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Die Erfindung betrifft ein Schwungrad für eine Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine mit einem radial außen angeordneten Anlasserzahnkranz und einem axial zu diesem angeordneten Geberring mit zur Erfassung von Drehkennwerten des Schwungrads über den Umfang verteilt angeordneten Markierungen.
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Gattungsgemäße Schwungräder, die an einer Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine aufgenommen sind und das Motormoment auf einen nachfolgenden Antriebsstrang übertragen sind beispielsweise als Einmassenschwungrad oder Zweimassenschwungrad ausgebildet. Derartige Anordnungen sind aus zahlreichen Anwendungen hinreichend bekannt. Hierbei dient das Schwungrad als Einmassenschwungrad oder eine sekundäre Schwungmasse eines Zweimassenschwungrads häufig als Gegendruckplatte einer Reibungskupplung und nimmt einen Kupplungsdeckel einer Kupplungsdruckplatte mit einer axial verlagerbar und drehfest angeordneten Anpressplatte zur Beaufschlagung von Reibbelägen einer Kupplungsscheibe auf. Insoweit ist die gattungsgemäße Reibungskupplung aus dem Schwungrad, der Kupplungsdruckplatte und der Kupplungsscheibe gebildet. Während der Montage ist die Reibungskupplung allerdings in das an der Kurbelwelle aufgenommene Schwungrad, gegebenenfalls in Form eines geteilten Schwungrads mit Drehschwingungsdämpfer und sekundärer, die Kupplungsdruckplatte aufnehmender Schwungmasse und die dem Getriebe zugeordnete Kupplungsdruckplatte geteilt. Eine Verbindung der Schwungmasse mit dem Kupplungsdeckel erfolgt zu einem späteren Zeitpunkt. Zur Steuerung der Brennkraftmaschine sind dabei auf dem Schwungrad Geberringe vorgesehen, deren Markierungen wie beispielsweise Zündmarkierungen zeitabhängig von einem Drehzahlsensor erfasst werden und mittels derer Drehkennwerte wie Drehzahlen, Drehwinkel, Drehbeschleunigungen und dergleichen bestimmt werden. Hierzu werden Geberringe wie beispielsweise aus der
DE 199 52 143 A1 bekannt aus Blech vorgeformt hergestellt und mit einem aus Blech hergestellten Schwungrad verschweißt oder wie aus der
DE 10 2011 102 001 A1 bekannt verstemmt. Weiterhin ist aus der
DE 10 2011 079 054 A1 bekannt, einen Geberring direkt aus einem aus Blech gebildeten Schwungrad umformend auszubilden. Ist ein Schwungrad nicht aus Blech sondern beispielsweise aus Gussmaterial gebildet, scheitern derartige Verbindungsarten und der Geberring wird in der Regel mit dem Schwungrad vernietet.
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Aufgabe der Erfindung ist die vorteilhafte Weiterbildung einer Aufnahme eines Geberrings an einem Schwungrad ohne stoffschlüssige Verbindung.
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Die Aufgabe wird durch den Gegenstand des Anspruchs 1 gelöst. Die von diesem abhängigen Unteransprüche geben vorteilhafte Ausführungsformen des Gegenstands wieder.
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Das vorgeschlagene Schwungrad ist aus einem um eine Drehachse drehenden, beispielsweise als Einmassenschwungrad direkt an der Kurbelwelle aufgenommenen, beispielsweise eine Gegendruckplatte der Reibungskupplung bildenden Schwungrad aus Blech, Guss oder geschmiedetem Stahl gebildet. An diesem Schwungrad kann ein Kupplungsdeckel einer Kupplungsdruckplatte fest aufgenommen, beispielsweise mit diesem verschraubt sein. Eine an dem Schwungrad anordenbare Kupplungsdruckplatte kann eine gegenüber dem Kupplungsdeckel axial verlagerbare und drehfest aufgenommene und von einer Tellerfeder oder einer Hebelfeder zu der Betätigung der Reibungskupplung im geschlossenen Zustand vorgespannte und im geöffneten Zustand entlastete Anpressplatte mit gegebenenfalls einer selbststätig einstellenden Verschleißnachtelleinrichtung und im montierten Zustand der Reibungskupplung zwischen Gegendruckplatte und Anpressplatte angeordnete Reibbeläge einer Kupplungsscheibe enthalten. An dem Außenumfang der Schwungmasse ist beispielsweise auf einer ringförmigen Auflagefläche ein Anlasserzahnkranz angeordnet, beispielsweise aufgepresst, aufgeschrumpft und/oder bei einem Schwungrad aus Blech mit diesem verschweißt. Weiterhin ist radial außen am Schwungrad ein gegenüber diesem zentrierter Geberring vorgesehen, der mittels einer Verdrehsicherung gegenüber dem Schwungrad verdrehgesichert aufgenommen und mittels des Anlasserzahnkranzes axial gesichert ist. Auf diese Weise kann der Geberring drehschlüssig und axial gesichert ohne stoffschlüssige und axiale Sicherung gegenüber dem Schwungrad aufgenommen werden. Durch die die Integration der axialen Anschlagfunktion durch den Anlasserzahnkranz kann die axiale Fixierung am Schwungrad besonders einfach und ohne weitere Bauteile vorgesehen werden.
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In dem vorgeschlagenen Schwungrad ist beispielsweise der Geberring mittels eines axialen Schenkels an einer radialen Schulter des Schwungrads gegenüber diesem zentriert und mittels eines radial nach innen weisenden Schenkels verdrehgesichert an einem axialen Anschlag des Schwungrads angelegt und mittels des Anlasserzahnkranzes gegen den axialen Anschlag fixiert. Zur Erleichterung der Zentrierung des Geberrings an der Schulter kann der axiale Ansatz endseitig und radial innen eine Einfuhrschräge aufweisen.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform ist die Verdrehsicherung aus zumindest einer axial aus dem Geberring ausgestellten und sich in eine komplementäre Ausnehmung des Schwungrads axial erstrecken Formwarze ausgebildet. Hierdurch kann der Geberring ohne zusätzliche Bauteile auf das Schwungrad aufgebracht und verdrehgesichert werden.
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Gemäß einer zusätzlichen oder alternativen Ausbildung kann die Verdrehsicherung aus zumindest einem in axial komplementäre Ausnehmungen im Schwungrad und im Geberring eingreifenden und axial fixierten Stift gebildet sein. Hierzu werden das Schwungrad und der Geberring mit jeweils einer oder der Anzahl der gegebenenfalls über den Umfang verteilten mehreren Stiften entsprechenden Ausnehmungen wie sacklochartigen oder durchgehenden Ausnehmungen wie Bohrungen, Stanzungen, Prägungen und dergleichen versehen, in die der oder die Stifte eingreifen und die Verdrehsicherung bilden. In einer vorteilhaften Ausführungsform sind der oder die Stifte bei abgenommener Kupplungsdruckplatte, also beispielsweise bei der Lieferung des Schwungrads zu einer Endmontage der Reibungskupplung oder als Ersatzteil verliersicher an dem Schwungrad aufgenommen. Hierzu kann beispielsweise vorgesehen sein, eine Ausnehmung in dem Schwungrad lediglich teilweise wie sacklochartig auszubilden, so dass die Stifte gleichzeitig verliersicher in dem mit dem Schwungrad versehenen Geberring aufgenommen sind. Weiterhin kann bei einer durchgehenden Ausnehmung wie Bohrung im Schwungrad ein axialer Anschlag für den oder die Stifte durch den aufgebrachten Anlasserzahnkranz gebildet sein.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann die Verdrehsicherung durch zumindest einen axial umgelegten, in eine komplementäre Ausnehmung des Schwungrads eingelegten Finger gebildet sein. Hierbei kann die Ausnehmung insbesondere in einem aus Guss hergestellten oder aus einem Schmiedeteil gebildeten Schwungrad gebohrt sein, wobei zur besseren Tolerierung die gebohrte Ausnehmung einen vergrößerten Durchmesser aufweist und der im Wesentlichen rechteckig ausgebildete Finger mit Spiel in der Ausnehmung aufgenommen ist, wobei der Finger mittels seiner radial äußeren oder radial inneren Kanten radial außen oder radial innen einen Anlagekontakt mit der Ausnehmung bilden kann.
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Die Erfindung wird anhand der in den 1 bis 6 dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Dabei zeigen:
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1 einen Teil eines Schwungrads im Bereich eines Geberrings im Schnitt,
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2 einen Teil eines gegenüber dem Schwungrad der 1 veränderten Schwungrads im Bereich eines Geberrings im Schnitt,
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3 einen Teil eines gegenüber den Schwungrädern der 1 und 2 veränderten Schwungrads im Bereich eines Geberrings im Schnitt,
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4 ein Detail des Schwungrads der 3 im Schnitt,
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5 einen Teil eines gegenüber dem Schwungrad der 3 veränderten Schwungrads im Bereich eines Geberrings im Schnitt und
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6 ein Detail des Schwungrads der 4 im Schnitt.
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Die 1 zeigt einen Teilschnitt durch das Schwungrad 1, welches radial innen an einer Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine befestigt ist und als Einmassenschwungrad eine nicht dargestellte Kupplungsdruckplatte aufnehmen kann oder primäre Schwungmasse eines Zweimassenschwungrads ist. Das Schwungrad 1 kann als Gussteil, gestanztes und vorgeformtes Blechteil oder Schmiedeteil ausgebildet sein. Das Schwungrad 1 weist an dessen Außenumfang den Anlasserzahnkranz 2 und den axial neben diesem angeordneten Geberring 3 auf. Der Geberring 3 ist bevorzugt aus Blech hergestellt und L-förmig ausgebildet, wobei der radial ausgerichtete Schenkel 4 der verdrehgesicherten Befestigung an der Schwungmasse 1 dient und der axial ausgerichtete Schenkel 5 die über den Umfang angeordneten Markierungen 6 – wie hier gezeigt über den Umfang abwechselnde Zähne und Zahnlücken – aufweist. Im Bereich b erfasst bei einer Verdrehung des Schwungrads 1 ein radial außerhalb der Markierungen 6 angeordneter Drehzahlsensor den Wechsel von Zähnen und Zahnlücken inkrementell und ermittelt daraus Drehkennwerte des Schwungrads 1 beziehungsweise der mit diesem verbundenen Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine.
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Das Schwungrad 1 und der Geberring 3 sind miteinander nicht stoffschlüssig, das heißt nicht mittels einer Verschweißung verdrehgesichert und axial positioniert miteinander verbunden. Hierbei ist die Verdrehsicherung 7 zwischen Schwungrad 1 und Geberring 3 durch eine oder mehrere über den Umfang verteilt angeordnete und aus dem Geberring 3 ausgedrückte Formwarzen 8 gebildet, die in axial in zu dieser oder diesen komplementäre Ausnehmungen 9 des Schwungrads 1 eingreifen. Die Ausnehmungen 9 können – wie hier gezeigt – sacklochartig oder durchgehend ausgebildet sein. Die axiale Sicherung des Geberringrings 3 übernimmt der Anlasserzahnkranz 2, so dass der Geberring 3 zwischen diesem und dem radial gegenüber dem Innenumfang des Geberrings 3 erweiterten axialen Anschlag 10 axial fest aufgenommen ist. Die Montage der abgebildeten Baugruppe erfolgt durch beispielsweise spanende Vorbereitung des Schwungrads 1 mit Ausbildung der Schulter 11, der als radialer Rücksprung gegenüber der Schulter 11 gebildeten Ringfläche 12 und dem axialen Anschlag 10 sowie der Ausnehmung(en) 9. Der Geberring 3 wird dabei mittels des Schenkels 5 endseitig zentriert auf der Schulter 11 aufgenommen. Die Einfuhrschräge 13 radial innen an dem Schenkel 5 dient der erleichterten Zentrierung des Geberrings 3 auf der Schulter 11. Die Formwarzen 8 werden in die Ausnehmungen eingebracht und dadurch eine verdrehsichere Anordnung des Geberrings an dem Schwungrad 1 ausgebildet. Anschließend wird der Anlasserzahnkranz auf die ringförmige Aufnahmefläche 14 aufgebracht, beispielsweise aufgeschrumpft.
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2 zeigt das dem Schwungrad 1 der 1 ähnliche Schwungrad 1a in derselben Darstelllung. Hierbei ist die Verdrehsicherung 7a aus einem oder mehreren über den Umfang verteilt angeordneten Stiften 8a gebildet, die axial in komplementäre Ausnehmungen 9a, 15a des Schwungrads 1a und des Geberrings 3a eingreifen. Die Ausnehmung 9a ist als Durchbohrung ausgebildet, wobei eine Verlagerung des Stifts 8a axial auf der einen Seite durch den Anlasserzahnkranz 2a und auf der anderen Seite im montierten Zustand einer nicht dargestellten Kupplungsdruckplatte begrenzt ist. Im abgenommenen Zustand der Kupplungsdruckplatte kann der Stift 8a verliergesichert in dem Schwungrad 1a aufgenommen sein, indem dieser in einer der beiden Ausnehmungen 9a, 15a geklemmt oder reibschlüssig aufgenommen ist. Die Verdrehsicherung 7a des Geberrings 3a auf dem Schwungrad 1a erfolgt entsprechend dem Geberring 3 auf dem Schwungrad 1 der 1.
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Die 3 und 5 zeigen eine weitere vorteilhafte Ausbildung der Verdrehsicherung 7b, 7c bei ansonsten identischer Ausbildung und Darstellung des Schwungrads 1b, 1c gegenüber den Schwungrädern 1, 1a der 1 und 2. Die Verdrehsicherungen 7b, 7c sind hierbei aus aus den Geberringen 3b, 3c ausgestellten und axial umgelegten Fingern 8b, 8c gebildet, die in die komplementär in dem Schwungrad 1b, 1c vorgesehene Ausnehmungen 9b, 9c – hier Durchbohrungen – axial eingreifen. Wie aus den 4 und 6 hervorgeht, die jeweils die Ausnehmungen 9b, 9c mit den eingreifenden Fingern 8b, 8c in Ansicht zeigen, sind die Durchmesser D der Ausnehmungen 9b, 9b größer als die Diagonalen d der Finger 8b, 8c ausgebildet, um Toleranzen entsprechend ausgleichen zu können. Hierbei ist der Finger 8b des Schwungrads 1b mit seinen radial äußeren Kanten radial außen und der Finger 8c des Schwungrads 1c radial innen mittels seiner radial inneren Kanten an den jeweiligen Innenumfang der Ausnehmungen 9b, 9c angelegt.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Schwungrad
- 1a
- Schwungrad
- 1b
- Schwungrad
- 1c
- Schwungrad
- 2
- Anlasserzahnkranz
- 2a
- Anlasserzahnkranz
- 3
- Geberring
- 3a
- Geberring
- 3b
- Geberring
- 3c
- Geberring
- 4
- Schenkel
- 5
- Schenkel
- 6
- Markierung
- 7
- Verdrehsicherung
- 7a
- Verdrehsicherung
- 7b
- Verdrehsicherung
- 7c
- Verdrehsicherung
- 8
- Formwarze
- 8a
- Stift
- 8b
- Finger
- 8c
- Finger
- 9
- Ausnehmung
- 9a
- Ausnehmung
- 9b
- Ausnehmung
- 9c
- Ausnehmung
- 10
- Anschlag
- 11
- Schulter
- 12
- Ringfläche
- 13
- Einfuhrschräge
- 14
- Aufnahmefläche
- 15a
- Ausnehmung
- b
- Bereich
- d
- Diagonale
- D
- Durchmesser
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 19952143 A1 [0002]
- DE 102011102001 A1 [0002]
- DE 102011079054 A1 [0002]
