WO2011091921A1 - Drive disc having integrated freewheel - Google Patents

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WO2011091921A1
WO2011091921A1 PCT/EP2010/070469 EP2010070469W WO2011091921A1 WO 2011091921 A1 WO2011091921 A1 WO 2011091921A1 EP 2010070469 W EP2010070469 W EP 2010070469W WO 2011091921 A1 WO2011091921 A1 WO 2011091921A1
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pulley
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drive
drive plate
hub
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PCT/EP2010/070469
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Inventor
Bernd Hartmann
Andrea Reichert
Original Assignee
Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg
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Publication date
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16FSPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F15/00Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
    • F16F15/10Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system
    • F16F15/14Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system using masses freely rotating with the system, i.e. uninvolved in transmitting driveline torque, e.g. rotative dynamic dampers
    • F16F15/1407Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system using masses freely rotating with the system, i.e. uninvolved in transmitting driveline torque, e.g. rotative dynamic dampers the rotation being limited with respect to the driving means
    • F16F15/1414Masses driven by elastic elements
    • F16F15/1435Elastomeric springs, i.e. made of plastic or rubber
    • F16F15/1442Elastomeric springs, i.e. made of plastic or rubber with a single mass
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H55/00Elements with teeth or friction surfaces for conveying motion; Worms, pulleys or sheaves for gearing mechanisms
    • F16H55/32Friction members
    • F16H55/36Pulleys

Definitions

  • the present invention relates to a drive pulley of a traction mechanism drive for driving ancillaries of an internal combustion engine.
  • the drive pulley comprises a pulley, which connects via a traction means, a belt, further pulleys of the traction drive, wherein the pulley is associated with a directional decoupling device
  • the rotational non-uniformity triggered by the engine combustion process of the internal combustion engine causes disadvantageous vibrations, which are introduced into the traction mechanism drive via a belt pulley assigned to the crankshaft.
  • the discontinuous operation of the internal combustion engine causes non-uniform mass forces on the crank pin of the crankshaft. Due to the periodically varying forces, the torque on the crankshaft fluctuates about an average value. These fluctuations which change the angular velocity are transmitted directly to the traction mechanism drive of the internal combustion engine.
  • the drive of auxiliary or auxiliary units via a traction mechanism drive, in particular belt drive is customary for vehicle internal combustion engines.
  • the non-uniform rotational movement of the crankshaft causes in the traction mechanism drive constantly changing acceleration and deceleration of the driven the aggregate masses.
  • the traction means, the belt has the task to transmit these alternating moments, which leads to premature wear and a noise excitation of the belt.
  • the traction mechanism must therefore be dimensioned according to the largest load occurring.
  • the non-uniformity causes in the traction drives a noise excitation, which adversely affects the comfort of the vehicle.
  • vibration absorber To reduce the vibration amplitudes and to avoid adverse resonances, it is known to use vibration absorber.
  • the operating principle of these absorbers is based on preventing the resonance of the vibration system by the absorber mass and to reduce the amplitudes of the absorber mass by a material damping and / or friction between the exciter mass and the absorber mass.
  • the structure of a known vibration absorber for example, from the Vorlesungsumtik "internal combustion engines" by Prof. Pischinger, 1982 edition, page 167, Figure 6.2-6 refer.
  • the object of the present invention is to realize a drive disk which includes a compact design, cost-presentable decoupling device.
  • an engine plate which comprises a rotationally fixed connected to a crankshaft hub, which is radially spaced from a pulley enclosed.
  • an overrunning clutch is integrated.
  • the pulley is rotatably mounted on the hub via a support bearing.
  • the decoupling device which can also be referred to as a freewheel unit, consists of the overrunning clutch and the support bearing, which, according to the invention, is advantageously integrated within the drive disk in an optimally space-saving manner.
  • the introduced into the traction drive rotary motion is thus uniform and is not subject to speed fluctuations.
  • all components in the traction drive are relieved and can consequently be made smaller or weaker.
  • the invention offers the possibility of lowering the preload force associated with the use of a narrower and / or softer traction means, which has an advantageous effect on the frictional losses.
  • a preferred embodiment of the invention comprises a drive disk, which includes both an overrunning clutch and a damping device.
  • the damping device consists of a damping mass, which is connected via an elastic damping element with a support member which is separately to the one-way clutch with the hub or directly with a flange of the crankshaft in connection.
  • a damping element for example, offers a trained as a rubber damper or elastic mass component.
  • the damping element arranged separately from the freewheel coupling in conjunction with the associated absorber mass is preferably connected to the hub via a carrier element, wherein the absorber mass can be aligned axially or radially.
  • the damping device of the pulley is axially upstream. Alternatively, it is advisable to integrate the damping device in a recess of the pulley.
  • a C-shaped cross-sectional profile having pulley can be used, in the recess of which a crank-exhibiting carrier element is positioned with associated damping device.
  • the an annular receiving receiving bend of the support member encloses the one-way clutch, the or the support bearing and an inner leg of the pulley.
  • both a clamping roller freewheel and a clamping body freewheel can be used, these freewheels can be designed as lecturstern cartilauf or as êtstern cartilauf.
  • the structural design of the drive plate according to the invention further includes a structure in which both the overrunning clutch and the support bearing are guided and supported on the lateral surface of the cup-shaped hub.
  • the support bearing arranged on both sides of the overrunning clutch bearings, which are designed as a sliding bearing or as a rolling bearing.
  • the drive plate according to the invention can be used for traction drives, in which the traction means is biased by a clamping system.
  • the drive disk according to the invention can be combined with all mechanically and / or hydraulically acting clamping systems.
  • FIG. 1 shows a schematic structure of a Buchstofftnebs for driving various auxiliary units, in which the pulley of the crankshaft includes a decoupling device.
  • FIG. 2 shows a first embodiment of a crankshaft pulley according to the invention with decoupling device in a sectional view;
  • FIG. 1 schematically shows a traction mechanism drive 1 of an internal combustion engine which is designed as an accessory drive and revolves in the clockwise direction.
  • the traction mechanism drive 1 comprises as traction means 2 an elastic belt which connects pulleys of individual drive or driven members or individual units.
  • the drive of the traction mechanism drive 1 is carried out by a pulley 3 of a drive pulley 4, which is directly connected to a crankshaft of the internal combustion engine.
  • the traction means 2 connects the pulley 5 of a generator 6 and the pulleys 7 and 8 further units.
  • the traction means 2 is further guided between the pulleys 5 and 7 on a deflection roller 9.
  • the generator 6 is pivotally mounted about a pivot point 10 and of a force means 1 1, for example, a compression spring, kraftbeaufschlagt counterclockwise, to form a generator clamp.
  • a directionally switched decoupling device 12 is integrated to achieve a vibration calming of the traction mechanism drive 1.
  • FIGS. 2 to 5 show in detail the construction of different exemplary embodiments of the drive disks 4a-4d. Components of the drive disks, which correspond to corresponding components of Fig. 1, are provided with the same reference numerals. The following descriptions refer to different components or details.
  • the drive disk 4a comprises a cup-shaped hub 13a, for example, which is produced by a deep-drawing process without cutting.
  • An inserted in the bottom 14 of the hub 13a central opening 15 is intended for a screw, via which an attachment of the drive pulley 4a takes place on the crankshaft.
  • the pulley 3a encloses the hub 4a while maintaining a radial distance, which forms an annular mounting space 16 in which a directionally switched, on a lateral surface 19 of the hub 13a positioned one-way clutch 17 is introduced as a decoupling device 12.
  • On both sides of the overrunning clutch 17 is assigned in each case designed as a rolling bearing or plain bearing support bearing 18.
  • FIG. 3 shows the drive disk 4b which, in addition to FIG. 2, includes a damping device 20.
  • the structure of this device includes a For example, designed as a rubber damper damping element 21 which is connected via a support member 22 with the crankshaft of the internal combustion engine and the axial direction of a damper mass 26 is assigned.
  • the support member 22 is axially upstream of the front side as a separate component of the pulley 3.
  • a plurality of bores 24 are introduced into the bottom 23 of the carrier element 22, which bores correspond to bores 25 of the hub 13a and are intended to receive screwed connections.
  • the damping device 20 of the drive disk 4c likewise comprises a carrier element 22 which is arranged upstream of the belt pulley 3a and which is enclosed by the absorber mass 27 oriented radially.
  • the damping element 28 is arranged between the absorber mass 27 and the carrier element 22.
  • the drive pulley 4d is shown, which includes a pulley 3b with a C-shaped cross-sectional profile, in which the damping device 20 is integrated as shown in FIG.
  • a crank 31 forming support member 33 is provided, which is externally surrounded by the damping element 28 and the absorber mass 27.
  • the an annular receiving 29 forming bend 31 of the support member 33 surrounds the overrunning clutch 17, the support bearing 18 and an inner leg 32 of the pulley 3b.

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Abstract

The invention relates to a drive disc (4b) of a traction mechanism drive (1) for driving ancillary units of an internal combustion engine. For this purpose, the drive disc (4b), which includes a directional decoupling device (12), comprises a pulley (3a) which by means of a traction mechanism (2), a belt, connects further pulleys (5, 7, 8) of the traction mechanism drive (1). In the installed state, the drive disc (4b) is connected by means of a hub (13) torsionally rigidly connected to a crankshaft of the internal combustion engine which is surrounded with radial spacing by a pulley (3a). A freewheel clutch (17) and a support bearing (18) for the pulley (3) are integrated as the decoupling device (12) in an installation space (16) that is radially delimited by the hub (13a) and the pulley (3a).

Description

Bezeichnung der Erfindung  Name of the invention
Triebscheibe mit integriertem Freilauf Beschreibung Drive plate with integrated freewheel Description
Gebiet der Erfindung Die vorliegende Erfindung betrifft eine Triebscheibe eines Zugmitteltriebs zum Antrieb von Nebenaggregaten einer Brennkraftmaschine. Die Triebscheibe umfasst eine Riemenscheibe, die über ein Zugmittel, einen Riemen, weitere Riemenscheiben des Zugmitteltriebs verbindet, wobei der Riemenscheibe eine richtungsgeschaltete Entkopplungseinrichtung zugeordnet ist FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a drive pulley of a traction mechanism drive for driving ancillaries of an internal combustion engine. The drive pulley comprises a pulley, which connects via a traction means, a belt, further pulleys of the traction drive, wherein the pulley is associated with a directional decoupling device
Hintergrund der Erfindung Background of the invention
Die durch den motorischen Verbrennungsprozess der Brennkraftmaschine ausgelöste Drehungleichformigkeit verursacht nachteilige Schwingungen, die über eine der Kurbelwelle zugeordnete Riemenscheibe in den Zugmitteltrieb eingeleitet werden. The rotational non-uniformity triggered by the engine combustion process of the internal combustion engine causes disadvantageous vibrations, which are introduced into the traction mechanism drive via a belt pulley assigned to the crankshaft.
Die diskontinuierliche Arbeitsweise der Brennkraftmaschine bewirkt ungleichförmig wirkende Massenkräfte am Kurbelzapfen der Kurbelwelle. Infolge der sich periodisch verändernden Kräfte schwankt das Drehmoment an der Kurbelwelle um einen Mittelwert. Diese die Winkelgeschwindigkeit verändernden Schwankungen werden unmittelbar in den Zugmitteltrieb der Brennkraftmaschine übertragen. Der Antrieb von Neben- oder Hilfsaggregaten über einen Zugmitteltrieb, insbesondere Riementrieb ist für Fahrzeug-Brennkraftmaschinen üblich. Die ungleichförmige Drehbewegung der Kurbelwelle bewirkt in dem Zugmitteltrieb eine ständig wechselnde Beschleunigung und Verzögerung der anzutreiben- den Aggregatemassen. Das Zugmittel, der Riemen hat die Aufgabe, diese Wechselmomente zu übertragen, was zu einem vorzeitigen Verschleiß und einer Geräuschanregung des Riemens führt. Der Zugmitteltrieb muss folglich entsprechend der größten auftretenden Belastung dimensioniert werden. Die Ungleichförmigkeit bewirkt in den Zugmitteltrieben eine Geräuschanregung, die sich nachteilig auf den Komfort des Fahrzeugs auswirkt. The discontinuous operation of the internal combustion engine causes non-uniform mass forces on the crank pin of the crankshaft. Due to the periodically varying forces, the torque on the crankshaft fluctuates about an average value. These fluctuations which change the angular velocity are transmitted directly to the traction mechanism drive of the internal combustion engine. The drive of auxiliary or auxiliary units via a traction mechanism drive, in particular belt drive is customary for vehicle internal combustion engines. The non-uniform rotational movement of the crankshaft causes in the traction mechanism drive constantly changing acceleration and deceleration of the driven the aggregate masses. The traction means, the belt has the task to transmit these alternating moments, which leads to premature wear and a noise excitation of the belt. The traction mechanism must therefore be dimensioned according to the largest load occurring. The non-uniformity causes in the traction drives a noise excitation, which adversely affects the comfort of the vehicle.
Zur Minderung der Schwingungsamplituden sowie zur Vermeidung nachteiliger Resonanzen ist es bekannt, Schwingungstilger einzusetzen. Das Wirkprinzip dieser Tilger beruht darauf, die Resonanz des Schwingungssystems durch die Tilgermasse zu verhindern und die Amplituden der Tilgermasse durch eine Werkstoffdämpfung und / oder Reibung zwischen der Erregermasse und der Tilgermasse zu verringern. Der Aufbau eines bekannten Schwingungstilgers ist beispielsweise aus dem Vorlesungsumdruck„Verbrennungsmotoren" von Prof. Pischinger, Ausgabe 1982, Seite 167, Bild 6.2-6 zu entnehmen. To reduce the vibration amplitudes and to avoid adverse resonances, it is known to use vibration absorber. The operating principle of these absorbers is based on preventing the resonance of the vibration system by the absorber mass and to reduce the amplitudes of the absorber mass by a material damping and / or friction between the exciter mass and the absorber mass. The structure of a known vibration absorber, for example, from the Vorlesungsumdruck "internal combustion engines" by Prof. Pischinger, 1982 edition, page 167, Figure 6.2-6 refer.
Weiterhin ist es bekannt, in einer Triebscheibe, einer Kurbelwellen- Riemenscheibe ein Federentkoppelungssystem oder ein Visco-hydraulisches System zu integrieren, die aufgrund relativ hoher Kosten und / oder Packaging- Gründen selten eingesetzt werden. Furthermore, it is known to integrate in a drive pulley, a crankshaft pulley, a spring decoupling system or a visco-hydraulic system, which are rarely used due to relatively high costs and / or packaging reasons.
Zusammenfassung der Erfindung Summary of the invention
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Triebscheibe zu realisieren, die eine kompakt aufgebaute, kostengünstig darstellbare Entkopplungseinrichtung einschließt. The object of the present invention is to realize a drive disk which includes a compact design, cost-presentable decoupling device.
Zur Lösung dieser Aufgabenstellung ist erfindungsgemäß eine Triebscheibe vorgesehen, die eine drehstarr mit einer Kurbelwelle verbundene Nabe um- fasst, die radial beabstandet von einer Riemenscheibe umschlossen ist. In einem sich dabei einstellenden, radial von der Nabe und der Riemenscheibe begrenzten Einbauraum ist eine Freilaufkupplung integriert. Dabei ist die Riemenscheibe über eine Stützlagerung auf der Nabe verdrehbar gelagert. Die auch als Freilaufeinheit zu bezeichnende Entkopplungseinrichtung besteht aus der Freilaufkupplung und der Stützlagerung, die gemäß der Erfindung vorteilhaft bauraumoptimiert innerhalb der Triebscheibe integriert ist. Dieser Auf- bau ermöglicht eine gewünschte wirksame Entkopplung des Zugmitteltriebs bei einer durch die Drehungleichförmigkeit der Kurbelwelle bedingten Verzögerung. Die in den Zugmitteltrieb eingeleitete Drehbewegung ist dadurch gleichmäßig und unterliegt keinen Drehzahlschwankungen. Gleichzeitig werden sämtliche Komponenten im Zugmitteltrieb entlastet und können folglich kleiner beziehungsweise schwächer ausgelegt werden. Damit stellt sich ein erhebliches Einsparpotenzial hinsichtlich der Kosten, des Gewichts und des Bauraums ein. Weiterhin bietet die Erfindung die Möglichkeit einer Absenkung der Vorspannkraft, verbunden mit dem Einsatz eines schmaler und/oder weicher ausgebildeten Zugmittels, was sich vorteilhaft auf die Reibverluste auswirkt. Außerdem kann durch die erfindungsgemäße Maßnahme ein standardmäßiges Zugmittel eingesetzt werden, da das eingesetzte Zugmittel, der Riemen, keine spezielle Beschichtung erfordert, da durch die erfindungsgemäße Maßnahme kein nachteiliges Schlupfrisiko besteht. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche 2 bis 10. To achieve this object, an engine plate according to the invention is provided, which comprises a rotationally fixed connected to a crankshaft hub, which is radially spaced from a pulley enclosed. In an thereby adjusting, radially limited by the hub and the pulley installation space an overrunning clutch is integrated. The pulley is rotatably mounted on the hub via a support bearing. The decoupling device, which can also be referred to as a freewheel unit, consists of the overrunning clutch and the support bearing, which, according to the invention, is advantageously integrated within the drive disk in an optimally space-saving manner. This structure allows a desired effective decoupling of the traction mechanism drive at a delay caused by the rotational irregularity of the crankshaft. The introduced into the traction drive rotary motion is thus uniform and is not subject to speed fluctuations. At the same time, all components in the traction drive are relieved and can consequently be made smaller or weaker. This creates a considerable savings potential in terms of cost, weight and installation space. Furthermore, the invention offers the possibility of lowering the preload force associated with the use of a narrower and / or softer traction means, which has an advantageous effect on the frictional losses. In addition, a standard traction means can be used by the inventive measure, since the traction means used, the belt, requires no special coating, as there is no adverse slip risk by the inventive measure. Further advantageous embodiments of the invention are the subject of the dependent claims 2 to 10.
Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung umfasst eine Triebscheibe, die sowohl eine Freilaufkupplung als auch eine Dämpfungseinrichtung einschließt. Die Dämpfungseinrichtung besteht aus einer Tilgermasse, die über ein elastisches Dämpfungselement mit einem Trägerelement verbunden ist, das separat zu der Freilaufkupplung mit der Nabe oder unmittelbar mit einem Flansch der Kurbelwelle in Verbindung steht. Als Dämpfungselement bietet sich beispielsweise ein als Gummidämpfer oder als elastische Masse ausgebildetes Bauteil an. Das separat zu der Freilaufkupplung angeordnete Dämpfungselement in Verbindung mit der zugehörigen Tilgermasse ist bevorzugt über ein Trägerelement mit der Nabe verbunden ist, wobei die Tilgermasse axial oder radial ausgerichtet werden kann. Gemäß einer bevorzugten Anordnung ist die Dämpfungseinrichtung der Riemenscheibe axial vorgelagert. Alternativ dazu bietet es sich an, die Dämpfungseinrichtung in einer Ausnehmung der Riemenscheibe zu integrieren. A preferred embodiment of the invention comprises a drive disk, which includes both an overrunning clutch and a damping device. The damping device consists of a damping mass, which is connected via an elastic damping element with a support member which is separately to the one-way clutch with the hub or directly with a flange of the crankshaft in connection. As a damping element, for example, offers a trained as a rubber damper or elastic mass component. The damping element arranged separately from the freewheel coupling in conjunction with the associated absorber mass is preferably connected to the hub via a carrier element, wherein the absorber mass can be aligned axially or radially. According to a preferred arrangement, the damping device of the pulley is axially upstream. Alternatively, it is advisable to integrate the damping device in a recess of the pulley.
Dazu kann beispielsweise eine spanlos durch ein Tiefziehverfahren hergestellte, ein C-förmiges Querschnittsprofil aufweisende Riemenscheibe verwendet werden, in deren Ausnehmung ein eine Kröpfung aufweisendes Trägerelement mit zugehöriger Dämpfungseinrichtung positioniert ist. Dabei umschließt die eine kreisringförmige Aufnahme bildende Kröpfung des Trägerelements die Freilaufkupplung, das oder die Stützlager sowie einen Innenschenkel der Riemenscheibe. For this purpose, for example, a non-cutting produced by a deep-drawing process, a C-shaped cross-sectional profile having pulley can be used, in the recess of which a crank-exhibiting carrier element is positioned with associated damping device. In this case, the an annular receiving receiving bend of the support member encloses the one-way clutch, the or the support bearing and an inner leg of the pulley.
Als Freilaufkupplung kann sowohl ein Klemmrollenfreilauf als auch ein Klemm- korperfreilauf eingesetzt werden, wobei diese Freiläufe als Außensternfreilauf oder als Innensternfreilauf ausführt werden können. As a one-way clutch, both a clamping roller freewheel and a clamping body freewheel can be used, these freewheels can be designed as Außensternfreilauf or as Innensternfreilauf.
Der konstruktive Aufbau der erfindungsgemäßen Triebscheibe schließt weiterhin einen Aufbau ein, bei dem auf der Mantelfläche der topfartig gestalteten Nabe sowohl die Freilaufkupplung als auch die Stützlagerung geführt und abgestützt sind. Bevorzugt umfasst die Stützlagerung beidseitig der Freilaufkupplung angeordnete Lagerungen, die als Gleitlager oder als Wälzlager ausgeführt sind. Zur kostengünstigen Herstellung bietet es sich an, die Nabe sowie das dem Dämpfungselement zugeordnete Trägerelement spanlos durch ein Tiefziehverfahren herzustellen. Zur Herstellung dieser Bauteile schließt die Erfindung weiterhin alternative oder unterschiedliche Verfahren ein. Die erfindungsgemäße Triebscheibe ist für Zugmitteltriebe einsetzbar, bei denen das Zugmittel über ein Spannsystem vorgespannt wird. Vorteilhaft ist die Triebscheibe gemäß der Erfindung mit allen mechanisch und/oder hydraulisch wirkenden Spannsystemen kombinierbar. Kurze Beschreibung der Zeichnungen The structural design of the drive plate according to the invention further includes a structure in which both the overrunning clutch and the support bearing are guided and supported on the lateral surface of the cup-shaped hub. Preferably, the support bearing arranged on both sides of the overrunning clutch bearings, which are designed as a sliding bearing or as a rolling bearing. For cost-effective production, it makes sense to produce the hub and the damping element associated carrier element without cutting by a deep drawing process. To produce these components, the invention further includes alternative or different methods. The drive plate according to the invention can be used for traction drives, in which the traction means is biased by a clamping system. Advantageously, the drive disk according to the invention can be combined with all mechanically and / or hydraulically acting clamping systems. Brief description of the drawings
Die Zeichnungen, in denen unterschiedliche Ausführungsbeispiele dargestellt sind, verdeutlichen die Erfindung. Es zeigen: The drawings, in which different embodiments are illustrated, illustrate the invention. Show it:
Fig. 1 einen schematischen Aufbau eines Zugmitteltnebs zum Antrieb verschiedener Nebenaggregate, bei dem die Riemenscheibe der Kurbelwelle eine Entkopplungseinrichtung einschließt; 1 shows a schematic structure of a Zugmitteltnebs for driving various auxiliary units, in which the pulley of the crankshaft includes a decoupling device.
Fig. 2 ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Kurbelwellen-Riemenscheibe mit Entkopplungseinrichtung in einer Schnittansicht; ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Kurbelwellen-Riemenscheibe mit Entkopplungseinrichtung und einer Dämpfungseinrichtung; ein drittes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Kurbelwel len-Riemenscheibe mit Entkopplungseinrichtung und einer Dämp fungseinrichtung; ein viertes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Kurbel wellen-Riemenscheibe, bei der eine topfartig gestaltete Riemen Scheibe die Dämpfungseinrichtung umschließt. 2 shows a first embodiment of a crankshaft pulley according to the invention with decoupling device in a sectional view; A second embodiment of a crankshaft pulley according to the invention with decoupling device and a damping device; a third embodiment of a Kurbelwel invention len pulley with decoupling device and a Dämp fumigator; A fourth embodiment of a crankshaft pulley according to the invention, in which a cup-shaped belt pulley surrounds the damping device.
Detallierte Beschreibung der Zeichnungen Detailed description of the drawings
In Figur 1 ist ein als Nebenaggregatetrieb ausgeführter, im Uhrzeigersinn umlaufender Zugmitteltrieb 1 einer Brennkraftmaschine schematisch dargestellt. Der Zugmitteltrieb 1 umfasst als Zugmittel 2 einen elastischen Riemen, der Riemenscheiben einzelner Antriebs- oder Abtriebsglieder beziehungsweise einzelner Aggregate verbindet. Der Antrieb des Zugmitteltriebs 1 erfolgt von einer Riemenscheibe 3 einer Triebscheibe 4, die unmittelbar mit einer Kurbelwelle der Brennkraftmaschine verbunden ist. Weiterhin verbindet das Zugmittel 2 die Riemenscheibe 5 eines Generators 6 sowie die Riemenscheiben 7 und 8 weiterer Aggregate. Das Zugmittel 2 ist weiterhin zwischen den Riemenschei- ben 5 und 7 an einer Umlenkrolle 9 geführt. Zur Erzielung einer ausreichenden Vorspannung des Zugmittels 2 ist als Spannsystem der Generator 6 um einen Drehpunkt 10 schwenkbar gelagert und von einem Kraftmittel 1 1 , beispielsweise einer Druckfeder, im Gegenuhrzeigersinn kraftbeaufschlagt, zur Bildung eines Generatorspanners. In der Triebscheibe 4 ist zur Erzielung einer Schwin- gungsberuhigung des Zugmitteltriebs 1 eine richtungsgeschaltete Entkopplungseinrichtung 12 integriert. Dadurch wird eine Entkopplung des Antriebs sichergestellt und die Verzögerungsphase der Drehungleichformigkeit der Brennkraftmaschine nicht in den Zugmitteltrieb 1 eingeleitet. Die Figuren 2 bis 5 zeigen detailliert den Aufbau unterschiedlicher Ausgefüh- rungsbeispiele der Triebscheiben 4a - 4d. Bauteile der Triebscheiben, die mit entsprechenden Bauteilen der Fig. 1 übereinstimmen, sind mit gleichen Bezugziffern versehen. Die nachfolgenden Beschreibungen beziehen sich auf abweichende Bauteile oder Details. FIG. 1 schematically shows a traction mechanism drive 1 of an internal combustion engine which is designed as an accessory drive and revolves in the clockwise direction. The traction mechanism drive 1 comprises as traction means 2 an elastic belt which connects pulleys of individual drive or driven members or individual units. The drive of the traction mechanism drive 1 is carried out by a pulley 3 of a drive pulley 4, which is directly connected to a crankshaft of the internal combustion engine. Furthermore, the traction means 2 connects the pulley 5 of a generator 6 and the pulleys 7 and 8 further units. The traction means 2 is further guided between the pulleys 5 and 7 on a deflection roller 9. To achieve a sufficient bias of the traction means 2 as a clamping system, the generator 6 is pivotally mounted about a pivot point 10 and of a force means 1 1, for example, a compression spring, kraftbeaufschlagt counterclockwise, to form a generator clamp. In the drive disk 4, a directionally switched decoupling device 12 is integrated to achieve a vibration calming of the traction mechanism drive 1. As a result, a decoupling of the drive is ensured and the deceleration phase of the rotational non-uniformity of the internal combustion engine is not introduced into the traction mechanism drive 1. FIGS. 2 to 5 show in detail the construction of different exemplary embodiments of the drive disks 4a-4d. Components of the drive disks, which correspond to corresponding components of Fig. 1, are provided with the same reference numerals. The following descriptions refer to different components or details.
Gemäß Figur 2 umfasst die Triebscheibe 4a eine topfartig gestaltete, beispielsweise spanlos durch ein Tiefziehverfahren hergestellte Nabe 13a. Eine im Boden 14 der Nabe 13a eingebrachte zentrische Öffnung 15 ist für eine Verschraubung bestimmt, über die eine Befestigung der Triebscheibe 4a an der Kurbelwelle erfolgt. Die Riemenscheibe 3a umschließt die Nabe 4a unter Einhaltung eines radialen Abstandes, der einen kreisringförmigen Einbauraum 16 bildet, in dem als Entkopplungseinrichtung 12 eine richtungsgeschaltete, auf einer Mantelfläche 19 der Nabe 13a positionierte Freilaufkupplung 17 eingebracht ist. Beidseitig ist der Freilaufkupplung 17 jeweils ein als Wälzlager oder Gleitlager gestaltetes Stützlager 18 zugeordnet. According to FIG. 2, the drive disk 4a comprises a cup-shaped hub 13a, for example, which is produced by a deep-drawing process without cutting. An inserted in the bottom 14 of the hub 13a central opening 15 is intended for a screw, via which an attachment of the drive pulley 4a takes place on the crankshaft. The pulley 3a encloses the hub 4a while maintaining a radial distance, which forms an annular mounting space 16 in which a directionally switched, on a lateral surface 19 of the hub 13a positioned one-way clutch 17 is introduced as a decoupling device 12. On both sides of the overrunning clutch 17 is assigned in each case designed as a rolling bearing or plain bearing support bearing 18.
Die Figur 3 zeigt die Triebscheibe 4b, die ergänzend zu Figur 2 eine Dämpfungseinrichtung 20 einschließt. Der Aufbau dieser Einrichtung umfasst ein beispielsweise als Gummidämpfer ausgeführtes Dämpfungselement 21 , das über ein Tragerelement 22 mit der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine verbunden ist und dem in axialer Richtung eine Tilgermasse 26 zugeordnet ist. Das Trägerelement 22 ist dabei als separates Bauteil der Riemenscheibe 3 stirnseitig axial vorgelagert. Zur Befestigung der Dämpfungseinrichtung 20 an der Kurbelwelle sind in dem Boden 23 des Trägerelements 22 mehrere Bohrungen 24 eingebracht, die mit Bohrungen 25 der Nabe 13a korrespondieren und zur Aufnahme von Verschraubungen bestimmt sind. Die Dämpfungseinrichtung 20 der Triebscheibe 4c umfasst gemäß Fig. 4 ebenfalls ein der Riemenscheibe 3a vorgelagertes Trägerelement 22, das von der radial ausgerichteten Tilgermasse 27 umschlossen ist. Das Dämpfungselement 28 ist dabei zwischen der Tilgermasse 27 und dem Trägerelement 22 angeordnet. FIG. 3 shows the drive disk 4b which, in addition to FIG. 2, includes a damping device 20. The structure of this device includes a For example, designed as a rubber damper damping element 21 which is connected via a support member 22 with the crankshaft of the internal combustion engine and the axial direction of a damper mass 26 is assigned. The support member 22 is axially upstream of the front side as a separate component of the pulley 3. For fastening the damping device 20 to the crankshaft, a plurality of bores 24 are introduced into the bottom 23 of the carrier element 22, which bores correspond to bores 25 of the hub 13a and are intended to receive screwed connections. According to FIG. 4, the damping device 20 of the drive disk 4c likewise comprises a carrier element 22 which is arranged upstream of the belt pulley 3a and which is enclosed by the absorber mass 27 oriented radially. The damping element 28 is arranged between the absorber mass 27 and the carrier element 22.
In Fig. 5 ist die Triebscheibe 4d abgebildet, die eine Riemenscheibe 3b mit einem C-förmigen Querschnittsprofil einschließt, in der die Dämpfungseinrichtung 20 gemäß Fig. 4 integriert ist. Dazu ist ein bevorzugt spanlos hergestelltes, im Bereich der Nabe 13b eine Kröpfung 31 bildenes Trägerelement 33 vorgesehen, das außenseitig von dem Dämpfungselement 28 und der Tilgermasse 27 umschlossen ist. Dabei umschließt die eine kreisringförmige Aufnahme 29 bildende Kröpfung 31 des Trägerelements 33 die Freilaufkupplung 17, die Stützlager 18 sowie einen Innenschenkel 32 der Riemenscheibe 3b. In Fig. 5, the drive pulley 4d is shown, which includes a pulley 3b with a C-shaped cross-sectional profile, in which the damping device 20 is integrated as shown in FIG. For this purpose, a preferably non-cutting produced, in the region of the hub 13b a crank 31 forming support member 33 is provided, which is externally surrounded by the damping element 28 and the absorber mass 27. In this case, the an annular receiving 29 forming bend 31 of the support member 33 surrounds the overrunning clutch 17, the support bearing 18 and an inner leg 32 of the pulley 3b.
Bezugszahlenliste LIST OF REFERENCE NUMBERS
1 Zugmitteltrieb 1 traction drive
2 Zugmittel  2 traction means
3a Riemenscheibe  3a pulley
3b Riemenscheibe  3b pulley
4a Triebscheibe  4a drive disk
4b Triebscheibe  4b drive disk
4c Triebscheibe  4c drive disk
4d Triebscheibe  4d drive disk
5 Riemenscheibe  5 pulley
6 Generator  6 generator
7 Riemenscheibe  7 pulley
8 Riemenscheibe  8 pulley
9 Umlenkrolle  9 pulley
10 Drehpunkt  10 pivot point
1 1 Kraftmittel  1 1 force
12 Entkopplungseinrichtung  12 decoupling device
13a Nabe  13a hub
13b Nabe  13b hub
14 Boden  14 floor
15 Öffnung  15 opening
16 Einbauraum  16 installation space
17 Freilaufkupplung  17 overrunning clutch
18 Stützlager  18 support bearings
19 Mantelfläche  19 lateral surface
20 Dämpfungseinrichtung  20 damping device
21 Dämpfungselement  21 damping element
22 Trägerelement  22 carrier element
23 Boden  23 floor
24 Bohrung  24 hole
25 Bohrung  25 hole
26 Tilgermasse Tilgermasse Dämpfungselement Aufnahme 26 absorber mass Tilgermasse damping element recording
Ausnehmung Kröpfung Recess bend
Innenschenkel Trägerelement Inner leg carrier element

Claims

Patentansprüche claims
Triebscheibe eines Zugmittelt ebs zum Antrieb von Nebenaggregaten einer Brennkraftmaschine, umfassend eine Riemenscheibe (3, 3a, 3b), die über ein Zugmittel (2), einen Riemen, weitere Riemenscheiben (5,7,8) des Zugmitteltriebs (1 ) verbindet, wobei der Riemenscheibe (3) eine richtungsgeschaltete Entkopplungseinrichtung (12) zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Triebscheibe (4, 4a - 4d) eine drehstarr mit einer Kurbelwelle der Brennkraftmaschine verbundene Nabe (13) umfasst, die radial beabstandet von der Riemenscheibe (3, 3a, 3b) umschlossen ist, wobei in einem radial von der Nabe (13a, 13b) und der Riemenscheibe (3, 3a, 3b) begrenzten Einbauraum (16) eine Freilaufkupplung (17) integriert ist und die Riemenscheibe (3, 3a, 3b) über Stützlager (18) auf der Nabe (13) verdrehbar gelagert ist. Driving disk of a traction means ebs for driving auxiliary units of an internal combustion engine, comprising a pulley (3, 3a, 3b) which connects via a traction means (2), a belt, further pulleys (5,7,8) of the traction mechanism drive (1) the pulley (3) is associated with a directionally switched decoupling device (12), characterized in that the drive pulley (4, 4a - 4d) comprises a hub (13) connected in a torsionally rigid manner to a crankshaft of the internal combustion engine and radially spaced from the pulley (3, 3a, 3b) is enclosed, wherein in a radially from the hub (13a, 13b) and the pulley (3, 3a, 3b) limited installation space (16) an overrunning clutch (17) is integrated and the pulley (3, 3a, 3b ) is rotatably mounted on the hub (13) via support bearings (18).
Triebscheibe nach zumindest einem der Ansprüche 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Riemenscheibe (3a, 3b) sowohl eine Freilaufkupplung (17) als auch eine Dämpfungseinrichtung (20) einschließt. Drive plate according to at least one of claims 1, characterized in that the pulley (3a, 3b) includes both an overrunning clutch (17) and a damping device (20).
Triebscheibe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Dämpfungseinrichtung (20) eine Tilgermasse (26, 27) umfasst, die über ein elastisches Dämpfungselement (21 ,28) mit einem Trägerelement (22,33) verbunden ist, das separat zu der Freilaufkupplung (17) mit der Nabe (13a) oder unmittelbar mit der Kurbelwelle in Verbindung steht. Drive plate according to claim 2, characterized in that the damping device (20) comprises an absorber mass (26, 27) which is connected via an elastic damping element (21, 28) to a carrier element (22, 33) which is separate from the one-way clutch ( 17) is in communication with the hub (13a) or directly with the crankshaft.
Triebscheibe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Dämpfungseinrichtung (20) eine axial oder radial ausgerichtete Tilgermasse (26,27) aufweist. Drive plate according to claim 3, characterized in that the damping device (20) has an axially or radially aligned absorber mass (26,27).
Triebscheibe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Dämpfungseinrichtung (20) in einer Ausnehmung (30) der Riemenscheibe (3b) integriert und mit dem Trägerelement (33) verbunden ist, deren Kröpfung (31 ) die Freilaufkupplung (17), das Stützlager (18) sowie einen Innenschenkel (32) der Riemenscheibe (3b) umschließt. Drive plate according to claim 3, characterized in that the damping device (20) in a recess (30) of the pulley (3b) is integrated and connected to the carrier element (33), the crank (31) enclosing the one-way clutch (17), the support bearing (18) and an inner leg (32) of the pulley (3b).
Triebscheibe nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass als Freilaufkupplung (17) ein Klemmrollenfreilauf oder ein Klemmkörperfreilauf vorgesehen ist. Drive plate according to at least one of claims 1 to 5, characterized in that there is provided as a one-way clutch (17) a clamping roller freewheel or a sprag freewheel.
Triebscheibe nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Freilaufkupplung (17) als Außensternfreilauf oder als Innensternfreilauf ausgeführt ist. Drive plate according to at least one of claims 1 to 6, characterized in that the overrunning clutch (17) is designed as an outer freewheel or as an inner freewheel.
Triebscheibe nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine Mantelfläche (19) der topfartig gestalteten Nabe (13) sowohl die Freilaufkupplung (17) als auch die Stützlager (18) aufnimmt. Drive plate according to at least one of claims 1 to 7, characterized in that a lateral surface (19) of the cup-shaped hub (13) receives both the one-way clutch (17) and the support bearing (18).
Triebscheibe nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützlagerung beidseitig der Freilaufkupplung (17) zugeordnete Stützlager (18) umfasst, die als Gleitlager oder als Wälzlager ausgeführt sind. Drive plate according to claim 8, characterized in that the support bearing on both sides of the one-way clutch (17) associated support bearing (18), which are designed as sliding bearings or as rolling bearings.
Triebscheibe nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Nabe (13) sowie das Trägerelement (22,33) spanlos durch ein Tiefziehverfahren hergestellt sind. Drive plate according to at least one of claims 1 to 9, characterized in that the hub (13) and the carrier element (22,33) are produced without cutting by a deep-drawing process.
Triebscheibe nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der zugehörige Zugmitteltrieb (1 ) ein Spannsystem einschließt. Drive plate according to at least one of claims 1 to 10, characterized in that the associated traction mechanism drive (1) includes a clamping system.
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