DE4422464C2 - Schwungradvorrichtung mit einem zentralen Anschluß - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schwungradvorrichtung mit einem zentralen Anschluß an die Kurbelwelle einer Brennkraft­ maschine gemäß den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.

Aus der DE 40 13 298 A1 ist eine derartige Schwungradvorrich­ tung bekannt. Diese weist auf einem vorbestimmbaren Durchmes­ ser an der Kurbelwelle eines Antriebs und am Schwungrad auf­ einander zugekehrte Kreisringflächen auf, die mit korrespon­ dierenden Verzahnungen ausgebildet sind. Über diese Verzah­ nungen wird eine Zentrierung des Schwungrades gegenüber der Kurbelwelle und eine Momentenübertragung von der letztge­ nannten auf das Schwungrad gewährleistet. Das Schwungrad wird gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel durch ein Befestigungs­ mittel in Form einer Zentralschraube an der Kurbelwelle in Anlage gehalten. Mit dieser Zentralschraube fluchtet die Ge­ triebewelle, die an ihrem freien Ende in einem an einem zen­ tralen Anschluß des Schwungrades aufgenommenen Pilotlager ge­ führt ist. Das Pilotlager ist mit einem Innendurchmesser aus­ gebildet, der gemäß Fig. 1 kleiner als der Kopfdurchmesser der Zentralschraube ist.

Da ein Andrehen der Zentralschraube beim Befestigen des Schwungrades an der Kurbelwelle durch den kleinen Innendurch­ messer des Pilotlagers nicht einfach sein dürfte und, bedingt durch die Durchmesserverhältnisse am Schraubenkopf und am Pi­ lotlager, bei der Montage des Schwungrades an der Kurbelwelle die Montagereihenfolge vorgegeben ist, indem zuerst die Zen­ tralschraube in den Anschluß eingesetzt und anschließend das Pilotläger eingebracht wird, ist davon auszugehen, daß diese beiden Elemente bis zur Montage der Schwungradvorrichtung lose beigefügt sind. Ein Verlust im Verlauf des Transportes oder bei der Lagerhaltung ist demnach nicht ausgeschlossen.

Eine winkelmäßige Ausrichtung des Schwungrades gegenüber der Kurbelwelle wird durch eine Vorzentriereinrichtung sichergestellt, indem ein mit dem Schwungrad verbundener Stift in eine Ausnehmung der Kurbelwelle eingreift.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schwungradvorrichtung so auszubilden, daß ein Verlust von Elementen derselben, wie beispielsweise eines Befestigungselementes oder eines Pilotlagers, vor der Montage ausgeschlossen ist.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch das Kennzeichen des Anspruchs 1 gelöst. Durch Ausbildung des Pilotlagers an seinem Innendurchmesser mit einem Durchgang für das Befestigungsmittel kann das Pilotlager bereits vor Montage der Schwungradvorrichtung an derselben eingebaut sein, ohne einem Einschieben des Befestigungsmittels für das Schwungrad hinderlich entgegenzustehen und ohne das Ansetzen eines Werkzeuges am Befestigungsmittel beim Verbinden der Schwungradvorrichtung mit einem Antrieb zu behindern. Um nach Einsetzen des Befestigungsmittels ein Herausfallen desselben vor der Montage zu verhindern, wirkt das Pilotlager mit einer Verliersicherung zusammen, die durch einen nach radial innen verlaufenden Ansatz einerseits dafür sorgt, daß das im Bereich des Durchlasses des Pilotlagers angeordnete Befestigungsmittel sich in Achsrichtung nur bis an eine vorbestimmbare Grenze am zentralen Anschluß entfernen kann und wirkt andererseits einer Verschmutzung des zentralen Anschlusses im Bereich des Pilotlagers sowie des Befestigungsmittels entgegen.

Die Ansprüche 2 und 3 zeigen konkrete Ausführungen für eine derartige Verliersicherung. Durch den Flansch nach Anspruch 2 ist das Pilotlager gegen Verschmutzung schützbar, während der Anschlag nach Anspruch 3 die Einschiebetiefe der die Verliersicherung bildenden Kappe in den zentralen Anschluß begrenzt.

Durch Bemessung des Pilotlagers entsprechend Anspruch 4 ist dieses sehr kompakt auszubilden, ohne seine Funktion als Durchgang für das Befestigungsmittel zu verlieren.

Durch Anordnung der Vorzentriereinrichtung gemäß Anspruch 5 kommt diese ihrer Aufgabe, nämlich einer winkelmäßigen Ausrichtung des Schwungrades gegenüber dem Antrieb in einem Bereich nach, in welchem die Zentrierung des Schwungrades auf dem Antrieb sowie die Momentenübertragung vom letzt­ genannten auf das Schwungrad erfolgt. Hierdurch wird diesem Bereich des Anschlusses eine weitere Funktion zugeordnet. Bei Ausführung des Vorzentrierelementes gemäß Anspruch 6 ergibt sich der Vorteil, daß dieses bei der Montage der Schwungradvorrichtung am Antrieb vom Monteur einsehbar ist, so daß diesem das Einsetzen der Schwungradvorrichtung in der winkelmäßig vorbestimmten Stellung gegenüber dem Antrieb erleichtert wird.

In Anspruch 7 ist eine besonders einfache Ausbildung für ein Vorzentrierelement und in Anspruch 8 ein bevorzugter Wirkungsort für das letztgenannte angegeben.

Die Erfindung wird anschließend anhand zweier Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen im einzelnen:

Fig. 1 einen Teillängsschnitt durch eine Schwungradvorrichtung mit einem Kurbelwellenende;

Fig. 2 wie Fig. 1, aber mit einem durchgängigen Vorzentrierelement.

Fig. 1 zeigt eine Schwungradvorrichtung mit einem an einer Kurbelwelle 1, die Teil eines Antriebs 50 ist, angeschraubten Schwungrad 2. Das letztgenannte ist mit einem zentralen Anschluß 3 fest verbunden, beispielsweise über Niete 4, und ragt in Richtung auf die Kurbelwelle 1 in eine entsprechende Aussparung 5 derselben hinein. Der Anschluß 3 weist eine zy­ lindrische Kammer 6 auf, die von der nicht gezeigten Getrie­ bewelle her im Anschluß 3 ausgebildet ist und im kurbelwellenseitigen Ende einen Boden mit einer Öffnung auf­ weist, durch die ein Befestigungsmittel 7 in Form einer Zen­ tralschraube 8 hindurchreicht, deren Kopf 9 im Bodenbereich aufliegt. Das Schwungrad 1 ist im Bereich des Außenrandes des Anschlusses 3 auf seiner der Kurbelwelle 1 zugewandten Seite mit einer Kreisringfläche ausgebildet, die ebenso wie eine korrespondierende Kreisringfläche der Kurbelwelle 1 eine Ver­ zahnung 10 bildet, die vorzugsweise als sogenannte Hirthverzahnung ausgebildet ist. Die Verzahnung 10 weist je­ weils Zähne auf, die in Achsrichtung überstehen und die strahlenförmig vom Mittelpunkt der Drehachse 12 ausgehen. Da­ durch ist es möglich, mit diesen Verzahnungen 10 sowohl eine Zentrierung zwischen Schwungrad 2 und Kurbelwelle 1 herbei zu­ führen als auch eine Drehmomentübertragung. Der Zusammenhalt beider Verzahnungen 10 erfolgt durch das Befestigungsmittel 7, welches die beiden Verzahnungen 10 in Achsrichtung verspannt.

Zumindest einer der bereits genannten Niete 4 ragt in Richtung zur Kurbelwelle 1 über das Schwungrad 2 hinaus und greift in eine Ausnehmung 13 der Kurbelwelle 1 im Erstreckungsbereich der entsprechenden Verzahnung 10 ein. Dadurch ist der Niet 4 in Verbindung mit der Ausnehmung 13 als Vorzentrierelement 14 wirksam. Dieses hat die Aufgabe, die Verzahnungen 10 bei der Montage des Schwungrades 2 an der Kurbelwelle 1 richtig zu­ zuordnen, da beispielsweise Impulsgeber am Schwungrad 2 ge­ genüber den Kröpfungen der Kurbelwelle 1 eine exakte Stellung einnehmen müssen.

Die zylindrische Kammer 6 des zentralen Anschlusses 3 ist auf der von der Kurbelwelle 1 abgewandten Seite mit einer abge­ setzten Bohrung 15 versehen, in die ein Pilotlager 17 einge­ setzt ist. Der Innendurchmesser dieses Pilotlagers ist so gewählt, daß er als Durchgang 18 für das Befestigungsmittel 7 wirksam ist, das heißt, der Schraubenkopf 9 der Zentral­ schraube 8 ist innerhalb des Pilotlagers 17 in Achsrichtung verschiebbar. Über das Pilotlager wird eine Kappe 19 gescho­ ben, die einen sich radial nach innen erstreckenden Ansatz 20 aufweist. Durch den letztgenannten wird ein unbeabsichtigtes Heraus fallen des Befestigungsmittels 7 aus der zylindrischen Kammer 6 des zentralen Anschlusses 3 verhindert, indem der von diesem Ansatz 20 umschlossene Durchmesser kleiner als der Au­ ßendurchmesser des Schraubenkopfes 9 ist. Vor einer Montage des Schwungrades 2 an der Kurbelwelle 1 nimmt das Befesti­ gungsmittel 7 daher beispielsweise die in Fig. 1 strichpunk­ tiert gezeichnete Stellung ein, über die es sich in Richtung zum Getriebe nicht hinausbewegen kann. Die Kappe 19 ist folg­ lich aufgrund des Ansatzes 20 als Verliersicherung 22 für das Befestigungsmittel 7 wirksam.

Die Kappe 19 ist mit einem sich vom Ansatz 20 aus in Achs­ richtung des Anschlusses 3 hin erstreckenden Flansch 23 ver­ sehen, der am Innendurchmesser des Pilotlagers 17 zur Anlage kommt und diesen völlig überdeckt. Des weiteren weist die Kappe 19 als radial nach außen verlaufende Verlängerung des Ansatzes 20 einen Anschlag 24 auf, durch welchen die Ein­ dringtiefe der Kappe 19 in den Anschluß 3 begrenzbar ist. Der Anschlag 24 schützt außerdem wie der Flansch 23 das Pilotla­ ger 17 vor einer Montage des Schwungrades 2 an der Kurbelwel­ le 1 vor Verschmutzung.

Durch die beschriebene Konstruktion ist eine Verbindung zwi­ schen Schwungrad 2 und Kurbelwelle 1 dargelegt, welche leicht herzustellen ist, jederzeit geöffnet und wieder winkelgetreu geschlossen werden kann und insbesondere im Hinblick auf Mo­ dulkupplungen eine einfache Montage ermöglicht. Die Montage wird hierbei dadurch erleichtert, daß aufgrund der Ausbildung des Pilotlagers 17 mit einem Durchgang 18 für das Befesti­ gungsmittel 7 diese beiden Elemente bereits vor einer Montage an der Kurbelwelle 1 in den zentralen Anschluß 3 des Schwungrades 2 einbringbar sind und, in Kombination mit der Verliersicherung 22 am Pilotlager 17, verliersicher lagerbar und transportierbar sind. Ein Monteur muß somit lediglich nach winkelmäßiger Ausrichtung des Schwungrades 2 gegenüber der Kurbelwelle 1 mittels des Vorzentrierelementes 14 den zen­ tralen Anschluß 3 in die Aussparung 5 der Kurbelwelle 1 ein­ schieben, und, nach Abzug der als Verliersicherung 22 wirksamen Kappe 19 vom Pilotlager 17, das Befestigungsmittel 7 in Form der Zentralschraube 8 anziehen, bis die Verzahnungen 10 unter vorbestimmbarer, in Achsrichtung wirksamer Spannung ineinander greifen. Ein Einsetzen der Welle des nicht gezeigten Getriebes in das Pilotlager 17 kann dar­ aufhin in an sich bekannter Weise erfolgen.

In Fig. 2 ist ein Vorzentrierelement 14 gezeigt, das in Form eines alle Bauteile der Schwungradvorrichtung in Achsrichtung durchdringenden Paßstiftes 25 vorliegt. Dieser greift in eine Ausnehmung 13 ein, die an der Kurbelwelle 1 im Erstreckungsbereich der entsprechenden Verzahnung 10 ausge­ bildet ist. Der Durchmesser dieser Ausnehmung 13 kann, ebenso wie bei derjenigen des ersten Ausführungsbeispieles, gering­ fügig größer als der Außendurchmesser des jeweiligen Vorzen­ trierelementes 14 (Niet 4, Paßstift 25) sein. Der Vorteil ei­ nes alle Bauelemente der Schwungradvorrichtung durchgreifen­ den Paßstiftes 25 liegt darin, daß er an der dem Monteur zu­ gänglichen Seite bei der Montage einsehbar ist. Dadurch wird die Vorzentrierung des Schwungrades 2 gegenüber der Kurbel­ welle 1 erleichtert.

Claims (8)

1. Schwungradvorrichtung mit einem zentralen Anschluß an einen Antrieb, vorzugsweise an die Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine, durch welchen eine Zentrierung und eine Momentenübertragung zwischen Schwungrad und Antrieb erzielbar ist und der ein Pilotlager sowie ein zur Verbindung des Schwungrades mit dem Antrieb vorgesehenes Befestigungsmittel umschließt, dadurch gekennzeichnet, daß das Pilotlager (17) an seinem Innendurchmesser als Durchgang (18) für das Befestigungsmittel (7) dient und bis zur Montage des Schwungrades (2) mit einer Verliersicherung (22) für das Befestigungsmittel (7) zusammenwirkt, die einen sich vom Pilotlager (17) nach radial innen erstreckenden Ansatz (20) aufweist.

2. Schwungradvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verliersicherung (22) durch eine Kappe (19) mit einem Flansch (23), der am Innendurchmesser des Pilotlager (17) zur Anlage kommt, gebildet wird.

3. Schwungradvorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Kappe (19) einen die Eindringtiefe in das Pilotlager (17) begrenzenden Anschlag (24) aufweist.

4. Schwungradvorrichtung nach Anspruch 1 mit konzentrisch zur Drehachse auf einem vorbestimmbaren Durchmesser am Antrieb und am Schwungrad aufeinander zugekehrten Kreisringflächen ausgebildeten korrespondierenden Verzahnungen zur Zentrierung und Momentenübertragung zwischen Antrieb und Schwungrad, dadurch gekennzeichnet, daß das Pilotlager (17) mit axialem Versatz zu den Verzahnungen (10), aber mit annähernd gleichem Durchmesserbereich ausgebildet ist.

5. Schwungradvorrichtung nach Anspruch 1 mit einer Vorzen­ triereinrichtung, die aus einem parallel zur Drehachse verlaufenden Vorzentrierelement in einem Bauteil, wie Antrieb oder Schwungrad und einer entsprechenden Ausnehmung für das Vorzentrierelement im jeweils anderen Bauteil besteht, dadurch gekennzeichnet, daß das Vorzentrierelement (14) im Erstreckungsbereich des zentralen Anschlusses (3), an dem die Zentrierung und Momentenübertragung zwischen Schwungrad (2) und Antrieb (50) erfolgt, angeordnet ist.

6. Schwungradvorrichtung nach Anspruch 1 und 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Vorzentrierelement (14) alle Bauteile der dem Schwungrad (2) zugeordneten Reibungskupplung durchdringt.

7. Schwungradvorrichtung nach Anspruch 1 und 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Vorzentrierelement (14) durch einen Niet (4) mit einem in die Ausnehmung (13) ragenden Kopf gebildet wird.

8. Schwungradvorrichtung nach Anspruch 1, 4 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Vorzentrierelement (14) im Durchmesserbereich der Verzahnungen (10) angeordnet ist.