DE10354049A1 - Internal combustion engine torque transmitting device for vehicle air conditioner compressor, has flanges whose stationary portions hold inner Of disc shaped unit in axial direction, if predetermined breaking points break during overload - Google Patents

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    • F16H55/49—Features essential to V-belts pulleys

Abstract

The device has flanges (10) attached via predetermined breaking points (9) to a periphery of a hub (2) that links a shaft of an accessory to a pulley mounted on the accessory housing. The flanges are radially linked to a disc shaped unit outside the points, where the unit is connected to the pulley. The points break during overload such that the unit is held in axial direction on inner side by stationary portions of flanges.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Übertragung eines Drehmomentes von einem Verbrennungsmotor zu einem Nebenaggregat, insbesondere dem Kompressor einer Klimaanlage eines Kraftfahrzeuges, mit einer Nabe zur Verbindung mit der Nebenaggregatwelle und einer drehbar auf dem Nebenaggregatgehäuse angeordneten Riemenscheibe, wobei zwischen der Riemenscheibe und der Nabe eine Überlastsicherung vorgesehen ist, die von wenigstens einem an die Nabe angeformten, wenigstens eine Sollbruchstelle aufweisenden, radial nach außen erstreckten Bereich gebildet ist, der mit einem scheibenförmigen Element verbunden ist, das seinerseits mit der Riemenscheibe verbunden ist.The The invention relates to a device for transmitting a torque from an internal combustion engine to an auxiliary unit, in particular the compressor of an air conditioning system of a motor vehicle, with a Hub for connection with the accessory shaft and a rotatable on the accessory housing arranged pulley, wherein between the pulley and the hub an overload protection is provided, which is formed by at least one of the hub, at least one predetermined breaking point, radially outwardly extending Area is formed, which is connected to a disc-shaped element, which in turn is connected to the pulley.

Beispielsweise bei mit einer Klimaanlage ausgerüsteten Kraftfahrzeugen wird üblicherweise der Kompressor der Klimaanlage über einen Riementrieb von der Kurbelwelle des Verbrennungsmotors angetrieben. Beim Ausfall des Kompressors der Klimaanlage hat dies zur Folge, dass der gesamte Antriebsstrang des Kraftfahrzeuges blockiert wird und das Fahrzeug nicht mehr fahrbereit ist. Um diesem Mangel abzuhelfen ist aus DE 102 26 090 A1 eine gattungsgemäße Vorrichtung bekannt geworden, bei der zwischen der über einen Riementrieb mit der Kurbelwelle verbundenen Riemenscheibe des Kompressors und der Nabe ein Schwingungsdämpfungselement und eine Überlastsicherung vorgesehen sind, wobei die Überlastsicherung gewährleisten soll, dass bei Überschreiten eines vorgegebenen Drehmomentes, nämlich des durch den Stillstand des Kompressors auftretenden Drehmomentes, die Kompressorwelle von der Riemenscheibe abgekoppelt wird, so dass die Riemenscheibe frei drehen kann und die Funktion des übrigen Antriebsstranges bei Ausfall des Kompressors nicht beeinträchtigt wird. Die Überlastsicherung ist dabei von einem an die Nabe angeformten scheibenförmigen Bereich mit radial nach außen erstreckten Brückenbereichen gebildet, welche eine Sollbruchstelle aufweisen und außerhalb der Sollbruchstelle mit einem scheibenförmigen Element verbunden sind, das seinerseits über das Schwingungsdämpfungselement mit der Riemenscheibe verbunden ist.For example, in vehicles equipped with an air conditioning system, the compressor of the air conditioning system is usually driven by a belt drive from the crankshaft of the internal combustion engine. In the case of failure of the compressor of the air conditioner, this has the consequence that the entire drive train of the motor vehicle is blocked and the vehicle is no longer ready to drive. To remedy this deficiency is out DE 102 26 090 A1 a generic device has become known, in which between the connected via a belt drive with the crankshaft pulley of the compressor and the hub, a vibration damping element and an overload protection are provided, the overload protection is to ensure that when exceeding a predetermined torque, namely by the stoppage of Compressor occurring torque, the compressor shaft is disconnected from the pulley, so that the pulley can rotate freely and the function of the rest of the drive train is not affected in case of failure of the compressor. The overload protection is formed by an integrally formed on the hub disc-shaped region with radially outwardly extending bridge areas which have a predetermined breaking point and outside the predetermined breaking point are connected to a disk-shaped element, which in turn is connected via the vibration damping element with the pulley.

Nachteilig bei dieser bekannten Vorrichtung ist zum einen, dass die Nabe sehr materialaufwendig und damit kosten- und gewichtsintensiv gestaltet ist, und zum anderen, dass beim Auftritt des Überlastfalles und damit nach dem Brechen der Sollbruchstellen sich das scheibenförmige Element gegenüber der Nabe frei axial bewegen kann, weil das scheibenförmige Element dann nicht mehr an der Nabe gehalten ist. Eine solche Axialbewegung ist jedoch unerwünscht und kann zu zusätzlichen Beschädigungen des Bauteiles oder anderer Bauteile führen, so dass es bei einer derartigen Vorrichtung notwendig ist, ein zusätzliches Sicherungselement oder dergl. vorzusehen, welches eine Axialbewegung des scheibenförmigen Elementes verhindert. Das ist jedoch offensichtlich aufwendig.adversely in this known device, on the one hand, that the hub is very material-consuming and thus cost and weight-intensive designed is, and on the other, that in the appearance of the overload case and thus after the breaking of the predetermined breaking points, the disk-shaped element across from the hub can freely move axially, because the disc-shaped element then stopped at the hub. Such an axial movement is undesirable and can become additional Damage to the Components or other components, so that it at a such device is necessary, an additional securing element or the like. Provide which an axial movement of the disc-shaped element prevented. However, this is obviously expensive.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine gattungsgemäße Vorrichtung so weiterzuentwickeln, dass sie materialsparender und gewichtsreduzierter ausgebildet werden kann und gleichzeitig bei Auftreten des Überlastfalles eine unkontrollierte Axialbewegung des scheibenförmigen Elementes verhindert.task the invention is to develop a generic device so, that they are formed material-saving and weight-reduced can and at the same time when the overload occurs an uncontrolled Axial movement of the disk-shaped Element prevents.

Diese Aufgabe wird mit einer Vorrichtung der eingangs bezeichneten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der die wenigstens eine Sollbruchstelle aufweisende Bereich der Nabe von wenigstens einem Steg gebildet ist, welcher radial außerhalb der Sollbruchstelle mit dem scheibenförmigen Element verbunden ist, wobei das scheibenförmige Element einen inneren Umfangsbereich aufweist, der gegenüber dem wenigstens einen Steg der Nabe axial innenliegend angeordnet ist und sich radial weiter nach innen erstreckt als die wenigstens eine Sollbruchstelle.These Task is with a device of the type described according to the invention thereby solved, that of the at least one predetermined breaking point having area the hub is formed by at least one web, which radially outside the predetermined breaking point is connected to the disk-shaped element, being the disk-shaped Element has an inner peripheral region, opposite to the at least one web of the hub is arranged axially inwardly and extends radially further inward than the at least one Breaking point.

Wenn beim Auftreten eines Überlastfalles die Sollbruchstelle an dem wenigstens einen Steg bricht und somit das scheibenförmige Element nicht mehr direkt an der Nabe gehalten ist, wird durch die Anordnung des wenigstens einen Steges der Nabe und die Gestaltung des scheibenförmigen Elementes zuverlässig verhindert, dass das scheibenförmige Element sich unkontrolliert axial nach außen bewegen kann, weil es mit seinem inneren Umfangsbereich von den stehenbleibenden Stegbereichen der Nabe in axialer Richtung gehalten ist. Dazu sind keine zusätzlichen Bauteile erforderlich, die axiale Sicherung wird vielmehr durch die Gestaltung der Nabe und des scheibenförmigen Elementes selbst erreicht. Dabei ist die Ausgestaltung der Vorrichtung materialsparend und damit kostengünstig und gewichtsreduziert, da anstelle eines kompletten scheibenförmigen Bereiches nur wenigstens ein Steg erforderlich ist.If when an overload occurs the predetermined breaking point breaks at the at least one web and thus the disc-shaped Element is no longer held directly on the hub is through the Arrangement of the at least one web of the hub and the design of the disc-shaped Element reliable prevents the disc-shaped Element can move uncontrolled axially outward, because it with its inner peripheral area of the remaining land areas the hub is held in the axial direction. There are no additional components required, the axial securing is rather by the design the hub and the disc-shaped Elementes reached themselves. Here is the embodiment of the device material-saving and thus cost-effective and weight-reduced, because instead of a complete disc-shaped area only at least a footbridge is required.

Vorzugsweise sind drei Stege vorgesehen, die symmetrisch am Umfangsbereich angeordnet sind.Preferably three webs are provided, which are arranged symmetrically on the peripheral region.

In weiterer bevorzugter Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die Nabe einen radial nach außen erstreckten äußeren Umfangsbereich aufweist, an den der wenigstens eine Steg außenseitig angeformt ist. Bei dieser Gestaltung erstreckt sich der innere Umfangsbereich des scheibenförmigen Elementes dann bevorzugt radial weiter nach innen als der äußere Umfangsbereich der Nabe. Bei dieser Gestaltung ist die axiale Sicherung bei Auftreten des Überlastfalles noch funktionssicherer als wenn nur direkt an die Nabe angeformte Stege vorgesehen sind.In a further preferred embodiment it is provided that the hub has a radially outwardly extending outer peripheral region, to which the at least one web is formed on the outside. In this configuration, the inner peripheral portion of the disc-shaped member then preferably extends radially inwardly further than the outer peripheral portion of the hub. In this design, the axial securing is when the over Lastfalles still functionally reliable than if only directly to the hub molded webs are provided.

Bevorzugt bestehen sowohl die Nabe als auch das scheibenförmige Element aus Metall, wobei es sich in der Regel um unterschiedliche Metalle bzw. Bleche handelt.Prefers Both the hub and the disc-shaped element made of metal, where it are usually different metals or sheets.

Bevorzugt ist das scheibenförmige Element als Mitnehmerscheibe ausgebildet.Prefers is the disc-shaped Element designed as a drive plate.

Die Erfindung ist nachstehend anhand der Zeichnung beispielhaft näher erläutert. Diese zeigt in:The The invention is explained in more detail below with reference to the drawing by way of example. These shows in:

1 einen Längsschnitt durch eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, 1 a longitudinal section through an embodiment of a device according to the invention,

2 eine Seitenansicht der Vorrichtung nach 1, 2 a side view of the device according to 1 .

3 eine Seitenansicht der Nabe der Vorrichtung und in, 3 a side view of the hub of the device and in,

4 einen Längsschnitt durch 3. 4 a longitudinal section through 3 ,

Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Übertragung eines Drehmomentes von einem nicht dargestellten Verbrennungsmotor zu einem ebenfalls nicht dargestellten Nebenaggregat, insbesondere dem Kompressor einer Klimaanlage eines Kraftfahrzeuges, ist in 1 allgemein mit 1 bezeichnet. Diese Vorrichtung weist zunächst eine allgemein mit 2 bezeichnete Nabe aus Metall auf, welche zur drehfesten Verbindung mit einer nicht dargestellten Nebenaggregatwelle dient, dazu ist die Nabe 2 innenseitig mit einer, z.B. keilwellenförmigen, Profilierung 3 versehen. Das Nebenaggregatgehäuse des Nebenaggregates ist nicht dargestellt, es weist einen ebenfalls nicht dargestellten Ansatz auf, auf dem eine Riemenscheibe 4, vorzugsweise eine Poly-V-Riemenscheibe, über eine Hülse 5 und ein Lager 6 drehbar gelagert ist.An inventive device for transmitting torque from an internal combustion engine, not shown, to an auxiliary unit, also not shown, in particular the compressor of an air conditioning system of a motor vehicle, is in 1 generally with 1 designated. This device initially has a generally with 2 designated hub of metal, which serves for the rotationally fixed connection with an accessory shaft, not shown, to which is the hub 2 on the inside with a, for example, corrugated, profiling 3 Mistake. The accessory housing of the accessory is not shown, it has a likewise not shown approach on which a pulley 4 , preferably a poly-V pulley, over a sleeve 5 and a warehouse 6 is rotatably mounted.

Die Riemenscheibe 4 ist über einen nicht dargestellten Poly-V-Riemen vorzugsweise mit der Kurbelwelle eines Verbrennungsmotors eines Kraftfahrzeuges verbunden und wird somit von dieser angetrieben. Die Riemenscheibe 4 dient dazu, die Nebenaggregatwelle und damit das Nebenaggregat, also z.B. den Kompressor, anzutreiben. Um dies zu bewerkstelligen, ist zwischen der Riemenscheibe 4 und der Nabe 2 ein scheibenförmiges Element 7, vorzugsweise aus Blech, angeordnet, das in nachfolgend näher beschriebener Weise einerseits mit der Nabe 2 und andererseits mit der Riemenscheibe 4 verbunden ist.The pulley 4 is preferably connected via a poly-V-belt, not shown, with the crankshaft of an internal combustion engine of a motor vehicle and is thus driven by this. The pulley 4 serves to drive the accessory shaft and thus the accessory, so for example the compressor. To accomplish this, is between the pulley 4 and the hub 2 a disk-shaped element 7 , Preferably made of sheet metal, arranged in the manner described in more detail below, on the one hand with the hub 2 and on the other hand with the pulley 4 connected is.

Dazu weist in an sich bekannter Weise (z.B. aus DE 198 60 150 A1 ) das scheibenförmige Element 7 außenrandseitig umfänglich voneinander beabstandete Mitnehmer 8 auf, welche über ein ringförmiges Elastomerelement 9a (5) oder einzelne Elastomerelemente schwingungsdämpfend mit der Riemenscheibe 4 verbunden ist. Das scheibenförmige Element 7 ist demnach als Mitnehmerscheibe ausgebildet.For this purpose, in a conventional manner (eg DE 198 60 150 A1 ) the disk-shaped element 7 peripherally spaced circumferentially spaced driver 8th on, which via an annular elastomeric element 9a ( 5 ) or individual elastomer elements vibration damping with the pulley 4 connected is. The disk-shaped element 7 is therefore designed as a driver disk.

Radial innenseitig ist das scheibenförmige Element 7 mit der Nabe 2 verbunden. Dabei ist die Gestaltung der Nabe 2 so, dass sie einen radial nach außen erstreckten äußeren Umfangsbereich 2a aufweist, und dass das scheibenförmige Element 7 einen inneren Umfangsbereich 7a aufweist, der gegenüber dem äußeren Umfangsbereich 2a der Nabe 2 axial innenliegend angeordnet ist und sich radial weiter nach innen erstreckt als der äußere Umfangsbereich 2a der Nabe 2.Radially inside is the disk-shaped element 7 with the hub 2 connected. Here is the design of the hub 2 such that it has a radially outwardly extending outer peripheral region 2a has, and that the disc-shaped element 7 an inner peripheral area 7a which is opposite to the outer peripheral region 2a the hub 2 is arranged axially inwardly and extends radially further inward than the outer peripheral portion 2a the hub 2 ,

An den äußeren Umfangsbereich 2a der Nabe 2 sind jeweils über eine Sollbruchstelle 9 symmetrisch drei ohrenförmige Stege 10 angeformt. Diese Stege 10 sind über Nieten 11 oder dergl. radial außerhalb der Sollbruchstellen 9 mit dem scheibenförmigen Element 7 verbunden.To the outer peripheral area 2a the hub 2 are each about a breaking point 9 symmetrically three ears 10 formed. These bridges 10 are over rivets 11 or the like. Radially outside the predetermined breaking points 9 with the disk-shaped element 7 connected.

Tritt ein Überlastfall auf, brechen die Sollbruchstellen 9, so dass keine direkte Verbindung zwischen der Nabe 2 und dem scheibenförmigen Element 7 und damit der Riemenscheibe 4 mehr besteht, d.h. die Verbindung zwischen der Riemenscheibe 4 und der nicht dargestellten Nebenaggregatwelle, beispielsweise der Kompressorwelle, ist unterbrochen. Durch die Gestaltung der Nabe 2, nämlich dadurch, dass der äußere Umfangsbereich 2a eine größere radiale Erstreckung aufweist als der Innenumfang des inneren Umfangsbereiches 7a des scheibenförmigen Elementes 7, ist das scheibenförmige Element 7 durch den äußeren Umfangsbereich 2a der Nabe 2 axial gesichert, das scheibenförmige Element 7 kann sich nicht in axialer Richtung verschieben.If an overload occurs, break the predetermined breaking points 9 , so no direct connection between the hub 2 and the disk-shaped element 7 and thus the pulley 4 exists more, ie the connection between the pulley 4 and the accessory shaft, not shown, for example, the compressor shaft, is interrupted. By the design of the hub 2 , namely the fact that the outer peripheral region 2a has a larger radial extent than the inner circumference of the inner peripheral portion 7a of the disc-shaped element 7 , is the disk-shaped element 7 through the outer peripheral area 2a the hub 2 secured axially, the disc-shaped element 7 can not move in the axial direction.

Natürlich ist die Erfindung nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt. Weitere Ausgestaltungen sind möglich, ohne den Grundgedanken zu verlassen.of course is the invention is not limited to the illustrated embodiments. Further embodiments are possible, without leaving the basic idea.

Claims (6)

Vorrichtung zur Übertragung eines Drehmomentes von einem Verbrennungsmotor zu einem Nebenaggregat, insbesondere dem Kompressor einer Klimaanlage eines Kraftfahrzeuges, mit einer Nabe zur Verbindung mit der Nebenaggregatwelle und einer drehbar auf dem Nebenaggregatgehäuse angeordneten Riemenscheibe, wobei zwischen der Riemenscheibe und der Nabe eine Überlastsicherung vorgesehen ist, die von wenigstens einem an die Nabe angeformten, wenigstens eine Sollbruchstelle aufweisenden radial nach außen erstreckten Bereich gebildet ist, der mit einem scheibenförmigen Element verbunden ist, das seinerseits mit der Riemenscheibe verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass der die wenigstens eine Sollbruchstelle (9) aufweisende Bereich der Nabe (2) von wenigstens einem Steg (10) gebildet ist, welcher radial außerhalb der Sollbruchstelle (9) mit dem scheibenförmigen Element (7) verbunden ist, wobei das scheibenförmige Element (7) einen inneren Umfangsbereich (7a) aufweist, der gegenüber dem wenigstens einen Steg (10) der Nabe (2) axial innenliegend angeordnet ist und sich radial weiter nach innen erstreckt als die wenigstens eine Sollbruchstelle (9).Device for transmitting a torque from an internal combustion engine to an accessory, in particular the compressor of an air conditioning system of a motor vehicle, with a hub for connection to the accessory shaft and a rotatably mounted on the accessory housing pulley, wherein between the pulley and the hub, an overload protection is provided, which from at least one to the Hub formed integrally, at least one predetermined breaking point having radially outwardly extending portion is formed, which is connected to a disc-shaped element, which in turn is connected to the pulley, characterized in that the at least one predetermined breaking point ( 9 ) area of the hub ( 2 ) of at least one bridge ( 10 ) is formed which radially outside the predetermined breaking point ( 9 ) with the disc-shaped element ( 7 ), wherein the disc-shaped element ( 7 ) an inner peripheral area ( 7a ), which is opposite the at least one web ( 10 ) the hub ( 2 ) is arranged axially inwardly and extends radially further inward than the at least one predetermined breaking point ( 9 ). Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass drei Stege (10) vorgesehen sind, die symmetrisch am Umfangsbereich (2a) angeordnet sind.Device according to claim 1, characterized in that three webs ( 10 ) are provided, which symmetrically at the peripheral area ( 2a ) are arranged. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Nabe (2) einen radial nach außen erstreckten äußeren Umfangsbereich (2a) aufweist, an den der wenigstens eine Steg (10) außenseitig angeformt ist.Device according to claim 1 or 2, characterized in that the hub ( 2 ) has a radially outwardly extending outer peripheral region (US Pat. 2a ), to which the at least one web ( 10 ) is formed on the outside. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass sich der innere Umfangsbereich (7a) des scheibenförmigen Elementes (7) radial weiter nach innen erstreckt als der äußere Umfangsbereich (2a) der Nabe (2).Apparatus according to claim 3, characterized in that the inner peripheral region ( 7a ) of the disc-shaped element ( 7 ) extends radially further inwardly than the outer peripheral region (FIG. 2a ) the hub ( 2 ). Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, dass die Nabe (2) und das scheibenförmige Element (7) aus Metall bestehen.Device according to claim 1 or one of the following, characterized in that the hub ( 2 ) and the disc-shaped element ( 7 ) consist of metal. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, dass das scheibenförmige Element (7) als Mitnehmerscheibe ausgebildet ist.Device according to claim 1 or one of the following, characterized in that the disk-shaped element ( 7 ) is designed as a drive plate.
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