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Technischer Bereich
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Drehmomentbegrenzer, der in Fahrzeugübertragungseinheiten einsetzbar ist und eine erste Abdeckung, eine zweite Abdeckung, die mit der ersten Abdeckung verbunden ist, und eine Reibungseinheit hat, die zwischen der zweiten Abdeckung und der ersten Abdeckung vorgesehen ist.
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Stand der Technik
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Die Übertragung eines zu hohen Drehmoments auf das Getriebe führt in motorisierten Fahrzeugen zu Fehlfunktionen verschiedener Übertragungselemente wie Zahnräder. Um dieses Problem zu beseitigen, werden Drehmomentbegrenzungsmechanismen eingesetzt.
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Bei einigen der bekannten Lösungen wird das gesamte System angehalten, um eine Beschädigung des Mechanismus durch ein hohes Drehmoment zu verhindern. Bei einer anderen in der Technik bekannten Methode gleitet, wenn das Drehmoment ein vorbestimmtes Niveau erreicht, ein vorgesehenes Reibungselement mit Reibbelag, wenn das übertragene Drehmoment den gewünschten Wert erreicht.
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Drehmomentbegrenzer werden insbesondere in Hybridfahrzeugen eingesetzt, und Drehmomentbegrenzer haben eine Druckplatte zwischen den beiden Abdeckungen. Eine Druckfeder, die auf einer Seite der Druckplatte vorgesehen ist, sorgt dafür, dass eine Reibungsplatte, die auf der anderen Seite der Druckplatte vorgesehen ist, zwischen der Druckplatte und den Abdeckungen festgespannt wird. Dank dieser Struktur drehen sich bei Drehung der Reibungsplatte um die Mittelachse des Drehmomentbegrenzers auch die beiden Abdeckungen. Wenn außerdem das von der Reibungsplatte auf die Abdeckungen übertragene Drehmoment einen vorbestimmten Wert überschreitet, wird die Verlagerung der Abdeckungen relativ zur Reibungsplatte möglich.
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In Drehmomentbegrenzern werden bei der Befestigung der Abdeckungen aneinander Verfahren wie Zahn- und Nutverbindungen sowie eingeklinkte Verbindungen oder Schraubverbindungen eingesetzt. Solche Methoden haben folgende Nachteile in Bezug auf Verwendung und Herstellung:
- - Es müssen Sicherheitsvorkehrungen getroffen werden, um ein selbsttätiges Lösen der Verbindung zu verhindern,
- - Die Schraube hat keine Zentriereigenschaft,
- - Es besteht die Gefahr des Bruchs durch die Wirkung von Kerben,
- - Bei der Umwandlung der Vorwärtsbewegung in eine Rotationsbewegung geht Zeit verloren.
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Infolgedessen ist wegen all der oben genannten Probleme eine Verbesserung auf dem entsprechenden technischen Gebiet erforderlich.
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Kurzbeschreibung der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Drehmomentbegrenzer, um die oben genannten Nachteile zu beseitigen und dem entsprechenden technischen Gebiet neue Vorteile zu verschaffen.
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Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines Drehmomentbegrenzers, dessen Montage vereinfacht ist.
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Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Drehmomentbegrenzer mit verlängerter Lebensdauer zur Verfügung zu stellen.
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Um alle oben genannten Aufgaben und die Aufgaben, die aus der detaillierten Beschreibung unten abzuleiten sind, zu lösen, liefert die vorliegende Erfindung einen Drehmomentbegrenzer, der in Fahrzeugübertragungseinheiten einsetzbar ist und eine erste Abdeckung, eine zweite Abdeckung, die mit der ersten Abdeckung verbunden ist, und eine Reibungseinheit hat, die zwischen der zweiten Abdeckung und der ersten Abdeckung vorgesehen ist. Dementsprechend besteht die Verbesserung der vorliegenden Erfindung darin, dass mehrere Befestigungselemente vorgesehen sind, um eine Verbindung der ersten Abdeckung mit der zweiten Abdeckung zu schaffen, wobei das Befestigungselement mindestens eine Erstreckung, die an mindestens einer der ersten Abdeckung und der zweiten Abdeckung vorgesehen ist, und eine Einhausung umfasst, das an der anderen der ersten Abdeckung und der zweiten Abdeckung vorgesehen ist, wobei diese Erstreckung fest in der Einhausung positioniert ist. Auf diese Weise wird die Verbindung der ersten Abdeckung und der zweiten Abdeckung miteinander durch plastische Verformung hergestellt, ohne dass ein Verbindungselement erforderlich ist.
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In einer möglichen Ausführungsform der Erfindung ist die Erstreckung unmittelbar auf mindestens einer der ersten Abdeckung und der zweiten Abdeckung vorgesehen und die Einhausung ist unmittelbar auf der anderen der ersten Abdeckung und der zweiten Abdeckung vorgesehen. Auf diese Weise sind die Abdeckung, auf der die Erstreckung angebracht ist, und die Abdeckung, auf der die Einhausung angebracht ist, ineinander eingerückt.
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In einer anderen möglichen Ausführungsform der Erfindung weisen die erste Abdeckung und die zweite Abdeckung eine Verbindungsfläche auf, wobei die genannten Abdeckungen einander in einer Ebene berühren, die orthogonal zur Drehachse des Drehmomentbegrenzers liegt. Auf diese Weise sind die Abdeckungen, die durch ihre Verbindungsflächen ineinander greifen, untrennbar miteinander verbunden.
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In einer anderen möglichen Ausführungsform der Erfindung umfasst die Erstreckung ein Erstreckungsende und ist in einer Form vorgesehen, die sich zum Erstreckungsende hin verbreitert, und die Einhausung ist in einer Form vorgesehen, die sich von der Verbindungsfläche zur gegenüberliegenden Seite der Verbindungsfläche hin verbreitert. Wenn also eine Kraft ausgeübt wird, um die Erstreckung von der Einhausung zu trennen, wird die Trennung mittels Aufliegen von der Erstreckung und der Einhausung durch die Verbindungsflächen verhindert.
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Bei einer anderen möglichen Ausführungsform der Erfindung wird das Ende der Erstreckung in die Einhausung eingesetzt. Dessen Verbindung erfolgt somit durch plastische Verformung, die am Ende der Erstreckung vorzusehen ist.
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Bei einer anderen möglichen Ausführungsform der Erfindung werden die erste Abdeckung und die zweite Abdeckung aus einer Metallplatte gepresst und geformt. Auf diese Weise kann die Metallplatte, die unter hoher Kraft verformt wird, Widerstand gegen die Kraft zeigen, der sie während des Betriebs des Drehmomentbegrenzers ausgesetzt ist.
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In einer anderen möglichen Ausführungsform der Erfindung besteht das Befestigungselement aus einer Vielzahl von Erstreckungen und einer Vielzahl von Einhausungen, wobei mindestens eine der Erstreckungen auf der ersten Abdeckung vorgesehen ist und eine Einhausung, die mit dieser Erstreckung agiert, auf der zweiten Abdeckung vorgesehen ist, wobei mindestens eine der Erstreckungen auf der zweiten Abdeckung vorgesehen ist und eine Einhausung, die mit dieser Erstreckung agiert, auf der ersten Abdeckung vorgesehen ist. Indem Erstreckungs- und Einhausungsformen getrennt auf der ersten Abdeckung und auf der zweiten Abdeckung vorgesehen sind, wird somit den Kräften, die in entgegengesetzten Richtungen wirken, mehr Widerstand entgegengesetzt.
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In einer anderen möglichen Ausführungsform der Erfindung werden die Einhausung und die Erstreckung durch Aneinandernieten ohne zusätzliches Teil hergestellt. So werden die erste Abdeckung und die zweite Abdeckung miteinander verbunden, ohne dass bei der Herstellung ein zusätzliches Verbindungselement verwendet wird.
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In einer anderen möglichen Ausführungsform der Erfindung sind die Erstreckung und die Einhausung auf der ersten Abdeckung und der zweiten Abdeckung vorgesehen, und die Einhausung ist in der Form eines Loches mit offenem Ende vorgesehen, und die Erstreckung ist so gestaltet, dass sie in die Einhausung eingesetzt werden kann, und die sich erweiternde Form der Erstreckung wird durch Verformung der Erstreckung mittels einer Presskraft erreicht, die auf die Erstreckung ausgeübt wird, nachdem die Erstreckung in die Einhausung eingesetzt wurde. Auf diese Weise verformt sich die Erstreckung in der Einhausung und sorgt für die Verbindung der beiden Abdeckung miteinander.
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In einer anderen möglichen Ausführungsform der Erfindung hat der Drehmomentbegrenzer eine erste Abdeckung, eine zweite Abdeckung, die mit der ersten Abdeckung und mit einer Reibungseinheit verbunden ist, eine Verbindungsfläche, die jeweils in der ersten Abdeckung und in der zweiten Abdeckung in einer in Bezug auf die Drehachse des Drehmomentbegrenzers orthogonalen Ebene vorgesehen ist, wobei das Montageverfahren die folgenden Schritte umfasst:
- - Bereitstellen einer ersten Abdeckung, einer zweiten Abdeckung und einer Reibungseinheit,
- - Positionierung der Reibungseinheit zwischen der ersten Abdeckung und der zweiten Abdeckung,
- - Platzieren der Verbindungsfläche der ersten Abdeckung gegen die Verbindungsfläche der zweiten Abdeckung,
- - Umformen von mindestens einer der ersten Abdeckung und der zweiten Abdeckung in einer Weise, die ein Halteteil bildet, wobei das Halteteil und ein weiteres Halteteil in einer Weise zusammenpassen, die eine Befestigung der ersten Abdeckung und der zweiten Abdeckung aneinander ermöglicht.
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Auf diese Weise wird bei der Herstellung des Drehmomentbegrenzers eine widerstandsfähige Struktur mit langer Lebensdauer ohne Verwendung eines zusätzlichen Verbindungselements erreicht.
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In einer anderen möglichen Ausführungsform der Erfindung umfasst der Drehmomentbegrenzer mindestens eine Erstreckung, die auf mindestens einer der ersten Abdeckung und der zweiten Abdeckung vorgesehen ist, und eine Einhausung, die auf mindestens einer anderen der ersten Abdeckung und der zweiten Abdeckung vorgesehen ist, wobei das Montageverfahren einen Nietschritt umfasst, und die Einhausung, die Erstreckung und die Halteteile und das andere Halteteil werden während der Anwendung des Nietverfahrens aneinander ohne irgendein zusätzliches Teil erhalten, wobei das Werkzeug des Verfahrens zum Nieten aneinander ohne irgendein zusätzliches Teil so konfiguriert ist, dass es das Halteteil und das andere Halteteil auf der Erstreckung bzw. in der Einhausung formt.
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In einer anderen möglichen Ausführungsform der Erfindung umfasst der Drehmomentbegrenzer mindestens eine Erstreckung, die auf mindestens einer der ersten Abdeckung und der zweiten Abdeckung vorgesehen ist, und eine Einhausung, die auf mindestens einer anderen der ersten Abdeckung und der zweiten Abdeckung vorgesehen ist, und die Einhausung und die Erstreckung sind auf der ersten Abdeckung und der zweiten Abdeckung ausgebildet, und das Montageverfahren umfasst den Schritt des Einsetzens der Erstreckung in die Einhausung vor der Platzierung der Verbindungsfläche der ersten Abdeckung an der Verbindungsfläche der zweiten Abdeckung, und der Verformungsschritt ist der Schritt des Zusammendrückens der Erstreckung; und somit wird das an der Erstreckung vorgesehene Halteteil komplementär zu dem anderen im Inneren der Einhausung ausgebildeten Halteteil ausgeformt.
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Figurenliste
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- In 1 ist eine repräsentative perspektivische Ansicht des Gegenstands Drehmomentbegrenzer dargestellt.
- In 2 ist ein repräsentativer Querschnitt dargestellt, der den Zustand vor der Montage der ersten Abdeckung und der zweiten Abdeckung mit Hilfe der Hämmermethode im Drehmomentbegrenzer zeigt.
- In 3 ist ein repräsentativer Querschnitt dargestellt, der den Zustand nach dem Zusammenbau der ersten Abdeckung und der zweiten Abdeckung mit Hilfe der Hämmermethode im Drehmomentbegrenzer zeigt.
- In 4 ist ein repräsentativer Querschnitt dargestellt, der die Anwendung der Nietmethode auf das Befestigungselement ohne zusätzliches Teil im Drehmomentbegrenzer zeigt.
- In 5 ist eine repräsentative schematische Ansicht dargestellt, die die Anwendung der Nietmethode auf das Befestigungselement ohne zusätzliches Teil im Drehmomentbegrenzer zeigt.
- In 6 ist ein repräsentativer Querschnitt durch einen Drehmomentbegrenzer nach dem Stand der Technik dargestellt.
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Detaillierte Beschreibung der Erfindung
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In dieser ausführlichen Beschreibung wird der Gegenstand des Drehmomentbegrenzers (10) anhand von Beispielen ohne einschränkende Wirkung erläutert, nur um den Gegenstand verständlicher zu machen.
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Wie in 1 zu sehen ist, hat der betreffende Drehmomentbegrenzer (10) eine erste Abdeckung (20), eine zweite Abdeckung (30), die mit der ersten Abdeckung (20) verbunden ist, und eine Reibungseinheit (60), die zwischen der zweiten Abdeckung (30) und der ersten Abdeckung (20) vorgesehen ist. Darüber hinaus haben sowohl die erste Abdeckung (20) als auch die zweite Abdeckung (30) eine Verbindungsfläche (44), die in einer Ebene vorgesehen ist, die orthogonal zur Drehachse des Drehmomentbegrenzers (10) verläuft.
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Die Reibungseinheit (60) hat eine Druckplatte (61), die zwischen der ersten Abdeckung (20) und der zweiten Abdeckung (30) vorgesehen ist. Eine Druckfeder (62), die auf einer Seite der Druckplatte (61) vorgesehen ist, sorgt für das Festspannen einer Reibungsplatte (63), die auf der anderen Seite der Druckplatte (61) vorgesehen ist, zwischen der Druckplatte (61) und der ersten Abdeckung (20). Dank dieser Struktur drehen sich bei Drehung der Reibungsplatte (63) um die Mittelachse des Drehmomentbegrenzers (10) auch die erste Abdeckung (20) und die zweite Abdeckung (30). Wenn außerdem das von der Reibungsplatte (63) auf die erste Abdeckung (20) und auf die zweite Abdeckung (30) übertragene Drehmoment einen vorbestimmten Wert überschreitet, ist es möglich, dass sich die erste Abdeckung (20) und die zweite Abdeckung (30) relativ zur Reibungsplatte (63) verlagern. Somit ist es möglich, das übertragene Drehmoment zu begrenzen.
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In den 2, 3, 4 und 5 sind die Detailansichten der Erstreckung (42) und der Einhausung (41) der möglichen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung dargestellt. Nach diesen Ausführungsformen befindet sich mindestens eine Einhausung (41) auf der ersten Abdeckung (20) und/oder der zweiten Abdeckung (30). Die Erstreckung (42), die in die Einhausung (41) eingesetzt ist, ist der Form der Einhausung (41) entsprechend geformt. Genauer gesagt ist die Einhausung (41) so geformt, dass sie eine vorbestimmte Form hat. Die Erstreckung (42) ist in erster Linie so gestaltet, dass sie eine Form hat, die in die Einhausung (41) eintreten kann.
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In der 2 ist ein repräsentativer Querschnitt eines Drehmomentbegrenzers (10) dargestellt, der den Zustand der ersten Abdeckung (20) und der zweiten Abdeckung (30) vor dem Zusammenbau durch das Hämmerverfahren zeigt. Beim Hämmerverfahren sind die Verbindungsflächen (44) der ersten Abdeckung (20) und der zweiten Abdeckung (30) einander zugeordnet. Die auf der ersten Abdeckung (20) und/oder der zweiten Abdeckung (30) positionierte Erstreckung (42) wird mit der auf der ersten Abdeckung (20) und/oder der zweiten Abdeckung (30) positionierten Einhausung (41) in Eingriff gebracht. In 3 ist ein repräsentativer Querschnitt des Drehmomentbegrenzers (10) dargestellt, der den Zustand der ersten Abdeckung (20) und der zweiten Abdeckung (30) nach der Montage mittels Hämmerverfahren zeigt. Dementsprechend wird, während sich die Erstreckung (42) in der Einhausung (41) befindet, an mindestens einem Erstreckungsende (43), das an einer Seite der Erstreckung (42) vorgesehen ist, eine Hochdruckkraft ausgeübt. Dadurch erhält man in der Erstreckung (42) eine Form, die sich zum Erstreckungsende (43) hin erweitert, und man erhält ein Halteteil (45), das sich von mindestens einer Verbindungsfläche (44) der Einhausung (41) zur gegenüberliegenden Seite der Verbindungsfläche (44) hin erweitert. Dieses Halteteil (45) ist in der Erstreckung (42) und in der Einhausung (41) ausgebildet und wirkt komplementär zueinander.
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In 4 ist eine repräsentative Querschnittsansicht dargestellt, die die Anwendung der Nietmethode auf das Befestigungselement (40) ohne zusätzliches Teil im Gegenstand eines Drehmomentbegrenzers (10) zeigt. Dementsprechend ist der feste Eingriff der Einhausung (41) und der Erstreckung (42) am Drehmomentbegrenzer (10) mittels der Nietmethode ohne zusätzliches Teil gegeben. Die Nietmethode ohne zusätzliches Teil ist die Befestigung der Verbindungsflächen (44) von mindestens zwei Platten unter hoher Kraft. In 5 ist eine repräsentative schematische Darstellung dargestellt, die die Anwendung der Nietmethode auf das Fixierelement (40) ohne zusätzliches Teil im gegenständlichen Drehmomentbegrenzer (10) zeigt. Bei der Nietmethode ohne zusätzliches Teil sind die erste Abdeckung (20) und die zweite Abdeckung (30) im wesentlichen aufeinander abgestimmt. Die erste Abdeckung (20) und die zweite Abdeckung (30) werden zwischen mindestens einer Verbindungsform (70) und mindestens einer Verbindungskappe (71), die gegenüber der Verbindungsform (70) angeordnet ist, festgezogen. Diese Verbindungsform (70) ist im Wesentlichen der Form der Einhausung (41) angepasst. Die Verbindungskappe (71) ist in einer Weise beweglich, dass sie zumindest teilweise in die Verbindungsform (70) eintritt und aus dieser entfernt werden kann. Wenn die Verbindungskappe (71) in Richtung auf die Verbindungsform (70) bewegt wird, werden mindestens eine Einhausungsform (41) und mindestens eine Erstreckungsform (42) der erste Abdeckung (20) und der zweite Abdeckung (30) gebildet. Mit Hilfe dieses Verfahrens werden eine Einhausung (41) geformt, die eine sich zur Erstreckung hin verjüngende Form aufweist, und eine Erstreckung (42) geformt, die eine sich zur Einhausung (41) hin erweiternde Form aufweist. Hierdurch werden die Erstreckung (42) und die Einhausung (41) formschlüssig fest miteinander verbunden, ohne sich zu trennen.
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Bei allen diesen Ausführungsformen erfolgt die unlösbare Verbindung der beiden Abdeckung miteinander im Drehmomentbegrenzer (10) durch Ineinandergreifen der ersten Abdeckung (20) und/oder der zweiten Abdeckung (30) und durch deren plastische Verformung. Durch Anordnen von je mindestens einer Einhausung (41) und je mindestens einer Erstreckung (42) an der ersten Abdeckung (20) und an der zweiten Abdeckung (30) greifen die Abdeckungen gegen gegenläufige Richtungskräfte ineinander. Mit anderen Worten, in dem Drehmomentbegrenzer (10) sind die Einhausungen (41) und die Erstreckungen (42) in einer sequentiell angeordneten Form auf der ersten Abdeckung (20) und auf der zweiten Abdeckung (30) positioniert. Hierdurch wird die Trennung der ersten Abdeckung (20) und der zweiten Abdeckung (30) voneinander gegen entgegengesetzt gerichtete Kräfte verhindert. Zudem wird die Anwendung eines Verbindungselementes und eines Verbindungsvorganges eliminiert. Da kein zusätzliches Verbindungselement verwendet wird, wird der Drehmomentbegrenzer (10) leichter und die Verbindungsprobleme werden reduziert.
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Der Schutzumfang der vorliegenden Erfindung ist in den beigefügten Ansprüchen dargelegt und kann nicht auf die oben unter der ausführlichen Beschreibung angegebenen erläuternden Offenbarungen beschränkt werden. Dies liegt daran, dass ein Fachmann auf dem betreffenden Gebiet der Technik offensichtlich ähnliche Ausführungsformen im Lichte der vorstehenden Offenbarungen herstellen kann, ohne von den Hauptgrundsätzen der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Drehmomentbegrenzer
- 20
- erste Abdeckung
- 30
- zweite Abdeckung
- 40
- Befestigungselement
- 41
- Einhausung
- 42
- Erstreckung
- 43
- Erstreckungsende
- 44
- Verbindungsfläche
- 45
- Halteteil
- 60
- Reibungseinheit
- 61
- Druckplatte
- 62
- Druckfeder
- 63
- Reibungsplatte
- 70
- Verbindungsform
- 71
- Verbindungskappe