DE102013207846A1

DE102013207846A1 - Traction unit disk for use in e.g. belt drive of hybrid car, has freewheel device arranged between traction unit attachment region and shaft attachment region, and adjustment device assigned to freewheel device to switch freewheel device

Info

Publication number: DE102013207846A1
Application number: DE201310207846
Authority: DE
Inventors: Steffen Lehmann; Uwe Weller; Philipp Rasch; Benjamin Stober
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2012-05-25
Filing date: 2013-04-29
Publication date: 2013-11-28

Abstract

The disk has a freewheel device (10) arranged between a traction unit attachment region (4) and a shaft attachment region (8). An adjustment device (26) is assigned to the freewheel device that serves for switching the freewheel device. The adjustment device comprises a sliding sleeve (23) coupled in a coupling region (22) over a helical gearing with an adjustable cage (20). The coupling region is arranged at an axial end of a freewheel inner ring (14). A slip clutch is switched between the freewheel device and the traction unit attachment region.

Description

Die Erfindung betrifft eine Zugmittelscheibe mit einer Freilaufeinrichtung, die zwischen einem Zugmittelanbindungsbereich und einem Wellenanbindungsbereich angeordnet ist. The invention relates to a traction pulley with a freewheel device, which is arranged between a Zugmittelanbindungsbereich and a Wellenanbindungsbereich.

Die Zugmittelscheibe kann in Riementrieben und Kettentrieben verwendet werden. Bei der Verwendung in einem Riementrieb wird die Zugmittelscheibe auch als Riemenscheibe bezeichnet. Der Riementrieb kann in einem Kraftfahrzeug angeordnet sein, in welchem Freilauf-Riemenscheibenaggregate antriebsseitig durch die Riemenscheibe über einen Antriebsriemen durch den Antriebsmotor des Fahrzeugs angetrieben werden. The pulley can be used in belt drives and chain drives. When used in a belt drive pulley is also referred to as pulley. The belt drive can be arranged in a motor vehicle in which freewheel pulley assemblies are driven on the drive side by the pulley via a drive belt by the drive motor of the vehicle.

Abtriebsseitig weisen die Freilauf-Riemscheibenaggregate eine Nabe auf, die über ihren Innendurchmesser mit einer Welle bzw. einem Wellenstumpf des anzutreibenden Nebenabtriebs (zum Beispiel einer Lichtmaschine) drehfest verbunden ist. Bei jedem Abbremsen des Antriebsmotors, zum Beispiel beim Gangwechsel oder dem Abschalten des Motors, wird aufgrund der Trägheit der Nebenaggregate (zum Beispiel der Lichtmaschine) ein Widerstand gegen den Antriebsriemen erzeugt. Das Freilauf-Riemenscheibenaggregat ermöglicht in diesem Fall einen Freilauf, das heißt ein Entkoppeln des Nebenabtriebes, wenn der Antriebsriemen plötzlich seine Drehzahl verringert. Ein Schlupf des Antriebsriemens wird dadurch verhindert oder reduziert, außerdem treten weniger Schwingungen, Verschleiß und Zwitschergeräusche auf. On the output side, the freewheel Riemscheibenaggregate on a hub which is rotatably connected via its inner diameter with a shaft or a stub shaft of the power take-off to be driven (for example, an alternator). At each deceleration of the drive motor, for example, when changing gears or switching off the engine, a resistance to the drive belt is generated due to the inertia of the ancillaries (for example, the alternator). The freewheel pulley aggregate in this case allows a freewheel, that is a decoupling of the power take-off when the drive belt suddenly reduces its speed. Slip of the drive belt is thereby prevented or reduced, also occur less vibration, wear and chattering noises.

Über den Freilauf wird somit ein Drehmoment von der Riemenscheibe auf die Nabe übertragen oder die Übertragung unterbrochen. Derartige Riemenscheibenentkoppler (auch als Freilauf-Riemenscheiben bezeichnet) werden, wie vorgenannt bereits beschrieben, bei Anwendungen eingesetzt, wo Wechselmomente möglichst effektiv von einem Nebenabtrieb isoliert werden sollen (Schaeffler KOLLOQUIUM 2010, Luk Kupplungssysteme und Torsionsdämpfer, Schüsselelemente für effiziente Antriebsstränge, Matthias Zink, Markus Hausner). Danach ist beispielsweise das Schwingungsniveau einer Lichtmaschine bei Verwendung eines RSE signifikant geringer. Ein weiterer Vorteil ist, dass die dynamischen Momente gleich zwischen Kurbelwelle und Riemenscheibe isoliert werden. Dadurch muss der Riemen nur noch geringe Wechselmomente übertragen und die Riemenvorspannung kann entsprechend geringer ausfallen. Eine geringere Riemenvorspannung wiederum bedeutet geringere Reibung, wodurch letztendlich die Verluste im Riementrieb reduziert werden können. Der RSE ermöglicht somit neben einem beruhigten Nebenabtrieb ebenfalls einen weiteren Beitrag zur Reduktion von Verbrauch und CO2-Ausstoß.Over the freewheel thus a torque is transmitted from the pulley to the hub or the transmission is interrupted. Such pulley decouplers (also referred to as freewheel pulleys) are, as already described, used in applications where alternating moments as effectively as possible to be isolated from a power take off (Schaeffler KOLLOQUIUM 2010, Luk clutch systems and torsional damper, key elements for efficient powertrains, Matthias Zink, Markus Hausner). After that, for example, the vibration level of an alternator is significantly lower when using an RSE. Another advantage is that the dynamic moments are equal between crankshaft and pulley insulated. As a result, the belt only has to transmit small alternating torques and the belt pretension can be correspondingly lower. A lower belt bias in turn means less friction, which ultimately can reduce the losses in the belt drive. In addition to a quieter power take-off, the RSE also makes a further contribution to reducing fuel consumption and CO2 emissions.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Zugmittelscheibe gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zu schaffen, die einfach aufgebaut und/oder kostengünstig herstellbar ist. The object of the invention is to provide a pulley according to the preamble of claim 1, which is simple in construction and / or inexpensive to produce.

Die Aufgabe ist bei einer Zugmittelscheibe mit einer Freilaufeinrichtung, die zwischen einem Zugmittelanbindungsbereich und einem Wellenanbindungsbereich angeordnet ist, dadurch gelöst, dass der Freilaufeinrichtung eine Verstelleinrichtung zugeordnet ist, die zum Umschalten der Freilaufeinrichtung dient. Die Freilaufeinrichtung ist vorzugsweise als Klemmrollenfreilauf mit Klemmrollen ausgeführt, die verschiedene Stellungen einnehmen können. In einer Klemmstellung kann über die Klemmrollen ein Drehmoment übertragen werden. In einer Neutralstellung ermöglichen die Klemmrollen eine Relativverdrehung ohne Drehmomentübertragung. Die Drehmomentübertragung erfolgt beziehungsweise erfolgt nicht zwischen dem Wellenanbindungsbereich und dem Zugmittelanbindungsbereich, und gegebenenfalls umgekehrt. Die erfindungsgemäße Zugmittelscheibe kann in Riemen- und Kettenbetrieben eingesetzt werden, die zeitweise abgekoppelt werden, um zum Beispiel einen Standklimatisierungsbetrieb oder einen Verbrennungsmotorbetrieb ohne Nebenaggregate zu ermöglichen. Die erfindungsgemäße Zugmittelscheibe ermöglicht in anderen Betriebszuständen, zum Beispiel in einem Startbetrieb, einem Generatorbetrieb, einem Rekuperationsbetrieb, oder einem Boostbetrieb jedoch eine drehfeste Verbindung zwischen dem Wellenanbindungsbereich und dem Zugmittelanbindungsbereich. Darüber hinaus ermöglicht die mit Hilfe der Verstelleinrichtung umschaltbare Freilaufeinrichtung eine Momentrichtungsumkehr zwischen dem Boost- und Generatorbetrieb. Die umschaltbare Freilaufeinrichtung liefert den Vorteil, dass ein relativ aufwendiges schaltbares Planetengetriebe und/oder Federentkoppler entfallen können beziehungsweise kann. The object is achieved with a traction pulley with a freewheel device, which is arranged between a Zugmittelanbindungsbereich and a shaft connection area, characterized in that the freewheel device is associated with an adjustment, which serves to switch the freewheel device. The freewheel device is preferably designed as a clamping roller freewheel with pinch rollers, which can assume different positions. In a clamping position, a torque can be transmitted via the pinch rollers. In a neutral position, the pinch rollers allow a relative rotation without torque transmission. The torque transmission takes place or does not take place between the shaft connection area and the Zugmittelanbindungsbereich, and possibly vice versa. The pulley according to the invention can be used in belt and chain operations, which are temporarily disconnected to allow, for example, a stationary air conditioning operation or an internal combustion engine operation without ancillaries. The pulley according to the invention allows in other operating conditions, for example in a start operation, a generator operation, a recuperation, or a boost operation, however, a rotationally fixed connection between the shaft connection area and the Zugmittelanbindungsbereich. In addition, the freewheel device, which can be switched by means of the adjusting device, allows a reversal of the direction of rotation between the boost and generator operation. The switchable freewheel device provides the advantage that a relatively complicated switchable planetary gear and / or spring decoupler can or may be omitted.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist eine Torsionsschwingungsdämpfungseinrichtung in die Zugmittelscheibe integriert. Die Torsionsschwingungsdämpfungseinrichtung umfasst zum Beispiel eine Dämpfungsmasse, die unter Zwischenschaltung einer Gummispur mit dem Wellenanbindungsbereich verbunden ist. Die umschaltbare Freilaufeinrichtung ist vorzugsweise ölgeschmiert, kann aber auch mit Fett gefüllt sein. Zur Abdichtung sind vorzugsweise O-Ring und Radialwellendichtringe vorgesehen. According to a further aspect of the invention, a torsional vibration damping device is integrated in the pulley. The torsional vibration damping device comprises, for example, a damping mass, which is connected to the shaft connection area with the interposition of a rubber track. The switchable freewheel device is preferably oil-lubricated, but may also be filled with grease. For sealing preferably O-ring and radial shaft seals are provided.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Zugmittelscheibe ist dadurch gekennzeichnet, dass die Verstelleinrichtung eine Schiebemuffe umfasst. Die Schiebemuffe ist, zum Beispiel über einen Verstellzylinder, hin und her bewegbar. Dabei ist die Schiebemuffe, zum Beispiel mit Hilfe eines Lagers, relativ zu dem Verstellzylinder drehbar gelagert. A preferred embodiment of the pulley is characterized in that the adjusting device comprises a sliding sleeve. The sliding sleeve can be moved back and forth, for example via an adjusting cylinder. It is the Sliding sleeve, for example by means of a bearing, rotatably mounted relative to the adjusting cylinder.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Zugmittelscheibe ist dadurch gekennzeichnet, dass die Schiebemuffe in einem Kopplungsbereich über eine Schrägverzahnung mit einem Verstellkäfig gekoppelt ist. Über die Schrägverzahnung kann auf einfache Art und Weise ein Verdrehen des Verstellkäfigs bewirkt werden, wenn die Schiebemuffe in einer axialen Richtung bewegt wird. Über die Schrägverzahnung wird die axiale Bewegung des Verstellzylinders in eine Drehbewegung des Verstellkäfigs umgewandelt. A further preferred embodiment of the traction pulley is characterized in that the sliding sleeve is coupled in a coupling region via a helical toothing with a Verstellkäfig. About the helical gearing, a rotation of the adjusting cage can be effected in a simple manner when the sliding sleeve is moved in an axial direction. About the helical gearing, the axial movement of the adjusting cylinder is converted into a rotational movement of the adjustment cage.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Zugmittelscheibe ist dadurch gekennzeichnet, dass der Kopplungsbereich an einem ersten axialen Ende eines Freilaufinnenrings angeordnet ist. Der Freilaufinnenring ist vorzugsweise radial innerhalb eines Freilaufaußenrings angeordnet. Zwischen dem Freilaufinnenring und dem Freilaufaußenring sind Freilaufkörper angeordnet, die vorzugsweise als Klemmrollen ausgeführt sind. Das dem Kopplungsbereich abgewandte zweite axiale Ende des Freilaufinnenrings ist vorzugsweise einem freien Ende einer Welle zugeordnet, an welche die Zugmittelscheibe mit ihrem Wellenanbindungsbereich angebunden ist. A further preferred embodiment of the traction pulley is characterized in that the coupling region is arranged at a first axial end of a freewheel inner ring. The freewheel inner ring is preferably arranged radially within a freewheel outer ring. Between the freewheel inner ring and the freewheel outer ring freewheel bodies are arranged, which are preferably designed as pinch rollers. The second axial end of the freewheel inner ring facing away from the coupling region is preferably associated with a free end of a shaft to which the traction pulley is connected with its shaft connection region.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Zugmittelscheibe ist dadurch gekennzeichnet, dass der Freilaufinnenring an einem zweiten axialen Ende in einen Lagerinnenring eines Lagers übergeht. Das Lager ist vorzugsweise als Wälzlager ausgeführt. Der Lagerinnenring ist also einstückig mit dem Freilaufinnenring verbunden. Vorteilhaft ist der Freilaufaußenring ebenfalls einstückig mit einem Außenring des Lagers verbunden. Dadurch werden die Herstellung und die Montage vereinfacht. A further preferred embodiment of the pulley is characterized in that the freewheel inner ring merges at a second axial end in a bearing inner ring of a bearing. The bearing is preferably designed as a rolling bearing. The bearing inner ring is thus integrally connected to the freewheel inner ring. Advantageously, the freewheel outer ring is also integrally connected to an outer ring of the bearing. This simplifies manufacture and assembly.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Zugmittelscheibe ist dadurch gekennzeichnet, dass eine Rutschkupplung zwischen den Freilauf und den Zugmittelanbindungsbereich geschaltet ist. Die Rutschkupplung dient vorteilhaft dazu, das unerwünschte Auftreten von übergroßen Drehmomenten oder Übermomenten zu verhindern. A further preferred embodiment of the pulley is characterized in that a slip clutch between the freewheel and the Zugmittelanbindungsbereich is connected. The slip clutch is advantageously used to prevent the undesirable occurrence of excessive torque or excess torque.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Zugmittelscheibe ist dadurch gekennzeichnet, dass die Rutschkupplung einen fest mit dem Zugmittelanbindungsbereich verbundenen Ringscheibenkörper umfasst, der zwischen zwei Stützscheibenkörpern eingeklemmt ist, die drehfest mit einem Freilaufaußenring verbunden sind. Der Ringscheibenkörper ist, unter Zwischenschaltung einer geeigneten Lagerung, vorzugsweise auf dem Freilaufaußenring drehbar gelagert. An dem Ringscheibenkörper können Reibbeläge angebracht sein. Einer der Stützscheibenkörper ist, zum Beispiel mit Hilfe von Befestigungsmitteln, wie Schrauben, vorzugsweise fest mit dem Freilaufaußenring verbunden. Dieser Stützscheibenkörper stellt vorzugsweise eine Begrenzung der Zugmittelscheibe nach außen dar. A further preferred embodiment of the pulley is characterized in that the slip clutch comprises a fixedly connected to the Zugmittelanbindungsbereich annular disk body which is clamped between two support disk bodies which are rotatably connected to a freewheel outer ring. The annular disk body is, with the interposition of a suitable storage, preferably rotatably mounted on the freewheel outer ring. On the annular disk body friction linings may be appropriate. One of the support disk body is, for example, by means of fastening means, such as screws, preferably fixedly connected to the freewheel outer ring. This support disk body preferably represents a limitation of the pulley to the outside.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Zugmittelscheibe ist dadurch gekennzeichnet, dass einer der Stützscheibenkörper in axialer Richtung relativ zu dem Ringscheibenkörper begrenzt verlagerbar und durch eine Tellerfeder gegen den Ringscheibenkörper vorgespannt ist. Der axial begrenzt verlagerbare Ringscheibenkörper ist vorzugsweise im Inneren der Zugmittelscheibe angeordnet. Über die Tellerfeder kann auf einfache Art und Weise eine geeignete Tellerfederkraft auf die Stützscheibe aufgebracht werden. In Abhängigkeit von der Größe der Tellerfederkraft und dem Reibwert zwischen dem Riemenscheibenkörper und den Stützscheibenkörpern kann nur ein bestimmtes Drehmoment von dem Wellenanbindungsbereich auf den Zugmittelanbindungsbereich, und umgekehrt, übertragen werden. Wenn dieses Drehmoment, das auch als Rutschmoment bezeichnet wird, überschritten wird, dann ermöglicht die Rutschkupplung eine Relativverdrehung zwischen dem Zugmittelanbindungsbereich und dem Wellenanbindungsbereich. A further preferred embodiment of the traction pulley is characterized in that one of the support disk body in the axial direction is limited relative to the annular disk body displaced and biased by a plate spring against the annular disk body. The axially limited displaceable annular disk body is preferably arranged in the interior of the traction pulley. About the diaphragm spring can be applied to the support disk in a simple manner, a suitable disc spring force. Depending on the size of the plate spring force and the coefficient of friction between the pulley body and the support disk bodies only a certain torque from the shaft connection area on the Zugmittelanbindungsbereich, and vice versa, be transmitted. If this torque, which is also referred to as a slip torque, is exceeded, then the slip clutch allows a relative rotation between the Zugmittelanbindungsbereich and the shaft connection area.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Zugmittelscheibe ist dadurch gekennzeichnet, dass eine Bandbremse zwischen den Freilauf und den Zugmittelanbindungsbereich geschaltet ist. Die Bandbremse ist vorteilhaft in einem Ringraum zwischen dem Zugmittelanbindungsbereich und einem Freilaufaußenring der Freilaufeinrichtung angeordnet. Die Bandbremse ist vorteilhaft als Summenbandbremse ausgeführt. Durch die Bandbremse kann eine Übertragung von übergroßen Drehmomenten oder Übermomenten verhindert werden. Another preferred embodiment of the pulley is characterized in that a band brake between the freewheel and the Zugmittelanbindungsbereich is connected. The band brake is advantageously arranged in an annular space between the Zugmittelanbindungsbereich and a freewheel outer ring of the freewheel device. The band brake is advantageously designed as a sum band brake. The band brake can prevent the transmission of oversized torques or over torques.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Zugmittelscheibe ist dadurch gekennzeichnet, dass die Bandbremse einen fest mit dem Zugmittelanbindungsbereich verbundenen Trommelkörper umfasst, der von einem Bremsband umschlungen ist. Der Trommelkörper ist, zum Beispiel mit Hilfe einer geeigneten Lagereinrichtung, vorzugsweise auf dem Freilaufaußenring, drehbar gelagert. Auf die Enden des Bremsbandes wird, vorzugsweise über Bogenfedern, jeweils Kraft ausgeübt. Die Bogenfedern stützen sich dabei vorteilhaft an einer Stützscheibe ab, die drehfest mit dem Freilaufaußenring verbunden ist. A further preferred embodiment of the pulley is characterized in that the band brake comprises a fixedly connected to the Zugmittelanbindungsbereich drum body, which is looped by a brake band. The drum body is, for example by means of a suitable bearing device, preferably rotatably mounted on the freewheel outer ring. Force is applied to the ends of the brake band, preferably via bow springs. The bow springs are supported advantageously on a support disk, which is rotatably connected to the freewheel outer ring.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Verbindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnung verschiedene Ausführungsbeispiele im Einzelnen beschrieben sind. Es zeigen: Further advantages, features and details of the connection will become apparent from the following description in which, with reference to the drawings, various embodiments are described in detail. Show it:

1 eine erfindungsgemäße Zugmittelscheibe im Halbschnitt; 1 a pulley according to the invention in half section;

2 ein ähnliches Ausführungsbeispiel wie in 1 mit einer zusätzlichen Rutschkupplung; 2 a similar embodiment as in 1 with an additional slip clutch;

3 ein ähnliches Ausführungsbeispiel wie in den 1 und 2 mit einer zusätzlichen Bandbremse; 3 a similar embodiment as in the 1 and 2 with an additional band brake;

4 die Bandbremse aus 3 im Querschnitt und 4 the band brake off 3 in cross-section and

5 die Ansicht eines Schnitts entlang der Linie V-V in 4. 5 the view of a section along the line VV in 4 ,

In den 1 bis 3 ist eine Zugmittelscheibe 1; 41; 61 gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen dargestellt. Die Zugmittelscheibe 1; 41; 61 weist radial außen einen Zugmittelanbindungsbereich 4 und radial innen einen Wellenanbindungsbereich 8 auf. In dem Zugmittelanbindungsbereich 4 wird die Zugmittelscheibe 1; 41; 61 im eingebauten Zustand teilweise von einem Zugmittel, wie einem Riemen oder einer Kette, umschlungen. In dem Wellenanbindungsbereich 8 wird die Zugmittelscheibe 1; 41; 61 im eingebauten Zustand drehfest mit einem Wellenende, zum Beispiel dem Ende einer Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine, verbunden. In the 1 to 3 is a pulley 1 ; 41 ; 61 illustrated according to various embodiments. The pulley 1 ; 41 ; 61 has radially outside a Zugmittelanbindungsbereich 4 and radially inside a shaft connection area 8th on. In the Zugmittelanbindungsbereich 4 becomes the pulley 1 ; 41 ; 61 Partially wrapped in the installed state by a traction device, such as a belt or a chain. In the shaft connection area 8th becomes the pulley 1 ; 41 ; 61 in the installed state rotationally fixed with a shaft end, for example, the end of a crankshaft of an internal combustion engine, connected.

Die in den 1 bis 3 dargestellte Zugmittelscheibe 1; 41; 61 ist für die Verwendung in einem Riementrieb ausgelegt. Daher ist der Zugmittelanbindungsbereich 4 als Riemenspur 5 ausgeführt. Bei Verwendung in einem Riementrieb wird die Zugmittelscheibe 1; 41; 61 auch als Riemenscheibe bezeichnet. Die Zugmittelscheibe 1; 41; 61 dient im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs zur Darstellung unterschiedlicher Betriebsarten. Bei dem Kraftfahrzeug handelt es sich zum Beispiel um ein Hybridfahrzeug mit einer Brennkraftmaschine und einer elektrischen Maschine. Es kann sich aber auch um ein Kraftfahrzeug mit einer Brennkraftmaschine und einem elektrischen Generator handeln. The in the 1 to 3 shown pulley 1 ; 41 ; 61 is designed for use in a belt drive. Therefore, the Zugmittelanbindungsbereich 4 as a belt track 5 executed. When used in a belt drive is the pulley 1 ; 41 ; 61 also called pulley. The pulley 1 ; 41 ; 61 used in the drive train of a motor vehicle to display different modes. The motor vehicle is, for example, a hybrid vehicle with an internal combustion engine and an electric machine. But it may also be a motor vehicle with an internal combustion engine and an electric generator.

In die Zugmittelscheibe 1; 41; 61 ist eine Freilaufeinrichtung 10 integriert, die ein zeitweises Abkoppeln der Zugmittelscheibe 1; 41; 61 von einem Zugmitteltrieb ermöglicht. Durch das Abkoppeln mit Hilfe der Freilaufeinrichtung 10 kann auf einfache Art und Weise ein Standklimatisierungsbetrieb oder ein Brennkraftmaschinenbetrieb beziehungsweise Verbrennungsmotorbetrieb ohne Nebenaggregate ermöglicht werden. In the pulley 1 ; 41 ; 61 is a freewheel device 10 integrated, which is a temporary disconnection of the pulley 1 ; 41 ; 61 of a traction drive allows. By uncoupling with the help of the freewheel device 10 can be made possible without ancillaries in a simple manner, a stationary air conditioning operation or an internal combustion engine operation or internal combustion engine operation.

In anderen Betriebszuständen, wie einem Startbetrieb, einem Generatorbetrieb, einem Rekuperationsbetrieb oder einem Boostbetrieb, ermöglicht die erfindungsgemäße Zugmittelscheibe 1; 41; 61 jedoch eine drehfeste Verbindung zwischen der Brennkraftmaschine beziehungsweise dem Verbrennungsmotor und dem Zugmitteltrieb. Darüber hinaus wird durch die erfindungsgemäße Zugmittelscheibe 1; 41; 61 mit der Freilaufeinrichtung 10 eine Momentrichtungsumkehr zwischen dem Boostbetrieb und dem Generatorbetrieb ermöglicht. In other operating states, such as a starting mode, a generator mode, a recuperation mode or a boost mode, the tension pulley according to the invention allows 1 ; 41 ; 61 However, a rotationally fixed connection between the internal combustion engine or the internal combustion engine and the traction drive. In addition, by the Zugmittelscheibe invention 1 ; 41 ; 61 with the freewheel device 10 allows a torque direction reversal between the boost mode and the generator mode.

Neben der Freilaufeinrichtung 10 ist eine Lagereinrichtung 12 in die Zugmittelscheibe 1; 41; 61 integriert. Die Lagereinrichtung 12 ist als Wälzlager ausgeführt und auf einer Seite, der in den 1 bis 3 rechten Seite, der Freilaufeinrichtung 10 angeordnet. In addition to the freewheel device 10 is a storage facility 12 in the pulley 1 ; 41 ; 61 integrated. The storage facility 12 is designed as a rolling bearing and on one side, in the 1 to 3 right side, the freewheel device 10 arranged.

Die Freilaufeinrichtung 10 umfasst einen Freilaufinnenring 14 und einen Freilaufaußenring 15. Zwischen dem Freilaufinnenring 14 und dem Freilaufaußenring 15 sind Freilaufkörper in Form von Klemmrollen 16 angeordnet. Darüber hinaus sind zwischen dem Freilaufinnenring 14 und dem Freilaufaußenring 15 auch Wälzkörper 18 der Lagereinrichtung 12 angeordnet. Der Freilaufinnenring 14 geht im Bereich der Lagereinrichtung 12 in einen Lagerinnenring über. Analog geht der Freilaufaußenring 15 im Bereich der Lagereinrichtung 12 in einen Lageraußenring über. Der Freilaufinnenring 14 ist (nicht dargestellt) fest mit einer Kurbelwelle eines Verbrennungsmotors verbunden. The freewheel device 10 includes a freewheel inner ring 14 and a freewheel outer ring 15 , Between the freewheel inner ring 14 and the freewheel outer ring 15 are freewheel bodies in the form of pinch rollers 16 arranged. In addition, between the freewheel inner ring 14 and the freewheel outer ring 15 also rolling elements 18 the storage facility 12 arranged. The freewheel inner ring 14 goes in the area of the storage facility 12 in a bearing inner ring over. Analog goes the freewheel outer ring 15 in the area of the storage facility 12 in a bearing outer ring over. The freewheel inner ring 14 is (not shown) fixedly connected to a crankshaft of an internal combustion engine.

Die Klemmrollen 16 der Freilaufeinrichtung 10 sind in einem Verstellkäfig 20 angeordnet. Der Verstellkäfig 20 ist in einem Kopplungsbereich 22 mit einer Schiebemuffe 23 gekoppelt. Die Kopplung zwischen der Schiebemuffe 23 und dem Verstellkäfig 20 erfolgt durch eine Schrägverzahnung in dem Kopplungsbereich 22. Der Kopplungsbereich 22 ist an dem der Lagereinrichtung 12 abgewandten Ende des Freilaufinnenrings 14 angeordnet. The pinch rollers 16 the freewheel device 10 are in an adjustable cage 20 arranged. The adjustable cage 20 is in a coupling area 22 with a sliding sleeve 23 coupled. The coupling between the sliding sleeve 23 and the adjustable cage 20 takes place by a helical toothing in the coupling region 22 , The coupling area 22 is at the storage facility 12 opposite end of the freewheel inner ring 14 arranged.

Die Schiebemuffe 23 kann über einen Verstellzylinder 25 in axialer Richtung hin und her bewegt werden. Der Begriff axial bezieht sich auf eine Drehachse 21 der Zugmittelscheibe 1; 41; 61. Axial bedeutet in Richtung oder parallel zu der Drehachse 21. Der in Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Zugmittelscheibe 1; 41; 61 verwendet Begriff radial bezieht sich ebenfalls auf die Drehachse 21. Radial bedeutet quer zur Drehachse. The sliding sleeve 23 can via an adjusting cylinder 25 be moved back and forth in the axial direction. The term axial refers to a rotation axis 21 the pulley 1 ; 41 ; 61 , Axial means in the direction or parallel to the axis of rotation 21 , The in connection with the pulley according to the invention 1 ; 41 ; 61 used term radial also refers to the axis of rotation 21 , Radial means transverse to the axis of rotation.

Die Schiebemuffe 23 ist durch ein Lager 24 relativ zu dem Verstellzylinder 25 drehbar gelagert. Durch eine Vorspannfeder 27 ist der Verstellzylinder 25 in seine in 1 dargestellte Lage vorgespannt. Der Verstellzylinder 25, die Vorspannfeder 27, das Lager 24 und die Schiebemuffe 23 stellen gemeinsam eine Verstelleinrichtung 26 für den Verstellkäfig 20 der Freilaufeinrichtung 10 dar. The sliding sleeve 23 is through a warehouse 24 relative to the adjusting cylinder 25 rotatably mounted. By a biasing spring 27 is the adjusting cylinder 25 in his in 1 shown biased position. The adjusting cylinder 25 , the biasing spring 27 , the warehouse 24 and the sliding sleeve 23 put together an adjustment 26 for the adjustment cage 20 the freewheel device 10 represents.

Die Schiebemuffe 23 ist über eine Geradverzahnung mit dem Freilaufinnenring 14 gekoppelt. Wenn die Schiebemuffe 23 in axialer Richtung relativ zu dem Freilaufinnenring 14 und dem Verstellkäfig 20 bewegt wird, dann sorgt die Geradverzahnung zwischen der Schiebemuffe 23 und dem Freilaufinnenring 14 dafür, dass sich die Schiebemuffe 23 nicht verdreht. Gleichzeitig sorgt die Schrägverzahnung in dem Kopplungsbereich 22 zwischen der Schiebemuffe 23 und dem Verstellkäfig 20 dafür, dass sich der Verstellkäfig 20 bei einer axialen Bewegung des Verstellzylinders 25 verdreht. The sliding sleeve 23 is about a straight toothing with the freewheel inner ring 14 coupled. When the sliding sleeve 23 in the axial direction relative to the freewheel inner ring 14 and the adjustable cage 20 is moved, then ensures the spur toothing between the sliding sleeve 23 and the freewheel inner ring 14 for the sliding sleeve 23 not twisted. At the same time, the helical toothing ensures in the coupling area 22 between the sliding sleeve 23 and the adjustable cage 20 for the fact that the adjustment cage 20 in an axial movement of the adjusting cylinder 25 twisted.

Dieses Verdrehen des Verstellkäfig 20 bewirkt ein Umschalten der Freilaufeinrichtung 10 zwischen einer Neutralstellung oder Mittelstellung und einer Klemmstellung. In der Mittelstellung oder Neutralstellung können sich der Freilaufinnenring 14 und der Freilaufaußenring 15 relativ zueinander verdrehen. In der Neutralstellung oder Mittelstellung wird durch die Freilaufeinrichtung 10 kein Drehmoment übertragen. In der Klemmstellung werden die Klemmrollen 16 so zwischen dem Freilaufinnenring 14 und dem Freilaufaußenring 15 verklemmt, so dass Drehmoment zwischen dem Freilaufinnenring 14 und dem Freilaufaußenring 15 übertragen wird. This twisting of the adjustment cage 20 causes a switching of the freewheel device 10 between a neutral position or middle position and a clamping position. In the middle position or neutral position, the freewheel inner ring can 14 and the freewheel outer ring 15 twisting relative to each other. In the neutral position or middle position is by the freewheel device 10 no torque transmitted. In the clamping position, the pinch rollers 16 so between the freewheel inner ring 14 and the freewheel outer ring 15 jammed, leaving torque between the freewheel inner ring 14 and the freewheel outer ring 15 is transmitted.

Beim Umschalten der Freilaufeinrichtung 10 mit Hilfe der Verstelleinrichtung 26 werden die Klemmrollen 16 mit Hilfe des Verstellkäfig 20 verdreht. Im Zusammenwirken mit an dem Freilaufinnenring 14 vorgesehenen Rampen kommt es in der Klemmstellung zu einer Klemmung zwischen dem Freilaufinnenring 14, den Klemmrollen 16 und dem Freilaufaußenring 15. Ein Verdrehen zwischen dem Freilaufinnenring 14 und dem Freilaufaußenring 15 führt in einer Drehrichtung zu einer Verstärkung der Klemmung, so dass ein Drehmoment übertragen werden kann. In der entgegengesetzten Richtung kommt es zu einem Durchrutschen der Freilaufeinrichtung 10, so dass kein Drehmoment übertragen wird. When switching the freewheel device 10 with the help of the adjustment 26 become the pinch rollers 16 with the help of the adjustment cage 20 twisted. In cooperation with on the freewheel inner ring 14 provided ramps it comes in the clamping position to a clamping between the freewheel inner ring 14 , the pinch rollers 16 and the freewheel outer ring 15 , A twist between the freewheel inner ring 14 and the freewheel outer ring 15 leads in one direction of rotation to a gain of the clamping, so that a torque can be transmitted. In the opposite direction, there is a slippage of the freewheel device 10 , so that no torque is transmitted.

In Abhängigkeit von der Stellung des Verstellkäfig 20 und der Klemmrollen 16 kann die Freilaufeinrichtung 10 zwei Klemmpositionen oder Klemmstellungen einnehmen, in denen jeweils in eine Richtung ein Moment übertragen werden kann. In der ersten Klemmposition oder Klemmstellung kann Moment von dem Wellenanbindungsbereich 8 auf den Zugmittelanbindungsbereich 4, das heißt vom Verbrennungsmotor auf den Riementrieb übertragen werden. Depending on the position of the adjustment cage 20 and the pinch rollers 16 can the freewheel device 10 assume two clamping positions or clamping positions, in each of which one moment can be transmitted in one direction. In the first clamping position or clamping position can moment of the shaft connection area 8th on the Zugmittelanbindungsbereich 4 , that is transferred from the engine to the belt drive.

Dadurch werden ein Generatorbetrieb und ein Rekuperationsbetrieb ermöglicht. Darüber hinaus wird der Antrieb von Nebenaggregaten unabhängig vom Verbrennungsmotor ermöglicht. Dabei kann der Riementrieb schneller drehen als der Verbrennungsmotor, zum Beispiel wenn der Verbrennungsmotor steht. In der zweiten Klemmposition oder Klemmstellung kann Moment von dem Zugmittelanbindungsbereich 4 auf den Wellenanbindungsbereich 8, das heißt vom Riementrieb auf den Verbrennungsmotor übertragen werden. Dadurch wird ein Boosten des Verbrennungsmotors ermöglicht. This enables generator operation and recuperation operation. In addition, the drive of auxiliary units is made possible independently of the internal combustion engine. The belt drive can turn faster than the combustion engine, for example, when the engine is stationary. In the second clamping position or clamping position moment of the Zugmittelanbindungsbereich 4 on the shaft connection area 8th , that is transferred from the belt drive to the engine. This allows boosting the internal combustion engine.

Die mit Hilfe der Verstelleinrichtung 26 umschaltbare Freilaufeinrichtung 10 ist vorzugsweise ölgeschmiert, kann aber auch mit Fett gefüllt sein. Dabei sorgen in den 1 bis 3 nicht näher bezeichnete O-Ringe und Radialwellendichtringe für eine entsprechende Abdichtung der Zugmittelscheibe 1; 41; 61. The with the help of the adjustment 26 Reversible freewheel device 10 is preferably oil lubricated, but may also be filled with grease. This care in the 1 to 3 unspecified O-rings and radial shaft seals for a corresponding sealing of the pulley 1 ; 41 ; 61 ,

Darüber hinaus ist vorteilhaft eine Torsionsschwingungsdämpfungseinrichtung 30 in die Zugmittelscheibe 1; 41; 61 integriert. Die Torsionsschwingungsdämpfungseinrichtung 30 wird auch als Kurbelwellentorsionsschwingungsdämpfer oder Kurbelwellentilger bezeichnet und umfasst einen Dämpferflansch 29, der fest mit dem Freilaufinnenring 14 und der Kurbelwelle verbunden ist. Eine Dämpfermasse 32 ist über eine Gummispur 31 an den Dämpferflansch 29 angebunden. In addition, a torsional vibration damping device is advantageous 30 in the pulley 1 ; 41 ; 61 integrated. The torsional vibration damping device 30 Also referred to as a crankshaft torsional vibration damper or crankcase absorber, it includes a damper flange 29 fixing with the freewheel inner ring 14 and the crankshaft is connected. A damper mass 32 is over a rubber track 31 to the damper flange 29 tethered.

Der Dämpferflansch 29 stellt einen seitlichen Abschluss der Zugmittelscheibe 1; 41; 61 dar. Ein Flanschteil 36 stellt auf der anderen Seite einen seitlichen Abschluss der Zugmittelscheibe 1; 41; 61 dar. Das Flanschteil 36 ist bei dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel mit Hilfe von Schrauben 34 an dem Freilaufaußenring 15 befestigt. Radial außen ist das Flanschteil 36 einstückig mit der Riemenspur 5 verbunden. The damper flange 29 provides a lateral conclusion of the pulley 1 ; 41 ; 61 dar. A flange 36 on the other side provides a lateral closure of the pulley 1 ; 41 ; 61 dar. The flange 36 is at the in 1 illustrated embodiment by means of screws 34 on the freewheel outer ring 15 attached. Radial outside is the flange part 36 integral with the belt track 5 connected.

Die in 2 dargestellte Zumittelscheibe 41 umfasst zusätzlich zu der integrierten, umschaltbaren Freilaufeinrichtung 10 eine Rutschkupplung 44 zum Verhindern von Übermomenten. Die Rutschkupplung 44 umfasst einen Ringscheibenkörper 45, der mit Reibbelägen 46, 47 versehen ist. Der Ringscheibenkörper 45 mit den Reibbelägen 46, 47 ist zwischen zwei Stützscheibenkörpern 49, 50 eingeklemmt. In the 2 shown Zumittelscheibe 41 In addition to the integrated, switchable freewheel device 10 a slip clutch 44 to prevent overmoment. The slip clutch 44 comprises a ring disk body 45 that with friction linings 46 . 47 is provided. The washer body 45 with the friction linings 46 . 47 is between two support disk bodies 49 . 50 trapped.

Der Stützscheibenkörper 49 begrenzt die Zugmittelscheibe 41 auf der in 2 linken Seite und ist mit Hilfe von Schrauben 51 an dem Freilaufaußenring 15 befestigt. Der Ringscheibenkörper 45 ist radial außen mit der Riemenspur 5 verbunden. Radial innen ist der Ringscheibenkörper 45 durch eine Lagereinrichtung 52 auf dem Freilaufaußenring 15 drehbar gelagert. The support disk body 49 limits the pulley 41 on the in 2 left side and is with the help of screws 51 on the freewheel outer ring 15 attached. The washer body 45 is radially outward with the belt track 5 connected. Radial inside is the washer body 45 by a storage facility 52 on the freewheel outer ring 15 rotatably mounted.

Der Stützscheibenkörper 50 ist über einen Verbindungskörper 54 drehfest, aber in axialer Richtung begrenzt verlagerbar, mit dem Freilaufaußenring 15 verbunden. An dem Verbindungskörper 54 ist eine Tellerfeder 56 abgestützt, die so gegen den Stützscheibenkörper 50 vorgespannt ist, das der Ringscheibenkörper 45 mit den Reibbelägen 46, 47 zwischen den bei den Stützscheibenkörpern 49 und 50 eingeklemmt wird. The support disk body 50 is over a connecting body 54 rotatably, but limited in the axial direction displaceable, with the freewheel outer ring 15 connected. On the connecting body 54 is a plate spring 56 supported, so against the support disk body 50 is biased, the ring washer body 45 with the friction linings 46 . 47 between the at the support disk bodies 49 and 50 is trapped.

In Abhängigkeit von der Größe der Tellerfederkraft mit dem Reibwert zwischen den Stützscheibenkörpern 49, 50 und dem Riemenscheibenkörper 45 mit den Reibbelägen 46, 47 kann nur ein bestimmtes Drehmoment von dem Wellenanbindungsbereich 8 auf den Zugmittelanbindungsbereich 4, oder umgekehrt, übertragen werden. Wird dieses Drehmoment, das auch als Rutschmoment bezeichnet wird, überschritten, dann wird eine Relativverdrehung zwischen der Riemenspur 5 gegenüber dem Freilaufaußenring 15 ermöglicht. Depending on the size of the cup spring force with the coefficient of friction between the support disk bodies 49 . 50 and the pulley body 45 with the friction linings 46 . 47 can only produce a certain torque from the shaft connection area 8th on the Zugmittelanbindungsbereich 4 , or vice versa. If this torque, which is also referred to as a slip torque, exceeded, then a relative rotation between the belt track 5 opposite the freewheel outer ring 15 allows.

Bei dem in 3 dargestellten Ausführungsbeispiel ist zusätzlich zu der umschaltbaren Freilaufeinrichtung 10 eine Bandbremse 64 in die Zugmittelscheibe 61 integriert. Die Bandbremse 64 ist als Summenbandbremse ausgeführt und dient zum Verhindern von Übermomenten. Die Freilaufeinrichtung 10 funktioniert genau so wie bei den in den 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispielen. At the in 3 illustrated embodiment is in addition to the switchable freewheel device 10 a band brake 64 in the pulley 61 integrated. The band brake 64 is designed as a sum band brake and serves to prevent over torques. The freewheel device 10 works just like the ones in the 1 and 2 illustrated embodiments.

Die Bandbremse 64 umfasst einen Trommelkörper 65, der über ein Flanschteil 66 einstückig mit der Riemenspur 5 verbunden ist. Das Flanschteil 66 begrenzt die Zugmittelscheibe 61 seitlich. Der Trommelkörper 65 der Bandbremse 64 ist mit Hilfe einer Lagereinrichtung 68 auf dem Freilaufaußenring 15 drehbar gelagert. Ein Stützkörper 70 der Bandbremse 64 ist drehfest mit dem Freilaufaußenring 15 verbunden. Die Bandbremse 64 mit dem Stützkörper 70 ist radial innerhalb der Torsionsschwingungsdämpfungseinrichtung 30 angeordnet. The band brake 64 includes a drum body 65 , which has a flange part 66 integral with the belt track 5 connected is. The flange part 66 limits the pulley 61 laterally. The drum body 65 the band brake 64 is with the help of a storage facility 68 on the freewheel outer ring 15 rotatably mounted. A supporting body 70 the band brake 64 is non-rotatable with the freewheel outer ring 15 connected. The band brake 64 with the support body 70 is radially inside the torsional vibration damping device 30 arranged.

In den 4 und 5 sieht man, dass ein Bremsband 72 den Trommelkörper 65 der Bandbremse 64 umschlingt. Auf die Enden des Bremsbands 72 wird über Bogenfedern 74 eine Kraft beziehungsweise ein Drehmoment ausgeübt. Dabei stützen sich die Bogenfedern 74 an dem Stützkörper 70 ab. Durch eine geeignete Vorspannkraft der Bogenfedern 74 wird über das Bremsband 72 eine Bremskraft auf den Trommelkörper 75 bewirkt. Wenn die Bremskraft überschritten wird, dann kann sich die Riemenspur 4 mit dem Trommelkörper 65 relativ zu dem Freilaufaußenring 15 verdrehen.In the 4 and 5 you see that a brake band 72 the drum body 65 the band brake 64 wraps. On the ends of the brake band 72 is about bow springs 74 exerted a force or torque. The bow springs are supported 74 on the support body 70 from. By a suitable biasing force of the bow springs 74 gets over the brake band 72 a braking force on the drum body 75 causes. If the braking force is exceeded, then the belt trace 4 with the drum body 65 relative to the freewheel outer ring 15 twist.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Zugmittelscheibe pulley
44: Zugmittelanbindungsbereich Zugmittelanbindungsbereich
55: Riemenspur belt track
88th: Wellenanbindungsbereich Shaft connection area
1010: Freilaufeinrichtung Freewheel device
1212: Lagereinrichtung Storage facility
1414: Freilaufinnenring Freewheel inner ring
1515: Freilaufaußenring Freewheel outer ring
1616: Klemmrolle pinch roller
1818: Wälzlager roller bearing
2020: Verstellkäfig Verstellkäfig
2121: Drehachse axis of rotation
2222: Kopplungsbereich coupling region
2323: Schiebemuffe sliding sleeve
2424: Lager camp
2525: Verstellzylinder adjusting cylinder
2626: Verstelleinrichtung adjustment
2727: Vorspannfeder biasing spring
2929: Dämpferflansch damper flange
3030: Torsionsschwingungsdämpfungseinrichtung Torsionsschwingungsdämpfungseinrichtung
3131: Gummispur rubber track
3232: Dämpfermasse damper mass
3434: Schraube screw
3636: Flanschteil flange
4141: Zugmittelscheibe pulley
4444: Rutschkupplung slip clutch
4545: Ringscheibenkörper Washer body
4646: Reibbelag friction lining
4747: Reibbelag friction lining
4949: Stützscheibenkörper Supporting disc body
5050: Stützscheibenkörper Supporting disc body
5151: Schraube screw
5252: Lagereinrichtung Storage facility
5454: Verbindungskörper connecting body
5656: Tellerfeder Belleville spring
6161: Zugmittelscheibe pulley
6464: Bandbremse band brake
6565: Trommelkörper drum body
6666: Flanschteil flange
6868: Lagereinrichtung Storage facility
7070: Stützkörper support body
7272: Bremsband brake band
7474: Bogenfeder bow spring
7575: Ende The End

Claims

Pulley with a freewheel device ( 10 ), which between a Zugmittelanbindungsbereich ( 4 ) and a shaft connection area ( 8th ), characterized in that the freewheel device ( 10 ) an adjusting device ( 26 ) assigned to switch the freewheel device ( 10 ) serves.

Pulley according to claim 1, characterized in that the adjusting device ( 26 ) a sliding sleeve ( 23 ).

Pulley according to claim 2, characterized in that the sliding sleeve ( 23 ) in a coupling area ( 22 ) via a helical gearing with an adjustment cage ( 20 ) is coupled.

Pulley according to claim 3, characterized in that the coupling region ( 22 ) at a first axial end of a freewheel inner ring ( 14 ) is arranged.

Pulley according to claim 4, characterized in that the freewheel inner ring ( 14 ) at a second axial end in a bearing inner ring of a bearing ( 12 ) passes over.

Pulley according to one of the preceding claims, characterized in that a slip clutch ( 44 ) between the freewheel ( 10 ) and the Zugmittelanbindungsbereich ( 4 ) is switched.

Pulley according to claim 6, characterized in that the slip clutch ( 44 ) one fixed to the Zugmittelanbindungsbereich ( 4 ) connected annular disk body ( 45 ) sandwiched between two support disk bodies ( 49 . 50 ) is clamped, which rotatably with a freewheel outer ring ( 15 ) are connected.

Pulley according to claim 7, characterized in that one of the support disk body ( 50 ) in the axial direction relative to the annular disk body ( 45 ) limited displaceable and by a plate spring ( 56 ) against the washer body ( 45 ) is biased.

Pulley according to one of claims 1 to 5, characterized in that a band brake ( 64 ) between the freewheel ( 10 ) and the Zugmittelanbindungsbereich ( 4 ) is switched.

Pulley according to one of the preceding claims, characterized in that the band brake ( 64 ) one fixed to the Zugmittelanbindungsbereich ( 4 ) associated drum body ( 65 ), of a brake band ( 72 ) is entwined.