DE102013218653A1

DE102013218653A1 - Pulley with friction clutch and integrated electric actuator

Info

Publication number: DE102013218653A1
Application number: DE201310218653
Authority: DE
Inventors: Pierre-Yves Berthelemy
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2013-09-18
Filing date: 2013-09-18
Publication date: 2015-03-19

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Riemenscheibenkupplung zur Drehverbindung einer zum Antrieb eines Nebenaggregates vorgesehenen Riemenscheibe mit einer Kurbelwelle einer Verbrennungskraftmaschine, mit einer, mit der Kurbelwelle verbindbaren, ersten Kupplungseinrichtung und einer mit der ersten Kupplungseinrichtung in einer eingekuppelten Stellung der Kupplung unter einem Reibkraftschluss drehfest verbundenen, zweiten Kupplungseinrichtung, wobei die zweite Kupplungseinrichtung weiter mit der Riemenscheibe drehfest verbunden ist, wobei in der eingekuppelten Stellung wenigstens eine erste Reibscheibe der ersten Kupplungseinrichtung mit wenigstens einer zweiten Reibscheibe der zweiten Kupplungseinrichtung drehfest verbunden ist, und wobei zum Verbinden der Reibscheiben eine elektromechanische Betätigungseinrichtung auf zumindest eine der Kupplungseinrichtungen in axialer Richtung verschiebend einwirkt.The invention relates to a pulley clutch for rotary connection of a provided for driving an accessory pulley with a crankshaft of an internal combustion engine, with one, connectable to the crankshaft, the first clutch means and a rotatably connected to the first clutch means in a coupled position of the clutch under a frictional engagement, second clutch means wherein the second clutch means is further rotatably connected to the pulley, wherein in the engaged position, at least one first friction disc of the first clutch means is rotatably connected to at least a second friction disc of the second clutch means, and wherein for connecting the friction discs, an electromechanical actuator on at least one of Coupling acts in a displaceable manner in the axial direction.

Description

Die Erfindung betrifft eine Riemenscheibenkupplung zur Drehverbindung einer zum Antrieb eines Nebenaggregates, etwa einer Lichtmaschine, vorgesehenen Riemenscheibe mit einer Kurbelwelle einer Verbrennungskraftmaschine, etwa eines Ottomotors oder eines Dieselmotors eines Kraftfahrzeugs, wie ein PKW, LKW, Bus oder ein landwirtschaftliches Nutzfahrzeug, mit einer, mit der Kurbelwelle verbindbaren, ersten Kupplungseinrichtung und einer mit der ersten Kupplungseinrichtung in einer eingekuppelten Stellung der Kupplung unter einem Reibkraftschluss drehfest verbundenen, zweiten Kupplungseinrichtung, wobei die zweite Kupplungseinrichtung weiter mit der Riemenscheibe drehfest verbunden ist. Solche Riemenscheibenkupplungen/Riemenscheibenkupplungsanordnungen (RSK) werden zumeist an der Verbrennungskraftmaschine in Kombination mit einem Start Stopp System eingesetzt. Eine solche Riemenscheibenkupplung dient zumeist als Abtrennung zwischen der Verbrennungskraftmaschine/dem Verbrennungsmotor und den Nebenaggregaten, wie dem Klimakompressor. Bei stehender Verbrennungskraftmaschine und angeschalteter Klimaanlage erlaubt die Riemenscheibenkupplung, dass insbesondere der Klimakompressor weiter betrieben werden kann, und damit, dass die Klimafunktion unabhängig von der Verbrennungskraftmaschine weiter gewährleistet ist. The invention relates to a pulley clutch for rotatably connecting a provided for driving an accessory, such as an alternator pulley with a crankshaft of an internal combustion engine, such as a gasoline engine or a diesel engine of a motor vehicle, such as a car, truck, bus or agricultural utility vehicle, with a, with the crankshaft connectable first clutch means and a second clutch means rotatably connected to the first clutch means in a coupled position of the clutch under a Reibkraftschluss, the second clutch means, wherein the second clutch means is further rotatably connected to the pulley. Such pulley clutches / pulley clutch assemblies (RSK) are mostly used on the internal combustion engine in combination with a start stop system. Such a pulley clutch is usually used as a separation between the internal combustion engine / the internal combustion engine and the ancillaries, such as the air conditioning compressor. When the internal combustion engine is stationary and the air conditioning system is switched on, the pulley clutch allows, in particular, the air-conditioning compressor to continue to be operated, and thus that the air-conditioning function can continue to be ensured independently of the internal combustion engine.

Solch konventionelle Riemenscheibenkupplungen sind bereits aus dem Stand der Technik bekannt. Diese Riemenscheibenkupplungen sind dann zumeist als Schlingfederkupplungen ausgestaltet. Eine solche Schlingfederkupplung ist beispielsweise in der DE 10 2012 203 074 A1 offenbart. Die DE 10 2012 203 074 A1 offenbart weiterhin eine Riemenscheibenanordnung generell zur Verbindung mit einer Antriebswelle, insbesondere Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeuges, mit einer Riemenscheibe zum Antrieb von Nebenaggregaten und einer Schlingfederkupplung zum Bremsen eines mit der Antriebswelle verbindbaren Hohlrads. Die Schlingfederkupplung weist ein Schlingband zum Umschlingen des Hohlrads auf. Das Schlingband weist für das Bremsen des Hohlrades ein sperrendes Ende und ein dem sperrenden Ende entgegengesetztes lösendes Ende auf, wobei das sperrende Ende über eine Feder, insbesondere Druckfeder, mit der Riemenscheibe verbunden ist und das lösende Ende mit Hilfe einer Bremse abbremsbar ist.Such conventional pulley clutches are already known from the prior art. These pulley clutches are then usually designed as wrap spring clutches. Such a wrap spring clutch is for example in the DE 10 2012 203 074 A1 disclosed. The DE 10 2012 203 074 A1 further discloses a pulley assembly generally for connection to a drive shaft, in particular crankshaft of an internal combustion engine of a motor vehicle, with a pulley for driving accessories and a wrap spring clutch for braking a connectable to the drive shaft ring gear. The wrap spring clutch has a wrap band for looping around the ring gear. The Schlingband has for the braking of the ring gear on a locking end and a locking end opposite to the releasing end, wherein the locking end is connected via a spring, in particular compression spring, with the pulley and the releasing end by means of a brake can be braked.

Auch die DE 10 2011 080 310 A1 weist eine ähnliche Vorrichtung auf. In dieser Druckschrift ist ein Riementrieb zur Verbindung mit einer Antriebswelle, insbesondere Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs offenbart. Dieser Riementrieb weist eine über einen schaltbaren Freilauf mit der Antriebswelle kuppelbare Riemenscheibe auf. Der schaltbare Freilauf ist zwischen einer Sperrstellung, in welcher der schaltbare Freilauf bei in Antriebsrichtung überholender Riemenscheibe sperrt und bei in Antriebsrichtung überholender Antriebswelle sperrt, und einer Freilaufstellung, in welcher der schaltbare Freilauf bei in Antriebsrichtung überholender Riemenscheibe freiläuft und bei in Antriebsrichtung überholender Antriebswelle sperrt, schaltbar. Weiterhin weist der Riementrieb ein mit der Riemenscheibe zusammenwirkendes Zugmittel zur Übertragung eines Drehmoments an ein Nebenaggregat auf, sowie eine von dem Zugmittel angetriebene Umlenkrolle, eine mit der Umlenkrolle wahlweise koppelbare Ankerscheibe und einem an der Ankerscheibe exzentrisch angelenkten Sensierhebel zum direkten oder indirekten Schalten des schaltbaren Freilaufs. Also the DE 10 2011 080 310 A1 has a similar device. In this document, a belt drive for connection to a drive shaft, in particular crankshaft of an internal combustion engine of a motor vehicle is disclosed. This belt drive has a via a switchable freewheel with the drive shaft detachable pulley. The switchable freewheel is between a blocking position in which locks the switchable freewheel in the drive direction overhauling pulley and locks in the drive direction overhauling drive shaft, and a freewheeling position in which the switchable freewheel freewheeling in the drive direction overhauling pulley and locks in the drive direction overhauling drive shaft, switchable. Furthermore, the belt drive cooperates with the pulley traction means for transmitting torque to an auxiliary unit, and driven by the traction pulley pulley, a selectively coupled to the pulley anchor plate and a eccentrically hinged to the armature disc sensing lever for direct or indirect switching of the switchable freewheel ,

Wie weiterhin offenbart, können auch zusätzlich oder alternativ zu diesen Schlingfederkupplungen Magnetkupplungen eingesetzt werden. As further disclosed, magnetic couplings may also be used in addition to or as an alternative to these wrap spring clutches.

Durch Riemenscheibenkupplungen sind in bestimmten Betriebszuständen besonders hohe Drehmomente zu übertragen, wobei die Kupplung an sich nur einen sehr geringen Bauraum/Durchmesser aufweisen soll/darf. Insbesondere auch die aktuelle Entwicklung im Bereich der Fahrzeugtechnik, wobei immer mehr elektrische Verbraucher eingesetzt werden und auch immer mehr Verbraucher mittels der Riemenscheibe angetrieben werden sollen, erhöht zusätzlich die Belastung auf die Riemenscheibenkupplung. Bei derzeitigen Schlingfederkupplungen kann es daher bei hohen Drehmomentbelastungen, insbesondere beim Ein- und Auskuppeln der Riemenscheibenkupplung, zu einem verstärkten Verschleiß der Reibflächen kommen. Dadurch kann es vorkommen, dass die Riemenscheibenkupplung überdurchschnittlich rasch verschleißt, wodurch ein verfrühter Ausfall der Riemenscheibenkupplung vorkommen kann. Die teilweise in diesen Schlingfederkupplungen verwendeten Freiläufe ermöglichen zudem nur eine Kupplungsfunktion, die abhängig von der Drehrichtung ist, wobei das Drehmoment nur in die so genannte Sperrrichtung übermittelt werden kann. Der Einsatz ist aus diesem Grund zusätzlich begrenzt oder muss noch mit zusätzlichen Vorrichtungen kombiniert werden, etwa einem steuerbaren Freilauf; diese Vorrichtungen haben aber jedoch wiederum Nachteile hinsichtlich des Geräuschverhaltens und der Dauerfestigkeit. By pulley couplings particularly high torques are to be transmitted in certain operating conditions, the coupling per se should have only a very small space / diameter / may. In particular, the current development in the field of vehicle technology, with more and more electrical consumers are used and more and more consumers are to be driven by means of the pulley, additionally increases the load on the pulley clutch. With current wrap spring clutches, it can therefore come at high torque loads, especially when engaging and disengaging the pulley clutch, to increased wear of the friction surfaces. As a result, it may happen that the pulley clutch wears out faster than average, resulting in premature failure of the pulley clutch may occur. The freewheels partially used in these wrap spring clutches also only allow a coupling function, which is dependent on the direction of rotation, the torque can be transmitted only in the so-called reverse direction. The insert is therefore additionally limited or must still be combined with additional devices, such as a controllable freewheel; However, these devices again have disadvantages in terms of noise behavior and fatigue strength.

Auch bei Magnetkupplungen treten aufgrund des hohen, zu übertragenden Drehmomentes unter bestimmten Umständen Probleme auf. Die Magnetkupplungen müssen nämlich mit einer Verzahnung kombiniert werden, um das erforderliche übertragbare Drehmoment zu erreichen. Das hat zur Folge, dass diese nur im Stillstand oder bei einer sehr geringen Drehzahl geschaltet werden können. Dadurch ist der Schaltaufwand wesentlich aufwändiger und nur in bestimmten Betriebszuständen möglich. Even with magnetic clutches occur due to the high torque to be transmitted in certain circumstances problems. Namely, the magnetic couplings must be combined with a toothing in order to achieve the required transmittable torque. This has the consequence that they can only be switched at standstill or at a very low speed. This is the result Schaltaufwand much more complex and possible only in certain operating conditions.

Es ist somit die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Riemenscheibenkupplung zur Verfügung zu stellen, die bei unverändertem Bauraum eine höhere Drehmomentübertragung ermöglicht, wobei diese Kupplung eine hohe Robustheit sowie Haltbarkeit aufweisen soll. It is therefore the object of the present invention to provide a pulley clutch which allows a higher torque transmission with unchanged space, said coupling should have a high level of robustness and durability.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass in der eingekuppelten Stellung wenigstens eine erste Reibscheibe der ersten Kupplungseinrichtung mit wenigstens einer zweiten Reibscheibe der zweiten Kupplungseinrichtung drehfest verbunden ist, und wobei zum Verbinden der Reibscheiben eine elektromechanische Betätigungseinrichtung auf zumindest eine der Kupplungseinrichtungen in axialer Richtung verschiebend einwirkt.This object is achieved in that in the engaged position, at least a first friction disc of the first clutch means is rotatably connected to at least a second friction disc of the second clutch means, and wherein for connecting the friction discs, an electromechanical actuator acting on at least one of the coupling means in the axial direction ,

Dadurch ist es möglich, in einem kompakten Bauraum eine hochbelastbare Riemenscheibenkupplung umzusetzen. Die Mehrscheibenkupplung kann aufgrund der Robustheit der Reibpartner, das heißt der ersten und zweiten Riemenscheibe, entweder (bei unverändertem Bauraum) mit höherem Drehmoment belastet werden und langlebiger ausgestaltet werden oder (bei unverändert zu übertragendem Drehmoment) Platz sparender gebaut werden. Dieser positive Effekt wird durch die elektrische Betätigungseinrichtung weiter verstärkt, da die Betätigungseinrichtung derart zu den Kupplungselementen ausrichtbar ist, dass die Riemenscheibe untermittelbar durch die axiale Verstellung der Betätigungseinrichtung verschiebbar ist. Lange Schaltwege werden somit vermieden. Dies vermindert weiterhin die Trägheit der Betätigung und verbessert die Ansteuerbarkeit.This makes it possible to implement a heavy-duty pulley clutch in a compact space. Due to the robustness of the friction partners, ie the first and second pulley, the multi-disc clutch can either be loaded with higher torque (with unchanged installation space) and made longer-lasting, or (with unchanged torque to be transferred) can be constructed to save space. This positive effect is further enhanced by the electrical actuating device, since the actuating device can be aligned with the coupling elements in such a way that the belt pulley is displaceable by the axial adjustment of the actuating device. Long shift travel is thus avoided. This further reduces the inertia of the operation and improves the drivability.

Weitere vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen beansprucht und werden nachfolgend näher erläutert.Further advantageous embodiments are claimed in the subclaims and are explained in more detail below.

Ist die Riemenscheibenkupplung weiterhin als trocken laufende Riemenscheibenkupplung und/oder als selbst schließende Riemenscheibenkupplung ausgestaltet, so kann die Dauerfestigkeit der Kupplung weiter erhöht werden. Bei trocken laufenden Riemenscheibenkupplungen werden zum einen die Herstellkosten gesenkt, zum anderen sind die Reibkräfte beim Ein- und Auskuppeln zwischen den Reibscheiben höher, sodass die Ein- und Auskuppelvorgänge rascher umgesetzt werden. Ist die Riemenscheibenkupplung weiterhin selbst schließend, ist die Kupplung im unbetätigten Zustand der Betätigungseinrichtung geschlossen, wodurch die Effektivität der Kupplung weiter erhöht wird. If the pulley clutch continues to be designed as a dry-running pulley clutch and / or as a self-closing pulley clutch, so the fatigue strength of the clutch can be further increased. In dry-running pulley clutches, on the one hand, the manufacturing costs are reduced, on the other hand, the friction forces during engagement and disengagement between the friction disks are higher, so that the engagement and Auskuppelvorgänge be implemented faster. If the pulley clutch continues to self-close, the clutch is closed in the unactuated state of the actuator, whereby the effectiveness of the clutch is further increased.

Zweckmäßig ist es auch, wenn die erste Kupplungseinrichtung einen Außenträger aufweist, der mehrere nebeneinander und in axialer Richtung beabstandete, erste Reibscheiben aufnimmt, wobei die ersten Reibscheiben lamellenartig ausgebildet sind. Dadurch ist die für die reibkraftschlüssige Verbindung zur Verfügung stehende Reiboberfläche deutlich erhöht. Das durch die Kupplung zu übertragende Drehmoment kann noch höher gewählt werden. It is also expedient if the first clutch device has an outer carrier which accommodates a plurality of first friction disks spaced apart from one another and in the axial direction, wherein the first friction disks are designed like lamellas. As a result, the friction surface available for the Reibkraftschlüssige connection is significantly increased. The torque to be transmitted through the clutch can be selected even higher.

In diesem Zusammenhang ist es auch von Vorteil, wenn die zweite Kupplungseinrichtung einen Innenträger aufweist, der mehrere nebeneinander und in axialer Richtung beabstandete, zweite Reibscheiben aufnimmt, wobei die zweiten Reibscheiben lamellenartig ausgebildet sind. Dadurch ist es möglich, eine trockene Lamellenkupplung so auszugestalten, dass die einzelnen Reibscheiben beider Kupplungseinrichtungen als Lamellen ausgeführt sind und somit noch höhere Drehmomente übertragen werden können. In this context, it is also advantageous if the second coupling device has an inner support which accommodates a plurality of second friction disks spaced apart from one another and in the axial direction, wherein the second friction disks are designed like lamellas. This makes it possible to design a dry multi-plate clutch so that the individual friction discs of both coupling devices are designed as lamellae and thus even higher torques can be transmitted.

Ist weiterhin der Innenträger zumindest im Betriebszustand der Riemenscheibenkupplung axial und radial zur Kurbelwelle gelagert und/oder der Innenträger glockenförmig ausgebildet, so ist der Innenträger/das zweite Kupplungselement besonders robust ausgestaltet und angeordnet, wodurch die Haltbarkeit der gesamten Kupplung weiter erhöht wird. Furthermore, if the inner support is mounted axially and radially to the crankshaft, at least in the operating state of the pulley clutch, and / or the inner support is bell-shaped, then the inner support / the second coupling element is designed and arranged to be particularly robust, whereby the durability of the entire clutch is further increased.

Ist die elektromechanische Betätigungseinrichtung zum Verbinden und Trennen der ersten und zweiten Reibscheiben vorgesehen, so ist der Auskuppel- und Einkuppelvorgang unmittelbar durch die Betätigungseinrichtung steuerbar. Der Aufbau der Riemenscheibenkupplung wird dadurch weiter vereinfacht. If the electromechanical actuating device is provided for connecting and disconnecting the first and second friction disks, then the disengaging and engaging operation can be controlled directly by the actuating device. The structure of the pulley clutch is thereby further simplified.

Zweckmäßig ist es auch, wenn die Betätigungseinrichtung über eine Tellerfeder auf die zumindest eine erste oder zumindest eine zweite Reibscheibe verschiebend einwirkt und/oder die Betätigungseinrichtung einen Spindelantrieb aufweist, der eine rotatorische Antriebsbewegung eines Rotors in eine axiale Bewegung eines an der ersten oder zweiten Kupplungseinrichtung angreifenden Betätigungslagers wandelt. Somit ist die Betätigungseinrichtung besonders effektiv ausgestaltbar und mit den jeweiligen Kupplungseinrichtungen verbindbar.It is also expedient if the actuating device acts displaceably on the at least one first or at least one second friction disk via a disk spring and / or the actuating device has a spindle drive which activates a rotary drive movement of a rotor into an axial movement of one acting on the first or second coupling device Betätigungslagers converts. Thus, the actuator is particularly effective ausgestaltbar and connectable to the respective coupling devices.

Auch ist es von Vorteil, wenn mit der ersten Kupplungseinrichtung ein Schwingungstilger drehfest verbunden ist, wobei ein eine Tilgermasse aufweisender Ausgleichsring des Schwingungstilgers mit einem elastischen, ringförmigen Verbindungselement verbunden ist, wobei das Verbindungselement wiederum auf einer Außenumfangsfläche der ersten Kupplungseinrichtung aufgebracht ist. Ein solcher Schwingungstilger wirkt auf die von der Kurbelwelle der Verbrennungskraftmaschine unmittelbar erzeugten, oft ruckartigen Bewegungen beruhigend und gleicht diese aus, sodass das auf die Riemenscheibe zu übertragende Drehmoment gleichmäßig weitergegeben wird. It is also advantageous if a vibration damper is rotatably connected to the first coupling device, wherein a damping ring exhibiting compensation ring of the vibration is connected to an elastic, annular connecting element, wherein the connecting element is in turn applied to an outer peripheral surface of the first coupling means. Such a vibration damper acts directly on that of the crankshaft of the internal combustion engine It smoothes and compensates for the often jerky movements that occur, so that the torque to be transmitted to the pulley is passed on evenly.

In diesem Zusammenhang ist es auch von Vorteil, wenn die zweite Kupplungseinrichtung über ein elastisches Dämpfungselement mit der Riemenscheibe verbunden ist, wobei das Dämpfungselement ringförmig ausgestaltet ist und mit einer Innenumfangsfläche mit der zweiten Kupplungseinrichtung und mit einer Außenumfangsfläche mit der Riemenscheibe verbunden ist. Dadurch ist es möglich noch ein zusätzliches Dämpfungselement vorzusehen, das wiederum einer ruckartigen Übertragung des Drehmomentes entgegenwirkt und ein gleichmäßigeres Drehmoment auf die Riemenscheibe überträgt oder alternativ von der Riemenscheibe an die Ausgangswelle weiterleitet. In this context, it is also advantageous if the second coupling device is connected to the pulley via an elastic damping element, wherein the damping element is designed annular and is connected to an inner peripheral surface with the second coupling device and with an outer peripheral surface with the pulley. This makes it possible to provide an additional damping element, which in turn counteracts a jerky transmission of torque and transmits a more uniform torque to the pulley or alternatively passes from the pulley to the output shaft.

Wenn die erste Kupplungseinrichtung einen ringförmigen Verbindungsabschnitt aufweist, der zumindest im Betriebszustand konzentrisch zur Kurbelwelle positioniert ist, wobei dieser Verbindungsabschnitt über ein konisches Spannelement drehfest mit der Kurbelwelle verbindbar ist, so kann eine besonders robuste Verbindung zwischen Kurbelwelle und Kupplung sichergestellt werden, jedoch insbesondere die Montage und Demontage der Kupplung weiter erleichtert werden. If the first coupling device has an annular connecting portion, which is positioned at least in the operating state concentric with the crankshaft, this connecting portion via a conical clamping element rotatably connected to the crankshaft, so a particularly robust connection between the crankshaft and clutch can be ensured, but in particular the assembly and disassembly of the clutch can be further facilitated.

In anderen Worten wird eine Riemenscheibenkupplung vorgestellt, mit der bei Bedarf die Riemen und damit die Nebenaggregate wie Klimakompressor von der Kurbelwelle abgetrennt werden können (Start-Stop-Anwendung). Dabei sollen die Probleme wie der beschränkte Bauraum und das hohe Drehmoment z. B. zum Motorstart gelöst werden. Die vorgeschlagene Lösung beinhaltet eine trockene Lamellenkupplung, die mit einem „Elektrischen Zentral Ausrücker“ (EZA) betätigbar ist. Weiterhin sind ein Elastomer-Tilger (Schwingungstilger) und ein Elastomer-Dämpfer (Dämpfungselement) integriert. Die Lamellenkupplung stellt eine robuste und sichere Lösung dar, um die gegebene Aufgabe zu lösen.In other words, a pulley clutch is presented with the belt and thus the ancillaries such as air conditioning compressor can be separated from the crankshaft if necessary (start-stop application). The problems such as the limited space and the high torque z. B. be solved for engine start. The proposed solution includes a dry multi-disc clutch that can be actuated with an "electric central release" (EZA). Furthermore, an elastomer absorber (vibration damper) and an elastomer damper (damping element) are integrated. The multi-disc clutch is a robust and safe solution to solve the given task.

Die Erfindung wird nachfolgend mit Hilfe von Zeichnungen näher erläutert, in welchen Zeichnungen verschiedene Ausführungsbeispiele beleuchtet werden.The invention will be explained in more detail below with the aid of drawings, in which drawings different embodiments are illuminated.

Es zeigen:Show it:

1 eine Längsschnittdarstellung einer erfindungsgemäßen Riemenscheibenkupplung nach einer ersten Ausführungsform in einem Betriebszustand, wobei die Schnittdarstellung entlang einer Ebene durchgeführt ist, in der die Drehachse der Riemenscheibenkupplung verläuft und die Riemenscheibenkupplung in einem Zustand dargestellt ist, in dem sie an einer Kurbelwelle einer Verbrennungskraftmaschine drehfest befestigt ist, 1 a longitudinal sectional view of a pulley clutch according to the invention according to a first embodiment in an operating condition, wherein the sectional view is taken along a plane in which the axis of rotation of the pulley clutch extends and the pulley clutch is shown in a state in which it is rotationally fixed to a crankshaft of an internal combustion engine,

2 eine Längsschnittdarstellung der Riemenscheibe gemäß der 1, wobei die Riemenscheibenkupplung in 2, zur Steuerung der Betätigungseinrichtung der Riemenscheibenkupplung, mit einer elektronischen Steuereinheit verbunden ist, 2 a longitudinal sectional view of the pulley according to the 1 , wherein the pulley clutch in 2 , for controlling the actuating device of the pulley clutch, is connected to an electronic control unit,

3 eine Längsschnittdarstellung durch eine erfindungsgemäße Riemenscheibenkupplung nach einer zweiten Ausführungsform, wobei der Längsschnitt an sich wie der Längsschnitt in den 1 und 2 verlaufend ist, die an einem Ausgleichsring angebrachte Tilgermasse jedoch statt in einem Hohlraum der Riemenscheibe (1 und 2), nun auf einer radialen Außenseite des Ausgleichsrings, axial neben der Riemenscheibe, angeordnet ist, 3 a longitudinal sectional view through a pulley clutch according to the invention according to a second embodiment, wherein the longitudinal section itself as the longitudinal section in the 1 and 2 extending, but instead of in a cavity of the pulley ( 1 and 2 ), now on a radial outside of the balancing ring, axially adjacent to the pulley, is arranged

4 eine Längsschnittdarstellung durch die Riemenscheibenkupplung nach der ersten Ausführungsform der 1 und 2, wobei schematisch der durch die Riemenscheibenkupplung hindurch verlaufende Kraftfluss dargestellt ist, und die Riemenscheibenkupplung in einem ersten eingekuppelten Zustand befindlich ist, in dem die Riemenscheibe von der Kurbelwelle angetrieben ist, 4 a longitudinal sectional view of the pulley clutch according to the first embodiment of the 1 and 2 schematically showing the flow of force passing through the pulley clutch and the pulley clutch being in a first engaged state in which the pulley is driven by the crankshaft;

5 eine Längsschnittdarstellung nach 4, wobei die Riemenscheibenkupplung in einem zweiten eingekuppelten Zustand dargestellt ist, die Riemenscheibe in diesem Zustand jedoch antreibend auf die Kurbelwelle wirkt, 5 a longitudinal sectional view to 4 wherein the pulley clutch is shown in a second engaged state but the pulley is drivingly driving the crankshaft in this state,

6 eine Längsschnittdarstellung nach 4, wobei die Riemenscheibenkupplung in einem ausgekuppelten Zustand dargestellt ist, in welchem Zustand kein Drehmoment von der Riemenscheibe auf die Kurbelwelle oder von der Kurbelwelle auf die Riemenscheibe weitergeleitet wird, 6 a longitudinal sectional view to 4 wherein the pulley clutch is shown in a disengaged state, in which state torque is not transmitted from the pulley to the crankshaft or from the crankshaft to the pulley,

7 eine Detailansicht eines Längsschnittes der sich u. a. in dem eingekuppelten Zustand der Riemenscheibenkupplung in 4 in Reibeingriff befindlichen Reibscheiben, 7 a detailed view of a longitudinal section of, inter alia, in the engaged state of the pulley clutch in 4 frictionally engaged friction discs,

8 eine isometrische Darstellung der in 2 bereits dargestellten, elektrischen Steuereinheit, die mit der Betätigungseinrichtung verbunden ist, 8th an isometric representation of in 2 already shown, electrical control unit, which is connected to the actuator,

9 ein Diagramm, in dem der Verpressungskraft-Reibwertverlauf sowie der Betätigungskraft-Reibwertverlauf der in den Ausführungsformen nach den 1 bis 8 verwendeten Betätigungseinrichtung, 9 a diagram in which the compression force Reibwertverlauf and the operating force Reibwertverlauf of the embodiments according to the 1 to 8th used actuator,

10 ein Eigenfrequenzschaubild der Riemenscheibenkupplung bei unterschiedlichen Tilgermassen, wobei dargestellt ist, bei welcher Frequenz welche Eigenform erreicht ist, und 10 a natural frequency diagram of the pulley clutch at different Absorber masses, which shows at which frequency which eigenform is reached, and

11 ein Kraft-Weg-Kennlinienverlauf der verschiedenen in der Kupplung anliegenden Kräfte bei Betätigen der Betätigungseinrichtung. 11 a force-displacement characteristic curve of the various forces applied in the clutch upon actuation of the actuator.

Die Abbildungen sind lediglich schematischer Natur und dienen nur dem Verständnis der Erfindung. Gleiche Elemente sind mit denselben Bezugszeichen versehen.The illustrations are only schematic in nature and are only for understanding the invention. Identical elements are provided with the same reference numerals.

In 1 ist eine erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Riemenscheibenkupplung 1 besonders anschaulich dargestellt. Die Riemenscheibenkupplung 1 dient zur Drehverbindung einer zum Antrieb eines Nebenaggregats vorgesehenen Riemenscheibe 2 mit einer Kurbelwelle 3 einer Verbrennungskraftmaschine, etwa einem Ottomotor oder einem Dieselmotor, eines Kraftfahrzeuges, etwa einem Bus, PKW, LKW oder landwirtschaftlichen Nutzfahrzeug. Der Übersichtlichkeit halber ist die weitere Anbindung der Riemenscheibe 2 über einen Riemen an Nebenaggregate, wie einen Kompressor nicht weiter dargestellt. In einem Betriebszustand der Riemenscheibenkupplung 1 ist die Riemenscheibe 2 auf übliche Weise über einen Riemen drehfest mit den Nebenaggregaten verbunden, wobei ein Nebenaggregat dabei zumindest als ein Klimaaggregat/Klimakompressor einer Klimaanlage ausgestaltet ist. In 1 is a first embodiment of the pulley clutch according to the invention 1 particularly vividly illustrated. The pulley clutch 1 serves for the rotary connection of a pulley intended for driving an auxiliary unit 2 with a crankshaft 3 an internal combustion engine, such as a gasoline engine or a diesel engine, a motor vehicle, such as a bus, car, truck or agricultural vehicle. For clarity, the further connection of the pulley 2 via a belt to ancillaries, such as a compressor not shown. In an operating condition of the pulley clutch 1 is the pulley 2 connected in the usual way via a belt rotatably connected to the ancillary units, wherein an accessory is designed at least as an air conditioning unit / air compressor of an air conditioner.

Die Riemenscheibenkupplung 1 ist an einem stirnseitigen Ende der Kurbelwelle 3 befestigt, wie nachfolgend näher erläutert. Die Riemenscheibenkupplung 1 umfasst eine, mit einer mit der Kurbelwelle 3 verbindbaren und im Betriebszustand verbundenen ersten Kupplungseinrichtung 4 sowie einer mit der ersten Kupplungseinrichtung 4 in zumindest einer eingekuppelten Stellung/einem eingekuppelten Zustand der Riemenscheibenkupplung 1, unter einem Reibkraftschluss drehfest verbundenen, zweiten Kupplungseinrichtung 5. Die zweite Kupplungseinrichtung 5 ist drehfest mit der Riemenscheibe 2 verbunden. Erfindungsgemäß ist in der eingekuppelten Stellung wenigstens eine erste Reibscheibe 6 der ersten Kupplungseinrichtung 4 mit wenigstens einer zweiten Reibscheibe 7 der zweiten Kupplungseinrichtung 5 drehfest verbunden. Zum Verbinden der ersten und der zweiten Reibscheibe 6 und 7 wirkt eine elektromechanische Betätigungseinrichtung 8 auf zumindest eines der beiden (ersten und zweiten) Kupplungselemente 4, 5 in axialer Richtung verschiebend ein. The pulley clutch 1 is at a front end of the crankshaft 3 attached, as explained in more detail below. The pulley clutch 1 includes one, with one with the crankshaft 3 connectable and connected in the operating state first coupling device 4 and one with the first coupling device 4 in at least one engaged position / engaged state of the pulley clutch 1 , rotatably connected under a Reibkraftschluss, second coupling means 5 , The second coupling device 5 is non-rotatable with the pulley 2 connected. According to the invention, at least one first friction disc is in the engaged position 6 the first coupling device 4 with at least a second friction disc 7 the second coupling device 5 rotatably connected. For connecting the first and the second friction disc 6 and 7 acts an electromechanical actuator 8th on at least one of the two (first and second) coupling elements 4 . 5 moving in the axial direction.

Wie weiterhin besonders gut in 1 zu erkennen ist, weist die erste Kupplungseinrichtung 4 eine Vielzahl von ersten Reibscheiben 6 auf, wobei diese ersten Reibscheiben 6 scheibenförmig ausgestaltet sind, und mit ihrem Drehzentrum konzentrisch zur Drehachse 9 der Riemenscheibenkupplung 1 ausgerichtet sind. Die in 1 dargestellte Riemenscheibenkupplung umfasst fünf erste Reibscheiben 6, wobei diese in axialer Richtung beabstandet voneinander angeordnet sind. Die ersten Reibscheiben 6 sind drehfest mit einem Außenträger 10 der ersten Kupplungseinrichtung 4 verbunden. Dieser Außenträger 10 ist im Wesentlichen glockenförmig ausgestaltet und weist an seinem radial äußeren Ende einen sich in axialer Richtung erstreckenden Halteringbereich 11 auf. An der Innenumfangsfläche dieses Halteringbereichs 11 sind die ersten Reibscheiben 6 drehfest angebracht, wobei die ersten Reibscheiben 6, um von einer eingekuppelten in eine ausgekuppelte Stellung der Riemenscheibenkupplung 1 bewegt zu werden, axial verschieblich gelagert sind. Der Halteringbereich 11 geht an einem axialen Ende, das heißt einer Seite des Halteringbereiches 11, der der Kurbelwelle 3 im Betriebszustand abgewandt ist, in einen, in radialer Richtung zur Drehachse 9 hin verlaufenden Seitenwandbereich 12 über. Der Seitenwandbereich 12 ist wiederum im Wesentlichen scheibenförmig ausgestaltet und geht in einem radial innen liegenden Bereich in einen sich in axialer Richtung erstreckenden Befestigungsringbereich 13 über. Der Halteringbereich 11, der Seitenbereich 12 sowie der Befestigungsringbereich 13 des Außenträgers 10 sind allesamt miteinander integral verbunden. As always very good in 1 can be seen, the first coupling device 4 a variety of first friction discs 6 on, these first friction discs 6 are disc-shaped, and with its center of rotation concentric with the axis of rotation 9 the pulley clutch 1 are aligned. In the 1 illustrated pulley clutch comprises five first friction plates 6 , wherein these are spaced apart in the axial direction from each other. The first friction discs 6 are rotatable with an external support 10 the first coupling device 4 connected. This outer carrier 10 is configured substantially bell-shaped and has at its radially outer end an axially extending retaining ring portion 11 on. On the inner peripheral surface of this retaining ring area 11 are the first friction discs 6 rotatably mounted, wherein the first friction discs 6 to move from a clutched to a disengaged position of the pulley clutch 1 to be moved, are mounted axially displaceable. The retaining ring area 11 goes on an axial end, that is one side of the retaining ring area 11 , the crankshaft 3 turned away in the operating state, in one, in the radial direction to the axis of rotation 9 towards the side wall area 12 above. The sidewall area 12 is in turn designed substantially disc-shaped and goes in a radially inner region in an axially extending mounting ring area 13 above. The retaining ring area 11 , the page area 12 as well as the mounting ring area 13 of the outside carrier 10 are all integrally connected with each other.

Der Befestigungsringbereich 13 dient zur Befestigung der ersten Kupplungseinrichtung 4 an der Kurbelwelle 3. Zu diesem Zwecke weist der Befestigungsringbereich 13 eine Innenumfangsfläche auf, die mit einem konischen Spannelement 14 zusammenwirkt. Das Spannelement 14 ist als Spannhülse ausgestaltet, das an der Kurbelwelle 3 angebracht ist. Das Spannelement 14/die Spannhülse weist wiederum eine Außenfläche auf, die um den Umfang herum, vorzugsweise um den gesamten Umfang herum in dem Betriebszustand der Riemenscheibenkupplung 1 an der Innenumfangsfläche des Befestigungsringbereiches 13 fest anliegt. Die Innenumfangsfläche des Spannelements 14 ist wiederum konisch ausgestaltet und liegt im Betriebszustand an einer Gegenfläche 15 der Kurbelwelle 3 an. Zur drehfesten Befestigung der ersten Kupplungseinrichtung 4 an der Kurbelwelle 3 ist eine Befestigungsschraube 16 vorgesehen, die in eine zentrische Schraubenaufnahme, nämlich in ein Innengewinde 17 der Kurbelwelle 3 eingeschraubt ist. Das Spannelement 14 weist einen sich radial nach innen erstreckenden Vorsprung 19 auf, der im Betriebszustand derart zwischen Schraubenkopf der Befestigungsschraube 16 und einem stirnseitigen Absatz 18 der Kurbelwelle 3 hineinragt, dass er durch den Schraubenkopf in Richtung der Kurbelwelle 3 angedrückt ist. Durch das Einschrauben der Befestigungsschraube 16 in das Ende der Kurbelwelle 3 wird daher der Vorsprung 19 in Richtung der Kurbelwelle 3 gedrückt und dessen konische Innenumfangsfläche entlang der komplementär dazu ausgestalteten, konischen Gegenfläche 15 der Kurbelwelle 3 aufgeschoben und an dieser verspannt. Dabei spreizt sich das Spannelement 14 in radialer Richtung auf der Kurbelwelle 3 auf und wird so gegen den Befestigungsringbereich 13 sowie die Außenumfangsfläche der Kurbelwelle 3 gedrückt, dass es im Betriebszustand sowohl in kraftschlüssiger, drehfester Verbindung mit der Kurbelwelle 3 als auch mit dem Außenträger 10 der Riemenscheibenkupplung 1 gelangt. The mounting ring area 13 serves for fastening the first coupling device 4 on the crankshaft 3 , For this purpose, the fastening ring area 13 an inner peripheral surface that with a conical clamping element 14 interacts. The tensioning element 14 is designed as a clamping sleeve, which is on the crankshaft 3 is appropriate. The tensioning element 14 / The clamping sleeve in turn has an outer surface which is around the circumference, preferably around the entire circumference in the operating state of the pulley clutch 1 on the inner peripheral surface of the mounting ring area 13 firmly attached. The inner peripheral surface of the clamping element 14 is in turn conical and lies in the operating state on a counter surface 15 the crankshaft 3 at. For the rotationally fixed attachment of the first coupling device 4 on the crankshaft 3 is a fixing screw 16 provided in a central screw receptacle, namely in an internal thread 17 the crankshaft 3 is screwed. The tensioning element 14 has a radially inwardly extending projection 19 on, in the operating state such between screw head of the fastening screw 16 and a frontal heel 18 the crankshaft 3 protrudes through the head of the bolt in the direction of the crankshaft 3 is pressed. By screwing in the fastening screw 16 in the end of the crankshaft 3 will therefore be the lead 19 in the direction of the crankshaft 3 pressed and its conical inner peripheral surface along the complementarily configured, conical counter surface 15 of the crankshaft 3 postponed and braced at this. Here, the clamping element spreads 14 in the radial direction on the crankshaft 3 on and is so against the mounting ring area 13 and the outer peripheral surface of the crankshaft 3 pressed that it is in the operating state both in frictional, rotationally fixed connection with the crankshaft 3 as well as with the external support 10 the pulley clutch 1 arrives.

Die zweite Kupplungseinrichtung 5 weist wiederum zum einen mehrere Reibscheiben 7, nachfolgend als zweite Reibscheiben 7 bezeichnet, auf, wobei dies wie in 1 dargestellt ist, vier Reibscheiben 7 sind. Diese zweiten Reibscheiben sind im Prinzip ähnlich wie die ersten Reibscheiben ausgestaltet und ebenfalls im Wesentlichen scheibenförmig ausgebildet. Jede der zweiten Reibscheiben 7 ist zwischen einem benachbarten Paar von ersten Reibscheiben 6 in axialer Richtung angeordnet. Jede der zweiten Reibscheiben 7 ist daher mit zwei benachbarten ersten Reibscheiben 6 reibkraftschlüssig verbindbar. Somit sind in der eingekuppelten Stellung der Riemenscheibenkupplung 1 insgesamt acht Reibflächen der zweiten Reibscheiben 7 mit acht Gegenreibflächen der ersten Reibscheiben 6 reibkraftschlüssig anliegend. The second coupling device 5 In turn, on the one hand has several friction discs 7 , hereinafter referred to as second friction disks 7 referred to, this being as in 1 is shown, four friction discs 7 are. These second friction disks are in principle similar to the first friction disks designed and also substantially disc-shaped. Each of the second friction discs 7 is between an adjacent pair of first friction plates 6 arranged in the axial direction. Each of the second friction discs 7 is therefore with two adjacent first friction discs 6 Reibkraftschlüssig connectable. Thus, in the engaged position of the pulley clutch 1 a total of eight friction surfaces of the second friction discs 7 with eight counter friction surfaces of the first friction disks 6 friction fit fitting.

Die zweiten Reibscheiben 7 sind an einer radialen Innenseite drehfest mit einem Innenträger 20 der zweiten Kupplungseinrichtung 5 verbunden, wobei vorzugsweise auch die zweiten Reibscheiben 7 in axialer Richtung verschiebbar gelagert sind. Auch der Innenträger 20 ist an sich im Wesentlichen glockenförmig ausgestaltet und weist einen Halteringbereich 21, nachfolgend als zweiter Halteringbereich 21 bezeichnet, auf. Dieser zweite Halteringbereich 21 ist wiederum in axialer Richtung verlaufend, im Wesentlichen ringförmig ausgestaltet und mit den zweiten Reibscheiben 7 an seiner Außenumfangsfläche verbunden. Der zweite Halteringbereich 21 schließt, ähnlich wie der Halteringbereich 11 des Außenträgers 10, an einen Seitenwandbereich 22, nachfolgend als zweiter Seitenwandbereich 22 bezeichnet, an. Auch dieser zweite Seitenwandbereich 22 ist im Wesentlichen scheibenförmig ausgestaltet und schließt an ein Ende, das der Kurbelwelle 3 im Betriebszustand abgewandt ist, des zweiten Halteringbereiches 21 integral an. Wiederum an einem radial inneren Ende des zweiten Seitenwandbereiches 22 schließt ein Befestigungsringbereich 23, nachfolgend als zweiter Befestigungsringbereich 23 bezeichnet, an, wobei auch dieser zweite Befestigungsringbereich 23 im Wesentlichen ringförmig und sich in axialer Richtung erstreckend ausgestaltet ist. Der zweite Befestigungsbereich 23 schließt wiederum integral an den zweiten Seitenrandbereich 22 an. The second friction discs 7 are rotatably on a radial inside with an inner support 20 the second coupling device 5 connected, preferably also the second friction discs 7 are mounted displaceably in the axial direction. Also the inner carrier 20 is in itself designed essentially bell-shaped and has a retaining ring area 21 , hereinafter referred to as second retaining ring area 21 referred to. This second retaining ring area 21 is in turn extending in the axial direction, configured substantially annular and with the second friction discs 7 connected at its outer peripheral surface. The second retaining ring area 21 closes, similar to the retaining ring area 11 of the outside carrier 10 on a sidewall area 22 , hereinafter referred to as second sidewall area 22 referred to. Also this second sidewall area 22 is essentially disc-shaped and closes at one end, that of the crankshaft 3 turned away in the operating state, the second retaining ring area 21 integral to. Again at a radially inner end of the second sidewall region 22 closes a mounting ring area 23 , hereinafter referred to as a second fastening ring area 23 referred to, wherein also this second mounting ring area 23 is substantially annular and designed to extend in the axial direction. The second attachment area 23 in turn, integrally closes to the second side edge area 22 at.

Der zweite Befestigungsbereich 23 ist in radialer Richtung, relativ zum Außenträger 10 verdrehbar, über eine Gleitlagerbuchse 24 gelagert. Die Gleitlagerbuchse 24 liegt dabei mit ihrer Innenumfangsfläche an der Außenumfangsfläche des Befestigungsbereichs 13 des Außenträgers 10 an, mit ihrer Außenumfangsfläche liegt die Gleitlagerbuchse 24 wiederum an einer Innenumfangsfläche des zweiten Befestigungsbereichs 23 an. Zur axialen Lagerung des Innenträgers 20 ist ein axiales Wälzlager 25 vorgesehen, das als Kugellager ausgestaltet ist. Dieses axiale Wälzlager 25 ist mit einem ersten Seitenring an einem stirnseitigen Lagerabsatz der Kurbelwelle 3 anliegend, und mit einem zweiten Seitenring an einem stirnseitigen Ende des zweiten Befestigungsringbereiches 23, das dem zweiten Seitenwandbereich 22 abgewandt ist, anliegend. The second attachment area 23 is in the radial direction, relative to the outer carrier 10 rotatable, via a plain bearing bush 24 stored. The plain bearing bush 24 lies with its inner peripheral surface on the outer peripheral surface of the mounting area 13 of the outside carrier 10 on, with its outer peripheral surface is the plain bearing bush 24 in turn, on an inner circumferential surface of the second attachment area 23 at. For axial storage of the inner support 20 is an axial rolling bearing 25 provided, which is designed as a ball bearing. This axial rolling bearing 25 is with a first side ring on a front bearing shoulder of the crankshaft 3 fitting, and with a second side ring at a front end of the second mounting ring area 23 that is the second sidewall area 22 facing away, fitting.

Neben dem Innenträger 20 und den zweiten Reibscheiben 7 weist die zweite Kupplungseinrichtung 5 eine Kupplungsplatte 26 auf. Diese Kupplungsplatte 26 ist in axialer Richtung anschließend neben dem zweiten Halteringbereich 21 angeordnet, wobei die Kupplungsplatte 26 ebenfalls im Wesentlichen scheibenförmig ausgestaltet ist. Der zweite Halteringbereich 21 weist zur Verbindung mit der Kupplungsplatte 26 mehrere um den Umfang herum verteilte und beabstandet zueinander angeordnete Verbindungsstege 27 auf, die sich von einem axialen Ende des zweiten Halteringbereiches 21, nämlich jenem Ende, der dem zweiten Seitenwandbereich 22 abgewandt ist, zur Kupplungsplatte 26 hin erstrecken. Diese Verbindungsstege 27 sind an der Kupplungsplatte 26 drehfest befestigt. Next to the inside carrier 20 and the second friction discs 7 has the second coupling device 5 a coupling plate 26 on. This coupling plate 26 is next to the second retaining ring area in the axial direction 21 arranged, with the coupling plate 26 is also configured substantially disc-shaped. The second retaining ring area 21 indicates the connection with the coupling plate 26 a plurality of distributed around the circumference and spaced from each other arranged connecting webs 27 extending from an axial end of the second retaining ring area 21 namely, that end which is the second sidewall area 22 is turned away to the clutch plate 26 extend. These connecting bridges 27 are on the clutch plate 26 secured against rotation.

Die Kupplungsplatte 26 weist weiter einen in axialer Richtung verlaufenden Lagerringbereich 28 auf, der an einem radial innen liegenden Bereich der Kupplungsplatte 26 angeordnet ist. Dieser Lagerringbereich 28 dient zur radialen Lagerung der Kupplungsplatte 26. Dafür ist die Innenumfangsfläche des Lagerringbereiches 28 wiederum, durch Anlage der Innenumfangsfläche an einer Gleitlagervorrichtung 29, gleitgelagert angeordnet. An einer Außenumfangsfläche des Lagerringbereiches 28 der Kupplungsplatte 26 ist ein aus einem elastischen Kunststoffmaterial, etwa Gummi bestehendes Dämpfungselement 30 befestigt, nämlich drehfest angebracht. Dieses Dämpfungselement 30 ist als ringförmiges Gummielement ausgestaltet und mit seiner Innenumfangsfläche, über einen Innenring 31, an der Außenumfangsfläche des Lagerringbereiches 28 befestigt. An seiner Außenumfangsfläche ist das Dämpfungselement 30 drehfest mit der Innenumfangsfläche der Riemenscheibe 2 verbunden. An einem radial äußeren Ende der Kupplungsplatte 26 ist weiterhin ein Außenring 37 drehfest mit der Kupplungsplatte 26 verbunden, welcher Außenring 37 das Dämpfungselement 30 sowie die Riemenscheibe 2 radial aufnimmt. Der Außenring nimmt dazu weiterhin einen Gleitring 51 auf, der mit einer Innenumfangsfläche an einer Außenumfangsfläche der Riemenscheibe 2, die Riemenscheibe 2 radial lagernd anliegt.The coupling plate 26 further includes a running in the axial direction bearing ring area 28 on, at a radially inner region of the coupling plate 26 is arranged. This bearing ring area 28 serves for the radial mounting of the coupling plate 26 , This is the inner peripheral surface of the bearing ring area 28 turn, by conditioning the inner peripheral surface of a sliding bearing device 29 , slidably mounted. On an outer peripheral surface of the bearing ring area 28 the coupling plate 26 is a made of an elastic plastic material, such as rubber damping element 30 attached, namely non-rotatably mounted. This damping element 30 is designed as an annular rubber element and with its inner peripheral surface, via an inner ring 31 , on the outer peripheral surface of the bearing ring area 28 attached. On its outer peripheral surface is the damping element 30 rotationally fixed with the inner peripheral surface of the pulley 2 connected. At a radially outer end of the clutch plate 26 is still an outer ring 37 non-rotatable with the coupling plate 26 connected, which outer ring 37 the damping element 30 as well as the pulley 2 receives radially. The outer ring continues to take a sliding ring 51 on, with an inner peripheral surface an outer peripheral surface of the pulley 2 , the pulley 2 radially overlapping.

Wie weiterhin besonders gut in 1 zu erkennen ist, ist der Außenträger 10 der ersten Kupplungseinrichtung 4 weiterhin noch mit einem Schwingungstilger 32 verbunden. Dieser Schwingungstilger 32 ist drehfest mit der Außenumfangsfläche des Halteringbereichs 11 verbunden. Der Schwingungstilger 32 setzt sich wiederum aus einem, eine Tilgermasse 33 aufweisenden Ausgleichsring 34 sowie einem elastischen, ringförmigen Verbindungselement 35 zusammen. Das Verbindungselement 35 ist wiederum aus einem vorzugsweise elastischen Kunststoffmaterial, etwa Gummi hergestellt und mit seiner Innenumfangsfläche und Außenumfangsfläche des Halteringbereiches 11 angebunden, wohingegen die Außenumfangsfläche dieses Verbindungselementes 35 an der Innenumfangsfläche des Augleichsringbereichs 34 angebunden ist. Die Tilgermasse 33 ist in Form eines Verdickungsbereiches ausgestaltet. Die Tilgermasse 33 wirkt im Betriebszustand der Riemenscheibenkupplung 1 schwingungstilgend auf den Außenträger 10 und somit die Kurbelwelle 3 ein. Die Tilgermasse 33/der Verdickungsbereich 33 ist integral mit dem Ausgleichsring 34 verbunden.As always very good in 1 it can be seen, is the external support 10 the first coupling device 4 still with a vibration damper 32 connected. This vibration damper 32 is rotationally fixed with the outer peripheral surface of the retaining ring portion 11 connected. The vibration absorber 32 is in turn composed of one, an absorber mass 33 having compensating ring 34 and an elastic, annular connecting element 35 together. The connecting element 35 is in turn made of a preferably elastic plastic material, such as rubber and with its inner peripheral surface and outer peripheral surface of the retaining ring portion 11 connected, whereas the outer peripheral surface of this connecting element 35 on the inner peripheral surface of the Augleichsringbereichs 34 is connected. The absorber mass 33 is designed in the form of a thickening area. The absorber mass 33 Acts in the operating state of the pulley clutch 1 vibration-dampening on the outer support 10 and thus the crankshaft 3 one. The absorber mass 33 / the thickening area 33 is integral with the balancing ring 34 connected.

Vorzugsweise ist der Verdickungsbereich 33 an einem stirnseitigen Ende des Ausgleichsring 34 angeordnet, wie es in 1 dargestellt ist. Der Verdickungsbereich 33 ist dabei in einem Hohlraum 36, der sich im Wesentlichen, im Querschnitt betrachtet, U-förmig erstreckt, verdrehbar umschlossen. Alternativ dazu, entsprechend der in 3 dargestellten Ausführungsform, ist es auch möglich dass die Tilgermasse/den Verdickungsbereich 33 nicht nur an einem axialen Ende des Ausgleichsrings 34 vorzusehen, sondern auch auf einer radialen Außenseite des Ausgleichsrings 34 anzuordnen. Preferably, the thickening area 33 at a front end of the balancing ring 34 arranged as it is in 1 is shown. The thickening area 33 is in a cavity 36 , which extends substantially U-shaped, viewed in cross-section, rotatably enclosed. Alternatively, according to the in 3 illustrated embodiment, it is also possible that the absorber mass / the thickening region 33 not only at an axial end of the balance ring 34 provide, but also on a radial outer side of the balancing ring 34 to arrange.

Zur reibkraftschlüssigen Verbindung der ersten mit den zweiten Reibenscheiben 6 und 7, d.h. zum Bewegen der ersten und/oder zweiten Reibenscheiben 6 und 7 in die eingekuppelte Stellung der Riemenscheibenkupplung 1 ist weiterhin eine axial verschiebbar gelagerte, im Wesentlichen ringförmig ausgestaltete Anpressplatte 38 vorgesehen. Diese Anpressplatte 38 ist in axialer Richtung neben den ersten und zweiten Reibscheiben 6 und 7 angeordnet. Diese Anpressplatte 38 wird mittels einer Tellerfeder 39 bewegt. Diese Tellerfeder 39 ist dabei in axialer Richtung verbiegbar und im Wesentlichen ringförmig ausgestaltet. Die Tellerfeder 39 liegt in einem ersten Kontaktbereich 40 an der Anpressplatte 38 an. An einem radial weiter innen angeordneten zweiten Kontaktbereich 41 liegt die Tellerfeder 39 an einem Ausrücklager 42 der Betätigungseinrichtung 8 an. An einen weiteren, dritten Kontaktbereich 43, der radial weiter außen als der erste und der zweite Kontaktbereich 40 und 41 angeordnet ist, ist die Tellerfeder 39 zudem an der Kupplungsplatte 26 gehalten. Dadurch ist es möglich, durch eine axiale Bewegung des Ausrücklagers 42, den dritten Kontaktbereich 43 der Tellerfeder 39 so zu verschieben, dass sich auch der zweite Kontaktbereich 41 verschiebt und somit die Anpressplatte 38 in axialer Richtung verschoben werden kann. Wie in Verbindung mit 6 zu erkennen ist, handelt es sich bei der erfindungsgemäßen Riemenscheibenkupplung 1 um eine normal geschlossene, selbst schließende Riemenscheibenkupplung 1, wobei im unbetätigten Zustand des Ausrücklagers 42, das heißt in einer Ausgangsstellung des Ausrücklagers 42, wie es in der 1 dargestellt ist, die Tellerfeder 39 derart angeordnet ist und gegen die Anpressplatte 38 drückt, dass die Anpressplatte 38 wiederum die ersten Reibscheiben 6 gegen die zweiten Reibscheiben 5 drückt, sodass diese ersten und zweiten Reibscheiben 6 und 7 reibkraftschlüssig/drehfest miteinander verbunden sind und ein Drehmoment von der ersten Kupplungseinrichtung 4 auf die zweite Kupplungseinrichtung 5 übertragen wird. For Reibkraftschlüssigen connection of the first with the second friction discs 6 and 7 ie for moving the first and / or second rubbing discs 6 and 7 in the engaged position of the pulley clutch 1 is also an axially displaceably mounted, substantially annular configured pressure plate 38 intended. This pressure plate 38 is in the axial direction next to the first and second friction plates 6 and 7 arranged. This pressure plate 38 is by means of a plate spring 39 emotional. This plate spring 39 is bendable in the axial direction and configured substantially annular. The plate spring 39 lies in a first contact area 40 on the pressure plate 38 at. At a radially further inwardly arranged second contact area 41 is the plate spring 39 at a release bearing 42 the actuator 8th at. To another, third contact area 43 radially outward of the first and second contact regions 40 and 41 is arranged, the plate spring 39 also on the coupling plate 26 held. This makes it possible by an axial movement of the release bearing 42 , the third contact area 43 the plate spring 39 to shift so that also the second contact area 41 moves and thus the pressure plate 38 can be moved in the axial direction. As in connection with 6 can be seen, it is in the pulley clutch according to the invention 1 around a normally closed, self-closing pulley clutch 1 , wherein in the unactuated state of the release bearing 42 , that is in a starting position of the release bearing 42 as it is in the 1 is shown, the diaphragm spring 39 is arranged and against the pressure plate 38 presses that pressure plate 38 again the first friction discs 6 against the second friction discs 5 pushes so that these first and second friction discs 6 and 7 reibkraftschlüssig / rotationally fixed to each other and a torque from the first coupling device 4 on the second coupling device 5 is transmitted.

Diese eingekuppelte Stellung, wie sie in 1 dargestellt ist, wird ausgekuppelt, indem die Betätigungseinrichtung 8 aktiviert wird und dadurch das Ausrücklager 42 in axialer Richtung, d.h. in Richtung der Kupplungsplatte 26/der Tellerfeder 39 verschoben wird, sodass sich die Tellerfeder 39 zumindest im zweiten Kontaktbereich 41 von der Anpressplatte 38 entfernt. Dadurch ist die Anpresskraft schließlich so gering, dass die ersten und zweiten Reibscheiben 6 und 7 nicht mehr drehfest und reibkraftschlüssig aneinander anliegend sind (ausgekuppelte Stellung/ausgekuppelter Zustand). In der ausgekuppelten Stellung der Riemenscheibenkupplung 1, wie sie in 6 dargestellt ist, ist das Ausrücklager 42 somit in einer ausgefahrenen Stellung positioniert. Die Betätigungseinrichtung 8 ist im Wesentlichen als zentrale Ausrückvorrichtung vorgesehen, die einen Kolben aufweist, der über ein Spindelantriebssystem angetrieben ist. Eine solche Betätigungseinrichtung 8 ist beispielsweise bereits aus der DE 103 37 629 A1 bekannt, die hiermit als integriert gelten soll. Demgemäß ist das Ausrücklager 42 im Weiteren drehfest mit einer spiralförmigen Feder unter Ausgestaltung eines Federpaketes 44 verbunden, wobei in dieses spiralförmige Federpaket 44 mindestens ein/ vorzugsweise mehrere um den Umfang herum verteilt angeordnete, drehfest mit einem Rotor 45 verbundenes/verbundene Kugelelement/-e 46 eingreift/eingreifen. Das Kugelelement 46 ist auf einer Außenumfangsfläche des Rotors 45 platziert und ragt in einen Zwischenraum zwischen zwei benachbarter Windungen des Federpaketes 44 hinein. Dadurch, wenn der Rotor 45 verdreht wird, kommt es zu einem Verdrehen des Kugelelementes 46 entlang der Windungen und dadurch zu einer axialen Verschiebung des gesamten Federpaketes 44 und somit auch des Ausrücklagers 42. Zum Antrieb des Rotors 45 ist dabei auf übliche Weise ein Stator 47 vorgesehen, welcher Stator weiterhin mit einer elektrischen Steuereinheit 48, die außerhalb des Innenträgers 20 angeordnet ist, verbunden ist. Diese Anbindung an die Steuereinheit 48 ist besonders gut in 2 zu erkennen. Wie weiterhin besonders gut auch in 3 zu erkennen ist, ist die Tellerfeder 39 derart ausgestaltet, dass sie in Umfangsrichtung einige durchgängige Löcher aufweist, durch die die zuvor beschriebenen Verbindungsstege 27 hindurchragen. This engaged position, as in 1 is disengaged by the actuator 8th is activated and thereby the release bearing 42 in the axial direction, ie in the direction of the coupling plate 26 / the plate spring 39 is shifted, so that the diaphragm spring 39 at least in the second contact area 41 from the pressure plate 38 away. As a result, the contact pressure is finally so low that the first and second friction discs 6 and 7 no longer rotationally fixed and frictionally engaged with each other (disengaged position / disengaged state). In the disengaged position of the pulley clutch 1 as they are in 6 is shown, is the release bearing 42 thus positioned in an extended position. The actuating device 8th is essentially provided as a central disengaging device having a piston which is driven by a spindle drive system. Such an actuator 8th is for example already out of the DE 103 37 629 A1 known, which should be considered as integrated. Accordingly, the release bearing 42 further rotatably with a spiral spring under design of a spring assembly 44 connected, in this spiral spring package 44 at least one / preferably a plurality of distributed around the circumference arranged rotatably with a rotor 45 connected / connected ball element / s 46 engages / engage. The ball element 46 is on an outer circumferential surface of the rotor 45 placed and protrudes into a space between two adjacent turns of the spring assembly 44 into it. This, if the rotor 45 is rotated, it comes to a twisting of the ball element 46 along the turns and thereby to an axial displacement of the entire spring assembly 44 and thus also the release camp 42 , To drive the rotor 45 is in the usual way a stator 47 provided which stator continue with an electrical control unit 48 outside the interior 20 is arranged, is connected. This connection to the control unit 48 is especially good in 2 to recognize. As always, especially good in 3 can be seen, is the diaphragm spring 39 configured such that it has some continuous holes in the circumferential direction, through which the connecting webs described above 27 protrude.

In 4 ist weiterhin der Zustand dargestellt, in dem sich die Riemenscheibenkupplung 1 in der eingekuppelten Stellung befindet und bei dem die Verbrennungskraftmaschine über die Kurbelwelle 3 die Riemenscheibe 2 antreibt, wobei der Kraftfluss über die Kurbelwelle 3 in die erste Kupplungseinrichtung 4 und dann in die zweite Kupplungseinrichtung 5 und schließlich in die Riemenscheibe 2 geleitet wird. In diesem Zustand ist ein im Kraftfahrzeug vorgesehenes Start-Stopp-System ausgeschaltet und die Verbrennungskraftmaschine somit angeschaltet, weshalb sich auch die Kurbelwelle 3 dreht.In 4 Furthermore, the state is shown in which the pulley clutch 1 is in the engaged position and in which the internal combustion engine via the crankshaft 3 the pulley 2 drives, whereby the power flow over the crankshaft 3 in the first coupling device 4 and then into the second clutch device 5 and finally into the pulley 2 is directed. In this state, provided in the motor vehicle start-stop system is turned off and the internal combustion engine thus turned on, which is why the crankshaft 3 rotates.

In 5 ist dann wiederum ein zweiter Zustand der Riemenscheibenkupplung 1 dargestellt, wobei die Riemenscheibenkupplung 1 immer noch in der eingekuppelten Stellung ist. In diesen zweiten Zustand ist ein im Kraftfahrzeug vorgesehenes Start-Stopp-System jedoch angeschaltet, was bewirkt, dass die Verbrennungskraftmaschine ausgeschaltet ist und still steht. Die Kurbelwelle 3 steht deshalb ebenfalls still. Die Riemenscheibenkupplung 1 ist deshalb in der eingekuppelten Stellung, damit es dann beim Startvorgang, wie es mit der grünen Pfeillinie gekennzeichnet ist, zu einem Antrieb der Kurbelwelle 3 mit Hilfe der Riemenscheibe 2 kommt. Beim Startvorgang treibt beispielsweise ein Generator/eine Lichtmaschine Riemenscheibe 2 und somit die Kurbelwelle 3 an (Warmstart).In 5 is then again a second state of the pulley clutch 1 shown, wherein the pulley clutch 1 still in the engaged position. In this second state, however, provided in the motor vehicle start-stop system is turned on, which causes the internal combustion engine is turned off and stands still. The crankshaft 3 is therefore also silent. The pulley clutch 1 is therefore in the engaged position, so that it then at startup, as indicated by the green arrow line, to drive the crankshaft 3 with the help of the pulley 2 comes. For example, during startup, a generator / alternator drives the pulley 2 and thus the crankshaft 3 on (warm start).

In die ausgekuppelte Stellung, wie sie dann in 6 dargestellt ist, wird die Riemenscheibenkupplung 1 versetzt, wenn zum einen die Verbrennungskraftmaschine ausgestaltet ist, das heißt das Start-Stopp-System angeschaltet ist und zeitgleich ein Nebenaggregat, das von der Riemenscheibe 2 anzutreiben ist, beispielsweise eine Klimaanlage, ebenfalls angeschaltet ist. Die Riemenscheibenkupplung 1 ist dann geöffnet, damit die Lichtmaschine den Klimakompressor antreibt. Beim erneuten Startvorgang der Verbrennungskraftmaschine wird die Riemenscheibenkupplung 1 dann wiederum geschlossen, indem das Zentralausrücklager 42 wieder in die Ausgangsstellung zurückbewegt wird und um somit auch die Kurbelwelle 3 wieder an die Riemenscheibe 2 anzukoppeln. In the disengaged position, as they then in 6 is shown, the pulley clutch 1 offset when, on the one hand, the internal combustion engine is configured, that is, the start-stop system is turned on and at the same time an accessory that of the pulley 2 is to drive, for example, an air conditioner is also turned on. The pulley clutch 1 is then open for the alternator to drive the air conditioning compressor. When restarting the internal combustion engine, the pulley clutch 1 then closed again by the central release bearing 42 is moved back into the starting position and thus also the crankshaft 3 back to the pulley 2 to dock.

Die den Stator 47 aktivierende und steuernde Steuereinheit 48 ist wiederum besonders gut in 8 zu erkennen, wobei diese Steuereinheit 48 im Wesentlichen zumindest zwei Steckeranschlüsse 49 sowie an einem Außengehäuse für die Kühlung vorgesehene Kühlrippen 50 aufweist. Die Steuereinheit 48 hat vorzugsweise die Maße von 100 × 100 × 20 mm, wobei vier Kabel mit der elektrischen Betätigungseinrichtung 8 elektrisch leitend verbunden sind.The the stator 47 activating and controlling control unit 48 is again particularly good at 8th to recognize, with this control unit 48 essentially at least two plug connections 49 and provided on an outer housing for cooling cooling fins 50 having. The control unit 48 preferably has the dimensions of 100 × 100 × 20 mm, with four cables to the electrical actuator 8th are electrically connected.

In 7 ist zudem eine Detailansicht im Bereich der reibkraftschlüssigen Verbindung zwischen der ersten und der zweiten Reibscheiben 6 und 7 im eingekuppelten Zustand dargestellt, wobei insbesondere die Anlage der verschiedenen Reibscheiben 6 und 7 aneinander erkennbar ist. In 7 is also a detailed view in the field of frictional connection between the first and the second friction discs 6 and 7 shown in the engaged state, in particular the system of the various friction discs 6 and 7 is recognizable to each other.

Die Breite der Riemenscheibenkupplung 1 entspricht im Wesentlichen der Erstreckung des Zusammenbaus der ersten mit der zweiten Kupplungseinrichtung 4, 5 und der Riemenscheibe 2 in axialer Richtung, d.h. entlang der Drehachse 9. Diese gesamte Breite der Riemenscheibenkupplung 1 ist derart gewählt, dass sie 60 mm, besonders bevorzugt 54 mm nicht überschreitet, d.h. dass die Breite der Riemenscheibenkupplung kleiner als 60/54 mm ist. Neben einer solchen, maximalen Breite, weist die Riemenscheibenkupplung 1 vorzugsweise auch ein maximales Drehmoment von 200N (s. u.) und/oder einen maximalen Durchmesser von 157mm auf. Die durch das Ausrücklager 42 aufzubringende Ausrückkraft beträgt weiterhin maximal 1000 N. Der Ausrückweg des Ausrücklagers 42 ist, wie bereits oben beschrieben, durch die Windungsanzahl definiert, die das Kugelelement 46 zwischen der eingekuppelten und der ausgekuppelten Stellung zurückzulegen hat/abzufahren hat. Bei der erfindungsgemäßen Betätigungseinrichtung 8 sind vier funktionelle Windungen vorgesehen, das heißt dass das Kugelelement 46 vier ganze Windungen entlang des Umfangs umlaufen muss, sodass die Betätigungseinrichtung 8 von der eingekuppelten Stellung in die ausgekuppelte Stellung gebracht wird. Da jede Windung etwa einen Weg von 1,6 mm (Breite der Windung) injiziert, ergibt sich ein maximaler Ausrückweg der Betätigungseinrichtung 8/des Ausrücklagers 42 von 6,4 mm, wobei die abgeschätzte Schließzeit der Riemenscheibenkupplung 1, das heißt die Umschaltzeit zwischen dem eingekuppelten und der ausgekuppelten Stellung, zwischen 70 und 80 ms beträgt. Die Tellerfeder 39 ist dabei so ausgestaltet, dass sie eine Hebelratio von 1,75 aufweist, sodass die maximale Axialkraft der Betätigungseinrichtung 8 eine maximale Anpresskraft der lamellenartig ausgestalteten ersten und zweiten Reibscheiben 6 und 7 aneinander von 1750 N ermöglicht. Dadurch ist ein Drehmoment durch die Riemenscheibenkupplung 1 von bis zu 200 Nm übertragbar. The width of the pulley clutch 1 substantially corresponds to the extent of the assembly of the first with the second coupling device 4 . 5 and the pulley 2 in the axial direction, ie along the axis of rotation 9 , This entire width of the pulley clutch 1 is chosen so that it does not exceed 60 mm, more preferably 54 mm, that is, that the width of the pulley clutch is smaller than 60/54 mm. In addition to such, maximum width, the pulley clutch has 1 preferably also a maximum torque of 200N (see below) and / or a maximum diameter of 157mm. The through the release bearing 42 applied release force is still a maximum of 1000 N. The release travel of the release bearing 42 is, as already described above, defined by the number of turns that the ball element 46 has / has to travel between the engaged and disengaged positions. In the actuator according to the invention 8th four functional windings are provided, that is, the ball element 46 four whole turns must circulate along the circumference, so that the actuator 8th is brought from the engaged position to the disengaged position. Since each turn injects approximately a 1.6 mm (width of turn) path, a maximum disengagement travel of the actuator results 8th / release bearing 42 of 6.4 mm, the estimated closing time of the pulley clutch 1 that is, the switching time between the engaged and disengaged positions is between 70 and 80 ms. The plate spring 39 is designed so that it has a Hebelratio of 1.75, so that the maximum axial force of the actuator 8th a maximum contact pressure of the lamellar configured first and second friction discs 6 and 7 allows each other from 1750 N. This is a torque through the pulley clutch 1 of up to 200 Nm transferable.

In 9 ist ein Diagramm dargestellt, das den Verpressungs-Reibwert-Verlauf sowie den Betätigungskraft-Reibwert-Verlauf der Riemenscheibenkupplung 1 darstellt. Auf der Abszisse ist der Reibwert angegeben, während auf der ersten, linken Ordinate die max. Verpressung in MPa angegeben ist. Auf der zweiten, rechten Ordinate ist zudem die Betätigungskraft in N aufgetragen, d.h. die Kraft, die auf das Ausrücklager 42 in axialer Richtung zum Umstellen der Riemenscheibenkupplung 1 von der eingekuppelten in die ausgekuppelte Stellung aufzubringen ist. Die Strich-Punktierte-Kennlinie 52 zeigt dabei den Verpressungs-Reibwert-Verlauf der Riemenscheibenkupplung 1, die gestrichelte Kennlinie 54 den Betätigungskraft-Reibwert-Verlauf und die durchgezogene Kennlinie 53 den am Ausrücklager 42 anliegenden Kraft-Reibwert-Verlauf. Wie weiterhin gut aus gut zu erkennen ist, beträgt der Reibwert der Reibflächen der Reibscheiben 6 und 7 jeweils ca. 0,25, weshalb es zu einer relativ geringen Verpressung der Reibbeläge der ersten mit den zweiten Reibscheiben 6, 7 im Betriebszustand, in der eingekuppelten Stellung, kommt. Die Verpressung liegt dabei unterhalb von 1 MPa (0,6 MPa). Die Tellerfeder 39 soll weiterhin so ausgestaltet sein, dass ihre Dicke/ihre axiale Blechdicke zwischen 1,5 und 1,7 mm, vorzugsweise bei ca. 1,6 mm liegt. In 9 is a diagram showing the compression coefficient of friction curve and the operating force-friction curve of the pulley clutch 1 represents. On the abscissa, the coefficient of friction is given, while on the first, left Ordinate the max. Compression in MPa is specified. On the second, right ordinate also the actuation force is plotted in N, ie the force on the release bearing 42 in the axial direction to change the pulley clutch 1 is applied by the engaged in the disengaged position. The dash-dotted characteristic 52 shows the compression coefficient of friction of the pulley clutch 1 , the dashed curve 54 the operating force-friction value curve and the solid curve 53 the at the release bearing 42 applied force coefficient of friction course. How continue to look good can be clearly seen, the coefficient of friction of the friction surfaces of the friction plates 6 and 7 each about 0.25, which is why there is a relatively low compression of the friction linings of the first with the second friction discs 6 . 7 in the operating state, in the engaged position, comes. The compression is below 1 MPa (0.6 MPa). The plate spring 39 should continue to be designed so that its thickness / axial sheet thickness is between 1.5 and 1.7 mm, preferably at about 1.6 mm.

In 10 ist ein Diagramm dargestellt, das die unterschiedlichen Eigenfrequenzen/-formen darstellt der Riemenscheibenkupplung 1 darstellt. Auf der Abszisse sind dir fünf verschiedenen Eigenformen der Riemenscheibenkupplung 1 dargestellt, wobei drei Ausführungen der Riemenscheibenkupplung 1 betrachtet sind. Eine erste Basis 55 kennzeichnet eine Riemenscheibenkupplung 1, deren Tilgermasse 33 eine erste Masse und einen E-Modul von 12 MPa aufweist. Eine zweite Basis 56 kennzeichnet eine Riemenscheibenkupplung 1, deren Tilgermasse 33 ebenfalls die erste Masse, jedoch einen E-Modul von 15,4 MPa aufweist. Und eine dritte Basis 57 kennzeichnet eine Riemenscheibenkupplung 1, deren Tilgermasse 33 eine zweite Masse, die kleiner als die erste Masse ist, und einen E-Modul von 12 MPa aufweist. Auf der Ordinate ist die (Eigen-)Frequenz bei der jeweiligen Eigenform dargestellt. Mit dem Bezugszeichen (BZ) 58 ist der 1. Modus/die erste Eigenform dargestellt, mit dem BZ 59 ist der 2. Modus/die zweite Eigenform dargestellt, mit dem BZ 60 ist der 3. Modus/die dritte Eigenform dargestellt, mit dem BZ 61 ist der 4. Modus/die vierte Eigenform dargestellt, und mit dem BZ 62 ist der 5. Modus/die fünfte Eigenform dargestellt. Der Schwingungstilger 32 ist derart ausgestaltet, dass er einen E-Modul aufweist, der zwischen 10 und 20 MPa, vorzugsweise zwischen 11 und 16 MPa, besonders bevorzugt zwischen 11,5 und 15,8 MPa, weiterhin bevorzugt bei 12 MPa oder 15,4 MPa liegt. Die Tilgungsresonanz des Schwingungstilgers 32 im dritten Modus (Torsion) beträgt vorzugsweise zwischen 475 und 485 Hz, besonders bevorzugt etwa 480 Hz (480/479/482 Hz). Die Tilgungsresonanz des Schwingungstilgers 32 im zweiten Modus (Axialbewegung) beträgt vorzugsweise zwischen 370 und 395 Hz, besonders bevorzugt etwa 371/373/394 Hz. Die Tilgungsresonanz des Schwingungstilgers 32 im ersten Modus (zwei Eigenformen in x, y, d.h. in radialer und axialer Richtung) beträgt vorzugsweise zwischen 210 und 260 Hz, besonders bevorzugt etwa 218/227/253 Hz. Die Tilgungsresonanz des Schwingungstilgers 32 im vierten Modus (zwei Eigenformen in x, y, d.h. in radialer und axialer Richtung) beträgt vorzugsweise zwischen 800 und 1100 Hz, besonders bevorzugt etwa 842/1063/993 Hz. Und die Tilgungsresonanz des Schwingungstilgers 32 im fünften Modus (zwei Eigenformen in x, y, d.h. in radialer und axialer Richtung) beträgt vorzugsweise zwischen 1000 und 1150 Hz, besonders bevorzugt etwa 1065/1115/1018 Hz.In 10 is a diagram showing the different natural frequencies / forms of the pulley clutch 1 represents. On the abscissa you have five different modes of the pulley clutch 1 shown, with three versions of the pulley clutch 1 are considered. A first base 55 indicates a pulley clutch 1 , their absorber mass 33 has a first mass and an E-modulus of 12 MPa. A second base 56 indicates a pulley clutch 1 , their absorber mass 33 also the first mass, but has an E-modulus of 15.4 MPa. And a third base 57 indicates a pulley clutch 1 , their absorber mass 33 a second mass smaller than the first mass and having an E-modulus of 12 MPa. On the ordinate, the (eigen-) frequency is shown in the respective eigenform. With the reference numeral (BZ) 58 the first mode / mode is shown, with the BZ 59 the second mode / mode is shown, with the BZ 60 is the 3rd mode / the third eigenform shown with the BZ 61 is the 4th mode / the fourth eigenform represented, and with the BZ 62 is the 5th mode / the fifth eigenform shown. The vibration absorber 32 is designed such that it has an E-modulus of between 10 and 20 MPa, preferably between 11 and 16 MPa, more preferably between 11.5 and 15.8 MPa, further preferably at 12 MPa or 15.4 MPa. The repayment resonance of the vibration absorber 32 in the third mode (torsion) is preferably between 475 and 485 Hz, more preferably about 480 Hz (480/479/482 Hz). The repayment resonance of the vibration absorber 32 in the second mode (axial movement) is preferably between 370 and 395 Hz, more preferably about 371/373/394 Hz. The repayment resonance of the vibration absorber 32 in the first mode (two eigenmodes in x, y, ie in the radial and axial directions) is preferably between 210 and 260 Hz, more preferably about 218/227/253 Hz. The repayment resonance of the vibration absorber 32 in the fourth mode (two eigenmodes in x, y, ie in the radial and axial directions) is preferably between 800 and 1100 Hz, more preferably about 842/1063/993 Hz. And the repayment resonance of the vibration absorber 32 in the fifth mode (two eigenmodes in x, y, ie in the radial and axial directions) is preferably between 1000 and 1150 Hz, more preferably about 1065/1115/1018 Hz.

Weiterhin ist die als Reibungskupplung ausgestaltete Riemenscheibenkupplung 1 insgesamt derart ausgestaltet, dass sie, durch die Anbringung des Schwingungstilgers 32 sowie des Dämpfungselementes 30, eine Drehbeschleunigung von 4000 rad/s² übertragen kann. Furthermore, designed as a friction clutch pulley clutch 1 Overall, designed so that they, by attaching the vibration absorber 32 and the damping element 30 , can transmit a spin of 4000 rad / s ² .

In 11 ist ein Diagramm dargestellt, in dem verschiedene Kraft-Weg-Verläufe/ Drehmoment-Weg-Verläufe beim Ausrücken der Riemenscheibenkupplung dargestellt sind. Auf der Abszisse ist der Verschiebeweg der Anpressplatte 38/der Anpressplattenhub in mm, beim Ausrücken des Ausrücklagers 42 angegeben, während auf der Ordinate die Kraft in N/ das Moment in Nm angegeben ist. Die erste Kennlinie 63 (durchgezogene Linie) zeigt dabei den Kraft-Weg-Verlauf der Tellerfeder 39, die zweite Kennlinie 64 (gestrichelte Linie) den Kraft-Weg-Verlauf der Lamellenkraft (zum Aneinanderpressen der erste und zweiten Reibscheiben 6, 7 benötigte Kraft), die dritte Kennlinie 65 das durch die Riemenscheibenkupplung 1 übertragbare Drehmoment (als Drehmoment-Weg-Verlauf) und die vierte Kennlinie 66 den beim Ausrücken des Ausrücklagers 42 angelegten Kraft-Weg-Verlauf. Wie weiter in 11 gut zu erkennen ist, ist die Tellerfeder 39 derart ausgestaltet, dass sie bei keiner Verschiebung eine Federkraft zwischen 1500 bis 2000 N aufweist. Die von der Tellerfeder 39 auf die Reiblamellen wirkende/übertragene Lamellenkraft beträgt dabei vorzugsweise zwischen 1700 und 1750N, besonders bevorzugt ca. 1729 N. Das übertragbare Kupplungsmoment liegt dabei vorzugsweise zwischen 180 und 220 Nm, besonders bevorzugt bei ca. 200 Nm.In 11 a diagram is shown in which various force-displacement curves / torque-displacement curves when disengaging the pulley clutch are shown. On the abscissa is the displacement of the pressure plate 38 / The pressure plate stroke in mm, when disengaging the release bearing 42 while the ordinate indicates the force in N / moment in Nm. The first characteristic 63 (solid line) shows the force-displacement curve of the diaphragm spring 39 , the second characteristic 64 (dashed line) the force-displacement curve of the blade force (for pressing together the first and second friction discs 6 . 7 required force), the third characteristic 65 that through the pulley clutch 1 transferable torque (as torque-path curve) and the fourth characteristic curve 66 when disengaging the release bearing 42 applied force-distance course. As in further 11 is clearly visible, is the diaphragm spring 39 designed such that it has no spring force between 1500 to 2000 N at any shift. The from the plate spring 39 In this case, the lamellar force acting / transmitted on the friction disks is preferably between 1700 and 1750N, more preferably about 1729 N. The transmittable clutch torque is preferably between 180 and 220 Nm, more preferably about 200 Nm.

In anderen Worten ist die Konstruktion dadurch umgesetzt, dass eine selbstschließende Lamellenkupplung (Riemenscheibenkupplung 1) zwischen der Riemenscheibe und der Motor-welle (Kurbelwelle 3) angeordnet ist und durch einen elektrischen Zentralausrücker (EZA) (Betätigungseinrichtung 8) betätigbar ist. Die Konstruktion weist einen Schwingungstilger 32 auf, der aus einer Tilgermasse und einem Gummielement (Verbindungselement 35) besteht. Der Schwingungstilger 32 wirkt direkt an der Kurbelwelle 3, die zu beruhigen ist. Ein elastomerer Dämpfer (Dämpfungselement 30) ist zwischen der Riemenscheibe 2 und der Kupplung 1 eingesetzt. Der Dämpfer stützt sich auf einen Außenring 37 über einen kleinen Gleitring 51. Die Riemenscheibe 2 wird dadurch radial geführt. Der Gleitring 51 wird nur mit dem Schwenkwinkel des Dämpfers belastet. Der Innenring 31 und der Außenring 37 sind an der Kupplungsplatte 26 fest verbunden sein. Der vorgestellte Elektrische Zentralausrücker (EZA) funktioniert wie eine Gewindespindel, die durch einen integrierten E-Motor angetrieben wird. Der Stator 47 wie ein Sensor soll an der Motorwand befestigt sein. Der Rotor 45 treibt die Kugeln (Kugelelemente 46 an, damit die Wicklung der Feder des Federpaketes 44 die Drehbewegung in einer Axiale Bewegung umsetzt. Das Ausrücklager 42 wird dadurch verschoben, um die Tellerfeder (39) zu betätigen und die Kupplung 1 zu öffnen. Die Lamellenkupplung 1 beinhaltet vier Lamellen (vier zweite Reibscheiben 7) und neun Reibflächen(-paarungen) (acht Reibflächen zwischen ersten und zweiten Reibscheiben 6, 7 und eine zwischen einer ersten Reibscheibe 6 und der Anpressplatte 38), die trocken läuft. Die Tellerfeder 39 stützt sich an der Kupplungsplatte 26 ab. Die Kupplungsplatte 26 soll mittendurch die Tellerfederzungen an der Kupplungsglocke (dem Innenträger 20) fest verbunden sein. Die Kupplungsglocke ist axial und radial gelagert, einerseits mit der Gleitlagerbuchse 24/dem Gleitlager und anderseits mit dem Axiallager/ Wälzlager 26. Die Verbindung zwischen dem Kupplungsflansch (Außenträger 10) und der Kurbelwelle 3 erfolgt durch ein Konus-Spannelement 14, das mit einer M12 Schraube (Befestigungsschraube 16) gespannt ist. Eine Kontermutter zieht den Konus bei der Demontage der Verbindung zurück.In other words, the construction is implemented by a self-closing multi-plate clutch (pulley clutch 1 ) between the pulley and the engine shaft (crankshaft 3 ) and by an electrical Zentralausrücker (EZA) (actuator 8th ) is operable. The construction has a vibration damper 32 on, consisting of an absorber mass and a rubber element (connecting element 35 ) consists. The vibration absorber 32 acts directly on the crankshaft 3 to calm down. One elastomeric damper (damping element 30 ) is between the pulley 2 and the clutch 1 used. The damper rests on an outer ring 37 over a small slip ring 51 , The pulley 2 is thereby guided radially. The sliding ring 51 is only loaded with the swing angle of the damper. The inner ring 31 and the outer ring 37 are on the clutch plate 26 be firmly connected. The featured Electric Central Slave Cylinder (EZA) functions like a threaded spindle powered by an integrated electric motor. The stator 47 like a sensor should be attached to the engine wall. The rotor 45 drives the balls (ball elements 46 on, so that the winding of the spring of the spring package 44 converts the rotational movement in an axial movement. The release bearing 42 is thereby displaced to the plate spring ( 39 ) and the clutch 1 to open. The multi-plate clutch 1 includes four blades (four second friction disks 7 ) and nine friction surfaces (pairings) (eight friction surfaces between first and second friction disks 6 . 7 and one between a first friction disc 6 and the pressure plate 38 ), which runs dry. The plate spring 39 rests on the coupling plate 26 from. The coupling plate 26 should mean through the diaphragm spring tongues on the clutch bell (the inner support 20 ). The clutch bell is mounted axially and radially, on the one hand with the plain bearing bushing 24 / on the slide bearing and on the other hand with the thrust bearing / roller bearing 26 , The connection between the coupling flange (outer carrier 10 ) and the crankshaft 3 done by a cone-clamping element 14 , which with an M12 screw (fixing screw 16 ) is tense. A lock nut pulls the cone back when disassembling the connection.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Riemenscheibenkupplung Pulley clutch
22: Riemenscheibe pulley
33: Kurbelwelle crankshaft
44: Erste Kupplungseinrichtung First coupling device
55: Zweite Kupplungseinrichtung Second coupling device
66: Erste Reibscheibe First friction disc
77: Zweite Reibscheibe Second friction disc
88th: Betätigungseinrichtung actuator
99: Drehachse axis of rotation
1010: Außenträger balconnet
1111: Halteringbereich Retaining ring area
1212: Seitenwandbereich Sidewall region
1313: Befestigungsringbereich Fixing ring area
1414: Spannelement clamping element
1515: Gegenfläche counter surface
1616: Befestigungsschraube fixing screw
1717: Innengewinde inner thread
1818: Absatz paragraph
1919: Vorsprung head Start
2020: Innenträger internal support
2121: Zweiter Halteringbereich Second retaining ring area
2222: Zweiter Seitenwandbereich Second sidewall area
2323: Zweiter Befestigungsringbereich Second mounting ring area
2424: Gleitlagerbuches plain bearing book
2525: Wälzlager roller bearing
2626: Kupplungsplatte clutch plate
2727: Verbindungssteg connecting web
2828: Lagerringbereich Race area
2929: Gleitlagervorrichtung sliding bearing device
3030: Dämpfungselement damping element
3131: Innenring inner ring
3232: Schwingungstilger vibration absorber
3333: Tilgermasse/Verdickungsbereich Absorber mass / thickening area
3434: Ausgleichsring compensation ring
3535: Verbindungselement connecting element
3636: Hohlraum cavity
3737: Außenring outer ring
3838: Anpressplatte pressure plate
3939: Tellerfeder Belleville spring
4040: Erster Kontaktbereich First contact area
4141: Zweiter Kontaktbereich Second contact area
4242: Ausrücklager release bearing
4343: Dritter Kontaktbereich Third contact area
4444: Federpaket spring assembly
4545: Rotor rotor
4646: Kugelelement ball element
4747: Stator stator
4848: Steuereinheit control unit
4949: Steckeranschluss connector
5050: Kühlrippen cooling fins
5151: Gleitring sliding ring
5252: Strich-punktierte-Kennlinie Dash-dotted curve
5353: Durchgezogene Kennlinie Solid characteristic
5454: Gestrichelte Kennlinie Dashed characteristic
5555: Erste Basis First base
5656: Zweite Basis Second base
5757: Dritte Basis Third base
5858: Erste Eigenform First eigenform
5959: Zweite Eigenform Second eigenform
6060: Dritte Eigenform Third eigenform
6161: Vierte Eigenform Fourth eigenform
6262: Fünfte Eigenform Fifth eigenform
6363: Erste Kennlinie First characteristic
6464: Zweite Kennlinie Second characteristic
6565: Dritte Kennlinie Third characteristic
6666: Vierte Kennlinie Fourth characteristic

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102012203074 A1 [0002, 0002]
DE 102011080310 A1 [0003]
DE 10337629 A1 [0047]

Claims

Belt pulley clutch ( 1 ) for the rotary connection of a pulley provided for driving an accessory ( 2 ) with a crankshaft ( 3 ) of an internal combustion engine, with one, with the crankshaft ( 3 ) connectable, first coupling device ( 4 ) and one with the first coupling device ( 4 ) in a coupled position of the clutch with a Reibkraftschluss non-rotatably connected second clutch means ( 5 ), wherein the second coupling device ( 5 ) continue with the pulley ( 2 ) is rotatably connected, characterized in that in the engaged position at least a first friction disc ( 6 ) of the first coupling device ( 4 ) with at least one second friction disc ( 7 ) of the second coupling device ( 5 ) is rotatably connected, and wherein for connecting the friction discs ( 6 . 7 ) an electromechanical actuator ( 8th ) to at least one of the coupling devices ( 4 . 5 ) acts in a displaceable manner in the axial direction.

Belt pulley clutch ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the pulley clutch ( 1 ) as a dry running pulley clutch ( 1 ) and / or as a self-closing pulley clutch ( 1 ) is configured.

Belt pulley clutch ( 1 ) according to one of claims 1 and 2, characterized in that the first coupling device ( 4 ) an external support ( 10 ), the plurality of juxtaposed and spaced apart in the axial direction, first friction discs ( 6 ), wherein the first friction discs ( 6 ) are formed lamellar.

Belt pulley clutch ( 1 ) according to one of claims 1 to 3, characterized in that the second coupling device ( 5 ) an inner support ( 20 ), the plurality of juxtaposed and axially spaced second friction discs ( 7 ), wherein the second friction discs ( 7 ) are formed lamellar.

Belt pulley clutch ( 1 ) according to claim 4, characterized in that the inner support ( 20 ) at least in an operating state of the pulley clutch ( 1 ) axially and radially to the crankshaft ( 3 ) is stored and / or the inner support ( 20 ) is bell-shaped.

Belt pulley clutch ( 1 ) according to one of claims 1 to 5, characterized in that the electromechanical actuating device ( 8th ) for connecting and disconnecting the first and second friction discs ( 6 . 7 ) is provided.

Belt pulley clutch ( 1 ) according to claim 6, characterized in that the actuating device ( 8th ) via a plate spring ( 39 ) on the at least one first or at least one second friction disc ( 7 ) and / or the actuating device ( 8th ) has a spindle drive, the rotational drive movement of a rotor ( 45 ) in an axial movement of one of the first or second coupling device ( 4 . 5 ) attacking actuation bearing ( 42 ) converts.

Belt pulley clutch ( 1 ) according to one of claims 1 to 7, characterized in that with the first coupling device ( 4 ) a vibration damper ( 32 ) is rotatably connected, wherein an absorber mass ( 33 ) compensating ring ( 34 ) of the vibration absorber ( 32 ) with an elastic, annular connecting element ( 35 ), wherein the connecting element ( 35 ) in turn on an outer peripheral surface of the first coupling device ( 4 ) is applied.

Belt pulley clutch ( 1 ) according to one of claims 1 to 8, characterized in that the second coupling device ( 5 ) via an elastic damping element ( 30 ) with the pulley ( 2 ), wherein the damping element ( 30 ) is configured ring-shaped and with an inner peripheral surface with the second coupling device ( 5 ) and with an outer peripheral surface with the pulley ( 2 ) connected is.

Belt pulley clutch ( 1 ) according to one of claims 1 to 9, characterized in that the first coupling device ( 4 ) an annular connecting portion ( 13 ), which at least in the operating state concentric to the crankshaft ( 3 ), this connecting section ( 13 ) rotatably via a conical clamping element with the crankshaft ( 3 ) is connectable.