DE4403306B4

DE4403306B4 - Zweimassenschwungrad mit integriertem Zahnkranz

Info

Publication number: DE4403306B4
Application number: DE19944403306
Authority: DE
Inventors: Bernd Dipl.-Ing. Stockmann (FH); Bernhard Dipl.-Ing. Schierling (Fh); Hilmar Göbel
Original assignee: ZF Sachs AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 1994-02-03
Filing date: 1994-02-03
Publication date: 2006-10-19
Anticipated expiration: 2014-02-04
Also published as: DE4403306A1; BR9500379A

Abstract

Zweimassenschwungrad, umfassend eine Primärmasse, wobei die Primärmasse aufgebaut ist mit
– einem ersten im Wesentlichen scheibenförmigen Teil (6) zur Befestigung an einer Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine,
– einem zweiten im Wesentlichen scheibenförmigen Teil (7) in axialem Abstand zu dem ersten scheibenförmigen Teil (6),
wobei ein Teil von erstem scheibenförmigen Teil (6) und zweitem scheibenförmigen Teil (7) in seinem radial äußeren Bereich mit einem axial auf das andere Teil von erstem scheibenförmigen Teil (6) und zweitem scheibenförmigen Teil (7) zu abgewinkelten und im Wesentlichen axial sich erstreckenden Randbereich (15; 17) ausgebildet ist und der Randbereich (15; 17) in axialem Abstand von dem einen scheibenförmigen Teil einen Innen-Führungsdurchmesser (20; 23) aufweist, in welchem das im Wesentlichen radial verlaufende andere scheibenförmige Teil mit seinem Außendurchmesser radial fixiert ist, wobei das andere scheibenförmige Teil mit dem Randbereich (15; 17) durch eine Schweißnaht verbunden ist, und wobei der Randbereich (15; 17) dort, wo...

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Zweimassenschwungrad mit einer Primärmasse. Diese Primärmasse ist aufgebaut mit einem ersten im Wesentlichen scheibenförmigen Teil zur Befestigung an einer Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine und einem zweiten im Wesentlichen scheibenförmigen Teil in axialem Abstand zu dem ersten scheibenförmigen Teil.

Ein Zweimassenschwungrad mit zwei derartigen scheibenförmigen Teilen ist aus der DE 42 04 342 C1 bekannt. Bei diesem bekannten Zweimassenschwungrad ist das zweite scheibenförmige Teil aus Blechmaterial aufgebaut und ist in seinem radial äußeren Bereich so geformt, dass es in einem Krümmungsbereich zunächst in Richtung von dem ersten scheibenförmigen Teil weggebogen ist und dann in entgegengesetzter Richtung zurückgekrümmt ist und sich mit einem außen liegenden Abschnitt auf das erste scheibenförmige Teil zu erstreckt. In diesem außen liegenden Abschnitt ist in demjenigen Bereich, der nicht mit dem ersten scheibenförmigen Teil in Verbindung steht, eine Verzahnung zur Zusammenwirkung mit einem Anlasser eingeformt.

Auch bei einem aus der DE 39 09 892 A1 bekannten Zweimassenschwungrad besteht die Primärmasse aus zwei im wesentlichen scheibenförmigen Teilen, die beide im axialen Abstand von einander gehalten sind und in ihren radial äußeren Bereichen Randbereiche aufweisen, die axial abgewinkelt sind und aufeinander zu verlaufen und sich radial überdecken. Beide Teile sind in diesem Bereich miteinander verschweißt: Das zum Starten der Brennkraftmaschine notwendige Anlasserzahnrad ist als separates Bauteil auf eines der beiden scheibenförmigen Bauteile aufgesetzt.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Zweimassenschwungrad mit Anlasserritzel vorzusehen, das bei einfachem Aufbau eine hohe Stabilität aufweist.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch das im Anspruch 1 und das im Anspruch 8 angegebene Zweimassenschwungrad gelöst.

Bei einem erfindungsgemäßen Zweimassenschwungrad ist also Allgemein vorgesehen, daß im Endbereich des Randbereiches eines der beiden scheibenförmigen Teile eine Verzahnung eingebracht ist, in die das Anlasserritzel zum Starten der Brennkraftmaschine eingreifen kann. Damit kann die Herstellung und Befestigung eines separaten Anlasserzahnrades entfallen, da ein bereits sowieso vorhandenes Bauteil mit einer entsprechenden Verzahnung versehen ist.

Bei einem Zweimassenschwungrad, bei welchem beide Teile mit je einem axial abgewinkelten Randbereich versehen sind, die radial übereinander liegend angeordnet sind, ist vorgesehen, daß das erste Teil mit dem Endbereich seines Randbereiches stumpf auf einer radial verlaufenden Teilfläche des zweiten Teiles aufliegt und beide dort mit einer Schweißnaht verbunden sind und der axial abgewinkelte Randbereich des zweiten Teiles radial außerhalb des Randbereiches des ersten Teils verläuft und in seinem Endbereich mit der Verzahnung versehen ist. Eine solche Anordnung bringt gewisse Gestaltungsvorteile im Randbereich des zweiten Teiles mit sich, so daß dort eine günstige Anpassung an den Durchmesser des Anlasserzahnrades an den eventuell bereits vorhandenen anlasser mit seinen Anlasserritzel erfolgen kann. Dabei ist die Schweißnaht vorteilhafterweise durch das zweite Teil hindurchreichend und durch die Teilfläche in den Endbereich des Randbereichs des ersten Teils hineinreichend angebracht.

Es wird weiterhin vorgeschlagen, daß das erste Teil einen Randbereich aufweist, der axial zumindest bis zu der dem im wesentlichen scheibenförmigen ersten Teil abgewandten Seite des zweiten Teils reicht, das zweite Teil mit seinem Außendurchmesser in einem Führungsdurchmesser radial fixiert und beide mit einer Schweißnaht verbunden sind und der Endbereich des Randbereichs mit einer Verzahnung versehen ist. Bei einer solchen Ausführung können die beiden Teile sehr einfach zusammengefügt und durch eine Schweißnaht miteinander verbunden werden und die Verzahnung kann im Randbereich des ersten Teils sowohl radial außerhalb der Erstreckung des zweiten Teils angebracht werden, es ist jedoch auch möglich den Randbereich in Achsrichtung über die radiale Erstreckung des zweiten Teils hinaus zu verlängern und die Verzahnung dort anzubringen. Damit ist die Möglichkeit gegeben, eine Anpassung der Verzahnung an die Lage des Anlasserritzels im größeren Bereich zumindest in axialer Richtung vorzunehmen.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung wird vorgeschlagen, daß die Schweißnaht von der dem ersten Teil abgewandten Seite des zweiten Teils schräg nach oben verlaufend durch den radial äußeren Bereich des zweiten Teils bis in den Randbereich des ersten Teils zu führen.

Es ist auch möglich, das zweite Teil mit einem Randbereich auszustatten, der axial zumindest bis zu der dem im wesentlichen scheibenförmigen zweiten Teil abgewandten Seite des ersten Teils verlaufen zu lassen, das erste Teil mit seinem Außendurchmesser in einem Führungsdurchmesser des zweiten Teils radial zu fixieren und beide mit einer Schweißnaht zu verbinden und den Endbereich des Randbereichs des zweiten Teils mit einer Verzahnung zu versehen. Eine solche Ausführung ist ziemlich stabil im Hinblick auf die Krafteinleitung während des Startvorgangs. Dabei kann der Endbereich des Randbereiches des zweiten Teils in einer Flucht mit der Seite des ersten Teils abschließen und die Schweißnaht in die Trennfuge zwischen Außendurchmesser des ersten Teils und Führungsdurchmesser hineinreichen.

Die Verzahnung für den Eingriff des Anlasserritzels kann sowohl als spanabhebende Verzahnung als auch plastisch eingeformte Verzahnung ausgebildet sein. Eine plastische Verformung bietet sich vor allem dann an, wenn das entsprechende Bauteil relativ dünnwandig ausgebildet ist.

Die Erfindung wird anschließend anhand verschiedener Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen im einzelnen:
1 die obere Hälfte eines Längsschnittes durch ein Zweimassenschwungrad mit spanabhebend hergestellter Verzahnung;
2 einen Teilschnitt mit zwei axial abgewinkelten Randbereichen und einer plastisch hergestellten Verzahnung;
3 einen Teilschnitt mit einem axial abgewinkelten Randbereich des zweiten Teils und spanabhebend hergestellter Verzahnung;
4 Teilschnitt und Teilansicht mit axial abgewinkeltem Randbereich am ersten Teil und axialem Überstand und plastisch eingeformter Verzahnung.
In 1 ist ein Zweimassenschwungrad 1 dargestellt, bestehend aus dem ersten scheibenförmigen Teil 6, welches zusammen mit einem Nabenteil 13 und einem Deckel 24 an die nicht dargestellte Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine angeschraubt ist. Alle Teile rotieren dabei um die von der Kurbelwelle festgelegte Drehachse 4. Das erste Teil 6 ist in seinem radial äußeren Bereich mit einem axial von der Kurbelwelle wegweisend abstehenden Randbereich 15 ausgestattet, welcher im axialen Abstand von dem scheibenförmigen Teil 6 einen Innendurchmesser in Form eines Führungsdurchmessers 20 aufweist, der ein zweites scheibenförmiges im wesentlichen radial verlaufendes Teil 7 führt, wobei beide Teile durch eine schräg von innen her angesetzte Schweißnaht 12 fest miteinander verbunden sind. Die beiden Teile 6 und 7 bilden die Primärmasse 2, die direkt an der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine verschraubt ist. Beide Teile 6 und 7 bilden in ihrem radial äußeren Bereich, radial innerhalb des Randbereichs 15 einen torusähnlichen Ringraum 14, in welchem Torsionsfedern 9 angebracht sind, die von den beiden Teilen 6 und 7 angesteuert werden können. Von diesen Torsionsfedern 9 ausgehend verläuft nach radial innen eine Nabenscheibe 8, die ebenfalls im wesentlichen scheibenförmig ausgebildet ist. Sie ist in ihrem radial inneren Bereich mit der Sekundärmasse 3 über Niete 25 fest verbunden. Beide Teile wirken somit als Sekundärmasse 3. Die Sekundärmasse 3 ist gegenüber der Primärmasse 2 durch ein Lager 5 fixiert aber in Umfangsrichtung gegen die Kraft der Torsionsfedern 9 verdrehbar gehalten. Das Lager 5 ist dabei einerseits am Nabenteil 13 gehalten und andererseits an der Sekundärmasse 3. Der Randbereich 15 des ersten Teils 6 ist in der vorliegenden Ausführung in Achsrichtung über die vom ersten Teil 6 abgewandten Seite 21 des zweiten Teils 7 hinaus verlängert ausgeführt und ist in diesem verlängerten Bereich radial innen mit dem Führungsdurchmesser 20 und von radial außen her mit einer Verzahnung 10 versehen, die zum Eingriff für das Anlasserritzel dient. Die Verzahnung 10 ist im vorliegenden Fall spanabhebend in den relativ dickwandig ausgeführten Randbereich 15 eingebracht. Es ist hier ohne weiteres möglich, den Randbereich 15 auch dünnwandig auszuführen und die Verzahnung beispielsweise durch plastische Materialverformung herzustellen. Ebenso ist es möglich, den Randbereich 15 in Achsrichtung nicht über die Seite 21 des zweiten Teils 7 hinaus verlängert auszuführen, wodurch die Verzahnung 10 näher an das erste Teil 6 heranrückt. Der Bereich, in welchem die Verzahnung 10 anzuordnen ist, wird unter anderem durch die Lage des Anlassers beeinflußt.
2 zeigt den Teilschnitt eines Zweimassenschwungrades, bei welchem das erste Teil 6, welches mit der Kurbelwelle verschraubt ist, einen axial abgewinkelten Randbereich 18 aufweist, der wie in 1 von der Kurbelwelle wegweisend verläuft. Er ist im vorliegenden Fall allerdings nicht mit einer Verzahnung versehen sondern er liegt auf dem gesamten Umfang seiner Stirnfläche an einer im wesentlichen radial verlaufenden Teilfläche 19 des zweiten Teils 7 auf und beide Teile 6 und 7 sind durch eine umlaufende Schweißnaht 12 mit einander verbunden. Die Schweißnaht 12 ist dabei von axial außen her durch das Bauteil 7 hindurchreichend, durch die Teilfläche 12 ebenfalls hindurchreichend bis in den Randbereich 18 des Teils 6 hineinverlaufend angeordnet. Zur einfacheren Montage der Teile 6 und 7 kann das Teil 7 mit einem Führungsdurchmesser 23 versehen sein, in den hinein der Randbereich 18 vor dem Schweißvorgang fixiert werden kann. Im vorliegenden Fall ist das zweite Teil 7 mit einem axial verlaufenden Randbereich 16 versehen, der in Richtung auf die Kurbelwelle zu verläuft und der axial außerhalb des Führungsdurchmessers 23 um einen geringen Betrag nach radial außen verformt ist und in seinem Endbereich mit einer Verzahnung 11 versehen ist. Im vorliegenden Fall ist die Verzahnung 11 in das relativ dünnwandige Material des Bauteils 7 hinein plastisch verformt. Mit einer solchen Anordnung ist ohne größere Schwierigkeiten eine Anpassung der Verzahnung 11 an die Lage des Anlassers möglich.
Der Teilschnitt gemäß 3 zeigt im wesentlichen die Umkehr der Ausführung entsprechen der 1. Hierbei ist das zweite Teil 7 mit einem axial abgewinkelten Randbereich 17 versehen, während das erste Teil 6 mit seinem Außendurchmesser in einem Führungsdurchmesser 23 des zweiten Teils 7 eingesetzt ist und beide Teile im Bereich des Spaltes durch eine umlaufende Schweißnaht 12 fest miteinander verbunden sind. Das zweite Teil 7 ist im Bereich seines Randbereiches 17 dickwandig ausgeführt und hier ist die Verzahnung 10 von außen her spanabhebend eingebracht. Im vorliegenden Fall schließt der Randbereich 17 mit der Seite 22 des ersten Teils 6, die vom zweiten Teil 7 weg weisend ist, ab. Es kann jedoch auch – ähnlich wie in 1 – der Randbereich 17 in Achsrichtung über das erste Teil 6 hinaus verlängert ausgeführt sein.
In 4 ist sowohl ein Teilschnitt als auch eine Teilansicht "A" entsprechend dem Schnitt dargestellt. Hier ist eine Gesamtkonstellation entsprechend 1, allerdings ist der Randbereich 15 des ersten Teils 6 relativ dünnwandig ausgeführt und die Verzahnung 11 ist in dem jenseits der Seite 21 des zweiten Teils 7 verlaufenden Bereichs des Randbereichs 15 durch plastische Verformung eingebracht. Eine solche plastische Verformung für die Verzahnung 11 ist insbesondere in dünnwandigem Material vorteilhaft, da keine spanabhebende Bearbeitung mit entsprechendem Abfall vorgenommen werden muß.

Claims

Zweimassenschwungrad, umfassend eine Primärmasse, wobei die Primärmasse aufgebaut ist mit – einem ersten im Wesentlichen scheibenförmigen Teil (6) zur Befestigung an einer Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine, – einem zweiten im Wesentlichen scheibenförmigen Teil (7) in axialem Abstand zu dem ersten scheibenförmigen Teil (6), wobei ein Teil von erstem scheibenförmigen Teil (6) und zweitem scheibenförmigen Teil (7) in seinem radial äußeren Bereich mit einem axial auf das andere Teil von erstem scheibenförmigen Teil (6) und zweitem scheibenförmigen Teil (7) zu abgewinkelten und im Wesentlichen axial sich erstreckenden Randbereich (15; 17) ausgebildet ist und der Randbereich (15; 17) in axialem Abstand von dem einen scheibenförmigen Teil einen Innen-Führungsdurchmesser (20; 23) aufweist, in welchem das im Wesentlichen radial verlaufende andere scheibenförmige Teil mit seinem Außendurchmesser radial fixiert ist, wobei das andere scheibenförmige Teil mit dem Randbereich (15; 17) durch eine Schweißnaht verbunden ist, und wobei der Randbereich (15; 17) dort, wo er in axialem Abstand zu dem einen scheibenförmigen Teil mit dem Innen-Führungsdurchmesser (20) ausgebildet ist, einen Endbereich aufweist, der radial außen einteilig mit einer Verzahnung (10; 11) zum Eingriff mit einem Anlasserritzel versehen ist.
Zweimassenschwungrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das erste scheibenförmige Teil (6) den Randbereich (15) aufweist, der axial zumindest bis zu der dem ersten scheibenförmigen Teil (6) abgewandten Seite (21) des zweiten scheibenförmigen Teils (7) reicht.
Zweimassenschwungrad nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schweißnaht (12) von der dem ersten scheibenförmigen Teil (6) abgewandten Seite des zweiten scheibenförmigen Teils (7) her schräg nach oben verlaufend durch den radial äußeren Bereich des zweiten scheibenförmigen Teils (7) bis in den Randbereich (15) des ersten scheibenförmigen Teils (6) geführt ist.
Zweimassenschwungrad nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Randbereich (15) über die abgewandte Seite (21) hinaus verlängert ausgeführt ist.
Zweimassenschwungrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite scheibenförmige Teil (7) den Randbereich (17) aufweist, der axial zumindest bis zu der dem zweiten scheibenförmigen Teil (7) abgewandten Seite (22) des ersten scheibenförmigen Teils (6) reicht.
Zweimassenschwungrad nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Endbereich des Randbereichs (17) in einer Flucht mit der Seite (22) des ersten scheibenförmigen Teils (6) abschließt und die Schweißnaht (12) in die Trennfuge zwischen dem Außendurchmesser des ersten scheibenförmigen Teils (6) und dem Innen-Führungsdurchmesser (23) des Randbereichs (17) hineinreicht.
Zweimassenschwungrad nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Verzahnung (10, 11) sowohl als spanabhebende Verzahnung (10) als auch als plastisch eingeformte Verzahnung (11) ausgebildet sein kann.
Zweimassenschwungrad, umfassend eine Primärmasse, wobei die Primärmasse aufgebaut ist mit – einem ersten im Wesentlichen scheibenförmigen Teil (6) zur Befestigung an einer Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine, – einem zweiten im Wesentlichen scheibenförmigen Teil (7) in axialem Abstand zu dem ersten scheibenförmigen Teil (6), wobei das erste scheibenförmige Teil (6) und das zweite scheibenförmige Teil (7) jeweils im radial äußeren Bereich mit einem axial auf das andere Teil von erstem scheibenförmigen Teil (6) und zweitem scheibenförmigen Teil (7) zu abgewinkelten und im Wesentlichen axial sich erstreckenden Randbereich (18, 16) ausgebildet ist, wobei die Randbereiche (18, 16) radial übereinander liegend angeordnet sind und das erste scheibenförmige Teil (6) mit dem Endbereich seines Randbereichs (18) stumpf auf einer radial verlaufenden Teilfläche (19) des zweiten scheibenförmigen Teils (7) aufliegt und dort damit durch eine Schweißnaht (12) verbunden ist, und wobei der axial abgewinkelte Randbereich (16) des zweiten scheibenförmigen Teils (7) radial außerhalb des Randbereichs (18) des ersten scheibenförmigen Teils (6) verläuft und in seinem Endbereich einteilig mit einer Verzahnung (10) zum Eingriff mit einem Anlasserritzel versehen ist.
Zweimassenschwungrad nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Schweißnaht (12) durch das zweite scheibenförmige Teil (7) hindurch und durch die Teilfäche (19) in den Endbereich des Randbereichs (18) des ersten scheibenförmigen Teils (6) hineinreicht.