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Die Erfindung betrifft eine Riemenscheibenanordnung nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.
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Eine gattungsgemäße Riemenscheibenanordnung weist eine schaltbare Riemenscheibe auf, die auf einer Brennkraftmaschinen-Welle (nachfolgend allgemein als Antriebswelle bezeichnet) angeordnet ist. Die schaltbare Riemenscheibe ist über einen gemeinsamen Riementrieb (d.h. mit nur einer Riemenspur) mit einer Elektromaschine und einem Nebenaggregat, etwa einen mechanischen Klimakompressor, trieblich verbunden. Die schaltbare Riemenscheibe ist mittels eines Klemmkörperfreilaufs sowie einer Fliehkraftkupplung mit der Antriebswelle koppelbar oder davon entkoppelbar. In einer ersten Betriebsart kann exemplarisch ein Motorstart erfolgen, bei dem die Elektromaschine ein Drehmoment erzeugt, mit dem die Brennkraftmaschine gestartet wird. In einer zweiten Betriebsart kann ein Generatorbetrieb erfolgen. Dieser kann sich unmittelbar an die erste Betriebsart anschließen. Im Generatorbetrieb erzeugt die Brennkraftmaschine ein Drehmoment, mit dem die Elektromaschine antreibbar ist. In einer dritten Betriebsart kann die Elektromaschine das Nebenaggregat antreiben, während die Brennkraftmaschine sti llsteht.
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In der ersten Betriebsart (das heißt Motorstart oder Boostfunktion) ist in der gattungsgemäßen Riemenscheibenanordnung im Klemmkörperfreilauf eine momentübertragende Sperrfunktion aktiv, bei der die schaltbare Riemenscheibe und die Brennkraftmaschinen-Welle (d.h. Antriebswelle) in einer ersten Drehrichtung bei gleicher Drehzahl drehen sowie die Riemenscheibe als Antriebsteil und die Brennkraftmaschinen-Welle als Abtriebsteil wirkt.
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In der zweiten Betriebsart (das heißt Generatorbetrieb) ist eine momentübertragende Sperrfunktion der Fliehkraftkupplung aktiv, bei der die Brennkraftmaschinen-Welle und die Riemenscheibe in der ersten Drehrichtung bei gleicher Drehzahl drehen sowie die Brennkraftmaschinen-Welle als Antriebsteil wirkt und die Riemenscheibe als Abtriebsteil wirkt.
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In der dritten Betriebsart dreht die schaltbare Riemenscheibe in einer zur ersten Drehrichtung gegenläufigen zweiten Drehrichtung und ist sowohl die Freilaufkupplung als auch die Fliehkraftkupplung übertragungsfrei.
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Aus der
US 2009/0298646 A1 ist eine Riemenscheibenanordnung mit einer schaltbaren Riemenscheibe bekannt, die über eine Kupplungseinrichtung auf einer Antriebswelle angeordnet ist. Die Kupplungseinrichtung weist eine Freilaufkupplung und eine Fliehkraftkupplung auf, mit der die Antriebswelle koppelbar oder davon entkoppelbar ist. Die schaltbare Riemenscheibe weist einen radial inneren Bauraum auf, in dem sowohl die Freilaufkupplung als auch die Fliehkraftkupplung angeordnet sind. Aus der
DE 10 2009 016 911 A1 ist ein riemengetriebenes Generatoranlassersystem für ein Hybridfahrzeug bekannt. Aus der
DE 10 2008 006 578 A1 ist ein Fahrzeugantriebssystem bekannt.
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Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Riemenscheibenanordnung bereitzustellen, die im Vergleich zum Stand der Technik mit reduziertem Bauraumbedarf ausgeführt ist und mit größerer Betriebssicherheit und/oder Laufruhe betreibbar ist.
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Die Aufgabe ist mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen offenbart.
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Gemäß dem kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 weist die Riemenscheibenanordnung einen Drehschwingungstilger auf, der die Antriebswelle mit der Kupplungseinrichtung, bestehend aus Fliehkraftkupplung und Freilaufkupplung, momentübertragend verbindet. Im Hinblick auf eine kompakte Anordnung weist die schaltbare Riemenscheibe einen radial inneren Bauraum auf, in dem der Drehschwingungstilger angeordnet ist. In einer besonders bauraumgünstigen Ausführungsvariante kann in dem Bauraum zusätzlich die Freilaufkupplung und die Fliehkraftkupplung angeordnet sein.
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In einer bevorzugten Ausführungsvariante kann die schaltbare Riemenscheibe auf einer Brennkraftmaschinen-Welle (d.h. die Antriebswelle) angeordnet sein. Die schaltbare Riemenscheibe kann über einen Brennkraftmaschinen-Riementrieb mit einer Elektromaschine trieblich verbunden sein. In diesem Fall ist insbesondere die nachfolgend beschriebene erste Betriebsart (das heißt Motorstart oder Boostfunktion) und die zweite Betriebsart (das heißt Generatorbetrieb) von Bedeutung. Infolge eines Momenten-Richtungswechsels ist die Riemenscheibenanordnung selbsttätig von der ersten Betriebsart auf die zweite Betriebsart umschaltbar:
- In der ersten Betriebsart (Motorstart bzw. Boostfunktion) kann in der Freilaufkupplung eine momentübertragende Sperrfunktion aktiv sein, bei der die Riemenscheibe und die Brennkraftmaschinen-Welle (d.h. Antriebswelle) in einer gemeinsamen, ersten Drehrichtung bei gleicher Drehzahl drehen sowie die Riemenscheibe als Antriebsteil und die Brennkraftmaschinen-Welle als Abtriebsteil wirkt. Nach dem Momenten-Richtungswechsel ist die zweite Betriebsart (Generatorbetrieb) geschaltet. In der zweiten Betriebsart ist eine momentübertragende Sperrfunktion der Fliehkraftkupplung aktiv, bei der die Riemenscheibe und die Antriebswelle in der ersten Drehrichtung bei gleicher Drehzahl drehen sowie die Brennkraftmaschinen-Welle als Antriebsteil und die Riemenscheibe als Abtriebsteil wirkt.
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In der dritten Betriebsart steht die Brennkraftmaschine still, während die Elektromaschine in einer zur ersten Drehrichtung gegenläufigen zweiten Drehrichtung dreht und das Nebenaggregat antreibt. In diesem Fall sind sowohl die Freilaufkupplung als auch die Fliehkraftkupplung übertragungsfrei.
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In einer technischen Umsetzung kann der Drehschwingungstilger ein mit der Brennkraftmaschinen-Welle (d.h. Antriebswelle) drehfest verbundenes Primärteil und ein Sekundärteil aufweisen. Diese können um eine gemeinsame Drehachse zueinander begrenzt verdrehbar sein. Zwischen dem Primärteil und dem Sekundärteil kann zumindest eine Dämpfungsfeder abgestützt sein. Das Sekundärteil kann über die Fliehkraftkupplung trieblich mit der Riemenscheibe verbunden sein. In diesem Fall kann am Sekundärteil des Drehschwingungstilgers zumindest ein Fliehkraftelement der Fliehkraftkupplung gelagert sein. Das Fliehkraftelement kann unter Fliehkrafteinwirkung von seiner radial inneren, übertragungsfreien Ruheposition nach radial außen in seine radial äußere, momentübertragende Sperrfunktion verlagert werden. In der Sperrposition ist die Brennkraftmaschinen-Welle (Antriebswelle) über den Drehschwingungstilger sowie über das Fliehkraftelement momentübertragend mit der Riemenscheibe verbunden.
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Eine konventionelle Fliehkraftkupplung ist als eine Formschlusskupplung ausgebildet, bei der das Fliehkraftelement in eine Formschlusskontur der schaltbaren Riemenscheibe einrastet. Bei einer ungünstigen Relativ-Drehlage der Antriebswelle gegenüber der schaltbaren Riemenscheibe ergibt sich die folgende Problematik: So kann (in seltenen Fällen) vor der Durchführung des oben angegebenen Momenten-Richtungswechsels das Fliehkraftelement bereits in die Riemenscheiben-Formschlusskontur eingerastet sein. In diesem Fall wird kein (oder nur ein geringfügiger) Überholweg freigegebenen und ist die momentenübertragende Sperrfunktion der Fliehkraftkupplung bereits vor Durchführung des Momenten-Richtungswechsels aktiv. Entsprechend kann der Klemmkörper der Freilaufkupplung nicht vollständig über den Entsperrweg bis in seine Entsperrposition verlagert werden. Es kommt daher zu einer nicht vollständigen Entlastung der Freilaufkupplung.
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Vor diesem Hintergrund kann die erfindungsgemäße Fliehkraftkupplung nach Art einer Trommelbremse (d.h. Simplexbremse) als eine Reibungskupplung realisiert sein, bei der das Fliehkraftelement als Reibelement mit einer Reibschlusskontur der Riemenscheibe zusammenwirkt. Die Reibschlusskontur kann am Innenumfang eines radial äußeren Ringkranzes der Riemenscheibe ausgebildet sein.
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Bevorzugt kann das Fliehkraftelement als eine Schwinge einseitig an einer Drehlagerstelle am Sekundärteil des Drehschwingungstilgers drehgelagert sein. Dadurch kann das Fliehkraftelement unter Fliehkraftwirkung um die Drehlagerstelle nach radial außen in die Sperrposition ausgelenkt werden. Das Fliehkraftelement kann mittels einer Vorspannfeder in seine radial innere Ruheposition vorgespannt sein.
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In einer bauraumgünstigen Ausführungsvariante kann die Riemenscheibe einen radial inneren Nabenabschnitt aufweisen, der unter radial Zwischenlage mittelbar oder unmittelbar auf der Brennkraftmaschinen-Welle (Antriebswelle) angeordnet ist. Zudem kann zwischen dem radial inneren Nabenabschnitt sowie dem radial äußeren Ringkranz der Riemenscheibe ein Bauraum bereitgestellt sein, in dem die Fliehkraftkupplung mit ihrem Fliehkraftelement bauraumgünstig angeordnet ist. In diesem Fall können die Fliehkraftkupplung und die Freilaufkupplung zueinander in Radial-Flucht angeordnet sein. Der Drehschwingungstilger kann dabei axial benachbart zu der (aus Fliehkraftkupplung und Freilaufkupplung aufgebauten) Kupplungseinrichtung positioniert sein.
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Sobald eine vordefinierte Brennkraftmaschinen-Drehzahl überschritten ist, stellt das fliehkraft-aktuierte Reibelement eine Momentenübertragung von der Antriebswelle auf die schaltbare Riemenscheibe sicher. Das fliehkraft-aktuierte Reibelement kann in Analogie zu einer Trommelbremse selbstverstärkend ausgeführt sein. Zudem kann die Fliehmasse des Reibelements so bemessen sein, dass in einem unteren Brennkraftmaschinen-Drehzahlbereich (dort herrschen die größten Drehunförmigkeiten) das Reibelement bei der Drehmomentspitze kurz rutschen und damit auch für eine Entlastung der Riemenscheibenanordnung bewirken kann. Derartige Motorschwingungen treten in der zweiten Betriebsart (das heißt Generatorbetrieb) auf, in der die Freilaufkupplung nicht im Kraftfluss integriert ist.
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In einer konkreten Ausführungsvariante kann die Riemenscheibenanordnung über einen gemeinsamen Riementrieb eine Fahrzeug-Brennkraftmaschine, ein Brennkraftmaschinen-Nebenaggregat, insbesondere Klimakompressor, und eine Elektromaschine trieblich miteinander koppeln bzw. entkoppeln. In diesem Fall kann die schaltbare Riemenscheibe auf der Brennkraftmaschinen-Welle angeordnet sein. Die schaltbare Riemenscheibe kann über den Riementrieb mit einer Elektromaschinen-Welle und einer Aggregate-Welle des Nebenaggregates trieblich verbindbar sein. In der ersten Betriebsart (Motorstart oder Boost-Funktion) treibt die Elektromaschine über ihre Elektromaschinen-Welle und über den Riementrieb in der ersten Antriebsdrehrichtung auf sowohl die Brennkraftmaschine und das Nebenaggregat ab. In der zweiten Betriebsart (Generatorbetrieb) treibt die Brennkraftmaschine über ihre Brennkraftmaschinen-Welle und den Riementrieb in der ersten Antriebsdrehrichtung auf sowohl die Elektromaschine als auch das Nebenaggregat ab. In der dritten Betriebsart treibt die Elektromaschine über ihre Elektromaschinen-Welle und den Riementrieb in der zweiten Antriebsdrehrichtung nur auf das Nebenaggregat ab.
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In der ersten Betriebsart (d.h. Motorstart oder Boostfunktion) kann die Freilaufkupplung (d.h. der Klemmkörperfreilauf) momentübertragend sperren und die Fliehkraftkupplung übertragungsfrei sein. In der zweiten Betriebsart (d.h. Generatorbetrieb) kann die Freilaufkupplung übertragungsfrei sein und die Fliehkraftkupplung momentübertragend sperren. In der dritten Betriebsart können sowohl die Fliehkraftkupplung als auch die Freilaufkupplung übertragungsfrei sein.
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In einer konkreten Ausführungsvariante kann die schaltbare Riemenscheibe unter radialer Zwischenlage der Freilaufkupplung auf der Brennkraftmaschinen-Welle (d.h. Antriebswelle) angeordnet sein. Die Freilaufkupplung kann in gängiger Praxis eine Freilaufkupplung-Außenseite und eine Freilaufkupplung-Innenseite aufweisen. Zwischen der Freilaufkupplung-Innenseite und der Freilaufkupplung-Außenseite sind verstellbare Klemmelemente angeordnet. Je nach Drehrichtung der Innenseite und der Außenseite können aufgrund einer Relativbewegung die Klemmelemente in eine Klemmposition oder in eine Freigabeposition verstellt werden.
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Die Fliehkraftkupplung kann zumindest ein fliehkraftbeaufschlagbares Fliehkraftelement aufweisen. Das Fliehkraftelement kann bei Fliehkrafteinwirkung zwischen einer Ruheposition und einer Sperrposition verlagert werden. In der fliehkraftbeaufschlagten Sperrposition kann das Fliehkraftelement in Anlage mit einer Reibschlusskontur der Riemenscheibe sein. Demgegenüber kann das Fliehkraftelement in seiner Ruheposition außer Eingriff mit der Reibschlusskontur der Riemenscheibe sein.
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Nachfolgend ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der beigefügten Figuren beschrieben.
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Es zeigen:
- 1, 2 und 3 jeweils Ansichten einer als Blockschaltdiagramm angedeuteten Riemenscheibenanordnung in unterschiedlichen Betriebszuständen;
- 4 in einer Längsschnittdarstellung die Riemenscheibenanordnung;
- 5 und 6 weitere Schnittdarstellungen der Riemenscheibenanordnung.
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In der 1 weist eine Riemenscheibenanordnung eine Elektromaschine RSG auf, die über eine elektrische Versorgungsleitung mit einer Fahrzeugbatterie 8 verbunden ist. Die Elektromaschine RSG ist über einen gemeinsamen Riementrieb mit einer Brennkraftmaschine BKM eines Fahrzeugs sowie mit einem das Nebenaggregat bildenden mechanischen Klimakompressor mKK trieblich verbunden. Eine Elektromaschinen-Welle 5 der Elektromaschine RSG, eine Aggregate-Welle 3 des Klimakompressors mKK sowie eine Brennkraftmaschinen-Welle 1 sind zueinander achsparallel angeordnet. Der Riementrieb weist in der 1 eine drehfest auf der Elektromaschinen-Welle 5 sitzende Riemenscheibe 7 sowie eine schaltbare Riemenscheibe 9 auf, die auf der Brennkraftmaschinen-Welle 1 angeordnet ist. Die schaltbare Riemenscheibe 9 ist mittels einer später beschriebenen Kupplungseinrichtung (K1, K2) in Abhängigkeit von unterschiedlichen Betriebsarten MB1, GB, MB2 mit der Brennkraftmaschinen-Welle 1 momentenübertragend koppelbar oder davon entkoppelbar. Auf der Aggregate-Welle 3 des Klimakompressors mKK ist die Riemenscheibe 13 drehfest angeordnet, die ebenfalls im Riementrieb eingebunden ist.
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In den 1 bis 3 ist zwischen der Brennkraftmaschinen-Welle 1 und der Kupplungseinrichtung (K1, K2) ein Drehschwingungstilger 10 angeordnet. Der Drehschwingungstilger 10 weist ein drehfest mit der Brennkraftmaschinen-Welle 1 verbundenes antriebsseitiges Primärteil 12 und ein abtriebsseitiges Sekundärteil 14 auf. Das Primärteil 12 und das Sekundärteil 14 sind um eine Wellen-Drehachse zueinander begrenzt verstellbar. Zwischen dem Primärteil 12 und dem Sekundärteil 14 sind Bogenfedern 24 abgestützt (in der 6 ist nur eine Bogenfeder 24 gezeigt).
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Die Kupplungseinrichtung (K1, K2) ist aus einer Freilaufkupplung (d.h. Klemmkörperfreilauf) K1 und einer Fliehkraftkupplung K2 aufgebaut. Diese können unter anderem bei den anhand der 1 bis 3 veranschaulichten Betriebsarten MB1, GB, MB2 selbsttätig koppeln oder entkoppeln, so dass die Schaltvorgänge ohne externe Hydraulik- oder Elektro-Aktuatoren durchführbar sind. Nachfolgend sind anhand der 1 bis 3 die Betriebsarten MB1, GB, MB2 beschrieben, in denen die Riemenscheibenanordnung betreibbar ist.
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In der 1 arbeitet die Riemenscheibenanordnung in der ersten Betriebsart MB1, in der die Elektromaschine RSG einen Motorstart oder eine Boostfunktion ausführt. In der ersten Betriebsart MB1 wird in der Elektromaschine RSG ein Antriebsmoment generiert. An der Elektromaschinen-Welle 5 erfolgt eine Leistungsverzweigung, bei der das von der Elektromaschine RSG generierte Antriebsmoment in einen Lastpfad L1 von der Elektromaschinen-Welle 5 in Richtung Brennkraftmaschinen-Riementrieb RBKM und in einen Lastpfad L2 von der Elektromaschinen-Welle 5 in Richtung auf den Klimakompressor mKK aufgeteilt wird. Die Elektromaschinen-Welle 1 der Elektromaschine RSG treibt dabei mit einer ersten Antriebsdrehrichtung A1 (d.h. Rechtsdrehung) auf die Brennkraftmaschinen-Welle 1 und auf die Aggregate-Welle 3 ab, die ebenfalls in der Antriebsdrehrichtung A1 drehen.
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In der 2 arbeitet die Riemenscheibenanordnung in einer zweiten Betriebsart GB, in der ein von der Brennkraftmaschine BKM generiertes Antriebsmoment in einem Lastpfad L3 von der Brennkraftmaschinen-Welle 1 über den Riementrieb zur Elektromaschinen-Welle 5 und weiter zur Elektromaschine RSG übertragen wird. Zudem wird über den Riementrieb der Klimakompressor mKK angetrieben (Lastpfad L4 in der 2). Die Brennkraftmaschinen-Welle 1 treibt mit der Antriebsdrehrichtung A1 (d.h. Rechtsdrehung) auf die Elektromaschinen-Welle 5 und auf die Aggregate-Welle 3 ab. In der zweiten Betriebsart GB erfolgt ein Aufladen der an der Elektromaschine RSG angeschlossenen Fahrzeugbatterie 8 sowie gleichzeitig ein Antrieb des Klimakompressors mKK.
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In der 3 arbeitet die Riemenscheibenanordnung in einer dritten Betriebsart MB2, in der die Brennkraftmaschine BKM stillsteht, während die Elektromaschine RSG in einer zur ersten Antriebsdrehrichtung A1 gegenläufigen zweiten Antriebsdrehrichtung A2 (d.h. linksdrehend) dreht. Das in der Elektromaschine RSG generierte Antriebsmoment wird über einen Lastpfad L5 (3) zum Klimakompressor mKK übertragen.
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In der ersten Betriebsart MB1 ist eine momentübertragende Sperrfunktion der Freilaufkupplung K1 aktiv. In diesem Fall verläuft der Lastpfad L1 ( 1) von der Elektromaschinen-Welle 5 über die gesperrte Freilaufkupplung K1 sowie bei der ersten Antriebsdrehrichtung A1 bis zur Brennkraftmaschine BKM. In der zweiten Betriebsart GB ist dagegen die momentübertragende Sperrfunktion der Fliehkraftkupplung K2 aktiv. In der dritten Betriebsart MB2 sind sowohl die Freilaufkupplung K1 als auch die Fliehkraftkupplung K2 übertragungsfrei.
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Die 1 bis 3 zeigen die Riemenscheibenanordnung jeweils in einem schematischen Blockschaltdiagramm, in dem der Drehschwingungstilger 10, die Freilaufkupplung K1 und die Fliehkraftkupplung K2 in Reihenschaltung hintereinander auf der Brennkraftmaschinen-Welle 1 angeordnet sind. Demgegenüber ist nachfolgend anhand der 4 bis 6 ein konkreter Aufbau der schaltbaren Riemenscheibe 9 mit darin integrierter Kupplungseinrichtung K1, K2 sowie damit integriertem Drehschwingungstilger 10 beschrieben: Demnach ist das Primärteil 12 des Drehschwingungstilgers 10 als eine Hülse realisiert. Die Hülse 12 ist mit einem durchmessergroßen Hülsenabschnitt 16 am Wellenende der Brennkraftmaschinen-Welle 1 drehfest aufgesteckt, während ein durchmesserkleiner Hülsenabschnitt 17 als ein Lagersitz für die Freilaufkupplung K1 dient. In der 4 ist die Hülse 12 mittels einer Schraube 20 axial auf dem Wellenende der Brennkraftmaschinen-Welle 1 festgespannt.
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Das Sekundärteil 14 (6) des Drehschwingungstilgers 10 ist als ein Außenring realisiert. Der Außenring 14 umzieht mit radialem Abstand den durchmessergroßen Hülsenabschnitt 16 des Primärteils 12. Zwischen der als Primärteil wirkenden Hülse 12 und dem als Sekundärteil wirkenden Außenring 14 sind als Dämpfungselemente Bogenfedern 24 abgestützt, von denen in der 6 nur eine Bogenfeder 24 gezeigt ist. Diese ist in der 6 mit dem einem Federfußpunkt an einem Hülsen-Mitnehmer 26 abgestützt und mit dem anderen Federfußpunkt an einem Außenring-Mitnehmer 28 abgestützt.
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Anhand der 4 und 5 ist nachfolgend die zum Beispiel rechtsklemmend ausgeführte Freilaufkupplung K1 beschrieben. Demzufolge weist der die Freilaufkupplung K1 ein radial äußeres, ringförmiges Freilauf-Außenteil 47, das drehfest in einem radial inneren Nabenabschnitt 23 der Riemenscheibe 9 eingesetzt ist, und ein radial inneres Freilauf-Innenteil 49 auf, das drehfest auf dem durchmesserkleinen Hülsenabschnitt 17 sitzt. Zwischen dem Freilauf-Außenteil 47 und dem Freilauf-Innenteil 49 sind Klemmkörper 22 angeordnet, von denen in der 4 oder 5 nur einer gezeigt ist. Das Freilauf-Innenteil 49 weist in der 5 am Außenumfang eine Klemmkontur 55 auf. In der ersten Betriebsart MB1 (das heißt Motorstart oder Boostfunktion) ist die Freilaufkupplung K1 gesperrt. Das heißt, dass die Freilaufkupplung K1 über den Lastpfad L1 ein Drehmoment vom Freilauf-Außenteil 47 (das heißt von der Elektromaschinen-Welle 5) auf das Freilauf-Innenteil 49 (das heißt auf die Brennkraftmaschinen-Welle 1) überträgt, sofern bei dem Freilauf-Außenteil 47 und dem Freilauf-Innenteil 49 eine Drehzahlgleichheit vorherrscht.
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Die erfindungsgemäße Fliehkraftkupplung K2 ist in den Figuren nach Art einer Trommelbremse (d.h. Simplexbremse) als eine Reibungskupplung mit zwei Fliehkraftelementen 15 realisiert, die als Reibelemente mit einer Reibschlusskontur 29 der Riemenscheibe 9 zusammenwirken. Die Reibschlusskontur 29 ist am Innenumfang eines radial äußeren Ringkranzes 21 der schaltbaren Riemenscheibe 9 ausgebildet.
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Wie aus der 4 weiter hervorgeht, ist der radial äußere Rillenkranz 21 der schaltbaren Riemenscheibe 9 über einen Verbindungsflansch 25 mit einem radial inneren Nabenabschnitt 23 der Riemenscheibe 9 verbunden. Zwischen dem radial äußeren Rillenkranz 21, dem Verbindungsflansch 25 und dem radial inneren Nabenabschnitt 23 ist ein Bauraum 19 definiert, in dem die beiden Fliehkraftelemente 15 positioniert sind.
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Jedes Fliehkraftelemente 15 ist als eine Schwinge einseitig an einer Drehlagerstelle 30 am Außenring 14 (d.h. am Sekundärteil des Drehschwingungstilgers 10) drehgelagert. In der 4 ist die Drehlagerstelle 30 mittels eines Lagerbolzens realisiert, der am Außenring 14 angebunden ist und auf dem das jeweilige Fliehkraftelement 15 drehgelagert ist. In der 6 sind die in Umfangsrichtung jeweils einander zugewandten Enden der Fliehkraftelemente 15 über eine Rückholfeder 32 miteinander verbunden. Mittels der beiden Rückholfeder 32 werden die Fliehkraftelemente 15 in ihre radial innere Ruheposition vorgespannt. Beispielhaft ist in der 5 das obere Fliehkraftelement 15 in seiner Ruheposition gezeigt, während das untere Fliehkraftelement 15 in seiner Sperrposition gezeigt ist.
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Bei einer Drehung des Außenrings 14 in der Drehrichtung A1 (d.h. in der 5 im Uhrzeigersinn) wirkt das in der 5 obere Fliehkraftelement 15 als ein auflaufendes Fliehkraftelement und das in der 5 untere Fliehkraftelement 15 als ein ablaufendes Fliehkraftelement. Das obere auflaufende Fliehkraftelement 15 verkeilt sich mit der Reibschlußkontur 29 der schaltbaren Riemenscheibe 9 und erzeugt somit eine Selbstverstärkung der Bremswirkung.
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Im Unterschied zu den 1 bis 3 sind in den 4 bis 6 der Drehschwingungstilger 10 sowie die beiden Kupplungen K1, K2 in der Momentenfließrichtung nicht in Reihenschaltung angeordnet. Vielmehr sind in den 3 bis 5 die Freilaufkupplung K1 und die Fliehkraftkupplung K2 in der Momentenfließrichtung in Parallelschaltung angeordnet. Der Drehschwingungstilger 10 ist dabei ausschließlich der Fliehkraftkupplung K2 vorgeschaltet. D.h. dass in der ersten Betriebsart MB1 sowohl die Fliehkraftkupplung K2 als auch der Drehschwingungstilger 10 nicht im Momentenfluß sind, sondern nur die Freilaufkupplung K1 im Momentenfluß ist. In der zweiten Betriebsart GB sind dagegen sowohl die Fliehkraftkupplung K2 als auch der Drehschwingungstilger 10 im Momentenfluß, während die Freilaufkupplung K1 nicht im Momentenfluß ist.
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Die Fliehmasse der Fliehkraftelemente 15 ist dabei so bemessen, dass im unteren Brennkraftmaschinen-Drehzahlbereich (dort herrschen die größten Drehunförmigkeiten) die Fliehkraftelemente 15 bei hohen Drehmomentspitzen kurz rutschen und damit auch für Entlastung im Riementrieb sorgen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Brennkraftmaschinen-Welle bzw. Antriebswelle
- 3
- Aggregate-Welle
- 5
- Elektromaschinen-Welle
- 7
- drehfeste Riemenscheibe der Elektromaschinen-Welle
- 8
- Fahrzeugbatterie
- 9
- schaltbare Riemenscheibe der Brennkraftmaschinen-Welle
- 10
- Drehschwingungstilger
- 12
- Primärteil
- 13
- aggregateseitige Riemenscheibe
- 14
- Sekundärteil
- 15
- Fliehkraftelemente
- 16
- durchmessergroßer Hülsenabschnitt
- 17
- durchmesserkleiner Hülsenabschnitt
- 19
- Bauraum
- 20
- Schraube
- 21
- Rillenkranz
- 22
- Klemmkörper
- 23
- Nabenabschnitt
- 24
- Dämpfungsfeder
- 25
- Verbindungsflansch
- 26
- Hülsen-Mitnehmer
- 28
- Außenring-Mitnehmer
- 29
- Reibschlusskontur
- 30
- Lagerbolzen
- 32
- Rückholfeder
- 40
- Drehlager
- 47
- Freilauf-Außenteil
- 49
- Freilauf-Innenteil
- 55
- Klemmkontur
- BKM
- Brennkraftmaschine
- RSG
- Elektromaschine
- mKK
- mechanischer Klimakompressor
- A1, A2
- Antriebsdrehrichtung
- L1 bis L5
- Lastpfade
- nA
- Antriebswellen-Drehzahl
- nR
- Riemenscheiben-Drehzahl
- Δn
- Drehzahl-Differenz
- K1
- Freilaufkupplung
- K2
- Fliehkraftkupplung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- US 2009/0298646 A1 [0006]
- DE 102009016911 A1 [0006]
- DE 102008006578 A1 [0006]
