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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Rutschkupplung mit einem Mehrflanschtorsionsschwingungsdämpfer für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, bspw. eines seriellen Hybridfahrzeugs, mit wenigstens einem in Axialrichtung gesehen zwischen wenigstens zwei Nabenflanschen angeordneten und über Dämpfer, bspw. Federelemente/Federdämpfer, voneinander beabstandeten Zwischenflansch, die zur Drehmomentweitergabe aneinander, direkt oder indirekt, abgestützt sind, wobei die Nabenflansche Mittel zur bedarfsgerechten Drehmomentweitergabe an eine Nabe in Abhängigkeit von Schub- oder Zugbetrieb besitzen. Ein Hybridfahrzeug ist ein Kraftfahrzeug, das von mindestens einem Elektromotor und einem weiteren Energiewandler, bspw. Verbrennungsmotor, angetrieben wird.
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Aus dem Stand der Technik bekannte Mehrflanschkupplungsscheiben- bzw. -torsionsschwingungsdämpfer weisen eine (Stahl-)Nabe auf. Üblicherweise wird die Nabe beidseitig über Kunststoffhülsen und/oder Kunststoffreibringe in Position gehalten.
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Aus der
EP 1 176 339 B1 ist ein Torsionsschwingungsdämpfer bekannt. Dieses Patent offenbart eine Vorrichtung zum Absorbieren von Drehmomentschwankungen, die zwischen einer Kurbelwelle eines Motors und einer Eingangswelle auf der angetriebenen Seite vorzusehen ist. Die Vorrichtung weist ein Schwungrad auf, das mit der Kurbelwelle zu verbinden ist. Weiterhin weist die Vorrichtung eine Dämpfereinheit auf, die in einer Drehmomentübertragungsbahn zwischen dem Schwungrad und der Eingangswelle auf der angetriebenen Seite angeordnet ist und ein Paar von Antriebsplatten, eine angetriebene Platte und mindestens ein Federelement aufweist. Weiterhin weist die Vorrichtung einen Drehmomentbegrenzer auf, der in einer Drehmomentübertragungsbahn zwischen Schwungrad und der Dämpfereinheit angeordnet ist und ein Paar von Belägen aufweist, die rutschen können, wenn sie mindestens eine vorgegebene Drehmomentgröße aufnehmen. Als besonders ist herausgestellt, dass der Drehmomentbegrenzer des Weiteren eine Glasträgerplatte aufweist, an der die Beläge befestigt sind. Außerdem sind die Beläge zwischen dem Paar Antriebsplatten angeordnet und die Antriebsplatten und die Beläge sind miteinander zentriert und zu einer Dämpfer-Drehmomentbegrenzer-Einheit zusammengebaut, wobei die Belagträgerplatte relativ zum Schwungrad so zentriert ist, dass die Dämpfer-Drehmomentbegrenzer-Einheit an der Belagträgerplatte am Schwungrad befestigt ist.
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Ein weiterer Drehschwingungsdämpfer ist auch aus der
WO 2008/019641 A1 bekannt. Diese Druckschrift offenbart einen Drehschwingungsdämpfer mit zwei Seitenteilen, die drehfest miteinander verbunden und zwischen den zwei Zwischenteilen angeordnet sind, die relativ zu den Seitenteilen entgegen der Federwirkung von Federeinrichtungen begrenzt verdrehbar sind, die innerhalb von Fenstern angeordnet sind, die sowohl in den Seitenteilen als auch in den Zwischenteilen ausgespart sind. Der Gegenstand zeichnet sich dadurch aus, dass die Fenster in den Zwischenteilen in Umfangsrichtung auf der einen Seite jeweils eine Führungsnase und auf der anderen Seite jeweils eine Ausnehmung aufweisen, in der eine Führungsnase des jeweils anderen Zwischenteils angeordnet ist.
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In der
EP 2 226 528 A2 , die ein Familienmitglied zur
US 2010/0224459 A1 ist, welche auf ähnlichem Gebiet der Technik liegt, ist eine Tellerfeder durch eine Topfung in einem Seitenblech in Position gehalten.
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Außerdem ist aus der
JP 2008-303995 A ein weiterer Torsionsschwingungsdämpfer bekannt, der als Mehrflanschtorsionsschwingungsdämpfer ausgeführt ist.
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Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung die Probleme aus dem Stand der Technik zu lösen oder zumindest zu mildern. Insbesondere ist es die Aufgabe, die Nabe ohne das Vorsehen zusätzlicher Elemente an der Rutschkupplung zu positionieren, bzw. eine einfachere Konstruktion zur Anordnung der Nabe an der Rutschkupplung vorsehen.
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Diese Aufgabe wird durch eine Rutschkupplung gemäß Anspruch 1 mit einem Mehrflanschtorsionsschwingungsdämpfer gelöst, bei dem zwischen den Nabenflanschen ein zumindest abschnittsweise dem Umfang der Nabe folgender Axialzentriervorsprung, etwa auf axialer Höhe an der axialen Position des Zwischenflansches vorhanden ist.
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Der Vorteil einer derartigen Rutschkupplung liegt darin, dass keine zusätzlichen Elemente, wie bspw. Kunststoffhülsen und/oder Kunststoffreibringe zur Positionierung der Nabe an den Nabenflanschen erforderlich sind. Dies führt dazu, dass eine derartige erfindungsgemäße Rutschkupplung kostengünstiger als herkömmliche Rutschkupplungen mit Mehrflanschtorsionsschwingungsdämpfer ist. Außerdem ist ein derartige erfindungsgemäße Rutschkupplung weniger reparaturanfällig und neigt weniger dazu, zu verschleißen als herkömmliche Rutschkupplungen mit Mehrflanschtorsionsschwingungsdäm pfer.
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Vorteilhafte Ausführungsformen sind Teil der Unteransprüche und werden nachfolgend näher erläutert.
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Eine bevorzugte Ausführungsform sieht vor, dass der Axialzentriervorsprung zur direkten oder indirekten Anlage / Abstützung der ihm nächstgelegenen Nabenflansche ausgelegt ist. Eine derartige Abstützung der Nabe am Nabenflansch ist besonders einfach realisierbar.
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Weiterhin kann der Mehrflanschtorsionsschwingungsdämpfer so vorgesehen sein, dass die Nabenflansche und der Zwischenflansch in Axialrichtung beabstandet zueinander sind. Dies verhindert eine unerwünschte Reibung zwischen Zwischenflansch und Nabenflanschen in Axialrichtung.
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Außerdem ist denkbar, dass der Axialzentriervorsprung über den Umfang der Nabe vollständig umläuft. Dies ermöglicht eine besonders effiziente Positionierung der Nabe relativ zu den Nabenflanschen.
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Außerdem kann vorgesehen sein, dass der Axialzentriervorsprung in Axialrichtung gesehen einseitig oder beidseitig von einem Außenverzahnungssegment oder mehreren Außenverzahnungssegmenten erweitert / verlängert / begrenzt ist. Derartige Außenverzahnungssegmente dienen dazu, mit einer Innenverzahnung, die an zumindest einem Nabenflansch vorgesehen ist, zusammenzuwirken.
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Weiterhin kann vorgesehen sein, dass das Außenverzahnungssegment ein Teil einer Außenverzahnung der Nabe ist, welche zusammen mit einer Innenverzahnung des Nabenflansches oder der Nabenflansche ein Bestandteil des Mittels zur bedarfsgerechten Drehmomentweitergabe ist. Über die Außenverzahnungssegmente ist eine erfolgreiche Weitergabe des Drehmoments von dem Nabenflansch oder den Nabenflanschen auf die Nabe möglich.
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Weiterhin kann der Mehrtorsionsschwingungsdämpfer so ausgebildet sein, dass die Nabenflansche als Gleichteile ausgeformt sind. Dies führt dazu, dass die Fertigung der Nabenflansche besonders einfach und kostengünstig ist.
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Auch ist denkbar, dass ein Reibbelag lose, d.h. beweglich, zwischen einem Reibblech / Blechring einerseits und einem Seitenblech und/oder einer Stützscheibe andererseits (d. h. ohne feste Anbindung / Befestigung) eingelegt ist. In dem Fall, dass die Reibbeläge nicht am Reibblech bzw. Blechring befestigt sind, wird ein Austausch der Reibbeläge erleichtert.
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Darüber hinaus ist denkbar, dass die Außenverzahnungssegmente des Axialzentriervorsprungs in Form von trapezförmigen und in Axialrichtung ausgebildeten Verstärkungen ausgeformt sind.
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Darüber hinaus ist möglich, dass der Außenzentriervorsprung separat oder integral / einteilig / einmaterialig mit der Nabe ausgebildet ist. In dem Fall, dass der Axialzentriervorsprung ein an der Nabe befestigtes Zusatzbauteil ist, z. B. ein Wellensicherungsring, der z. B. in einer Nut in der Nabenaußenverzahnung sitzt, kann dieses Zusatzbauteil bei Bedarf von der Nabe entfernt werden.
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Die trapezförmigen Verstärkungen sind gleichmäßig über den Außenumfang der Nabe verteilt, um ein besonders einfaches und ausgewogenes Positionieren von Nabe zu Nabenflanschen zu ermöglichen. Weiterhin ist denkbar, dass die Verstärkungen denselben Abstand zur mittleren Längsachse der Nabe aufweisen und außen konturbündig axial angeordnet sind. Weiterhin ist denkbar, dass die (äußeren) Nabenflansche Innenverzahnungen aufweisen. Dabei können die Innenverzahnungen beidseitig den Axialzentriervorsprung führen. Darüber hinaus können die Innenverzahnungen der beiden in Axialrichtung äußeren Nabenflansche über dazwischen angeordnete Führungselemente, bspw. Distanz- oder Reibringe, den Axialzentriervorsprung führen.
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Die Aufgabe, die sich die Erfindung gestellt hat, wird auch durch einen Drehmomentbegrenzer, etwa nach Art einer Rutschkupplung, mit erfindungsgemäßen Mehrflanschtorsionsschwingungsdämpfer gelöst.
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Die Aufgabe der Erfindung wird auch durch eine Kupplungsscheibe mit einem erfindungsgemäßen Mehrflanschtorsionsschwingungsdämpfer gelöst.
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Weiterhin ist denkbar, dass ein Abstandsblech als Komponente des Drehmomentbegrenzers eine feste Nietverbindung mit einem Seitenblech des Drehmomentbegrenzers eingeht, wobei nietartige Vorsprünge des Abstandsblechs oder separate Abstandsbolzen in das Seitenblech eingreifen. Dabei wirken dann das Abstandsblech und/oder die Abstandsbolzen axial und/oder radial zentrierend auf eine oder mehrere angrenzende Komponenten des Drehmomentbegrenzers
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Es kann weiterhin vorgesehen sein, dass zumindest eine der Komponenten des Drehmomentbegrenzers ein Reibbelag, ein Reibblech, eine Stützscheibe oder eine reibbelagverlagernd eingesetzte Tellerfeder ist.
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Darüber hinaus kann vorgesehen sein, dass zumindest einer der nietartigen Vorsprünge zentrierend auf eine Komponente oder auf mehrere Komponenten des Drehmomentbegrenzers einwirkt.
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Darüber hinaus ist es möglich, dass das Abstandsblech als ein flaches Tiefzieh- / Stanzbauteil ausgebildet ist.
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Weiterhin ist vorstellbar, dass die Abstandsbleche über den Umfang des Drehmomentbegrenzers verteilt sind und durch die Lücken voneinander getrennt sind, die durch jeweils ein Ende zweier benachbart angeordneter Abstandbleche definiert sind.
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Es ist weiterhin denkbar, dass die Komponenten des Drehmomentbegrenzers, insbesondere die Tellerfeder und/oder die Stützscheibe, zungenartige Abschnitte aufweisen, welche mit den Lücken zwischen den Abstandsblechen zu einer Verdrehsicherung der jeweiligen Komponente zusammenwirken.
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Auch kann vorgesehen sein, dass jedes Ende eines Abstandsblechs eine Flanke ausbildet, an welcher sich der zungenartige Abschnitt der Komponente abstützen kann.
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Es ist auch denkbar, dass der Zwischenflansch einen radial äußeren Bereich besitzt, der eine größere Dicke hat, als ein dazu radial innerer Bereich.
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Vorteilhafterweise weist der Drehmomentbegrenzer ein im Betrieb drehmomenteinleitendes Reibblech auf, das zum Kontaktieren wenigstens eines mit wenigstens einer Tellerfeder zusammenwirkenden, bspw. ringförmigen, Reibbelages ausgelegt ist, wobei der Reibbelag zum Drehmomentweitergeben an eine Stützscheibe und/oder zumindest ein Seitenblech ausgelegt ist, wobei zueinander korrespondierende Montageausnehmungen in dem Stützblech und Gegenmontageausnehmungen in der Tellerfeder und/oder der Stützscheibe vorhanden sind, wobei die Montageausnehmungen und die Gegenmontageausnehmungen zum möglichst spielfreien Aufnehmen von Montagestiften ausgelegt sind. Dabei sind in dem Drehmomentbegrenzer die Montageausnehmungen und die Gegenmontageausnehmungen mit wenigstens einer Ausnahme über den Umfang des Drehmomentbegrenzers gleichverteilt/gleichmäßig verteilt.
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Es kann darüber hinaus vorgesehen sein, dass die Montageausnehmungen und die Gegenmontageausnehmungen asymmetrisch, etwa bzgl. eines Drehzentrums, bspw. bei spiegel- und/oder punktsymmetrischer Betrachtung, verteilt sind.
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Der Drehmomentbegrenzer kann weiterhin derart ausgebildet sein, dass die Montagestifte und die sie aufnehmenden Montageausnehmungen und die Gegenmontageausnehmungen so bemessen sind, dass Montagestifte einer Montageeinrichtung im eingesetzten Zustand zentrierend auf den Reibbelag einwirken.
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Es ist auch vorstellbar, dass die Innenverzahnung der Nabenflansche so auf die Außenverzahnung der Nabe abgestimmt ist, dass in Schubrichtung ein erster der Nabenflansche und im Zugbetrieb ein zweiter der Nabenflansche in Anlage mit einem Außenverzahnungsabschnitt der Nabe gelangt.
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Darüber hinaus kann vorgesehen sein, dass bei Realisierung eines Zweiflanschdämpfers die beiden äußeren Nabenflansche und bei Realisierung eines Vierflanschdämpfers die beiden äußeren und/oder die beiden inneren Nabenflansche, als Gleichteile ausgeformt sind.
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Es ist weiterhin möglich, dass der radial innere Bereich des Zwischenflansches eine Fläche konstanter Dicke besitzt, die den radial inneren Teil vollumfänglich bis zu einem in Umfangsrichtung verlaufenden Grenzbereich umgibt.
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Es ist auch möglich, dass der innere Bereich des Zwischenflansches von einem inneren Bereich des Nabenflansches überlappt / überdeckt / bedeckt ist.
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Darüber hinaus ist vorstellbar, dass in Axialrichtung gesehen beidseitig des dünnen, inneren Bereichs des Zwischenflansches je ein Nabenflansch überlappend angeordnet ist.
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Weiterhin kann vorgesehen sein, dass der innere Bereich des Zwischenflansches dünner als der überlappende Bereich eines oder beider Nabenflansche ist.
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Es ist auch vorstellbar, dass der Zwischenflansch als Blechbauteil ausgebildet ist.
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In anderen Worten betrifft die Erfindung einen Drehmomentbegrenzer mit einem Mehrflanschtorsionsschwingungsdämpfer für Hybridanwendungen mit mehr als einem Nabenflansch, wobei die axiale Zentrierung der Nabe durch einen umlaufenden Mittelbund an der Nabe erfolgt, der zwischen zwei Nabenflanschen, bzw. zwischen den Zähnen der Innenverzahnungen der Nabenflansche, sitzt. An der Nabe befindet sich im Außenprofil der umlaufende Mittelbund. Dieser wird zwischen den beiden äußeren Nabenflanschen von deren Innenverzahnungen beidseitig geführt. Die Führung des Mittelbundes über die Innenverzahnungen der äußeren Nabenflansche erfolgt entweder direkt oder mit eventuell dazwischenliegenden Distanz- oder Reibringen.
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Im Folgenden sind Ausführungsformen des Mehrflanschtorsionsschwingungsdämpfers für ein Kraftfahrzeug unter Bezug auf die beigefügten Zeichnungen im Detail beschrieben. Es zeigen:
- 1 eine Längsschnittansicht eines Drehmomentbegrenzers mit einem Mehrflanschtorsionsschwingungsdämpfer gemäß einer ersten Ausführungsform,
- 2 eine perspektivische Darstellung des Drehmomentbegrenzers mit dem Mehrflanschtorsionsschwingungsdämpfer gemäß der ersten Ausführungsform,
- 3 eine Längsschnittansicht einer Nabe gemäß einer zweiten Ausführungsform, die an zwei äußeren Nabenflanschen positioniert ist,
- 4 die Nabe mit umlaufendem Mittelbund gemäß der zweiten Ausführungsform,
- 5 eine perspektivische Ansicht der Nabe gemäß der zweiten Ausführungsform, die relativ zu zwei äußeren Nabenflanschen angeordnet ist,
- 6 eine Draufsicht auf zwei äußere Nabenflansche gemäß einer dritten Ausführungsform, die über ihre Innenverzahnungen an einer Nabe anliegen,
- 7 zwei äußere Nabenflansche und einen Zwischenflansch gemäß der dritten Ausführungsform, wobei einer der beiden Nabenflansche im Vergleich zu 6 verdreht ist,
- 8 eine Draufsicht auf einen Drehmomentbegrenzer mit Mehrflanschtorsionsschwingungsdämpfer gemäß einer vierten Ausführungsform und eine Zentrierhilfe für eine Tellerfeder, die ein Teil des Drehmomentbegrenzers ist,
- 9 ist eine perspektivische Ansicht eines Drehmomentbegrenzers mit Mehrflanschtorsionsschwingungsdämpfer gemäß der vierten Ausführungsform und einer Zentrierhilfe für eine Tellerfeder, die Teil des Drehmomentbegrenzers ist,
- 10 eine Draufsicht auf einen Drehmomentbegrenzer mit einem Mehrflanschtorsionsschwingungsdämpfer gemäß einer fünften Ausführungsform, mit Montagebohrungen bzw. Montagekerben in Komponenten der Rutschkupplung, wobei die linke Seite des Dämpfers von einem Seitenblech bedeckt ist und die rechte Hälfte das Seitenblech ausblendet,
- 11 eine Draufsicht auf den Drehmomentbegrenzer mit dem Mehrflanschtorsionsschwingungsdämpfer gemäß der fünften Ausführungsform und zeigt Montagebohrungen an Elementen der Rutschkupplung,
- 12 eine perspektivische Ansicht eines Mehrflanschtorsionsschwingungsdämpfers gemäß einer sechsten Ausführungsform mit zwei äußeren Nabenflanschen und einem Zwischenflansch mit einer an den äußeren Nabenflanschen positionierten Nabe,
- 13 eine Querschnittansicht entlang der Linie XIII-XIII aus 12,
- 14 eine Querschnittansicht entlang der Linie XIV-XIV aus 12,
- 15 eine perspektivische Ansicht eines Zwischenflansches gemäß der sechsten Ausführungsform.
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Die Figuren sind lediglich schematischer Natur und dienen nur dem Verständnis der Erfindung. Dabei werden gleichen Elementen dieselben Bezugszeichen zugewiesen. Die Ausführungsformen sind nur beispielhaft und die Erfindung ist nicht darauf begrenzt. Merkmale der einzelnen Ausführungsformen können untereinander ausgetauscht werden.
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1 zeigt einen Mehrflanschtorsionsschwingungsdämpfer 1, der an einer Rutschkupplung 2 angeordnet ist. Der Mehrflanschtorsionsschwingungsdämpfer 1 kann verkürzt auch als Dämpfer bezeichnet werden. Drehmoment wird über ein Schwungelement, welches später beschrieben ist, eingeleitet, welches mit einem Reibblech 3 verbunden ist. Über das Reibblech 3 wird das Drehmoment auf den ersten und den zweiten Reibbelag 4, 5 übertragen, welche wiederum das Drehmoment direkt auf ein erstes Seitenblech 6 und über eine Stützscheibe 8 sowie eine Vielzahl an Abstandsblechen 10, welche axial außerhalb des ersten Seitenblechs 6 und eines zweiten Seitenblechs 7 angeordnet sind, indirekt auf das zweite Seitenblech 7 übertragen. An der Stützscheibe 8 ist weiterhin eine Tellerfeder 9 angeordnet. Über diese Tellerfeder 9 wird die zum reibschlüssigen Übertragen des Drehmoments notwendige Axialkraft auf das zweite Seitenblech 7 übertragen. Diese Axialkraft wird durch die Abstandsbleche 10 abgestützt, die die beiden Seitenbleche 6, 7 miteinander verbinden. Der Dämpfer 1 weist eine Vielzahl an Federelementen 11, in diesem Beispiel vier Federelemente 11, auf, welche mit einem ersten äußeren Nabenflansch 12 und/oder einem zweiten äußeren Nabenflansch 13 und/oder einem Zwischenflansch 14 verbunden sind. Die beiden äußeren Nabenflansche 12, 13 sind mit einer Nabe 15 verbunden. Das Drehmoment wird anschließend auf den ersten äußeren Nabenflansch 12 oder den zweiten äußeren Nabenflansch 13 übertragen, erreicht schließlich ein erstes Federpaar aus zwei Federelementen 11 und wird dann auf den Zwischenflansch übertragen, der wiederum das Drehmoment über das zweite Federpaar, das sich aus den zwei anderen Federelementen 11 zusammensetzt, auf den anderen Nabenflansch (den zweiten äußeren Nabenflansch 13 oder den ersten äußeren Nabenflansch 12) überträgt. Schließlich erreicht das Drehmoment über eine Verbindung zwischen dem anderen Nabenflansch und der Nabe 15 diese Nabe 15. Die hier dargestellte Rutschkupplung bzw. der hier dargestellte Dämpfer 1 sind achsensymmetrisch zur mittleren Längsachse der Nabe ausgebildet.
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2 ist eine perspektivische Ansicht der Rutschkupplung 2 mit Dämpfer 1. Es ist das Reibblech 3 zu erkennen, welches auf dem Schwungelement, welches hier eine Schwungradadapterplatte 16 ist (die zusammen mit dem Reibblech 3 auf einem Schwungrad (nicht dargestellt) verschraubt ist), angeordnet ist. Das Reibblech 3 und das Schwungradadapterplatte 16 befinden sich radial außerhalb der Nabe 15. Radial innerhalb von der Schwungradadapterplatte 16 und dem Reibblech 3 ist die Stützscheibe 8 angeordnet, welche wiederum die Tellerfeder 9 aufweist. Weiter radial innerhalb der Tellerfeder 9 bzw. der Stützscheibe 8 ist die Vielzahl an Abstandsblechen 10 angeordnet. Die Komponenten Schwungradadapterplatte 16, Reibblech 3, Reibbeläge 4,5, Seitenbleche 6, 7, Stützscheibe 8, Tellerfeder 9 und Abstandsbleche 10 sind Komponenten der Rutschkupplung 2. Radial innerhalb der Rutschkupplung 2 ist der Dämpfer 1 angeordnet. Mittig des Dämpfers 1 und damit auch der Rutschkupplung 2 ist die Nabe 15 zu erkennen, welche dazu ausgelegt ist, mit dem ersten äußeren Nabenflansch 12 und dem zweiten äußeren Nabenflansch 13 zusammenzuwirken. In axialer Richtung oberhalb ist hier der erste äußere Nabenflansch 12 angeordnet und axial dahinter befindet sich der Zwischenflansch 14, der in axialer Richtung von der anderen Seite mit dem äußeren Nabenflansch 13 in Anlage steht. Der Dämpfer 1 wird durch das erste Seitenblech 6 axial begrenzt, welches hier axial unterhalb des zweiten äußeren Nabenflansches 13 angeordnet ist. Der erste und der zweite äußere Nabenflansch 12, 13 werden über einen ersten, insbesondere säulenförmigen, Bolzen 17 und einen zweiten, vorzugsweise zum ersten Bolzen 17 identisch ausgebildeten, Bolzen 18 zueinander angeordnet. In Bereichen zwischen einem Abschnitt des Zwischenflansches 14 und einem Abschnitt des ersten äußeren Nabenflansches 12 bzw. des zweiten äußeren Nabenflansches 13 ist ein Federelement 11 angeordnet (diese Anordnung wird später näher erläutert). Weiterhin ist zu erkennen, dass die Abstandsbleche 10 der Rutschkupplung 2 eine Vielzahl an Abstandsbolzen 19 aufweist, welche zusammen mit den Abstandsblechen 10 radial innerhalb der Tellerfeder 9 bzw. der Stützscheibe 8 angeordnet sind.
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Es ist auch eine Variante mit drei Bolzen zur relativen Anordnung der Nabenflansche denkbar. Je nach gewünschter Torsionskennlinie könnte dies gegenüber der Variante mit zwei Bolzen von Vorteil sein.
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3 ist eine Schnittansicht der Nabe 15, welche über ihren Umfang zumindest abschnittsweise einen Axialzentriervorsprung aufweist, der hier als Mittelbund 20 ausgeführt ist. In dieser Ansicht ist der Zwischenflansch 14 radial außerhalb des Mittelbundes 20 angeordnet und hat keine direkte Verbindung mit dem Mittelbund 20 (keine drehmomentübertragende Funktion, nur zylindrischen Lagerung des Zwischenflansches 14 auf dem Mittelbund 20). Der Zwischenflansch 14 ist in axialer Richtung von dem ersten äußeren Zwischenflansch 12, welcher in dieser Darstellung links vor dem Zwischenflansch 14 angeordnet ist, und von dem zweiten äußeren Nabenflansch 13 umgeben, welcher hier rechts vor einem Zwischenflansch 14 angeordnet ist. Im Kontaktbereich mit der Nabe 15 weist der erste äußere Nabenflansch 12 eine Innenverzahnung 21 auf und der zweite äußere Nabenflansch 13 weist eine Innenverzahnung 22 auf. Der hier dargestellte Aufbau der Nabe 15 zusammen mit den an der Nabe 15 angeordneten Flanschen 12, 13, 14 ist achsensymmetrisch zur mittleren Längsachse der Nabe 15 aufgebaut.
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4 ist eine perspektivische Ansicht der Nabe, welche über ihren kompletten Umfang den Außenzentriervorsprung, d. h. den Mittelbund 20, aufweist. Weiterhin ist zu erkennen, dass der Mittelbund 20 über den Umfang (vier) gleichmäßig verteilte Außenverzahnungssegmente 23 aufweist. Diese Außenverzahnungssegmente 23 dienen als Verzahnung, um mit der Innenverzahnung 21 des ersten äußeren Nabenflansches 12 und der Innenverzahnung 22 des zweiten äußeren Nabenflansches 13, welche hier nicht dargestellt sind, zusammenwirken kann. Die Außenverzahnungssegmente sind in Form trapezförmiger Verstärkungen ausgeführt. Weiterhin ist zu erkennen, dass die Nabe 15 eine Innenverzahnung 24 aufweist. Diese Innenverzahnung 24 kann mit der Außenverzahnung einer Welle zusammenwirken, die nicht dargestellt ist.
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5 zeigt eine perspektivische Ansicht der Nabe, welche hier von einem ersten äußeren Nabenflansch, einem Zwischenflansch 14 und einem zweiten äußeren Nabenflansch 13 umgeben ist. Dabei kommt die Nabe 15 über ihre Außenverzahnungssegmente 23 mit der Innenverzahnung 21 des ersten äußeren Zwischenflansches 12 sowie mit der Innenverzahnung 22 des zweiten äußeren Nabenflansches 13 in Kontakt. Weiterhin sind die Bolzen 17, 18 zu erkennen, welche die äußeren Nabenflansche 12, 13 zueinander positionieren. Hier ist dargestellt, dass die Außenverzahnungssegmente 23 der Nabe 15 die Innenverzahnung 21 des ersten äußeren Nabenflansches 12 kontaktieren. Weiterhin ist zu erkennen, dass der erste äußere Nabenflansch 12, der Zwischenflansch 14, welcher zwischen dem ersten äußeren Nabenflansch 12 und dem zweiten äußeren Nabenflansch 13 angeordnet ist, sowie der zweite äußere Nabenflansch 13 Durchgangslöcher aufweisen, wobei die Flansche 12, 13, 14 so zueinander angeordnet sind, dass die jeweiligen Löcher der einzelnen Flansche 12, 13, 14 ein vollständiges Flanschdurchgangsloch ausbilden.
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6 zeigt den zweiten äußeren Nabenflansch 13, welcher in dieser Darstellung axial oberhalb des ersten äußeren Nabenflansches 12 angeordnet ist. Die beiden äußeren Nabenflansche 12, 13 sind als Gleichteile ausgebildet. Dabei weisen die beiden äußeren Nabenflansche 12, 13 jeweils einen ring-scheibenförmigen Hauptkörper auf, von dem aus sich zwei einander gegenüberliegende, gegengleich ausgebildete Abschnitte nach radial außen erstrecken, welche auch als „radiale Endabschnitte der äußeren Nabenflansche“ bezeichnet werden. Der radiale Endabschnitt der äußeren Nabenflansche weist in seiner Umfangsrichtung an der einen Seite eine runde Ausbuchtung zum Anliegen an einem der Bolzen 17, 18 auf, der auch als Bolzenanlagebereich 25 bezeichnet wird. Der radiale Endabschnitt der äußeren Nabenflansche weist in seiner Umfangsrichtung an der anderen Seite einen Anschlagsbereich mit Druckfederanlagebereich 26 und einem Anschlag 27 auf. Auch hier werden die beiden Nabenflansche 12, 13 über die Bolzen 17, 18 zueinander angeordnet. Beide Nabenflansche 12, 13 liegen mit ihrem abgerundeten Bolzenanlagebereich 25 an einer Rundung der säulenförmigen Bolzen 17, 18 an. Radial innerhalb der beiden Nabenflansche 12, 13 ist die Nabe 15 mit ihren Außenverzahnungssegmenten 23 angeordnet. Weiterhin ist zu erkennen, dass jedes Außenverzahnungssegment 23 der Nabe 15 mit der einen Seite an der Innenverzahnung 21 des ersten äußeren Nabenflansches anliegt und mit der anderen Seite an der Innenverzahnung 22 des zweiten äußeren Nabenflansches anliegt. Darüber hinaus liegt jedes Federelement 11 mit einer Seite jeweils an dem Druckfederanlagebereich 26 des ersten oder des zweiten äußeren Nabenflansches 12, 13 an. Allerdings ist das Federelement 11 hier nicht dargestellt.
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7 zeigt ähnlich wie 6 den zweiten äußeren Nabenflansch 13, welcher axial oberhalb des ersten äußeren Nabenflansches 12 angeordnet ist. Der Zwischenflansch 14 weist einen ring-scheibenförmigen, flachen Hauptkörper auf, von dem aus sich einander gegenüberliegende, gleichförmig ausgebildete Abschnitte nach radial außen erstrecken, welche auch als „radiale Endabschnitte des Zwischenflansches“ bezeichnet werden. Die radialen Endabschnitte des Zwischenflansches weisen an beiden Seiten in ihrer Umfangsrichtung einen Anschlagsbereich 28 auf, der zum Anschlagen mit den Anschlägen 27 der äußeren Nabenflansche 12, 13 ausgelegt ist, und weisen radial innerhalb dieses Anschlagsbereiches 28 einen Druckfederanlagebereich 26 auf, welcher wie auch der Druckfederanlagebereich 26 der äußeren Nabenflansche 12, 13 dazu ausgelegt ist, ein Federelement 11 aufzunehmen. Weiterhin ist zwischen den beiden Nabenflanschen 12, 13 der Zwischenflansch 14 angeordnet. Im Vergleich zu 6 wurde der erste äußere Nabenflansch 12 relativ zum zweiten äußeren Nabenflansch 12 aufgrund einer Drehmomentwirkung verdreht, sodass der Bolzenanlagebereich 25 des ersten äußeren Nabenflansches 12 nicht mehr in Anlage mit den Bolzen 17, 18 steht. Weiterhin ist zu erkennen, dass die zwei Anschläge 27 des ersten äußeren Nabenflansches 12 nach dieser Verdrehung jeweils einen Anschlag 28 des Zwischenflansches 14 kontaktieren. Der jeweils andere Anschlag 28 des Zwischenflansches 14 steht jeweils mit einem der Anschläge 27 des zweiten äußeren Nabenflansches 13 in Kontakt. Weiterhin ist zu erkennen, dass die Nabe 15 mit ihren Außenverzahnungssegmenten 23 nur noch an der Innenverzahnung 22 des zweiten äußeren Nabenflansches 13 anliegt.
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Für den Fall, dass drei Bolzen die Nabenflansche relativ zueinander positionieren, wären entsprechende Nabenflansche mit je drei Druckfederanlageflächen und sechs Druckfedern vorzusehen.
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8 ist eine Frontansicht der Rutschkupplung 2 mit Dämpfer 1. Es ist wieder ähnlich wie in 2 das Reibblech 3 zu erkennen, das wiederum auf der Schwungradadapterplatte 16 angeordnet ist, welche hier nicht zu erkennen ist. Das Reibblech 3 steht mit der Stützscheibe 8 in Anlage/Kontakt, auf welcher die Tellerfeder 9 vorgesehen ist. Die Stützscheibe 8 und die Tellerfeder 9 sind jeweils hauptsächlich in Ringform ausgeführt. Allerdings weisen Stützscheibe 8 und Tellerfeder 9 an ihrem Innendurchmesser zungenartige Abschnitte/Zungen auf, welche in Umfangsrichtung endseitig jeweils eine Zungenflanke 29 aufweisen. Diese Zungenflanken 29 der Stützscheibe 8 und der Tellerfeder 9 kontaktieren die Abstandsbolzen 19 der Abstandsbleche 10, sodass die Abstandsbolzen 19 der Abstandsbleche 10 die Tellerfeder 9 und damit auch die Stützscheibe 8 und somit auch das davon radial außerhalb angeordnete Reibblech 3 sowie die Reibbeläge4, 5, welche hier nicht dargestellt sind, zentrieren. Gleichzeitig dienen damit die Lücken zwischen den einzelnen Abstandsbolzen, zwischen welchen die Zunge bzw. die Zungenflanken 29 der Tellerfeder 9 angeordnet sind, zur Verdrehsicherung von Stützscheibe 8 und Tellerfeder 9, während die Zungen sich an den Flanken der vernieteten Abstandsbleche 10 abstützen. Es ist auch möglich, dass die Abstandsbolzen 19 hier nicht auf flachen Abstandsblechen 10 angeordnet sind, sondern unabhängig von einem Abstandsblech die Zentrierfunktion von Tellerfeder 9 und Stützscheibe 8 übernehmen. Die derartige Zentrierung der Tellerfeder 9 bzw. Stützscheibe 8 über die Zungenflanken 29 von Stützscheibe 8 und Tellerfeder 9 mit Hilfe der Abstandsbolzen 19 der Abstandsfläche 10 ist besonders platzsparend und dient zur drehfesten Zentrierung, um mehr Platz für andere Komponenten zu haben, z. B. für die Komponenten des Dämpfers 1.
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9 ist eine perspektivische Ansicht von Rutschkupplung 2 und Dämpfer 1 und zeigt ähnlich wie 8 die Zentrierung von Tellerfeder und Stützscheibe über deren Zungenflanken 29 mit Hilfe der Abstandsbolzen 19 der Abstandsbleche 10.
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10 ist eine Draufsicht auf die Rutschkupplung 2 mit daran angeordnetem Dämpfer 1. Ein radial äußerer Teil in der linken Hälfte des Dämpfers 1 ist von dem Seitenblech 6 verdeckt, wohingegen die rechte Hälfte des Dämpfers 1 mit ausgeblendetem Seitenblech 6 dargestellt ist. Da die äußeren Nabenflansche 12, 13 axial nebeneinander gelagert sind und die Betätigung der Federelemente 11 möglichst ohne Axialkraftanteil, d.h. ausschließlich in Umlaufrichtung des Dämpfers 1 erfolgen sollte, weisen die äußeren Nabenflansche 12, 13 im Bereich ihrer Druckfederanlageflächen 26 Topfungen 30 auf. Die Topfungen 30 sind spanlos gefertigte Oberflächenwölbungen der Nabenflansche 12, 13. Auch hier werden die beiden äußeren Nabenflansche 12, 13 über die beiden Abstandsbolzen 17, 18 relativ zueinander positioniert. Dargestellt sind darüber hinaus vier Federelemente 11, welche jeweils zwischen dem Druckfederanlagebereich 26 der Nabenflansche 12, 13 und dem Druckfederanlagebereich 26 des Zwischenflansches 14 angeordnet sind. Weiterhin sind die Komponenten der Rutschkupplung 2 zu erkennen, bspw. die Tellerfeder 9, welche mit Hilfe der Abstandsbolzen 19 der Abstandsbleche 10 zentriert wird. Unterhalb der Tellerfeder 9 befindet sich die Stützscheibe 8, die hier nicht zu erkennen ist.
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In dem Seitenblech 6, sind Montageausnehmungen bzw. Montagebohrungen 31 zu erkennen, welche hier durchgängige Löcher sind. Weiterhin sind in Tellerfeder 9 sowie in Stützscheibe 8 Gegenmontageausnehmungen bzw. Montagekerben 32 zu erkennen, welche zusammen mit den Montagebohrungen 31 zur Positionierung und zur radialen Ausrichtung bei der Montage des Dämpfers 1 gegenüber der Rotationsachse des Dämpfers 1 angeordnet sind. Die Montagebohrungen 31 und die Montagekerben 32 der jeweiligen Komponenten sind axial übereinander angeordnet und bilden ein gemeinsames Durchgangsloch der Rutschkupplung 2 aus. Der Dämpfer 1 wird mit Hilfe von Stiften auf einer Montageeinrichtung, die hier nicht dargestellt ist, geführt. Die Stifte dieser Montagevorrichtung können in die dafür vorgesehenen Montagebohrungen 31 und Montagekerben 32 eingreifen und positionieren bzw. richten den Dämpfer radial aus. Hier sind die Montagebohrungen 31 bzw. die Montagekerben 32 so angeordnet, dass sie asymmetrisch über den Umfang der Rutschkupplung 2 verteilt sind. Das heißt, dass drei erste Montagebohrungen 31 bzw. erste Montagekerben 32 einer Komponente der Rutschkupplung 2 jeweils in einem 90°-Winkelabstand zueinander angeordnet sind, wohingegen eine zweite Montagebohrungen 31 bzw. Montagekerben 32 einen 45°-Winkelabstand zu einer ersten in Umfangsrichtung äußeren Montagebohrung 31 bzw. Montagekerbe 32 dieser Komponente hat. Damit ist der Abstand zwischen einer ersten Montagebohrung 31 bzw. Montagekerbe 32 zu der zweiten Montagebohrung 31 bzw. Montagekerbe 32 größer als der Abstand zu der anderen benachbarten ersten Montagebohrung 31 bzw. Montagekerbe 32. Damit ist es möglich, dass die Montageeinrichtung mit den Stiften nicht im falschen Winkel oder falsch herum an der Rutschkupplung 2 montiert werden kann.
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11 ist eine der 10 ähnliche Darstellung und ist eine Draufsicht der Rutschkupplung 2 mit daran angeordnetem Dämpfer 1. Es ist zu erkennen, dass die Montagebohrungen 31 direkt unterhalb des Innendurchmessers der Reibbeläge 4, 5 liegen. Die Reibbeläge 4, 5 sind radial außerhalb der Abstandsbleche 10 und radial innerhalb des Schwungrades 16 bzw. des Reibblechs 3 angeordnet. Damit dienen die Montagebohrungen 30, wenn diese mit dem Stift der Montageeinrichtung zusammenwirken, gleichzeitig zur Zentrierung der Reibbeläge 4, 5.
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12 ist eine perspektivische Ansicht des Dämpfers 1. Vorderseitig ist der erste äußere Nabenflansch 12 angeordnet und in axialer Richtung dahinter ist der zweite äußere Nabenflansch 13 angeordnet. Zwischen diesen beiden Nabenflanschen 12, 13 ist der Zwischenflansch 14 angeordnet. Die Nabenflansche 12, 13 werden über die Bolzen 17, 18 positioniert. Innerhalb der Flansche 12, 13, 14 ist die Nabe 15 angeordnet, welche über ihre Außenverzahnungssegmente 23 mit den Innenverzahnungen 12, 13 der Nabenflansche 12, 13 in Kontakt steht. Zwischen den Druckfederanlagebereichen 26 der äußeren Nabenflansche 12, 13 und den entsprechenden Druckfederanlagebereichen 26 des Zwischenflanschs 14 sind die vier Federelemente 11 angeordnet. Die vier Federelemente 11 sind gleichmäßig über den Umfang des Dämpfers 1 verteilt.
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13 ist eine Schnittansicht entlang der Linie XIII-XIII aus 12 und zeigt den geschnittenen Dämpfer 1. Es ist zu erkennen, dass der Zwischenflansch 14 zwischen dem äußeren Nabenflansch 12 und dem zweiten äußeren Nabenflansch 13 angeordnet ist. Außerdem ist zu erkennen, wie die Außenverzahnungssegmente 23 der Nabe 15 in Anlage mit der Innenverzahnung 21 des ersten äußeren Nabenflansches 12 und der Innenverzahnung 22 des zweiten äußeren Nabenflansches 13 stehen.
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14 ist eine Schnittansicht entlang der Linie XIV-XIV aus 12 und zeigt eine geschnittene Ansicht des Dämpfers 1. Hier ist deutlich zu erkennen, dass der Bereich des Zwischenflansches 14, welcher jeweils von den (inneren Bereichen der) äußeren Nabenflansche 12, 13 überlappt wird und als innerer Bereich 33 bezeichnet wird, eine geringere Dicke/Materialstärke als der äußere Bereich 34 des Zwischenflansches 14 aufweist, der dem radialen Endabschnitt des Zwischenflansches entspricht. Der innere Bereich 33 des Zwischenflansches 14 weist im Vergleich zu seinem äußeren Bereich 34 eine verringerte Materialstärke auf, um den Zwischenflansch 14 materialsparend auszubilden und gleichzeitig einen stabilen Zwischenflansch 14 vorzusehen. Weiterhin ist zu erkennen, dass der Bereich der Nabenflansche 12, 13, mit dem sie den Zwischenflansch 14 überlappen, eine größere Dicke bzw. Materialstärke als der innere Bereich 33 des Zwischenflansches 14 aufweist. Gleichzeitig bedeutet dies, dass die Nabenflansche 12, 13 aufgrund ihrer größeren Materialstärke auch mit einer geringeren Topfung 30 ausgestaltet werden können. Durch diese Ausbildung des Zwischenflansches 14, der in seinem inneren Bereich 33 dünner als in seinem äußeren Bereich 34 ist, und durch das dickere Material der Nabenflansche 12, 13 in diesem Bereich steigt die Belastbarkeit des Dämpfers 1 im Vergleich zu herkömmlichen Mehrflanschtorsionsschwingungsdämpfern. Die Druckfederauflageflächen 26 des Zwischenflansches 14 sind genau so groß oder zumindest ähnlich groß wie die Druckfederauflageflächen 26 der beiden äußeren Nabenflansche 12, 13, damit die Federelemente 11 auch hier stabil aufliegen und diese Bereiche nicht zu stark verschleißen. Gleichzeitig soll verhindert werden, dass der Zwischenflansch 14 knickt oder reißt.
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15 zeigt den inneren Bereich 33 bzw. den Hauptkörper, der mit Löchern versehen ist, und den äußeren Bereich 34 bzw. die radialen Endabschnitte des Zwischenflansches 14. Auf beiden Seiten dieses äußeren Bereiches 34 sind die Druckfederanlagebereiche 26 des Zwischenflansches 14 angeordnet. Gleichzeitig sind die Anschläge 28 zu erkennen, welche ebenfalls am radialen Ende des äußeren Bereiches 34 angeordnet sind. Es ist zu erkennen, dass der innere Bereich 33 im Vergleich zum äußeren Bereich 34 eine geringere Materialstärke aufweist und der Übergang zwischen äußerem und innerem Bereich 34, 33 über eine abgeflachte Nut ausgeführt ist.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Mehrflanschtorsionsschwingungsdämpfer
- 2
- Rutschkupplung
- 3
- Reibblech
- 4
- erster Reibbelag
- 5
- zweiter Reibbelag
- 6
- erstes Seitenblech
- 7
- zweites Seitenblech
- 8
- Stützscheibe
- 9
- Tellerfeder
- 10
- Abstandsblech
- 11
- Federelement
- 12
- erster äußerer Nabenflansch
- 13
- zweiter äußerer Nabenflansch
- 14
- Zwischenflansch
- 15
- Nabe
- 16
- Schwungrad
- 17
- erster Bolzen
- 18
- zweiter Bolzen
- 19
- Abstandsbolzen (des Abstandsblechs)
- 20
- Mittelbund
- 21
- Innenverzahnung des ersten äußeren Nabenflansches
- 22
- Innenverzahnung des zweiten äußeren Nabenflansches
- 23
- Außenverzahnungssegment des Mittelbunds
- 24
- Innenverzahnung der Nabe
- 25
- Bolzenanlagebereich
- 26
- Druckfederanlagebereich der Nabenflansche bzw. des Zwischenflansches
- 27
- Anschlag der Nabenflansche
- 28
- Anschlag des Zwischenflansches
- 29
- Zungenflanke von Tellerfeder bzw. Stützscheibe
- 30
- Topfung
- 31
- Montagebohrung
- 32
- Montagekerbe
- 33
- innerer Bereich des Zwischenflansches
- 34
- äußerer Bereich des Zwischenflansches
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 1176339 B1 [0003]
- WO 2008/019641 A1 [0004]
- EP 2226528 A2 [0005]
- US 2010/0224459 A1 [0005]
- JP 2008303995 A [0006]
