DE102010054547A1

DE102010054547A1 - Kurbelwellenriemenscheibe

Info

Publication number: DE102010054547A1
Application number: DE102010054547A
Authority: DE
Inventors: Alexander 76547 Dreher
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2009-12-30
Filing date: 2010-12-15
Publication date: 2011-07-07

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Kurbelwellenriemenscheibe zum Übertragen eines Drehmoments zwischen einer Kurbelwelle und einem Riementrieb, mit einem Freilauf. Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass der eine Sperrrichtung aufweisende Freilauf in der Kurbelwellenriemenscheibe mit einer Kopplungseinrichtung kombiniert ist, die eine Drehmomentmitnahme in einer der Sperrrichtung des Freilaufs entgegengesetzten Drehrichtung ermöglicht.

Description

Die Erfindung betrifft eine Kurbelwellenriemenscheibe zum Übertragen eines Drehmoments zwischen einer Kurbelwelle und einem Riementrieb, mit einem Freilauf.
Aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 195 35 889 A1 ist eine Freilaufkupplung bekannt, die zwischen einer Riemenscheibe und einer Welle angeordnet ist. Die bekannte Freilaufkupplung eignet sich zum Antrieb eines Generators und ist Bestandteil einer Riemenscheibe, die zum Antrieb des Generators dient. Durch den Einsatz der Freilaufkupplung wird eine Eigendämpfung ermöglicht, so dass die Drehmomentübertragung des Zugmitteltriebs verbessert wird. Aus der europäischen Patentschrift EP 0 980 479 B1 ist ein Riemenantriebssystem mit einer Generatorverbindungsfreilaufkupplung bekannt, die eine Torsionswickelfeder und einen Einweg-Kupplungsmechanismus umfasst. Dadurch können die Antriebsdrehmomente der Generator-Riemenscheibe auf eine Nabe nachgiebig übertragen werden. Darüber hinaus kann die Riemenscheibe des Generators von der Nabe in eine Richtung abgekoppelt werden. Aus der deutschen Patentschrift DE 196 36 628 C1 ist ein Freilauf mit einem Klemmkörper bekannt, der durch eine sich in Umfangsrichtung eines Spalts erstreckende, elastisch verformte Spiralfeder gebildet ist. Aus der europäischen Patentschrift EP 0 782 674 B1 ist ein Kurbelwellenentkuppler mit einer richtungsgeschalteten Kupplung bekannt, die dazu dient, selektiv Rotationskräfte zwischen einer Einbaunabe und einer Riemenscheibe zu übertragen. Aus der deutschen Offeniegungsschrift DE 10 2005 029 351 A1 ist ein Triebrad zum Antreiben eines Nebenaggregats einer Brennkraftmaschine mit einer Dämpfungseinrichtung bekannt.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine bauraumneutrale Lösung für eine von der Kurbelwelle abkoppelbare Kurbelwellenriemenscheibe gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zu schaffen. Dabei soll die erfindungsgemäße Kurbelwellenriemenscheibe insbesondere einen Start-Stopp-Betrieb, einen Standklima- und Generatorbetrieb, vorzugsweise mit einer Impulsstartmöglichkeit inklusive Kurbelwellentilger, und/oder Dämpfungen von Drehungleichförmigkeiten im Riementrieb, ermöglichen.
Die Aufgabe ist bei einer Kurbelwellenriemenscheibe zum Übertragen eines Drehmoments zwischen einer Kurbelwelle und einem Riementrieb, mit einem Freilauf, dadurch gelöst, dass der eine Sperrrichtung aufweisende Freilauf in der Kurbelwellenriemenscheibe mit einer Kopplungseinrichtung kombiniert ist, die eine Drehmomentmitnahme in einer der Sperrrichtung des Freilaufs entgegengesetzten Drehrichtung ermöglicht. Der Freilauf hat vorzugsweise nur eine einzige Sperrrichtung. Die Kopplungseinrichtung wird über Massenträgheit durch gezieltes Beschleunigen und/oder Abbremsen der Kurbelwellenriemenscheibe betätigt. Die Verwendung des Trägheitsprinzips zum Verstellen oder Schalten der Kopplungseinrichtung ermöglicht auf einfache Art und Weise ein Zuschalten des Riementriebs unabhängig von einer zusätzlichen elektrischen oder mechanischen Anbindung. Durch Verzögern oder Beschleunigen des Riementriebs kann mit Hilfe der Kopplungseinrichtung ein Formschluss zwischen einer Riemenspur der Riemenscheibe und der Kurbelwelle erzeugt werden, um ein Drehmoment zu übertragen. Dadurch kann auf einfache Art und Weise ein zum Starten einer Brennkraftmaschine benötigtes Drehmoment übertragen werden. Der Freilauf ermöglicht eine Mitnahme der Riemenspur bei einem von der Kurbelwelle eingeleiteten Drehmoment in Drehrichtung der Brennkraftmaschine. Bei stehender Brennkraftmaschine kann der Riemen des Riementriebs in Drehrichtung des Verbrennungsmotors durch den Freilauf abgekoppelt von der Kurbelwelle drehen, so dass Nebenaggregate, wie zum Beispiel eine Klimaanlage, betrieben werden können. Zum Starten des Verbrennungsmotors wird über das Trägheitsprinzip ein Formschluss zwischen der Riemenspur und der Kurbelwelle erzeugt, und zwar mit Hilfe der erfindungsgemäßen Kopplungseinrichtung. Dadurch kann der Verbrennungsmotor, der auch als Brennkraftmaschine bezeichnet wird, über den Riementrieb gestartet werden.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Kurbelwellenriemenscheibe ist dadurch gekennzeichnet, dass der Freilauf fliehkraftabhängig sperrt. Der Freilauf sperrt vorzugsweise erst dann, wenn eine gewisse Drehzahl erreicht ist.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Kurbelwellenriemenscheibe ist dadurch gekennzeichnet, dass die Kopplungseinrichtung ein festes Rampenelement umfasst, das fest mit einer Riemenscheibenspur verbunden ist. Das Rampenelement ist vorzugsweise als Rampenblech ausgeführt. Das feste Rampenelement ist zum Beispiel durch Nietverbindungselemente an der Riemenspur befestigt.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Kurbelwellenriemenscheibe ist dadurch gekennzeichnet, dass die Kopplungseinrichtung ein bewegbares Rampenelement umfasst, das auf dem festen Rampenelement zentriert ist. Das bewegbare Rampenelement hat eine relativ große Massenträgheit und ist radial möglichst weit außen angeordnet. Das hat den Vorteil, dass relativ kleine Beschleunigungen ausreichen, um die Kopplungseinrichtung zu betätigen. Das bewegbare Rampenelement ist vorzugsweise ebenfalls als Rampenblech ausgeführt. Die Rampen an den beiden Rampenelementen sind so ausgeführt, dass sich das bewegbare Rampenelement beim Verdrehen der beiden Rampenelemente relativ zueinander in axialer Richtung von dem festen Rampenelement weg bewegt, wobei die Rampen aneinander in Anlage bleiben. Die Rampen sind vorzugsweise über einen Formschluss, zum Beispiel durch entsprechende Verzahnungen, so miteinander gekoppelt, dass sich das bewegbare Rampenelement nur so in Umfangsrichtung bewegen kann, dass der axiale Weg des bewegbaren Rampenelements zunimmt.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Kurbelwellenriemenscheibe ist dadurch gekennzeichnet, dass das bewegbare Rampenelement durch eine Tellerfeder in axialer Richtung vorgespannt ist. Das bewegbare Rampenelement ist vorzugsweise in eine Öffnungsstellung vorgespannt, in der durch die Rampenelemente keine Drehmomentmitnahme erfolgt.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Kurbelwellenriemenscheibe ist dadurch gekennzeichnet, dass das bewegbare Rampenelement an einem Umfang axial vorspringende Nasen aufweist, die zur Drehmomentmitnahme an Mitnehmerarmen anschlagen, die von einem Mitnehmerelement ausgehen, das drehfest mit der Kurbelwelle verbunden ist. Die Mitnehmerarme sind vorzugsweise radial außen an dem Mitnehmerelement angebracht und haben vorzugsweise im Wesentlichen die Gestalt von Kreisbögen mit einem Mitnehmernocken an einem freien Ende.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Kurbelwellenriemenscheibe ist dadurch gekennzeichnet, dass das Mitnehmerelement Anschlagarme umfasst, die radial begrenzt bewegbar sind, um die Drehmomentmitnahme aufzuheben. An den Anschlagarmen sind vorzugsweise sowohl axiale als auch radiale Anschläge für das bewegbare Rampenelement ausgebildet. In axialer Richtung sind die Anschlagarme vorzugsweise fest ausgeführt, das heißt unbeweglich.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Kurbelwellenriemenscheibe ist dadurch gekennzeichnet, dass das Mitnehmerelement an einem Träger befestigt ist, der drehfest mit der Kurbelwelle verbunden ist. Die drehfeste Verbindung kann zum Beispiel als Nut-Feder-Verbindung ausgeführt sein.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Kurbelwellenriemenscheibe ist dadurch gekennzeichnet, dass die Kopplungseinrichtung und der Freilauf in der Kurbelwellenriemenscheibe mit einer Rutschkupplung kombiniert sind. Durch die Rutschkupplung kann der Verbrennungsmotor beziehungsweise die Brennkraftmaschine auch dann über den Startergenerator gestartet werden, wenn der Riementrieb nicht stillsteht, sondern zum Beispiel im Klimabetrieb mit einer Drehzahl beaufschlagt ist.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Kurbelwellenriemenscheibe ist dadurch gekennzeichnet, dass der Freilauf einen Freilaufinnenring, der drehfest mit der Kurbelwelle verbunden ist, und einen Freilaufaußenring umfasst, an dem eine beziehungsweise die Riemenscheibenspur befestigt ist. Der Freilaufaußenring ist, vorzugsweise durch eine Lagereinrichtung, auf den Freilaufinnenring drehbar gelagert. Der Freilauf ist vorzugsweise radial zwischen dem Freilaufinnenring und dem Freilaufaußenring angeordnet, zum Beispiel in axialer Richtung benachbart zu der Lagereinrichtung. Der Freilaufinnenring ist, zum Beispiel durch eine Nut-Feder-Verbindung, drehfest mit der Kurbelwelle verbunden. Die Riemenspur ist, zum Beispiel mit Hilfe von Nietverbindungselementen, an dem Freilaufaußenring befestigt.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnung verschiedene Ausführungsbeispiele im Einzelnen beschrieben sind. Es zeigen: Die
1 bis 6 stark vereinfachte schematische Darstellungen einer Kurbelwellenriemenscheibe in verschiedenen Ausführungsbeispielen und Zuständen;
7 ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Kurbelwellenriemenscheibe im Längsschnitt durch die Kurbelwelle;
8 eine vergrößerte Darstellung eines Mitnehmerelements und eines bewegbaren Rampenelements der Kurbelwellenriemenscheibe aus 7 im Halbschnitt;
9 eine perspektivische Darstellung des Mitnehmerelements und des bewegbaren Rampenelements aus 8 und
10 eine perspektivische Darstellung des Mitnehmerelements allein.
In den 1 bis 10 ist eine erfindungsgemäße Kurbelwellenriemenscheibe 1 in verschiedenen Darstellungen und Zuständen dargestellt. Die Kurbelwellenriemenscheibe 1 umfasst eine Riemenscheibenspur 2, die verkürzt auch als Riemenscheibe oder Riemenspur bezeichnet wird und dazu dient, einen Riemen eines Riementriebs mit einem Riemenstartergenerator und/oder mit einem Klimakompressor zu koppeln. Die Kurbelwellenriemenscheibe 1 ist an einer Kurbelwelle 4 eines Kraftfahrzeugs angebracht. Die Kurbelwelle 4 ist durch eine Brennkraftmaschine angetrieben, die auch als Verbrennungsmotor bezeichnet wird.
Gemäß einem wesentlichen Aspekt der Erfindung sind in die Kurbelwellenriemenscheibe 1 ein Freilauf 8, eine Kopplungseinrichtung 10 und eine Drehschwingungsdämpfungseinrichtung 12 integriert, die eine Tilgermasse 14 umfasst. Der Freilauf 8 ist vorzugsweise fliehkraftabhängig ausgeführt und umfasst ein Fliehgewicht 20. Wenn die Kurbelwelle in Richtung eines Pfeils 18 in 1 verdreht wird, dann schließt der Freilauf 8 ab einer gewissen Drehzahl und die Kurbelwelle 4 nimmt die Riemenscheibenspur 2 mit, die auch als Riemenscheibe bezeichnet wird.
Durch den fliehkraftabhängigen Freilauf 8 ist es möglich, dass sich die Riemenspur oder Riemenscheibe 2 bei stehender Kurbelwelle dreht, wie durch einen weiteren Pfeil 19 in 2 angedeutet ist. Der Freilauf 8 ist mit einer Federeinrichtung ausgestattet, die bewirkt, dass Klemmkörper des Freilaufs 8 von der Riemenscheibe 2 abheben, wenn eine gewisse Relativdrehzahl unterschritten wird. Der Freilauf 8 umfasst des Weiteren einen Freilaufkäfig, der fest mit der Kurbelwelle 4 verbunden ist.
Die Kopplungseinrichtung 10 umfasst ein als Rampenblech ausgeführtes festes Rampenelement 21, das fest mit der Riemenspur 2 beziehungsweise Riemenscheibe 2 verbunden ist. Die Kopplungseinrichtung 10 umfasst des Weiteren ein ebenfalls als Rampenblech ausgeführtes bewegbares Rampenelement 22, das relativ zu dem festen Rampenblech 21 bewegbar ist. Bei einem Verdrehen des bewegbaren Rampenblechs 22 relativ zu dem festen Rampenblech oder Rampenelement 21 bewirken die Rampen, dass sich das bewegbare Rampenblech oder Rampenelement 22 in axialer Richtung von der Riemenspur beziehungsweise Riemenscheibe 2 weg bewegt. Durch eine Federeinrichtung ist das bewegbare Rampenblech 22 in seine in 1 dargestellte Lage vorgespannt.
Das bewegbare Rampenblech 22 wirkt mit einem Mitnehmerelement 24 zusammen, das, gegebenenfalls unter Zwischenschaltung einer Rutschkupplung 25, an der Kurbelwelle 4 befestigt ist. Die Rutschkupplung 25 ist optional und in den 4 und 5 angedeutet.
In 2 ist angedeutet, dass das bewegbare Rampenelement 22 beim Auftreten einer Beschleunigung beziehungsweise Verzögerung aufgrund seiner Massenträgheit und bedingt durch das Zusammenwirken der Rampen sich in axialer Richtung so weit von der Riemenspur 2 weg bewegt, dass das bewegbare Rampenblech 21 an dem Mitnehmerelement 24 anschlägt, wodurch eine Drehmomentmitnahme zwischen der Riemenscheibe 2 und der Kurbelwelle 4 erfolgt.
Wenn zum Beispiel ein Signal zum Starten des Verbrennungsmotors über den Riementrieb gegeben wird, kann die Massenträgheit des rotatorisch in Drehrichtung des Verbrennungsmotors freien Rampenblechs 22 genutzt werden und der Riemen des Riementriebs bis zum Stillstand abgebremst werden. Aufgrund der Massenträgheit bewegt sich das bewegbare Rampenblech 22 rotatorisch in Riemendrehrichtung bis zum Anschlag an dem Mitnehmerelement 24, wie man in 2 sieht. Um eine größere Überdeckung zwischen dem riemenseitigen Rampenblech 21 und dem kurbelseitigen Anschlag 24 zu erreichen, kann die Riemenscheibe 2 entgegen der im Betrieb wirkenden Drehrichtung gedreht werden. Dadurch wandert das bewegbare Rampenblech 22 axial weiter und die Überdeckung vergrößert sich.
Zum Starten des Verbrennungsmotors wird die Riemenscheibe 2 wieder in Richtung der Kurbelwellendrehrichtung gedreht, bis es zum Anliegen des bewegbaren Rampenblechs 22 an dem Mitnehmerelement 23 kommt, wie man in 3 sieht. Der Verbrennungsmotor kann dann über den Riemen und die Riemenscheibe 2 gestartet werden, wie durch einen weiteren Pfeil 26 in 3 angedeutet ist. Da eine Rampenbewegung rotatorisch in Richtung der Drehrichtung der Kurbelwelle 4 möglich ist, kann das bewegbare Rampenblech 22 nicht zurückgedreht, sondern nur weiter nach vorne gedreht werden.
Zum Zurückstellen des Rampenblechs oder Rampenelements 22 kann die Riemenscheibe 2 gegenüber der Kurbelwelle 4 verzögert werden, wodurch das Mitnehmerelement 24 zwischen der Riemenscheibe 2 und der Kurbelwelle 4 die Rampe beziehungsweise das bewegbare Rampenblech 22 weiter dreht, bis sie beziehungsweise es überspringt. Dadurch kann der Formschluss zwischen der Kurbelwelle 4 und der Riemenscheibe 2 mittels der Rampenbleche 21, 22 und des Mitnehmerelements 24 aufgehoben werden. Das Zurückstellen des bewegbaren Rampenblechs 22 ist nur so lange möglich, wie der fliehkraftabhängige Freilauf 8 zwischen der Kurbelwelle 4 und der Riemenscheibe 2 nicht sperrt.
In 4 ist das gleiche Ausführungsbeispiel wie in 1 mit einer zusätzlichen Rutschkupplung 25 zwischen dem Mitnehmerelement 24 und der Kurbelwelle 4 dargestellt. Die Rutschkupplung 25 liefert den Vorteil, dass die Riemenscheibe 2 nicht erst bis zum Stillstand verzögert werden muss, sondern die Kurbelwelle 4 kann auch unter Riemenscheibendrehzahl beschleunigt werden.
Bei den in den 1 bis 4 dargestellten Ausführungsbeispielen muss die Riemenscheibe 2 zum Starten des Verbrennungsmotors beziehungsweise zum Drehen der Kurbelwelle 4 über den Riementrieb zuerst auf eine gewisse Drehzahl beschleunigt und danach wieder verzögert werden, um die Massenträgheit des bewegbaren Rampenblechs 22 auszunutzen, um die Kopplungseinrichtung 10 zu schließen. Durch das Schließen der Kopplungseinrichtung 10 wird über die Rampenelemente 21, 22 und das Mitnehmerelement 24 ein Formschluss zwischen der Riemenscheibe 2 und der Kurbelwelle 4 geschaffen.
In den 5 und 6 ist, mit und ohne Rutschkupplung 25, ein Ausführungsbeispiel dargestellt, bei dem die Steigung der Rampen der Rampenbleche 21, 22 in entgegengesetzter Richtung wie bei den vorangegangenen Ausführungsbeispielen der 1 bis 4 wirkt. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist ein weiterer Anschlag 28 für das bewegbare Rampenblech 22 an der Riemenscheibe 2 ausgebildet.
Durch eine Beschleunigung der Riemenscheibe 2 in Drehrichtung der Kurbelwelle 4 bewegt sich die bewegbare oder bewegliche Rampe 22 aufgrund ihrer Trägheit in Umfangsrichtung die Rampensteigung hoch. Aufgrund der daraus resultierenden Axialbewegung der Rampe oder des Rampenblechs 22 kommt es zum Formschluss zwischen dem bewegbaren Rampenelement 22 und dem kurbelseitig festen Mitnehmerelement 24. Die Beschleunigung muss bei dem in 6 dargestellten Ausführungsbeispiel aus dem Stand heraus erfolgen. Durch die Rutschkupplung 25 kann die Beschleunigung bei der in 5 dargestellten Variante auch unter Drehzahl der Riemenscheibe 2 erfolgen.
Der Anschlag 28 an der Riemenscheibe 2 verhindert, dass sich das bewegbare Rampenblech 22 beim Starten der Kurbelwelle 4 über die Riemenscheibe 2 ungehindert weiter dreht, wodurch die erwünschte Drehmomentübertragung verhindert würde.
Das Zurückstellen der Rampenbleche 21, 22 erfolgt durch Verzögerung der Riemenscheibe 2 gegenüber der Kurbelwelle 4, solange die Kurbelwelle 4 und die Riemenscheibe 2 noch nicht über den Freilauf 8 reibschlüssig miteinander verbunden sind. Das führt dazu, dass das Mitnehmerelement 24 das bewegbare Rampenblech 22 entgegen der Drehrichtung der Riemenscheibe 2 zurückdreht. Alternativ kann das bewegbare Rampenelement 22 durch eine starke Verzögerung der Riemenscheibe 2 trägheitsbedingt zurückgedreht werden. Der vorab beschriebene Formschluss zwischen den beiden Rampenblechen kann bei den in den 5 und 6 dargestellten Ausführungsbeispielen entfallen.
In 7 ist eine Kurbelwellenriemenscheibe 1 gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel im Längsschnitt durch die Kurbelwelle 4 dargestellt. Gemäß einem wesentlichen Aspekt der Erfindung sind in der Kurbelwellenriemenscheibe 1 der vorzugsweise fliehkraftabhängige Freilauf 8 und die Kopplungseinrichtung 10 miteinander kombiniert, um die Riemenspur oder die Riemenscheibe 2 bedarfabhängig in verschiedenen Betriebszuständen drehfest miteinander zu koppeln. Darüber hinaus ist die Drehschwingungsdämpfungseinrichtung 12 mit der Tilgermasse 14 in die Kurbelwellenriemenscheibe 1 integriert. Das bewegbare Rampenblech 22 ist auf dem festen Rampenblech 21 zentriert und in axialer Richtung zwischen dem festen Rampenblech 21 und dem Mitnehmerelement 24 bewegbar.
In der in 7 dargestellten Stellung befindet sich die Kopplungseinrichtung 10 in ihrer geöffneten Stellung, in der die Riemenscheibe 2 von der Kurbelwelle 4 entkoppelt ist. Unabhängig von der Kopplungseinrichtung 10 kann die Kurbelwelle 4 über den Freilauf 8 mit der Riemenscheibe 2 gekoppelt werden. Wenn sich das bewegbare Rampenblech 22 durch ein gezieltes Beschleunigen oder Verzögern trägheitsbedingt durch das Zusammenwirken der Rampen in axialer Richtung auf das Mitnehmerelement 24 zu bewegt, dann schließt die Kopplungseinrichtung 10, um die Riemenscheibe 2 drehfest mit der Kurbelwelle 4 zu verbinden.
Das Mitnehmerelement 24 ist an einem Träger 35 befestigt, der durch eine Passfeder 36 drehfest mit der Kurbelwelle 4 verbunden ist. Radial außen ist an dem Träger 35 unter Zwischenschaltung einer Gummispur 38 die Tilgermasse 14 angebracht. Das Zusammenwirken zwischen dem bewegbaren Rampenelement 22 und dem kurbelwellenfesten Mitnehmerelement 24 wird im Folgenden anhand der Beschreibung der 8 bis 10 näher erläutert.
Der Freilauf 8 umfasst einen Freilaufinnenring 41 und einen Freilaufaußenring 42. Der Freilaufinnenring 41 ist über die Passfeder 36 drehfest mit der Kurbelwelle 4 verbunden. Der Freilaufaußenring 42 ist über Nietverbindungselemente 60 an der Riemenspur oder Riemenscheibe 2 befestigt. Die Riemenscheibe 2 ist über den Freilaufaußenring 42 mit Hilfe einer Lagereinrichtung 44 auf dem Freilaufinnenring 41 und somit auf der Kurbelwelle 4 drehbar gelagert. Axial benachbart zu der Lagereinrichtung 44 ist in radialer Richtung zwischen dem Freilaufinnenring 41 und dem Freilaufaußenring 42 der Freilauf 8 angeordnet. Axial benachbart zu dem Freilauf 8 ist zwischen dem Freilaufinnenring 41 und dem Freilaufaußenring 42 eine weitere Lagereinrichtung 45 angeordnet, so dass der Freilauf 8 in axialer Richtung zwischen den beiden Lagereinrichtungen 44 und 45 angeordnet ist.
Durch die Tellerfeder 30 ist das bewegbare Rampenblech 22 axial in seine dargestellte Öffnungsstellung vorgespannt. Durch eine Beschleunigung der Verzögerung der Riemenspur 2 beziehungsweise der Kurbelwellenriemenscheibe 1 kann aufgrund der Massenträgheit des bewegbaren Rampenblechs 22 ein Verstellen der Kopplungseinrichtung 10 bewirkt werden. Der Rampenwinkel der zusammenwirkenden Rampen der beiden Rampenbleche 21 und 22 ist vorzugsweise so gewählt, dass bei einer gegebenen Massenträgheit der Axialweg des bewegbaren Rampenblechs 22 ausreicht, dass es zu einer Überdeckung zwischen einem rotatorischen Anschlag an dem bewegbaren Rampenblech 22 und dem Mitnehmerelement 24 kommt. Die Vorspannkraft der Tellerfeder 30 ist ebenfalls so zu wählen, dass es zu einer Überdeckung kommt.
In den 8 und 9 sieht man, dass das bewegbare Rampenblech 22 an einem Umfang mehrere axial vorspringende Nasen 48 aufweist, die zur Drehmomentmitnahme an Mitnehmerarmen 52 anschlagen, die, wie man in 10 sieht, radial außen in Gestalt von Kreisbögen an dem Mitnehmerelement 24 angebracht sind. Die Mitnehmerarme 52 weisen an ihrem freien Ende jeweils eine Mitnehmernase 62 auf, an welcher die Nase 48 anschlägt, wie man in 9 sieht.
In 10 sieht man, dass das Mitnehmerelement 24 zusätzlich zu den Mitnehmerarmen 52 Anschlagarme 50 aufweist, die sowohl einen radialen Anschlag 53 als auch einen axialen Anschlag 54 für das bewegbare Rampenblech 22 aufweisen. Der Anschlagarm 50 ist, vorzugsweise einstückig, so an das Mitnehmerelement 24 angebunden, dass der radiale Anschlag 53 weich, das heißt durch eine relativ geringe Radialkraft bewegbar, und axial steif ausgeführt ist. Durch die weiche Gestaltung des radialen Anschlags 53 kann sich dieser im Zusammenwirken mit dem Rampenblech 22 radial nach innen zur Drehachse der Riemenscheibe 2 bewegen, um ein Überspringen der zugehörigen Rampe zu ermöglichen. Nach einem derartigen Überspringen der Rampe wird das bewegbare Rampenblech 22 durch die Vorspannkraft der Tellerfeder 30 wieder in seine Öffnungsstellung zurückgestellt.
Bezugszeichenliste

1: Kurbelwellenriemenscheibe
2: Riemenscheibenspur
4: Kurbelwelle
8: Freilauf
10: Kopplungseinrichtung
12: Drehschwingungsdämpfungseinrichtung
14: Tilgermasse
18: Pfeil
19: Pfeil
20: Fliehgewicht
21: festes Rampenelement
22: bewegbares Rampenelement
24: Mitnehmerelement
25: Rutschkupplung
26: Pfeil
28: Anschlag
30: Tellerfeder
35: Träger
36: Passfeder
38: Gummispur
41: Freilaufinnenring
42: Freilaufaußenring
44: Lagereinrichtung
45: Lagereinrichtung
48: Nase
50: Anschlagarm
52: Mitnehmerarm
53: radialer Anschlag
54: axialer Anschlag
60: Nietverbindungselement
62: Mitnehmernase

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 19535889 A1 [0002]
EP 0980479 B1 [0002]
DE 19636628 C1 [0002]
EP 0782674 B1 [0002]
DE 102005029351 A1 [0002]

Claims

Kurbelwellenriemenscheibe zum Übertragen eines Drehmoments zwischen einer Kurbelwelle (4) und einem Riementrieb, mit einem Freilauf (8), dadurch gekennzeichnet, dass der eine Sperrrichtung aufweisende Freilauf in der Kurbelwellenriemenscheibe mit einer Kopplungseinrichtung (10) kombiniert ist, die eine Drehmomentmitnahme in einer der Sperrrichtung des Freilaufs (8) entgegengesetzten Drehrichtung ermöglicht.
Kurbelwellenriemenscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Freilauf (8) fliehkraftabhängig sperrt.
Kurbelwellenriemenscheibe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kopplungseinrichtung (10) ein festes Rampenelement (21) umfasst, das fest mit einer Riemenscheibenspur (2) verbunden ist.
Kurbelwellenriemenscheibe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kopplungseinrichtung (10) ein bewegbares Rampenelement (22) umfasst, das auf dem festen Rampenelement (21) zentriert ist.
Kurbelwellenriemenscheibe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das bewegbare Rampenelement (22) durch eine Tellerfeder (30) in axialer Richtung vorgespannt ist.
Kurbelwellenriemenscheibe nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass das bewegbare Rampenelement (22) an einem Umfang axial vorspringende Nasen (48) aufweist, die zur Drehmomentmitnahme an Mitnehmerarmen (52) anschlagen, die von einem Mitnehmerelement (24) ausgehen, das drehfest mit der Kurbelwelle (4) verbunden ist.
Kurbelwellenriemenscheibe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Mitnehmerelement (24) Anschlagarme (50) umfasst, die radial begrenzt bewegbar sind, um die Drehmomentmitnahme aufzuheben.
Kurbelwellenriemenscheibe nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Mitnehmerelement (24) an einem Träger (35) befestigt ist, der drehfest mit der Kurbelwelle (4) verbunden ist.
Kurbelwellenriemenscheibe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kopplungseinrichtung (10) und der Freilauf (8) in der Kurbelwellenriemenscheibe (1) mit einer Rutschkupplung (25) kombiniert sind.
Kurbelwellenriemenscheibe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Freilauf (8) einen Freilaufinnenring (41), der drehfest mit der Kurbelwelle (4) verbunden ist, und einen Freilaufaußenring (42) umfasst, an dem eine beziehungsweise die Riemenscheibenspur (2) befestigt ist.