DE10325740A1

DE10325740A1 - Torsionselastische Kupplung für zwei Naben

Info

Publication number: DE10325740A1
Application number: DE2003125740
Authority: DE
Inventors: Peter Urban
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2003-06-06
Filing date: 2003-06-06
Publication date: 2004-12-23

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Kupplungsanordnung für eine erste Nabe (10) und eine zweite Nabe (14), insbesondere einer Brennkraftmaschine, insbesondere eines Kraftfahrzeugs. Hierbei weist die zweite Nabe (14) eine Außenverzahnung und die erste Nabe (10) eine Ausnehmung (20) mit Innenverzahnung auf, wobei die zweite Nabe (14) in die Ausnehmung (20) der ersten Nabe (10) koaxial zu dieser greift und in dieser Ausnehmung (20) ein Zahnriemen (18) koaxial zur ersten Nabe (10) vorgesehen ist, welcher eine Außenverzahnung und eine Innenverzahnung aufweist, wobei die Innenverzahnung der ersten Nabe (10) in die Außenverzahnung des Zahnriemens (18) und die Außenverzahnung der zweiten Nabe (14) in die Innenverzahnung des Zahnriemens (18) greift.

Description

Die Erfindung betrifft eine Kupplungsanordnung für eine erste Nabe und eine zweite Nabe, insbesondere einer Brennkraftmaschine, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Bei der drehmomentübertragenden Verbindung bzw. Kupplung von zwei Naben jeweiliger Wellen ergibt sich bei bestimmten Anwendungen das Problem, daß ein zu übertragenes Drehmoment nicht gleichförmig über die Zeit vorliegt, sondern statt dessen über die Zeit variiert bzw. pulsiert. Dies ist beispielsweise bei Hubkolbenbrennkraftmaschinen der Fall, da ein Drehmoment an einer Kurbelwelle immer nur von dem/den im Arbeitstakt befindlichen Zylindern erzeugt wird und zwischen jeweiligen Arbeitstakten kein Drehmoment vorliegt, sondern statt dessen Arbeit für den Ausstoß von Verbrennungsgasen und das Ansaugen von Frischluft erbracht werden muß. Das pulsierende Drehmoment führt jedoch im Abtrieb zu unerwünschten Schwingungen, die. gedämpft werden müssen.

Aus der DE 39 40 602 A1 ist zur Dämpfung von unerwünschten Schwingungen ein Torsionsschwingungstilger bekannt, bei dem ein metallischer Schwungring über einen Federring aus duroelastischem Kunststoff auf einem Außenumfang eines Nabenringes befestigt ist. Das Funktionsprinzip ist hierbei eine Schwungmasse, welche einerseits Phasen ohne Drehmoment überbrückt und gleichzeitig durch die elastische Anbindung an der Nabe etwaigen Schwingungen durch eigene, phasenverschobene Schwingungen relativ zur Nabe entgegenwirkt.

Aus der DE 199 29 667 C1 ist ein Kettenrad mit Dämpfungsring bekannt, wobei axial neben einem Zahnkranz auf einer Nabe des Kettenrades zusätzlich ein Dämpfungsring mit Federeigenschaften vorgesehen ist. Eine das Kettenrad umschlingende Kette liegt teilweise auf dem Dämpfungsring auf, so daß es am Einlauf und Auslauf der Kette bzgl. des Kettenrades zum Einfedern der Kettenglieder in den Zahnkranz bzw. zum Ausfedern der Kette aus dem Zahnkranz kommt.

Aus "11. Aachener Kolloquium Fahrzeug- und Motorentechnik 2002", Aachen, Oktober 2002, Seiten 78/79 ist eine Zahnriemenkupplung bekannt, bei der ein Zahnriemen mit einer Innenverzahnung vorgesehen ist. In diese Innenverzahnung greift an jeder Seite axial eine Außenverzahnung einer jeweiligen Nabe ein. Hierdurch wird eine dämpfende Wirkung erzielt, was eine Belastung durch Drehungleichförmigkeiten entsprechend reduziert.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Kupplungsanordnung der obengenannten Art bzgl. Aufbau und Funktion zu verbessern.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Kupplungsanordnung der o.g. Art mit den in Anspruch 1 gekennzeichneten Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.

Dazu ist es erfindungsgemäß vorgesehen, daß die zweite Nabe eine Außenverzahnung und die erste Nabe eine Ausnehmung mit Innenverzahnung aufweist, wobei die zweite Nabe in die Ausnehmung der ersten Nabe koaxial zu dieser greift und in dieser Ausnehmung ein Zahnriemen koaxial zur ersten Nabe vorgesehen ist, welcher eine Außenverzahnung und eine Innenverzahnung aufweist, wobei die Innenverzahnung der ersten Nabe in die Außenverzahnung des Zahnriemens und die Außenverzahnung der zweiten Nabe in die Innenverzahnung des Zahnriemens greift.

Dies hat den Vorteil, daß die Kupplung der beiden Naben torsionselastisch bei geringem Bauraumbedarf und hoher dynamischer Stabilität ausgebildet ist.

Zweckmäßigerweise ist jede Nabe mit einer jeweiligen Welle drehfest verbunden.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Zahnriemen derart ausgebildet, daß dieser die beiden Naben durch Formschluß und/oder Reibschluß miteinander verbindet.

Weitere Merkmale, Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen, sowie aus der nachstehenden Beschreibung der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnungen. Diese zeigt in der einzigen 1 eine schematische Schnittansicht einer bevorzugten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Kupplungsanordnung.
Die aus der einzigen 1 ersichtliche bevorzugten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Kupplungsanordnung umfaßt eine erste Nabe 10, die drehfest mit einer ersten Welle 12 verbunden ist, eine zweite Nabe 14, die drehfest mit einer zweiten Welle 16 verbunden ist, und einen Zahnriemen 18, welcher aus einem elastischen Werkstoff hergestellt ist. Die erste Nabe 10 ist mit einem größeren Umfang als die zweite Nabe 14 ausgebildet und weist eine koaxiale und radialsymmetrische Ausnehmung 20 auf, in die die zweite Nabe 14 hinein ragt. In der Ausnehmung 20 weist die erste Nabe 10 eine Innenverzahnung auf. Die zweite Nabe 14 ist mit einer Außenverzahnung ausgebildet. In der Ausnehmung 20 ist koaxial zur ersten und zweiten Nabe 10, 14 sowie zwischen einem Außenumfang der zweiten Nabe 14 und einem Innenumfang der Ausnehmung 20 der ersten Nabe 10 der Zahnriemen 18 angeordnet. Dieser Zahnriemen 18 umfaßt eine Außenverzahnung, die in Eingriff mit der Innenverzahnung der ersten Nabe 10 steht, und eine Innenverzahnung, die in Eingriff mit der Außenverzahnung der zweiten Nabe 14 steht.
Auf diese Weise verbindet der Zahnriemen 18 die beiden Naben 10, 14 formschlüssig und/oder reibschlüssig miteinander, so daß über diese Kupplungsanordnung beispielsweise von der ersten Welle 12 ein Drehmoment auf die zweite Welle 16 übertragen wird. Gleichzeitig ist die Kupplungsanordnung jedoch durch eine elastisch federnde Wirkung des Zahnriemens 20 torsionselastisch, so daß Drehungleichförmigkeiten des übertragenen Drehmomentes und daraus ggf. resultierende Schwingungen bedämpft werden.
Durch die ineinander greifenden Naben benötigt die erfindungsgemäße Kupplungsanordnung zusätzlich wenig Bauraum in axialer Richtung, d.h. die Kupplungsanordnung hat eine kurze, axiale Baulänge.

10: erste Nabe
12: erste Welle
14: zweite Nabe
16: zweite Welle
18: Zahnriemen
20: Ausnehmung

Claims

Kupplungsanordnung für eine erste Nabe (10) und eine zweite Nabe (14), insbesondere einer Brennkraftmaschine, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Nabe (14) eine Außenverzahnung und die erste Nabe (10) eine Ausnehmung (20) mit Innenverzahnung aufweist, wobei die zweite Nabe (14) in die Ausnehmung (20) der ersten Nabe (10) koaxial zu dieser greift und in dieser Ausnehmung (20) ein Zahnriemen (18) koaxial zur ersten Nabe (10) vorgesehen ist, welcher eine Außenverzahnung und eine Innenverzahnung aufweist, wobei die Innenverzahnung der ersten Nabe (10) in die Außenverzahnung des Zahnriemens (18) und die Außenverzahnung der zweiten Nabe (14) in die Innenverzahnung des Zahnriemens (18) greift.
Kupplungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede Nabe (10, 14) mit einer jeweiligen Welle (12, 16) drehfest verbunden ist.
Kupplungsanordnung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Zahnriemen (18) derart ausgebildet ist, daß dieser die beiden Naben (10, 14) durch Formschluß und/oder Reibschluß miteinander verbindet.