DE102013206444A1

DE102013206444A1 - Triebrad

Info

Publication number: DE102013206444A1
Application number: DE201310206444
Authority: DE
Inventors: Dimitri SIEBER; Daniel Hirsch; Alexander Rose
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2012-04-24
Filing date: 2013-04-11
Publication date: 2013-10-24
Anticipated expiration: 2033-04-12
Also published as: DE102013206444B4

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Triebrad mit einer einen Zugmittelanbindungsbereich aufweisenden Triebscheibe und einem Wellenanbindungsbereich, der entgegen der Dämpfungswirkung von mindestens einer Drehschwingungsdämpfungseinrichtung relativ zu dem Zugmittelanbindungsbereich verdrehbar ist. Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass die Drehschwingungsdämpfungseinrichtung mit einer Dicht- und Positioniereinrichtung kombiniert ist, die dazu dient, die Triebscheibe in axialer Richtung zu positionieren.

Description

Die Erfindung betrifft ein Triebrad mit einer einen Zugmittelanbindungsbereich aufweisenden Triebscheibe und einem Wellenanbindungsbereich, der entgegen der Dämpfungswirkung von mindestens einer Drehschwingungsdämpfungseinrichtung relativ zu dem Zugmittelanbindungsbereich verdrehbar ist.
Aus der europäischen Patentschrift EP 1 612 386 B1 ist ein Triebrad zum Antreiben eines Nebenaggregats einer Brennkraftmaschine eines Fahrzeugs mit einer Dämpfungseinrichtung bekannt, wobei das Triebrad mit einer Welle koppelbar ist und die Dämpfungseinrichtung zumindest einen ohne Fett- oder Ölschmierung arbeitenden Torsionsschwingungsdämpfer umfasst, der einen Dämpferkäfig zur Aufnahme von zumindest einem als komprimierbare Feder ausgebildeten Federspeicher aufweist. Aus der internationalen Veröffentlichung WO2008/058499 A2 ist ein Triebrad mit mindestens einer Triebscheibe und mit einer Drehschwingungsdämpfungseinrichtung bekannt, die Bogenfedern umfasst, die in einem mit Fett gefüllten Federraum angeordnet sind, der mit Hilfe von Dichtlippen, die an einem Kunststoffteil ausgebildet sind, abgedichtet ist.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Triebrad gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zu schaffen, das einfach aufgebaut und/oder kostengünstig herstellbar ist.
Die Aufgabe ist bei einem Triebrad mit einer einen Zugmittelanbindungsbereich aufweisenden Triebscheibe und einem Wellenanbindungsbereich, der entgegen der Dämpfungswirkung von mindestens einer Drehschwingungsdämpfungseinrichtung relativ zu dem Zugmittelanbindungsbereich verdrehbar ist, dadurch gelöst, dass die Drehschwingungsdämpfungseinrichtung mit einer Dicht- und Positioniereinrichtung kombiniert ist, die dazu dient, die Triebscheibe in axialer Richtung zu positionieren. Das erfindungsgemäße Triebrad dient zum Entkoppeln von Schwingungen und kann daher auch als Triebradentkoppler oder Riemenscheibenentkoppler bezeichnet werden. Zum Entkoppeln der Schwingungen werden vorzugsweise Federn, insbesondere Bogenfedern, verwendet. Die erfindungsgemäße Dicht- und Positioniereinrichtung übt dabei eine Doppelfunktion aus. Zum einen dient die Dicht- und Positioniereinrichtung dazu, einen Federaufnahmeraum innerhalb des Triebrads, der vorzugsweise mit einem Schmiermedium, wie Fett, gefüllt ist, abzudichten. Darüber hinaus dient die Dicht- und Positioniereinrichtung vorteilhaft dazu, die Triebscheibe innerhalb des Triebrads in axialer Richtung zu positionieren. Dabei ist die Triebscheibe mit Hilfe der erfindungsgemäßen Dichtund Positioniereinrichtung vorzugsweise in axialer Richtung relativ zu dem Wellenanbindungsbereich positioniert.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Triebrads ist dadurch gekennzeichnet, dass die Dicht- und Positioniereinrichtung eine in axialer Richtung vorgespannte Dichteinrichtung umfasst, die zwischen einem fest mit dem Wellenanbindungsbereich verbundenen Wandkörper und einem radial inneren Ansatz der Triebscheibe angeordnet ist. Die in axialer Richtung vorgespannte Dichteinrichtung dient gemäß einem Aspekt der Erfindung dazu, die Triebscheibe in axialer Richtung zu positionieren. Zu diesem Zweck ist die Vorspannkraft der Dichteinrichtung vorzugsweise deutlich größer als zum Darstellen der Dichtwirkung der Dichteinrichtung allein.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Triebrads ist dadurch gekennzeichnet, dass die in axialer Richtung vorgespannte Dichteinrichtung eine Tellerfeder umfasst. Durch die Tellerfeder kann auf einfache Art und Weise die zum axialen Positionieren der Triebscheibe benötigte Vorspannkraft bereitgestellt werden. Die in axialer Richtung vorgespannte Dichteinrichtung kann gegebenenfalls auch mehr als eine Tellerfeder umfassen.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Triebrads ist dadurch gekennzeichnet, dass die Tellerfeder in axialer Richtung zwischen einem ersten Reibring, der dem Wandkörper zugeordnet ist, und einem zweiten Reibring eingespannt ist, der dem radial inneren Ansatz der Triebscheibe zugeordnet ist. Die Verwendung der Reibringe ermöglicht auf einfache Art und Weise eine Abdichtung zwischen dem Wandkörper und der Triebscheibe. Darüber hinaus ermöglichen die Reibringe eine stabile Abstützung der Tellerfeder mit einer relativ großen Vorspannkraft. Dabei ist die Tellerfeder vorzugsweise mit einem radial äußeren Randbereich an dem dem Wandkörper zugeordneten Reibring abgestützt. Mit ihrem radial inneren Randbereich ist die Tellerfeder vorzugsweise an dem radial inneren Ansatz der Triebscheibe abgestützt.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Triebrads ist dadurch gekennzeichnet, dass der radial innere Ansatz der Triebscheibe zusammen mit einem Deckel einen mit Schmiermedium gefüllten Federaufnahmeraum begrenzt. Der Federaufnahmeraum dient vorzugsweise zur Aufnahme von mehreren Federn. Die Federn sind vorzugsweise als Bogenfedern ausgeführt. Die Federn sind an ihren Enden in Umfangsrichtung an dem Deckel beziehungsweise der Triebscheibe abgestützt.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Triebrads ist dadurch gekennzeichnet, dass der Deckel in die Triebscheibe eingepresst ist. Dadurch wird die Herstellung des Triebrads vereinfacht. Der Deckel und die Triebscheibe sind vorzugsweise als Blechteile ausgeführt.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Triebrads ist dadurch gekennzeichnet, dass die Dicht- und Positioniereinrichtung einen Reibring, insbesondere einen dritten Reibring, umfasst, der in axialer Richtung zwischen dem Deckel und einem Tragkörper eingespannt ist. Durch den dritten Reibring wird auf einfache Art und Weise eine Abdichtung zwischen dem Deckel und dem Tragkörper geschaffen. Darüber hinaus kann die Triebscheibe über den Deckel auf einfache Art und Weise in axialer Richtung an dem Tragkörper positioniert werden.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Triebrads ist dadurch gekennzeichnet, dass der Deckel in radialer Richtung auf dem Tragkörper gelagert ist. Die Lagerung ist vorzugsweise als Gleitlager ausgeführt. Durch die Lagerung wird auf einfache Art und Weise ein Verdrehen der Triebscheibe relativ zu dem Tragkörper ermöglicht.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Triebrads ist dadurch gekennzeichnet, dass der Tragkörper zusammen mit einem Flanschteil an dem Wandkörper befestigt ist. Der Tragkörper, das Flanschteil und der Wandkörper sind drehfest, vorzugsweise fest, mit einer Welle beziehungsweise einem Wellenstumpf verbunden.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Triebrads ist dadurch gekennzeichnet, dass radial außen an dem Wandkörper eine Dämpfermasse federnd angebracht ist. Die Dämpfermasse ist zum Beispiel unter Zwischenschaltung einer Gummispur federnd an dem Wandkörper angebracht. Die federnd angebrachte Dämpfermasse stellt einen Wellentilger dar, der zum Schutz einer mit dem Triebrad drehfest verbundenen Welle vor Übermomenten oder schädlichen Schwingungen dient.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnung ein Ausführungsbeispiel im Einzelnen beschrieben ist.
Die einzige beigefügte Figur zeigt ein erfindungsgemäßes Triebrad im Schnitt.
In 1 ist ein erfindungsgemäßes Triebrad mit einer Triebscheibe 3 im Schnitt dargestellt. Das Triebrad dient zum Antreiben eines (nicht dargestellten) Nebenaggregats eines Kraftfahrzeugs. Zu diesem Zweck wird das Triebrad drehfest an einer Antriebswelle des Nebenaggregats einer Brennkraftmaschine, zum Beispiel einer Lichtmaschine oder einem Generator, montiert.
Die Triebscheibe 3 weist radial außen einen Zugmittelanbindungsbereich 5 auf, der zum Beispiel zum Anbinden eines Riemens eines Riementriebs an die Triebscheibe 3 dient. Bei Verwendung in einem Riementrieb wird die Triebscheibe 3 auch als Riemenscheibe bezeichnet. Radial innen weist das Triebrad 1 einen Wellenanbindungsbereich 8 auf. In dem Wellenanbindungsbereich 8 wird das Triebrad 1, zum Beispiel mit Hilfe einer Zentralschraube und einer Verzahnung zur Drehmomentübertragung, an einem Wellenstumpf befestigt.
Zur Schwingungsentkopplung ist eine Drehschwingungsdämpfungseinrichtung 10 innerhalb des Triebrads 1 zwischen den Wellenanbindungsbereich 8 und den Zugmittelanbindungsbereich 5 geschaltet. Die Drehschwingungsdämpfungseinrichtung 10 ist gemäß einem wesentlichen Aspekt der Erfindung mit einer Dicht- und Positioniereinrichtung kombiniert, die dazu dient, die Triebscheibe 3 in axialer Richtung zu positionieren.
Die Dicht- und Positioniereinrichtung umfasst eine Dichteinrichtung 11 mit einer Tellerfeder 14. Die Tellerfeder 14 ist mit einem radial äußeren Randbereich an einem Reibring 15 abgestützt. Der Reibring 15 ist in axialer Richtung zwischen dem radial äußeren Randbereich der Tellerfeder 14 und einem Wandkörper 18 eingespannt.
Mit ihrem radial inneren Randbereich ist die Tellerfeder 14 an einem Reibring 16 abgestützt. Der Reibring 16 ist in axialer Richtung zwischen dem radial inneren Randbereich der Tellerfeder 14 und einem radial inneren Ansatz 19 der Triebscheibe 3 eingespannt. Dabei ist die Tellerfeder 14 mit einer relativ großen Vorspannkraft in axialer Richtung so vorgespannt, dass der radial innere Ansatz der Triebscheibe 3 in axialer Richtung von dem Wandkörper 18 weg gedrückt wird.
Der Wandkörper 18 ist radial innen mit Hilfe von Befestigungselementen 20, wie Nietverbindungselementen, an einem Tragkörper 22 befestigt. Radial außen ist an dem Wandkörper 18 unter Zwischenschaltung eines Federelements 24, wie einer Gummispur, eine Dämpfermasse 26 federnd angebracht. Die federnd an dem Wandkörper 18 angebrachte Dämpfermasse 26 stellt einen zusätzlichen Torsionsschwingungsdämpfer 30 dar, der auch als Wellentilger bezeichnet wird. Dabei ist die Dämpfermasse 26 vorteilhaft teilweise innerhalb eines, im Querschnitt im Wesentlichen U-förmigen Ringraums, angeordnet, der von der Triebscheibe 3 begrenzt wird.
Ein Deckel 34 ist so ausgeführt und in die Triebscheibe 3 eingepresst, dass der radial innere Ansatz 19 der Triebscheibe 3 zusammen mit dem Deckel 34 einen Federaufnahmeraum 38 begrenzt. In dem Federaufnahmeraum 38 sind Bogenfedern 40 angeordnet, die in Umfangsrichtung an Anschlägen abgestützt sind. Der Federaufnahmeraum 38 wird auch als Bogenfederkanal bezeichnet und ist zum Schutz gegenüber Umwelteinflüssen, zum Beispiel Wasser, Verschmutzungen etc., nach außen hin abgedichtet. Darüber hinaus ist der Federaufnahmeraum 38 vorteilhaft mit einem Schmiermedium, wie Schmierfett, gefüllt, um eine unerwünschte Geräuschentwicklung im Betrieb des Triebrads 1 zu reduzieren.
Die an den Anschlägen abgestützten Bogenfedern 40 sind darüber hinaus durch Flügel 41 eines Flanschteils 42 beaufschlagt. Die Flügel 41 sind radial außen an dem Flanschteil 42 angebracht und zur Drehmomentübertragung mit den Bogenfedern 40 gekoppelt. Radial innen ist das Flanschteil 42 zusammen mit dem Wandkörper 18 mit Hilfe der Befestigungselemente 20 an dem Tragkörper 22 befestigt.
Die Triebscheibe 3 ist über den eingepressten Deckel 34 mit Hilfe eines Gleitlagers 44 in radialer Richtung auf dem Tragkörper 22 drehbar gelagert. Dabei ist die Triebscheibe 3 über den Deckel 34 in axialer Richtung an einem Anschlagkörper 46 positioniert, der einstückig mit dem Tragkörper 22 verbunden ist. Der Anschlagkörper 46 ist als Ringkörper mit einem rechteckigen Ringquerschnitt ausgeführt.
Ein Reibring 50 ist in axialer Richtung zwischen dem Deckel 34 und dem Anschlagkörper 46 des Tragkörpers 22 angeordnet. Durch die Vorspannkraft der Tellerfeder 14 wird die Triebscheibe 3 mit dem Deckel 34 in axialer Richtung gegen den Reibring 50 gedrückt. Dabei dienen die Reibringe 15, 16 und 50 zur Abdichtung zwischen der Triebscheibe 3 und dem Wandkörper 18 beziehungsweise zwischen dem Deckel 34 und dem Tragkörper 22.
Darüber hinaus ermöglichen die Reibringe 15, 16 und 50 vorteilhaft die Dämpfung von Resonanzen, wie sie zum Beispiel im Start-/Stoppbetrieb auftreten, mittels Reibung. Die Reibringe 15, 16 und 50 sind vorteilhaft aus einem Polyamidmaterial mit der Kurzbezeichnung PA66 TF10 CF20 gebildet. Dabei stehen die Großbuchstaben PA für Polyamid. Die Großbuchstaben TF stehen für Tetrafluor und bedeuten, dass das Polyamid mit Polytetrafluorethylen (PTFE) modifiziert ist. Die Großbuchstaben CF stehen für Kohlefasern, mit denen das Polyamidmaterial verstärkt ist.
Bezugszeichenliste

1: Triebrad
3: Triebscheibe
5: Zugmittelanbindungsbereich
8: Wellenanbindungsbereich
10: Drehschwingungsdämpfungseinrichtung
11: Dichteinrichtung
14: Tellerfeder
15: Reibring
16: Reibring
18: Wandkörper
19: Ansatz
20: Befestigungselement
22: Tragkörper
24: Federelement
26: Dämpfermasse
30: Torsionsschwingungsdämpfer
34: Deckel
38: Federaufnahmeraum
40: Bogenfeder
41: Flügel
42: Flanschteil
44: Gleitlager
46: Anschlagkörper
50: Reibring

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 1612386 B1 [0002]
WO 2008/058499 A2 [0002]

Claims

Triebrad mit einer einen Zugmittelanbindungsbereich (5) aufweisenden Triebscheibe (3) und einem Wellenanbindungsbereich (8), der entgegen der Dämpfungswirkung von mindestens einer Drehschwingungsdämpfungseinrichtung (10) relativ zu dem Zugmittelanbindungsbereich (5) verdrehbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehschwingungsdämpfungseinrichtung (10) mit einer Dicht- und Positioniereinrichtung kombiniert ist, die dazu dient, die Triebscheibe (3) in axialer Richtung zu positionieren.
Triebrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicht- und Positioniereinrichtung eine in axialer Richtung vorgespannte Dichteinrichtung (11) umfasst, die zwischen einem fest mit dem Wellenanbindungsbereich (8) verbundenen Wandkörper (18) und einem radial inneren Ansatz (19) der Triebscheibe (3) angeordnet ist.
Triebrad nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die in axialer Richtung vorgespannte Dichteinrichtung (11) eine Tellerfeder (14) umfasst.
Triebrad nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Tellerfeder (14) in axialer Richtung zwischen einem ersten Reibring (15), der dem Wandkörper (18) zugeordnet ist, und einem zweiten Reibring (16) eingespannt ist, der dem radial inneren Ansatz (19) der Triebscheibe (3) zugeordnet ist.
Triebrad nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der radial innere Ansatz (19) der Triebscheibe (3) zusammen mit einem Deckel (34) einen mit Schmiermedium gefüllten Federaufnahmeraum (38) begrenzt.
Triebrad nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Deckel (34) in die Triebscheibe (3) eingepresst ist.
Triebrad nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicht- und Positioniereinrichtung einen Reibring (50), insbesondere einen dritten Reibring, umfasst, der in axialer Richtung zwischen dem Deckel (34) und einem Tragkörper (22) eingespannt ist.
Triebrad nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Deckel (34) in radialer Richtung auf dem Tragkörper (22) gelagert ist.
Triebrad nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Tragkörper (22) zusammen mit einem Flanschteil (41) an dem Wandkörper (18) befestigt ist.
Triebrad nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass radial außen an dem Wandkörper (19) eine Dämpfermasse (26) federnd angebracht ist.