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Die Erfindung betrifft einen Riemenscheibenentkoppler mit einer Eingangsseite und einer Ausgangsseite und einer gemeinsamen Drehachse sowie mindestens einem zwischen Eingangsseite und Ausgangsseite wirkenden Federelement, durch das die Eingangsseite und die Ausgangsseite in der Umfangsrichtung gegeneinander verdrehbar sind. Insbesondere umfasst ein Riemenscheibenentkoppler neben dem mindestens einen Federelement zusätzlich mindestens eine Dämpfungseinrichtung (Torsionsschwingungsdämpfer - TSD).
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Der Riemenscheibenentkoppler ist insbesondere zur Anbindung einer Riemenscheibe an einer Kurbelwelle einer Antriebsmaschine, z. B. eines Kraftfahrzeugs, vorgesehen. Dadurch soll die Übertragung von Drehschwingungen, z. B. der Antriebsmaschine auf den durch die Riemenscheibe angetriebenen Riemen, zumindest vermindert oder verhindert werden. Der Riemenscheibenentkoppler kann aber auch ein Zwei-Massen-Schwungrad ausbilden.
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Aus den
DE 10 2017 111 664.8 und
DE 10 2017 113 043.8 sowie der
DE 10 2013 206 444 A1 sind jeweils solche Riemenscheibenentkoppler bzw. Triebräder bekannt, wobei dort über eine Dicht- und Positioniereinrichtung einerseits der (z. B. mit einem Schmiermittel zumindest teilweise gefüllte) Zwischenraum/das Volumen (dort Federaufnahmeraum) gegenüber einer äußeren Umgebung abgedichtet und andererseits die Triebscheibe in axialer Richtung positioniert wird. Dazu ist zwischen dem Zugmittelanbindungsbereich (Ausgangsseite) und dem Wellenanbindungsbereich (Eingangsseite) ein Federelement (Tellerfeder) 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.
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Aus der nachveröffentlichten
DE 10 2019 126 589.4 ist ein Riemenscheibenentkoppler bekannt, bei dem der sonst bekannte Deckel durch eine Dichtmembran ersetzt wurde. Der von der Ausgangsseite bereitgestellte Anschlag für das mindestens eine Federelement ist an der Ausgangsseite befestigt.
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Es besteht ein ständiges Bedürfnis Komponenten für Kraftfahrzeuge wie z. B. Riemenscheibenentkoppler zu vereinfachen und die Herstellkosten zu reduzieren.
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Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen möglichst einfach aufgebauten, insbesondere möglichst wenig Bauteile umfassenden Riemenscheibenentkoppler bereitzustellen.
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Diese Aufgabe wird gelöst mit einem Riemenscheibenentkoppler gemäß den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängig formulierten Ansprüchen angegeben. Die in den abhängig formulierten Ansprüchen einzeln aufgeführten Merkmale sind in technologisch sinnvoller Weise miteinander kombinierbar und können weitere Ausgestaltungen der Erfindung definieren. Darüber hinaus werden die in den Ansprüchen angegebenen Merkmale in der Beschreibung näher präzisiert und erläutert, wobei weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung dargestellt werden.
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Es wird ein Riemenscheibenentkoppler vorgeschlagen, mit einer Eingangsseite und einer Ausgangsseite und einer gemeinsamen Drehachse sowie mindestens einem zwischen Eingangsseite und Ausgangsseite wirkenden Federelement, gegen dessen Federwirkung die Eingangsseite und die Ausgangsseite in der Umfangsrichtung gegeneinander verdrehbar sind. Die Ausgangsseite ist mit einem Lagerabschnitt über ein an der Eingangsseite angeordnetes (Gleit-)Lager gegenüber der Eingangsseite drehbar gelagert. Die Ausgangsseite erstreckt sich ausgehend von dem Lagerabschnitt auf einer ersten Seite des mindestens einen Federelements mit einem Flanschabschnitt in einer radialen Richtung nach außen zu einem Riemenabschnitt (an dem ein Riemen anordenbar ist, der über den Riemenabschnitt bzw. über den Riemenscheibenentkoppler antreibbar ist). Das mindestens eine Federelement stützt sich mit einer in der Umfangsrichtung wirkenden Federkraft an einem ersten Anschlag der Eingangsseite und an einem zweiten Anschlag der Ausgangsseite gegenüber der Umfangsrichtung sowie über eine Gleitschale an dem Riemenabschnitt zumindest gegenüber der radialen Richtung ab. Der zweite Anschlag ist an einem Mitnehmerteil angeordnet, das mit der Ausgangsseite über eine Verstemmung zumindest gegenüber der Umfangsrichtung drehfest verbunden ist.
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Insbesondere ist die Eingangsseite (auch als Wellenanbindungsbereich zu bezeichnen, da die Eingangsseite drehfest mit einer Welle, z. B. mit einer Kurbelwelle verbindbar bzw. verbunden ist) entgegen einer Federkraft des mindestens einen Federelements und insbesondere entgegen einer Dämpfungswirkung mindestens einer Drehschwingungsdämpfungseinrichtung, relativ zu der Ausgangsseite (auch als Riemenanbindungsbereich zu bezeichnen, da die Ausgangsseite drehfest über den Riemenabschnitt mit einem Riemen verbindbar bzw. verbunden ist) höchstens um einen sich in der Umfangsrichtung erstreckenden Winkelbereich (z. B. höchstens 30 Winkelgrad) verdrehbar. Die Verdrehung wird z. B. durch Anschläge (erste Anschläge, zweite Anschläge) begrenzt.
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Über die relative Verdrehung von Eingangsseite zur Ausgangsseite, die gegen die Federkraft und ggf. die Dämpfungswirkung erfolgt, können Drehschwingungen zumindest reduziert werden.
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Insbesondere ist das Mitnehmerteil ausschließlich über eine Verstemmung mit der Ausgangsseite verbunden. Insbesondere ist das Mitnehmerteil damit drehfest und axialfest auf der Ausgangsseite angeordnet.
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Eine Verstemmung bezeichnet insbesondere eine kraft- und formschlüssige Verbindung zwischen zwei Bauteilen durch plastisches Verformen. Die Verformung eines Randbereiches zumindest eines der Bauteile erfolgt so, dass sie sich insbesondere unlösbar ineinander verkeilen. Zum Verstemmen eignen sich alle Materialien, die sich plastisch verformen lassen, wie z. B. Kunststoffe und Metalle. Im Gegensatz zu stoffschlüssigen Verbindungen (z. B. Schweißverbindungen) lassen sich durch Verstemmen auch unterschiedliche Werkstoffe zusammenfügen. Über Verstemmungen können hohe Drehmomente übertragen werden. Für die Höhe der übertragbaren Kraft und die Haltbarkeit der Verbindung ist insbesondere eine Oberflächenrauigkeit der die Verstemmung bildenden Bauteile zu berücksichtigen.
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Die Anordnung des Mitnehmerteils an der Ausgangsseite ermöglicht die weitere Reduzierung von Montagevorgängen und von Bauteilen. Eine zusätzliche Verbindung des Mitnehmerteils mit der Ausgangsseite (also zusätzlich zu der Verstemmung) ist insbesondere nicht erforderlich. Damit können z. B. Nietverbindungen zwischen dem die zweiten Anschläge bildenden Bauteil und der Ausgangsseite entfallen. Weiter ist es über die Anbindung des Mitnehmerteils mit dem mindestens einen zweiten Anschlag an der Ausgangsseite möglich, auf einen sonst üblichen festen Deckel an der zweiten Seite des mindestens einen Federelements zu verzichten. Insbesondere kann dort nun eine Dichtmembran eingesetzt werden.
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Insbesondere weist das Mitnehmerteil an einer inneren Umfangsfläche eine Innenverzahnung auf. Für die Ausbildung der Verstemmung ist das Mitnehmerteil mit der Innenverzahnung auf eine äußere Umfangsfläche der Ausgangsseite entlang einer zur Drehachse parallelen axialen Richtung aufschiebbar. Die Verstemmung ist durch das Aufschieben und durch das Ausbilden einer zur Innenverzahnung korrespondierenden Außenverzahnung an der äußeren Umfangsfläche gebildet.
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Insbesondere weist das Mitnehmerteil zumindest im Bereich der Innenverzahnung eine höhere Härte als die Ausgangsseite auf, insbesondere zumindest im Bereich der äußeren Umfangsfläche.
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Insbesondere ist die äußere Umfangsfläche vor der Ausbildung der Verstemmung zylindrisch (also eben und ohne Außenverzahnung) ausgeführt. Insbesondere wird die Außenverzahnung erst durch das Aufschieben des Mitnehmerteils gebildet, in dem die äußere Umfangsfläche durch die Innenverzahnung umgeformt wird.
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Insbesondere ist die äußere Umfangsfläche an dem Lagerabschnitt ausgebildet. Insbesondere erstreckt sich der Lagerabschnitt ausgehend von dem Flanschabschnitt entlang der axialen Richtung. Der Lagerabschnitt der Ausgangsseite ist insbesondere in der radialen Richtung außen von einem korrespondierenden Abschnitt der Eingangsseite angeordnet, wobei das Lager zylindrisch ausgeführt und zwischen dem Lagerabschnitt und der Eingangsseite angeordnet ist. Insbesondere weist der Lagerabschnitt einen zylindrischen Teilabschnitt mit einem vergrößerten Durchmesser auf, auf den das Mitnehmerteil aufgeschoben werden kann, so dass die Außenverzahnung nur in diesem Teilabschnitt ausgebildet wird/ist.
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Insbesondere ist an der äußeren Umfangsfläche nach dem Anordnen des Mitnehmerteils ein Materialaufwurf durch Verstemmen gebildet, wobei dieser Materialaufwurf das Mitnehmerteil zumindest gegenüber einer ersten axialen Richtung auf der Ausgangsseite fixiert.
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Der Materialaufwurf wird insbesondere durch ein zum Verstemmen eingesetztes Werkzeug erzeugt.
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Der Materialaufwurf ist eine lokale Vergrößerung eines Außendurchmessers der äu-ßeren Umfangsfläche und ggf. des Teilabschnitts. Damit kann das Mitnehmerteil hin zum Materialaufwurf nicht mehr entlang der Drehachse verlagert werden und ist insbesondere axialfest (also gegenüber beiden axialen Richtungen) an der Ausgangsseite angeordnet.
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Alternativ oder zusätzlich zum Materialaufwurf ist das Mitnehmerteil insbesondere über ein Sicherungsblech, das mit dem Flanschabschnitt verbunden ist, zumindest gegenüber einer ersten axialen Richtung auf der Ausgangsseite fixiert. Das Sicherungsblech wird insbesondere so angeordnet, dass das Mitnehmerteil entlang der axialen Richtung zwischen dem Sicherungsblech und dem Flanschabschnitt angeordnet ist. Das Sicherungsblech ist mit dem Flanschabschnitt insbesondere formschlüssig sowohl gegenüber der Umfangsrichtung als auch gegenüber der axialen Richtung (als auch gegenüber der radialen Richtung) verbunden.
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Das Mitnehmerteil umfasst insbesondere einen ringförmigen Abschnitt, der die innere Umfangsfläche mit der Innenverzahnung aufweist. Ausgehend von dem ringförmigen Abschnitt erstreckt sich insbesondere ein zweiter Anschlag entlang der radialen Richtung nach außen.
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Insbesondere erstreckt sich ausgehend von dem Riemenabschnitt und entlang der radialen Richtung nach innen auf einer, der ersten Seite in einer sich entlang der Drehachse erstreckenden axialen Richtung gegenüberliegenden zweiten Seite eine Dichtmembran. Die Dichtmembran ist ausschließlich auf der zweiten Seite des mindestens einen Federelements angeordnet und erzeugt eine in einer axialen Richtung wirkende Federkraft zwischen der Eingangsseite und der Ausgangsseite.
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Eine derartige Dichtmembran ist aus der eingangs erwähnten, nachveröffentlichten
DE 10 2019 126 589.4 bekannt.
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Die Dichtmembran ersetzt insbesondere den bisher bekannten Deckel, der zusammen mit einem weiteren Bauteil (z. B. dem Riemenanbindungsbereich bzw. der Riemenscheibe) die Ausgangsseite gebildet hat. Weiter ersetzt die Dichtmembran insbesondere zusätzlich ggf. einen Reibring, über den das mit einem Fluid (Schmiermittel, z. B. Fett) gefüllte Volumen, in dem das mindestens eine Federelement angeordnet ist, gegenüber einer Umgebung des Riemenscheibenentkopplers abgedichtet wurde. Weiter ersetzt die Dichtmembran insbesondere eine Axialfeder (z. B. die bisher eingesetzte Tellerfeder), über die die Ausgangsseite und Eingangsseite entlang der axialen Richtung miteinander verspannt wurden.
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Die Dichtmembran ist insbesondere ringförmig und in einer Umfangsrichtung umlaufend ausgebildet.
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Die Dichtmembran ist vom Material her insbesondere nach Art einer bekannten Tellerfeder ausgeführt (z. B. aus einem Federstahl).
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Insbesondere stützt sich das mindestens eine Federelement mit einer in der Umfangsrichtung wirkenden Federkraft ausschließlich an einem ersten Anschlag der Eingangsseite und an einem zweiten Anschlag der Ausgangsseite ab. Insbesondere erfolgt über die Dichtmembran keine Abstützung des Federelements gegenüber der Umfangsrichtung bzw. keine Abstützung der in der Umfangsrichtung wirkenden Federkraft.
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Insbesondere stützt sich die Dichtmembran über einen Reibring an der Eingangsseite ab. Der Reibring ist insbesondere ringförmig und in einer Umfangsrichtung umlaufend ausgebildet.
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Insbesondere ist der Reibring an der Dichtmembran angebunden (bzw. gegenüber der Umfangsrichtung drehfest mit der Dichtmembran verbunden), wobei der Reibring zusammen mit der Dichtmembran und (ggf. zusätzlich) der Ausgangsseite gegenüber der Eingangsseite entlang der Umfangsrichtung verdrehbar ist.
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Insbesondere stützt sich das mindestens eine Federelement über eine Gleitschale an dem Riemenabschnitt zumindest gegenüber der radialen Richtung ab, wobei das mindestens eine Federelement zumindest entlang der Umfangsrichtung gegenüber der Gleitschale bewegbar ist.
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Die Gleitschale ist entlang der radialen Richtung insbesondere zwischen dem mindestens einen Federelement und dem Riemenabschnitt angeordnet. Insbesondere ist für jedes Federelement eine Gleitschale vorgesehen. Insbesondere wird jede Gleitschale über den ersten Anschlag und den zweiten Anschlag gegenüber der Umfangsrichtung positionsfest gehalten.
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Eine Gleitschale weist insbesondere eine angepasste bzw. bearbeitete (z. B. beschichtete oder gehärtete) Oberfläche auf, so dass eine im Betrieb des Riemenscheibenentkopplers auftretende Reibung und ein Verschleiß (insbesondere des Federelements, ggf. aber auch der Gleitschale) vermindert werden können.
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Insbesondere erstreckt sich die Gleitschale in einem Querschnitt, der parallel zur Drehachse verläuft und die Drehachse umfasst, über einen ersten Winkelbereich von mindestens 20 Winkelgrad, bevorzugt von mindestens 30 Winkelgrad um das mindestens eine Federelement herum. Insbesondere erstreckt sich die Gleitschale in dem Querschnitt über einen ersten Winkelbereich von höchstens 120 Winkelgrad, bevorzugt von höchstens 90 Winkelgrad, besonders bevorzugt von höchstens 60 Winkelgrad um das mindestens eine Federelement herum.
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Insbesondere stützt sich die Dichtmembran gegenüber der radialen Richtung an dem Riemenabschnitt ab. Insbesondere bildet die Dichtmembran mit dem Riemenabschnitt eine das Volumen gegenüber einer Umgebung abdichtende Dichtfläche aus.
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Insbesondere stützt sich die Dichtmembran gegenüber einer ersten axialen Richtung an dem Riemenabschnitt und gegenüber einer zweiten axialen Richtung an dem mindestens einen Federelement ab.
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Insbesondere kontaktiert die Dichtmembran das mindestens eine Federelement oder die Gleitschale.
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Insbesondere bildet der Riemenabschnitt einen dritten Anschlag, mit dem die Dichtmembran zusammenwirkt. An dem dritten Anschlag stützt sich die Dichtmembran zumindest gegenüber der ersten axialen Richtung, ggf. auch gegenüber der zweiten axialen Richtung, ab. Die Dichtmembran bildet mit dem dritten Anschlag insbesondere eine Schnappverbindung.
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Insbesondere ist das mindestens eine Federelement in einem zumindest durch die Ausgangsseite und die Dichtmembran gebildeten Volumen angeordnet, wobei das Volumen zumindest teilweise mit einem Fluid (Schmiermittel, z. B. Fett) befüllt ist und auf der zweiten Seite durch die Dichtmembran gegenüber einer Umgebung des Riemenscheibenentkopplers abgedichtet ist.
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Insbesondere erfolgt eine Übertragung von Drehmomenten über die Ausgangsseite auf den mit dem Riemenabschnitt verbundenen Riemen mit dem den mindestens einen zweiten Anschlag bildenden und an der Ausgangsseite angeordneten Mitnehmerteil.
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Insbesondere ist damit keine Drehmomentübertragung in der Umfangsrichtung über die Dichtmembran erforderlich.
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Insbesondere kann die Dichtmembran in der Dicke einer Tellerfeder ausgeführt und mit einem Reibring an der Eingangsseite bzw. an einem Torsionsschwingungsdämpfer (TSD) abgestützt werden.
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Insbesondere kann über eine Gleitschale ein Ausknicken des mindestens einen Federelements verhindert werden. Die Gleitschale fängt die in axialer Richtung wirkenden Kräfte in sich auf.
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Insbesondere ist hier ein Reibring zwischen Dichtmembran und Eingangsseite (bzw. hin zu einem Torsionsschwingungsdämpfer (TSD) notwendig.
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Weiter kann insbesondere eine Dichtheit zum Reibring erhöht werden, da die Dichtfläche zwischen Reibring und Eingangsseite auf einem sehr kleinen zweiten Durchmesser möglich ist.
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Insbesondere kann bei dem Riemenscheibenentkoppler ein Schleudern bzw. Wuchten in der Montage entfallen, da die Ausgangsseite mit den Anschlägen das viel größere Massenträgheitsmoment aufweist und somit bereits als Einzelteil ausreichend gewuchtet werden kann. Damit können Schleuder-, Wuchtmessungs- und Wuchtkorrigier-Anlagen in der Montage entfallen. Weiter kann damit ein verbesserter Korrosionsschutz realisiert werden, da die Wuchtstellen beschichtet werden können.
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Der Riemenscheibenentkoppler ist insbesondere zur Anbindung einer Riemenscheibe an einer Kurbelwelle einer Antriebsmaschine, z. B. eines Kraftfahrzeugs, vorgesehen. Dadurch soll die Übertragung von Drehschwingungen, z. B. der Antriebsmaschine auf den durch die Riemenscheibe angetriebenen Riemen, zumindest vermindert oder verhindert werden. Der Riemenscheibenentkoppler kann aber auch ein Zwei-Massen-Schwungrad ausbilden.
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Die Verwendung unbestimmter Artikel („ein“, „eine“, „einer“ und „eines“), insbesondere in den Patentansprüchen und der diese wiedergebenden Beschreibung, ist als solche und nicht als Zahlwort zu verstehen. Entsprechend damit eingeführte Begriffe bzw. Komponenten sind somit so zu verstehen, dass diese mindestens einmal vorhanden sind und insbesondere aber auch mehrfach vorhanden sein können.
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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. Soweit ein Bauteil mehrfach vorkommen kann („mindestens ein“), kann die Beschreibung zu einem dieser Bauteile für alle oder ein Teil der Mehrzahl dieser Bauteile gleichermaßen gelten, dies ist aber nicht zwingend.
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Die Erfindung sowie das technische Umfeld werden nachfolgend anhand der beiliegenden Figuren näher erläutert. Es ist darauf hinzuweisen, dass die Erfindung durch die angeführten 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 zu kombinieren. Insbesondere ist darauf hinzuweisen, dass die Figuren und insbesondere die dargestellten Größenverhältnisse nur schematisch sind. Es zeigen:
- 1: eine Antriebsmaschine eines Kraftfahrzeugs mit einem Riemenscheibenentkoppler, in einer Seitenansicht;
- 2: einen Riemenscheibenentkoppler in einer perspektivischen Ansicht;
- 3: eine erste Ausführungsvariante eines bekannten Riemenscheibenentkopplers in einer Seitenansicht im Schnitt; und
- 4: einen Riemenscheibenentkoppler in einer Seitenansicht im Schnitt;
- 5: ein Mitnehmerteil in einer Seitenansicht; und
- 6: einen Ausschnitt des Riemenscheibenentkopplers nach 4 in einer Seitenansicht im Schnitt.
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1 zeigt eine Antriebsmaschine 37 eines Kraftfahrzeugs mit einem Riemenscheibenentkoppler 1, in einer Seitenansicht. Über den Riemenscheibenentkoppler 1 wird ein Riemen 38 zum Antrieb weiterer Komponenten der Antriebsmaschine 37 geführt.
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2 zeigt einen Riemenscheibenentkoppler 1 in einer perspektivischen Ansicht. Der Deckel 34 dichtet mit der Eingangsseite 2 den Riemenscheibenentkoppler 1 gegenüber einer Umgebung 31 ab. Der Riemenabschnitt 12 und der Deckel 34 sind Bestandteile der Ausgangsseite 3. Über den Riemenabschnitt 12 wird der Riemen 38 geführt.
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3 zeigt eine erste Ausführungsvariante eines bekannten Riemenscheibenentkopplers 1 in einer Seitenansicht im Schnitt.
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Der Riemenscheibenentkoppler 1 umfasst eine Eingangsseite 2 und eine Ausgangsseite 3 und eine gemeinsame Drehachse 4 sowie mindestens ein zwischen Eingangsseite 2 und Ausgangsseite 3 wirkendes Federelement 5, durch das die Eingangsseite 2 und die Ausgangsseite 3 in der Umfangsrichtung 6 gegeneinander verdrehbar sind. Die Ausgangsseite 3 ist über ein an der Eingangsseite 2 angeordnetes (Gleit-)Lager 8 gegenüber der Eingangsseite 2 drehbar gelagert. Die Ausgangsseite 3 erstreckt sich ausgehend von dem (Gleit-)Lager 8 auf einer ersten Seite 9 des mindestens einen Federelements 5 in einer radialen Richtung 11 nach außen zu einem Riemenabschnitt 12 (an dem ein Riemen 38 anordenbar ist, der über den Riemenabschnitt 12 bzw. über den Riemenscheibenentkoppler 1 antreibbar ist).
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Ausgehend von dem Riemenabschnitt 12 und entlang der radialen Richtung 11 nach innen erstreckt sich auf einer der ersten Seite 9 gegenüberliegenden zweiten Seite 26 eine Dichtmembran 27. Die Dichtmembran 27 ist ausschließlich auf der zweiten Seite 26 des Federelements 5 angeordnet und die Dichtmembran 27 erzeugt eine in einer axialen Richtung 21, 22 wirkende Federkraft zwischen der Eingangsseite 2 und der Ausgangsseite 3.
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Die Dichtmembran 27 ersetzt den bisher bekannten Deckel 34, der zusammen mit einem weiteren Bauteil die Ausgangsseite 3 gebildet hat. Weiter ersetzt die Dichtmembran 27 zusätzlich ggf. einen Reibring 28, über den das mit einem Fluid 30 (Schmiermittel, z. B. Fett) gefüllte Volumen 29 gegenüber einer Umgebung 31 des Riemenscheibenentkopplers 1 abgedichtet wurde. Weiter ersetzt die Dichtmembran 27 eine Axialfeder (z. B. die bisher eingesetzte Tellerfeder), über die die Ausgangsseite 3 und die Eingangsseite 2 entlang der axialen Richtung 21, 22 miteinander verspannt wurden.
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4 zeigt einen Riemenscheibenentkoppler 1 in einer Seitenansicht im Schnitt. 5 zeigt ein Mitnehmerteil 16 in einer Seitenansicht. 6 zeigt einen Ausschnitt des Riemenscheibenentkopplers 1 nach 4 in einer Seitenansicht im Schnitt Die 4 bis 6 werden im Folgenden gemeinsam beschrieben. Auf die Ausführungen zu den 1 bis 3 wird Bezug genommen.
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Im Unterschied zum Riemenscheibenentkoppler 1 nach 3 ist hier ein Mitnehmerteil 16, das die zweiten Anschläge 14 ausbildet, über eine Verstemmung an der Ausgangsseite 3 befestigt.
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Der Riemenscheibenentkoppler 1 umfasst eine Eingangsseite 2 und eine Ausgangsseite 3 und eine gemeinsame Drehachse 4 sowie mindestens ein zwischen Eingangsseite 2 und Ausgangsseite 3 wirkendes Federelement 5, gegen dessen Federwirkung die Eingangsseite 2 und die Ausgangsseite 3 in der Umfangsrichtung 6 gegeneinander verdrehbar sind. Die Ausgangsseite 3 ist mit einem Lagerabschnitt 7 über ein an der Eingangsseite 2 angeordnetes (Gleit-)Lager 8 gegenüber der Eingangsseite 2 drehbar gelagert. Die Ausgangsseite 3 erstreckt sich ausgehend von dem Lagerabschnitt 7 auf einer ersten Seite 9 des mindestens einen Federelements 5 mit einem Flanschabschnitt 10 in einer radialen Richtung 11 nach außen zu einem Riemenabschnitt 12 (an dem ein Riemen 38 anordenbar ist, der über den Riemenabschnitt 12 bzw. über den Riemenscheibenentkoppler 1 antreibbar ist). Das mindestens eine Federelement 5 stützt sich mit einer in der Umfangsrichtung 6 wirkenden Federkraft an einem ersten Anschlag 13 der Eingangsseite 2 und an einem zweiten Anschlag 14 der Ausgangsseite 3 gegenüber einer Umfangsrichtung 6 sowie über eine Gleitschale 15 an dem Riemenabschnitt 12 zumindest gegenüber der radialen Richtung 11 ab. Der zweite Anschlag 14 ist an einem Mitnehmerteil 16 angeordnet, das mit der Ausgangsseite 3 über eine Verstemmung 17 zumindest gegenüber der Umfangsrichtung 6 drehfest verbunden ist.
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Das Mitnehmerteil 16 weist an einer inneren Umfangsfläche 18 eine Innenverzahnung 19 auf (siehe z. B. Detail V in 5). Für die Ausbildung der Verstemmung 17 ist das Mitnehmerteil 16 mit der Innenverzahnung 19 auf eine äußere Umfangsfläche 20 der Ausgangsseite 3 entlang einer zur Drehachse 4 parallelen axialen Richtung 21, 22 aufschiebbar. Die Verstemmung 17 ist durch das Aufschieben und durch das Ausbilden einer zur Innenverzahnung 19 korrespondierenden Außenverzahnung 23 an der äußeren Umfangsfläche 20 gebildet.
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Insbesondere ist die äußere Umfangsfläche 20 vor der Ausbildung der Verstemmung 17 zylindrisch (also eben und ohne Außenverzahnung 23) ausgeführt. Insbesondere wird die Außenverzahnung 23 erst durch das Aufschieben des Mitnehmerteils 16 gebildet, in dem die äußere Umfangsfläche 20 durch die Innenverzahnung 19 umgeformt wird (siehe Detail VI der 6).
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Die äußere Umfangsfläche 20 ist an dem Lagerabschnitt 7 ausgebildet. Der Lagerabschnitt 7 erstreckt sich ausgehend von dem Flanschabschnitt 10 entlang der ersten axialen Richtung 21. Der Lagerabschnitt 7 der Ausgangsseite 3 ist in der radialen Richtung 11 außen von einem korrespondierenden Abschnitt der Eingangsseite 2 angeordnet, wobei das Lager 8 zylindrisch ausgeführt und zwischen dem Lagerabschnitt 7 und der Eingangsseite 2 angeordnet ist. Der Lagerabschnitt 7 weist einen zylindrischen Teilabschnitt 39 mit einem vergrößerten Durchmesser auf, auf den das Mitnehmerteil 16 aufgeschoben wird, so dass die Außenverzahnung 23 nur in diesem Teilabschnitt 39 ausgebildet wird/ist.
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An der äußeren Umfangsfläche 20 ist nach dem Anordnen des Mitnehmerteils 16 ein Materialaufwurf 24 durch Verstemmen gebildet, wobei dieser Materialaufwurf 24 das Mitnehmerteil 16 zumindest gegenüber einer ersten axialen Richtung 21 auf der Ausgangsseite 3 fixiert.
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Der Materialaufwurf 24 ist eine lokale Vergrößerung eines Außendurchmessers der äußeren Umfangsfläche 20 und hier des Teilabschnitts 39. Damit kann das Mitnehmerteil 16 hin zum Materialaufwurf 24 nicht mehr entlang der Drehachse 4 verlagert werden und ist axialfest (also gegenüber beiden axialen Richtungen 21, 22) an der Ausgangsseite 3 angeordnet.
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Zusätzlich zum Materialaufwurf 24 ist das Mitnehmerteil 16 hier über ein (in 4 angedeutetes) Sicherungsblech 25, das mit dem Flanschabschnitt 10 verbunden ist, zumindest gegenüber einer ersten axialen Richtung 21 auf der Ausgangsseite 3 fixiert. Das Sicherungsblech 25 ist so angeordnet, dass das Mitnehmerteil 16 entlang der axialen Richtung 21, 22 zwischen dem Sicherungsblech 25 und dem Flanschabschnitt 10 angeordnet ist. Das Sicherungsblech 25 ist mit dem Flanschabschnitt 10 formschlüssig sowohl gegenüber der Umfangsrichtung 6 als auch gegenüber der axialen Richtung 21, 22 (als auch gegenüber der radialen Richtung 11) über Nietverbindungen 35 verbunden (siehe 4 und Öffnungen für Nietverbindungen 35 in dem Flanschabschnitt 10 in 6).
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Das Mitnehmerteil 16 umfasst einen ringförmigen Abschnitt, der die innere Umfangsfläche 18 mit der Innenverzahnung 19 aufweist. Ausgehend von dem ringförmigen Abschnitt erstrecken sich die zweiten Anschläge 14 entlang der radialen Richtung 11 nach außen (siehe 5).
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Ausgehend von dem Riemenabschnitt 12 und entlang der radialen Richtung 11 nach innen auf einer, der ersten Seite 9 in einer sich entlang der Drehachse 4 erstreckenden axialen Richtung 21, 22 gegenüberliegenden zweiten Seite 26, erstreckt sich eine Dichtmembran 27. Die Dichtmembran 27 ist ausschließlich auf der zweiten Seite 26 des mindestens einen Federelements 5 angeordnet und erzeugt eine in einer axialen Richtung 21, 22 wirkende Federkraft zwischen der Eingangsseite 2 und der Ausgangsseite 3.
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Das Federelement 5 stützt sich mit einer in der Umfangsrichtung 6 wirkenden Federkraft ausschließlich an einem ersten Anschlag 13 der Eingangsseite 2 und an einem zweiten Anschlag 14 der Ausgangsseite 3 ab. Über die Dichtmembran 27 erfolgt keine Abstützung des Federelements 5 gegenüber der Umfangsrichtung 6 bzw. keine Abstützung der in der Umfangsrichtung 6 wirkenden Federkraft. Die Dichtmembran 27 stützt sich über einen Reibring 28 an der Eingangsseite 2 ab.
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Das Federelement 5 stützt sich über eine Gleitschale 15 an dem Riemenabschnitt 12 zumindest gegenüber der radialen Richtung 11 ab, wobei das Federelement 5 zumindest entlang der Umfangsrichtung 6 gegenüber der Gleitschale 15 bewegbar ist.
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Die Gleitschale 15 ist entlang der radialen Richtung 11 zwischen dem Federelement 5 und dem Riemenabschnitt 12 angeordnet. Für jedes Federelement 5 ist eine Gleitschale 15 vorgesehen. Jede Gleitschale 15 wird über den ersten Anschlag 13 und den zweiten Anschlag 14 gegenüber der Umfangsrichtung 6 positionsfest gehalten.
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Die Gleitschale 15 erstreckt sich in einem Querschnitt 32, der parallel zur Drehachse 4 verläuft und die Drehachse 4 umfasst, über einen ersten Winkelbereich 33 (ausgehend von einem Mittelpunkt des in dem Querschnitt 32 ringförmigen Federelements 5) von zwischen 90 und 120 Winkelgrad um das Federelement 5 herum.
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Insbesondere stützt sich die Dichtmembran 27 gegenüber der radialen Richtung 11 an dem Riemenabschnitt 12 ab. Die Dichtmembran 27 bildet mit dem Riemenabschnitt 12 eine das Volumen 29 gegenüber einer Umgebung 31 abdichtende Dichtfläche aus.
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Die Dichtmembran 27 stützt sich gegenüber einer ersten axialen Richtung 21 an dem Riemenabschnitt 12 und gegenüber einer zweiten axialen Richtung 22 an dem mindestens einen Federelement 5 ab. Insbesondere kontaktiert die Dichtmembran 27 das mindestens eine Federelement 5 oder die Gleitschale 15.
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Der Riemenabschnitt 12 bildet einen dritten Anschlag 36, mit dem die Dichtmembran 27 zusammenwirkt. An dem dritten Anschlag 36 stützt sich die Dichtmembran 27 gegenüber der ersten axialen Richtung 21 ab. Die Dichtmembran 27 bildet mit dem dritten Anschlag 36 eine Schnappverbindung.
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Das Federelement 5 ist in einem zumindest durch die Ausgangsseite 3 und die Dichtmembran 27 gebildeten Volumen 29 angeordnet, wobei das Volumen 29 zumindest teilweise mit einem Fluid 30 (Schmiermittel, z. B. Fett) befüllt ist und auf der zweiten Seite 26 durch die Dichtmembran 27 gegenüber einer Umgebung 31 des Riemenscheibenentkopplers 1 abgedichtet ist.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Riemenscheibenentkoppler
- 2
- Eingangsseite
- 3
- Ausgangsseite
- 4
- Drehachse
- 5
- Federelement
- 6
- Umfangsrichtung
- 7
- Lagerabschnitt
- 8
- Lager
- 9
- erste Seite
- 10
- Flanschabschnitt
- 11
- radiale Richtung
- 12
- Riemenabschnitt
- 13
- erster Anschlag
- 14
- zweiter Anschlag
- 15
- Gleitschale
- 16
- Mitnehmerteil
- 17
- Verstemmung
- 18
- innere Umfangsfläche
- 19
- Innenverzahnung
- 20
- äußere Umfangsfläche
- 21
- erste axiale Richtung
- 22
- zweite axiale Richtung
- 23
- Außenverzahnung
- 24
- Materialaufwurf
- 25
- Sicherungsblech
- 26
- zweite Seite
- 27
- Dichtmembran
- 28
- Reibring
- 29
- Volumen
- 30
- Fluid
- 31
- Umgebung
- 32
- Querschnitt
- 33
- erster Winkelbereich
- 34
- Deckel
- 35
- Nietverbindung
- 36
- dritter Anschlag
- 37
- Antriebsmaschine
- 38
- Riemen
- 39
- Teilabschnitt
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102017111664 [0003]
- DE 102017113043 [0003]
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