DE4422464A1

DE4422464A1 - Flywheel device with central drive connection

Info

Publication number: DE4422464A1
Application number: DE19944422464
Authority: DE
Inventors: Bernhard Dipl Ing Schierling
Original assignee: Fichtel and Sachs AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 1994-06-28
Filing date: 1994-06-28
Publication date: 1996-01-04
Anticipated expiration: 2014-06-29
Also published as: DE4422464C2

Abstract

The flywheel has a pilot bearing (17) which serves on its inner diameter as a passage (18) for the fixing means (7) which connect the flywheel to the drive. Up to the fitting of the flywheel the pilot bearing interacts with a security fitting (22) for the fixing means. This security fitting which prevents loss of the parts prior to assembly can be formed by a cap (19) with flange (23) adjoining the inner diameter of the pilot bearing. The cap can have a stop (24) defining the depth of penetration into the pilot bearing. Where teething are provided for centring and torque transfer between drive and flywheel the pilot bearing can be formed with an axial stagger relative to the teething (10) but with approximately the same diameter area. Where the flywheel unit has a pre-centring device this pre-centring element (14) can be mounted in the extension area of the central attachment (3) where centring and torque transfer take place.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schwungradvorrichtung mit einem zentralen Anschluß an die Kurbelwelle einer Brennkraft maschine.The invention relates to a flywheel device a central connection to the crankshaft of an internal combustion engine machine.

Aus der DE 40 13 298 A1 ist eine derartige Schwungradvorrich tung bekannt. Diese weist auf einem vorbestimmbaren Durchmes ser an der Kurbelwelle eines Antriebs und am Schwungrad auf einander zugekehrte Kreisringflächen auf, die mit korrespon dierenden Verzahnungen ausgebildet sind. Über diese Verzah nungen wird eine Zentrierung des Schwungrades gegenüber der Kurbelwelle und eine Momentenübertragung von der letztge nannten auf das Schwungrad gewährleistet. Das Schwungrad wird gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel durch ein Befestigungs mittel in Form einer Zentralschraube an der Kurbelwelle in Anlage gehalten. Mit dieser Zentralschraube fluchtet die Ge triebewelle, die an ihrem freien Ende in einem an einem zen tralen Anschluß des Schwungrades auf genommenen Pilotlager ge führt ist. Das Pilotlager ist mit einem Innendurchmesser aus gebildet, der gemäß Fig. 1 kleiner als der Kopfdurchmesser der Zentralschraube ist.Such a flywheel device is known from DE 40 13 298 A1 tion known. This points to a predeterminable diameter water on the crankshaft of a drive and on the flywheel circular ring surfaces facing each other, which correspond with end gears are formed. About this gear centering of the flywheel compared to the Crankshaft and torque transmission from the last called on the flywheel ensures. The flywheel will according to the first embodiment by an attachment medium in the form of a central screw on the crankshaft Plant held. The Ge is aligned with this central screw drive shaft at its free end in one at a zen Central connection of the flywheel to the pilot bearing taken leads is. The pilot bearing is made with an inner diameter 1, which is smaller than the head diameter of the Central screw is.

Da ein Andrehen der Zentralschraube beim Befestigen des Schwungrades an der Kurbelwelle durch den kleinen Innendurch messer des Pilotlagers nicht einfach sein dürfte und, bedingt durch die Durchmesserverhältnisse am Schraubenkopf und am Pi lotlager, bei der Montage des Schwungrades an der Kurbelwelle die Montagereihenfolge vorgegeben ist, indem zuerst die Zen tralschraube in den Anschluß eingesetzt und anschließend das Pilotlager eingebracht wird, ist davon auszugehen, daß diese beiden Elemente bis zur Montage der Schwungradvorrichtung lose beigefügt sind. Ein Verlust im Verlauf des Transportes oder bei der Lagerhaltung ist demnach nicht ausgeschlossen.Since tightening the central screw when attaching the Flywheel on the crankshaft through the small inside knife of the pilot camp should not be easy and, conditionally due to the diameter ratios on the screw head and on the Pi vertical bearing, when mounting the flywheel on the crankshaft the assembly order is given by first zen screw inserted into the connector and then the Pilot camp is introduced, it can be assumed that this loose both elements until the flywheel device is installed are attached. A loss in the course of transportation or storage is therefore not excluded.

Eine winkelmäßige Ausrichtung des Schwungrades gegenüber der Kurbelwelle wird durch eine Vorzentriereinrichtung sicherge stellt, indem ein mit dem Schwungrad verbundener Stift in eine Ausnehmung der Kurbelwelle eingreift.An angular alignment of the flywheel in relation to the The crankshaft is secured by a pre-centering device by inserting a pin connected to the flywheel into a Recess of the crankshaft engages.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schwungradvor richtung so auszubilden, daß ein Verlust von Elementen der selben, wie beispielsweise eines Befestigungselementes oder eines Pilotlagers, vor der Montage ausgeschlossen ist.The invention has for its object a flywheel direction so that a loss of elements of the same, such as a fastener or of a pilot camp, is excluded before assembly.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch das Kennzeichen des Anspruchs 1 gelöst. Durch Ausbildung des Pilotlagers an seinem Innendurchmesser mit einem Durchgang für das Befestigungsmit tel kann das Pilotlager bereits vor Montage der Schwungrad vorrichtung an derselben eingebaut sein, da es einem Ein schieben des Befestigungsmittels für das Schwungrad nicht hinderlich entgegensteht. Um ein Herausfallen des Befesti gungsmittels vor der Montage zu verhindern, wirkt das Pilot lager mit einer Verliersicherung für das Befestigungsmittel zusammen, die einerseits dafür sorgt, daß ein im Bereich des Durchlasses des Pilotlagers angeordnetes Befestigungsmittel sich nur bis an eine vorbestimmbare Grenze am zentralen An schluß von seiner nach der Montage eingenommenen Stellung entfernen kann und wirkt andererseits einer Verschmutzung des zentralen Anschlusses im Bereich des Pilotlagers sowie des Befestigungsmittels entgegen.According to the invention this task is characterized by the Claim 1 solved. By training the pilot camp at his Inner diameter with a passage for the fastening The pilot bearing can be used before the flywheel is installed device must be installed on the same as it is an on do not push the flywheel fastener hinders. To prevent the fastener from falling out prevent the pilot from assembling the pilot bearing with a captive for the fastener together, which on the one hand ensures that one in the area of Passage of the pilot bearing arranged fastener only up to a predeterminable limit at the central location the end of its position after assembly can remove and on the other hand contaminates the central connection in the area of the pilot camp and the Fasteners counter.

Die Ansprüche 2 bis 4 zeigen konkrete Ausführungen für eine derartige Verliersicherung, wobei der nach radial innen ver laufende Ansatz gemäß Anspruch 2 ein Herausrutschen des Befe stigungsmittels aus dem zentralen Anschluß verhindert. Durch den Flansch nach Anspruch 3 ist das Pilotlager gegen Verschmutzung schützbar, während der Anschlag nach Anspruch 4 die Einschiebetiefe der die Verliersicherung bildenden Kappe in den zentralen Anschluß begrenzt.Claims 2 to 4 show concrete statements for a such captive, the ver ver radially inward ongoing approach according to claim 2 slipping out of the Befe Prevents from the central connection. By the flange according to claim 3 is the pilot bearing against Contamination can be protected while the stop according to claim 4 the insertion depth of the cap forming the captive device limited in the central connection.

Durch Bemessung des Pilotlagers entsprechend Anspruch 5 ist dieses sehr kompakt auszubilden, ohne seine Funktion als Durchgang für das Befestigungsmittel zu verlieren.By dimensioning the pilot bearing according to claim 5 to train this very compactly without its function as Losing passage for the fastener.

Durch Anordnung der Vorzentriereinrichtung gemäß Anspruch 6 kommt diese ihrer Aufgabe, nämlich einer winkelmäßigen Aus richtung des Schwungrades gegenüber dem Antrieb in einem Be reich nach, in welchem die Zentrierung des Schwungrades auf dem Antrieb sowie die Momentenübertragung vom letztgenannten auf das Schwungrad erfolgt. Hierdurch wird diesem Bereich des Anschlusses eine weitere Funktion zugeordnet. Bei Ausführung des Vorzentrierelementes gemäß Anspruch 7 ergibt sich der Vorteil, daß dieses bei der Montage der Schwungradvorrichtung am Antrieb vom Monteur einsehbar ist, so daß diesem das Ein setzen der Schwungradvorrichtung in der winkelmäßig vorbe stimmten Stellung gegenüber dem Antrieb erleichtert wird.By arranging the pre-centering device according to claim 6 this comes its task, namely an angular Aus Direction of the flywheel in relation to the drive in one loading after, in which the centering of the flywheel the drive and the torque transmission from the latter on the flywheel. This will make this area of the Another function assigned. When running of the precentering element according to claim 7 results in Advantage that this when mounting the flywheel device is visible to the operator from the fitter, so that this is the one set the flywheel device in the angular way agreed position with respect to the drive is facilitated.

In Anspruch 8 ist eine besonders einfache Ausbildung für ein Vorzentrierelement und in Anspruch 9 ein bevorzugter Wir kungsort für das letztgenannte angegeben.In claim 8 is a particularly simple training for a Pre-centering element and in claim 9 a preferred We location for the latter.

Die Erfindung wird anschließend anhand zweier Ausführungsbei spiele näher erläutert. Es zeigen im einzelnen:The invention is then based on two exemplary embodiments games explained. The individual shows:

Fig. 1 einen Teillängsschnitt durch eine Schwungradvor richtung mit einem Kurbelwellenende; Figure 1 is a partial longitudinal section through a Schwungradvor direction with a crankshaft end.

Fig. 2 wie Fig. 1, aber mit einem durchgängigen Vorzen trierelement. Fig. 2 like Fig. 1, but with a continuous Vorzen trierelement.

Fig. 1 zeigt eine Schwungradvorrichtung mit einem an einer Kurbelwelle 1, die Teil eines Antriebs 50 ist, angeschraubten Schwungrad 2. Das letztgenannte ist mit einem zentralen Anschluß 3 fest verbunden, beispielsweise über Niete 4, und ragt in Richtung auf die Kurbelwelle 1 in eine entsprechende Aussparung 5 derselben hinein. Der Anschluß 3 weist eine zy lindrische Kammer 6 auf, die von der nicht gezeigten Getrie bewelle her im Anschluß 3 ausgebildet ist und im kurbelwellenseitigen Ende einen Boden mit einer Öffnung auf weist, durch die ein Befestigungsmittel 7 in Form einer Zen tralschraube 8 hindurchreicht, deren Kopf 9 im Bodenbereich aufliegt. Das Schwungrad 1 ist im Bereich des Außenrandes des Anschlusses 3 auf seiner der Kurbelwelle 1 zugewandten Seite mit einer Kreisringfläche ausgebildet, die ebenso wie eine korrespondierende Kreisringfläche der Kurbelwelle 1 eine Ver zahnung 10 bildet, die vorzugsweise als sogenannte Hirthverzahnung ausgebildet ist. Die Verzahnung 10 weist je weils Zähne auf, die in Achsrichtung überstehen und die strahlenförmig vom Mittelpunkt der Drehachse 12 ausgehen. Da durch ist es möglich, mit diesen Verzahnungen 10 sowohl eine Zentrierung zwischen Schwungrad 2 und Kurbelwelle 1 herbei zu führen als auch eine Drehmomentübertragung. Der Zusammenhalt beider Verzahnungen 10 erfolgt durch das Befestigungsmittel 7, welches die beiden Verzahnungen 10 in Achsrichtung verspannt. Fig. 1 shows a flywheel device with a a drive is fixed to a crankshaft 1, the part 50 screwed flywheel 2. The latter is firmly connected to a central connection 3 , for example via rivets 4 , and projects in the direction of the crankshaft 1 into a corresponding recess 5 thereof. The connection 3 has a zy-cylindrical chamber 6 , which is formed from the transmission shaft not shown here in the connection 3 and has a bottom in the crankshaft-side end with an opening through which a fastener 7 in the form of a central screw 8 passes, the latter Head 9 rests in the floor area. The flywheel 1 is formed in the region of the outer edge of the connection 3 on its side facing the crankshaft 1 with an annular surface which, like a corresponding annular surface of the crankshaft 1, forms a toothing 10 , which is preferably designed as a serration. The teeth 10 each have teeth that protrude in the axial direction and which radiate from the center of the axis of rotation 12 . Since it is possible to bring about a centering between flywheel 2 and crankshaft 1 as well as a torque transmission with these toothings 10 . The two gears 10 are held together by the fastening means 7 , which braces the two gears 10 in the axial direction.

Zumindest einer der bereits genannten Niete 4 ragt in Richtung zur Kurbelwelle 1 über das Schwungrad 2 hinaus und greift in eine Ausnehmung 13 der Kurbelwelle 1 im Erstreckungsbereich der entsprechenden Verzahnung 10 ein. Dadurch ist der Niet 4 in Verbindung mit der Ausnehmung 13 als Vorzentrierelement 14 wirksam. Dieses hat die Aufgabe, die Verzahnungen 10 bei der Montage des Schwungrades 2 an der Kurbelwelle 1 richtig zu zuordnen, da beispielsweise Impulsgeber am Schwungrad 2 ge genüber den Kröpfungen der Kurbelwelle 1 eine exakte Stellung einnehmen müssen.At least one of the rivets 4 already mentioned projects in the direction of the crankshaft 1 beyond the flywheel 2 and engages in a recess 13 in the crankshaft 1 in the area of extension of the corresponding toothing 10 . As a result, the rivet 4 is effective in connection with the recess 13 as a pre-centering element 14 . This has the task of correctly assigning the toothings 10 during the assembly of the flywheel 2 on the crankshaft 1 , since, for example, pulse generators on the flywheel 2 have to assume an exact position with respect to the crank crankshaft 1 .

Die zylindrische Kammer 6 des zentralen Anschlusses 3 ist auf der von der Kurbelwelle 1 abgewandten Seite mit einer abge setzten Bohrung 15 versehen, in die ein Pilotlager 17 einge setzt ist. Der Innendurchmesser dieses Pilotlagers ist so gewählt, daß er als Durchgang 18 für das Befestigungsmittel 7 wirksam ist, das heißt, der Schraubenkopf 9 der Zentral schraube 8 ist innerhalb des Pilotlagers 17 in Achsrichtung verschiebbar. Über das Pilotlager wird eine Kappe 19 gescho ben, die einen sich radial nach innen erstreckenden Ansatz 20 aufweist. Durch den letztgenannten wird ein unbeabsichtigtes Herausfallen des Befestigungsmittels 7 aus der zylindrischen Kammer 6 des zentralen Anschlusses 3 verhindert, indem der von diesem Ansatz 20 umschlossene Durchmesser kleiner als der Au ßendurchmesser des Schraubenkopfes 9 ist. Vor einer Montage des Schwungrades 2 an der Kurbelwelle 1 nimmt das Befesti gungsmittel 7 daher beispielsweise die in Fig. 1 strichpunk tiert gezeichnete Stellung ein, über die es sich in Richtung zum Getriebe nicht hinausbewegen kann. Die Kappe 19 ist folg lich aufgrund des Ansatzes 20 als Verliersicherung 22 für das Befestigungsmittel 7 wirksam.The cylindrical chamber 6 of the central connection 3 is provided on the side facing away from the crankshaft 1 with an abge set bore 15 into which a pilot bearing 17 is inserted. The inner diameter of this pilot bearing is chosen so that it is effective as a passage 18 for the fastener 7 , that is, the screw head 9 of the central screw 8 is axially displaceable within the pilot bearing 17 . A cap 19 is pushed over the pilot bearing and has a radially inwardly extending extension 20 . The latter prevents the fastening means 7 from accidentally falling out of the cylindrical chamber 6 of the central connection 3 , in that the diameter enclosed by this attachment 20 is smaller than the outer diameter of the screw head 9 . Before mounting the flywheel 2 on the crankshaft 1 , the fastening means 7 therefore takes, for example, the position shown in dash-dot lines in FIG. 1, via which it cannot move in the direction of the transmission. The cap 19 is effective Lich due to the approach 20 as a loss 22 for the fastener 7 effective.

Die Kappe 19 ist mit einem sich vom Ansatz 20 aus in Achs richtung des Anschlusses 3 hin erstreckenden Flansch 23 ver sehen, der am Innendurchmesser des Pilotlagers 17 zur Anlage kommt und diesen völlig überdeckt. Des weiteren weist die Kappe 19 als radial nach außen verlaufende Verlängerung des Ansatzes 20 einen Anschlag 24 auf, durch welchen die Ein dringtiefe der Kappe 19 in den Anschluß 3 begrenzbar ist. Der Anschlag 24 schützt außerdem wie der Flansch 23 das Pilotla ger 17 vor einer Montage des Schwungrades 2 an der Kurbelwel le 1 vor Verschmutzung.The cap 19 is seen with a ver extending from the neck 20 in the axial direction of the connection 3 towards the flange 23 , which comes to rest on the inside diameter of the pilot bearing 17 and completely covers it. Furthermore, the cap 19, as a radially outward extension of the extension 20, has a stop 24 through which the penetration depth of the cap 19 into the connection 3 can be limited. The stop 24 also protects, like the flange 23, the pilot bearing 17 before mounting the flywheel 2 on the crankshaft 1 against contamination.

Durch die beschriebene Konstruktion ist eine Verbindung zwi schen Schwungrad 2 und Kurbelwelle 1 dargelegt, welche leicht herzustellen ist, jederzeit geöffnet und wieder winkelgetreu geschlossen werden kann und insbesondere im Hinblick auf Mo dulkupplungen eine einfache Montage ermöglicht. Die Montage wird hierbei dadurch erleichtert, daß aufgrund der Ausbildung des Pilotlagers 17 mit einem Durchgang 18 für das Befesti gungsmittel 7 diese beiden Elemente bereits vor einer Montage an der Kurbelwelle 1 in den zentralen Anschluß 3 des Schwungrades 2 einbringbar sind und, in Kombination mit der Verliersicherung 22 am Pilotlager 17, verliersicher lagerbar und transportierbar sind. Ein Monteur muß somit lediglich nach winkelmäßiger Ausrichtung des Schwungrades 2 gegenüber der Kurbelwelle 1 mittels des Vorzentrierelementes 14 den zen tralen Anschluß 3 in die Aussparung 5 der Kurbelwelle 1 ein schieben, und, nach Abzug der als Verliersicherung 22 wirksamen Kappe 19 vom Pilotlager 17, das Befestigungsmittel 7 in Form der Zentralschraube 8 anziehen, bis die Verzahnungen 10 unter vorbestimmbarer, in Achsrichtung wirksamer Spannung ineinander greifen. Ein Einsetzen der Welle des nicht gezeigten Getriebes in das Pilotlager 17 kann dar aufhin in an sich bekannter Weise erfolgen.Due to the construction described, a connection between the flywheel's rule 2 and crankshaft 1 is shown, which is easy to manufacture, can be opened at any time and can be closed again at the correct angle and, in particular with respect to module couplings, enables simple assembly. The assembly is facilitated by the fact that due to the design of the pilot bearing 17 with a passage 18 for the fastening means 7, these two elements can be introduced into the central connection 3 of the flywheel 2 before assembly on the crankshaft 1 and, in combination with the Captive device 22 on the pilot bearing 17 , can be stored and transported in a captive manner. A fitter must therefore only after the angular alignment of the flywheel 2 with respect to the crankshaft 1 by means of the precentering element 14 push the central connection 3 into the recess 5 of the crankshaft 1 , and, after deduction of the cap 19 effective against loss 22 from the pilot bearing 17 , the Tighten the fastening means 7 in the form of the central screw 8 until the toothings 10 engage in one another under predeterminable tension which is effective in the axial direction. An insertion of the shaft of the transmission, not shown, into the pilot bearing 17 can then be carried out in a manner known per se.

In Fig. 2 ist ein Vorzentrierelement 14 gezeigt, das in Form eines alle Bauteile der Schwungradvorrichtung in Achsrichtung durchdringenden Paßstiftes 25 vorliegt. Dieser greift in eine Ausnehmung 13 ein, die an der Kurbelwelle 1 im Erstreckungsbereich der entsprechenden Verzahnung 10 ausge bildet ist. Der Durchmesser dieser Ausnehmung 13 kann, ebenso wie bei derjenigen des ersten Ausführungsbeispieles, gering fügig größer als der Außendurchmesser des jeweiligen Vorzen trierelementes 14 (Niet 4, Paßstift 25) sein. Der Vorteil ei nes alle Bauelemente der Schwungradvorrichtung durchgreifen den Paßstiftes 25 liegt darin, daß er an der dem Monteur zu gänglichen Seite bei der Montage einsehbar ist. Dadurch wird die Vorzentrierung des Schwungrades 2 gegenüber der Kurbel welle 1 erleichtert.In FIG. 2, a Vorzentrierelement 14 is shown which is in the form of all components of the flywheel device in the axial direction penetrating dowel 25th This engages in a recess 13 which is formed on the crankshaft 1 in the extent of the corresponding toothing 10 . The diameter of this recess 13 can, just like that of the first embodiment, slightly larger than the outer diameter of the respective Vorzen trierelementes 14 (rivet 4 , dowel 25 ). The advantage of egg nes all components of the flywheel device reach through the dowel pin 25 is that it is visible on the side accessible to the fitter during assembly. This makes it easier to precenter the flywheel 2 with respect to the crankshaft 1 .

Claims

1. Flywheel device with a central connection to a drive, preferably to the crankshaft of an internal combustion engine, through which centering and torque transmission between the flywheel and drive can be achieved and which includes a pilot bearing and a connection means provided for connecting the flywheel to the drive, thereby characterized in that the pilot bearing ( 17 ) serves on its inside diameter as a passage ( 18 ) for the fastening means ( 7 ) and, until the flywheel ( 2 ) is assembled, cooperates with a captive device ( 22 ) for the fastening means ( 7 ).

2. Flywheel device according to claim 1, characterized in that the captive ( 22 ) has a from the pilot bearing ( 17 ) to the radially inwardly extending set ( 20 ).

3. Flywheel device according to claim 1 or 2, characterized in that the captive ( 22 ) is formed by a cap ( 19 ) with a flange ( 23 ) which comes into contact with the inner diameter of the pilot bearing ( 17 ).

4. Flywheel device according to claim 1 and 3, characterized in that the cap ( 19 ) has a depth of penetration into the pilot bearing ( 17 ) limiting stop ( 24 ).

5. Flywheel device according to claim 1 with concentric to the axis of rotation on a predetermined diameter on the drive and on the flywheel facing circular ring surfaces formed corresponding toothings for centering and torque transmission between the drive and flywheel, characterized in that the Pilotla ger ( 17 ) with an axial offset to the Gears ( 10 ), but is trained with approximately the same diameter range.

6. Flywheel device according to claim 1 with a Vorzen triereinrichtung, which consists of a parallel to the axis of rotation pre-centering element in one component, such as drive or flywheel and a corresponding recess for the pre-centering element in the other component, characterized in that the Vorzen trier element ( 14 ) in the extension area of the central connection ( 3 ), at which the centering and torque transmission between the flywheel ( 2 ) and the drive ( 50 ) it follows.

7. Flywheel device according to claim 1 and 6, characterized in that the precentering element ( 14 ) penetrates all construction parts of the flywheel ( 2 ) associated with the friction clutch.

8. Flywheel device according to claim 1 and 6 or 7, characterized in that the pre-centering element ( 14 ) is formed by a rivet ( 4 ) with a head projecting into the recess ( 13 ).

9. Flywheel device according to claim 1,5 and 6, characterized in that the pre-centering element ( 14 ) is arranged in the diameter region of the toothings ( 10 ).