DE102010006472A1

DE102010006472A1 - Drehmomentübertragungseinrichtung

Info

Publication number: DE102010006472A1
Application number: DE102010006472A
Authority: DE
Inventors: Stefan Bofinger; Peter Himmelreich; Hartmut Mende; Vincent Fender-Oberle
Original assignee: LuK Lamellen und Kupplungsbau Beteiligungs KG; LuK Lamellen und Kupplungsbau GmbH
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2009-02-13
Filing date: 2010-02-01
Publication date: 2010-08-26

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Drehmomentübertragungseinrichtung im Antriebsstrang eines Fahrzeugs zwischen einer Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine und zumindest einer Getriebeeingangswelle eines Getriebes umfassend ein Kupplungsaggregat mit zumindest einer Reibungskupplung und einen zu dieser seriell angeordneten Drehschwingungsdämpfer sowie einer zwischen Kupplungsaggregat und Drehschwingungsdämpfer angeordneten Kopplungseinrichtung mit einem an dem Drehschwingungsdämpfer aufgenommenen ersten Kopplungsteil und einem an dem Kupplungsaggregat angeordneten zweiten Kopplungsteil. Um ein Kupplungsaggregat und einen Drehschwingungsdämpfer spielfrei während einer Montage von Brennkraftmaschine und Getriebe miteinander verbinden und gegebenenfalls einen Achsversatz zwischen Kurbelwelle und zumindest einer Getriebeeingangswelle ausgleichen zu können, wird vorgeschlagen, ein Moment über die Drehmomentübertragungseinrichtung spielfrei durch Koppelung der Kopplungsteile mittels einer Verzahnung oder eines konischen Presssitzes insbesondere bei einem aus Blech hergestellten Kopplungsteil und einer Verschraubung zu übertragen.

Description

Die Erfindung betrifft eine Drehmomentübertragungseinrichtung im Antriebsstrang eines Fahrzeugs zwischen einer Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine und zumindest einer Getriebeeingangswelle eines Getriebes umfassend ein Kupplungsaggregat mit zumindest einer Reibungskupplung und einen zu dieser seriell angeordneten Drehschwingungsdämpfer sowie einer zwischen Kupplungsaggregat und Drehschwingungsdämpfer angeordneten Kopplungseinrichtung mit einem an dem Drehschwingungsdämpfer aufgenommenen ersten Kopplungsteil und einem an dem Kupplungsaggregat angeordneten zweiten Kopplungsteil.
Eine gattungsgemäße Drehmomentübertragungseinrichtung ist beispielsweise aus der DE 10 2008 004 150 A1 bekannt. Hierbei ist ein Drehschwingungsdämpfer in Form eines Zweimassenschwungrads mit der Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine und ein Kupplungsaggregat mit zwei Reibungskupplungen mit einem Doppelkupplungsgetriebe mit zwei Teilgetrieben verbunden, wobei jeweils eine Reibungskupplung des Kupplungsaggregats mit einer Getriebeeingangswelle eines Teilgetriebes verbunden ist.
Derartige Drehmomentübertragungseinrichtungen werden bei der Montage des Antriebsstrangs erst bei der Verbindung von Brennkraftmaschine und Doppelkupplungsgetriebe miteinander verbunden und komplettiert. Hierzu ist eine Kopplungseinrichtung vorgesehen, die in der DE 10 2008 004 150 A1 als Steckverbindung in Form einer Steckverzahnung, wie sie beispielsweise in der DE 10 2008 027 443 A1 detailliert dargestellt ist, ausgeführt ist. Durch entsprechende Fertigungstoleranzen bildet sich dabei Spiel in der Verzahnung aus, das infolge des drehschwingungsbehafteten Eintrags von Moment in die Drehmomentübertragungseinrichtung Geräusche wie Klappern verursachen kann. Um derartige Geräusche der mit Spiel miteinander kämmenden Verzahnungselemente zu verhindern, wird vorgeschlagen, die Steckverzahnung in Umfangsrichtung vorzuspannen. Dennoch können insbesondere bei einem Eintrag von Drehmomentstößen mit hohen Momentenspitzen harte Anschläge, die mit Geräuschen verbunden sind und auf Dauer zu Schädigungen in der Kopplungseinrichtung und im restlichen Antriebsstrang führen können, auftreten.
Es ergibt sich daher die Aufgabe, eine Drehmomentübertragungseinrichtung vorzuschlagen, bei der der Drehschwingungsdämpfer und das Kupplungsaggregat mittels einer Kopplungseinrichtung während der Verbindung von Brennkraftmaschine und Getriebe auf Lebensdauer spielfrei verbindbar sind.
Die Aufgabe wird durch eine Drehmomentübertragungseinrichtung im Antriebsstrang eines Fahrzeugs zwischen einer Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine und zumindest einer Getriebeeingangswelle eines Getriebes umfassend ein Kupplungsaggregat mit zumindest einer Reibungskupplung und einen zu dieser seriell angeordneten Drehschwingungsdämpfer sowie einer zwischen Kupplungsaggregat und Drehschwingungsdämpfer angeordneten Kopplungseinrichtung mit einem an dem Drehschwingungsdämpfer aufgenommenen ersten Kopplungsteil und einem an dem Kupplungsaggregat angeordneten zweiten Kopplungsteil gelöst, wobei ein Moment über die Drehmomentübertragungseinrichtung spielfrei durch Koppelung der Kopplungsteile mittels einer Verzahnung und einer Verschraubung übertragen wird. Dabei wird bei einer Verbindung von Brennkraftmaschine und Getriebe die Kopplungseinrichtung vorzugsweise unter axialer Vorspannung ausgebildet und mittels der Verschraubung gesichert. Die Verschraubung erfolgt dabei von außen über eine oder mehrere Öffnungen in einem Gehäusebauteil wie Kupplungsglocke zwischen Getriebe und Brennkraftmaschine.
Die Kopplungseinrichtung ist dabei aus einem getriebeseitigen Kopplungsteil und einem antriebsseitigen Kopplungsteil gebildet. Beispielsweise kann das antriebsseitige Kopplungsteil direkt aus dem Ausgangsteil des Drehschwingungsdämpfers gebildet sein, wobei dessen Eingangsteil mit der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine verbunden sein kann und das Ausgangsteil entsprechende Mittel zur Bildung der Verzahnung und Verschraubung aufweisen kann. Alternativ kann mit dem Ausgangsteil ein vorzugsweise aus Blech beispielsweise mittels eines Stanz- und Umformverfahrens hergestelltes Kopplungsteil verbunden wie beispielsweise vernietet sein. Das getriebeseitige Kopplungsteil kann aus einem Eingangsteil des Kupplungsaggregats, beispielsweise einem Bauteil des Kupplungsgehäuses, oder einem mit diesem fest verbundenen Bauteil gebildet sein, die mit den entsprechenden Mitteln zur Bildung der Verzahnung und der Verschraubung zur Bildung der Kopplungseinrichtung ausgestattet sind.
Gemäß einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel kann dabei eine beispielsweise aufgrund von Fertigungstoleranzen mit Spiel behaftete Verzahnung nach dem Zusammenbau spielfrei vorgesehen werden, indem die mit Spiel ineinander greifenden Zähne der Verzahnung in Zugrichtung des Antriebsstrangs formschlüssig und in Schubrichtung mittels der Verschraubung kraftschlüssig gegeneinander abgestützt sind. Hierbei werden die Zähne in Zugrichtung, also in Richtung des von der Brennkraftmaschine auf die Drehmomentübertragungseinrichtung übertragenen Moments aneinander angelegt und mittels einer Verschraubung aufeinander reib- beziehungsweise kraftschlüssig fixiert, so dass die hohen Momente in Zugrichtung formschlüssig und die in Schubrichtung geringeren Momente reibschlüssig abgestützt werden. Die Fertigung der Verzahnung kann durch die spielfreie Montage der Verzahnung mit geringerem Aufwand betrieben werden.
Zur Ausbildung der Verzahnung hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die Verzahnung aus einem ersten Verzahnungsteil an dem ersten Kopplungsteil und einem zweiten Verzahnungsteil an dem zweiten Kopplungsteil gebildet ist und ein Verzahnungsteil als Radialverzahnung und der andere Verzahnungsteil als in die Radialverzahnung eingreifende Axialverzahnung ausgebildet ist. Die Verschraubung kann dabei im Bereich der Verzahnung vorgenommen werden, indem beispielsweise zumindest jeweils ein Zahn der Stirnverzahnung und der Axialverzahnung in dieselbe Richtung ausgerichtet sind und miteinander kraftschlüssig verbunden sind. So können beispielsweise ein oder vorzugsweise mehrere über den Umfang verteilte Zähne der Radialverzahnung in axiale Richtung angewinkelt sein und mit komplementären Zähnen der Axialverzahnung, die zur Bildung einer konischen Einfuhrschräge der Kopplungsteile ineinander radial teilweise nach außen umgeformt sein können, Anlageflächen ausbilden, an denen die beiden Kopplungsteile miteinander nach Anlegen der Zähne der Kopplungsteile aneinander in Zugrichtung verschraubt werden. Während der Montage kann dabei der Antriebsstrang zumindest leicht in Zugrichtung vorgespannt werden und die Verschraubung durch Öffnungen im Gehäuseteil zwischen Brennkraftmaschine und Getriebe verschraubt werden. Hierbei können die Verschraubungsteile bereits an den Kopplungsteilen vorgehalten sein. Beispielsweise können Schrauben oder Muttern verliersicher an den Kopplungsteilen angebracht oder in diese integriert sein. Muttern können bereits auf den Schrauben aufgenommen sein. Es kann sich dabei um eine radial außen oder axial oder in jedem Winkel dazwischen angeordnete Verschraubungen handeln.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel können die Kopplungsteile jeweils einen miteinander verzahnten Verzahnungsteil bilden, wobei zumindest einer der Verzahnungsteile in einem Berührungsbereich mit dem anderen Verzahnungsteil konisch ausgebildete Zähne aufweist und die Verzahnungsteile gegeneinander mittels der Verschraubung gesichert sind. Sobald Zahnflächen eines Zahns beziehungsweise mehrere, vorzugsweise alle über den Umfang verteilten Zähne eines Kopplungsteils eine beziehungsweise mehrere Anlageflächen für eine entsprechende Anzahl komplementär am anderen Kopplungsteil angeordneten Zähne bilden, kann durch Verschrauben, vorzugsweise eine Axialverschraubung eine spielfreie Verbindung zwischen den Kopplungsteilen hergestellt werden, die in Zug- und Schubrichtung wirksam ist. Es hat sich dabei als vorteilhaft erwiesen, jeweils die aufeinander zum Liegen kommenden Anlageflächen der Zähne der beiden Kopplungsteile konisch auszugestalten, so dass die Anlageflächen einen hohen Überdeckungsgrad aufweisen.
Als besonders vorteilhaft hat sich hierbei erwiesen, wenn Schrauben der Verschraubung in eines der Kopplungsteile verliersicher aufgenommen beziehungsweise in dieses integriert werden. Hierzu kann vorgesehen sein, zumindest ein Außengewindeelement einer Axialverschraubung an einem axial ausgerichteten Zahn der Verzahnung vorzusehen. Hierzu kann beispielsweise ein Zahn der Axialverzahnung mit einem Außengewinde versehen werden, wobei nach Ausbildung der Verzahnung bei der Montage von Brennkraftmaschine und Getriebe die konische Verzahnung mittels einer auf das Außengewinde aufgeschraubten Mutter axial vorgespannt und damit spielfrei fixiert wird.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der axialen Sicherung einer konischen Verzahnung kann eine axiale Verschraubung der Koppelteile radial innerhalb der Verzahnung vorgesehen werden. Hierzu können in den Koppelteilen vorzugsweise an die Teilung der Verzahnung angepasste Ausstanzungen wie Einschnitte vorgesehen sein, in denen zumindest ein Teil der Verschraubung verliersicher und gegen Fliehkraft gesichert untergebracht sein kann. Derartige Ausstanzungen können beispielsweise als Einschnitte vorgesehen werden, die durch radiale Erweiterung einer Zahnlücke der Radialverzahnung eines Kopplungsteils nach radial innen ausgeführt werden, wobei die Einschnitte radial innen in Umfangsrichtung erweitert sind, so dass sich in dieser Erweiterung die Verschraubung radial abstützen kann. In gleicher Weise können derartige Ausstanzungen wie Einschnitte im Kopplungsteil mit der Axialverzahnung im Bereich eines Zahns vorgenommen werden, wobei deren Erweiterung in Umfangsrichtung in demselben Drehsinn vorgesehen sein können, so dass ein Ausgleich eines Versatzes der Einschnitte in Umfangsrichtung bei einem Aufeinanderlegen der Kopplungsteile ausgeglichen werden kann. In die Erweiterungen können verliersicher Muttern oder Schrauben beispielsweise mittels eines Presssitzes eingepasst werden. Es hat sich beispielsweise als vorteilhaft gezeigt, eine Schlossschraube mit entsprechend ausgestaltetem Vierkant an deren Kopf in die Erweiterung einzulegen oder einzupressen. Bei der Montage können dann nach der Ausbildung der Verzahnung Muttern aufgeschraubt und die Verzahnung damit vorgespannt werden.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung einer axialen Verschraubung zur Vorspannung von zwei Kopplungsteilen aufeinander können in einem Kopplungsteil über den Umfang verteilte Gewinde vorgesehen werden, in die durch das andere Kopplungsteil eingebrachte Schrauben verschraubt werden. Derartige Schrauben können in Verbindung mit in dem dem Kopplungsteil mit dem Gewinde gegenüberliegenden anderen Kopplungsteil vorgesehenen Öffnungen als Sonderschrauben ausgebildet sein, wobei die Öffnungen entsprechend ausgebildete Schraubenschäften so zentrieren, dass die Schrauben in den Öffnungen verliersicher aufgenommen werden können und bereits auf die Achse der Gewinde vorzentriert sind. Hierzu sind die Schrauben vorzugsweise mittels eines Passsitzes im anderen Kopplungsteil auf das zumindest eine Gewinde zentriert.
Die Aufgabe wird weiterhin durch ein Ausführungsbeispiel gelöst, in dem eine Drehmomentübertragungseinrichtung im Antriebsstrang eines Fahrzeugs zwischen einer Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine und zumindest einer Getriebeeingangswelle eines Getriebes umfassend ein Kupplungsaggregat mit zumindest einer Reibungskupplung und einem zu dieser seriell angeordneten Drehschwingungsdämpfer sowie einer zwischen Kupplungsaggregat und Drehschwingungsdämpfer angeordneten Kopplungseinrichtung mit einem an dem Drehschwingungsdämpfer aufgenommenen ersten Kopplungsteil und einem an dem Kupplungsaggregat angeordneten zweiten Kopplungsteil vorgesehen ist, bei der ein Moment spielfrei durch Koppelung der Kopplungsteile mittels eines konischen Presssitzes und einer radial außerhalb dieser angeordneten Axialverschraubung übertragen wird. Dabei werden die beiden Kopplungsteile bevorzugt als Schmiedeteile mit entsprechenden konischen Passflächen ausgebildet, die aufeinander bei der Montage von Brennkraftmaschine und Getriebe axial vorgespannt werden und mittels der radial außerhalb liegenden axialen Verschraubung aufeinander fixiert werden. Dabei kann ein Verschraubungsteil – Schraube oder Mutter – der Verschraubung in einem Kopplungsteil verliersicher aufgenommen oder in dieses integriert sein.
Die Aufgabe wird weiterhin durch ein Ausführungsbeispiel einer Drehmomentübertragungseinrichtung im Antriebsstrang eines Fahrzeugs zwischen einer Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine und zumindest einer Getriebeeingangswelle eines Getriebes umfassend ein Kupplungsaggregat mit zumindest einer Reibungskupplung und einen zu dieser seriell angeordneten Drehschwingungsdämpfer sowie einer zwischen Kupplungsaggregat und Drehschwingungsdämpfer angeordneten Kopplungseinrichtung mit einem an dem Drehschwingungsdämpfer aufgenommenen ersten Kopplungsteil und einem an dem Kupplungsaggregat angeordneten zweiten Kopplungsteil gelöst, wobei ein Moment über die Drehmomentübertragungseinrichtung spielfrei durch Koppelung der Kopplungsteile mittels eines konischen Presssitzes und einer radial außerhalb dieser angeordneten Verschraubung übertragen wird, wobei zumindest ein Kopplungsteil aus Blech hergestellt ist. Durch die Herstellung eines Kopplungsteils aus Blech werden die konischen Bereiche des oder der Kopplungsteile durch Umform- und/oder Stanzverfahren dargestellt, so dass eine kostengünstige und für Großserienanforderungen vorteilhafte Herstellung ermöglicht wird. Dabei werden beispielsweise aus dem aus Blech hergestellten Kopplungsteil zumindest eine, vorzugsweise mehrere über den Umfang verteilte konische Flächen, beispielsweise zu einer Ringfläche verbundenen Flächen aus dem Kopplungsteil ausgestellt. Eine ursprünglich plane Blechronde wird dabei mit mehreren, über den Umfang verteilten Ausschnitten versehen, so dass die Ringfläche am Außenumfang der Ronde über umfangsverteilte Stege mit dem inneren Teil verbunden bleibt und konisch angeformt wird. Die Verschraubung der zumindest einen ausgestellten Fläche mit einer an dem anderen Kopplungsteil komplementär ausgebildeten Fläche erfolgt an den Anlageflächen dieser Flächen. Dabei ist die komplementär ausgebildete Fläche des anderen Kopplungsteils an dessen Außenumfang vorgesehen, so dass die ausgestellten Flächen wie Ringflächen des einen Kopplungsteils über den Außenumfang des anderen Kopplungsteils geführt und konisch auf diesem zentriert werden. Die Verschraubung der Kopplungsteile erfolgt vorzugsweise im Bereich der konisch aufeinander zentrierten Flächen. Hierzu können die komplementär ausgebildeten Flächen ein Gewinde bevorzugt an dem Außenumfang des anderen Kopplungsteils zur Aufnahme einer an der Verschraubung beteiligten Schraube aufweisen. Das andere Kopplungsteil kann dabei aus entsprechend dickem Material hergestellt sein oder bei einer Herstellung aus Blech entsprechend gestaucht sein. Beispielsweise können in dem Blech über den Umfang verteilte Materialanhäufungen angeformt sein, die eine Aufnahme entsprechender Gewinde ermöglichen.
Die Erfindung wird anhand der in den 1 bis 17 gezeigten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Dabei zeigen:
1 einen Teilschnitt durch eine Drehmomentübertragungseinrichtung mit einer spielfreien Kopplungseinrichtung mit einer Verzahnung und einer Verschraubung,
2 eine Detailansicht der 1 mit einem Gehäuseausschnitt zur Fixierung der Verschraubung der Kopplungsteile der Kopplungseinrichtung,
3 ein Detail der Verschraubung der 1 im Schnitt,
4 eine zu 1 alternative Kopplungseinrichtung mit einer von radial außen angesetzten Verschraubung,
5 ein Detail der Kopplungseinrichtung der 4 in geänderter Ansicht,
6 eine Detailansicht eines ersten Kopplungsteils der Kopplungseinrichtung der 4,
7 eine Detailansicht eines zweiten Kopplungsteils der Kopplungseinrichtung der 4,
8 eine gegenüber den Kopplungseinrichtungen der 1 und 4 geänderte Variante einer Kopplungseinrichtung mit einer konischen Verzahnung,
9 ein Detail der 8 in geänderter Ansicht,
10 eine gegenüber der Kopplungseinrichtung der 8 geänderte Variante einer Kopplungseinrichtung mit geänderter Verschraubung im Teilschnitt,
11 die Kopplungseinrichtung der 10 in Ansicht,
12 ein erstes Kopplungsteil der Kopplungseinrichtung der 10 in Ansicht,
13 ein zweites Kopplungsteil der Kopplungseinrichtung der 10 in Ansicht,
14 einen Teilschnitt durch eine Drehmomentübertragungseinrichtung mit einer Kopplungseinrichtung mit radial außerhalb einer konischen Zentrierung angeordneten Verschraubung,
15 einen Teilschnitt durch eine Drehmomentübertragungseinrichtung mit einer aus Blech hergestellten Kopplungseinrichtung mit einer konischen Zentrierfläche und einer Verschraubung,
16 ein getriebeseitiges Kopplungsteil der Kopplungseinrichtung der 15 im Schnitt und
17 eine Ansicht des Kopplungsteils der 16.
1 zeigt die obere Hälfte der um ihre Drehachse verdrehbaren Drehmomentübertragungseinrichtung 1 im Schnitt. Antriebsseitig ist der Drehschwingungsdämpfer 2 – hier ein Zweimassenschwungrad – mit der Kurbelwelle 3 der Brennkraftmaschine verbunden. Das nur teilweise dargestellte Kupplungsaggregat 4 – hier eine Doppelkupplung mit zwei ineinander geschachtelten, nass betriebenen Reibungskupplungen – verbindet die Kurbelwelle 3 schaltbar mit den beiden Teilgetrieben des Doppelkupplungsgetriebes.
Drehschwingungsdämpfer 2 und Kupplungsaggregat 4 sind mittels der Kopplungseinrichtung 5 miteinander spielfrei gekoppelt. Die Kopplungseinrichtung 5 ist aus den Kopplungsteilen 6, 7 gebildet, die mittels der aus den Verzahnungsteilen 9, 10 gebildeten Verzahnung 8 in Umfangsrichtung formschlüssig miteinander verbunden und mittels der Verschraubung 11 vorzugsweise vorgespannt fixiert wird. Die Verschraubung 11 ist in dem gezeigten Ausführungsbeispiel aus einem in das Kopplungsteil 6 integrierten Gewinde 12 und einer durch das Kopplungsteil 7 geführten Schraube 13 gebildet. Das Gewinde 12 kann direkt in das Kopplungsteil 6 geschnitten oder in Form einer Gewindebuchse in das Kopplungsteil eingebracht sein. Die Schraube 13 ist als Sonderschraube ausgeführt, die in der Öffnung 14 des Kopplungsteils 7 mittels eines Passsitzes aufgenommen ist und damit zum Einen verliersicher in der Öffnung 14 aufgenommen und zum Anderen gegenüber dem Gewinde 12 vorzentriert sein kann. Es versteht sich, dass die Verschraubung 11 durch mehrfach über den Umfang verteilte Gewinde 12 und zugehörige Schrauben 13 gebildet sein kann.
Der Verzahnungsteil 9 der Verzahnung 8 ist mit über den Umfang des Kopplungsteils 6 verteilten, axial angeformten, in axiale Richtung konischen Zähnen 15 versehen, die in ebenfalls axial konisch geformte, über den Umfang des Kopplungsteils 7 verteilte Zähne 16 des Verzahnungsteils 10 eingreifen und unter axialer Verspannung der Kopplungsteile 6, 7 mittels der Verschraubung 11 den spielfreien Formschluss bilden.
Das Kopplungsteil 6 ist mittels der Niete 17 mit dem nicht näher dargestellten Ausgangsteil des Drehschwingungsdämpfers 2 drehfest verbunden. Das Kopplungsteil 7 ist mit dem Eingangsteil 18 mittels der Schrauben 19 fest verbunden und weist einen Zapfen 20 auf, der in die Kurbelwelle 3 eingreift und mittels eines Pilotlagers 21 abgestützt ist.
Die Drehmomentübertragungseinrichtung 1 wird vor der Endmontage des Antriebsstrangs enthaltend die Brennkraftmaschine und das Getriebe montiert. Dabei wird der Drehschwingungsdämpfer 2 mittels der Schrauben 22 fest an der Kurbelwelle 3 montiert und das Kupp lungsaggregat auf der oder den Getriebeeingangswellen des Getriebes oder einem Getriebehals aufgenommen. Bei der Montage von Brennkraftmaschine und Getriebe wird das Pilotlager 21 des Kopplungsteils 7 in die Kurbelwelle 3 eingefädelt und die Verzahnung 8 ausgebildet. Über die Öffnung 23 des Gehäuseabschnitts 24, der als sogenannte Kupplungsglocke am Getriebegehäuse angeformt sein kann, werden die Schrauben 13 mit dem Gewinde 12 verschraubt und die vorgegebene axiale Vorspannung zur Bildung der spielfreien Verzahnung 8 eingestellt.
2 zeigt eine Draufsicht auf die Öffnung 23 bei im Kopplungsteil 7 aufgenommenen aber noch nicht festgezogenen Schrauben 13. Die Verzahnung 8 (1) wird in dieser Draufsicht von dem Anlasserzahnkranz 25 des Drehschwingungsdämpfers 2 (1) verdeckt.
3 zeigt ein Detail der Kopplungseinrichtung 5 mit den Kopplungsteilen 6, 7 im Schnitt mit der Verzahnung 8 und der Verschraubung 11 mit der in der Öffnung 14 des Kopplungsteils 7 auf das Gewinde 12 mittels eines Passsitzes vorzentriert eingebrachten Schraube 13.
In 4 ist die gegenüber der Kopplungseinrichtung 5 der 1 bis 3 insbesondere bezüglich der Verschraubung 11a und der Verzahnung 8a geänderte Kopplungseinrichtung 5a in Ansicht gezeigt. Die Kopplungsteile 6a, 7a weisen eine Verzahnung 8a auf, die nicht konisch ausgebildet ist und insbesondere in Folge von Fertigungstoleranzen spielbehaftet aus dem Verzahnungsteil 9a mit Radialverzahnung 26 und dem Verzahnungsteil 10a mit Axialverzahnung 27 gebildet ist. Die Verschraubung 11a ist von radial außen an über den Umfang verbreiterten Verzahnungsabschnitten 28, 29 vorgesehen, die jeweils axial umgelegt sind und der Axialverzahnung 27 angeglichen sind.
Das Umfangsspiel der Verzahnung 8a wird dadurch ausgeglichen, dass Axialverzahnung 27 und Radialverzahnung 26 in Zugrichtung der Brennkraftmaschine formschlüssig aneinander angelegt werden und in dieser Positionierung die Verschraubung 11a fixiert wird, so dass die Verzahnung 8a in Schubrichtung durch den Kraftschluss zwischen den Verzahnungsabschnitten 28, 29 abgestützt wird. Hierbei wird eine durch die Fertigungstoleranzen bedingte als Relativverdrehung der Kopplungsteile 6a, 7a bemerkbare Abweichung durch nicht einsehbare, von der Schraube 13a abgedeckte Langlöcher ausgeglichen. Bei einer Ausgestaltung der Langlöcher als axial offene Ausschnitte können die Schrauben 13a bereits in dem Gewinde 12a des Kopplungsteils 7a verliersicher aufgenommen werden und brauchen nach der Ausbildung der Verzahnung 8a während der Endmontage nur noch angezogen zu werden.
5 zeigt die Kopplungseinrichtung 5a der 4 in Teilansicht. Am Kopplungsteil 7a mit dem das Kopplungsteil 6a durchgreifenden Zapfen 20 ist die Radialverzahnung 26 im Verzahnungsabschnitt 29 axial umgelegt, der von dem durch einen verbreiterten Zahn der Axialverzahnung 27 gebildeten Verzahnungsabschnitt 28 überdeckt wird. Die beiden mit der Schraube 13a die Verschraubung 11a bildenden Verzahnungsabschnitte 28, 29 werden durch die Schraube 13a kraftschlüssig miteinander verbunden und aus der Verzahnung 8a gebildet.
Die 6 und 7 zeigen jeweils Teilansichten der Kopplungsteile 6a, 7a mit Axialverzahnung 27 beziehungsweise Radialverzahnung 26 und den Verzahnungsabschnitten 28 beziehungsweise 29. Das lediglich geringfügig in Umfangsrichtung erweiterte Langloch 30 gleicht aufgrund von Fertigungstoleranzen bedingte Verlagerungen der Kopplungsteile 6a, 7a aus, die bei der formschlüssigen Anlage der Axialverzahnung 27 an der Radialverzahnung 26 abhängig von der Toleranzabweichung entstehen können.
Die 8 zeigt eine gegenüber der in den 1 bis 3 gezeigten Kopplungseinrichtung 5 bezüglich der Verschraubung 11b geänderte Kopplungseinrichtung 5b. Dabei sind die die Verzahnung 8b bildende Radialverzahnung 26a des Kopplungsteils 6b und/oder die Axialverzahnung 27a des Kopplungsteils 7b in axiale Richtung konisch ausgebildet, so dass bei einer axialen Verspannung mittels der Verschraubung 11b die Verzahnung 8b in Umfangsrichtung spielfrei ausgebildet wird. Die Verschraubung 11b ist teilweise in die Verzahnung 8b integriert, indem an mehreren über den Umfang verteilten Zähnen 15a der Axialverzahnung 27a Außengewinde 31 ausgebildet sind, an denen die Muttern 32 aufgenommen werden und damit die Verzahnung 8b gegebenenfalls vorgespannt axial fixiert wird.
In 9 ist die Verschraubung 11b in Detailansicht gezeigt. Der Zahn 15a der Axialverzahnung 27a weist ein Außengewinde 31 auf, auf dem die Mutter 32 aufgeschraubt ist und die Kopplungsteile 6b, 7b miteinander axial verspannt und damit die Verzahnung 8b formschlüssig sichert. Durch die leicht konische Ausgestaltung von Radialverzahnung 26a und Axialverzahnung 27a erfolgt ein Formschluss, bevor das Axialspiel 33 zwischen den Kopplungsteilen 6b, 7b vollständig aufgebraucht ist.
10 zeigt eine gegenüber der Kopplungseinrichtung 5b der 8 bezüglich der Verschraubung 11c geänderte Kopplungseinrichtung 5c im Teilschnitt. In dem Kopplungsteil 6c sind hierzu über den Umfang verteilt, drehfest und vorzugsweise verliersicher Schrauben 13b aufgenommen, die das Kopplungsteil 7c durchgreifen und mittels der Muttern 32 gekontert sind. Die Schrauben 13b sind als Schlossschrauben mit einem Vierkant ausgebildet, so dass diese drehfest und mittels eines Presssitzes in dem Kopplungsteil 6a aufgenommen sind.
Wie aus der Ansicht der Kopplungseinrichtung 5c der 11 und den hierzu in den 12 und 13 jeweils in Ansicht dargestellten Kopplungsteilen 6c, 7c hervorgeht, sind Schrauben 13b und Muttern 32 jeweils in radial nach innen erweiterten Schlitzen 34, 35 mit nach radial innen vorgesehenen Erweiterungen 36, 37 in Umfangsrichtung eingebracht. Dabei sind die in den Kopplungsteilen 6c, 7c eingebrachten Erweiterungen 36, 37 der Schlitze 34, 35 jeweils in entgegengesetzte Drehrichtung angeordnet. Die Schlitze 34 sind dabei auf der Teilung der Zähne 15b der Axialverzahnung 27b und die Schlitze 35 auf die Teilung der Zahnlücken 38 der Radialverzahnung 26b abgestimmt. Radialverzahnung 26b und Axialverzahnung 27b sind mit in axiale Richtung konisch ausgebildeten Zähnen versehen, so dass bei einer Fixierung der Verschraubung 11c die Verzahnung 8c zwischen Radialverzahnung 26b und Axialverzahnung 27b spielfrei ausgebildet wird.
14 zeigt die Drehmomentübertragungseinrichtung 1a im Teilschnitt. Im Unterschied zur Drehmomentübertragungseinrichtung 1 der 1 in Verbindung mit den in den 2 bis 13 gezeigten Varianten von Kopplungseinrichtungen 5, 5a, 5b, 5c weist die Drehmomentübertragungseinrichtung 1a eine Kopplungseinrichtung 5d auf, deren Kopplungsteile 6d, 7d mittels der Konusflächen 39, 40 aufeinander zentriert und mittels der Verschraubung 11d axial reibschlüssig verspannt sind. Hierzu werden über den Umfang verteilte Schrauben 13c von der Seite des Kopplungsteils 7d her mit einem im Kopplungsteil 6d eingebrachten Gewinde 12b verschraubt. Die Verschraubung 11d ist radial außerhalb der Konusflächen 39, 40 angeordnet, so dass ein Zugriff über Öffnungen entsprechend den Öffnungen 23 der 1 erleichtert wird. Die Kopplungsteile 6d, 7d sind vorzugsweise als Schmiede- oder Gussteile ausgebildet. Eine Herstellung aus Blech kann in anderen Ausführungsbeispielen vorteilhaft sein. Die Konusflächen 39, 40 werden bevorzugt spanend nachbearbeitet.
Die 15 zeigt eine der Drehmomentübertragungseinrichtung 1a der 14 ähnliche Drehmomentübertragungseinrichtung 1b mit einer Kopplungseinrichtung 5e, deren Kopplungsteile 6e, 7e (16 und 17) ebenfalls Konusflächen 39a, 40a (16 und 17) aufweisen, die mittels der Verschraubung 11e aufeinander fixiert werden. In der 15 ist die Koppelungseinrichtung 5e ohne das Kopplungsteil 7e dargestellt. Bei Bezugnahmen auf das Kopplungsteil 7e wird auf die 16 und 17 verwiesen, die das Kopplungsteil 7e im Schnitt und in Ansicht zeigen. Bei einer Fixierung der Verschraubung 11e bildet sich an den beiden Konusflächen 39a, 40a ein Presssitz aus.
Die Kopplungsteile 6e, 7e der 15, 16, 17 sind aus Blech hergestellt. Das Kopplungsteil 6e ist mit dem Ausgangsteil des mehrstufigen Drehschwingungsdämpfer 2a drehfest verbunden und weist an ihrem Außenumfang die Konusfläche 39a auf, die bereits kalibriert aus dem Stanz- und Umformungsprozess werkzeugfallend hergestellt werden kann. An dem Außenumfang des Kopplungsteils 6e sind weiterhin nicht einsehbare Gewinde 12c im Wesentlich von radial außen in den Außenumfang eingebracht. Das Kopplungsteil 6e ist gegenüber der Senkrechten der Drehachse der Drehmomentübertragungseinrichtung 1b leicht geneigt und erlaubt dadurch einen besseren Zugriff auf die Verschraubung 11e.
Das in den 16 und 17 gezeigte, am Kupplungsaggregat montierte Kopplungsteil 7e ist zweiteilig ausgebildet. Das radial äußere Flanschteil 41 ist mit dem radial inneren Flanschteil 42 mit dem Zapfen 20 mittels der Niete 43 verbunden. Radial außen ist die Konusfläche 40a vorgesehen, die aus dem radial äußeren Flanschteil 41 mittels einer Materialumformung gebildet ist. Hierzu sind im radial äußeren Flanschteil 41 über den Umfang verteilt Ausschnitte 44 ausgenommen, so dass Stege 45 verbleiben an denen das die Konusfläche 40a bildende Ringteil 46 angeformt wird.

1: Drehmomentübertragungseinrichtung
1a: Drehmomentübertragungseinrichtung
1b: Drehmomentübertragungseinrichtung
2: Drehschwingungsdämpfer
2a: Drehschwingungsdämpfer
3: Kurbelwelle
4: Kupplungsaggregat
5: Kopplungseinrichtung
5a: Kopplungseinrichtung
5b: Kopplungseinrichtung
5c: Kopplungseinrichtung
5d: Kopplungseinrichtung
5e: Kopplungseinrichtung
6: Kopplungsteil
6a: Kopplungsteil
6b: Kopplungsteil
6c: Kopplungsteil
6d: Kopplungsteil
6e: Kopplungsteil
7: Kopplungsteil
7a: Kopplungsteil
7b: Kopplungsteil
7c: Kopplungsteil
7d: Kopplungsteil
7e: Kopplungsteil
8: Verzahnung
8a: Verzahnung
8b: Verzahnung
8c: Verzahnung
9: Verzahnungsteil
9a: Verzahnungsteil
10: Verzahnungsteil
10a: Verzahnungsteil
11: Verschraubung
11a: Verschraubung
11b: Verschraubung
11c: Verschraubung
11d: Verschraubung
11e: Verschraubung
12: Gewinde
12a: Gewinde
12b: Gewinde
12c: Gewinde
13: Schraube
13a: Schraube
13b: Schraube
13c: Schraube
14: Öffnung
15: Zahn
15a: Zahn
15b: Zahn
16: Zahn
17: Niet
18: Eingangsteil
19: Schraube
20: Zapfen
21: Pilotlager
22: Schraube
23: Öffnung
24: Gehäuseabschnitt
25: Anlasserzahnkranz
26: Radialverzahnung
26a: Radialverzahnung
26b: Radialverzahnung
27: Axialverzahnung
27a: Axialverzahnung
27b: Axialverzahnung
28: Verzahnungsabschnitt
29: Verzahnungsabschnitt
30: Langloch
31: Außengewinde
32: Mutter
33: Axialspiel
34: Schlitz
35: Schlitz
36: Erweiterung
37: Erweiterung
38: Zahnlücke
39: Konusfläche
39a: Konusfläche
40: Konusfläche
40a: Konusfläche
41: Flanschteil
42: Flanschteil
43: Niet
44: Ausschnitt
45: Steg
46: Ringteil

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 102008004150 A1 [0002, 0003]
- DE 102008027443 A1 [0003]

Claims

Drehmomentübertragungseinrichtung (1) im Antriebsstrang eines Fahrzeugs zwischen einer Kurbelwelle (3) einer Brennkraftmaschine und zumindest einer Getriebeeingangswelle eines Getriebes umfassend ein Kupplungsaggregat (4) mit zumindest einer Reibungskupplung und einen zu dieser seriell angeordneten Drehschwingungsdämpfer (2) sowie einer zwischen Kupplungsaggregat (4) und Drehschwingungsdämpfer (2) angeordneten Kopplungseinrichtung (5, 5a, 5b, 5c) mit einem an dem Drehschwingungsdämpfer (2) aufgenommenen ersten Kopplungsteil (6, 6a, 6b, 6d) und einem an dem Kupplungsaggregat (4) angeordneten zweiten Kopplungsteil (7, 7a, 7b, 7c), dadurch gekennzeichnet, dass ein Moment über die Drehmomentübertragungseinrichtung (1) spielfrei durch Koppelung der Kopplungsteile (6, 6a, 6b, 6c, 7, 7a, 7b, 7c) mittels einer Verzahnung (8, 8a, 8b, 8c) und einer Verschraubung (11, 11a, 11b, 11c) übertragen wird.
Drehmomentübertragungseinrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kopplungsteile (6a, 7a) bei mit Spiel ineinander greifender Verzahnung (8a) in Zugrichtung des Antriebsstrangs formschlüssig und in Schubrichtung mittels der Verschraubung (11a) kraftschlüssig gegeneinander abgestützt sind.
Drehmomentübertragungseinrichtung (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Verzahnung (8a) aus einem ersten Verzahnungsteil (9a) an dem ersten Kopplungsteil (6a) und einem zweiten Verzahnungsteil (10a) an dem zweiten Kopplungsteil (7a) gebildet ist und ein Verzahnungsteil (9a) als Radialverzahnung (26) und der andere Verzahnungsteil (10a) als in die Radialverzahnung (26) eingreifende Axialverzahnung (27) ausgebildet ist, wobei zumindest jeweils ein Zahn der Radialverzahnung (26) und der Axialverzahnung (27) in dieselbe Richtung unter Bildung von Verzahnungsabschnitten (28, 29) ausgerichtet sind und miteinander kraftschlüssig verbunden sind.
Drehmomentübertragungseinrichtung (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Verzahnungsabschnitte (28, 29) axial abgewinkelt sind.
Drehmomentübertragungseinrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kopplungsteile (6, 6b, 6c, 7, 7a, 7c) jeweils einen miteinander verzahnten Verzahnungsteil (9, 10) bilden und zumindest einer der Verzahnungsteile (9, 10) in einem Berührungsbereich mit dem anderen Verzahnungsteil (10, 9) konisch ausgebildete Zäh ne aufweist und die Verzahnungsteile (9, 10) gegeneinander mittels der Verschraubung (11, 11b, 11c) gesichert sind.
Drehmomentübertragungseinrichtung (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschraubung (11, 11b, 11c) eine Axialverschraubung ist.
Drehmomentübertragungseinrichtung (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Außengewindeelement der Axialverschraubung an einem axial ausgerichteten Zahn (15a) der Verzahnung (8b) eingebracht ist.
Drehmomentübertragungseinrichtung (1) nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschraubung (11c) radial innerhalb der Verzahnung (8c) angeordnet ist und in einem der Kopplungsteile (6a) zumindest eine Schraube (13b) in zumindest einem entsprechenden Schlitz (34) verliersicher gehalten ist.
Drehmomentübertragungseinrichtung (1) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Schlitz (34) rechteckig zur Aufnahme einer Schlossschraube ausgeführt ist.
Drehmomentübertragungseinrichtung (1) nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Schlitz (34) in Umfangsrichtung eine Erweiterung (36) aufweist.
Drehmomentübertragungseinrichtung (1) nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Kopplungsteil (6) zumindest ein Gewinde (12) zur Aufnahme zumindest einer durch das andere Kopplungsteil (7) eingebrachten Schraube (13) vorgesehen ist.
Drehmomentübertragungseinrichtung (1) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Schraube (13) mittels eines Passsitzes im anderen Kopplungsteil (7) auf das zumindest eine Gewinde (12) zentriert wird.
Drehmomentübertragungseinrichtung (1a) im Antriebsstrang eines Fahrzeugs zwischen einer Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine und zumindest einer Getriebeeingangswelle eines Getriebes umfassend ein Kupplungsaggregat mit zumindest einer Reibungskupplung und einen zu dieser seriell angeordneten Drehschwingungsdämpfer sowie einer zwischen Kupplungsaggregat und Drehschwingungsdämpfer angeordneten Kopplungseinrichtung (5d) mit einem an dem Drehschwingungsdämpfer aufgenommenen ersten Kopplungsteil (6d) und einem an dem Kupplungsaggregat angeordneten zweiten Kopplungsteil (7d), dadurch gekennzeichnet, dass ein Moment über die Drehmomentübertragungseinrichtung (1b) spielfrei durch Koppelung der Kopplungsteile (6d, 7d) mittels einen konischen Presssitz bildender Konusflächen (39, 40) und einer radial außerhalb dieser angeordneten axial wirksamen Verschraubung (11d) übertragen wird.
Drehmomentübertragungseinrichtung (1b) im Antriebsstrang eines Fahrzeugs zwischen einer Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine und zumindest einer Getriebeeingangswelle eines Getriebes umfassend ein Kupplungsaggregat mit zumindest einer Reibungskupplung und einen zu dieser seriell angeordneten Drehschwingungsdämpfer (2a) sowie einer zwischen Kupplungsaggregat und Drehschwingungsdämpfer (2a) angeordneten Kopplungseinrichtung (5e) mit einem an dem Drehschwingungsdämpfer (2a) aufgenommenen ersten Kopplungsteil (6e) und einem an dem Kupplungsaggregat angeordneten zweiten Kopplungsteil (7e), dadurch gekennzeichnet, dass ein Moment über die Drehmomentübertragungseinrichtung (1b) spielfrei durch Koppelung der Kopplungsteile (6e, 7e) mittels einen konischen Presssitz bildenden Konusflächen (39a, 40a) und einer radial außerhalb dieser angeordneten Verschraubung (11e) übertragen wird, wobei zumindest ein Kopplungsteil (6e, 7e) aus Blech hergestellt ist.
Drehmomentübertragungseinrichtung (1b) nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass an einem aus Blech hergestellten Kopplungsteil (7e) ein Ringteil (46) angeformt ist.
Drehmomentübertragungseinrichtung (1b) nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Ringteil (46) mit der Konusfläche (39a) des anderen Kopplungsteils (6e) verschraubt ist.
Drehmomentübertragungseinrichtung (1b) nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Konusfläche (39a) des anderen Kopplungsteils (6e) an dessen Außenumfang vorgesehen ist.
Drehmomentübertragungseinrichtung (1b) nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Konusfläche (39a) des anderen Kopplungsteils (6e) ein Gewinde (12c) zur Aufnahme einer an der Verschraubung (11e) beteiligten Schraube vorgesehen ist.