DE102007060414A1 - Drive disk for use with drive, especially internal combustion engine, has bridging disk structure with wall thickness that varies over distance to axis of rotation - Google Patents

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Abstract

The drive disk (100) has a central threaded region (102) concentric to its axis of rotation (106) for connection to a shaft, an outer torque transfer structure and disk structure connecting the central threaded region and the outer torque transfer structure. The bridging disk structure (108) has a wall thickness (d) that varies over the distance to the axis of rotation.

Description

Die Erfindung betrifft eine Mitnehmerscheibe.The The invention relates to a drive plate.

Mitnehmerscheiben werden im Zusammenhang mit Antrieben, insbesondere mit Brennkraftmaschinen verwendet, um ein Drehmoment von einer Welle oder auf eine Welle zu übertragen.driver discs be in connection with drives, especially with internal combustion engines Used to torque from a shaft or to a shaft transferred to.

Aus der DE 198 57 323 C1 ist eine Mitnehmerscheibe bekannt, welche einerseits dazu dient, ein Drehmoment, welches an einem Kurbelwellenflansch abgegriffen wird, auf einen hydrodynamischen Wandler zu übertragen und welche andererseits dazu dient, über einen angeschweißten Anlasserzahnkranz von einer Anlassereinrichtung ein Drehmoment auf die Kurbelwelle zu übertragen. Die aus der DE 198 57 232 bekannte Mitnehmerscheibe ist aus einem Blech gefertigt und weist einen konzentrisch zu einer Rotationsachse der Mitnehmerscheibe ausgebildeten zentralen Verschraubungsbereich auf, in welchem mehrere Bohrungen für eine Verschraubung der Mitnehmerscheibe mit dem Kurbelwellenflansch vorgesehen sind. Die Mitnehmerscheibe weist ferner als äußere Momentenübertragungsstruktur den bereits genannten Anlasserzahnkranz auf, welcher an einer Scheibenstruktur angeschweißt ist, die den zentralen Verschraubungsbereich und die äußere Momentenübertragungsstruktur verbindet. Der zentrale Verschraubungsbereich und die Scheibenstruktur sind einstückig aus einem Blech mit konstanter Blechdicke hergestellt, um eine kostengünstige Fertigung der Mitnehmerscheibe zu gewährleisten. An solchen Mitnehmerscheiben hat sich in der Praxis die Bildung von Reibrost im zentralen Verschraubungsbereich gezeigt.From the DE 198 57 323 C1 is known a driver disc, which serves on the one hand to transmit a torque which is tapped on a crankshaft flange, to a hydrodynamic converter and which on the other hand serves to transmit via a welded starter ring gear from a starter device torque to the crankshaft. The from the DE 198 57 232 known drive plate is made of a metal sheet and has a concentric to a rotational axis of the drive plate formed central screwing, in which a plurality of holes are provided for screwing the drive plate with the crankshaft flange. The drive disk further has, as an external torque transmission structure, the already mentioned starter ring gear, which is welded to a disk structure which connects the central bolting region and the outer torque transmission structure. The central bolting area and the disk structure are made in one piece from a sheet metal with a constant sheet thickness in order to ensure cost-effective production of the driving disk. In practice, the formation of friction grating in the central screwing area has been shown on such driver disks.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Reibrostbildung im zentralen Verschraubungsbereich zu vermindern.Of the Invention is based on the object, a Reibrostbildung in the central Decrease screwing range.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Anspruchs 1.The Solution of this problem is inventively with the features of claim 1.

Gemäß der Erfindung ist bei einer Mitnehmerscheibe mit einem konzentrisch zu einer Rotationsachse der Mitnehmerscheibe ausgebildeten zentralen Verschraubungsbereich, einer äußeren Momentenübertragungsstruktur und einer den zentralen Verschraubungsbereich und die äußere Momentenübertragungsstruktur verbindenden Scheibenstruktur vorgesehen, dass die überbrückende Scheibenstruktur eine über den Abstand zur Rotationsachse variierende Wandstärke aufweist. Dies erlaubt es eine den Erfordernissen der Momentenübertragung ausreichende Biegeweichheit der Mitnehmerscheibe zu schaffen, wobei gleichzeitig im zentralen Verschraubungsbereich eine hohe Steifigkeit geschaffen werden kann, wodurch die Reibrostbildung reduziert wird. Da die zur Vermeidung von Reibrost erforderliche Steifigkeit der Mitnehmerscheibe mit einer entsprechend hohen Wandstärke im zentralen Verschraubungsbereich gemäß der Erfindung nicht für die gesamte radiale Erstreckung der Mitnehmerscheibe beibehalten wird, ergibt sich auch eine Gewichtsreduzierung gegenüber einer Mitnehmerscheibe, welche bei konstanter Wandstärke ausschließlich nach den Erfordernissen des zentralen Verschraubungsbereiches dimensioniert ist. Die Variation der Wandstärke über den Abstand zu der Rotationsachse hat ferner den Vorteil, dass die zur Erreichung einer Deformationen zulassenenden Biegeweichheit aus dem Stand der Technik bekannten Schwächungsöffnungen weniger komplex gestaltet werden können.According to the Invention is concentric with a drive plate with a concentric formed to a rotation axis of the drive plate central Bolting range, an external torque transmission structure and one the central bolting area and the outer one Provided torque transfer structure connecting pulley structure, that the bridging pane structure has an over Having the distance to the axis of rotation varying wall thickness. This allows one to meet the requirements of torque transmission to provide sufficient bending softness of the drive plate, wherein at the same time in the central bolting area a high rigidity can be created, whereby the Reibrostbildung is reduced. Since the stiffness required to avoid friction rust is the Drive plate with a correspondingly high wall thickness in the central bolting area according to the invention not for the entire radial extent of the drive plate is maintained, there is also a weight reduction compared a drive plate, which at constant wall thickness exclusively according to the requirements of the central bolting area is dimensioned. The variation of the wall thickness over the distance to the axis of rotation also has the advantage that the to achieve a bending softness allowing for deformations known in the art weakening openings less complex.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung sind der zentrale Verschraubungsbereich, die äußere Momentenübertragungsstruktur und die verbindende Scheibenstruktur einstückig ausgebildet, wobei gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung die Momentenübertragungsstruktur als Lochstruktur ausgebildet ist. Dies erleichtert die Herstellung der Mitnehmerscheibe.According to one preferred embodiment of the invention are the central bolted area, the external torque transmission structure and the connecting pane structure formed integrally, wherein according to another preferred embodiment the invention, the torque transmission structure as a hole structure is trained. This facilitates the production of the drive plate.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist die Variation der Wandstärke frei von Festigkeitssprüngen ausgebildet, wodurch eine Spannungsbildung und damit ein etwaiger Verschleiß vermieden werden können.According to one Another preferred embodiment of the invention is the variation the wall thickness formed free of strength jumps, whereby a voltage formation and thus a possible wear avoided can be.

Die Momentenübertragungsstruktur weist gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung eine Zahneingriffsstruktur für ein Triebmittel einer Anlassereinrichtung auf, so dass die Mitnehmerscheibe im Zusammenhang mit einer Anlassereinrichtung verwendbar ist, mit welcher ein Drehmoment auf eine Welle, insbesondere eine Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine übertragen werden kann.The Momentum transmission structure has according to a Another preferred embodiment of the invention, a tooth engagement structure for a drive means of a starter device, so that the drive plate in connection with a starter device is usable, with which a torque on a shaft, in particular a crankshaft of an internal combustion engine can be transmitted.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung weist die Momentenübertragungsstruktur eine Kupplungsstruktur zum Anschluss an einem hydrodynamischen Wandler auf, so dass – wenn gleichzeitig eine Zahneingriffsstruktur für ein Triebelement einer Anlassereinrichtung vorgesehen ist – die Mitnehmerscheibe nicht nur beim Start der Brennkraftmaschine, sondern auch bei deren weiteren Betrieb nutzbringend eingesetzt ist.According to one Another preferred embodiment of the invention, the torque transmission structure a coupling structure for connection to a hydrodynamic converter on, so that - if at the same time a meshing structure for a drive element of a starter device is provided - the Drive plate not only at the start of the internal combustion engine, but is also used profitably in their further operation.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltung und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie aus der Beschreibung im Zusammenhang mit den Zeichnungen.Further advantageous embodiment and refinements of the invention result from the subclaims as well as from the description in connection with the drawings.

Dabei zeigen:there demonstrate:

1 einen Schnitt durch eine besonders bevorzugte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Mitnehmerscheibe und 1 a section through a particularly preferred embodiment of a drive plate according to the invention and

2 eine perspektivische Ansicht der Mitnehmerscheibe in 1. 2 a perspective view of the drive plate in 1 ,

Die Mitnehmerscheibe 100 gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform in den 1 und 2 dient dazu, ein Drehmoment von einer Anlassereinrichtung (nicht gezeigt) auf eine Kurbelwelle (nicht gezeigt) zu übertragen. Die Mitnehmerscheibe weist einen zentralen Verschraubungsbereich auf, welcher sich ringförmig um eine Zentralöffnung 104 erstreckt und konzentrisch zu einer Rotationsachse 106 der Mitnehmerscheibe 100 angeordnet ist. An diesen Verschraubungsbereiche 102 schließt sich einstückig eine Scheibenstruktur 108 an, an deren äußeren Rand eine Momentenübertragungsstruktur 110 ausgebildet ist, welche eine Zahneingriffsstruktur 112 für ein Triebelement einer Anlassereinrichtung aufweist.The driving disc 100 according to a particularly preferred embodiment in the 1 and 2 serves to transmit torque from a starter device (not shown) to a crankshaft (not shown). The drive plate has a central screwed portion, which is annular around a central opening 104 extends and concentric with a rotation axis 106 the drive disc 100 is arranged. At these gland areas 102 integrally closes a pane structure 108 at the outer edge of which is a momentum transfer structure 110 is formed, which a tooth engagement structure 112 for a drive element of a starter device.

In dem Verschraubungsbereich 102 sind eine Vielzahl Bohrungen 113 vorgesehen, die der Aufnahme von Schrauben dienen, die an einem Kurbelwellenflansch angreifen. Die Wandstärke d der Mitnehmerscheibe 100 beträgt im Verschraubungsbereich je nach zu übertragendem Drehmoment 3 mm bis 10 mm, vorzugsweise 4 mm, wobei der zentrale Verschraubungsbereich 102 einen Innendurchmesser D1 von etwa 45 mm und einen Außendurchmesser D2 von etwa 100 mm aufweist.In the bolting area 102 are a variety of holes 113 provided, which serve to receive screws that engage a crankshaft flange. The wall thickness d of the drive plate 100 is in the fitting range depending on the torque to be transmitted 3 mm to 10 mm, preferably 4 mm, the central screwing 102 an inner diameter D1 of about 45 mm and an outer diameter D2 of about 100 mm.

Die Scheibenstruktur 108 ist einstückig mit dem Verschraubungsbereich 102 ausgebildet, und sie weist mehrere Schwächungsöffnungen 114 auf, durch welche die Scheibenstruktur 108 biegeweich ist. Die Mitnehmerscheibe 100 ist aus einem Schmiederohling durch Stanzen und/oder spanende Formgebung sowie abschließendes Tiefziehen geformt. An der Scheibenstruktur 108 ist durch Tiefziehen eine Sicke 116 ausgebildet, wobei sich anschließend an einem der Wandstärkenvariation dienenden Übergangsbereich 118 ein konkaver innerer Sickenbereich 120, ein konvexer Umkehrbereich 122 und dann ein rampenförmig ausgebildeter äußerer Sickenbereich 124 anschließen. An dem äußeren Sickenbereich 124 ist mit einem Übergangsradius ein Rohrabschnitt 126 angeformt, in welchem die Zahneingriffsstruktur 112 als regelmäßige Abfolge einer Vielzahl Durchbrechungen 128 ausgebildet ist.The pane structure 108 is integral with the bolting area 102 trained, and it has several weakening openings 114 on, through which the pane structure 108 flexible. The driving disc 100 is formed from a forging blank by punching and / or cutting shaping and final deep drawing. At the pane structure 108 is by deep drawing a bead 116 formed, which then adjoins a wall thickness variation serving transition region 118 a concave inner bead area 120 , a convex reversal area 122 and then a ramped outer bead area 124 connect. At the outer bead area 124 is a pipe section with a transition radius 126 formed in which the tooth engagement structure 112 as a regular sequence of a multitude of openings 128 is trained.

In dem Übergangsbereich 118 verringert sich die Wandstärke d der Mitnehmerscheibe 100 von der Wandstärke des Verschraubungsbereich 102 kontinuierlich auf unter 3 mm, vorzugsweise 1,5 mm, so dass die Mitnehmerscheibe 100 im Verschraubungsbereich 102 sehr steif, in der Scheibenstruktur 108 dagegen jedoch biegeweich ist. Die Biegeweichheit der Scheibenstruktur 108 wird durch die Schwächungsöffnungen 114 unterstützt, welche sich in dem Übergangsbereich 118 und dem inneren Sickenbereich 120 erstrecken.In the transition area 118 reduces the wall thickness d of the drive plate 100 from the wall thickness of the bolting area 102 continuously to less than 3 mm, preferably 1.5 mm, so that the drive plate 100 in the bolting area 102 very stiff, in the pane structure 108 However, it is bend soft. The flexural softness of the disk structure 108 gets through the weakenings 114 supported, which is in the transition area 118 and the inner bead area 120 extend.

Der innere Sickenbereich 120 weist einen Radius R1 von 25 mm auf. Der Umkehrbereich 122 weist einen Radius R2 von 6,5 mm auf, und der Übergangsradius R3 des äußeren Sickenbereichs 124 in den Rohrabschnitt 126 R3 ist 2,5 mm. Der rampenförmig ausgebildete äußere Sickenbereich 124 stellt eine Kegelabschnittsfläche dar, die 55° zur Rotationsachse 106 geneigt ist.The inner bead area 120 has a radius R1 of 25 mm. The reversal area 122 has a radius R2 of 6.5 mm, and the transition radius R3 of the outer bead area 124 in the pipe section 126 R3 is 2.5mm. The ramp-shaped outer bead area 124 represents a conical section surface which is 55 ° to the axis of rotation 106 is inclined.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • - DE 19857323 C1 [0003] - DE 19857323 C1 [0003]
  • - DE 19857232 [0003] - DE 19857232 [0003]

Claims (7)

Mitnehmerscheibe, mit einem konzentrisch zu ihrer Rotationsachse (106) ausgebildeten zentralen Verschraubungsbereich zum Anschluss an eine Welle, einer äußeren Momentenübertragungsstruktur (110) und einer den zentralen Verschraubungsbereich (102) und die äußere Momentenübertragungsstruktur (110) verbindenden Scheibenstruktur (108), dadurch gekennzeichnet, dass die überbrückende Scheibenstruktur (108) eine über den Abstand zu der Rotationsachse (106) variierende Wandstärke aufweist.Drive plate, with a concentric to its axis of rotation ( 106 ) formed central Verschraubungsbereich for connection to a shaft, an outer torque transmission structure ( 110 ) and one the central bolting area ( 102 ) and the external momentum transfer structure ( 110 ) connecting pane structure ( 108 ), characterized in that the bridging pane structure ( 108 ) one over the distance to the axis of rotation ( 106 ) has varying wall thickness. Mitnehmerscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der zentrale Verschraubungsbereich (102), die äußere Momentenübertragungsstruktur (110) die verbindende Scheibenstruktur (108) einstückig ausgebildet sind.Driving plate according to claim 1, characterized in that the central screwing area ( 102 ), the external momentum transfer structure ( 110 ) the connecting pane structure ( 108 ) are integrally formed. Mitnehmerscheibe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Variation der Wandstärke (d) frei von Steifigkeitssprüngen ausgebildet ist.Drive plate according to claim 1 or 2, characterized characterized in that the variation of the wall thickness (d) free is formed by stiffness jumps. Mitnehmerscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Wandstärke (d) der Mitnehmerscheibe (100) im zentralen Verschraubungsbereich (102) größer ist als die Wandstärke (d) der Scheibenstruktur (108).Drive plate according to one of claims 1 to 3, characterized in that the wall thickness (d) of the drive plate ( 100 ) in the central bolting area ( 102 ) is greater than the wall thickness (d) of the pane structure ( 108 ). Mitnehmerscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Scheibenstruktur (108) durch Schmieden, anschließendes Ausstanzen, Bohren oder Fräsen und abschließendes Tiefziehen ausgebildet ist.Drive plate according to one of claims 1 to 4, characterized in that the disc structure ( 108 ) is formed by forging, subsequent punching, drilling or milling and final deep drawing. Mitnehmerscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die äußere Momentenübertragungsstruktur (110) eine Zahneingriffstruktur (112) für ein Triebelement einer Anlassereinrichtung aufweist.Drive plate according to one of claims 1 to 5, characterized in that the outer torque transmission structure ( 110 ) a tooth engagement structure ( 112 ) for a drive element of a starter device. Mitnehmerscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die äußere Momentenübertragungsstruktur eine Kupplungsstruktur zum Anschluss an einen hydrodynamischen Wandler aufweist.Drive plate according to one of claims 1 to 6, characterized in that the outer torque transmission structure a coupling structure for connection to a hydrodynamic converter having.
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