CN103423373A - 具有圆周上的启动器齿结构的飞轮 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种飞轮，用于在具有内燃机的机动车的驱动系中使用，具有圆周上的启动器齿结构，本发明提出，所述启动器齿结构的轴向终端部在所述飞轮的至少一侧上具有倒圆的轮廓。

Description

具有圆周上的启动器齿结构的飞轮

技术领域

本发明涉及一种用于在具有内燃机的机动车的驱动系中使用的飞轮，其中，所述飞轮具有圆周上的启动器齿结构。本发明还涉及一种用于在具有内燃机的机动车的驱动系中使用的摩擦离合器，其中，所述摩擦离合器具有飞轮。最后，本发明还涉及一种飞轮的应用，用于通过启动器来启动机动车驱动系中的内燃机。

背景技术

这种飞轮目前按照标准由铸件制造并且通过单独地齿圈补充完整，所述齿圈的圆周上的齿结构经铣削而成。铸件飞轮原则上由铸件毛坯构成，由所述铸件毛坯制造成品件。铸件毛坯必须被切削加工（车削、铣削）。因此导致大量加工步骤并且与此相关的耗费以及相应的机器产能和成本。此外，所述齿圈单独地制造。所述齿圈在可以被装配之前，必须在热装到基本部件上时被加热。在此也导致相应的耗费。

DE 10 2008 057 649 A1公开了一种所述类似的飞轮。该飞轮包括作为盘件成形的基本部件、轴向邻近该基本部件延伸的其他部件（初级部件、次级部件）和无相对转动地固定在盘件上的齿圈，飞轮的圆周上的启动器齿结构构造在所述齿圈上。启动器的启动器小齿轮的齿结构可接合到所述齿结构中并且驱动所述飞轮以使内燃机起动。在所述文献中，所述飞轮被描述为单质量飞轮或双质量飞轮。

发明内容

本发明的任务在于提供一些措施，所述措施允许在飞轮、特别是在摩擦离合器的飞轮的情况下简化启动器小齿轮的接合。

根据本发明，所述任务通过权利要求1、9和10的特征解决。在从属权利要求中给出本发明的优选构型，所述从属权利要求可分别单个地或组合地表达本发明的观点。

在本发明的飞轮中提出，启动器齿结构的轴向终端部在所述飞轮的至少一侧上具有倒圆的轮廓。也就是说，启动器齿结构在此在其轴向终端轮廓方面无棱边。在此特别是仅仅出现下述倒圆部，所述倒圆部的半径大于或等于所述启动器齿结构的齿的齿宽的二十分之一。启动器齿结构在此构造在飞轮的相应构件的外圆周区域中。其在下面也称为齿圈区域。

原则上，具有倒圆的轮廓的启动器齿结构例如可借助于用于在飞轮的环形构件的外圆周上形成齿圈的传统方法建立/成形，也就是例如通过铣削或类似的切削加工方法。但是根据本发明的一个优选实施方式提出，所述启动器齿结构构造为通过冷轧制造的启动器齿结构。与切削加工方法相反的是，冷轧是成型方法。冷轧的齿结构具有比铣削的齿结构精度高的同轴度。

这种冷轧在此优选借助于滚轧工具在相应构件的外圆周上进行。在通过冷轧建立齿结构之前，这种构件在至少一侧上在对于启动器齿结构设置的外圆周的轴向终端部上已经具有相应的倒圆轮廓。由于通过冷轧接着建立启动器齿结构，避免了裂纹和飞边（或其他尖锐棱边）的形成。此外，冷轧工艺还允许在由其他材料构成的构件上并且以其他形状构造启动器齿结构。

得到下面的优点：飞轮成本低、能够以尽可能少的部件和耗费制造并且不再需要切削式再加工。通过一侧上（该侧以后应为接合侧，启动器小齿轮从该侧接合）的倒圆轮廓，避免了飞边的出现，所述飞边否则必须被以机械方式再加工。

根据本发明的一个优选构型提出，飞轮通过轮状的基本部件构成或至少共同构成，所述基本部件直接在其外圆周上具有所述启动器齿结构。所述基本部件特别是盘部件，也就是基本上盘形的部件，其要么不具有中心穿口（或无中央孔）要么具有一个穿口（或孔），该穿口的直径比包围该穿口的边缘的高度小得多。换言之，该盘部件不是单独的、为了形成飞轮应固定在/已固定在承载该齿圈的其他构件上的启动器齿圈。

所述基本部件特别是由钢制成的基本部件（钢-基本部件）。在这种基本部件或盘部件的情况下，启动器齿结构优选构造为借助于冷轧制造的启动器齿结构。如果飞轮具有一个另外的（结构）部件或复数个另外的（结构）部件，则它们当然也可以由钢制成。

有利地提出，所述飞轮此外具有一个另外的部件，所述另外的部件轴向地防丢地保持在所述基本部件上。所述另外的部件特别是借助于敛缝防丢地保持在所述轮状的基本部件上。所述另外的部件特别是具有自己的功能。通过防丢地进行保持，该多件式飞轮可以良好装配在驱动系中。在该装配时，所述另外的部件优选固定在所述轮状基本部件上。由此，所述另外的部件被设置用于优选在装配飞轮时固定在所述轮状的基本部件上。

根据本发明的另一优选构型，所述另外的部件的朝外指向的侧形成用于摩擦离合器、特别是可固定在所述飞轮上的摩擦离合器的离合器盘的摩擦面。所述另外的构件的所述功能或所述功能中的至少一个是形成摩擦面。

根据本发明的另一优选构型，所述基本部件具有用于与所述摩擦离合器螺接的螺接结构，其中，所述另外的部件被穿口透穿，螺接装置的螺纹销穿过所述穿口地作用，并且所述另外的部件在所述基本部件与摩擦离合器螺接的情况下夹紧地固定在基本部件与摩擦离合器之间。

特别是提出，所述启动器齿结构在轴向终端部的区域中构造有助滑斜面。该助滑斜面用于让启动器小齿轮更好地接合。

根据本发明的一个优选的实施方式，所述启动器齿结构的轴向终端部相对于所述飞轮的承载所述齿结构的齿圈区域的轴向齿面轴向向内偏移。由此，启动器小齿轮稍晚些时候才接合。

根据本发明的另一优选的实施方式，所述启动器齿结构的齿的相应的齿面在圆周方向上凸球状构成。这种球状的齿面在借助于冷轧制造齿结构时自动出现。于是，相应的反齿面负球状地构成。在驱动系中结合具有启动器小齿轮的启动器使用该飞轮时需注意的是，启动器小齿轮通过所述球状齿面上的力锁合驱动所述飞轮。相应的旋转方向通过驱动系中的内燃机的旋转方向预给定。

有利地提出，所述飞轮构造为双质量飞轮。

本发明的摩擦离合器具有上述的飞轮。所述飞轮优选包括所述具有圆周上的启动器齿结构的轮状基本部件和所述另外的部件，后者形成用于摩擦离合器的离合器盘的摩擦面。所述摩擦离合器在机动车驱动系中通常连接在内燃机（内燃发动机）的曲轴与变速器输入轴之间。飞轮在此处于曲轴侧上。离合器的其他部件（反压板、离合器盘、离合器压板和分离装置）连接在变速器输入轴的方向上。

在按照本发明使用上述飞轮用于通过启动器来启动机动车驱动系中的内燃机时提出，所述启动器的启动器小齿轮能够接合到或已被接合到所述飞轮的下述侧上，在所述侧上，所述飞轮的启动器齿结构的轴向终端部具有倒圆的轮廓。

所使用的飞轮的启动器齿结构在此特别是通过冷轧制造的启动器齿结构。在这种通过冷轧制造的启动器齿结构的情况下，齿的相应齿面在圆周方向上球状地构成。于是，相应的反齿面负球状地构成。在结合具有启动器小齿轮的启动器使用该飞轮时需注意的是，启动器小齿轮通过所述球状齿面上的力锁合驱动所述飞轮。

附图说明

下面参照附图借助于优选实施例示例性阐述本发明，其中，下面描述的特征不仅单个地而且组合地表达本发明的观点。在附图中：

图1示出轮状的基本部件，具有根据本发明的第一优选实施例的飞轮的启动器齿结构；

图2示出将基本部件和另外的部件接合成飞轮；

图3示出图2中的基本部件和另外的部件的剖视图；和

图4示出基本部件并且详细示出基本部件的启动器齿结构的齿的俯视图。

具体实施方式

图1示出飞轮12的轮状基本部件10，其具有圆周上的启动器齿结构14。所述基本部件10直接在其外圆周上具有所述启动器齿结构14。这种飞轮12在具有内燃机的机动车的驱动系（未示出）中使用。所述基本部件10类似于汽车轮辋，也就是类似于车轮的无汽车轮胎的剩余部分。其具有环形的外区域16、法兰环形式的内区域18和轮辐状的中间区域20，所述中间区域将所述内区域与所述外区域连接起来。所述轮辐状的中间区域20面状地构成，其中，在这些中间区域20之间分别保留无材料的空隙或穿口。所述内区域18具有用于装配飞轮12的孔22。所述外区域16在所述基本部件10的一侧24上具有在圆周上分布的孔，所述孔具有内螺纹，所述内螺纹作为用于与驱动系中的其他部件、特别是摩擦离合器螺接的螺接结构26。此外，所述外区域16具有启动器齿结构14并且因此也被称为齿圈区域。

由于外圆周上的齿结构14，所述基本部件10具有圆柱齿轮的形状。所述轮状的基本部件10一件式地构成。换句话说，所述基本部件10的所有上面提到的区域（外区域或齿圈区域、内区域和中间区域）16、18、20都一件式地相互连接。所示的基本部件10是由钢制成的基本部件10。外圆周上的启动器齿结构14构造为借助于冷轧制造的启动器齿结构。

现在，在图1的右侧以穿过飞轮12的轴线30的剖视图示出启动器齿结构14的轴向终端部28。在此，所示的剖视图恰好穿过所述启动器齿结构14的齿32（而不是穿过齿隙）。虚线表示该细节图来自于整个基本部件10的哪个区域。所述启动器齿结构14的轴向终端部28在所述基本部件10的侧24上（该侧如以后在图2和3中示出的那样也是飞轮12的侧24）具有倒圆的轮廓34。所述倒圆的轮廓34在相应的轴向终端部28的区域中形成助滑斜面36（“引导斜面”）。此外，所述启动器齿结构14的所述轴向终端部28相对于所述外区域16（齿圈区域）的轴向侧壁轴向地向内错位，由此得到一个回缩部38。这三个措施（倒圆的轮廓、引导斜面、回缩部）中的每一个都简化了与飞轮12相互作用的启动器的启动器小齿轮（未示出）的接合（或啮合），所述启动器用于使交通工具驱动系中的内燃机（内燃发动机）起动/启动。

通过在基本部件10的情况下以后构成启动器齿结构14的区域的轴向终端部上的在构建启动器齿结构14之前就已经存在的倒圆轮廓34，避免了裂纹和飞边（或其他尖锐棱边）的形成。这种飞边使得启动器小齿轮从该侧的接合明显变难。

已经提到，启动器齿结构14构造为通过冷轧制造的启动器齿结构。冷轧的齿结构具有比铣削的齿结构精度高的同轴度。这种冷轧优选借助于滚轧工具在基本部件10的外圆周上进行。

图2在左侧除了基本部件10之外还示出飞轮12的一个另外的部件40。该另外的部件40基本上环形地构成，更确切地说构造为环形的板材件。其在外部区域中具有复数个穿口42（更确切地说贯通的孔），所述穿口在布置方面相应于基本部件10中的螺接结构26的布置。在环形状的内部区域中，所述另外的部件在一侧44上具有平坦的面46。该面46可用作用于摩擦离合器、特别是可固定在/已固定在飞轮12上的摩擦离合器的离合器盘的摩擦面48。在该应用中，其形成相对于摩擦离合器的压紧板（未示出）的反压元件。在环形状的内圆周上，所述另外的部件具有多个（在此三个）背离所述侧44指向的接片50。所述另外的部件40也由钢制成。

在图2的右侧，所述另外的部件40借助于每个接片50的自由端54上的各一个钩鼻52钩住所述基本部件10的相应一个棱边56（在图3中示出）。在所述的实例中，所述鼻52通敛缝部58得到其最终的保持形状和保持位置。所述另外的部件40通过所述敛缝部58防丢地保持在基本部件10上。因此，该附图示出了完整的飞轮12。基本部件10（如所述的那样）具有用于与摩擦离合器螺接的螺接机构26，其中，所述另外的部件40被复数个穿口42透穿，螺接装置（作为螺接配合结构）的离合器侧的螺纹销穿过所述穿口地作用。由此，在基本部件10与摩擦离合器螺接的情况下，所述另外的部件40夹紧地、无相对转动地固定在基本部件10与摩擦离合器之间。

图3以剖视图示出基本部件10和保持在其上的、所述另外的部件40。可明显看出所述敛缝部58，利用所述敛缝部将所述另外的部件40保持在基本部件10上。所述接片50（图3中仅仅示出一个接片）配合到基本部件10中并且所述鼻52负责这些部件10、40之间的力锁合和形状锁合的连接，如对于敛缝（英语为：Press-fit stem）典型的那样。在敛缝过程中导致塑性变形。所述接片的自由端54的变形以如下方式进行，即，棱边56和鼻52不可松脱地相互楔紧。图3中可看出的其他细节已经在前面的附图中可看出，因此在这里不再描述。通过所述敛缝引起所述两个部件10、40的彼此相对定向。

最后，图4在左侧示出从前面的附图中已知的基本部件10。在右侧以示意性细节图示出所述基本部件10（或飞轮12）的启动器齿结构14的齿32的俯视图。视向为径向地在轴向30的方向上朝着启动器齿结构14的齿32。

平行于所述轴线30延伸的齿面60、62在此在其纵向延伸中不是直线或平坦的，而是具有凸度。每个齿32的一个齿面60球状地（或者鼓凸地或凸出地）构成，对置的另一齿面62负球状地（或者凹陷地或凹下地）构成。在通过冷轧制造的启动器齿结构14的情况下，总是确保所述齿面60之一的球状构造。

现在，在将飞轮12用于通过启动器启动机动车驱动系中的内燃机的情况下需注意的是，启动器小齿轮的齿在一个旋转方向上与启动器齿结构14的齿32啮合，其中，通过启动器齿结构14的齿32的球状的齿面60进行力传递。

得到下面的重要观点：

为了能够在不使用附加部件例如铆钉甚至螺钉的情况下将飞轮12的两个单个的部件10、40（具有冷轧齿结构14的基本部件10和另外的具有用于离合器盘的摩擦面48的部件40）对中地相互连接，这两个部件10、40设有敛缝部58或其他形状锁合的连接，它们直接在装配中接合上。

在此，无切削的变型方案又是优选的，因为可省去附加的用于铆钉的钻孔，也可省去用于作为固定可能性的螺钉的螺纹切削。通过凸块、特别是三个相互错开120°的凸块或者替代地通过压入到基本部件10中的配合销或以类似形式进行事前的定心。这具有制造和装配技术方面的优点，这些优点又对于整个系统的成本具有正影响。

所述齿结构14在其功能、在制造时产生的齿面线中的凸度形状方面被适当选择，使得其对于以后的功能可在有利的意义上结合启动器小齿轮使用。齿面60的正凸度和一起空运行的齿面62的与此相关的负凸度允许在起动内燃机时良好地进行力矩传递。

参考标号表

10 基本部件

12 飞轮

14 启动器齿结构

16 外区域

18 内区域

20 中间区域

22 孔

24 侧

26 螺接结构

28 轴向终端部

30 轴线

32 齿

34 倒圆的轮廓

36 助滑斜面

38 回缩部

40 另外的部件

42 穿口

44 侧

46 平坦的面

48 摩擦面

50 接片

52 鼻

54 自由端

56 棱边

58 敛缝部

60 齿面

62 齿面

Claims (10)

1.一种飞轮（12），用于在具有内燃机的机动车的驱动系中使用，具有圆周上的启动器齿结构（14），其特征在于，所述启动器齿结构（14）的轴向终端部（28）在所述飞轮（12）的至少一侧（24）上具有倒圆的轮廓（34）。

2.根据权利要求1所述的飞轮，其特征在于，所述启动器齿结构（14）构造为通过冷轧制造的启动器齿结构。

3.根据权利要求1或2所述的飞轮，其特征在于轮状的、构成或至少共同构成所述飞轮（12）的基本部件（10），特别是钢-基本部件，所述基本部件直接在其外圆周上具有所述启动器齿结构（14）。

4.根据权利要求3所述的飞轮，其特征在于所述飞轮（12）的一个另外的部件（40），所述另外的部件轴向地防丢地保持在所述基本部件（10）上、特别是借助于敛缝防丢地保持在所述基本部件（10）上。

5.根据权利要求4所述的飞轮，其特征在于，所述另外的部件（40）的朝外指向的侧形成用于摩擦离合器、特别是可固定在所述飞轮（12）上的摩擦离合器的离合器盘的摩擦面（48）。

6.根据权利要求5所述的飞轮，其特征在于，所述基本部件（10）具有用于与所述摩擦离合器螺接的螺接结构（26），其中，所述另外的部件（40）被穿口（42）透穿，螺接装置的螺纹销穿过所述穿口，并且所述另外的部件（40）在所述基本部件（10）与摩擦离合器螺接的情况下夹紧地固定在基本部件（10）与摩擦离合器之间。

7.根据权利要求1至6中的任一项所述的飞轮（12），其特征在于，所述启动器齿结构（14）的轴向终端部（28）相对于所述飞轮（12）的承载所述齿结构的齿圈区域的轴向齿面轴向向内偏移。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的飞轮，其特征在于，在圆周方向上，所述启动器齿结构（14）的齿（32）的相应的齿面（60）凸球状构成。

9.一种摩擦离合器，用于在具有内燃机的机动车的驱动系中使用，其中，所述摩擦离合器具有根据权利要求1至8中任一项所述的飞轮（12）。

10.根据权利要求1至8中的任一项所述的飞轮（12）的应用，用于通过启动器来启动机动车驱动系中的内燃机，其中，所述启动器的启动器小齿轮能够接合到或已被接合到所述飞轮（12）的下述侧（24）上，在所述侧上，所述飞轮（12）的启动器齿结构（14）的轴向终端部（28）具有倒圆的轮廓（34）。

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