DE112007002507B4

DE112007002507B4 - Triebrad mit mindestens einer Triebscheibe

Info

Publication number: DE112007002507B4
Application number: DE112007002507.7T
Authority: DE
Inventors: Steffen Lehmann; Christian Fechler; Dimitri SIEBER
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2007-10-22
Filing date: 2007-10-22
Publication date: 2017-01-26
Anticipated expiration: 2027-10-23
Also published as: DE112007002507A5

Abstract

Triebrad mit mindestens einer Triebscheibe (3; 43; 83), insbesondere einer Riemenscheibe, und mit einer Drehschwingungsdämpfungseinrichtung, die ein Eingangsteil und ein Ausgangsteil umfasst, das entgegen der Dämpfungswirkung von mindestens einem Drehschwingungsdämpfungselement, insbesondere von mehreren Drehschwingungsdämpfungselementen, relativ zu dem Eingangsteil verdrehbar ist, wobei die Drehschwingungsdämpfungseinrichtung im Hinblick auf die Lebensdauer und/oder die Herstellkosten des Triebrads optimiert ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Eingangsflansche (11, 12) aus einem gehärteten Einsatzstahl gebildet sind.

Description

Die Erfindung betrifft ein Triebrad mit mindestens einer Triebscheibe, insbesondere einer Riemenscheibe, und mit einer Drehschwingungsdämpfungseinrichtung, die ein Eingangsteil und ein Ausgangsteil umfasst, das entgegen der Dämpfungswirkung von mindestens einem Drehschwingungsdämpfungselement, insbesondere von mehreren Drehschwingungsdämpfungselementen, relativ zu dem Eingangsteil verdrehbar ist.
Aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 196 52 730 A1 ist bereits ein Triebrad mit einer Triebscheibe, insbesondere eine Riemenscheibe, mit einer Drehschwingungsdämpfungseinrichtung, die ein Eingangsteil und ein Ausgangsteil umfasst, bekannt. Das Ausgangsteil ist mit Hilfe eines Drehschwingungsdämpfungselements gegenüber dem Eingangsteil relativ verdrehbar, wobei die Drehschwingungsdämpfungseinrichtung im Hinblick auf die Lebensdauer und die Herstellkosten des Triebrads optimiert ist. Die Dokumente DE 696 08 251 T2 und DE 195 30 938 A1 zeigen ebenfalls ein Triebrad mit einer Triebscheibe, insbesondre einer Riemenscheibe, mit einer Drehschwingungsdämpfungseinrichtung mit einem Eingangsteil und einem Ausgangsteil. Die Dämpfungswirkung zwischen Eingangsteil und Ausgangteil wird dabei mittels einer elastischen Einrichtung erzeugt, welche aus einem Gummi oder einem Elastomer besteht.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Triebrad zu schaffen, das eine lange Lebensdauer aufweist und kostengünstig herstellbar ist.
Die Aufgabe ist bei einem ein Triebrad mit mindestens einer Triebscheibe, insbesondere einer Riemenscheibe, und mit einer Drehschwingungsdämpfungseinrichtung, die ein Eingangsteil und ein Ausgangsteil umfasst, das entgegen der Dämpfungswirkung von mindestens einem Drehschwingungsdämpfungselement, insbesondere von mehreren Drehschwingungsdämpfungselementen, relativ zu dem Eingangsteil verdrehbar ist, wobei die Drehschwingungsdämpfungseinrichtung im Hinblick auf die Lebensdauer und/oder die Herstellkosten des Triebrads optimiert ist, dadurch gelöst, dass die Eingangsflansche aus einem gehärteten Einsatzstahl gebildet sind. Dadurch kann eine hohe Steifigkeit erreicht werden. Außerdem kann ein unerwünschter Feder- und Federführungsverschleiß reduziert werden. Das Triebrad dient vorzugsweise zum Antreiben eines Nebenaggregats eines Kraftfahrzeugs. Bei im Rahmen der vorliegenden Erfindung durchgeführten Untersuchungen wurde festgestellt, dass bei herkömmlichen Triebrädern an den Bogenfederanschlägen ein unzulässig hoher Verschleiß auftritt. Das kann dazu führen, dass Tellerfederreibflächen trotz Fettschmierung durchscheuern. Darüber hinaus kann es bei herkömmlichen Triebrädern passieren, dass Tellerfedereinhängungen, die toleranzbedingt spielbehaftet sind, ausschlagen. Darüber hinaus kann eine zu geringe axiale Bauteileigenfrequenz zu Flanschbrüchen führen. Durch das erfindungsgemäße Triebrad können die vorab beschriebenen Nachteile behoben werden.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Triebrads ist dadurch gekennzeichnet, dass das Eingangsteil der Drehschwingungsdämpfungseinrichtung zwei Eingangsflansche umfasst, die drehfest miteinander verbunden sind. Die beiden Eingangsflansche haben eine hohe Steifigkeit. Dadurch kann eine hohe axiale Eigenfrequenz bereitgestellt werden.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Triebrads ist dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Eingangsflansche durch die Verbindungselemente drehfest miteinander verbunden sind. Die beiden Eingangsflansche werden vorzugsweise vor der Montage vorvernietet.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Triebrads ist dadurch gekennzeichnet, dass in radialer Richtung zwischen den Eingangsflanschen und der Triebscheibe ein Gleitlager angeordnet ist. Das Gleitlager ist vorzugsweise aus Kunststoff gebildet und auf beiden Eingangsflanschen positioniert.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Triebrads ist dadurch gekennzeichnet, dass das Gleitlager einen Kragen aufweist, der sich radial nach innen erstreckt und der zwischen einer Tellerfeder und einem der Eingangsflansche eingespannt ist. Durch die Tellerfeder wird das Gleitlager in axialer Richtung fixiert. Der Kragen dient gleichzeitig in axialer Richtung als Reibelement zur Erzeugung einer Reibungsdämpfung. Die Stahl-/Kunststoff-Reibpaarung führt zu einem geringeren Verschleiß als bei einer Stahl-/Stahl-Reibpaarung.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Triebrads ist dadurch gekennzeichnet, dass die Tellerfeder in ein Kunststoffteil eingehängt ist, das an der Triebscheibe befestigt ist. Vorzugsweise ist das Kunststoffteil spielfrei in die Triebscheibe eingepresst. Das liefert den Vorteil, dass auch bei kleinen Schwingungsamplituden mit hoher Frequenz kein Verschleiß an der Tellerfederauflage auftritt.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Triebrads ist dadurch gekennzeichnet, dass das Ausgangsteil der Drehschwingungsdämpfungseinrichtung eine Mitnehmerscheibe umfasst, die in axialer Richtung zwischen den Eingangsflanschen angeordnet ist. Die Mitnehmerscheibe ist relativ zu den Eingangsflanschen begrenzt verdrehbar.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Triebrads ist dadurch gekennzeichnet, dass die Mitnehmerscheibe durch Bogenfedern mit den Eingangsflanschen gekoppelt ist. Über die Bogenfedern wird das Drehmoment von den Eingangsflanschen auf die Mitnehmerscheibe übertragen. Die Mitnehmerscheibe ist vorzugsweise aus gehärtetem Einsatzstahl gebildet.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Triebrads ist dadurch gekennzeichnet, dass die Mitnehmerscheibe durch Abstandsbolzen fest mit der Triebscheibe verbunden ist. Die Mitnehmerscheibe ist vorzugsweise mit der Triebscheibe vernietet. Über die Abstandsbolzen wird das Drehmoment von der Mitnehmerscheibe auf die Triebscheibe weitergeleitet.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Triebrads ist dadurch gekennzeichnet, dass die Triebscheibe stoffschlüssig mit einer Deckelscheibe verbunden ist. Die Triebscheibe ist vorzugsweise über eine Laserstrahlschweißverbindung mit der Deckelscheibe verbunden. Die Triebscheibe mit der Deckelscheibe bildet ein Dämpfergehäuse, das mit Fett gefüllt und durch Schutzkappen abgedichtet ist. Die Triebscheibe und die Deckelscheibe sind vorzugsweise aus einem schweißbaren Tiefziehstahl gebildet. Das erfindungsgemäße Triebrad hat unter anderem den Vorteil, dass die Triebscheibe und die Deckelscheibe keinen Reibkontakt zu weiteren Bauteilen haben. Dadurch kann der Bauteilverschleiß deutlich reduziert werden.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Triebrads ist dadurch gekennzeichnet, dass das Eingangsteil der Drehschwingungsdämpfungseinrichtung einen Eingangsflansch umfasst, der an einer Antriebswelle oder einer Triebscheibennabe befestigbar beziehungsweise befestigt ist. Der Eingangsflansch ist zum Beispiel mit einer Triebscheibennabe verschraubt.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Triebrads ist dadurch gekennzeichnet, dass der Eingangsflansch eine Lagereinrichtung, insbesondere eine Wälzlagereinrichtung, für die Triebscheibe trägt. Die Lagereinrichtung ermöglicht eine verschleißfreie Verdrehung der Triebscheibe relativ zu dem Eingangsflansch, und umgekehrt.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Triebrads ist dadurch gekennzeichnet, dass an dem Eingangsflansch ein Bogenfederkanal, insbesondere ein Kunststoff-Bogenfederkanal, angebracht ist. Der Bogenfederkanal dient vorzugsweise zur Aufnahme einer Hälfte einer Bogenfeder. Über den Bogenfederkanal wird das Drehmoment von dem Eingangsflansch auf die teilweise in dem Bogenfederkanal angeordnete Bogenfeder übertragen.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Triebrads ist dadurch gekennzeichnet, dass eine Gegenscheibe durch Abstandsbolzen fest mit der Triebscheibe verbunden ist. Die Abstandsbolzen sind vorzugsweise mit der Gegenscheibe und der Triebscheibe vernietet. Über die Abstandsbolzen wird das Drehmoment von der Gegenscheibe auf die Triebscheibe übertragen.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Triebrads ist dadurch gekennzeichnet, dass der Eingangsflansch Durchgangslöcher für die Abstandsbolzen aufweist. Die Durchgangslöcher, die vorzugsweise auch in den Bogenfederkanälen vorgesehen sind, dienen zum Durchführen der Abstandsbolzen. Die Durchgangslöcher werden auch als Bolzenfenster-Öffnungen bezeichnet. Durch die Abmessungen der Bolzenfenster-Öffnungen wird der Verdrehwinkel der Gegenscheibe relativ zu dem Eingangsflansch begrenzt. Wenn die Abstandsbolzen an den Bolzenfenster-Öffnungen anschlagen, wird die Relativbewegung zwischen dem Eingangsflansch und der Gegenscheibe unterbrochen. Dadurch können eventuell im Betrieb auftretende Übermomente abgefangen werden.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Triebrads ist dadurch gekennzeichnet, dass an der Gegenscheibe ein weiterer Bogenfederkanal, insbesondere ein weiterer Kunststoff-Bogenfederkanal, angebracht ist. Vorzugsweise ist der weitere Bogenfederkanal baugleich mit dem Bogenfederkanal, der an dem Eingangsflansch angebracht ist, Der weitere Bogenfederkanal dient zur Aufnahme der anderen Hälfte der Bogenfeder. Über den weiteren Bogenfederkanal wird das Drehmoment von den Bogenfedern auf die Gegenscheibe übertragen.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Triebrads ist dadurch gekennzeichnet, dass der Bogenfederkanal beziehungsweise die Bogenfederkanäle aus einem Material gebildet sind, das Festschmierstoffe und/oder Verstärkungsfasern enthält. Dadurch kann der im Betrieb auftretende Verschleiß deutlich reduziert werden.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Triebrads ist dadurch gekennzeichnet, dass die Triebscheibe die Gestalt eines Rings mit einem U-förmigen Querschnitt aufweist. Der U-förmige Querschnitt begrenzt einen Ringraum, der zur Aufnahme der Lagereinrichtung, eines Teils des Eingangsflanschs der Gegenscheibe und der Bogenfederkanäle dient.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Triebrads ist dadurch gekennzeichnet, dass der U-förmige Querschnitt eine Basis aufweist, von der zwei Schenkel ausgehen. Die beiden Schenkel verlaufen vorzugsweise in axialer Richtung.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Triebrads ist dadurch gekennzeichnet, dass der radial innere Schenkel eine Tragfläche für die Lagereinrichtung bildet. Die Lagereinrichtung kann gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung zur Zentrierung der Triebscheibe verwendet werden.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Triebrads ist dadurch gekennzeichnet, dass der radial äußere Schenkel eine Anlagefläche für ein Drehmomentübertragungsmittel, insbesondere einen Riemen, bildet. Der radial äußere Schenkel ist vorzugsweise mit einem Zahnprofil versehen.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Triebrads ist dadurch gekennzeichnet, dass der an dem Eingangsflansch befestigte Bogenfederkanal einen Lagerabschnitt aufweist, der in radialer Richtung zwischen dem Eingangsflansch und der Triebscheibe angeordnet ist. Der Lagerabschnitt des Bogenfederkanals bildet ein radiales Gleitlager.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Triebrads ist dadurch gekennzeichnet, dass der an dem Eingangsflansch befestigte Bogenfederkanal einen Reibabschnitt aufweist, an dem eine Tellerfeder anliegt. Durch die Reibung zwischen der Tellerfeder und dem Reibabschnitt des Bogenfederkanals kann eine zusätzliche Reibungsdämpfungs-/Hysteresefunktion bereitgestellt werden.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Triebrads ist dadurch gekennzeichnet, dass die Tellerfeder in ein Kunststoffteil eingehängt ist, das an der Triebscheibe befestigt ist. Vorzugsweise ist das Kunststoffteil spielfrei in die Triebscheibe eingepresst. Das liefert den Vorteil, dass an der Tellerfederauflage auch bei kleinen Schwingungsamplituden mit hoher Frequenz kein Verschleiß auftritt.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Triebrads ist dadurch gekennzeichnet, dass an dem Eingangsflansch zusätzlich ein Antriebswellenschwingungsdämpfer angebracht ist. Der Antriebswellenschwingungsdämpfer wird auch als Kurbelwellenschwingungsdämpfer bezeichnet und umfasst vorzugsweise eine Dämpfermasse oder Tilgermasse, die mit Hilfe einer Gummifeder an dem Eingangsflansch angebracht ist.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Triebrads ist dadurch gekennzeichnet, dass das Triebrad einen weiteren Eingangsflansch umfasst, an dem ein Antriebswellenschwingungsdämpfer angebracht ist. Der Antriebswellenschwingungsdämpfer wird auch als Kurbelwellenschwingungsdämpfer bezeichnet und umfasst vorzugsweise eine Dämpfermasse oder Tilgermasse, die mit Hilfe einer Gummifeder an dem weiteren Eingangsflansch angebracht ist.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Triebrads ist dadurch gekennzeichnet, dass eine Dämpfermasse des Antriebswellenschwingungsdämpfers radial innerhalb oder radial außerhalb des Eingangsflanschs angeordnet ist. Besonders bevorzugt ist die Dämpfermasse innerhalb des U-förmigen Querschnitts der Triebscheibe angeordnet.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Triebrads ist dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebswellenschwingungsdämpfer in axialer Richtung überlappend zu der Triebscheibe angeordnet ist. Dadurch kann der vorhandene Bauraum optimal ausgenutzt werden.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Triebrads ist dadurch gekennzeichnet, dass das Triebrad eine weitere Triebscheibe umfasst, die an dem Eingangsflansch befestigt ist. Die beiden Triebräder liefern den Vorteil, dass zwei unterschiedliche Riementriebe schwingungstechnisch entkoppelt werden können.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnung verschiedene Ausführungsbeispiele im Einzelnen beschrieben sind. Es zeigen:
1 ein Triebrad gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel im Schnitt;
2 ein Triebrad gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel im Schnitt;
3 eine Explosionsdarstellung des Triebrads aus 2;
4 das Triebrad aus den 2 und 3 mit einer zusätzlichen Triebscheibe;
5 ein Triebrad gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel im Schnitt;
6 ein Triebrad gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel im Schnitt und
7 bis 9 verschiedene Ausführungsbeispiele eines Triebrads mit einem integrierten Antriebswellenschwingungsdämpfer im Schnitt.
In den 1 bis 9 sind verschiedene Ausführungsformen eines erfindungsgemäßen Triebrads mit einer integrierten Drehschwingungsdämpfungseinrichtung dargestellt. Das Triebrad dient zum Antreiben eines (nicht dargestellten) Nebenaggregats eines Kraftfahrzeugs. Zu diesem Zweck wird das Triebrad drehfest an einer Antriebswelle eines Nebenaggregats einer Brennkraftmaschine, zum Beispiel einer Lichtmaschine oder einem Generator, montiert.
In 1 ist ein Triebrad 1 im Schnitt dargestellt, das eine Triebscheibe 3 umfasst, die auch als Riemenscheibe bezeichnet wird. Die Drehachse des Triebrads 1 ist in 1 mit 2 bezeichnet. Die Riemenscheibe 3 umfasst einen sich in axialer Richtung, das heißt parallel zur Drehachse 2, erstreckenden Drehmomentübertragungsabschnitt 4. Der Drehmomentübertragungsabschnitt 4 ist außen mit einem Verzahnungsprofil ausgestattet, das im Betrieb in Umfangsrichtung teilweise von einem Riemen umschlungen ist. Die Riemenscheibe 3 umfasst des Weiteren einen radialen Abschnitt 5, der sich von dem Drehmomentübertragungsabschnitt 4 radial nach innen erstreckt.
An dem radialen Abschnitt 5 der Riemenscheibe 3 sind Abstandsbolzen 7 befestigt. In der in 1 dargestellten Schnittansicht ist nur einer von mehreren Abstandsbolzen 7 sichtbar. Die Abstandsbolzen 7 sind an einem Ende mit dem radialen Abschnitt 5 der Riemenscheibe 3 vernietet. Das andere Ende der Abstandsbolzen 7 ist mit einer Mitnehmerscheibe 8 vernietet. Zwischen seinen beiden Enden weist der Abstandsbolzen 7 einen Distanzabschnitt 9 auf, der einen größeren Durchmesser aufweist als die Enden des Abstandsbolzens 7. Der Distanzabschnitt 9 dient dazu, die Mitnehmerscheibe 8 in einem definierten Abstand zu dem radialen Abschnitt 5 der Riemenscheibe 3 zu halten.
Das Triebrad 1 umfasst des Weiteren zwei Eingangsflansche 11, 12, die im eingebauten Zustand des Triebrads 1 drehfest mit einer Antriebswelle, insbesondere einer Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine verbunden sind. Die Eingangsflansche 11, 12 werden auch als Teilflansche bezeichnet und sind radial außen durch Verbindungsniete 14 fest miteinander verbunden. Die beiden Eingangsflansche 11, 12 sind vorzugsweise aus einem gehärteten Einsatzstahl gebildet. Der Verbindungsniet 14 erstreckt sich durch ein Fenster 16, das in der Mitnehmerscheibe 8 ausgespart ist. Durch die Größe des Fensters 16 in Umfangsrichtung wird der Verdrehwinkel definiert, um den sich die Mitnehmerscheibe 8 relativ zu den Eingangsflanschen 11, 12 verdrehen kann.
Die beiden Eingangsflansche 11, 12 sind über Bogenfedern 17 mit der Mitnehmerscheibe 8 gekoppelt. Zu diesem Zweck sind die Bogenfedern 17 in Fenstern aufgenommen, die in der Mitnehmerscheibe 8 und den Eingangsflanschen 11, 12 ausgespart sind. In radialer Richtung ist zwischen der Mitnehmerscheibe 8 sowie den Eingangsflanschen 11, 12 und dem Drehmomentübertragungsabschnitt 4 der Riemenscheibe 3 ein Lagerabschnitt 19 eines Gleitlagers 18 angeordnet. Das Gleitlager 18, das auch als Gleitlagerbuchse bezeichnet wird, ist aus Kunststoff gebildet. Von dem Lagerabschnitt 19 des Gleitlagers 18 erstreckt sich ein Kragen 20 radial nach innen.
Der Kragen 20 ist in axialer Richtung zwischen einer Tellerfeder 22 und einem radial äußeren Abschnitt des Eingangsflanschs 12 eingespannt. Durch die in axialer Richtung vorgespannte Tellerfeder 22 wird das Gleitlager 18 in axialer Richtung fixiert. Gleichzeitig dient die Tellerfeder 22 als Reibelement zur Erzeugung einer im Betrieb gewünschten Reibungsdämpfung. Die Tellerfeder 22 ist vorzugsweise aus Federstahl gebildet. Die Stahl-/Kunststoff-Reibpaarung führt zu einem geringeren Verschleiß als herkömmliche Stahl-/Stahl-Reibpaarungen. Die Tellerfeder 22 ist mit einem Übermaß in ein Kunststoffteil 24 eingehängt. Das Kunststoffteil 24 wiederum ist spielfrei in die Riemenscheibe 3 eingepresst.
Das Triebrad 1 ist innen mit Fett 25 gefüllt. Daher ist eine zentrale Öffnung des radialen Abschnitts 5 der Riemenscheibe 3 durch eine Schutzkappe 26 aus Kunststoff verschlossen. Des Weiteren ist an dem Drehmomentübertragungsabschnitt 4 auf der dem radialen Abschnitt 5 abgewandten Seite eine Deckelscheibe 27 befestigt. Die Deckelscheibe 27 ist zum Beispiel mit dem Drehmomentübertragungsabschnitt 4 verschweißt. Eine Öffnung zwischen der Deckelscheibe 27 und dem Eingangsflansch 11 ist durch eine weitere Schutzkappe 28 aus Kunststoff verschlossen.
In den 2 und 3 ist ein Triebrad 41 in verschiedenen Ansichten gezeigt. Das Triebrad 41 ist im montierten Zustand um eine Drehachse 42 drehbar und umfasst einen sich in axialer Richtung erstreckenden Drehmomentübertragungsabschnitt 44. Von dem Drehmomentübertragungsabschnitt 44 erstreckt sich ein radialer Abschnitt 45 radial nach innen. An dem radialen Abschnitt 45 ist ein Ende eines Abstandsbolzens 47 befestigt. An dem anderen Ende des Abstandsbolzens 47 ist eine Gegenscheibe 48 befestigt. In die Gegenscheibe 48 ist ein Bogenfederkanal 49 aus Kunststoff eingelegt oder eingefügt. Der Bogenfederkanal 49 dient zur Aufnahme einer Hälfte einer Bogenfeder 50. Die andere Hälfte der Bogenfeder 50 ist in einem Bogenfederkanal 52 aufgenommen, der in einen Eingangsflansch 54 eingelegt oder eingefügt ist. Der Eingangsflansch 54 ist im montierten Zustand des Triebrads 41 an einer Antriebswelle, insbesondere einer Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs befestigt, zum Beispiel mit dieser verschraubt.
Der Eingangsflansch 54 umfasst einen Lagerabschnitt 55, der sich in axialer Richtung erstreckt. Zwischen dem Lagerabschnitt 55 des Eingangsflanschs 54 und einem sich ebenfalls in axialer Richtung erstreckenden Schenkel 56, der von dem radialen Abschnitt 45 der Riemenscheibe 43 abgewinkelt ist, ist eine Lagereinrichtung 58 angeordnet. Bei der Lagereinrichtung 58 handelt es sich um ein Wälzlager, das dazu dient, eine möglichst verschleißfreie Verdrehung zwischen dem Eingangsflansch 54 und der Riemenscheibe 43 zu ermöglichen.
In 3 sieht man, dass der Eingangsflansch 54 ein Fenster 60 aufweist. Ähnliche Fenster 61, 64 sind in den Bogenfederkanälen 52, 49 vorgesehen. Die Fenster 60, 61, 64 dienen zum Durchführen von Abstandsbolzen 65. Durch die Fenster 60, 61, 64, die auch als Bolzenfenster-Öffnungen bezeichnet werden, wird der Verdrehwinkel des Eingangsflanschs 54 durch Anschlagen an die Abstandsbolzen 65 begrenzt. Der Eingangsflansch 54 leitet ein Drehmoment von der Antriebswelle über den Bogenfederkanal 52 auf die Bogenfedern 50. Die Bogenfedern 50 leiten das Drehmoment auf den Bogenfederkanal 49 weiter, der in die Gegenscheibe 48 eingefügt ist. Über die Abstandsbolzen 65 wird das Drehmoment von der Gegenscheibe 48 auf die Riemenscheibe 43 übertragen.
Die Bogenfederkanäle 49, 52 sind bei dem in den 2 und 3 dargestellten Ausführungsbeispiel baugleich ausgeführt und zur Verschleißreduzierung aus einem mit Festschmierstoffen und Verstärkungsfasern versehenen Kunststoffmaterial gefertigt. In 2 ist der Lieferzustand des Triebrads 1 dargestellt.
In 4 ist dargestellt, dass das Triebrad 1 auch mit einer zweiten Triebscheibe 70 ausgestattet sein kann. Die zweite Triebscheibe 70 umfasst einen sich in axialer Richtung erstreckenden Drehmomentübertragungsabschnitt 71, von dem sich ein radialer Abschnitt 72 radial nach innen erstreckt. Der Drehmomentübertragungsabschnitt 71 wird im eingebauten Zustand teilweise von einem Riemen umschlossen, der zum Beispiel einen Lader einer Brennkraftmaschine antreibt. In die Triebscheibe 70 ist ein Kurbelwellenschwingungsdämpfer integriert, der eine Gummifeder 74 und eine Dämpfermasse 75 umfasst. Die Gummifeder 74 und die Dämpfermasse 75 sind radial innerhalb des Drehmomentübertragungsabschnitts 71 angeordnet.
In 5 ist ein Triebrad 81 im Schnitt dargestellt, das im montierten Zustand um eine Drehachse 82 drehbar ist. Das Triebrad 81 umfasst eine Triebscheibe 83, die auch als Riemenscheibe bezeichnet wird. Die Riemenscheibe 83 umfasst einen Drehmomentübertragungsabschnitt 84, der sich in axialer Richtung erstreckt. Von dem Drehmomentübertragungsabschnitt 84 erstreckt sich ein radialer Abschnitt 85 radial nach innen. An dem radialen Abschnitt 85 ist ein Ende eines Abstandsbolzens 87 befestigt. An dem anderen Ende des Abstandsbolzens 87 ist eine Gegenscheibe 88 befestigt. In die Gegenscheibe 88 ist ein Bogenfederkanal 89 eingelegt. Der Bogenfederkanal 89 dient zur Aufnahme einer Hälfte einer Bogenfeder 90. Die andere Hälfte der Bogenfeder 90 ist in einem Bogenfederkanal 92 aufgenommen, der in einen Eingangsflansch 94 eingelegt ist. Der Eingangsflansch 94 ist im montierten Zustand des Triebrads 81 drehfest mit einer Antriebswelle, insbesondere mit einer Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine, verbunden.
Der Bogenfederkanal 92 ist radial außen einstückig mit einem Lagerabschnitt 100 verbunden, der sich in axialer Richtung erstreckt. Der Lagerabschnitt 100 ist in radialer Richtung zwischen dem Eingangsflansch 94 und dem Drehmomentübertragungsabschnitt 84 der Riemenscheibe 83 angeordnet. Der Lagerabschnitt 100 bildet ein Radialgleitlager für die Riemenscheibe 83 auf dem Eingangsflansch 94. Der Bogenfederkanal 92 ist durch einen Reibabschnitt 101 einstückig mit dem Lagerabschnitt 100 verbunden. Der Reibabschnitt 101 erstreckt sich in radialer Richtung. An dem Reibabschnitt 101 liegt eine Tellerfeder 102 an. Die Tellerfeder 102 ist mit Übermaß in ein Kunststoffteil 104 eingehängt. Das Kunststoffteil 104 ist spielfrei in die Riemenscheibe 83 eingepresst. Radial innen geht von dem Kunststoffteil 104 eine Dichtlippe 106 aus, die mit ihrem freien Ende an dem Eingangsflansch 94 anliegt. Eine ähnliche Dichtlippe 110 geht radial außen von dem Bogenfederkanal 89 aus. Das freie Ende der Dichtlippe 110 liegt innen an dem Drehmomentübertragungsabschnitt 84 der Riemenscheibe 83 an.
In 6 ist ein ähnliches Triebrad 81 wie in 5 im Schnitt dargestellt. Zur Bezeichnung gleicher Teile werden die gleichen Bezugszeichen verwendet. Um Wiederholungen zu vermeiden, wird auf die vorangegangene Beschreibung der 5 verwiesen. Im Folgenden wird nur auf die Unterschiede gegenüber der in 5 dargestellten Ausführungsform eingegangen.
Bei dem in 6 dargestellten Ausführungsbeispiel ist mit Hilfe einer Laserschweißnaht 121 eine Deckelscheibe 124 an dem Drehmomentübertragungsabschnitt 84 der Riemenscheibe 83 befestigt. Zwischen dem radial inneren Ende der Deckelscheibe 124 und dem Eingangsflansch 94 ist zu Dichtzwecken ein Kunststoffelement 126 vorgesehen. Das Innere der Riemenscheibe 83 ist mit Fett 128 gefällt.
In den 7 bis 9 sind verschiedene Ausführungsformen von Triebrädern im Schnitt dargestellt. Die dargestellten Triebräder ähneln dem in den 2 und 3 dargestellten Triebrad 41. Zur Bezeichnung gleicher Teile werden die gleichen Bezugszeichen verwendet. Um Wiederholungen zu vermeiden, wird auf die vorangegangene Beschreibung der 2 und 3 verwiesen. Im Folgenden wird hauptsächlich auf die Unterschiede zwischen den einzelnen Ausführungsbeispielen eingegangen.
Bei den in den 7 und 8 dargestellten Ausführungsbeispielen ist ein weiterer Eingangsflansch 140 an dem Eingangsflansch 54 befestigt. Bei dem in 7 dargestellten Ausführungsbeispiel weist der weitere Eingangsflansch 140 einen Befestigungsabschnitt 141 auf, der radial innerhalb und in der Nähe des Drehmomentübertragungsabschnitts 44 der Riemenscheibe 43 angeordnet ist. Radial innen ist an dem Befestigungsabschnitt 141 eine Gummifeder 144 befestigt. An der Gummifeder 144 wiederum ist eine Dämpfermasse 145 befestigt, die auch als Tilgermasse bezeichnet wird.
Bei dem in 8 dargestellten Ausführungsbeispiel weist der weitere Eingangsflansch 140 radial außen einen Befestigungsabschnitt 151 auf, der radial innerhalb und beabstandet zu dem Drehmomentübertragungsabschnitt 44 der Riemenscheibe 43 angeordnet ist. In einem Ringraum zwischen dem Befestigungsabschnitt 150 und dem Drehmomentübertragungsabschnitt 44 sind eine Gummifeder 154 und eine Dämpfermasse 155 angeordnet. Die Dämpfermasse 155, die auch als Tilgermasse bezeichnet wird, ist unter Zwischenschaltung der Gummifeder 154 an dem Befestigungsabschnitt 151 befestigt.
Bei dem in 9 dargestellten Ausführungsbeispiel sieht man, dass radial außen von dem Eingangsflansch 54 ein Befestigungsabschnitt 158 ausgeht, der sich in der Nähe des Drehmomentübertragungsabschnitts 44 in axialer Richtung erstreckt. Radial innen ist an dem Befestigungsabschnitt 158 eine Gummifeder 159 befestigt, an der wiederum eine Dämpfermasse 160 befestigt ist. Alternativ ist es auch möglich, die Dämpfermasse mit der Gummifeder radial außerhalb des Befestigungsabschnitts vorzusehen. In diesem Fall ist der Befestigungsabschnitt 158 weiter innen anzuordnen, um in radialer Richtung zwischen dem Befestigungsabschnitt 158 und dem Drehmomentübertragungsabschnitt 44 einen Ringraum zur Aufnahme der Gummifeder mit der Dämpfermasse zu schaffen.

Claims

Triebrad mit mindestens einer Triebscheibe (3; 43; 83), insbesondere einer Riemenscheibe, und mit einer Drehschwingungsdämpfungseinrichtung, die ein Eingangsteil und ein Ausgangsteil umfasst, das entgegen der Dämpfungswirkung von mindestens einem Drehschwingungsdämpfungselement, insbesondere von mehreren Drehschwingungsdämpfungselementen, relativ zu dem Eingangsteil verdrehbar ist, wobei die Drehschwingungsdämpfungseinrichtung im Hinblick auf die Lebensdauer und/oder die Herstellkosten des Triebrads optimiert ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Eingangsflansche (11, 12) aus einem gehärteten Einsatzstahl gebildet sind.
Triebrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Eingangsteil der Drehschwingungsdämpfungseinrichtung zwei Eingangsflansche (11, 12) umfasst, die drehfest miteinander verbunden sind.
Triebrad nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Eingangsflansche (11, 12) durch Nietverbindungselemente (14) drehfest miteinander verbunden sind.
Triebrad nach einem der Ansprüche 2 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass in radialer Richtung zwischen den Eingangsflanschen (11, 12) und der Triebscheibe (3, 4) ein Gleitlager (18) angeordnet ist.
Triebrad nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Gleitlager (18) einen Kragen (20) aufweist, der sich radial nach innen erstreckt und der zwischen einer Tellerfeder (22) und einem der Eingangsflansche (12) eingespannt ist.
Triebrad nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Tellerfeder (22) in ein Kunststoffteil (24) eingehängt ist, das an der Triebscheibe (3) befestigt ist.
Triebrad nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausgangsteil der Drehschwingungsdämpfungseinrichtung eine Mitnehmerscheibe (8) umfasst, die in axialer Richtung zwischen den Eingangsflanschen angeordnet ist.
Triebrad nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Mitnehmerscheibe (8) durch Bogenfedern (17) mit den Eingangsflanschen (11, 12) gekoppelt ist.
Triebrad nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Mitnehmerscheibe (8) durch Abstandsbolzen (7) fest mit der Triebscheibe (3) verbunden ist.
Triebscheibe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Triebscheibe (3) stoffschlüssig mit einer Deckelscheibe (27) verbunden ist.
Triebrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Eingangsteil der Drehschwingungsdämpfungseinrichtung einen Eingangsflansch (54; 94) umfasst, der an einer Antriebswelle oder einer Triebscheibennabe befestigbar beziehungsweise befestigt ist.
Triebrad nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Eingangsflansch (54) eine Lagereinrichtung (58), insbesondere eine Wälzlagereinrichtung, für die Triebscheibe (43) trägt.
Triebrad nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Eingangsflansch (54; 94) ein Bogenfederkanal (52; 92), insbesondere ein Kunststoff-Bogenfederkanal, angebracht ist.
Triebrad nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass eine Gegenscheibe (48; 88) durch Abstandsbolzen (47; 87) fest mit der Triebscheibe (43; 83) verbunden ist.
Triebrad nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Eingangsflansch (54; 94) Durchgangslöcher für die Abstandsbolzen (47; 87) aufweist.
Triebrad nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass an der Gegenscheibe (48; 88) ein weiterer Bogenfederkanal (49; 89), insbesondere ein weiterer Kunststoff-Bogenfederkanal, angebracht ist.
Triebrad nach einem der Ansprüche 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Bogenfederkanal beziehungsweise die Bogenfederkanäle (49, 52; 89, 92) aus einem Material gebildet sind, das Festschmierstoffe und/oder Verstärkungsfasern enthält.
Triebrad nach einem der Ansprüche 11 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Triebscheibe (43) die Gestalt eines Rings mit einem U-förmigen Querschnitt aufweist.
Triebrad nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass der U-förmige Querschnitt eine Basis aufweist, von der zwei Schenkel ausgehen.
Triebrad nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass der radial innere Schenkel (56) eine Tragfläche für die Lagereinrichtung (58) bildet.
Triebrad nach Anspruch 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, dass der radial äußere Schenkel (44) eine Anlagefläche für ein Drehmomentübertragungsmittel, insbesondere einen Riemen, bildet.
Triebrad nach einem der Ansprüche 13 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass der an dem Eingangsflansch (94) befestigte Bogenfederkanal (92) einen Lagerabschnitt (100) aufweist, der in radialer Richtung zwischen dem Eingangsflansch (94) und der Triebscheibe (83) angeordnet ist.
Triebrad nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass der an dem Eingangsflansch (94) befestigte Bogenfederkanal (92) einen Reibabschnitt (101) aufweist, an dem eine Tellerfeder (102) anliegt.
Triebrad nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Tellerfeder (102) in ein Kunststoffteil (104) eingehängt ist, das an der Triebscheibe (83) befestigt ist.
Triebrad nach einem der Ansprüche 11 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Eingangsflansch (54) zusätzlich ein Antriebswellenschwingungsdämpfer (159, 160) angebracht ist.
Triebrad nach einem der Ansprüche 11 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass das Triebrad einen weiteren Eingangsflansch (140) umfasst, an dem ein Antriebswellenschwingungsdämpfer (144, 145; 154, 155) angebracht ist.
Triebrad nach Anspruch 25 oder 26, dadurch gekennzeichnet, dass eine Dämpfermasse (145; 155) des Antriebswellenschwingungsdämpfers radial innerhalb oder radial außerhalb des Eingangsflanschs (140; 141; 151) angeordnet ist.
Triebrad nach einem der Ansprüche 25 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebswellenschwingungsdämpfer in axialer Richtung überlappend zu der Triebscheibe (43) angeordnet ist.
Triebrad nach einem der Ansprüche 11 bis 28, dadurch gekennzeichnet, dass das Triebrad (41) eine weitere Triebscheibe (70) umfasst, die an dem Eingangsflansch (54) befestigt ist.