WO2014180476A2 - Verfahren zur bildung eines drehmomentübertragenden bauteils, insbesondere für ein kraftfahrzeug, entsprechendes bauteil und entsprechendes kraftfahrzeug - Google Patents

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    • F16D2300/00—Special features for couplings or clutches
    • F16D2300/22—Vibration damping

Definitions

  • the present invention relates to a method for forming a torque-transmitting component such as a clutch, in particular for a motor vehicle, a corresponding component and a corresponding motor vehicle.
  • the main focus is on a space-saving connection technology for connecting elements of such a component.
  • the present invention has the object, at least partially overcome the known from the prior art disadvantages.
  • This object is solved by the independent claims.
  • the respective dependent claims are directed to advantageous developments.
  • the method according to the invention for connecting at least two elements to form a torque-transmitting component is characterized in that at least two elements have connection regions which are perpendicular in a common plane lie to the axis, wherein the elements are arranged so that the connection areas are adjacent to each other and at least partially abut each other in a circumferentially considered with respect to the axis, wherein adjacent connection areas are connected in the direction of the axis with an at least positive connection with each other.
  • a torque-transmitting component is understood in particular to mean a component via which torque is transmitted in the drive train of internal combustion engines, for example in motor vehicles.
  • the component may be a clutch, in particular a friction clutch, a torque converter or the like.
  • the elements may preferably also be vibration absorbers (for example centrifugal pendulum pendulum) and / or EL disc carriers and the like.
  • the components are preferably suitable and intended for use in drive trains.
  • the component is at least partially rotatable about the axis. This means that at least parts of the component are rotatable about the axis. But it is also possible that certain parts of the component are not rotatable about the axis, but are rotationally fixed.
  • Adjacent here is understood to mean that the connecting regions in the common plane are formed adjacent to one another, in particular such that in each case one connecting region of a (first) element is detached with a connecting region of the respective other (second) element.
  • An embodiment is preferred in which the connection regions in the common plane, particularly preferably in the direction of a circumferential direction relative to the axis, are designed to be form-fitting. This is achieved by the at least partially adjacent to each other concerns.
  • the connection areas adjacent to one another in the circumferential direction are connected to one another by a positive connection, in particular a riveted connection, space can be saved in the axial direction in comparison with known solutions, since an overlapping of the elements to be connected in the direction of the axis is no longer necessary.
  • Possible differences in thickness of the adjacent connection areas can be compensated, for example, by a corresponding configuration of the connection, in particular the rivet connection, in particular at least one rivet head.
  • the thickness of the connecting portions of the elements is selected so that it is identical in the direction of the axis in the region in which the positive connection is formed.
  • the at least positive-locking connection can be produced by a simple riveted connection, since the adjacent connection regions lie in alignment in the direction of the axis in which the connection is formed.
  • the connecting regions are formed so that a relative movement of the connected elements is prevented in the circumferential direction.
  • connection areas are designed at a certain radius with respect to the axis such that they completely fill the circumference at this radius, ie there are no gaps in the circumferential direction at this radius.
  • the at least one at least positive connection comprises a riveted joint.
  • a riveted joint can be created in a simple and cost-effective manner at least a form-fitting and optionally non-positive and positive connection between the connection areas and the elements.
  • a first connection region of a first element is formed adjacent to at least two second connection regions of at least two second elements, wherein the second connection regions overlap one another in the direction of the axis such that they lie together in the common plane.
  • the second elements have a common connection region, which is formed in the circumferential direction adjacent to the connection region of the first element.
  • the common connection region is formed by overlapping the connection regions of two second elements in the direction of the axis.
  • the connecting regions of the two wide elements preferably have an identical projection on a plane which is formed perpendicular to the axis.
  • the thickness of the second connection regions in the direction of the axis in the region in which the positive-locking connection is formed is selected so that the common thickness of the overlapping second connection element is selected. ranges of the thickness of the first connection region in the direction of the axis in this area corresponds.
  • the second connection areas can be aligned with the first connection area.
  • a component for transmitting torque, in particular for a motor vehicle, from an input shaft to at least one output shaft which are each rotatable about an axis constructed of a plurality of elements proposed, wherein at least two elements have connecting portions which are perpendicular in a common plane Are axis and adjacent to each other and at least partially abut each other in a circumferentially considered in terms of the axis with each other, wherein adjacent connecting portions are connected to each other in the direction of the axis with an at least positive connection.
  • the first element comprises a vibration damper and the at least one second element comprises a plate carrier.
  • the thickness of the connecting regions in the direction of the axis in the region in which the positive connection is formed identical.
  • the connecting regions are formed so that a relative movement of the connected elements is prevented in the circumferential direction.
  • the at least one at least positive connection comprises a riveted joint.
  • a first connection region of a first element is formed adjacent to at least two second connection regions of at least two second elements, wherein the second connection regions overlap one another in the direction of the axis such that they lie together in the common plane.
  • the thickness of the second connection regions in the direction of the axis in the region in which the positive connection is formed is selected so that the common thickness of the overlapping second connection regions is the thickness of the first connection region in the direction of the axis in FIG corresponds to this area.
  • the second connection areas can be aligned with the first connection area.
  • the first element comprises a vibration damper and the at least one second element comprises a plate carrier.
  • such a centrifugal pendulum can be attached as a vibration damper to outer plate carriers of a simple multi-plate clutch or a double clutch.
  • a motor vehicle having a drive unit with an output shaft, a drive train and a torque transmitting component according to the present invention for releasably transmitting torque from the output shaft to the drive train is proposed.
  • the drive unit in the motor vehicle is arranged in front of a driver's cab and transversely to a longitudinal axis of the motor vehicle.
  • the drive unit for example an internal combustion engine or an electric motor
  • the drive unit for example an internal combustion engine or an electric motor
  • the installation space situation for passenger cars of the small car class according to European classification is exacerbated.
  • the units used in a passenger car of the small car class are not significantly reduced compared to passenger cars larger car classes. Nevertheless, the available space for small cars is much smaller.
  • the adjusting device or friction clutch described above is particularly advantageous for small cars, because the overall size is small and at the same time an outer First reliable adjustment is achieved.
  • Passenger cars are classified according to vehicle class according to, for example, size, price, weight, power, but this definition is subject to constant change according to the needs of the market.
  • vehicles of the class small cars and microcars are classified according to European classification of the class of subcompact car and in the British market they correspond to the class Supermini, for example, the class City Car.
  • Examples of the micro car class are a Volkswagen Fox or a Renault Twingo.
  • Examples of the small car class are an Alfa Romeo Mito, Volkswagen Polo, Ford Fiesta or Renault Clio.
  • FIGS. show particularly preferred embodiments, to which the invention is not limited.
  • the figures and in particular the illustrated proportions are only schematic. Show it:
  • FIG. 1 shows a known example of a riveted joint in a coupling
  • Fig. 2-6 an example of a torque-transmitting component, namely a coupling with connections between different elements in different views;
  • Fig. 7 a detail of a coupling with a corresponding connection
  • FIG. 1 shows schematically a rivet connection 1 assumed to be known in a coupling 2.
  • a first element 3 and a second element 4 overlap one another in a connection region 7 in the direction of an axis 5 about which the corresponding components of the coupling 2 can rotate.
  • a rivet 6, which extends in the direction of the axis 5 the first element 3 and the second element 4 are positively connected to each other and play.
  • FIGS. 2 to 6 show an example of a torque-transmitting component 100, here a coupling 100, which is constructed from a plurality of elements.
  • the clutch 100 is a dual clutch with a first partial clutch 101 and a second partial clutch 102.
  • the partial clutches 101, 102 each include a plurality of friction partners 103, which are also referred to as lamellae.
  • the first partial clutch 101 has a first outer plate carrier 104 and a first inner plate carrier 105, to each of which a part of the friction partners 103 is attached.
  • the second partial clutch 102 has a second outer disk carrier 106 and a second inner disk carrier 107, to which corresponding friction partners 103 are attached.
  • the corresponding part clutch 101, 102 are closed for transmitting torque or opened to complete the transmission of torque.
  • the closed state there is a frictional engagement of the corresponding friction partners 103 of the closed partial clutch 101, 102, via which a transmission of torque can take place between input and output shafts, not shown here, connected to the corresponding disc carriers 104, 105, 106, 107.
  • a first element 108 in this case a vibration damper 109 designed as a centrifugal pendulum pendulum, is connected to two second elements 110, namely the first outer plate carrier 104 and the second outer plate carrier 106 according to the method described here.
  • the first element 108 has a first connection region 1 1 1 and the second elements 1 10 second connection regions 1 12.
  • the connection areas 1 1 1, 1 12 lie in a common plane 1 13, which is indicated in Fig. 4.
  • the second connecting portions 1 12 overlap in the direction of the axis 1 14 so that they lie together in the common plane 1 13.
  • the first Element 108 has a first thickness 120.
  • the overlapping second connecting regions 1 12 have a common second thickness 121 which corresponds to the first thickness 120.
  • the common plane 1 13 is perpendicular to an axis 1 14, around which also the input shaft not shown here and the two output shafts of the clutch 100 can rotate.
  • the first connection region 1 1 1 and the second connection portions 1 12 are formed adjacent to each other. Since the connecting portions 1 1 1, 1 12 lie in the common plane 1 13, this means that they are formed in a circumferential direction 1 15 relative to the axis 1 14 adjacent to each other. This is particularly clear from Fig. 7.
  • FIG. 7 shows a top view of a detail of a corresponding coupling 100 with a first connection region 11 and a second connection region 112 of a second element 110.
  • the second connection region 112 of the further second element 110 lies behind the second shown in this illustration Connection area 1 12.
  • First connection area 1 1 1 and second connection area 1 12 are circumferentially 1 15 adjacent to each other. At least in some regions, the edges 16 of the first connecting region 11 are located in the peripheral direction 11 at the edges 17 of the second connecting region 112 and thus form a positive fit in the circumferential direction 15.
  • First connection area 1 1 1 and second connection portions 1 12 are designed so that a rivet opening 1 18 remains free through which a rivet connection 1 19 can take place.
  • Fig. 7 shows a free rivet opening 1 18 and two provided with rivet joints 1 19 rivet openings. By means of these rivet joints 1 19, a fixation in the direction of the axis 1 14, as shown in particular Figures 2 to 4.
  • FIG. 7 shows abutment means 130, which are formed on the second elements 110 and which form a stop for the first element 108 in the direction of the axis 1 14, not shown here.
  • FIG. 5 shows a perspective view of the first element 108 and the second elements 110 and of rivets 129 which are necessary for producing the rivet connections 1119 between the first connection areas 1111 and the second connection areas 112.
  • About investment means 130, which are formed in particular on the second elements 1 10, can In particular, during assembly, a fixation of the first member 108 and the second elements 1 10 to each other in the direction of the axis 1 14 done.
  • Fig. 6 shows these elements in the connected state. Reference numerals are not provided on all corresponding elements in this case for the sake of clarity.
  • a connection of elements 3, 4 which overlap in the direction of the axis 5 does not take place exclusively, but instead a rivet connection 19 is used, which also includes elements 15 which lie next to one another in the circumferential direction 1. 1 10 connects with each other. Backlash in the circumferential direction 1 15 is not achieved by the rivet connection 1 19 as such but on the design of the connecting portions 1 1 1, 1 12.
  • the formation of a rivet connection 1 according to FIG. 1 would have meant an increased installation space requirement in the direction of the axis 1 14 by the thickness of the first element 109.
  • Figures 8 and 9 show a part of a second example of a coupling 100.
  • a first element 108 here a vibration damper component 131
  • a second element 1 10 here a hub member 132
  • first connecting portions 1 1 1 and second connecting portions 1 12 connected to corresponding rivet connections 1 19.
  • first connection regions 11 1 and second connection regions 1 12 alternate.
  • Viewed in the direction of the axis 1 14 are the connecting portions 1 1 1, 1 12 in a common plane 1 13.
  • the space requirement in the direction of this axis 1 14th is determined by the sheet thickness of the elements 108, 109 and the corresponding heads of the rivet joints 1 19.
  • the first element 108 and the second element 109 are connected to each other radially here.
  • FIG. 10 very schematically shows a motor vehicle 122 with a drive unit 123, for example a combustion and / or electric motor, with an output shaft 124, which serves as an input shaft of a clutch 100.
  • the clutch 100 is as described herein, for example, as shown in Figures 2 to 9, formed.
  • As at least one output shaft of the clutch 100 at least one drive shaft 125 of a drive train 126 of the power train is used. 122.
  • the output shaft 124 can be releasably connected to the drive train 126.
  • the drive unit 123 is formed in front of a driver's cab 127.
  • a torque-transmitting component 100 such as a clutch 100 can be used to make couplings 100 or other torque-transmitting components with in the direction of the axis 1 14 reduced space requirement.

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Abstract

Das erfindungsgemäße Verfahren zum Verbinden mindestens zweier Elemente zur Bildung eines drehmomentübertragenden Bauteils, wobei das Bauteil eine Achse aufweist, um die das Bauteil zumindest teilweise rotierbar ist, zeichnet sich dadurch aus, dass mindestens zwei Elemente Verbindungsbereiche aufweisen, die in einer gemeinsamen Ebene senkrecht zur Achse liegen, wobei die Elemente so angeordnet werden, dass die Verbindungsbereiche benachbart zueinander liegen und in einer im Hinblick auf die Achse betrachteten Umfangsrichtung zumindest bereichsweise aneinander anliegen, wobei benachbarte Verbindungsbereiche in Richtung der Achse mit einer zumindest formschlüssigen Verbindung miteinander verbunden werden. Die hier beschriebene Verbindungstechnik zwischen zwei Elementen eines drehmomentübertragenden Bauteils wie beispielsweise einer Kupplung kann dazu eingesetzt werden, Kupplungen oder auch andere drehmomentübertragende Bauteile mit in Richtung der Achse verringertem Bauraumbedarf herzustellen.

Description

Verfahren zur Bildung eines drehmomentübertragenden Bauteils, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, entsprechendes Bauteil und entsprechendes Kraftfahrzeug
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bildung eines drehmomentübertragenden Bauteils wie beispielsweise eine Kupplung, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, ein entsprechendes Bauteil und ein entsprechendes Kraftfahrzeug. Hauptaugenmerk liegt auf einer bauraumsparenden Verbindungstechnik zur Verbindung von Elementen eines solchen Bauteils.
Bei als bekannt angenommenen drehmomentübertragenden Bauteilen wie beispielsweise Kupplungen werden oftmals klassische Nietverbindungen ausgebildet, bei denen sich die zu verbindenden Elemente in einer Verbindungsrichtung überlappen und dann in Verbindungsrichtung eine Nietverbindung ausgebildet wird. Der notwendige Bauraum zum Ausbilden einer solchen Verbindung setzt sich zusammen aus der Dicke der zu verbindenden Elemente in Verbindungsrichtung und einen Beitrag der Nietköpfe, wird jedoch entscheidend bestimmt durch die Dicke der Elemente. Da insbesondere bei kleineren Kraftfahrzeugen der für die Anordnung und Ausbildung der Kupplung zur Verfügung stehende Bauraum einen kritischen Faktor bei der Auslegung des Kraftfahrzeuges bildet, sind bauraumsparende Verbindungstechniken gewünscht.
Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, die aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile zumindest teilweise zu überwinden. Diese Aufgabe wird gelöst durch die unabhängigen Ansprüche. Die jeweiligen abhängigen Ansprüche sind auf vorteilhafte Weiterbildungen gerichtet.
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Verbinden mindestens zweier Elemente zur Bildung eines drehmomentübertragenden Bauteils, wobei das Bauteil eine Achse aufweist, um die das Bauteil zumindest teilweise rotierbar ist, zeichnet sich dadurch aus, dass mindestens zwei E- lemente Verbindungsbereiche aufweisen, die in einer gemeinsamen Ebene senkrecht zur Achse liegen, wobei die Elemente so angeordnet werden, dass die Verbindungsbereiche benachbart zueinander liegen und in einer im Hinblick auf die Achse betrachteten Umfangsrich- tung zumindest bereichsweise aneinander anliegen, wobei benachbarte Verbindungsbereiche in Richtung der Achse mit einer zumindest formschlüssigen Verbindung miteinander verbunden werden. Unter einem drehmomentübertragenden Bauteil wird insbesondere ein Bauteil verstanden, über das Drehmoment im Antriebsstrang von Verbrennungskraftmaschinen, beispielsweise in Kraftfahrzeugen, übertragen wird. Insbesondere kann es sich bei dem Bauteil um eine Kupplung, insbesondere eine Reibkupplung, um einen Drehmomentwandler oder ähnliches handeln. Bei den Elementen kann es sich bevorzugt auch um Schwingungsdämpfer (beispielsweise Fliehkraftpendel) und/oder ELamellenträger und ähnliches handeln. Die Bauteile sind bevorzugt zum Einsatz in Antriebssträngen geeignet und bestimmt. Das Bauteil ist zumindest teilweise um die Achse rotierbar. Dies bedeutet, dass zumindest Teile des Bauteils um die Achse rotierbar sind. Es ist aber auch möglich, dass gewisse Teile des Bauteils nicht um die Achse rotierbar, sondern rotationsfest ausgebildet sind.
Unter benachbart wird hier verstanden, dass die Verbindungsbereiche in der gemeinsamen Ebene benachbart zueinander ausgebildet sind, insbesondere so, dass jeweils sich jeweils ein Verbindungsbereichs eines (ersten) Elements mit einem Verbindungsbereich des jeweils anderen (zweiten) Elements ablöst. Bevorzugt ist eine Ausgestaltung, bei der die Verbindungsbereiche in der gemeinsamen Ebene, besonders bevorzugt in Richtung einer auf die Achse bezogenen Umfangsrichtung, formschlüssig ausgebildet sind. Dies wird durch das zumindest bereichsweise aneinander Anliegen erreicht. Dadurch, das in Umfangsrichtung benachbarte Verbindungsbereiche durch eine formschlüssige Verbindung, insbesondere eine Nietverbindung, miteinander verbunden werden, kann Bauraum in axialer Richtung im Vergleich zu bekannten Lösungen eingespart werden, da ein Überlappen der zu verbindenden Elemente in Richtung der Achse nicht mehr notwendig ist. Eventuelle Dickenunterschiede der benachbarten Verbindungsbereiche können beispielsweise durch eine entsprechende Ausgestaltung der Verbindung, insbesondere der Nietverbindung, insbesondere mindestens eines Nietkopfes, ausgeglichen werden.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens ist die Dicke der Verbindungsbereiche der Elemente so gewählt, dass sie in Richtung der Achse in dem Bereich, in dem die formschlüssige Verbindung ausgebildet ist, identisch ist.
Durch diese besonders bevorzugte Ausgestaltung kann durch eine einfache Nietverbindung die zumindest formschlüssige Verbindung hergestellt werden, da die benachbarten Verbindungsbereiche in Richtung der Achse, in der die Verbindung ausgebildet wird, fluchtend liegen. Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung werden die Verbindungsbereiche so ausgebildet, dass eine Relativbewegung der verbundenen Elemente in Umfangsrichtung unterbunden ist.
Dies bedeutet insbesondere, dass ein Formschluss der Verbindungsbereiche in einer Umfangsrichtung bezogen auf die Achse erreicht wird. Dies kann insbesondere auch dadurch erreicht werden, dass mindestens eines der ersten und zweiten Elemente ein Anschlagmittel aufweist, welches mit einem entsprechenden Mittel in dem jeweils anderen Element korrespondiert. Weiterhin kann eine entsprechende Ausgestaltung erreicht werden, in dem an einem bestimmten Radius in Bezug auf die Achse die Verbindungsbereiche so gestaltet sind, dass diese den Umfang an diesem Radius vollständig ausfüllen, es also an diesem Radius keine Lücken in Umfangsrichtung gibt.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung umfasst die zumindest eine zumindest formschlüssige Verbindung eine Nietverbindung.
Durch eine Nietverbindung kann in einfacher und kostengünstiger weise eine zumindest formschlüssige und gegebenenfalls kraft- und formschlüssige Verbindung zwischen den Verbindungsbereichen und den Elementen geschaffen werden.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung wird ein erster Verbindungsbereich eines ersten E- lements benachbart zu mindestens zwei zweiten Verbindungsbereichen mindestens zweier zweiter Elemente ausgebildet, wobei die zweiten Verbindungsbereiche einander in Richtung der Achse so überlappen, dass sie gemeinsam in der gemeinsamen Ebene liegen.
Dies bedeutet, dass die zweiten Elemente einen gemeinsamen Verbindungsbereich aufweisen, der in Umfangsrichtung benachbart zum Verbindungsbereich des ersten Elements ausgebildet ist. Der gemeinsame Verbindungsbereich wird dadurch ausgebildet, dass sich die Verbindungsbereiche zweier zweiter Elemente in Richtung der Achse überlappen. Bevorzugt weisen die Verbindungsbereiche der zwei weiten Elemente eine identische Projektion auf eine Ebene aufweisen, die senkrecht zur Achse ausgebildet ist.
Besonders vorteilhaft ist in diesem Zusammenhang, dass die Dicke der zweiten Verbindungsbereiche in Richtung der Achse im Bereich, in dem die formschlüssige Verbindung ausgebildet ist, so gewählt ist, dass die gemeinsame Dicke der überlappenden zweiten Verbindungs- bereiche der Dicke des ersten Verbindungsbereiches in Richtung der Achse in diesem Bereich entspricht.
In diesem Falle können die zweiten Verbindungsbereiche fluchtend mit dem ersten Verbindungsbereich ausgerichtet werden.
Weiterhin wird ein Bauteil zur Übertragung von Drehmoment, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, von einem Eingangswelle auf mindestens eine Ausgangswelle die jeweils um eine Achse rotierbar sind, aufgebaut aus mehreren Elementen, vorgeschlagen, wobei mindestens zwei Elemente Verbindungsbereiche aufweisen, die in einer gemeinsamen Ebene senkrecht zur Achse liegen und die benachbart zueinander ausgebildet sind und in einer im Hinblick auf die Achse betrachteten Umfangsrichtung zumindest bereichsweise aneinander anliegen, wobei benachbarte Verbindungsbereiche in Richtung der Achse mit einer zumindest formschlüssigen Verbindung miteinander verbunden sind.
Bevorzugt ist dabei, dass das erste Element einen Schwingungsdämpfer und das mindestens eine zweite Element einen Lamellenträger umfasst.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des Bauteils ist die Dicke der Verbindungsbereiche in Richtung der Achse in dem Bereich, in dem die formschlüssige Verbindung ausgebildet ist, identisch.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des Bauteils sind die Verbindungsbereiche so ausgebildet, dass eine Relativbewegung der verbundenen Elemente in Umfangsrichtung unterbunden ist.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des Bauteils umfasst die zumindest eine zumindest formschlüssige Verbindung eine Nietverbindung.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des Bauteils ist ein erster Verbindungsbereich eines ersten Elements benachbart zu mindestens zwei zweiten Verbindungsbereichen mindestens zweier zweiter Elemente ausgebildet, wobei die zweiten Verbindungsbereiche einander in Richtung der Achse so überlappen, dass sie gemeinsam in der gemeinsamen Ebene liegen. Besonders bevorzugt ist in diesem Zusammenhang, dass die Dicke der zweiten Verbindungsbereiche in Richtung der Achse im Bereich, in dem die formschlüssige Verbindung ausgebildet ist, so gewählt ist, dass die gemeinsame Dicke der überlappenden zweiten Verbindungsbereiche der Dicke des ersten Verbindungsbereiches in Richtung der Achse in diesem Bereich entspricht.
In diesem Falle können die zweiten Verbindungsbereiche fluchtend mit dem ersten Verbindungsbereich ausgerichtet werden.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des Bauteils umfasst das erste Element einen Schwingungsdämpfer und das mindestens eine zweite Element einen Lamellenträger umfasst.
Besonders bevorzugt kann so ein Fliehkraftpendel als Schwingungsdämpfer an äußeren Lamellenträgern einer einfachen Lamellenkupplung oder einer Doppelkupplung befestigt werden.
Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Kraftfahrzeug aufweisend eine Antriebseinheit mit einer Abtriebswelle, einem Antriebsstrang und einem drehmomentübertragenden Bauteil nach der vorliegenden Erfindung zum lösbaren Übertragen von Drehmoment von der Abtriebswelle zum Antriebsstrang vorgeschlagen. Bevorzugt ist die Antriebseinheit im Kraftfahrzeug vor einer Fahrerkabine und quer zu einer Längsachse des Kraftfahrzeugs angeordnet.
Die meisten Kraftfahrzeuge weisen heutzutage einen Frontantrieb auf und ordnen daher bevorzugt die Antriebseinheit, beispielsweise eine Verbrennungskraftmaschine oder ein Elektromotor, vor der Fahrerkabine und quer zur Hauptfahrrichtung an. Der Bauraum ist gerade bei einer solchen Anordnung besonders gering und es ist daher besonders vorteilhaft, eine Kupplung kleiner Baugröße zu verwenden.
Verschärft wird die Bauraumsituation bei Personenkraftwagen der Kleinwagenklasse nach europäischer Klassifizierung. Die verwendeten Aggregate in einem Personenkraftwagen der Kleinwagenklasse sind gegenüber Personenkraftwagen größerer Wagenklassen nicht wesentlich verkleinert. Dennoch ist der zur Verfügung stehende Bauraum bei Kleinwagen wesentlich kleiner. Die oben beschriebene Nachstelleinrichtung beziehungsweise Reibkupplung ist für Kleinwagen besonders vorteilhaft, weil die Gesamtbaugröße klein ist und zugleich eine äu- ßerste zuverlässige Nachstellung erreicht wird. Personenkraftwagen werden einer Fahrzeugklasse nach beispielsweise Größe, Preis, Gewicht, Leistung eingeordnet, wobei diese Definition einem steten Wandel nach den Bedürfnissen des Marktes unterliegt. Im US-Markt werden Fahrzeuge der Klasse Kleinwagen und Kleinstwagen nach europäischer Klassifizierung der Klasse der Subcompact Car und im Britischen Markt entsprechen sie der Klasse Supermini beispielsweise der Klasse City Car. Beispiele der Kleinstwagenklasse sind ein Volkswagen Fox oder ein Renault Twingo. Beispiele der Kleinwagenklasse sind ein Alfa Romeo Mito, Volkswagen Polo, Ford Fiesta oder Renault Clio.
Die in den Patentansprüchen einzeln aufgeführten Merkmale sind in beliebiger, technologisch sinnvoller Weise miteinander kombinierbar und können durch erläuternde Sachverhalte aus der Beschreibung und Details aus den Figuren ergänzt werden, wobei weitere Ausführungsvarianten der Erfindung aufgezeigt werden.
Die Erfindung sowie das technische Umfeld werden nachfolgend anhand der Figuren näher erläutert. Die Figuren zeigen besonders bevorzugte Ausführungsbeispiele, auf die die Erfindung jedoch nicht beschränkt ist. Insbesondere ist darauf hinzuweisen, dass die Figuren und insbesondere die dargestellten Größenverhältnisse nur schematisch sind. Es zeigen:
Fig. 1 : ein als bekannt angenommenes Beispiel einer Nietverbindung in einer Kupplung;
Fig. 2 - 6: ein Beispiel eines drehmomentübertragenden Bauteils, nämlich einer Kupplung mit Verbindungen zwischen verschiedenen Elementen in verschiedenen Ansichten;
Fig. 7: ein Detail einer Kupplung mit einer entsprechenden Verbindung;
Fig. 8 - 9: ein weiteres Beispiel einer Kupplung mit entsprechenden Verbindungen in verschiedenen Teilansichten; und
Fig. 10 ein Beispiel eines entsprechenden Kraftfahrzeug.
Fig. 1 zeigt schematisch eine als bekannt angenommene Nietverbindung 1 in einer Kupplung 2. Ein erstes Element 3 und ein zweites Element 4 überlappen einander in einem Verbindungsbereich 7 in Richtung einer Achse 5, um die die entsprechenden Bauteile der Kupplung 2 rotieren können. Durch einen Niet 6, der sich in Richtung der Achse 5 erstreckt, sind erstes Element 3 und zweites Element 4 miteinander formschlüssig und spielfrei verbunden.
Nachteil einer solchen Verbindung ist der große Bauraumbedarf in Richtung der Achse 5. Dieser setzt sich aus den Dicken der Elemente 3, 4 in Richtung der Achse 5, sowie den entsprechenden Dicken eines Setzkopfs 8 und des Schließkopfs 9 des Niets 6 zusammen. Im Automobilbau und insbesondere im Bereich von kleineren Kraftfahrzeugen stellt jedoch der benötigte Bauraum eine kritische Größe dar.
Die Figuren 2 bis 6 zeigen ein Beispiel eines drehmomentübertragenden Bauteils 100, hier eine Kupplung 100, die aus mehreren Elementen aufgebaut ist. Die Kupplung 100 ist eine Doppelkupplung mit einer ersten Teilkupplung 101 und einer zweiten Teilkupplung 102. Die Teilkupplungen 101 , 102 umfassen jeweils mehrere Reibpartner 103, die auch als Lamellen bezeichnet werden. Die erste Teilkupplung 101 weist einen ersten äußeren Lamellenträger 104 und einen ersten inneren Lamellenträger 105 auf, an denen jeweils ein Teil der Reibpartner 103 befestigt ist. Analog weist die zweite Teilkupplung 102 einen zweiten äußeren Lamellenträger 106 und einen zweiten inneren Lamellenträger 107 auf, an denen entsprechende Reibpartner 103 befestigt sind. Durch eine Relativbewegung der entsprechenden, mit dem jeweiligen inneren Lamellenträger 105, 107 und dem jeweiligen äußeren Lammellenhalter 104, 106 verbundenen Reibpartner 103 gegeneinander kann die entsprechende Teilkupplung 101 , 102 zur Übertragung von Drehmoment geschlossen oder zur Beendigung der Übertragung von Drehmoment geöffnet werden. Im geschlossenen Zustand liegt ein Reibschluss der entsprechenden Reibpartner 103 der geschlossenen Teilkupplung 101 , 102 vor, über den eine Übertragung von Drehmoment zwischen mit den entsprechenden Lamellenträgern 104, 105, 106, 107 verbundenen, hier nicht gezeigten Ein- und Ausgangswellen erfolgen kann.
In der entsprechenden Kupplung 100 sind verschiedene Elemente miteinander verbunden. Ein erstes Element 108, in diesem Fall ein als Fliehkraftpendel ausgestalteter Schwingungsdämpfer 109, ist mit zwei zweiten Elementen 1 10, nämlich dem ersten äußeren Lamellenträger 104 und dem zweiten äußeren Lamellenträger 106 gemäß dem hier beschriebenen Verfahren verbunden. Das erste Element 108 weist dabei einen ersten Verbindungsbereiche 1 1 1 und die zweiten Elemente 1 10 zweite Verbindungsbereiche 1 12 auf. Die Verbindungsbereiche 1 1 1 , 1 12 liegen dabei in einer gemeinsamen Ebene 1 13, die in Fig. 4 angedeutet ist. Die zweiten Verbindungsbereiche 1 12 überlappen dabei in Richtung der Achse 1 14 so, dass sie gemeinsam in der gemeinsamen Ebene 1 13 liegen. In Richtung der Achse 1 14 weist das erste Element 108 eine erste Dicke 120 auf. In Richtung der Achse 1 14 weisen die überlappenden zweiten Verbindungsbereiche 1 12 eine gemeinsame zweite Dicke 121 auf, die der ersten Dicke 120 entspricht.
Die gemeinsame Ebene 1 13 liegt dabei senkrecht zu einer Achse 1 14, um die sich auch die hier nicht gezeigte Eingangswelle und die beiden Ausgangswellen der Kupplung 100 drehen können. Der erste Verbindungsbereich 1 1 1 und die zweiten Verbindungsbereiche 1 12 sind benachbart zueinander ausgebildet. Da die Verbindungsbereiche 1 1 1 , 1 12 in der gemeinsamen Ebene 1 13 liegen, bedeutet dies, dass sie in einer Umfangsrichtung 1 15 bezogen auf die Achse 1 14 benachbart zueinander ausgebildet sind. Dies wird insbesondere auch aus Fig. 7 deutlich.
Fig. 7 zeigt eine Draufsicht eines Details einer entsprechenden Kupplung 100 mit einem ersten Verbindungsbereich 1 1 1 und einem zweiten Verbindungsbereich 1 12 eines zweiten Elements 1 10. Der zweite Verbindungsbereich 1 12 des weiteren zweiten Elements 1 10 liegt in dieser Darstellung hinter dem gezeigten zweiten Verbindungsbereich 1 12. Erster Verbindungsbereich 1 1 1 und zweiter Verbindungsbereich 1 12 sind in Umfangsrichtung 1 15 benachbart zueinander. Zumindest bereichsweise liegen in Umfangsrichtung 1 15 die Kanten 1 16 des ersten Verbindungsbereichs 1 1 1 an den Kanten 1 17 des zweiten Verbindungsbereichs 1 12 und bilden so einen Formschluss in Umfangsrichtung 1 15. Durch diese Ausgestaltung wird eine Relativbewegung zwischen erstem Element 108 und zweitem Element 1 10 vermieden, so dass eine in Umfangsrichtung spielfreie Verbindung zwischen dem ersten Element 108 und den zweiten Elementen 1 10 geschaffen ist. Erster Verbindungsbereich 1 1 1 und zweite Verbindungsbereiche 1 12 sind dabei so gestaltet, dass eine Nietöffnung 1 18 freibleibt, durch die eine Nietverbindung 1 19 erfolgen kann. Fig. 7 zeigt eine freie Nietöffnung 1 18 und zwei mit Nietverbindungen 1 19 versehene Nietöffnungen. Durch diese Nietverbindungen 1 19 erfolgt eine Fixierung in Richtung der Achse 1 14, wie dies insbesondere die Figuren 2 bis 4 zeigen. Weiterhin zeigt Fig. 7 Anlagemittel 130, die an den zweiten Elementen 1 10 ausgebildet sind und die einen Anschlag für das erste Element 108 in Richtung der hier nicht gezeigten Achse 1 14 bilden.
Fig. 5 zeigt eine perspektivische Ansicht des ersten Elements 108 und der zweiten Elemente 1 10, sowie von Nieten 129 die zur Herstellung der Nietverbindungen 1 19 zwischen den ersten Verbindungsbereichen 1 1 1 und den zweiten Verbindungsbereichen 1 12 notwendig sind. Über Anlagemittel 130, die insbesondere an den zweiten Elementen 1 10 ausgebildet sind, kann insbesondere bei der Montage eine Fixierung des ersten Elements 108 und der zweiten Elemente 1 10 zueinander in Richtung der Achse 1 14 erfolgen. Fig. 6 zeigt diese Elemente im verbundenen Zustand. Bezugszeichen sind in hier der Übersichtlichkeit halber nicht an allen entsprechenden Elementen vorgesehen.
Im Unterschied zur in Fig. 1 gezeigten als bekannt angenommenen Lösung erfolgt nicht ausschließlich eine Verbindung von Elementen 3, 4 die sich in Richtung der Achse 5 überlappen, vielmehr wird eine Nietverbindung 1 19 eingesetzt, die auch in Umfangsrichtung 1 15 nebeneinander liegende Elemente 108, 1 10 miteinander verbindet. Spielfreiheit in Umfangsrichtung 1 15 wird dabei nicht durch die Nietverbindung 1 19 als solche sondern über die Gestaltung der Verbindungsbereiche 1 1 1 , 1 12 erreicht. Solchermaßen gestaltete zumindest formschlüssige Verbindungen haben damit einen deutlich reduzierten Bauraumbedarf in Richtung der Achse 1 14. Im vorliegenden Beispiel hätte die Ausbildung einer Nietverbindung 1 gemäß Figur 1 einen um die Dicke des ersten Elements 109 vergrößerten Bauraumbedarf in Richtung der Achse 1 14 bedeutet.
Die Figuren 8 und 9 zeigen einen Teil eines zweiten Beispiels einer Kupplung 100. Gleiche Elemente sind mit gleichen Bezugszeichen versehen, auf die oben im Zusammenhang mit den Figuren 2 bis 7 gemachten Ausführungen wird verwiesen. In diesem Fall wird ein erstes Element 108, hier ein Schwingungsdämpferbauteil 131 , mit einem zweiten Element 1 10, hier ein Nabenbauteil 132, über erste Verbindungsbereiche 1 1 1 und zweite Verbindungsbereiche 1 12 mit entsprechenden Nietverbindungen 1 19 verbunden. In Umfangsrichtung 1 15 betrachtet wechseln sich dabei erste Verbindungsbereiche 1 1 1 und zweite Verbindungsbereiche 1 12 ab. Auch hier besteht ein Formschluss zwischen den Verbindungsbereichen 1 1 1 , 1 12 in Umfangsrichtung 1 15. In Richtung der Achse 1 14 betrachtet liegen die Verbindungsbereiche 1 1 1 , 1 12 in einer gemeinsamen Ebene 1 13. Der Bauraumbedarf in Richtung dieser Achse 1 14 ist dabei durch die Blechdicke der Elemente 108, 109 und der entsprechenden Köpfe der Nietverbindungen 1 19 bestimmt. Das erste Element 108 und das zweite Element 109 werden hier radial miteinander verbunden.
Fig. 10 zeigt sehr schematisch ein Kraftfahrzeug 122 mit einer Antriebseinheit 123, beispielsweise einem Verbrennungs- und/oder Elektromotor, mit einer Abtriebswelle 124, die als Eingangswelle einer Kupplung 100 dient. Die Kupplung 100 ist wie hier beschrieben, beispielsweise wie in den Figuren 2 bis 9 gezeigt, ausgebildet. Als mindestens eine Ausgangswelle der Kupplung 100 dient mindestens eine Antriebswelle 125 eines Antriebsstrangs 126 des Kraft- fahrzeugs 122. Durch die Kupplung 100 kann die Abtriebswelle 124 lösbar mit dem Antriebsstrang 126 verbunden werden.
Die Antriebseinheit 123 ist vor einer Fahrerkabine 127 ausgebildet. Die Achse 1 14, die gleichzeitig auch die Achse 1 14 der Antriebseinheit 123 ist, ist dabei quer zu einer Längsachse 128 des Kraftfahrzeugs 122 ausgerichtet.
Die hier beschriebene Verbindungstechnik zwischen zwei Elementen 108, 109 eine s drehmomentübertragenden Bauteils 100 wie beispielsweise einer Kupplung 100 kann dazu eingesetzt werden, Kupplungen 100 oder auch andere drehmomentübertragende Bauteile mit in Richtung der Achse 1 14 verringertem Bauraumbedarf herzustellen.
Bezugszeichenliste
Nietverbindung
Kupplung
erstes Element
zweites Element
Achse
Niet
Verbindungsbereich
Setzkopf
Schließkopf
drehmomentübertragendes Bauteil, Kupplung erste Teilkupplung
zweite Teilkupplung
Reibpartner
erster äußerer Lamellenträger
erster innerer Lamellenträger
zweiter äußerer Lamellenträger
zweiter innerer Lamellenträger
erstes Element
Schwingungsdämpfer
zweites Element
erster Verbindungsbereich
zweiter Verbindungsbereich
gemeinsame Ebene
Achse
Umfangsrichtung
Kanten des ersten Verbindungsbereichs
Kanten des zweiten Verbindungsbereichs
Nietöffnung
Nietverbindung
erste Dicke
gemeinsame zweite Dicke 122 Kraftfahrzeug
123 Antriebseinheit
124 Abtriebswelle
125 Antriebswelle
126 Antriebsstrang
127 Fahrerkabine
128 Längsachse
129 Niet
130 Anlagemittel
131 Schwingungsdämpferbauteil
132 Nabenbauteil

Claims

Patentansprüche
1 . Verfahren zum Verbinden mindestens zweier Elemente (108, 109) zur Bildung eines drehmomentübertragenden Bauteils (100), wobei das Bauteil (100) eine Achse (1 14) aufweist, um die das Bauteil (100) zumindest teilweise rotierbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei Elemente (108, 109) Verbindungsbereiche (1 1 1 , 1 12) aufweisen, die in einer gemeinsamen Ebene (1 13) senkrecht zur Achse (1 14) liegen, wobei die Elemente (108, 109) so angeordnet werden, dass die Verbindungsbereiche (1 1 1 , 1 12) benachbart zueinander liegen und in einer im Hinblick auf die Achse (1 14) betrachteten Umfangsrichtung (1 15) zumindest bereichsweise aneinander anliegen, wobei benachbarte Verbindungsbereiche (1 1 1 , 1 12) in Richtung der Achse (1 14) mit einer zumindest formschlüssigen Verbindung miteinander verbunden werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , bei dem die Dicke (120) der Verbindungsbereiche (1 1 1 , 1 12) der Elemente (108, 109) so gewählt ist, dass sie in Richtung der Achse (1 14) in dem Bereich, in dem die formschlüssige Verbindung ausgebildet ist, identisch ist.
3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Verbindungsbereiche (1 1 1 , 1 12) so ausgebildet werden, dass eine Relativbewegung der verbundenen Elemente (108, 109) in Umfangsrichtung (1 15) unterbunden ist.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die zumindest eine zumindest formschlüssige Verbindung eine Nietverbindung (1 19) umfasst.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der ein erster Verbindungsbereich (1 1 1 ) eines ersten Elements (108) benachbart zu mindestens zwei zweiten Verbindungsbereichen (1 12) mindestens zweier zweiter Elemente (109) ausgebildet wird, wobei die zweiten Verbindungsbereiche (1 12) einander in Richtung der Achse (1 14) so überlappen, dass sie gemeinsam in der gemeinsamen Ebene (1 13) liegen.
6. Verfahren nach Anspruch 5, bei der die Dicke der zweiten Verbindungsbereiche (1 12) in Richtung der Achse (1 14) im Bereich, in dem die formschlüssige Verbindung ausgebildet ist, so gewählt ist, dass die gemeinsame Dicke (121 ) der überlappenden zweiten Verbindungsbereiche (1 12) der Dicke (120) des ersten Verbindungsbereiches (1 1 1 ) in Richtung der Achse (1 14) in diesem Bereich entspricht. Bauteil (100) zur Übertragung von Drehmoment, insbesondere für ein Kraftfahrzeug (122), von einem Eingangswelle auf mindestens eine Ausgangswelle die jeweils um eine Achse (1 14) rotierbar sind, aufgebaut aus mehreren Elementen (108, 109), dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei Elemente (108, 109) Verbindungsbereiche (1 1 1 , 1 12) aufweisen, die in einer gemeinsamen Ebene (1 13) senkrecht zur Achse (1 14) liegen und die benachbart zueinander ausgebildet sind und in einer im Hinblick auf die Achse (1 14) betrachteten Umfangsrichtung (1 15) zumindest bereichsweise aneinander anliegen, wobei benachbarte Verbindungsbereiche (1 1 1 , 1 12) in Richtung der Achse (1 14) mit einer zumindest formschlüssigen Verbindung miteinander verbunden sind.
Bauteil (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der das erste Element (108) einen Schwingungsdämpfer (109) und das mindestens eine zweite Element (108) einen Lamellenträger (104, 105, 106, 107) umfasst.
Kraftfahrzeug (122) aufweisend eine Antriebseinheit (123) mit einer Abtriebswelle (124), einem Antriebsstrang (126) und einem drehmomentübertragenden Bauteil (100) nach einem der Ansprüche 7 oder 8 zum lösbaren Übertragen von Drehmoment von der Abtriebswelle (124) zum Antriebsstrang (126).
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