nabenkern 4 ein elastisches Verformen zu erzeugen; mehrere mit dem Nabenflansch 5 und dem Mitnehmerscheibenkörper 2 verbundene Hauptschwingungsdämpfungselemente 7. Am Mitnehmerscheibenkörper 2 und am Nabenflansch 5 sind mehrere Paare von axial übereinstimmenden Löchern vorgesehen, zum Beispiel sind am Mitnehmerscheibenkörper 2 erste Löcher 20 vorgesehen und sind am Nabenflansch 5 zweite Löcher 50 vorgesehen, wobei die ersten Löcher 20 und die zweiten Löcher 50 axial übereinstimmen. Jedes Hauptschwingungsdämpfungselement 7 ist in einem Paar axial übereinstimmender Löcher definiert, dient dazu, dass beim Drehen des Mitnehmerscheibenkörpers 2 relativ zum Nabenflansch 5 ein elastisches Verformen eintritt, und weist eine eigene elastische Verformungsrichtung auf.
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Alle Hauptschwingungsdämpfungselemente 7 können zumindest in folgende zwei Arten unterteilt werden:
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Erste Hauptschwingungsdämpfungselemente 71, die in der Richtung des eigenen elastischen Verformens mit einem Paar axial übereinstimmender Löcher 70 einrastend angeordnet sind; zweite Hauptschwingungsdämpfungselemente 72, die in der Richtung des eigenen elastischen Verformens mit einem Loch eines Paars axial übereinstimmender Löcher einrastend angeordnet sind und zu den Seitenwänden der beiden Seiten des anderen Lochs mit einem Zwischenraum angeordnet sind. Zum Beispiel sind die zweiten Hauptschwingungsdämpfungselemente 72 in der Richtung des eigenen elastischen Verformens mit dem ersten Loch 20 einrastend angeordnet und mit den beiden Seitenwänden 51 und 52 des zweiten Lochs 50 mit einem Zwischenraum angeordnet, wobei die zweiten Hauptschwingungsdämpfungselemente 72 mit der Seitenwand 51 einen ersten Zwischenraum L1 bilden und mit der Seitenwand 52 einen zweiten Zwischenraum L2 bilden.
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Wenn die Kupplung verbindet, bilden der Vorschwingungsdämpfer 6 und alle Hauptschwingungsdämpfungselemente 7 für das vom Motor an den Nabenkern 4 übertragene Drehmoment eine Torsionsschwingungsdämpfung, und diese Torsionsschwingungsdämpfung kann mit der Steifigkeit ausgedrückt werden und stellt sicher, dass das vom Nabenkern 4 abgegebene Drehmoment langsam zunimmt.
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Wie in Verbindung von 5 und 6 gezeigt wird, handelt es sich bei 5 um eine schematische Darstellung der relativen Positionen des Nabenflanschs 5 und des Mitnehmerscheibenkörpers 2, und handelt es sich bei 6 um die Kurve des Drehmoments T, das vom Nabenkern 4 abgegeben wird, in Folge von Veränderungen des Drehwinkels α des Nabenkerns 4. Zuerst dreht sich im ersten Abschnitt I der Nabenkern 4 um einen Winkel α1, der Vorschwingungsdämpfer 6 ist einem Druck ausgesetzt und erfährt zuerst ein elastisches Verformen, der Nabenflansch 5 dreht sich relativ zum Nabenkern 4, der Vorschwingungsdämpfer 6 stellt die erste Steifigkeit C1 bereit. Zu dieser Zeit erfahren die ersten Hauptschwingungsdämpfungselemente 71 und die zweiten Hauptschwingungsdämpfungselemente 72 kein elastisches Verformen, der Nabenflansch 5 und der Mitnehmerscheibenkörper 2 drehen sich synchron.
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Im Vergleich zur Steifigkeit aller Hauptschwingungsdämpfungselemente 7, die von der ersten Steifigkeit C1 des Vorschwingungsdämpfers 6 weit unterschritten wird, verringert sich anschließend die Steifigkeitsdifferenz des ersten Hauptschwingungsdämpfungselements 71 und des Vorschwingungsdämpfers 6. Wenn am Ende A des ersten Abschnitts I der Vorschwingungsdämpfer 6 noch nicht die maximale elastische Verformung erreicht hat, beginnt deshalb das erste Hauptschwingungsdämpfungselement 71, sich elastisch zu verformen, und stellt die zweite Steifigkeit C2 bereit, und der Mitnehmerscheibenkörper 2 beginnt, sich relativ zum Nabenflansch 5 zu drehen.
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Unmittelbar danach werden im zweiten Abschnitt II das erste Hauptschwingungsdämpfungselement 71 und der Vorschwingungsdämpfer 6 gemeinsam elastisch verformt und stellen die dritte Steifigkeit C3 bereit. Die dritte Steifigkeit C3 ist das Ergebnis nach einem Anordnen der ersten Steifigkeit C1 und der zweiten Steifigkeit C2 in Reihe, C3=C1*C2/ (C1+C2). Wenn sich der Mitnehmerscheibenkörper 2 relativ zum Nabenflansch 5 in Uhrzeigerrichtung dreht, verringert sich allmählich der zweite Zwischenraum L2 zwischen dem zweiten Hauptschwingungsdämpfungselement 72 und der Seitenwand 52 des zweiten Lochs 50, und der erste Zwischenraum L1 mit der Seitenwand 51 vergrößert sich allmählich.
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Wenn sich danach der Nabenkern 4 um einen Winkel a2 dreht, erreicht der Vorschwingungsdämpfer 6 die maximale elastische Verformungsverschiebung, und das erste Hauptschwingungsdämpfungselement 71 verformt sich allein elastisch. Deshalb stellt im dritten Abschnitt III das erste Hauptschwingungsdämpfungselement 71 die zweite Steifigkeit C2 bereit.
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Am Wendepunkt B vom dritten Abschnitt III zum vierten Abschnitt IV dreht sich der Mitnehmerscheibenkörper 2 relativ zum Nabenflansch 5, bis der zweite Zwischenraum L2 zwischen dem zweiten Hauptschwingungsdämpfungselement 72 und der Seitenwand 52 auf null zurückgeht. Da die Differenz der Steifigkeiten des ersten Hauptschwingungsdämpfungselements 71 und des zweiten Hauptschwingungsdämpfungselements 72 äußerst gering ist und sie sogar gleich sein können, tritt am zweiten Hauptschwingungsdämpfungselement 72 unmittelbar eine elastische Verformung ein.
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Im vierten Abschnitt IV werden das erste Hauptschwingungsdämpfungselement 71 und das zweite Hauptschwingungsdämpfungselement 72 weiter gemeinsam elastisch verformt und stellen die vierte Steifigkeit C4 bereit, wobei ein Teil des ersten Lochs 20 am in 5 gezeigten Mitnehmerscheibenkörper 2 durch den Nabenflansch 5 verdeckt wird und deshalb mit Strichlinie dargestellt wird.
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Im Vergleich zur Darstellung des Standes der Technik in 3 kann in 6 dieses technische Konzept den zweiten Abschnitt II bilden, und bevor am Vorschwingungsdämpfer 6 die maximale Verformungsverschiebung eintritt, beginnt bereits das erste Hauptschwingungsdämpfungselement 71, sich elastisch zu verformen. Wenn der Vorschwingungsdämpfer 6 die maximale elastische Verschiebung erreicht, stellt das erste Hauptschwingungsdämpfungselement 71 weiterhin eine relativ große zweite Steifigkeit C2 bereit. Da die Differenz der Steifigkeiten des ersten Hauptschwingungsdämpfungselements 71 und des zweiten Hauptschwingungsdämpfungselements 72 relativ gering ist, kann danach am zweiten Hauptschwingungsdämpfungselement 72 unmittelbar eine elastische Verformung eintreten. Wenn das erste Hauptschwingungsdämpfungselement 71 beginnt, sich elastisch zu verformen, und das zweite Hauptschwingungsdämpfungselement 72 beginnt, sich elastisch zu verformen, braucht das vom Mitnehmerscheibenkörper 2 abgegebene Drehmoment nicht die relativ große Steifigkeit des entsprechenden Hauptschwingungsdämpfungselements zu überwinden, und am ersten Hauptschwingungsdämpfungselement 71 und zweiten Hauptschwingungsdämpfungselement 72 treten unmittelbar elastische Verformungen ein. Dies kann sicherstellen, dass das vom Nabenflansch 5 an den Nabenkern 4 abgegebene Drehmoment sanft zunimmt, und verhindern, dass der Nabenflansch 5 auf den Nabenkern 4 eine relativ große Stoßkraft erzeugt. Die Aufschlaggeräusche zwischen dem Nabenflansch 5 und dem Nabenkern 4 werden verringert, und die Lärmbelastung wird deutlich gesenkt.
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Wie 6 in Verbindung mit 4 zeigt, umfasst der erste Abschnitt I zwei Unterabschnitte, bei denen es sich entsprechend um den ersten Unterabschnitt I' und den zweiten Unterabschnitt I" handelt. Der Vorschwingungsdämpfer 6 umfasst zwei Vorschwingungsdämpfungsfedern, bei denen es sich entsprechend um die erste Vorschwingungsdämpfungsfeder 61 und die zweite Vorschwingungsdämpfungsfeder 62 handelt. Entsprechend dem ersten Unterabschnitt I' weist die erste Vorschwingungsdämpfungsfeder 61 eine erste Untersteifigkeit C1' auf; entsprechend dem zweiten Unterabschnitt I" weist die zweite Vorschwingungsdämpfungsfeder 62 eine zweite Untersteifigkeit C1" auf, und es kann veranlasst werden, dass C1'<C1". Beim Verbinden der Kupplung wird die erste Vorschwingungsdämpfungsfeder 61 zuerst elastisch verformt bis zur maximalen Verformungsverschiebung, entsprechend dem ersten Unterabschnitt I'. Danach wird die zweite Vorschwingungsdämpfungsfeder 62 elastisch verformt, entsprechend dem zweiten Unterabschnitt I". Das erste Hauptschwingungsdämpfungselement 71 wird während des elastischen Verformens der zweiten Vorschwingungsdämpfungsfeder 62 elastisch verformt. Durch das Anordnen der zwei Vorschwingungsdämpfungsfedern kann sich beim Verbinden der Kupplung die erste Vorschwingungsdämpfungsfeder 61 mit relativ geringer Steifigkeit sofort elastisch verformen, was verhindert, dass das Drehmoment eine relativ starke Stoßkraft bildet.
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Wie 4 in Verbindung mit 7 zeigt, umfasst die Kupplungsmitnehmerscheibe außerdem eine Schwingungsdämpfungsscheibe 9, wobei die Schwingungsdämpfungsscheibe 9 und der Mitnehmerscheibenkörper 2 torsionssteif fest verbunden sein können und der Nabenflansch 5 zwischen der Schwingungsdämpfungsscheibe 9 und dem Mitnehmerscheibenkörper 2 vorgesehen ist. Beim Montieren der Hauptschwingungsdämpfungselemente 7 (in 7 nicht dargestellt) am Mitnehmerscheibenkörper 2 können sie außerdem gleichzeitig an der Schwingungsdämpfungsscheibe 9 montiert werden.
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Wie 4 zeigt, ist im Nabenflansch 5 und im Mitnehmerscheibenkörper 2 die Länge der Löcher 70, in denen alle ersten Hauptschwingungsdämpfungselemente 71 sitzen, identisch und kann kleiner als die Länge der zweiten Löcher 50 und gleich der Länge der ersten Löcher 20 sein. Dabei bezeichnet die Länge folgendes: Abmessungen des entsprechenden Lochs in der Richtung der eigenen Elastizität des Hauptschwingungsdämpfungselements im Loch. Die Länge des ersten Lochs 20 und des Lochs 70 sind identisch, das erste Hauptschwingungsdämpfungselement 71 und das zweite Hauptschwingungsdämpfungselement 72 können identisch sein. Die Länge des zweiten Lochs 50 ist größer als die Länge des Lochs 70 und auch größer als die Länge des ersten Lochs 20 und kann demzufolge mit dem zweiten Hauptschwingungsdämpfungselemente 72 den ersten Zwischenraum L1 und den zweiten Zwischenraum L2 bilden.
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Das erste Hauptschwingungsdämpfungselement 71 und das Loch 70 sind einrastend angeordnet, und das erste Hauptschwingungsdämpfungselement 71 kann beim Montieren eine bestimmte Vorspannkraft aufweisen. Dann kann sich das erste Hauptschwingungsdämpfungselement 71 beim Montieren in der Richtung der eigenen Elastizität geringfügig verformen, auf die Seitenwände der beiden Seiten des Lochs 71 wird eine Vorspannkraft gebildet, damit kann die Stabilität der Montage des ersten Hauptschwingungsdämpfungselement 17 beibehalten werden. In entsprechender Weise sind das zweite Hauptschwingungsdämpfungselement 72 und das erste Loch 20 einrastend angeordnet, das erste Hauptschwingungsdämpfungselement 71 kann sich beim Montieren in der Richtung der eigenen Elastizität geringfügig verformen, auf die Seitenwände der beiden Seiten des ersten Lochs 20 wird eine Vorspannkraft gebildet, die Stabilität der Montage wird gewährleistet. Als eine Weiterentwicklung sind das erste Hauptschwingungsdämpfungselement und das zweite Hauptschwingungsdämpfungselement und die entsprechenden Löcher einrastend angeordnet, und es ist möglich, dass sie sich beim Montieren nicht verformen, sondern mit den Seitenwänden der zwei Seiten des entsprechenden Lochs Kontakt haben.
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Als eine Modifikation ist die Länge des Lochs, in dem das erste Hauptschwingungsdämpfungselement sitzt, größer als die Länge des ersten Lochs und gleich der Länge des zweiten Lochs. Wenn die Länge des ersten Lochs klein ist und die Länge der anderen Löcher einschließlich des zweiten Lochs groß ist, wird bewirkt, dass die Länge des ersten Hauptschwingungsdämpfungselements beim Vormontieren größer als die Länge des zweiten Hauptschwingungsdämpfungselements ist, wobei das zweite Hauptschwingungsdämpfungselement mit den Seitenwänden der zwei Seiten des zweiten Lochs einen Zwischenraum aufweisen kann.
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Abgesehen von diesem Konzept ist das zweite Hauptschwingungsdämpfungselement 72 mit dem ersten Loch 20 einrastend angeordnet und weist mit den Seitenwänden der zwei Seiten des zweiten Lochs 50 einen Zwischenraum auf. Als ein weiterentwickeltes Konzept kann das zweite Hauptschwingungsdämpfungselement mit dem zweiten Loch einrastend angeordnet sein und mit den Seitenwänden der zwei Seiten des ersten Lochs einen Zwischenraum bilden, wobei für die Art und Weise der konkreten Realisierung die Darstellung im vorstehenden Text herangezogen werden kann.
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Die Steifigkeit des ersten Hauptschwingungsdämpfungselements 71 kann geringer als die Steifigkeit des zweiten Hauptschwingungsdämpfungselements 72 sein, wobei diese Gestaltung vorteilhaft dafür ist, dass das erste Hauptschwingungsdämpfungselement 71 sofort elastisch verformt wird, während der Vorschwingungsdämpfer 6 elastisch verformt wird. Gleichzeitig stellt das zweite Hauptschwingungsdämpfungselement 72 eine relativ große Steifigkeit bereit, kann den Verlust an Steifigkeit des ersten Hauptschwingungsdämpfungselements 71 kompensieren und erhöht die Steifigkeit aller Hauptschwingungsdämpfungselemente 7, um im Prozess des Verbindens der Kupplung eine angemessene Torsionsschwingungsdämpfung vorzunehmen und die Flexibilität des Vorgangs des Verbindens der Kupplung zu bewirken.
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In Umfangsrichtung der Kupplungsmitnehmerscheibe sind die ersten Hauptschwingungsdämpfungselemente 71 und die zweiten Hauptschwingungsdämpfungselemente 72 mit gleichen Zwischenräumen alternierend angeordnet. Die Anzahl der ersten Hauptschwingungsdämpfungselemente 71 und der zweiten Hauptschwingungsdämpfungselemente 72 ist identisch, alle ersten Hauptschwingungsdämpfungselemente 71 sind in Umfangsrichtung gleichmäßig verteilt, alle zweiten Hauptschwingungsdämpfungselemente 72 sind in Umfangsrichtung gleichmäßig verteilt, in Umfangsrichtung benachbarte erste Hauptschwingungsdämpfungselemente 71 und zweite Hauptschwingungsdämpfungselemente 72 sind voneinander durch einen übereinstimmenden Winkel getrennt. Wenn sich die ersten Hauptschwingungsdämpfungselemente 71 elastisch verformen, sind die Drehmomente, die auf die einzelnen ersten Hauptschwingungsdämpfungselemente 71 einwirken, übereinstimmend, und es kommt zu einer übereinstimmenden elastischen Verformung. Wenn sich die zweiten Hauptschwingungsdämpfungselemente 72 elastisch verformen, sind die Drehmomente, denen die einzelnen zweiten Hauptschwingungsdämpfungselemente 72 unterliegen, übereinstimmend, und es tritt eine übereinstimmende elastische Verformung auf. Damit kann verhindert werden, dass einzelne Hauptschwingungsdämpfungselemente 7 durch das Einwirken relativ großer Drehmomente beschädigt werden, und die Lebensdauer der gesamten Kupplungsmitnehmerscheibe wird erhöht. Des Weiteren ist diese regelmäßige Anordnung vorteilhaft für die Erhöhung der Effizienz der Produktion und Montage der Produkte.
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Wie 4 zeigt, beträgt die Anzahl der Hauptschwingungsdämpfungselemente 7 vier, wobei jeweils zwei erste Hauptschwingungsdämpfungselemente 71 und zweite Hauptschwingungsdämpfungselemente 72 vorhanden sind. Dabei handelt es sich lediglich um ein Beispiel, bezogen auf konkrete Anwendungen können auf der Grundlage der Abmessungen des Nabenflanschs und des Mitnehmerscheibenkörpers die Anzahl und die Länge der Hauptschwingungsdämpfungselemente ausgewählt werden.
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Bei den Hauptschwingungsdämpfungselementen 7 handelt es sich um Spiralfedern, die unter Verwendung von Federstahl gefertigt werden. Die Spiralfedern können sich unter axialer Druckeinwirkung elastisch verformen und stellen eine Torsionsschwingungsdämpfung bereit. Als eine Weiterentwicklung können für die Hauptschwingungsdämpfungselemente andere praktikable Werkstoffe zur Herstellung gewählt werden.
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Wie 7 zeigt, ist an der dem Nabenflansch 5 axial gegenüber liegenden anderen Seite des Mitnehmerscheibenkörpers 2 eine Membranfeder 8 vorgesehen, wobei sich die Membranfeder 8 zwischen der Schwingungsdämpfungsscheibe 9 und dem Nabenflansch 5 befindet. Ein axiales Ende der Membranfeder 8 sitzt an der Schwingungsdämpfungsscheibe 9 auf, das andere axiale Ende sitzt an dem Mitnehmerscheibenkörper 2 auf. Die Membranfeder 8 übt auf den Nabenflansch 5 eine axiale Federkraft aus, der Nabenflansch 5 hat unter der Federkraft der Membranfeder 8 mit dem Mitnehmerscheibenkörper 2 Kontakt. Wenn sich der Nabenflansch 5 und der Mitnehmerscheibenkörper 2 relativ zueinander drehen, stellt die Membranfeder 8 eine axiale Federkraft bereit, um die Reibung zwischen dem Nabenflansch 5 und dem Mitnehmerscheibenkörper 2 zu erhöhen und die vom Fahrzeug erzeugten Schwingungen zu verbrauchen. In diesem Arbeitsprozess handelt es sich bei dem von der Kupplungsmitnehmerscheibe 2 erzeugten Reibungsschwingungsdämpfungsmoment theoretisch um eine Konstante.
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In Verbindung mit 4 umfasst der Nabenflansch 5: einen an den Hauptschwingungsdämpfungselementen 7 angebrachten Flanschkörper 53 und einen am Vorschwingungsdämpfer 6 angebrachten Montagerahmen 54. Der Nabenflansch 5 hat durch den Montagerahmen 54 mit den Mitnehmerscheibenkörper 2 Kontakt. In 7 besteht zwischen dem Montagerahmen 54 und dem Mitnehmerscheibenkörper 2 ein Zwischenraum, was lediglich dazu dient, die Positionsbeziehungen zwischen den beiden zu erläutern. In konkreten Anwendungen soll zwischen beiden kein Zwischenraum angeordnet sein.
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Als eine Weiterentwicklung kann, wenn es die Anwendung erlaubt, der Nabenflansch durch den Flanschkörper mit dem Mitnehmerscheibenkörper Kontakt haben.
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Wie 8 und 9 zeigen, ist von den zwei Endflächen des Montagerahmens 54 und des Mitnehmerscheibenkörpers 2, die Kontakt haben, die erste Endfläche 540 des Montagerahmens 54 mit dem Vorsprung 541 versehen und ist die zweite Endfläche 21 des Mitnehmerscheibenkörpers 2 mit dem Aufnahmeloch 210 für das Aufnehmen des Vorsprungs 541 versehen. Der Vorsprung 541 und das Aufnahmeloch 210 sind in der folgenden Weise angeordnet: Wenn sich der Mitnehmerscheibenkörper 2 und der Nabenflansch 5 relativ zueinander zu drehen beginnen, beginnt der Vorsprung 541 aus dem Aufnahmeloch 210 nach außerhalb des Lochs zu gleiten.
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Unter Bezug auf 10 und 11 befindet sich beim Verbinden der Kupplung, wie 10(a) zeigt, der Vorsprung 541 im Aufnahmeloch 210, der Mitnehmerscheibenkörper 2 und der Nabenflansch 5 drehen sich synchron, die Membranfeder 8 (siehe 7) weist eine konstante Verformungsverschiebung auf. Dann besteht zwischen dem Mitnehmerscheibenkörper 2 und dem Montagerahmen 54 das erste konstante Reibungsschwingungsdämpfungsmoment T3.
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Wie 10(b) zeigt, drehen sich der Mitnehmerscheibenkörper 2 und der Nabenflansch 5 relativ zueinander, der Vorsprung 541 gleitet allmählich aus dem Aufnahmeloch 210 heraus, der Nabenflansch 5 bewegt sich von der Achse des Mitnehmerscheibenkörpers 2 weg. Die Membranfeder 8 (siehe 7) unterliegt der weiteren Kompression durch den Nabenflansch 5 und verformt sich, die auf den Nabenflansch 5 ausgeübte axiale Federkraft ist relativ groß, das Reibungsschwingungsdämpfungsmoment zwischen dem Montagerahmen 54 und dem Mitnehmerscheibenkörper 2 nimmt allmählich zu.
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Wie 10(c) zeigt, gleitet der Vorsprung 541 aus dem Aufnahmeloch 210 heraus, der Vorsprung 541 und die zweite Endfläche 21 haben axialen Kontakt, der Nabenflansch 5 bewegt sich dann weiterhin von der Achse des Mitnehmerscheibenkörpers 2 weg. Die Membranfeder 8 (siehe 7) erreicht die maximale Verformungsverschiebung, die auf den Nabenflansch 5 ausgeübte axiale Federkraft ist konstant, zwischen dem Mitnehmerscheibenkörper 2 und dem Montagerahmen 54 besteht das zweite konstante Reibungsschwingungsdämpfungsmoment T4.
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Im Vergleich mit 6 und 11 und in Verbindung mit 4 kann sich, wenn sich der Nabenkern 4 um den Winkel α1 dreht, das erste Hauptschwingungsdämpfungselement 71 elastisch verformen. Wie 10(a) zeigt, befindet sich der Vorsprung 541 im Aufnahmeloch 210, der Abstand zwischen dem Nabenflansch 5 und dem Mitnehmerscheibenkörper 2 ist relativ gering, die Verformungsverschiebung der Membranfeder 8 ist relativ gering, das erste konstante Reibungsschwingungsdämpfungsmoment T1 ist relativ klein. Der Widerstand des relativ kleinen ersten konstanten Reibungsschwingungsdämpfungsmoments T1 gegen das elastische Verformen des ersten Hauptschwingungsdämpfungselements 71 ist relativ gering, wodurch Folgendes realisiert werden kann: Vor der maximalen elastischen Verformungsverschiebung des Vorschwingungsdämpfers 6 kann sich das erste Hauptschwingungsdämpfungselement 71 sofort wirksam elastisch verformen, so dass man den in 6 gezeigten zweiten Abschnitt II erhält, und die Stöße zwischen dem Nabenkern 4 und dem Nabenflansch 5 werden gemindert.
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Wenn sich der Nabenkern 4 um den Winkel a2 dreht, beginnt das zweite Hauptschwingungsdämpfungselement 72, sich elastisch zu verformen, danach kommt es zu einem gemeinsamen elastischen Verformen des ersten Hauptschwingungsdämpfungselements 71 und des zweiten Hauptschwingungsdämpfungselements 72. Gleichzeitig gleitet, wie 10(c) zeigt, der Vorsprung 541 aus dem Aufnahmeloch 210 heraus. Danach, wenn sich der Nabenflansch 5 und der Mitnehmerscheibenkörper 2 relativ zueinander drehen, gleitet der Vorsprung 541 auf der zweiten Endfläche 21, bis sich der Nabenflansch 5 und der Mitnehmerscheibenkörper 2 synchron drehen. Währenddessen ist das dritte konstante Reibungsschwingungsdämpfungsmoment T4 relativ groß, kann wirksam die vom Fahrzeug erzeugten Schwingungen dämpfen und die NVH-Eigenschaften (N für Noise, V für Vibration, H für Harshness) verbessern.
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Als ein weiterentwickeltes Konzept können der Vorsprung und das Aufnahmeloch in der folgenden Weise angeordnet sein:
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Der Vorsprung kann, wenn sich der Nabenflansch und der Mitnehmerscheibenkörper relativ zueinander drehen, bis sie sich synchron drehen, aus dem Aufnahmeloch herausgleiten und mit der zweiten Endfläche Kontakt haben. Auf diese Weise wird, wenn sich der Nabenflansch und der Mitnehmerscheibenkörper relativ zueinander drehen, das Reibungsschwingungsdämpfungsmoment zwischen dem Montagerahmen und dem Mitnehmerscheibenkörper gegen das elastische Verformen des ersten Hauptschwingungsdämpfungselements und des zweiten Hauptschwingungsdämpfungselements keine Sperre bilden, und das erste Hauptschwingungsdämpfungselement und das zweite Hauptschwingungsdämpfungselement können gleichzeitig ein wirksames elastisches Verformen erzeugen.
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Wie 8 und 10 zeigen, weist der Vorsprung 541 auf: eine erste Neigungsfläche 542; wobei in Umfangsrichtung die erste Neigungsfläche 542 sich von der Spitze des Vorsprungs 541 zum Boden und bis zur ersten Endfläche 540 erstreckt. Die erste Neigungsfläche 542 kann den von der Seitenwand des Aufnahmelochs 210 ausgeübten Widerstand verringern, dem der Vorsprung 541 im Prozess des Herausgleitens aus dem Aufnahmeloch 210 ausgesetzt ist, was das Herausgleiten des Vorsprungs 541 aus dem Aufnahmeloch 210 erleichtert. Die erste Neigungsfläche 542 erstreckt sich in Umfangsrichtung, was bewirkt, dass die erste Neigungsfläche 542 annähernd bogenförmig ist und mit der Richtung des zueinander relativen Drehens des Nabenflanschs 5 und des Mitnehmerscheibenkörpers 2 in Übereinstimmung gehalten werden kann, um den Bewegungswiderstand zu verringern.
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Dabei handelt es sich bei der ersten Neigungsfläche 542 um zwei Neigungsflächen, wobei die zwei Neigungsflächen 542 getrennt an beiden Seiten des Vorsprungs 541 vorgesehen sind und sich jeweils in Umfangsrichtung zu zwei entgegengesetzten Seiten bis zur ersten Endfläche 540 erstrecken.
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Wie 8 bis 10 zeigen, handelt es sich bei der Seitenwand des Aufnahmelochs 210 in Umfangsrichtung um eine zweite Neigungsfläche 211; erstreckt sich in Umfangsrichtung die zweite Neigungsfläche 211 von innerhalb des Aufnahmelochs 210 nach außerhalb des Lochs bis zur zweiten Endfläche 21. Dabei handelt es sich bei der Seitenwand an beiden Seiten des entsprechenden Aufnahmelochs 210 in Umfangsrichtung, der zweiten Neigungsfläche 211, um zwei Neigungsflächen. Wenn wie in 10(a) der Vorsprung 541 im Aufnahmeloch 210 aufgenommen ist, sind die zwei ersten Neigungsflächen 542 und die zwei zweiten Neigungsflächen 211 eins zu eins gegenüber angeordnet oder können eins zu eins aneinander anliegen. Wie 10(b) bis 10(c) zeigt, gleiten, wenn der Vorsprung 541 allmählich aus dem Aufnahmeloch 210 herausgleitet, die ersten Neigungsflächen 541 anliegend an den entsprechenden zweiten Neigungsflächen 211. Dieses Anliegen der Flächen zum relativen Gleiten kann den Widerstand, dem der Vorsprung 541 im Prozess des Fortbewegens ausgesetzt ist, wirksam verringern und das Herausgleiten des Vorsprungs 541 aus dem Aufnahmeloch 210 noch mehr erleichtern. Außerdem kann damit der Schnittverlust, den die erste Neigungsfläche 542 erleidet, gesenkt werden.
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Wie 8 in Verbindung mit 10(c) zeigt, weist der Vorsprung 541 außerdem auf: eine obere Ebene 543, die in Umfangsrichtung mit den zwei ersten Neigungsflächen 542 verbunden ist, was nach dem Herausgleiten des Vorsprungs 541 aus dem Aufnahmeloch 210 dem Anliegen an der zweiten Endfläche 21 dient. Ein Aspekt besteht darin, dass der Vorsprung 541 aus den Aufnahmeloch 210 herausgleitet und die obere Ebene 543 des Vorsprungs 541 mit der zweiten Endfläche 21 eine Gleitreibung aufweist, wodurch vermieden wird, dass der Oberteil des Vorsprungs 541 eine Spitze bildet und einen Schnittverlust der zweiten Endfläche 21 verursacht. Der Vorsprung 541 und die zweite Endfläche 21 liegen flächig aneinander, wodurch die konzentrierte Spannung, die vom Vorsprung 541 auf die zweite Endfläche 21 ausgeübt wird, verringert und eine partielle Beschädigung der zweiten Endfläche 21 vermieden wird. Der andere Aspekt ist, dass die Reibungsgeräusche des Vorsprungs 541 mit der zweiten Endfläche 21 verringert werden können.
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Das Aufnahmeloch 210 kann ein Durchgangsloch sein. Oder das Aufnahmeloch kann als Sackloch gestaltet sein.
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Wie 8 zeigt, ist am Nabenflansch 5 der Vorsprung 541 vorgesehen; wie 9 zeigt, ist am Mitnehmerscheibenkörper 2 das Aufnahmeloch 210 vorgesehen. Dabei handelt es sich lediglich um Beispiele. Als eine Weiterentwicklung kann an der zweiten Endfläche des Mitnehmerscheibenkörpers ein Vorsprung vorgesehen sein, kann an der ersten Endfläche des Montagerahmens ein Aufnahmeloch vorgesehen sein.
