DE19818412C2

DE19818412C2 - Kupplungseinrichtung zur Anbindung einer Schwungmasse an einen Antrieb

Info

Publication number: DE19818412C2
Application number: DE19818412A
Authority: DE
Inventors: Uwe Dehrmann
Original assignee: Mannesmann Sachs AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 1998-04-24
Filing date: 1998-04-24
Publication date: 2001-05-17
Anticipated expiration: 2018-04-25
Also published as: DE19818412A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Kupplungseinrichtung gemäß dem Oberbegriff des An spruchs 1.

Durch die DE 195 22 869 A1 ist eine Kupplungseinrichtung zur Anbindung einer Schwungmasse, wie eines Wandlergehäuses, an einen Antrieb bekannt, der zur Auf nahme der Schwungmasse einen Mitnehmer in Form einer axial flexiblen Platte aufweist. Diese Platte ist im Umfangsbereich mit einem im wesentlichen in Achsrichtung zur Schwungmasse überstehenden Vorsprung versehen, der an der radialen Außenseite eines Aufnahmeelementes eines Aufnehmers der Schwungmasse zur Auflage kommt, und ebenso wie dieses Aufnahmeelement eine Ausnehmung zum Durchgang eines Be festigungsmittels aufweist, durch welches der Mitnehmer mit dem Aufnehmer verbind bar ist, wobei die beiden letztgenannten über einen gemeinsamen Überdeckungsbe reich verfügen. Dieser verläuft im wesentlichen senkrecht zur Mittenachse des Befesti gungsmittels, so daß das letztgenannte von radial außen her eingebracht werden muß.

Der Mitnehmer für eine derartige Schwungmasse weist üblicherweise die axial flexible Platte auf, um am Antrieb, wie beispielsweise der Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine, entstandene Biegeschwingungen, die eine Taumelbewegung am Mitnehmer auslösen, so wenig als möglich auf die Schwungmasse zu übertragen. Der in Achsrichtung zur Schwungmasse überstehende Vorsprung wird bei derartigen Taumelbewegungen ver spannt. Bruchgefahr im Übergangsbereich vom radialen Bereich der axial elastischen Platte zu dem Vorsprung ist dadurch gegeben.

In der DE 32 22 119 C1, Fig. 1, ist eine andere Anbindungsweise einer Schwungmasse, wie eines Wandlergehäuses, an eine axial elastische Platte eines Antriebs, wie die Kur belwelle einer Brennkraftmaschine behandelt, wobei die Anbindung nun im wesentli chen durch Befestigungsmittel erfolgt, welche die axial flexible Platte durchdringen und axial in Aufnahmeelemente eines Aufnehmers der Schwungmasse eingreifen.

Bei einer derartigen Ausführungsform ist die Bruchgefahr relativ gering, jedoch ist der Zugang zu den Befestigungsmitteln in dem am Antrieb angeflanschten, den Drehmo mentwandler aufnehmenden Getriebegehäuse extrem schlecht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kupplungseinrichtung zwischen einem Antrieb und einer Schwungmasse so auszubilden, daß Bruchgefahr bei Momentenbelas tung weitgehend ausgeschlossen und dennoch für eine gute Zugänglichkeit bei der Montage der beiden Elemente aneinander gesorgt ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 an gegebenen Merkmale gelöst.

Durch Ausrichtung sowohl des Vorsprungs des Mitnehmers als auch des Aufnahmeele mentes des Aufnehmers im wesentlichen radial zur Drehachse des Antriebs ergibt sich die Möglichkeit, Befestigungsmittel zur Verbindung der beiden Elemente jeweils im we sentlichen tangential einzusetzen, wodurch sich eine deutliche Montagevereinfachung ergibt. Dieser Vorteil geht einher mit einer vorteilhaften Fertigbarkeit des Vorsprungs ebenso wie des Aufnahmeelementes, da diese jeweils mittels einer Durchdrückung her stellbar sind. Diese Durchdrückung läuft derart ab, daß an einem Werkstück zuerst vor zugsweise an drei aneinander angrenzenden Seiten zur Freistellung des Vorsprungs oder des Aufnahmeelementes gegenüber dem restlichen Werkstück ein Stanzvorgang vorge nommen wird und das derart gebildete Element durch Biegung in eine Ebene ge schwenkt wird, in der es im wesentlichen senkrecht zur Ersteckungsebene des restlichen Werkstücks verläuft. Mit nur zwei Fertigungsschritten ohne spürbaren Materialverlust sind damit die Elemente zur Verbindung von Mitnehmer und Aufnehmer geschaffen. Je nach Ansatzstellung eines zur Herstellung dieser Elemente dienenden Stanz- und Bie gewerkzeuges ist hierbei die Relativlage der Elemente, bezogen auf die Drehachse des Antriebs, vorgebbar, mit Vorteil also in der erfindungswesentlichen, radialen Richtung.

Vorzugsweise wird das Aufnahmeelement des Aufnehmers durch zwei zueinander im wesentlichen parallele Laschen gebildet, die in Umfangsrichtung zwischen sich eine Hal terung aufnehmen.

Sofern diese mit einer Gewindeöffnung ausgebildet ist, dient sie bereits als Mutter für ein die Verbindung von Mitnehmer und Aufnehmer besorgendes, einen Gewindeschaft aufweisendes Befestigungsmittel. Die Verbindung der Laschen mit der Halterung kann auf unterschiedliche Weise erfolgen, so beispielsweise durch kraftschlüssiges Einklem men der Halterung zwischen den beiden Laschen, durch Schweißen oder Kleben, aber auch durch eine formschlüssige Verbindung, indem beispielsweise Umfangsansätze der Halterung in die Ausnehmungen der Laschen eingreifen.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 die obere Hälfte einer Kupplungseinrichtung zur Verbindung einer Schwung masse, wie eines Wandlergehäuses mit einem Antrieb;

Fig. 2 eine Herauszeichnung der Kupplungseinrichtung gemäß dem Schnitt II-II in Fig. 1;

Fig. 3 eine Herauszeichnung der Kupplungseinrichtung gemäß dem Schnitt III-III in Fig. 1;

Fig. 4 eine spezielle Ausführungsform eines Aufnahmeelementes der Kupplungseinrich tung.

In Fig. 1 ist ein Antrieb 1 dargestellt, der durch eine Kurbelwelle 3 einer Brennkraftma schine gebildet wird, die um eine Drehachse 50 drehbar ist. Die Kurbelwelle 3 weist an ihrem freien Ende Gewindebohrungen 5 auf, in welche zur Befestigung einer flexiblen Platte 11 an der Kurbelwelle 3 je ein Gewindeschaft 9 einer als Befestigungsmittel 7 wirksamen Schraube 8 eingreift.

Die flexible Platte 11 weist im radial äußeren Bereich einen Mitnehmer 13 für einen Aufnehmer 21 auf, der an einem Primärflansch 42 eines als Schwungmasse 46 wirksa men Wandlergehäuses 44 befestigt ist, das ebenfalls um die Drehachse 50 drehbar ist. Dieser Mitnehmer 13 ist mit einem in Richtung zum Aufnehmer 21 überstehenden Vor sprung 15 versehen, der, wie aus den Fig. 2 und 3 entnehmbar ist, mit einer Ausneh mung 17 zum Durchgang eines Gewindeschaftes 37 einer als Befestigungsmittel 39 wirksamen Schraube 40 versehen ist. Der Vorsprung 15 ist gemäß Fig. 3 aus einer Durchdrückung 19 herausgebogen und erstreckt sich nun im wesentlichen senkrecht zur flexiblen Platte 11 und im wesentlichen radial zur Drehachse 50. Dem Biegevorgang des Vorsprungs 15 vorausgegangen ist ein Stanzvorgang, durch welchen der Vor sprung 15 an drei Seiten gegenüber dem Rest der flexiblen Platte 11 freigestellt wird. Anschließend besorgt ein Stempel eines nicht dargestellten Biegewerkzeugs das Umbie gen des Vorsprungs, wobei nicht unerwähnt bleiben soll, daß der Vorsprung beim zuvor erläuterten Stanzvorgang an seinem freien Ende auf eine Länge gekürzt werden kann, die durch den Axialabstand der flexiblen Platte 11 zum Aufnehmer 21 bestimmt ist.

Der Aufnehmer 21 weist eine Ringplatte 22 auf, die mittels Verschweißung im radial äußeren Bereich des Wandlergehäuses 44 an dessen Primärflansch 42 befestigt ist. Die se Ringplatte 22 weist in vorbestimmten Abständen entlang des Umfangs Aufnahmee lemente 23 auf, von denen je eines jeweils einem Vorsprung 15 am Mitnehmer 13 zu geordnet ist. Diese Aufnahmeelemente 23 sind jeweils gemäß den Fig. 2 und 3 mit zwei in Umfangsrichtung voneinander beabstandeten Laschen 25 versehen, die entspre chend Fig. 3 aus Durchdrückungen 27 des Rings 22 hervorgegangen sind. Hierzu wird jede Lasche 25 an drei Seiten durch Stanzen aus der diese Lasche 25 umgebenden Ringplatte 22 gelöst und durch Ansetzen des Stempels eines nicht gezeigten Biegewerk zeuges so umgebogen, daß die Laschen 25 im wesentlichen senkrecht zur Ringplatte 22 und im wesentlichen radial zur Drehachse 50 verlaufen. Jede dieser Laschen 25 ist mit einer Ausnehmung 31 zum Durchgang des Gewindeschaftes 37 des bereits erwähnten Befestigungsmittels 39 versehen.

Die beiden Laschen 25 nehmen, in Umfangsrichtung gesehen, zwischen sich eine Halte rung 29 auf, die mit einer Ausnehmung 33 versehen ist, vorzugsweise in Form einer Gewindeöffnung 35. Die Halterung 29 kann durch Kleben oder Schweißen mit den La schen 25 verbunden sein, kann kraftschlüssig zwischen denselben gehalten sein oder, gemäß Fig. 4, an jeder je einer Lasche 25 zugewandten Seite mit einem Umfangsan satz 54 ausgebildet sein, der in je eine Ausnehmung 33 der Laschen 25 formschlüssig eingreift.

Die zuvor beschriebene Kupplungseinrichtung ist wie folgt wirksam:

Für die Montage des Wandlergehäuses 44 an der Kurbelwelle 3 wird ein Lagerzap fen 48 des erstgenannten mittels einer Axialbewegung in eine Mittenbohrung 52 der Kurbelwelle 3 eingeschoben. Damit fluchtet die Drehachse 50 des Wandlergehäuses 44 mit der Drehachse 50 der Kurbelwelle 3 und damit des Antriebs 1. Die Drehstellung des Wandlergehäuses 44 wird bei dieser Axialbewegung so gewählt, daß das jeweilige Auf nahmeelement 23 gemäß Fig. 3 axial in die zugeordnete Durchdrückung 19 der axial flexiblen Platte 11 eingeschoben wird. In dieser Position kommt die in Fig. 3 obere La sche 25 des Aufnahmeelementes 23 in Anlage am Vorsprung 15 des Mitnehmers 13, so daß die Berührungsstelle von Lasche 25 und Vorsprung 15 als Überdeckungsbereich 56 wirksam ist, der so ausgerichtet ist, daß das Einsetzen des Befestigungsmittels 39 tan gential zur Drehachse 50 des Antriebs 1 gewährleistet ist. Zum Einsetzen des Befesti gungsmittels 39 wird dieses durch die Ausnehmungen 17 und 31 von Vorsprung 15 und Lasche 25 geschoben und in die Gewindeöffnung 35 der als Mutter wirksamen Halterung 29 eingedreht. Durch Festziehen des Befestigungsmittels 39 ist die Befesti gung des Wandlergehäuses 44 an der Kurbelwelle 3 hergestellt. Die über den Umfang verteilten übrigen Befestigungsmittel 39 werden ebenso eingesetzt.

Bezugszeichenliste

1

Antrieb

3

Kurbelwelle

5

Gewindebohrung

7

Befestigungsmittel

8

Schraube

9

Gewindeschaft

11

flexible Platte

13

Mitnehmer

15

Vorsprung

17

Ausnehmung

19

Durchdrückung

21

Aufnehmer

22

Ringplatte

23

Aufnahmeelement

25

Lasche

27

Durchdrückung

29

Halterung

31

Ausnehmung

33

Ausnehmung

35

Gewindeöffnung

37

Gewindeschaft

39

Befestigungsmittel

40

Schraube

42

Primärflansch

44

Wandlergehäuse

46

Schwungmasse

48

Lagerzapfen

50

Drehachse

52

Mittenbohrung

54

Umfangsansatz

56

Überdeckungsbereich

Claims

1. Kupplungseinrichtung zur Anbindung einer Schwungmasse, wie eines Wandlerge häuses, an einen Antrieb, der zur Aufnahme der Schwungmasse einen Mitnehmer aufweist, an welchem ein Aufnehmer der Schwungmasse drehfest angreift, indem wenigstens ein zumindest eine Komponente in Achsrichtung aufweisender Vor sprung des Mitnehmers in Richtung zur Schwungmasse übersteht und einen mit mindestens einem Aufnahmeelement des Aufnehmers gemeinsamen Überdec kungsbereich aufweist, der zur Verbindung der beiden Elemente durch wenigstens ein Befestigungsmittel dient, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl der Vorsprung (15) des Mitnehmers (13) als auch das Aufnahmeele ment (23) des Aufnehmers (21) jeweils im wesentlichen radial zur Drehachse (50) des Antriebs (1) verlaufen, so daß der Überdeckungsbereich (56) zwischen Vor sprung (15) und Aufnahmeelement (23) zugunsten zumindest einer im wesentli chen tangentialen Einführbarkeit des Befestigungsmittels (39) in je eine Ausneh mung (17, 31) von Vorsprung (15) und Aufnahmeelement (23) ebenfalls im wesent lichen radial zur Drehachse (50) ausgerichtet ist.

2. Kupplungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Aufnahmeelement (23) zumindest eine am Aufnehmer (21) in Richtung zum Mitnehmer (13) vorspringende Lasche (25) aufweist, die zur Verbindung mit dem Vorsprung (15) des Mitnehmers (13) dient.

3. Kupplungseinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Lasche (25) eine Halterung (29) zugeordnet ist, deren Ausnehmung (33) mit der Ausnehmung (31) der Lasche (25) fluchtet.

4. Kupplungseinrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Aufnahmeelement (23) eine zweite Lasche (25) aufweist, die in Umfangs richtung gegenüber der ersten Lasche (25) versetzt angeordnet ist und mit dieser die Halterung (29) beidseits begrenzt.

5. Kupplungseinrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Halterung (29) mittels eines Umfangsansatzes (54) formschlüssig in die Ausnehmung (31) der Lasche (25) eingreift.

6. Kupplungseinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Lasche (25) mittels einer am Aufnehmer (21) von der Seite der Schwung masse (46) aus in Richtung zum Antrieb (1) vorgenommenen Durchdrückung (27) hergestellt ist.

7. Kupplungseinrichtung nach Anspruch 2 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Lasche (25) sich im wesentlichen senkrecht zur Schwungmasse (46) er streckt.

8. Kupplungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorsprung (15) mittels einer am Mitnehmer (13) von der Seite des An triebs (1) ausgehenden, in Richtung zur Schwungmasse (46) verlaufenden Durch drückung (19) gebildet ist.

9. Kupplungseinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Halterung (29) als Ausnehmung (33) eine Gewindeöffnung (35) für ein mit einem Gewindeschaft (37) versehenes Befestigungsmittel (39) aufweist.