DE19727680A1 - Schwungmassenvorrichtung mit einer Verliersicherung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Schwungmassenvorrichtung, insbesondere für Kupp­ lungen an Kraftfahrzeugen, gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Durch die DE 195 45 629 C1 ist eine Schwungmassenvorrichtung mit einer um eine Drehachse rotierend antreibbaren ersten Schwungmasse und einer relativ zu dieser um einen begrenzten Drehwinkel auslenkbaren zweiten Schwungmasse bekannt, die über eine Torsionsdämpfereinrichtung mit der ersten Schwungmasse in Verbindung steht. Die erste Schwungmasse weist eine Mehrzahl von Ausneh­ mungen für jeweils ein zur festen Anbindung an einen Antrieb, wie die Kurbelwel­ le einer Brennkraftmaschine, dienendes Befestigungsmittel auf, dem eine Verlier­ sicherung zugeordnet ist, die zur Erfüllung ihrer Aufgabe eine Klemmvorrichtung für das Befestigungsmittel aufweist. Die Klemmvorrichtung ist beispielsweise gemäß Fig. 2 durch je ein trichterförmiges Element gebildet, das nach Einschub eines Befestigungsmittels unter Einwirkung einer dasselbe in Richtung zum An­ trieb belastenden, vorbestimmbaren Axialkraft durch Verformung auf ein Maß vergrößert wird, bei dem dieses Element wegen einer der Verformung entge­ genwirkenden Rückstellkraft eine Klemmwirkung auf das Befestigungsmittel aus­ übt, durch welche dieses bis zum Überschreiten einer in seiner Erstreckungsrich­ tung wirksamen Grenzbelastung in dieser Position haltbar ist.

Stärker noch als die in Fig. 2 gezeigte Klemmvorrichtung sind diejenigen gemäß den anderen Ausführungen der OS in Achsrichtung der Schwungmassenvorrich­ tung extrem kompakt ausgebildet und daher im wesentlichen in Radialrichtung wirksam. Dies hat zur Folge, daß für eine wirkungsvolle Sicherung des Befesti­ gungsmittels die auf dieses durch die Klemmvorrichtung ausgeübte Radialkraft relativ hoch sein muß, so daß sich im ungünstigsten Fall die Klemmvorrichtung sogar in das Befestigungsmittel radial eingraben kann. Die Folge hiervon ist, daß zum Einführen des Befestigungsmittels in die zugeordnete Ausnehmung beim Lö­ sen des Befestigungsmittels aus der Klemmvorrichtung ungewollt hohe Axialkräf­ te aufgebracht werden müssen, zumal wenn, wie vorher beschrieben, die Klemmvorrichtung sich radial in das Befestigungsmittel eingegraben hat.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schwungmassenvorrichtung mit einer Verliersicherung für zur Anbindung an einen Antrieb vorgesehene Befesti­ gungsmittel so auszubilden, daß sie einerseits die Befestigungsmittel mit ausrei­ chender Sicherheit gegen einen Verlust schützt und andererseits aber eine Passa­ ge der Befestigungsmittel mit relativ geringem axialen Kraftaufwand gestattet.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Anspru­ ches 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Durch Ausbildung der Klemmvorrichtung der Verliersicherung mit einer Mehrzahl von sich in Richtung jeweils eines Befestigungsmittels erstreckenden Spannzun­ gen, die das Befestigungsmittel ringförmig umschließen, sind Elemente vorgese­ hen, die wegen ihrer relativ großen Erstreckungslänge in Verlaufsrichtung des Befestigungsmittels einen erheblichen Verformungsweg aufweisen und demnach einerseits so abstimmbar sind, daß sie federnd am Außenumfang des Befesti­ gungsmittels angreifen und dieses dadurch gegen Verlust sichern, andererseits aber beim Eindringen dieses Befestigungsmittels in ihren Wirkbereich problemlos nach radial außen ausweichen können, so daß das Eindringen des Befestigungs­ mittels in die Klemmvorrichtung mit geringem axialen Kraftaufwand erfolgen kann. Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn die Spannzungen einerends an einem Haltering vorgesehen sind, der die Anbindung einer Mehrzahl von Klemm­ vorrichtungen an eine Schwungmassenvorrichtung ermöglicht und gleichzeitig gestattet, daß die Spannzungen an ihren entgegengesetzten Enden frei sind, so daß gerade diese Enden der Spannzungen die größten Wege in Radialrichtung für eine Ausweichbewegung beim Einschieben eines Befestigungsmittels zurücklegen können. Entsprechenderweise sind daher die freien Enden der Spannzungen zum Aufbringen einer Radialkraft auf den Außenumfang der Befestigungsmittel geeig­ net, zumal, wenn sie in diesem Bereich mit einer Annäherung an die Längsachse des Befestigungsmittels versehen sind, wobei diese Annäherung beispielsweise in Form einer Anschrägung dieses Bereichs der Spannzungen in Richtung zu der be­ sagten Längsachse ausgebildet ist. Die vorzügliche Einsetzbarkeit der Befesti­ gungsmittel kann insbesondere dann, wenn die Spannzungen an ihren freien En­ den mit Hintergreifungen ausgebildet sind, einhergehen mit einer sehr großen Verliersicherheit für die Befestigungsmittel, wobei es sich für diese Ausführungs­ art anbietet, die Befestigungsmittel vor Einbringung in die Schwungmassenvor­ richtung einzeln in die jeweils zugeordnete Klemmvorrichtung von der Seite des Halterings aus einzuschieben, bis die Befestigungsmittel einerseits an den Hinter­ greifungen axial in Anlage kommen und andererseits durch die radialen Annähe­ rungen in dieser axialen Position gehalten werden. Sodann kann der Haltering an der Schwungmassenvorrichtung montiert werden, was auf konventionelle Weise geschehen kann, indem der Haltering Ausnehmungen für Befestigungselemente, wie beispielsweise Schrauben oder Niete aufweist, welche in ein entsprechendes Bauteil der Schwungmasse eingebracht werden. Ebenso kann der Haltering aber auch über eine formschlüssige Verbindung an der Schwungmasse befestigt wer­ den, indem beispielsweise eines der Elemente Haltering/Schwungmasse mit ei­ nem Vorsprung versehen ist, der in eine zugeordnete Vertiefung einrasten kann.

Bei der letztgenannten Ausführung ist die Verliersicherung auf besonders einfa­ che Weise an der Schwungmassenvorrichtung einrastbar.

Für den Fall, daß die Befestigungsmittel von der Seite der freien Enden der Spannzungen aus eingeschoben werden sollen, ist es vorteilhaft, den entspre­ chenden Durchlaß um die Längsachse des jeweiligen Befestigungsmittels im Be­ reich der Hintergreifungen mit einer Anschrägung auszubilden, die im Hinblick auf das einzulegende Befestigungsmittel so ausgerichtet ist, daß nach Ansetzen die­ ses Befestigungsmittels über die Anschrägung eine Kraft mit einer erheblichen Komponente in radialer Richtung in die freien Enden der Spannzungen eingeleitet wird. Dadurch werden diese Enden radial auseinander gedrückt und verbleiben in dieser Stellung, bis das Befestigungsmittel den Bereich der Hintergreifungen pas­ siert hat. Anschließend schnappen die freien Enden der Spannzungen radial zu­ sammen, um dadurch in bereits beschriebener Weise über ihre radialen Annähe­ rungen das Befestigungsmittel in einer Stellung zu halten, in welcher dieses axial an den Hintergreifungen in Anlage kommt.

Ein noch leichteres Einlegen wird anspruchsgemäß dadurch ermöglicht, daß auf die Hintergreifungen völlig verzichtet wird.

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine hälftige Abbildung einer Schwungmassenvorrichtung im Schnitt mit einer Verliersicherung mit Klemmvorrichtung für ein Befestigungsmittel;

Fig. 2 eine vergrößerte Herauszeichnung der Schwungmassenvorrichtung nach Fig. 1 im radialen Bereich der Verliersicherung;

Fig. 3 eine räumliche Darstellung eines Halteringes mit einer Mehrzahl von Klemmvorrichtungen der Verliersicherung;

Fig. 4 wie Fig. 2, aber mit Anschrägungen an am freien Ende der Klemmvor­ richtung vorgesehenen Hintergreifungen;

Fig. 5 wie Fig. 2, aber ohne Hintergreifungen am freien Ende der Klemmvor­ richtung;

Fig. 6 eine Verliersicherung an einer Schwungmassenvorrichtung mit lediglich einer Schwungmasse.

Die in Fig. 1 gezeigte Schwungmassenvorrichtung ist mit einer ersten Schwung­ masse 1 ausgebildet, die einen nach radial außen verlaufenden Primärflansch 7 zur Anbindung an eine Kurbelwelle 3 einer Brennkraftmaschine als Antrieb 4 aufweist. Zur Anbindung dieser Schwungmasse 1 an die Kurbelwelle 3 sind Be­ festigungsmittel 5 in Form von Schrauben vorgesehen, die in vorbestimmbaren Winkelabständen zueinander auf einem Radius um eine Mittelachse 54 der Schwungmassenvorrichtung angeordnet sind. Jedes Befestigungsmittel 5 durch­ dringt vor Eingriff in die Kurbelwelle 3 sowohl eine Ausnehmung 10 in einer an der von der Kurbelwelle 3 abgewandten Seite des Primärflansches 7 angeordne­ ten Abstandsscheibe 11 sowie eine Aussparung 8 im Primärflansch 7. Die Ab­ standsscheibe 11 dient zur Aufnahme einer Verliersicherung 12 für die Befesti­ gungsmittel 5, wobei für jeweils eines der letztgenannten je eine Klemmvorrich­ tung 70 vorgesehen ist, auf die nachfolgend noch ausführlicher eingegangen ist und die, wie auch aus Fig. 3 deutlich entnehmbar, zusammen mit weiteren Klemmvorrichtungen 70 an einem gemeinsamen Haltering 14 der Verliersiche­ rung 12 angeordnet ist. Die Abstandsscheibe 11 ist an ihrem radialen Innenbe­ reich mit einem Vorsprung 18 ausgebildet, der in eine Vertiefung 20 des Halte­ ringes 14 nach Aufschnappen des letztgenannten auf den Vorsprung 18 ein­ greift, so daß hierdurch eine formschlüssige Verbindung 16 zwischen der Ver­ liersicherung 12 und der Abstandsscheibe 11 und damit der ersten Schwung­ masse 1 entsteht. Gemäß Fig. 3 können anstatt dieser formschlüssigen Verbin­ dung 16 auch Durchgänge 21 im Haltering 14 ausgebildet sein, die nach Durch­ griff von nicht gezeigten Befestigungselementen, wie beispielsweise Schrauben oder Nieten, eine Anbindung der Verliersicherung 12 an die Schwungmasse 1 ermöglichen.

Zurückkommend auf die Schwungmassenvorrichtung, weist diese im radial mitt­ leren Bereich des Primärflansches 7 ein Planetenrad 24 auf, das über eine Au­ ßenverzahnung mit einer Innenverzahnung eines Hohlrades 26 in Eingriff steht, das einstückig mit einer Nabenscheibe 28 ausgebildet ist. Diese weist in ihrem radial äußeren Bereich Finger 30 auf, die an Enden von Kraftspeichern 32 zur Anlage kommen, wobei sich die Kraftspeicher ihrerseits an nicht gezeigten An­ steuerelementen am Primärflansch 7 sowie an einer im wesentlichen parallel zu demselben verlaufenden Deckplatte 38 abstützen. Radial außen sind die Kraftspeicher 32 über Gleitschuhe 33 geführt, die sich ihrerseits an einem ein­ stückig mit dem Primärflansch 7 ausgebildetem Axialansatz 36 abstützen, an dem die bereits genannte Deckplatte 38 befestigt ist. Im radial inneren Bereich der Deckplatte ist diese über eine Axialfeder 42 mit der Nabenscheibe 28 ver­ bunden, wobei die Axialfeder 42 als Dichtung 40 für eine Fettkammer 37 dient, die, in Achsrichtung gesehen, einerseits durch den Primärflansch 7 und anderer­ seits durch die Deckplatte 38 begrenzt ist und denjenigen Teil der Nabenschei­ be 28, der sich radial außerhalb der Dichtung 40 befindet, zusammen mit dem Kraftspeicher 32 und den Gleitschuhen 33 zur Bildung einer Dämpfungseinrich­ tung 34 aufnimmt.

Die Nabenscheibe 28 ist radial innerhalb der Dichtung 40 über eine Vernie­ tung 44 mit einer zweiten Schwungmasse 46 fest verbunden und weist im radial inneren Bereich eine Sekundärnabe 48 auf, die über eine an der Abstandsschei­ be 11 aufgenommene Radiallagerung 50 zur Zentrierung der zweiten Schwung­ masse 46 gegenüber der ersten Schwungmasse 1 dient. In Achsrichtung erfolgt eine Ausrichtung der beiden Schwungmassen zueinander über eine Axiallage­ rung 52, die einerseits an der Abstandsscheibe 11 und andererseits an der Na­ benscheibe 28 zur Anlage kommt.

Zurückkommend auf die Verliersicherung 12 weist jede Klemmvorrichtung 70 eine Mehrzahl von Spannzungen 60 auf, die ringförmig um die Längsachse 62 des jeweils aufgenommenen Befestigungsmittels 5 angeordnet und einerends am Haltering 14 befestigt sind. Die entgegengesetzten Enden 64 der einen Aufnah­ meraum 61 für das jeweilige Befestigungsmittel 5 umschließenden Spannzun­ gen 60 sind dagegen frei und an ihrer jeweils dem Befestigungsmittel 5 zuge­ wandten Innenseite im Bereich dieser freien Enden 64 mit jeweils einer Annähe­ rung 68 in Form einer Anschrägung in Richtung zur Längsachse 62 ausgebildet. Die freien Enden 64 selbst gehen in im wesentlichen radial verlaufende Hinter­ greifungen 66 über, die einen sich um die Längsachse 62 erstreckenden Durch­ laß 72 radial begrenzen.

Die Funktion dieser Verliersicherung 12 ist derart, daß zunächst in jede Klemm­ vorrichtung 70 jeweils ein Befestigungsmittel 5 eingeschoben wird, und zwar von der offenen Seite der Klemmvorrichtung 70, also vom Haltering 14 aus in Rich­ tung zu den freien Enden 64 der Spannzungen 62. Sobald der Außendurchmesser des Befestigungsmittels 5, hier durch den Kopf 75 einer Schraube gebildet in den axialen Bereich der Annäherungen 68 an den Spannzungen 60 gelangt, werden die letztgenannten nach radial außen aufgeweitet, bleiben hierbei aber aufgrund eigener Elastizität und gegebenenfalls Vorspannung in radialer Anlage am Befe­ stigungsmittel 5, so daß dieses kraftschlüssig gehalten wird. Durch weiteres Ein­ schieben des Befestigungsmittels 5 in die Klemmvorrichtung 70 kommt das Be­ festigungsmittel 5 in axiale Anlage an den Hintergreifungen 66, so daß es einer­ seits durch diese an eine Weiterbewegung in der vorangegangenen Bewegungs­ richtung gehindert und gleichzeitig durch die Annäherungen 68 an den Spann­ zungen 60 in dieser Position festgehalten wird. Sobald alle Befestigungsmittel 5 in die jeweils zugeordnete Klemmvorrichtung 70 eingesetzt sind, wird der Halte­ ring 14 auf eine der bereits beschriebenen Arten, beispielsweise mittels der form­ schlüssigen Verbindung 16, an der Abstandsscheibe 11 befestigt. Die Befesti­ gungsmittel 5 können dann, sollten sie sich jemals aus der zuvor beschriebenen Position in der Klemmvorrichtung lösen, lediglich weiter zur Abstandsscheibe 11 hin verrutschen, jedoch besteht keine Möglichkeit mehr für sie, die Verliersiche­ rung 12 zu verlassen. Für die Montage der Schwungmassenvorrichtung an der Kurbelwelle 3 wird über das Befestigungsmittel 5 eine Drehbewegung eingeleitet, wodurch dessen mit einem Gewinde ausgebildeter Schaft 74 in eine nicht gezeig­ te Gewindebohrung der Kurbelwelle 3 eingedreht wird, bis die dem Schaft 74 zugewandte Seite des Kopfes 75 des Befestigungsmittels 5 an der Abstands­ scheibe 11 zur Anlage kommt und die letztgenannte zusammen mit dem Primär­ flansch 7 gegen die Kurbelwelle 3 preßt. Die Schwungmassenvorrichtung ist dann an der Kurbelwelle 3 befestigt, so daß, da ein Verlust der Befestigungsmit­ tel 5 anschließend nicht mehr zu befürchten ist, die Verliersicherung 12 gelöst werden kann.

Während die Einschubrichtung des Befestigungsmittels 5 in die Klemmvorrich­ tung 70 nach den Fig. 1 bis 3 üblicherweise von der Seite des Halteringes 14 aus erfolgt, wird bei den Ausführungen nach Fig. 4 und Fig. 5 auch die Möglichkeit geschaffen, von der Gegenseite aus, mithin also auch bei bereits an der Ab­ standsscheibe 11 montierter Verliersicherung 12 die Befestigungsmittel 5 einzu­ schieben. Hierzu ist gemäß Fig. 4 an den Hintergreifungen 66 eine Anschrä­ gung 71 vorgesehen, die, sobald der Kopf 75 des Befestigungsmittels 5 an dieser angesetzt ist, zur Folge hat, das bei Aufbringung einer Axialkraft in Richtung der Längsachse 62 eine radiale Kraftkomponente entsteht, die eine Abstandsvergrö­ ßerung insbesondere der freien Enden 64 der Spannzungen 60 von der Längs­ achse 62 zur Folge haben, wodurch sich der Durchlaß 72 vergrößert und damit einen Durchgang auch des Kopfes 75 des Befestigungsmittels 5 ermöglicht. So­ bald der Kopf 75 den Durchlaß 72 passiert hat rasten die elastischen Spannzun­ gen 60 wieder nahezu in ihre Ausgangsposition zurück, das heißt also gerade so weit, daß einerseits die Hintergreifungen 66 eine Rückbewegung des Befesti­ gungsmittels 5 verhindern, andererseits aber die Annäherungen 68 an den Spannzungen 60 das Befestigungsmittel 5 in dieser Position halten.

In ähnlicher Weise ist auch das Befestigungsmittel 5 nach der Ausführung gemäß Fig. 5 einsetzbar, wobei hier allerdings aufgrund des Fehlens von Hintergreifun­ gen eine formschlüssige Unterbindung einer Rückbewegung des Befestigungsmit­ tels 5 unterbleibt. Statt dessen wird das Befestigungsmittel 5 rein kraftschlüssig durch radiale Anlage der Annäherungen 68 am Kopf 75 gehalten.

Fig. 6 zeigt die erfindungsgemäße Verliersicherung 12 an einer lediglich eine Schwungmasse 1 aufweisenden Schwungmassenvorrichtung. Da ansonsten kei­ ne Unterschiede gegenüber der Ausführung der Verliersicherung 12 nach den Fig. 1 bis 3 besteht, erscheint ein detailliertes Eingehen auf diese Figur nicht er­ forderlich.

Bezugszeichenliste

1

erste Schwungmasse

3

Kurbelwelle

4

Antrieb

5

Befestigungsmittel

7

Primärflansch

8

Aussparung

10

Ausnehmung

11

Abstandsscheibe

12

Verliersicherung

14

Haltering

16

formschlüssige Verbindung

18

Vorsprung

20

Vertiefung

21

Durchgang

22

Lagerzapfen

24

Planetenrad

26

Hohlrad

28

Nabenscheibe

30

Finger

32

Kraftspeicher

33

Gleitschuhe

34

Dämpfungseinrichtung

36

Axialansatz

37

Fettkammer

38

Deckplatte

40

Dichtung

42

Axialfeder

44

Vernietung

46

zweite Schwungmasse

48

Sekundärnabe

50

Radiallagerung

52

Axiallagerung

54

Mittelachse der Schwungmas­ senvorrichtung

60

Spannzungen

61

Aufnahmeraum für Befestigungs­ mittel

62

Längsachse des Befestigungs­ mittels

64

freie Enden der Spannzungen

66

Hintergreifungen

68

Annäherung

70

Klemmvorrichtung

71

Anschrägung

72

Durchlaß

74

Schaft

75

Kopf

Claims (10)

1. Schwungmassenvorrichtung, insbesondere für Kupplungen von Kraftfahrzeu­ gen mit wenigstens einer um eine Drehachse rotierend antreibbaren Schwungmasse, die wenigstens eine Ausnehmung für ein zur festen Anbin­ dung an einen Antrieb dienendes Befestigungsmittel aufweist, dem eine Ver­ liersicherung zugeordnet ist, die eine das Befestigungsmittel gegen ein Heraus­ fallen aus der Ausnehmung sichernde Klemmvorrichtung aufweist, die bei Einwirkung einer das Befestigungsmittel in dessen Erstreckungsrichtung bela­ stenden, vorbestimmbaren Kraft durch Verformung auf ein Maß aufweitbar ist, bei dem sie, sobald das Befestigungsmittel eine bestimmte Position relativ zu ihr eingenommen hat, wegen einer der Verformung entgegenwirkenden Rück­ stellkraft eine Klemmwirkung auf das Befestigungsmittel ausübt, durch welche dieses bis zum Überschreiten einer in seiner Erstreckungsrichtung wirksamen Grenzbelastung in dieser Position haltbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmvorrichtung (70) für das Befestigungsmittel (5) mit einer Mehr­ zahl von Spannzungen (60) versehen ist, welche sich in Richtung des Befesti­ gungsmittels (5) erstrecken und dieses ringförmig umschließen.

2. Schwungmassenvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannzungen (60) beim Einschub des Befestigungsmittels (5) relativ zu dessen Längsachse (62) gegen die Wirkung einer Vorspannung in Radialrich­ tung weg von dieser Längsachse (62) auslenkbar sind, wobei deren Anlage am Befestigungsmittel (5) erhalten bleibt.

3. Schwungmassenvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannzungen (60) an einer vorbestimmten Stelle eine Annäherung (68) an die Längsachse (62) des Befestigungsmittels (5) aufweisen.

4. Schwungmassenvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannzungen (60) einerends an einem Haltering (14) vorgesehen sind, während deren entgegengesetzte Enden (64) frei sind.

5. Schwungmassenvorrichtung nach Anspruch 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Annäherung (68) an die Längsachse (62) des Befestigungsmittels (5) jeweils im Bereich des freien Endes (64) einer Spannzunge (5) vorgesehen ist.

6. Schwungmassenvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannzungen (60) an ihren freien Enden (64) Hintergreifungen (66) für die Befestigungselemente (5) aufweisen.

7. Schwungmassenvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Hintergreifungen (66) an ihrer vom Antrieb (4) abgewandten Seite eine Anschrägung (71) aufweisen.

8. Schwungmassenvorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Hintergreifungen (66) mit ihren radialen Innenseiten einen Durch­ laß (72) begrenzen, der für einen Einschub des Befestigungsmittels (5) auf dessen maximalen Durchmesser vergrößerbar ist.

9. Schwungmassenvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Mehrzahl von Klemmvorrichtungen (70) am Haltering (14) vorgese­ hen sind.

10. Schwungmassenvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Haltering (14) zur Herstellung einer formschlüssigen Verbindung (16) mit der Schwungmasse (2) wenigstens einen in mindestens eine Vertie­ fung (20) derselben eingreifenden Vorsprung (18) aufweist.