-
Die Erfindung betrifft ein Kupplungsaggregat, mit dessen Hilfe eine Antriebswelle eines Kraftfahrzeugmotors mit mindestens einer Getriebeeingangswelle eines Kraftfahrzeuggetriebes gekuppelt werden kann, sowie ein Verfahren zur Montage eines derartigen Kupplungsaggregats.
-
Beispielsweise aus
DE 10 2008 004 150 A1 ist ein Kupplungsaggregat bekannt, bei dem ein Zweimassenschwungrad zur Drehschwingungsdämpfung einer Kurbelwelle eines Kraftfahrzeugmotors über eine Steckverzahnung mit einer als Doppelkupplung ausgestalteten Kupplung verbunden ist. Hierzu ist ein Mitnehmerring getriebeseitig mit einer Gegenplatte der Doppelkupplung vernietet und weist motorseitig eine Verzahnung auf, die in axialer Richtung mit einer korrespondierenden Verzahnung einer Sekundärmasse des Zweimassenschwungrads formschlüssig verbunden werden kann. Bei der Montage wird zunächst das Zweimassenschwungrad mit der Kurbelwelle verbunden, während die Doppelkupplung mit den Getriebeeingangswellen des Kraftfahrzeuggetriebes verbunden wird. Nachfolgend wird die Kurbelwelle mit der Getriebeeingangswelle dadurch gekoppelt, dass die Steckverzahnung des mit der Kurbelwelle verbundenen Zweimassenschwungrads in die Steckverzahnung der mit den Getriebeeingangswellen verbundenen Kupplung eingesteckt wird. Um einen Versatz in Umfangsrichtung auszugleichen und ein Klappern zu vermeiden, können die ineinander gesteckten Teile der Steckverzahnung mit einer Verspanneinheit tangential verspannt werden.
-
Es besteht ein ständiges Bedürfnis die Montage eines Kupplungsaggregats zu vereinfachen.
-
Es ist die Aufgabe der Erfindung Maßnahmen anzugeben, die eine einfache Montage eines Kupplungsaggregats ermöglichen.
-
Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch ein Kupplungsaggregat mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie ein Verfahren zur Montage eines Kupplungsaggregats mit den Merkmalen des Anspruchs 10. Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
-
Erfindungsgemäß ist ein Kupplungsaggregat zum Kuppeln eine Antriebswelle eines Kraftfahrzeugmotors mit mindestens einer Getriebeeingangswelle eines Kraftfahrzeuggetriebes vorgesehen mit einer Kupplung, insbesondere Doppelkupplung, zum Übertragen eines Drehmoments an die mindestens eine Getriebeeingangswelle, wobei die Kupplung ein Eingangselement, insbesondere Gegenplatte zum Verpressen einer Kupplungsscheibe, zum Einleiten eines Drehmoments aufweist, und einem Zweimassenschwungrad zur Drehschwingungsdämpfung, wobei das Zweimassenschwungrad eine Primärmasse zum Einleiten eines Drehmoments und eine über ein Energiespeicherelement, insbesondere Bogenfeder, relativ zur Primärmasse verdrehbare Sekundärmasse aufweist, wobei das Zweimassenschwungrad, insbesondere die Primärmasse, eine im Wesentlichen axial verlaufende Durchgangsöffnung zur zumindest teilweisen Aufnahme eines Schraubenkopfs einer Schraube aufweist und das Eingangselement ein Innengewinde zum Verschrauben des Zweimassenschwungrads mit der Kupplung mit Hilfe der in der Durchgangsöffnung aufnehmbaren Schraube.
-
Die Durchgangsöffnung in dem Zweimassenschwungrad, insbesondere in der Primärmasse des Zweimassenschwungrads, ermöglicht es eine Schraube über ihren Schraubenkopf in die Durchgangsöffnung einzusetzen, wobei der Schraubenkopf immer noch für ein Werkzeug, insbesondere einen Schraubendreherschaft, zugänglich bleibt. Durch die in der Durchgangsöffnung eingesetzte Schraube kann das Zweimassenschwungrad einfach durch ein Eingreifen eines durch die Durchgangsöffnung motorseitig hindurch geführten Schraubendrehers in die Schraube mit der Kupplung verschraubt werden, wodurch es bei der Verbindung des Zweimassenschwungrads mit der Kupplung nicht erforderlich ist eine in Umfangsrichtung vorgespannte Steckverzahnung zusammenzusetzen, so dass eine einfache Montage des Kupplungsaggregats ermöglicht ist.
-
Der Schraubenkopf weist insbesondere eine zylindrische Grundform auf, so dass sich die Schraube innerhalb der Durchgangsöffnung drehen kann. Die Schraube ist insbesondere als Zylinderschraube ausgestaltet, vorzugsweise gemäß ISO 4762. Dadurch ist es möglich, dass der Schraubenkopf von der Durchgangsöffnung noch gehalten und zentriert wird, wenn das Verschrauben der Schraube mit der Kupplung beginnt. Sobald die Schraube einige Gewindegänge in das Innengewinde des Eingangselements eingeschraubt ist, kann die Schraube von dem Innengewinde ausreichend gehalten und zentriert werden, so dass der Schraubenkopf die Durchgangsöffnung verlassen kann und eine Relativdrehung der Primärmasse des Zweimassenschwungrads zu dem Eingangselement der Kupplung zulassen kann. Ein Verkanten oder Herausfallen der Schraube beim Verschrauben kann dadurch vermieden werden. Gleichzeitig ist es nicht erforderlich die Schraube von Hand zu halten, so dass eine bei der Montage einfach und schnell auszuführende Verbindungstechnik zur Verbindung des Zweimassenschwungrads mit der Kupplung gegeben ist. Beispielsweise kann die Schraube getriebeseitig, das heißt an der zur Kupplung weisenden Seite mit ihrem Schraubenkopf vor der Befestigung des Zweimassenschwungrads mit der Kupplung in die Durchgangsöffnung eingesetzt werden, so dass der Schraubenkopf von einem motorseitig in die Durchgangsöffnung eingesteckten Werkzeug erreichbar ist. Der Schraubenkopf kann beispielsweise einen Innensechskant, Kreuzschlitz oder Schlitz aufweisen, um die Schraube mit einem dazu korrespondierenden Werkzeug eindrehen zu können.
-
Insbesondere ist die Schraube reibschlüssig innerhalb der Durchgangsöffnung aufnehmbar. Der Schraubenkopf kann hierzu direkt oder indirekt über ein zwischengeschaltetes Bauteil mit der in radialer Richtung weisenden Außenfläche des Schraubenkopfs in der Durchgangsöffnung reibschlüssig gehalten werden. Hierzu kann beispielsweise eine Press- oder Übergangspassung vorgesehen sein. Auch eine Spielpassung ist grundsätzlich möglich, da durch den abstehenden Schraubenschaft sich der Schraubenkopf in der Durchgangsöffnung weit genug verkanten kann, um reibschlüssig gehalten zu werden. Ferner kann die Schraube beispielsweise über einen Kleber, insbesondere Adhäsionskleber, in der Durchgangsöffnung gehalten werden, wobei die von dem Kleber bereitgestellte Klebekraft gering genug ist, dass bei einem Ansetzen eines Werkzeugs an den Schraubenkopf der Schraubenkopf sich von dem Kleber lösen kann. Darüber hinaus ist es möglich, dass die Schraube von einem Bauteil mit Sollbruchstelle insbesondere im Wesentlichen formschlüssig in der Durchgangsöffnung zurückgehalten wird, wobei das für das Zurückhalten vorgesehene Bauteil bei einem beginnenden Verschraubungsvorgang über die Sollbruchstelle abgebrochen werden kann, um die Schraube mit dem Innengewinde der Kupplung verschrauben zu können.
-
Vorzugsweise ist in der Durchgangsöffnung ein Verliersicherungselement zum verliersicheren Aufnehmen der unverschraubten Schraube in der Durchgangsöffnung vorgesehen, wobei das Verliersicherungselement insbesondere als mit der Durchgangsöffnung befestigte Kunststoffhülse ausgestaltet ist. Das Verliersicherungselement kann insbesondere eine ausreichend hohe Klemmkraft bereitstellen, dass die Schraube auch bei einem Transport zu erwartenden Stößen nicht aus der Durchgangsöffnung und/oder dem Verliersicherungselement heraus fällt. Das Verliersicherungselement weist insbesondere ein deutlich weicheres und/oder duktileres Material als der Schraubenkopf aus, insbesondere ein thermoplastischer Kunststoff, so dass sich das Verliersicherungselement zur Bereitstellung einer hohen Reibungskraft elastisch verformen kann. Vorzugsweise ist das Verliersicherungselement in der Lage durch eine elastische Verformung einen den Schraubenkopf hintergreifenden Materialwulst auszubilden, der zusätzlich eine formschlüssige Sicherung der Schraube in dem Verliersicherungselement ermöglich aber bei einer von einem Werkzeug in axialer Richtung beim Verschrauben aufgebrachten Kraft elastisch weggedrückt werden kann. Das Verliersicherungselement kann mit dem Zweimassenschwungrad, insbesondere mit der Durchgangsöffnung, beispielsweise durch Kleben, fest verbunden sein.
-
Besonders bevorzugt weist die Durchgangsöffnung einen Werkzeugteil zum motorseitigen Hindurchführen eines Werkzeugs, insbesondere Schraubendreherschaft, und einen Schraubenteil zur Aufnahme des Schraubenkopfs auf, wobei der Werkzeugteil einen kleineren Durchmesser als der Schraubenteil aufweist. Dadurch kann zwischen dem Schraubenteil der Durchgangsöffnung und dem Werkzeugteil der Durchgangsöffnung ein Absatz ausgebildet werden, der als Anschlag für den in den Schraubenteil eingesetzten Schraubenkopf der Schraube und/oder als Anschlag für ein in den Schraubenteil eingesetztes Verliersicherungselement dienen kann.
-
Insbesondere ist die Durchgangsöffnung radial außerhalb zum Energiespeicherelement angeordnet. Dadurch kann die Durchgangsöffnung entsprechend weit radial außen positioniert werden, so dass auch die Verbindung des Zweimassenschwungrads mit der Kupplung radial außen erfolgen kann. Insbesondere kann das Zweimassenschwungrad auf einem Radius mit der Kupplung verbunden werden, der radial außerhalb zu einer Anpressplatte der Kupplung liegt. Die Schraube kann dadurch die Anpressplatte radial außen umgreifen, so dass als Eingangselement insbesondere eine Gegenplatte der Kupplung verwendet werden kann. Das Eingangselement ist insbesondere eine Zentralplatte einer Doppelkupplung die an ihren jeweiligen Axialseiten jeweils eine Gegenplatte für eine erste Teilkupplung und eine zweite Teilkupplung der Doppelkupplung ausbildet. Die Anpressplatte der Kupplung kann dadurch in axialer Richtung zwischen dem Zweimassenschwungrad und dem Eingangselement der Kupplung positioniert sein ohne dabei die Verschraubung des Zweimassenschwungrads mit der Kupplung zu behindern.
-
Vorzugsweise sind mehre Durchgangsöffnungen zur zumindest teilweisen Aufnahme eines Schraubenkopfs einer Schraube vorgesehen, wobei die Durchgangsöffnungen in Umfangsrichtung auf einem gemeinsamen Radius gleichmäßig verteilt angeordnet sind, wobei die Durchgangsöffnungen insbesondere im Wesentlichen gleichartig ausgeformt sind. Durch die mehreren Verschraubungen des Zweimassenschwungrads mit der Kupplung kann mit entsprechend klein dimensionierten Schrauben ein hohes Drehmoment übertragen werden. Ferner kann ein Verkannten und/oder Schrägstellungen des Zweimassenschwungrads zur Kupplung vermieden werden. Vorzugsweise wird genau eine Bauart von Schrauben verwendet, so dass entsprechend viele Gleichteile verwendet werden können.
-
Besonders bevorzugt ist vorgesehen, dass das Zweimassenschwungrad ein mit der Sekundärmasse verbundenes Übertragungselement, insbesondere Mitnehmerring, aufweist, und das Übertragungselement über die Schraube mit dem Eingangselement verbindbar ist, wobei das Übertragungselement über eine ein Axialspiel zulassende Verbindungsanordnung, insbesondere Steckverzahnung, mit der Sekundärmasse verbunden ist. Ein Axialausgleich des Zweimassenschwungrads zur Kupplung kann durch einen Axialausgleich des Übertragungselements zur Sekundärmasse erfolgen. Dadurch ist es nicht erforderlich einen Axialausgleich zwischen der Primärmasse und der Sekundärmasse des Zweimassenschwungrads vorzusehen, so dass ein komplizierter Aufbau innerhalb des Zweimassenschwungrads zur Bereitstellung eines Axialausgleichs vermieden ist.
-
Insbesondere weist die Sekundärmasse einen Innendämpfer zur Drehschwingungsdämpfung auf, wobei der Innendämpfer, insbesondere bei der Ankoppelung einer Ausgangsseite des Innendämpfers, die ein Axialspiel zulassende Verbindungsanordnung aufweist. Durch den Innendämpfer können im Vergleich zum übrigen Zweimassenschwungrad zusätzliche Frequenzbereiche gedämpft werden, so dass das insbesondere als Bogenfeder ausgestaltete Energiespeicherelement des Zweimassenschwungrads auf einem geringeren Radius mit einer in Umfangsrichtung geringeren Länge Bauraum sparend positioniert werden kann. Der Axialausgleich kann im Bereich der Anbindung des Übertragungselements mit der Sekundärmasse über den Innendämpfer erfolgen. Die Eingangsseite des Innendämpfers kann durch die Sekundärmasse des Zweimassenschwungrads ausgebildet werden, die über ein insbesondere als Bogenfeder ausgestaltetes Energiespeicherelement mit der relativ zur Sekundärmasse verdrehbaren Ausgangsseite gekoppelt ist. Die Ausgangsseite kann beispielsweise zwei Dreckscheiben aufweisen, zwischen denen das Energiespeicherelement aufgenommen ist. Für den Axialausgleich kann insbesondere die Ausgangsseite mit oder ohne das Energiespeicherelement in axialer Richtung relativ zu der durch die Sekundärmasse ausgebildeten Eingangsseite verschoben werden. Die Koppelung der Eingangsseite mit dem Energiespeicherelement und/oder die Koppelung der Ausgangsseite mit dem Energiespeicherelement kann dadurch etwas außermittig erfolgen, wobei ein maximaler Axialausgleich vorzugsweise durch den Abstand der Deckscheiben zur Sekundärmasse begrenzt werden kann, um die Funktionalität des Innendämpfers auch in den axialen Extremlagen des axialen Versatzes beizubehalten.
-
Vorzugsweise ist die ein Axialspiel zulassende Verbindungsanordnung in Umfangsrichtung zur Eliminierung eines Spiels in Umfangsrichtung vorgespannt. Durch die tangentiale beziehungsweise in Umfangsrichtung gerichtete Vorspannung kann insbesondere ein Klappern und störende Geräusche vermieden werden. Ferner kann eine definierte Relativlage in Umfangsrichtung erreicht werden.
-
Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zu Montage einer Kupplungsanordnung, die insbesondere wie vorstehend aus- und weitergebildet sein kann, bei dem eine Schraube, insbesondere reibschlüssig, in einer in einem Zweimassenschwungrad vorgesehenen Durchgangsöffnung eingesetzt wird, nachfolgend ein Werkzeug zum Verschrauben der Schraube motorseitig in die Durchgangsöffnung eingesetzt wird und nachfolgend das Zweimassenschwungrad mit Hilfe der von dem Werkzeug gedrehten Schraube mit einer Kupplung verschraubt wird, wobei die Schraube durch das Verschrauben die Durchgangsöffnung verlässt. Durch die in der Durchgangsöffnung eingesetzte Schraube kann das Zweimassenschwungrad einfach durch ein Eingreifen eines durch die Durchgangsöffnung motorseitig hindurch geführten Schraubendrehers in die Schraube mit der Kupplung verschraubt werden, wodurch es bei der Verbindung des Zweimassenschwungrads mit der Kupplung nicht erforderlich ist eine in Umfangsrichtung vorgespannte Steckverzahnung zusammenzusetzen, so dass eine einfache Montage des Kupplungsaggregats ermöglicht ist.
-
Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele exemplarisch erläutert, wobei die nachfolgend dargestellten Merkmale sowohl jeweils einzeln als auch in Kombination einen Aspekt der Erfindung darstellen können. Es zeigen:
-
1: eine schematische Schnittansicht eines Kupplungsaggregats zu einem ersten Montagezeitpunkt,
-
2: eine schematische Schnittansicht des Kupplungsaggregats aus 2 zu einem zweiten Montagezeitpunkt und
-
3: eine schematische Schnittansicht des Kupplungsaggregats aus 3 zu einem dritten Montagezeitpunkt.
-
Das in 1 dargestellte Kupplungsaggregat 10 weist ein Zweimassenschwungrad 12 und eine als Doppelkupplung ausgestaltete Kupplung 14 auf, wobei zu dem in 1 dargestellten Montagezeitpunkt das Zweimassenschwungrad 12 mit der Kupplung 14 noch nicht verbunden ist. Das Zweimassenschwungrad 12 weist eine Primärmasse 16 auf, die mit einer Antriebswelle 18 eines Kraftfahrzeugmotors verbunden sein kann. Mit der Primärmasse 16 kann ein Starterkranz 20 verbunden sein. Die Primärmasse 16 ist mehrteilig ausgestaltet und bildet einen Bogenfederkanal 22 aus, in dem ein als Bogenfeder 24 ausgestaltetes Energiespeicherelement aufgenommen ist. Die Primärmasse 16 kann beispielsweise in den Bogenfederkanal 22 hineinragende Ansätze aufweisen, die an der Bogenfeder 24 anschlagen können, um ein Drehmoment in die Bogenfeder 24 einleiten zu können. In den Bogenfederkanal 22 ragt flanschartig eine relativ zur Primärmasse 16 verdrehbare Sekundärmasse 26 hinein, die an der Bogenfeder 24 anschlagen kann, um ein Drehmoment von der Bogenfeder 24 auszuleiten. Die Sekundärmasse 26 weist einen Innendämpfer 28 auf, in den die Sekundärmasse 26 als Eingangsseite ein Drehmoment in eine Innenbogenfeder 32 des Innendämpfers 28 flanschartig einleiten kann. Eine Ausgangsseite zum Ausleiten des Drehmoments aus der Innendämpfer 30 wird durch zwei Deckscheiben 32 gebildet, die zur Sekundärmasse 26 einen axialen Abstand aufweisen und dadurch begrenzt in axialer Richtung relativ zur Sekundärmasse 26 verschiebbar sind. Mit den Deckscheiben 32 ist ein als Mitnehmerring 34 ausgestaltetes Übertragungselement verbunden, der in einem radial äußeren Bereich mit einem Eingangselement 36 der Kupplung 14 verbunden werden kann.
-
In dem dargestellten Ausführungsbeispiel wird das Eingangselement 36 der Kupplung 14 durch eine Zentralplatte einer Doppelkupplung ausgebildet, die motorseitig eine erste Gegenplatte 38 für eine erste Teilkupplung 40 und getriebeseitig eine zweite Gegenplatte 42 für eine zweite Teilkupplung 44 ausbildet. Die erste Teilkupplung 40 weist eine relativ zur ersten Gegenplatte 38 axial verlagerbare erste Anpressplatte 46 auf, um eine drehfest mit einer ersten Getriebeeingangswelle verbindbare erste Kupplungsscheibe 48 zum Schließen der ersten Teilkupplung 40 zwischen der ersten Anpressplatte 46 und der ersten Gegenplatte 38 reibschlüssig zu verpressen. Entsprechend weist die zweite Teilkupplung 44 eine relativ zur zweiten Gegenplatte 42 axial verlagerbare zweite Anpressplatte 50 auf, um eine drehfest mit einer zweiten Getriebeeingangswelle verbindbare zweite Kupplungsscheibe 52 zum Schließen der zweiten Teilkupplung 44 zwischen der zweiten Anpressplatte 50 und der zweiten Gegenplatte 42 reibschlüssig zu verpressen. Die zweite Anpressplatte 52 wird radial außen von einem Kupplungsdeckel 54 überdeckt, während die erste Anpressplatte 46 radial außen von dem Eingangselement 36 überdeckt wird.
-
Um das Zweimassenschwungrad 12 mit der Kupplung 14 zu verbinden, weist das Eingangselement 36 ein Innengewinde 56 auf, um den Mitnehmerring 34 mit dem Eingangselement 36 zu verschrauben. Hierzu ist eine Schraube 58 vorgesehen, die im dargestellten Ausführungsbeispiel als Zylinderschraube mit einem einen Innensechskant aufweisenden zylindrischen Schraubenkopf 60 ausgestaltet ist. Das Zweimassenschwungrad 12 weist in der Primärmasse 16 eine Durchgangsöffnung 62 auf, in der die Schraube 58 vor dem Verschrauben reibschlüssig aufgenommen ist. Hierzu weist die Durchgangsöffnung 62 getriebeseitig einen Schraubenteil 64 mit einem größeren Durchmesser und motorseitig sich einen an den Schraubenteil 64 anschließenden Werkzeugteil 66 mit einem kleineren Durchmesser auf. Durch die unterschiedlichen Durchmesser kann die Einstecktiefe der Schraube 58 begrenzt werden, so dass die Schraube 58 ausschließlich im Schraubenteil 64 eingesteckt werden kann. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist in dem Schraubenteil 64 ein Verliersicherungselement in Form einer Kunststoffhülse 68 eingesetzt, damit die Schraube 58 über ihren Schraubenkopf 60 mit einer hohen Reibungskraft in der Durchgangsöffnung 62 sicher über einen ausreichenden Reibschluss aufgenommen sein kann.
-
Über den Werkzeugteil 66 kann motorseitig ein Werkzeug, beispielsweise ein als Inbusschlüssel ausgestalteter Schraubendreher, eingesteckt werden, um die Schraube 58 mit dem Eingangselement 36 zu verschrauben. Wie in 2 dargestellt, kann dadurch der Mitnehmerring 34 des Zweimassenschwungrads 12 fest mit dem Eingangselement 36 der Kupplung 14 verbunden werden, wobei im verschraubten Zustand die Schraube 58 vollständig aus der Durchgangsöffnung 62 des Zweimassenschwungrads 12 herausgekommen ist. Ein gegebenenfalls erforderlicher Axialausgleich des Zweimassenschwungrads 12 relativ zur Kupplung 14 kann dadurch erreicht werden, dass die über den Mitnehmerring 34 mit der Kupplung 14 befestigten Deckscheiben 32 des Innendämpfers 28 in axialer Richtung relativ zur Sekundärmasse 26 versetzt werden können, wie in 3 dargestellt.
-
Bezugszeichenliste
-
- 10
- Kupplungsaggregat
- 12
- Zweimassenschwungrad
- 14
- Kupplung
- 16
- Primärmasse
- 18
- Antriebswelle
- 20
- Starterkranz
- 22
- Bogenfederkanal
- 24
- Bogenfeder
- 26
- Sekundärmasse
- 28
- Innendämpfer
- 30
- Innenbogenfeder
- 32
- Deckscheibe
- 34
- Mitnehmerring
- 36
- Eingangselement
- 38
- erste Gegenplatte
- 40
- erste Teilkupplung
- 42
- zweite Gegenplatte
- 44
- zweite Teilkupplung
- 46
- erste Anpressplatte
- 48
- erste Kupplungsscheibe
- 50
- zweite Anpressplatte
- 52
- zweite Kupplungsscheibe
- 54
- Kupplungsdeckel
- 56
- Innengewinde
- 58
- Schraube
- 60
- Schraubenkopf
- 62
- Durchgangsöffnung
- 64
- Schraubenteil
- 66
- Werkzeugteil
- 68
- Kunststoffhülse
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- DE 102008004150 A1 [0002]
-
Zitierte Nicht-Patentliteratur
-
