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Die Erfindung betrifft eine mehrteilige Verspanneinrichtung mit einem ersten, vorzugsweise angetriebenen, Bauteil, das über eine Verzahnung mit einem zweiten, vorzugsweise abgetriebenen, Bauteil drehmomentübertragend verbindbar / verbunden ist, wobei das erste Bauteil einen, vorzugsweise scheibenförmigen, Hauptkörper und ein davon separates, vorzugsweise scheibenförmiges, Ausgleichselement aufweist, die beide Verzahnungsabschnitte zum Eingreifen in eine Verzahnung des zweiten Bauteils aufweisen.
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Aus dem Stand der Technik sind bereits Verspanneinrichtungen bekannt. So zeigt beispielsweise
WO 2007/000131 A2 ein Kupplungsaggregat bzw. ein Kupplungssystem, das aus wenigstens zwei Untereinheiten besteht, wobei die eine Untereinheit motorseitig, nämlich an der Abtriebswelle des Motors vormontierbar ist und die andere Untereinheit getriebeseitig vormontierbar ist. Die beiden Untereinheiten sind über eine Antriebsverbindung miteinander koppelbar, die zumindest eine axiale Steckverbindung umfasst, welche ineinandergreifende Profilierungen und Gegenprofilierungen aufweisen, wobei zumindest einzelne der die Profilierungen und Gegenprofilierungen bildenden Profile, insbesondere radial, verspannt sind.
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Als weiterer Stand der Technik wird darüber hinaus auf die
DE 1 921 099 A verwiesen.
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Der Stand der Technik hat jedoch immer den Nachteil, dass eine radiale Verspannung die Durchmesser bzw. Dimensionen der Verbindung, d.h. der Verspanneinrichtung, erhöht und so den verfügbaren Bauraum übermäßig beansprucht.
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Es ist also die Aufgabe der Erfindung, die Nachteile aus dem Stand der Technik zu vermeiden oder wenigstens zu mildern. Insbesondere soll eine demontierbare (Antriebs-)Verbindung bzw. Verspanneinrichtung bereitgestellt werden, welche eine spielfreie Drehmomentübertragung ermöglicht und den limitierten Bauraum optimal ausnutzt.
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Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Vorrichtung erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Insbesondere wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass Mittel vorgesehen sind, welche bei einer Relativbewegung des Hauptkörpers und des Ausgleichselements aufeinander zu, nämlich in Axialrichtung, eine Relativbewegung/Drehbewegung zwischen dem Hauptkörper und dem Ausgleichselement in Umfangsrichtung erzwingen.
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Dies hat den Vorteil, dass das Verzahnungsspiel zwischen der Verzahnung des ersten Bauteils und des zweiten Bauteils in Umfangsrichtung ausgeglichen werden kann und so kein zusätzlicher Bauraum in radialer Richtung benötigt wird.
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Vorteilhafte Ausführungsbeispiele sind in den Unteransprüchen beansprucht und werden nachfolgend näher erläutert.
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In einer erfindungsgemäßen Ausgestaltung können die Mittel so gestaltet sein, dass sich der Hauptkörper bei der Relativbewegung in Axialrichtung in einer ersten Umfangsrichtung, insbesondere im Uhrzeigersinn, und/oder das Ausgleichselement in einer zweiten, der ersten Umfangsrichtung entgegengesetzten, Umfangsrichtung, insbesondere entgegen dem Uhrzeigersinn, bewegt. D.h. wenn der Hauptkörper und das Ausgleichselement aufeinander zu bewegt werden, rotiert/dreht der Hauptkörper in der ersten Umfangsrichtung und das Ausgleichselement rotierte/dreht in der zweiten Umfangsrichtung. Anders ausgedrückt, wenn der Hauptkörper und das Ausgleichselement in Axialrichtung zusammengedrückt werden, rotieren die beiden Elemente des ersten Bauteils, nämlich der Hauptkörper und das Ausgleichselement, in entgegengesetzte Richtungen. Vorzugsweise kann der Hauptkörper dabei im Uhrzeigersinn rotieren, wohingegen sich das Ausgleichselement entgegen dem Uhrzeigersinn dreht.
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Ferner ist es erfindungsgemäß besonders bevorzugt, wenn die Mittel Führungselemente und/oder Federelemente aufweisen, was eine kontrollierte/gesteuerte/ordnungsgemäße Verspannung ermöglicht und so gezielt den Ausgleich von möglichem Verzahnungsspiel erlaubt.
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Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung kann die Verzahnung aus einer Innenverzahnung des ersten Bauteils und einer Außenverzahnung des zweiten Bauteils aufgebaut sein. Insbesondere kann die Innenverzahnung des ersten Bauteils durch die Verzahnungsabschnitte des Hauptkörpers und des Ausgleichselements gestellt sein, so dass die Innenverzahnung des Hauptkörpers und die Innenverzahnung des Ausgleichselements mit der Außenverzahnung des zweiten Bauteils in Eingriff stehen können. So kann eine kostengünstige Verbindung zwischen erstem und zweitem Bauteil geschaffen und zur Drehmomentübertragung genutzt werden.
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Darüber hinaus ist es von besonderem Vorteil, wenn zumindest eine Zahnflanke der Außenverzahnung des zweiten Bauteils als Anschlag für zumindest eine Zahnflanke der Innenverzahnung des Hauptkörpers dient und wenigstens eine weitere der zumindest einen Zahnflanke in derselben Zahnlücke gegenüberliegende Zahnflanke als Anschlag für das Ausgleichselement dient. D.h. die Zahnflanken zumindest einer Zahnlücke der Außenverzahnung des zweiten Bauteils können jeweils als Anschlag für zumindest eine Zahnflanke der Innenverzahnung des Hauptkörpers bzw. für zumindest eine Zahnflanke der Innenverzahnung des Ausgleichselements fungieren. Mit anderen Worten, kann, wenn sich der Hauptkörper und das Ausgleichselement beim Aufeinanderzubewegen relativ zueinander verdrehen, zumindest eine Zahnflanke der Innenverzahnung des Hauptkörpers an einer ersten Zahnflanke der Außenverzahnung anliegen, wohingegen zumindest eine Zahnflanke der Innenverzahnung des Ausgleichselements an einer zweiten Zahnflanke der Außenverzahnung des zweiten Bauteils anliegen kann. Die erste und die zweite Zahnflanke können dabei zwei sich in einer gemeinsamen Zahnlücke gegenüberliegende Zahnflanken sein. Alternativ können die erste und die zweite Zahnflanke auch zwei beliebige Zahnflanken sein, solange ihre Steigung und/oder Krümmung entgegengesetzt ist. Eine solche Ausgestaltung ermöglicht es, durch Anliegen/Anschlagen der jeweiligen Zahnflanken der Innenverzahnungen an den Zahnflanken der Außenverzahnung fertigungsbedingte Abweichungen zu kompensieren und so für eine spielfreie Drehmomentübertragung zu sorgen.
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Erfindungsgemäß können die Mittel integral/einstückig mit dem ersten Bauteil, insbesondere dem Hauptkörper oder dem Ausgleichselement, ausgebildet sein, was es erlaubt, die Teilezahl und somit den Montageaufwand zu reduzieren. Alternativ können die Mittel auch als separate Mittel zwischen dem Hauptkörper und dem Ausgleichselement angeordnet ist, wodurch der Einsatz genormter Teile ermöglicht wird, was sich wiederum positiv auf die Herstellungskosten auswirkt.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung können die Mittel eine der Relativbewegung des Hauptkörpers und des Ausgleichselements in Axialrichtung aufeinander zu entgegenwirkende Federkraft aufweisen. D.h. die Mittel drücken den Hauptkörper und das Ausgleichselement federelastisch auseinander. Vorzugsweise können die Mittel dafür zumindest eine zwischen dem Hauptkörper und dem Ausgleichselement angeordnete Blattfeder sein. Dabei ist es von besonderem Vorteil, wenn die zumindest eine Blattfeder exzentrisch an dem Hauptkörper und dem Ausgleichselement angeordnet ist, und so bei Kompression die Relativbewegung in Umfangsrichtung erzwingt. Mit anderen Worten, können als Mittel genormte Blattfedern verwendet werden, welche jeweils, insbesondere über eine Bolzenverbindung, an dem Hauptkörper und dem Ausgleichselement befestigt sein können und beim Aufeinanderzubewegen des Hauptkörpers und des Ausgleichselements in Axialrichtung komprimiert werden und sich in Umfangsrichtung ausdehnen und so die Relativbewegung zwischen Hauptkörper und Ausgleichselement in Umfangsrichtung erzwingen. Alternativ können die Mittel auch zumindest ein an dem Hauptkörper und/oder an dem Ausgleichselement ausgebildeter Blattfederfinger sein. D.h. die Blattfedern müssen nicht als separate Mittel ausgestaltet sein, sondern können integral mit dem Hauptkörper und/oder dem Ausgleichselement ausgebildet sein. Bei separaten Blattfedern können so einfach durch die Verwendung von Normteilen die Herstellungskosten verringert werden, bei integral ausgebildeten/angeordneten Blattfederfingern hingegen kann der Montageaufwand entscheidend reduziert werden.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung können der Hauptkörper und das Ausgleichselement Rampen als Mittel aufweisen, welche bei der Relativbewegung in Axialrichtung aufeinander zu aneinander abgleiten. Dabei kann es besonders zweckmäßig sein, wenn zwischen den Rampen des Hauptkörpers und den Rampen des Ausgleichselements Rollkörper, insbesondere Kugeln, angeordnet sind. So kann die Reibung beim Abgleit-/Abrollprozess entscheidend reduziert werden, was wiederum Drehmomentverluste minimiert.
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In einer erfindungsgemäßen Weiterbildung kann ein Verbund aus dem ersten Bauteil und den Mitteln, vorzugsweise kraftschlüssig, insbesondere mittels Sicherungsring, Tellerfeder oder Sicherungsmutter, in Axialrichtung gegen das zweite Bauteil verspannt sein. D.h. zur axialen Sicherung und/oder zur Aufbringen einer Axialkraft, welche den Hauptkörper und das Ausgleichselement aufeinander zu bewegen lässt, kann ein kostengünstiges Normteil verwendet werden, welches die Herstellungskosten und die Systemkomplexität verringert.
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Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Hybridmodul zur Übertragung eines Antriebsdrehmoments von einer Verbrennungskraftmaschine auf ein Getriebe eines Kraftfahrzeugs mit einer erfindungsgemäßen, mehrteiligen Verspanneinrichtung. Dabei kann es zweckmäßig sein, wenn das erste Bauteil ein drehfest mit der Verbrennungskraftmaschine verbundenes Teil, insbesondere eine Driveplate, und das zweite Bauteil ein drehfest mit einem Rotor einer elektrischen Maschine gekoppeltes Teil, insbesondere ein Rotorträger, ist, was eine spielfreie Drehmomentübertragung zwischen der Verbrennungskraftmaschine und dem Getriebe erlaubt. Folglich ist das erste Bauteil ein angetriebenes Bauteil, wohingegen das zweite Bauteil ein abgetriebenes Bauteil ist. D.h. im Drehmomentenfluss von der Verbrennungskraftmaschine zum Getriebe ist das erste Bauteil vor dem zweiten Bauteil angeordnet. Alternativ kann jedoch auch das zweite Bauteil das angetriebene Bauteil und das erste Bauteil das abgetriebene Bauteil sein. In diesem Fall ist das zweite Bauteil im Drehmomentenfluss vor dem ersten Bauteil angeordnet
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Darüber hinaus betrifft die Erfindung außerdem ein Verfahren zum spielfreien Verbinden eines ersten, vorzugsweise scheibenförmigen, Bauteils, welches einen Hauptkörper und ein davon separates Ausgleichselement aufweist, und eines zweiten, vorzugsweise nabenförmigen, Bauteils einer erfindungsgemäßen, mehrteiligen Verspanneinrichtung, mit den folgenden Schritten:
- - Aufstecken des Hauptkörpers und des Ausgleichselements auf das zweite Bauteil zur Ausbildung eines Formschlusses zwischen dem ersten Bauteil und dem zweiten Bauteil;
- - Aufeinanderzubewegen des Hauptkörpers und des Ausgleichselements in einer Axialrichtung; und
- - Erzwingen einer Relativbewegung zwischen dem Hauptkörper und dem Ausgleichselement in einer Umfangsrichtung.
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Mit anderen Worten betrifft die Erfindung eine spielfreie und einfach demontierbare Verbindung von Bauteilen, wie z.B. Hybridmodul mit Lagerschild. Dafür werden mindestens zwei Bauteile (Scheiben) auf ein Bauteil formschlüssig (z.B. Verzahnung) aufgesteckt. Durch axiales Bewegen der Bauteile aufeinander zu bzw. axiales Verpressen der Bauteile zueinander werden diese zueinander verdreht und schließen somit das fertigungsbedingte Spiel im Formschluss. Damit sich die Bauteile zueinander verdrehen, sind verschiedene Ansätze dargestellt. Bei einer Flexplate-Driveplate-Anbindung eines Anfahrmoduls (Hybridmodul) als einem ersten Ausführungsbeispiel kann Richtung Getriebe ein Schild folgen, welches einen nachfolgenden Nassraum abdichtet und bei diesem Beispiel eine Lagerung für den Rotor einer E-Maschine darstellt. Lagerung und Dichtung sollen auf einem möglichst kleinen Durchmesser dargestellt werden. Folglich benötigt man z.B. eine Nabe, die an beiden Enden mit Blechen verbunden ist, welche zur einen Seite zur Driveplate-Flexplate-Verschraubung und auf der anderen Seite den Rotor der E-Maschine anbinden. Da das Modul demontierbar sein soll, können nicht beide Seiten verschweißt werden. Ebenso sollen beide Verbindungen spielfrei sein. Bei einer weiteren Möglichkeit der spielfreien Anbindung über Formschluss können zwei Scheiben mit Verzahnung am Innendurchmesser über umfänglich angebrachte Blattfedern verbunden sein. Beide Scheiben im Verbund werden auf eine Nabe aufgeschoben. Im losen Zustand besteht nun ein fertigungsbedingtes Spiel. Werden nun die Bauteile axial zueinander verpresst, verdrehen die Scheiben über die komprimierte Blattfederanbindung zueinander und das Spiel in der Verzahnung wird aufgehoben. Durch ein Überpressen kann der Formschluss sogar verpresst erfolgen. Zur Absicherung kann nun ein Sicherungsring oder gar eine Tellerfeder eingebracht werden. Ebenso könnte das ganze Paket über eine eingeschraubte Mutter gesichert werden. Alternativ können bei dem gleichen Mechanismus die Blattfedern auch aus einer der Scheiben ausgeformt sein. Hier können der Anbindungsprozess und die Kosten der Blattfedern eingespart werden. Weiterhin können bei dem gleichen Mechanismus alternativ oder zusätzlich Rampen in den Bauteilen eingeformt sein, über welche die Bauteile beim axialen Verpressen zueinander verdreht werden. Ebenso ist es auch möglich, zwischen den gegenüberliegenden Rampen der jeweiligen Bauteile Kugeln einzuschließen und den Abgleitprozess noch reibfreier darzustellen.
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In noch anderen Worten ausgedrückt betrifft die Erfindung eine spielfreie Verbindung, wobei durch axiales Verpressen von zwei Bauteilen zueinander eine Verdrehung erfolgt, welche das fertigungsbedingte Spiel zwischen/in der Verbindung auflöst.
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Die Erfindung wird nachfolgend mit Hilfe von Zeichnungen erläutert. Es zeigen:
- 1 eine schematische Querschnittdarstellung einer mehrteiligen Verspanneinrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel in einem unmontierten Zustand;
- 2 eine schematische Querschnittteildarstellung der mehrteiligen Verspanneinrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel in dem unmontierten Zustand;
- 3 eine schematische Längsschnittteildarstellung einer Verzahnung der mehrteiligen Verspanneinrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel in dem unmontierten Zustand;
- 4 eine schematische Querschnittdarstellung der mehrteiligen Verspanneinrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel in einem montierten Zustand;
- 5 eine schematische Querschnittteildarstellung der mehrteiligen Verspanneinrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel in dem montierten Zustand;
- 6 eine schematische Längsschnittteildarstellung der Verzahnung der mehrteiligen Verspanneinrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel in dem montierten Zustand;
- 7 eine schematische Querschnittteildarstellung einer mehrteiligen Verspanneinrichtung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel in einem unmontierten Zustand;
- 8 eine schematische Längsschnittteildarstellung einer Verzahnung der mehrteiligen Verspanneinrichtung gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel in dem unmontierten Zustand;
- 9 eine schematische Querschnittteildarstellung der mehrteiligen Verspanneinrichtung gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel in einem montierten Zustand;
- 10 eine schematische Längsschnittteildarstellung der Verzahnung der mehrteiligen Verspanneinrichtung gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel in dem montierten Zustand;
- 11 eine schematische Querschnittteildarstellung einer mehrteiligen Verspanneinrichtung gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel in einem unmontierten Zustand;
- 12 eine schematische Längsschnittteildarstellung einer Verzahnung der mehrteiligen Verspanneinrichtung gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel in dem unmontierten Zustand;
- 13 eine schematische Querschnittteildarstellung der mehrteiligen Verspanneinrichtung gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel in einem montierten Zustand;
- 14 eine schematische Längsschnittteildarstellung der Verzahnung der mehrteiligen Verspanneinrichtung gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel in dem montierten Zustand; und
- 15 ein Hybridmodul mit der mehrteiligen Verspanneinrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel.
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Die Figuren sind lediglich schematischer Natur und dienen ausschließlich dem Verständnis der Erfindung. Die gleichen Elemente sind mit denselben Bezugszeichen versehen. Die Merkmale der einzelnen Ausführungsbeispiele können untereinander ausgetauscht werden.
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1 zeigt eine mehrteilige Verspanneinrichtung 1 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel in einem unmontierten Zustand. Die Verspanneinrichtung 1 weist ein erstes Bauteil 2 auf, welches über eine Verzahnung 3 mit einem zweiten, nabenartigen Bauteil 4 verbunden ist, um Drehmoment zu übertragen. Ferner weist das erste Bauteil 2 einen scheibenförmigen Hauptkörper 5 und ein davon separat und scheibenförmig ausgebildetes Ausgleichselement 6 auf, welche jeweils an einer Innenumfangsfläche eine Innenverzahnung 7, 8 aufweisen. Wie in 1 zu erkennen, stehen die Innenverzahnung 7 des Hauptkörpers 5 und die Innenverzahnung 8 des Ausgleichselements 6 mit einer, auf einer Außenumfangsfläche ausgebildeten Außenverzahnung 9 des zweiten Bauteils 4 in Eingriff, um das Drehmoment zu übertragen. D.h. die Verspanneinrichtung 1 ermöglicht die Drehmomentübertragung von dem ersten, angetriebenen Bauteil 2 auf das zweite, abgetriebene Bauteil 4.
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In der Verspanneinrichtung 1 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel ist zwischen dem Hauptkörper 5 und dem Ausgleichselement 6 zumindest eine Blattfeder 10 angeordnet. Die zumindest eine Blattfeder 10 ist dabei, wie in 2 gezeigt, mittels Schraub- oder Bolzenverbindungen 11 jeweils exzentrisch/außermittig an dem Hauptkörper 5 und dem Ausgleichselement 6 befestigt. In einem Ruhezustand, d.h. in dem unmontierten Zustand der Verspanneinrichtung 1, übt die zumindest eine Blattfeder 10 eine den Hauptkörper 5 und das Ausgleichselement 6 beabstandende Federkraft aus. Mit anderen Worten, drückt die zumindest eine Blattfeder 10 den Hauptkörper 5 und das Ausgleichselement 6 in einer Axialrichtung auseinander.
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3 zeigt einen Ausschnitt der Verzahnung 3 in dem unmontierten Zustand der Verspanneinrichtung 1. Sowohl die Innenverzahnung 7 des Hauptkörpers 5 als auch die Innenverzahnung 8 des Ausgleichselements 6 liegen lose, d.h. mit Spiel, in einer, in 3 exemplarisch dargestellten Zahnlücke der Außenverzahnung 9 des zweiten Bauteils. Anders ausgedrückt, besteht in dem unmontierten Zustand ein Spiel in der Verzahnung 3, so dass die Drehmomentübertragung spielbehaftet erfolgen würde.
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Wenn nun jedoch, wie in 4 und 5 gezeigt, bei der Montage der Verspanneinrichtung 1 eine Axialkraft (vgl. Pfeil A in 5) auf das erste Bauteil 2 und die zumindest eine Blattfeder 10, d.h. auf einen Verbund aus Hauptkörper 5 und Ausgleichselement 6 mit dazwischen befestigter zumindest einer Blattfeder 10, aufgebracht wird bzw. wirkt und der Verbund gegen das zweite Bauteil 4 gedrückt wird, wird die zumindest eine Blattfeder 10 in der Axialrichtung komprimiert und dehnt sich demzufolge in einer Umfangsrichtung aus, was wiederum eine Relativbewegung/Drehbewegung in Umfangsrichtung zwischen dem Hauptkörper 5 und dem Ausgleichselement 6 erzwingt.
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Wie in 5 gezeigt, dreht sich dabei der Hauptkörper 5 in einer ersten Umfangsrichtung (Pfeil B) und das Ausgleichselement 6 dreht sich in einer zweiten Umfangsrichtung (Pfeil C). Die erste Umfangsrichtung und die zweite Umfangsrichtung sind dabei entgegengesetzt zueinander. In dem ersten Ausführungsbeispiel dreht sich, wie in 5 gezeigt, der Hauptkörper 5 im Uhrzeigersinn und das Ausgleichselement 6 entgegen dem Uhrzeigersinn bei Betrachtung des ersten Bauteils 2 in Axialrichtung, d.h. in 4 und 5 von links. Dabei greifen die Schraub- oder Bolzenverbindungen 11 in entsprechende in dem Hauptkörper 5 bzw. dem Ausgleichselement 6 ausgebildete Aussparungen 12, 13. Um die Axialkraft auf das erste Bauteil 2 aufzubringen und dieses so gegen das zweite Bauteil 4 zu drücken, ist in dem ersten Ausführungsbeispiel eine Tellerfeder 14 vorgesehen. Alternativ ist es jedoch auch denkbar, das erste Bauteil 2 über einen Sicherungsring oder eine eingeschraubte Mutter gegen das zweite Bauteil 4 zu verspannen.
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Durch die Relativbewegung zwischen dem Hauptkörper 5 und dem Ausgleichselement 6 in Umfangsrichtung bei der Montage und die damit verbundene Verdrehung des Hauptkörpers 5 und des Ausgleichselements 6 zueinander, wird das Spiel in der Verzahnung 3 ausgeglichen (vgl. 6). Wie vorstehend erwähnt, liegen die Innenverzahnungen 7, 8 des Hauptkörpers 5 und des Ausgleichselements 6 im unmontierten Zustand lose in der Außenverzahnung 9 des zweiten Bauteils 4. Aufgrund der Komprimierung der zumindest einen Blattfeder 10 und der damit verbundenen Relativbewegung in Umfangsrichtung, wird nun die Innenverzahnung 7 des Hauptkörpers 5 in der ersten Umfangsrichtung und die Innenverzahnung 8 des Ausgleichselements 6 in der zweiten Umfangsrichtung verdreht, bis zumindest eine Zahnflanke 7a der Innenverzahnung 7 des Hauptkörpers 5 an zumindest einer Zahnflanke 9a der Außenverzahnung 9 des zweiten Bauteils 4 anliegt und bis zumindest eine Zahnflanke 8a der Innenverzahnung 8 des Ausgleichselements 6 an zumindest einer weiteren Zahnflanke 9b der Außenverzahnung 9 des zweiten Bauteils 4 anliegt. D.h. die zumindest eine Zahnflanke 9a der Außenverzahnung 9 dient als Anschlag in Umfangsrichtung für die zumindest eine Zahnflanke 7a der Innenverzahnung 7 und die zumindest eine weitere Zahnflanke 9b der Außenverzahnung 9 dient als Anschlag in Umfangsrichtung für die zumindest eine Zahnflanke 8a der Innenverzahnung 8. Die beiden Zahnflanken 9a, 9b der Außenverzahnung 9 können dabei, wie in 6 gezeigt, die beiden sich gegenüberliegenden Zahnflanken, d.h. die einander zugewandten Zahnflanken, einer gemeinsamen Zahnlücke sein, oder aber auch zwei beliebige Zahnflanken mit unterschiedlicher/entgegengesetzter Steigung.
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In dem in 6 gezeigten ersten Ausführungsbeispiel liegt im montierten Zustand die Zahnflanke 7a der Innenverzahnung 7 an der einen Zahnflanke 9a der Außenverzahnung 9 an und die Zahnflanke 8a der Innenverzahnung 8 liegt an der weiteren Zahnflanke 9b der Außenverzahnung 9 an. D.h. im montierten Zustand werden aufgrund der Komprimierung der zumindest einen Blattfeder 10 der Hauptkörper 5 und das Ausgleichselement 6 so zueinander verdreht, dass der Hauptkörper 5 in der ersten Umfangsrichtung an der Außenverzahnung 9 anliegt und das Ausgleichselement 6 in der zweiten Umfangsrichtung an der Außenverzahnung 9 anliegt. Anders ausgedrückt, werden der Hauptkörper 5 und das Ausgleichselement 6 zur Kompensation/zum Ausgleich des Spiels in der Verzahnung 3 gegen die Außenverzahnung 9 verspannt.
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An einem dem ersten Bauteil 2 abgewandten Endabschnitt des zweiten Bauteils 4 ist in dem ersten Ausführungsbeispiel ein scheibenförmiges Abtriebsteil 15 drehfest befestigt bzw. angeschweißt. Das Abtriebsteil 15 und das zweite Bauteil 4 können jedoch alternativ auch integral/einstückig miteinander ausgebildet sein. Des Weiteren ist, wie in 1 gezeigt, das zweite Bauteil 4 über ein Lager 16 in einem nachstehend näher beschriebenen Gehäuseteil 17 abgestützt. Dieses Lager 16 ist in dem Gehäuseteil 17 axial mit einem Sicherungsring 18 gesichert und an dem zweiten Bauteil 4 mit einer Sicherungsmutter 19 verspannt. Ferner ist in Radialrichtung zwischen dem zweiten Bauteil 4 und dem Gehäuseteil 17 ein Radialwellendichtring 20 angeordnet.
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In den 7 bis 10 ist die Verspanneinrichtung 1 gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel gezeigt. Im Unterschied zu dem in den 1 bis 6 gezeigten ersten Ausführungsbeispiel ist hier zwischen dem Hauptkörper 5 und dem Ausgleichselement 6 keine separate Blattfeder 10 angeordnet. Vielmehr ist, wie in 7 zu erkennen, an dem Hauptkörper 5 zumindest ein Blattfederfinger 21 ausgebildet, welcher den Hauptkörper 5 und das Ausgleichselement 6 im unmontierten Zustand in der Axialrichtung auseinander drückt, so dass die Innenverzahnungen 7, 8 des Hauptkörpers 5 und des Ausgleichselements 6 lose/spielbehaftet mit der Außenverzahnung 9 des zweiten Bauteils 4 in Eingriff stehen.
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Bei der Montage, d.h. bei Aufstecken des ersten Bauteils 2 auf das zweite Bauteil 4 und damit einhergehend bei Aufbringen der Axialkraft (vgl. Pfeil A in 9) auf das erste Bauteil 2, wird der zumindest eine Blattfederfinger 21 in Axialrichtung komprimiert und in die Aussparung 13 des Ausgleichselements 6 gedrückt, was die Relativbewegung zwischen dem Hauptkörper 5 und dem Ausgleichselement 6 in Umfangsrichtung erzwingt und so den vorstehend erwähnten Ausgleich des Verzahnungsspiels ermöglicht. Dabei ist es selbstverständlich auch möglich, den zumindest einen Blattfederfinger 21 integral mit dem Ausgleichselement 6 auszubilden und diesen in die Aussparung 12 des Hauptkörpers 5 greifen zu lassen.
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Die 11 bis 14 zeigen die Verspanneinrichtung 1 gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel. Ähnlich zu der Verspanneinrichtung 1 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel unterscheidet sich die Verspanneinrichtung 1 gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel lediglich durch die Ausgestaltung der Mittel zum Erzwingen der Relativbewegung zwischen dem Hauptkörper 5 und dem Ausgleichselement 6 von der Verspanneinrichtung 1 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel.
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Im Gegensatz zu der in den 1 bis 6 gezeigten Verspanneinrichtung 1 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel, ist bei der Verspanneinrichtung 1 gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel keine Blattfeder 10 zwischen dem Hauptkörper 5 und dem Ausgleichselement 6 angeordnet. Vielmehr weist der Hauptkörper 5, wie in 11 zu erkennen, eine Vielzahl über den Umfang verteilte Rampen 22 auf, welche mit in dem Ausgleichselement 6 ausgebildeten Rampen 23 in Eingriff stehen. Bei Aufbringen der Axialkraft gleiten die Rampen 22, 23 gegeneinander ab und erzwingen somit die für den Ausgleich des Verzahnungsspiels notwendige Relativbewegung zwischen dem Hauptkörper 5 und dem Ausgleichselement 6 in Umfangsrichtung. Zur Reduzierung der Reibkraft beim Abgleiten kann zwischen den Rampen 22, 23 eine Mehrzahl an Rollkörpern, beispielsweise Kugeln, angeordnet sein.
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In 15 ist ein in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs zwischen einer Verbrennungskraftmaschine und einem Getriebe zwischengeschaltetes Hybridmodul 24 mit der Verspanneinrichtung 1 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel gezeigt. D.h. Drehmoment von der Verbrennungskraftmaschine wird über eine Kurbelwelle 25 und das Hybridmodul 24 auf eine Getriebeeingangswelle 26 übertragen.
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Zur Anbindung des Hybridmoduls 24 an die Kurbelwelle 25 ist eine Flexplate 27 mit einem hybridmodulseitigen Endabschnitt der Kurbelwelle 25 verschraubt. Die Flexplate 27 ist wiederum über eine Schraubverbindung 28 drehfest mit einer Driveplate 29 gekoppelt. Selbstverständlich kann auch die Flexplate 27 als Driveplate bzw. die Driveplate 29 als Flexplate ausgeführt sein.
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Wie in 15 gezeigt, ist die Driveplate 29 über die Verspanneinrichtung 1 drehmomentübertragend mit einem Schild/Rotorträger 30 gekoppelt. Die Driveplate 29 stellt demzufolge den Hauptkörper 5 des ersten Bauteils 2 dar. Der Rotorträger 30 ist drehfest mit einer Nabe 31, welche dem zweiten Bauteil 4 entspricht und über das vorstehend erwähnte Gehäuseteil 17 in einem Gehäuse 32 des Hybridmoduls 24 abgestützt ist, verschweißt.
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Das Gehäuseteil 17 dient des Weiteren zur Aufnahme eines Stators 33 einer elektrischen Maschine 34, deren Rotor 35 wiederum auf dem Rotorträger 30 aufgenommen, insbesondere aufgepresst, ist.
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Abtriebsseitig ist der Rotor 35 über einen Drehschwingungsdämpfer 36 mit der Getriebeeingangswelle 26 gekoppelt. Hierfür weist der Drehschwingungsdämpfer 36 eine Innenverzahnung auf, welche zur Verbindung mit der Getriebeeingangswelle 26 mit einer Außenverzahnung der Getriebeeingangswelle 26 in Eingriff gebracht werden kann bzw. in Eingriff steht.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Verspanneinrichtung
- 2
- erstes Bauteil
- 3
- Verzahnung
- 4
- zweites Bauteil
- 5
- Hauptkörper
- 6
- Ausgleichselement
- 7
- Innenverzahnung
- 7a
- Zahnflanke
- 8
- Innenverzahnung
- 8a
- Zahnflanke
- 9
- Außenverzahnung
- 9a, 9b
- Zahnflanke
- 10
- Blattfeder
- 11
- Schraub-/Bolzenverbindung
- 12
- Aussparung
- 13
- Aussparung
- 14
- Tellerfeder
- 15
- Abtriebsteil
- 16
- Lager
- 17
- Gehäuseteil
- 18
- Sicherungsring
- 19
- Sicherungsmutter
- 20
- Radialwellendichtring
- 21
- Blattfederfinger
- 22
- Rampe
- 23
- Rampe
- 24
- Hybridmodul
- 25
- Kurbelwelle
- 26
- Getriebeeingangswelle
- 27
- Flexplate
- 28
- Schraubverbindung
- 29
- Driveplate
- 30
- Rotorträger/Schild
- 31
- Nabe
- 32
- Gehäuse
- 33
- Stator
- 34
- Elektrische Maschine
- 35
- Rotor
- 36
- Drehschwingungsdämpfer
- A
- Axialkraft
- B
- erste Umfangsrichtung
- C
- zweite Umfangsrichtung
