DE102012214535A1 - Riemenscheibendämpfer - Google Patents

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DE102012214535A1
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pulley
jaw
freewheel
wedge
clamping
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DE102012214535A
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Dimitri SIEBER
Michael Bosse
Alexander Rose
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Schaeffler Technologies AG and Co KG
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Schaeffler Technologies AG and Co KG
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Abstract

Es ist ein Riemenscheibendämpfer zum Dämpfen von Drehschwingungen einer Antriebswelle vorgesehen mit einer um eine Drehachse drehbaren Riemenscheibe zum Antrieb eines Zugmittels, insbesondere Zugriemens, einem mit der Riemenscheibe verbundenen Deckel, einem mit der Antriebswelle drehfest verbindbaren Eingangsflansch zum Einleiten eines Drehmoments und einem Drehschwingungsentkoppler zum Dämpfen von Drehschwingungen des über den Eingangsflansch eingeleiteten Drehmoments, wobei der Drehschwingungsentkoppler ein mit dem Eingangsflansch zusammenwirkendes, insbesondere als Bogenfeder ausgestaltetes, Energiespeicherelement und einen mit dem Energiespeicherelement zusammenwirkenden Freilauf zum Sperren des Energiespeicherelements mit der Riemenscheibe bei überholendem Eingangsflansch und zum Freilaufen bei überholender Riemenscheibe aufweist, wobei der Freilauf beim Sperren eine axiale Klemmkraft in im Wesentlichen axialer Richtung auf die Riemenscheibe und den Deckel aufbringt. Dadurch ist ein Riemenscheibendämpfer geschaffen, der einen vereinfachten Aufbau ermöglicht.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Riemenscheibendämpfer, mit dessen Hilfe Drehschwingungen einer Antriebswelle gedämpft oder getilgt werden können, um eine Riemenscheibe mit einem geringen Ausmaß an Drehschwingungen anzutreiben. Insbesondere kann der Riemenscheibendämpfer mit einer Kurbelwelle eines Kraftfahrzeugs verbunden sein, um über die Riemenscheibe Nebenaggregate, beispielsweise eine Lichtmaschine des Kraftfahrzeugs, anzutreiben.
  • Aus EP 0 782 674 ist ein Riemenscheibendämpfer bekannt, bei dem über einen Eingangsflansch ein Drehmoment eingeleitet wird, deren Drehschwingungen mit Hilfe einer in einer Riemenscheibe angeordneten Bogenfeder gedämpft an die Riemenscheibe übertragen werden können. Die Bogenfeder ist hierbei über einen Schlingbandfreilauf mit der Riemenscheibe gekoppelt.
  • Es gibt ein ständiges Bedürfnis den Aufbau von Riemenscheibendämpfern zu vereinfachen.
  • Es ist die Aufgabe der Erfindung einen Riemenscheibendämpfer zu schaffen, der einen vereinfachten Aufbau ermöglicht.
  • Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1. Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
  • Erfindungsgemäß ist ein Riemenscheibendämpfer zum Dämpfen von Drehschwingungen einer Antriebswelle vorgesehen mit einer um eine Drehachse drehbaren Riemenscheibe zum Antrieb eines Zugmittels, insbesondere Zugriemens, einem mit der Riemenscheibe verbundenen Deckel, einem mit der Antriebswelle drehfest verbindbaren Eingangsflansch zum Einleiten eines Drehmoments und einem Drehschwingungsentkoppler zum Dämpfen von Drehschwingungen des über den Eingangsflansch eingeleiteten Drehmoments, wobei der Drehschwingungsentkoppler ein mit dem Eingangsflansch zusammenwirkendes, insbesondere als Bogenfeder ausgestaltetes, Energiespeicherelement und einen mit dem Energiespeicherelement zusammenwirkenden Freilauf zum Sperren des Energiespeicherelements mit der Riemenscheibe bei überholendem Eingangsflansch und zum Freilaufen bei überholender Riemenscheibe aufweist, wobei der Freilauf beim Sperren eine axiale Klemmkraft in im Wesentlichen axialer Richtung auf die Riemenscheibe und den Deckel aufbringt.
  • Durch die in axialer Richtung auf die Riemenscheibe und den Deckel aufbringbaren Klemmkraft des Freilaufs ist es möglich ein um ein Bauteil in Umfangsrichtung umschlungenes Schlingband einzusparen und einen im Vergleich zu einem Schlingbandfreilauf deutlich kleineren und kompakteren Freilauf vorzusehen. Dadurch ist ein Riemenscheibendämpfer geschaffen, der einen vereinfachten Aufbau ermöglicht. Insbesondere können große relativ zueinander bewegbare im Reibkontakt stehende Flächen vermieden werden, so dass das Ausmaß an Eigengeräuschen des Riemenscheibendämpfers reduziert werden kann. Ferner ist es nicht erforderlich ein Bauteil um ein anderes Bauteil zu wickeln, so dass die Montage vereinfacht ist. Insbesondere kann der Freilauf als vormontierte Baueinheit verbaut werden, wodurch die Montage des Riemenscheibendämpfers beschleunigt werden kann. Vorzugsweise wird der Freilauf durch die im Betrieb auftretenden Kräfte automatisch geschlossen (Sperrstellung) und/oder geöffnet (Freilaufstellung). Beispielsweise kann bei überholendem Eingangsflansch, das heißt der Eingangsflansch würde bei geöffnetem Freilauf mit einer höheren Drehzahl in Antriebsrichtung drehen als die Riemenscheibe, der Eingangsflansch und/oder das Energiespeicherelement eine Kraft in Antriebsrichtung auf den Freilauf ausüben, infolgedessen der Freilauf sperrt und das Drehmoment an die Riemenscheibe überträgt, um Nebenaggregate, beispielsweise eine Ölpumpe, einen Klimakompressor oder Ähnliches, anzutreiben. Das Sperren des Freilaufs kann insbesondere reibschlüssig erfolgen, so dass es möglich ist die Reibungskraft in Sperrstellung derart einzustellen, dass ab einem zu übertragenden Maximalmoment der Freilauf durchrutscht. Dadurch kann eine Überlastkupplung ausgebildet werden, die eine Übertragung von zu hohen Drehmomenten verhindert und dadurch eine unnötige Überbelastung der Nebenaggregate verhindert. Bei überholender Riemenscheibe, das heißt der Eingangsflansch würde bei geöffnetem Freilauf mit einer niedrigeren Drehzahl in Antriebsrichtung drehen als die Riemenscheibe, ist es möglich, dass der Eingangsflansch und/oder das Energiespeicherelement eine Kraft entgegen der Antriebsrichtung auf den Freilauf ausüben, infolgedessen der Freilauf öffnet und eine Drehmomentübertragung unterbricht. Dadurch ist es beispielsweise möglich in einem Schubbetrieb eines Kraftfahrzeugs bei ausgeschaltetem Antriebsmotor beispielsweise mit Hilfe eines über ein Zugmittel an der Riemenscheibe angebundenen elektrischen Generators die Nebenaggregate anzutreiben ohne den ausgeschalteten Antriebsmotor mitzuschleppen.
  • Der Eingangsflansch kann als Ring oder Scheibe ausgestaltet sein, von dem nach radial außen Flügel abstehen, die in einen von der Riemenscheibe und dem Deckel ausgebildeten Kanal hineinragen können, um zur Übertragung eines Drehmoments an dem Energiespeicherelement oder dem Freilauf anschlagen zu können. Der Eingangsflansch kann insbesondere direkt oder indirekt, beispielsweise über eine Eingangsnabe, mit einer Antriebswelle eines Kraftfahrzeugmotors, vorzugsweise mit einer Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine, verbunden werden. Durch das insbesondere als Bogenfeder ausgestaltete Energiespeicherelement kann bei einer Relativbewegung des Eingangsflanschs zum sperrenden Freilauf Bewegungsenergie gespeichert beziehungsweise zuvor gespeicherte Bewegungsenergie wieder abgegeben werden. Wenn der Eingangsflansch relativ zum sperrenden Freilauf beschleunigt wird, kann das Energiespeicherelement einen Teil der Bewegungsenergie speichern ohne die gesamte eingeleitete Bewegungsenergie über den sperrenden Freilauf an die Riemenscheibe weiterzuleiten. Wenn der Eingangsflansch relativ zum sperrenden Freilauf verzögert wird, kann das Energiespeicherelement zuvor gespeicherte Bewegungsenergie über den sperrenden Freilauf an die Riemenscheibe abgeben, so dass die Riemenscheibe im Vergleich zum Eingangsflansch mit einem geringeren Ausmaß an Drehschwingungen dreht.
  • Insbesondere weist der Freilauf einen mit dem Energiespeicherelement verbundenen Klemmkeil zum Anpressen einer ersten Klemmbacke an die Riemenscheibe und/oder zum Anpressen einer zweiten Klemmbacke an den Deckel auf. Durch den Klemmkeil kann die Klemmbacke bezogen auf den Klemmkeil nach axial außen gegen die Riemenscheibe beziehungsweise gegen den Deckel gedrückt werden, um den Freilauf zu verklemmen und in eine Sperrstellung zu bringen. Hierbei ist es möglich nur eine Klemmbacke vorzusehen, so dass der Klemmkeil selber gegen den Deckel beziehungsweise gegen die Riemenscheibe gedrückt werden kann, um den Freilauf zu sperren. Vorzugsweise sind sowohl die erste Klemmbacke als auch die zweite Klemmbacke vorgesehen, so dass sich für den Freilauf ein überwiegend symmetrischer Aufbau erreichen lässt. Der Klemmkeil kann bei überholendem Eingangsflansch von dem Energiespeicherelement und/oder von dem Eingangsflansch gegen die Klemmbacke(n) gedrückt werden, um den Freilauf in die Sperrstellung zu bringen. Vorzugsweise kann der Klemmkeil bei überholender Riemenscheibe von dem Energiespeicherelement und/oder von dem Eingangsflansch von der jeweiligen Klemmbacke gelöst werden, so dass sich zumindest die von dem Klemmkeil auf die jeweilige Klemmbacke aufgebrachte Normalkraft reduziert. Der Klemmkeil kann insbesondere keilförmig, kegelförmig, kegelstumpfförmig und/oder konisch ausgestaltet sein.
  • Vorzugsweise ist zwischen der ersten Klemmbacke und der Riemenscheibe ein höherer Reibwert als zwischen der ersten Klemmbacke und dem Klemmkeil und/oder zwischen der zweiten Klemmbacke und dem Deckel ein höherer Reibwert als zwischen der zweiten Klemmbacke und dem Klemmkeil vorgesehen. Dadurch kann sichergestellt werden, dass bei einem Verklemmen des Freilaufs mit der Riemenscheibe und dem Deckel die jeweilige Klemmbacke von dem Klemmkeil nicht vor sich her geschoben wird. Stattdessen kann die jeweilige Klemmbacke an der Riemenscheibe beziehungsweise an dem Deckel eine höhere Widerstandskraft als zwischen dem Klemmkeil und der Klemmbacke bereitstellen. Der Klemmkeil kann dadurch an der Klemmbacke entlang gleiten und die Normalkraft, mit der die jeweilige Klemmbacke gegen die Riemenscheibe beziehungsweise gegen den Deckel drückt, erhöhen, so dass die Klemmbacke aufgrund der erhöhten Reibkraft ein entsprechend erhöhtes maximales Drehmoment übertragen kann. Beispielsweise ist zwischen der Klemmbacke und der Riemenscheibe beziehungsweise zwischen der Klemmbacke und dem Deckel ein äußerer Reibungskoeffizient μa vorgesehen, während zwischen dem Klemmkeil und der Klemmbacke ein innerer Reibungskoeffizient μi vorgesehen ist, für die insbesondere 1,01 ≤ μa/μi ≤ 20,0, vorzugsweise 1,1 ≤ μa/μi ≤ 15,0, weiter bevorzugt 1,5 ≤ μa/μi ≤ 10,0 und besonders bevorzugt 2,0 ≤ μa/μi ≤ 5,0 gilt. Hierzu kann beispielsweise die Materialpaarung zwischen dem Klemmkeil und der Klemmbacke insbesondere eine Stahl/Stahl-Materialpaarung aufweisen, die insbesondere beispielsweise durch Polieren und/oder Glätten oberflächenbehandelt und/oder mit einer reibungsreduzierenden Beschichtung versehen sein kann. Die jeweilige Klemmbacke kann an der von dem Klemmkeil wegweisenden Seite beispielsweise aufgeraut oder mit einer reibungserhöhenden Beschichtung, beispielsweise einem Reibbelag, versehen sein.
  • Besonders bevorzugt ist die erste Klemmbacke und/oder die zweite Klemmbacke durch ein insbesondere als Druckfeder ausgestaltetes Federelement von dem Klemmkeil weg vorgespannt. Durch das Federelement kann sichergestellt werden, dass die jeweilige Klemmbacke an der Riemenscheibe beziehungsweise an dem Deckel zumindest entlang gleitet, so dass durch eine Relativbewegung des Klemmkeils zur Klemmbacke bei überholendem Eingangsflansch ein Reibschluss zwischen der Klemmbacke und der Riemenscheibe beziehungsweise dem Deckel hergestellt werden kann. Mit Hilfe des Federelements kann eine ausreichende Normalkraft für die jeweilige Klemmbacke bereitgestellt werden, damit bei überholendem Eingangsflansch der Klemmkeil die Klemmbacken nicht vor sich herschiebt sondern in axialer Richtung auf die Riemenscheibe beziehungsweise den Deckel zu drückt.
  • Insbesondere weist der Klemmkeil eine Durchgangsöffnung zur Aufnahme des mit der ersten Klemmbacke und mit der zweiten Klemmbacke verbundenen Federelements auf. Das Federelement kann dadurch sowohl die erste Klemmbacke als auch die zweite Klemmbacke voneinander wegdrücken ohne hierzu mit dem Klemmkeil verbunden zu sein. Insbesondere ist die Durchgangsöffnung des Klemmkeils in Umfangsrichtung der Riemenscheibe derart dimensioniert, dass ein Anschlagen des Federelements in Umfangsrichtung an dem Klemmkeil vermieden ist. Die Durchgangsöffnung kann hierzu beispielsweise als sich in Umfangsrichtung erstreckender vorzugsweise bogenförmiger Schlitz ausgestaltet sein.
  • Vorzugsweise weist der Klemmkeil einen Mitnehmeranschlag zum Mitnehmen der ersten Klemmbacke und/oder der zweiten Klemmbacke beim Freilaufen auf. In Freilaufstellung des Freilaufs kann der Mitnehmeranschlag die jeweilige Klemmbacke mitbewegen, so dass der Freilauf nicht auseinanderfallen kann. Der Mitnehmeranschlag ist insbesondere an einem sich verjüngenden Ende des Klemmkeils vorgesehen und vorzugsweise einstückig mit dem Klemmkeil ausgeführt. Der Klemmkeil kann insbesondere durch eine zwischen der ersten Klemmbacke und der zweiten Klemmbacke ausgebildeten Durchgang hindurchgeführt sein. Der Mitnehmeranschlag kann insbesondere an einer von dem sich verbreiternden Bereich des Klemmkeils wegwesenden im Wesentlichen in Umfangsrichtung weisenden Stirnseite der jeweiligen Klemmbacke anschlagen.
  • Besonders bevorzugt weist der Klemmkeil eine zur ersten Klemmbacke weisende erste Keilfläche und die erste Klemmbacke eine im Wesentlichen parallel zur ersten Keilfläche ausgerichtete erste Gegenkeilfläche und/oder der Klemmkeil eine zur zweiten Klemmbacke weisende zweite Keilfläche und die zweite Klemmbacke eine im Wesentlichen parallel zur zweiten Keilfläche ausgerichtete zweite Gegenkeilfläche auf. Die jeweilige Keilfläche und die jeweilige zugeordnete Gegenkeilfläche können im Wesentlichen die gleiche Steigung aufweisen. Dadurch lässt sich insbesondere ein flächiger Kontakt zwischen der Keilfläche und der Gegenkeilfläche erreichen. Durch den flächigen Kontakt kann der Freilauf in der Sperrstellung ein erhöhtes Ausmaß an Selbsthemmung bereitstellen, so dass Schwankungen im übertragenen Drehmoment nicht zu einem unbeabsichtigten Lösen des Freilaufs aus der Sperrstellung führen.
  • Insbesondere ist zwischen der Riemenscheibe und dem Deckel ein Kanal zur Aufnahme des Drehschwingungsentkopplers ausgebildet, wobei der Kanal ein Schmiermittel, insbesondere Schmierfett, aufweist. Das insbesondere als Bogenfeder ausgestaltete Energiespeicherelement und/oder der Freilauf können dadurch ausreichend geschmiert, insbesondere gefettet, sein, so dass sich Reibungsverluste innerhalb des Drehschwingungsentkopplers reduzieren lassen und der Riemenscheibendämpfer einen verbesserten Wirkungsgrad aufweist. Der Kanal kann anstelle von Fett auch mit Öl gefüllt sein. Die Reibwert erhöhende Beschichtung kann in diesem Fall auch aus Papierreibbelägen bestehen. Der Kanal kann mittels mit zwei Dichtringen aus Kunststoff und einer Tellerfeder abgedichtet sein. Be Verwendung einer Ölfüllung können der Klemmkeil und/oder die Klemmbacken aus einem Sintermetall bestehen, das gegebenenfalls auch in Ölgetränkt ist. Die Klemmbacken und der Klemmkeil können auch aus Kunststoff hergestellt sein, sowohl bei Fett- oder Ölfüllung als auch bei Trockenlauf.
  • Vorzugsweise ist der Deckel in die Riemenscheibe reibschlüssig eingepresst. Der Deckel kann mit einer entsprechend gewählten Presspassung in die Riemenscheibe eingepresst sein, so dass der Deckel sich im Betrieb mit hinreichend großer Sicherheit auch bei maximal vorgesehener Klemmkraft des Freilaufs nicht von der Riemenscheibe lösen kann. Vorzugsweise sind der Deckel und die Riemenscheibe insbesondere im Bereich der Kontaktflächen der Presspassung rotationssymmetrisch ausgestaltet. Der Deckel kann dadurch einfach mit der Riemenscheibe verbunden werden, ohne dass eine vorherige Zentrierung erfolgen muss. Die Montage ist dadurch erleichtert.
  • Vorzugsweise ist radial außerhalb der Energiespeicherelemente, der Klemmbacken und des Klemmkeils sowie des Eingangsflanschs ein Fliehkraftring angeordnet. Unter Drehzahl und damit Fliehkraftwirkung stützen sich die in der Regel als Bogenfedern ausgebildeten Energiespeicherelemente sowie die Klemmbacken und der Klemmkeil gegen den Fliehkraftring ab. In Freilaufrichtung reiben die Energiespeicherelemente, die Klemmbacken sowie der Klemmkeil nicht gegen den Deckel bzw. die Riemenscheibe und leiten somit kein Schubmoment in einen mit der Riemenscheibe zusammenwirkenden Riementrieb ein. Ein Schubmoment im Riementrieb kann nämlich dazu führen, dass ein Riemenrutschen- und quietschen entsteht.
  • In Freilaufrichtung reiben nur noch die Freilaufelemente, die durch eine Druckfeder in axialer Richtung vorgespannt sind, gegen Deckel/Riemenscheibe. Das Moment kann beliebig eingestellt werden.
  • Die Erfindung betrifft ferner einen Antriebsstrang mit einer Antriebswelle, insbesondere Kurbelwelle eines Kraftfahrzeugmotors, einem mit der Antriebswelle verbundenen Riemenscheibendämpfer, der wie vorstehend beschrieben aus- und weitergebildet sein kann, zum Dämpfen von Drehschwingungen der Antriebswelle und einem mit der Riemenscheibe zusammenwirkenden Zugmittel zum Anbinden von Nebenaggregaten, insbesondere einem Generator und/oder einem Klimakompressor. Durch den Riemenscheibendämpfer ist es bei einem vereinfachten Aufbau möglich Nebenaggregate zu betreiben ohne einen ausgeschalteten Kraftfahrzeugmotor mitschleppen zu müssen. Ein unnötiges Schleppmoment beispielsweise bei einem Standklimatisierungsbetrieb, bei dem bei ausgeschaltetem Kraftfahrzeugmotor mit Hilfe eines Generators ein Klimakompressor einer Klimaanlage eines Kraftfahrzeugs betrieben werden kann, ist dadurch vermieden.
  • Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele exemplarisch erläutert, wobei die nachfolgend dargestellten Merkmale sowohl jeweils einzeln als auch in Kombination einen Aspekt der Erfindung darstellen können. Es zeigen:
  • 1: eine schematische perspektivische Ansicht eines Riemenscheibendämpfers,
  • 2: eine schematische perspektivische Schnittansicht des Riemenscheibendämpfers aus 1,
  • 3: eine schematische perspektivische Explosionsansicht des Riemenscheibendämpfers aus 1,
  • 4: eine schematische geschnittene Seitenansicht eines Drehschwingungsentkopplers des Riemenscheibendämpfers aus 1,
  • 5: eine schematische geschnittene Draufsicht des Drehschwingungsentkopplers aus 4 in Sperrstellung,
  • 6: eine schematische geschnittene Draufsicht des Drehschwingungsentkopplers aus 4 in Freilaufstellung.
  • 7 eine schematische geschnittene Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform eines Drehschwingungsentkopplers analog zu 4 und
  • 8 eine schematische perspektivische Explosionsansicht der Ausführungsform des Riemenscheibendämpfers nach 7, analog zu 3.
  • Der in 1 bis 3 dargestellte Riemenscheibendämpfer 10 weist eine Riemenscheibe 12 und einen mit der Riemenscheibe 12 verpressten Deckel 14 zur Ausbildung eines Kanals 16 auf. Über einen mit einer Eingangsnabe 18 verbundenen Eingangsflansch 20 mit nach radial außen abstehenden Flügeln 22 kann ein Drehmoment eingeleitet werden, das über einen in dem Kanal 16 angeordneten gefetteten Drehschwingungsentkoppler 24 gegebenenfalls anteilig über den Deckel 14 an die Riemenscheibe 12 übertragen werden kann. Der Drehschwingungsentkoppler 24 weist hierzu ein als Bogenfeder 26 ausgestalteten Energiespeicherelement auf, über welches das von dem Eingangsflansch 20 eingeleitete Drehmoment an einen Feilauf 28 übertragen werden kann, wenn der Eingangsflansch 20 die Riemenscheibe 12 überholt.
  • Der Freilauf 28 weist einen Klemmkeil 30 auf, der über eine in Umfangsrichtung weisende Anlagefläche 32 an der Bogenfeder 26 anliegen kann. Der Klemmkeil 30 weist eine erste Keilfläche 34 auf, an der über eine erste Gegenkeilfläche 36 eine erste Klemmbacke 38 abgleiten kann, um über einen Reibbelag 40 eine in axialer Richtung wirkende Klemmkraft auf die Riemenscheibe 12 auszuüben und den Freilauf 28 mit der Riemenscheibe 12 zur Übertragung eines Drehmoments zu sperren. Entsprechend weist der Klemmkeil 30 eine zweite Keilfläche 42 auf, an der über eine zweite Gegenkeilfläche 44 eine zweite Klemmbacke 46 abgleiten kann, um über einen Reibbelag 40 eine in axialer Richtung wirkende Klemmkraft auf den Deckel 14 auszuüben und den Freilauf 28 mit dem Deckel 14 zur Übertragung eines Drehmoments zu sperren. Die erste Klemmbacke 38 und die zweite Klemmbacke 46 können zueinander symmetrisch ausgestaltet sein. Die erste Klemmbacke 38 und die zweite Klemmbacke 46 sind über ein als Druckfeder ausgestaltetes Federelement 48 von dem Klemmkeil 30 weg vorgespannt, damit zum Sperren des Freilaufs 28 mit der Riemenscheibe 12 und dem Deckel 14 an den Reibbelägen eine höhere Reibungskraft als zwischen den Keilflächen 34, 42 und den zugeordneten Gegenkeilflächen 36, 44 vorliegt. Das Federelement 48 ist durch eine in dem Klemmkeil 30 ausgebildete Durchgangsöffnung 50 hindurchgeführt, so dass der Klemmkeil 30 bei einer Relativbewegung in Umfangsrichtung zu den Klemmbacken 38, 46 nicht an dem Federelement 48 anschlagen kann. Der Klemmkeil 30 weist an seinem spitzen Ende einen Mitnehmeranschlag 52 auf, um in Freilaufstellung des Freilaufs 28 mit Hilfe des Mitnehmeranschlags 52 die Klemmbacken 38, 46 mitbewegen zu können. Im dargestellten Ausführungsbeispiel weist der Drehschwingungsentkoppler 24 insgesamt drei Bogenfedern 26 auf, die jeweils mit einem eigenen Freilauf 28 und einem zugeordneten Flügel 22 des Eingangsflanschs 20 zusammenwirken. Es ist aber auch möglich eine andere Anzahl, beispielsweise ein, zwei, vier, fünf oder noch mehr Bogenfedern 26 sowie entsprechend viele Freiläufe 28 und Flügel 22 vorzusehen. Die den einzelnen Freiläufen zugeordneten Klemmkeile können auch beispielsweise mittels eines Mitnehmerrings miteinander gekoppelt sein. indem die Klemmkeile mithilfe von Stegen des Mitnehmerrings in Umfangsrichtung verbunden sind.
  • Wie in 4 dargestellt kann die Bogenfeder 26 zwischen dem Freilauf 28 und dem Flügel 22 des Eingangsflansch 20 positioniert sein. Wenn der Eingangsflansch 20 die Riemenscheibe 12 bei einer Drehung um eine Drehachse 54 überholt, wie in 5 dargestellt, kann der Flügel 22 die Bogenfeder 26 gegen die Anlagefläche 32 des Klemmkeils 30 drücken. Der Klemmkeil 30 kann an den Klemmbacken 38, 46 abgleiten und dadurch die Klemmbacken 38, 46 in axialer Richtung auseinanderspreizen. Dadurch wird die auf die Klemmbacken 38, 46 wirkende Normalkraft erhöht, so dass die Klemmbacken 38, 46 mit einer entsprechend höheren Reibungskraft an der Riemenscheibe 12 beziehungsweise an dem Deckel 14 angreifen und den Freilauf 28 in der Sperrstellung mit der Riemenscheibe 12 und dem Deckel 14 verklemmen können. Das über den Eingangsflansch 20 eingeleitete Drehmoment kann über den verklemmten Freilauf 28 an die Riemenscheibe 12 übertragen werden, wobei gleichzeitig durch die Bogenfeder 26 Drehschwingungen des Eingangsflanschs 20 gedämpft übertragen werden können. Wenn die Riemenscheibe 12 den Eingangsflansch 20 überholt, wie in 6 dargestellt, kann sich die Bogenfeder 26 entspannen. Der Klemmkeil 30 kann von der an den Klemmbacken 38, 46 angreifenden Normalkraft weggedrückt werden, so dass sich die Reibungskraft zwischen den Klemmbacken 38, 46 und der Riemenscheibe 12 beziehungsweise dem Deckel 14 entsprechend reduziert. Es ist sogar möglich, dass ein Flügel 22 des Eingangsflanschs 20 an dem Mitnehmeranschlag 52 anschlägt und dadurch den Klemmkeil 30 von den Klemmbacken 38, 46 wegdrückt. Die Reibungskraft zwischen den Klemmbacken 38, 46 und der Riemenscheibe 12 beziehungsweise dem Deckel 14 ist dadurch so gering, dass die Klemmbacken 38, 46 ohne signifikante Reibungsverluste an der Riemenscheibe 12 beziehungsweise dem Deckel 14 entlang gleiten können. Die Klemmbacken 38, 46 können von dem Mitnehmeranschlag 52 mitgezogen werden. In dieser Freilaufposition des Freilaufs 28 kann eine Drehmomentübertragung zwischen der Riemenscheibe 12 und der Eingangsnabe 20 im Wesentlichen unterbrochen sein.
  • Die Ausführngsformen des in den 7 und 8 dargestellten Riemenscheibendämpfers 100 entsprechen im Wesentlichen dem oben beschriebenen Riemenscheibendämpfer 10 und zwar analog den 4 und 3. Es werden deshalb für gleiche Bauteile die gleichen Bezugszeichen verwendet. Der einzige Unterschied zu dem beschrieben Ausführungsbeispiel des Riemenscheibendämpfers 10 besteht darin, dass der Riemenscheibendämpfer 100 zusätzlich einen Fliehkraftring 56 aufweist, der radial außerhalb der Bogenfedern 26, der Klemmbacken 38, 46 und der Klemmkeile 30 sowie des Eingangsflanschs 20 angeordnet ist. Unter Drehzahl und damit Fliehkraftwirkung können sich die Bogenfedern 26 sowie die Bauelemente des Freilaufs, nämlich Klemmbacken 28, 46 und die Klemmkeile 30 gegen den Fliehkraftring 56 abstützen. Diese üben in Freilaufrichtung dann keine Reibkraft gegen den Deckel 14 bzw. die Riemenscheibe 12 aus und leiten somit kein Schubmoment in einen mit der Riemenscheibe 12 zusammenwirkenden Riementrieb ein. In Freilaufrichtung reiben nur noch die Freilaufelemente, die durch die Federelemente 48 in axialer Richtung vorgespannt sind, gegen den Deckel 14 bzw. die Riemenscheibe 12.
  • Bezugszeichenliste
  • 10
    Riemenscheibendämpfer
    12
    Riemenscheibe
    14
    Deckel
    16
    Kanals
    18
    Eingangsnabe
    20
    Eingangsflansch
    22
    Flügel
    24
    Drehschwingungsentkoppler
    26
    Bogenfeder
    28
    Feilauf
    30
    Klemmkeil
    32
    Anlagefläche
    34
    erste Keilfläche
    36
    erste Gegenkeilfläche
    38
    erste Klemmbacke
    40
    Reibbelag
    42
    zweite Keilfläche
    44
    zweite Gegenkeilfläche
    46
    zweite Klemmbacke
    48
    Federelement
    50
    Durchgangsöffnung
    52
    Mitnehmeranschlag
    54
    Drehachse
    56
    Fliehkraftring
    100
    Riemenscheibendämpfer
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • EP 0782674 [0002]

Claims (11)

  1. Riemenscheibendämpfer zum Dämpfen von Drehschwingungen einer Antriebswelle, mit einer um eine Drehachse (54) drehbaren Riemenscheibe (12) zum Antrieb eines Zugmittels, insbesondere Zugriemens, einem mit der Riemenscheibe (12) verbundenen Deckel (14), einem mit der Antriebswelle drehfest verbindbaren Eingangsflansch (20) zum Einleiten eines Drehmoments und einem Drehschwingungsentkoppler (24) zum Dämpfen von Drehschwingungen des über den Eingangsflansch (20) eingeleiteten Drehmoments, wobei der Drehschwingungsentkoppler (24) ein mit dem Eingangsflansch (20) zusammenwirkendes, insbesondere als Bogenfeder (26) ausgestaltetes, Energiespeicherelement und einen mit dem Energiespeicherelement (26) zusammenwirkenden Freilauf (28) zum Sperren des Energiespeicherelements (26) mit der Riemenscheibe (12) bei überholendem Eingangsflansch (20) und zum Freilaufen bei überholender Riemenscheibe (12) aufweist, wobei der Freilauf (28) beim Sperren eine axiale Klemmkraft in im Wesentlichen axialer Richtung auf die Riemenscheibe (12) und den Deckel (14) aufbringt.
  2. Riemenscheibendämpfer nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass der Freilauf (28) einen mit dem Energiespeicherelement (26) verbundenen Klemmkeil (30) zum Anpressen einer ersten Klemmbacke (38) an die Riemenscheibe (12) und/oder zum Anpressen einer zweiten Klemmbacke (46) an den Deckel (14) aufweist.
  3. Riemenscheibendämpfer nach Anspruch 2 dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der ersten Klemmbacke (38) und der Riemenscheibe (12) ein höherer Reibwert als zwischen der ersten Klemmbacke (38) und dem Klemmkeil (30) und/oder zwischen der zweiten Klemmbacke (46) und dem Deckel (14) ein höherer Reibwert als zwischen der zweiten Klemmbacke (46) und dem Klemmkeil (30) vorgesehen ist.
  4. Riemenscheibendämpfer nach Anspruch 2 oder 3 dadurch gekennzeichnet, dass die erste Klemmbacke (38) und/oder die zweite Klemmbacke (46) durch ein insbesondere als Druckfeder ausgestaltetes Federelement (48) von dem Klemmkeil (30) weg vorgespannt ist.
  5. Riemenscheibendämpfer nach Anspruch 4 dadurch gekennzeichnet, dass der Klemmkeil (30) eine Durchgangsöffnung (50) zur Aufnahme des mit der ersten Klemmbacke (38) und mit der zweiten Klemmbacke (46) verbundenen Federelements (48) aufweist.
  6. Riemenscheibendämpfer nach einem der Ansprüche 2 bis 5 dadurch gekennzeichnet, dass der Klemmkeil (30) einen Mitnehmeranschlag (52) zum Mitnehmen der ersten Klemmbacke (38) und/oder der zweiten Klemmbacke (46) beim Freilaufen aufweist.
  7. Riemenscheibendämpfer nach einem der Ansprüche 2 bis 6 dadurch gekennzeichnet, dass der Klemmkeil (30) eine zur ersten Klemmbacke (38) weisende erste Keilfläche (34) und die erste Klemmbacke (38) eine im Wesentlichen parallel zur ersten Keilfläche (34) ausgerichtete erste Gegenkeilfläche (36) und/oder der Klemmkeil (30) eine zur zweiten Klemmbacke (46) weisende zweite Keilfläche (42) und die zweite Klemmbacke (46) eine im Wesentlichen parallel zur zweiten Keilfläche (42) ausgerichtete zweite Gegenkeilfläche (44) aufweist.
  8. Riemenscheibendämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 7 dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Riemenscheibe (12) und dem Deckel (14) ein Kanal (16) zur Aufnahme des Drehschwingungsentkoppler (24) ausgebildet ist, wobei der Kanal (16) ein Schmiermittel, insbesondere Schmierfett, aufweist.
  9. Riemenscheibendämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 8 dadurch gekennzeichnet, dass der Deckel (14) in die Riemenscheibe (12) reibschlüssig eingepresst ist.
  10. Riemenscheibendämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass radial außerhalb der Energiespeicherelemente (26), der Klemmbacken (38, 46), des Klemmkeils (30) sowie des Eingangsflanschs (20) ein Fliehkraftring (56) angeordnet ist.
  11. Antriebsstrang mit einer Antriebswelle, insbesondere Kurbelwelle eines Kraftfahrzeugmotors, einem mit der Antriebswelle verbundenen Riemenscheibendämpfer (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 10 zum Dämpfen von Drehschwingungen der Antriebswelle und einem mit der Riemenscheibe (12) zusammenwirkenden Zugmittel zum Anbinden von Nebenaggregaten, insbesondere einem Generator und/oder einem Klimakompressor.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN108253086A (zh) * 2018-01-26 2018-07-06 淄博职业学院 一种汽车机械滑行减震减阻节能装置
CN110578786A (zh) * 2019-09-26 2019-12-17 华南理工大学 一种含有三级刚度的减振带轮

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0782674A1 (de) 1994-10-14 1997-07-09 Tesma International Inc Kurbelwelleentkuppler

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