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WO2017045679A2 - Verspannanordnung für einen antriebsstrang eines kraftfahrzeugs - Google Patents

Verspannanordnung für einen antriebsstrang eines kraftfahrzeugs Download PDF

Info

Publication number
WO2017045679A2
WO2017045679A2 PCT/DE2016/200396 DE2016200396W WO2017045679A2 WO 2017045679 A2 WO2017045679 A2 WO 2017045679A2 DE 2016200396 W DE2016200396 W DE 2016200396W WO 2017045679 A2 WO2017045679 A2 WO 2017045679A2
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
flange
profiling
bracing
counter
assembly
Prior art date
Application number
PCT/DE2016/200396
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
WO2017045679A3 (de
Inventor
Thomas Janz
Hartmut Mende
Original Assignee
Schaeffler Technologies AG & Co. KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Schaeffler Technologies AG & Co. KG filed Critical Schaeffler Technologies AG & Co. KG
Priority to DE112016004220.5T priority Critical patent/DE112016004220A5/de
Priority to KR1020187010476A priority patent/KR20180056680A/ko
Priority to CN201680053610.5A priority patent/CN108027010B/zh
Publication of WO2017045679A2 publication Critical patent/WO2017045679A2/de
Publication of WO2017045679A3 publication Critical patent/WO2017045679A3/de

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D3/00—Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive
    • F16D3/02—Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive adapted to specific functions
    • F16D3/12—Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive adapted to specific functions specially adapted for accumulation of energy to absorb shocks or vibration
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F15/00—Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
    • F16F15/10—Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system
    • F16F15/12—Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system using elastic members or friction-damping members, e.g. between a rotating shaft and a gyratory mass mounted thereon
    • F16F15/131—Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system using elastic members or friction-damping members, e.g. between a rotating shaft and a gyratory mass mounted thereon the rotating system comprising two or more gyratory masses
    • F16F15/13142—Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system using elastic members or friction-damping members, e.g. between a rotating shaft and a gyratory mass mounted thereon the rotating system comprising two or more gyratory masses characterised by the method of assembly, production or treatment
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D1/00—Couplings for rigidly connecting two coaxial shafts or other movable machine elements
    • F16D1/10—Quick-acting couplings in which the parts are connected by simply bringing them together axially
    • F16D2001/103—Quick-acting couplings in which the parts are connected by simply bringing them together axially the torque is transmitted via splined connections

Definitions

  • the invention relates to a Verspannan Aunt for a drive train of a motor vehicle, with the aid of a plug connection between a transmission-side subunit, for example a double clutch, with a motor-side subunit, such as a dual mass flywheel, can be biased in the circumferential direction backlash to avoid noise during load changes.
  • a transmission-side subunit for example a double clutch
  • a motor-side subunit such as a dual mass flywheel
  • a bracing arrangement is known from WO 2007/000151 A2, in which a dual mass flywheel is non-rotatably but axially displaceably connected to a double clutch via an interlocking toothing, wherein an output flange of the dual mass flywheel is connected via a tooth-shaped profiling to a corresponding counter profiling of an input flange of the double clutch ,
  • the output flange of the dual mass flywheel is coupled via a bow spring with a Verspannblech having a protruding U-shaped mounting tab which can engage around a tooth of the tooth profiling of the output flange in the circumferential direction over its open end.
  • the bracing arrangement has a flange, in particular an output flange of the torsional vibration damper or input flange of the clutch unit, wherein the flange has a profiling for transmitting a torque in the circumferential direction of a counter-profiling.
  • a spring member fixed to the flange via a first end is provided for providing a biasing force in the circumferential direction from the flange to the mating profile and connected to a second end of the spring member
  • the bracing plate is supported substantially at the radial height of the profiling of the flange in the circumferential direction via an only axially extending fastening tab on the opposite profile.
  • the axial positioning of the bracing plate by means of a guided in a corresponding arc groove of the flange spacer bolt, via which the bracing plate is connected to the flange in the circumferential direction relatively rotatable but captive. occurrence Tende axial forces can thereby large area between the flange and the
  • the fastening strap is designed as a substantially two-dimensional body with a sheet metal thickness corresponding to the clamping plate.
  • the fastening tab is designed as a radially projecting tooth of a spline.
  • Torsional rigidity in particular in the order of 10 to 60 Newton meters per degree of angle are.
  • individual components forming the profiling and / or the counter profiling are formed from individual parts braced in opposite directions in the circumferential direction, such as, in particular, partial serrations (eg in WO 2012/031582 A1 : Profiling of the flange and fastening strap on the clamping plate). These components are held counter to the clamping force acting on them in a circumferentially rotated by an angular amount to each other by means of at least one holding element, so that a substantially force-free assembly of the axial connector forming profiling and counter-profiling is possible.
  • the holding element When assembling or after joining the profiling and counter profiling, the holding element can be brought into a position in which the tension of the individual parts is released and an at least partial circumferential clamping of the plug connection is effected.
  • the individual parts form one in width (in Starting direction) variable profiling or counter profiling, which are then braced without play in the space in which they engage respectively.
  • the present invention has the object, at least partially overcome the known from the prior art disadvantages and in particular to show a bracing in which the holding element can be arranged in a particularly simple and space-saving manner. Furthermore, the retaining element should be arranged so that the tension of the assembled connector can be solved again and thus disassembly of the connector is facilitated.
  • the invention relates to a bracing arrangement for a drive train of a motor vehicle, comprising an axial plug connection between a motor-side first subunit and a transmission-side second subunit, wherein the connector is clamped in a circumferential direction.
  • the connector is formed by a profiling on the first subunit and a counter profiling on the second subunit, wherein at least one subunit at least one
  • Clamping plate and a flange comprises, which together form the profiling or the counter profiling, wherein the flange member is an output flange of a torsional vibration damper or an input flange of a coupling device.
  • the bracing plate and the flange Prior to the formation of the connector, the bracing plate and the flange are clamped in the circumferential direction in opposite directions to each other and can be fixed against the biasing force acting on them in a circumferentially rotated by an angular amount to each other first position by means of at least one holding element, so that one in width formed (in the circumferential direction) changed profiling or counter-profiling and a substantially force-free assembly of the axial connector forming profiling and Counter profiling along an axial direction is possible, wherein the retaining element, during or after assembly and by the formation of the connector, at least partially displaceable from a first position to a second position in which the tension of Verspannblech and flange solved and thus at least one partial,
  • the holding element as a separate component (that is not materially connected or integrally connected to the flange) executed.
  • This has the advantage that the retaining element can be made independently of the flange and the Verspannblech and thus in particular consists of a different material and has different thicknesses.
  • the flange element (and in particular also the
  • Clamping plate made of a hardened steel material, which allows only a slight degree of elastic deformation.
  • the retaining element is but in particular made of a spring steel, ie z. B. a spring plate, which is elastically deformable to a considerable extent.
  • the displacement of the retaining element in the second position takes place substantially in a radial direction.
  • a movement in the axial direction (that is, along an axis of rotation of the bracing arrangement) is thus unnecessary.
  • the space in the axial direction in such Clamping devices is very limited, a nearly exclusive Verfornnung in the radial direction is particularly advantageous.
  • this feature (displacement in the radial direction) itself is also an invention and therefore can be tracked independently of the feature of mounting the retaining element as a separate component on the flange element.
  • the displacement takes place in the second position by an elastic deformation of the holding element.
  • the retaining element can spring back into the first position, when the Verspannblech and the flange are rotated to solve the tension of the connector in the circumferential direction in opposite directions to each other.
  • the retaining element can thus cooperate again with a stop on the Verspannblech (when the holding element is attached to the flange) or on the flange (when the holding element is attached to the Verspannblech) and flange and Verspannblech against the force acting on them in a clamping force in the circumferential direction by an angular amount fix each other in a twisted first position.
  • the connector can be released force-free again.
  • the retaining element fastened to the bracing plate or flange element acts with a stop on the other component of the flange element and
  • the holding element for releasing the connection of stop and holding element in the displacement in the second position, in the region of the stop in a radial direction movable.
  • the bracing arrangement comprises a plurality of retaining elements, in particular exactly two, which are arranged along the diligentsnchtung at equal intervals on the flange or the Verspannblech.
  • the holding element comprises an elastically deformable portion which extends into an intermediate space of the profiling or counter profiling of a subunit, this section being displaced by the counter profiling or profiling of the other subunit during assembly of the connector substantially in a radial direction.
  • the holding element fastened to the flange element extends, starting from the flange element, in the axial direction and in the radial direction via the bracing plate arranged on the flange element, into an intermediate space of the profiling or counter profiling arranged on the flange element.
  • the retaining element can be arranged and fastened on a side of the bracing arrangement facing the drive unit or the transmission on the flange element or the bracing sheet.
  • a motor vehicle with a drive unit and a transmission wherein a tensioning arrangement according to the invention is arranged between the drive unit and the transmission.
  • FIGS. show particularly preferred embodiments, to which the invention is not limited.
  • the figures and in particular the illustrated proportions are only schematic.
  • Like reference numerals designate like objects. Show it:
  • Fig. 1 a motor-side subunit with a flange and a
  • FIG. 2 shows a transmission-side subunit with a counter profiling, in a perspective view
  • FIG. 3 shows a holding element in a perspective view
  • Fig. 4 a detail of Fig. 1;
  • FIG. 5 shows a plug connection of the subunits in a position before assembly, in a perspective view
  • Fig. 6 a detail of Fig. 5;
  • FIG. 7 shows a plug connection of the subunits in an arrangement during assembly, in a perspective view
  • Fig. 8 a detail of Fig. 7;
  • Fig. 9 a plug connection of the subunits in a position after assembly, in a perspective view.
  • the flange 9 is here an output flange 10 of a torsional vibration damper.
  • the Verspannblech 8 and the flange 9 are arranged braced in the circumferential direction 5 in opposite directions to each other and against the tension acting on them in one in the circumferential direction 5 by an angular amount 1 1 (see Fig. 9) to each other a common axis of rotation 26, twisted first position 12 is fixed by means of two holding elements 13, so that in the width 14 (in the circumferential direction 5) changed profiling 6 is formed.
  • variable in width 14 profiling 6 is here, as described in WO 2012/031582 A1, between the arranged on Verspannblech 8 mounting tabs 29 and the profiling 6 on the flange 9 is formed.
  • the holding element 13 are arranged along the circumferential direction 5 at the same distance 20 on the flange element 9. The holding elements 13 are attached as separate components on the flange 9.
  • FIG. 2 shows a transmission-side second subunit 4 with a counter profiling 7, in a perspective view.
  • FIG. 3 shows a holding element 13 in a perspective view and FIG. 4 shows a detail from FIG. 1.
  • the holding element 13 has openings 28 for fastening means with which the holding element 13 can be fastened as a separate component on the flange element 9.
  • the holding element 13 comprises an elastically deformable portion 21, which extends into a gap 22 of the profiling 6 of the first subunit 3, said portion 21 by the counter profiling 7 of the other subunit 4 during assembly of the connector 2 (exclusively) in a radial direction 18th is displaced.
  • the holding element 13 extends, starting from the flange element 9, in the axial direction 15 and in the radial direction 18 via the clamping plate 8 arranged on the flange element 8, into an intermediate space 22 of the profiling 6 arranged on the flange element 9.
  • the holding element 13 cooperates with a stop 19 on the clamping plate 8, so that the holding element 13 fixes the flange element 9 and the clamping plate 8 in the first position 16 in the first position 12 against the clamping force acting in the circumferential direction 5.
  • Fig. 5 shows a motor vehicle 23 with a connector 2 of the sub-units 3, 4 in a first position 12 prior to assembly of the sub-units 3, 4, in a perspective view.
  • the motor-side first subunit 3 with a flange 9 and a Verspannblech 8 and a profiling 6 is connected to transmit torque to a drive unit 24.
  • the transmission-side second subunit 4 with a counter-profiling 7 is connected with a transmission 25 to transmit torque.
  • the two holding elements 13 are arranged on a side facing the gear 25 of the Verspannan angel 1 to the flange 9 and fixed.
  • FIG. 6 shows a detail from FIG. 5.
  • Profiling 6 and counter-profiling 7 are aligned with one another in such a way that a substantially force-free joining of the plug connection 2 along the axial direction 15 (along the axis of rotation 26) is possible.
  • Fig. 7 shows a connector 2 of the sub-units 3, 4 in an assembly during assembly, in a perspective view. 8 shows a detail from FIG. 7.
  • the bracing plate 8 and the flange element 9 are still braced in opposite directions relative to one another in the circumferential direction 5 and counter to the tensioning force acting on them in a circumferential direction 5 by an angular amount 11 (FIG. see Fig. 9) to each other, about a common axis of rotation 26, twisted first position 12 fixed by means of the holding elements 13, so that in the width 14 (in the circumferential direction 5) changed profiling 6 (with the fastening tabs 29) is formed.
  • a substantially force-free assembly of the connector 2 along the axial direction 15 (along the axis of rotation 26) is possible.
  • the retaining element 13 is displaced after the joining of the subunits 3, 4 and by the formation of the connector 2 from a first layer 16 into a second layer 17 and thereby elastically deformed.
  • Fig. 9 shows a connector 2 of the sub-units 3, 4 in a second position 27 after assembly, in a perspective view.
  • the tension of Verspannblech 8 and flange 9 is released and so at least partial, circumferential clamping of the connector 2 allows (second position 27).
  • Verspannblech 8 and flange 9 are arranged clamped in the circumferential direction 5 in opposite directions to each other and against the tension acting on them in an in the circumferential direction 5 by an angle to each other 1 1, about a common axis of rotation 26, twisted first position 12 fixed by means of two retaining elements 13. So one is in the Width 14 (in actuallysnchtung 5) changed profiling 6 formed.
  • the variable in width 14 profiling 6 is formed between the mounting plate 29 arranged on the Verspannblech 8 and the profiling 6 on the flange 9.
  • the clamping plate 8 and flange element 9 By releasing the tensioning of the clamping plate 8 and the flange element 9, the clamping plate 8 and flange element 9 move relative to one another along the circumferential direction 5, so that an at least partial circumferential clamping of the plug connection 2 is formed, here between fastening straps 29, profiling 6 and counter-profiling 7 Clamping plate 8 and flange element 9 are now in a second position 27 to each other.
  • the holding element 13 from the present here second layer 17 spring back into the first layer 16 when the Verspannblech 8 and the flange 9 to solve the tension of the connector 2 in the handheldsnchtung 5 in opposite directions to each other (against the tension) are rotated ,
  • the holding member 13 can thus again cooperate with the stop 19 on the Verspannblech 8 and flange 9 and Verspannblech 8 against the tension acting on them in a in the designedsnchtung 5 by an angle 1 1 1 mutually rotated first position 12 fix.
  • the connector 2 (after canceling the tension and fix Verspannblech 8 and flange 9 in the first position 12) can be released without force again.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Verspannanordnung für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, aufweisend eine axiale Steckverbindung zwischen einer motorseitigen ersten Untereinheit und einer getriebeseitigen zweiten Untereinheit; wobei die Steckverbindung durch eine Profilierung an der ersten Untereinheit und eine Gegenprofilierung an der zweiten Untereinheit gebildet ist, wobei zumindest eine Untereinheit mindestens ein Verspannblech und ein Flanschelement umfasst, die zusammen die Profilierung oder die Gegenprofil ierung bilden, wobei das Flanschelement ein Ausgangsflansch eines Drehschwingungsdämpfers oder ein Eingangsflansch einer Kupplungsvorrichtung ist, wobei vor Bildung der Steckverbindung das Verspannblech und das Flanschelement in der Umfangsrichtung in entgegengesetzte Richtungen zueinander verspannt anordenbar sind und entgegen der auf sie einwirkenden Verspannkraft in einer in der Umfangsrichtung um einen Winkelbetrag zueinander verdrehten ersten Position mittels zumindest eines Halteelementes fixierbar sind, wobei das Halteelement, während oder nach dem Zusammenfügen und durch die Bildung der Steckverbindung, zumindest teilweise aus einer ersten Lage in eine zweite Lage verdrängbar ist, in der die Verspannung von Verspannblech und Flanschelement gelöst und so eine zumindest partielle, umfangsmäßige Verspannung der Steckverbindung erfolgt, wobei das mindestens eine Halteelement als separates Bauteil am Flanschelement befestigt ist.

Description

Verspannanordnung für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs
Die Erfindung betrifft eine Verspannanordnung für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, mit dessen Hilfe eine Steckverbindung zwischen einer getriebeseitigen Untereinheit, beispielsweise eine Doppelkupplung, mit einer motorseitigen Untereinheit, beispielsweise ein Zweimassenschwungrad, in Umfangsrichtung spielfrei vorgespannt werden kann, um Geräuschentwicklungen bei Lastwechseln zu vermeiden.
Aus der WO 2007/000151 A2 ist eine Verspannanordnung bekannt, bei der ein Zweimassenschwungrad über eine Steckverzahnung mit einer Doppelkupplung drehfest aber axial verschiebbar verbunden ist, wobei ein Ausgangsflansch des Zweimassenschwungrads über eine zahnförmige Profilierung mit einer korrespondierenden Ge- genprofilierung eines Eingangsflanschs der Doppelkupplung verbunden ist. Um Geräuschentwicklungen bei Lastwechseln zu vermeiden ist der Ausgangsflansch des Zweimassenschwungrads über eine Bogenfeder mit einem Verspannblech gekoppelt, das eine abstehende U-förmige Befestigungslasche aufweist, die über ihr offenes Ende einen Zahn der Zahnprofilierung des Ausgangsflansch in Umfangsrichtung umgreifen kann.
Aus der WO 2012/031582 A1 ist eine weitere Verspannanordnung für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs bekannt. Die Verspannanordnung weist einen Flansch auf, insbesondere einen Ausgangsflansch des Drehschwingungsdämpfers oder Eingangsflansch des Kupplungsaggregats, wobei der Flansch eine Profilierung zur Übertragung eines Drehmoments in Umfangsrichtung an eine Gegenprofilierung aufweist. Zusätzlich ist ein, über ein erstes Ende mit dem Flansch befestigtes Federelement, zur Bereitstellung einer Vorspannkraft in Umfangsrichtung von dem Flansch auf das Gegenprofil, und ein mit einem zweiten Ende des Federelements verbundenes
Verspannblech vorgesehen. Dabei stützt sich das Verspannblech im Wesentlichen auf radialer Höhe der Profilierung des Flansches in Umfangsrichtung über eine nur axial verlaufende Befestigungslasche an dem Gegenprofil ab. Hier erfolgt die axiale Positionierung des Verspannblechs mit Hilfe eines in einer korrespondierenden Bogennut des Flansches geführten Abstandsbolzens, über den das Verspannblech mit dem Flansch in Umfangsrichtung relativ verdrehbar aber verliersicher verbunden ist. Auftre- tende Axialkräfte können dadurch großflächig zwischen dem Flansch und dem
Verspannblech abgetragen werden. Die Befestigungslasche ist als im Wesentlichen zweidimensionaler Körper mit einer, dem Verspannblech entsprechenden Blechdicke ausgebildet. Hier ist die Befestigungslasche als radial abstehender Zahn einer Steckverzahnung ausgebildet. Die WO 2012/031582 A1 wird hiermit vollumfänglich in Bezug genommen.
Auch in der WO 2007/000131 wird eine Antriebsverbindung über zwei Untereinheiten beschrieben. Hier erfolgt die Verspannung zwischen der Profilierung und Gegenprofilierung ebenfalls in Umfangsrichtung. Dadurch kann ein praktisch spielfreier Eingriff gewährleistet werden. Aufgrund der zwischen den beiden Bauteilen vorhandenen Verspannung kann auch eine gewisse drehelastische Verbindung zwischen der Profilierung und Gegenprofilierung realisiert werden. Die Verdrehsteifigkeit dieser elastischen Verspannung ist abhängig von der Kraft, die durch zumindest einen, die beiden Bauteile verspannenden Energiespeicher, wie zum Beispiel eine Schraubendruckfeder, aufgebracht wird.
Allgemein kann die zwischen der Profilierung und Gegenprofilierung erzeugte
Verdrehsteifigkeit insbesondere in der Größenordnung zwischen 10 und 60 Newtonmeter pro Winkelgrad liegen.
Um die Montage der Profilierung und der Gegenprofilierung zu erleichtern, sind einzelne der die Profilierung und/oder die Gegenprofilierung bildenden Bauteile aus in Umfangsrichtung in entgegengesetzte Richtungen zueinander verspannten Einzelteilen, wie insbesondere Teilverzahnungen, gebildet (z. B. in der WO 2012/031582 A1 : Profilierung des Flansches und Befestigungslasche am Verspannblech). Diese Bauteile werden entgegen der auf sie einwirkenden Verspannkraft in einer in Umfangsrichtung um einen Winkelbetrag zueinander verdrehten Position mittels zumindest eines Halteelementes gehalten, so dass ein im Wesentlichen kraftfreies Zusammenfügen der die axiale Steckverbindung bildenden Profilierung und Gegenprofilierung ermöglicht ist. Beim Zusammenfügen oder nach dem Zusammenfügen der Profilierung und Gegenprofilierung ist das Halteelement in eine Lage bringbar, in der die Verspannung der Einzelteile gelöst und eine zumindest partielle, umfangsmäßige Verspannung der Steckverbindung bewirkt wird. Die Einzelteile bilden dabei eine in der Breite (in Um- fangsrichtung) veränderbare Profilierung bzw. Gegenprofilierung, die dann in dem Zwischenraum, in den sie jeweils eingreifen, spielfrei verspannt sind.
Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, die aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile zumindest teilweise zu überwinden und insbesondere eine Verspannanordnung aufzuzeigen, bei der das Haltelement in besonders einfacher und platzsparender Weise anordenbar ist. Weiterhin soll das Halteelement so angeordnet werden, dass die Verspannung der montierten Steckverbindung wieder gelöst werden kann und so eine Demontage der Steckverbindung erleichtert wird.
Die Aufgabe wird durch die Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche. Die in den Patentansprüchen einzeln aufgeführten Merkmale sind in 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 betrifft eine Verspannanordnung für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, aufweisend eine axiale Steckverbindung zwischen einer motorseitigen ersten Untereinheit und einer getriebeseitigen zweiten Untereinheit, wobei die Steckverbindung in einer Umfangsrichtung verspannbar ist. Die Steckverbindung ist durch eine Profilierung an der ersten Untereinheit und eine Gegenprofilierung an der zweiten Untereinheit gebildet, wobei zumindest eine Untereinheit mindestens ein
Verspannblech und ein Flanschelement umfasst, die zusammen die Profilierung oder die Gegenprofilierung bilden, wobei das Flanschelement ein Ausgangsflansch eines Drehschwingungsdämpfers oder ein Eingangsflansch einer Kupplungsvorrichtung ist. Vor Bildung der Steckverbindung sind das Verspannblech und das Flanschelement in der Umfangsrichtung in entgegengesetzte Richtungen zueinander verspannt anordenbar und entgegen der auf sie einwirkenden Verspannkraft in einer in der Umfangsrichtung um einen Winkelbetrag zueinander verdrehten ersten Position mittels zumindest eines Halteelementes fixierbar, so dass eine in der Breite (in Umfangsrichtung) veränderte Profilierung oder Gegenprofilierung gebildet und ein im Wesentlichen kraftfreies Zusammenfügen der die axiale Steckverbindung bildenden Profilierung und Gegenprofilierung entlang einer axialen Richtung möglich ist, wobei das Halteelement, während oder nach dem Zusammenfügen und durch die Bildung der Steckverbindung, zumindest teilweise aus einer ersten Lage in eine zweite Lage verdrängbar ist, in der die Verspannung von Verspannblech und Flanschelement gelöst und so eine zumindest partielle, umfangsmäßige Verspannung der Steckverbindung erfolgt (zweite Position), wobei das mindestens eine Halteelement als separates Bauteil am Flanschelement oder am Verspannblech befestigt ist und/ oder die Verdrängung des Halteelements in die zweite Lage im Wesentlichen in einer radialen Richtung erfolgt.
Es wird insbesondere auf die Verspannanordnung gemäß WO 2012/031582 A1 verwiesen. Dieses Dokument wird hiermit vollumfänglich in Bezug genommen. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird eine andere Arretiereinrichtung vorgeschlagen, die nicht wie in der WO 2012/031582 A1 vorgeschlagen durch einen Start der Antriebseinheit ausgelöst wird sondern weggesteuert durch eine Verdrängung während der Bildung der Steckverbindung.
Hier wird das Haltelement als separates Bauteil (also nicht stoffschlüssig oder einstückig mit dem Flanschelement verbunden) ausgeführt. Das hat den Vorteil, dass das Halteelement unabhängig vom Flanschelement und vom Verspannblech hergestellt werden kann und damit insbesondere aus einem anderen Werkstoff besteht und abweichende Materialstärken aufweist.
Üblicherweise besteht das Flanschelement (und insbesondere auch das
Verspannblech) aus einem einsatzgehärteten Stahlwerkstoff, der nur in geringem Maß eine elastische Verformung zulässt. Das Halteelement ist aber insbesondere aus einem Federstahl hergestellt, also z. B. ein Federblech, das in erheblichem Maße elastisch verformbar ist.
Insbesondere erfolgt die Verdrängung des Halteelements in die zweite Lage im Wesentlichen in einer radialen Richtung. Dies bedeutet, dass das Halteelement im Wesentlichen nur in der radialen Richtung bewegt wird. Eine Bewegung in der axialen Richtung (also entlang einer Drehachse der Verspannanordnung) ist damit nicht erforderlich. Da insbesondere der Bauraum in der axialen Richtung bei derartigen Verspanneinrichtungen sehr begrenzt ist, ist eine nahezu ausschließliche Verfornnung in der radialen Richtung besonders vorteilhaft.
Es wird darauf hingewiesen, dass dieses Merkmal (Verdrängung in der radialen Richtung) selbst auch eine Erfindung darstellt und daher unabhängig von dem Merkmal der Befestigung des Halteelements als separates Bauteil am Flanschelement verfolgt werden kann.
Insbesondere erfolgt die Verdrängung in die zweite Lage durch eine elastische Verformung des Halteelements.
Insbesondere kann das Halteelement so zurück in die erste Lage federn, wenn das Verspannblech und das Flanschelement zur Lösung der Verspannung der Steckverbindung in der Umfangsrichtung in entgegengesetzte Richtungen zueinander verdreht werden. Das Halteelement kann so erneut mit einem Anschlag am Verspannblech (wenn das Halteelement am Flanschelement befestigt ist) oder am Flanschelement (wenn das Halteelement am Verspannblech befestigt ist) zusammenwirken und Flanschelement und Verspannblech entgegen der auf sie einwirkenden Verspannkraft in einer in der Umfangsrichtung um einen Winkelbetrag zueinander verdrehten ersten Position fixieren. Damit kann insbesondere im Reparatur- oder Wartungsfall die Steckverbindung kraftfrei wieder gelöst werden.
Insbesondere wirkt das am Verspannblech oder Flanschelement befestigte Halteelement mit einem Anschlag am anderen Bauteil von Flanschelement und
Verspannblech zusammen, so dass das Halteelement in der ersten Lage das
Flanschelement und das Verspannblech gegen die in der Umfangsrichtung wirkende Verspannkraft in der ersten Position fixiert.
Bevorzugt ist das Halteelement, zum Lösen der Verbindung von Anschlag und Halteelement bei der Verdrängung in die zweite Lage, im Bereich des Anschlags in einer radialen Richtung bewegbar. Insbesondere umfasst die Verspannanordnung eine Mehrzahl von Halteelementen, insbesondere genau zwei, die entlang der Umfangsnchtung in gleichen Abständen am Flanschelement oder am Verspannblech angeordnet sind.
Insbesondere umfasst das Halteelement einen elastisch verformbaren Abschnitt, der sich in einen Zwischenraum der Profilierung oder Gegenprofilierung der einen Untereinheit erstreckt, wobei dieser Abschnitt durch die Gegenprofilierung oder Profilierung der anderen Untereinheit beim Zusammenfügen der Steckverbindung im Wesentlichen in einer radialen Richtung verdrängt wird.
Insbesondere erstreckt sich das am Flanschelement befestigte Haltelement, ausgehend von dem Flanschelement, in der axialen Richtung und in der radialen Richtung über das, an dem Flanschelement angeordneten Verspannblech, bis hinein in einen Zwischenraum der am Flanschelement angeordneten Profilierung oder Gegenprofilierung.
Insbesondere kann das Halteelement an einer der Antriebseinheit oder dem Getriebe zugewandten Seite der Verspannanordnung an dem Flanschelement oder dem Verspannblech angeordnet und befestigt sein.
Weiter wird ein Kraftfahrzeug mit einer Antriebseinheit und einem Getriebe vorgeschlagen, wobei zwischen Antriebseinheit und Getriebe eine erfindungsgemäße Verspannanordnung angeordnet ist.
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. Gleiche Bezugszeichen bezeichnen gleiche Gegenstände. Es zeigen:
Fig. 1 : eine motorseitige Untereinheit mit einem Flanschelement und einem
Verspannblech sowie einer Profilierung, in perspektivischer Ansicht; Fig. 2: eine getriebeseitige Untereinheit mit einer Gegenprofilierung, in perspektivischer Ansicht;
Fig. 3: ein Halteelement in perspektivischer Ansicht;
Fig. 4: ein Detail aus Fig. 1 ;
Fig. 5: eine Steckverbindung der Untereinheiten in einer Position vor der Montage, in perspektivischer Ansicht;
Fig. 6: ein Detail aus Fig. 5;
Fig. 7: eine Steckverbindung der Untereinheiten in einer Anordnung während der Montage, in perspektivischer Ansicht;
Fig. 8: ein Detail aus Fig. 7; und
Fig. 9: eine Steckverbindung der Untereinheiten in einer Position nach der Montage, in perspektivischer Ansicht.
Fig. 1 zeigt eine motorseitige erste Untereinheit 3 mit einem Flanschelement 9 und einem Verspannblech 8 sowie einer Profilierung 6, in perspektivischer Ansicht. Das Flanschelement 9 ist hier ein Ausgangsflansch 10 eines Drehschwingungsdämpfers. Vor Bildung der Steckverbindung 2 sind das Verspannblech 8 und das Flanschelement 9 in der Umfangsrichtung 5 in entgegengesetzte Richtungen zueinander verspannt angeordnet und entgegen der auf sie einwirkenden Verspannkraft in einer in der Umfangsrichtung 5 um einen Winkelbetrag 1 1 (siehe Fig. 9) zueinander, um eine gemeinsame Drehachse 26, verdrehten ersten Position 12 mittels zweier Halteelemente 13 fixiert, so dass eine in der Breite 14 (in Umfangsrichtung 5) veränderte Profilierung 6 gebildet ist. Die in der Breite 14 veränderbare Profilierung 6 wird hier, wie in der WO 2012/031582 A1 beschrieben, zwischen den am Verspannblech 8 angeordneten Befestigungslaschen 29 und der Profilierung 6 am Flanschelement 9 gebildet. Die Halteelement 13 sind entlang der Umfangsrichtung 5 in gleichem Abstand 20 am Flanschelement 9 angeordnet. Die Halteelemente 13 sind als separate Bauteile am Flanschelement 9 befestigt.
Fig. 2 zeigt eine getriebeseitige zweite Untereinheit 4 mit einer Gegenprofilierung 7, in perspektivischer Ansicht.
Fig. 3 zeigt ein Halteelement 13 in perspektivischer Ansicht und Fig. 4 ein Detail aus Fig. 1 . Das Halteelement 13 weist Öffnungen 28 für Befestigungsmittel auf, mit denen das Halteelement 13 als separates Bauteil am Flanschelement 9 befestigt werden kann. Das Halteelement 13 umfasst einen elastisch verformbaren Abschnitt 21 , der sich in einen Zwischenraum 22 der Profilierung 6 der ersten Untereinheit 3 erstreckt, wobei dieser Abschnitt 21 durch die Gegenprofilierung 7 der anderen Untereinheit 4 beim Zusammenfügen der Steckverbindung 2 (ausschließlich) in einer radialen Richtung 18 verdrängt wird.
Das Haltelement 13 erstreckt sich, ausgehend von dem Flanschelement 9, in der axialen Richtung 15 und in der radialen Richtung 18 über das, an dem Flanschelement 8 angeordnete Verspannblech 8, bis hinein in einen Zwischenraum 22 der am Flanschelement 9 angeordneten Profilierung 6.
Das Halteelement 13 wirkt mit einem Anschlag 19 am Verspannblech 8 zusammen, so dass das Halteelement 13 in der ersten Lage 16 das Flanschelement 9 und das Verspannblech 8 gegen die in der Umfangsrichtung 5 wirkende Verspannkraft in der ersten Position 12 fixiert.
Fig. 5 zeigt ein Kraftfahrzeug 23 mit einer Steckverbindung 2 der Untereinheiten 3, 4 in einer ersten Position 12 vor der Montage der Untereinheiten 3, 4, in perspektivischer Ansicht. Die motorseitige erste Untereinheit 3 mit einem Flanschelement 9 und einem Verspannblech 8 sowie einer Profilierung 6 ist drehmomentübertragend mit einer Antriebseinheit 24 verbunden. Die getriebeseitige zweite Untereinheit 4 mit einer Gegenprofilierung 7 ist drehmomentübertragend mit einem Getriebe 25 verbunden. Die zwei Halteelemente 13 sind an einer dem Getriebe 25 zugewandten Seite der Verspannanordnung 1 an dem Flanschelement 9 angeordnet und befestigt. Fig. 6 zeigt ein Detail aus Fig. 5. Hier werden Profilierung 6 und Gegenprofilierung 7 so zueinander ausgerichtet, dass ein, im Wesentlichen kraftfreies Zusammenfügen der Steckverbindung 2 entlang der axialen Richtung 15 (entlang der Drehachse 26) möglich ist.
Fig. 7 zeigt eine Steckverbindung 2 der Untereinheiten 3, 4 in einer Anordnung während der Montage, in perspektivischer Ansicht. Fig. 8 zeigt ein Detail aus Fig. 7. Hier sind das Verspannblech 8 und das Flanschelement 9 noch in der Umfangsrichtung 5 in entgegengesetzte Richtungen zueinander verspannt angeordnet und entgegen der auf sie einwirkenden Verspannkraft in einer in der Umfangsrichtung 5 um einen Winkelbetrag 1 1 (siehe Fig. 9) zueinander, um eine gemeinsame Drehachse 26, verdrehten ersten Position 12 mittels der Halteelemente 13 fixiert, so dass eine in der Breite 14 (in Umfangsrichtung 5) veränderte Profilierung 6 (mit den Befestigungslaschen 29) gebildet ist. Ein im Wesentlichen kraftfreies Zusammenfügen der Steckverbindung 2 entlang der axialen Richtung 15 (entlang der Drehachse 26) ist so möglich.
Hier wird das Halteelement 13 nach dem Zusammenfügen der Untereinheiten 3, 4 und durch die Bildung der Steckverbindung 2 aus einer ersten Lage 16 in eine zweite Lage 17 verdrängt und dabei elastisch verformt. Dabei ist das Halteelement 13, zum Lösen der Verbindung von Anschlag 19 und Halteelement 13 bei der Verdrängung in die zweite Lage 17, im Bereich des Anschlags 19 in der radialen Richtung 18 bewegbar.
Fig. 9 zeigt eine Steckverbindung 2 der Untereinheiten 3, 4 in einer zweiten Position 27 nach der Montage, in perspektivischer Ansicht. Beim Lösen der Verbindung von Anschlag 19 und Halteelement 13 wird die Verspannung von Verspannblech 8 und Flanschelement 9 gelöst und so eine zumindest partielle, umfangsmäßige Verspannung der Steckverbindung 2 ermöglicht (zweite Position 27).
Vor Bildung der Steckverbindung 2 sind Verspannblech 8 und Flanschelement 9 in der Umfangsrichtung 5 in entgegengesetzte Richtungen zueinander verspannt angeordnet und entgegen der auf sie einwirkenden Verspannkraft in einer in der Umfangsrichtung 5 um einen Winkelbetrag 1 1 zueinander, um eine gemeinsame Drehachse 26, verdrehten ersten Position 12 mittels zweier Halteelemente 13 fixiert. So ist eine in der Breite 14 (in Umfangsnchtung 5) veränderte Profilierung 6 gebildet. Die in der Breite 14 veränderbare Profilierung 6 wird zwischen den am Verspannblech 8 angeordneten Befestigungslaschen 29 und der Profilierung 6 am Flanschelement 9 gebildet. Durch das Lösen der Verspannung von Verspannblech 8 und Flanschelement 9 bewegen sich Verspannblech 8 und Flanschelement 9 zueinander entlang der Umfangsnchtung 5, so dass eine zumindest partielle, umfangsmäßige Verspannung der Steckverbindung 2 gebildet ist, hier zwischen Befestigungslaschen 29, Profilierung 6 und Gegen- profilierung 7. Verspannblech 8 und Flanschelement 9 befinden sich nun in einer zweite Position 27 zueinander.
Insbesondere kann das Halteelement 13 aus der hier vorliegenden zweiten Lage 17 zurück in die erste Lage 16 federn, wenn das Verspannblech 8 und das Flanschelement 9 zur Lösung der Verspannung der Steckverbindung 2 in der Umfangsnchtung 5 in entgegengesetzte Richtungen zueinander (gegen die Verspannung) verdreht werden. Das Halteelement 13 kann so erneut mit dem Anschlag 19 am Verspannblech 8 zusammenwirken und Flanschelement 9 und Verspannblech 8 entgegen der auf sie einwirkenden Verspannkraft in einer in der Umfangsnchtung 5 um einen Winkelbetrag 1 1 zueinander verdrehten ersten Position 12 fixieren. Damit kann insbesondere im Reparatur- oder Wartungsfall die Steckverbindung 2 (nach Aufheben der Verspannung und fixieren von Verspannblech 8 und Flanschelement 9 in der ersten Position 12) kraftfrei wieder gelöst werden.
Bezuqszeichenliste
Verspannanordnung
Steckverbindung
erste Untereinheit
zweite Untereinheit
Umfangsrichtung
Profilierung
Gegenprofilierung
Verspannblech
Flanschelement
Ausgangsflansch
Winkelbetrag
erste Position
Halteelement
Breite
axiale Richtung
erste Lage
zweite Lage
radiale Richtung
Anschlag
Abstand
Abschnitt
Zwischenraum
Kraftfahrzeug
Antriebseinheit
Getriebe
Drehachse
Zweite Position
Öffnung
Befestigungslasche
Bewegung

Claims

Patentansprüche
1 . Verspannanordnung (1 ) für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs (23), aufweisend eine axiale Steckverbindung (2) zwischen einer motorseitigen ersten Untereinheit (3) und einer getriebeseitigen zweiten Untereinheit (4), wobei die Steckverbindung (2) in einer Umfangs chtung (5) verspannbar ist; wobei die Steckverbindung (2) durch eine Profilierung (6) an der ersten Untereinheit (3) und eine Gegenprofilierung (7) an der zweiten Untereinheit (4) gebildet ist, wobei zumindest eine Untereinheit (3, 4) mindestens ein Verspannblech (8) und ein Flanschelement (9) umfasst, die zusammen die Profilierung (6) oder die Gegenprofilierung (7) bilden, wobei das Flanschelement (9) ein Ausgangsflansch (10) eines Drehschwingungsdämpfers oder ein Eingangsflansch einer Kupplungsvorrichtung ist, wobei vor Bildung der Steckverbindung (2) das Verspannblech (8) und das Flanschelement (9) in der Umfangsrichtung (5) in entgegengesetzte Richtungen zueinander verspannt anordenbar sind und entgegen der auf sie einwirkenden Verspannkraft in einer in der Umfangsrichtung (5) um einen Winkelbetrag (1 1 ) zueinander verdrehten ersten Position (12) mittels zumindest eines Halteelementes (13) fixierbar sind, so dass eine in der Breite (14) veränderte Profilierung (6) oder Gegenprofilierung (7) gebildet und ein im Wesentlichen kraftfreies Zusammenfügen der die axiale Steckverbindung (2) bildenden Profilierung (6) und Gegenprofilierung (7) entlang einer axialen Richtung (15) möglich ist, wobei das Halteelement (13), während oder nach dem Zusammenfügen und durch die Bildung der Steckverbindung (2), zumindest teilweise aus einer ersten Lage (16) in eine zweite Lage (17) verdrängbar ist, in der die Verspannung von Verspannblech (8) und Flanschelement (9) gelöst und so eine zumindest partielle, umfangsmäßige Verspannung der Steckverbindung (2) erfolgt, wobei das mindestens eine Halteelement (13) als separates Bauteil am Flanschelement (9) oder am Verspannblech (8) befestigt ist.
2. Verspannanordnung (1 ) nach Anspruch 1 , wobei die Verdrängung des Halteelements (13) in die zweite Lage (17) im Wesentlichen in einer radialen Richtung (18) erfolgt.
3. Verspannanordnung (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Verdrängung in die zweite Lage (17) durch eine elastische Verformung des Halteelements (13) erfolgt.
4. Verspannanordnung (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das am Verspannblech (8) oder Flanschelement (9) befestigte Halteelement (13) mit einem Anschlag (19) am anderen Bauteil von Flanschelement (9) und Verspannblech (8) zusammenwirkt, so dass das Halteelement (13) in der ersten Lage (16) Flanschelement (9) und Verspannblech (8) gegen die in der Um- fangsrichtung (5) wirkende Verspannkraft in der ersten Position (12) fixiert.
5. Verspannanordnung (1 ) nach Anspruch 4, wobei das Halteelement (13), zum Lösen der Verbindung von Anschlag (19) und Halteelement (13) bei der Verdrängung in die zweite Lage (17), im Bereich des Anschlags (19) in einer radialen Richtung (18) bewegbar ist.
6. Verspannanordnung (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Verspannanordnung (1 ) eine Mehrzahl von Halteelementen (13) umfasst, die entlang der Umfangsrichtung (5) in gleichen Abständen (20) angeordnet sind.
7. Verspannanordnung (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Halteelement (13) einen elastisch verformbaren Abschnitt (21 ) umfasst, der sich in einen Zwischenraum (22) der Profilierung (6) oder Gegenprofil ierung (7) der einen Untereinheit (3, 4) erstreckt, wobei dieser Abschnitt (21 ) durch die Gegenprofilierung (7) oder Profilierung (6) der anderen Untereinheit (4, 3) beim Zusammenfügen der Steckverbindung (2) im Wesentlichen in einer radialen Richtung (18) verdrängt wird.
8. Verspannanordnung (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei sich das am Flanschelement (9) befestigte Halteelement (13), ausgehend von dem Flanschelement (9), in der axialen Richtung (15) und in der radialen Richtung (18) über das, an dem Flanschelement (9) angeordnete Verspannblech (8) und bis hinein in einen Zwischenraum (22) der am Flanschelement (9) angeordneten Profilierung (6) oder Gegenprofilierung (7) erstreckt.
9. Kraftfahrzeug (23) mit einer Antriebseinheit (24) und einem Getriebe (25), wobei zwischen Antriebseinheit (24) und Getriebe (25) eine Verspannanordnung (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche angeordnet ist.
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