DE102012223961A1

DE102012223961A1 - Drehmomentübertragungseinrichtung

Info

Publication number: DE102012223961A1
Application number: DE201210223961
Authority: DE
Inventors: Peter Wahl; Stephan Maienschein; Hubert Friedmann
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2012-12-20
Filing date: 2012-12-20
Publication date: 2014-06-26

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Drehmomentübertragungseinrichtung, die drehbar um eine Drehachse lagerbar ist, aufweisend ein erstes Scheibenteil und ein zweites Scheibenteil, wobei das erste Scheibenteil mit dem zweiten Scheibenteil mittels einer formschlüssigen Verbindung verbunden ist, wobei die formschlüssige Verbindung wenigstens ein Verbindungselement und wenigstens eine in dem zweiten Scheibenteil korrespondierend zum Verbindungselement ausgebildete Ausnehmung aufweist, wobei das Verbindungselement in die Ausnehmung eingreift und das erste Scheibenteil mit dem zweiten Scheibenteil verbindet, wobei das Verbindungselement einstückig mit dem ersten Scheibenteil verbunden ist und in Richtung des zweiten Scheibenteils geführt ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Drehmomentübertragungseinrichtung, die drehbar um eine Drehachse lagerbar ist, aufweisend ein erstes Scheibenteil und ein zweites Scheibenteil, wobei das erste Scheibenteil mit dem zweiten Scheibenteil mittels einer formschlüssigen Verbindung verbunden ist, wobei die formschlüssige Verbindung wenigstens ein Verbindungselement und wenigstens eine in dem zweiten Scheibenteil korrespondierend zum Verbindungselement ausgebildete Ausnehmung aufweist, wobei das Verbindungselement in die Ausnehmung eingreift und das erste Scheibenteil mit dem zweiten Scheibenteil verbindet.
Es sind Torsionsschwingungsdämpfer aufweisend wenigstens ein federführendes Bauteil und ein durch das federführende Bauteil geführtes Federelement bekannt, wobei, um einen Verschleiß des federführenden Bauteils zu verringern, das federführende Bauteil gehärtet ist. Damit kann gleichzeitig die Festigkeit des federführenden Bauteils erhöht werden. Verbunden wird das federführende Bauteil mit einem weiteren Bauteil meist mittels Nieten oder Abstandsblechen. Diese sind im Vergleich zum federführenden Bauteil weicher und können somit plastisch verformt werden. Zur Verbindung wird radial, bezogen auf eine Drehachse des Torsionsschwingungsdämpfers, Bauraum benötigt. Ferner sind in der Montage des Torsionsschwingungsdämpfers mehrere Schritte zur Verbindung des federführenden Bauteils mit einem weiteren Bauteil notwendig.
Es ist Aufgabe der Erfindung, eine verbesserte Drehmomentübertragungseinrichtung bereitzustellen, die eine geringere Anzahl von Bauteilen aufweist und gleichzeitig radial kompakter ausgebildet ist.
Diese Aufgabe wird mittels der Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Erfindungsgemäß wurde erkannt, dass eine verbesserte Drehmomentübertragungseinrichtung dadurch bereitgestellt werden kann, dass die Drehmomentübertragungseinrichtung ein erstes Scheibenteil und ein zweites Scheibenteil umfasst. Die Drehmomentübertragungseinrichtung ist dabei drehbar um eine Drehachse lagerbar. Das erste Scheibenteil ist mit dem zweiten Scheibenteil mittels einer formschlüssigen Verbindung verbunden. Die formschlüssige Verbindung umfasst wenigstens ein Verbindungselement und wenigstens eine in dem zweiten Scheibenteil korrespondierend zu dem Verbindungselement ausgebildete Ausnehmung. Das Verbindungselement greift in die Ausnehmung ein und verbindet das erste Scheibenteil mit dem zweiten Scheibenteil. Das Verbindungselement ist dabei einstückig mit dem ersten Scheibenteil verbunden und ist in Richtung des zweiten Scheibenteils geführt ist.
Auf diese Weise kann die Drehmomentübertragungseinrichtung in der Montage mit weniger Fertigungsschritten als bei bisher bekannten Drehmomentübertragungseinrichtungen zur Verbindung des ersten Scheibenteils mit dem zweiten Scheibenteil hergestellt werden, so dass die Drehmomentübertragungseinrichtung kostengünstiger hergestellt werden kann. Des Weiteren ist die Drehmomentübertragungseinrichtung radial kompakter ausgebildet als bisher bekannte Drehmomentübertragungseinrichtungen.
In einer weiteren Ausführungsform weisen das erste Scheibenteil und/oder das zweite Scheibenteil einen Abschnitt mit einer ersten Oberflächenhärte, insbesondere von wenigstens 300 HV (Härtegrad nach Vickers), besonders vorteilhafterweise von wenigstens 450 HV auf. Das Verbindungselement und/oder das zweite Scheibenteil in einem Randbereich der Ausnehmung weist eine zweite Oberflächenhärte auf. Die zweite Oberflächenhärte ist dabei vorzugsweise um wenigstens 100 HV geringer als die erste Oberflächenhärte. Alternativ oder zusätzlich ist die zweite Oberflächenhärte kleiner als 300 HV, insbesondere kleiner als 200 HV. Auf diese Weise wird gewährleistet, dass das Verbindungselement bzw. der Randbereich der Ausnehmung elastischer in ihrem Werkstoffverhalten sind als der Abschnitt des ersten und/oder des zweiten Scheibenteils. Dadurch können das Verbindungselement und/oder der Randbereich der Ausnehmung plastisch verformt werden, ohne dass hierbei das Material des Verbindungselements und/oder des Randbereichs der Ausnehmung bricht.
In einer weiteren Ausführungsform umfasst der Abschnitt des ersten und/oder des zweiten Scheibenteils einen Werkstoff, der einen höheren Kohlenstoffanteil und/oder eine geringere Korngröße aufweist, als ein Werkstoff des Verbindungselements des ersten Scheibenteils und/oder ein Werkstoff des Randbereichs der Ausnehmung des zweiten Scheibenteils. Auf diese Weise können das Scheibenteil bzw. die formschlüssige Verbindung an die lokal existierenden mechanischen Belastungen wie Oberflächenreibung und mechanische Verformungen einfach angepasst werden.
In einer weiteren Ausführungsform weist das Verbindungselement ein erstes freies Ende und ein zweites festes Ende auf. Mit dem zweiten festen Ende ist das Verbindungselement mit dem ersten Scheibenteil verbunden. An dem ersten freien Ende ist ein Hintergreifungsabschnitt an dem Verbindungselement angeordnet. Zwischen dem ersten und dem zweiten Ende ist ein Eingriffsabschnitt an dem Verbindungselement vorgesehen. Der Eingriffsabschnitt wird durch die Ausnehmung zumindest teilweise aufgenommen und ist ausgelegt, ein Drehmoment zwischen dem ersten und dem zweiten Scheibenteil zu übertragen. Der Hintergreifungsabschnitt hintergreift das zweite Scheibenteil auf einer zum ersten Scheibenteil abgewandten Stirnseite des zweiten Scheibenteils und verbindet das erste Scheibenteil axial in Richtung der Drehachse mit dem zweiten Scheibenteil. Auf diese Weise kann eine zuverlässige Verbindung des ersten Scheibenteils mit dem zweiten Scheibenteil gewährleistet werden.
Besonders vorteilhaft ist, wenn das erste Scheibenteil im Wesentlichen radial senkrecht zur Drehachse angeordnet ist, wobei das Verbindungselement zumindest teilweise parallel zu der Drehachse ausgerichtet ist, und wobei am zweiten Ende des Verbindungselements eine Öffnung vorgesehen ist. Diese Ausgestaltung hat den Vorteil, dass an der Öffnung ein Werkzeug angesetzt werden kann, um Kräfte zur Herstellung der Press- und/oder Nietverbindung einfach aus dem Verbindungselement ausleiten zu können und ein Aufbiegen des Verbindungselements zuverlässig vermieden wird.
In einer weiteren Ausführungsform umfasst das Verbindungselement einen Verbindungsabschnitt, wobei der Verbindungsabschnitt angrenzend an das zweite Ende des Verbindungselements angeordnet ist, wobei an dem Verbindungsabschnitt wenigstens zwei Eingriffsabschnitte vorgesehen sind, die in jeweils eine Ausnehmung des zweiten Scheibenteils eingreifen. Auf diese Weise kann eine besonders steife formschlüssige Verbindung bereitgestellt werden, da der Verbindungsabschnitt radial besonders breit ausgebildet werden kann.
In einer weiteren Ausführungsform ist das zweite Scheibenteil im Randbereich der Ausnehmung zur Aufnahme des Hintergreifungsabschnitts des Verbindungselements in axialer Richtung verjüngt ausgebildet. Auf diese Weise kann ein Herausragen des Hintergreifungsabschnitts in axialer Richtung über das zweite Scheibenteil hinaus vermieden werden, so dass die Drehmomentübertragungseinrichtung in axialer Richtung besonders kompakt ausgebildet ist.
In einer weiteren Ausführungsform ist die Ausnehmung umfangsseitig am zweiten Scheibenteil angeordnet und radial nach außen hin geöffnet. Auf diese Weise kann das Verbindungselement besonders einfach von radial außen in die Ausnehmung eingefügt werden.
Eine zusätzliche oder alternative Befestigung des Verbindungselements in der Ausnehmung wird dadurch gewährleistet, dass die Ausnehmung radial außenseitig eine Einschnürung aufweist.
In einer weiteren Ausführungsform ist die Drehmomentübertragungseinrichtung als Torsionsschwingungsdämpfer ausgebildet und umfasst eine Eingangsseite und eine Ausgangsseite, wobei das erste und/oder das zweite Scheibenteil mit der Eingangsseite oder der Ausgangsseite verbunden sind, wobei eine Dämpfervorrichtung zwischen dem ersten Scheibenteil und dem zweiten Scheibenteil angeordnet ist, das mit der Eingangsseite und/oder der Ausgangsseite gekoppelt ist, wobei das Verbindungselement radial außenseitig zur Dämpfervorrichtung vom ersten Scheibenteil hin zum zweiten Scheibenteil geführt ist. Auf diese Weise kann die Drehmomentübertragungseinrichtung besonders bauraumgünstig ausgebildet werden, so dass bei gleicher Dämpfungswirkung die Drehmomentübertragungseinrichtung radial einen geringeren Bauraumbedarf als bekannte Drehmomentübertragungseinrichtungen aufweist.
Besonders vorteilhaft ist, wenn die Dämpfervorrichtung wenigstens ein Zwischenflanschelement und ein Federelement umfasst, wobei das Zwischenflanschelement mit der Ausgangsseite oder der Eingangsseite gekoppelt ist, wobei das Federelement, mit dem ersten und/oder zweiten Scheibenteil in Wirkverbindung zur Drehmomentkopplung der Eingangsseite mit der Ausgangsseite steht.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Figuren näher erläutert. Dabei zeigen:
1 eine perspektivische Explosionszeichnung eines Torsionsschwingungsdämpfers gemäß einer ersten Ausführungsform,
2 eine perspektivische Darstellung des in 1 gezeigten Torsionsschwingungsdämpfers in montiertem Zustand,
3 eine perspektivische Darstellung eines Ausschnitts des in 2 gezeigten Torsionsschwingungsdämpfers,
4 einen Ausschnitt einer Schnittansicht durch den in den 1 bis 3 gezeigten Torsionsschwingungsdämpfer,
5 eine perspektivische Darstellung einer Mitnehmerscheibe des in den 1 bis 3 gezeigten Torsionsschwingungsdämpfers,
6 eine perspektivische Darstellung einer Gegenscheibe des in den 1 bis 3 gezeigten Torsionsschwingungsdämpfers,
7 eine perspektivische Darstellung eines Torsionsschwingungsdämpfers gemäß einer zweiten Ausführungsform,
8 eine perspektivische Darstellung eines Ausschnitts des in 7 gezeigten Torsionsschwingungsdämpfers,
9 eine perspektivische Darstellung eines Ausschnitts des in 7 gezeigten Torsionsschwingungsdämpfers,
10 einen Längsschnitt durch einen Torsionsschwingungsdämpfer gemäß einer dritten Ausführungsform,
11 eine perspektivische Darstellung des in 10 gezeigten Torsionsschwingungsdämpfers,
12 einen Ausschnitt einer perspektivische Darstellung des in 10 gezeigten Torsionsschwingungsdämpfers in unvernietetem Zustand,
13 einen Ausschnitt einer perspektivische Darstellung des in 10 gezeigten Torsionsschwingungsdämpfers in vernietetem Zustand,
14 eine perspektivische Darstellung eines Ausschnitts der in 5 gezeigten Mitnehmerscheibe gemäß einer ersten Ausführungsform in einem in 13 gezeigten vernieteten Zustand,
15 eine perspektivische Darstellung eines Ausschnitts einer Mitnehmerscheibe gemäß einer zweiten Ausführungsform, und
16 eine perspektivische Darstellung eines Ausschnitts einer Mitnehmerscheibe gemäß einer dritten Ausführungsform.
1 zeigt eine perspektivische Explosionszeichnung eines Torsionsschwingungsdämpfers 10 gemäß einer ersten Ausführungsform und 2 eine perspektivische Darstellung des in 1 gezeigten Torsionsschwingungsdämpfers 10 in montiertem Zustand. 3 zeigt eine perspektivische Darstellung eines Ausschnitts des in 2 gezeigten Torsionsschwingungsdämpfers 10. 4 zeigt einen Ausschnitt einer Schnittansicht durch den in den 1 bis 3 gezeigten Torsionsschwingungsdämpfer 10. 5 zeigt eine perspektivische Darstellung einer Mitnehmerscheibe 25 des in den 1 bis 4 gezeigten Torsionsschwingungsdämpfers 10 und 6 zeigt eine perspektivische Darstellung einer Gegenscheibe 30 des in den 1 bis 3 gezeigten Torsionsschwingungsdämpfers 10. Nachfolgend sollen die 1 bis 6 gemeinsam erläutert werden.
Der Torsionsschwingungsdämpfer 10 umfasst einen linksseitig angeordneten Lamellenträger 15, der mittels Nietbolzen 20 mit einer Mitnehmerscheibe 25 verbunden ist. Auf dem Lamellenträger 15 sind Reiblamellen (nicht dargestellt) einer Reibkupplung anordenbar. Gegenüberliegend zur ersten Mitnehmerscheibe 25 als erstes Scheibenteil ist eine Gegenscheibe 30 als zweites Scheibenteil vorgesehen. Zwischen der Mitnehmerscheibe 25 und der Gegenscheibe 30 ist der Mitnehmerscheibe 25 ein erster Zwischenflanschelement 35 zugeordnet und der Gegenscheibe 30 ein zweites Zwischenflanschelement 40 zugeordnet. Die beiden Zwischenflanschelemente 35, 40 sind Bestandteil einer Dämpfervorrichtung und sind mittels Abstandshalter 45 formschlüssig miteinander verbunden. Die Zwischenflanschelemente 35, 40 bilden Aufnahmen 55 aus, die in Umfangsrichtung angeordnet sind, wobei in jeweils einer Aufnahme 55 ein Federelement 50 angeordnet ist. Zwischen dem ersten Zwischenflanschelement 35 und dem zweiten Zwischenflanschelement 40 ist ferner ein Betätigungsflansch 60 vorgesehen, der stirnseitig (bezogen auf die Ausrichtung der Federelemente 50) an einem ersten Ende der Federelemente 50 anliegt. Ein zweites Ende des Federelements 50 liegt stirnseitig (der Federelemente 50) an der Aufnahme 55 an. Der Torsionsschwingungsdämpfer 10 ist drehbar um eine Drehachse 65 angeordnet. Die oben genannten Komponenten sind auf einer Nabe 66 gelagert, wobei die Nabe 66 drehfest mit dem Betätigungsflansch 60 verbunden ist. Zwischen der Gegenscheibe 30 und der Nabe 66 ist in radialer Richtung ein Verbindungsflansch 68 vorgesehen. Nach Montage des Torsionsschwingungsdämpfers 10 in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs ist die Gegenscheibe 30 mit dem Verbindungsflansch 68 drehfest verbunden, so dass die Gegenscheibe 30 mittels des Verbindungsflanschs 68 auf der Nabe 66 gelagert wird. Der Torsionsschwingungsdämpfer 10 weist eine Eingangsseite 70 und eine Ausgangsseite 75 auf, wobei in den 1 bis 3 die Eingangsseite 70 beispielhaft durch den Lamellenträger 15 bzw. die Mitnehmerscheibe 25 und die Ausgangsseite 75 des Torsionsschwingungsdämpfers 10 durch die Nabe 66 gebildet wird. Die Nabe 66 weist radial innenseitig eine Innenverzahnung 67 auf, mit der der Torsionsschwingungsdämpfer 10 mit einer Getriebeeingangswelle des Antriebsstrangs verbindbar ist.
Eingangsseitig ist in der Ausführungsform eine Reibkupplung, insbesondere eine nasse Reibkupplung vorgesehen. Alternativ ist auch denkbar, dass anstatt des Lamellenträgers 15 die erste Mitnehmerscheibe 25 mit anderen Komponenten eines Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs verbunden ist. Insbesondere ist hierbei eine Brennkraftmaschine oder eine Wandlerkupplung denkbar. Ausgangsseitig kann der Torsionsschwingungsdämpfer auch mit weiteren Komponenten eines Antriebsstrangs des Kraftfahrzeugs verbunden sein.
Die Eingangsseite 70 ist mit der Ausgangsseite zur Drehmomentübertragung gekoppelt. Dabei wird ein Drehmoment in die Eingangsseite 70 eingeleitet und über die Zwischenflanschelemente 35, 40 in die Federelemente 50 eingeleitet, die das Drehmoment weiter in den Betätigungsflansch 60 einleiten, der dieses dann weiter in die Nabe 66 zur Ausgangsseite 75 weiterleitet, so dass über den Torsionsschwingungsdämpfer 10 das eingeleitete Drehmoment im Wesentlichen zur Ausgangsseite 75 weitergeleitet wird. Die Funktionsweise des Torsionsschwingungsdämpfers 10 als Drehmomentübertragungseinrichtung erfolgt gemäß bekannten Torsionsschwingungsdämpfern.
Radial außenseitig ist die Mitnehmerscheibe 25 mit der Gegenscheibe 30 mittels einer formschlüssigen Verbindung 85 verbunden. Die formschlüssige Verbindung 85 umfasst ein Verbindungselement 90, das laschenförmig und einstückig mit der Mitnehmerscheibe 25 radial außenseitig an der Mitnehmerscheibe 25 angeordnet ist. Dabei ist das Verbindungselement 90 von der Mitnehmerscheibe 25 in Richtung der Gegenscheibe 30 geführt bzw. ausgerichtet und ragt somit aus einer Ebene der Mitnehmerscheibe 25 hervor. Das Verbindungselement 90 umfasst einen Verbindungsabschnitt 95, der im Wesentlichen parallel zur Drehachse 65 des Torsionsschwingungsdämpfers 10 verläuft und radial außenseitig die Zwischenflanschelemente 35, 40 sowie den Betätigungsflansch 60 umgreift. Das Verbindungselement 90 umfasst ein erstes freies Ende 100 und ein zweites festes Ende 105, an dem das Verbindungselement 90 mit der Mitnehmerscheibe 25 einstückig verbunden ist. Der Verbindungsabschnitt 95 ist dabei angrenzend an das zweite Ende 105 angeordnet. In Richtung des ersten freien Endes 100 grenzt an den Verbindungsabschnitt 90 ein Bogenabschnitt 96 an, der radial schräg nach innen gezogen ist, um den Außendurchmesser des Verbindungselements 90 zum freien Ende 100 hinzu reduzieren. An dem Bogenabschnitt 96 schließen sich mehrere Eingriffsabschnitte 110 an. An den Eingriffsabschnitt 110 schließt sich ein Hintergreifungsabschnitt 115 an, der am ersten freien Ende 100 des Verbindungselements 90 angeordnet ist. Radial innenseitig sind mehrere erste Verbindungsöffnungen 116 vorgesehen, durch die der Nietbolzen 20 geführt ist.
Die Gegenscheibe 30 umfasst radial außenseitig mehrere korrespondierend zu dem Eingriffsabschnitt 110 ausgebildete Ausnehmungen 120. Die Ausnehmungen 120 sind radial nach außen hin geöffnet und weisen radial außenseitig jeweils eine Einschnürung 125 auf. Zwischen den Ausnehmungen 120 ist jeweils ein Steg 130 angeordnet, der die einzelnen Ausnehmungen 120 voneinander trennt. Die Ausnehmungen 120 sind dabei in einem Ausnehmungsabschnitt 135 an der Gegenscheibe 30 angeordnet, wobei der Ausnehmungsabschnitt 135 axial von der Mitnehmerscheibe 25 weg zurückversetzt sind, so dass der Ausnehmungsabschnitt 135 über eine radial innenliegende Stirnfläche 140 der Gegenscheibe 30 herausragt. Auf diese Weise wird zwischen der Mitnehmerscheibe 25 und der Gegenscheibe 30 zusätzlicher Bauraum geschaffen, so dass eine Kollision zwischen der Gegenscheibe 30 und den Zwischenflanschelementen 35, 40 in montierten Zustand vermieden werden kann. Radial innenseitig sind zur Verbindung der Gegenscheibe 30 mit dem Verbindungsflansch 68 mehrere zweite Verbindungsöffnungen 117 vorgesehen, durch die (nicht dargestellte) Gewindebolzen durchführbar sind, um beispielsweise ein Fliehkraftpendel an der Gegenscheibe 30 zu befestigen. Es wird darauf hingewiesen, dass die Anordnung der Verbindungsöffnungen 116, 117 beispielhaft in den 1 bis 6 ist. Selbstverständlich können diese auch andersartig ausgebildet sein.
Ferner sind der Eingriffsabschnitt 110 und der Hintergreifungsabschnitt 115 durch den Bogenabschnitt 96 radial nach innen gegenüber dem Verbindungsabschnitt 95 angeordnet. Der Bogenabschnitt 96 ist dabei Z-förmig ausgestaltet, so dass sowohl der Verbindungsabschnitt 95 als auch die Eingriffsabschnitte 110 parallel zur Drehachse 65 angeordnet sind. Dadurch wird bei einem Verpressen des Hintergreifungsabschnitts 115 in der Ausnehmung 120 eine durch radial nach außen hin ausweichendes Material des Hintergreifungsabschnitts 115 bedingte Vergrößerung der radialen Erstreckung des Torsionsschwingungsdämpfers 10 vermieden, so dass die Bauraumkontur durch die radiale Erstreckung des Torsionsschwingungsdämpfers 10 durch den Verbindungsabschnitt 95 definiert festgelegt werden kann.
Um die Mitnehmerscheibe 25 mit der Gegenscheibe 30 zu verbinden, werden in der Montage des Torsionsschwingungsdämpfers 10 der Eingriffsabschnitt 110 des Verbindungselements 90 in die Ausnehmungen 120 eingeführt, bis die Stege 130 stirnseitig an dem Verbindungsabschnitt 95 anliegen. Durch den Eingriff des Eingriffsabschnitts 110 in die Ausnehmungen 120 wird eine Drehmomentübertragung zwischen der Mitnehmerscheibe 25 und der Gegenscheibe 30 ermöglicht. Zum erleichterten Einschieben sind die Eingriffsabschnitte 110 in axialer Richtung zum ersten Ende 100 hin verjüngt ausgebildet. Vorteilhafterweise werden die Ausnehmungen 120 bzw. wird der Ausnehmungsabschnitt 135 mittels eines Stanz- Biegeverfahrens in die Gegenscheibe 30 eingebracht. Dabei ist von Vorteil, wenn die Ausnehmungen 120 durch ein in 3 von links kommendes Stanzwerkzeug aus dem Material der Gegenscheibe 30 gestanzt werden, so dass sich an der zur Mitnehmerscheibe 25 abgewandten Stirnseite 140 ein Ausnehmungsabbruch 145 im Ausnehmungsabschnitt 135 ausbildet. Wird nach dem Einschieben der Eingriffsabschnitte 110 in die Ausnehmungen 120 der Hintergreifungsabschnitt 115 mittels eines Niet- oder Presswerkzeugs an dem Ausnehmungsabbruch 145 verpresst, so fließt das Material des Eingriffsabschnitt 110 in den Ausnehmungsbruch 145 und bildet den Hintergreifungsabschnitt 115 aus. Dadurch hintergreift der Hintergreifungsabschnitt 115 die Gegenscheibe 30 auf der zur Mitnehmerscheibe 25 abgewandten Stirnfläche 140. Auf diese Weise wird die Mitnehmerscheibe 25 axial mit der Gegenscheibe 30 zuverlässig verbunden. Dabei weist der Eingriffsabschnitt 110 vor dem Verpressen eine derartige axiale Erstreckung auf, dass während des Verpressens der aus dem Eingriffsabschnitt 110 ausgebildete Hintergreifungsabschnitt 115 den Ausnehmungsbruch 145 vollständig ausfüllt und eine Stirnfläche 150 des Hintergreifungsabschnitts 115 im Wesentlichen plan zu einer Stirnfläche 155 des Stegs 130 verläuft.
Die Mitnehmerscheibe 25 sowie die Gegenscheibe 30 weisen jeweils Ausbuchtungen 160 auf, die ausgebildet sind, innenseitig die Federelemente 50 umfangsseitig abzustützen und zu führen. Um einen Verschleiß der Mitnehmerscheibe 25 bzw. der Gegenscheibe 30 durch ein Schleifen der Federelemente 50 an den Ausbuchtungen 160 zu reduzieren, sind die Mitnehmerscheibe 25 bzw. die Gegenscheibe 30 gehärtet. Hierbei ist besonders vorteilhaft, wenn die Mitnehmerscheibe 25 bzw. die Gegenscheibe einsatzgehärtet ist, wobei beim Einsatzhärten mittels eines Aufkohlungsprozesses ein Kohlenstoffanteil im Werkstoff der Mitnehmerscheibe 25 bzw. der Gegenscheibe 30 im Randschichtbereich, also zur Oberfläche hin, erhöht wird. Beim anschließenden Abschreckungsprozess wird dadurch eine erste Oberflächenhärte der Mitnehmerscheibe 25 bzw. der Gegenscheibe 30 auf bekannte Weise erhöht. Dabei weist die erste Oberflächenhärte einen nach Vickers ermittelten Härtegrad (HV) von wenigstens 300 HV, vorzugsweise 450 HV auf.
Um die formschlüssige Verbindung 85, insbesondere den Hintergreifungsabschnitt 115, herstellen zu können, weist die formschlüssige Verbindung 85 eine geringere zweite Oberflächenhärte auf, als die Mitnehmerscheibe 25 bzw. die Gegenscheibe 30 in einem radial innenliegenden Abschnitt 156. Die zweite Oberflächenhärte ist dabei vorzugsweise um 100 HV geringer als die erste Oberflächenhärte und/oder weist einen Härtegrad nach Vickers (HV) im Bereich von kleiner als 300 HV, vorzugsweise kleiner als 200 HV auf. Auf diese Weise wird gewährleistet, dass der Eingriffsabschnitt 110 derart verpresst werden kann, dass der Hintergreifungsabschnitt 115 durch das Verpressen an der Ausnehmung 120 ausgebildet werden kann. Die reduzierte Oberflächenhärte im Bereich der formschlüssigen Verbindung 85 ist dadurch herstellbar, dass beispielsweise während des Aufkohlungsprozesses im Bereich der formschlüssigen Verbindung eine Paste aufgetragen wird, um das Eindiffundieren von Kohlenstoff in das Material der Mitnehmerscheibe 25 bzw. der Gegenscheibe 30 zu vermeiden.
Alternativ ist auch denkbar, dass vor dem Abschrecken der Mitnehmerscheibe 25 bzw. der Gegenscheibe 30 die formschlüssige Verbindung 85, insbesondere der Aufnahmeabschnitt 135 bzw. die Eingriffselemente 110 langsam abgekühlt werden, bevor die Mitnehmerscheibe 25 bzw. die Gegenscheibe 30 abgeschreckt wird.
Alternativ ist auch denkbar, dass nach dem Härten die formschlüssige Verbindung 85 bzw. das Verbindungselement 90 und/oder der Aufnahmeabschnitt 135 weich geglüht wird. Auf diese Weise kann die Oberflächenhärte in den eben genannten Abschnitten auf einfache Weise präzise reduziert werden.
Alternativ oder zusätzlich wäre auch denkbar, dass während der Montage der Mitnehmerscheibe 25 an der Gegenscheibe 30 die formschlüssige Verbindung 85 erhitzt und im erhitzten Zustand, insbesondere in einem glühenden Zustand, der Eingriffsabschnitt 110 mit der Ausnehmung 120 verpresst wird, um so eine zuverlässige Nietverbindung zwischen der Mitnehmerscheibe 25 und der Gegenscheibe 30 bereitzustellen.
In den 1 bis 6 weist die Mitnehmerscheibe 25 bzw. die Gegenscheibe 30 jeweils drei formschlüssige Verbindungen 85 auf, die die Mitnehmerscheibe 25 mit der Gegenscheibe 30 verbindet. Alternativ ist selbstverständlich denkbar, dass eine andere Anzahl von formschlüssigen Verbindungen 85 vorgesehen ist. Ferner sind die formschlüssigen Verbindungen 85 gleichmäßig umfangsseitig an der Mitnehmerscheibe 25 bzw. an der Gegenscheibe 30 angeordnet. Selbstverständlich wäre auch denkbar, dass die formschlüssige Verbindung ungleichmäßig an der Mitnehmerscheibe 25 bzw. der Gegenscheibe 30 umfangsseitig verteilt sind.
Ferner ist auch die Anzahl der Eingriffsabschnitte 110 beispielhaft. So ist auch eine andere Anzahl von Eingriffsabschnitten denkbar. Ferner schließen sich in der Ausführungsform fünf Eingriffsabschnitte 110 an den Verbindungsabschnitt 95 an. Auch ist denkbar, dass beispielsweise zwei umfangsseitig gleichmäßig beabstandete Eingriffsabschnitte 110 angrenzend an weitere ungleichmäßig in Umfangsrichtung beabstandete Eingriffsabschnitte 110 angrenzend angeordnet sind.
Zwischen den Eingriffsabschnitten 110 und dem Verbindungsabschnitt 95 ist wie oben erläutert die Biegung 160 vorgesehen. Selbstverständlich ist auch denkbar, dass die Eingriffsabschnitte 110 und der Verbindungsabschnitt 95 geradlinig parallel zur Drehachse 65 ausgebildet sind.
Um ein Einreißen des Werkstoffs der Mitnehmerscheibe 25 am zweiten Ende des Verbindungselements 90 beim Umbiegen des Verbindungselements 95 aus einer Ebene senkrecht zur Drehachse 65 heraus zu vermeiden, ist umfangsseitig angrenzend an das Verbindungselement 90 jeweils eine Aussparung 165 vorgesehen, um in dem Biegeprozess die Spannungen in der Mitnehmerscheibe 25 zu reduzieren.
Alternativ zu der in 5 gezeigten Gegenscheibe 30 ist auch denkbar, dass die Ausnehmungen 120 radial nach außen hin geschlossen sind. Selbstverständlich wäre auch denkbar, dass die Ausnehmungen 120 keine Einschnürung 125 aufweisen. Selbstverständlich wäre auch denkbar, dass die Ausnehmung 120 bzw. der Eingriffsabschnitt 110 anstelle eines rechteckförmigen einen kreisförmigen, polygonförmigen oder elliptischen oder andersartig ausgebildeten Querschnitt umfasst.
7 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Torsionsschwingungsdämpfers 200 gemäß einer zweiten Ausführungsform. 8 zeigt einen Ausschnitt einer perspektivischen Ansicht des in 7 gezeigten Torsionsschwingungsdämpfers 200 und 9 zeigt einen weiteren Ausschnitt einer perspektivische Ansicht des in 7 gezeigten Torsionsschwingungsdämpfers 200. Im Folgenden sollen die 7 bis 9 gemeinsam erläutert werden.
Der Torsionsschwingungsdämpfer 200 ist im Wesentlichen identisch zu dem in 1 bis 6 gezeigten Torsionsschwingungsdämpfer ausgebildet, jedoch weist die formschlüssige Verbindung 85 eine geringere Anzahl von Eingriffsabschnitten 110 bzw. korrespondierend zu den Eingriffsabschnitten 110 ausgebildete Ausnehmungen 120 auf. Die Ausnehmung 120 weist zusätzlich einen Randbereich 205 auf, der einen geringeren, in axialer Richtung ausgebildeten Querschnitt bzw. eine geringere axiale Erstreckung aufweist als der Steg 130. Der Randbereich 205 liegt somit in Richtung der Mitnehmerscheibe beabstandet zu der Stirnseite 155. Der Randbereich 205 dient dazu, wie auch in 1 bis 6 erläutert, den Hintergreifungsabschnitt 115 aufzunehmen, so dass die Stirnseite 150 des Hintergreifungsabschnitts 115 plan zu der Stirnseite 155 des Aufnahmeabschnitts 135 bzw. des Stegs 130 ausgebildet ist. Der Randbereich 205 wird beispielsweise mit einem Biegeverfahren in die Gegenscheibe 30 eingebracht. Dies hat zur Folge, dass während des Einpressens des Randbereichs 205 an dem Steg 130 jeweils in Umfangsrichtung hervorstehende Ausbuchtung 210 ausgebildet wird, die den Querschnitt der Ausnehmung 120 weiter reduziert und in angepresstem Zustand des Hintergreifungsabschnitts 115 von diesem ebenso hintergriffen wird.
10 zeigt einen Längsschnitt durch einen Torsionsschwingungsdämpfer 300 gemäß einer dritten Ausführungsform. 11 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Ausschnitts des in 10 gezeigten Drehmomentwandlers 300. 12 zeigt eine perspektivische Ansicht des in 10 gezeigten Drehmomentwandlers 300 und 13 zeigt einen weiteren Ausschnitt einer perspektivischen Ansicht des in 12 gezeigten Drehmomentwandlers 300. Im Folgenden sollen die 10 bis 13 gemeinsam erläutert werden.
Der Drehmomentwandler 300 entspricht in seiner dritten Ausführungsform im Wesentlichen den in den vorangegangenen Figuren gezeigten Torsionsschwingungsdämpfern. Abweichend hierzu weist jedoch die Ausnehmung 120 keinen Randbereich bzw. Ausnehmungsabbruch auf. Wird der Eingriffsabschnitt 110, wie in 10 gezeigt, in der Montage in die Ausnehmung 120 eingeschoben, so ragt der Eingriffsabschnitt 110 stirnseitig über die Stirnseite 155 des Stegs 130 hinaus (vgl. 12). Dabei werden die Eingriffsabschnitte 110 soweit in die Ausnehmungen 120 eingeschoben, bis der Verbindungsabschnitt 95 bzw. der Bogenabschnitt 96 an dem Steg 130 anliegt. Wird der Eingriffsabschnitt 110 mittels eines Nietwerkzeugs verformt, so bildet sich ein Nietkopf 305 mit beidseitig angeordneten Hintergreifungsabschnitten 310 aus. Die Hintergreifungsabschnitte 310 hintergreifen die Stege 130 auf der zur Mitnehmerscheibe 25 abgewandten Stirnseite 155 der Stege 130. Diese Ausgestaltung hat den Vorteil, dass sie besonders einfach ausgebildet werden kann. Sollten die Ausnehmungen 120 wie in 1 bis 6 erläutert ebenso einen Ausnehmungsabbruch aufweisen, so wird dieser durch den Nietkopf 305 bzw. die Hintergreifungsabschnitte 310 gefüllt und so der Verbindungsabschnitt 90 axial an der Gegenscheibe 30 befestigt. Ferner wird darauf hingewiesen, dass die in den 10 bis 13 gezeigte geometrische Gestaltung des Nietkopfs 305 beispielhaft ist.
14 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Ausschnitts der in den 5 und 12 gezeigten Mitnehmerscheibe 25. Die Mitnehmerscheibe 25 umfasst am zweiten Ende 105 zwischen dem Verbindungselement 90 und einem im Wesentlichen senkrecht zur Drehachse 65 verlaufenden Abschnitt 315 der Mitnehmerscheibe 25 eine Öffnung 320, die dazu vorgesehen ist, dass das Verbindungselement 90 mit einer reduzierten Biegekraft um eine Biegekante 325, die im Wesentlichen kreisförmig verläuft, gebogen werden kann. Ferner bilden die Öffnungen 320 am Verbindungsabschnitt 95 eine im Wesentlichen senkrecht zur Drehachse 65 ausgerichtete Stützfläche 330 aus, an der ein Gegenwerkzeug während des Verpressens des Eingriffsabschnitts 115 anliegt, um die mit dem Press-/ Nietwerkzeug in die Mitnehmerscheibe 25 eingebrachten Presskräfte zum Ausbilden des Nietkopfs 305 aus der Mitnehmerscheibe 25 auszuleiten. In der Ausführungsform sind im Wesentlichen zwei verrundete rechteckförmige Öffnungen 320 vorgesehen. Alternativ wäre auch denkbar, dass die Öffnung 320 jeden anderen beliebigen Querschnitt aufweist. Die Stützfläche 330 ist im Wesentlichen plan ausgebildet. Alternativ wäre auch denkbar, dass die Stützfläche 330 eine gebogene Kontur aufweist.
15 zeigt einen Ausschnitt einer perspektivischen Ansicht eines Ausschnitts einer Mitnehmerscheibe 350 gemäß einer zweiten Ausführungsform. Die Mitnehmerscheibe 350 ist im Wesentlichen identisch zu der in 14 gezeigten Mitnehmerscheibe ausgebildet. Abweichend hierzu ist in den Öffnungen 320 zusätzlich jeweils eine Lasche 355 vorgesehen, die parallel zur Drehachse 75 und in entgegengesetzter Richtung zu den Eingriffsabschnitten 115 ausgerichtet ist. Stirnseitig ist an den Laschen 355 jeweils die Stützfläche 330 vorgesehen. Wie oben erläutert können über die Stützfläche 330 die während des Verformens des Eingriffselements 110 zur Ausbildung des Hintergreifungsabschnitts 115, 310 in die Mitnehmerscheibe 350 eingebrachten Kräfte abgestützt werden, so dass ein Aufbiegen des Verbindungselements 90 vermieden wird.
16 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Ausschnitts einer Mitnehmerscheibe 400 gemäß einer dritten Ausführungsform. Die Mitnehmerscheibe 400 ist im Wesentlichen identisch zu den in den 13 und 14 gezeigten Mitnehmerscheiben ausgebildet. Alternativ ist jedoch im Bereich des zweiten Endes 105 des Verbindungselements 90 die Mitnehmerscheibe 400 im Wesentlichen rechteckförmig ausgebildet. Dadurch kann stirnseitig ein Gegenwerkzeug, das eine Gegenkraft zu der aus dem Niet-/ Pressvorgang Presskraft bereitstellt radial auf Höhe des Verbindungselements 90 angeordnet und ein Aufbiegen des Verbindungselements 90 gegenüber dem Abschnitt 315 vermieden werden. Um eine im Wesentlichen im Bereich des zweiten Endes rechteckförmige bzw. scharfe Umrisskante 405 auszugestalten, wird nach einem Umbiegen des Verbindungselements 90 gegenüber dem Abschnitt 315 mittels eines weiteren Werkzeugs radial innenseitig im Bereich des zweiten Endes 105 eine Einbuchtung 410 eingepresst, so dass das in den 13 und 14 im Bereich des zweiten Endes 105 im Wesentlichen bogenförmig verlaufende Material radial nach außen gepresst wird und die scharfe Umrisskante 405 durch das hierbei im Wesentlichen scheibenförmig ausgebildete Gegenwerkzeug ausgebildet wird.
Bezugszeichenliste

10: Torsionsschwindungsdämpfer
15: Lamellenträger
20: Nietbolzen
25: Mitnehmerscheibe
30: Gegenscheibe
35: erstes Zwischenflanschelement
40: zweites Zwischenflanschelement
45: Abstandshalter
50: Federelement
55: Aufnahme
60: Betätigungsflansch
65: Drehachse
66: Nabe
67: Innenverzahnung
68: Verbindungsflansch
70: Eingangsseite
75: Ausgangsseite
80: erste Aufnahme
85: formschlüssige Verbindung
90: Verbindungselement
95: Verbindungsabschnitt
96: Bogenabschnitt
100: erstes freies Ende
105: zweites festes Ende
110: Eingriffsabschnitt
115: Hintergreifungsabschnitt
116: erste Verbindungsöffnung
117: zweite Verbindungsöffnung
120: Ausnehmung
125: Einschnürung
130: Steg
135: Ausnehmungsabschnitt
140: Stirnfläche der Gegenscheibe
145: Ausnehmungsbruch
150: Stirnfläche des Hintergreifungsabschnitts
155: Stirnseite des Stegs
156: radial innenliegender Abschnitt
160: Ausbuchtung
200: Torsionsschwingungsdämpfer
205: Randbereich
210: Ausbuchtung
300: Torsionsschwingungsdämpfer
305: Nietkopf
310: Hintergreifungsabschnitt
315: senkrecht zur Drehachse verlaufender Abschnitt
320: Öffnung
325: Biegekante
330: Stützfläche
350: Mitnehmerscheibe
355: Lasche
400: Mitnehmerscheibe
405: Umrisskante
410: Einbuchtung

Claims

Drehmomentübertragungseinrichtung (10; 200; 300) die drehbar um eine Drehachse (65) lagerbar ist, aufweisend ein erstes Scheibenteil (25; 350; 400) und ein zweites Scheibenteil (30), – wobei das erste Scheibenteil (25; 350; 400) mit dem zweiten Scheibenteil (30) mittels einer formschlüssigen Verbindung (85) verbunden ist, – wobei die formschlüssige Verbindung (85) wenigstens ein Verbindungselement (90) und wenigstens eine in dem zweiten Scheibenteil (30) korrespondierend zum Verbindungselement (90) ausgebildete Ausnehmung (120) aufweist, – wobei das Verbindungselement (90) in die Ausnehmung (120) eingreift und das erste Scheibenteil (25; 350; 400) mit dem zweiten Scheibenteil (30) verbindet, dadurch gekennzeichnet, dass – das Verbindungselement (90) einstückig mit dem ersten Scheibenteil (25; 350; 400) verbunden ist und in Richtung des zweiten Scheibenteils (25; 350; 400) geführt ist.
Drehmomentübertragungseinrichtung (10; 200; 300) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Scheibenteil (25; 350; 400) und/oder das zweite Scheibenteil (30) einen Abschnitt (156) mit einer ersten Oberflächenhärte, insbesondere von wenigstens 300 HV, vorzugsweise von 450 HV aufweist, wobei das Verbindungselement (90) und/oder das zweite Scheibenteil (25; 350; 400; 30) in einem Randbereich der Ausnehmung (120) eine zweite Oberflächenhärte aufweist, wobei die zweite Oberflächenhärte geringer, vorzugsweise um 100 HV, als die erste Oberflächenhärte ist und/oder wobei die zweite Oberflächenhärte kleiner als 300 HV, insbesondere kleiner als 200 HV ist.
Drehmomentübertragungseinrichtung (10; 200; 300) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Abschnitt (156) des ersten und/oder des zweiten Scheibenteils (25; 350; 400; 30) ein Werkstoff vorgesehen ist, der einen höheren Kohlenstoffanteil und/oder eine geringere Korngröße aufweist als ein Werkstoff des Verbindungselements (90) des ersten Scheibenteils (25; 350; 400) und/oder ein Werkstoff des Randbereichs der Ausnehmung (120) des zweiten Scheibenteils (30).
Drehmomentübertragungseinrichtung (10; 200; 300) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass – das Verbindungselement (90) ein erstes freies Ende (100) und eine zweites festes Ende (105), mit dem das Verbindungselement (90) mit dem ersten Scheibenteil (25; 350; 400) verbunden ist, umfasst, wobei an dem ersten Ende (100) ein Hintergreifungsabschnitt (115) an dem Verbindungselement (90) vorgesehen ist, – wobei zwischen dem ersten und dem zweiten Ende (100, 105) ein Eingriffsabschnitt (110) am Verbindungselement (90) vorgesehen ist, – wobei der Eingriffsabschnitt (110) durch die Ausnehmung (120) zumindest teilweise aufgenommen wird, und ausgelegt ist, ein Drehmoment zwischen dem ersten und dem zweiten Scheibenteil (30) zu übertragen, – wobei der Hintergreifungsabschnitt (115) das zweite Scheibenteil (30) auf einer zum ersten Scheibenteil (25; 350; 400) abgewandten Stirnseite (140) des zweiten Scheibenteils (30) hintergreift und das erste Scheibenteil (25; 350; 400) axial in Richtung der Drehachse (75) mit dem zweiten Scheibenteil (30) verbindet.
Drehmomentübertragungseinrichtung (10; 200; 300) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Scheibenteil (25; 350; 400) im Wesentlichen radial senkrecht zur Drehachse (65) angeordnet ist, wobei das Verbindungselement (90) zumindest teilweise parallel zu der Drehachse (65) ausgerichtet ist, und wobei am zweiten Ende (105) des Verbindungselements (90) eine Öffnung vorgesehen ist.
Drehmomentübertragungseinrichtung (10; 200; 300) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungselement (90) einen Verbindungsabschnitt (95) umfasst, wobei der Verbindungsabschnitt (95) angrenzend an das zweite Ende (105) des Verbindungselements (90) angeordnet ist, wobei an dem Verbindungsabschnitt (95) wenigstens zwei Eingriffsabschnitte (110) vorgesehen sind, die in jeweils eine Ausnehmung (120) des zweiten Scheibenteils (30) eingreifen.
Drehmomentübertragungseinrichtung (10; 200; 300) nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Scheibenteil (30) im Randbereich der Ausnehmung (120) zur Aufnahme des Hintergreifungsabschnitts (115) des Verbindungselements (90) in axialer Richtung verjüngt ausgebildet ist.
Drehmomentübertragungseinrichtung (10; 200; 300) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmung (120) umfangsseitig am zweiten Scheibenteil (30) angeordnet und radial nach außen hin geöffnet ist und/oder dass die Ausnehmung (120) radial außenseitig eine Einschnürung (125) aufweist.
Drehmomentübertragungseinrichtung (10; 200; 300) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehmomentübertragungseinrichtung (10; 200; 300) als Torsionsschwingungsdämpfer (10; 200; 300) ausgebildet ist und eine Eingangsseite (70) und eine Ausgangsseite (75) umfasst, wobei das erste und/oder das zweite Scheibenteil (25; 350; 400; 30) mit der Eingangsseite (70) oder der Ausgangsseite (75) verbunden sind, wobei eine Dämpfervorrichtung (35, 40, 50) zwischen dem ersten Scheibenteil (25) und dem zweiten Scheibenteil (30) angeordnet ist, das mit der Eingangsseite (70) und/oder der Ausgangsseite (75) gekoppelt ist, wobei das Verbindungselement (90) radial außenseitig zur Dämpfervorrichtung (35, 40, 50) vom ersten Scheibenteil (25) hin zum zweiten Scheibenteil (30) geführt ist.
Drehmomentübertragungseinrichtung (10; 200; 300) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Dämpfervorrichtung (35, 40, 50) wenigstens ein Zwischenflanschelement (35, 40) und ein Federelement (50) umfasst, wobei das Zwischenflanschelement (35, 40) mit der Ausgangsseite (75) oder der Eingangsseite (70) gekoppelt ist, wobei das Federelement (50), mit dem ersten und/oder zweiten Scheibenteil (30; 25; 350; 400) in Wirkverbindung zur Drehmomentkopplung der Eingangsseite (70) mit der Ausgangsseite (75) steht.