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DE69531767T2 - Biegsame Platte zur Drehmomentübertragung - Google Patents

Biegsame Platte zur Drehmomentübertragung Download PDF

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Description

  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine flexible Platte, insbesondere bezieht sie sich auf eine flexible Platte für die Drehmomentübertragung von einer Kurbelwelle in einem Motor auf andere Bauteile, wobei axiale Vibrationen absorbiert werden.
  • In einem typischen Kraftwagen ist ein Schwungrad an einem distalen Ende einer Kurbelwelle eines Motors befestigt und eine Kupplungsscheibenanordnung und Kupplungsdeckelanordnung sind an dem Schwungrad befestigt. Das Schwungrad wird mit einer Reibfläche ausgestattet, welche gegenüber dem Reibbelag der Kupplungsscheibenanordnung liegt. Wenn der Reibbelag gegen die Reibfläche des Schwungrades gedrückt wird, so wird ein Drehmoment vom Motor auf die Kupplungsscheibenanordnung übertragen und wirkt am Getriebe des Kraftwagens.
  • Eine scheibenartige flexible Platte wurde herkömmlich als Bauteil benutzt, um das distale Ende der Kurbelwelle mit dem Schwungrad zu verbinden. Dieser Typ einer flexiblen Platte hat eine ausgezeichnete Steifigkeit in radialer Richtung und kann flexibel in axialen Richtungen verformt werden. Die flexible Platte absorbiert effektiv die axialen Vibrationen, welche vom Motor übertragen werden.
  • Für ein bestimmtes Drehmoment erhöhen sich die Umfangskräfte stark mit vermindertem Umfang, so dass die Spannungskonzentration dazu neigt, in dem radialen Innenumfangsbereich der flexiblen Platte, welcher den Endbereich der Kupplungswelle berührt, aufzutreten.
  • Also muss die Dicke der flexiblen Platte in diesem Bereich erhöht werden, um die Haltbarkeit zu verbessern. Solch ein Erhöhung der Dicke erhöht jedoch die Steifigkeit der flexiblen Platte als Ganzes und hindert sie, die axialen Vibrationen effektiv zu absorbieren.
  • Die Situation wird für die flexible Platte verschlimmert, welche an dem distalen Ende einer Kurbelwelle angebracht sind. Um der notwendigen Haltbarkeit unter der Umfangskraft des übertragenen Drehmomentes, zusammen mit der erforderlichen axialen Elastizität der flexiblen Platte, Sorge zu tragen, musste in GB 1 001 538 und DE 44 02 257 A1 der Durchmesser des distralen Endbereiches der Kurbelwelle über den Durchmesser des angrenzenden Lagers hinaus erweitert werden, wobei die Umfangskraft gegenüber der flexiblen Platte, mittels Schraubverbindung der flexible Platte mit dem distralen Ende der Kurbelwelle, auf beständig übertragbaren Werte gebracht wurde.
  • Folglich ist das Ziel der vorliegenden Erfindung, der flexiblen Platte zu ermöglichen, axiale Vibrationen effektiv zu absorbieren, wobei die Konzentration von überhöhten Spannungswerten in der flexiblen Platte vermieden wird.
  • Dementsprechend enthält die Erfindung eine flexible Platte zur Drehmomentübertragung von einer Kurbelwelle in einem Motor auf andere Bauteile, wobei axiale Vibrationen absorbiert werden, umfassend:
    • – ein erstes Scheibenelement, das mit einem distalen Ende einer Kurbelwelle mittels Befestigungsteile verbunden ist, und
    • – ein zweites Scheibenelement, welches flexibel in axialer Richtung verformt werden kann und dessen Innenumfangsbereich mit diesem ersten Scheibenelement, mittels zweiter Befestigungsteile, verbunden ist;
    • – wobei diese ersten Befestigungsteile die Innenumfangsbereiche sowohl des ersten als auch des zweiten Scheibenelements mit dem distalen Ende dieser Kurbelwelle verbinden; und
    • – der Außenumfangsbereich des zweiten Scheibenelements in radialer Richtung länger als das erste Scheibenelement ist und an anderen Bauteilen befestigt werden kann.
  • Vorzugsweise kann das erste und zweite Scheibenelement aus Metallblechen bestehen.
  • Für eine einfache Zentrierung der flexiblen Platte kann das erste Scheibenelement einen ringförmigen Vorsprung besitzen, so dass dessen Innenbereich mit der Außenumfangskante des distalen Endes der Kurbelwelle in Berührung kommt.
  • Um die Drehmomentübertragung zu verbessern, sind die ersten und zweiten Befestigungsteile an verschiedenen Durchmessern angebracht, wobei der Durchmesser für die zweiten Befestigungsteile größer ist, als jener für die ersten Befestigungsteile.
  • Andere Ziele, Merkmale, Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden durch die folgende detaillierte Beschreibung der vorliegenden Erfindung, in Verbindung mit der beiliegenden Zeichnung, in welcher die gleichen Bezugszeichen durchwegs die selben oder ähnliche Teile bezeichnen, offensichtlich.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnung
  • 1 ist eine Querschnittsansicht, welche eine flexible Platte, gemäß den Aufführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung, zeigt.
  • Beschreibung der bevorzugten Aufführungsbeispiele
  • 1 stellt ein Schwungrad 1 dar, welches ein bevorzugtes Aufführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung verwendet. Das Schwungrad 1 umfasst einen Schwungradhauptkörper 2 und eine flexible Platte 3 und ist verbunden mit einem distalen Ende der Kurbelwelle 4.
  • Der Schwungradhauptkörper 2 ist mit einer ringförmigen Reibfläche 2a versehen. In der Zeichnung sind, an der rechten Seite der Reibfläche 2a, eine Kupplungsscheibenanordnung und eine Kupplungsdeckelanordnung angeordnet, wobei keine der beiden dargestellt ist. Der Schwungradhauptkörper 2 hat eine ringförmige äußere Umfangswand 2b, welche sich in axialer Richtung von der Kurbelwelle weg erstreckt. Ein Schraubenloch 2c ist in der äußeren Umfangswand 2b angebracht, an welcher ein Kupplungsdeckel der Kupplungsdeckelanordnung befestigt ist.
  • Die flexible Platte 3 kuppelt die Kurbelwelle 4 an das Schwungrad 2 und umfasst hauptsächlich ein erstes Scheibenelement 7 und ein zweites Scheibenelement 8. Sowohl das erste als auch das zweite Scheibenelement 7 und 8 sind scheibenförmige Elemente aus Metallblech, welche ein Mittelloch aufweisen. Das zweite Scheibenelement 8 hat einen größeren Außendurchmesser als das erste Scheibenelement 7. Das erste Scheibenelement 7 und das zweite Scheibenelement 8 sind aneinander in einem Innenumfangsbereich des zweiten Scheibenelements 8 mittels einer Vielzahl von Nieten 9 befestigt. Das erste und zweite Scheibenelement 7 und 8 sind an ihren jeweiligen Innenumfangsbereichen an das distale Ende der Kurbelwelle 4 mittels Schrauben 11 befestigt.
  • In dem ersten Scheibenelement 7 ist ein ringförmiger tiefgezogener Absatz 7a ausgebildet, welcher in Richtung der Kurbelwelle 4 hervorragt. Der Innenbereich des tiefgezogenen Absatzes 7a steht in Kontakt mit der Außenumfangskante des distralen Endes der Kurbelwelle 4. Der tiefgezogene Absatz 7a erlaubt der flexiblen Platte 3 in Bezug zu der Kurbelwelle 4 zentriert zu werden.
  • Ein Außenumfangsbereich des zweiten Scheibenelements 8 erstreckt sich zu einem Außenumfangsbereich des Schwungradhauptkörpers 2, wobei das zweite Scheibenelement 8 mittels Schrauben 10 an dem Schwungradhauptkörper 2 befestigt ist. In dem Bereich auf dem zweiten Scheibenelement 8, welcher sich zwischen Schraube 10 und Schraube 11 befindet, sind eine Vielzahl von runden Löchern 8a ausgebildet.
  • Beilagscheiben 12 sind zwischen den Köpfen der Schrauben 11 und dem Innenumfangsbereich des zweiten Scheibenelementes 8 angeordnet.
  • Die Funktionsweise des Schwungrades wird nachfolgend beschrieben.
  • Ein Drehmoment wird von der Kurbelwelle 4 auf den Schwungradhauptkörper 2 durch die flexible Platte 3 übertragen. Wenn axiale Vibrationen auf die flexible Platte 3 übertragen werden, so wird das zweite Scheibenelement 8 hauptsächlich gebogen, um die axiale Vibration zu absorbieren. Das zweite Scheibenelement 8 hat dieselbe Dicke wie eine flexible Platte nach dem Stand der Technik und hat dementsprechend eine geringe Steifigkeit und ist flexibel genug, um axiale Vibrationen effektiv zu absorbieren.
  • Da das erste Scheibenelement 7 an dem Innenumfangsbereich des zweiten Scheibenelementes 8 befestigt ist, weist der Innenumfangsbereich der flexiblen Platte 3 im Ganzen eine hohe Steifigkeit auf. Daher wird die Spannungskonzentration in einem Innenumfangsbereich der flexiblen Platte 3 verringert. Zusätzlich dazu wird in diesem Bereich die Spannungskonzentration durch Drehschwingung ebenfalls verringert.
  • Da der tiefgezogene Absatz 7a in dem ersten Scheibenelement 7 ausgeprägt ist, wird zudem die flexible Platte 3, in Bezug zu der Kurbelwelle 4, genau zentriert. Das erste Scheibenelement 7 und das zweite Scheibenelement 8 sind aus Metallblech gebildet, weshalb ihre Herstellung vereinfacht wird und ihre Herstellungskosten vermindert werden.
  • Da das erste Scheibenelement 7 und das zweite Scheibenelement 8 mittels Nieten 9 befestigt sind, ist die flexible Platte 3 Bestandteil dieser Elemente. Zusätzlich ist das erste Scheibenelement 7 und das zweite Scheibenelement 8 mittels Nieten 9 und Schrauben 11 befestigt und deshalb werden beide Elemente, selbst im Falle, dass die Nieten 9 beschädigt sind, miteinander verbunden bleiben.
  • Verschiedene Einzelheiten dieser Erfindung können geändert werden, ohne von dem Umfang, wie in den Ansprüchen erklärt, abzuweichen. Darüber hinaus dient die vorstehende Beschreibung der Aufführungsbeispiele, gemäß der vorliegenden Erfindung, alleinig dem Zwecke der Illustration, und dient keinesfalls der Absicht, die in den angehängten Ansprüchen erklärte Erfindung einzugrenzen.

Claims (8)

  1. Flexible Platte (3) zur Drehmomentübertragung von einer Kurbelwelle (4) in einem Verbrennungsmotor auf andere Bauteile (2), während axiale Vibrationen absorbiert werden, umfassend: – ein erstes Scheibenelement (7), das mit einem distalen Ende einer Kurbelwelle (4) mittels erster Befestigungsteile (11) verbunden ist, und – ein zweites Scheibenelement (8), welches sich flexibel in axialen Richtungen umformen kann und dessen Innenumfangsbereich mit dem ersten Scheibenelement (7) mittels zweiter Befestigungsteile (9) verbunden ist; – wobei diese ersten Befestigungsteile (11) die Innenumfangsbereiche sowohl des ersten als auch des zweiten Scheibenelements (7 und 8) mit dem distalen Ende dieser Kurbelwelle (4) verbinden, und – der Außenumfangsbereich des zweiten Scheibenelements (8) in radialer Richtung länger ist als das erste Scheibenelement (7) und an anderen Bauteilen (2) befestigt werden kann.
  2. Flexible Platte (3) nach Anspruch 1, wobei das erste und das zweite Scheibenelement (7 und 8) aus Blech bestehen.
  3. Flexible Platte (3) nach Anspruch 1 oder 2, wobei das erste Scheibenelement (7) einen ringförmigen Vorsprung (7a) aufweist, so dass sein Innenbereich in Kontakt mit einer Außenumfangskante des distalen Endes der Kurbelwelle (4) gelangt.
  4. Flexible Platte (3) nach Anspruch 1, wobei diese ersten und zweiten Befestigungsteile (11; 9) an verschiedenen Durchmessern angeordnet sind, wobei der Durchmesser für die zweiten Befestigungsteile (9) größer ist als der für die ersten Befestigungsteile (11).
  5. Flexible Platte nach einem der Ansprüche 1 bis 4, ferner umfassend ein zweites Befestigungsteil (9) zum Befestigen der ersten und zweiten Scheibenelemente (7, 8) aneinander.
  6. Flexible Platte nach einem der Ansprüche 2 bis 5, wobei das erste flexible Scheibenelement (9) mit einer ringförmigen Vertiefung ausgebildet ist, entsprechend dem ringförmigen Vorsprung, wobei der ringförmige Vorsprung auf einer Seite der ersten flexiblen Platte und die ringförmige Vertiefung auf einer gegenüberliegenden Seite der ersten flexiblen Platte ausgebildet ist.
  7. Flexible Platte nach Anspruch 6, wobei ein radial innerer Bereich des zweiten flexiblen Scheibenelements (8) mit einem ringförmigen Vorsprung (8b) ausgebildet ist, welcher sich in die ringförmige Vertiefung der ersten flexiblen Platte (7) erstreckt.
  8. Flexible Platte nach einem der Ansprüche 5 bis 7, wobei das zweite Befestigungsteil (9) zum Befestigen der ersten und zweiten Scheibenelemente (7, 8) aneinander eine Vielzahl von Nieten umfasst, welche in Umfangsrichtung beabstandet voneinander sind, wobei die Nieten sich durch einen radial äußeren Bereich des ersten flexiblen Scheibenelements (7) erstrecken und wobei sich die Nieten durch einen nahen radialen Mittelbereich des zweiten flexiblen Scheibenelements (8) erstrecken.
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