-
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Antriebsverbindung
zwischen einem Motorausgangsglied und einem
Getriebeeingangsglied, wie z.B. im Dokument GB-A-1 123 093 offenbart.
-
Eine Antriebsverbindung zwischen einem Motor und einem
Drehmomentkonverter enthält eine Biegeplatte, um sowohl eine
Fehlausrichtung zwischen den Mittellinien des Motors und des
Getriebes als auch eine Bewegung infolge der hydraulischen
Kräfte in dem Drehmomentkonverter anzupassen. Die
Biegeplatte ist typischerweise durch Gewindebefestigungselemente
sowohl mit der Motorkurbeiwelle als auch mit Ansätzen
verbunden, die an die Drehmomentkonvertereingangshülle geschweißt
sind. Es ist eine übliche Alternative,
Gewindebefestigungselemente anzuwenden, die sowohl mit dem Motorschwungrad als
auch mit einem Flansch auf dem Drehmomentkonverter verbunden
sind. Auf jeden Fall ist die Biegeplatte mit einem Glied vor
dem Fügen des Motors und des Getriebes verschraubt. Um diese
Einheiten zusammenzubauen, werden sie ausgerichtet, und eine
Nase auf dem Drehmomentkonverter wird in eine Büchse oder
Führung in der Motorkurbelwelle geschoben. Die andere
Verbindung wird dann durchgeführt, indem ein Bolzen durch eine
Zugangsöffnung eingesetzt und in eine Öffnung in der richtigen
Einheit geschraubt wird. Der Motor und das Getriebe müssen
dann auf ihren jeweiligen Achsen gedreht werden, bis eine
andere Gewindeöffnung an die Zugriffsöffnung gesetzt wird, so
daß ein anderer Bolzen in Position geschraubt werden kann.
Dieses Verfahren wird fortgesetzt, bis zwölf oder mehr
Bolzen eingebaut und richtig angezogen sind. Dies ist ein
zeitverschlingendes Verfahren. Außerdem ist das Verfahren fehler-
anfällig, indem ein Bolzen weggelassen, nicht vollständig
angezogen oder überkreuz angezogen wird. Tatsächlich kann
dieses Zusammenbauverfahren den Bedarf für zwei Arbeiter an
einem Taktfließband erfordern. Die Nachteile werden jedesmal
kombiniert, wenn es notwendig ist, die Verbindung für
Reparaturen oder Wartungen auseinanderzubauen.
-
Eine Alternative ist, einen Zusammenschubaufbau in der Form
einer Kerb- oder verzahnten Verbindung vorzusehen. Mit
Zusammenschubschnittstellen werden das Motorschwungrad und ein
Flansch auf dem Drehmomentkonverter beim Zusammenbau
zusammengepaßt. Die Antriebsschnittstelle wird durch Sicherung
zwischen den Gehäuse aufrechterhalten. Jedoch infolge des
Ausmasses der Bewegung, die durch Fehlausrichtung und/oder
hydraulische Kräfte in dem Drehmomentkonverter hervorgerufen
wird, erfüllt eine trockene Kerb- oder verzahnte Verbindung
nicht die Haltbarkeiterfordernisse für kommerzielle
Straßenfahrzeuge. Daher neigt dieser Verbindungstyp dazu,
Schmierung zu benötigen. Infolgedessen sind diese
Antriebsschnittstellen auf Gelände- oder spurliegende Fahrzeugtypen
begrenzt worden, wo eine kontinuierliche Wartung angewandt
wird.
-
Es ist daher ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine
verbesserte Antriebsverbindung zwischen einem Motor und einem
Getriebe zu schaffen.
-
Zu diesem Zweck ist eine Antriebsverbindung gemäß der
vorliegenden Erfindung durch die im kennzeichnenden Teil von
Anspruch 1 spezifizierten Merkmale gekennzeichnet.
-
Die vorliegende Erfindung schafft eine verbesserte
Antriebsverbindungsschnittstelle zwischen einem Motor und einem
Getriebe, wie oben, worin die Einbauzeit auf einem Minimum
gehalten wird; worin ein Zusamrnenschubaufbau vorgesehen
wird; worin eine Biegeplatte an einem
Antriebsübertragungsglied gesichert und über Reibung an ein anderes
Antriebsübertragungsglied angepaßt wird durch das Anziehen eines
einzigen
Gewindegliedes; und worin die Biegeplatte einen
Kranzteil und einen Klemmenaufbau aufweist, die über Reibung in
einer Axialwand an der Grenzfläche in Eingriff stehen.
-
Im allgemeinen überwindet eine
Antriebsverbindungsschnittstelle, die die Konzepte der vorliegenden Erfindung
ausführt, die Nachteile des Standes der Technik durch Verwenden
eines wirksamen Zusammenschubkonzeptes, welches nicht die
historisch unannehmbaren Kerbverbindungen anwendet. Die
hierin vorgestellte Antriebsschnittstelle weist eine
Biegeplatte auf, die mit einem sich axial erstreckenden
ringförmigen Kranz versehen ist, der umliegend zu einer
ringförmigen Wand auf entweder einem Motorschwungrad oder einem
Flansch angeordnet ist, der an dem Drehmomentkonverter
gesichert ist. Eine Bandklemme ist umliegend zu dem Kranz der
Biegeplatte angeordnet. Die Bandklemme enthält ein einziges
Gewindebefestigungselement, welches, wenn es angezogen wird,
wirkt, den Durchmesser eines Bandteils der Bandklemme zu
verringern, so daß eine Normalkraft an die Grenzfläche
zwischen dem Kranz der Biegeplatte und der ringförmigen Wand
auf dem Antriebsglied angelegt wird, die eine andere ist,
als die, an welcher die Biegeplatte gesichert ist. Die
Bandklemmenverbindung führt eine Reibungskraft herbei, welche
ausreicht, zu verhindern, daß die Biegeplatte sich relativ
zu der ringförmigen Wand dreht.
-
Die Biegeplatte ist auf herkömmliche Weise über
Zusammenschrauben mit einem Flansch auf dem anderen Antriebsglied
verbunden. Die Biegeplatte ist mit dem Flansch an einer
Stelle verschraubt, wo der Flansch leicht zugänglich ist.
Beispielsweise kann die Biegeplatte mit der Motorkurbelwelle
vor dem Einbau des Getriebes verschraubt werden, während das
Ende der Kurbelwelle zugänglich ist. Beim Zusammenbau
zwischen dem Motor und dem Getriebe sind die Wellen
ausgerichtet, die Nase ist in der Büchse positioniert, und der Kranz,
wobei die Bandklemme sich lose an der Stelle befindet, wird
auf die ringförmige Wand geschoben. Auf das
Klemmenbefestigungselement wird durch eine Öffnung zugegriffen, und es wird
angezogen, um die Antriebsverbindung abzuschließen.
-
Die Bandklemme ist auf dem Kranz der Biegeplatte gefangen,
welche vorzugsweise aus Blech gestanzt ist und radiale und
axiale Schlitze an der äußeren Peripherie aufweist, die
erlauben, daß der Kranz um die äußere Oberfläche der Wand
herum gepreßt oder auf andere Weise angepaßt wird. Während
der Ausbildung der Schlitze in dem äußeren Kranz, wird eine
äußere Lippe gebildet, und eine Vielzahl von aufgerichteten
Fingern wird auf gegenüberliegenden Seiten des Kranzes
gebildet. Die Lippen und Finger wirken, um die Bandklemme
auf dem Kranz vor und während des Zusammenbaus des Motors
und des Getriebes zu fangen.
-
Die Bandklemme ist vorzugsweise ein einfacher Bügel aus
Metall, mit welchem eine Gewindevorrichtung verbunden ist, um
die Enden des Bandes aufeinander zu zu ziehen, wenn er auf
dem Kranz angezogen wird. Vor dem Zusammenbau wird die
innere Oberfläche der Bandklemrne vorzugsweise mit einem festen
Schmiermittel beschichtet, um ein gleichmäßiges
Beanspruchungsfeld und eine gleichmäßige Klemmlast um ihren Umfang
herum zu bewirken.
-
Beim Zusammenbau wird die Biegeplatte und der Klemmenaufbau
am inneren Durchmesser entweder mit dem Drehmomentkonverter
oder mit einem Motorkurbelwellenadapter verschraubt. Die
ringförmige Wand ist auf dem anderen von dem Motor oder dem
Drehmomentkonverter in der Form eines Schwungrades bzw.
eines Adapterringes vorgesehen. Wenn der Motor und das
Getriebe zusammengedrückt werden, gleiten die Biegeplatte und
der Klemmenaufbau über die ringförmige Wand. Die
Getriebeund Motorgehäuse sind an ihrer mit Flansch versehenen,
äußeren
Spaltlinie miteinander verschraubt, und die Klemme ist
durch Zugriff auf die Gewindevorrichtung durch eine
Zugriffsöffnung in einem der Gehäuse angezogen.
-
Die vorliegende Erfindung wird nun beispielhaft mit Bezug
auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben, in welchen:
-
Fig. 1 ein Seitenaufriß, teilweise im Schnitt,
einer Motor- und
Getriebeantriebsverbindungsschnittstelle ist, die die Konzepte der
vorliegenden Erfindung enthält,
-
Fig. 2 ein Aufriß von vorne einer Biegeplatte und
eines Bandklemmenaufbaus ist, die mit der
vorliegenden Erfindung verwendet werden;
-
Fig. 3 eine radial orientierte Schnittansicht ist,
genommen im wesentlichen längs Linie 3-3 von
Fig. 2;
-
Fig. 4 eine Ansicht ähnlich Fig. 3 ist, die den
äußeren Kranz einer alternativen Konstruktion
der Biegeplatte zeigt;
-
Fig. 5 eine Ansicht ähnlich Fig. 2 ist, die eine
alternative Konstruktion des
Gewindebefestigungselements zeigt;
-
Fig. 6 eine Ansicht ist, genommen im wesentlichen
längs Linie 6-6 von Fig. 5; und
-
Fig. 7 eine Ansicht ist, genommen im wesentlichen
längs Linie 7-7 von Fig. 5.
-
Mit Bezug auf die Zeichnungen, worin gleiche Zeichen die
gleichen oder entsprechenden Komponenten darstellen, ist ein
herkömmlicher Motor 10 so gezeigt, wie er antriebsmäßig mit
einem herkömmlichen Drehmomentkonverter 11 durch eine
Biegeplatte 13 verbunden ist. Der Drehmomentkonverter 11 ist eine
Komponente in einem herkömmlichen Getriebe 14, welches
bekanntlich selektiv betreibbar ist, um eine Vielzahl von
Verhältnissen zwischen dem Motor 10 und der Antriebsachse eines
Fahrzeuges, nicht gezeigt, herbeizuführen. Der Motor 10
weist eine Befestigungswand 15 auf, mit welcher ein
Getriebe- oder Schwungradgehäuse 17 an der Spaltlinie 18 verbunden
ist. Der Drehmomentkonverter 11 weist eine Befestigung- oder
Führungsnase 20 auf, welche in einer Büchse, oder Führung
21, angeordnet ist, die in einem Flansch oder Adapter 23 auf
der Kurbelwelle des Motors 10 gesichert ist.
-
Mit dem Flansch 23 ist auch ein Schwungrad 24 verbunden,
welches eine sich radial erstreckende, ringförmige Wand 25
enthält, deren äußere Peripherie in einem Starterringzahnrad 27
endet. Eine ringförmige Adapterplatte 28 ist an der
ringförmigen Wand 25, wie durch eine Vielzahl von
Befestigungselementen 30, gesichert. Die Adapterplatte 28 weist eine sich
axial erstreckende, ringförmige Wand 31 auf. Ein Kranz 33
auf der Biegeplatte 13 ist in im wesentlichen
kontinuierlichem, ringförmigem Kontakt mit der ringförmigen Wand 31
angeordnet.
-
Die Biegeplatte 13 ist im wesentlichen ringförmig und weist
einen Befestigungskreisring 34 nahe der inneren Peripherie
der Biegeplatte 13 auf. Der Befestigungskreisring 34
weist eine Vielzahl von gleichwinklig beabstandeten
Öffnungen 37 auf, welche Gewindebefestigungselemente 38 zur
Sicherung der Biegeplatte 13 an einem Flansch 40 auf einer
Eingangshülle 41 des Drehmornentkonverters 11 aufnehmen. Die
Nase 20 und die Büchse oder Führung 21 wirken zusammen, um
die Mittellinie 43 der Kurbelwelle des Motors 10 mit der
Mittellinie 44 des Drehmornentkonverters 11 senkrecht zu der
Ebene der Spaltlinie 18 auszurichten. In einer Mehrheit der
Motor-Getriebe-Aufbauten, werden die Befestigungsflächen
dieser Komponenten senkrecht zu den Mittellinien 43 und 44
stehen, so daß der Motor 10 und das Getriebe 11 koaxial
angeordnet sein werden. Jedoch werden in manchen Fällen eine oder
beide Befestigungsflächen an der Spaltlinie 18 infolge von
Bearbeitungstoleranzen geringfügig außerhalb einer perfekten
Ausrichtung liegen. Diese unauffällige Fehlausrichtung wird
eine geringfügige Winkligkeit zwischen der Mittellinie 43
der Motorkurbelwelle und der Mittellinie 44 der
Eingangshülle 41 hervorrufen, die zu einem geringfügigen Taumeln der
Eingangshülle 41 führen könnte, wo dieser Fehlausrichtung
erlaubt würde, fortzufahren. Verbindungen nach dem Stand der
Technik würden zu einem signifikanten Verschleiß an den
Lagern führen, die den Drehmomentkonverter 11 in dem
Getriebegehäuse 17 tragen. Jedoch paßt die Biegeplatte 13 eine
derart geringfügige winklige Fehlausrichtung an.
-
Der Kranz 33 der Biegeplatte 13 wird in Reibungskontakt mit
der ringförmigen Wand 31 durch eine Bandklemme 45 gehalten,
die den Kranz 33 umringt. Die Bandklernme 45 weist einen
Gewindebefestigungselementaufbau 47 auf, welcher nach dem
Zusammenbau des Getriebes 14 mit dem Motor 10 angezogen wird.
Wie am besten in Fig. 2 zu sehen, weist der
Befestigungselementaufbau 47 Kopfteile 48 und 50 auf, die an jeweiligen
Enden 51 und 53 eines flexiblen Bandteils 54 gesichert sind.
Ein Gewindebefestigungselement 55 wird durch eine Öffnung 57
in das Kopfteil 48 gesetzt und in das Kopfteil 50
geschraubt. Durch Anziehen des Befestigungselementes 55 in dem
Kopfteil 50, werden die Enden 51 und 53 des flexiblen
Bandteils 54 aufeinander zu gezogen, um den Bandteil 54 auf den
Kranz 33 zu pressen. Die somit auf den Kranz 33 ausgeübte
Kraft schafft einen Reibungseingriff zwischen dem Kranz 33
und der ringförmigen Wand 31. Dieser Eingriff sorgt für die
übertragung von Drehmoment zwischen dem Motor 10 und dem
Drehmomentkonverter 11 ohne Durchrutschen dazwischen.
-
Die Biegeplatte 13 ist vorzugsweise aus einer ebenen Platte
60 aus Blech, wie in Phantomlinie in Fig. 3 gezeigt, durch
einen Stanzvorgang gebildet. Während des Stanzvorganges wird
der äußere Teil 58 der ebenen Platte 60 mit radialen
Schlitzen 61 versehen. Diese Schlitze 61 passen den Druck des
Kranzes 33 auf der ringförmigen Wand 31 an. Ebenfalls während
des Stanzvorganges wird eine Lippe 63 an der äußeren Kante
des Kranzes 33 auf Segmenten 64 gebildet, die zwischen
benachbarten Schlitzen 61 definiert sind, und eine Vielzahl
von Fingern, oder Lappen 65, wird auch auf dem Kranz 33
gegenüber der Lippe 63 gebildet. In der Konfiguration der
Biegeplatte 13, die in Fig. 3 gezeigt ist, ist die distale
Kante der Finger 65 von dem Hauptkörper der Biegeplatte 13
getrennt. Im Gegensatz dazu, sind in der Konfiguration der
Ausführungsform, die in Fig. 4 gezeigt ist, die Lappen 65
durch die Verschiebung von Metall ohne Trennung von dem
Hauptkörper der Biegeplatte 33 gebildet.
-
Die Lippe 63 und die Finger 65 werden die Axialbewegung des
flexiblen Bandteils 54 auf dem Kranz 33 begrenzen, der
dazwischen aufgenommen ist, um sicherzustellen, daß keine
Verschiebung des flexiblen Bandteils von dem Kranz während des
Einbaus des Kranzes 33 auf der ringförmigen Wand 31
auftritt. Während des Zusammenbaus des Getriebes 14 mit dem
Motor 10, ist eine Zugangsabdeckung 67 von dem
Getriebegehäuse 17 entfembar, um einen Zugriff auf das
Befestigungselernent 55 zu erlauben. Der Kranz 33 ist vorzugsweise mit einem
festen Schmiermittel beschichtet und wird beim Zusammenbau
ausreichend erweitert, um einen Einbau davon über der
ringförmigen Wand 31 zu erlauben. Das Schmiermittel wird den
Einbauwiderstand reduzieren und ein gleichmäßiges
Beanspruchungsfeld zwischen individuellen Segmenten 64 schaffen, um
eine gleichmäßige Klemmlast sicherzustellen. Die Nase 20 und
die Büchse oder Führung 21 werden die Ausrichtung der
Komponenten herbeiführen. Wenn das Getriebe 14 vollständig mit
dem Kranz 33, der die ringförmige Wand 31 umgibt, eingebaut
ist, wird das Befestigungselement 55 in dem Kopfteil 50
angezogen, wodurch der Kranz 33 dicht auf die ringförmige Wand
31 gezogen wird, um die Einheit des Aufbaus sicherzustellen.
-
Eine alternative Konstruktion des Befestigungselementaufbaus
47A ist in den Fig. 5 bis 7 gezeigt. Der
Befestigungselementaufbau 47A weist ein Paar Kopfglieder 68 und 70 auf, die
durch Schweißen an jeweiligen Enden 51 und 53 des flexiblen
Bandteils 54 gesichert sind. Jedes Kopfglied 68 und 70 weist
jeweilige gegabelte Schleifenteile 71 bzw. 73 auf, in
welchen jeweilige Stifte 74 bzw. 75 angeordnet sind. Der
Stift 75 weist einen sich longitudinal erstreckenden
Gewindeteil 77 auf, welcher durch einen Hülsenteil 78 tritt, der
auf dem Stift 74 ausgebildet ist. Der Gewindeteil 77 steht
durch eine Mutter vom Verriegelungstyp 80 in Eingriff, die
sicherstellt, daß kein Lösen während des Betriebes des
Motors 10 auftritt.
-
Die Befestigungselementaufbauten 47 und 47A ziehen nicht die
Enden 51 und 53 des flexiblen Bandteils 54 derart in Anstoß,
daß der Montagearbeiter sich des Anzugsdrehmomentes bewußt
wird, das an den Befestigungselementaufbau 47 und 47A
angelegt wird. Entsprechend wird eine automatische
Drehmomentdrehung zur Verwendung beim Bewirken des Zusammenbaus einer
Antriebsverbindung suggeriert, die die Konzepte der
vorliegenden Erfindung ausführt.
-
Der Befestigungselementaufbau 47 oder 47A kann ein
Ungleichgewicht in der Antriebsschnittstelle schaffen. Um dieses
Ungleichgewicht anzupassen, wird eine Äquivalenzmasse oder ein
Ausgleichsgewicht 81 an dem flexiblen Bandteil 54 diametral
gegenüber dem Aufbau 47 oder 47A gesichert. Daher wird
während einer Drehung des Schwungrades 24 der Aufbau in einem
dynamischen Gleichgewicht verbleiben. Andere
Ausgleichsmittel sind möglich.
-
Die Biegeplatte 13 kann auch an der inneren Peripherie zu
dem Motorkurbelwellenflansch 23 und an der äußeren
Peripherie zu der Eingangshülle 41 gesichert sein. Mit diesem
Einbau wird die ringförmige Wand 31 von der Eingangshülle 41
präsentiert. Die ringförmige Wand 31 kann an die
Eingangshülle 41 vor dem Zusammenbau des Drehmomentkonverters 11
geschweißt oder integral auf der Eingangshülle 41 während
der Herstellung der Eingangshülle 41 gebildet sein.
-
Wie es nun ersichtlich sein sollte, lehrt die vorliegende
Erfindung nicht nur, daß eine Antriebsverbindung zwischen dem
Motor und einem Drehmomentkonverter, die die Konzepte der
vorliegenden Erfindung ausführt, nur ein Gewindeglied
erfordert, sondern auch, daß die anderen Ziele der Erfindung
gleichermaßen herbeigeführt werden.