专利名称：传力元件及制造传力元件和将其安装在机器元件上的方法
技术领域：
本发明涉及一种传力元件，其包括一螺钉、一盘形的转动元件和一套筒，所述套筒在端面一方面具有一个轴向伸出的环形突出部，该环形突出部由所述转动元件在外周侧贴紧地包围；其中，所述转动元件和所述套筒分别具有一个沿径向方向延伸的接触法兰，它们在所述传力元件按规定使用期间在轴向预紧作用下贴紧地和抗旋转地(“抗旋转”是指二者不能相对旋转)相接触；其中，所述转动元件和所述套筒形成一个可预组装的单元，并且该单元通过所述螺钉被固定于一个在所述传力元件按规定使用期间旋转的机器元件上。
背景技术：
这样的传力元件由DE 10 2007 042 835 Al是已知的。环形突出部沿圆周方向具有一种多边形形状并且是设置在转动元件的一个完全一致地构造的中心通口内。通过形状锁合而实现环形突出部与转动元件之间的传力。具有多边形外周的环形突出部的制造以及转动元件中多边形通口的制造从加工技术角度来看是相当麻烦的，因此是昂贵的。在环形突出部的轴向自由端上，它具有一沿径向方向向外伸出的卷边，从而呈夹子状地包围转动元件的内周。在环形突出部上冲压出该卷边，以实现转动元件的轴向固定；这个冲压的卷边对于沿圆周方向的传力并无帮助。螺钉(利用它将上述传力元件固定在一机器元件上，例如固定在内燃机的曲轴上)是设置在套筒的一个中心空隙内并且在径向外周侧由环形突出部和转动元件有径向间距地包围。在该现有技术中，所述螺钉并不用来支持转动元件与环形突出部的连接；它只是将预组装的传力元件固定在机器元件上。上述传力元件的安装是这样实现的，S卩，在第一方法步骤中，将转动元件压装到环形突出部上。两元件的连接设计为压配合(过盈配合)。这是必要的，以便尽可能避免两元件相对彼此沿圆周方向的任何间隙。在传力元件按规定使用期间，沿圆周方向的间隙会变得越来越大，直到连接被振击破坏，而不再能用。在第二方法步骤中，在将转动元件压装到环形突出部上以后，将环形突出部的一个轴向凸出于转动元件的端面的边缘冲压成卷边， 从而由此制得一个可预组装的单元。通过转动元件往环形突出部上的压装，并通过环形突出部外周和转动元件内周的多边形形状，以及通过卷边的冲压，传力元件继第二方法步骤以后便准备停当；转动元件和环形突出部被相互位置固定/抗旋转地配置。在第三方法步骤中，将预组装的单元通过螺钉固定在机器元件上，例如固定在内燃机的曲轴上。
发明内容
本发明的目的在于，进一步发展上述型式的传力元件，使其可以简单而经济地制造，并且在很长的使用寿命期间仍能具备同样好的使用特性。按照本发明，上述目的通过一种按照权利要求1的传力元件和一种按照权利要求 9的方法得以实现。至于传力元件的有利设计，则参见回引权利要求1的各从属权利要求。为实现上述目的而规定所述环形突出部具有一外周面，该外周面由所述转动元件的一内周面贴紧地包围，所述接触法兰在所述传力元件按规定使用期间通过所述螺钉沿轴向相互压紧，并且接触法兰是通过所述螺钉力锁合地和抗旋转地沿轴向相互压紧的，在传力元件安装于机器元件上时只是借助于所述接触法兰实现沿圆周方向的传力。所述外周面和内周面优选是完全一致地构造的，进一步优选分别构造为圆形。在此方面，优点是可以特别简单和经济地制造这样的传力元件。对此决定性的是，借以使转动元件和环形突出部相互支承的各周面分别构造为圆形的，并且螺钉是力锁合的构件，通过它，使转动元件和环形突出部的沿径向方向延伸的接触法兰抗旋转地轴向相互压紧。按照本发明，在传力元件按规定使用期间并非通过形状锁合、而是通过力锁合方式来实现转动元件与套筒之间的抗旋转式连接。套筒和环形突出部可以基本上呈U形构造并且利用径向凸筋呈夹子状地围箍转动元件的内周，其中，沿轴向面向机器元件的径向凸筋是由套筒的接触法兰构成的。围箍转动元件内周的所述径向凸筋用来保证转动元件在环形突出部上的轴向固定，并因此得到了一种防丢失(即防止脱落遗失)的运输单元。在传力元件按规定使用期间，当传力元件固定在机器元件上时，通过螺钉实现转动元件在套筒上的轴向压紧，借此可以传递转矩。优选由金属材料构成所述套筒。由这样的材料可以简单而经济地制造出环形突出部。环形突出部的沿轴向远离机器元件的径向凸筋可以由一无切削成形的卷边(台肩)构成。金属材料的冲压可以简单而经济地实施。通过成形为卷边的环形突出部构成了一个用以容纳转动元件的侧凹部。径向凸筋构成了一种运输和防丢失保险机构，该保险机构在轴向方向上束缚所述单元，以及实现用于拆卸的轴向传力。卷边在传力元件按规定使用期间对于套筒与转动元件之间沿圆周方向的传力只是起到不重要的协助作用。卷边的任务是，在运输过程中或在其保存期间将转动元件和套筒防丢失地束缚在一起。此外，转动元件和套筒的冲压处理还具有在运输过程中防止扭转的目的。这对于下述情况是重要的，在该情况下，转动元件必须沿圆周方向以特定的方式配置于套筒，例如，若套筒具有一凹槽以便能被固定在机器元件上，以及转动元件具有一用于内燃机活塞的上死点的标记。转动元件优选是通过过渡配合设置在环形突出部上。这样的过渡配合可以简单地制得。不同于例如由现有技术所知的压配合(过盈配合)，可以用较小的力来拼接装配转动元件和环形突出部；对该过渡配合提出的唯一要求是，转动元件和环形突出部在传力元件安装于机器元件上之前便已相互同心地配置，以避免在传力元件按规定使用期间出现不平衡。转动元件可以是由一皮带盘(皮带轮)构成。该皮带盘例如是汽车中一个带传动的构件，用以通过曲轴驱动某些辅助机组。机器元件可以是由内燃机的曲轴构成，在其上可固定传力元件。本发明还涉及一种方法，用于制造传力元件，如上所述，并用于将该传力元件安装在机器元件上。按照本发明，规定在第一方法步骤中，将转动元件套装到套筒的环形突出部上； 在第二方法步骤中，为了实现转动元件在环形突出部上的轴向固定，将环形突出部的凸出于转动元件的端面的边缘冲压成卷边，并由此制得可预组装的单元；以及，在第三方法步骤中，将在第二方法步骤中制得的单元通过螺钉固定在机器元件上，在使转动元件和套筒的接触法兰相互轴向压紧的情况下达到转动元件和套筒的一种抗旋转的连接。只有当在第二方法步骤中制得的预组装单元借助于螺钉被固定在机器元件上时， 才在第三方法步骤期间实现转动元件与套筒之间的抗旋转式连接。在预组装单元借助于螺钉在机器元件上固定的过程中，转动元件和套筒的接触法兰沿轴向方向力锁合地相互被压紧，从而，转动元件和套筒接着便相互抗旋转地设置，尽管转动元件和环形突出部的周面 (两元件通过该周面相互支承)均是构造为圆形的。
以下借助图1和2更详细地说明本发明传力元件的一个实施例。各示意图中示出图1按照本发明的传力元件的部分剖切的视图；图2图1中在转动元件和环形突出部的连接区域内的放大的局部视图。
具体实施例方式在图1中示出了传力元件在其按规定使用期间的一个实施例。盘形转动元件2 在这里所示的实施例中是构成为扭振缓冲器，其中，盆形的支承体19由皮带导辙部件20有径向间距地包围，并且，在通过该间距所构成的间隙21中设置有一由橡胶弹性材料制成的弹簧体22。传力元件通过螺钉1被固定在一机器元件9上，该机器元件在这里所示的实施例中是由内燃机的曲轴构成。套筒3的环形突出部4由转动元件2在外周侧贴紧地包围，其中，环形突出部4具有一圆形的外周面10，而转动元件2具有一圆形的内周面11，在此，外周面10和内周面11 贴紧地相接触。此外，转动元件2和套筒3还分别具有一个沿径向方向延伸的接触法兰6、7，转动元件2和套筒3在接触法兰上沿轴向方向相互得到支承。通过螺钉1，沿轴向方向17相互压紧转动元件2和套筒3的接触法兰6、7，从而产生转动元件2相对于套筒3的一种抗旋转的连接。沿圆周方向12的传力只是通过力锁合实现；在按照本发明的传力元件中，并不存在用于沿圆周方向传力的形状锁合连接。在这里所示的实施例中，转动元件2和套筒3都分别是由金属材料制成的。图2示出了图1中局部部分Y的放大图。在传力元件按规定使用期间的径向凸筋 15是以实线示出，该径向凸筋由无切削成形的卷边16所构成，虚线示出的是紧接第一方法步骤之后环形突出部4的在端面凸出于转动元件的边缘的外形轮廓。为了制造传力元件以及为了将该传力元件安装在机器元件9上，在第一方法步骤中，首先将转动元件2套装到环形突出部4上。为了制得可预组装的单元8(在该单元中， 转动元件2和套筒3是防丢失地相连接的)，在第二方法步骤中，将环形突出部4的轴向凸出于转动元件2的端面的边缘(虚线图示)冲压成径向凸筋15/卷边16(实线图示)。由此便使转动元件2和套筒3防丢失地相互连接。如图2所示，冲压的卷边16基本上呈U形地围箍转动元件2的内周13。内周13在沿轴向远离机器元件9的那侧具有一侧凹部23， 在其中安置径向凸筋15。径向凸筋15(相对于径向平面18而言的，螺钉1的支承面也处于该径向平面中)在轴向向机器元件9的方向回卷。通过使径向凸筋15反扣侧凹部23，构成了一种运输和防丢失保险机构，该保险机构在轴向方向17上束缚所述单元8。
在第三方法步骤中，将预组装的单元8通过螺钉1固定在机器元件9，其中，在拧紧螺钉1的过程期间同时使得转动元件2和套筒的接触法兰6、7沿轴向相互压紧，从而在转动元件2与套筒3之间达到一种抗旋转的连接。
权利要求
1.传力元件，包括一螺钉(1)、一盘形的转动元件(2)和一套筒(3)，所述套筒在端面一方面具有一个轴向伸出的环形突出部(4)，该环形突出部由所述转动元件(2)在外周侧贴紧地包围；其中，所述转动元件(2)和所述套筒(3)分别具有一个沿径向方向(5)延伸的接触法兰(6、7)，它们在所述传力元件按规定使用期间在轴向预紧作用下贴紧地和抗旋转地相接触；其中，所述转动元件(2)和所述套筒(3)形成一个可预组装的单元(8)，并且该单元(8)通过所述螺钉(1)被固定于一个在所述传力元件按规定使用期间旋转的机器元件(9)上；其特征在于，所述环形突出部(4)具有一外周面(10)，该外周面由所述转动元件(2)的一内周面(11)贴紧地包围，所述接触法兰(6、7)在所述传力元件按规定使用期间通过所述螺钉(1)沿轴向相互压紧，并且所述接触法兰是通过所述螺钉(1)力锁合地和抗旋转地沿轴向相互压紧的，在传力元件安装于机器元件(9)上时只是借助于所述接触法兰 (6,7)实现沿圆周方向(12)的传力。
2.按照权利要求1所述的传力元件，其特征在于，所述套筒(3)和所述环形突出部(4) 基本上呈U形构造并且利用径向凸筋(14、15)呈夹子状地围箍所述转动元件(2)的内周 (13)，其中，沿轴向面向所述机器元件(9)的径向凸筋(14)是由所述套筒(3)的接触法兰 (7)构成的。
3.按照权利要求1或2之一项所述的传力元件，其特征在于，所述套筒(3)由金属材料制成。
4.按照权利要求2或3之一项所述的传力元件，其特征在于，所述环形突出部(4)的沿轴向远离所述机器元件(9)的径向凸筋(15)是由一无切削成形的卷边(16)构成的。
5.按照权利要求4所述的传力元件，其特征在于，所述径向凸筋(15)只构成一运输和防丢失保险机构，该保险机构在轴向方向(17)上束缚所述单元(8)。
6.按照权利要求1至5之一项所述的传力元件，其特征在于，所述转动元件(2)通过过渡配合设置在所述环形突出部(4)上。
7.按照权利要求1至6之一项所述的传力元件，其特征在于，所述转动元件(2)由一皮带盘构成。
8.按照权利要求1至7之一项所述的传力元件，其特征在于，所述机器元件(9)由内燃机的曲轴构成。
9.用于制造按照权利要求1至8之一项所述的传力元件和将该传力元件安装在机器元件(9)上的方法，其特征在于，在第一方法步骤中，将转动元件(2)套装到套筒(3)的环形突出部(4)上；在第二方法步骤中，为了实现转动元件(2)在环形突出部(4)上的轴向固定，将环形突出部(4)的凸出于转动元件(2)的端面的边缘冲压成卷边(16)，并由此制得可预组装的单元(8)；以及，在第三方法步骤中，将在第二方法步骤中制得的单元(8)通过螺钉(1)固定在机器元件(9)上，在使转动元件(2)和套筒(3)的接触法兰(6、7)相互轴向压紧的情况下达到转动元件(2)和套筒(3)的一种抗旋转的连接。
全文摘要
本发明涉及传力元件及制造传力元件和将其安装在机器元件上的方法。该传力元件包括螺钉(1)、盘形转动元件(2)和套筒(3)，套筒具有轴向伸出的环形突出部(4)，它由转动元件在外周侧贴紧包围；转动元件和套筒分别具有沿径向方向(5)延伸的接触法兰(6、7)，它们在轴向预紧作用下贴紧和抗旋转地相接触；转动元件和套筒形成一预组装的单元，该单元通过螺钉被固定于旋转的机器元件上。环形突出部具有外周面，其由转动元件的内周面贴紧包围，接触法兰在传力元件按规定使用期间通过螺钉沿轴向相互压紧，并且接触法兰是通过螺钉力锁合地和抗旋转地沿轴向相互压紧的，在传力元件安装于机器元件上时只是借助于接触法兰实现沿圆周方向的传力。
文档编号F16D1/104GK102235431SQ20111009842
公开日2011年11月9日 申请日期2011年4月20日 优先权日2010年4月20日
发明者A·维克, C·克雷默, E·科赫, S·格雷贝尔 申请人:卡尔·弗罗伊登伯格公司