DE10303561B4

DE10303561B4 - Flexibles Schwungrad für eine Kupplung

Info

Publication number: DE10303561B4
Application number: DE10303561.3A
Authority: DE
Inventors: Renû Ruguet; Franck Mouret; Roel Verhoog
Original assignee: Valeo Embrayages SAS
Current assignee: Valeo Embrayages SAS
Priority date: 2002-01-29
Filing date: 2003-01-29
Publication date: 2015-05-28
Anticipated expiration: 2023-01-30
Also published as: KR100907976B1; FR2835300B1; JP4500496B2; DE10303561A1; FR2835300A1; JP2003262254A; KR20030065376A

Abstract

Flexibles Schwungrad für eine Kupplung, umfassend eine ringförmige Schwungmasse (20), einen Zahnkranz (32), der am äußeren Umfang der ringförmigen Schwungmasse (20) angeordnet ist und Zähne (33) zur Kennzeichnung der Winkelposition des Schwungrads um die Drehachse herum umfasst, wobei diese Zähne in etwa gleichmäßig am Umfang des Zahnkranzes verteilt sind, und Drehmassenausgleichmittel (36), die gusstechnisch in der ringförmigen Schwungmasse (20) an einer Anbringungsstelle eingegossen oder angegossen sind, die auf einer radialen Linie mit einem ohne Zähne ausgeführten Teil (34) des Zahnkranzes angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass es ein ringförmiges biegsames Blech (14) umfasst, das dazu bestimmt ist, endseitig an einer treibenden Welle (10) befestigt zu werden, wobei die Schwungmasse (20) fest mit dem äußeren Umfang des biegsamen Blechs (14) verbunden ist, dass die Massenausgleichmittel (36) am inneren Umfang der ringförmigen Schwungmasse (20) ausgebildet sind, und dass die Drehmassenausgleichmittel (36) mindestens eine durchgehende Öffnung umfassen.

Description

Die Erfindung betrifft ein insbesondere für Kraftfahrzeuge einsetzbares flexibles Schwungrad für eine Kupplung nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.
Ein flexibles Schwungrad umfasst üblicherweise ein biegsames Blech, das dazu bestimmt ist, endseitig an einer treibenden Welle, etwa an der Kurbelwelle eines Verbrennungsmotors, befestigt zu werden, und eine ringförmigen Schwungmasse, die am äußeren Umfang des biegsamen Blechs befestigt ist und eine Gegenanpressplatte der Kupplung bildet.
In der Regel wird am äußeren Umfang der ringförmigen Schwungmasse ein Zahnkranz ausgebildet oder befestigt, der gleichmäßig verteilte Zielmarkierungen, insbesondere Zähne, zur Kennzeichnung der Winkelposition des Schwungrads um die Drehachse herum umfasst. Eine Winkelbezugsposition des Schwungrads wird auf einfache Weise durch einen ohne Zähne ausgeführten Zahnkranzteil definiert.
Dieses Nichtvorhandensein von Zähnen schafft eine Unwucht bzw. ein Ungleichgewicht beim Drehen, das bzw. die üblicherweise durch eine entsprechende Bearbeitung der den Zahnkranz tragenden ringförmigen Schwungmasse korrigiert wird. Diese Bearbeitung gestaltet sich jedoch relativ zeit- und kostenaufwendig.
Ein flexibles Schwungrad der eingangs genannten Art ist aus der DE 195 42 758 A1 bekannt, die ein Topf-Schwungrad betrifft, welches an der Abtriebswelle einer Brennkraftmaschine befestigt wird und eine Reibfläche zum Zusammenwirken mit einer Reibscheibe einer Kupplung aufweist. Radial außen trägt das Topf-Schwungrad einen Anlasserzahnkranz und Gebermarkierungen für das Motormanagement. Mittel zum Unwuchtausgleich sind in einem mittleren Bereich des Schwungrads vorhanden.
Aus der DE 198 40 217 A1 ist ferner ein flexibles Schwungrad bekannt, bei dem eine ringförmige Schwungradmasse über eine flexible Platte an der Antriebswelle eines Brennkraftmotors montiert ist. Zusätzlich ist neben der flexiblen Platte eine elastisch verformbare Vibrationsdämpfungsplatte vorgesehen, die mit einer Vielzahl von Durchgangslöchern versehen ist.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein einfach und preiswert herzustellendes Schwungrad der eingangs genannten Art zu schaffen, das ohne nachträgliche Bearbeitung einen Ausgleich der Unwuchten ermöglicht, und das außerdem auch eine einfache Überprüfung des vollständigen Zusammenbaus ermöglichen soll.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Schwungrad nach Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
Wesentlich bei der erfindungsgemäßen Lösung ist es insbesondere, dass die Massenausgleichmittel am inneren Umfang der ringförmigen Schwungmasse ausgebildet sind, und dass die Drehmassenausgleichmittel mindestens eine durchgehende Öffnung umfassen.
Insbesondere die Anordnung einer durchgehenden Öffnung als Bestandteil der Massenausgleichmittel ermöglicht eine besonders leicht auszuführende Überprüfung, ob beispielsweise eine zu dem flexibel ausgeführten Schwungrad gehörende Federscheibe auch tatsächlich an ihrem Ort zwischen dem flexiblen Blech und der Schwungmasse vorhanden ist oder nicht. Diese Überprüfung kann sowohl visuell als auch maschinell bzw. automatisch durchgeführt werden.
Erfindungsgemäß verlässt die ringförmige Schwungmasse die Gießerei bereits mit einer Drehmassenausgleichöffnung oder einem Drehmassenausgleichvorsprung, die bzw. der das Nichtvorhandensein von Zähnen in einem Teil des Zahnkranzes ausgleicht, der am äußeren Umfang der ringförmigen Schwungmasse befestigt oder ausgebildet ist. Die nach dem bisherigen Stand der Technik ausgeführte Bearbeitung entfällt daher, was zu einer relativ großen Zeitersparnis bei der Fertigung und zu einer entsprechenden Verringerung der Herstellungskosten des flexiblen Schwungrads führt.
Besonders vorteilhaft ist es dabei, wenn die am inneren Umfang der ringförmigen Schwungmasse ausgebildeten Massenausgleichmittel aus einer in etwa rechteckigen Ausnehmung dieses inneren Umfangs bestehen.
Die Winkelausdehnung der Massenausgleichöffnung um die Drehachse herum wird in Abhängigkeit von ihrem Abstand zur Drehachse und von den Abmessungen des ohne Zähne ausgeführten Teils des Zahnkranzes bestimmt.
Besonders vorteilhaft ist es ferner, wenn die ringförmige Schwungmasse Ausnehmungen und/oder Vorsprünge zum Vorausgleich umfasst, die an den gewünschten Stellen, beispielsweise auf einem für ein Los von Schwungrädern konstanten Radius ausgebildet sind, der in Abhängigkeit von der statistisch ermittelten, durchschnittlich auftretenden Unwucht bemessen ist.
Zusätzlich kann ein abschließender Drehmassenausgleich des Schwungrads zum Feinausgleich durch Werkstoffzusätze und/oder durch Massenausgleichlöcher oder spanende Bearbeitung reguliert werden, die in dem an der ringförmigen Schwungmasse angebrachten Zahnkranz ausgebildet sind.
Das Verständnis de Erfindung sowie weiterer Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung wird durch die nachfolgende Beschreibung erleichtert, die als Beispiel unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen angeführt wird. Darin zeigen im einzelnen:
1: eine im Axialschnitt ausgeführte schematische Ansicht eines erfindungsgemäßen Schwungrads;
2: eine rechtsseitige Ansicht dieses Schwungrads.
In 1 bezeichnet die Bezugsnummer 10 das Ende einer Kurbelwelle eines Verbrennungsmotors eines Kraftfahrzeugs, an dem mittels Schrauben 12 ein erfindungsgemäßes flexibles Schwungrad befestigt ist. Das flexible Schwungrad umfasst im wesentlichen ein biegsames ringförmiges Blech 14, das sich senkrecht zur Drehachse 16 der Kurbelwelle 10 erstreckt und das an seinem äußeren Umfang anhand von Nieten 18 eine ringförmige Schwungmasse 20 trägt, die beispielsweise eine Gegenanpressplatte einer Kupplung bildet, durch welche die Kurbelwelle 10 mit der Eingangswelle einer Kraftübertragung, zum Beispiel mit der Eingangswelle eines Getriebes verbunden ist.
Am radial inneren Teil des biegsamen Blechs 14 ist ein ringförmiges Verstärkungsteil 22 angebracht, das Durchgangsöffnungen für die Befestigungsschrauben 12 enthält. Dieses ringförmige Teil 22 ermöglicht es, den durch die Befestigungsschrauben ausgeübten Druck zu verteilen und Beanspruchungskonzentrationen im Blech 14 um die Durchgangsöffnungen für die Schrauben 12 herum zu verhindern.
Zwischen dem biegsamen Blech 14 und der ringförmigen Schwungmasse 20 ist eine Federscheibe 24, wie beispielsweise ein gewölbte Federscheibe oder Tellerfeder, eingesetzt, die durch Reibung ihrer Umfangsränder am ringförmigen Blech 14 und an der ringförmigen Schwungmasse 20 eine Dämpfung der Biegeschwingungen ermöglicht, die durch die Kurbelwelle 10 und das biegsame ringförmige Blech 14 an die ringförmige Schwungmasse 20 übertragen werden.
Ein oder mehrere Stifte 26, die in aufeinander ausgerichtete Öffnungen des biegsamen ringförmigen Blechs 14 und der ringförmigen Schwungmasse 20 eingesetzt sind, ermöglichen eine radiale und rotatorische Positionierung des Blechs 14 und der Schwungmasse 20 im Verhältnis zueinander. Außerdem ermöglichen ein oder mehrere Stifte 28 (2), die in aufeinander ausgerichtete Öffnungen des radial inneren Teils des Blechs 14 und des Verstärkungsteils 22 eingesetzt sind, eine radiale und Winkelpositionierung dieser beiden Teile im Verhältnis zueinander.
Am Umfang der ringförmigen Schwungmasse 20 ist ein Anlasserzahnkranz 30 angefügt, der radial nach außen gerichtete Zähne umfasst. In der Nähe des Anlasserzahnkranzes 30 ist ein Zahnkranz 32 am Umfang der ringförmigen Schwungmasse 20 ausgebildet oder angefügt, der radial nach außen gerichtete Zähne 33 umfasst, die Zielmarkierungen zur Kennzeichnung der Winkelposition des Schwungrads um die Drehachse 16 herum bilden und die gleichmäßig am Umfang des Zahnkranzes 30 verteilt sind, außer in einem Bereich 34 dieses Umfangs, der ohne Zähne ausgeführt ist und der eine Winkelausdehnung aufweist, die in etwa der Winkelausdehnung zweier Zähne auf dem Rest des Zahnkranzes entspricht. Dieser Bereich 34 definiert eine Winkelbezugsposition des Schwungrads um die Drehachse 16. Als Variante könnte dieser Bereich 34 durch einen massiven Teil statt durch eine Werkstoffauslassung gebildet sein.
Um die Unwucht bzw. das Ungleichgewicht beim Drehen auszugleichen, die bzw. das durch diesen Bereich 34 bedingt ist, wird gusstechnisch eine Massenausgleichöffnung in die ringförmige Schwungmasse 20 eingearbeitet, und zwar vorzugsweise am radial inneren Umfang dieser ringförmigen Schwungmasse, wie dies in 2 bei 36 dargestellt ist, und diametral gegenüber dem Bereich 34.
In diesem Ausführungsbeispiel handelt es sich bei der Massenausgleichöffnung um eine Ausnehmung mit in etwa rechteckiger Form mit abgerundetem Umriss, deren Winkelausdehnung um die Drehachse 16 herum mehr oder weniger der Winkelausdehnung des ohne Zähne ausgeführten Bereichs 34 im dargestellten Beispiel entspricht.
Die Position, die Form und die Abmessungen der Öffnungen 36 werden so bestimmt, dass die Werkstoffauslassung in dem vorgenannten Bereich 34 ausgeglichen wird. Als Variante können diese Massenausgleichmittel durch eine zusätzliche Werkstoffmenge, etwa durch einen Vorsprung oder durch eine örtliche Erhebung, gebildet werden, die auf der gleichen Seite wie der Bereich 34 auf der ringförmigen Schwungmasse 20 bezogen auf die Drehachse angeordnet ist. Darüber hinaus sind Vorsprünge 38 auf der ringförmigen Schwungmasse 20 für einen Vorausgleich dieser ringförmigen Schwungmasse ausgebildet, der dazu bestimmt ist, eine mittlere gusstechnische Dezentrierung auszugleichen, die aus unterschiedlichen Problemen resultiert, wie etwa aus einer Verformung des Formwerkzeugs, eines Dichteunterschieds des Gusswerkstoffs im oberen und unteren Teil der ringförmigen Schwungmasse usw.
Im Anschluss an die Ausbildung des Zahnkranzes 32 auf der ringförmigen Schwungmasse 20 erfolgt ein abschließender individueller Massenausgleich anhand von Löchern 40, die in den Zahnkranz radial im Innern der Zähne 32 gebohrt werden, wobei die Anzahl, die Verteilung und die Tiefe dieser Löcher in jedem einzelnen Fall zu bestimmen sind. Als Variante können die Löcher durch Werkstoffzusätze oder durch spanende Bearbeitungen ersetzt werden.
Bei der in den inneren Umfangsteil der ringförmigen Schwungmasse 20 eingearbeiteten Massenausgleichöffnung 36 für den Drehmassenausgleich handelt es sich um eine durchgehende Öffnung, die eine visuelle oder automatische Überprüfung des Vorhandenseins der Federscheibe 24 zwischen dem biegsamen Blech 14 und der ringförmigen Schwungmasse 20 ermöglicht. Darüber hinaus ermöglicht diese Öffnung außerdem eine Winkelpositionierung der ringförmigen Schwungmasse 20 auf einer Bearbeitungsmaschine, und zwar manuell durch einen Maschinenbediener oder automatisch durch Greifmittel, die in die Ausnehmung 36 eingesetzt sind, deren rechteckige Form dieses Greifen erleichtert.

Claims

Flexibles Schwungrad für eine Kupplung, umfassend eine ringförmige Schwungmasse (20), einen Zahnkranz (32), der am äußeren Umfang der ringförmigen Schwungmasse (20) angeordnet ist und Zähne (33) zur Kennzeichnung der Winkelposition des Schwungrads um die Drehachse herum umfasst, wobei diese Zähne in etwa gleichmäßig am Umfang des Zahnkranzes verteilt sind, und Drehmassenausgleichmittel (36), die gusstechnisch in der ringförmigen Schwungmasse (20) an einer Anbringungsstelle eingegossen oder angegossen sind, die auf einer radialen Linie mit einem ohne Zähne ausgeführten Teil (34) des Zahnkranzes angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass es ein ringförmiges biegsames Blech (14) umfasst, das dazu bestimmt ist, endseitig an einer treibenden Welle (10) befestigt zu werden, wobei die Schwungmasse (20) fest mit dem äußeren Umfang des biegsamen Blechs (14) verbunden ist, dass die Massenausgleichmittel (36) am inneren Umfang der ringförmigen Schwungmasse (20) ausgebildet sind, und dass die Drehmassenausgleichmittel (36) mindestens eine durchgehende Öffnung umfassen.
Schwungrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Massenausgleichöffnung (36) ein Mittel zur visuellen oder automatischen Kontrolle des Vorhandenseins einer zwischen dem biegsamen Blech (14) und der ringförmigen Schwungmasse (20) eingesetzten Federscheibe (24) bildet.
Schwungrad nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine durchgehende Öffnung der Massenausgleichmittel (36) eine rechteckige Form hat.
Schwungrad nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Massenausgleichmittel (36) eine in etwa rechteckige Ausnehmung umfassen, die in den inneren Umfang der ringförmigen Schwungmasse (20) eingegossen ist.
Schwungrad nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die ringförmige Schwungmasse (20) zusätzlich Vorsprünge (38) zum Massenvorausgleich umfasst.
Schwungrad nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es zusätzlich Mittel (40) für einen individuellen Massenausgleich umfasst, die im Zahnkranz (32) angeordnet sind und Löcher und/oder Werkstoffzusätze und/oder spanend bearbeitete Teile umfassen.