DE10125692A1 - Auxiliary device, especially generator for internal combustion engine, has freewheel acting between planetary bearer and part fixed to chassis to decouple pulley decelerations from drive shaft - Google Patents

Auxiliary device, especially generator for internal combustion engine, has freewheel acting between planetary bearer and part fixed to chassis to decouple pulley decelerations from drive shaft

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Abstract

The device has a drive shaft (2), a coaxial belt pulley (3) for driving the shaft and a speed increasing device between the drive shaft and pulley. A hollow wheel (8) joined to rotate with the pulley meshes with planetary wheels (9) that mesh with a sun wheel (11) rotating with the drive shaft, so that a freewheel (12,15) acting between a planetary bearer (10) and a part fixed to the chassis decouples pulley decelerations from the drive shaft.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Nebenaggregat, insbesondere Lichtma­ schine einer Verbrennungskraftmaschine.The present invention relates to an auxiliary unit, in particular Lichtma machine of an internal combustion engine.

Aus IT 12 68 187 A beispielsweise ist eine Lichtmaschine bekannt geworden, die für den Einsatz im Aggregatetrieb einer Verbrennungskraftmaschine vorge­ sehen ist. Die Lichtmaschine weist eine Antriebswelle und eine Riemenscheibe zum Antreiben der Antriebswelle auf. Zwischen der Antriebswelle und der Rie­ menscheibe ist ein Hochtrieb angeordnet. So ist gewährleistet, dass selbst bei niedrigen Drehzahlen der Verbrennungskraftmaschine - beispielsweise Leer­ laufbetrieb - mittels des Hochtriebes eine Übersetzung ins Schnelle gewährlei­ stet ist. Die Lichtmaschine kann also auch bei Leerlaufdrehzahl ausreichend Leistung bereitstellen.For example, an alternator has become known from IT 12 68 187 A, which are featured for use in the unit drive of an internal combustion engine see is. The alternator has a drive shaft and a pulley to drive the drive shaft. Between the drive shaft and the belt a high drive is arranged. This ensures that even at low engine speeds - for example empty running operation - by means of the high drive ensure a fast translation is steady. The alternator can therefore also operate at idle speed Provide performance.

Die gefeuerten Kolbenmaschinen erzeugen aufgrund ihres Arbeitsprozeßes Drehschwingungen, die über die Kurbelwelle in den Riementrieb eingeleitet werden. In der Fase der Verzögerung einer Drehschwingung bzw. Drehun­ gleichförmigkeit kann es zu einem Durchrutschen des Riemens auf der Rie­ menscheibe kommen; denn die drehträge Antriebswelle der Lichtmaschine hat das Bestreben konstant weiterzudrehen, während die Riemenscheibe infolge der Verzögerung der Drehungleichförmigkeit abgebremst wird. Außerdem be­ wirken diese schnellen Verzögerungen unerwünschten Verschleiß im Hoch­ trieb, bei dem üblicherweise verzahnte Räder miteinander kämmen, so dass ein unerwünschter Verschleiß an den Zahnflanken auftreten kann. Aufgrund der Drehungleichförmigkeit und des erforderlichen Drehflankenspiels der mit­ einander kämmenden Räder kann es zu unerwünschten Klappergeräuschen kommen, wenn die Zähne gegeneinander schlagen.The fired piston engines produce due to their working process Torsional vibrations that are introduced into the belt drive via the crankshaft become. In the phase of deceleration of a torsional vibration or rotation Uniformity can cause the belt to slip on the belt come disk come; because the rotationally inert drive shaft of the alternator has the desire to keep rotating while the pulley is consequent the deceleration of the rotational irregularity is braked. In addition be these rapid delays cause unwanted wear in high  drive, in which usually toothed wheels mesh with each other, so that undesired wear on the tooth flanks can occur. by virtue of the rotational nonuniformity and the required backlash with intermeshing wheels can cause undesirable rattling noises come when the teeth hit each other.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, einerseits den Riemenschlupf zu verhindern bzw. stark zu reduzieren und andererseits unerwünschten Ver­ schleiß im Hochtrieb zu reduzieren.The object of the present invention is therefore on the one hand the belt slip to prevent or greatly reduce and on the other hand undesirable Ver to reduce wear in the high drive.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass ein drehfest mit der Riemenscheibe verbundenes Hohlrad mit Planetenrädern kämmt, die mit einem drehfest mit der Antriebswelle verbundenen Sonnenrad kämmen, wobei ein zwischen einem Planetenträger und einem gestellfesten Teil wirksam angeord­ neter Freilauf Verzögerungen der Riemenscheibe von der Antriebswelle ab­ koppelt. In der Fase der Verzögerung der Drehungleichförmigkeit bremsen die Riemenscheibe, der Planetenträger und die daran aufgenommenen Planeten­ räder ab, wobei der Planetenträger gegenüber dem gestellfesten Teil kurzzeitig eine Relativdrehung durchführt. Die Antriebsverbindung zwischen Riemen­ scheibe und Antriebswelle ist in dieser Fase unterbrochen, so dass die dreh­ träge Antriebswelle nahezu ungebremst weiter rotieren kann. Auch der Ver­ schleiß an Zahnflanken miteinander kämmender Verzahnungen ist deutlich reduziert, da wegen der fehlenden Verzögerung der Antriebswelle keine resul­ tierenden Verzögerungskräfte in den Hochtrieb übertragen werden. Klapperge­ räusche sind reduziert, weil die Drehungleichförmigkeit nur noch abgeschwächt auf die miteinander kämmenden Räder Einfluß nimmt.According to the invention, this object is achieved in that a rotationally fixed with the Pulley-connected ring gear meshes with planet gears, which with a Comb non-rotatably connected with the drive shaft sun gear, a effectively arranged between a planet carrier and a part fixed to the frame neter freewheeling delays of the pulley from the drive shaft coupled. In the phase of deceleration of the rotational nonuniformity, the brake Pulley, the planet carrier and the planets attached to it wheels, whereby the planet carrier briefly compared to the part fixed to the frame makes a relative rotation. The drive connection between belts disc and drive shaft is interrupted in this phase, so that the rotation slow drive shaft can continue to rotate almost without braking. The Ver wear on tooth flanks of intermeshing teeth is clear reduced because no resul due to the lack of deceleration of the drive shaft ting deceleration forces are transmitted to the high drive. Klapperge Noise is reduced because the rotational irregularity is only reduced influences the meshing wheels.

Der zwischen dem gestellfesten Teil und dem Planetenträger vorgesehene Freilauf kann Teil einer Freilaufeinheit sein, die einen ersten Innenring, einen Außenring, zwischen Innen- und Außenring angeordnete Wälzlager und den axial zwischen zwei Wälzlagern angeordneten Freilauf umfasst. Derartige Freilaufeinheiten können beispielsweise im Handel bezogen werden. Sie sind äußerst preiswert und benötigen einen nur geringen Bauraum. The one provided between the part fixed to the frame and the planet carrier Freewheel can be part of a freewheel unit that has a first inner ring, a Outer ring, roller bearings arranged between the inner and outer ring and the axially arranged between two roller bearings freewheel. such Freewheel units can be obtained from retailers, for example. they are extremely inexpensive and require only a small amount of space.  

Die Planetenräder sind vorzugsweise aus Kunststoff gebildet. Auf diese Weise kann die Geräuschbildung durch Körperschall deutlich reduziert werden. Wei­ terhin können die Planetenräder auf preiswerte Art und Weise vorzugsweise im Spritzgießverfahren aus Kunststoff hergestellt werden.The planet gears are preferably made of plastic. In this way structure-borne noise can be significantly reduced. Wei terhin the planet gears in an inexpensive manner, preferably in Injection molding process made of plastic.

Die Riemenscheibe kann mit einem hohlzylindrischen Ansatz versehen sein, an dessen Umfang ein Zahnprofil drehfest aufgenommen sein kann, um mit den Planetenrädern zu kämmen. Dieses Zahnprofil kann beispielsweise im Spritz­ verfahren an den Innenumfang des Ansatzes angespritzt werden, so dass ein Hohlrad schnell und preiswert hergestellt werden kann. Das aus Kunststoff hergestellte Zahnprofil trägt in vorteilhafter Weise zur Verringerung einer un­ erwünschten Körperschallübertragung bei.The pulley can be provided with a hollow cylindrical approach whose circumference a tooth profile can be rotatably received in order to Comb planet wheels. This tooth profile can be sprayed, for example be sprayed onto the inner circumference of the neck, so that a Ring gear can be manufactured quickly and inexpensively. The plastic one manufactured tooth profile advantageously contributes to reducing un desired structure-borne noise transmission.

Das Sonnenrad kann einheitlich mit einem Zapfen ausgebildet sein, der auf das Ende der Antriebswelle aufgeschraubt wird. Der Zapfen kann zugleich mit einem Sitz zur Aufnahme eines Wälzlagers versehen sein, um beispielsweise die Riemenscheibe zu lagern.The sun gear can be formed uniformly with a pin that is on the end of the drive shaft is screwed on. The pin can also be used a seat for receiving a roller bearing, for example to store the pulley.

Nachstehend wird die Erfindung anhand eines in einer einzigen Figur darge­ stellten Ausführungsbeispieles näher erläutert.The invention is illustrated below in a single figure presented embodiment explained in more detail.

Die erfindungsgemäße Lichtmaschine weist ein Gehäuse 1 und eine Antriebs­ welle 2 auf. Die Antriebswelle 2 ist über ein Wälzlager 2a an dem Gehäuse 1 drehbar gelagert. Eine Riemenscheibe 3 ist mittels zweier Kugellager 4 auf einem Zapfen 5 drehbar gelagert, wobei der Zapfen 5 auf die Antriebswelle 2 aufgeschraubt ist. Die Riemenscheibe 3 ist mit einem hohlzylindrischen Ansatz 6 versehen. Ein aus Kunststoff gebildetes Zahnprofil 7 ist am Innenumfang des Ansatzes 6 befestigt. Der Ansatz 6 und das Zahnprofil 7 bilden ein Hohlrad 8. Aus Kunststoff gebildete Planetenräder 9 sind an einem Planetenträger 10 drehbar aufgenommen. Ein Sonnenrad 11 ist einstückig mit dem Zapfen 5 aus­ gebildet. Die Planetenräder 9 kämmen mit dem Hohlrad 8 und mit dem Son­ nenrad 11. The alternator according to the invention has a housing 1 and a drive shaft 2 . The drive shaft 2 is rotatably mounted on the housing 1 via a roller bearing 2 a. A pulley 3 is rotatably mounted on a pin 5 by means of two ball bearings 4 , the pin 5 being screwed onto the drive shaft 2 . The pulley 3 is provided with a hollow cylindrical projection 6 . A tooth profile 7 made of plastic is attached to the inner circumference of the extension 6 . The approach 6 and the tooth profile 7 form a ring gear 8 . Planet gears 9 made of plastic are rotatably received on a planet carrier 10 . A sun gear 11 is formed in one piece with the pin 5 from. The planet gears 9 mesh with the ring gear 8 and with the son nenrad 11th

Zwischen dem Planetenträger 10 und dem Gehäuse 1 ist eine Freilaufeinheit 12 angeordnet. Die Freilaufeinheit 12 umfasst einen Außenring 13, einen In­ nenring 14, einen Klemmrollenfreilauf 15 und axial zu beiden Seiten des Klemmrollenfreilaufs 15 angeordnete Wälzlager 16.A freewheel unit 12 is arranged between the planet carrier 10 and the housing 1 . The freewheel unit 12 comprises an outer ring 13 , an inner ring 14 , a pinch roller freewheel 15 and roller bearings 16 arranged axially on both sides of the pinch roller freewheel 15 .

In der Fase der Verzögerung einer Drehungleichförmigkeit werden die Riemen­ scheibe 3, das Hohlrad 8 und die Planetenräder 9 abgebremst, wobei der Pla­ netenträger 10 wegen des nun ausgekuppelten Freilaufs relativ zum Gehäuse 1 dreht. Während der Relativdrehung zwischen Planetenträger 10 und Gehäu­ se 1 findet keine Leistungsübertragung zwischen Riemenscheibe 3 und An­ triebswelle 2 statt. Die Antriebswelle 2 kann infolge ihrer Drehträgheit ungehin­ dert weiter rotieren, wohingegen die deutlich masseärmeren Riemenscheibe 3 und Planetenräder 9 abgebremst werden. Im Zahneingriff zwischen den Pla­ netenrädern 9 einerseits und dem Sonnenrad 11 und dem Hohlrad 8 anderer­ seits ist die Belastung an den Zahnflanken deutlich reduziert, da wegen feh­ lender Verzögerung der Antriebswelle 1 keine erhöhten Kräfte auf die Zahn­ flanken übertragen werden. In the phase of deceleration of a rotational nonuniformity, the belt disc 3 , the ring gear 8 and the planet gears 9 are braked, the Pla netträger 10 rotates relative to the housing 1 because of the now disengaged freewheel. During the relative rotation between planet carrier 10 and hous 1, there is no power transmission between pulley 3 and drive shaft 2 . The drive shaft 2 can rotate unhindered due to their rotational inertia, whereas the much lighter pulley 3 and planet gears 9 are braked. In meshing between the planet wheels 9 on the one hand and the sun gear 11 and the ring gear 8 on the other hand, the load on the tooth flanks is significantly reduced, since no increased forces are transmitted to the tooth flanks due to lack of deceleration of the drive shaft 1 .

BezugszahlenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11

Gehäuse
casing

22

Antriebswelle
drive shaft

22

a Wälzlager
a rolling bearing

33

Riemenscheibe
pulley

44

Kugellager
ball-bearing

55

Zapfen
spigot

66

Ansatz
approach

77

Zahnprofil
tooth profile

88th

Hohlrad
ring gear

99

Planetenrad
planet

1010

Planetenträger
planet carrier

1111

Sonnenrad
sun

1212

Freilaufeinheit
Freewheel unit

1313

Außenring
outer ring

1414

Innenring
inner ring

1515

Klemmrollenfreilauf
Clamping roller freewheel

1616

Wälzlager
roller bearing

Claims (5)

1. Nebenaggregat, insbesondere Lichtmaschine, mit einer Antriebswelle (2), mit einer koaxial zur Antriebswelle (2) angeordneten Riemenscheibe (3) zum Antreiben der Antriebswelle (2), und mit einem wirksam zwi­ schen der Antriebswelle (2) und der Riemenscheibe (3) angeordneten Hochtrieb, dadurch gekennzeichnet, dass ein drehfest mit der Riemen­ scheibe (3) verbundenes Hohlrad (8) mit Planetenrädern (9) kämmt, die mit einem drehfest mit der Antriebswelle (2) verbundenen Sonnenrad (11) kämmen, wobei ein zwischen einem Planetenträger (10) und einem gestellfesten Teil (1) wirksam angeordneter Freilauf (12, 15) Verzöge­ rungen der Riemenscheibe (3) von der Antriebswelle (2) abkoppelt.1. accessory, in particular alternator, with a drive shaft ( 2 ), with a coaxial to the drive shaft ( 2 ) arranged pulley ( 3 ) for driving the drive shaft ( 2 ), and with an effective between the drive shaft ( 2 ) and the pulley ( 3 ) arranged high drive, characterized in that a non-rotatably connected to the belt pulley ( 3 ) ring gear ( 8 ) meshes with planet gears ( 9 ) which mesh with a non-rotatably connected to the drive shaft ( 2 ) sun gear ( 11 ), a between A planet carrier ( 10 ) and a frame-fixed part ( 1 ) effectively arranged freewheel ( 12 , 15 ) decouples the pulley ( 3 ) from the drive shaft ( 2 ). 2. Nebenaggregat nach Anspruch 1, bei dem der Freilauf (12, 15) Teil ei­ ner Freilaufeinheit (12) ist, die einen Innenring (14), einen Außenring (13), zwischen Innen- und Außenring (13, 14) angeordnete Wälzlager (16) und den axial zwischen zwei Wälzlagern (16) angeordneten Freilauf (15) umfaßt.2. Auxiliary unit according to claim 1, wherein the freewheel ( 12 , 15 ) is part of a freewheel unit ( 12 ) which has an inner ring ( 14 ), an outer ring ( 13 ), between the inner and outer ring ( 13 , 14 ) arranged rolling bearings ( 16 ) and the free wheel ( 15 ) arranged axially between two roller bearings ( 16 ). 3. Nebenaggregat nach Anspruch 1, bei dem die Planetenräder (9) aus Kunststoff gebildet sind.3. Auxiliary unit according to claim 1, wherein the planet gears ( 9 ) are formed from plastic. 4. Nebenaggregat nach Anspruch 1, bei dem die Riemenscheibe (3) einen hohlzylindrischen Ansatz (6) aufweist, an dessen Umfang ein Zahnprofil (7) drehfest aufgenommen ist, wobei der Ansatz (6) und das Zahnprofil (7) ein Hohlrad (8) bilden.4. Auxiliary unit according to claim 1, wherein the pulley ( 3 ) has a hollow cylindrical extension ( 6 ), on the circumference of which a tooth profile ( 7 ) is received in a rotationally fixed manner, the extension ( 6 ) and the tooth profile ( 7 ) being a ring gear ( 8 ) form. 5. Nebenaggregat nach Anspruch 1, bei dem ein auf der Antriebswelle (2) drehfest angeordneter Zapfen (5) mit einem Sitz zur Aufnahme eines Wälzlagers (4) und mit einem einstückig daran ausgebildeten Sonnen­ rad (11) versehen ist.5. Auxiliary unit according to claim 1, in which on the drive shaft ( 2 ) rotatably arranged pin ( 5 ) with a seat for receiving a rolling bearing ( 4 ) and with an integral sun wheel ( 11 ) is provided.
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