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Die Erfindung betrifft eine Drehmomentübertragungseinrichtung insbesondere für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs und ein Verfahren zur Herstellung dieser mit zumindest zwei um eine Drehachse angeordneten Scheibenteilen, welche in Drehmomentverbindung miteinander stehen.
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Drehmomentübertragungseinrichtungen insbesondere in Antriebssträngen von Kraftfahrzeugen übertragen ein Drehmoment beispielsweise von einem Antriebsstrangaggregat auf ein beispielsweise nachgeschaltetes Antriebsstrangaggregat und dabei häufig als aktive oder passive Schnittstellen zwischen diesen. Beispielsweise sind aktive Drehmomentübertragungseinrichtungen in Form von Drehschwingungsdämpfern wie Zweimassenschwungrädern, Reibungskupplungen, Doppelkupplungen, hydrodynamische Drehmomentwandler und dergleichen bekannt, indem das Drehmoment zwischen Eingangsteil und Ausgangsteil entsprechend deren Funktionsweise von dieser gesteuert wird. Aktive und passive Drehmomentübertragungseinrichtungen können dabei mehrere, in Drehmomentverbindung miteinander stehende Scheibenteile enthalten. Beispielsweise enthält der in der
DE 10 2014 208 126 A1 offenbarte Drehschwingungsdämpfer ein aus mehreren Scheibenteilen gebildetes Ausgangsteil, welche miteinander mittels diese aufeinander positionierende, insbesondere axial fixierende und drehmomentübertragende Nieten verbunden sind.
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Aufgabe der Erfindung ist die Weiterbildung einer gattungsgemäßen Drehmomentübertragungseinrichtung. Insbesondere soll die Drehmomentübertragungseinrichtung einfacher hergestellt und montierbar sein.
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Die Aufgabe wird durch die Vorrichtung des Anspruchs 1 und das Verfahren des Anspruchs 9 gelöst. Die von dem Anspruch 1 und dem Anspruch 9 abhängigen Ansprüche geben vorteilhafte Ausführungsformen der Vorrichtung beziehungsweise des Verfahrens wieder.
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Die vorgeschlagene Drehmomentübertragungseinrichtung insbesondere für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs enthält zumindest zwei um eine Drehachse angeordnete Scheibenteile, welche in Drehmomentverbindung miteinander stehen. Um die Scheibenteile aufeinander drehmomentschlüssig und positioniert aufeinander montieren zu können, ist zwischen diesen eine drehmomentübertragende, formschlüssige Verbindung und eine von dieser mechanisch entkoppelte, ein vernachlässigbares Drehmoment übertragende Positionierungsverbindung der Scheibenteile vorgesehen. Dies bedeutet, dass zwischen einer Drehmomentübertragung zwischen den Scheibenteilen und einer Positionierung der Scheibenteile aufeinander eine Funktionstrennung erfolgt. Dies kann dem Zweck geschuldet sein, die drehmomentübertragende Verbindung an einer geometrischen Position vorzusehen, an der eine Positionierung der Scheibenteile aufeinander beispielsweise montagetechnisch nicht möglich oder nicht vorteilhaft ist.
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Hierbei kann unter einer Positionierung der Scheibenteile insbesondere eine axiale Festlegung der Scheibenteile aufeinander zu verstehen sein, wobei die drehmomentübertragende Verbindung lediglich eine axial vernachlässigbare Haltekraft zwischen den Scheibenteilen aufweist und die Positionierungsverbindung axial wirksam ist. Die Positionierungsverbindung kann kraft-, form- und/oder stoffschlüssig ausgebildet sein. Beispielsweise kann ein Presssitz, eine Rastverbindung, eine Verbördelung, Verstemmung, Verschweißung und/oder dergleichen zwischen den beiden Scheibenteilen zur Bildung der Positionierungsverbindung vorgesehen sein. Die Positionierungsverbindung kann radial außerhalb oder radial innerhalb der drehmomentübertragenden Verbindung vorgesehen sein. Weiterhin kann die Positionierungsverbindung radial außerhalb oder radial innerhalb von Befestigungsmitteln, beispielsweise Schrauben zur Aufnahme der Drehmomentübertragungseinrichtung an einer Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine vorgesehen sein.
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Die Positionierungsverbindung kann aus einem einzigen, mehreren über den verteilt angeordneten, auf einem oder mehreren Teilkreisen angeordneten Verbindungsmitteln wie Nieten, Schrauben oder dergleichen gebildet sein. Beispielsweise kann ein einziges Verbindungsmittel, beispielsweise ein Hohlniet oder Vollniet am Drehzentrum der Drehachse die Positionierungsverbindung der Scheibenteile aufeinander bilden. Insbesondere zur Vermeidung von Klappern bei anliegenden Drehmomentschwankungen des eingetragenen und über die Scheibenteile übertragenen Drehmoments kann die drehmomentübertragende Verbindung spielfrei gefügt sein. Die drehmomentübertragende Verbindung kann aus einer axialen Steckverbindung gebildet sein, in der mehrere, über den Umfang angeordnete, axial erstreckte Mitnehmer eines oder mehrerer Scheibenteile in entsprechende Ausnehmungen wie Öffnungen zumindest eines anderen Scheibenteils in Umfangsrichtung formschlüssig eingreifen. Beispielsweise können an zumindest einem Scheibenteil zumindest eine, beispielsweise mehrere über den Umfang verteilt angeordnete, axial ausgebildete Warzen bevorzugt werkzeugfallend angeformt sein, welche in eine komplementär zu dieser ausgebildeten, beispielsweise werkzeugfallend ausgestanzten Öffnung in zumindest einem axial gegenüberliegenden Scheibenteil axial eingreifen.
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Die vorgeschlagene Drehmomentübertragungseinrichtung kann beispielsweise einen Drehschwingungsdämpfer, beispielsweise ein Zweimassenschwungrad, ein Fliehkraftpendel, einen hydrodynamischen Drehmomentwandler, eine passive Drehmomentübertragungseinrichtung, bei der lediglich zumindest zwei Scheibenteile drehmomentübertragend und drehstarr miteinander verbunden sind, beispielsweise zwei auf diese Weise verbundene motorseitige- und getriebeseitige Antriebsbleche und dergleichen, bilden. In einem Drehschwingungsdämpfer kann eine derartige Verbindung von Scheibenteilen mit Funktionstrennung in einem Eingangs- und/oder in einem Ausgangsteil vorgesehen sein. Die derart verbundenen Scheibenteile können ein Flanschteil zur ausgangsseitigen Beaufschlagung einer Federeinrichtung zwischen Eingangsteil und Ausgangsteil des Drehschwingungsdämpfers und ein im Drehmomentfluss mit diesem verbundenes Scheibenteil bilden, beispielsweise einen Pendelflansch eines Fliehkraftpendels oder ein mit diesem drehfest verbundenen Bauteil, ein Eingangsteil eines nachgeschalteten weiteren Drehschwingungsdämpfers, eine bevorzugt aus Stahl hergestellte Sekundärschwungmasse, ein Nabenteil zur drehschlüssigen Verbindung mit einem nachgeschalteten Antriebsaggregat, beispielsweise einer Doppelkupplung und dergleichen.
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Das vorgeschlagene Verfahren dient der Herstellung der vorgeschlagenen Drehmomentübertragungseinrichtung. Hierbei werden zwei in Drehmomentverbindung zueinander zu bringende Scheibenteile mittels einer drehmomentübertragenden, axial ein vernachlässigbares Drehmoment übertragenden Verbindung und mittels einer eine Position der Scheibenteile aufeinander fixierenden, ein vernachlässigbares Drehmoment zwischen den Scheibenteilen übertragenden Positionierungsverbindung aufeinander gefügt. Zur Verbesserung der Montage der Drehmomentübertragungseinrichtung kann zuerst die drehmomentübertragende Verbindung gefügt werden und danach die Positionierungsverbindung hergestellt werden.
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Mit anderen Worten löst die Erfindung die Aufgabe, zwei oder mehrere flanschartige Bauteile formschlüssig zu fügen, wobei mittels des Formschlusses die Drehmomentübertragung übernommen wird. Gleichzeitig wird der Formschluss über eine kraft-/form- oder stoffschlüssige Verbindung zusammengehalten, die selbst aber nicht in der Lage ist, das geforderte Drehmoment zu übertragen.
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In nicht zwangsweise abschließender Aufzählung hat die Drehmomentübertragungseinrichtung folgende, für sich und nicht zwangsweise in vollständiger Kombination vorhandene Merkmale:
- – die Kombination einer drehmomentübertragenden Verbindung mit einer positionshaltenden Verbindung wie Positionierungsverbindung,
- – die drehmomentübertragende Verbindung wird zuerst hergestellt, danach die positionshaltende Verbindung,
- – die drehmomentübertragende Verbindung kann keine nennenswerten axialen Kräfte übertragen,
- – die positionshaltende Verbindung kann keine nennenswerten Drehmomente übertragen,
- – die drehmomentübertragende Verbindung wird formschlüssig ausgeführt. Das können beispielsweise eine Vielzahl von in Ausnehmungen eingreifende Warzen oder andere, aufeinander abgestimmte Formen in den flanschartigen Bauteilen sein.
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Beispielsweise kann eine Vielzahl dieser Formen parallelgeschaltet sein,
- – die drehmomentführende Verbindung ist weitgehend spielfrei gefügt,
- – die drehmomentführende Verbindung ist radial im Bereich einer Kurbelwellenverschraubung angeordnet,
- – die positionshaltende Verbindung ist so ausgeführt, dass ein Zugang für die Montage ermöglicht wird,
- – die positionshaltende Verbindung kann als Vernietung/Warzenverbindung, als Verschraubung oder stoffschlüssig, beispielsweise mittels Schweißung ausgeführt sein,
- – die positionshaltende Verbindung kann im Drehzentrum als Verbindung mit einem einzigen Verbindungsmittel oder radial im Bereich einer Kurbelwellenverschraubung beispielsweise mittels mehrerer Verbindungsmittel hergestellt sein,
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Die Erfindung wird anhand des in den 1 bis 4 dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Dabei zeigen:
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1 den oberen Teil einer um eine Drehachse angeordneten Drehmomentübertragungseinrichtung in Form eines Drehschwingungsdämpfers,
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2 ein Detail der Drehmomentübertragungseinrichtung der 1,
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3 eine Darstellung der Lage der drehmomentübertragenden Verbindung und der Positionierungsverbindung der 1 und 2
und
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4 ein in der Darstellung der 2 entsprechendes Detail einer gegenüber der Drehmomentübertragungseinrichtung der 1 bis 3 abänderten Drehmomentübertragungseinrichtung.
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Die 1 zeigt die obere Hälfte der um die Drehachse d angeordneten Drehmomentübertragungseinrichtung 1 im Schnitt. Die gezeigte Drehmomentübertragungseinrichtung 1 ist als Drehschwingungsdämpfer 2 mit dem Eingangsteil 3 und dem gegenüber diesem entgegen der Wirkung der nur angedeuteten Federeinrichtung 5 begrenzt verdrehbar angeordneten Ausgangsteil 4 ausgebildet. Das Eingangsteil 3 ist mittels der Schrauben 6 mit der Kurbelwelle 7 einer Brennkraftmaschine verbunden. Das aus den Scheibenteilen 8, 9, 10 gebildete Eingangsteil 3 bildet eine Primärschwungmasse und mittels der Scheibenteile 9, 10 die Ringkammer 11 zur Aufnahme der Federeinrichtung 5. Das Scheibenteil 8 bildet eine zusätzliche Schwungmasse und ein axialer Ansatz 12 des Scheibenteils 10 einen Berstschutz für das Fliehkraftpendel 13. Die eingangsseitige Beaufschlagung der Federeinrichtung 5, beispielsweise die Beaufschlagung von Stirnseiten von Bogenfedern, erfolgt mittels nicht einsehbarer Anprägungen an den Scheibenteilen 9, 10.
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Das Ausgangsteil 4 ist aus den beiden Scheibenteilen 14, 15, dem Fliehkraftpendel 13 und dem Torsionsschwingungsdämpfer 16 gebildet. Das Scheibenteil 14 mit den radial in die Ringkammer 11 eingreifenden Armen 17 bildet die ausgangsseitigen Beaufschlagungseinrichtungen für die Federeinrichtung 5. Das Scheibenteil 15 verbindet das Scheibenteil 14 mit dem Fliehkraftpendel 13. Hierzu ist das Scheibenteil 15 mit dem Seitenteil 18 mittels der Niete 20 verbunden. Die Seitenteile 18, 19 nehmen radial außen axial zwischen sich die über den Umfang verteilt angeordneten Pendelmassen 21 auf und bilden gegenüber diesen Pendellagerungen zur pendelnden Aufnahme dieser im Fliehkraftfeld der um die Drehachse d drehenden Drehmomentübertragungseinrichtung 1 aus. Radial innen bilden die Seitenteile 17, 18 das Eingangsteil 22 des Torsionsschwingungsdämpfers 16. Das Ausgangsteil 23 ist gegenüber diesem entgegen der Wirkung der Federeinrichtung 24 begrenzt verdrehbar. Das Ausgangsteil 23 ist aus dem zwischen den beiden Seitenteilen 18, 19 angeordneten Nabenteil 25 gebildet, welches radial innen die Innenverzahnung 26 zur drehschlüssigen Verbindung mit einer Welle oder einem Wellenstumpf eines nachgeschalteten Antriebsstrangaggregats, beispielsweise einer Doppelkupplung aufweist.
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Die beiden Scheibenteile 14, 15 weisen eine Funktionstrennung zwischen drehschlüssiger wie drehmomentübertragender Verbindung 27 und einer die beiden Scheibenteile 14, 15 aufeinander positionierenden, insbesondere axial fixierenden Positionierungsverbindung 28 auf. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist die drehmomentübertragende Verbindung 27 aus über den Umfang verteilt angeordneten Verbindungsmitteln 29 gebildet, die aus aus dem Scheibenteil 14 ausgestellten Warzen 30 gebildet sind, die in komplementäre Öffnungen 31 des Scheibenteiles 15 axial bevorzugt spielfrei eingreifen. Durch die Vielzahl der parallel wirksam angeordneten Verbindungsmittel 29 wird das gesamte anstehende Drehmoment von dem Scheibenteil 14 auf das Scheibenteil 15 übertragen. Die axiale Positionierung wie Fixierung der Scheibenteile 14, 15 aufeinander erfolgt mittels der Positionierungsverbindung 28 nach dem Fügen der Verbindung 27. Die Positionierungsverbindung 28 ist in dem gezeigten Ausführungsbeispiel als zentraler Niet 32 im Drehzentrum der Drehmomentübertragungseinrichtung 1 an der Drehachse d vorgesehen.
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Aufgrund der Funktionstrennung zwischen der drehmomentübertragenden Verbindung 27 und der Positionierungsverbindung 28 können die drehmomentübertragenden Verbindungsmittel 29 in geometrisch unzugänglichen Bereichen der Drehmomentübertragungseinrichtung 1 angeordnet sein. Beispielsweise werden diese in einem beispielsweise für eine Vernietung unzugänglichen Bereich zwischen dem Eingangsteil 3 und dem Ausgangsteil 23 des Torsionsschwingungsdämpfers 16 angeordnet. Hierbei werden die Verbindungsmittel 29 axial gefügt. Anschließend wird in dem noch zugänglichen Bereich im Drehzentrum der Drehmomentübertragungseinrichtung das Verbindungsmittel 28 gesetzt, welches die Scheibenteile 14, 15 und damit das Eingangsteil 3 und die Federeinrichtung 5 mit dem Fliehkraftpendel 13 und dem Torsionsschwingungsdämpfer 16 miteinander axial verbindet. Es versteht sich, dass die in 1 dargestellte Funktionstrennung zwischen drehmomentübertragender Verbindung 27 und Positionierungsverbindung an anderen Drehmomentübertragungseinrichtungen und anderen Positionen dieser eingesetzt werden kann.
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Die 2 zeigt im Detail die Anordnung des die Positionierungsverbindung 28 bildenden Niets 32 im Drehzentrum der Drehmomentübertragungseinrichtung 1 um die Drehachse d. Der Niet 32 fixiert die beiden Scheibenteile 14, 15 axial aufeinander mittels der radial überstehenden Bünde des Setzkopfs 33 und des Schließkopfs 34. Aufgrund der geringen Reibflächen zwischen Niet 32 und Scheibenteilen 14, 15 ist die drehmomentübertragende Funktion der Positionierungsverbindung 28 vernachlässigbar.
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Die 3 zeigt eine mögliche Anordnung der Verbindungsmittel 29 der drehmomentübertragenden Verbindung 27 der Drehmomentübertragungseinrichtung 1 der 1 und 2. Diese sind über den Umfang verteilt auf drei Teilkreisen 35, 36, 37 angeordnet. Die Verbindungsmittel 29 können ungeachtet räumlicher Überschneidungen durch andere Bauteile, die eine Vernietung oder eine andere axiale Positionierung der Scheibenteile 14, 15 (1) verhindern, radial innerhalb und radial außerhalb der Schrauben 6 zur Befestigung der Drehmomentübertragungseinrichtung 1 an der Kurbelwelle vorgesehen werden. Zur axialen Fixierung der Scheibenteile 14, 15 aufeinander ist die als Niet 32 ausgebildete Positionierungsverbindung 28 an der Drehachse d ausreichend.
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Die 4 zeigt eine gegenüber der Drehmomentübertragungseinrichtung 1 der 1 bis 3 geänderte Drehmomentübertragungseinrichtung 1a im Detail mit den Scheibenteilen 14a, 15a. Entsprechend der Drehmomentübertragungseinrichtung 1 sind zwischen den Scheibenteilen 14a, 15a die Verbindungsmittel 29a der drehmomentübertragenden Verbindung 27a aus axial ausgeformten Warzen 30a und hierzu komplementären Öffnungen 31a gebildet. Die Positionierungsverbindung 28a ist aus einem oder wenigen Nieten 32a gebildet, die radial beabstandet zu der Drehachse d zwischen den Scheibenteilen 14a, 15a vorgesehen sind. Die Vernietung der Scheibenteile 14a, 15a erfolgt beispielsweise durch die Durchgriffsöffnungen 38a am Nabenteil 25a für die Schrauben 6a. Die Nieten 32a können aus nicht drehmomentfestem Material, beispielsweise aus Leichtmetall oder Kunststoff gebildet sein.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Drehmomentübertragungseinrichtung
- 1a
- Drehmomentübertragungseinrichtung
- 2
- Drehschwingungsdämpfer
- 3
- Eingangsteil
- 4
- Ausgangsteil
- 5
- Federeinrichtung
- 6
- Schraube
- 6a
- Schraube
- 7
- Kurbelwelle
- 8
- Scheibenteil
- 9
- Scheibenteil
- 10
- Scheibenteil
- 11
- Ringkammer
- 12
- Ansatz
- 13
- Fliehkraftpendel
- 14
- Scheibenteil
- 14a
- Scheibenteil
- 15
- Scheibenteil
- 14a
- Scheibenteil
- 16
- Torsionsschwingungsdämpfer
- 17
- Arm
- 18
- Seitenteil
- 19
- Seitenteil
- 20
- Niet
- 21
- Pendelmasse
- 22
- Eingangsteil
- 23
- Ausgangsteil
- 24
- Federeinrichtung
- 25
- Nabenteil
- 25a
- Nabenteil
- 26
- Innenverzahnung
- 27
- drehmomentübertragende Verbindung
- 27a
- drehmomentübertragende Verbindung
- 28
- Positionierungsverbindung
- 28a
- Positionierungsverbindung
- 29
- Verbindungsmittel
- 29a
- Verbindungsmittel
- 30
- Warze
- 30a
- Warze
- 31
- Öffnung
- 31a
- Öffnung
- 32
- Niet
- 32a
- Niet
- 33
- Setzkopf
- 34
- Schließkopf
- 35
- Teilkreis
- 36
- Teilkreis
- 37
- Teilkreis
- 38a
- Durchgriffsöffnung
- d
- Drehachse
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102014208126 A1 [0002]
