DE102013210671A1 - Flywheel with donor ring - Google Patents
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- F16F15/10—Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system
- F16F15/12—Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system using elastic members or friction-damping members, e.g. between a rotating shaft and a gyratory mass mounted thereon
- F16F15/131—Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system using elastic members or friction-damping members, e.g. between a rotating shaft and a gyratory mass mounted thereon the rotating system comprising two or more gyratory masses
- F16F15/13114—Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system using elastic members or friction-damping members, e.g. between a rotating shaft and a gyratory mass mounted thereon the rotating system comprising two or more gyratory masses characterised by modifications for auxiliary purposes, e.g. provision of a timing mark
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Schwungradanordnung für eine Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine mit einem an der Kurbelwelle befestigten Schwungrad, einem radial außen angeordneten Anlasserzahnkranz und einem axial benachbart angeordneten Geberring. Um den Geberring fliehkraftfest und ohne stoffschlüssige Verbindung an dem Schwungrad anzuordnen, ist der Geberring aus im Querschnitt L-förmigen Bereichen ausgebildet, wobei zumindest ein radial nach innen ausgerichteter Bereich axial zwischen dem Anlasserzahnkranz und einem Anschlag aufgenommen ist und ein axialer, über den Umfang verteilte Markierungen aufweisender Bereich endseitig nach radial außen abgestützt ist.The invention relates to a flywheel arrangement for a crankshaft of an internal combustion engine with a flywheel fastened to the crankshaft, a starter ring gear arranged radially on the outside and an encoder ring arranged axially adjacent. In order to arrange the donor ring on the flywheel in a centrifugal force-resistant manner and without a material connection, the donor ring is formed from areas with an L-shaped cross section, at least one radially inwardly oriented area being received axially between the starter ring gear and a stop and an axial one distributed over the circumference Area having markings is supported radially outward at the end.
Description
Die Erfindung betrifft eine Schwungradanordnung für eine Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine mit einem an der Kurbelwelle befestigten Schwungrad, einem radial außen angeordneten Anlasserzahnkranz und einem axial benachbart angeordneten Geberring.The invention relates to a flywheel assembly for a crankshaft of an internal combustion engine having a flywheel mounted on the crankshaft, a radially outer starter ring gear and an axially adjacent arranged donor ring.
Gattungsgemäße Schwungradanordnungen enthalten ein Schwungrad in Form eines Einmassenschwungrads, einer primären Schwungmasse eines Zweimassenschwungrads oder dergleichen und sind an einer Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine aufgenommen. Das Schwungrad überträgt das von der Kurbelwelle eingeleitete Drehmoment auf den nachfolgenden Antriebsstrang. Hierzu kann das Schwungrad eine Gegendruckplatte einer Reibungskupplung, ein Eingangsteil einer Vorrichtung zur Drehschwingungsisolation, eine Schnittstelle zu einer Doppelkupplung, zu einem hydrodynamischen Drehmomentwandler und dergleichen bilden. Zum Starten der Brennkraftmaschine ist am Außenumfang des Schwungrads ein Anlasserzahnkranz aufgenommen, der je nach Montageverfahren und Material der Schwungmasse mit diesem verschweißt, verstemmt, aufgeschrumpft, aufgepresst oder in ähnlicher Weise drehfest und axial fest verbunden sein kann. Desweiteren ist axial benachbart zu diesem ein Geberring zur Erfassung von Drehkennwerten des Schwungrads und damit der Kurbelwelle insbesondere zur Steuerung der Brennkraftmaschine vorgesehen. Ein derartiger Geberring weist über den Umfang abwechselnde Markierungen auf, deren Wechsel über die Zeit von einem Drehzahlsensor beispielsweise inkrementell erfasst werden, aus denen in einem nachgeschalteten Steuergerät Drehkennwerte wie Drehwinkel, Drehzahl, Drehgeschwindigkeit, Drehbeschleunigung und dergleichen bestimmt werden. Je nach Material des Schwungrads ist der Geberring wie beispielsweise aus der
Aufgabe der Erfindung ist daher, eine Schwungradanordnung vorzuschlagen, deren Geberring in einfacher Weise für alle Materialarten des Schwungrads geeignet ist und gegen Fliehkrafteinwirkung unempfindlich ist.The object of the invention is therefore to propose a flywheel assembly whose donor ring is suitable in a simple manner for all types of material of the flywheel and is insensitive to centrifugal force.
Die Aufgabe wird durch den Gegenstand des Anspruchs 1 gelöst. Die von diesem abhängigen Unteransprüche geben vorteilhafte Ausführungsformen des Gegenstands wieder.The object is solved by the subject matter of claim 1. The dependent of this dependent claims give advantageous embodiments of the subject again.
Die vorgeschlagene Schwungradanordnung ist für eine Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine vorgesehen und enthält ein an der Kurbelwelle befestigtes Schwungrad aus Blech, Guss wie Grauguss oder geschmiedetem Stahl. Das Schwungrad ist als Einmassenschwungrad mit einer gegebenenfalls für eine Reibungskupplung angearbeiteten Reibfläche einer Gegendruckplatte, als primäre Schwungmasse eines geteilten Schwungrads wie Zweimassenschwungrad mit Beaufschlagungseinrichtungen für einen Drehschwingungsdämpfer, als Flansch oder einen Flansch enthaltendes Bauteil eines Fliehkraftpendels ausgebildet beziehungsweise enthält feste Übertragungsmittel für nachgeordnete Aggregate, beispielsweise eine Formschlussverbindung zur Anbindung einer Doppelkupplung, eines hydrodynamischen Drehmomentwandlers, einer Verzweigung eines hybridischen Antriebs und dergleichen. Radial außen ist beispielsweise auf einer ringförmigen oder umfangssegmentförmigen Aufnahmefläche ein Anlasserzahnkranz angeordnet, beispielsweise mit dem Schwungrad verschweißt, verstemmt, aufgeschrumpft, aufgepresst. Zu diesem axial benachbart ist ein Geberring angeordnet, der bevorzugt aus Blech gebildet ist, indem dieser beispielsweise aus einer Ronde gestanzt und vorgeformt oder aus einem Blechstreifen gestanzt, ringförmig geformt ist. Der Geberring weist Markierungen auf, die einen radial beabstandeten Drehzahlsensor abhängig von einer zeitabhängigen Verdrehung des Schwungrads erregen, so dass dieser abhängig von dieser Verdrehung bevorzugt inkrementelle Signale erfasst, die dieser an eine externe Steuereinheit beispielsweise ein Steuergerät zur Steuerung der Brennkraftmaschine überträgt. Der Geberring ist im Querschnitt L-förmig ausgebildet, wobei zumindest ein radial nach innen ausgerichteter Bereich axial zwischen dem Anlasserzahnkranz und einem Anschlag des Schwungrads aufgenommen ist und ein axialer, die über den Umfang verteilten Markierungen aufweisender Bereich endseitig nach radial außen abgestützt ist. Auf diese Weise ist der Geberring zwischen dem Anlasserzahnkranz und dem Anschlag verdrehgesichert und axial fest aufgenommen und gegen Fliehkraft nach radial außen abgestützt, ohne eine stoffschlüssige Verbindung wie Verschweißung herstellen zu müssen. Eine derartige Schwungradanordnung eignet sich daher für Montageabläufe, bei denen kein Schweißverfahren angewendet werden soll oder kann. Desweiteren eignet sich die Schwungradanordnung insbesondere für Schwungräder aus Guss oder geschmiedete Schwungräder, bei denen eine Schweißung zumindest aufwendig ist. The proposed flywheel assembly is intended for a crankshaft of an internal combustion engine and includes a fixed to the crankshaft flywheel made of sheet metal, cast as gray cast iron or forged steel. The flywheel is formed as Einmassenschwungrad with an optionally applied for a friction clutch friction surface of a reaction plate, as a primary flywheel of a split flywheel as dual mass flywheel with loading devices for a torsional vibration damper, as a flange or flange containing component of a centrifugal pendulum or contains solid transfer means for downstream units, such as one Positive connection for connecting a dual clutch, a hydrodynamic torque converter, a branch of a hybrid drive and the like. Radially outside, for example, a starter ring gear is arranged on an annular or peripheral segment-shaped receiving surface, for example welded to the flywheel, caulked, shrunk on, pressed. To this axially adjacent a donor ring is arranged, which is preferably formed from sheet metal by this punched example of a blank and preformed or stamped from a sheet metal strip, is annularly shaped. The encoder ring has markings which excite a radially spaced rotational speed sensor depending on a time-dependent rotation of the flywheel, so that it detects incremental signals as a function of this rotation, which transmits these signals to an external control unit, for example a control unit for controlling the internal combustion engine. The donor ring is L-shaped in cross-section, wherein at least one radially inwardly directed portion is received axially between the starter ring gear and a stop of the flywheel and an axial, distributed over the circumference markings having area end is supported radially outward. In this way, the encoder ring between the starter ring gear and the stop is secured against rotation and axially fixed and supported against centrifugal force radially outward, without a cohesive connection such as welding to have to produce. Such a flywheel arrangement is therefore suitable for assembly processes in which no welding method should or can be used. Furthermore, the flywheel assembly is particularly suitable for flywheels made of cast iron or forged flywheels, where a weld is at least consuming.
Der radial nach innen gerichtete Bereich kann als ringförmiger Ansatz ausgebildet sein. Alternativ können mehrere über den Umfang verteilte, nach innen umgelegte Laschen den radial nach innen gerichteten Bereich des Geberrings bilden. Die Verbindung zwischen Geberring und Schwungrad kann in Umfangsrichtung eine Verdrehsicherung ausbilden, beispielsweise drehschlüssig sein. Hierzu können in dem radial nach innen gerichteten Teil mehrere über den Umfang verteilte Öffnungen vorgesehen sein, die mittels axial eingreifender Elemente wie Stifte, Ausstellung oder Ausformungen aus dem Anlasserzahnkranz und/oder dem axialen Anschlag des Schwungrads eine Verdrehsicherung des Geberrings gegenüber dem Schwungrad bilden. Alternativ oder zusätzlich kann eine formschlüssige Verdrehsicherung vorgesehen sein, indem in dem Anlasserzahnkranz und/oder dem axialen Anschlag Ausnehmungen oder Einformungen vorgesehen sind, in die Ausstellungen und/oder Ausformungen wie Formwarzen des Geberrings axial eingreifen. Desweiteren kann der Geberring mittels einer radialen Profilierung zwischen dem Innenumfang des Geberrings und dem Außenumfang eines Aufnahmebereichs des Schwungrads für den Geberring vorgesehen sein. In einfachster Ausbildung kann der Geberring gegenüber Anlasserzahnkranz und axialem Anschlag des Schwungrads mittels entsprechender axialer Vorspannung oder Verklemmung eine reibschlüssige Verbindung ausbilden.The radially inwardly directed region may be formed as an annular projection. Alternatively, a plurality of circumferentially distributed, inwardly folded tabs may form the radially inwardly directed portion of the donor ring. The connection between the donor ring and flywheel can form an anti-rotation in the circumferential direction, for example, be rotationally locked. For this purpose, a plurality of circumferentially distributed openings may be provided in the radially inwardly directed part, which form an anti-rotation of the encoder ring relative to the flywheel by means of axially engaging elements such as pins, exhibition or formations from the starter ring gear and / or the axial stop of the flywheel. Alternatively or additionally, a positive rotation can be provided by recesses or recesses are provided in the starter ring gear and / or the axial stop, engage in the exhibitions and / or formations such as mold warts of the encoder ring axially. Furthermore, the encoder ring can be provided by means of a radial profiling between the inner circumference of the encoder ring and the outer periphery of a receiving region of the flywheel for the donor ring. In the simplest training, the donor ring with respect to starter ring gear and axial stop of the flywheel form a frictional connection by means of corresponding axial bias or deadlock.
Die Markierungen im axial ausgerichteten Bereich sind als über den Umfang abwechselnde Bereiche aus metallischem Material und dazwischen angeordneten Lücken vorgesehen. Beispielsweise können die Markierungen als über den Umfang verteilte und von Zahnlücken unterbrochene Zähne ausgebildet sein. Alternativ kann ein durchgängig axial erweiterter Bereich des Geberrings vorgesehen sein, wobei aus dem axial ausgerichteten Bereich über den Umfang verteilt angeordnete Fenster ausgenommen sind. Hierbei verbleibt endseitig an dem axial erweiterten Bereich ein umlaufender Steg, der für eine besonders formstabile Ausbildung der Markierung sorgt.The markings in the axially aligned region are provided as circumferentially alternating regions of metallic material and gaps therebetween. For example, the markings may be formed as distributed over the circumference and interrupted by tooth gaps teeth. Alternatively, a continuously axially extended region of the encoder ring may be provided, with windows arranged distributed over the circumference being excluded from the axially aligned region. This remains at the end of the axially expanded area a circumferential ridge, which ensures a particularly dimensionally stable formation of the mark.
Zur Abstützung des axial erweiterten Bereichs des Geberrings ist gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform am Außenumfang des Schwungrads ein den axialen Bereich endseitig radial umgreifender Ringbord angeordnet. Durch diese radiale Abstützung kann der Geberring beziehungsweise dessen axial erweiterter Bereich aus geringer Wandstärke hergestellt werden, so dass eine einfachere Ausbildung der Markierungen erzielt werden kann, indem beispielsweise einfachere Stanz- und Formwerkzeuge zur Herstellung des Geberrings verwendet werden können. Desweiteren kann der Materialeinsatz verringert werden. In speziellen Ausführungsformen mit aus Bandmaterial hergestellten und ringförmig gebogenen Geberringen kann auf eine Verbindung wie Verhakung oder Verschweißung der Ringenden des Geberrings verzichtet werden, ohne dass eine Aufweitung des Geberrings unter Fliehkrafteinfluss zu befürchten ist. In order to support the axially extended region of the encoder ring, according to an advantageous embodiment, an annular flange which surrounds the axial region at the end is disposed on the outer circumference of the flywheel. As a result of this radial support, the donor ring or its axially expanded region can be produced from a small wall thickness, so that a simpler design of the markings can be achieved, for example, by using simpler punching and forming tools for producing the donor ring. Furthermore, the use of materials can be reduced. In special embodiments with donor rings produced from strip material and annularly curved, a connection such as hooking or welding of the ring ends of the donor ring can be dispensed with without the risk of a widening of the donor ring under the influence of centrifugal force.
Die radiale Abstützung des axial erweiterten Bereichs beispielsweise in Form des Ringbords erfolgt insbesondere in aus Guss hergestellten oder aus Schmiedeteilen gebildeten Schwungrädern durch spanende Bearbeitung des Schwungrads. Hierbei wird in einen Außenumfang des Schwungrads bevorzugt axial beabstandet zu dem axialen Anschlag zur axialen Sicherung des Geberrings eine Ringnut ausgenommen, in die der endseitige Ansatz des axial erweiterten Bereichs des Geberrings axial eingreift, so dass der auf diese Weise gebildete Ringbord den axialen Ansatz radial umgreift und eine radiale Anschlagfläche für den axial erweiterten Bereich des Geberrings bildet. Zur einfacheren Einbringung des axial erweiterten Bereichs in die Ringnut beziehungsweise radial innerhalb des Ringbords kann an dem Ringbord radial innen eine Einfuhrschräge vorgesehen sein.The radial support of the axially expanded region, for example in the form of the annular flange, takes place in particular in flywheels made of cast iron or formed from forgings by machining the flywheel. In this case, in an outer circumference of the flywheel preferably axially spaced apart from the axial stop for axial securing of the encoder ring an annular groove in which the end-side projection of the axially extended portion of the encoder ring engages axially, so that the annular rim formed in this way surrounds the axial extension radially and forms a radial stop surface for the axially enlarged portion of the encoder ring. For easier insertion of the axially extended portion in the annular groove or radially within the annular flange may be provided on the ring flange radially inward an import slope.
Die Erfindung wird anhand der in den
Die
Nach der spanenden Endbearbeitung des Schwungrads
Die
Die
Die
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Schwungradanordnung flywheel assembly
- 22
- Schwungrad flywheel
- 33
- Öffnung opening
- 44
- Reibfläche friction surface
- 55
- Zentrieröffnung centering
- 66
- Aufnahmefläche receiving surface
- 77
- Anlasserzahnkranz Starter gear
- 88th
- Geberring transmitter ring
- 8a8a
- Geberring transmitter ring
- 99
- radial nach innen erweiterter Bereich radially inwardly extended area
- 1010
- axial erweiterter Bereich axially extended area
- 10a10a
- axial erweiterter Bereich axially extended area
- 1111
- Markierung mark
- 11a11a
- Markierung mark
- 1212
- Ringbord ring board
- 1313
- Endbereich end
- 1414
- radialer Ansatz radial approach
- 1515
- Ringnut ring groove
- 1616
- Außenumfang outer periphery
- 1717
- Einfuhrschräge import slope
- 1818
- Stift pen
- 1919
- Ausnehmung recess
- 19a19a
- Ausnehmung recess
- 2020
- Ausnehmung recess
- 21 21
- Lasche flap
- 21a21a
- Lasche flap
- 2222
- Zahn tooth
- 2323
- Zahnlücke gap
- 23a23a
- Fenster window
- 2424
- Zahnlücke gap
- 24a24a
- Fenster window
- 2525
- axialer Anschlag axial stop
- 2626
- Ringfläche ring surface
- bb
- Abtastbereich scanning
- dd
- Drehachse axis of rotation
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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