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Die Erfindung betrifft ein Triebrad mit einer Drehschwingungsdämpfungseinrichtung. Das Triebrad umfasst eine einen Zugmittelanbindungsbereich aufweisende Triebscheibe und einen Wellenanbindungsbereich, der entgegen der Dämpfungswirkung von mindestens einer Drehschwingungsdämpfungseinrichtung relativ zu dem Zugmittelanbindungsbereich verdrehbar ist; wobei die Drehschwingungsdämpfungseinrichtung in einem durch den Zugmittelanbindungsbereich und den Wellenanbindungsbereich gebildetem Zwischenraum angeordnet ist.
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Das Triebrad ist insbesondere zur Anbindung einer Riemenscheibe an einer Kurbelwelle einer Antriebsmaschine z. B. eines Kraftfahrzeugs vorgesehen (also ein Riemenscheibenentkoppler). Das Triebrad kann aber auch ein Zwei-Massen-Schwungrad ausbilden.
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Aus der
DE 10 2013 206 444 A1 ist ein solches Triebrad bekannt, wobei dort über eine Dicht- und Positioniereinrichtung einerseits der (z. B. mit einem Schmiermittel zumindest teilweise gefüllte) Zwischenraum (dort Federaufnahmeraum) gegenüber einer äußeren Umgebung abgedichtet und andererseits die Triebscheibe in axialer Richtung positioniert wird. Dazu ist zwischen dem Zugmittelanbindungsbereich und dem Wellenanbindungsbereich ein Federelement angeordnet, dass die Bereiche in einer axialen Richtung zueinander verspannt. Dabei wird das Federelement über Reibringe (ohne elastische Dichtlippe) gehalten, die ebenfalls eine Dichtwirkung sicherstellen.
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Die Anforderungen an die Abdichtung des Zwischenraums sind sehr hoch. So werden aufgrund der höheren Anforderungen verschiedenste Kontaminationstest durchgeführt, z. B. Schwallwasser-Tests, Schlamm-Sole-Tests, Staub-Tests, Salzsprüh-Tests, Wat-Tests. Insbesondere beim Wat-Test, bei dem das Triebrad in ein Wasserbad gestellt wird und das vorliegende Dichtkonzept durch eine Wassersäule beaufschlagt wird, füllt sich der Zwischenraum des Triebrades regelmäßig.
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Aus der
EP 2 628 976 A1 ist ein Triebrad bekannt, bei dem eine Dichtung mit einer Dichtlippe einen elastischen Dichtkontakt mit der Dichtfläche der gegenüberliegenden Wandung ausbildet. Für eine derartige Dichtlippe ist allerdings eine Schmierung der Dichtlippe erforderlich, da sonst infolge von Reibung ein schneller Verschleiß der Dichtlippe zu erwarten ist.
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Auch aus der US 2009 / 0 194 380 A1, der nachveröffentlichten
DE 10 2017 111 664 A1 und den Dokumenten
WO 2012/ 061 936 A1 und
DE 103 22 230 A1 sind Triebräder mit einer einen Zugmittelanbindungsbereich aufweisenden Triebscheibe und einem Wellenanbindungsbereich, der entgegen von mindestens einer Drehschwingungsdämpfungseinrichtung relativ zu dem Zugmittelanbindungsbereich verdrehbar ist, bekannt. Die Drehschwingungsdämpfungseinrichtung ist eine Feder- oder Freilaufeinrichtung und ist in einem durch den Zugmittelanbindungsbereich und den Wellenanbindungsbereich gebildetem Zwischenraum angeordnet. Die Triebräder weisen zum Abdichten des Zwischenraums Dichtungseinrichtungen auf.
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Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, die in dem Stand der Technik entdeckten Nachteile zumindest teilweise zu überwinden und insbesondere ein Triebrad bereitzustellen, bei dem eine wirksame aber möglichst verschleißfreie Abdichtung des Zwischenraums ermöglicht wird.
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Die Aufgabe wird durch die Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche. Die in den Patentansprüchen einzeln aufgeführten Merkmale sind in technologisch sinnvoller Weise miteinander kombinierbar und können durch erläuternde Sachverhalte aus der Beschreibung und Details aus den Figuren ergänzt werden, wobei weitere Ausführungsvarianten der Erfindung aufgezeigt werden.
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Die Erfindung betrifft ein Triebrad mit einer einen Zugmittelanbindungsbereich aufweisenden Triebscheibe und einem Wellenanbindungsbereich, der entgegen der Dämpfungswirkung von mindestens einer Drehschwingungsdämpfungseinrichtung relativ zu dem Zugmittelanbindungsbereich verdrehbar ist; wobei die Drehschwingungsdämpfungseinrichtung in einem durch den Zugmittelanbindungsbereich und den Wellenanbindungsbereich gebildetem Zwischenraum angeordnet ist; wobei zumindest eine erste Dichtung zur Abdichtung des Zwischenraums gegenüber einer äußeren Umgebung derart angeordnet ist, dass ein ausschließlich statischer Dichtkontakt vorliegt; wobei die erste Dichtung den Dichtkontakt mit dem Zugmittelanbindungsbereich ausbildet.
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Hier wird also eine Abdichtung des Zwischenraums über einen rein statischen Dichtkontakt vorgeschlagen. Bei einem statischen Dichtkontakt liegt an dem Dichtkotakt keine Relativbewegung der den Dichtkontakt bildenden Komponenten vor. Insbesondere sind dann zur Ausbildung dieses Dichtkontakts keine Reibringe erforderlich bzw. ist eine Schmierung der Dichtung zur Verhinderung eines Verschleißes nicht erforderlich.
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Hinsichtlich des Aufbaus des Triebrades wird z. B. auf die eingangs erwähnte
DE 10 2013 206 444 A1 verwiesen.
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Insbesondere ist die erste Dichtung in einem Deckelelement angeordnet ist, dass sich ausgehend von einer Anbindung an den Zugmittelanbindungsbereich in einer radialen Richtung nach innen erstreckt; wobei der Dichtkontakt in einer Umfangsrichtung umlaufend ausgebildet ist.
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Insbesondere ist der Zugmittelanbindungsbereich an einer äußeren (bzw. äußersten) Umfangsfläche des Triebrades angeordnet. Bevorzugt ist die erste Dichtung die in der radialen Richtung am weitesten außen angeordnete Dichtung des Triebrades.
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Insbesondere ist das Deckelelement in der Umfangsrichtung umlaufend ausgebildet und ist in einem sich in der radialen Richtung erstreckenden Bereich zwischen einer Drehachse des Triebrads und dem Dichtkontakt gegenüber der äußeren Umgebung geschlossen ausgeführt ist. Bevorzugt ist das Deckelelement scheibenförmig bzw. topfförmig ausgeführt und überdeckt die Drehachse des Triebrades und zumindest den größten Teil einer Stirnseite des Triebrades.
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Insbesondere ist das Deckelelement aus einem Kunststoff oder aus einem Metall hergestellt, ggf. aus einem Verbundmaterial.
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Insbesondere ist das Deckelelement ausschließlich an dem Zugmittelanbindungsbereich angebunden.
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Bevorzugt weist das Deckelelement einen in der Umfangsrichtung umlaufenden Verbindungsbereich auf, der in der radialen Richtung zumindest teilweise elastisch verformbar ist, so dass das Deckelelement entlang einer axialen Richtung auf den Zugmittelanbindungsbereich aufschiebbar ist. Insbesondere verformt sich dabei nur der Verbindungsbereich, wobei der übrige Teil des Deckelelements sich nicht oder nur unwesentlich verformt.
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Insbesondere ist der Verbindungsbereich ausschließlich radial außerhalb der ersten Dichtung angeordnet.
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Bevorzugt ist die elastische Verformbarkeit durch entlang der Umfangsrichtung an dem Verbindungsbereich angeordnete Aussparungen im Deckelelement realisiert. Insbesondere erstrecken sich die Aussparungen nur durch einen Abschnitt des Deckelelements, der radial außerhalb der ersten Dichtung angeordnet ist. Es ist aber auch möglich, dass sich die Aussparungen und die erste Dichtung entlang der radialen Richtung überlagern, wobei die Aussparungen sich in der radialen Richtung nicht über die erste Dichtung hinaus nach innen erstrecken.
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Gemäß einer weiteren Ausgestaltung weist das Deckelelement einen in der Umfangsrichtung umlaufenden Verbindungsbereich auf, der mit dem Zugmittelanbindungsbereich einen Schraubverschluss oder einen Bajonettverschluss ausbildet. Entsprechend sind an dem Verbindungsbereich und an dem Zugmittelanbindungsbereich zueinander korrespondierende Strukturen, z. B. Gewinde, vorgesehen.
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Insbesondere ist die zumindest eine erste Dichtung in der radialen Richtung innen von dem Verbindungsbereich angeordnet.
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Insbesondere ist die zumindest eine erste Dichtung durch die Anordnung des Deckelelements an dem Zugmittelanbindungsbereich zur Ausbildung des Dichtkontakts in einer axialen Richtung vorgespannt.
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Bevorzugt umfasst die zumindest eine erste Dichtung einen O-Ring.
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Insbesondere sind der Zugmittelanbindungsbereich und der Wellenanbindungsbereich durch ein Federelement in einer axialen Richtung zueinander verspannt angeordnet. Das Federelement ist z. B. eine Tellerfeder. Das Federelement erstreckt sich insbesondere in der Umfangsrichtung umlaufend und zwischen einer Anbindung an den Zugmittelanbindungsbereich und einer Anbindung an den Wellenanbindungsbereich zumindest in der radialen Richtung. Durch die Federkraft des Federelements wird der Zugmittelanbindungsbereich gegenüber dem Wellenanbindungsbereich, der z. B. mit einer Kurbelwelle verschraubt ist, in der axialen Richtung fixiert.
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Insbesondere ist der Wellenanbindungsbereich mehrteilig ausgeführt, wobei der Zwischenraum gegenüber der äußeren Umgebung durch zumindest ein Dichtelement zwischen den Komponenten des Wellenanbindungsbereich abgedichtet ist.
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Insbesondere ist das zumindest eine Dichtelement ein O-Ring.
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Vorsorglich sei angemerkt, dass die hier verwendeten Zahlwörter („erste“, „zweite“,...) vorrangig (nur) zur Unterscheidung von mehreren gleichartigen Gegenständen, Größen oder Prozessen dienen, also insbesondere keine Abhängigkeit und/oder Reihenfolge dieser Gegenstände, Größen oder Prozesse zueinander zwingend vorgeben. Sollte eine Abhängigkeit und/oder Reihenfolge erforderlich sein, ist dies hier explizit angegeben oder es ergibt sich offensichtlich für den Fachmann beim Studium der konkret beschriebenen Ausgestaltung.
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Die Erfindung sowie das technische Umfeld werden nachfolgend anhand der Figuren näher erläutert. Es ist darauf hinzuweisen, dass die Erfindung durch die gezeigten Ausführungsbeispiele nicht beschränkt werden soll. Insbesondere ist es, soweit nicht explizit anders dargestellt, auch möglich, Teilaspekte der in den Figuren erläuterten Sachverhalte zu extrahieren und mit anderen Bestandteilen und Erkenntnissen aus der vorliegenden Beschreibung und/oder Figuren zu kombinieren. Insbesondere ist darauf hinzuweisen, dass die Figuren und insbesondere die dargestellten Größenverhältnisse nur schematisch sind. Gleiche Bezugszeichen bezeichnen gleiche Gegenstände, so dass ggf. Erläuterungen aus anderen Figuren ergänzend herangezogen werden können. Es zeigen:
- 1: eine erste Ausführungsvariante des Triebrades in einer Seitenansicht im Schnitt;
- 2: das Triebrad nach 1 in einer Seitenansicht; und
- 3: eine zweite Ausführungsvariante des Triebrades in einer Seitenansicht im Schnitt.
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1 zeigt eine erste Ausführungsvariante des Triebrades 1 in einer Seitenansicht im Schnitt. Das Triebrad 1 umfasst eine einen Zugmittelanbindungsbereich 2 aufweisenden Triebscheibe 3 und einem Wellenanbindungsbereich 4, der entgegen der Dämpfungswirkung von mindestens einer Drehschwingungsdämpfungseinrichtung 5 relativ zu dem Zugmittelanbindungsbereich 2 (in einer Umfangsrichtung 19) verdrehbar ist. Die Drehschwingungsdämpfungseinrichtung 5 ist in einem durch den Zugmittelanbindungsbereich 2 und den Wellenanbindungsbereich 4 gebildetem Zwischenraum 6 angeordnet. Eine zweite Dichtung 10 mit einer elastisch verformbaren Dichtlippe 8 ist zur Abdichtung des Zwischenraums 6 gegenüber einer äußeren Umgebung 9 derart angeordnet, dass sich eine Dichtwirkung der zweiten Dichtung 10 mit steigender Drehzahl des Triebrades 1 zunehmend reduziert.
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Der Zugmittelanbindungsbereich 2 und der Wellenanbindungsbereich 4 sind durch ein Federelement 14 in einer axialen Richtung 15 zueinander verspannt angeordnet. Das Federelement 14 ist eine Tellerfeder. Das Federelement 14 erstreckt sich in der Umfangsrichtung 19 umlaufend und zwischen einer Anbindung an den Zugmittelanbindungsbereich 2 und einer Anbindung an den Wellenanbindungsbereich 4 zumindest in der radialen Richtung 18. An der Anbindung an dem Wellenanbindungsbereich 4 ist ein Reibring 20 angeordnet, der keine elastisch verformbare Dichtlippe aufweist. Durch die Federkraft des Federelements 14 wird der Zugmittelanbindungsbereich 2 gegenüber dem Wellenanbindungsbereich 4, der über die Schraubverbindung 23 z. B. mit einer Kurbelwelle verschraubt ist, in der axialen Richtung 15 fixiert.
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Ein Gleitlager 21 ist zwischen einem mit dem Zugmittelanbindungsbereich 2 verbundenem Deckel 26 und dem Wellenanbindungsbereich 4 angeordnet.
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Erkennbar ist der Wellenanbindungsbereich 4 mehrteilig ausgeführt, wobei der Zwischenraum 6 gegenüber der äußeren Umgebung 9 durch zwei als O-Ringe ausgeführte Dichtelemente16 zwischen den Komponenten des Wellenanbindungsbereichs 4 abgedichtet ist. Damit kann über die Nietverbindung 22 der Komponenten des Wellenanbindungsbereichs 4 kein Wasser oder Schmutz bis in den Zwischenraum 6 eindringen.
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Eine erste Dichtung 7 ist zur Abdichtung des Zwischenraums 6 gegenüber einer äußeren Umgebung 9 derart angeordnet ist, dass ein ausschließlich statischer Dichtkontakt 8 vorliegt, wobei die erste Dichtung 7 den Dichtkontakt 8 mit dem Zugmittelanbindungsbereich 2 an der Triebscheibe 3 ausbildet.
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Die erste Dichtung 7 ist in einem Deckelelement 11 angeordnet ist, dass sich ausgehend von einer Anbindung 12 an den Zugmittelanbindungsbereich 2 in einer radialen Richtung 18 nach innen erstreckt; wobei der Dichtkontakt 8 in einer Umfangsrichtung 19 umlaufend ausgebildet ist.
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Der Zugmittelanbindungsbereich 2 ist an einer äußersten Umfangsfläche des Triebrades 1 angeordnet. Die erste Dichtung 7 ist die in der radialen Richtung 18 am weitesten außen angeordnete Dichtung 7, 10 des Triebrades 1.
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Das Deckelelement 11 ist in der Umfangsrichtung 19 umlaufend ausgebildet und ist in einem sich in der radialen Richtung 18 erstreckenden Bereich 13 zwischen einer Drehachse 17 des Triebrads 1 und dem Dichtkontakt 8 gegenüber der äußeren Umgebung 9 geschlossen ausgeführt. Das Deckelelement 11 ist scheibenförmig (und flach) ausgeführt und überdeckt die Drehachse 17 des Triebrades 1 und zumindest den größten Teil einer Stirnseite des Triebrades 1. Das Deckelelement 11 ist ausschließlich an dem Zugmittelanbindungsbereich 2 angebunden.
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Das Deckelelement 11 weist einen in der Umfangsrichtung 19 umlaufenden Verbindungsbereich 24 auf, der in der radialen Richtung 18 zumindest teilweise elastisch verformbar ist, so dass das Deckelelement 11 entlang einer axialen Richtung 15 auf den Zugmittelanbindungsbereich 2 aufschiebbar ist. Dabei verformt sich nur der Verbindungsbereich 24, wobei der übrige Teil des Deckelelements 11 sich nicht oder nur unwesentlich verformt.
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Der Verbindungsbereich 24 ist ausschließlich radial außerhalb der ersten Dichtung 7 angeordnet. Die elastische Verformbarkeit ist durch entlang der Umfangsrichtung 19 an dem Verbindungsbereich 24 angeordnete Aussparungen 25 im Deckelelement 11 realisiert. Die Aussparungen 25 erstrecken sich nur durch einen Abschnitt des Deckelelements 11, der radial außerhalb der ersten Dichtung 7 angeordnet ist.
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Die erste Dichtung 7 ist in der radialen Richtung 18 innen von dem Verbindungsbereich 24 in einer durch das Deckelelement 11 gebildeten Nut 27 angeordnet. Die erste Dichtung 7 ist durch die Anordnung des Deckelelements 11 an dem Zugmittelanbindungsbereich 2 zur Ausbildung des Dichtkontakts 8 in einer axialen Richtung 15 vorgespannt.
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2 zeigt das Triebrad 1 nach 1 in einer Seitenansicht. Das Deckelelement 11 ist in der Umfangsrichtung 19 umlaufend ausgebildet und ist in einem sich in der radialen Richtung 18 erstreckenden Bereich 13 zwischen einer Drehachse 17 des Triebrads 1 und dem Dichtkontakt 8 gegenüber der äußeren Umgebung 9 geschlossen ausgeführt. Das Deckelelement 11 ist scheibenförmig (und flach) ausgeführt und überdeckt die Drehachse 17 des Triebrades 1 und zumindest den größten Teil einer Stirnseite des Triebrades 1. Das Deckelelement 11 ist ausschließlich an dem Zugmittelanbindungsbereich 2 angebunden. Das Deckelelement 11 weist einen in der Umfangsrichtung 19 umlaufenden Verbindungsbereich 24 auf, der in der radialen Richtung 18 zumindest teilweise elastisch verformbar ist, so dass das Deckelelement 11 entlang einer axialen Richtung 15 auf den Zugmittelanbindungsbereich 2 aufschiebbar ist. Die elastische Verformbarkeit ist durch entlang der Umfangsrichtung 19 an dem Verbindungsbereich 24 angeordnete Aussparungen 25 im Deckelelement 11 realisiert. Die Aussparungen 25 erstrecken sich nur durch einen Abschnitt des Deckelelements 11, der radial außerhalb der ersten Dichtung 7 angeordnet ist.
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3 zeigt eine zweite Ausführungsvariante des Triebrades 1 in einer Seitenansicht im Schnitt. Auf die Ausführungen zu 1 wird verwiesen. Im Unterschied zu 1 ist hier der Wellenanbindungsbereich 4 zumindest teilweise in der axialen Richtung 15 versetzt zur Triebscheibe 3 angeordnet. Das Deckelelement 11 ist scheibenförmig ausgeführt und überdeckt die Drehachse 17 des Triebrades 1 und zumindest den größten Teil einer Stirnseite des Triebrades 1. Das Deckelelement 11 ist ausschließlich an dem Zugmittelanbindungsbereich 2 angebunden. Dazu erstreckt sich das hier topfförmig ausgebildete Deckelelement 11 entlang der axialen Richtung 15 über den Wellenanbindungsbereich 4 hinweg bis zum Zugmittelanbindungsbereich 2.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Triebrad
- 2
- Zugmittelanbindungsbereich
- 3
- Triebscheibe
- 4
- Wellenanbindungsbereich
- 5
- Drehschwingungsdämpfungseinrichtung
- 6
- Zwischenraum
- 7
- erste Dichtung
- 8
- Dichtkontakt
- 9
- Umgebung
- 10
- zweite Dichtung
- 11
- Deckelelement
- 12
- Anbindung
- 13
- Bereich
- 14
- Federelement
- 15
- axiale Richtung
- 16
- Dichtelement
- 17
- Drehachse
- 18
- radiale Richtung
- 19
- Umfangsrichtung
- 20
- Reibring
- 21
- Gleitlager
- 22
- Nietverbindung
- 23
- Schraubverbindung
- 24
- Verbindungsbereich
- 25
- Aussparung
- 26
- Deckel
- 27
- Nut
