DE102009052611B4 - Pulley arrangement - Google Patents
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Abstract
Riemenscheibenanordnung (1) mit einer an einer Antriebswelle befestigbaren Nabe (2), einer auf der Nabe (2) drehbar gelagerten Riemenscheibe (3), einer schenkellosen Drehfeder (6) und einer als Freilauf wirkenden Schlingbandfeder (18), die radial zwischen der Nabe (2) und der Riemenscheibe (3) und koaxial zueinander angeordnet sind, wobei die Drehfeder (6) mit ihrem axialen einen Ende (8) gegen die Nabe (2) und mit ihrem axialen anderen Ende (7) gegen die Riemenscheibe (3) wirkt, Drehmoment von der Riemenscheibe (3) auf die Nabe (2) überträgt und mit einem größeren Wicklungsdurchmesser als die Schlingbandfeder (18) radial zwischen der Riemenscheibe (3) und der Schlingbandfeder (18) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehfeder (6) an ihrem einen Ende (7) in einer drehfest mit der Innenmantelfläche (10) der Riemenscheibe (3) verbundenen Außenhülse (16) und an ihrem anderen Ende (8) in einer drehfest mit der Außenmantelflache (15) der Nabe (2) verbundenen Innenhülse (14) aufgenommen ist, die sich radial außen an einem an der Innenmantelfläche (10) der Riemenscheibe (3) angeordneten Gleitlager (5) abstützt, wobei in der Außenhülse (16) eine Distanzscheibe (17) und in der Innenhülse (14) ein radial ausgerichteter Gleitkörper (21) angeordnet sind, an denen sich die Drehfeder (6) zur Drehmomentübertragung abstützt, und wobei die Schlingbandfeder (18) radial zwischen der Innenhülse (14) und der Drehfeder (6) angeordnet ist und am Außenmantel (19) der Innenhülse (14) anliegt.A pulley assembly (1) having a hub (2) attachable to a drive shaft, a pulley (3) rotatably mounted on the hub (2), a thighless torsion spring (6) and a coiling belt spring (18) acting as a freewheel radially between the hub (2) and the pulley (3) and coaxial with each other, wherein the torsion spring (6) with its axial one end (8) against the hub (2) and with its axial other end (7) against the pulley (3) transmits torque from the pulley (3) to the hub (2) and arranged with a larger winding diameter than the Schlingbandfeder (18) radially between the pulley (3) and the Schlingbandfeder (18), characterized in that the torsion spring ( 6) at its one end (7) in a non-rotatably connected to the inner circumferential surface (10) of the pulley (3) outer sleeve (16) and at its other end (8) in a rotationally fixed to the outer lateral surface (15) of the hub (2) connected inner sleeve (14) is received, which is radially outwardly supported on a on the inner circumferential surface (10) of the pulley (3) slide bearing (5), wherein in the outer sleeve (16) has a spacer (17) and in the inner sleeve (14) radially directed sliding body (21) are arranged, on which the torsion spring (6) is supported for transmitting torque, and wherein the wrap band spring (18) is arranged radially between the inner sleeve (14) and the torsion spring (6) and on the outer jacket (19) Inner sleeve (14) rests.
Description
RiemenscheibenanordnungPulley arrangement
Die Erfindung betrifft eine Riemenscheibenanordnung mit einer an einer Antriebswelle befestigbaren Nabe, einer auf der Nabe drehbar gelagerten Riemenscheibe, einer schenkellosen Drehfeder und einer als Freilauf wirkenden Schlingbandfeder, die radial zwischen der Nabe und der Riemenscheibe und koaxial zueinander angeordnet sind, wobei die Drehfeder mit ihrem axialen einen Ende gegen die Nabe und mit ihrem axialen anderen Ende gegen die Riemenscheibe wirkt, Drehmoment von der Riemenscheibe auf die Nabe übertragt und mit einem größeren Wicklungsdurchmesser als die Schlingbandfeder radial zwischen der Riemenscheibe und der Schlingbandfeder angeordnet ist.The invention relates to a pulley arrangement with a fastened to a drive shaft hub, a rotatably mounted on the hub pulley, a thighless torsion spring and a freewheeling Schlingbandfeder, which are arranged radially between the hub and the pulley and coaxial with each other, wherein the torsion spring with her axial one end against the hub and with its axial other end against the pulley acts, transmits torque from the pulley to the hub and is arranged with a larger winding diameter than the Schlingbandfeder radially between the pulley and the Schlingbandfeder.
Hintergrund der ErfindungBackground of the invention
Riemenscheibenanordnungen, wie sie beispielsweise aus der
Die von der Brennkraftmaschine bei ihrem Betrieb erzeugten Drehungleichförmigkeiten bzw. Drehschwingungen der Kurbelwelle sowie Triebstrangschwingungen bei Schaltvorgängen von Fahrzeuggetrieben werden über den Antriebsriemen nachteilig auf die Antriebswellen der Nebenaggregate übertragen. Diese Drehschwingungen in der Antriebsdrehzahl verursachen ohne weitere Maßnahmen dann auch Schwingungen in denjenigen Größen, die von den Nebenaggregaten aus der mechanischen Antriebsleistung erzeugt werden, also beispielsweise im Volumenstrom einer Pumpe oder in der elektrischen Leistung einer Elektromaschine. Sofern die Nebenaggregate im Bereich ihrer Antriebswellen vergleichsweise große Massenträgheiten aufweisen, wie beispielsweise eine Elektromaschine mit ihrem Rotor, verursachen die Drehschwingungen im Antriebsdrehmoment der Kurbelwelle bzw. in der Drehzahl des Antriebsriemens auch starke mechanische Belastungen an demselben, die dessen Gebrauchsdauer nachteilig reduzieren.The rotational irregularities or torsional vibrations of the crankshaft generated by the internal combustion engine during its operation, as well as drive train vibrations during gearshifts of vehicle transmissions, are transmitted disadvantageously via the drive belt to the drive shafts of the ancillary components. These torsional vibrations in the drive speed then cause, without further measures, vibrations in those quantities which are generated by the ancillary components from the mechanical drive power, that is, for example, in the volume flow of a pump or in the electric power of an electric machine. If the ancillaries in the range of their drive shafts have comparatively large inertia, such as an electric machine with its rotor, cause the torsional vibrations in the drive torque of the crankshaft or in the rotational speed of the drive belt and strong mechanical loads on the same, which reduce its useful life disadvantageous.
Moderne Riemenscheibenanordnungen weisen daher neben einer auf einer Nabe drehgelagerten Riemenscheibe auch Entkopplungsmittel auf, mit denen diese Drehschwingungen nicht oder zumindest nur gedampft auf die Antriebswellen der Nebenaggregate weiter gegeben werden. Durchweg werden als Entkopplungsmittel Freilaufeinrichtungen verwendet, die zwar eine Drehmomentübertragung von der Riemenscheibe auf die Antriebswelle des Nebenaggregats zulassen, eine Drehmomentübertragung in der entgegengesetzten Lastrichtung jedoch verhindern. Eine derartige, besonders vorteilhaft ausgebildete Anordnung wird in der nicht vorveröffentlichten
Eine gattungsbildende Riemenscheibenanordnung ist aus der
Die
Die
Riemenscheibenanordnungen der eingangs genannten Art sind aus der
Aufgabe der ErfindungObject of the invention
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Riemenscheibenanordnung zu schaffen, die Resonanzprobleme noch besser beheben kann.The invention has for its object to provide a generic pulley arrangement, the resonance problems can fix even better.
Zusammenfassung der Erfindung Summary of the invention
Zur Lösung der Aufgabe ist es vorgesehen, dass die Drehfeder an ihrem einen Ende in einer drehfest mit der Innenmantelfläche der Riemenscheibe verbundenen Außenhülse und an ihrem anderen Ende in einer drehfest mit der Außenmantelflache der Nabe verbundenen Innenhülse aufgenommen ist, die sich radial außen an einem an der Innenmantelfläche der Riemenscheibe angeordneten Gleitlager abstützt, wobei in der Außenhülse eine Distanzscheibe und in der Innenhülse ein radial ausgerichteter Gleitkörper angeordnet sind, an denen sich die Drehfeder zur Drehmomentübertragung abstützt, und wobei die Schlingbandfeder radial zwischen der Innenhülse und der Drehfeder angeordnet ist und am Außenmantel der Innenhülse anliegt.To solve the problem, it is provided that the torsion spring is accommodated at its one end in a rotatably connected to the inner circumferential surface of the pulley outer sleeve and at its other end in a rotatably connected to the outer circumferential surface of the hub inner sleeve, which is located radially on the outside of a the inner circumferential surface of the pulley arranged sliding bearing is supported, wherein in the outer sleeve a spacer and in the inner sleeve a radially aligned slider are arranged, on which the torsion spring is supported for transmitting torque, and wherein the Schlingbandfeder is disposed radially between the inner sleeve and the torsion spring and the outer shell the inner sleeve rests.
Durch diesen Aufbau wird im Vergleich zur Riemenscheibenanordnung der
Die Lagerung der Riemenscheibe erfolgt gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung über eine Kombination eines Kugellagers und eines Gleitlagers, die an den axial gegenüber liegenden Seiten der Riemenscheibenanordnung wirksam sind. Alle auftretenden Axialkräfte, beispielsweise die axiale Vorspannkraft der Drehfeder bzw. der Riemenschieflauf werden dabei durch das Kugellager aufgenommen, das vorzugsweise als Rillenkugellager ausgebildet ist.The bearing of the pulley is carried out according to an advantageous embodiment of the invention via a combination of a ball bearing and a sliding bearing, which are effective on the axially opposite sides of the pulley assembly. All occurring axial forces, for example, the axial biasing force of the torsion spring or the belt misalignment are absorbed by the ball bearing, which is preferably designed as a deep groove ball bearing.
Die Drehfeder kann so ausgebildet sein, dass sie sich, wenn sie öffnend in Lastrichtung belastet wird, außen an die Innenmantelfläche der Riemenscheibenbohrung anlegt. Dies kommt einem festen Endanschlag gleich, so dass das übertragene Drehmoment bei Kontakt sprunghaft ansteigt. Andererseits kann die Drehfeder auch so ausgebildet sein, dass die im Betrieb auftretenden Momente sie nicht bis zu diesem Anschlag im Durchmesser aufweiten.The torsion spring can be designed so that it, when it is loaded in opening in the loading direction, rests on the outside of the inner lateral surface of the pulley bore. This is equivalent to a fixed end stop, so that the transmitted torque increases suddenly on contact. On the other hand, the torsion spring can also be designed so that the moments occurring during operation do not widen them up to this stop in diameter.
Ebenso liegt es im Rahmen der Erfindung, dass die Schlingbandfeder mit einem axial äußeren Ende fest mit einem axial äußeren Gleitkörper verbunden ist, der seinerseits fest mit dem axial äußeren Ende der Drehfeder verbunden ist.It is also within the scope of the invention that the Schlingbandfeder is connected to an axially outer end fixed to an axially outer sliding body, which in turn is fixedly connected to the axially outer end of the torsion spring.
Weiter ist bevorzugt vorgesehen, dass entgegen der Lastrichtung der Riemenscheibenanordnung keine Verbindung der Schlingbandfeder zur Nabe besteht.Furthermore, it is preferably provided that, contrary to the load direction of the pulley arrangement, there is no connection of the looped belt spring to the hub.
Besonders vorteilhaft ist ebenso eine Ausgestaltung der Erfindung, die sich dadurch auszeichnet, dass die Schlingbandfeder aus einem Federstahl besteht.Also particularly advantageous is an embodiment of the invention, which is characterized in that the Schlingbandfeder consists of a spring steel.
Es liegt ebenso im Rahmen der Erfindung vorzusehen, dass die Verdrehsteifigkeit der Drehfeder in einem Bereich zwischen 0,2 und 0,5 Nm/° liegt.It is also within the scope of the invention to provide that the torsional stiffness of the torsion spring is in a range between 0.2 and 0.5 Nm / °.
Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings
Die Erfindung wird im Folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels mit der beiliegenden Zeichnung näher erläutert. Darin zeigt die einzige Figur eine perspektivische Längsschnittansicht einer erfindungsgemäßen Riemenscheibenanordnung.The invention is explained in more detail below with reference to an embodiment with the accompanying drawings. Therein, the single figure shows a perspective longitudinal sectional view of a pulley assembly according to the invention.
Detaillierte Beschreibung der ZeichnungDetailed description of the drawing
Demnach zeigt die Figur eine Riemenscheibenanordnung
Das Wälzlager
Die Innenhülse
Die Außenhülse
Radial zwischen der im Längsschnitt U-förmigen Innenhülse
In Lastrichtung erfolgt die Drehmomentübertragung von der Riemenscheibe
Ein Deckel
In Abweichung von der in der Figur dargestellten Anordnung ist es auch möglich, anstatt der besonders vorteilhaften Anordnung mit den Hülsen
Erfindungsgemäß kommt es vor allem darauf an, dass die Schlingbandfeder
Weiterhin besitzt die Schlingbandfeder
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- RiemenscheibenanordnungPulley arrangement
- 22
- Nabehub
- 33
- Riemenscheibepulley
- 44
- Wälzlagerroller bearing
- 55
- Gleitlagerbearings
- 66
- Drehfedertorsion spring
- 77
- Axiales Ende der DrehfederAxial end of torsion spring
- 88th
- Axiales Ende der DrehfederAxial end of torsion spring
- 99
- Innenring des WälzlagersInner ring of the rolling bearing
- 1010
- Innenmantelfläche der RiemenscheibeInner lateral surface of the pulley
- 1111
- Außenring des WälzlagersOuter ring of the rolling bearing
- 1212
- Wälzkörperrolling elements
- 1313
- Gleitring des GleitlagersSliding ring of the sliding bearing
- 1414
- Innenhülseinner sleeve
- 1515
- Außenmantelfläche der NabeOuter lateral surface of the hub
- 1616
- Außenhülseouter sleeve
- 1717
- Distanzscheibespacer
- 1818
- SchlingbandfederSchlingbandfeder
- 1919
- Außenmantel der InnenhülseOuter jacket of the inner sleeve
- 2020
- Axial äußeres Ende der SchlingbandfederAxial outer end of the Schlingbandfeder
- 2121
- Gleitkörpersliding
- 2222
- --------
- 2323
- Deckelcover
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-
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