DE19535889A1 - Freilaufkupplung für einen Lichtmaschinenantrieb - Google Patents
Freilaufkupplung für einen LichtmaschinenantriebInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Dämpfung von Schwingungen in
einem Zugmitteltrieb, insbesondere vorgesehen für einen Aggregateriementrieb
einer Brennkraftmaschine, umfassend eine Freilaufkupplung, die zwischen einer
Riemenscheibe und einer Welle angeordnet ist.
Eine diese Gattung bildende Vorrichtung ist aus der DE-A 36 10 415 bekannt.
Diese Vorrichtung sieht für einen Zugmitteltrieb einer Brennkraftmaschine eine
Freilaufkupplung vor, die in einem anzutreibenden Aggregat zwischen dem
Antriebs- und dem Abtriebsglied eingesetzt ist. Alternativ kann die Freilaufkupp
lung gemäß dieser Druckschrift ebenfalls zwischen der Kurbelwelle und der mit
der Kurbelwelle in Verbindung stehenden Antriebsscheibe angeordnet sein.
Aus der DE-A 37 07 283 ist weiterhin eine Freilaufkupplung bekannt, die auf
einem Kurbelzapfenende einer Brennkraftmaschine angeordnet ist und über die
mit Hilfe eines Anlassers die Brennkraftmaschine gestartet werden kann. Dazu
folgt eine Übertragung der Drehbewegung des Anlassers mittels eines Zahnrades
auf dem Innenring der Freilaufkupplung, der auf dem Kurbelzapfenende gelagert
ist. Der vom Anlasser ausgelöste Drehimpuls wird mittels der Klemmkörper auf
den Außenring übertragen, der an einem Rotor eines Generators befestigt ist,
und der drehstarr mit der Kurbelwelle gekoppelt ist, wodurch diese in eine
Startdrehzahl gebracht werden kann. Nach einem Start der Brennkraftmaschine
dreht sich die Kurbelwelle mit einer höheren Drehzahl und mit ihr der Rotor
des Generators sowie das äußere Kupplungselement der Freilaufkupplung.
Aufgrund der Einwegkupplung wird die Drehbewegung der Kurbelwelle nicht
auf den Innenring der Freilaufkupplung und damit den Anlasser übertragen.
Diese Freilaufkupplung ist als Überholfreilauf eingesetzt, d. h. diese ermöglicht
bei stillgesetztem Anlasser das Weiterlaufen, d. h. des Außenrings und die damit
in Verbindung stehenden Bauteile, wie das Antriebszahnrad und der Innenring
der Freilaufkupplung.
Die bislang bekanntgewordenen Vorrichtungen bzw. Anordnungen sind entwe
der äußerst komplex ausgebildet oder erfordern eine individuelle Anpassung an
die jeweils vorhandenen Einbauverhältnisse bzw. geben keinerlei konkrete
Hinweise zur Ausgestaltung der Freilaufkupplung.
Die bekannten Vorrichtungen ermöglichen weiterhin keine den Zugmitteltrieb
schonende, d. h. die Lebensdauer erhöhende, schwellende Lastübernahme.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Freilaufkupplung zu konzipieren, mit der eine
Verbesserung der Funktion und der Lebensdauer erzielbar ist, die eine Montage
vereinfachung ermöglicht und die eine erhöhte Eigendämpfung aufweist.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe an einer Vorrichtung der vorgenannten
Gattung nach den kennzeichnenden Merkmalen gelöst durch eine Freilaufein
heit, die eine Freilaufkupplung und zumindest ein Radiallager umfaßt und die
von zwei aus Stahlblech geformte Hülsen, einer Innenhülse und einer Außen
hülse umgeben sind, zwischen denen Klemmelemente und Radiallager geführt
sind und die Freilaufeinheit als ein vormontierbares Bauteil einsetzbar ist.
Dieser Aufbau gewährleistet eine Funktionsverbesserung, da mit Hilfe der
spanlos geformten Innen- und Außenhülse eine die Klemmelemente und Radial
lager vor Umwelteinflüssen und einem Schmiermittelaustritt geschützte Anord
nung ermöglicht. Damit eignet sich diese Gestaltung der Freilaufeinheit ins
besondere für den Einsatz in einem Zugmitteltrieb von Brennkraftmaschinen,
beispielsweise zum Antrieb des Generators. Die erfindungsgemäße Ausbildung
der Freilaufeinheit als ein vormontierbares Bauteil begünstigt die Montage und
reduziert die Kosten.
Zur Erreichung einer verbesserten Eigendämpfung, d. h. einer weichen, elastisch
schwellenden Belastung des Zugmitteltriebs, die sich positiv auf die Lebens
dauer der Bauteile der Freilaufkupplung auswirkt sowie gleichzeitig die Lebens
dauer des Riemens oder der Kette des Zugmitteltriebs begünstigt, liegen die
Klemmelemente der Freilaufkupplung an einer konvex gestalteten Kontaktzone
an. Diese an der Innen- oder der Außenhülse im Bereich der Klemmkörper
angeordnete zu den Klemmelemente ausgerichtete ballige Kontaktzone bildet im
eingebauten Zustand der Freilaufeinheit gegenseitig einem ringförmigen Hohl
raum. Diese Anordnung bewirkt eine gewünschte radial federnde Beanspru
chung der Freilaufhülse, verbunden mit einer vorteilhaften Minimierung der
Maximalbeanspruchung, d. h. Spitzenbelastung der Freilaufkupplung, die sich
positiv auf die Lebensdauer auswirkt.
Als weitere unterstützende Maßnahme zur Verbesserung der Eigendämpfung
sind weiterhin Klemmelemente einsetzbar, die im Bereich der Kontaktzone
ballig, d. h. konvex ausgestaltet sind.
In einer Ausgestaltung der Erfindung ist die mit einer konvex gestalteten Kon
taktzone versehene Innenhülse oder Außenhülse derart ausgebildet, daß diese
ausschließlich über den Radiallagern zugeordnete Borde oder Abschnitte an der
Bohrungswandung der Riemenscheibe oder der Mantelfläche der Welle anliegt.
Diese Ausgestaltung führt dazu, daß im Vergleich zu einer beidseitig zylindrisch
gestalteten Innenhülse oder Außenhülse der Reibverschleiß geringer ist, da die
für die Klemmelemente vorgesehene Kontaktzone auch bei belasteten Klemm
elemente wenn überhaupt nur mit reduzierter Kraft an der Bohrungswandung
bzw. der Mantelfläche der Welle anliegt.
Die spanlos geformte, mit einer konvex gestalteten Kontaktzone für die Klemm
elemente versehene Innenhülse wird in vorteilhafter Weise beim Härteprozeß
bleibend verformt. Diese ballige tonnenartige Form wird beim Aufpressen
beispielsweise auf die Welle oder einen beliebigen Massivinnenring nur teilwei
se legalisiert. Damit ergibt sich im eingebauten Zustand der Innenhülse eine
teilweise radiale Beabstandung zur Mantelfläche der Welle an.
Der erfindungsgemäße Aufbau der Freilaufkupplung ermöglicht im Vergleich zu
bisherigen Freilaufkupplungen eine vereinfachte Montage, bei der zunächst
sämtliche Freilaufeinzelteile auf der Innenhülse anzuordnen sind, bevor an
schließend die Außenhülse aufschiebbar ist.
Bedingt durch die erfindungsgemäß gestaltete Innenhülse können höhere
Aufpreßüberdeckungen im Bereich der Borde für die als Stützlager dienenden
Radiallager verwirklicht werden, da eine Kerbwirkung der Klemmkontur am
Außendurchmesser der Innenhülse nur bedingt auftritt. Diese höheren Aufpreß
kräfte haben zur Folge, daß die Reibkorrosionsneigung im Pressverband geringer
wird.
Es ist zweckdienlich zur Verminderung des Verschleißes der Freilaufkupplung,
der aufgrund axialer Bewegung des Zugmitteltriebs auftreten kann, die Außen
hülse im Vergleich zur Innenhülse radial vorgespannt, d. h. spielfrei anzuordnen.
Zur weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Außenhülse
zumindest an einer Stirnseite einen radial nach innen gerichteten Ringkragen
aufweist, der eine endseitige radial nach außen weisende, umlaufende Abkan
tung der Innenhülse überdeckt. Diese Maßnahme begünstigt die Forderung nach
einer geschützten, abgedichteten Bauart der Freilaufkupplung.
Der Erfindungsgedanke sieht weiterhin eine Freilaufeinheit vor, deren Außen
hülse an beiden Stirnseiten einen radial nach innen gerichteten Ringkragen
aufweist und die Innenhülse über eine weitere radial nach innen weisende
Abkantung verfügt, die an einer Ausnehmung der Welle gehalten oder daran
verschnappt ist. Zur Erreichung einer einseitigen Abdeckung der Freilaufeinheit
an seiner Stirnseite dient dabei eine Formscheibe, die der Kontur des Ring
kragens und der inneren Abkantung angepaßt ist. Diese Gestaltung der Innen
hülse und der Außenhülse ermöglicht einen Festsitz der Freilaufeinheit auf der
Welle. Zur Erreichung eines spielfreien Einbaus der Innenhülse und der Außen
hülse ist die Formscheibe axial vorgespannt. Alternativ zu einer Formscheibe
bietet sich ebenfalls eine üblich gestaltete eine radiale Ebene aufweisende
Scheibe an, deren Außendurchmesser kleiner ist als der entsprechende Innen
durchmesser des Ringkragens der Außenhülse, wobei zur Sicherung der Scheibe
ein Federelement eingesetzt ist, beispielsweise ein Seeger-Ring, der innenseitig
an dem Ringkragen verrastet und eine Axialbegrenzung für die Scheibe darstellt.
Zur Schaffung einer spielfreien Anordnung der Innenhülse zur Außenhülse ist
die erfindungsgemäße Formscheibe axial vorgespannt oder spielfrei eingebaut.
Zur Unterstreichung der vielfältigen Ausbildung der Erfindung kann als Radial
lager sowohl ein mit Wälzkörpern versehenes Wälzlager eingesetzt werden,
beispielsweise ein Rillenkugellager oder ein Zylinderrollenlager. Alternativ
bietet sich dazu weiterhin die Verwendung eines Gleitlagers an, vorzugsweise
ein den kreisringförmigen Innenraum überbrückend zwischen der Innenhülse
und der Außenhülse angepaßter Bronze- oder Messingring. Die Erfindung
schließt weiter als Klemmelement alle üblichen geometrischen Ausbildungen
von Klemmelementen ein, die beispielsweise Klemmkörper, Klemmnadeln,
Klemmrollen oder auch Klemmkugeln. Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung
sieht eine Wälz- oder Gleitlagerung im Bereich der axialen Führung zwischen
der Innenhülse und der Außenhülse vor. Dazu eignet es sich beispielsweise,
Wälzkörper unmittelbar zwischen der Ringschulter der Außenhülse und der
Abkantung der Innenhülse zu führen sowie gegenseitig zwischen der Ring
schulter und der Formscheibe. Alternativ bietet es sich an, Gleitlagerscheiben
zur Schaffung einer axialen Führung zu verwenden. Es ist zweckmäßig, die
Innenhülse oder die Außenhülse bzw. beide Hülsen in der Einbaulage zusätz
lich an dem zugehörigen Bauteil, der Riemenscheibe bzw. der Welle form
schlüssig zu sichern. Als eine sichernde Maßnahme kann dazu Material von der
Riemenscheibe bzw. der Welle in Richtung der Freilaufkupplung verstemmt
oder angeprägt werden.
In Weiterbildung der Erfindung sind die Klemmelemente sowie das bzw. die
Radiallager in einem abgedichteten Ringraum eingesetzt, dem an beiden Stirn
seiten der Freilaufeinheit jeweils ein separater, ebenfalls abgedichteter Lager
raum zugeordnet ist, in dem jeweils eine eine axiale Führung bildende Lage
rung eingebracht ist. Diese mittels Dichtungen getrennte Anordnung ermöglicht
eine abgestimmte, optimierte Schmierung für die mechanisch unterschiedlich
belasteten Bauteile. Dieser erfindungsgemäße Aufbau einer Freilaufeinheit
erlaubt damit die Verwendung gleicher oder unterschiedlicher Schmierstoffe,
beispielsweise auch in unterschiedlicher Konsistenz. Die Klemmelemente
können somit vorzugsweise mit einem Tribo-Korrosionsöl geschmiert werden im
Gegensatz zu einer vorzugsweisen Fettschmierung für die stirnseitig an der
Freilaufeinheit angeordneten Lagerung.
Als eine weitere die Dämpfung verstärkende Maßnahme ist erfindungsgemäß
die Freilaufeinheit mit einer elastischen Buchse versehen, die vorzugsweise aus
einem elastomeren Werkstoff hergestellt ist. Die elastische Buchse, die auch als
Gummispur zu bezeichnen ist, kann dabei vorzugsweise im Außenring der
Riemenscheibe koaxial zur Aufnahmebohrung der Freilaufkupplung angeordnet
sein. Dazu kann die die Dämpfung positiv beeinflussende Buchse in die Rie
menscheibe einvulkanisiert oder eingepreßt sein. Alternativ bietet es sich an,
eine elastische Buchse in den massiven Innenring einzusetzen, der zwischen
der Innenhülse und der Welle angeordnet ist.
Zur Erreichung eines schmiermitteldichten Innenraums der Freilaufeinheit
verfügen die Ringschulter, die Abkantung und die Formscheibe über angespritz
te Dichtlippen, die vorgespannt jeweils einen Dichtspalt zu einem benachbarten
Bauteile wirksam abdichten. Diese angespritzten Dichtlippen verhindern ein
Austreten des Schmierstoffs aus der Freilaufeinheit sowie ein Eindringen von
Staub, Spritzwasser oder einer Verschmutzung, die sich nachteilig auf die
Lebensdauer der Freilaufeinheit auswirken. Diese Dichtlippenausbildung er
möglicht eine Lebensdauerschmierung der Freilaufeinheit, wozu sich insbeson
dere eine Fettfüllung eignet.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung verfügt die Freilaufeinheit über
separate Abdichtungen, mit denen der Ringraum und die vorgelagerten Lager
räume wirksam abgedichtet werden können. Diese Dichtungen bzw. Dichtringe
verfügen dabei über radial oder axial vorgespannte Dichtlippen, die sowohl
eine wirksame Abdichtung gewährleisten als auch Volumenschwankungen der
eingeschlossenen Luft und/oder des Schmiermittels aufgrund von Temperatur
änderungen ermöglichen. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist zur Errei
chung einer wirksamen Kompensation von Volumenschwankungen als Ab
dichtung ein Filterdichtring oder eine Membrandichtung vorgesehen. Der
Aufbau und die Wirkungsweise des Filterdichtrings ermöglicht einen Durchtritt
der Luft verhindert dagegen wirksam einen Schmiermittelverlust.
Der Erfindungsgedanke umfaßt weiterhin eine Beschichtung zumindest der
Flächen der Innenhülse und der Außenhülse, über die diese Bauteile an einer
Bohrungswandung der Riemenscheibe bzw. auf einer Mantelfläche der Welle
oder einer Innenhülse ein- bzw. aufgepreßt sind. Die Beschichtung soll dabei
eine Tribokorrosion verhindern. ln gleicher Weise bietet es sich an, ebenfalls
die Klemmkörper und die Wälzkörper sowie die zugehörigen Laufbahnen mit
einer Beschichtung zu versehen.
Als Beschichtung ist gemäß der Erfindung einer vorzugsweise Dünnschichtver
chromung vorgesehen oder alternativ eine ZnCo, ZnFe- oder eine SnFe-Be
schichtung.
Die Erfindung wird an nachstehenden Ausführungsbeispielen weiter erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Freilaufein
heit, bei der dem Freilauf beidseitig ein Stützlager zugeord
nete ist und eine Formscheibe eine Axialsicherung zwischen
der Innenhülse und der Außenhülse sicherstellt;
Fig. 2 eine Freilaufeinheit entsprechend der Fig. 1, versehen mit
einer abweichenden Abdichtung;
Fig. 3 eine Freilaufeinheit, die im Vergleich zu der in Fig. 1 gezeig
ten Freilaufeinheit eine geänderte Axialsicherung sowie Ab
dichtungen aufweist;
Fig. 4 in einem Längsschnitt die Innenhülse in Verbindung mit ei
nem Innenring aus der die konvex gestaltete Kontaktzone für
die Klemmelemente der Freilaufkupplung erkennbar ist.
In der Fig. 1 ist mit 1 eine Freilaufeinheit bezeichnet, die Bestandteil einer
Riemenscheibe 2 ist, welche zum Antrieb eines Generators oder eines anderen
Aggregates einer Brennkraftmaschine dient. Die Freilaufeinheit 1 umfaßt eine
Innenhülse 3, die auf einer Mantelfläche 4 einer Welle 5 drehstarr aufgepreßt ist.
Die Freilaufeinheit 1 ist außenseitig von einer Außenhülse 6 umgeben, die
ebenfalls drehstarr in eine Bohrung der Riemenscheibe eingebracht ist und
drehstarr an einer Bohrungswandung 7 anliegt. Zum Antrieb der Welle 5, die
beispielsweise einstückig mit einem in Fig. 1 nicht abgebildeten Generator
verbunden ist, erfolgt eine Drehmomentübertragung von der Riemenscheibe 2,
die in einer Antriebsverbindung mit einem in Fig. 1 nicht abgebildeten Zug
mitteltrieb steht auf die Außenhülse 6 und von dort über Klemmelemente 8
einer Freilaufkupplung 9 auf die Innenhülse 3, die drehstarr mit der Welle 5
verbunden ist. Der mittig in der Riemenscheibe 2 angeordneten Freilaufkupp
lung 9 sind beidseitig gleich dimensionierte Radiallager 10, 11 zugeordnet,
deren Wälzkörper 12 zwischen der Innenhülse 3 und der Außenhülse 6 geführt
sind. Eine Mittenposition der Freilaufkupplung 9 wird sichergestellt durch einen
Freilaufkäfig 13, der beidseitig der Klemmelemente 8 in einer Umlaufnut 14 der
Innenhülse 3 zentriert ist. Die Ausbildung der Außenhülse 6 sieht an beiden
Stirnseiten einen radial nach innen gerichteten Ringkragen 15, 16 vor, der auf
der einen Seite einen radial nach außen gerichteten Bund 17 der Innenhülse 3
übergreift. Der Ringkragen 16 dagegen übergreift einen Außenumfang einer
Formscheibe 18, deren axial vorstehender innerer Abschnitt stirnseitig an einem
radial nach innen gerichteten Bund 19 der Innenhülse 3 anliegt.
Über den Bund 19, der in eine Ausnehmung 20 der Welle 5 ragt, erfolgt eine
Festlegung der Einbaulage der Innenhülse 3. Mittels einer Verprägung 21, die
eine örtliche Materialverformung der Welle 5 radial nach außen bis zu einer
Überdeckung des Innenumfangs der Formscheibe 18 vorsieht, wird eine Axialsi
cherung der Innenhülse 3 an der Welle 5 erreicht. Die Außenhülse 6 stützt sich
über den Ringkragen 15 an einem Vorsprung 22 ab und erfährt eine Axialsiche
rung über eine Verprägung 23, die örtlich eine gewisse Überdeckung mit dem
Außenumfang der Außenhülse 6 sicherstellt. Zur Erreichung einer axialen
Führung ist die Freilaufeinheit 1 auf beiden Seiten mit einen Lagerraum 34, 35
versehen, in dem jeweils ein Axiallager 24, 25 eingesetzt ist, das zum einen
zwischen dem Ringkragen 15 und dem Bund 17 und auf der Gegenseite zwi
schen dem Ringkragen 16 und der Formscheibe 18 angeordnet ist. Die war
tungsfreie, mit einer Lebensdauerschmierung versehene Freilaufeinheit 1 verfügt
weiterhin über einen abgedichteten Ringraum 34. Zur Erreichung von drei
jeweils abgedichteten Räumen den Lageräumen 34, 35 und dem Ringraum 34
verfügt die Freilaufeinheit 1 auf der einen Seite jeweils am freien Ende des
Ringkragens 15 und des Bundes 17 über Dichtlippen 26, 27, die unter Vor
spannung außenseitig am Bund 17 bzw. am Innenumfang der Außenhülse 6
dichtend anliegen. Auf der Gegenseite ist die Formscheibe 18 mit zwei Dicht
lippen 28, 29 versehen, die ebenfalls unter Vorspannung eine Abdichtung zur
Innenwandung der Außenhülse 6 bzw. zum Außenumfang der Innenhülse 3
sicherstellen. Außerdem ist am freien Ende des Ringkragens 16 eine Dichtlippe
33 vorgesehen, die an der Formscheibe 18 anliegt.
Als Maßnahme zur Erreichung eines hohen Dämpfungsgrades der Freilaufkupp
lung 9 liegen die Klemmelemente 8 an einer konkav gestalteten Kontaktzone 30
der Innenhülse 3 an. Damit stellt sich bei einer Drehmomentübertragung eine
weiche, elastisch schwellende Belastung der Innenhülse 3 ein. Die konvex
gestaltete Kontaktzone 30 bewirkt, daß die Innenhülse 3 auf der Innenseite im
eingebauten Zustand einen konkav gestalteten, umlaufenden Hohlraum 31
bildet, der sich zwischen der Mantelfläche 4 und der Welle 5 bildet. Zur Ver
stärkung der Dämpfung verfügt die Riemenscheibe 2 weiterhin über eine
elastische Buchse 32, die koaxial zur Freilaufkupplung 9 in die Riemenscheibe
2 eingebracht ist.
Die Fig. 2 zeigt ebenfalls die Freilaufeinheit 1, deren Aufbau weitestgehend
übereinstimmt mit der Freilaufeinheit 1, gemäß Fig. 1. Der Unterschied besteht
in einer geänderten Abdichtung zwischen dem Ringkragen 16 der Außenhülse
6 und der Formscheibe 18. Dazu ist ein Filterdichtring 38 zwischen dem
Ringkragen 16 und den Wälzkörpern des Axiallagers 25 eingesetzt. Der Aufbau
des Filterdichtrings 38 ermöglicht, daß in der Freilaufeinheit, d. h. im Ringraum
34 bzw. im Lagerraum 35, 36 eingeschlossene Luft bei einer auftretenden
Volumenänderung durch den Filterdichtring 38 diffundieren, d. h. austreten
kann, jedoch ein Schmiermittelaustritt unterbunden ist. In dem Filterdichtring 38
ist auch der zum Wälzkörper des Axiallagers 25 gerichteten Seite eine Anlauf
scheibe 39 eingebettet, an der die Wälzkörper geführt sind.
In Fig. 3 sind die im Prinzip mit der Fig. 1 übereinstimmenden Bauteilen mit
um 100 höheren Bezugsziffern versehen, so daß bezüglich deren Beschreibung
auf die Fig. 1 verwiesen werden kann. Abweichend gestaltete Einzelteile sind
in der nachfolgenden Figurenbeschreibung erläutert.
Die Freilaufeinheit 101 umfaßt ebenfalls eine mittig angeordnete Freilaufkupp
lung 109. Abweichend zu der Freilaufeinheit 1 gemäß Fig. 1 sind der Freilauf
kupplung 109 zwei Radiallager 110, 111 zugeordnet, deren Wälzkörper 112a,
112b unterschiedlich dimensioniert sind. Außerdem ist das Radiallager 110 als
ein Festlager in Form eines Rillenkugellagers ausgebildet. Entsprechend dazu ist
die Innenhülse 103 an dem zum Bund 117 weisenden Ende radial nach außen
gestuft gestaltet. Die Stufung bildet eine Schulter 114, an der die Freilaufkupp
lung 109 über den Freilaufkäfig 113 einen Axialanschlag erfährt. Die Innenhülse
103 besitzt im Bereich der Kontaktzone 130 für die Klemmelemente 108 eine
ballige Ausgestaltung, das heißt eine konvex in Richtung der Klemmelemente
108 ausgerichtete Wölbung, durch die sich ein Hohlraum 131 zwischen der
Mantelfläche 104 und der Innenhülse 103 gegenseitig von der Kontaktzone 130
einstellt.
Zur Einbausicherung der Innenhülse 103 ist eine Scheibe 118 vorgesehen, die
stirnseitig am Bund 119 anliegt und der eine Haltescheibe 132 vorgelagert ist,
die beispielsweise als ein vorgespannter Ring ausgebildet hinter einer Bördelung
116 der Außenhülse 106 verschnappt. Zwischen der Scheibe 118 und der
Haltescheibe 132 ist weiterhin zur axialen Führung das Axiallager 125 vor
gesehen.
Die Fig. 3 zeigt außerdem eine Lagefixierung der Außenhülse 106 an der
Riemenscheibe 102 durch jeweils eine Verprägung 122, 123 an den beiden
Stirnseiten, die eine örtliche oder umlaufende Überdeckung zum Außenumfang
der Innenhülse 106 bilden und damit einen sicheren Halt der Außenhülse 106
in der Riemenscheibe 102. Zur Abdichtung des Innenraums der Freilaufeinheit
101 sind ebenfalls Dichtlippen unterschiedlicher Anordnung vorgesehen. Der
Ringkragen 115 verfügt über eine umlaufende Dichtlippe 127, die unter Vor
spannung an der Mantelfläche 104 der Welle 105 anliegt. Auf dieser Seite der
Freilaufeinheit 101 besteht zwischen dem Bund 117 der Innenhülse 103 und
der Innenseite der Außenhülse 106 mittels der Dichtlippen 126 eine weitere
Abdichtung. Auf der Gegenseite verfügt die Freilaufeinheit 101 über eine
Dichtlippe 133, die unter Vorspannung an dem Absatz 121 der Welle 105
anliegt. Außerdem verfügt die Scheibe 118 über zwei Dichtlippen 128, 129, die
zum einen an der Innenseite der Außenhülse 106 sowie an der Außenfläche der
Innenhülse 103 dichtend anliegen.
Die Fig. 4 zeigt in einem vergrößerten Maßstab die ballig gestaltete Innenhülse
3 in Verbindung mit der Welle 5. Diese Abbildung verdeutlicht die konvex
gestaltete, sich über das Maß "c" erstreckende Kontaktzone 30, an der die
Klemmelemente 8 (siehe Fig. 1) kraftschlüssig anliegen. Im Bereich der Kon
taktzone 30 ist die Innenhülse 3 radial beabstandet (Maß "b") zur Welle 5
angeordnet und bildet dabei den umlaufenden Hohlraum 31. Die Innenhülse 3
ist im Bereich der Stützflächen der Radiallager, von denen in Fig. 3 die Wälz
körper 12 strichpunktiert abgebildet sind, auf die Welle 5 gepreßt. Die Preßpas
sung verdeutlichend ist mit dem Maß "a" das Übermaß für den Preßverband
gekennzeichnet.
Bezugszeichenliste
1 Freilaufeinheit
2 Riemenscheibe
3 Innenhülse
4 Mantelfläche
5 Welle
6 Außenhülse
7 Bohrungswandung
8 Klemmelement
9 Freilaufkupplung
10 Radiallager
11 Radiallager
12 Wälzkörper
13 Freilaufkäfig
14 Umlaufnut
15 Ringkragen
16 Ringkragen
17 Bund
18 Formscheibe
19 Bund
20 Ausnehmung
21 Verprägung
22 Vorsprung
23 Verprägung
24 Axiallager
25 Axiallager
26 Dichtlippe
27 Dichtlippe
28 Dichtlippe
29 Dichtlippe
30 Kontaktzone
31 Hohlraum
32 Buchse
33 Dichtlippe
34 Ringraum
35 Lagerraum
36 Lagerraum
37 Anlaufscheibe
38 Filterdichtring
39 Anlaufscheibe
101 Freilaufeinheit
102 Riemenscheibe
103 Innenhülse
104 Mantelfläche
105 Welle
106 Außenhülse
107 Bohrungswandung
108 Klemmelement
109 Freilaufkupplung
110 Radiallager
111 Radiallager
112a Wälzkörper
112b Wälzkörper
113 Freilaufkäfig
114 Schulter
115 Ringkragen
116 Bördelung
117 Bund
118 Scheibe
119 Bund
120 Ausnehmung
121 Absatz
122 Verprägung
123 Verprägung
124 Axiallager
125 Axiallager
126 Dichtlippe
127 Dichtlippe
128 Dichtlippe
129 Dichtlippe
130 Kontaktzone
131 Hohlraum
132 Haltescheibe
133 Dichtlippe
134 Ringraum
135 Lagerraum
136 Lagerraum
2 Riemenscheibe
3 Innenhülse
4 Mantelfläche
5 Welle
6 Außenhülse
7 Bohrungswandung
8 Klemmelement
9 Freilaufkupplung
10 Radiallager
11 Radiallager
12 Wälzkörper
13 Freilaufkäfig
14 Umlaufnut
15 Ringkragen
16 Ringkragen
17 Bund
18 Formscheibe
19 Bund
20 Ausnehmung
21 Verprägung
22 Vorsprung
23 Verprägung
24 Axiallager
25 Axiallager
26 Dichtlippe
27 Dichtlippe
28 Dichtlippe
29 Dichtlippe
30 Kontaktzone
31 Hohlraum
32 Buchse
33 Dichtlippe
34 Ringraum
35 Lagerraum
36 Lagerraum
37 Anlaufscheibe
38 Filterdichtring
39 Anlaufscheibe
101 Freilaufeinheit
102 Riemenscheibe
103 Innenhülse
104 Mantelfläche
105 Welle
106 Außenhülse
107 Bohrungswandung
108 Klemmelement
109 Freilaufkupplung
110 Radiallager
111 Radiallager
112a Wälzkörper
112b Wälzkörper
113 Freilaufkäfig
114 Schulter
115 Ringkragen
116 Bördelung
117 Bund
118 Scheibe
119 Bund
120 Ausnehmung
121 Absatz
122 Verprägung
123 Verprägung
124 Axiallager
125 Axiallager
126 Dichtlippe
127 Dichtlippe
128 Dichtlippe
129 Dichtlippe
130 Kontaktzone
131 Hohlraum
132 Haltescheibe
133 Dichtlippe
134 Ringraum
135 Lagerraum
136 Lagerraum
Claims (21)
1. Vorrichtung zur Dämpfung von Schwingungen in einem Zugmitteltrieb,
insbesondere vorgesehen für einen Aggregateriementrieb einer Brennkraftma
schine, umfassend eine Freilaufkupplung (9, 109), die zwischen einer Riemen
scheibe (2, 102) und einer Welle (5, 105) angeordnet ist, gekennzeichnet durch
eine Freilaufeinheit (1, 101), die die Freilaufkupplung (9,109) und zumindest
ein Radiallager (10, 11, 110,111) umfaßt, die von zwei aus Stahlblech geform
ten Hülsen, einer Innenhülse (3, 103) und einer Außenhülse (6, 106) umgeben
sind, zwischen denen Klemmelemente (8, 108) und das Radiallager (10, 11,
110, 111) geführt sind und die Freilaufeinheit (1,101) als ein vormontierbares
Bauteil einsetzbar ist und die Innenhülse (3, 103) oder Außenhülse (6, 106) auf
der den Klemmelementen (8, 108) zugewandten Seite eine konvex gestaltete
Kontaktzone (30, 130) für die Klemmelemente (8, 108) aufweist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemm
elemente (8, 108) im Bereich der Kontaktzone (30, 130) eine konvexe Ausge
staltung aufweisen.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mit der
30 Kontaktzone (30, 130) versehene Innenhülse (3, 103) oder Außenhülse (6, 106)
weitestgehend über den Radiallagern (10, 11) zugeordnete Borde oder Ab
schnitte an einer Mantelfläche (4, 104) der Welle (5, 105) oder einer Bohrungs
wandung (7, 107) der Riemenscheibe (2, 102) anliegt.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Einbau der
Außenhülse (6, 106), die radial vorgespannt zur Innenhülse (3, 103) montierbar
ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenhülse
(6, 106) zumindest an einer Stirnseite einen radial nach innen gerichteten
Ringkragen (15, 115) aufweist, die einen endseitig radial nach außen weisenden
umlaufenden Bund (17, 117) der Innenhülse (3, 103) überdeckt.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenhülse
(6, 106) an beiden Stirnseiten einen Ringkragen (15, 16) aufweist und die
Innenhülse (3) über einen weiteren, radial nach innen gerichteten Bund (19)
verfügt, der an einer Ausnehmung (20) der Welle (5) gehalten ist und eine der
Kontur des Ringkragens (16) und dem Bund (19) angepaßte Formscheibe (18)
die Freilaufeinheit (1) stirnseitig verschließt.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Formscheibe
(18) axial vorgespannt zwischen dem Ringkragen (16) und dem Bund (19)
eingesetzt ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Radiallager
(10, 11; 110, 111) ein Wälzkörper (12, 112a, 112b) aufweisendes Wälzlager
vorgesehen ist oder alternativ ein Gleitlager eingesetzt ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Klemm
element (8, 108) sowohl Klemmkörper, Klemmnadeln als auch Klemmrollen
oder Klemmkugeln einsetzbar sind.
10. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Wälz- oder Gleit
lagerung, die stirnseitig an der Innenhülse (3, 103) und der Außenhülse (6, 106)
zur Bildung einer axialen Führung, die zwischen dem Ringkragen (15, 115) der
Außenhülse (6,106) und dem Bund (17, 117) der Innenhülse (3, 103) sowie
zwischen dem Ringkragen (16) der Außenhülse (6) und der Formscheibe (18)
bzw. zwischen der Formscheibe (118) und der Haltescheibe (132) angeordnet
sind.
11. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenhülse
(3, 103) und/oder die Außenhülse (6, 106) nach dem Einpressen auf die Welle
(5, 105) oder in die Riemenscheibe (2, 102) zusätzlich an dem zugehörigen
Bauteil, der Riemenscheibe (2, 102) bzw. der Welle (5, 105) formschlüssig
gesichert ist.
12. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 10, dadurch gekennzeichnet, daß die
Klemmelemente (8, 108) in Verbindung der Radiallager (10, 11; 110, 111) in
einem abgedichteten Ringraum (34, 134) eingesetzt sind, dem an beiden Stirn
seiten der Freilaufeinheit (1, 101) jeweils ein separater, ebenfalls abgedichteter
Lagerraum (35, 36; 135, 136) zugeordnete ist, in dem jeweils ein Axiallager (24,
25; 124, 125) eingesetzt ist.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß im Ringraum
(34, 134) und im Lagerraum (35, 36; 135, 136) gleiche oder unterschiedliche
Schmierstoffe eingebracht sind.
14. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Freilaufein
heit (1, 101) ein Dämpfungsglied zugeordnet ist, das als eine elastische Buchse
(32) ausgebildet ist, die insbesondere radial beabstandet koaxial zur Außenhülse
(6) in die Riemenscheibe (2) eingebracht ist.
15. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Abdich
tung der Freilaufeinheit (1, 101) der Ringkragen (15, 16, 116), der Bund (17,
117) sowie die Formscheibe (18, 118) und die Haltescheibe (132) über Dicht
lippen (26, 27, 28, 29, 33, 126, 127, 128, 129, 133) verfügen, die jeweils
radial vorgespannt einen Dichtspalt zu einem benachbarten Bauteil abdichten.
16. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß separate
Dichtringe zur Abdichtung der Freilaufeinheit (1, 101) vorgesehen sind.
17. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß zur
Abdichtung der Freilaufeinheit (1, 101) zumindest ein Filterdichtring (38) oder
eine Membrandichtung eingesetzt ist, zur Kompensation einer auftretenden
Volumenänderung von im Ringraum (34, 134) und/oder im Lagerraum (35, 36;
135, 136) eingeschlossener Luft.
18. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Beschichtung
zumindest der Flächen der Innenhülse (3, 103) und der Außenhülse (6, 106),
über die diese Bauteile auf die Mantelfläche (4, 104) bzw. an der Bohrungs
wandung (7, 107) unter einer Preßpassung anliegen.
19. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemm
elemente (8, 108) und die Wälzkörper (12, 112a, 112b) sowie die zugehörigen
Laufbahnen eine Beschichtung aufweisen.
20. Vorrichtung nach Anspruch 18 oder Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet,
daß als Beschichtung eine Dünnschichtverchromung vorgesehen ist.
21. Vorrichtung nach Anspruch 18 oder Anspruch 19, dadurch gekennzeich
net, daß als Korrosionsschutz eine ZnCo, ZnFe- oder SnFe-Beschichtung einge
setzt ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19535889A DE19535889A1 (de) | 1995-09-27 | 1995-09-27 | Freilaufkupplung für einen Lichtmaschinenantrieb |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19535889A DE19535889A1 (de) | 1995-09-27 | 1995-09-27 | Freilaufkupplung für einen Lichtmaschinenantrieb |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19535889A1 true DE19535889A1 (de) | 1997-04-03 |
Family
ID=7773291
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19535889A Withdrawn DE19535889A1 (de) | 1995-09-27 | 1995-09-27 | Freilaufkupplung für einen Lichtmaschinenantrieb |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE19535889A1 (de) |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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