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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Masseteil für eine Schwungmasse eines Mehrmassen-Schwungrades,
insbesondere Kraftfahrzeug-Zwei-Massen-Schwungrad,
wobei das Masseteil im wesentlichen topfartig ausgebildet ist mit
einem sich bezüglich
einer Drehachse im wesentlichen radial erstreckenden Bereich, der
in einem radial äußeren Übergangsbereich
integral in einen sich im wesentlichen axial erstreckenden Bereich übergeht, welcher
vorzugsweise an einem in Achsrichtung vom Übergangsbereich in Abstand
liegenden Verbindungsbereich mit einem anderen Masseteil der Schwungmasse
verbindbar oder verbunden ist, wobei das im wesentlichen topfartige
Masseteil durch plastische Umformung aus einem Materialstück gebildet
ist, gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 1.
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Ein
derartiges Masseteil ist aus der
DE 43 44 559 A1 bekannt. In einer Ausgestaltungsform
ist dieses bekannte Masseteil im wesentlichen topfförmig aus
einem Materialteil gebildet, das durch plastische Umformung in einen
sich im wesentlichen radial erstreckenden Bereich und einen sich
im wesentlichen axial erstreckenden Bereich verformt wurde. Durch Materialabstreckung
aus dem sich im wesentlichen radial erstreckenden Bereich in den
sich im wesentlichen axial erstreckenden Bereich wurde dafür Sorge getragen,
daß im
radial äußeren und
sich axial erstreckenden Bereich eine Materialanhäufung vorliegt,
so daß bei
gleichbeibender Gesamtmasse eine deutliche Erhöhung des Trägheitsmoments erhalten werden
kann. Insbesondere ist im radial inneren, zum Trägheitsmoment aufgrund des geringeren
radialen Abstands zur Drehachse weniger beitragenden Bereich eine
dünnere
Materialstärke
vorhanden. An den sich im wesentlichen axial erstreckenden Bereich
ist ferner als separates Bauteil ein Anlasserzahnkranz angebunden,
so daß durch
Ineingriffbringen mit einem Anlasserritzel über dieses Schwungrad eine Brennkraftmaschine
gestartet werden kann.
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Aus
der
DE 44 03 306 A1 ist
ein Zwei-Massen-Schwungrad gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 1 bekannt, bei dem ein primärseitiges Masseteil im wesentlichen
topfartig ausgebildet ist mit einem sich im wesentlichen axial erstreckenden
Bereich und einem vom sich im wesentlichen axial erstreckenden Bereich
nach radial innen verlaufenden sich im wesentlichen radial erstreckenden
Bereich. Ferner ist an den sich im wesentlichen axial erstreckenden
Bereich ein anderes Masseteil angebunden, welches ringscheibenartig
ausgebildet ist. Axial zwischen dem sich im wesentlichen radial
erstreckenden Bereich und dem anderen Masseteil ist eine Federanordnung
positioniert, welche durch jeweils in Achsrichtung abgekrümmte Bereiche
des sich im wesentlichen radial erstreckenden Bereichs beziehungsweise
des anderen Masseteils nach radial innen hin gegen Bewegung fixiert
ist. In dem axial abgekrümmten
Bereich nimmt die Materialstärke
des sich im wesentlichen radial erstreckenden Bereichs deutlich
ab, um den axialen Versatz innerhalb des sich im wesentlichen radial
erstreckenden Bereichs zu verstärken.
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Aus
der
DE 195 33 671
A1 ist eine Reibungskupplung bekannt, bei welcher in einem
radial äußeren Bereich
auf ein Schwungrad zum einen ein separater, eine Verzahnung für ein Anlaß bildender
Ring und zum anderen ein weiterer separater Ring aufgebracht sind,
welcher eine Impulsgeberformation zur Zusammenwirkung mit einem
Drehzahlsensor bildet.
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Es
ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein gattungsgemäßes Masseteil
derart weiterzubilden, daß die
beim Aufbau eines ein derartiges Masseteil enthaltenden Mehrmassen-Schwungrades durchzuführenden
Arbeiten vereinfacht werden und zu einem stabilen Masseteil führen.
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Erfindungsgemäß wird diese
Aufgabe durch ein Masseteil für
eine Schwungmasse eines Mehrmassen-Schwungrades, insbesondere Kraftfahrzeug-Zwei-Massen-Schwungrad,
gelöst,
wobei das Masseteil im wesentlichen topfartig ausgebildet ist mit
einem sich bezüglich
einer Drehachse im wesentlichen radial erstreckenden Bereich, der
in einem radial äußeren Übergangsbereich
integral in einen sich im wesentlichen axial erstreckenden Bereich übergeht,
welcher vorzugsweise an einem in Achsrichtung vom Übergangsbereich
in Abstand gelegenen Verbindungsbereich mit einem anderen Masseteil verbindbar
oder verbunden ist, wobei das im wesentlichen topfartige eine Masseteil
durch plastische Umformung aus einem Materialstück gebildet ist, wobei in das
im wesentlichen topfartige Masseteil eine zur Zusammenwirkung mit
einem Anlasser ausgebildete Verzahnung durch plastische Umformung
eingeformt ist.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung ist ferner vorgesehen, daß die Verzahnung nahe dem Übergangsbereich
eingeformt ist, daß die
plastische Umformung durch Drückrollen
erfolgt und daß in
das im wesentlichen topfartige Masseteil eine Impulsgeberformation
zur Drehzahlerfassung eingeformt ist.
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Da
die Form eines erfindungsgemäßen Masseteils
ohnehin durch plastische Umformung erhalten wird, d. h. nicht durch
spanabhebende Bearbeitung erhalten wird, können bei dieser plastischen
Umformung in einfacher Art und Weise die Verzahnung für den Anlasser
beziehungsweise die Impulsgeberformation vorgesehen werden. Dies
bedingt lediglich den Einsatz bestimmter Umformungswerkzeuge, erfordert
jedoch im allgemeinen keine wesentlichen zusätzlichen Arbeitsschritte. Das
heißt,
bei den an sich erforderlich werdenden Umformungsschritten können zwei
zusätzliche
Funktionsgruppen in das Masseteil integriert werden, so daß letztendlich
gegenüber
einem Herstellungsvorgang, der zu dem aus der
DE 43 44 559 A1 bekannten
gattungsbildenden Masseteil führt,
eine Mehrzahl von Arbeitsvorgängen
eingespart werden kann. Dies sind nämlich: alle zur Herstellung des
separat ausgebildeten Anlasserzahnkranzes erforderlichen Arbeitsvorgänge, der
Arbeitsvorgang zum Anbinden des Anlasserzahnkranzes an das Masseteil,
beispielsweise durch Aufschrumpfen oder/und Anschweißen, alle
zum Herstellen einer separat ausgebildeten Impulsgeberformation
erforderlichen Arbeitsschritte sowie der Vorgang zum Anbinden der
Impulsgeberformation an das Masseteil, beispielsweise durch Anschweißen separater
Impulsgebersegmente.
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Neben
der Tatsache, daß der
Aufbau und die Herstellung des erfindungsgemäßen Masseteils gegenüber dem
Stand der Technik deutlich vereinfacht sind, ist gleichwohl die
Möglichkeit
gegeben, durch geeignete Umformungsmaßnahmen Materialbereiche innerhalb
des einen Materialstücks
zu verschieben, so daß Bereiche
dünner
Materialstärke,
d. h. geringer Wandungsstärke
geschaffen werden können, beziehungsweise
vorzugsweise im radial äußeren Bereich
Materialanhäufungen
geschaffen werden können,
welche dann aufgrund des größeren radialen
Abstands zur Drehachse bei gleichbleibender Gesamtmasse zu einem
erhöhten
Trägheitsmoment beitragen.
Insbesondere läßt sich
auf diese Art und Weise eine einfach vorzunehmende Anpassung an gewünschte Bauformen
erhalten. Weiter ist von Vorteil, daß durch die Materialumformung,
d. h. Verschiebung verschiedener Materialbereiche innerhalb eines
einzigen Stücks,
das gesamte Masseteil letztendlich aus einem ausgestanzten Blechrohling
erhalten werden kann, und die unterschiedlich dicken Materialbereiche
nicht dadurch gewonnen werden müssen,
daß ein
massives Materialteil durch spanabhebende und äußerst schwierig durchzuführende Bearbeitung
in die gewünschte
Form gebracht wird.
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Ferner
kann die Impulsgeberformation axial an die Verzahnung anschließen.
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Vorzugsweise
ist die Verzahnung oder/und Impulsgeberformation in eine Außenumfangsfläche des
sich im wesentlichen axial erstreckenden Bereichs eingeformt.
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Bei
dem erfindungsgemäßen Masseteil
kann ferner vorgesehen sein, daß der
sich im wesentlichen radial erstreckende Bereich nahe dem Übergangsbereich
im wesentlichen ohne Verringerung der Materialstärke axial abgekrümmt ist
und daß der
sich im wesentlichen radial erstreckende Bereich zwischen seiner
axialen Abkrümmung
und dem Übergangsbereich
und der sich im wesentlichen axial erstreckende Bereich in seinem
an den Übergangsbereich
anschließenden
Bereich jeweils Führungsflächen für eine Dämpferelementenanordnung
bilden. Hier ist insbesondere von Vorteil, daß der sich im wesentlichen
radial erstreckende Bereich zwar axial abgekrümmt ist, jedoch in seiner Materialstärke nicht
vermindert, sondern vorzugsweise sogar verstärkt ist, so daß hier in
dem radial äußeren Bereich,
in welchem im allgemeinen die Dämpferelementanordnung
liegt, eine ungewünschte
Verminderung des Trägheitsmoments
vermieden werden kann.
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Wie
bereits angesprochen, können
vorzugsweise der sich im wesentlichen radial erstreckende Bereich
oder/und der sich im wesentlichen axial erstreckende Bereich durch
plastische Umformung Abschnitte unterschiedlicher Materialstärke aufweisen.
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Das
im wesentlichen topfartige Masseteil kann in seinem sich im wesentlichen
radial erstreckenden Bereich zur Verbindung mit einer Drehwelle ausgebildet
sein.
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Ferner
kann das andere Material im wesentlichen ringscheibenartig ausgebildet
sein und kann darüber
hinaus durch plastische Umformung Abschnitte mit unterschiedlicher
Materialstärke
aufweisen. Das heißt,
auch in diesem Bauteil ist es möglich, bei
Einsatz eines kostengünstigen,
beispielsweise durch Ausstanzen erhaltbaren Blechrohlings ein Masseteil
zu formen, das an gewünschte
geometrische Anforderungen optimal angepaßt ist und darüber hinaus
eine zum Erhalt eines gewünschten
Trägheitsmoments
erforderliche Formgebung aufweist.
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Bei
dem erfindungsgemäßen Masseteil
kann vorgesehen sein, daß ein
Außendurchmesser
der Impulsgeberformation größer oder
gleich einem Außendurchmesser
der Verzahnung ist.
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Alternativ
ist es möglich,
daß ein
Außendurchmesser
der Impulsgeberformation kleiner ist als ein Außendurchmesser der Verzahnung.
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Ferner
kann die Impulsgeberformation radial innerhalb der Verzahnung liegen,
und die Impulsgeberformation kann axial und/oder radial angeformt sein.
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Die
vorliegende Erfindung betrifft ferner ein Zwei-Massen-Schwungrad
mit einem erfindungsgemäßen Masseteil.
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Die
vorliegende Erfindung wird nachfolgend mit Bezug auf die beiliegende
Figuren beschrieben. Es zeigt:
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1 eine
Teil-Längsschnittansicht
eines erfindungsgemäßen Masseteils
beziehungsweise eines dieses Masseteil enthaltenden Zwei-Massen-Schwungrads;
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2 eine
Teilansicht einer alternativen Ausgestaltungsform des erfindungsgemäßen Masseteils;
und
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3 eine
der 2 entsprechende Ansicht eines weiteren alternativen
Masseteils.
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In
der 1 ist ein im Längsschnitt
dargestelltes Masseteil für
ein Zwei-Massen-Schwungrad allgemein
mit 10 bezeichnet. Das Masseteil 10 weist einen
sich im wesentlichen radial erstreckenden ringförmigen Bereich 12 auf,
der in einem Übergangsbereich 14 in
einen allgemein mit 16 bezeichneten sich im wesentlichen
axial erstreckenden und näherungsweise
zylinderartig ausgebildeten Bereich übergeht beziehungsweise mit
diesem integral ausgebildet ist. Der sich im wesentlichen radial
erstreckende Bereich weist einen axial abgekrümmten Bereich 18 auf,
bei welchem im wesentlichen ohne Verminderung der Wandungsstärke ein
axialer Versatz innerhalb des sich im wesentlichen radial erstreckenden
Bereiches 12 gebildet ist. Ferner weist das Masseteil 10 in
seinem Übergangsbereich
oder nahe dem Übergangsbereich
integral angeformt eine Verzahnung 20 auf, welche zur Kämmung mit
einem nicht dargestellten Kitzel eines Anlassers gebracht werden
kann. Axial benachbart der Verzahnung 20 liegt eine Impulsgeberformation 22,
wobei, wie in der 1 erkennbar, sowohl die Verzahnung 20 als
auch die Impulsgeberformation 22 jeweils an einer Außenumfangsfläche 24 des
sich im wesentlichen axial erstreckenden Bereichs 16 ausgebildet
sind. Diese Impulsgeberformation 22 kann beispielsweise
in Umfangsrichtung aufeinanderfolgend eine Mehrzahl von sich jeweils
abwechselnden Einsenkungen und Erhebungen umfassen, so daß bei Drehung
des Masseteils 10 ein elektromagnetischer Aufnehmer das
Vorbeibewegen von Einsenkungen beziehungsweise Erhöhungen der
Impulsgeberformation 22 erfassen kann und somit Information
darüber
erzeugen kann, mit welcher Geschwindigkeit oder Drehzahl das Masseteil 10 und somit
eine beispielsweise mit diesem verbundene Antriebswelle sich drehen.
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Weiter
axial an die Impulsgeberformation 22a anschließend weist
der sich im wesentlichen axial erstreckende Bereich 16 einen
verdickten Abschnitt 26 auf. An seiner Innenumfangsfläche ist
der sich im wesentlichen axial erstreckende Abschnitt mit einer
ersten Abstufung 28 ausgebildet sowie vom Übergangsbereich 14 weiter
entfernt mit einer zweiten Abstufung 30. Dabei kann beispielsweise
die erste Abstufung 28 dazu dienen, durch Aufschrumpfen oder
in sonstiger Weise ein weiteres Masseteil 32 innerhalb
des topfartigen Masseteils 10 aufzunehmen beziehungsweise
festzulegen, wobei dann der sich im wesentlichen radial erstreckende
Bereich 12, der sich im wesentlichen axial erstreckende
Bereich 16 zwischen dem Übergangsbereich und der ersten
Abstufung 28 und das weitere Masseteil 32 einen
nach radial innen offenen, nach radial außen jedoch abgeschlossenen
ringartigen Raum 34 einschließen. In diesem ringartigen
Raum 34 ist in an sich bekannter Weise eine Dämpferelementanordnung 36 anzuordnen,
welche beispielsweise eine Mehrzahl von in Umfangsrichtung aufeinander
folgend angeordneten Dämpferfedern 50 aufweist,
die sich vorzugsweise über
Federteller 58 jeweils an der das Masseteil 10 und
das Masseteil 32 umfassenden Schwungmasse 38 beziehungsweise
einem in den Raum 34 eingreifenden zentralen Scheibenteil 40 einer
zweiten Schwungmasse 42 abgestützt sind oder über Gleitscheibe
an benachbarten Federn abgestützt
sind. Es bilden hier der sich im wesentlichen radial erstreckende
Bereich 12 mit seinem zwischen der axialen Abkrümmung 18 und
dem Übergangsbereich 14 liegenden
Abschnitt 44 sowie der sich im wesentlichen axial erstreckende
Bereich 16 mit seinem zwischen dem Übergangsbereich 14 und
der ersten Abstufung 28 liegenden Abschnitt 46 jeweils
Führungsflächen für die Dämpferelementanordnung 36 beziehungsweise
die in der 1 nur schematisch dargestellten Federteller 48 beziehungsweise
Gleitschuhe derselben, an welchen die ebenfalls nur angedeuteten
Federn 50 sich abstützen.
Durch die axiale Abstufung 18 ist eine Bewegungsbegrenzung
für die
Dämpferelementanordnung 36 nach
radial innen hin geschaffen. Es sei darauf hingewiesen, daß eine entsprechende
Abstufung auch am weiteren Masseteil 32 vorgesehen sein
kann. Zur Vervollständigung
sei darauf hingewiesen, daß die
zweite Schwungmasse 42 ein ebenfalls mit Strichlinie angedeutetes
Masseteil 52 aufweisen kann, welches letztendlich das Schwungrad
bildet, an welchem eine Druckplattenbaugruppe einer Kraftfahrzeug-Reibungskupplung drehfest
anzubringen ist. Dieses Masseteil 52 ist mit dem zentralen
Scheibenteil 40, so wie in der 1 angedeutet,
drehfest verbunden.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung ist das Masseteil 10 aus einem einzigen Materialstück gebildet,
d. h. es kann beispielsweise aus einem ausgestanzten Blechrohling
durch einen Drückrollvorgang geformt
werden. Bei Durchführen
dieses Drückrollvorgangs
werden alle Formgebungsaspekte im Masseteil 10 berücksichtigt.
Das heißt,
es werden die axiale Abkrümmung 18,
die Abstufungen 28, 30, die Materialanhäufung 26,
der Übergangsbereich 14 und die
Verzahnung 20 beziehungsweise die Impulsgeberformation 22 integral
eingeformt. Dies bedeutet, daß das
ganze Masseteil 10 aus einer einzigen Komponente besteht
und keine zusätzlichen
Arbeitsschritte erforderlich sind, um verschiedene Funktionsgruppen,
beispielsweise die Verzahnung 20 oder die Impulsgeberformation 22 oder
eine zusätzliche Masseanhäufung im
radial äußeren Bereich
vorzusehen. Da bei diesem Drückrollen
in einfacher Weise Verschiebungen des Materials innerhalb des Materialrohlings
vorgenommen werden können,
läßt sich die
Wandungsstärke
und somit die Masseverteilung an gewünschte Aufbauformen beziehungsweise Massenträgheitsmomente
anpassen. Insbesondere läßt sich
erreichen, daß radial
außen
eine Masseanhäufung
erzielt wird, welche dadurch erhalten werden kann, daß ausgehend
von einem Materialrohling vorgegebener Wandungsstärke aus
denjenigen Bereichen, welche den sich im wesentlichen radial erstreckenden
Bereich bilden sollen, Material nach radial außen gewalzt wird, und zwar
in diejenigen Bereiche, welche nachfolgend den sich im wesentlichen axial
erstreckenden Bereich bilden sollen. Auch kann durch die Materialumformung
vermittels des Drückrollens
vermieden werden, daß im
axialen Abkrümmungsbereich 18 beziehungsweise
in dem nach radial außen
folgenden Abschnitt eine Verminderung der Materialstärke erhalten
wird, so daß auch
hier eine Herabsetzung des Massenträgheitsmoments vermieden werden
kann.
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Es
sei darauf hingewiesen, daß eine
derartige Materialumformung auch im Bereich des weiteren Masseteils 32 erfolgen
kann, um auch hier ohne Durchführung
spanabhebender Bearbeitungsvorgänge
eine Erhöhung
des Massenträgheitsmoments dadurch
erhalten zu können,
daß von
radial inneren Bereichen Masse nach radial außen verlagert wird. Es sei
ferner noch darauf hingewiesen, daß für den Fall, daß dennoch
zusätzliche
Masse erforderlich ist, beispielsweise in den Bereich des sich im
wesentlichen axial erstreckenden Bereichs, in welchem dieser axial
verdickt ist, innen eine separate beispielsweise ringartige Zusatzmasse
eingelegt werden kann.
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Aufgrund
der topfartigen Struktur des Masseteils 10 wird eine sehr
stabile Konfiguration erhalten, wobei durch Durchführung von
Schrumpfverbindungsvorgängen
in einfacher Weise eine äußerst feste
Verbindung beispielsweise mit dem weiteren Masseteil 32 erhalten
wird. Ferner sei noch darauf hingewiesen, daß in seinem radial inneren
Bereich das Masseteil 10 zur Anbindung an eine nicht dargestellte
Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine oder eine sonstige Drehwelle
ausgebildet sein kann.
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Man
erkennt in der 1, daß der Bereich 26 des
sich im wesentlichen axial erstreckenden Bereichs 16, in
welchem eine Materialansammlung vorhanden ist, durch einen schrägverlaufenden
stufenartigen Übergang 54 beziehungsweise
die zweite Stufe 30 hinsichtlich desjenigen Abschnitts,
in welchem die Impulsgeberformation 22 ausgebildet ist, nach
radial außen
versetzt ist. Dies ist bedingt dadurch, daß in diesem Bereich 26 eine
Zunahme der Materialstärke
vorliegt, wobei durch eine derartige Abstufung erreicht werden kann,
daß das
Gesamtmassenträgheitsmoment
bei gleichbleibender Masse erhöht
wird, da der radiale Abstand dieses Materialansammlungsbereichs 26 zur
Drehachse A weiter vergrößert ist.
Der schräge Übergang 54,
der beispielsweise bezüglich
der Drehachse beziehungsweise einer zu dieser parallel liegenden
Achse einen Winkel von 20 bis 30°,
vorzugsweise ca. 25°,
bildet, hat zur Folge, daß aufgrund
des Vermeidens einer rechtwinkligen Stufenübergangs ein Signalaufnehmer
sehr nahe an die Impulsgeberformation 22 herangeführt werden
kann und eine Störung
des Signalaufnehmers durch eine diesem naheliegende rechtwinklige
Stufe vermieden werden kann.
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In
der Ausgestaltungsform gemäß 2 sind
die Lage der Verzahnung 20 einerseits und die Lage der
Impulsgeberformation 22 andererseits vertauscht. Das heißt, hier
liegt die Impulsgeberformation 22 im Übergangsbereich 14 und
ist dort von radial außen
her eingeformt. Demgegenüber
liegt die Verzahnung 20 im sich im wesentlichen axial erstreckenden
Bereich 16 des Masseteils 10 und liegt darüber hinaus
radial außerhalb
der Impulsgeberformation 22. Man erkennt, daß bei dieser
Ausgestaltungsform sowohl die Verzahnung 20 insgesamt radial
außerhalb
der Impulsgeberformation 22 liegt, als auch der Außendurchmesser
der Verzahnung 20 größer ist
als der Außendurchmesser
der Impulsgeberformation 22. Dieses Größenverhältnis kann jedoch je nach baulicher
Gegebenheit auch umgekehrt sein.
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Die 3 zeigt
eine weitere Abwandlung des Masseteils 10, bei welchem
die Impulsgeberformation 22 nicht radial, sondern axial
angeformt ist, d. h. für
einen axial dem ringartigen Bereich 12 gegenüberliegenden
Sensor zugänglich
ist. Bei einer derartigen Ausgestaltungsform kann auch die Verzahnung 20 wieder
näher an
den Übergangsbereich 14 heranrücken, was
aus Stabilitätsgründen vorteilhaft
ist.
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Es
sei darauf hingewiesen, daß auch
eine Komination der Ausgestaltungsformen gemäß den 2 und 3 möglich ist,
bei welcher die Impulsgeberformation dann schräg von radial außen her
angeformt ist und sich in den radialen und den axialen Bereichen
des Masseteils hineinerstreckt.