DE102011017002A1

DE102011017002A1 - Schwungscheibe

Info

Publication number: DE102011017002A1
Application number: DE201110017002
Authority: DE
Inventors: Marc Übelacker; Jens Müller
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2010-05-10
Filing date: 2011-04-14
Publication date: 2012-01-12

Abstract

Eine Schwungscheibe, insbesondere für ein Zweimassenschwungrad, zur Drehschwingungsdämpfung, weist einen Schwungscheibenkörper zur Ausbildung eines Trägheitsmoments auf. Ferner ist ein Zentrierbolzen zur Zentrierung mit einem Kupplungsdeckel vorgesehen, wobei der Zentrierbolzen einen in einer im Wesentlichen axial verlaufenden Zentrieröffnung des Schwungscheibenkörpers angeordneten Haltebereich und einen aus der Zentrieröffnung herausragenden Zentrierbereich aufweist. Erfindungsgemäß ist der Haltebereich des Zentrierbolzens in axialer Richtung kürzer als der Zentrierbereich, wobei der Schwerpunkt des Zentrierbolzens im Haltebereich liegt. Dies ermöglicht es, durch den Schwerpunkt des Zentrierbolzens im Haltebereich eine sichere Aufnahme des Zentrierbolzens in der Zentrieröffnung zu gewährleisten und gleichzeitig die axiale Erstreckung des Zentrierbolzens im Haltebereich zu verkürzen, so dass die axiale Erstreckung der Schwungscheibe reduziert werden kann, ohne die Befestigung des Zentrierbolzens in der Zentrieröffnung zu beeinträchtigen. Der erforderliche Bauraum der Schwungscheibe in axialer Richtung kann dadurch reduziert werden.

Description

Die Erfindung betrifft eine Schwungscheibe, insbesondere für ein Zweimassenschwungrad, wobei die Schwungscheide ein geeignetes Trägheitsmoment bereitstellen kann, um auftretenden Drehschwingen, insbesondere bei einer Kurbelwelle eines Kraftfahrzeugmotors, dämpfen oder tilgen zu können.
Um eine Schwungscheibe, beispielsweise eine Sekundärscheibe eines Zweimassenschwungrads mit einem Kupplungsdeckel einer Getriebekupplung zu zentrieren, ist es bekannt, in einem Schwungscheibenkörper der Schwungscheibe eine axial verlaufende Zentrieröffnung vorzusehen, in der ein zylindrischer Zentrierstift teilweise eingesetzt ist. Der Zentrierstift weist einen innerhalb der Zentrieröffnung angeordneten Haltebereich und einen aus der Zentrieröffnung herausragenden Zentrierbereich auf. Der Zentrierstift ist in dem Haltebereich mit dem Schwungscheibenkörper verpresst und kann mit seinem Zentrierbereich in eine korrespondierende Öffnung eines Kupplungsdeckels eingesetzt werden.
Es besteht ein ständiges Bedürfnis, den erforderlichen Bauraum für eine Schwungscheibe zu reduzieren.
Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine Schwungscheibe zu schaffen, die einen reduzierten Bauraum, insbesondere in axialer Richtung, ermöglicht.
Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1. Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Die erfindungsgemäße Schwungscheibe, insbesondere für ein Zweimassenschwungrad, zur Drehschwingungsdämpfung, weist einen Schwungscheibenkörper zur Ausbildung eines Trägheitsmoments auf. Ferner ist ein Zentrierbolzen zur Zentrierung mit einem Kupplungsdeckel vorgesehen, wobei der Zentrierbolzen einen in einer im Wesentlichen axial verlaufenden Zentrieröffnung des Schwungscheibenkörpers angeordneten Haltebereich und einen aus der Zentrieröffnung herausragenden Zentrierbereich aufweist. Erfindungsgemäß ist der Haltebereich des Zentrierbolzens in axialer Richtung kürzer als der Zentrierbereich, wobei der Schwerpunkt des Zentrierbolzens im Haltebereich liegt.
Dadurch, dass der Haltebereich kürzer als der Zentrierbereich ist, kann die axiale Erstreckung des Schwungscheibenkörpers reduziert werden, ohne dass der Zentrierbolzen an der vom Kupplungsdeckel abgewandten Seite aus dem Schwungscheibenkörper herausragt. Der erforderliche Bauraum der Schwungscheibe in axialer Richtung ist dadurch reduziert. Gleichzeitig wird gewährleistet, dass der Schwerpunkt des Zentrierbolzens im Haltebereich liegt, so dass der Zentrierbolzen nicht ohne weiteres aus der Zentrieröffnung unbeabsichtigt herauswandern kann. Durch das Eigengewicht des Zentrierbolzens wird somit immer ein Kraftanteil bereitgestellt, der den Zentrierbolzen nicht aus der Zentrieröffnung herauszieht, sondern in Zentrieröffnung hineindrückt. Obwohl die axiale Erstreckung des Zentrierbolzens im Haltebereich verringert ist, wird das Haltevermögen des Zentrierbolzens innerhalb der Zentrieröffnung nicht wesentlich beeinträchtigt. Dies ermöglicht es, durch den Schwerpunkt des Zentrierbolzens im Haltebereich eine sichere Aufnahme des Zentrierbolzens in der Zentrieröffnung zu gewährleisten und gleichzeitig die axiale Erstreckung des Zentrierbolzens im Haltebereich zu verkürzen, so dass die axiale Erstreckung der Schwungscheibe reduziert werden kann, ohne die Befestigung des Zentrierbolzens in der Zentrieröffnung zu beeinträchtigen.
Insbesondere weist der Zentrierbolzen einen nach radial außen von dem Zentrierbolzen abstehenden Anschlag auf. Durch das nach radial außen abstehende zusätzliche Material des Anschlags, kann das Eigengewicht des Zentrierbolzens im Haltebereich erhöht werden. Gleichzeitig ermöglicht der Anschlag eine definierte axiale Positionierung des Zentrierbolzens innerhalb des Schwungscheibenkörpers, so dass weder der Haltebereich noch der Zentrierbereich nach dem Einsetzen des Zentrierbolzens unbeabsichtigt zu klein ausgeführt ist. Ferner kann durch den abstehenden Anschlag eine Mantelfläche ausgebildet werden, die im Vergleich zum übrigen Zentrierbolzen einen größeren Durchmesser aufweist. Dies ermöglicht es bei einer geringeren axialen Erstreckung eine große Reibfläche zwischen dem Zentrierbolzen und dem Schwungscheibenkörper auszubilden. Der Reibschluss zwischen dem Zentrierbolzen und dem Schwungscheibenkörper kann im Vergleich zu einem rein zylindrischen Zentrierstift sogar erhöht werden.
Vorzugsweise weist die Zentrieröffnung einen nach radial innen oder nach radial außen abstehenden Absatz zur Anlage an den Anschlag des Zentrierbolzens auf. Der Kontakt des Anschlags mit dem Absatz kann hierbei im Bereich des zum Kupplungsdeckel weisenden Endes der Zentrieröffnung oder an dem von dem Kupplungsdeckel wegweisenden Ende der Zentrieröffnung erfolgen. Dies ermöglicht es, die Einstecktiefe des Zentrierbolzens in die Zentrieröffnung definiert vorzugehen und/oder bei der Verbindung der Schwungscheibe mit dem Kupplungsdeckel eine formschlüssige Verliersicherung auszubilden.
Vorzugsweise weist der Anschlag eine erste Anschlagfläche zum Anschlagen an den Schwungscheibenkörper und eine zweite Anschlagfläche zum Anschlagen an den Kupplungsdeckel auf. Insbesondere weisen die erste Anschlagfläche und die zweite Anschlagfläche in axialer Richtung voneinander weg. Dadurch ist es beispielsweise möglich, dass ein nicht ausreichend in der Zentrieröffnung eingesetzter Zentrierbolzen bei der Zentrierung an den Kupplungsdeckel anschlagen kann und der Kupplungsdeckel den Zentrierbolzen weiter in die Zentrieröffnung drückt, bis gegebenenfalls der Zentrierbolzen an dem Schwungscheibenkörper anschlägt.
Insbesondere ist der Absatz durch einen mit einem im Wesentlichen zylindrischen Stift, insbesondere durch Pressen, verbundenen Ring ausgebildet. Dies ermöglicht es, einen herkömmlichen Zentrierstift mit einem Ring zu verpressen, wobei der Ring, je nach beabsichtigtem Anwendungsfall ein gewünschtes zusätzliches Gewicht und/oder eine gewünschte zusätzliche Reibfläche mit einem im Vergleich zu einem herkömmlichen Zentrierstift größeren Durchmesser bereitstellt. Ferner ist es möglich, für den im Wesentlichen zylindrischen Stift und den Ring unterschiedliche Materialien zu verwenden, die sich beispielsweise in ihrer Dichte und/oder ihrer Duktilität und/oder Oberflächeneigenschaften unterscheiden. Die Materialpaarung zwischen dem Zentrierbolzen und der Schwungscheibe einerseits und die Materialpaarung zwischen dem Zentrierbolzen und dem Kupplungsdeckel kann dadurch geeignet aneinander angepasst werden.
Vorzugsweise ist der Zentrierbolzen über eine Presspassung in der Zentrieröffnung eingesetzt. Durch die Presspassung kann eine entsprechend hohe Haltekraft in radialer Richtung aufgeprägt werden, die zu einem entsprechend hohen Reibschluss führt und ein unbeabsichtigtes Herauswandern des Zentrierbolzens aus der Zentrieröffnung vermeidet.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Zentrierbolzen im Zentrierbereich, insbesondere durch eine Sacklochbohrung, zumindest teilweise hohl ausgeführt. Dies ermöglicht es, das Eigengewicht des Zentrierbolzens im Zentrierbereich zu reduzieren, wodurch sich der Schwerpunkt des Zentrierbolzens stärker in den Haltebereich hinein verlagert. Der Zentrierbolzen kann auch als im Wesentlichen rohrförmige Hülse ausgestaltet sein, die lediglich im Haltebereich mit einem Material ganz oder teilweise befüllt ist.
Die Erfindung betrifft ferner ein Zweimassenschwungrad zur Drehschwingungsdämpfung, insbesondere einer Kurbelwelle eines Kraftfahrzeugmotors, mit einer Primärscheibe zur Einleitung eines Drehmoments und einer über ein Energiespeicherelement, insbesondere Bogenfeder, mit der Primärscheibe in Umfangsrichtung relativ zur Primärscheibe verdrehbar verbundenen Sekundärscheibe, wobei die Primärscheibe oder die Sekundärscheibe als Schwungscheibe ausgestaltet ist, die wie vorstehend beschrieben aus- und weitergebildet sein kann. Durch die verkürzte Erstreckung des Zentrierbolzens in der Primärscheibe beziehungsweise in der Sekundärscheibe kann die jeweilige Schwungscheibe in axialer Richtung verkürzt werden, ohne die Zentrierung mit einem anderen Bauteil, insbesondere einem Kupplungsdeckel, zu beeinträchtigen. Der erforderliche Bauraum für das Zweimassenschwungrad ist dadurch reduziert.
Die Erfindung betrifft ferner eine Kupplungsanordnung für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs mit einer einen Kupplungsdeckel aufweisenden Kupplung, insbesondere Doppelkupplung eines Doppelkupplungsgetriebes, und einer an dem Kupplungsdeckel zentrierten Schwungscheibe oder einem an dem Kupplungsdeckel zentrierten Zweimassenschwungrad, wobei die Schwungscheibe beziehungsweise das Zweimassenschwungrad wie vorstehend beschrieben aus- und weitergebildet sein kann. Durch die verkürzte Erstreckung der Schwungscheibe oder des Zweimassenschwungrads in axialer Richtung kann der erforderliche Bauraum der Kupplungsanordnung reduziert werden.
Die Erfindung betrifft ferner einen Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug mit einer motorseitigen Eingangswelle, insbesondere einer Kurbelwelle eines Kraftfahrzeugmotors, und mindestens einer Ausgangswelle, insbesondere Getriebeeingangswelle, wobei die Eingangswelle über eine Kupplungsanordnung mit der mindestens einen Ausgangswelle kuppelbar ist, wobei die Kupplungsanordnung wie vorstehend beschrieben aus- und weitergebildet sein kann. Durch die in axialer Richtung verkürzte Kupplungsanordnung, kann der Bauraumbedarf des Antriebsstrangs reduziert werden.
Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele exemplarisch erläutert. Es zeigen:
1: eine schematische Schnittansicht eines Teils einer Schwungscheibe in einer ersten Ausführungsform,
2: eine schematische Schnittansicht eines Teils einer Schwungscheibe in einer zweiten Ausführungsform,
3: eine schematische Schnittansicht eines Teils einer Schwungscheibe einer dritten Ausführungsform,
4: eine schematische Schnittansicht eines Teils einer Schwungscheibe einer vierten Ausführungsform, und
5: eine schematische Schnittansicht eines Teils einer Schwungscheibe einer fünften Ausführungsform.
Die in 1 dargestellte Schwungscheibe 10 weist einen Schwungscheibenkörper 12 auf. Der Schwungscheibenkörper 12 weist mehrere, insbesondere drei Zentrieröffnungen 14 auf, von denen eine einzelne Zentrieröffnung 14 exemplarisch dargestellt ist. In der Zentrieröffnung 14 ist ein Zentrierbolzen 16 eingesetzt. Der Zentrierbolzen 16 weist einen in der Zentrieröffnung 14 angeordneten Haltebereich 18 und einen aus der Zentrieröffnung 14 herausragenden Zentrierbereich 20 auf. Der Zentrierbolzen 16 kann in dem Haltebereich 18 mit dem Schwungscheibenkörper 12 verpresst sein. Der Zentrierbolzen 16 weist im Zentrierbereich 20 an seinem von dem Schwungscheibenkörper 12 wegweisenden Ende eine Fase 22 auf, über die der Zentrierbolzen 16 in eine korrespondierende Öffnung 24 eines Kupplungsdeckels 26 eingeführt werden kann. Der Zentrierbolzen 16 weist im Haltebereich 18 einen nach radial außen abstehenden Anschlag 28 auf, der im dargestellten Ausführungsbeispiel an einem nach radial innen abstehenden Absatz 30 der Zentrieröffnung 14 benachbart zum Kupplungsdeckel 24 anschlagen kann. Hierzu weist der Zentrierbolzen 16 im Haltebereich 18 über den größten Teil des Haltebereichs 18 einen größeren Durchmesser als im Zentrierbereich 20 auf. Obwohl der Haltebereich 18 eine geringere axiale Erstreckung aufweist als der Zentrierbereich 20, liegt der Schwerpunkt des Zentrierbolzens 16 im Haltebereich 18.
Bei der in der 2 dargestellten Ausführungsform der Schwungscheibe 10 ist im Vergleich zu der in 1 dargestellten Ausführungsform der Schwungscheibe 10 der Kontakt des Anschlags 28 mit dem Absatz 30 nicht benachbart zum Kupplungsdeckel 26, sondern am zum Kupplungsdeckel 26 beabstandet Ende der Zentrieröffnung 14 vorgesehen. Ferner ist nicht zwischen dem Anschlag 28 und dem Schwungscheibenkörper 12, sondern zwischen einem von dem Anschlag 28 mit einem geringeren Durchmesser abstehenden Schaft 32 und dem Schwungscheibenkörper 12 eine Presspassung ausgebildet.
Bei der in 3 dargestellten Ausführungsform der Schwungscheibe 10 ist im Vergleich zu der in 1 dargestellten Ausführungsform der Schwungscheibe 10 der Absatz 30 entfallen, so dass der Anschlag 28 an dem Kupplungsdeckel 26 anschlagen kann. Die Zentrieröffnung 14 ist in dem dargestellten Ausführungsbeispiel rein zylindrisch ausgeführt.
Bei der in 4 dargestellten Ausführungsform der Schwungscheibe 10 ist im Vergleich zu der in 2 dargestellten Ausführungsform der Schwungscheibe 10 der Anschlag 28 benachbart zum Kupplungsdeckel 26 hin verschoben ausgeführt. Der Anschlag 28 ist benachbart zum Kupplungsdeckel 26 positioniert. Ferner steht von dem Anschlag 28 in beide axiale Richtungen der Schaft 32 ab. Der Anschlag 28 bildet dadurch eine erste Anschlagfläche 34 zum Anschlagen an den Schwungscheibenkörper 12 und eine zweite Anschlagfläche 36 zum Anschlagen an den Kupplungsdeckel 26 aus.
Bei der in 5 dargestellten Ausführungsform der Schwungscheibe 10 ist im Vergleich zu der in 2 dargestellten Ausführungsform der Schwungscheibe 10 sowohl der Anschlag 28 als auch der Absatz 30 entfallen. Damit der Schwerpunkt des Zentrierbolzens 16 im Haltebereich liegt, weist der Zentrierbolzen 16 im Zentrierbereich 20, insbesondere ausschließlich im Zentrierbereich 20, einen Hohlraum 38 auf, der im dargestellten Ausführungsbeispiel durch eine Sacklochbohrung hergestellt sein kann. Der in 5 dargestellte Hohlraum 38 kann auch bei den in 1 bis 4 dargestellten Ausführungsformen der Schwungscheibe 10 vorgesehen sein.
Bezugszeichenliste

10: Schwungscheibe
12: Schwungscheibenkörper
14: Zentrieröffnung
16: Zentrierbolzen
18: Haltebereich
20: Zentrierbereich
22: Fase
24: Öffnung
26: Kupplungsdeckel
28: Anschlag
30: Absatz
32: Schaft
34: erste Anschlagfläche
36: zweite Anschlagfläche
38: Hohlraum

Claims

Schwungscheibe, insbesondere für ein Zweimassenschwungrad, zur Drehschwingungsdämpfung, mit einem Schwungscheibenkörper (12) zur Ausbildung eines Trägheitsmoments und einem Zentrierbolzen (16) zur Zentrierung mit einem Kupplungsdeckel (26), wobei der Zentrierbolzen (16) einen in einer im Wesentlichen axial verlaufenden Zentrieröffnung (14) des Schwungscheibenkörpers (12) angeordneten Haltebereich (18) und einen aus der Zentrieröffnung (14) herausragenden Zentrierbereich (20) aufweist dadurch gekennzeichnet, dass der Haltebereich (18) des Zentrierbolzens (16) in axialer Richtung kürzer als der Zentrierbereich (20) ist, wobei der Schwerpunkt des Zentrierbolzens (16) im Haltebereich (18) liegt.
Schwungscheibe nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass der Zentrierbolzen (16) einen nach radial außen von dem Zentrierbolzen (16) abstehenden Anschlag (28) aufweist.
Schwungscheibe nach Anspruch 2 dadurch gekennzeichnet, dass die Zentrieröffnung (14) einen nach radial innen oder nach radial außen abstehenden Absatz (30) zur Anlage an den Anschlag (28) des Zentrierbolzens (16) aufweist.
Schwungscheibe nach Anspruch 2 oder 3 dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlag (28) eine erste Anschlagfläche (34) zum Anschlagen an den Schwungscheibenkörper (12) und eine zweite Anschlagfläche (36) zum Anschlagen an den Kupplungsdeckel (26) aufweist.
Schwungscheibe nach einem der Ansprüche 2 bis 4 dadurch gekennzeichnet, dass der Absatz (28) durch einen mit einem im Wesentlichen zylindrischen Stift, insbesondre durch Pressen, verbundenen Ring ausgebildet ist.
Schwungscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 5 dadurch gekennzeichnet, dass der Zentrierbolzen (16) über eine Presspassung in der Zentrieröffnung (14) eingesetzt ist.
Schwungscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 6 dadurch gekennzeichnet, dass der Zentrierbolzen (16) im Zentrierbereich (20), insbesondere durch eine Sacklochbohrung (38), zumindest teilweise hohl ausgeführt ist.
Zweimassenschwungrad zur Drehschwingungsdämpfung, insbesondere einer Kurbelwelle eines Kraftfahrzeugmotors, mit einer Primärscheibe zur Einleitung eines Drehmoments und einer über ein Energiespeicherelement, insbesondere Bogenfeder, mit der Primärscheibe in Umfangsrichtung relativ zur Primärscheibe verdrehbar verbundenen Sekundärscheibe, wobei die Primärscheibe oder die Sekundärscheibe als Schwungscheibe (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 7 ausgestaltet ist.
Kupplungsanordnung für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, mit einer einen Kupplungsdeckel (26) aufweisenden Kupplung, insbesondere Doppelkupplung eines Doppelkupplungsgetriebes, und einer an dem Kupplungsdeckel (26) zentrierten Schwungscheibe (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 7 oder einem an dem Kupplungsdeckel (26) zentrierten Zweimassenschwungrad nach Anspruch 8.
Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug mit einer motorseitigen Eingangswelle, insbesondere einer Kurbelwelle eines Kraftfahrzeugmotors, und mindestens einer Ausgangswelle, insbesondere Getriebeeingangswelle, wobei die Eingangswelle über eine Kupplungsanordnung nach Anspruch 9 mit der mindestens einen Ausgangswelle kuppelbar ist.