DE19653386A1

DE19653386A1 - Riemenscheibe

Info

Publication number: DE19653386A1
Application number: DE19653386A
Authority: DE
Inventors: Michael Dipl Ing Schmid
Original assignee: INA Waelzlager Schaeffler OHG
Current assignee: INA Waelzlager Schaeffler OHG
Priority date: 1996-02-19
Filing date: 1996-12-20
Publication date: 1997-08-21

Description

Hintergrund der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Riemenscheibe, mit einem auf einer Nabe angeordneten, ringförmigen Mantel zur Anlage an einem Riemen, und mit einem einerseits mit der Nabe und andererseits mit dem Mantel verbundenen Federelement zur Übertragung eines Drehmomentes zwischen der Nabe und dem Mantel, wobei die Nabe mit einer Welle, insbesondere Generatorwelle, drehfest verbunden ist. Eine derartige Riemenscheibe ist beispielsweise aus der DE-A 44 41 738 bekannt. Das Federelement ist hier durch einen koaxial an geordneten, ringförmigen Gummikörper gebildet, der mit den einander zu gewandten Mantelflächen des Mantels und der Nabe drehfest verbunden ist. Die Nabe wird beispielsweise auf eine Welle aufgepreßt. Insbesondere bei Ver wendung derartiger Riemenscheiben in Riementrieben von Brennkraftmaschinen werden die aus der Drehungleichförmigkeit der Kurbelwelle resultierenden Drehschwingungen gedämpft, also abgeschwächt von dem Mantel auf die Welle übertragen, die mit einer Schwungmasse verbunden ist. Bei starrer Verbindung zwischen Mantel und Nabe bzw. Welle würde aufgrund der Schwungmasse ein unerwünschter Schlupf zwischen Riemen und Riemenscheibe auftreten. Nachtei lig an diesen Gummifedern ist, daß diese in der Herstellung sehr teuer sind, was insbesondere bei großen Stückzahlen ungünstig ist. Weiterhin ist die exakte Anpassung derartiger Gummifedern an das Drehschwingungsverhalten der vorgesehenen Brennkraftmaschine schwierig.

Zusammenfassung der Erfindung

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, bei einer gattungsgemäßen Riemenscheibe ein preiswertes Federelement vorzusehen, dessen Anpassung an das Drehschwingungsverhalten der vorgesehenen Brennkraftmaschine einfach und genau beherrschbar ist. Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß das Federelement durch eine die Nabe umgebende Schrauben drehfeder gebildet ist, wobei der Mantel mittels eines Gleitlagers gegenüber der Nabe schwenkbar gelagert ist. Die Schraubendrehfeder kann auf einfache Art und Weise ausgelegt und an das Drehschwingungsverhalten der vorgesehenen Brennkraftmaschine angepaßt werden. Die Herstellung derartiger Schrauben drehfedern ist im Vergleich zu den Gummifedern hinsichtlich der entstehenden Kosten wesentlich günstiger. Der Mantel ist einwandfrei über das Gleitlager auf der Nabe drehbar gelagert, wobei der Schwenkwinkel von der Schrauben drehfeder bzw deren Belastung bestimmt wird. Das Gleitlager übt selbstver ständlich eine Reibung zwischen der Nabe und dem Mantel aus, die eine Dämpfung der Drehungleichförmigkeit unterstützt.

Sollte die durch das Gleitlager hervorgerufene Reibung nicht ausreichen, bietet sich an, zwischen die Nabe und den Mantel ein Reibelement zu schalten.

Die Schraubendrehfeder ist vorzugsweise an Radialflanschen der Nabe und des Mantels abgestützt. Wenn man an den Radialflansch des Mantels einen glei chachsigen Lagerring einstückig anschließt - beispielsweise bei einem Gußteil - , zwischen dem und der Nabe das Gleitlager angeordnet ist, bietet sich an, die Schraubendrehfeder zwischen dem Mantel und dem Lagerring anzuordnen. Auf diese Weise ist die Schraubendrehfeder äußeren Einflüssen weitgehend entzo gen. Die axial abgewinkelten Schenkelenden der Schraubendrehfeder greifen formschlüssig in Ausnehmungen der Radialflansche ein. Eine besonders kosten günstige Variante sieht vor, daß die Nabe eine tiefgezogene Blechhülse mit dem einstückig daran anschließenden Radialflansch ist, wobei die Nabe an dem anderen Ende einen Bordring aufweist, der form-, kraft- oder stoffschlüssig mit der Nabe verbunden ist.

Das Reibelement kann beispielsweise durch eine Reibscheibe gebildet sein. Es bietet sich an, die Reibscheibe zwischen den Radialflansch des Mantels und den Bordring anzuordnen. Bei dieser Variante kann die erwünschte Reibung auch dadurch eingestellt werden, daß die Schraubendrehfeder axial vorgespannt ist und über den Radialflansch des Mantels und über die Reibscheibe an dem Bordring abgestützt ist. Die Reibscheibe ist also zwischen dem Bordring und dem Radialflansch eingespannt.

Neben den erwähnten Drehungleichförmigkeiten der Kurbelwelle können auch deren Axialschwingungen auf die Riemenscheibe übertragen werden, die unter Umständen die Schraubendrehfeder in axiale Schwingungen versetzen und dadurch unerwünschte Geräusche hervorrufen. Dieser unerwünschte Effekt kann wirkungsvoll durch eine zu der Schraubendrehfeder koaxial angeordnete Hülse vermieden werden, die gegen die Windungen der Schraubendrehfeder ange drückt ist. Bereits ein leichter Andruck der Hülse genügt, um den Axialschwin gungen entgegenzuwirken. Wenn die aus Kunststoff gebildete Hülse axial durchgängig geschlitzt ist, federn ihre den Schlitz begrenzenden Enden in Richtung auf eine Vergrößerung des Hülsendurchmessers auseinander, wobei sich die Hülse an die Windungen der Schraubendrehfeder anlegt.

Nachstehend wird die Erfindung anhand eines in einer Figur dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert.

Ausführliche Beschreibung der Erfindung

Die im Längshalbschnitt dargestellte Riemenscheibe ist auf einer Welle 1 drehbar angeordnet. Die Riemenscheibe umfaßt einen ringförmigen Mantel 2, dessen äußere Mantelfläche mit einem Rillenprofil 3 für einen nicht dargestell ten Riemen versehen ist. Die Riemenscheibe weist eine Nabe 4 auf, die auf die Welle 1 aufgepreßt ist. Die Nabe 4 umfaßt eine tiefgezogene Blechhülse 5, an deren einem axialen Ende ein einstückig angeformter Radialflansch 6 und an deren anderem axialen Ende ein Bordring 7 reibschlüssig angeordnet ist. Zwi schen dem Mantel 2 und der Nabe 4 ist eine Schraubendrehfeder 8 angeordnet. Das eine axial abgewinkelte Schenkelende 9 der Schraubendrehfeder 8 greift formschlüssig in eine Bohrung 10 des Radialflansches 6 ein. Das andere axial abgewinkelte Schenkelende 11 greift formschlüssig in eine Bohrung 12 eines Radialflansches 1 3 ein, der einstückig an den Mantel 2 angeformt ist. An den Radialflansch 13 schließt einstückig ein Lagerring 14 an, zwischen dem und der Blechhülse 5 ein Gleitlager 15 angeordnet ist. Zwischen dem Lagerring 14 und der Schraubendrehfeder 8 ist eine axial durchgängig geschlitzte Kunststoffhülse 16 angeordnet, die gegen die Windungen der Schraubendrehfeder 8 radial anfedert. Die axial vorgespannte Schraubendrehfeder 8 drückt den Mantel 2 bzw deren Radialflansch 13 axial in Richtung auf den Bordring 7, wobei eine Reibscheibe 17 zwischen dem Bordring 7 und dem Radialflansch 13 axial eingespannt wird.

Über den nicht dargestellten Riemen auf den Mantel 2 übertragene Drehschwin gungen werden über den Radialflansch 13 auf die Schraubendrehfeder 8, und von dort über die Nabe 4 in die Welle 1 eingeleitet. Die sehr schnellen Winkel beschleunigungen aus der Drehungleichförmigkeit bewirken eine Verdrehung der beiden Schenkelenden 9, 11 der Schraubendrehfeder 8 relativ zueinander, wobei die Reibscheibe 17, die in Reibkontakt mit dem Bordring 7 und/oder mit dem Radialflansch 13 steht, die Relativdrehungen zwischen dem Mantel 2 und der Nabe 4 dämpft. Die Kunststoffhülse 14 ist mit ihrer äußeren Mantelfläche gegen die Windungen der Schraubendrehfeder 8 angefedert. Auf diese Weise werden die - infolge der Axialschwingungen der Brennkraftmaschi ne - zu Axialschwingungen neigenden Windungen wirkungsvoll in einem Ruhezustand gehalten. Eine Schutzkappe 18 ist stirnseitig an der Riemenscheibe befestigt, so daß unerwünschte Stoffe nicht in das innere der Riemenscheibe gelangen können.

Bezugszeichenliste

1 Welle
2 ringförmiger Mantel
3 Rillenprofil
4 Nabe
5 Blechhülse
6 Radialflansch
7 Bordring
8 Schraubendrehfeder
9 Schenkelende
10 Bohrung
11 Schenkelende
12 Bohrung
13 Radialflansch
14 Lagerring
15 Gleitlager
16 Kunststoffhülse
17 Reibscheibe
18 Schutzkappe

Claims

1. Riemenscheibe, mit einem auf einer Nabe (4) angeordneten, ringförmigen Mantel (2) zur Anlage an einem Riemen, und mit einem einerseits mit der Nabe (4) und andererseits mit dem Mantel (2) verbundenen Federelement (8) zur Übertragung eines Drehmomentes zwischen der Nabe (4) und dem Mantel (2), wobei die Nabe (4) mit einer Welle (1), insbesondere Lichtmaschinenwelle, drehfest verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Federelement durch eine die Nabe (4) umgebende Schraubendrehfeder (8) gebildet ist, wobei der Mantel (2) mittels eines Gleitlagers (15) gegenüber der Nabe (4) schwenkbar gelagert ist.

2. Riemenscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Reib element (17) zwischen die Nabe (4) und den Mantel (2) geschaltet ist.

3. Riemenscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schrau bendrehfeder (8) an Radialflanschen (6, 13) der Nabe (4) und des Mantels (2) abgestützt ist.

4. Riemenscheibe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß an den Radialflansch (13) des Mantels (2) ein gleichachsiger Lagerring (14) einstückig anschließt, zwischen dem und der Nabe (4) das Gleitlager (15 angeordnet ist, wobei die Schraubendrehfeder (8) zwischen dem Mantel (2) und dem Lagerring (14) angeordnet ist.

5. Riemenscheibe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß axial abge winkelte Schenkelenden (9, 11) der Schraubendrehfeder (8) in Ausnehmungen (10, 12) der Radialflansche (6, 13) formschlüssig eingreifen.

6. Riemenscheibe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Nabe (4) eine tiefgezogene Blechhülse (5) mit dem einstückig daran anschließenden Radialflansch (6) und den mit der Nabe (4) form-, kraft- oder stofflüssig ver bundenen Bordring (7) umfaßt, wobei der Radialflansch (6) und der Bordring (7) an den axialen Enden der Blechhülse (5) angeordnet sind.

7. Riemenscheibe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Reib element durch eine zwischen dem Radialflansch (13) des Mantels (2) und dem Bordring (7) der Nabe (4) angeordnete Reibscheibe (17) oder einen Reibbelag gebildet ist.

8. Riemenscheibe nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die axial vorgespannte Schraubendrehfeder (8) über den Radialflansch (13) des Mantels (2) und die Reibscheibe (1 7) an dem Bordring (7) axial abgestützt ist.

9. Riemenscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine zu der Schraubendrehfeder (8) koaxial angeordnete Hülse (16) gegen die Windungen der Schraubendrehfeder (8) angedrückt ist.

10. Riemenscheibe nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die axial durchgängig geschlitzte Hülse (16) aus Kunststoff gebildet ist.