DE4322855A1

DE4322855A1 - Riemenscheibe

Info

Publication number: DE4322855A1
Application number: DE4322855A
Authority: DE
Inventors: Yutaka Ito; Takeshi Miyazaki; Satomi Watanabe; Toshikazu Amano
Original assignee: Toyoda Gosei Co Ltd
Current assignee: Toyoda Gosei Co Ltd
Priority date: 1992-07-09
Filing date: 1993-07-08
Publication date: 1994-01-13
Also published as: JPH0634019A; US5441456A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Riemenscheibe, insbesondere eine Riemenscheibe, die geringes Gewicht besitzt und sich einfach herstellen läßt.

Fig. 1 zeigt eine herkömmliche Riemenscheibe, die als Dämpfungs-Riemenscheibe ausge bildet ist. Gemäß Darstellung sind durch Bearbeitung eines Gußmetallstücks ein zylin drischer Nabenabschnitt 10, der auf eine (nicht dargestellte) Drehwelle im Preßsitz aufzusetzen ist, und ein ringförmiger Hauptabschnitt 12 ausgebildet, welcher außen bezüglich des zylindrischen Nabenabschnitts 10 einstückig mit diesem ausgebildet ist. Ein Metall-Ringkörper 16, der als Dämpfungsmasse dient, ist mit dem Außenumfang des Hauptabschnitts 11 über einen Gummikörper 14 verbunden. Im Außenumfang des metalli schen Ringkörpers 16 sind V-förmige Nuten 18 ausgebildet. Damit dient der metallische Ringkörper 16 auch als Riemenhalteteil der Riemenscheibe.

Die aus Gußmetall bestehende Riemenscheibe hat beträchtliche Dicke und dementspre chend großes Gewicht, und sie erfordert außerdem eine beträchtliche Zerspanungsarbeit, was die Produktionskosten erhöht.

Fig. 2 zeigt eine weitere herkömmliche Riemenscheibe. Gemäß Darstellung ist zur Ge wichtsreduzierung und zur Verringerung der Herstellungskosten der Hauptabschnitt 12 zusammen mit dem Riemenhalteabschnitt 19 einstückig durch Preßformen aus einer dünnen Metallplatte gebildet. Allerdings ist der zylindrische Nabenabschnitt 10 getrennt aus einer dicken Metallplatte hergestellt und mit dem Hauptabschnitt 12 verbunden. Der Naben abschnitt 10 ist relativ dick, da er hohe Festigkeit aufweisen muß im Vergleich zu den übrigen Teilen.

Die herkömmliche Riemenscheibe nach Fig. 2 erfordert aufwendige Schweißarbeiten, um den zylindrischen Nabenabschnitt 10 mit dem Hauptabschnitt 12 zu verbinden. Dies erhöht die Produktionskosten. Außerdem kann bei dieser herkömmlichen Riemenscheibe das Gewicht nicht nennenswert reduziert werden.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Riemenscheibe geringen Gewichts anzugeben, die in einfacher Weise billig hergestellt werden kann.

Gelöst wird diese Aufgabe durch die in den Ansprüchen angegebene Erfindung.

Eine erfindungsgemäße Riemenscheibe besitzt einen zylindrischen Nabenabschnitt, der im Preßsitz auf eine Drehwelle aufsetzbar ist, einen ringförmigen Riemenhalteabschnitt, der konzentrisch um den Nabenabschnitt herum angeordnet ist, und einen plattenförmigen Hauptabschnitt, welcher den Nabenabschnitt mit dem Riemenhalteabschnitt verbindet. Mindestens der Nabenabschnitt und der Hauptabschnitt sind einstückig durch Preßformen aus einer dünnen Metallplatte hergestellt. Der Nabenabschnitt besitzt mehrere Rippen, die durch abwechselndes Biegen der Umfangswand nach innen und nach außen in seiner Umfangsrichtung gebildet sind.

Die erfindungsgemäße Riemenscheibe läßt sich billig und bei geringem Gewicht herstellen, da zumindest der Nabenabschnitt und der Hauptabschnitt einstückig aus einer dünnen Metallplatte gefertigt sind.

Außerdem kann der Nabenabschnitt, dadurch, daß in seiner Umfangswand Rippen ausge bildet sind, mit ausreichender Festigkeit gebildet werden.

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Längsschnittansicht einer herkömmlichen Riemenscheibe;

Fig. 2 eine Längsschnittansicht einer weiteren herkömmlichen Riemenscheibe;

Fig. 3 eine Längsschnittansicht einer ersten Ausführungsform einer erfindungsgemä ßen Riemenscheibe;

Fig. 4 eine perspektivische Ansicht mit teilweise weggebrochenen Teilen der Riemen scheibe nach Fig. 3;

Fig. 5 eine Längsschnittansicht einer zweiten Ausführungsform einer erfindungs gemäßen Riemenscheibe;

Fig. 6 eine Draufsicht auf die zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen Rie menscheibe, betrachtet aus der Pfeilrichtung A in Fig. 5;

Fig. 7 eine Längsschnittansicht einer dritten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Riemenscheibe; und

Fig. 8 eine perspektivische Darstellung mit teilweise weggelassenen Teilen der Rie menscheibe nach Fig. 7.

Fig. 3 und 4 zeigen eine erste Ausführungsform der Erfindung, die als Dämpfungs- Riemenscheibe ausgebildet ist. Wie gezeigt, ist die gesamte Dämpfungs-Riemenscheibe aus einer relativ dünnen (etwa 2,8 mm dicken) SPCC-Platte durch Preßformen gebildet. Die Dämpfungs-Riemenscheibe enthält einen zylindrischen Nabenabschnitt 20 und einen ringförmigen Hauptabschnitt 22, der sich von einem axialen Ende des zylindrischen Nabenabschnitts 20 aus radial nach außen erstreckt. Der äußere Umfangsteil des Haupt abschnitts 22 ist so gebogen, daß er im wesentlichen senkrecht zu der Ebene des Haupt abschnitts 22 verläuft und einen ringförmigen Riemenhalteabschnitt 24 bildet, der konzen trisch zu dem Nabenabschnitt 20 ist.

Die Umfangswand des zylindrischen Nabenabschnitts 20 hat einen im wesentlichen U-förmigen Querschnitt. Die innere Umfangswand des Nabenabschnitts 20 ist abwechselnd nach innen und nach außen in Umfangsrichtung gebogen, um mehrere Rippen 26 zu bilden, die angenähert rechtwinkeligen Querschnitt haben, wie in Fig. 4 zu sehen ist.

Ein axiales Ende der Drehwelle S wird in den Nabenabschnitt 20 eingeführt und mit Hilfe einer Mutter B befestigt.

In der äußeren Umfangsfläche des Riemenhalteabschnitts 24, die parallel zu der Drehwelle S verläuft, sind V-förmige Nuten 241 ausgebildet.

Ein ringförmiger Gummikörper 28 gleichmäßiger Dicke ist konzentrisch mit der ebenen Oberfläche des Hauptabschnitts 22 verbunden. Eine ringförmige Dämpfungsmasse 29 ist mit dem Gummikörper 28 verbunden.

Wenn seitens der Drehwelle S Torsionsschwingungen auf die Riemenscheibe einwirken, schwingt die Dämpfungsmasse 29 mit und absorbiert oder dämpft die Torsionsschwingung.

Bei dieser ersten Ausführungsform der Riemenscheibe mit dem oben beschriebenen Aufbau ist der zylindrische Nabenabschnitt 20 aus einer dünnen Metallplatte gebildet und besitzt aufgrund der Rippen 26 ausreichende Festigkeit. Damit läßt sich die Riemenscheibe nach der ersten Ausführungsform in einfacher Weise durch Preßformen ohne aufwendige Schritte des Vorbereitens eines dicken zylindrischen Nabenabschnitts und des Anbringens des Nabenabschnitts am Hauptabschnitt der Riemenscheibe durch schweißen, wie es bislang erforderlich war, herstellen. Deshalb lassen sich erfindungsgemäß die Herstellungs kosten erheblich reduzieren.

Fig. 5 und 6 zeigen eine zweite Ausführungsform einer Riemenscheibe gemäß der Erfin dung, die ebenfalls als Dämpfungs-Riemenscheibe ausgebildet ist. Wie in der Zeichnung dargestellt ist, enthält ein zylindrischer Nabenabschnitt 30 zwei Abschnitte 301 und 302 verschiedener Durchmesser. Ein axiales Ende der Drehwelle S ist in den Abschnitt 301 kleineren Durchmessers eingeführt und mit einer Mutter B befestigt, die in dem Abschnitt 302 größeren Durchmessers aufgenommen wird.

Ein ringförmiger, plattenförmiger Hauptabschnitt 32 erstreckt sich von dem offenen Ende des Abschnitts 302 größeren Durchmessers des Nabenabschnitts 30 aus radial nach außen. Der äußere Umfangsteil des Hauptabschnitts 32 ist so gebogen, daß er zu dem Haupt abschnitt 32 im wesentlichen senkrecht verläuft, wodurch ein ringförmiger Riemenhalte abschnitt 34 gebildet wird, der konzentrisch zu dem Nabenabschnitt 30 ist. In der äußeren Umfangsfläche des Riemenhalteabschnitts 34, die parallel zu der Drehwelle S verläuft, sind V-förmige Nuten 341 ausgebildet.

Wie in Fig. 6 dargestellt ist, ist die Umfangswand des Nabenabschnitts 30, der den Abschnitt 301 kleineren Durchmessers und den Abschnitt 302 größeren Durchmessers enthält, abwechselnd in ihrer Umfangsrichtung nach innen und nach außen gebogen, um mehrere Rippen 361 und 362 zu bilden. Die Rippen 362 des Abschnitts 302 größeren Durchmessers, welche nicht direkt eine Last von der Drehwelle S empfangen; sind klein und besitzen seichte V-förmige Querschnitte, die sich aus geringfügig geneigten Flächen zusammensetzen.

Im Gegensatz dazu besitzen die Rippen 361 des Abschnitts 301 größeren Durchmesser, der direkt eine Last von der Drehwelle S empfängt, eine beträchtliche Größe mit tiefen, U-förmigen Querschnitten, bestehend aus steil geneigten Flächen. Eine der nach außen gebogenen Rippen 361 ist so geformt, daß sie einen rechtwinkligen Querschnitt besitzt, um auf diese Weise eine Keilnut 37 zu bilden.

Wie in Fig. 5 zu sehen ist, ist mit der ebenen Fläche des Hauptabschnitts 32 über einen ringförmigen Gummikörper 38 gleichmäßiger Dicke ein ringförmiges Dämpfungsglied 39 verbunden, wobei der Gummikörper und die Dämpfungsmasse in einem Raum aufgenom men sind, der durch den Nabenabschnitt 30 und den Riemenhalteabschnitt 34 definiert wird.

Aufgrund der Rippen 361 und 362 besitzt der Nabenabschnitt 30 ausreichende Festigkeit, obschon er nur aus einer dünnen Metallplatte gefertigt ist. Die Rippen 361 besitzen U-förmige Querschnitte, so daß nach dem Preßformen das Produkt mühelos und ruckfrei aus einem Formgesenkt entnommen werden kann. Die Riemenscheibe läßt sich also effizient herstellen.

Wenn bei der vorliegenden Ausführungsform der Gummikörper 34 während des Betriebs der Riemenscheibe bricht, werden abgebrochene Gummistückchen an einem Schlendern nach außen gehindert, da daß Dämpfungsglied 39 einem Hauptabschnitt eines Motors E zugewandt ist, von dem aus die Drehwelle S vorsteht. Ferner läßt sich das Ausmaß des Vorstehens der Riemenscheibe in deren axialer Richtung verringern, da die Mutter B innerhalb des Abschnitts 302 größeren Durchmessers des Nabenabschnitts 30 aufgenom men ist.

Fig. 7 und 8 zeigen eine dritte Ausführungsform einer Riemenscheibe gemäß der Erfin dung, die als Dämpfungs-Riemenscheibe ausgebildet ist. Wie aus der Zeichnung her vorgeht, sind ein zylindrischer Nabenabschnitt 40 und ein ringförmiger, plattenähnlicher Hauptabschnitt 42 einstückig durch Preßformen aus einer dünnen Metallplatte gefertigt. Die Umfangswand des Nabenabschnitts 40 ist in ihrer Umfangsrichtung abwechselnd nach innen und nach außen gebogen, um Rippen 46 mit rechteckigem Querschnitt zu bilden. Der äußere Umfang des Hauptabschnitts 42 ist verjüngt ausgebildet, um einen Aufnahme abschnitt 421 zu bilden. An der äußeren Umfangsfläche des Aufnahmeabschnitts 441 ist über einen Gummikörper 48 eine ringförmige Dämpfungsmasse 49 befestigt, wobei der Gummikörper gleichmäßige Dicke besitzt. Die Dämpfungsmasse 49 ist aus einer ringför migen dünnen Metallplatte durch Preßformen gebildet. In der äußeren Umfangsfläche der Dämpfungsmasse 49, die sich parallel zu der Achse des Nabenabschnitts 40 erstreckt, sind V-förmige Nuten 491 ausgebildet. Damit dient die Dämpfungsmasse 49 als Riemenhalte abschnitt.

Wenn von einer (nicht gezeigten) Drehwelle aus Torsionsschwingungen übertragen werden, schwingt die Dämpfungsmasse 49 mit, um die Torsionsschwingungen wirksam zu absorbieren oder einzuschränken.

Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel läßt sich eine ausreichende Trägheitsmasse deshalb erzielen, weil die Dämpfungsmasse 49 außerhalb der Hauptabschnitts 42 gelegen ist, und das Gewicht der Riemenscheibe läßt sich deutlich reduzieren, weil die Dämpfungs masse 49 durch Preßformen aus einer dünnen Metallplatte gebildet ist.

Wie oben beschrieben, ist die erfindungsgemäße Riemenscheibe auf einfache Weise mit geringen Kostenaufwand herzustellen, wobei das Gewicht der Riemenscheibe beträchtlich reduziert ist.

Claims

1. Riemenscheibe, umfassend:
einen zylindrischen Nabenabschnitt (20, 30, 40) zur Aufnahme einer Drehwel le;
einen ringförmigen Riemenhalteabschnitt (24, 34), der konzentrisch bezüglich des Nabenabschnitts angeordnet ist und mit Riemenhaltenuten (241, 341, 491) an seiner äußeren Umfangsfläche ausgestattet ist; und
einen plattenförmigen Hauptabschnitt (22, 32, 42), der mit dem Nabenabschnitt und dem Riemenhalteabschnitt verbunden ist,
wobei mindestens der Nabenabschnitt (20, 30, 40) und der Hauptabschnitt (22, 32, 42) einstückig aus einer Metallplatte geformt sind; und
der Nabenabschnitt mehrere mit diesen einstückig ausgebildete Rippen (26; 361, 362; 46) aufweist, die in seiner Umfangsrichtung angeordnet sind.

2. Riemenscheibe nach Anspruch 1, bei der der Hauptabschnitt ringförmige Gestalt besitzt und ein äußerer Umfangsabschnitt des ringförmigen, plattenförmigen Hauptabschnitts so gebogen ist, daß er eine vorbestimmte Breite besitzt, wobei der äußere Umfangsteil im wesentlichen senkrecht zu dem ringförmigen, plattenförmigen Haupt abschnitt verläuft und auf diese Weise einen Riemenhalteabschnitt (24, 34) bildet, wobei der Riemenhalteabschnitt sich parallel zu der Drehwelle erstreckt.

3. Riemenscheibe nach Anspruch 1 oder 2, bei der der Nabenabschnitt einen ersten und einen zweiten Abschnitt (301, 302) umfaßt, wobei der zweite Abschnitt (302) einen größeren Durchmesser besitzt als der erste Abschnitt (301) und der erste Abschnitt zur Aufnahme der Drehwelle ausgebildet ist, während der zweite Abschnitt (302) zur Aufnahme einer Mutter (B) zum Befestigen der Riemenscheibe an der Drehwelle (S) ausgebildet ist.

4. Riemenscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der die Rippen U-förmigen Querschnitt besitzen.

5. Riemenscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei der mindestens eine der Rippen eine Keilnut (37) aufweist.

6. Riemenscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeich net durch einen ringförmigen Gummikörper (28, 38, 48), der mit einer glatten Fläche des Hauptabschnitts verbunden ist, so daß er konzentrisch zu dem Nabenabschnitt liegt, wobei eine ringförmige Dämpfungsmasse (29, 39, 49) mit dem ringförmigen Gummikörper verbunden ist.

7. Riemenscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei dem der Haupt abschnitt ringförmige Gestalt aufweist, ein äußerer Umfangsteil des ringförmigen, platten förmigen Hauptabschnitts so gebogen ist, daß er gleichmäßige Breite besitzt und so einen Aufnahmeabschnitt definiert, wobei die Riemenscheibe außerdem einen ringförmigen Gummikörper (48) besitzt und der Riemen-Halteabschnitt mit dem Aufnahmeabschnitt so verbunden ist, daß der ringförmige Gummikörper (48) zwischen dem Riemen-Halteab schnitt (49) und dem Aufnahmeabschnitt (421) angeordnet ist.

8. Riemenscheibe nach Anspruch 7, bei der der Riemen-Halteabschnitt durch Preßformen aus einer ringförmigen Metallplatte gebildet ist.

9. Verfahren zum Herstellen einer Riemenscheibe aus einer Metallplatte, umfassend folgende Schritte:
Preßformen der Metallplatte, um einen zylindrischen Nabenabschnitt und einen plattenförmigen Hauptabschnitt zu bilden,
Biegen des plattenförmigen Hauptabschnitts derart, daß er im wesentlichen senkrecht zu einer Längsachse des Nabenabschnitts verläuft,
Biegen von Endabschnitten des Hauptabschnitts derart, daß die Endabschnitte im wesentlichen parallel zu der Langsachse des Nabenabschnitts verlaufen, um einen Riemen-Halteabschnitt zu definieren, und
abwechselndes Biegen einer Umfangswand des Nabenabschnitts nach innen und nach außen in einer Umfangsrichtung, um mehrere Rippen zu bilden.

10. Verfahren nach Anspruch 9, bei dem U-förmige Nuten in Umfangsrichtung des Riemen-Halteabschnitts gebildet werden.

11. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, bei dem ein Gummikörper mit einer glatten Fläche des Hauptkörpers verbunden wird und eine Dämpfungsmasse an dem Gummikörper angebracht wird.