DE10035752A1

DE10035752A1 - Verbindungsanordnung

Info

Publication number: DE10035752A1
Application number: DE2000135752
Authority: DE
Inventors: Fritz Leber
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2000-07-22
Filing date: 2000-07-22
Publication date: 2002-01-31
Also published as: EP1174630A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum Verbinden der Ausgangswelle eines Antriebsmotors für ein Kraftfahrzeug mit der koaxial zur Antriebswelle starr gelagerten Eingangswelle des Getriebes mit Hilfe einer Zwischenwelle (5), die Winkelabweichungen zwischen den beiden Wellen ausgleicht. Zu diesem Zweck ist Eingangswelle und Ausgangswelle je mit einem ringförmigen Flansch (3, 4) versehen, wobei die beiden Flansche mit der Zwischenwelle über je eine flexible Membran (6, 7) verbunden sind.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anordnung zur Verbindung der Ausgangswelle eines Antriebsmotors für ein Kraftfahrzeug mit der koaxial zur Ausgangswelle gelagerten Eingangswelle des Getriebes nach dem Oberbegriff des An spruchs 1.

Es gibt Kraftfahrzeuge, bei denen am freien Ende der Ausgangswelle des Motors ein Schwungrad angeordnet ist, an welchem eine Kupplungsscheibe und eine Kupplungsabdeckung angeordnet sind. Das Schwungrad weist eine Reibfläche auf, die der Reibfläche der Kupplungsscheibe gegenüberliegt. Wird die Reibfläche der Kupplungsscheibe gegen die Reibflä che des Schwungrades gedrückt, so wird das Drehmoment des Antriebsmotors auf die Kupplungsscheibe übertragen und von dort in das Getriebe des Fahrzeugs eingeleitet.

Es ist bekannt, die Ausgangswelle des Antriebsmotor mit dem Schwungrad über eine flexible Scheibe zu verbinden, die in radialer Richtung starr und in Biegerichtungen ela stisch verformbar ist, wobei die Biegerichtungen als die Richtungen einer elastischen Deformation der flexiblen Scheibe in einer im wesentlichen durch die Längsachse der Ausgangswelle verlaufenden Linie definiert werden. Die Bie gerichtungen werden außerdem als die Richtungen um den Schnittpunkt der Längsachse der Ausgangswelle mit dem Mit telpunkt der flexiblen Scheibe definiert. Die flexible Scheibe dient dazu, vom Antriebsmotor ausgehende Biege schwingungen zu absorbieren.

So beschreibt die DE C 196 43 659 eine flexible Schei benanordnung zum Übertragen des Drehmoments von der Aus gangswelle eines Antriebsmotors für ein Kraftfahrzeug auf das Schwungrad und zum Absorbieren von zwischen diesen Tei len auftretenden Biegeschwingungen. Diese Anordnung weist eine erste Scheibe auf, die an dem Schwungrad und dem frei en Ende der Kurbelwelle zwischen dem Schwungrad und der Kurbelwelle angeordnet ist und die in Umfangsrichtung starr, in Axialrichtungen hingegen flexibel ist sowie eine mit der ersten Scheibe zu gemeinsamer Drehung zwischen dem Schwungrad und der Kurbel verbundene reibungserzeugende Einrichtung, welche zwischen sich und der ersten Scheibe bei einer elastischen Deformation der ersten Scheibe in .Axialrichtung Reibung erzeugt. Diese reibungserzeugende Einrichtung weist eine zweite Scheibe und ein zwischen der ersten und der zweiten Scheibe angeordnetes Reibungsteil auf, wobei die zweite Scheibe und das Reibungsteil an der ersten Scheibe zu gemeinsamer Drehung mit ihr fest angeord net sind.

Damit wird eine erhöhte Dämpfung von Biegeschwingungen in der Schwungradanordnung ermöglicht.

Die DE A 198 40 215 beschreibt ein Schwungrad, das mit der Ausgangswelle des Abtriebsmotors eines Kraftfahrzeuges verbunden ist und das als elastisch verformbare flexible Platte ausgebildet ist, die eine elastisch verformbare Kom pressionsplatte mit kleinerem Durchmesser als die flexible Platte aufweist, wobei eine Schwungradmasse als Trägheits komponente vorgesehen ist. Die flexible Platte ist an ihrem äußeren Ende an der Schwungradmasse angebracht, wobei mit Hilfe der flexiblen Platte und der Schwungradmasse die Kom pressionsplatte derart komprimiert und gelagert ist, dass diese mittels elastischer Verformung mit der Schwungrad masse in Anlagekontakt gelangt.

Bei Kraftfahrzeugen, bei denen die Kupplung in das Getriebe integriert ist oder die mit einem Automatgetriebe ausgestattet sind, sind die Ausgangswelle des Motors und die Eingangswelle des Getriebes jeweils für sich fest gela gert, sodass es während des Einsatzes des Kraftfahrzeuges zu Verspannungen der Verbindungselemente für Ausgangswelle und Eingangswelle kommt, die bei ungünstigen Betriebsbedin gungen zum Bruch dieser Teile oder zu Lagerschäden führen können.

Um diese Nachteile zu vermeiden, ist es bekannt, die Ausgangswelle des Motors mit der Eingangswelle des Getrie bes über eine Zwischenwelle zu verbinden, wobei an der Aus gangswelle des Motors ein Flansch mit einer innen angeord neten Verzahnung und an der Eingangswelle des Getriebes ebenfalls ein Flansch mit Innenverzahnung vorgesehen sind; die Zwischenwelle weist an ihren beiden Enden Bogenverzah nungen auf, die in die Innenverzahnungen der Flansche der beiden Wellen mit Spiel eingreifen, um so eine Drehmo mentübertragung von der Ausgangswelle zur Eingangswelle auch bei Winkelabweichungen der beiden koaxialen Achsen von Ausgangswelle und Eingangswelle zu ermöglichen. Diese Drehmomentübertragung mit Hilfe der Bogenverzahnungen weist jedoch noch den Nachteil von hohen Herstellungskosten und einer während des Einsatzes erforderlichen Schmierung der Zahnkranzverbindungen auf. Durch die Drehungsgleichförmigkei ten des Antriebsmotor für das Kraftfahrzeug können die Ver zahnungen klappern und relativ schnell verschleißen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Ver bindungsanordnung für die Ausgangswelle eines Antriebsmo tors für ein Kraftfahrzeug mit der koaxial zur Ausgangswel le starr gelagerten Eingangswelle des Getriebes zu schaf fen, die durch Konzentrizitäts- und Winkelabweichungen auf tretende Fehler und Toleranzen ausgleicht, die billig in der Herstellung ist, die eine lange Lebensdauer aufweist und die keinerlei Geräusche während des Betriebes des Kraftfahrzeuges erzeugt.

Ausgehend von einer Anordnung der eingangs näher ge nannten Art erfolgt die Lösung dieser Aufgabe mit den im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenem Merkmal; vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen beschrieben.

Die Erfindung geht von einer Verbindungsanordnung aus, bei der das der Eingangswelle des Getriebes zugewandte Ende der Ausgangswelle des Antriebsmotors und das der Ausgangs welle des Antriebsmotors zugewandte Ende der Eingangswelle des Getriebes je mit einem ringförmigen Flansch versehen sind, zwischen denen eine Zwischenwelle koaxial zur An triebswelle und zur Eingangswelle angeordnet ist. Gemäß der Erfindung ist vorgesehen, dass die Zwischenwelle einerseits mit dem Flansch der Antriebswelle und andererseits mit dem Flansch der Eingangswelle über je eine flexible Membran verbunden ist.

Vorteilhafterweise sind die beiden Flansche mit einem Lochkreis zur Aufnahme von Befestigungsschrauben versehen, während die beiden Membranen sowohl einen inneren als auch einen konzentrisch dazu angeordneten äußeren Lochkreis auf weisen und einer der beiden Lochkreise der Membranen an den Lochkreis des zugehörigen Flansches angepaßt ist.

Bei starr gelagerter Eingangswelle des Getriebes trennt also die Zwischenwelle die beiden flexiblen Membra nen, wobei die eine der Membranen die Ausgangswelle des Antriebsmotors bzw. dessen Schwungrad mit der Zwischenwelle verbindet und die andere Membran die Zwischenwelle mit der Eingangswelle des Getriebes verbindet.

Diese Zwischenwelle zusammen mit den Membranen gleicht die auftretenden Fehler dahingehend aus, dass jede Membran nur den in der Zwischenwelle entstandenen Winkelfehler, d. h. einerseits zwischen der Zwischenwelle und der Aus gangswelle des Motors und andererseits zwischen der Zwi schenwelle und der Eingangswelle des Getriebes durch axiale Verformung der jeweiligen Membrane kompensiert.

Im folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert, wobei in der einzigen Figur ein Teil schnitt durch die erfindungsgemäße Verbindungsanordnung dargestellt ist.

In der Figur ist mit 1 die Ausgangswelle eines nicht dargestellten Antriebsmotor für ein Kraftfahrzeug be zeichnet und mit 2 die starr gelagerte Eingangswelle des zugehörigen Getriebes. Die Eingangswelle 2 ist koaxial zur Ausgangswelle 1 angeordnet. Das der Eingangswelle 2 des Getriebes zugewandte Ende der Ausgangswelle 1 des An triebsmotors ist mit einem ringförmigen Flansch 3 verse hen und das der Ausgangswelle 1 zugewandte Ende der Ein gangswelle 2 ist mit einem ringförmigen Flansch 4 verse hen. Mit 5 ist eine Zwischenwelle bezeichnet, die über zwei flexible Membranen 6, 7 mit den beiden Flan schen 3, 4 in flexibler Weise verbunden ist.

Zu diesem Zweck sind die beiden Flansche 3, 4 mit einem Lochkreis 9, 9' versehen zur Aufnahme von Befesti gungsschrauben 10, 10', die entsprechende äußere Loch kreise in den beiden Membranen 6, 7 durchsetzen. Jede Membran 6, 7 ist ferner mit einem inneren Lochkreis ver sehen, der von Befestigungsschrauben 11, 11' durchsetzt wird zur Verbindung mit der Zwischenwelle 5.

Die flexiblen Membranen 6, 7 gleichen auftretende Fehler in Form von Winkelabweichungen zwischen der Aus gangswelle 1 des Motors und der Eingangswelle 2 des Ge triebes durch axiale Verformung aus ohne dass Geräusche während des Betriebes des Kraftfahrzeuges entstehen. Zur besseren Verformbarkeit können die Membranen 6, 7 örtlich unterschiedliche Dicken aufweisen, beispielsweise Ver stärkungen 12 im Bereich eines Lochkranzes und Stellen geringerer Dicke 13 zwischen den beiden Lochkreisen einer jeden Membran.

Beim dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Zwi schenwelle 5 mit den beiden Flanschen 3, 4 über Membra nen 6, 7 verbunden, wobei die Verbindungsschrauben 10, 10' den äußeren Lochkranz einer jeden Membran 6, 7 mit dem zugehörigen Flanschen 3, 4 von Ausgangswelle und Ein gangswelle verbinden, während der inneren Lochkranz einer jeden Membran 6, 7 mit der Zwischenwelle 5 verbunden ist. Dies bringt den Vorteil mit sich, dass nur eine relativ geringfügige Masse für die Zwischenwelle erforderlich ist, sodass diese leicht zentriert und axial geführt wer den kann.

Bei einem anderen nicht zeichnerisch dargestellten Ausführungsbeispiel ist es auch möglich, für die Zwi schenwelle 5 einen derart großen Durchmesser zu wählen, dass diese mit dem äußeren Lochkranz der beiden Membra nen 6, 7 verbunden wird; in diesem Fall ist der innere Lochkranz der beiden Membranen mit der Ausgangswelle bzw. deren Schwungrad und der Eingangswelle des Getriebes zu verbinden.

Bezugszeichen

1

Ausgangswelle

2

Eingangswelle

3

Flansch

4

Flansch

5

Zwischenwelle

6

Membran

7

Membran

8

Lochkranz

9

Lochkranz

10

Befestigungsschraube

11

Befestigungsschraube

12

Bereich

13

Bereich

Claims

1. Anordnung zum Verbinden der Ausgangswelle eines Antriebsmotors für ein Kraftfahrzeug mit der koaxial zur Antriebswelle starr gelagerten Eingangswelle des Getriebes, mit einer Zwischenwelle (5), die Winkelabweichungen zwi schen den beiden koaxial gelagerten Wellen während des Be triebes des Kraftfahrzeuges ausgleicht, wobei das der Ein gangswelle des Getriebes zugewandte Ende der Ausgangswel le (1) des Antriebsmotors und das der Ausgangswelle des Antriebsmotors zugewandte Ende der Eingangswelle (2) des Getriebes je mit einem ringförmigen Flansch (3, 4) versehen sind, zwischen denen die Zwischenwelle (5) koaxial zur Aus gangswelle und zur Eingangswelle angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenwelle (5) einerseits mit dem Flansch (3) der Ausgangswelle (1) und andererseits mit dem Flansch (4) der Eingangswelle (2) über je eine flexible Membran (6, 7) verbunden ist.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, dass die beiden Flansche (3, 4) je ei nen Lochkreis (9, 9') zur Aufnahme von Befestigungsschrau ben aufweisen und dass die beiden Membranen (6, 7) sowohl einen inneren als auch einen konzentrisch dazu angeordneten äußeren Lochkreis aufweisen, wobei einer der beiden Loch kreise der Membranen (6, 7) an den Lochkreis (10, 10') des zugehörigen Flansches (3, 4) angepaßt ist.

3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekenn zeichnet, dass Verbindungsschrauben (11, 11') in den inneren Lochkreis einer jeden Membran (6, 7) und in den Lochkreis (8, 8') der Zwischenwelle (5) eingesetzt sind und dass Verbindungsschrauben (10, 10') in den äußeren Loch kreis einer jeden Membran und in die Lochkreise (9, 9') der zugehörigen Flansche (3, 4) von Ausgangswelle und Eingangs welle eingesetzt sind.

4. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekenn zeichnet, dass Verbindungsschrauben in den äuße ren Lochkreis einer jeden Membran und in den Lochkreis der Zwischenwelle eingesetzt sind und dass Verbindungsschrauben in den inneren Lochkreis der Membran und in den Lochkreis der zugehörigen Flansche von Antriebswelle und Eingangswel le eingesetzt sind.