DE102008064341B4 - Pulley with freewheel and torsional vibration damper and belt starter for an internal combustion engine - Google Patents

Pulley with freewheel and torsional vibration damper and belt starter for an internal combustion engine Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Riemenscheibe (7) für einen Riementrieb (5), mit einer Nabe (12), einem Riemenscheibenring (13) mit mindestens einer Umfangsnut (10) für einen Riemen (6) des Riementriebs (5), einem Torsionsschwingungsdämpfer (16), sowie einer zwischen der Nabe (12) und dem Riemenscheibenring (13) angeordneten Freilaufkupplung (15). Die Erfindung betrifft weiter einen Riemenstarter (3) für eine Brennkraftmaschine (1) mit einer solchen Riemenscheibe (7). Um es zu ermöglichen, bei laufender Brennkraftmaschine (1) den Riementrieb (5) von der Kurbelwelle (4) abzukuppeln, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, dass der Riemenscheibenring (13) die Nabe (12) bzw. während des Andrehens die Kurbelwelle (4) bei geschlossener Freilaufkupplung (15) treibt und dass die Freilaufkupplung (15) öffnet, wenn die Nabe (12) bzw. die Kurbelwelle (4) den Riemenscheibenring (13) überholt.The invention relates to a belt pulley (7) for a belt drive (5), comprising a hub (12), a pulley ring (13) with at least one circumferential groove (10) for a belt (6) of the belt drive (5), a torsional vibration damper (16 ), as well as between the hub (12) and the pulley ring (13) arranged freewheel clutch (15). The invention further relates to a belt starter (3) for an internal combustion engine (1) with such a pulley (7). In order to make it possible to decouple the belt drive (5) from the crankshaft (4) when the internal combustion engine (1) is running, it is proposed according to the invention that the pulley ring (13) feeds the hub (12) or crankshaft (4) during cranking driven freewheel clutch (15) drives and that the overrunning clutch (15) opens when the hub (12) or the crankshaft (4) overhauled the pulley ring (13).

Description

Die Erfindung betrifft eine Riemenscheibe für einen Riementrieb gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, sowie einen Riemenstarter für eine Brennkraftmaschine mit einer solchen Riemenscheibe gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 12.The invention relates to a belt pulley for a belt drive according to the preamble of claim 1, and to a belt starter for an internal combustion engine with such a belt pulley according to the preamble of claim 12.

Hybridantriebe von Kraftfahrzeugen umfassen als Fahrantrieb neben einer Brennkraftmaschine entweder eine oder zwei elektrische Maschinen. Dort, wo nur eine elektrische Maschine als Fahrantrieb vorgesehen ist, wird diese elektrische Maschine häufig auch als Starter für die Brennkraftmaschine genutzt. In diesem Fall muss jedoch ein Teil der Leistung der elektrischen Maschine für den Startvorgang vorgehalten werden, um die Brennkraftmaschine während des rein elektrischen Fahrbetriebs starten zu können, ohne dass es zu einem für den Benutzer spürbaren ruckartigen Drehmomentabfall kommt. Dies führt jedoch im elektrischen Fahrbetrieb zu einer von Seiten des Benutzers unerwünschten spürbaren Einschränkung der Fahrleistung.Hybrid drives of motor vehicles comprise as drive in addition to an internal combustion engine either one or two electric machines. Where only an electric machine is provided as a drive, this electric machine is often used as a starter for the internal combustion engine. In this case, however, a part of the power of the electric machine for the starting process must be kept in order to start the engine during the purely electric driving operation, without resulting in a noticeable to the user jerky torque drop. However, this leads to an undesirable on the part of the user noticeable restriction of driving performance in electric driving.

Um dieses Problem zu lösen, wurde bereits vorgeschlagen, neben der als Fahrantrieb dienenden elektrischen Maschine des Hybridantriebs eine kleinere elektrische Maschine vorzusehen, die nur als Starter zum Starten der Brennkraftmaschine dient. Diese elektrische Maschine könnte zwar grundsätzlich von einem herkömmlichen Serienstarter gebildet werden, dessen Ritzel mit einer Verzahnung eines Schwungrades der Brennkraftmaschine in Eingriff gebracht wird. Da die Montage eines derartigen Starters bei Hybridantrieben zum Beispiel auf Grund von Bauraumproblemen jedoch nicht immer möglich ist und da bei Verwendung eines derartigen Starters zudem der Start zu lange dauert, wurde daran gedacht, einen Riemenstarter zu verwenden, bei dem der Startermotor die Kurbelwelle über einen Riementrieb andreht. Um zu vermeiden, dass bei laufender Brennkraftmaschine der Riementrieb mitläuft, was zu einer Erhöhung des Kraftstoffverbrauchs der Brennkraftmaschine und einer verschleißbedingten Verringerung der Lebensdauer des Riementriebs führt, muss jedoch eine Kupplung vorgesehen werden, die den Riementrieb bei laufender Brennkraftmaschine von der Kurbelwelle abkoppelt. Grundsätzlich könnte eine solche Kupplung zwischen der Kurbelwelle und der Riemenscheibe des Riementriebs vorgesehen und zum Beispiel als Magnetkupplung ausgebildet werden. Eine derartige Kupplung ermöglicht zwar ein dynamisches Abkuppeln der Riemenscheibe, hat jedoch insofern Nachteile, als sie eine große Baulänge und ein verhältnismäßig großes Gewicht besitzt und einen zusätzlichen elektrischen Anschluss benötigt. Weiter muss zwischen dem Riementrieb und der Kurbelwelle zur Schwingungsentkopplung auch ein Torsionsschwingungsdämpfer vorgesehen werden, der die Bauraumprobleme weiter verschärft, so dass es von Vorteil wäre, die Kupplung und den Torsionsschwingungsdämpfer in die Riemenscheibe zu integrieren.In order to solve this problem, it has already been proposed to provide, in addition to the electrical drive of the hybrid drive serving as a traction drive, a smaller electrical machine which serves only as a starter for starting the internal combustion engine. Although this electric machine could in principle be formed by a conventional series starter whose pinion is brought into engagement with a toothing of a flywheel of the internal combustion engine. However, since the assembly of such a starter in hybrid drives, for example, due to space problems is not always possible and since the start takes too long when using such a starter, it was thought to use a belt starter, wherein the starter motor, the crankshaft via a Belt drive turns on. However, in order to avoid that the belt drive runs with the internal combustion engine running, which leads to an increase in the fuel consumption of the internal combustion engine and a wear-related reduction in the service life of the belt drive, a clutch must be provided which decouples the belt drive from the crankshaft when the internal combustion engine is running. In principle, such a coupling between the crankshaft and the belt pulley of the belt drive could be provided and formed, for example, as a magnetic coupling. Although such a coupling allows a dynamic uncoupling of the pulley, but has disadvantages in that it has a large overall length and a relatively large weight and requires an additional electrical connection. Furthermore, a torsional vibration damper must be provided between the belt drive and the crankshaft for vibration decoupling, which further aggravates the installation space problems, so that it would be advantageous to integrate the clutch and the torsional vibration damper into the belt pulley.

Aus der DE 44 26 690 C1 und der DE 10 2004 035 969 A1 sind bereits Riemenscheiben der eingangs genannten Art mit einer integrierten Freilaufkupplung und einem integrierten Torsionsschwingungsdämpfer bekannt, die jedoch Teil eines Riementriebs zum Antreiben von Nebenaggregaten einer Brennkraftmaschine sind, wobei nicht nur der Torsionsschwingungsdämpfer sondern auch die Freilaufkupplung die Aufgabe hat, Torsionsschwingungen der mit der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine verbundenen Nabe der Riemenscheibe zu dämpfen und eine Übertragung dieser Schwingungen durch den Riementrieb auf die Nebenaggregate zu verhindern.From the DE 44 26 690 C1 and the DE 10 2004 035 969 A1 already pulleys of the type mentioned with an integrated overrunning clutch and an integrated torsional vibration damper are known, however, are part of a belt drive for driving ancillaries of an internal combustion engine, not only the torsional vibration damper but also the one-way clutch has the task torsional vibrations with the crankshaft of the engine To dampen the connected hub of the pulley and prevent transmission of these vibrations by the belt drive on the ancillaries.

Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Riemenscheibe und einen Riemenstarter der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, dass die Riemenscheibe als Teil eines Riementriebs zwischen einem Startermotor und der Kurbelwelle einsetzbar ist, um bei laufender Brennkraftmaschine den Riementrieb von der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine abzukuppeln.Proceeding from this, the present invention seeks to improve a pulley and a belt starter of the type mentioned in that the pulley is used as part of a belt drive between a starter motor and the crankshaft to decouple the belt drive from the crankshaft of the internal combustion engine while the engine is running ,

Diese Aufgabe wird im Hinblick auf die Riemenscheibe erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der Riemenscheibenring die Nabe treibt und dass die Freilaufkupplung öffnet, wenn die Nabe den Riemenscheibenring überholt.This object is achieved in terms of the pulley according to the invention in that the pulley ring drives the hub and that the overrunning clutch opens when the hub overtakes the pulley ring.

Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Freilaufkupplung eine Mehrzahl von federbelasteten Klemmkörpern umfasst, die zwischen der Nabe und dem Riemenscheibenring angeordnet sind und in geschlossenem Zustand der Freilaufkupplung infolge der Federbelastung gegen den Riemenscheibenring und die Nabe angepresst werden, während sie in geöffnetem Zustand der Kupplung vom Riemenscheibenring abgehoben sind.A preferred embodiment of the invention provides that the overrunning clutch comprises a plurality of spring-loaded clamping bodies, which are arranged between the hub and the pulley ring and pressed in the closed state of the overrunning clutch due to the spring load against the pulley ring and the hub, while in the open state the coupling are lifted from the pulley ring.

Um zu gewährleisten, dass sich die in geöffnetem Zustand der Kupplung vom Riemenscheibenring abgehobenen federbelasteten Klemmkörper mit der Nabe mitdrehen, weist die Freilaufkupplung vorteilhaft einen drehfest mit der Nabe verbundenen Außenring, einen Innenring und mindestens einen Freilaufkäfig auf, welche die Klemmkörper schwenkbar aufnehmen.In order to ensure that rotate in the open state of the clutch lifted from the pulley ring spring-loaded clamping body with the hub, the overrunning clutch advantageously has a non-rotatably connected to the hub outer ring, an inner ring and at least one freewheel cage, which receive the clamping body pivotally.

Zur Zentrierung des Riemenscheibenrings in Bezug zur Nabe bei abgehobenen Klemmkörpern sowie zur drehbaren Lagerung des Riemenscheibenrings auf der Nabe dient vorteilhaft ein zwischen der Nabe und dem Riemenscheibenring angeordnetes Wälzlager, das zweckmäßig radial einwärts von der Freilaufkupplung angeordnet ist.For centering the pulley ring with respect to the hub with lifted sprags and for rotatably supporting the pulley ring on the hub advantageously serves a arranged between the hub and the pulley ring rolling bearing, which is expediently arranged radially inwardly of the one-way clutch.

Der Torsionsschwingungsdämpfer umfasst vorzugsweise einen Schwungring, der über ein Elastomermaterial mit der Nabe verbunden ist. Um die Masse des Schwungrings zu minimieren, ist der Torsionsschwingungsdämpfer vorzugsweise radial auswärts von der Freilaufkupplung angeordnet, wobei er zweckmäßig mit einem allgemein zylindrischen Abschnitt der Nabe verbunden ist, der in den im Querschnitt U-förmigen Riemenscheibenring ragt. The torsional vibration damper preferably includes a flywheel ring connected to the hub via an elastomeric material. In order to minimize the mass of the flywheel, the torsional vibration damper is preferably located radially outward of the one-way clutch, being suitably connected to a generally cylindrical portion of the hub which projects into the U-shaped pulley ring.

Im Hinblick auf den Riemenstarter sieht die Erfindung vor, dass der Riementrieb eine Riemenscheibe, wie zuvor beschrieben umfasst, wobei der Riemenscheibenring über die Nabe die Kurbelwelle der Brennkraftmaschine andreht, und wobei die Freilaufkupplung öffnet, wenn die Kurbelwelle den Riemenscheibenring überholt.With regard to the belt starter, the invention provides that the belt drive comprises a pulley as described above, wherein the pulley ring rotates the crankshaft of the engine via the hub, and wherein the overrunning clutch opens when the crankshaft overrides the pulley ring.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:In the following the invention will be explained in more detail with reference to an embodiment shown in the drawing. Show it:

1 eine perspektivische Ansicht einer Brennkraftmaschine und eines die Kurbelwelle über einen Riementrieb andrehenden Starters; 1 a perspective view of an internal combustion engine and a crankshaft turning on a belt drive starter;

2 eine Querschnittsansicht einer kurbelwellenseitigen Riemenscheibe des Riementriebs; 2 a cross-sectional view of a crankshaft side pulley of the belt drive;

3 eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht der Riemenscheibe; 3 an exploded perspective view of the pulley;

4 eine vergrößerte Ansicht des Ausschnitts IV aus 2; 4 an enlarged view of the section IV 2 ;

5 eine stark vergrößerte Ansicht eines Teils einer in die Riemenscheibe integrierten Freilaufkupplung. 5 a greatly enlarged view of a portion of a built-in pulley freewheel clutch.

Die in der Zeichnung dargestellte Brennkraftmaschine 1 eines Kraftfahrzeugs mit Hybridantrieb ist mit einem sogenannten Riemenstarter 2 ausgestattet, d. h. einem elektrischen Startermotor 3, der beim Start der Brennkraftmaschine 1 deren Kurbelwelle 4 über einen Riementrieb 5 andreht.The internal combustion engine shown in the drawing 1 a motor vehicle with hybrid drive is with a so-called belt starter 2 equipped, ie an electric starter motor 3 , when starting the internal combustion engine 1 its crankshaft 4 via a belt drive 5 palmed.

Wie in 1 dargestellt, umfasst der Riementrieb 5 einen Keilrippenriemen 6, der eine kurbelwellenseitige Riemenscheibe 7, eine starterseitige Riemenscheibe 8 und eine Riemenspannrolle 9 teilweise umschlingt. Der Keilrippenriemen 6 weist an seiner inneren Breitseite sechs überstehende Keilrippen mit V-förmigem Querschnitt auf, die in komplementär geformte Keilnuten 10 der Riemenscheiben 7, 8 eingreifen.As in 1 illustrated, the belt drive comprises 5 a V-ribbed belt 6 , the crankshaft side pulley 7 , a starter-side pulley 8th and a belt tensioner 9 partially wraps around. The V-ribbed belt 6 has on its inner broad side on six protruding V-shaped ribs V-shaped cross-section, which in complementarily shaped keyways 10 the pulleys 7 . 8th intervention.

Während die starterseitige Riemenscheibe 8 einstückig ausgebildet und drehfest mit einer Starterwelle 11 des Startermotors 3 verbunden ist, umfasst die kurbelwellenseitige Riemenscheibe 7 eine drehfest mit der Kurbelwelle 4 verbundene Nabe 12, einen an seinem äußeren Umfang mit den Keilnuten 10 versehenen Riemenscheibenring 13, der mittels eines Wälzlagers 14 drehbar auf der Nabe 12 gelagert ist, einen zwischen dem Riemenscheibenring 13 und der Nabe 12 angeordneten Freilauf 15, sowie einen Torsionsschwingungsdämpfer 16.While the starter side pulley 8th integrally formed and rotationally fixed with a starter shaft 11 the starter motor 3 is connected, comprises the crankshaft side pulley 7 a rotation with the crankshaft 4 connected hub 12 one at its outer periphery with the keyways 10 provided pulley ring 13 that by means of a rolling bearing 14 rotatable on the hub 12 is mounted, one between the pulley ring 13 and the hub 12 arranged freewheel 15 , as well as a torsional vibration damper 16 ,

Wie am besten in 2 und 4 dargestellt, besitzt der einstückig ausgebildete Riemenscheibenring 13 einen allgemein U-förmigen Querschnitt, wobei er aus einem inneren und einem äußeren allgemein zylindrischen Schenkelteil 17, 18 und einem die Schenkelteile 17, 18 verbindenden ebenen Jochteil 19 besteht. Der äußere Schenkelteil 18 ist an seinem äußeren Umfang mit den Keilnuten 10 für den Eingriff der Keilrippen des Keilrippenriemens 6 versehen, während der innere Schenkelteil 17 zwischen das Wälzlager 14 und den Freilauf 15 ragt und an seiner der Drehachse der Kurbelwelle 4 zugewandten Innenseite mit einer zylindrischen Auflagefläche 20 für einen Außenring 21 des Wälzlagers 14 versehen ist.How best in 2 and 4 shown, has the integrally formed pulley ring 13 a generally U-shaped cross-section, wherein it consists of an inner and an outer generally cylindrical leg portion 17 . 18 and one leg parts 17 . 18 Joining plane yoke part 19 consists. The outer leg part 18 is at its outer periphery with the keyways 10 for the engagement of the V-ribs of the V-ribbed belt 6 provided while the inner leg portion 17 between the rolling bearing 14 and the freewheel 15 protrudes and at its the axis of rotation of the crankshaft 4 facing inside with a cylindrical bearing surface 20 for an outer ring 21 of the rolling bearing 14 is provided.

Wie ebenfalls am besten in 2 und 4 dargestellt, weist die einstückig ausgebildete Nabe 12 einen mehrfach im rechten Winkel abgebogenen Querschnitt auf, wobei sie sich aus mehreren in Bezug zur Drehachse der Kurbelwelle 4 in radialer Richtung verlaufenden allgemein ebenen ringförmigen Abschnitten 22, 23, 24 und mehreren in axialer Richtung der Drehachse verlaufenden allgemein zylindrischen Abschnitten 25, 26, 27 zusammensetzt.Likewise best in 2 and 4 shown, has the integrally formed hub 12 a multiple bent at right angles cross section, wherein they are made of several with respect to the axis of rotation of the crankshaft 4 extending in the radial direction generally planar annular portions 22 . 23 . 24 and a plurality of generally cylindrical portions extending in the axial direction of the rotation axis 25 . 26 . 27 composed.

Der radial innerste axiale Abschnitt 22 dient zur Befestigung an der Kurbelwelle 4 und ist zu diesem Zweck mit einer mittigen Bohrung und einer die Bohrung umgebenden Hirth-Verzahnung 28 versehen, die mit einer komplementären Hirth-Verzahnung am benachbarten Stirnende der Kurbelwelle 4 in Eingriff tritt, wenn die Nabe 12 mit einer die Bohrung durchsetzenden Befestigungsschraube an der Kurbelwelle 4 festgeschraubt wird.The radially innermost axial section 22 used for attachment to the crankshaft 4 and for this purpose has a central bore and a Hirth serration surrounding the bore 28 provided with a complementary Hirth serration on the adjacent front end of the crankshaft 4 engages when the hub 12 with a bolt passing through the hole on the crankshaft 4 is screwed.

Der angrenzende zylindrische Abschnitt 25 weist eine äußere Umfangsfläche auf, die im Zusammenwirken mit einer auf der Umfangsfläche gleitenden Dichtlippe eines drehfest in ein Steuergehäuse der Brennkraftmaschine eingepressten Radialwellendichtrings (nicht dargestellt) zur Abdichtung des Motorinnenraums nach außen zu dient.The adjacent cylindrical section 25 has an outer peripheral surface, which serves in cooperation with a sliding on the peripheral surface sealing lip of a rotationally fixed in a control housing of the internal combustion engine pressed radial shaft seal (not shown) for sealing the engine interior to the outside.

Der radial äußerste zylindrische Abschnitt 27 greift in eine von den Schenkelteilen 17, 18 und dem Jochteil 19 des Riemenscheibenrings 13 begrenzte Ausnehmung ein, in welcher der Torsionsschwingungsdämpfer 16 durch einen Luftspalt 29 vom Riemenscheibenring 13 getrennt untergebracht ist.The radially outermost cylindrical section 27 engages in one of the leg parts 17 . 18 and the yoke part 19 of the pulley ring 13 limited recess in which the torsional vibration damper 16 through an air gap 29 from the pulley ring 13 is housed separately.

Der Torsionsschwingungsdämpfer 16 besteht aus einem radial äußeren Schwungring 30 und einem zwischen dem Schwungring 30 und dem äußersten Nabenabschnitt 27 angeordneten elastomeren Gummiring 31, der den Schwungring 30 einstückig mit der Nabe 12 verbindet. The torsional vibration damper 16 consists of a radially outer flywheel 30 and one between the flywheel 30 and the outermost hub portion 27 arranged elastomeric rubber ring 31 that the swing ring 30 integral with the hub 12 combines.

Der äußerste Abschnitt 27 der Nabe 12 begrenzt zusammen mit dem radial einwärts angrenzenden Abschnitt 24 und dem an diesen angrenzenden allgemein zylindrischen Abschnitt 26 ebenfalls eine Ausnehmung, die sich in der entgegengesetzten Richtung wie die Ausnehmung des Riemenscheibenrings 13 öffnet und zur Aufnahme des Wälzlagers 14 und des Freilaufs 15 sowie des inneren Schenkelteils 17 des Riemenscheibenrings 13 dient, der in die Ausnehmung ragt. Der Abschnitt 26 ist an seiner von der Drehachse der Kurbelwelle 4 abgewandten Außenseite mit einer zylindrischen Auflagefläche 32 für einen Innenring 33 des Wälzlagers 14 versehen.The outermost section 27 the hub 12 limited together with the radially inwardly adjacent portion 24 and the generally cylindrical portion adjacent thereto 26 also a recess extending in the opposite direction as the recess of the pulley ring 13 opens and receives the rolling bearing 14 and the freewheel 15 and the inner leg portion 17 of the pulley ring 13 serves, which protrudes into the recess. The section 26 is at its from the axis of rotation of the crankshaft 4 opposite outer side with a cylindrical bearing surface 32 for an inner ring 33 of the rolling bearing 14 Mistake.

Wie am besten in 3 dargestellt, sind der Jochteil 19 des Riemenscheibenrings 13 und der ebene ringförmige Abschnitt 24 der Nabe 12 zur Gewichtseinsparung mit länglichen, in Umfangsrichtung verlaufenden Durchbrechungen 34 bzw. 35 versehen.How best in 3 shown are the yoke part 19 of the pulley ring 13 and the flat annular portion 24 the hub 12 for weight saving with elongated, circumferentially extending openings 34 respectively. 35 Mistake.

Wie am besten in 4 dargestellt, handelt es sich bei dem Wälzlager 14 um ein abgedichtetes Radialkugellager, bei dem ein vom Innenring 33 und vom Außenring 21 begrenzter, zur Aufnahme der Wälzkörper 36 und eines Wälzkörperkäfigs 37 dienender Innenraum an den entgegengesetzten Stirnseiten des Lagers 14 durch ringförmige Kunststoffdichtungen 38 verschlossen ist.How best in 4 shown, it is in the rolling bearing 14 around a sealed radial ball bearing, with one from the inner ring 33 and from the outer ring 21 limited, for receiving the rolling elements 36 and a rolling element cage 37 Serving interior at the opposite end faces of the camp 14 through annular plastic seals 38 is closed.

Wie am besten in 3 bis 5 dargestellt, besteht die Freilaufkupplung 15 im Wesentlichen aus einem zur Drehachse der Kurbelwelle konzentrischen Außenring 39, einem zur Drehachse der Kurbelwelle 4 konzentrischen Innenring 40, einem zwischen dem Außenring 39 und dem Innenring 40 angeordneten federelastischen Käfig 41 und einer Vielzahl von schwenkbaren Klemmkörpern 42. Der Außenring 39 ist durch Vorsprünge 45 drehfest mit dem allgemein zylindrischen Abschnitt 27 der Nabe 12 verbunden, so dass sich der Außenring 39, der Käfig 41, der Innenring 40 und die Klemmkörper 42 bei rotierender Nabe 12 mit dieser mitbewegen.How best in 3 to 5 shown, there is the one-way clutch 15 essentially of a concentric with the axis of rotation of the crankshaft outer ring 39 , one to the axis of rotation of the crankshaft 4 concentric inner ring 40 one between the outer ring 39 and the inner ring 40 arranged resilient cage 41 and a plurality of pivotable clamping bodies 42 , The outer ring 39 is through protrusions 45 rotationally fixed with the generally cylindrical section 27 the hub 12 connected so that the outer ring 39 , the cage 41 , the inner ring 40 and the clamp body 42 with rotating hub 12 move with this.

Die Klemmkörper 42 stehen durch Öffnungen 43 im Außenring 39 nach außen und durch Öffnungen 44 im Innenring 40 nach innen über. Jeder der nockenartig geformten Klemmkörper 42 besitzt eine gerundete innere und äußere Anlagefläche 46, 47, von denen im Stillstand der Freilaufkupplung 15 infolge der Federbelastung der Klemmkörper 42 die erstere 46 gegen eine zylindrische äußere Umfangsfläche 48 des Schenkelteils 17 des Riemenscheibenrings 13 und die letztere 47 gegen eine zylindrische innere Umfangsfläche 49 des Abschnitts 27 der Nabe 12 angepresst wird. Diese Schwenkstellung der Klemmkörper 42 entspricht einem geschlossenen Zustand der Freilaufkupplung 15, in dem sich die Nabe 12 mit dem Riemenscheibenring 13 mitdreht, wenn dieser beim Starten der Brennkraftmaschine 1 vom Startermotor 3 über den Riementrieb 5 in Drehung versetzt wird.The clamp body 42 stand through openings 43 in the outer ring 39 to the outside and through openings 44 in the inner ring 40 inside over. Each of the cam-shaped clamp body 42 has a rounded inner and outer contact surface 46 . 47 , of which at standstill the overrunning clutch 15 due to the spring load of the clamp body 42 the former 46 against a cylindrical outer peripheral surface 48 of the leg part 17 of the pulley ring 13 and the latter 47 against a cylindrical inner peripheral surface 49 of the section 27 the hub 12 is pressed. This pivotal position of the clamp body 42 corresponds to a closed state of the one-way clutch 15 in which is the hub 12 with the pulley ring 13 rotates when this when starting the internal combustion engine 1 from the starter motor 3 over the belt drive 5 is set in rotation.

Wenn die Drehzahl der Kurbelwelle 4 nach dem Starten der Brennkraftmaschine 1 ansteigt und dadurch die Nabe 12 in Richtung des Pfeils P in 5 über die Drehzahl des Riemenscheibenrings 13 hinaus beschleunigt wird, überholt der Abschnitt 27 der Nabe 12 den gegenüberliegenden inneren Schenkelteil 17 des Riemenscheibenrings 13. Dies bewirkt, dass die Klemmkörper 42 durch eine Relativbewegung des Innenrings 40 in Bezug zum Außenring 39 entgegen dem durch die Federbelastung verursachten Drehmoment MF um ein begrenztes Maß in den Öffnungen 43, 44 in die in 5 dargestellte Schwenkstellung verschwenkt werden, in der ihre Anlageflächen 46 von der zylindrischen äußeren Umfangsfläche 48 des Schenkelteils 17 des Riemenscheibenrings 13 abgehoben sind und zwischen den Anlageflächen 46 und der Umfangsfläche 48 ein Spalt 50 mit einer Spaltbreite S vorhanden ist. Diese Schwenkstellung entspricht einem geöffneten Zustand der Freilaufkupplung 15, in dem sich die Nabe 12 unabhängig vom Riemenscheibenring 13 dreht. Dieser letztere kommt daher zum Stilltand, wenn vom Startermotor 3 über den Riemen 6 kein Drehmoment mehr auf ihn ausgeübt wird.When the speed of the crankshaft 4 after starting the internal combustion engine 1 rises and thereby the hub 12 in the direction of the arrow P in 5 about the speed of the pulley ring 13 is accelerated beyond the section 27 the hub 12 the opposite inner leg portion 17 of the pulley ring 13 , This causes the clamp body 42 by a relative movement of the inner ring 40 in relation to the outer ring 39 against the torque M F caused by the spring load by a limited amount in the openings 43 . 44 in the in 5 shown pivot position are pivoted in their contact surfaces 46 from the cylindrical outer peripheral surface 48 of the leg part 17 of the pulley ring 13 are lifted off and between the contact surfaces 46 and the peripheral surface 48 A gap 50 with a gap width S is present. This pivot position corresponds to an open state of the one-way clutch 15 in which is the hub 12 independent of the pulley ring 13 rotates. This latter therefore comes to a standstill when starting from the starter motor 3 over the belt 6 no torque is exerted on him.

In diesem Zustand rollen die Wälzkörper 36 des Wälzlagers 14 auf dem im Stillstand befindlichen Außenring 21 und dem mit der Nabe 12 mitlaufenden Innenring 33 des Wälzlagers 14 ab.In this state, the rolling elements roll 36 of the rolling bearing 14 on the outer ring at a standstill 21 and with the hub 12 revolving inner ring 33 of the rolling bearing 14 from.

Um ein Festsetzen der Klemmkörper 42 zu verhindern, wird die Freilaufkupplung 15 mit einem Schmiermittel geschmiert, das in den Zwischenraum zwischen dem Schenkelteil 17 des Riemenscheibenrings 13 und dem Abschnitt 27 der Nabe 12 eingebracht wird. Das Entweichen von Schmiermittel aus der Freilaufkupplung wird durch zwei Dichtringe oder Ringdichtungen 51, 52 verhindert, die jenseits der beiden entgegengesetzten Stirnenden der Freilaufkupplung zwischen den Schenkelteil 17 und den Abschnitt 27 eingesetzt sind, um den Zwischenraum nach außen hin abzudichten.To a setting of the clamping body 42 to prevent the overrunning clutch 15 lubricated with a lubricant that is in the space between the leg part 17 of the pulley ring 13 and the section 27 the hub 12 is introduced. The escape of lubricant from the one-way clutch is by two sealing rings or ring seals 51 . 52 prevents the beyond the two opposite ends of the one-way clutch between the leg portion 17 and the section 27 are used to seal the gap to the outside.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
BrennkraftmaschineInternal combustion engine
22
Riemenstarterbelt starter
33
Startermotorstarter motor
44
Kurbelwellecrankshaft
55
Riementriebbelt drive
66
KeilrippenriemenV-ribbed belts
77
Riemenscheibepulley
88th
Riemenscheibepulley
99
RiemenspannrolleIdler
1010
Keilnutenkeyways
1111
Starterwellestarter shaft
1212
Nabehub
1313
RiemenscheibenringPulley ring
1414
Wälzlagerroller bearing
1515
FreilaufkupplungOverrunning clutch
1616
Torsionsschwingungsdämpfertorsional vibration damper
1717
Schenkelteil RiemenscheibenringLeg section Pulley ring
1818
Schenkelteil RiemenscheibenringLeg section Pulley ring
1919
Jochteil RiemenscheibenringYoke part pulley ring
2020
Auflageflächebearing surface
2121
Außenring WälzlagerOuter ring rolling bearings
2222
Abschnitt NabeSection hub
2323
Abschnitt NabeSection hub
2424
Abschnitt NabeSection hub
2525
Abschnitt NabeSection hub
2626
Abschnitt NabeSection hub
2727
Abschnitt NabeSection hub
2828
Hirth-VerzahnungHirth coupling
2929
Spaltgap
3030
Schwungringflywheel ring
3131
Gummiringrubber ring
3232
Auflageflächebearing surface
3333
Innenring WälzlagerInner ring roller bearings
3434
Durchbrechungen RiemenscheibenringBreakthroughs pulley ring
3535
Durchbrechungen NabeBreakthrough hub
3636
Wälzkörperrolling elements
3737
Käfig WälzlagerCage rolling bearings
3838
Dichtungen WälzlagerSeals Rolling bearings
3939
Außenring FreilaufkupplungOuter ring overrunning clutch
4040
Innenring FreilaufkupplungInner ring overrunning clutch
4141
Käfig FreilaufkupplungCage overrunning clutch
4242
Klemmkörper FreilaufkupplungClamp body overrunning clutch
4343
Öffnung AußenringOpening outer ring
4444
Öffnung InnenringOpening inner ring
4545
Vorsprunghead Start
4646
Anlagefläche KlemmkörperContact surface clamping body
4747
Anlagefläche KlemmkörperContact surface clamping body
4848
Umfangsfläche InnenringPeripheral surface inner ring
4949
Umfangsfläche AußenringPeripheral surface outer ring
5050
Spaltgap
5151
Ringdichtungring seal
5252
Ringdichtungring seal

Claims (13)

Riemenscheibe für einen Riementrieb, mit einer Nabe, einem Riemenscheibenring mit mindestens einer Umfangsnut für einen Riemen des Riementriebs, einem Torsionsschwingungsdämpfer, sowie einer zwischen der Nabe und dem Riemenscheibenring angeordneten Freilaufkupplung, dadurch gekennzeichnet, dass der Riemenscheibenring (13) die Nabe (12) bei geschlossener Freilaufkupplung (15) treibt und dass die Freilaufkupplung (15) öffnet, wenn die Nabe (12) den Riemenscheibenring (13) überholt.Pulley for a belt drive, comprising a hub, a pulley ring with at least one circumferential groove for a belt of the belt drive, a torsional vibration damper, and a one-way clutch arranged between the hub and the pulley ring, characterized in that the pulley ring ( 13 ) the hub ( 12 ) with the one-way clutch ( 15 ) and that the one-way clutch ( 15 ) opens when the hub ( 12 ) the pulley ring ( 13 ) overhauled. Riemenscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Freilaufkupplung (15) eine Mehrzahl von federbelasteten Klemmkörpern (42) umfasst, die zwischen der Nabe (12) und dem Riemenscheibenring (13) angeordnet sind.Pulley according to claim 1, characterized in that the one-way clutch ( 15 ) a plurality of spring-loaded clamping bodies ( 42 ) between the hub ( 12 ) and the pulley ring ( 13 ) are arranged. Riemenscheibe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmkörper (42) in geschlossenem Zustand der Freilaufkupplung (15) infolge der Federbelastung gegen den Riemenscheibenring (13) und die Nabe (12) angepresst werden, während sie in geöffnetem Zustand der Kupplung (15) vom Riemenscheibenring (13) abgehoben sind.Pulley according to claim 2, characterized in that the clamping body ( 42 ) in the closed state of the one-way clutch ( 15 ) due to the spring load against the pulley ring ( 13 ) and the hub ( 12 ) are pressed while they are in the open state of the clutch ( 15 ) from the pulley ring ( 13 ) are lifted. Riemenscheibe nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmkörper (42) in geschlossenem Zustand der Freilaufkupplung (15) gegen eine innere Umfangsfläche (49) der Nabe (12) und gegen eine äußere Umfangsfläche (48) des Riemenscheibenrings (13) angepresst werden.Pulley according to claim 2 or 3, characterized in that the clamping body ( 42 ) in the closed state of the one-way clutch ( 15 ) against an inner peripheral surface ( 49 ) the hub ( 12 ) and against an outer peripheral surface ( 48 ) of the pulley ring ( 13 ) are pressed. Riemenscheibe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Freilaufkupplung (15) einen drehfest mit der Nabe (12) verbundenen Außenring (39), einen Innenring (40) und mindestens einen Käfig (41) aufweist, in denen die Klemmkörper (42) schwenkbar sind.Pulley according to one of the preceding claims, characterized in that the one-way clutch ( 15 ) rotatably with the hub ( 12 ) connected outer ring ( 39 ), an inner ring ( 40 ) and at least one cage ( 41 ), in which the clamping body ( 42 ) are pivotable. Riemenscheibe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Torsionsschwingungsdämpfer (16) einen über ein Elastomermaterial (31) mit der Nabe (12) verbundenen Schwungring (30) umfasst.Pulley according to one of the preceding claims, characterized in that the torsional vibration damper ( 16 ) one via an elastomeric material ( 31 ) with the hub ( 12 ) connected flywheel ring ( 30 ). Riemenscheibe nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Torsionsschwingungsdämpfer (16) radial auswärts von der Freilaufkupplung (15) angeordnet ist.Pulley according to one of the preceding claims, characterized in that the torsional vibration damper ( 16 ) radially outward of the one-way clutch ( 15 ) is arranged. Riemenscheibe nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein zwischen der Nabe (12) und dem Riemenscheibenring (13) angeordnetes Wälzlager (14).Pulley according to one of the preceding claims, characterized by a between the hub ( 12 ) and the pulley ring ( 13 ) arranged rolling bearing ( 14 ). Riemenscheibe nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Wälzlager (14) radial einwärts von der Freilaufkupplung (15) angeordnet ist.Pulley according to claim 8, characterized in that the rolling bearing ( 14 ) radially inwardly of the one-way clutch ( 15 ) is arranged. Riemenscheibe nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Wälzlager (14) radial einwärts vom Torsionsschwingungsdämpfer (16) angeordnet ist.Pulley according to claim 8 or 9, characterized in that the rolling bearing ( 14 ) radially inward of the torsional vibration damper ( 16 ) is arranged. Riemenscheibe nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Wälzlager (14) und die Freilaufkupplung (15) auf entgegengesetzten Seiten eines Teils (17) des Riemenscheibenrings (13) angeordnet sind.Pulley according to one of claims 8 to 10, characterized in that the rolling bearing ( 14 ) and the one-way clutch ( 15 ) on opposite sides of a part ( 17 ) of the pulley ring ( 13 ) are arranged. Riemenstarter für eine Brennkraftmaschine, mit einem Startermotor, der die Kurbelwelle der Brennkraftmaschine über einen Riementrieb andreht, dadurch gekennzeichnet, dass der Riementrieb (5) eine Riemenscheibe (7) nach einem der vorangehenden Ansprüche umfasst, deren Riemenscheibenring (13) die Kurbelwelle (4) während des Andrehens bei geschlossener Freilaufkupplung (15) treibt und deren Freilaufkupplung (15) öffnet, wenn die Kurbelwelle (4) den Riemenscheibenring (13) überholt.Belt starter for an internal combustion engine, with a starter motor, which turns the crankshaft of the internal combustion engine via a belt drive, characterized in that the belt drive ( 5 ) a pulley ( 7 ) according to one of the preceding claims, whose pulley ring ( 13 ) the crankshaft ( 4 ) during cranking when the one-way clutch is closed ( 15 ) drives and their one-way clutch ( 15 ) opens when the crankshaft ( 4 ) the pulley ring ( 13 ) overhauled. Riemenstarter nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Nabe (12) der Riemenscheibe (7) drehfest mit der Kurbelwelle (4) verbunden ist.Belt starter according to claim 12, characterized in that the hub ( 12 ) of the pulley ( 7 ) rotatably with the crankshaft ( 4 ) connected is.
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