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Die Erfindung betrifft eine Schwungscheibe zur Anordnung im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges umfassend ein Schwungmassenblech und einen Geberring mit über den Umfang verteilt angeordneten Markierungen.
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Schwungscheiben, dies betrifft auch Primärschwungscheiben bei Zweimassenschwungrädern, für Verbrennungsmotoren im Antriebsstrang von Kraftfahrzeugen weisen häufig einen Geberring auf. Der Geberring umfasst eine Vielzahl von Markierungen, die der Erfassung der Stellung der Schwungscheibe und damit der Kurbelwelle mittels eines optischen, induktiven oder kapazitiven Sensors dienen.
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Im Stand der Technik wird der Geberring zu dessen Befestigung mit dem Schwungrad vernietet. Das Vernieten erfordert einen großen axialen Bauraum durch die überstehenden Nietköpfe, zudem erfordert das Fügen beider separaten Teile einen zusätzlichen Fertigungsschritt. Ein weiterer Nachteil ist, das, der Geberring im Betrieb axial Wandern kann und dann das Gebersignal nicht korrekt lesbar sein kann.
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Eine Aufgabe der Erfindung ist es daher, die zuvor genannten Nachteile zu vermeiden, insbesondere bei der Anbindung eines Drehmomentwandlers mittels eines so genannten Drive Plate eine Lösung anzugeben, bei der die axiale Lage des Geberrings während des Betriebs axial nicht wandert.
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Dieses Problem wird durch eine Schwungscheibe nach Anspruch 1 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen, Ausgestaltungen oder Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
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Das oben genannte Problem wird insbesondere gelöst durch eine Schwungscheibe zur Anordnung im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges umfassend ein Schwungmassenblech und einen Geberring mit über den Umfang verteilt angeordneten Markierungen, wobei das Schwungmassenblech und der Geberring einteilig ausgebildet sind. Die beiden Teile sind also nicht einzeln gefertigt und dann gefügt, sondern sind ein einziges durchgehendes Bauteil ohne Fügestelle oder -naht. Das Schwungmassenblech ist eine sich im Wesentlichen radial zu einer Rotationsachse erstreckende Lochscheibe. Diese weist in einer Ausführungsform der Erfindung eine oder mehrere Kröpfungen auf. Das Schwungmasseblech umfasst also konzentrische Bereiche, die axial zueinander versetzt angeordnet sind und deren Übergang durch kegelförmige im Querschnitt also schräg verlaufende Bereiche gebildet wird. Dadurch kann der axiale Abstand zwischen der Befestigung an der Kurbelwelle und weiteren angeschlossenen Drehmomentübertragungsmitteln angepasst werden.
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Der Geberring ist in einer Ausführungsform der Erfindung ein sich im Wesentlichen axial zu der Rotationsachse erstreckender Hohlzylinder. Dieser weist eine Verzahnung auf, welche geschlossene oder offene Zähne umfasst.
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Das Schwungmassenblech und der Geberring weisen in einer Ausführungsform der Erfindung eine im Wesentlichen gleichmäßige Dicke auf. Fertigungsbedingt können einzelne Bereiche auch dünner oder dicker als der Großteil des Bleches ausgeführt sein, zum Beispiel, wenn durch Ziehen oder Tiefziehen einzelne Bereiche stark gestreckt werden.
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Das Schwungmassenblech weist in einer Ausführungsform der Erfindung mindestens eine Zentrierwarze an der dem Geberring abgewandten Seite auf. Die Zentrierwarze dient als Montagehilfe beim Verschweißen eines Zahnkranzes. Dabei können auch mehrere Zentrierwarzen vorhanden sein. Diese sind mit einem Stempel aus dem Schwungmassenblech herausgeprägt.
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Das Schwungmassenblech weist in einer Ausführungsform der Erfindung über den Umfang verteilt Bohrungen zur Anbindung von Abtriebsmitteln, beispielsweise für einen Drehmomentwandler eines Getriebeautomaten, auf. Die Bohrungen können eingestanzt sein.
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Ein Zahnkranz ist in einer Ausführungsform der Erfindung mittels zumindest einer an dem Schwungmassenblech angeordneten Zentrierwarze gegenüber dem Schwungmassenblech zentriert. Das Schwungmassenblech und der Zahnkranz sind in einer Ausführungsform der Erfindung miteinander verschweißt.
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Die Schwungscheibe weist in einer Ausführungsform der Erfindung mindestens ein Wuchtniet auf. Dazu kann eine Wuchtbohrung an geeigneter Stelle vorhanden sein und mit einem Wuchtniet geeigneter Masse zum Unwuchtausgleich versehen sein. Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigen:
- 1 ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Schwungscheibe in einer ersten räumlichen Ansicht,
- 2 das erste Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Schwungscheibe in einer Schnittdarstellung
- 3 das erste Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Schwungscheibe in einer zweiten räumlichen Ansicht,
- 4 ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Schwungscheibe in einer räumlichen Ansicht,
- 5 einen Schnitt durch eine erfindungsgemäße Schwungscheibe mit einem Anbindungsblech.
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1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Schwungscheibe 1 in einer räumlichen Darstellung. Die Schwungscheibe 1 ist im Wesentlichen rotationssymmetrisch zu einer Rotationsachse R. Die Rotationsachse R ist auch die Rotationsachse der Kurbelwelle des nicht dargestellten Verbrennungsmotors. Im Folgenden wird unter der axialen Richtung eine Richtung parallel zur Rotationsachse R verstanden, entsprechend wird unter der radialen Richtung eine Richtung senkrecht zur Rotationsachse R verstanden. Die Umfangsrichtung ist eine Drehung um die Rotationsachse R. Die Schwungscheibe 1 ist in Einbaulage im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges zwischen einer Kurbelwelle eines Verbrennungsmotors und einem Drehmomentwandler oder einer Fahrzeugkupplung angeordnet. Das von dem Verbrennungsmotor erzeugte Drehmoment wird über die Schwungscheibe 1 und den Drehmomentwandler über einen Getriebeautomaten bzw. die Fahrzeugkupplung über ein Schaltgetriebe und weiter über ein Differenzial und weitere Antriebswellen auf angetriebene Räder eines Kraftfahrzeuges übertragen.
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Die Schwungscheibe 1 umfasst ein Schwungmassenblech 2 und einen Geberring 3. Das Schwungmassenblech 2 ist eine sich im Wesentlichen radial bezüglich der Rotationsachse R erstreckende kreisförmige Lochscheibe. Die Lochscheibe kann Kröpfungen 4 aufweisen, wobei radial innerhalb und außerhalb der Kröpfung 4 liegende Teile des Schwungmassenblechs axial zueinander versetzt angeordnet sind. Der Begriff im Wesentlichen radial sich erstreckend schließt solche axialen Versetzungen begrifflich ein. Das Schwungmassenblech 2 weist im Bereich der Rotationsachse R eine Öffnung 5 auf. Rund um die Öffnung 5 sind Befestigungsbohrungen 6 auf einem Bohrungskreis 7 angeordnet. Die Befestigungsbohrungen 6 dienen der Befestigung der Schwungscheibe 1 mittels Schrauben an einer Kurbelwelle eines Verbrennungsmotors. Zusätzlich sind weitere Bohrungen 8 zur Aufnahme von Stiften, die die Winkellage der Schwungscheibe 1 gegenüber der Kurbelwelle definieren, in dem Schwungmassenblech 2 angeordnet. Am Außenumfang des Schwungmassenblechs 2 ragt der Geberring in axialer Richtung von dem Schwungmassenblech 2 ab. Der Geberring 3 ist einstückig mit dem Schwungmassenblech 2 verbunden, die Teile sind also aus einem Halbzeug gefertigt und nicht nachträglich gefügt. Schwungmassenblech 2 und Geberring 3 sind topfförmig ausgebildet, das Schwungmassenblech 2 und der Geberring 3 können beispielsweise durch Tiefziehen oder dergleichen gefertigt sein. Die Dicke t1 des Schwungmassenblechs 2 (in axialer Richtung abgesehen von der Kröpfung gemessen) und die Dicke t2 des Geberrings 3 in radialer Richtung gemessen sind im Wesentlichen gleich, es gilt t1=t2.
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Der Geberring 3 weist über den Umfang verteilte rechteckige Durchbrüche 8 auf, die eine geschlossene Verzahnung 9 bilden. Alternativ können die Durchbrüche auch wie in 4 gezeigt offene Durchbrüche 10 sein, die eine offene Verzahnung 11 bilden. Die Verzahnungen 9, 11 wirken mit einem optischen, kapazitiven oder induktiven elektrischen Geber zusammen, der ein elektrisches Signal generieren kann, das den Kurbelwellenwinkel des Verbrennungsmotors repräsentiert. Aus dem momentanen Kurbelwellenwinkel und dessen zeitlichen Ableitungen können Winkelstellung, Drehzahl und Drehbeschleunigung der Kurbelwelle beispielsweise durch ein Steuergerät zur Steuerung von Verbrennungsmotor und Antriebsstrang ermittelt und zur Steuerung derselben verwendet werden.
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Radial innerhalb des Geberrings 3 sind in dem Schwungmassenblech 2 über den Umfang verteilt Bohrungen 1 2 zur Anbindung von Abtriebsmitteln, beispielsweise einem Wandler, angeordnet. Im gezeigten Ausführungsbeispiel sind vier Bohrungen 12 über den Umfang gleichmäßig verteilt angeordnet..
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An der dem Geberring 3 abgewandten Seite ist an dem Schwungmassenblech 2 eine Zentrierwarze 13 angeordnet.. Es können auch zwei oder mehr Zentrierwarzen 13 über den Umfang verteilt angeordnet sein. Die Zenztrierwarze 13 ist, wie in 2 gezeigt, mittels eines Stempels aus der Oberfläche des Schwungmassenblechs 2 herausgedrückt. Die Zentrierwarze kann weist vorzugswese einen runden Querschnitt auf. Die Zentrierwarze 13 dient der Zentrierung eines Zahnkranzes 14, der wie in 5 gezeigt an dem Schwungmassenblech 2 angeordnet ist, insbesondere angeschweißt ist. Der Zahnkranz 14 weist eine Außenverzahnung 15 auf, in die in Einbaulage der Schwungscheibe 1 ein Ritzel eines elektrischen Anlassers eingespurt werden kann um den Verbrennungsmotor anzulassen.
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5 zeigt die Schwungscheibe 2 umfassend das Schwungmassenblech 2, das Geberrad 3 sowie den Zahnkranz 14. Mittels der nicht dargestellten Verschraubung mit der Kurbelwelle, die durch die Befestigungsbohrung 6 ragt, ist ein Anbindungsblech 15 (Flexblech) für einen im Antriebsstrang angeordneten Wandler, der der Schwungscheibe 2 im Momentenfluss nachfolgt, an der Schwungscheibe 2 befestigt. Das Anbindungsblech 15 umfasst einen lochscheibenförmigen Befestigungsbereich 16, von dem nach außen ein kegelstumpfförmiger Verbindungsbereich 17 in einen wiederum lochscheibenförmigen Anbindungsbereich 18 übergeht. Der Anbindungsbereich 18 trägt Anbindungsmittel 19, die ggf. in die Bohrungen 12 ragen und an der Übertragung eines Drehmomentes von der Schwungscheibe 1 auf den Drehmomentwandler beteiligt sind.
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An dem Schwungmassenblech 2 ist an geeigneter Stelle ein Wuchtniet 20 in einer Wuchtbohrung angeordnet, der dem Ausgleich einer Unwucht dient. Die Bohrung kann an einer passenden Stelle eingestanzt oder gebohrt sein, wobei durch einen Wuchtlauf nach Zusammenbau der Schwungscheibe 1 eine passende Masse für den Wuchtniet 20 ermittelt wird und dieser mit dem Schwungmassenblech 2 vernietet wird.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Schwungscheibe
- 2
- Schwungmassenblech
- 3
- Geberring
- 4
- Kröpfung
- 5
- Öffnung
- 6
- Befestigungsbohrung
- 7
- Bohrungskreis
- 8
- geschlossener Durchbruch
- 9
- geschlossene Verzahnung
- 10
- offener Durchbruch
- 11
- offene Verzahnung
- 12
- Bohrung zur Anbindung Wandler o. ä.
- 13
- Zentrierwarze
- 14
- Zahnkranz
- 15
- Anbindungsblech
- 16
- Befestigungsbereich
- 17
- Verbindungsbereich
- 18
- Anbindungsbereich
- 19
- Anbindungsmittel
- 20
- Wuchtniet
