DE102008014445A1 - Coupling arrangement for transmission of torque between drive element and clutch in drivetrain of motor vehicle, has leaf-shaped spring element formed and/or supported at shafts in such manner that spring element acts as torsion spring - Google Patents
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kopplungsanordnung mit einer ersten Welle und einer zweiten Welle, die über eine formschlüssige Verbindung in spielbehafteter Drehmitnahmeverbindung stehen, wobei die erste und zweite Welle durch eine Federeinrichtung in einer Ausgangsdrehposition vorgespannt sind, in der die Wellen in einer vorbestimmten Drehposition relativ zueinander angeordnet sind, und die Federeinrichtung mindestens ein blattförmiges Federelement aufweist, das einerseits an der ersten Welle und andererseits an der zweiten Welle abgestützt ist. Die vorliegende Erfindung betrifft ferner eine Federeinrichtung für eine solche Kopplungsanordnung sowie einen Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug mit einer solchen Kopplungsanordnung.The The present invention relates to a coupling arrangement with a first shaft and a second shaft, which has a form-locking Connection in play involving rotary driving connection, wherein the first and second shaft by a spring device in one Are biased output rotational position in which the waves in one predetermined rotational position are arranged relative to each other, and the spring device at least one leaf-shaped spring element having, on the one hand on the first shaft and on the other hand the second shaft is supported. The present invention further relates to a spring device for such a coupling arrangement and a drive train for a motor vehicle with a such coupling arrangement.
Aus dem Stand der Technik ist eine Vielzahl von Kopplungsanordnungen bekannt, die eine erste und eine zweite Welle umfassen. Die beiden Wellen stehen über eine formschlüssige Verbindung, wie beispielsweise eine Verzahnung, in spielbehafteter Drehmitnahmeverbindung. Um etwaige Drehstöße sicher und geräuschlos aufnehmen zu können, ist vielfach eine Federeinrichtung zwischen den beiden Wellen vorgesehen.Out The prior art is a variety of coupling arrangements known, comprising a first and a second wave. The two Shafts are connected via a positive connection, such as a toothing, in play involving rotary driving connection. Safe and noiseless about any torque surges to be able to record is often a spring device provided between the two shafts.
So
beschreibt die
Um dies zu vermeiden bzw. zu verhindern, weist die bekannte Kopplungsanordnung ferner eine Federeinrichtung auf, über die die erste und zweite Welle in einer Ausgangsdrehposition vorgespannt sind, in der die Wellen in einer vorbestimmten Drehposition relativ zueinander angeordnet sind. So weist die Federeinrichtung der bekannten Kopplungsanordnung mehrere blattförmige Federelemente auf, die als Federbleche ausgebildet sind und deren Längsachse sich zwischen die einander benachbarten Zahnflanken der Innen- und Außenverzahnung erstrecken. Die blattförmigen Federelemente sind dabei bogenförmig ausgebildet, d. h. die blattförmigen Federelemente sind um eine Querachse gebogen, so dass diese einerseits an einer Zahnflanke der Außenverzahnung an der ersten Welle und andererseits an einer Zahnflanke der Innenverzahnung der zweiten Welle abgestützt sind. Somit ist ein bauchiger Mittelabschnitt des blattförmigen Federelements an der ersten Welle abgestützt, während die beiden Seitenab schnitte des blattförmigen Federelements an der zweiten Welle abgestützt sind. Sollte es bei niedrigen Drehzahlen zu Drehstößen kommen, so werden die erste und zweite Welle aus der Ausgangsdrehposition relativ zueinander verdreht, wobei das blattförmige Federelement eine Kraft auf die erste und zweite Welle ausübt, die dieser relativen Drehbewegung von erster und zweiter Welle entgegengesetzt ist. Das gebogene, blattförmige Federelement wird dabei auf Biegung beansprucht, so dass bei dem Federelement auch von einer Biegefeder gesprochen werden kann.Around To avoid or prevent this, has the known coupling arrangement Further, a spring means via which the first and second shaft are biased in an output rotational position, in the waves in a predetermined rotational position relative to each other are arranged. Thus, the spring device of the known coupling arrangement a plurality of leaf-shaped spring elements acting as spring plates are formed and whose longitudinal axis is between the extending adjacent tooth flanks of the inner and outer teeth. The leaf-shaped spring elements are arcuate trained, d. H. the leaf-shaped spring elements are bent around a transverse axis, so that this one hand on a tooth flank the external teeth on the first shaft and on the other supported on a tooth flank of the internal toothing of the second shaft are. Thus, a bulbous central portion of the leaf-shaped Spring element supported on the first shaft while the two Seitenab sections of the leaf-shaped spring element the second wave are supported. Should it be at low Turning to turnovers come, so will the first and second shafts from the output rotational position relative to each other twisted, wherein the leaf-shaped spring element has a force on the first and second wave, that of this relative Rotary movement of the first and second wave is opposite. The curved, leaf-shaped spring element is bent claimed, so that in the spring element by a spiral spring can be spoken.
Eine ähnliche
Kopplungsanordnung ist ferner in der
Die aus dem Stand der Technik bekannten Kopplungsanordnungen haben sich in der Praxis insoweit bewährt, als dass die Geräuschentwicklung – insbesondere bei geringen Drehzahlen – wirksam reduziert werden konnte. Dennoch besteht der Nachteil, dass die Federeinrichtungen der bekannten Kopplungsanordnungen insbesondere im Bereich der Federelemente eine geringe Dauerfestigkeit aufweisen. So können dauerhafte Drehzahlschwankungen insbesondere in einem niedrigen Drehzahlbereich dazu führen, dass die Federelemente der Federeinrichtung ermüden oder gar beschädigt werden, wodurch deren Funktion gefährdet ist, so dass es erneut zu einer Geräuschentwicklung kommen kann, die auf ein ungebremstes Aufeinanderprallen der Zahnflanken der Innen- und Außenverzahnung zurückzuführen ist.The known from the prior art coupling arrangements have proven in practice to the extent that the noise - especially at low speeds - could be effectively reduced. Nevertheless, there is the disadvantage that the spring devices of the known Coupling arrangements, in particular in the field of spring elements have a low fatigue strength. Thus, permanent speed fluctuations, especially in a low speed range cause the spring elements of the spring device fatigued or even damaged, whereby their function is compromised, so that it can again come to a noise that is due to an unchecked collision of the tooth flanks of the interior and External toothing is due.
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Kopplungsanordnung mit einer Federeinrichtung zu schaffen, die sich einerseits eine Platz sparende Verwendung blattförmiger Federelemente zunutze macht und andererseits eine dauerhafte Unterdrückung von Klappergeräuschen gewährleistet, selbst wenn die Kopplungsanordnung dauerhaften Drehzahlschwankungen unterworfen ist. Der vorliegenden Erfindung liegt ferner die Aufgabe zugrunde, eine Federeinrichtung für eine solche Kopplungsanordnung sowie einen Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug mit einer solchen Kopplungsanordnung zu schaffen.It It is therefore an object of the present invention to provide a coupling arrangement to create with a spring device, on the one hand a place saving use of leaf-shaped spring elements advantage and on the other hand, a permanent suppression of Rattling noises even when the Coupling arrangement subjected to permanent speed fluctuations is. The present invention is further based on the object a spring device for such a coupling arrangement and a drive train for a motor vehicle with a to create such a coupling arrangement.
Diese Aufgabe wird durch die in den Patentansprüchen 1, 12 bzw. 23 angegebenen Merkmalen gelöst. Vor teilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.These The object is achieved by the in the claims 1, 12 and 23 specified characteristics solved. Before some embodiments The invention are the subject of the dependent claims.
Die erfindungsgemäße Kopplungsanordnung umfasst zunächst eine erste Welle und eine zweite Welle. Unter einer Welle im Sinne der Erfindung kann gleichermaßen eine Nabe verstanden werden, d. h. die Kopplungsanordnung kann sowohl eine Welle-Welle-Verbindung, eine Welle-Nabe-Verbindung als auch eine Nabe-Nabe-Verbindung umfassen. Die erste und die zweite Welle stehen über eine formschlüssige Verbindung in spielbehafteter Drehmitnahmeverbindung. Unter der formschlüssigen Verbindung kann beispielsweise eine Außenverzahnung an der einen Welle verstanden werden, die in die Innenverzahnung der anderen Welle eingreift, um eine Drehmitnahmeverbindung zu erzeugen. Das Spiel der Drehmitnahmeverbindung kann hierbei durch das zum Verbinden der Außen- und Innenverzahnung erforderliche Fügespiel bedingt sein. Um die durch das Fügespiel verursachten Klappergeräusche wirksam unterdrücken zu können, weist die Kopplungsanordnung ferner eine Federeinrichtung auf, durch die die erste und zweite Welle in eine Ausgangsdrehposition vorgespannt sind, in der die Wellen in einer vorbestimmten Drehposition relativ zueinander angeordnet sind. Die Federeinrichtung weist mindestens ein blattförmiges Federelement auf, das einerseits an der ersten Welle und andererseits an der zweiten Welle abgestützt ist. So könnte sich das blattförmige Federelement beispielsweise einerseits an einer Zahnflanke einer Außenverzahnung der ersten Welle und andererseits an einer Zahnflanke der Innenverzahnung an der zweiten Welle abstützen. Es ist jedoch ebenso möglich, dass an den Wellen entsprechende Abstützelemente vorgesehen sind, bei denen es sich beispielsweise um Stützkerben oder Stützvorsprünge handeln kann und die nicht von einem Bestandteil der formschlüssigen Verbindung gebildet sind. Erfindungsgemäß ist das blattförmige Federelement derart geformt und/oder an den Wellen abgestützt, dass das blattförmige Federelement als Torsionsfeder wirkt. Dies bedeutet, dass das blattförmige Federelement auf Torsion beansprucht wird.The The inventive coupling arrangement comprises first a first shaft and a second shaft. Under a wave in the sense the invention can equally be understood as a hub, d. H. the coupling arrangement can be both a shaft-shaft connection, a shaft-hub connection as well as a hub-hub connection. The first and second shafts have a positive fit Connection in play involving rotary driving connection. Under the positive connection, for example, an external toothing be understood on the one shaft, in the internal toothing the other shaft engages to produce a rotary driving connection. The play of the rotary driving connection can in this case by the for Connecting the external and internal teeth required Be dependent. To the by the joining game effectively suppress rattling noises the coupling arrangement further comprises a spring device, passing the first and second shafts into an output rotational position are biased, in which the waves in a predetermined rotational position are arranged relative to each other. The spring device has at least a leaf-shaped spring element, on the one hand to the first shaft and on the other hand supported on the second shaft is. So could the leaf-shaped spring element for example, on the one hand on a tooth flank of an outer toothing the first shaft and on the other hand on a tooth flank of the internal toothing supported on the second shaft. However, it is also possible that provided on the shafts corresponding support elements are, for example, by supporting notches or supporting projections can act and that is not part of the positive Connection are formed. According to the invention shaped and / or to the leaf-shaped spring element the waves supported that the leaf-shaped spring element acts as a torsion spring. This means that the leaf-shaped Spring element is subjected to torsion.
Im Gegensatz zu den bekannten Kopplungsanordnungen wirkt das blattförmige Federelement somit nicht als Biegefeder, sondern als Torsionsfeder. Während sich die Zone der größten Beanspruchung bei den bekannten blattförmigen Federelementen, die auf Biegung beansprucht werden, stets bis zu der Längs- oder Querkante des blattförmigen Federelements erstreckt, ist diese Zone der größten Beanspruchung bei dem als Torsionsfeder wirkenden blattförmigen Federelement der erfindungsgemäßen Kopplungsanordnung auf einen mittleren Bereich des blattförmigen Federelements beschränkt, d. h. die größte Beanspruchung des blattförmigen Federelements tritt nicht im Bereich der Längs- oder Querkanten des blattförmigen Federelements auf. Dies hat den Vorteil, dass die blattförmigen Federelemente der erfindungsgemäßen Kopplungsanordnung eine höhere Dauerfestigkeit aufweisen. Dies ist darauf zurückzuführen, dass fertigungsbedingte Mikrorisse oder Mikrokerben in den Längs- oder Querkanten, die regelmäßig als Schnittkanten ausgebildet sind, eine geringere Kerbwirkung haben, als dies bei blattförmigen Federelementen der Fall ist, bei denen sich die Zone der größten Beanspruchung bis zur Längs- oder Querkante erstreckt. So entfällt insbesondere eine aufwendige Nachbearbeitung der Längs- oder Querkanten der blattförmigen Federelemente, ohne dass eine sichere und dauerhafte Geräuschunterdrückung gefährdet wäre.in the Contrary to the known coupling arrangements, the leaf-shaped Spring element thus not as a spiral spring, but as a torsion spring. While the zone of greatest stress at the known leaf-shaped spring elements on bending be claimed, always up to the longitudinal or transverse edge of the leaf-shaped spring element, this zone is the greatest stress in the torsion spring acting leaf-shaped spring element of the coupling arrangement according to the invention on a central region of the leaf-shaped spring element limited, d. H. the biggest strain the leaf-shaped spring element does not occur in the area the longitudinal or transverse edges of the leaf-shaped spring element on. This has the advantage that the leaf-shaped spring elements of inventive coupling arrangement a higher Have fatigue strength. This is due to, that production-related microcracks or micro-scores in the longitudinal or transverse edges, regularly as cut edges are formed, have a lower notch effect than that at leaf-shaped spring elements is the case in which the Zone of greatest stress up to the longitudinal or Transverse edge extends. This eliminates a particularly expensive Post-processing of the longitudinal or transverse edges of the leaf-shaped Spring elements, without requiring a safe and permanent noise suppression would be at risk.
In einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kopplungsanordnung weist das blattförmige Federelement eine Längsachse, einen ersten Abschnitt und einen in Richtung der Längsachse auf den ersten Abschnitt folgenden zweiten Abschnitt auf. Dabei ist das blattförmige Federelement derart geformt und/oder an den Wellen abgestützt, dass der erste Abschnitt und der zweite Abschnitt durch ein Verdrehen der ersten und zweiten Welle aus der Ausgangsdrehposition um die Längsachse zueinander verdreht werden können, um dieser relativen Drehbewegung von erster und zweiter Welle zueinander als Torsionsfeder entgegenwirken zu können.In a preferred embodiment of the invention Coupling arrangement has the leaf-shaped spring element a longitudinal axis, a first section and a direction the longitudinal axis on the first section following the second section on. In this case, the leaf-shaped spring element is shaped in this way and / or supported on the waves that the first section and the second section by rotating the first and second shafts from the initial rotational position about the longitudinal axis to each other can be twisted to this relative rotational movement to counteract each other of the first and second shaft as a torsion spring can.
Um ein Verdrehen des ersten Abschnitts gegenüber dem zweiten Abschnitt um die Längsachse des blattförmigen Federelements zu bewirken, wenn die Wellen aus der Ausgangsdrehposition verdreht werden, kann das blattförmige Federelement in geeigneter Weise zwischen den Wellen angeordnet und an diesen abgestützt sein, ohne dass eine von einer ebenen Platte abweichende Form des blattförmigen Federelements notwendig ist. Um jedoch eine besonders einfache Geometrie der ersten und zweiten Welle sowie eine besonders einfache Anordnung der Federeinrichtung an der Kopplungsanordnung zu ermöglichen, ist das blattförmige Federelement in einer besonders bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kopplungsanordnung derart modifiziert, dass es als Torsionsfeder wirken kann. So ist der erste Abschnitt des blattförmigen Federelements in dieser besonders bevorzugten Ausführungsform bei spannungslosem Federelement gegenüber dem zweiten Abschnitt um die Längsachse verdreht ausgebildet.To a rotation of the first portion relative to the second portion about the longitudinal axis To cause the leaf-shaped spring element, when the waves are rotated from the initial rotational position, the leaf-shaped spring element can be suitably arranged between the shafts and supported on this, without a deviating from a flat plate shape of the leaf-shaped spring element is necessary. However, in order to enable a particularly simple geometry of the first and second shaft and a particularly simple arrangement of the spring device on the coupling arrangement, the leaf-shaped spring element is modified in a particularly preferred embodiment of the coupling arrangement according to the invention such that it can act as a torsion spring. Thus, the first portion of the leaf-shaped spring element is formed in this particularly preferred embodiment with tension-free spring element relative to the second portion rotated about the longitudinal axis.
In einer vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kopplungsanordnung weist das blattförmige Federelement zwei Längskanten auf, wobei die erste Längskante an der ersten Welle und die zweite Längskante an der zweiten Welle abgestützt ist. Unter den Längskanten sind hierbei diejenigen Kanten des blattförmigen Federelements zu verstehen, die sich in Richtung der Längsachse des blattförmigen Federelements erstrecken. Die Längs kanten im Sinne der erfindungsgemäßen Kopplungsanordnung können dabei auch angrenzende Bereiche der Vorder- und Rückseite des blattförmigen Federelements umfassen.In an advantageous embodiment of the invention Coupling arrangement has the leaf-shaped spring element two longitudinal edges, wherein the first longitudinal edge on the first shaft and the second longitudinal edge on the second Shaft is supported. Under the long edges are in this case those edges of the leaf-shaped spring element to be understood, extending in the direction of the longitudinal axis of the leaf-shaped Extend spring element. The longitudinal edges in the sense of inventive coupling arrangement can as well as adjacent areas of the front and back of the leaf-shaped spring element.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kopplungsanordnung ist die erste Längskante nur im Bereich des ersten Abschnitts des blattförmigen Federelements an der ersten Welle und die zweite Längskante nur im Bereich des ersten Abschnitts des blattförmigen Federelements an der zweiten Welle abgestützt. Somit dient der erste Abschnitt des blattförmigen Federelements als Bereich der Lasteinleitung.According to one further advantageous embodiment of the invention Coupling arrangement is the first longitudinal edge only in the area the first portion of the leaf-shaped spring element on the first wave and the second longitudinal edge only in the area of first portion of the leaf-shaped spring element on the supported second wave. Thus serves the first section the leaf-shaped spring element as a region of the load introduction.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kopplungsanordnung ist die erste Längskante ferner im Bereich des zweiten Abschnitts des blattförmigen Federelements an der zweiten Welle und die zweite Längskante ferner im Bereich des zweiten Abschnitts des blattförmigen Federelements an der ersten Welle abgestützt. Bei dieser Ausführungsform dient somit auch der zweite Abschnitt des blattförmigen Federelements als Bereich der Lasteinleitung. Dies hat den besonderen Vorteil, dass die Federeinrichtung besonders einfach aufgebaut sein kann. So kann sich die Federeinrichtung einfach aus einem oder mehreren blattförmigen Federelementen zusammensetzen, die unabhängig voneinander einsetzbar sind und keinerlei externe Einspannung benötigen, um als Torsionsfeder wirken zu können.According to one further advantageous embodiment of the invention Coupling arrangement is the first longitudinal edge further in the area of the second portion of the leaf-shaped spring element the second shaft and the second longitudinal edge further in the area the second portion of the leaf-shaped spring element supported on the first shaft. In this embodiment thus also serves the second portion of the leaf-shaped Spring element as the area of load application. This has the special Advantage that the spring device be particularly simple can. Thus, the spring device can easily from one or more composing leaf-shaped spring elements that are independent can be used from each other and do not require any external clamping, to act as a torsion spring.
Im Gegensatz zu der vorstehend beschriebenen Ausführungsform sind die erste und zweite Längskante in einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kopplungsanordnung im Bereich des zweiten Abschnitts des blattförmigen Federelements weder an der ersten noch an der zweiten Welle abgestützt. Dies bedeutet, dass der erste Abschnitt des blattförmigen Federele ments nicht jedoch der zweite Abschnitt des blattförmigen Federelements als Bereich der Lasteinleitung dient. Der zweite Abschnitte des blattförmigen Federelements dient vielmehr lediglich als Torsionsstab, in den die Kraft über den ersten Abschnitt des blattförmigen Federelements eingeleitet wird. In diesem Fall ist eine Einspannung des zweiten Abschnitts des blattförmigen Federelements erforderlich, damit das blattförmige Federelement als Torsionsfeder wirken kann. Die strikte Trennung des Bereichs der Lasteinleitung von dem Torsionsstab, der von dem zweiten Abschnitt gebildet wird, ermöglicht eine separate und genaue Anpassung des jeweiligen Abschnitts an die auftretenden Beanspruchungen.in the Contrary to the embodiment described above are the first and second longitudinal edges in another preferred embodiment of the invention Coupling arrangement in the region of the second portion of the leaf-shaped Spring element supported neither on the first nor on the second shaft. This means that the first section of the leaf-shaped Federele ments but not the second portion of the leaf-shaped spring element serves as the area of the load introduction. The second section of the leaf-shaped spring element rather serves only as Torsion bar, in which the force over the first section the leaf-shaped spring element is introduced. In this Case is a clamping of the second section of the leaf-shaped Spring element required so that the leaf-shaped spring element can act as a torsion spring. The strict separation of the area the load transfer from the torsion bar, that of the second section is formed, allows a separate and accurate adjustment of the respective section to the occurring stresses.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kopplungsanordnung umgibt die eine Welle die andere Welle, wobei die formschlüssige Verbindung in radialer Richtung zwischen den beiden Wellen vorgesehen ist. Wie bereits zuvor erwähnt, kann es sich bei der umgebenden Welle auch um eine Nabe handeln.In a further advantageous embodiment of the invention Coupling arrangement surrounds one shaft the other shaft, wherein the positive connection in the radial direction between the two waves is provided. As mentioned earlier, It can also be a hub in the surrounding wave.
In einer weiteren besonders vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kopplungsanordnung ist die formschlüssige Verbindung durch eine Außenverzahnung an der einen Welle und eine Innenverzahnung an der anderen Welle gebildet, wobei die Außenverzahnung mit der Innenverzahnung im Eingriff ist. So können die Außenverzahnung und die Innenverzahnung beispielsweise eine Steckverzahnung ausbilden, die besonders einfach und somit schnell herstellbar ist.In a further particularly advantageous embodiment the coupling arrangement according to the invention is the positive connection by external teeth on the one shaft and an internal gear on the other shaft formed, wherein the external toothing with the internal toothing is engaged. So can the external teeth and form the internal teeth, for example, a spline, which is particularly simple and thus easy to produce.
Wie bereits zuvor erläutert, können sich die blattförmigen Federelemente an entsprechenden Abstützelementen an der ersten und zweiten Welle abstützen, die nicht von der formschlüssigen Verbindung gebildet sind. Um jedoch die vorhandenen Bestandteile der formschlüssi gen Verbindung in vorteilhafter Weise zur Abstützung des blattförmigen Federelements verwenden zu können, ist das blattförmige Federelement in einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kopplungsanordnung einerseits an der Zahnflanke eines Zahns der Innenverzahnung und andererseits an der Zahnflanke eines Zahns der Außenverzahnung abgestützt. Um zu verhindern, dass das blattförmige Federelement bei starken Drehzahlschwankungen vollständig federnd zusammengedrückt wird, kann einer der Zähne, an dessen Zahnflanke das blattförmige Federelement abgestützt ist, eine geringere Breite aufweisen. Darüber hinaus wird dadurch das Einfügen des blattförmigen Federelements zwischen die einander gegenüberliegenden Zahnflanken erleichtert.As already explained above, the leaf-shaped spring elements can be supported on corresponding support elements on the first and second shaft, which are not formed by the positive connection. However, in order to use the existing components of formschlüssi gene compound advantageously for supporting the leaf-shaped spring element, the leaf-shaped spring element in a further preferred embodiment of the coupling arrangement according to the invention on the one hand on the tooth flank of a tooth of the internal toothing and on the other hand on the tooth flank of a tooth of the external toothing supported. In order to prevent the leaf-shaped spring element is completely resiliently compressed during high speed fluctuations, can one of the teeth, on whose tooth flank the leaf-shaped spring element is supported, have a smaller width. In addition, this facilitates the insertion of the leaf-shaped spring element between the opposing tooth flanks.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kopplungsanordnung erstreckt sich die Längsachse des blattförmigen Federelements in axialer Richtung zwischen die erste und zweite Welle. Unter der axialen Richtung ist hierbei die axiale Ausrichtung der ersten und zweiten Welle zu verstehen.In a further preferred embodiment of the invention Coupling arrangement extends the longitudinal axis of the leaf-shaped Spring element in the axial direction between the first and second Wave. Under the axial direction here is the axial orientation to understand the first and second wave.
Die erfindungsgemäße Federeinrichtung ist eine Federeinrichtung für eine Kopplungsanordnung der erfindungsgemäßen Art und weist ein blattförmiges Federelement auf. Unter einem blattförmigen Federelement kann gleichermaßen einen plattenförmiges oder scheibenförmiges Federelement verstanden werden. Das blattförmige Federelement weist eine Längsachse, einen ersten Abschnitt und einen in Richtung der Längsachse auf den ersten Abschnitt folgenden zweiten Abschnitt auf. Erfindungsgemäß ist der erste Abschnitt des blattförmigen Federelements bei spannungslosem Federelement gegenüber dem zweiten Abschnitt um die Längsachse verdreht ausgebildet. Unter einem spannungslosen Federelement ist hierbei ein blattförmiges Federelement zu verstehen, das nicht vorgespannt ist. Be züglich der Vorteile der erfindungsgemäßen Federeinrichtung sei auf die vorangehende Beschreibung der erfindungsgemäßen Kopplungsanordnung verwiesen.The Inventive spring device is a spring device for a coupling arrangement of the invention Type and has a leaf-shaped spring element. Under a leaf-shaped spring element can equally a plate-shaped or disc-shaped spring element be understood. The leaf-shaped spring element has a Longitudinal axis, a first section and one in the direction the longitudinal axis following the first section following second Section on. According to the invention, the first section the leaf-shaped spring element with tensionless spring element opposite the second section about the longitudinal axis twisted trained. Under a tension-free spring element is to understand a leaf-shaped spring element, the is not biased. Be the benefits of the present invention Spring device is based on the preceding description of the invention Refer to the coupling arrangement.
In einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Federeinrichtung oder der erfindungsgemäßen Kopplungsanordnung ist zwischen dem ersten und zweiten Abschnitt des blattförmigen Federelements ein Zwischenabschnitt zur Ausbildung eines vorzugsweise stetigen Übergangs zwischen dem ersten und zweiten Abschnitt vorgesehen. Durch einen entsprechend langen Zwischenabschnitt kann die Zone der größten Beanspruchung des blattförmigen Federelements auf einen Großteil der Länge des blattförmigen Federelements verteilt werden. Durch die Ausbildung eines stetigen Übergangs kann eine besonders hohe Dauerfestigkeit des blattförmigen Federelements erzielt werden.In a preferred embodiment of the invention Spring device or the coupling arrangement according to the invention is between the first and second portions of the leaf-shaped spring element an intermediate section for forming a preferably continuous transition provided between the first and second sections. Through a correspondingly long intermediate section, the zone of the largest Stress of the leaf-shaped spring element on a Much of the length of the leaf-shaped Be distributed spring element. By training a steady transition can be a particularly high fatigue strength of the leaf-shaped Spring element can be achieved.
Gemäß einer
weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Federeinrichtung oder der erfindungsgemäßen Kopplungsanordnung
weist der erste Abschnitt des blattförmigen Federelements
ein dem zweiten Abschnitt abgewandtes freies Ende mit einer in Richtung
der Längsachse weisenden Stirnseite auf. Während
die Stirnseite des blattförmigen Federelements in der
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Federeinrichtung oder der erfindungsgemäßen Kopplungsanordnung weist die Federeinrichtung ein Tragteil, vorzugsweise einen Tragring auf, an dem das mindestens eine blattförmige Federelement befestigt ist, wobei das Tragteil in zumindest eine der Umfangsrichtungen drehfest an der ersten oder zweiten Welle befestigt werden kann oder befestigt ist. Bei mehreren blattförmigen Federelementen können diese beispielsweise an einem gemeinsamen Tragteil angeordnet sein, so dass eine gleichzeitige Anbringung bzw. Einführung der blattförmigen Federelemente möglich ist. Vorzugsweise sind die blattförmigen Federelemente symmetrisch an dem Tragteil bzw. dem Tragring angeordnet.In a further advantageous embodiment of the invention Spring device or the coupling arrangement according to the invention the spring means comprises a support member, preferably a support ring on, on which the at least one leaf-shaped spring element is attached, wherein the support member in at least one of the circumferential directions rotatably attached to the first or second shaft can be attached or attached. For several leaf-shaped spring elements They can, for example, on a common support member be arranged so that a simultaneous attachment or introduction of the leaf-shaped spring elements is possible. Preferably the leaf-shaped spring elements are symmetrical on the Support member or the support ring arranged.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Federeinrichtung oder der erfindungsgemäßen Kopplungsanordnung kann das Tragteil der Federeinrichtung unter Vorspannung des blattförmigen Federelements an der ersten oder zweiten Welle befestigt werden oder ist bereits drehfest an dieser befestigt. Durch die Vorspannung des blattförmigen Federelements wird bewirkt, dass das nachträgliche Zusammenfügen von erster und zweiter Welle vereinfacht ist. So kann der Lieferant einer Kupplung, an der die erste Welle vorgesehen ist, die Federeinrichtung unter Vorspannung des blattförmigen Federelements drehfest an der ersten Welle befestigen, um die Kupplung mitsamt der Federeinrichtung an den Fahrzeughersteller zu liefern. Auf Seiten des Fahrzeugherstellers gestaltet sich die Verbindung der zweiten Welle, bei der es sich beispielsweise um die Motorausgangswelle handeln kann, mit der ersten Welle der Kupplung dann besonders einfach.In a further preferred embodiment of the invention Spring device or the coupling arrangement according to the invention can the supporting part of the spring means under bias of the sheet-shaped Spring element are attached to the first or second shaft or is already rotatably attached to this. By the bias the leaf-shaped spring element causes the subsequent Merging of first and second shaft simplified is. Thus, the supplier of a clutch, at the first shaft is provided, the spring means under bias of the sheet-shaped Fasten spring element to the first shaft in a torque-proof manner to the coupling to deliver together with the spring device to the vehicle manufacturer. On the part of the vehicle manufacturer, the connection is designed the second shaft, which is, for example, the motor output shaft can, with the first shaft of the clutch then particularly easy.
In einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Federeinrichtung oder der erfindungsgemäßen Kopplungsanordnung ist an dem Tragteil der Federeinrichtung mindestens ein, vorzugsweise in axialer Richtung geneigter Befestigungszahn zur Befestigung des Tragteils an der ersten oder zweiten Welle vorgesehen. So können zunächst die blattförmigen Federelemente eingesetzt werden, um das Tragteil anschließend mitsamt den blattförmigen Federelementen unter Vorspannung derselben gegenüber der ersten oder zweiten Welle zu verdrehen. In der verdrehten Position können anschließend die Befestigungszähne in einen Zahnzwischenraum der Innen- oder Außenverzahnung eingebracht werden, um das Tragteil mitsamt den blattförmigen Federelementen in dieser Drehposition gegenüber der zweiten oder ersten Welle zumindest in eine Umfangsrichtung drehfest zu befestigen. Letzteres kann vorteilhaft dadurch bewirkt werden, dass der Befestigungszahn eine Zahnbreite aufweist, die kleiner als die zugehörige Zahnzwischenraumbreite ist, so dass der Befestigungszahn nur in einer Umfangsrichtung an der Innen- oder Außenverzahnung abgestützt ist.In a further particularly preferred embodiment of the spring device according to the invention or the coupling arrangement according to the invention at least one, preferably inclined in the axial direction mounting tooth for attachment of the support member to the first or second shaft is provided on the support member of the spring means. Thus, first of all the leaf-shaped spring elements can be used to subsequently rotate the supporting part together with the leaf-shaped spring elements while biasing them relative to the first or second shaft. In the twisted position, the fastening teeth can then be introduced into a tooth space of the internal or external teeth in order to fix the support member together with the leaf-shaped spring elements in this rotational position relative to the second or first shaft rotatably at least in a circumferential direction. The latter can advantageously be effected in that the attachment tooth has a tooth width which is smaller than the associated tooth space width, so that the attachment tooth is supported only in a circumferential direction on the inner or outer toothing.
Aus den vorstehend genannten Gründen ist der Befestigungszahn in einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Federeinrichtung oder der erfindungsgemäßen Kopplungsanordnung in einen Zahnzwischenraum der Innen- oder Außenverzahnung einbringbar oder eingebracht.Out The above reasons is the attachment tooth in a further advantageous embodiment of the invention Spring device or the coupling arrangement according to the invention in a tooth space of the internal or external teeth introduced or introduced.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Federeinrichtung oder der erfindungsgemäßen Kopplungsanordnung ist der zweite Abschnitt des blattförmigen Federelements an dem Tragteil befes tigt. Somit dient die Befestigung des Tragteils an der ersten oder zweiten Welle der Einspannung des zweiten Abschnitts des blattförmigen Federelements, so dass der zweite Abschnitt in der Art eines Torsionsstabs wirken kann, ohne dass die Lasteinleitung im Bereich des zweiten Abschnitts erfolgen müsste.In a further preferred embodiment of the invention Spring device or the coupling arrangement according to the invention is the second portion of the leaf-shaped spring element fastened to the supporting part. Thus, the attachment of the support member is used at the first or second shaft of the clamping of the second section of the leaf-shaped spring element, so that the second section can act in the manner of a torsion bar without the load application in the area of the second section.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Federeinrichtung oder der erfindungsgemäßen Kopplungsanordnung ist das blattförmige Federelement als Blechzunge ausgebildet.In a further advantageous embodiment of the invention Spring device or the coupling arrangement according to the invention the leaf-shaped spring element is designed as a metal tongue.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Federeinrichtung oder der erfindungsgemäßen Kopplungsanordnung sind der erste Abschnitt, der zweite Abschnitt und/oder der Zwischenabschnitt des blattförmigen Federelements durch eine Prägung erzeugt. So kann insbesondere die verdrehte Anordnung des ersten Abschnitts gegenüber dem zweiten Abschnitt des blattförmigen Federelements um die Längsachse desselben durch eine Prägung im ersten Abschnitt des blattförmigen Federelements erzeugt sein. Auf diese Weise ist die Federeinrichtung besonders einfach herstellbar.In a further advantageous embodiment of the invention Spring device or the coupling arrangement according to the invention are the first section, the second section and / or the intermediate section of the leaf-shaped spring element by embossing generated. Thus, in particular, the twisted arrangement of the first Section opposite the second section of the leaf-shaped Spring element about the longitudinal axis of the same by an embossing generated in the first portion of the leaf-shaped spring element be. In this way, the spring device is particularly easy to produce.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Federeinrichtung oder der erfindungsgemäßen Kopplungsanordnung ist das blattförmige Federelement, vorzugsweise auch der Befestigungszahn, einstückig mit dem Tragteil als Blechteil ausgebildet. So kann das blattförmige Federelement zusammen mit dem Tragteil und gegebenenfalls auch dem Befestigungszahn einfach einstückig aus einem Blech herausgestanzt werden, um die blattförmigen Federelemente und gegebenenfalls auch die Befestigungszähne im Anschluss daran in die gewünschte Richtung zu biegen.According to one further advantageous embodiment of the invention Spring device or the coupling arrangement according to the invention the leaf-shaped spring element, preferably also the attachment tooth, formed integrally with the support member as a sheet metal part. Thus, the leaf-shaped spring element together with the Support member and possibly also the attachment tooth simply in one piece be punched out of a sheet to the leaf-shaped Spring elements and possibly also the attachment teeth then turn in the desired direction.
Der erfindungsgemäße Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug weist eine Kopplungsanordnung der erfindungsgemäßen Art auf, wobei die Kopplungsanordnung zwischen einer Motorausgangswelle und einer Dämpfungseinrichtung, vorzugsweise einer Torsionsschwingungsdämpfungseinrichtung, vorgesehen ist. So könnte die erste Welle beispielsweise von der Motorausgangswelle gebildet sein, während die zweite Welle als eine die erste Welle umgebende Eingangsnabe der Dämpfungseinrichtung ausgebildet sein kann. Auf diese Weise können die auftretenden Drehstöße des Motors im Bereich der Kopplungsanordnung wirksam durch die erfindungsgemäße Federeinrichtung abgefangen werden, so dass Klappergeräusche selbst bei niedrigen Drehzahlen des Motors wirksam unterbunden werden.Of the Drive train according to the invention for a Motor vehicle has a coupling arrangement of the invention Art, wherein the coupling arrangement between an engine output shaft and a damping device, preferably a torsional vibration damping device, is provided. For example, the first wave could be be formed by the motor output shaft, while the second Shaft formed as a first shaft surrounding the input hub of the damping device can be. In this way, the occurring rotational shocks of the motor in the region of the coupling arrangement effective by the invention Spring device to be intercepted, so that rattling noises be effectively prevented even at low speeds of the engine.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand einer beispielhaften Ausführungsform unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:The Invention will be described below with reference to an exemplary embodiment with reference to the accompanying drawings explained. Show it:
Die
Federeinrichtung
In
der dargestellten Ausführungsform der Federeinrichtung
Nachstehend
wird der weitere Aufbau der blattförmigen Federelemente
Wie
aus den
An
dem dem zweiten Abschnitt
Nachstehend
wird eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Kopplungsanordnung
Der
Tragring
Im
Einbauzustand der Federeinrichtung
Zur
Herstellung der in den
Der
Abstand zwischen dem Befestigungszahn
Anschließend
kann die Außenverzahnung
Dank
der Vorspannung des blattförmigen Federelements
Wie
bereits zuvor erläutert, wirkt das blattförmige
Federelement
Demgegenüber
erstreckt sich der Bereich
In
einer alternativen Ausführungsform der Kopplungsanordnung
Die
beschriebene Kopplungsanordnung
- 22
- Federeinrichtungspring means
- 44
- Kopplungsanordnungcoupling arrangement
- 66
- axiale Richtungaxial direction
- 88th
- axiale Richtungaxial direction
- 1010
- Umfangsrichtungcircumferentially
- 1212
- Umfangsrichtungcircumferentially
- 1414
- Tragringsupport ring
- 1616
- Befestigungszähnefixing teeth
- 1818
- blattförmige Federelementeleaf-shaped spring elements
- 2020
- Längsachselongitudinal axis
- 2222
- freies Endefree The End
- 2424
- erster Abschnittfirst section
- 2626
- Zwischenabschnittintermediate section
- 2828
- zweiter Abschnittsecond section
- 3030
- Vorderseitefront
- 3232
- Rückseiteback
- 3434
- erste Längskantefirst longitudinal edge
- 3636
- zweite Längskantesecond longitudinal edge
- 3838
- Querkantetransverse edge
- 4040
- Stirnseitefront
- 4242
- Führungsflächeguide surface
- 4444
- erste Wellefirst wave
- 4646
- zweite Wellesecond wave
- 4848
- Außenverzahnungexternal teeth
- 5050
- Innenverzahnunginternal gearing
- 5252
- Zähneteeth
- 5454
- Zähneteeth
- 5656
- Zwischenraumgap
- 5858
- Zahnflanketooth flank
- 6060
- Zahnflanketooth flank
- 6262
- Federelementspring element
- 6464
- Federelementspring element
- 6666
- Bereich der größten BeanspruchungArea the greatest stress
- 6868
- Bereich der größten BeanspruchungArea the greatest stress
- 7070
- Längskantenlongitudinal edges
- 7272
- Querkantetransverse edge
- 7474
- Bereich der größten BeanspruchungArea the greatest stress
- aa
- Spielgame
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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