-
EINBEZIEHUNG DURCH BEZUGNAHME
-
Die folgenden Dokumente sind in ihrer Gesamtheit durch Bezugnahme hierin aufgenommen: Provisorische US-Patentanmeldung 61/986 448, eingereicht am 30. April 2014.
-
GEBIET DER ERFINDUNG
-
Die vorliegende Erfindung betrifft das Gebiet der Kurbelwellendämpfer. Insbesondere betrifft die Erfindung einen Kurbelwellendämpfer mit verringerter axialer Länge, der in Verbindung mit einem Verbrennungsmotor verwendet werden kann, um die Kraft zu dem Getriebe zu übertragen.
-
HINTERGRUND
-
Zur Verringerung des Kraftstoffverbrauchs haben die Automobilkonstrukteure ihre Anstrengungen in letzter Zeit auf die Verringerung des Gewichts und der Abmessungen verschiedener Komponenten, darunter des Antriebsstrangs, gerichtet. Eine Verbesserung hat dazu geführt, dass Zusatzantriebe von der Vorderseite eines Motors entfernt wurden und nun durch einen Hilfsantrieb des Getriebes angetrieben werden. Dadurch konnte die Gesamtlänge des Antriebsstrangs verringert werden, da diese Hilfsantriebe nunmehr durch einen Nebenantrieb des Getriebes angetrieben werden.
-
Es wäre wünschenswert, eine weitere Verringerung des Antriebsstrangs bereitzustellen. Es wäre auch wünschenswert, einen Kurbelwellendämpfer mit verringerter axialer Länge bereitzustellen, der in Verbindung mit verschiedenen Antriebswellen verwendet werden kann, um antriebsseitige Drehmomentschwankungen zu absorbieren oder anderweitig zu beseitigen und Drehmomentschwankungen auf der Abtriebsseite zu verringern.
-
KURZDARSTELLUNG
-
Gemäß einem Aspekt wird eine Kurbelwellendämpferbaugruppe bereitgestellt. Die Baugruppe enthält eine Antriebsscheibe, die an einer Kurbelwelle angebracht werden kann, oder eine andere Antriebswelle. Ein erster sich über den Umfang hinweg erstreckender Elastomerring ist mit einer axialen Fläche der Antriebsscheibe verbunden.
-
Es wird ein Schwungring bereitgestellt, der auch eine axiale Fläche enthält, die mit dem ersten Elastomerring verbunden ist. Mit dem Schwungring kann ein Antriebselement verbunden oder gekoppelt sein, um ein Drehmoment von der Antriebsscheibe zu einem weiteren Bauteil im Antriebsstrang zu übertragen. Zum Beispiel kann der Schwungring mit einer Riemenscheibe, einem Drehmomentwandler oder einem anderen Übertragungsbauteil verbunden sein, um zum Beispiel ein Drehmoment von einer Kurbelwelle zu einer weiteren Antriebskomponente oder über die Riemenscheibe zu einem separaten Nebenantrieb zu übertragen.
-
Vorzugsweise sind in der Antriebsscheibe und/oder dem Schwungring in einem Verbindungsbereich des Elastomerrings Löcher, Vertiefungen oder Lücken angebracht. Dadurch kann eine starke mechanische Verbindung zwischen dem Elastomerring und der Antriebsscheibe hergestellt werden.
-
Vorzugsweise ist der Elastomerring an die Antriebsscheibe und den Schwungring vulkanisiert, angeklebt und/oder angeheftet.
-
Gemäß einer weiteren Verbesserung der Erfindung enthält die Antriebsscheibe Positionierzungen, die an einer inneren radialen Fläche des ersten Elastomerrings anliegen. Ferner kann die Antriebsscheibe Zentrierzungen für den Schwungring enthalten. Bei der Antriebsscheibe handelt es sich vorzugsweise um ein gelochtes oder gestanztes Blechteil, und die Positionierzungen und Zentrierzungen können während des Bildens der Antriebsscheibe ausgestanzt werden.
-
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist je nach dem zu übertragenden Drehmoment eine Stützplatte mit der Antriebsscheibe verbunden. Ein zweiter sich über den Umfang hinweg erstreckender Elastomerring ist mit einer von dem ersten Elastomerring aus gegenüberliegenden axialen Fläche des Schwungrings verbunden. Der zweite Elastomerring ist auch mit einer axialen Fläche des Stützrings auf einer vom Schwungring aus gegenüberliegenden Fläche verbunden.
-
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform sind der erste und der zweite Elastomerring durch eine vulkanisierte, geklebte oder geheftete Verbindung mit der Antriebsscheibe, dem Schwungring und der Stützplatte verbunden.
-
Vorzugsweise kann die Stützplatte auch Positionierzungen enthalten, die an einer Innenseite des zweiten Elastomerrings anliegen. Diese Stützplatte kann je nach der einzelnen Konfiguration auch Zentrierzungen für den Schwungring enthalten. Bei der Stützplatte handelt es sich vorzugsweise um ein gestanztes Blechteil, und die Zentrierzungen können während des Stanzprozesses gebildet werden.
-
Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Kurbelwellendämpfer für einen Rotationsantrieb bereitgestellt, der eine Antriebsscheibe zum Anbringen an eine Antriebswelle sowie einen sich über den Umfang hinweg erstreckenden Elastomerring enthält, der mit einer axialen Fläche der Antriebsscheibe verbunden ist. Es wird ein Schwungring bereitgestellt, der eine mit dem ersten Elastomerring verbundene axiale Fläche aufweist, und ein Antriebsbauteil ist mit dem Schwungring verbunden. In der vorliegenden Erfindung wird ein Kurbelwellendämpfer mit verringerter axialer Länge bereitgestellt, der in Verbindung mit verschiedenen Antriebstypen verwendet werden kann, um Drehimpulse oder Schwankungen der Winkelgeschwindigkeit im Antrieb auszugleichen oder zu absorbieren, sodass diese Drehimpulse nicht durch das angetriebene Bauteil übertragen werden.
-
In der vorliegenden Erfindung ist der Elastomerring vorzugsweise an die Antriebsscheibe und den Schwungring vulkanisiert, angeklebt oder anderweitig angeheftet.
-
Bei dem angetriebenen Bauteil kann es sich zum Beispiel um eine Riemenscheibe, einen Drehmomentwandler, ein Zahnrad oder ein anderes angetriebenes Bauteil handeln.
-
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
-
Die obige Kurzdarstellung sowie die detaillierte Beschreibung sind am besten in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen verständlich, die eine bevorzugte auf der Erfindung zeigen. In den Zeichnungen ist:
-
1 eine Querschnittsansicht durch eine erste Ausführungsform eines Kurbelwellendämpfers gemäß der vorliegenden Erfindung.
-
2 eine Querschnittsansicht eines Kurbelwellendämpfers gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung.
-
3 eine Ansicht entlang der Schnittlinie 3-3 in 2, die einen Teil einer axialen Fläche der Stützplatte zeigt.
-
4 eine entgegengesetzte axiale Ansicht von 3 entlang der Schnittlinie 4-4 in 2, die einen Teil einer gegenüberliegenden axialen Fläche der Antriebsscheibe zeigt.
-
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSARTEN
-
Bestimmte Begriffe werden in der folgenden Beschreibung nur aus praktischen Gründen verwendet und sind nicht als Einschränkung zu verstehen. Die Wörter „vordere”, „hintere”, „obere” und „untere” bezeichnen Richtungen in den Zeichnungen, auf die Bezug genommen wird. Die Wörter „innerhalb” und „außerhalb” bezeichnen Richtungen auf die Teile hinzu und von diesen weg, auf die in den Zeichnungen Bezug genommen wird. Diese Begriffe und Begriffe ähnlicher Bedeutung dienen bei Bezugnahme auf die Zeichnungen der einfacheren Beschreibung und sind nicht als Einschränkung zu verstehen. Der Begriff „axial” betrifft eine Richtung entlang einer Achse einer Welle oder eines ähnlichen Objekts. Bei einer Bezugnahme auf eine Aufzählung von Objekten sind unter „a, b, und/oder c” (wobei a, b und c die aufgezählten Objekte sind) jedes einzelne der Objekte a, b oder c oder Kombinationen derselben zu verstehen.
-
Für Bauteile der Erfindung, die identisch sind oder denen identische Aufgaben zukommen, werden identische Bezugssymbole verwendet. Die veranschaulichten Ausführungsformen stellen lediglich Beispiele dafür dar, wie die Einheit gemäß der Erfindung ausgestattet sein kann. Sie stellen keine definitive Einschränkung der Erfindung dar.
-
1 zeigt nunmehr eine Kurbelwellendämpferbaugruppe 10 gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung. Der Kurbelwellendämpfer 10 enthält eine Antriebsscheibe 20, die mittels einer Befestigungsschraube 14 an einer Kurbelwelle 12 angebracht ist. Ein erster sich über den Umfang hinweg erstreckender elastischer Ring 44 ist mit einer axialen Fläche der Antriebsscheibe 20 verbunden. Ein Schwungring 40 mit einer ersten axialen Fläche ist durch die erste axiale Fläche mit dem ersten Elastomerring 44 verbunden. Eine Stützplatte 30 ist vorzugsweise mittels Befestigungselementen wie beispielsweise Nieten 36 mit der Antriebsscheibe 20 verbunden. Ein zweiter sich über den Umfang hinweg erstreckender Elastomerring 46 ist mit einer zweiten axialen Fläche des Schwungrings 40 verbunden, die der ersten axialen Fläche des Schwungrings 40 und dem ersten Elastomerring 44 gegenüberliegt. Der zweite Elastomerring 46 ist an einer dem Schwungring 40 gegenüberliegenden Fläche mit einer axialen Fläche der Stützplatte 30 verbunden.
-
Vorzugsweise bestehen der erste und der zweite Elastomerring 44, 46 aus Kautschuk, synthetischem Kautschuk oder einem anderen geeigneten elastomeren Material. Die Elastomerringe 44, 46 sind an die Antriebsscheibe 20 sowie die Stützplatte 30 und den Schwungring 40 vulkanisiert, geklebt und/oder angeheftet.
-
Die Antriebsscheibe 20 enthält vorzugsweise Positionierzungen 24, die an einer inneren radialen Fläche des ersten Elastomerrings 44 anliegen. Vorzugsweise wird eine Vielzahl von Positionierungszungen 24 bereitgestellt, die auf der Antriebsscheibe 20 über den Umfang hinweg voneinander beabstandet sind. Zum Beispiel können acht Positionierzungen 24 in gleichem Abstand voneinander angeordnet sein. Die Antriebsscheibe 20 enthält vorzugsweise auch Zentrierzungen 22, die an einer Stirnfläche der Kurbelwelle 12 anliegen, um den Kurbelwellendämpfer 10 auf der Kurbelwelle zu zentrieren. Vorzugsweise wird auch eine Vielzahl von Zentrierzungen 22 bereitgestellt, die über den Umfang hinweg voneinander beabstandet sind.
-
Die Stützplatte 30 kann auch Positionierungszungen 34 enthalten, die radial an einer Innenseite des zweiten Elastomerrings 46 anliegen. Die Stützplatte 30 kann auch Zentrierzungen 32 für den Schwungring 40 enthalten. Vorzugsweise sind auf der Stützplatte 30 über den Umfang hinweg eine Vielzahl der Positionierzungen 34 sowie eine Vielzahl der Zentrierzungen 32 voneinander beabstandet.
-
Vorzugsweise handelt es sich bei der Antriebsscheibe 20 um ein gelochtes oder gestanztes Blechteil. Auch bei der Stützplatte 30 handelt es sich vorzugsweise um ein gelochtes oder gestanztes Blechteil. Die Zentrierzungen 32 sowie die Positionierzungen 24, 34 werden vorzugsweise während des Loch- oder Stanzprozesses der Antriebsscheibe 20 sowie der Stützplatte 30 gebildet.
-
Bei Verwendung dieser Anordnung ist der Schwungring 40 zwischen den beiden Elastomerringen 44, 46 eingeschlossen. Die Antriebsscheibe 20 und die Stützplatte 30 sind vorzugsweise mittels Nieten 36 zusammengenietet, die eine Vorspannung auf die Elastomerringe 44, 46 ausüben und den Schwungring einklemmen. Die Positionierzungen 24, 34 und die Zentrierzungen 32 für den Schwungring sorgen für eine leichtere Montage des Kurbelwellendämpfers 10, und die Zentrierzungen 22 für die Kurbelwelle erleichtern den Einbau. Aufgrund dieser Konstruktion unter Verwendung der Elastomerringe 44, 46 weist der gesamte Kurbelwellendämpfer 10 eine geringere axiale Länge als die bekannten Kurbelwellendämpfer nach dem Stand der Technik auf. Der Schwungring 40 kann mit einem gestrichelt dargestellten angetriebenen Bauteil verbunden sein, bei dem es sich um eine Riemenscheibe, einen Drehmomentwandler oder ein anderes Übertragungsbauteil handeln kann.
-
Die 2 bis 4 zeigen eine zweite Ausführungsform eines Kurbelwellendämpfers 110. Bei der zweiten Ausführungsform des Kurbelwellendämpfers 110 handelt es sich um eine vereinfachte Ausführungsform, bei der der Kurbelwellendämpfer 110 die Antriebsscheibe 120 mit einem sich über den Umfang hinweg erstreckenden Elastomerring 144 enthält, der mit einer axialen Fläche der Antriebsscheibe 120 verbunden ist. Es wird ein Schwungring 140 bereitgestellt, der eine mit dem Elastomerring 144 verbundene axiale Fläch aufweist. Mit dem Schwungring 140 kann dann ein angetriebenes Bauteil verbunden werden. Gemäß dieser Ausführungsform ist der Elastomerring 144 sowohl mit der Stützplatte 120 als auch dem Schwungring 140 durch Vulkanisieren, Kleben und/oder Anheften verbunden.
-
Vorzugsweise enthält die Antriebsscheibe 120 Zentrierzungen 122, die vorzugsweise auf der Antriebsscheibe 120 über den Umfang hinweg voneinander beabstandet sind, damit sie mit einer Antriebswelle wie beispielsweise der in 1 gezeigten Kurbelwelle 12 verbunden werden kann. Außerdem enthält die Antriebsscheibe 120 Zentrierzungen 132 für den Schwungring 140 sowie Positionierzungen 124 für den Elastomerring 144. Diese Zungen werden vorzugsweise während des Stanz- und Lochprozesses in der Antriebsscheibe 120 gebildet, der zum Bilden der Antriebsscheibe 120 verwendet wird.
-
In den 3 und 4 wird im Einzelnen gezeigt, dass Löcher 138 vorzugsweise in dem Verbindungsbereich mit dem Elastomerring 144 in die Antriebsscheibe 120 gestanzt werden. Außerdem werden Löcher 142 vorzugsweise auch in einem Verbindungsbereich mit dem Elastomerring 144 in den Schwungring gestanzt. Diese Löcher können die Form von Durchgangslöchern, Vertiefungen oder anderen Lücken haben und werden dafür genutzt, eine starke mechanische Verbindung zwischen dem Elastomerring und der Antriebsscheibe 120 und dem Schwungring 140 zu gewährleisten. Dies ist besonders bevorzugt, wenn es sich bei dem Elastomerring um einen vulkanisierten Kautschukring handelt und vulkanisiertes Material in und/oder durch die Löcher 138, 142 fließt, um eine sichere Verbindung bereitzustellen.
-
Die Löcher in der Antriebsscheibe 120 und im Schwungring 140 können in Verbindung mit der ersten Ausführungsform verwendet werden sowie eine feste Verbindung zwischen den Elastomerringen 44, 46 und der Antriebsscheibe 20, der Stützplatte 30 und dem Schwungring 40 bereitstellen.
-
Gemäß der ersten bevorzugten Ausführungsform können die Elastomerringe 44, 46 aus geeigneten natürlichen oder synthetischen Elastomeren mit den gewünschten Eigenschaften für die betreffende Anwendung hergestellt werden, wobei die Dicke je nach dem zu übertragenden Drehmoment und anderen Faktoren variiert. Eine Dicke im Bereich von 2 bis 3 mm wird als geeignet angesehen; es können jedoch auch andere Dicken verwendet werden. Dadurch wird die Funktion des Kurbelwellendämpfers mit einer verringerten Gesamtdicke ausgestattet, da sie auf die Verwendung von Schraubenfedern verzichtet und auf den Elastomerringen beruht, die mit den axialen Flächen sowohl der Antriebsscheibe 20, der Stützplatte 30 als auch des Schwungrings 40 verbunden sind.
-
Gemäß der zweiten bevorzugten Ausführungsform wird der Elastomerring 144 vorzugsweise auch aus geeigneten natürlichen oder synthetischen Elastomeren hergestellt. Auch die Dicke des Elastomerrings 144 kann je nach dem zu übertragenden Drehmoment und anderen Faktoren variieren. Eine Dicke im Bereich von 2 bis 4 mm wird als geeignet angesehen; es können jedoch auch andere Dicken verwendet werden. Diese Anordnung bewirkt auch eine verringerte axiale Dicke.
-
Nach dieser detaillierten Beschreibung der vorliegenden Erfindung ist dem Fachmann einsichtig und offensichtlich, dass daran viele Änderungen vorgenommen werden können, von denen nur einige wenige in der detaillierten Beschreibung der Erfindung dargelegt wurden, ohne die darin umgesetzten erfindungsgemäßen Konzepte und Grundgedanken zu verändern. Es ist auch einsichtig, dass zahlreiche Ausführungsformen möglich sind, die nur einen Teil der bevorzugten Ausführungsform beinhalten und die darin umgesetzten erfindungsgemäßen Konzepte und Grundgedanken in Bezug auf diese Teile nicht verändern. Die vorliegende Ausführungsform und wählbare Konfigurationen sind deshalb in jeder Beziehung als beispielhaft und/oder anschaulich und nicht als Einschränkung anzusehen, wobei der Schutzumfang der Erfindung nicht durch die obige Beschreibung, sondern durch die beiliegenden Ansprüche festgelegt ist und deshalb alle alternativen Ausführungsformen und Änderungen an dieser Ausführungsform innerhalb der Bedeutung und des Auslegungsbereichs der Ansprüche liegen und durch diese erfasst werden.
