DE102010053933A1

DE102010053933A1 - Rotationseinrichtung sowie Verfahren zum Auswuchten einer Rotationseinrichtung

Info

Publication number: DE102010053933A1
Application number: DE102010053933A
Authority: DE
Inventors: Eugen 77815 Kombowski; Stefan 77694 Jung
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2009-12-21
Filing date: 2010-12-09
Publication date: 2011-06-22
Anticipated expiration: 2030-12-10
Also published as: DE102010053933B4

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Rotationseinrichtung mit einem Trägerteil und ein in einer in dem Trägerteil ausgebildeten Ausnehmung aufgenommenes und als Ausgleichsmasse zum Auswuchten der Rotationseichrichtung wirkendes Nietelement, wobei das Nietelement einen Nietkopf und einen sich von dem Nietkopf erstreckenden und abschnittsweise hohlen Nietschaft aufweist und der Nietschaft mit der Ausnehmung eine Verbindung innerhalb der Ausnehmung bildet. Die Erfindung betrifft außerdem ein Verfahren zum Auswuchten einer Rotationseinrichtung.

Description

Die Erfindung betrifft eine Rotationseinrichtung mit den Merkmalen gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 sowie ein Verfahren zum Auswuchten einer Rotationseinrichtung gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 8.
Bauteile einer Rotationseinrichtung können nach ihrer Montage eine bestimmte Unwucht aufweisen, weshalb die Rotationseinrichtung in den meisten Fällen ausgewuchtet werden muss. Es besteht Möglichkeit, die Unwucht der Rotationseinrichtung dadurch zu minimieren, dass die einzelnen Bauteile bereits vor der Montage der Rotationseinrichtung einzeln ausgewuchtet werden, doch ist in den meisten Fällen ein Nachwuchten unerlässlich. Zur Beseitigung einer derartigen Unwucht ist es bekannt, an einem oder mehreren Bauteilen nachträglich Material abzutragen, zum Beispiel durch Einbringung von Wuchtbohrungen oder durch Abtragung von Randbereichen des Bauteils. Auch ist es bekannt Wuchtmassen aufzuschweißen. Jedoch können die vorerwähnten Wuchtmethoden oft keine Anwendung finden, da beispielsweise aufgrund der sehr komplizierten Ausgestaltung der Bauteile ein Verschweißen der Wuchtmasse einen Verzug der Bauteile bewirken würde oder weil aufgrund hoher Restschmutzanforderungen durch das Verscheißen oder durch den Materialabtrag verursachte Verunreinigungen unerwünscht sind.
Diese Probleme können dadurch verringert werden, indem die Wuchtmasse als Ausgleichsmasse zur Verringerung der Unwucht der Rotationseinrichtung an einem oder mehreren Bauteilen vernietet wird. Aus der DE 32 30 022 A1 ist eine Kupplungsscheibe mit daran angebrachten und als Nietelemente ausgebildeten Wuchtmassen zum Auswuchten der Kupplungsscheibe bekannt. An der die Nietelemente aufnehmenden und deshalb im nachfolgenden als Trägerteil bezeichneten Kupplungsscheibe sind Ausnehmungen vorgesehen, in die die Nietelemente eingebracht und mit der Kupplungsscheibe befestigt sind.
Die Nietelemente weisen bekanntermaßen einen Nietkopf und einen sich von dem Nietkopf erstreckenden Nietschaft auf und können über die Ausbildung einer plastischen Verformung durch Anwendung eines Gegenhalters von der anderen Seite des Trägerteils aus an dem Trägerteil befestigt werden. Dabei wird der Nietschaft unter Ausbildung eines Schließkopfs plastisch verformt und stellt eine formschlüssige Verbindung mit dem Trägerteil her.
Weiterhin ist es aus der DE 32 30 022 A1 bekannt, das Nietelemente als Blindniet auszubilden. Blindniete weisen bekanntermaßen einen Nietkopf und meistens einen sich von dem Nietkopf erstreckenden und abschnittsweise hohlen Nietschaft auf. Der Vorteil der Blindniet ist, dass das Montagewerkzeug zur Befestigung des Nietelements an dem Trägerteil nur von einer Seite angewandt werden muss und der Gegenhalter somit entfällt. Der sich durch plastische Verformung des hohlen Nietschafts ausbildende Schließkopf ist dabei auf der dem Nietkopf gegenüberliegenden Seite des Trägerteils angeordnet.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Rotationseinrichtung derart zu verbessern, dass der Bauraumbedarf der als Nietelement ausgebildeten Wuchtmasse verringert wird.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Rotationseinrichtung mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1 gelöst. Im Hinblick auf das Verfahren wird die Aufgabe durch ein Verfahren zum Auswuchten einer Rotationseinrichtung gemäß den Merkmalen von Anspruch 8 gelöst.
Entsprechend wird eine Rotationseinrichtung vorgeschlagen, die ein Trägerteil und ein in einer in dem Trägerteil ausgebildeten Ausnehmung aufgenommenes und als Ausgleichsmasse zum Auswuchten der Rotationseinrichtung wirkendes Nietelement umfasst, wobei das Nietelement einen Nietkopf und einen sich von dem Nietkopf erstreckenden Nietschaft aufweist, der mit der Ausnehmung eine formschlüssige und/oder stoffschlüssige und/oder reibschlüssige Verbindung innerhalb der Ausnehmung bildet. Dadurch ist das Nietelement mit dem Trägerteil innerhalb der Ausnehmung befestigt und es muss nicht notwendigerweise eine Verbindung mit der dem Nietkopf abgewandten Seitenfläche des Trägerteils bilden.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung zumindest das dem Nietkopf abgewandte Ende des Nietelements vollständig innerhalb der Ausnehmung angeordnet. Insbesondere ist der Nietschaft abschnittsweise hohl ausgeführt, dadurch ragt das Nietelement auf der dem Nietkopf abgewandten Seite des Trägerteils nicht über die Seitenfläche des Trägerteils hinaus.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die Ausnehmung als durchgängige Öffnung in dem Trägerteil ausgebildet. Dadurch kann das Nietelement unter Anwendung eines Montagewerkzeuges von einer dem Nietkopf abgewandten Seite aus an dem Trägerteil befestigt werden.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist die Ausnehmung wenigstens zwei voneinander unterschiedliche Durchmesser im Bereich der formschlüssigen Verbindung auf, insbesondere im Bereich der Verbindung zwischen Nietelement und Träger. Beispielsweise hat die Ausnehmung einen Absatz zur Ausbildung einer Hinterschneidung mit einem diese bildenden ersten und zweiten, größeren Durchmesser ausgeformt. Der Durchmesser der Ausnehmung in dem dem Nietkopf zugewandten Bereich der Ausnehmung kann kleiner als in dem dem Nietkopf abgewandten Bereich der Ausnehmung sein. Auch können mehrere unterschiedliche Durchmesser vorliegen, wodurch die Ausnehmung eine konische Form aufweist.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist benachbart zu dem Trägerteil ein Scheibenteil angeordnet und eine Ausnehmung in dem Scheibenteil derart angebracht, dass diese der Ausnehmung des Trägerteils im Wesentlichen gegenüberliegt. Zur Befestigung des Nietelements an dem Trägerteil kann das Montagewerkzeug durch die Ausnehmung in dem Scheibenteil durchgeführt werden.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die Rotationseinrichtung als Torsionsschwingungsdämpfer mit wenigstens einem daran angebrachten Energiespeicherelement ausgebildet und das Trägerteil gegenüber dem Scheibenteil entgegen der Wirkung des Energiespeicherelements verdrehbar. Insbesondere ist das Trägerteil als Seitenteil und das Scheibenteil als Flanschteil ausgebildet. Vorzugsweise weist der Torsionsschwingungsdämpfer zwei Energiespeicherelemente auf das Nietelement ist umfangsseitig zwischen zwei Energiespeicherelementen angeordnet. Es können auch mehrere Nietelemente zwischen mehreren umfangsseitig verteilt angeordneten Energiespeicherelementen aufgenommen sein. Auch kann die Anzahl der Nietelemente von der Anzahl der Energiespeicherelemente mittelbar oder unmittelbar abhängen. Auch kann das Nietelement radial innerhalb oder radial außerhalb der Energiespeicherelemente angeordnet sein.
Auch wird zur Lösung der erfindungsgemäßen Aufgabe ein Verfahren zum Auswuchten einer Rotationseinrichtung vorgeschlagen wobei die Rotationsrichtung ein Trägerteil und ein an dem Trägerteil als Ausgleichsmasse angeordnetes Nietelement mit einen Nietkopf und einen sich von dem Nietkopf erstreckenden Nietschaft aufweist und das Nietelement in einer sich durch das Trägerteil durchgängig erstreckenden Ausnehmung aufnehmbar ist und von einer Seite aus an dem Trägerteil durch ein geeignetes Montagewerkzeug befestigt werden kann. Das dem Nietkopf abgewandte Ende des Nietelements ist vollständig innerhalb der Ausnehmung angeordnet und mit dem Trägerteil innerhalb der Ausnehmung formschlüssig und/oder stoffschlüssig und/oder reibschlüssig verbunden. Vorzugsweise ist der Nietschaft abschnittsweise hohl ausgeführt.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist benachbart zu dem Trägerteil ein Scheibenteil angeordnet und eine Ausnehmung in dem Scheibenteil derart angeordnet, dass diese der Ausnehmung des Trägerteils im Wesentlichen gegenüberliegt, wobei ein Montagewerkzeug zur Befestigung des Nietelements an dem Trägerteil durch die Ausnehmung des Scheibenteils durchführbar ist.
Vorzugsweise ist die Rotationseinrichtung als Torsionsschwingungsdämpfer mit wenigstens einem daran angebrachten Energiespeicherelement ausgebildet und das Trägerteil gegenüber dem Scheibenteil entgegen der Wirkung des Energiespeicherelements verdrehbar.
Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und den Abbildungen, bei deren Darstellung zugunsten der Übersichtlichkeit auf eine maßstabgetreue Wiedergabe verzichtet wurde. Alle erläuterten Merkmale sind nicht nur in der angegeben Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen beziehungsweise in Alleinstellung anwendbar.
Die Erfindung wir im Folgenden unter Bezugnahme auf die Abbildungen ausführlich beschrieben. Es zeigen im Einzelnen:
1: Halbschnitt durch einen Torsionsschwingungsdämpfer in einer speziellen Ausführungsform der Erfindung.
2a: Vergrößerung des Ausschnitts A aus 1.
2b: Vorrichtung aus 2a in einem zeitlich vor der plastischen Verformung liegenden Montagezustand.
3: Räumliche Ansicht eines Torsionsschwingungsdämpfers in einer speziellen Ausführungsform der Erfindung.
In 1 ist eine als Torsionsschwingungsdämpfer 12 ausgebildete Rotationseinrichtung 10 dargstellt. Der Torsionsschwingungsdämpfer 12 weist einen Lamellenträger 14 zur Aufnahme von Reibflächen tragenden Elementen einer Kupplungseinrichtung auf. Der Lamellenträger 14 ist über eine Nietverbindung 16 mit einem Eingangsteil 18 des Torsionsschwingungsdämpfers 12 drehfest verbunden. Das Eingangsteil 18 ist gegenüber einem Zwischenteil 20 entgegen der Wirkung von ersten und radial außen angeordneten Energiespeicherelementen 22 verdrehbar. Das Zwischenteil 20 besteht aus einem ersten Seitenteil 24 und einem zweiten Seitenteil 26, die beide miteinander und axial beabstandet zueinander über einen Abstandshalter 27 drehfest verbunden ist. Das Zwischenteil 20 ist wiederum gegenüber einem als Ausgangsteil wirkenden Flanschteil 28 des Torsionsschwingungsdämpfers 12 entgegen der Wirkung von radial innerhalb der ersten Energiespeicherelemente 22 befindlichen, zweiten Energiespeicherelementen 30 verdrehbar. Das Flanschteil 28 ist drehfest an einer Dämpfernabe 32 befestigt, die wiederum einer Getriebeeingangswelle eines Getriebes in einem Fahrzeug verbunden werden kann.
Der Torsionsschwingungsdämpfer 12 ist um eine Drehachse 100 drehbar, womit sich etwaige Unwuchten in den Bauteilen bei der Drehbewegung störend auswirken können. Zum Auswuchten des Torsionsschwingungsdämpfers 12 sind Massenelemente in Form von Nietelementen 34 vorgesehen, die an dem die Nietelemente 34 aufnehmenden und als Trägerteil 36 ausgebildeten zweiten Seitenteil 26 angebracht sind. Dazu ist in dem Trägerteil 36 eine durchgängige Ausnehmung 38 eingebracht, in die das Nietelement 34 mit seinem abschnittsweise hohlen Nietschaft 40 aufgenommen ist.
Wie in dem in 2a gezeigten vergrößerten Ausschnitt A aus 1 ersichtlich, enthält der Nietschaft 40 eine Aussparung 42 an der dem Nietkopf 44 abgewandten Seite des Nietelements 34, wodurch die abschnittsweise hohle Form des Nietschaft 40 entsteht. Der an dem Nietschaft 40 angebrachte, insbesondere integral ausgebildete Nietkopf 44 liegt an einer Seitenfläche 46, hier an der Außenseite des Trägerteils 36 auf und verhindert ein axiales Verrutschen des Nietelements 34 an dem Trägerteil 36 erfolgt durch eine formschlüssige Verbindung 56 in Form einer plastischen Verformung des Nietschafts 40 innerhalb der Ausnehmung 38, wofür ein Montagewerkzeug durch das Flanschteil 28, das erste Seitenteil 24 und das Eingangsteil 18 durch in diesen Bauteil eingebrachte Durchführungen 48, 50, 52 greifen kann.
2b zeigt die Vorrichtung aus 2a allerdings in einem zeitlich vor der plastischen Verformung liegenden Montagezustand. In diesem Montagezustand ist das Nietelement 34 bereits auf das Trägerteil 36 aufgesetzt und ein Montagewerkzeug 54 in die der Ausnehmung 38 des Trägerteils 36 gegenüberliegend angeordnete Ausnehmung 48 in dem als Flanschteil 28 ausgebildeten Scheibenteil, in der Ausnehmung 50 des ersten Seitenteils 24 und der Ausnehmung 52 des Eingangsteils 18 eingeführt. In einem nachfolgenden aber hier nicht gezeigten Schritt nähert sich das Montagewerkzeug 54 weiter dem Nietelement 34 um schließlich den hohlen Nietschaft 40 derart plastisch zu verformen, dass das Schaftmaterial nach außen weicht, um sich der in der Ausnehmung 38, insbesondere im Bereich der formschlüssigen Verbindung 56 eingebrachten Hinterschneidung 60 im Wesentlichen anzupassen und eine formschlüssige Verbindung 56 zwischen Nietschaft 40 und Trägerteil 36 zu bilden. Hierfür ist es vorteilhaft, dass der Außendurchmesser des Montagewerkzeugs 54 kleiner als der Außendurchmesser des Nietschafts 40 ist. Insbesondere ist das Montagewerkzeug 54 an der dem Nietelement 34 zugewandten Seite abgerundet, um sich während des Verformungsvorgangs in den im Nietschaft 40 durch die Aussparung 42 gebildeten Hohlraum einfügen zu können.
Während der Befestigung erfährt das Nietelement 34 nur geringe axiale Kräfte, da die zur Befestigung des Nietelements 34 gebildete Verformung gering ist. Dadurch kann das Nietelement 34 von einer Seite aus zugänglich an dem Trägerteil 36 befestigt werden wozu eine nur geringe Abstützung des Nietelements 34 an der gegenüberliegenden Seite erforderlich ist.
Nach abschließender Befestigung des Nietelements 34 an dem Trägerteil 36 weist der Nietschaft 40 die in 2a gezeigte Form auf und das Ende 62 des Nietelements 34 ragt nicht über die Seitenfläche 58 des Trägerteils 36 hinaus.
3 zeigt eine räumliche Ansicht eines Torsionsschwingungsdämpfers 12 in einer speziellen Ausführungsform der Erfindung, bei der das Nietelement 34 umfangsseitig zwischen zwei Energiespeicherelementen 22, 30 angeordnet ist. Zwischen den restlichen Energiespeicherelementen sind umfangsseitig weitere Ausnehmungen 38 vorgesehen, in die weitere Nietelemente 34 angebracht werden können, je nach Bedarf zum Ausgleich der Unwucht des Torsionsschwingungsdämpfers 12.
Bezugszeichenliste

10: Rotationseinrichtung
12: Torsionsschwingungsdämpfer
14: Lamellenträger
16: Nietverbindung
18: Eingangsteil
20: Zwischenteil
22: Energiespeicherelement
24: Seitenteil
26: Seitenteil
27: Abstandshalter
28: Flanschteil
30: Energiespeicherelement
32: Dämpfernabe
34: Nietelement
36: Trägerteil
38: Ausnehmung
40: Nietschaft
42: Aussparung
44: Nietkopf
46: Seitenfläche
48: Ausnehmung
50: Ausnehmung
52: Ausnehmung
54: Montagewerkzeug
56: Formschlüssige Verbindung
58: Seitenfläche
60: Hinterschneidung
62: Ende des Nietelements
100: Drehachse

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 3230022 A1 [0003, 0005]

Claims

Rotationseinrichtung (10) umfassend ein Trägerteil (36) und ein in einer in dem Trägerteil (36) ausgebildeten Ausnehmung (38) aufgenommenes und als Ausgleichsmasse zum Auswuchten der Rotationseinrichtung (10) wirkendes Nietelement (34), wobei das Nietelement (34) einen Nietkopf (44) und einen sich von dem Nietkopf (44) erstreckenden Nietschaft (40) aufweist dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Nietschaft (40) und der Ausnehmung (38) eine formschlüssige und/oder stoffschlüssige und/oder reibschlüssige Verbindung (56) innerhalb der Ausnehmung (38) gebildet ist.
Rotationseinrichtung (10) nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass zumindest das dem Nietkopf (44) abgewandte Ende (62) des Nietelements (34) vollständig innerhalb der Ausnehmung (38) angeordnet ist, insbesondere ist der Nietschaft (40) abschnittsweise hohl ausgeführt.
Rotationseinrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 oder 2 dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser der Ausnehmung (38) als durchgängige Öffnung in dem Trägerteil (36) ausgebildet ist.
Rotationseinrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 3 dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmung (38) wenigstens zwei voneinander unterschiedliche Durchmesser im Bereich der Verbindung (56) aufweist.
Rotationseinrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 4 dadurch gekennzeichnet, dass benachbart zu dem Trägerteil (36) ein Scheibenteil angeordnet ist und eine Ausnehmung (48) in dem Scheibenteil derart angeordnet ist, dass diese der Ausnehmung (38) des Trägerteils (36) im Wesentlichen gegenüberliegt.
Rotationseinrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 5 dadurch gekennzeichnet, dass die Rotationseinrichtung (10) als Torsionsschwingungsdämpfer (12) mit wenigstens einem daran angebrachten Energiespeicherelement (22, 30) ausgebildet ist und das Trägerteil (36) gegenüber dem Scheibenteil (28) entgegen der Wirkung des Energiespeicherelement (22, 30) ausgebildet ist und das Trägerteil (36) gegenüber dem Scheibenteil (28) entgegen der Wirkung des Energiespeicherelements (22, 30) verdrehbar ist, insbesondere das Trägerteil (36) als Seitenteil (24, 26) und das Scheibenteil als Flanschteil (28) ausgebildet ist.
Rotationseinrichtung (10) nach Anspruch 6 dadurch gekennzeichnet, dass der Torsionsschwingungsdämpfer (12) zwei Energiespeicherelemente (22, 30) aufweist und das Nietelement (34) umfangsseitig zwischen zwei Energiespeicherelementen (22, 30) angeordnet ist.
Verfahren zum Auswuchten einer Rotationseinrichtung (10) wobei die Rotationseinrichtung (10) ein Trägerteil (36) und ein an dem Trägerteil (36) als Ausgleichsmasse angeordnetes Nietelement (34) mit einen Nietkopf (44) und einen sich von dem Nietkopf (44) erstreckenden Nietschaft (40) aufweist und das Nietelement (34) in einer sich durch das Trägerteil (36) durchgängig erstreckenden Ausnehmung (38) aufnehmbar ist und von einer Seite aus an dem Trägerteil (36) durch ein geeignetes Montagewerkzeug (54) befestigt werden kann dadurch gekennzeichnet, dass das dem Nietkopf (44) abgewandte Ende des Nietelements (34) vollständig innerhalb der Ausnehmung (38) angeordnet ist und der Nietschaft (40) mit dem Trägerteil (36) innerhalb der Ausnehmung (38) formschlüssig und/oder stoffschlüssig und/oder reibschlüssig verbunden wird.
Verfahren nach Anspruch 8 dadurch gekennzeichnet, dass benachbart zu dem Trägerteil (36) ein Scheibenteil angeordnet ist und eine Ausnehmung (48) in dem Scheibenteil derart eingebracht ist, dass diese der Ausnehmung (38) des Trägerteils (36) im Wesentlichen gegenüberliegt, wobei ein Montagewerkzeug (54) zur Befestigung des Nietelements (34) an dem Trägerteil (36) durch die Ausnehmung (48) des Scheibenteils durchführbar ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 8 oder 9 dadurch gekennzeichnet, dass die Rotationseinrichtung (10) als Torsionsschwingungsdämpfer (12) mit wenigstens einem daran angebrachten Energiespeicherelement (22, 30) ausgebildet ist und das Trägerteil (36) gegenüber dem Scheibenteil entgegen der Wirkung des Energiespeicherelements (22, 30) verdrehbar ist.