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Die
Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines mit
spanlos eingebrachten Ausnehmungen versehenen, aus Blech hergestellten metallischen
Körpers,
der einen Bereich mit zwei Seitenflächen aufweist, die über eine
an einem Endabschnitt des Bereiches vorhandene längliche Stirnfläche miteinander
verbunden sind.
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Derartige
Ausnehmungen werden zumeist spanabhebend, beispielsweise durch Bohren,
hergestellt. Nach einem weiteren Bearbeitungsgang, in dem diese
Bohrung dann mit einem Gewinde versehen wird, können derartige Ausnehmungen
Schrauben oder Gewindestifte in sich aufnehmen. Weiterhin sind noch
Bohrungen bekannt, die zur Aufnahme eines Paßstiftes dienen. Dazu ist es
erforderlich, um die geforderten Toleranzen einhalten zu können und so
den Paßstift
zuverlässig
zu fixieren, daß die
Bohrung eine exakte Feinbearbeitung erfährt, wie dies beispielsweise
spanabhebend mittels einer Reibahle erfolgen kann. Gerade diese
Paßstiftbohrungen
erfordern einen hohen Bearbeitungsaufwand, wirken sich deshalb ungünstig auf
die Herstellungskosten aus und bewirken eine Verteuerung des Gesamtaggregates
hinsichtlich der Fertigungskosten und des Materialeinsatzes.
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Durch
die
DE 1 099 317 B wird
vorgeschlagen, einen Hohlkörper
aus Stahl durch Pressen im geschlossenen Gesenk herzustellen.
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Der
vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren
zur Fertigung von insbesondere aus Blech hergestellten Gegenständen zu
entwickeln, das es ermöglicht,
derartige Ausnehmungen leichter, einfacher und kostengünstiger
produzieren zu können.
Weiterhin ist es Aufgabe der Erfindung, komplexe Gesamtaggregate,
wie beispielsweise ein mehrteiliges Schwungrad demontieren und wieder montieren
zu können,
um dadurch das Gesamtaggregat reparaturfreundlicher auszugestalten
bzw. eine Reparierbarkeit zu gewährleisten.
Außerdem
ist es Ziel der vorliegenden Erfindung, durch Recyclingfähigkeit
von Komplettaggregaten, wie beispielsweise geteilten Schwungrädern oder
Kupplungsmodulen, sowohl Ressourcen zu schonen, als auch Primärenergie
einzusparen.
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Eine
weitere der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht darin, möglichst
geringe Materialmengen einzusetzen und Materialverluste, wie sie beispielsweise
durch spanabhe bende Bearbeitungsverfahren entstehen, möglichst
weitgehend zu vermeiden. Ferner besteht ein Ziel der Erfindung darin, durch
Vermeidung von spanender Bearbeitung die daraus entstehenden Probleme,
wie z.B. Späne
und deren Ausbringen aus der Bearbeitungsmaschine mit der darauffolgenden
Entsorgung, sowie den damit verbundenen Verbrauch von Kühl- und
Schmiermitteln zu umgehen. Weiterhin ist es Ziel der Erfindung – auch durch
den geringen Materialeinsatz – eine
Gewichtseinsparung zu ermöglichen.
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Des
weiteren liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, beispielsweise
bei einem Zweimassenschwungrad, den Bauraum insbesondere in Radialrichtung
zu begrenzen bzw. den zur Verfügung
stehenden Bauraum mit anderen funktionswichtigen Bauteilen nutzen
zu können.
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Dies
wird gemäß der Erfindung
dadurch erzielt, daß die
Ausnehmungen spanlos durch Verdrängen
von Material zumindest im wesentlichen quer zur länglichen
Stirnfläche
mittels eines Verdrängungskörpers hergestellt
sind, der im vorderen Eindringbereich einen sich in Eindringrichtung
verjüngenden Abschnitt
besitzt und quer zur länglichen
Stirnfläche in
den Bereich eingetrieben wird.
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Besonders
vorteilhaft kann es dabei sein, wenn die Ausnehmung von der Stirnfläche eines hochkantigen
Blechkörpers
her eingebracht ist, d.h. parallel zur Wandungshöhe.
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Das
Verhältnis
von ursprünglicher
Wandstärke
zur Ausdehnung der Ausnehmung in Richtung senkrecht zur länglichen
Stirnfläche
oder zum Durchmesser einer Ausnehmung kann dabei zweckmäßigerweise
0,5 bis 2, vorzugsweise 0,7 bis 1,5, betragen.
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Eine
weitere zweckmäßige Ausführungsform der
Erfindung kann vorsehen, daß die
Ausdehnung der Ausnehmung in Richtung senkrecht zur länglichen
Stirnfläche
bzw. zur Ausnehmung größer ist
als die ursprüngliche
Blechwandstärke.
Bei einer kreisrunden Ausnehmung würde dies bedeuten, daß deren
Durchmesser größer ist
als die Wandstärke
des Materials, in die diese Ausnehmung eingebracht wird.
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Es
kann sich als zweckmäßig erweisen,
die Ausnehmung als Sackloch auszubilden, wobei die Ausnehmung einen
beliebigen Querschnitt – auch von
der Kreisform abweichend – aufweisen
kann.
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Besonders
vorteilhaft kann es sein, wenn der metallische Körper während des Einbringens der Ausnehmungen
außerhalb
der sich verformenden Bereiche fest eingespannt bzw. aufgenommen
ist. Durch die Einspannung außerhalb
der sich verformenden Bereiche kann erreicht werden, daß die sich verformenden
Bereiche nicht am Fließen
gehindert werden und so eine Materialverdrängung erfolgt, die zumindest
im wesentlichen keine Verdichtung des Materials umfaßt.
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Als
vorteilhaft kann es sich erweisen, wenn der metallische Körper ein
hohlzylinderförmiges
Teil ist. Weiterhin kann es besonders zweckmäßig sein, wenn der metallische
Körper
eine gezogene Mantelfläche
besitzt, wie dies beispielsweise in der deutschen Patentanmeldung
DE 41 32 421 A1 beschrieben
ist. Dabei kann es sich als besonders zweckmäßig erweisen, wenn die Mantelfläche zumindest
in axialen Teilabschnitten kalibriert ist, also beispielsweise durch
einen Abstreckziehvorgang auf das endgültige Maß gebracht wird. Hierbei kann
es sich wiederum je nach den Erfordernissen als vorteilhaft erweisen,
wenn die Mantelfläche
sowohl innen als auch außen,
oder aber auch nur auf der Innen- oder nur auf der Außenseite
kalibriert ist.
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Als
besonders vorteilhaft kann es sich erweisen, wenn die Ausnehmung
parallel zur Rotationsachse verläuft,
wobei es dabei zweckmäßig sein kann,
wenn die Stirnfläche,
von der aus die Ausnehmung eingebracht wird, senkrecht auf die Rotationsachse
steht.
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Je
nach Anwendungsfall kann es sich als zweckmäßig erweisen, wenn der Verdrängungskörper im
metallischen Körper
verbleibt, oder wenn dieser wieder aus dem metallischen Körper gezogen wird.
Weiterhin kann es sich als vorteilhaft erweisen, wenn die Ausnehmung
einen kreisflächenförmigen Querschnitt
aufweist, wobei auch von diesem Querschnitt abweichende Querschnittsformen
auf einfache Weise mit dem erfindungsgemäßen Verfahren herstellbar sind.
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Eine
besonders vorteilhafte Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens
kann vorsehen, daß in
der Ausnehmung ein Element verankert wird. Des weiteren kann es
sich als zweckmäßig erweisen, wenn
das Element ein Paß-
oder Zentrierstift ist.
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Ferner
kann es sich als vorteilhaft erweisen, wenn die Ausnehmung mit einem
Gewinde versehen wird, wobei es besonders zweckmäßig sein kann, wenn das Gewinde
durch ein selbstschneidendes Schraubenelement gebildet wird. Für manche
Anwendungsfälle
kann es zweckmäßig sein,
wenn die Ausnehmung mit einem Gewindestift zur Aufnahme einer Mutter
versehen wird, wobei es wiederum von Vorteil sein kann, wenn der
Gewindestift in das Gewinde eingedreht – vorzugsweise festgezogen – ist.
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Als
besonders vorteilhaft für
weitere Ausführungsmöglichkeiten
kann es sich erweisen, wenn die Ausnehmung mit einem Gewindebolzen
versehen wird, wobei das gewindefreie Teil des Bolzens in die Ausnehmung
eingebracht wird. Allgemein kann es zweckmäßig sein, das zu verankernde
Element durch Zurückverdrängen von
zuvor durch Eintreiben des Verdrängungskörpers verdrängtem Material
zu fixieren, wobei diese Fixierung sowohl in Axialrichtung als auch
in Radial- und Umfangsrichtung wirksam sein kann.
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Ein
weiterer erfinderischer Grundgedanke betrifft ein metallisches Bauteil,
das nach dem beschriebenen Verfahren oder zumindest nach Teilen davon
hergestellt wird, wobei dieses metallische Bauteil Bestandteil einer
Reibungskupplung ist, insbesondere der axial verlaufende Bereich
eines Kupplungsgehäuses,
und wobei auf diesem Bereich des Gehäuses ein weiterer Teil des
Kupplungsgehäuses trennbar
befestigbar ist.
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Bei
einem Bauteil, das entsprechend der vorliegenden Erfindung ausgebildet
ist, kann es besonders vorteilhaft sein, wenn es ein auf der Sekundärschwungmasse
eines geteilten Schwungrades einer Brennkraftmaschine befestigtes
zylindermantelförmiges
Bauteil ist und wenn über
den Umfangsbereich des Bauteils mit Gewinde versehene und nach dem beschriebenen
Verfahren eingebrachte Ausnehmungen vorgesehen sind, über die
ein zumindest im wesentlichen radial verlaufender Bereich eines
trennbaren Kupplungsgehäuses
befestigbar ist. Besonders zweckmäßig kann es dabei sein, wenn
das Bauteil Bestandteil der Sekundärschwungmasse ist, die eine Reibungskupplung
trägt,
wobei, beispielsweise zum Auswechseln der Kupplungsscheibe, der
im wesentlichen radial verlaufende weitere Bereich des Kupplungsgehäuses von
dem Bauteil getrennt werden kann, so zum Beispiel durch Lösen einer
diese Teile verbindenden Schraubverbindung.
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Von
besonderem Vorteil kann es dabei sein, wenn der zumindest im wesentlichen
radial verlaufende, an das zylindermantelförmige Bauteil montierbare oder
von diesem entfernbare, Bereich die dort schwenkbar geladene Tellerfeder
der Reibungskupplung trägt.
Weiterhin kann es vorteilhaft sein, wenn an dem Bauteil die Druckplatte
der Reibungskupplung drehfest, jedoch axial verlagerbar angelenkt
ist.
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Bei
einem Bauteil, das nach der Erfindung ausgebildet ist, kann es zweckmäßig sein,
wenn es mit Beaufschlagungsbereichen für in Umfangsrichtung wirksame
Kraftspeicher verbunden ist. Die Beaufschlagungsbereiche können dabei
sowohl einstückig
mit dem Bauteil ausgebildet sein, als auch als zusätzliches
Bauteil oder zusätzliche
Bauteile mit diesem direkt oder indirekt verbunden sein.
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Ein
weiterer erfinderischer Grundgedanke ist gerichtet auf eine Drehmomentübertragungseinrichtung,
wie insbesondere eine Reibungskupplung für Kraftfahrzeuge mit einem
geteilten Kupplungsdeckel, dessen axial verlaufender Bereich Ausnehmungen aufweist,
die nach dem beschriebenen Verfahren hergestellt sind. Eine derartige
Ausgestaltung kann insbesondere dann vorteilhaft sein, wenn das
gesamte Kupplungsaggregat als vormontiertes Modul, das auch das
Schwungrad oder Teile des Schwungrades der Brennkraftmaschine umfassen
kann, ausgebildet ist.
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Weiterhin
bezieht sich die Erfindung auf eine Einrichtung zum Kompensieren
von Drehstößen, insbesondere
von Drehmomentschwankungen einer Brennkraftmaschine, mittels mindestens
zweier entgegen der Wirkung einer Dämpfungseinrichtung über eine
Wälzlagerung
zueinander verdrehbarer Schwungmassen, von denen die eine mit der
Brennkraftmaschine und die andere mit dem Eingangsteil eines Getriebes
verbindbar ist, wobei ein in Axialrichtung verlaufender, mit der
Sekundärschwungmasse verbundener
metallischer Körper
vorgesehen ist, der zur Aufnahme eines Kupplungsdeckels dient und
der nach einem Verfahren gemäß wenigstens
einem der Ansprüche
1 bis 21 gefertigt ist.
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Zumindest
der erfinderische Grundgedanke kann bei einer Reibungskupplung mit
mindestens einer, über
ein Federsystem axial beaufschlagten, drehfest, jedoch axial bewegbar
an einem aus Blech gefertigten Gehäuse gelagerten Druckplatte
Anwendung finden, wobei das Gehäuse
einen zumindest annähernd
zylindrischen und wenigstens einen zumindest annähernd radial verlaufenden Bereich
aufweist, die über
eine Schraubverbindung lösbar
miteinander verbunden sind. Bei einer derartigen Reibungskupplung
kann es sich als zweckmäßig erweisen,
wenn die zylindrisch verlaufenden Bereiche mit axial verlaufenden
Ausnehmungen versehen sind, die durch Eintreiben eines Stiftes und – in Bezug
auf die zu bildende Ausnehmung – radiales
Verdrängen des
umgebenden Materials gebildet sind.
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Die
vorbeschriebenen Verfahrensschritte können auch verwendet werden
bei einer Reibungskupplung, die unter Verwendung eines einen zylindrischen
Bereich aufweisenden Bauteiles hergestellt ist, und die vorteilhafterweise
so gestaltet sein kann, daß das
den zylindrischen Bereich aufweisende Bauteil Bereiche aufweist
zur Beaufschlagung von in Umfangsrichtung wirksamen Kraftspeichern,
die andererseits abgestützt
sind an einer mit der Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine verbindbaren
Schwungmasse eines geteilten Schwungrades.
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Anhand
der 1 bis 4 wird ein Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung beschrieben.
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Dabei
zeigt
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1 einen vereinfacht dargestellten
Schnitt durch ein Zweimassenschwungrad,
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2 eine schematische Stirnansicht
des axial verlaufenden Bereiches des geteilten Kupplungsdeckels
in Richtung des Pfeiles II der 1,
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3 einen Schnitt gemäß den Pfeilen
III der 2, und
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4 eine vergrößerte Darstellung
des mit IV gekennzeichneten Bereiches der 3.
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In 1 ist ein geteiltes Schwungrad 1 gezeigt,
das eine an einer nicht gezeigten Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine
befestigbare erste oder Primärschwungmasse 2 besitzt
sowie eine zweite oder Sekundärschwungmasse 3.
Auf dieser zweiten Schwungmasse 3 ist eine Reibungskupplung 4 unter Zwischenlegung
einer Kupplungsscheibe 5 befestigt, über die ein ebenfalls nicht
gezeichnetes Getriebe zu- und abgekuppelt werden kann. Diese Kupplungsscheibe 5 ist
hier starr ausgeführt
dargestellt und dient lediglich als Beispiel. So kann diese Kupplungsscheibe 5 beispielsweise
auch weitere Bauformen umfassen, die Dämpfungs- und/oder Reibungselemente enthalten
oder auch mit einer Belagfederung ausgestattet sind. Weiterhin kann
die dargestellte Vernietung direkt unter Heranziehung von Material aus
dem Nabenflansch erfolgen.
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Die
Schwungmassen 2 und 3 sind über eine Lagerung 6 zueinander
verdrehbar gelagert, die in diesem ausgeführten Beispiel radial innerhalb
der Bohrungen 7 zur Durchführung von Befestigungsschrauben 8 für die Montage
der ersten Schwungmasse 2 auf der Abtriebswelle einer Brennkraftmaschine
angeordnet ist. Das hier dargestellte einreihige Kugellager 6 besitzt
eine Dichtkappe 6a mit einer Schmierstoffvorratskammer,
wobei die Dichtkappe 6a gleichzei tig als Wärmeisolierung
zwischen den beiden Schwungmassen dienen kann, indem sie die bestehende
Wärmebrücke unterbricht.
Zwischen den beiden Schwungmassen 2 und 3 ist
eine Dämpfungseinrichtung 9 wirksam,
die Schraubendruckfedern 10 aufweist, die in einem ringförmigen Raum 11,
der einen torusartigen Bereich 12 bildet, angeordnet sind. Der
ringförmige
Raum 11 ist dabei zumindest teilweise mit einem viskosen
Medium, wie beispielsweise Öl oder
Fett, gefüllt.
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Die
Primärschwungmasse 2 ist überwiegend durch
ein Bauteil 13, das vorzugsweise aus Blechmaterial hergestellt
oder gezogen sein kann, gebildet. Das Bauteil 13 dient
zur Befestigung der ersten Schwungmasse 2 bzw. des gesamten
geteilten Schwungrads 1 an der Abtriebswelle einer Brennkraftmaschine
und trägt
in einem radial äußeren Bereich
den ringförmigen
Raum 11. Weiterhin besitzt das Bauteil 13 einen
im wesentlichen in radialer Richtung verlaufenden flanschartigen
Bereich 14, an dem radial innen ein Tragflansch 15 angeordnet
ist, der den Bereich der Bohrungen oder Ausnehmungen 7, die
die Befestigungsschrauben 8 aufnehmen, mit umfaßt. Das
einreihige Wälzlager
der Wälzlagerung 6 ist
mit seinem Innenring 16 auf einer äußeren Tragschulter im Endabschnitt 15a des
Tragflansches 15 aufgenommen. Der Außenring 17 des Wälzlagers der
Lagerung 6 trägt
die zweite Schwungmasse 3, die außer in der dargestellten Form
auch als im wesentlichen flacher scheibenförmiger Körper ausgebildet sein kann.
Hierfür
besitzt die Schwungmasse 3 eine zentrale Ausnehmung, die
geeignet ist, die Wälzlagerung 6 zusammen
mit der Dichtkappe 6a aufzunehmen.
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Der
im wesentlichen radial verlaufende Bereich 14 geht radial
außen
in einen sich von der Brennkraftmaschinenseite weg erstreckenden
Bereich 18 über,
der die Kraftspeicher 10 wenigstens über deren Außenumfang
zumindest teilweise umgreift und führt bzw. abstützt. Der
radial außen
angeordnete Bereich 18 des Blechkörpers 13 übergreift mit
einem äußeren axial
verlaufenden Abschnitt die Schraubenfedern 10 zumindest
teilweise und begrenzt den ringförmigen
Raum 11 bzw. dessen torusartigen Bereich 12 radial
nach außen
hin. An seinem der Brennkraftmaschine abgewandten Ende trägt der Bereich 18 des
Blechkörpers 13 einen
ebenfalls vorzugsweise aus Blech gebildeten Körper 19, der sich zunächst im
wesentlichen radial nach innen erstreckt und axiale Verformungen
aufweist und der ebenfalls zur Bildung bzw. Abgrenzung des ringförmigen Raumes 11 oder
dessen torusartigen Bereiches 12 dient. Dieser Blechkörper 19 umgreift
ebenfalls teilweise den Umfang der Kraftspeicher 10. Bei
dem dargestellten Ausführungsbeispiel
erstreckt sich der Bereich 18 über den größeren Teil der axialen Erstreckung
eines Kraftspeichers 10, als der Blechkörper 19. Der Körper 19 ist
mit dem Blechkörper 13 über eine
Schweißnaht 20 verbunden
und besitzt einen sich im wesentlichen axial von der Brennkraftmaschine
weg erstrekenden Abschnitt bzw. einen hülsenförmigen Wandabschnitt 19a.
Der durch den Körper 19 und
den Bereich 18 des Blechkörpers 13 gebildete torusartige
Bereich 12 ist in Umfangsrichtung betrachtet in einzelne
Aufnahmen, in denen die Kraftspeicher 10 vorgesehen sind,
unterteilt. Diese einzelnen Aufnahmen sind, wiederum in Umfangsrichtung betrachtet,
voneinander getrennt durch Beaufschlagungsbereiche für die Kraftspeicher,
die durch in das Blechteil 13 und den Körper 19 eingeprägte axiale Verformungen
oder Taschen gebildet sein können. Die
Aufnahmen für
die Federn 10 sind durch in die Blechteile 18 und 19 eingebrachte
Ausbuchtungen gebildet.
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Die
an der zweiten Schwungmasse 3 vorgesehenen Beaufschlagungsbereiche 21 für die Kraftspeicher 10 sind
durch zumindest ein mit der Sekundärschwungmasse 3 verbundenes
Beaufschlagungsmittel 22 gebildet, das als Drehmomentübertragungselement
zwischen den Kraftspeichern 10 und der Schwungmasse 3 dient.
Das Beaufschlagungsmittel 22 weist radiale Ausleger 21 auf,
die entsprechend der Federanordnung über den Umfang verteilt angeordnet
sind. Diese Ausleger 21 können in ihrem Fußbereich 23 auch
einstückig
mit der Sekundärschwungmasse 3 ausgebildet
sein, wie beispielsweise in der deutschen Patentanmeldung 42 12
954.0 beschrieben, und erstrecken sich von dort nach radial außen zwischen
Enden von Kraftspeichern 10 und befinden sich im Ruhezustand
des Schwungrades 1, also wenn kein Drehmoment übertragen
wird, axial unmittelbar zwischen den Beaufschlagungsbereichen bzw.
Taschen im Blechteil 13 und dem Körper 19. Die Beaufschlagungsmittel 22 können, wie
in der 1 dargestellt,
auch durch separate Teile gebildet werden, die an der Sekundärschwungmasse 3 oder an
einem weiteren, mit dieser verbundenen Teil angelenkt sind.
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Zur
Verbesserung der Wärmeabfuhr
bzw. der Kühlung
der Sekundärschwungmasse 3 kann
die Oberfläche
der der Reibfläche 3a abgewandten
Fläche
der Schwungmasse 3 vergrößert werden. Zur Flächenvergrößerung kann
an der Rückseite
einer beispielsweise aus Stahl gestanzten Schwungscheibe, zum Beispiel
im Zuge eines Kalibriervorganges, ein Rautenmuster o.ä. eingeprägt werden.
Weiterhin ist es möglich,
eine spiralförmige
Vertiefung mittels einer mechanischen Bearbeitung oder ein mehrfaches
exzentrisches Einsenken mit einem Kreisringfräser zur Verbesserung der Kühlwirkung
vorzusehen. Bei einer gegossenen Schwungscheibe läßt sich
die Oberflächenvergrößerung in
einfacher Weise bereits bei der Urformung, d.h. beim Guß, berücksichtigen.
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Zur
Abdichtung der teilweise mit viskosem Medium gefüllten ringförmigen Kammer 11 sind
zwei Dichtungen 24 und 25 vorgesehen. Bei dem
dargestellten Ausführungsbeispiel
ist die Dichtung 24 kreisringförmig ausgebildet und einstückig hergestellt.
Die Dichtung 24 ist in ih rem radial inneren Bereich an
einem axialen Absatz des flanschartigen Bereiches 14 zentriert
gehalten und erstreckt sich von dort aus radial nach außen in den
axialen Zwischenraum, der durch den im wesentlichen radial verlaufenden
Bereich 14 des Bauteils 13 und die der Reibfläche 3a abgewandten
Fläche
der Sekundärschwungmasse 3 bzw.
durch Bereiche der Beaufschlagungsmittel 22 axial begrenzt
wird. Die Dichtung 24 ist über den Bereich ihrer radialen
Erstreckung eben bzw. tellerfederähnlich ausgeführt und liegt
axial federnd zwischen dem Blechformteil 13 der Primärschwungmasse 2 und
der Sekundärschwungmasse 3 bzw.
mit dieser verbundenen Teilen. Die Primärschwungmasse 2 trägt weiterhin
mit dem Axialabschnitt 19a des Blechkörpers 19 den Anlasserzahnkranz 26.
Dieser kann auf die Primärschwungmasse 2 aufgeschrumpft,
aufgeschweißt
oder in sonstiger Weise fest mit der ersten Schwungmasse 2 verbunden
sein.
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Die
zweite Dichtungsanordnung 25 ist zweiteilig ausgeführt und
besteht im wesentlichen aus einem Bauteil mit im wesentlichen L-förmigem Querschnitt 27 und
einem axial federnden Element, wie einer Tellerfeder 28.
Die Tellerfeder 28 stützt
sich mit ihrem radial äußeren Bereich
an der dem torusartigen Bereich 12 zugekehrten Seite der
Wandung des Blechkörpers 19 ab
und beaufschlagt mit ihrem radial inneren Bereich das Dichtungsbauteil 27 in
Richtung auf die Brennkraftmaschine zu. Dieses Bauteil 27 weist,
wie bereits erwähnt,
einen etwa L-förmigen Querschnitt
auf, wobei der Öffnungswinkel
des L vorzugsweise kleiner als 90° ist,
und ist mit seinem axial sich auf die Brennkraftmaschine zu erstreckenden Bereich
oder Schenkel radial, also bezüglich
der miteinander zusammenwirkenden Durchmesser, an den axial verlaufenden
Bereich 29 des Kupplungsdeckels 30 der Reibungskupplung 4 angepaßt und wird
von diesem getragen. Diese Dichtungen brauchen, da der Innenraum
der ersten Schwungmasse nur teilweise mit viskosem Medium, z.B.
einem pastenförmigen
Medium, wie Schmierfett oder dergleichen, gefüllt ist, praktisch lediglich
eine gewisse Dichtwirkung gegen das Eindringen von Schmutz auszuüben und in
den äußerst selten
vorkommenden Fällen,
in denen das Fett flüssig
werden sollte und dann auch noch zusätzlich radial bis zum Dichtungsrand
reicht, eine gewisse Abdichtung gegen das Austreten von Fett sicherzustellen.
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Zusammen
mit dem Kupplungsaggregat, bestehend aus Kupplung 4 und
Kupplungsscheibe 5 bildet das Zweimassenschwungrad 1 eine
Baueinheit, die als solche vormontiert ist, so versandt und gelagert
und auf die Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine in besonders einfacher
und rationeller Weise montiert werden kann, denn durch diese Ausgestaltung entfallen
verschiedene Arbeitsvorgänge,
wie der ansonsten erforderliche Zentriervorgang für die Kupplungsscheibe,
der Arbeitsgang für
das Einlegen der Kupplungsscheibe, das Aufsetzen der Kupplung, das Einführen des
Zentrierdornes, das Zentrieren der Kupplungsscheibe selbst sowie
gegebenenfalls das Einstecken der Schrauben sowie das Anschrauben der
Kupplung und das Entnehmen des Zentrierdornes.
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Die
Baueinheit besitzt bereits integriert das Lager 6, das
auf dem Endabschnitt 15a des Tragflansches 15 positioniert
ist, der wiederum an der ersten Schwungmasse oder Primärschwungmasse 2 zur Befestigung
mit dieser vorgesehen ist. In den Bohrungen des Flanschbereiches 14 und
des Tragflansches 15 können
außerdem
noch die Befestigungsschrauben 8 bereits vormontiert bzw.
enthalten sein, wobei zweckmäßigerweise
Innensechskant- oder Inbusschrauben zum Einsatz kommen. Die Schrauben 8 können dabei
in dieser Position verliersicher in der Einheit gehalten sein, beispielsweise
durch nachgiebige Mittel, wobei diese nachgiebigen Mittel derart bemessen
sind, daß ihre
Haltekraft beim Anziehen der Schrauben 8 überwunden
wird.
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Die
Kupplungsscheibe 5 ist in einer zur Rotationsachse der
Kurbelwelle vorzentrierten Position zwischen Druckplatte 31 und
Reibfläche 3a der
Sekundärschwungmasse 3 eingespannt
und darüber
hinaus in einer solchen Position, daß die in der Kupplungsscheibe 5 vorgesehenen Öffnungen 32 sich
in einer solchen Lageanordnung befinden, daß bei der Befestigung des Aggregates
bzw. der Baueinheit an der Abtriebswelle einer Brennkraftmaschine
ein Verschraubungswerkzeug hindurch bewegt werden kann. Weiterhin
können,
abweichend von der gezeigten Ausführungsform, die Öffnungen 32 kleiner
sein als die Köpfe 33 der
Schrauben 8, so daß auch
dadurch eine einwandfreie und verliersichere Halterung der Schrauben 8 innerhalb
des Aggregates gewährleistet
ist.
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Auch
in der Tellerfeder 34 sind im Bereich ihrer Zungen 34a Ausschnitte
bzw. Öffnungen 35 vorgesehen
zum Durchgang eines Verschraubungswerkzeuges. Dabei können die
Ausschnitte 35 Verbreiterungen oder Erweiterungen der Schlitze
bilden, die zwischen den Zungen 34a vorhanden sind. Die Öffnungen 35 in
der Tellerfeder 34, 32 in der Kupplungsscheibe 5 und 36 in
der Schwungmasse 3 überdecken
einander dabei in Achsrichtung und ermöglichen so durch ihre axial
fluchtende Anordnung das Hindurchführen eines Montagewerkzeugs
zum Anziehen der Schrauben 8 und damit zur Befestigung des
Aggregates an der Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine.
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Wenngleich
in dem gewählten
Ausführungsbeispiel
die Kupplung 4 als gedrückte
Kupplung ausgeführt
gezeigt ist, so ist doch die Anwendung der Erfindung nicht auf diese
Bauart be schränkt,
sondern bezieht sich ebenfalls auf gezogene Kupplungstypen. Die über die
Tellerfeder 34 betätigbare
Kupplung 4 besitzt am Kupplungsdeckel 30 einerseits
deckelseitig eine Schwenkauflage 37 und auf der dem Deckel
abgekehrten Seite eine Schwenkauflage 38. Auf der dem Deckel 30 abgewandten
Seite der Schwenkauflage 38 ist ein Blattfederelement 39 angeordnet, das
zusammen mit den beiden Schwenkauflagen 37, 38 und
der Tellerfeder 34 mittels Niete 40 mit dem im wesentlichen
radial verlaufenden Abschnitt 30a des Kupplungsdeckels 30 verbunden
ist. Anstelle mehrerer über
den Umfang verteilter Blattfederelemente 39 kann auch ein
einziges die Blattfedern 39 zusammenfassendes Element vorgesehen
sein, das sowohl die Drehmomentübertragungsfunktion
zwischen der Druckplatte 31 und dem Kupplungsdeckel 30 als
auch die Abhubfunktion der Druckplatte 31 übernehmen
kann. In einem Bereich, der radial innerhalb der Reibbeläge der Kupplungsscheibe 5 angeordnet
ist, sind die Blattfederelemente 39 mittels Niete 41 mit
der Druckplatte 31 verbunden. Dazu kann die Druckplattte 31 radial
nach innen weisende Ansätze
aufweisen, die Aufnahmebereiche für die Niete 41 bilden.
Es ist jedoch auch möglich,
beispielsweise unter Verwendung von Blindnietverbindungen, den Bereich
der Vernietung in den Bereich der radialen Erstreckung der Reibbeläge der Kupplungsscheibe 5 zu
legen, wobei eine derartige Ausgestaltung sehr vorteilhaft für eine Ausführung der
Druckplatte 31 als Schmiede- oder Stanzteil sein kann.
Der nötige
Beaufschlagungsbereich 42 für die Tellerfeder 34 an
der Druckplatte 31 kann dann in einfacher Weise dadurch
gebildet werden, daß ein
separates kreisringförmiges
Teil in eine in die Druckplatte 31 eingebrachte Nut eingelegt
und dort gegebenenfalls fixiert wird. Bei einer gezogenen Kupplung
kann es zweckmäßig sein,
die Angriffsbereiche für
die Blattfederelemente 39 an der Druckplatte 31 radial
nach außen
zu verlagern und gegebenenfalls separate Befestigungselemente für die Verbindung
der Blattfederelemente 39 mit einem Teil des Kupplungsdeckels 30 vorzusehen.
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Neben
den Ausnehmungen 36 in der Schwungmasse 3 und 32 in
der Kupplungsscheibe 5 sind weitere, auch zur Kühlung des
Gesamtaggregats dienende, Öffnungen 43 im
Bereich des Kupplungsdeckels 30 und 44, 45 in
der Schwungmasse 3 vorgesehen. Durch eine ausreichende
Kühlung
des Gesamtaggregates soll u.a. verhindert werden, daß das in
dem torusartigen Bereich 12 enthaltene pastöse Medium,
wie Fett, sich unzulässig
erwärmt,
wodurch die Viskosität
des Mediums so herabgesetzt werden kann, daß es flüssig wird. Weiterhin wirkt
sich eine erhöhte
thermische Belastung negativ auf die Gesamtlebensdauer der Baueinheit
aus.
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Diese
Baueinheit kann bereits vormontiert ein Pilotlager beispielsweise
im radial inneren Bereich des Tragflansches 15 aufweisen,
was jedoch nicht näher
dargestellt ist. Es besteht weiterhin die Möglichkeit, wirkungsmäßig zwischen
Primär-
und Sekundärseite
unterschiedlich ausgeführte
Reibeinrichtungen, also beispielsweise auch solche, die erst nach
einer gewissen Relativverdrehung der beiden Schwungmassen zueinander
zur Wirkung kommen, vorzusehen.
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Der
mit der Sekundärschwungmasse 3 fest verbundene
Kupplungsdeckel 30 besteht im wesentlichen aus dem unter
Verwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens
hergestellten axialen Bereich 29, der im wesentlichen hohlzylinderförmig ausgebildet ist,
und dem zumindest im wesentlichen radial verlaufenden Abschnitt 30a,
wobei diese beiden Teile 29 und 30a mittels einer
Schraubverbindung 46 fest verbunden sind. Hierzu weist
das Kupplungsdeckelteil 30a in seinem radial äußeren Bereich
flanschartig ausgebildete und radial sich erstreckende Abschnitte 47 auf,
durch die sich die Befestigungsschrauben 48 in Axialrichtung
hindurch erstrecken und an denen diese mit ihren Köpfen zur
Anlage gebracht werden können.
Mit ihrem Gewinde sind die Schrauben 48 in Ausnehmungen 49 verankert,
die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren
in den dem Kupplungsdeckelteil 30a zugewandten axialen
Abschnitt 50 des im wesentlichen axial sich erstreckenden
Bereiches oder Teiles 29 des Kupplungsdeckels 30 eingebracht sind.
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Die
Ausnehmungen 49 und deren Gestaltung werden im folgenden
im Zusammenhang mit den 2 bis 4 näher beschrieben.
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2 zeigt die Stirnseite des
axial sich erstreckenden Kupplungsdeckelteiles 29 mit den
in dessen Axialabschnitt 50 eingebrachten Ausnehmungen 49 und 51.
Wie aus der Figur ersichtlich ist, weist die Ausnehmung 51 im
Gegensatz zur Ausnehmung 49 kein Gewinde auf und dient
in diesem Ausführungsbeispiel
als Aufnahme für
einen Paßstift,
der als Zentrierung dient beim Zusammenbau der Kupplungsdeckelteile 29 und 30a zum
Kupplungsdeckel 30.
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Mit
Ausnahme der verformten Bereiche, die die Ausnehmungen 49 und 51 direkt
umgeben, weist das hohlzylinderförmige
Kupplungsdeckelteil 29 die ursprüngliche Wandstärke auf.
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Die
Wandstärke
des Bauteiles 29 muß dabei nicht über dessen
gesamte axiale Erstreckung konstant sein, sondern kann – in Axialrichtung
betrachtet – unterschiedliche
Bereiche aufweisen, so daß das Bauteil 29 – wie insbesondere
aus 3 hervorgeht – über seine
axiale Erstreckung unterschiedliche Wandstärken aufweist. Den 2 bis 4 ist weiterhin entnehmbar, daß der Durchmesser
der Ausnehmungen 49 und 51 größer ist, als die ursprüngli che
Materialstärke
des Kupplungsdeckelbauteiles 29, die in den nicht verformten
Bereichen erhalten geblieben ist. In dem dargestellten Beispiel
beträgt
das Verhältnis
von ursprünglicher
Wandstärke
zur hier als Paßstiftaufnahme
ausgebildeten Ausnehmung 51 etwa 0,9 zu 1. Ganz allgemein
kann das Deckelteil 29 noch weitere Ausformungen aufweisen.
So kann es beispielsweise an seinem den Ausnehmungen 49 und 51 abgewandten
axialen Bereich Verformungen aufweisen, die so ausgebildet sein
können,
daß sie
als Beaufschlagungsbereiche für
in Umfangsrichtung wirksame Kraftspeicher eines Zweimassenschwungrades
dienen, oder wie in 3 gezeigt, Öffnungen oder
Ausklinkungen 52 aufweisen, die mit Teilen der Sekundärschwungmasse 3 eines
Zweimassenschwungrades zusammenwirken. An der in 2 gezeigten Stirnseite, also an der Seite
des axialen Abschnittes 50 des Bauteiles 29, in
den umfangsmäßigen Bereichen
zwischen den Ausnehmungen 49 und 51 können ebenfalls
Verformungen oder Ausklinkungen angeordnet sein, die beispielsweise
der Belüftung
des Gesamtaggregates dienen.
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Im
folgenden wird beispielhaft eine Herstellungsmöglichkeit für das hohlzylinderförmige Kupplungsdeckelteil 25 beschrieben.
Aus einem ebenen Blechmaterial, wie beispielsweise einer Blechplatte oder
einem Blechband (Coil), wird zunächst
eine Ronde oder eine Platine ausgeschnitten und in einen Napf umgeformt,
der einen in Axialrichtung sich erstreckenden hülsenförmigen Abschnitt und einen
im wesentlichen radial verlaufenden Bodenabschnitt aufweist. Diese
Umformung erfolgt vorzugsweise durch Tiefziehen, also einem Zug-Druck-Umformverfahren.
Bei diesem Tiefzieh-Umformvorgang von dem ebenen Blechzuschnitt
in den Napf, bleibt im Bereich des Bodens die ursprüngliche
Blechstärke
erhalten. Im Bereich des hülsenförmigen Abschnittes des
Napfes, der später
das Kupplungsdeckelteil 29 bildet, ist aufgrund der Aufstauchung
während
des Tiefziehvorganges die Materialstärke größer als die Dicke der ausgeschnittenen
Platine. Eine Erhöhung der
Materialgrundfestigkeit ist die Folge dieser Materialverdichtung
durch das Fließen
während
der plastischen Umformung. Der Napf kann auch durch ein reines Druckumformverfahren,
wie beispielsweise Fließpressen,
gebildet werden, wobei es – unabhängig vom
gewählten
Umformvertahren – zweckmäßig ist,
die Ronde oder Platine kalt umzuformen, um eine entsprechende Verfestigung
des Ausgangsmaterials zu erreichen.
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In
einem sich daran anschließenden
Abstreckziehvorgang wird die Wandstärke des zylindermantelförmigen Bereiches
reduziert und auf Solldicke gebracht. Dabei kann – wie bereits
beschrieben – die
Wandstärke über den
axialen Verlauf unterschiedlich ausgebildet werden, entsprechend
den Anforderungen an das Kupplungsdeckelteil 29. Durch
dieses Abstrecken ist eine hohe Maßgenauigkeit erreichbar, so
daß in
vielen Fällen
auf ein zusätzliches
Kalibrieren verzichtet werden kann, wobei durch diese Wandstärkenreduzierung
noch eine zusätzliche
Materialverfestigung erreicht wird. Nach dem Abstreckvorgang wird
der Boden des Napfes herausgetrennt, so daß anschließend eine eventuell notwendige
Kalibrierung des Innen- und/oder
Außendurchmessers
zumindest in axialen Teilbereichen durchgeführt werden kann. In vielen
Fällen
wird jedoch die durch die beschriebenen Umformvorgänge erreichbare
Maßgenauigkeit
ausreichend sein.
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Daraufhin
wird das Gehäuseteil 29 in
einen Werkstückträger eingelegt
und in diesem gehalten, bzw. eingespannt. Der das Gehäuseteil 29 radial
außen
umfassende Bereich 53 des Werkstückhalters besitzt radial nach
innen weisende Aussparungen 55, denen radial nach außen weisende
Aussparungen 56 des radial innerhalb des Gehäuseteiles 29 angeordneten
Werkstückhalterteiles 54 gegenüberliegen.
Wie aus 3 hervorgeht,
erstrecken sich diese Aussparungen 55 und 56 axial
lediglich über
einen Teilbereich der Werkstückhalterteile 53 und 54,
der auf den zu verformenden Bereich des Gehäusebauteiles 29 abgestimmt
ist. Nachdem das Gehäuseteil 29 mittels
der an dieses angepaßten
Flächen
des Werkstückhalters 53 und 54 festgelegt
ist, wird der Eindringkörper 57 in
Richtung des Pfeiles 58 bewegt, bis dieser mit seinem im
Querschnitt reduzierten Eindringbereich, also seiner Spitze 59,
an der Stirnseite des Gehäuseteiles 29 zur
Anlage kommt. Durch Aufbringen einer Axialkraft in Richtung des
Pfeiles 58 wird der Eindringkörper 57 in den axialen
Bereich 50 des Gehäuseteiles 29 eingetrieben,
wobei der Eindringkörper 57 das
ihn umgebende Wandungsmaterial nach außen drängt. Dieses verdrängte Material kann
dabei frei fließen
und weicht in die Aussparungen 55 und 56 der Werkstückhalterteile 53 und 54 aus.
Ein entsprechend ausgebildeter Eindringkörper 57, der beispielsweise
als Zentrier- oder Paßstift
dienen kann, kann nach Beendigung der Eintreibphase in der durch
ihn gebildeten Ausnehmung 51 in dem Gehäuseteil 29 verbleiben.
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Zur
Bildung der Ausnehmung 49 ist es erforderlich, den Eindringkörper 57 entgegen
der Richtung des Pfeiles 58 wieder axial aus dem Gehäuseteil 29 herauszuziehen.
Danach kann das Gewinde entweder durch ein spezielles gewindebildendes
Werkzeug oder durch ein selbstschneidendes Verschraubungselement,
wie beispielsweise eine Blechschraube oder ähnliches, gebildet werden.
Die mit Gewinde versehene Ausnehmung 49 ist beispielsweise
geeignet zur Aufnahme einer Schraube oder eines Gewindestiftes,
der dann unter Verwendung einer Mutter das Deckelteil 30a auf
dem Gehäuseteil 29 fixiert.
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Der
in den Figuren dargestellte runde Eindringkörper 57 mit kegelfömig ausgebildeter
Spitze 59 dient lediglich als Beispiel und ist ersetzbar
durch einen anderen Eindringkörper
von beliebigem Querschnitt. Weiterhin können mehrere Eindringkörper 57,
die auch unterschiedliche Ausformungen aufweisen können, gleichzeitig
oder in Gruppen in den axialen Bereich 50 des Gehäuseteiles 29 getrieben
werden. Des weiteren könnte
ein Eindringkörper
eine Eindringkontur aufweisen, die sich über zumindest einen Teil der
Stirnfläche
eines Bauteiles, in das eine Ausnehmung eingebracht werden soll,
erstreckt und so eine Ausnehmung erzeugen, die sich umfangsmäßig betrachtet über die
gesamte Stirnfläche
oder Teile davon erstreckt, so daß beispielsweise in die dargestellte
Stirnfläche
des Gehäuseteiles 29 eine
umlaufende Rille einbringbar wäre,
die im Bereich der Wandstärke
des Bauteiles 29 liegt.
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Bei
einer Sicherung der in den Ausnehmungen 49 bzw. 51 verankerten
Elemente durch Zurückverdrängen von
verdrängtem
Material – hier
beispielsweise in radialer Richtung – kann das zu verankernde Element
so ausgeführt
sein, daß es
Verankerungsbereiche aufweist, in die sich das zurückverdrängte Material
hineinerstrecken kann. Diese Verankerungsbereiche können durch
Rillen oder andere den Querschnitt des Eindringkörpers reduzierende Formen gebildet
sein, die einen Hinterschnitt bewirken und so eine sichere Verankerung
des Elementes in den Ausnehmungen 49 bzw. 51 gewährleisten.
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Eventuell
erforderliche Aussparungen oder Ausklinkungen in den die Ausnehmungen 49 und 51 aufnehmenden
Stirnflächenbereich
des Kupplungsdeckelbauteiles 29 können sowohl anschließend an das
Einbringen der Ausnehmungen 49 und 51 angebracht
werden, als auch zuvor, beispielsweise in Verbindung mit dem vorher
beschriebenen Entfernen des Bodenabschnittes des gezogenen Topfes.