WO2017084660A1 - Kurbelwellenriemenscheibe - Google Patents

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WO2017084660A1
WO2017084660A1 PCT/DE2016/200495 DE2016200495W WO2017084660A1 WO 2017084660 A1 WO2017084660 A1 WO 2017084660A1 DE 2016200495 W DE2016200495 W DE 2016200495W WO 2017084660 A1 WO2017084660 A1 WO 2017084660A1
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clutch
crankshaft pulley
crankshaft
coupling
pulley according
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PCT/DE2016/200495
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Inventor
Andreas Zeug
Harald Martini
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Schaeffler Technologies AG & Co. KG
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Publication date
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    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D13/00—Friction clutches
    • F16D13/76—Friction clutches specially adapted to incorporate with other transmission parts, i.e. at least one of the clutch parts also having another function, e.g. being the disc of a pulley
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D23/00—Details of mechanically-actuated clutches not specific for one distinct type
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D27/00—Magnetically- or electrically- actuated clutches; Control or electric circuits therefor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D23/00—Details of mechanically-actuated clutches not specific for one distinct type
    • F16D23/12—Mechanical clutch-actuating mechanisms arranged outside the clutch as such
    • F16D2023/123—Clutch actuation by cams, ramps or ball-screw mechanisms

Definitions

  • the invention relates to a crankshaft pulley for transmitting a torque between a crankshaft and a belt drive, with a clutch.
  • German Auslegeschrift DE 100 35 516 A1 discloses a release arrangement for introducing an actuation force into a friction clutch, wherein the release arrangement comprises a ball screw arrangement.
  • German Offenlegungsschrift DE 102 38 1 18 A1 discloses an actuating device for a multiple friction clutch device arranged in the drive train of a motor vehicle, wherein such engagement takes place between a first and a second actuating member on the one hand and a support member on the other hand, that one is mediated by the respective actuator the rotational movement relative to the support member supported against rotation is translated into an axial translational movement of the actuating member relative to the axially supported support member.
  • the object of the invention is to further optimize a crankshaft pulley for transmitting a torque between a crankshaft and a belt drive, with a clutch, in particular with regard to the actuation of the clutch and / or the required installation space.
  • the object is with a crankshaft pulley for transmitting a torque between a crankshaft and a belt drive, with a clutch, achieved by the fact that the pulley comprises a centrally located actuator for the clutch.
  • the central arrangement of the actuating device The advantage that no additional space for the actuator in the crankshaft pulley is needed.
  • the centrally arranged actuating device allows a particularly advantageous radial interleaving of components of the crankshaft pulley, such as a multi-disc clutch and a torsional vibration damper, with axial overlap.
  • a preferred embodiment of the crankshaft pulley is characterized in that the actuating device for the clutch comprises a ball screw with a centrally disposed spindle on which a spindle nut is axially displaceable.
  • the term axial refers to an axis of rotation of the crankshaft pulley. Axial means in the direction or parallel to the axis of rotation.
  • the term centrally also refers to the axis of rotation in connection with the central arrangement of the actuating device.
  • the centrally located spindle of the actuator is rotatable about the same axis of rotation as the crankshaft pulley. This results in a coaxial arrangement of the actuator in the crankshaft pulley.
  • crankshaft pulley is characterized in that the spindle nut is coupled in terms of operation with a pressure plate of the clutch. About the pressure plate individual elements of the coupling are frictionally connected together so that a torque is transmitted.
  • a further preferred embodiment of the crankshaft pulley is characterized in that a thrust bearing between the spindle nut and the pressure plate of the clutch is arranged. By the thrust bearing is prevented in a simple manner that the spindle nut is rotated via the pressure plate of the clutch in rotation.
  • the thrust bearing is designed, for example, as an axial needle bearing.
  • Another preferred embodiment of the crankshaft emenin is characterized in that the pressure plate of the clutch is biased by a retaining spring, that the clutch is normally closed and can be opened by the centrally located actuator to a belt track of the crankshaft pulley from the crankshaft separate.
  • the retaining spring is designed for example as a plate spring.
  • the diaphragm spring can be applied to the clutch in a simple manner a sufficiently large clamping force.
  • the pressure plate is arranged in the axial direction between the spindle of the actuator and the retaining spring.
  • the pressure plate essentially has the shape of a circular disk.
  • the closing force is applied to the coupling through a radially outer region of the pressure plate.
  • the spindle of the actuating device engages, preferably with the interposition of the axial bearing, advantageously radially inward on the pressure plate. As a result, the available space can be optimally utilized in a simple manner.
  • crankshaft pulley is characterized in that at a free end of the spindle, a pressure sleeve is fixed with a collar which is supported via a thrust bearing on a coupling carrier.
  • the clutch carrier is preferably an outer disk carrier of the clutch designed as a multi-plate clutch.
  • the centrally located actuator can be stably positioned in a simple manner in the axial direction.
  • crankshaft pulley is characterized in that the retaining spring is clamped in the axial direction between the pressure plate and the coupling carrier. This provides the advantage that only relatively little space is required for the preferably designed as a plate spring retaining spring.
  • the actuating device for the clutch comprises a centrally arranged electric motor.
  • the electric motor is, for example, as a servomotor executed.
  • the electric motor is housed, for example, in a suitable housing of the centrally located actuator.
  • a bearing device for example a roller bearing, it can be ensured in a simple manner that the actuating device, in particular the electric motor, does not rotate during operation of the crankshaft pulley. This simplifies the representation of an electrical connection for the electric motor.
  • a further preferred embodiment of the crankshaft pulley is characterized in that the clutch is designed as a multi-plate clutch with fins, which are arranged radially inside and in the axial direction overlapping to a torsional vibration damper.
  • the torsional vibration damper includes, for example, a flange as an input part, which is coupled with the interposition of energy storage devices, in particular bow springs, torsionally vibration damping with at least one output part of the torsional vibration damper.
  • the torsional vibration damper is preferably arranged between the disk clutch and a belt track of the crankshaft pulley in the radial direction.
  • the belt track is preferably arranged axially overlapping to the torsional vibration damper and the multi-plate clutch.
  • crankshaft pulley is characterized in that the multi-plate clutch is designed as a wedge clutch with wedge discs.
  • the wedge coupling is a modified multi-plate clutch in which, for example, every second sipe is replaced by a wedge disk.
  • the wedge coupling allows the transmission of larger torques in a small space.
  • the invention proposes a particularly compact clutch actuation system in the form of a ball screw drive for increasing the actuation force for the clutch.
  • the retaining spring also referred to as a clutch spring
  • the support of the actuator is preferably carried out directly on a clutch basket of the clutch. It is only a small Aktu réelleskraft required for low holding force in the open state Lich. As a result, an electrical power required for actuating the actuating device can be kept low. Due to the normally closed design of the clutch unwanted opening of the clutch during operation of the crankshaft pulley is reliably prevented even in case of failure of the actuator. As a result, a fail-safe principle can be realized in a simple manner.
  • Figure 1 shows an embodiment of a crankshaft pulley with a clutch and a centrally located actuator for the clutch in longitudinal section and
  • crankshaft pulley 1 shows a crankshaft pulley 1 is shown in longitudinal section.
  • the crankshaft pulley 1 includes a belt track 2, which is also referred to as a pulley for short, and for example, serves to couple a belt of a belt drive to an accessory such as an air conditioning compressor.
  • the crankshaft pulley 1 is in a drive train of a motor vehicle, as disclosed for example in German Patent Application DE 10 2007 021 233 A1, mounted by means of a (not shown) mounting screw to a only indicated by a reference numeral crankshaft 4, which is about an axis of rotation 5 is rotatable.
  • the motor vehicle is, for example, a hybrid vehicle with an internal combustion engine and an electric machine.
  • a torsional vibration damping device 10 and a clutch 20 are integrated.
  • the torsional vibration damping device 10 is used inter alia to dampen torque shocks during operation of the crankshaft pulley 1.
  • the torsional vibration damping device 10 comprises a flange 7, which constitutes an inner part or input part.
  • the flange 7 is coupled with the interposition of spring means 8, which are preferably designed as bow springs, with at least one output part or outer part 1 1, 12 of the torsional vibration damping device 10.
  • the flange 7 is against the action of a spring force of the spring means 8 relative to the outer parts 1 1, 12 of the torsional vibration damping device 10 rotatable.
  • the outer parts or output parts 1 1, 12 of the torsional vibration damping device 10 are rotatably connected via a coupling part 14 with the crankshaft 4.
  • the coupling part 14 comprises a central receiving space 15 for the mounting screw (not shown), with which the crankshaft pulley 1 can be fastened to the crankshaft 4.
  • the belt track 2 is rotatably connected via a coupling part 18 with an inner disk carrier 19 of the coupling 20 designed as a multi-plate clutch.
  • the clutch 20 further includes an outer disc carrier 24, which is disposed radially outwardly and coaxially with the inner disc carrier 19.
  • the outer disk carrier 24 is rotatably connected to the flange 7 of the torsional vibration damping device 10, which is also referred to as a torsional vibration damper.
  • a support body 26 is fixed, which extends from the outer disk carrier 24 radially inwardly.
  • the support body 26 of the coupling 20 is also referred to as a coupling carrier.
  • the multi-plate clutch 20 comprises an inner disk set 21 with inner disks and an outer disk package 22 with outer disks.
  • the inner disks are hooked to the rotationally fixed connection in the inner disk carrier 19.
  • the outer disks are hooked to the non-rotatable connection in the outer disk carrier 24.
  • a closing force is applied to the disk packs 21, 22 via a pressure plate 30 so that the disks for torque transmission between the inner disk carrier 19 and the outer disk carrier 24 are frictionally connected to one another.
  • the pressure plate 30 is biased by a designed as a plate spring retaining spring 32 so that the multi-plate clutch 20 is normally closed. By the biasing force of the retaining spring 32, the pressure plate 30 is pressed permanently against the disk packs 21, 22. To open the clutch 20 is a centrally disposed actuator 40th
  • the crankshaft pulley 1 further comprises two bearing devices 34, 35, which are designed as rolling bearings.
  • the bearing device 34 is arranged in the radial direction between the coupling part 18 and the outer part 12 of the torsional vibration damper 10.
  • the bearing device 35 is arranged in the radial direction between a housing 41 of the centrally arranged actuating device 40 and the coupling part 18. This prevents in a simple manner that the actuating device 40 rotates with the coupling part 18 during operation of the crankshaft pulley 1.
  • the centrally arranged actuator 40 is advantageously arranged fixed.
  • an electric motor 42 is arranged, which is designed as a servomotor.
  • the electric motor 42 is coupled via a ball screw 45 in terms of operation with the pressure plate 30 of the multi-plate clutch 20.
  • the ball screw 45 comprises, as seen in Figure 2, a spindle 48 which can be rotated by the electric motor 42 in rotation.
  • a spindle nut 50 is arranged, which upon rotation of the spindle 48 in the axial direction is movable.
  • thread-like raceways 49 are defined, in which balls 47 of the ball screw 45 are arranged.
  • An end 51 of the spindle nut 50 facing away from the electric motor 42 is supported on the pressure plate 30 in the coupling 20 in the axial direction with the interposition of a thrust bearing 52, which is designed as an axial needle bearing.
  • the retaining spring 32 is arranged in the axial direction between the pressure plate 30 and the clutch carrier 26, which is also referred to as a support body.
  • a pressure sleeve 55 is attached to a collar 56.
  • the pressure sleeve 55 is fixedly connected to the spindle 48 and thus transmits a force acting on the crankshaft pulley 1 pulling force of the spindle 48 on a thrust bearing 53.
  • the thrust bearing 53 is also designed as an axial needle bearing and in the axial direction between the coupling support or support body 26 and the collar 56 of the pressure sleeve 55 is arranged.
  • the pressure sleeve 55 For fixed connection between the pressure sleeve 55 and the spindle 48, the pressure sleeve 55 is first pushed onto the free end of the spindle 48. Then, the pressure sleeve 55 is plastically deformed to represent a firm connection with the spindle 48. Due to the fixed connection between the pressure sleeve 55 and the spindle 48 and an undesired rotation of the pressure sleeve 55 is prevented during operation.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Kurbelwellenriemenscheibe (1) zum Übertragen eines Drehmoments zwischen einer Kurbelwelle (4) und einem Riementrieb, mit einer Kupplung (20). Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass die Riemenscheibe (1) eine zentral angeordnete Betätigungseinrichtung (40) für die Kupplung (20) umfasst.

Description

Kurbelwellenriemenscheibe
Die Erfindung betrifft eine Kurbelwellenriemenscheibe zum Übertragen eines Drehmoments zwischen einer Kurbelwelle und einem Riementrieb, mit einer Kupplung.
Aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 10 201 1 103 684 A1 ist eine Kurbelwellenriemenscheibe zum Übertragen eines Drehmoments zwischen einer Kurbelwelle und einem Riementrieb bekannt, mit einem Getriebe, einer Brems- und/oder Kupplungseinrichtung und mindestens einem Freilauf. Aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 100 35 516 A1 ist eine Ausrückeranordnung zum Einleiten einer Betätigungskraft in eine Reibungskupplung bekannt, wobei die Ausrückeranordnung eine Kugelgewindetriebanordnung umfasst. Aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 102 38 1 18 A1 ist eine Betätigungseinrichtung für eine im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs angeordnete Mehrfach-Reibungskupplungseinrichtung bekannt, wobei zwischen einem ersten und einem zweiten Betätigungsglied einerseits und einem Stützglied andererseits ein derartiger Eingriff stattfindet, dass eine unter Vermittlung des jeweiligen Aktuators dem jeweiligen Betätigungsglied erteilte Drehbewegung relativ zu dem gegen Verdre- hung abgestützten Stützglied in eine axiale Translationsbewegung des Betätigungsglieds relativ zu dem axial abgestützten Stützglied umgesetzt wird.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Kurbelwellenriemenscheibe zum Übertragen eines Drehmoments zwischen einer Kurbelwelle und einem Riementrieb, mit einer Kupp- lung, insbesondere im Hinblick auf die Betätigung der Kupplung und/oder den benötigten Bauraum, weiter zu optimieren.
Die Aufgabe ist bei einer Kurbelwellenriemenscheibe zum Übertragen eines Drehmoments zwischen einer Kurbelwelle und einem Riementrieb, mit einer Kupplung, da- durch gelöst, dass die Riemenscheibe eine zentral angeordnete Betätigungseinrichtung für die Kupplung umfasst. Die zentrale Anordnung der Betätigungseinrichtung lie- fert den Vorteil, dass kein zusätzlicher Bauraum für die Betätigungseinrichtung in der Kurbelwellenriemenscheibe benötigt wird. Durch die zentral angeordnete Betätigungseinrichtung wird eine besonders vorteilhafte radiale Verschachtelung von Komponenten der Kurbelwellenriemenscheibe, wie einer Lamellenkupplung und einem Drehschwingungsdämpfer, mit axialer Überlappung ermöglicht.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Kurbelwellenriemenscheibe ist dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungseinrichtung für die Kupplung einen Kugelgewindetrieb mit einer zentral angeordneten Spindel umfasst, auf der eine Spindelmutter axial verlagerbar ist. Der Begriff axial bezieht sich auf eine Drehachse der Kurbelwellenriemenscheibe. Axial bedeutet in Richtung oder parallel zur Drehachse. Der Begriff zentral bezieht sich in Zusammenhang mit der zentralen Anordnung der Betätigungseinrichtung ebenfalls auf die Drehachse. Die zentral angeordnete Spindel der Betätigungseinrichtung ist um die gleiche Drehachse drehbar wie die Kurbelwellenriemen- Scheibe. Daraus ergibt sich eine koaxiale Anordnung der Betätigungseinrichtung in der Kurbelwellenriemenscheibe.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Kurbelwellenriemenscheibe ist dadurch gekennzeichnet, dass die Spindelmutter betätigungsmäßig mit einer Druckplatte der Kupplung gekoppelt ist. Über die Druckplatte werden einzelne Elemente der Kupplung reibschlüssig so miteinander verbunden, dass ein Drehmoment übertragen wird. Durch die betätigungsmäßige Kopplung der Spindelmutter mit der Druckplatte der Kupplung kann die Betätigungseinrichtung sehr platzsparend in der Kurbelwellenriemenscheibe untergebracht werden.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Kurbelwellenriemenscheibe ist dadurch gekennzeichnet, dass ein Axiallager zwischen der Spindelmutter und der Druckplatte der Kupplung angeordnet ist. Durch das Axiallager wird auf einfache Art und Weise verhindert, dass die Spindelmutter über die Druckplatte der Kupplung in Drehung versetzt wird. Das Axiallager ist zum Beispiel als Axialnadellager ausgeführt. Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Kurbelwellen emenscheibe ist dadurch gekennzeichnet, dass die Druckplatte der Kupplung durch eine Haltefeder so vorgespannt ist, dass die Kupplung normalerweise geschlossen ist und durch die zentral angeordnete Betätigungseinrichtung geöffnet werden kann, um eine Riemen- spur der Kurbelwellenriemenscheibe von der Kurbelwelle zu trennen. Die Haltefeder ist zum Beispiel als Tellerfeder ausgeführt. Über die Tellerfeder kann auf einfache Art und Weise eine ausreichend große Schließkraft auf die Kupplung aufgebracht werden. Die Druckplatte ist in axialer Richtung zwischen der Spindel der Betätigungseinrichtung und der Haltefeder angeordnet. Dabei hat die Druckplatte im Wesentlichen die Gestalt einer Kreisringscheibe. Die Schließkraft wird durch einen radial äußeren Bereich der Druckplatte auf die Kupplung aufgebracht. Die Spindel der Betätigungseinrichtung greift, vorzugsweise unter Zwischenschaltung des Axiallagers, vorteilhaft radial innen an der Druckplatte an. Dadurch kann der zur Verfügung stehende Bauraum auf einfache Art und Weise optimal ausgenutzt werden.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Kurbelwellenriemenscheibe ist dadurch gekennzeichnet, dass an einem freien Ende der Spindel eine Druckhülse mit einem Bund befestigt ist, der über ein Axiallager an einem Kupplungsträger abgestützt ist. Bei dem Kupplungsträger handelt es sich vorzugsweise um einen Außenlamellen- träger der als Lamellenkupplung ausgeführten Kupplung. Über die Druckhülse mit dem Bund kann die zentral angeordnete Betätigungseinrichtung auf einfache Art und Weise in axialer Richtung stabil positioniert werden.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Kurbelwellenriemenscheibe ist da- durch gekennzeichnet, dass die Haltefeder in axialer Richtung zwischen der Druckplatte und dem Kupplungsträger eingespannt ist. Das liefert den Vorteil, dass nur relativ wenig Bauraum für die vorzugsweise als Tellerfeder ausgeführte Haltefeder benötigt wird. Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Kurbelwellenriemenscheibe ist dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungseinrichtung für die Kupplung einen zentral angeordneten Elektromotor umfasst. Der Elektromotor ist zum Beispiel als Servomotor ausgeführt. Der Elektromotor ist zum Beispiel in einem geeigneten Gehäuse der zentral angeordneten Betätigungseinrichtung untergebracht. Mit einer Lagereinrichtung, zum Beispiel einem Wälzlager, kann auf einfache Art und Weise sichergestellt werden, dass sich die Betätigungseinrichtung, insbesondere der Elektromotor, im Betrieb der Kurbelwellenriemenscheibe nicht mitdreht. Dadurch wird die Darstellung eines elektrischen Anschlusses für den Elektromotor vereinfacht.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Kurbelwellenriemenscheibe ist dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplung als Lamellenkupplung mit Lamellen ausgeführt ist, die radial innerhalb und in axialer Richtung überlappend zu einem Dreh- Schwingungsdämpfer angeordnet sind. Der Drehschwingungsdämpfer umfasst zum Beispiel einen Flansch als Eingangsteil, das unter Zwischenschaltung von Energiespeichereinrichtungen, insbesondere Bogenfedern, drehschwingungsdämpfend mit mindestens einem Ausgangsteil des Drehschwingungsdämpfers gekoppelt ist. Der Drehschwingungsdämpfer ist in radialer Richtung vorzugsweise zwischen der Lamel- lenkupplung und einer Riemenspur der Kurbelwellenriemenscheibe angeordnet. Die Riemenspur ist vorzugsweise axial überlappend zu dem Drehschwingungsdämpfer und der Lamellenkupplung angeordnet.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Kurbelwellenriemenscheibe ist da- durch gekennzeichnet, dass die Lamellenkupplung als Keilkupplung mit Keilscheiben ausgeführt ist. Bei der Keilkupplung handelt es sich um eine modifizierte Lamellenkupplung, bei der zum Beispiel jede zweite Lamelle durch eine Keilscheibe ersetzt ist. Die Keilkupplung ermöglicht in einem kleinen Bauraum die Übertragung größerer Drehmomente.
Durch die Erfindung wird ein besonders kompaktes Kupplungs-Betätigungssystem in Form eines Kugelgewindetriebs zur Verstärkung der Aktuierungskraft für die Kupplung vorgeschlagen. Dabei spannt/positioniert die auch als Kupplungsfeder bezeichnete Haltefeder die koaxial angeordnete Betätigungseinrichtung, die auch als Aktuator be- zeichnet wird und mit keinerlei Kraft belastet wird. Die Abstützung der Betätigungseinrichtung erfolgt vorzugsweise direkt an einem Kupplungskorb der Kupplung. Es ist nur eine geringe Aktuierungskraft bei niedriger Haltekraft im geöffneten Zustand erforder- lich. Dadurch kann eine zum Betätigen der Betätigungseinrichtung benötigte elektrische Leistung gering gehalten werden. Durch die normalerweise geschlossene Ausführung der Kupplung wird auch bei einem Ausfall der Betätigungseinrichtung ein unerwünschtes Öffnen der Kupplung im Betrieb der Kurbelwellenriemenscheibe sicher verhindert. Dadurch kann auf einfache Art und Weise ein Fail-Save-Prinzip verwirklicht werden.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnung verschie- dene Ausführungsbeispiele im Einzelnen beschrieben sind. Es zeigen:
Figur 1 ein Ausführungsbeispiel einer Kurbelwellenriemenscheibe mit einer Kupplung und einer zentral angeordneten Betätigungseinrichtung für die Kupplung im Längsschnitt und
Figur 2 einen vergrößerten Ausschnitt mit der Betätigungseinrichtung für die Kupplung in der Kurbelwellenriemenscheibe aus Figur 1 .
In Figur 1 ist eine Kurbelwellenriemenscheibe 1 im Längsschnitt dargestellt. Die Kur- belwellenriemenscheibe 1 umfasst eine Riemenspur 2, die verkürzt auch als Riemenscheibe bezeichnet wird, und zum Beispiel dazu dient, einen Riemen eines Riementriebs mit einem Nebenaggregat, wie einem Klimakompressor, zu koppeln.
Die Kurbelwellenriemenscheibe 1 ist in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, wie er zum Beispiel in der deutschen Offenlegungsschrift DE 10 2007 021 233 A1 offenbart ist, mit Hilfe einer (nicht dargestellten) Montageschraube an einer nur durch ein Bezugszeichen angedeuteten Kurbelwelle 4 angebracht, die um eine Drehachse 5 drehbar ist. Bei dem Kraftfahrzeug handelt es sich zum Beispiel um ein Hybridfahrzeug mit einer Brennkraftmaschine und einer Elektromaschine.
In die Kurbelwellenriemenscheibe 1 sind eine Drehschwingungsdämpfungseinrichtung 10 und eine Kupplung 20 integriert. Die Drehschwingungsdämpfungseinrichtung 10 dient unter anderem dazu, Drehmomentstöße im Betrieb der Kurbelwellenriemenscheibe 1 zu dämpfen. Zu diesem Zweck umfasst die Drehschwingungsdämpfungs- einrichtung 10 ein Flanschteil 7, das ein Innenteil oder Eingangsteil darstellt. Das Flanschteil 7 ist unter Zwischenschaltung von Federeinrichtungen 8, die vorzugsweise als Bogenfedern ausgeführt sind, mit mindestens einem Ausgangsteil oder Außenteil 1 1 , 12 der Drehschwingungsdämpfungseinrichtung 10 gekoppelt. Das Flanschteil 7 ist entgegen der Wirkung einer Federkraft der Federeinrichtung 8 relativ zu den Außenteilen 1 1 , 12 der Drehschwingungsdämpfungseinrichtung 10 verdrehbar. Die Außenteile oder Ausgangsteile 1 1 , 12 der Drehschwingungsdämpfungseinrichtung 10 sind über ein Kopplungsteil 14 drehfest mit der Kurbelwelle 4 verbunden. Das Kopplungsteil 14 umfasst einen zentralen Aufnahmeraum 15 für die (nicht dargestellte) Montageschraube, mit welcher die Kurbelwellenriemenscheibe 1 an der Kurbelwelle 4 befestigbar ist.
Die Riemenspur 2 ist über ein Kopplungsteil 18 drehfest mit einem Innenlamellentrager 19 der als Lamellenkupplung ausgeführten Kupplung 20 verbunden. Die Kupplung 20 umfasst des Weiteren einen Außenlamellenträger 24, der radial außerhalb und koaxial zu dem Innenlamellentrager 19 angeordnet ist.
Der Außenlamellenträger 24 ist drehfest mit dem Flanschteil 7 der Drehschwingungs- dämpfungseinrichtung 10 verbunden, die auch als Drehschwingungsdämpfer bezeichnet wird. Darüber hinaus ist an dem Außenlamellenträger 24 ein Stützkörper 26 befestigt, der sich von dem Außenlamellenträger 24 radial nach innen erstreckt. Der Stützkörper 26 der Kupplung 20 wird auch als Kupplungsträger bezeichnet.
Die Lamellenkupplung 20 umfasst ein Innenlamellenpaket 21 mit Innenlamellen und ein Außenlamellenpaket 22 mit Außenlamellen. Die Innenlamellen sind zur drehfesten Verbindung in den Innenlamellenträger 19 eingehängt. Analog sind die Außenlamellen zur drehfesten Verbindung in den Außenlamellenträger 24 eingehängt. Zum Schließen der Lamellenkupplung 20 wird über eine Druckplatte 30 eine Schließkraft so auf die Lamellenpakete 21 , 22 aufgebracht, dass die Lamellen zur Drehmomentübertragung zwischen dem Innenlamellenträger 19 und dem Außenlamellenträ- ger 24 reibschlüssig miteinander verbunden werden.
Die Druckplatte 30 ist durch eine als Tellerfeder ausgeführte Haltefeder 32 so vorgespannt, dass die Lamellenkupplung 20 normalerweise geschlossen ist. Durch die Vorspannkraft der Haltefeder 32 wird die Druckplatte 30 permanent gegen die Lamellenpakete 21 , 22 gedrückt. Zum Öffnen der Kupplung 20 dient eine zentral angeordnete Betätigungseinrichtung 40.
Die Kurbelwellenriemenscheibe 1 umfasst des Weiteren zwei Lagereinrichtungen 34, 35, die als Wälzlager ausgeführt sind. Die Lagereinrichtung 34 ist in radialer Richtung zwischen dem Kopplungsteil 18 und dem Außenteil 12 des Drehschwingungsdämp- fers 10 angeordnet. Dadurch wird auf einfache Art und Weise eine Verdrehbarkeit zwischen dem Innenlamellenträger 19 beziehungsweise der Riemenspur 2 und dem Außenteil 12 des Drehschwingungsdämpfers 10 beziehungsweise dem Kopplungsteil 14 der Kurbelwelle 4 ermöglicht. Die Lagereinrichtung 35 ist in radialer Richtung zwischen einem Gehäuse 41 der zentral angeordneten Betätigungseinrichtung 40 und dem Kopplungsteil 18 angeordnet. Dadurch wird auf einfache Art und Weise verhindert, dass sich die Betätigungseinrichtung 40 im Betrieb der Kurbelwellenriemenscheibe 1 mit dem Kopplungsteil 18 mitdreht. Die zentral angeordnete Betätigungseinrichtung 40 ist vorteilhaft feststehend angeordnet.
In dem Gehäuse 41 der Betätigungseinrichtung 40 ist ein Elektromotor 42 angeordnet, der als Servomotor ausgeführt ist. Der Elektromotor 42 ist über einen Kugelgewindetrieb 45 betätigungsmäßig mit der Druckplatte 30 der Lamellenkupplung 20 gekoppelt. Der Kugelgewindetrieb 45 umfasst, wie man in Figur 2 sieht, eine Spindel 48, die durch den Elektromotor 42 in Drehung versetzt werden kann. Auf der Spindel 48 ist eine Spindelmutter 50 angeordnet, die beim Verdrehen der Spindel 48 in axialer Rieh- tung bewegbar ist. Durch die Spindel 48 und die Spindelmutter 50 werden gewindeartige Laufbahnen 49 definiert, in denen Kugeln 47 des Kugelgewindetriebs 45 angeordnet sind. Ein dem Elektromotor 42 abgewandtes Ende 51 der Spindelmutter 50 ist unter Zwischenschaltung eines Axiallagers 52, das als Axialnadellager ausgeführt ist, an der Druckplatte 30 in der Kupplung 20 in axialer Richtung abgestützt. Die Haltefeder 32 ist in axialer Richtung zwischen der Druckplatte 30 und dem Kupplungsträger 26 angeordnet, der auch als Stützkörper bezeichnet wird.
An dem freien Ende 51 der Spindel 48 ist eine Druckhülse 55 mit einem Bund 56 befestigt. Die Druckhülse 55 ist fest mit der Spindel 48 verbunden und überträgt so eine im Betrieb der Kurbelwellenriemenscheibe 1 wirkende Zugkraft der Spindel 48 auf ein Axiallager 53. Das Axiallager 53 ist ebenfalls als Axialnadellager ausgeführt und in axialer Richtung zwischen dem Kupplungsträger beziehungsweise Stützkörper 26 und dem Bund 56 der Druckhülse 55 angeordnet.
Zur festen Verbindung zwischen der Druckhülse 55 und der Spindel 48 wird die Druckhülse 55 zunächst auf das freie Ende der Spindel 48 geschoben. Dann wird die Druckhülse 55 plastisch verformt, um eine feste Verbindung mit der Spindel 48 darzustellen. Durch die feste Verbindung zwischen der Druckhülse 55 und der Spindel 48 wird auch ein unerwünschtes Verdrehen der Druckhülse 55 im Betrieb verhindert.
Bezugszeichenliste
Kurbelwellenriemenscheibe
Riemenspur
Kurbelwelle
Drehachse
Flanschteil
Federeinrichtung
Drehschwingungsdämpfer
Außenteil
Außenteil
Kopplungsteil
Aufnahmeraum
Kopplungsteil
Innenlamellenträger
Kupplung
Innenlamellenpaket
Außenlamellenpaket
Außenlamellentrager
Kupplungsträger
Drehplatte
Haltefeder
Lagereinrichtung
Lagereinrichtung
Betätigungseinrichtung
1 Gehäuse
Elektromotor
Kugelgewindetrieb
Kugel
8 Spindel
9 Laufbahnen Spindelmutter Ende
Axiallager Axiallager Druckhülse Bund

Claims

Patentansprüche
1 . Kurbelwellenriemenscheibe (1 ) zum Übertragen eines Drehmoments zwischen einer Kurbelwelle (4) und einem Riementrieb, mit einer Kupplung (20), dadurch gekennzeichnet, dass die Riemenscheibe (1 ) eine zentral angeordnete Betätigungseinrichtung (40) für die Kupplung (20) umfasst.
2. Kurbelwellenriemenscheibe nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungseinrichtung (40) für die Kupplung (20) einen Kugelgewindetrieb (45) mit einer zentral angeordneten Spindel (48) umfasst, auf der eine Spindelmutter (50) axial verlagerbar ist.
3. Kurbelwellenriemenscheibe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Spindelmutter (50) betätigungsmäßig mit einer Druckplatte (30) der Kupplung (20) gekoppelt ist.
4. Kurbelwellenriemenscheibe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein Axiallager (52) zwischen der Spindelmutter (50) und der Druckplatte (30) der Kupplung (20) angeordnet ist.
5. Kurbelwellenriemenscheibe nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckplatte (30) der Kupplung (20) durch eine Haltefeder (32) so vorgespannt ist, dass die Kupplung (20) normalerweise geschlossen ist und durch die zentral angeordnete Betätigungseinrichtung (40) geöffnet werden kann, um eine Riemenspur (2) der Kurbelwellenriemenscheibe (1 ) von der Kurbelwelle (4) zu trennen.
6. Kurbelwellenriemenscheibe nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass an einem freien Ende der Spindel (48) eine Druckhülse (55) mit einem Bund (56) befestigt ist, der über ein Axiallager (52) an einem Kupplungsträger (26) abgestützt ist.
7. Kurbelwellenriemenscheibe nach den Ansprüchen 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Haltefeder (32) in axialer Richtung zwischen der Druckplatte (30) und dem Kupplungsträger (26) eingespannt ist.
8. Kurbelwellenriemenscheibe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungseinrichtung (40) für die Kupplung (20) einen zentral angeordneten Elektromotor (42) umfasst.
9. Kurbelwellenriemenscheibe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da- durch gekennzeichnet, dass die Kupplung (20) als Lamellenkupplung mit Lamellen ausgeführt ist, die radial innerhalb und in axialer Richtung überlappend zu einem Drehschwingungsdämpfer (10) angeordnet sind.
10. Kurbelwellenriemenscheibe nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Lamellenkupplung (19) als Keilkupplung mit Keilscheiben ausgeführt ist.
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