DE10359642B4

DE10359642B4 - Antriebsübertragungseinrichtung, insbesondere für Kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE10359642B4
Application number: DE2003159642
Authority: DE
Inventors: Dipl.-Ing. Wiesneth Bernhard
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2003-12-18
Filing date: 2003-12-18
Publication date: 2013-04-18
Anticipated expiration: 2023-12-19
Also published as: DE10359642A1; WO2005059408A1

Abstract

Antriebsübertragungseinrichtung, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit einer über einen motorgetriebenen Riemenantrieb antreibbaren Riemenscheibe (2, 29, 34, 50, 54), die gegenüber einem an einer Welle eines Generators festlegbaren Wellenring (5, 22, 42) entkoppelbar ist, wobei im Bereich zwischen der Riemenscheibe (2, 29, 34, 50, 54) und dem Wellenring (5, 22, 42) eine mit dem Wellenring (5, 22, 42) gekoppelte, axial verschiebbare Hülse (7, 21, 33, 48, 52) vorgesehen ist, die bei aktivem Antrieb der Riemenscheibe (2, 29, 34, 50, 54) gegen wenigstens ein den Bewegungsweg begrenzendes Dämpfungselement (14, 28, 37) reversibel in eine das über die Riemenscheibe (2, 29, 34, 50, 54) eingeleitete Drehmoment auf den Wellenring (5, 22, 42) übertragende Stellung bewegbar ist, und wobei zur Bewegung der Hülse (7, 21, 33, 48, 52) eine Gewindekopplung (10, 20, 32, 41) der Hülse (7, 21, 33, 48, 52) mit einem axial unbewegbaren Teil der Einrichtung vorgesehen ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Antriebsübertragungseinrichtung, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit einer über einen motorgetriebenen Riemenantrieb antreibbaren Riemenscheibe, die gegenüber einem an einer Welle eines Generators festlegbaren Wellenring entkoppelbar ist.
Hintergrund der Erfindung
Eine Antriebsübertragungseinrichtung der beschriebenen Art wird insbesondere verwendet, um ein Vorlaufen einer Antriebseinheit, beispielsweise der Riemenscheibe, gegenüber dem Riemen bei ungleichförmigem Antrieb des Riemens, beispielsweise über einen Verbrennungsmotor eines Kraftfahrzeugs, zu ermöglichen. Eine solche Antriebsübertragungseinrichtung wird beispielsweise zum Antreiben einer Lichtmaschine eines Kraftfahrzeugs, einer Pumpe einer Maschine oder dergleichen durch einen Riementrieb über einen Verbrennungsmotor eingesetzt. Eine Eigenschaft eines Verbrennungsmotors ist jedoch, dass er eine ungleichförmige Antriebsbewegung aufgrund der verschiedenen Arbeitstakte zeigt. Das heißt, das vom Verbrennungsmotor bzw. der motorseitigen Antriebswelle, die den Riementrieb antreibt, gegebene Drehmoment bzw. die Winkelgeschwindigkeit der Welle ist von im Wesentlichen sinusförmigen Schwankungen begleitet. Um diese sinusförmigen Schwankungen, die auf das über den Verbrennungsmotor anzutreibende Aggregat übertragen werden, zumindest teilweise zu kompensieren weist eine bekannte Antriebsübertragungseinrichtung, wie sie beispielsweise in DE 195 25 744 A1 beschrieben ist, eine Freilauf- oder Entkopplungsmöglichkeit zwischen der Riemenscheibe und deren Kopplung zu dem Wellenring auf. Dies ermöglicht es, den Riemen von der Generatorwelle zu bestimmten Motortaktzeiten abzukoppeln und so selektiv die Drehmomentübertragung über den Riementrieb zu unterbrechen. Das heißt, bei einer taktbedingt auftretenden Verzögerung des Riemens erfolgt die Entkopplung. Ist die taktbedingte Verzögerung wieder aufgehoben, sperrt der Freilauf wieder, es kommt erneut zur Verbindung zwischen der Riemenscheibe und der Welle, wodurch erneut Drehmoment auf die Welle übertragen werden kann. Wenngleich sich über den Freilauf die Geschwindigkeitsänderungen im Riementrieb zumindest teilweise kompensieren lassen, besteht trotz allem die Gefahr, dass der Riemen schlägt, da allein durch die Entkopplung eine vollständige Kompensation nicht möglich ist.
Um hier Abhilfe zu schaffen ist aus DE 195 25 744 A1 bekannt, beidseits der Antriebsübertragungseinrichtung scheibenförmige Dämpfungselemente zur Bildung von Reibflächen vorzusehen, über welche Reibflächen die Dämpfung der Schwingungen, soweit sie nicht durch den Freilauf reduziert werden können, erfolgen soll.
Die DE 33 25 214 A1 und die DE 33 30 645 A1 zeigen eine Antriebsübertragungseinrichtung mit einem Primär-(Wellenring) und einem Sekundärteil, die voneinander entkoppelbar sind, wobei im Bereich zwischen dem Sekundärteil und dem Wellenring eine mit dem Wellenring gekoppelte, axial verschiebbare Hülse vorgesehen ist, die bei aktivem Antrieb des Sekundärteils gegen wenigstens ein den Bewegungsweg begrenzendes Dämpfungselement reversibel in eine das über das Sekundärteil eingeleitete Drehmoment auf den Wellenring übertragende Stellung bewegbar ist.
Zusammenfassung der Erfindung
Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, eine Antriebsübertragungseinrichtung zu schaffen, die eine Entkopplung des Riemenantriebs bei gleichzeitiger weitestgehender Dämpfung der trotz Entkopplung verbleibenden Ungleichförmigkeiten ermöglicht.
Zur Lösung dieses Problems ist bei einer Antriebseinrichtung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß vorgesehen, dass im Bereich zwischen der Riemenscheibe und dem Wellenring eine mit dem Wellenring gekoppelte, axial verschiebbare Hülse vorgesehen ist, die bei aktivem Antrieb der Riemenscheibe gegen wenigstens ein den Bewegungsweg begrenzendes Dämpfungselement reversibel in eine das über die Riemenscheibe eingeleitete Drehmoment auf den Wellenring übertragende Stellung bewegbar ist, wobei zur Bewegung der Hülse eine Gewindekopplung der Hülse mit einem axial unbewegbaren Teil der Einrichtung vorgesehen ist.
Die Drehmomentübertragung erfolgt in Abhängigkeit der Stellung der axial verschiebbaren Hülse, die aus einer Stellung, in der kein Drehmoment übertragbar ist, gegen ein Dämpfungselement bewegbar ist und das Dämpfungselement vorspannt. Bei Erreichen einer hinreichenden Vorspannung kann das über die Riemenscheibe eingeleitete Drehmoment auf den Wellenring übertragen und so die Generatorwelle mitgenommen werden. Die Bewegung der Hülse wird in diesem Fall über die Riemenscheibenbewegung gesteuert. Kommt es nun zu Schwankungen im Riemenscheibenantrieb, so bewirkt das erfindungsgemäß vorgesehene Dämpfungselement, gegen das die Hülse läuft, dass die Hülse in entgegengesetzter Richtung aus der drehmomentübertragenden Stellung bewegt wird, also die Entkopplung einsetzt, bei gleichzeitiger Dämpfung der noch verbleibenden Schwingungsunregelmäßigkeiten. Sobald die Relativgeschwindigkeit der Riemenscheibe wieder zunimmt, wird die Hülse wieder gegen das Dämpfungselement bewegt, so dass die Vorspannung wieder zunimmt und die Drehmomentübertragung bei erneutem Aufbau einer hinreichenden Vorspannung wieder möglich ist. Auf diese Weise ist zum einen eine sichere Entkopplung realisiert, zum anderen auch eine weitestgehende Dämpfung der verbleibenden Restschwingungen infolge der dämpfenden Eigenschaften des Dämpfungselements.
Das Dämpfungselement selbst kann erfindungsgemäß ein Federelement sein, wobei sich hierfür insbesondere eine achszentrierte Spiralfeder, eine Torsionsfeder oder eine Tellerfeder oder ein Tellerfederpaket eignet. Die Eigenschaften des Federelements gleich welcher Ausführungsform sind entsprechend den wirkenden Kräften bzw. zu übertragenden Drehmomenten und der gewünschten Entkopplungsfunktion zu wählen.
Alternativ zur Verwendung eines Federelements kann das Dämpfungselement auch ein achszentriert angeordneter Elastomerring sein, der ebenfalls entsprechend auszulegen ist.
Nachdem es sich bei der Antriebsübertragungseinrichtung um ein rotationssymmetrisches Bauteil handelt, befindet sich das Dämpfungselement zweckmäßigerweise selbstzentrierend am Innenumfang der Riemenscheibe oder am Außenumfang des Wellenrings, wobei die Hülse stirnseitig am Dämpfungselement angreift. Das Dämpfungselement ist dabei so anzuordnen, dass es axial gesehen zwischen die Hülse und ein mit der Hülse gleichförmig rotierend bewegtes Teil der Antriebsübertragungseinrichtung gesetzt ist, so dass es in diesem Bereich wenn überhaupt nur zu geringen und temporär sehr kurzen auftretenden Reibungskräften kommt.
Um den Kraftstoffverbrauch insbesondere bei Automobilen weiter zu senken, wird zunehmend der Einsatz von riemengetriebenen Startergeneratoren geplant. Dieser Generator arbeitet zum Starten des Motors als Anlasser, bei laufendem Motor arbeitet er wie ein üblicher Generator. Diese unterschiedlichen Funktionen sind auch bei einer erfindungsgemäßen Antriebsübertragungseinrichtung zu berücksichtigen, das heißt, die Riemenscheibe soll zum einen entkoppelbar sein, wenn der Motor läuft, zum anderen soll über die Antriebsübertragungseinrichtung der Verbrennungsmotor aber auch startfähig sein, wenn der Startergenerator als Anlasser betrieben wird. Um dieser Doppelfunktion gerecht zu werden sieht eine Weiterbildung der Erfindung vor, dass bei fehlendem Antrieb der Riemenscheibe, wenn also der Verbrennungsmotor aus ist und der Riementrieb nicht angetrieben wird, und bei fehlendem Antrieb der Generatorwelle, wenn also auch der Startergenerator nicht angetrieben ist, die Hülse an wenigstens einem den Bewegungsweg in entgegengesetzte Richtung begrenzenden Anschlag anliegt, in welcher Stellung das bei aktiv angetriebener Generatorwelle eingeleitete Drehmoment auf die Riemenscheibe übertragbar ist. Sind also beide Aggregate aus, so befindet sich die Hülse in einer Position, in der sofort im Moment der Betätigung des Startergenerators eine Momentenkopplung zur Riemenscheibe und über diese eine Kraftübertragung zum Verbrennungsmotor gegeben ist. Sobald der Motor läuft, wird die Hülse axial gegen das Dämpfungselement verschoben, die Entkopplungs- und Dämpfungswirkung setzt ein. Das heißt, die Antriebsübertragungseinrichtung dieser erfindungsgemäßen Ausgestaltung erfüllt die Forderung, bei Verwendung eines Startergenerators den Motor über die Antriebsübertragungseinrichtung starten zu können und zum anderen den Generator und den Riementrieb gegeneinander zu entkoppeln.
Eine Erfindungsalternative zur beschriebenen Ausführungsform, die gleichermaßen einen Einsatz eines Startergenerators und eine Startmöglichkeit über die Antriebsübertragungseinrichtung zulässt, sieht vor, dass die Hülse bei aktivem Antrieb der Generatorwelle in die entgegengesetzte Richtung gegen wenigstens einen den Bewegungsweg begrenzenden Anschlag in eine das über die Generatorwelle eingeleitete Drehmoment auf die Riemenscheibe übertragende Stellung bewegbar ist. Nach dieser Erfindungsausgestaltung befindet sich die Hülse dann, wenn weder über die Riemenscheibe noch über die Startergeneratorwelle ein Antrieb erfolgt, zunächst quasi in einer neutralen Stellung, in der sie zweckmäßigerweise weder das Dämpfungselement komprimiert noch am Anschlag anliegt, sie nimmt also automatisch eine Mittenstellung nach Ausschalten der Aggregate ein, in die sie beispielsweise durch die Entspannung des Dämpfungselements bewegt wird. Sobald der Startergenerator betätigt wird, dreht dieser hoch, was dazu führt, dass die Hülse axial bewegt und gegen den Anschlag geführt wird. Während der Axialbewegung erfolgt keine Kraftübertragung zur Riemenscheibe hin, das heißt, der Generator dreht leer, erhöht aber gleichzeitig seine Drehzahl. Mit dem Anschlagen setzt die Kraftübertragung ein, zu diesem Zeitpunkt dreht der Startergenerator aber bereits mit einer beachtlichen Drehzahl. Es ist also ein gewisser Freilauf realisiert, während dem kein Momentenübertrag erfolgt.
Der Anschlag kann am Innenumfang der Riemenscheibe oder am Außenumfang des Wellenrings angeordnet sein, wobei die Hülse auch hier zweckmäßigerweise stirnseitig dagegenläuft. Besonders zweckmäßig ist es, wenn der Anschlag als Anschlagdämpfer ausgebildet ist, um ein leicht gedämpftes Anschlagen der Hülse zu realisieren, so dass der Momentenübertrag ebenfalls leicht angedämpft bis zum maximal übertragbaren Moment hochläuft. Im Übrigen wird hierdurch ein geräuschvolles Anschlagen verhindert. Im Falle der Ausführungsform als Anschlagdämpfer bietet sich der Einsatz eines Kunststoffrings, insbesondere eines Elastomerrings an. Auch ein Metallring, der leicht federnde Eigenschaften besitzt, ist denkbar. Sofern keine Dämpfung gewünscht wird, wird der Anschlag zweckmäßigerweise als reiner Metallring ausgeführt.
Ersichtlich kommt der axialen Bewegbarkeit der Hülse die zentrale Funktion bei der erfindungsgemäßen Antriebsübertragungseinrichtung zu. Um die Hülse zu bewegen, sieht die Erfindung eine Gewindekopplung der Hülse mit einem axial unbewegbaren Teil der Einrichtung vor. Diese Gewindekopplung kann nach einer ersten Erfindungsalternative zwischen der Hülse und dem Wellenring vorgesehen sein, wobei die Hülse verdrehsicher und axial bewegbar bezüglich der Riemenscheibe festgelegt ist. Das heißt, das unbewegbare Teil wird hier vom Wellenring gebildet, der mit der Hülse über das Gewinde gekoppelt ist. Die Hülse ihrerseits ist wiederum verdrehsicher, zur Ermöglichung der axialen Verschiebung aber auch axial bewegbar bezüglich der Riemenscheibe festgelegt. Über diese mechanischen Kopplungen kann also bei einem Verdrehen der Riemenscheibe bezüglich des Wellenrings die Hülse axial bewegt werden. Dabei kann die Hülse unmittelbar an der Riemenscheibe oder an einer an der Riemenscheibe drehfest angeordneten weiteren Hülse verdrehsicher und axial bewegbar festgelegt sein.
Eine Erfindungsalternative sieht demgegenüber vor, dass die Gewindekopplung zwischen der Hülse und einer an der Riemenscheibe drehfest angeordneten weiteren Hülse vorgesehen ist, wobei die axial bewegbare Hülse verdrehsicher und axial bewegbar bezüglich des Wellenrings festgelegt ist. Diese Ausführungsform ist quasi die Umkehrung der vorbeschriebenen Erfindungsalternative hinsichtlich der Anordnung der Gewindekopplung.
Die Gewindekopplung kann in unterschiedlicher Weise realisiert sein, sie muss lediglich die sichere Bewegung der Hülse und gleichzeitig die Möglichkeit der Übertragung hinreichend hoher Momente gewährleisten. Denkbar ist, dass die Gewindekopplung in Form miteinander kämmender Schrägverzahnungen an der Hülse und dem axial unbewegbaren Teil, also dem Wellenring oder der weiteren Hülse realisiert ist. Alternativ dazu kann die Gewindekopplung auch in Form eines zwischen der Hülse und dem axial unbewegbaren Teil ausgebildeten Kugelgewinde realisiert sein.
Um die Hülse einerseits verdrehsicher am jeweiligen Teil der Einrichtung zu haltern und gleichzeitig axial zu führen bietet sich schließlich die Verwendung einer Passfeder an, die in einer Längsnut axial geführt läuft.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den im folgenden beschriebenen Ausführungsbeispielen zusammen mit den Zeichnungen. Es zeigen:
1 eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Antriebsübertragungseinrichtung einer ersten Ausführungsform im Schnitt,
2 die Antriebsübertragungseinrichtung aus 1 mit gegen das Dämpfungselement gelaufener Hülse,
3 die Antriebsübertragungseinrichtung aus 1 mit gegen den Anschlag gelaufener Hülse,
4 eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Antriebsübertragungseinrichtung einer zweiten Ausführungsform im Schnitt,
5 eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Antriebsübertragungseinrichtung einer dritten Ausführungsform im Schnitt,
6 eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Antriebsübertragungseinrichtung einer vierten Ausführungsform im Schnitt, und
7 eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Antriebsübertragungseinrichtung einer fünften Ausführungsform im Schnitt.
Detaillierte Beschreibung der Zeichnungen
1 zeigt in einer ersten Ausführungsform eine erfindungsgemäße Antriebsübertragungseinrichtung 1, umfassend eine Riemenscheibe 2, die über zwei stirnseitige Lagerungen 3, 4 bezüglich eines Wellenrings 5, der auf einer nur gestrichelt gezeigten Generatorwelle 6 festlegbar oder festgelegt ist, drehbar gelagert ist. An dem Wellenring 5 ist eine Hülse 7 über eine Passfeder 8, die in einer wellenringseitigen Längsnut 9 geführt aufgenommen ist, axial verschiebbar und verdrehsicher geführt. Die Hülse 7 ist, wie durch den Doppelpfeil A gezeigt, in beide Richtungen ausgehend von der in 1 gezeigten Mittenstellung bewegbar. Zur Bewegung der Hülse 7 ist eine Gewindekopplung 10 vorgesehen, bestehend aus einer Schragverzahnung 11 an der Hülse 7 selbst, sowie einer mit dieser Schrägverzahnung 11 kämmenden weiteren Schrägverzahnung 12 einer weiteren Hülse 13, die drehfest in der Riemenscheibe 2 aufgenommen ist Die weitere Hülse 13 kann eingepresst oder eingeschrumpft oder sonstwie drehfest gehaltert sein Gezeigt ist ferner ein Dämpfungselement, im gezeigten Beispiel ein Federelement 14, z. B. in Form eines Tellerfederpakets, das selbstzentrierend um den Außenumfang des Wellenrings 5 läuft. Das Federelement 14 stützt sich einerseits an dem fest mit dem Wellenring 5 verbundenen unteren Lagerteil 15 der Lagerung 3 ab, andererseits liegt das Federelement 14 benachbart zur Stirnseite 16 der Hülse 7, das heißt, die Stirnseite 16 kann gegen das Federelement 14 bewegt werden.
Ab der anderen Seite im Freiraum zwischen der Riemenscheibe 2 und dem Wellenring 5 ist ein Anschlag 17 vorgesehen, der vorzugsweise als Dämpfungsanschlag in Form eines Kunststoff- oder Elastomerrings ausgebildet sein kann, auch ein Metallring ist verwendbar. Auch gegen diesen Anschlag kann die Hülse 7 mit ihrer Stirnseite 18 bewegt werden.
Die unterschiedlichen Arbeitsweisen im Falle unterschiedlicher Betriebsarten des Zugmitteltriebs, in den die Antriebsübertragungseinrichtung eingebunden sein kann, ergeben sich aus den 2 und 3.
2 zeigt den Zustand, wenn der Verbrennungsmotor, über den die Riemenscheibe 2 über einen nicht näher gezeigten Riemenantrieb gekoppelt ist, läuft. In diesem Fall wird die Generatorwelle 6 über die Riemenscheibe 2 angetrieben. Unmittelbar nach dem Startvorgang, auf den bezüglich in 3 eingegangen wird, wird aufgrund der hohen Relativgeschwindigkeit der Riemenscheibe 2 über die Gewindekopplung 10 die Hülse 7 in Richtung des Pfeils B axial gegen das Federelement 14 bewegt. Über die Stirnseite 16 wird das Federelement 14 komprimiert, bis eine hinreichende Vorspannung gegeben ist, so dass das Drehmoment auf den Wellenring 5 und über diesen auf die Generatorwelle 6 übertragen werden. Kommt es nun zu Unregelmäßigkeiten im Antrieb der Riemenscheibe 2, weist diese also Schwankungen der Relativgeschwindigkeit auf, wird bei einer Verzogerung der Riemenscheibe 2 die Hülse 7 durch eine leichte Entspannung des Federelements 14 in die zur Bewegungsrichtung B entgegengesetzte Richtung zurückgedrückt, so dass die Vorspannung abgebaut und mithin die Riemenscheibe 2 vom Wellenring 5 und damit der Generatorwelle 6 entkoppelt wird. Nimmt die Relativgeschwindigkeit wieder zu, wird die Hülse 7 wieder in Richtung des Pfeils B unter Aufbau der Vorspannung bis zur benötigten Vorspannung zum Momentenübertrag bewegt. Auf diese Weise ist in konstruktiv einfacher Art eine Entkopplung bei gleichzeitiger Dämpfung von schwingungsbedingten Unregelmäßigkeiten realisiert.
Während 2 den Zustand zeigt, wenn der nicht näher gezeigte Antriebsmotor läuft, zeigt 3 den Zustand, wenn der Antriebsmotor über den nicht näher gezeigten Generator, der dann als Startergenerator ausgebildet ist und die Generatorwelle 6 antreibt, gestartet werden soll. Ausgehend von der in 1 gezeigten Neutralstellung, die die Hülse einnimmt, wenn keiner der Antriebe tätig ist, wird bei Betätigung des Startergenerators die Generatorwelle 6 angetrieben. Dies führt dazu, dass die Hülse 7 in Richtung des Pfeils C auf den Anschlag 17 bewegt wird und mit ihrer Stirnseite 18 gegen diesen schlägt. Während der Bewegung zum Anschlag 17 hin erfolgt kein Momentenübertrag zur Riemenscheibe 2, es ist also kurzzeitig ein Freilauf realisiert. Erst im Moment des Anschlags bzw. bei hinreichender Verformung im Falle eines Anschlagdämpfers wird ein Momentenübertrag realisiert, der dann über die Gewindekopplung 10 auf die Riemenscheibe 2 gegeben wird. Während der Zeit des Freilaufs kann die Drehzahl des Startergenerators 7 hochlaufen, so dass dieser bereits hinreichend hoch dreht, wenn die Momentenübertragung einsetzt. Sobald der Verbrennungsmotor läuft, ist die Starterfunktion nicht mehr nötig, die Riemenscheibe 2 überholt die Generatorwelle 6, die Hülse 7 wird aus der in 3 gezeigten Stellung nach links in Richtung des Pfeils B in 2 in die dort gezeigte Stellung bewegt.
4 zeigt eine alternative, jedoch gleichermaßen wirkende Ausführungsform einer Antriebseinrichtung 19. Der Aufbau entspricht im Wesentlichen der Antriebseinrichtung 1, jedoch ist bei der Ausführungsform nach 4 die Gewindekopplung 20 zwischen der Hülse 21 und dem Wellenring 22 realisiert. Hierzu weist die Hulse 21 eine Schrägverzahnung 23 an ihrem Innenumfang auf, der Wellenring 22 weist ebenfalls eine Schragverzahnung 24 an seinem Außenumfang auf Die Hülse 21 ist mit der weiteren Hülse 25 uber eine Passfeder 26, die in einer entsprechenden Nut 27 an der weiteren Hülse 25 die in einer entsprechenden Nut 27 an der weiteren Hülse 25 aufgenommen ist, axial bewegbar geführt. Die Funktionsweise entspricht bezüglich der unterschiedlichen Antriebsmodi der, wie sie bezüglich der 2 und 3 beschrieben wurde. Das heißt, auch hier ist die Hülse 21, wie durch den Doppelpfeil A angedeutet ist, zwischen einer Stellung, in der das Dämpfungselement, auch hier ein Federelement, 28 komprimiert wird und ein Drehmomentübertrag von der Riemenscheibe 29 auf den Wellenring 22 möglich ist, und einer Stellung, in der die Hülse 21 am Anschlag 30 anliegt und ein Drehmomentübertrag von der Generatorwelle über den Wellenring 22 auf die Riemenscheibe 29 möglich ist, bewegbar.
5 zeigt eine weitere erfindungsgemäße Ausführungsform einer Antriebseinrichtung 31 Diese entspricht hinsichtlich der Anordnung der Gewindekopplung 32 der Ausführungsform gemäß 4, jedoch ist hier die Hülse 33 unmittelbar mit der Riemenscheibe 34 verdrehsicher und axial beweglich gekoppelt. Zu diesem Zweck ist an der Riemenscheibe 34 eine Nut 35 vorgesehen, in die eine Passfeder 36 eingreift. Bei dieser Ausführungsform ist das der Dämpfung dienende Federelement 37, hier eine achszentrierte Spiralfeder, zwischen dem an der Riemenscheibe 34 drehfest angeordneten Lagerteil 38 der Lagerung 39 und der Hülse 33 angeordnet. Auch bei dieser Ausführungsform ist eine Axialverschiebung der Hülse 33 in beide Richtungen möglich, wie durch den Doppelpfeil A gezeigt.
6 zeigt eine weitere Ausführungsform einer Antriebsübertragungseinrichtung 40, bei der als Gewindekopplung 41 ein Kugelgewinde zum Einsatz kommt. Solche Kugelgewinde sind bekannt und bestehen aus am Wellenring 42 vorgesehenen Nuten 43, in denen Kugeln 44 laufen, die in gegenüberliegenden Nuten 45 einer Kugellagerhülse 46 laufen. Diese Kugellagerhülse 46 in Verbindung mit einer Verliersicherungshülse 47 bildet die Hülse 48, die in beide Richtungen, wie durch den Doppelpfeil A dargestellt, bewegbar ist, um die unterschiedlichen Positionen einzunehmen Die Hülse 48, also die Lagerkombination aus Kugellagerhülse 46 und Verliersicherungshülse 47, ist auch hier über eine Passfeder 49, die in einer Nut an der Riemenscheibe 50 aufgenommen ist, geführt.
Schließlich zeigt 7 eine weitere erfindungsgemäße Antriebsübertragungseinrichtung 51. Diese entspricht der Antriebseinrichtung aus 1, jedoch liegt hier die Hülse 52 bei ausgeschalteten Antrieben stets am Anschlag 53 an. Das heißt, sobald der Startergenerator betrieben wird, erfolgt unmittelbar ein Momentenübertrag zur Riemenscheibe 54 hin, nachdem hier kein Freilauf bezüglich dieser Antriebsart realisiert ist.
Bezugszeichenliste

1: Antriebsübertragungseinrichtung
2: Riemenscheibe
3: Lagerungen
4: Lagerungen
5: Wellenring
6: Generatorwelle
7: Hülse
8: Passfeder
9: Längsnut
10: Gewindekopplung
11: Schrägverzahnung
12: Schrägverzahnung
13: Hülse
14: Federelement
15: Lagerteil
16: Stirnseite
17: Anschlag
18: Stirnseite
19: Antriebseinrichtung
20: Gewindekopplung
21: Hülse
22: Wellenring
23: Schrägverzahnung
24: Schrägverzahnung
25: Hülse
26: Passfeder
27: Nut
28: Federelement
29: Riemenscheibe
30: Anschlag
31: Antriebseinrichtung
32: Gewindekopplung
33: Hülse
34: Riemenscheibe
35: Nut
36: Passfeder
37: Federelement
38: Lagerteil
39: Lagerung
40: Antriebsübertragungseinrichtung
41: Gewindekopplung
42: Wellenring
43: Nuten
44: Kugeln
45: Nuten
46: Kugellagerhülse
47: Verliersicherungshülse
48: Hülse
49: Passfeder
50: Riemenscheibe
51: Antriebseinrichtung
52: Hülse
53: Anschlag
54: Riemenscheibe

Claims

Antriebsübertragungseinrichtung, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit einer über einen motorgetriebenen Riemenantrieb antreibbaren Riemenscheibe (2, 29, 34, 50, 54), die gegenüber einem an einer Welle eines Generators festlegbaren Wellenring (5, 22, 42) entkoppelbar ist, wobei im Bereich zwischen der Riemenscheibe (2, 29, 34, 50, 54) und dem Wellenring (5, 22, 42) eine mit dem Wellenring (5, 22, 42) gekoppelte, axial verschiebbare Hülse (7, 21, 33, 48, 52) vorgesehen ist, die bei aktivem Antrieb der Riemenscheibe (2, 29, 34, 50, 54) gegen wenigstens ein den Bewegungsweg begrenzendes Dämpfungselement (14, 28, 37) reversibel in eine das über die Riemenscheibe (2, 29, 34, 50, 54) eingeleitete Drehmoment auf den Wellenring (5, 22, 42) übertragende Stellung bewegbar ist, und wobei zur Bewegung der Hülse (7, 21, 33, 48, 52) eine Gewindekopplung (10, 20, 32, 41) der Hülse (7, 21, 33, 48, 52) mit einem axial unbewegbaren Teil der Einrichtung vorgesehen ist.
Antriebsübertragungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Dämpfungselement (14, 28, 37) ein Federelement, insbesondere eine achszentrierte Spiralfeder, Torsionsfeder oder Tellerfeder oder ein Tellerfederpaket, ist.
Antriebsübertragungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Dämpfungselement (14, 28, 37) ein achszentriert angeordneter Elastomerring ist.
Antriebsübertragungseinrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Dämpfungselement (14, 28, 37) selbstzentrierend am Innenumfang der Riemenscheibe (34, 50) oder am Außenumfang des Wellenrings (5) läuft und die Hülse (7, 21, 33, 48, 52) stirnseitig am Dämpfungselement (14, 28, 37) angreift.
Antriebsübertragungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse (52) bei fehlendem Antrieb der Riemenscheibe (54) und der Generatorwelle an wenigstens einem den Bewegungsweg in entgegengesetzte Richtung begrenzenden Anschlag (53) anliegt, in welcher Stellung das bei aktiv angetriebener Generatorwelle eingeleitete Drehmoment auf die Riemenscheibe (54) übertragbar ist.
Antriebsübertragungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse (7, 21, 33, 48) bei aktivem Antrieb der Generatorwelle (6) in die entgegengesetzte Richtung gegen wenigstens einen den Bewegungsweg begrenzenden Anschlag (17, 30) in eine das über die Generatorwelle (6) eingeleitete Drehmoment auf die Riemenscheibe (2, 29, 34, 50) übertragende Stellung bewegbar ist.
Antriebsübertragungseinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse (7, 21, 33, 48) bei fehlendem Antrieb der Riemenscheibe (2, 29, 34, 50) und der Generatorwelle (6) eine Stellung einnimmt, in der das Dämpfungselement (14, 28, 37) im Wesentlichen nicht komprimiert ist und sie vom Anschlag (17, 30) beabstandet ist.
Antriebsübertragungseinrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlag (17, 30) am Innenumfang der Riemenscheibe oder am Außenumfang des Wellenrings (5) angeordnet ist und die Hülse (7, 21, 33, 48) stirnseitig dagegenläuft.
Antriebsübertragungseinrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlag (17, 30) als Anschlagdämpfer ausgebildet und ein Metall- oder Kunststoffring, insbesondere ein Elastomerring ist.
Antriebsübertragungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Gewindekopplung (20, 32, 41) zwischen der Hülse (21, 33, 48) und dem Wellenring (5, 42) vorgesehen ist, wobei die Hülse (21, 33, 48) verdrehsicher und axial bewegbar bezüglich der Riemenscheibe (29, 34, 50) festgelegt ist.
Antriebsübertragungseinrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse (21, 33, 48) unmittelbar an der Riemenscheibe (34, 50) oder an einer an der Riemenscheibe (29) drehfest angeordneten weiteren Hülse (25) verdrehsicher und axial bewegbar festgelegt ist.
Antriebsübertragungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Gewindekopplung (10) zwischen der Hülse (7) und einer an der Riemenscheibe (2) drehfest angeordneten weiteren Hülse (13) vorgesehen ist, wobei die Hülse (7) verdrehsicher und axial bewegbar bezüglich des Wellenrings (5) festgelegt ist.
Antriebsübertragungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 und 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Gewindekopplung (10, 20, 32) in Form miteinander kämmender Schrägverzahnungen (11, 12) an der Hülse (7, 21, 33, 52) und dem axial unbewegbaren Teil, insbesondere dem Wellenring (5) oder der weiteren Hülse (13, 25) realisiert ist.
Antriebsübertragungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 und 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Gewindekopplung (41) in Form eines zwischen der Hülse (48) und dem axial unbewegbaren Teil, insbesondere dem Wellenring (42) ausgebildeten Kugelgewinde realisiert ist.
Antriebsübertragungseinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse (7, 21, 33, 48, 52) über eine in einer axial verlaufenden Nut (9, 27, 35) geführte Passfeder (8, 26, 36) verdrehsicher gehalten und axial bewegbar geführt ist.