DE10125703A1

DE10125703A1 - Nebenaggregat

Info

Publication number: DE10125703A1
Application number: DE2001125703
Authority: DE
Inventors: Horst Steinbinder; Peter Koeneke
Original assignee: INA Schaeffler KG
Current assignee: IHO Holding GmbH and Co KG
Priority date: 2001-05-25
Filing date: 2001-05-25
Publication date: 2002-11-28

Abstract

Ein Nebenaggregat, insbesondere Lichtmaschine, ist mit einer Antriebswelle (2) und mit einer koaxial zur Antriebswelle (2) angeordneten Riemenscheibe (4) zum Antreiben der Antriebswelle (2) versehen. Zwischen der Antriebswelle (2) und der Riemenscheibe (4) ist ein Hochtrieb angeordnet. Die Riemenscheibe (4) ist auf einem Hohlrad (5) unter Zwischenschaltung eines Freilaufs (14) drehbar gelagert, wobei das Hohlrad (5) auf der Antriebswelle (2) drehbar gelagert ist. Das Hohlrad (5) kämmt mit Planetenrädern (19), die mit einem drehfest auf der Antriebswelle (19) angeordneten Sonnenrad (18) kämmen. Der zwischen der Riemenscheibe (4) und dem Hohlrad (5) wirksam angeordnete Freilauf (14) koppelt Verzögerungen der Riemenscheibe von der Antriebswelle (2) ab.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Nebenaggregat, insbesondere Lichtma schine einer Verbrennungskraftmaschine.

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.

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.

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.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass die Riemenscheibe auf dem Hohlrad unter Zwischenschaltung eines Freilaufs drehbar gelagert ist, wobei das Hohlrad auf der Antriebswelle gelagert ist, und wobei das Hohlrad mit Planetenrädern kämmt, die mit einem drehfest auf der Antriebswelle ange ordneten Sonnenrad kämmen, und wobei der zwischen der Riemenscheibe und dem Hohlrad wirksam angeordneter Freilauf Verzögerungen der Riemenschei be von der Antriebswelle abkoppelt. Der komplette Hochtrieb wird demzufolge in der Fase der Verzögerung der Drehungleichförmigkeit von der Riemen scheibe abgekoppelt. Das bedeutet, dass die drehträge Antriebswelle zusam men mit dem Hochtrieb nahezu ungebremst weiterrotiert, während die Riemen scheibe abgebremst wird. Einerseits ist der Riemenschlupf deutlich reduziert, andererseits ist der Verschleiß an den Zahnflanken deutlich reduziert, da ohne eine Verzögerung der Antriebswelle auch keine entsprechenden Kräfte in den Hochtrieb eingeleitet werden. Klappergeräusche sind reduziert, weil die Dreh ungleichförmigkeit nur noch abgeschwächt auf die miteinander kämmenden Räder Einfluß nimmt.

Der Freilauf ist vorzugsweise Teil einer Freilaufeinheit, die einen Innenring, einen Außenring, zwischen Innen- und Außenring angeordnete Wälzlager und den axial zwischen zwei Wälzlagern angeordneten Freilauf umfasst. Derartige Freilaufeinheiten sind beispielsweise im Handel preiswert in gängigen Größen erhältlich.

Da die Planetenräder aus Kunststoff beispielsweise im Spritzgießverfahren hergestellt sind, ist eine unerwünschte Geräuschbildung infolge von Körper schall deutlich reduziert. Außerdem sind die vorzugsweise im Spritzgießverfah ren hergestellten Planetenräder schnell und preiswert herzustellen.

Bei einer erfindungsgemäßen Weiterbildung umfasst das Hohlrad ein aus Blech insbesondere im Tiefziehverfahren hergestelltes Blechteil, das einen inneren rohrförmigen Abschnitt und einen ersten äußeren rohrförmigen Ab schnitt und einen zweiten rohrförmigen Abschnitt aufweist, wobei der zweite äußere rohrförmige Abschnitt im Durchmesser größer als der erste äußere rohrförmige Abschnitt ist. Während auf dem ersten äußeren rohrförmigen Ab schnitt die Riemenscheibe unter Zwischenschaltung der Freilaufeinheit ange ordnet sein kann, ist der zweite äußere rohrförmige Abschnitt in seinem Durchmesser entsprechend dem vorgesehenen Übersetzungsverhältnis aus gelegt. Derartige Tiefziehteile lassen sich sehr präzise und kostengünstig her stellen. Außerdem sind derartige Blechteile sehr steif und leichtgewichtig.

Am Umfang des zweiten äußeren rohrförmigen Abschnitts kann ein Zahnprofil drehfest aufgenommen sein, um mit den Planetenrädern zu kämmen. Das Zahnprofil kann aus Kunststoff gebildet sein. Dieses Zahnprofil kann beispiels weise an das Blechteil angespritzt sein. Dadurch ist das Hohlrad besonders kostengünstig herstellbar.

Nachstehend wird die Erfindung anhand eines in einer einzigen Figur darge stellten Ausführungsbeispieles näher erläutert.

Die erfindungsgemäße Lichtmaschine weist ein Gehäuse 1 und eine Antriebs welle 2 auf, die über ein Wälzlager 3 an dem Gehäuse 1 drehbar gelagert ist. Zwischen einer Riemenscheibe 4 und der Antriebswelle 2 ist ein Planetenge triebe angeordnet. Das Planetengetriebe umfasst ein Hohlrad 5, das ein im Tiefziehverfahren hergestelltes Blechteil 6 umfasst. Das Blechteil 6 weist einen inneren rohrförmigen Abschnitt 7, einen ersten äußeren rohrförmigen Abschnitt 8 und einen zweiten rohrförmigen Abschnitt 9 auf. Der zweite äußere rohrför mige Abschnitt 9 ist im Durchmesser größer als der erste äußere rohrförmige Abschnitt 8. Zwischen dem inneren rohrförmigen Abschnitt 7 und der Antriebs welle 2 sind zwei Wälzlager 10 angeordnet, um das Hohlrad 5 auf der An triebswelle 2 drehbar zu lagern. Auf dem ersten äußeren rohrförmigen Ab schnitt 8 ist die Riemenscheibe 4 unter Zwischenschaltung einer Freilaufeinheit 11 angeordnet. Die Freilaufeinheit 11 umfasst einen Innenring 12, einen Au ßenring 13, einen Klemmrollenfreilauf 14 und axial zu beiden Seiten des Klemmrollenfreilaufs 14 je ein Wälzlager 15. In der einen Drehrichtung ist die Riemenscheibe 4 gegenüber dem Hohlrad 5 frei drehbar, wohingegen in der entgegengesetzten Drehrichtung der Klemmrollenfreilauf 14 eine reibschlüssi ge Verbindung zwischen Riemenscheibe 4 und Hohlrad 5 herstellt.

Am Innenumfang des zweiten äußeren rohrförmigen Abschnitts 9 des Hohlra des 5 ist ein Zahnprofil 16 drehfest aufgenommen. Auf die Antriebswelle 2 ist ein Zapfen 17 aufgeschraubt, der einstückig mit einem Sonnenrad 18 ausge bildet ist. Planetenräder 19 kämmen mit dem Sonnenrad 18 und mit dem Hohl rad 5. Die Planetenräder 19 sind an einem Planetenträger 20 drehbar gelagert, wobei der Planetenträger 20 an das Gehäuse 1 angeflanscht ist.

In der Fase der Verzögerung der Drehungleichförmigkeit dreht sich die Rie menscheibe 4 relativ zum Hohlrad 5 in einem Drehsinn, in dem der Klemmrol lenfreilauf 14 auskuppelt. Das bedeutet, dass die Riemenscheibe 4 von dem Planetengetriebe und der Antriebswelle 2 abgekoppelt ist. Während also die Antriebswelle 2 und das Planetengetriebe gemeinsam rotieren, wird die Rie menscheibe 4 verzögert. Auf diese Weise ist sichergestellt, dass ein uner wünschter Riemenschlupf deutlich reduziert ist. Außerdem ist ein uner wünschter Verschleiß an den Zahnflanken der miteinander kämmenden Räder deutlich reduziert, denn aufgrund der ausbleibenden Verzögerung der An triebswelle 2 werden keine zusätzlichen Kräfte in das Planetengetriebe einge leitet.

Bezugszahlenliste

1

Gehäuse

2

Antriebswelle

3

Wälzlager

4

Riemenscheibe

5

Hohlrad

6

Blechteil

7

innerer rohrförmiger Abschnitt

8

erster äußerer rohrförmiger Abschnitt

9

zweiter äußerer rohrförmiger Abschnitt

10

Wälzlager

11

Freilaufeinheit

12

Innenring

13

Außenring

14

Klemmrollenfreilauf

15

Wälzlager

16

Zahnprofil

17

Zapfen

18

Sonnenrad

19

Planetenräder

20

Planetenträger

Claims

1. Nebenaggregat, insbesondere Lichtmaschine, mit einer Antriebswelle (2), mit einer koaxial zur Antriebswelle (2) angeordneten Riemenscheibe (4) zum Antreiben der Antriebswelle (2), und mit einem wirksam zwi schen der Antriebswelle (2) und der Riemenscheibe (4) angeordneten Hochtrieb, dadurch gekennzeichnet, dass die Riemenscheibe (4) auf einem Hohlrad (5) unter Zwischenschaltung eines Freilaufs (14) dreh bar gelagert ist, wobei das Hohlrad (5) auf der Antriebswelle (2) drehbar gelagert ist, und wobei das Hohlrad (5) mit Planetenrädern (19) kämmt, die mit einem drehfest auf der Antriebswelle (2) angeordneten Sonnen rad (18) kämmen, und wobei der zwischen der Riemenscheibe (4) und dem Hohlrad (5) wirksam angeordneter Freilauf (14) Verzögerungen der Riemenscheibe (4) von der Antriebswelle (2) abkoppelt.

2. Nebenaggregat nach Anspruch 1, bei dem der Freilauf (14) Teil einer Freilaufeinheit (11) ist, die einen Innenring (12), einen Außenring (13), zwischen Innen- und Außenring (12, 13) angeordnete Wälzlager (15) und den axial zwischen zwei Wälzlagern (15) angeordneten Freilauf (14) umfaßt.

3. Nebenaggregat nach Anspruch 1, bei dem die Planetenräder (19) aus Kunststoff gebildet sind.

4. Nebenaggregat nach Anspruch 1, bei dem das Hohlrad (5) ein aus Blech insbesondere im Tiefziehverfahren hergestelltes Blechteil (6) um faßt, das einen inneren rohrförmigen Abschnitt (7) und einen ersten äu ßeren rohrförmigen Abschnitt (8) und einen zweiten rohrförmigen Ab schnitt (9) aufweist, wobei der zweite äußere rohrförmige Abschnitt (9) im Durchmesser größer als der erste äußere rohrförmige Abschnitt (8) ist.

5. Nebenaggregat nach Anspruch 4, bei dem ein Zahnprofil (16) am Um fang des zweiten äußeren rohrförmigen Abschnitts (9) drehfest aufge nommen ist.

6. Nebenaggregat nach Anspruch 5, bei dem das Zahnprofil (16) aus Kunststoff gebildet ist.