WO2021008759A1 - Belt pulley assembly - Google Patents
Belt pulley assembly Download PDFInfo
- Publication number
- WO2021008759A1 WO2021008759A1 PCT/EP2020/064093 EP2020064093W WO2021008759A1 WO 2021008759 A1 WO2021008759 A1 WO 2021008759A1 EP 2020064093 W EP2020064093 W EP 2020064093W WO 2021008759 A1 WO2021008759 A1 WO 2021008759A1
- Authority
- WO
- WIPO (PCT)
- Prior art keywords
- pulley
- belt pulley
- switchable
- centrifugal force
- spring
- Prior art date
Links
Classifications
-
- 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
- F16D43/00—Automatic clutches
- F16D43/02—Automatic clutches actuated entirely mechanically
- F16D43/04—Automatic clutches actuated entirely mechanically controlled by angular speed
- F16D43/14—Automatic clutches actuated entirely mechanically controlled by angular speed with centrifugal masses actuating the clutching members directly in a direction which has at least a radial component; with centrifugal masses themselves being the clutching members
-
- 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
- F16D41/00—Freewheels or freewheel clutches
-
- 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
- F16H—GEARING
- F16H55/00—Elements with teeth or friction surfaces for conveying motion; Worms, pulleys or sheaves for gearing mechanisms
- F16H55/32—Friction members
- F16H55/36—Pulleys
Definitions
- the invention relates to a pulley arrangement according to the preamble of claim 1.
- a generic belt pulley arrangement has an electric machine with an electric machine shaft on which a belt pulley that can be switched via a clutch device and a non-rotatable belt pulley are arranged.
- the switchable pulley can be connected to an internal combustion engine shaft via an internal combustion engine belt drive.
- the non-rotatable belt pulley is via an aggregate Belt drive can be drivably connected to an aggregate shaft.
- the electric machine drives via its electric machine shaft and the internal combustion engine belt drive in a first direction of rotation of the drive on the internal combustion engine.
- the internal combustion engine can be started, for example, or a boost operation can take place in which the running internal combustion engine is supported with an additional electromotive torque.
- the internal combustion engine in a generator operating mode, can drive onto the electric machine in the first drive direction of rotation via its internal combustion engine shaft and the internal combustion engine belt drive.
- the vehicle battery connected to the electric machine can be charged and the air conditioning compressor can also be driven.
- the electric machine can also operate in an additional operating mode, that is to say a second engine operating mode.
- the electric machine can drive onto the auxiliary unit via its electric machine shaft and the unit belt drive, namely when the internal combustion engine is shut down, that is to say drive off the auxiliary unit independently of the internal combustion engine.
- the object of the invention is to provide a pulley arrangement with a switchable pulley and a non-rotatable pulley to provide, in which, compared to the prior art, the technical control effort and the space and component requirements are reduced.
- the coupling device for the switchable pulley can have an overrunning clutch and a centrifugal clutch.
- the overrunning clutch and the centrifugal clutch open or lock automatically in the two engine operating modes and in the generator operating mode of the electric machine, that is, without the influence of, for example, electrical or hydraulic external energy.
- the electric machine can drive the auxiliary unit, in particular a mechanical air conditioning compressor, independently of the internal combustion engine.
- the overrunning clutch In the first motor operating mode, the overrunning clutch can lock in a torque-transmitting manner and the centrifugal clutch can be transmission-free. In the generator mode, the overrunning clutch can be transmission-free and lock the centrifugal clutch in a torque-transmitting manner. In the second motor operating mode, both the overrunning clutch and the centrifugal clutch can be transmission-free.
- the torque-transmitting locking function of the overrunning clutch can be activated in the first motor operating mode with a first driving direction of the electric machine shaft.
- the machine In the first engine operating mode, the machine can either be used to start the engine or to perform a boost function while the internal combustion engine is running.
- the transmission-free freewheeling function of the freewheeling clutch can be activated when the electric machine is operating in a second driving direction of rotation opposite to the first driving direction of rotation.
- the torque-transmitting locking function of the centrifugal clutch can be activated in the generator operating mode of the electric machine. In contrast to this, their transmission-free freewheeling function can be activated when the electric machine is operating in the opposite, second drive direction of rotation.
- the electric machine can rotate in the second drive direction of rotation in the second motor operating mode (that is, drive the auxiliary unit when the internal combustion engine shaft is shut down).
- the freewheel functions are activated in both the overrunning clutch and in the centrifugal clutch, that is to say without transmission in the case of the clutches.
- the electric machine can therefore drive the auxiliary unit even when the internal combustion engine is shut down.
- the switchable belt pulley can be arranged on the electric machine shaft with the overrunning clutch being radially interposed.
- the overrunning clutch can have an overrunning clutch outside and an overrunning clutch inside.
- Adjustable clamping elements are arranged between the overrunning clutch inside and the overrunning clutch outside. Depending on the direction of rotation of the inside and the outside, the clamping elements can be adjusted to a clamping position or a release position due to a relative movement.
- the centrifugal clutch can have at least one centrifugal force element that can be acted upon by centrifugal force.
- the centrifugal force element can be displaced between a rest position and a locking position under the action of centrifugal force. In the locked position to which centrifugal force is applied, the centrifugal force element can be in engagement with a mating contour of the electric machine shaft. In contrast, the centrifugal element in its rest position can be out of engagement with the counter contour of the electric machine shaft.
- the non-rotatable belt pulley and the switchable belt pulley are axially directly adjacent to one another on the electric machine shaft arranged.
- the two pulleys provide space in which the overrunning clutch and the centrifugal clutch are arranged. It is economical if the non-rotatable belt pulley provides a radially inner installation space.
- the centrifugal clutch element can be positioned in the installation space of the non-rotatable belt pulley.
- the radially inner installation space of the non-rotatable belt pulley can be formed on the side of the non-rotatable belt pulley facing the switchable belt pulley.
- this can be formed between a radially outer groove ring, a radially inner hub section and a connecting flange of the non-rotatable belt pulley.
- the connection flange connects the radially inner hub portion with the radially outer groove ring.
- the centrifugal clutch can have a linear guide by means of which the centrifugal element can be linearly adjusted between its rest position and its blocking position.
- the switchable belt pulley can be axially extended in one piece with a support ring of the same material.
- the support ring can be diametrically reduced compared to the switchable pulley and protrude nested in the assembly position in the installation space of the axially adjacent rotationally fixed pulley.
- at least one radially oriented guide channel can be formed in which the centrifugal force element is guided in a radially adjustable manner.
- the guide channel formed in the support ring of the switchable belt pulley can be axially open at the end face.
- the axially open end face of the guide channel can be closed directly from the connecting flange of the non-rotatable belt pulley.
- the electric machine drives the Mauaggre gat independently of the (shutdown) internal combustion engine.
- the electric machine shaft rotates together with the non-rotatable pulley which is arranged on it.
- the internal combustion engine belt drive remains shut down together with the switchable pulley, so that a relative rotary movement takes place between the switchable (shut down) pulley and the non-rotating pulley and the electric machine shaft.
- the support ring of the switchable pulley can preferably be in sliding contact with the outer circumference of the hub section and with the connecting flange of the non-rotatable pulley or be slightly spaced therefrom.
- the centrifugal force element is spring-preloaded into its radially inner rest position with a spring.
- the centrifugal force element can be in its radially inner (spring-preloaded) rest position in contact with a radial stop formed on the switchable belt pulley.
- the centrifugal element in its radially inner rest position can be out of sliding contact with the hub portion of the non-rotatable pulley.
- a radial free space can be provided between the support ring of the switchable pulley and the inner circumference of the ring of grooves of the non-rotatable pulley.
- the centrifugal force element can come into engagement with the counter contour formed on the inner circumference of the ring of grooves of the non-rotatable pulley, using up this radial free space.
- the spring is arranged in the radial free space between the support ring of the switchable pulley and the inner circumference of the grooved ring of the non-rotatable pulley.
- the radial free space can be continuously open all the way round (that is, without interruption).
- the spring can preferably be an annular spring, which on the outer circumference of the support ring of the switchable pulley is stretched and / or moves the support ring outer circumference without interruption.
- a circumferential spring groove in which the annular spring is arranged can be formed on the outer circumference of the support ring of the switchable pulley. If the centrifugal force is very high, there is a risk that the ring spring will lift off radially outward from the outer circumference of the support ring.
- a circumferential (radially inwardly open) spring groove can also be formed on the inner circumference of the grooved ring of the non-rotatable belt pulley, in which the annular spring that lifts off the inner circumference of the support ring can be inserted.
- a general aspect of the invention is generally directed to a switchable pulley which is arranged on a drive shaft (i.e. in particular the electric machine shaft) and can be coupled to or from the drive shaft via a coupling device to transmit torque Can be decoupled, depending on different operating modes of the pulley arrangement.
- a first operating mode in particular the above-mentioned first motor operating mode
- the coupling device couples the drive shaft to the switchable pulley in such a way that when the drive shaft rotates in a first drive direction of rotation, a load path L1 is formed from the drive shaft in the direction of the switchable pulley.
- a second operating mode i.e.
- the coupling device couples the drive shaft to the switchable pulley in such a way that when the drive shaft rotates in the first drive direction of rotation, an opposing load path L3 is formed from the switchable pulley into the drive shaft.
- a third operating mode i.e. in particular the second motor operating mode
- the coupling device decouples the drive shaft from the switchable pulley, so that when the drive shaft rotates in an opposite second drive direction of rotation, a load path L5 without power branching along the drive shaft is formed, namely under force - Relief or decoupling of the switchable pulley from the drive shaft.
- 1 to 3 are each views of a block diagram indicated
- FIGS. 4 to 7 show sectional views of the coupling device with deactivated centrifugal clutch (FIGS. 4 and 5) and with activated centrifugal clutch (FIGS. 6 and 7);
- a pulley arrangement has an electric machine RSG, which is connected to a vehicle battery 14 via an electrical supply line.
- the electric machine RSG is drivingly connected to an internal combustion engine BKM of a vehicle and to a mechanical air conditioning compressor mKK which forms the auxiliary unit.
- An electric machine shaft 1 of the electric machine RSG, an aggregate shaft 3 of the air conditioning compressor mKK and an internal combustion engine shaft 5 are arranged axially parallel to one another and are driveably connected to one another via an internal combustion engine belt drive RBKM and an aggregate belt drive RmKK.
- the internal combustion engine belt drive RBKM has in FIG.
- the switchable pulley 9 can be coupled to the electric machine shaft 1 in a torque-transmitting manner or decoupled therefrom by means of a coupling device described later, depending on different operating modes MB1, MB2, GB.
- the Ag- The gregate belt drive RmKK has a non-rotatable belt pulley 11 arranged on the electric machine shaft 1 and a pulley 13 on the assembly side.
- the clutch device is made up of an overrunning clutch K1 and a centrifugal clutch K2.
- the pulley arrangement operates in the first motor mode MB1, in which the electric machine RSG executes an engine start or a boost function.
- a drive torque is generated in the electrical machine RSG.
- the drive torque generated by the electric machine RSG is in a load path L1 from the electric machine shaft 1 in the direction of the internal combustion engine belt drive RBKM and into a load path L2 from the electric machine.
- Wave 1 is divided in the direction of the unit belt drive RmKK.
- the electric machine shaft 1 of the electric machine RSG drives with a first drive direction of rotation A1 (that is, clockwise rotation) on the internal combustion engine shaft 5 and on the assembly shaft 3, which also rotate in the first drive direction of rotation A1.
- the pulley assembly works in a generator operating mode GB, in which a drive torque generated by the internal combustion engine BKM is transmitted in a load path L3 from the internal combustion engine shaft 5 via the internal combustion engine belt drive RBKM to the electric machine shaft 1 and on to the electric machine RSG becomes.
- a power split in which a load path L4 branches off from the load path L3, which is led from the electric machine shaft 1 via the unit belt drive RmKK to the air conditioning compressor mKK.
- the internal combustion Machine shaft 5 of the electric machine RSG drives with the first drive rotation direction A1 (that is, clockwise rotation) on the electric machine shaft 1 and on the unit shaft 3, which also rotate in the first drive rotation direction A1.
- the vehicle battery 14 connected to the electric machine RSG is charged and the air conditioning compressor mKK is driven at the same time.
- the pulley arrangement operates in a second motor mode MB2.
- the second motor operating mode MB2 a drive torque generated by the electric machine RSG is transmitted in a load path L5 without a power split from the electric machine shaft 1 in the direction of the unit belt drive RmKK.
- the switchable pulley 9 is switched load-free in the second motor mode MB2 of the clutch device.
- the electric machine RSG drives the unit belt drive RmKK with the opposite second drive direction of rotation A2 (that is, left-hand rotation).
- the second motor operating mode MB2 takes place when the internal combustion engine BKM is shut down.
- the air conditioning compressor mKK can be supplied with drive power from the electrical machine RSG, independently of the internal combustion engine BKM.
- the torque-transmitting locking function is activated in the freewheeling clutch K1 in the first motor operating mode MB1.
- the load path L1 (FIG. 1) runs from the electric machine RSG via the locked overrunning clutch K1 and, in the first drive direction of rotation A1, to the internal combustion engine BKM.
- the transfer-free freewheeling function of the freewheeling clutch K1 is activated in the second motor operating mode MB2 (FIG. 3), that is, when the electric machine RSG is operated in the second driving direction A2 opposite to the first driving direction A1.
- the torque-transmitting locking function is activated in the generator operating mode GB (FIG. 2).
- the load path L2 (FIG. 2) from the internal combustion engine BKM via the internal combustion engine belt drive RBKM and via the locked centrifugal clutch K2 to the electric machine RSG, while at the same time the freewheel function is activated in the overrunning clutch K1.
- the transmission-free freewheeling function of the centrifugal clutch K2 is activated in the second motor operating mode MB2 ( Figure 3), that is, when operating the electric machine RSG in the opposite second drive direction of rotation A2 ( Figure 3).
- the load path L5 results in which the electric machine RSG rotates in the second drive direction of rotation A2, so that the freewheel function is activated in both the freewheel clutch K1 and the centrifugal clutch K1.
- the electric machine RSG can drive the mechanical air-conditioning compressor mKK independently of the internal combustion engine BKM.
- the switchable pulley 9 and the non-rotatable belt pulley 11 with the two freewheel and centrifugal clutches K1 and K2 is described below with reference to FIGS. 4 to 7: Accordingly, the two switchable and non-rotatable pulleys 9, 11 are axially immediately adjacent to one another the electric machine shaft 1 arranged. A base body 12 of the switchable belt pulley 9 is arranged on the electric machine shaft 1 with the radial interposition of the overrunning clutch K2. As can be seen from FIGS. 4 and 5, the centrifugal clutch K2 has a total of three centrifugal force elements 15 that can be subjected to centrifugal force distributed uniformly around the circumference and that are positioned between a rest position shown in FIGS.
- the base body 12 of the switchable belt pulley 9 is lengthened in FIG. 4 in a uniform and one-piece manner with a support ring 17 of reduced diameter.
- the support ring 17 of the switchable pulley 9 protrudes into a space 19 of the rotationally fixed pulley 11.
- the installation space 19 is between a radially outer groove ring 21, a radially inner hub portion 23 and a connection Flange 25 of the non-rotatable pulley 11 is arranged, which section 23 connects the Nabenab with the radially outer groove ring 21.
- each of the centrifugal force elements 15 is guided in a radially adjustable manner in a radially aligned guide channel 27.
- the respective guide channel 27 is designed in the support ring 17 of the switchable pulley 9 to be axially open at the front.
- the axially open end face of the respective guide channel 27 is closed by the connecting flange 25 of the non-rotatable belt pulley 11, so that operationally reliable linear guidance of the centrifugal force elements 15 is ensured.
- a mating contour 29 is formed on the inner circumference of the grooved ring 21 of the rotationally fixed pulley 11.
- a form-fitting contour 16 (indicated by dashed lines in FIG. 5) of the respective associated centrifugal force element 15.
- FIG. 5 a radial free space 31.
- the respective centrifugal force element 15 can come into engagement with the counter contour 29 formed on the inner circumference of the groove ring 21 of the non-rotatable pulley 11, using up the radial free space 31
- an annular spring 33 which, according to FIG. 8, is stretched with a predefined spring force F1 on the outer circumference of the support ring and in a rest position (FIG. 5) holds the centrifugal force elements 15 in their rest position.
- Spring grooves 35 in which the annular spring 33 is arranged, are formed both on the outer circumference of the support ring and on the radially outer side of the centrifugal force elements 15.
- the annular spring 33 can lift off radially outward from the outer circumference of the supporting ring.
- a circumferential spring groove 37 is formed.
- the ring spring 33 which lifts off the inner circumference of the support ring when the action of centrifugal force is very strong, can therefore move radially outward into the spring groove 37 formed on the inner circumference of the groove ring 21.
- the annular spring 33 is stretched with the predefined spring force F1 on the outer circumference of the support ring, the value of which is approximately 750 N by way of example.
- F1 spring force
- the centrifugal force elements 15 push radially outward until reaching the locking position (Fi gur 6 or 7).
- F2 the spring force
- the effect of centrifugal force relies on the centrifugal force elements 15 a at a rotational speed of the switchable pulley 9 by way of example, about 270 min 1.
- the centrifugal force elements 15 are shifted to their locking position.
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Pulleys (AREA)
- Devices For Conveying Motion By Means Of Endless Flexible Members (AREA)
Abstract
The invention relates to a belt pulley assembly comprising a shiftable belt pulley (9) and an axially adjacent rotationally fixed belt pulley (11), both of which are arranged on a drive shaft (1). The shiftable belt pulley (9) can be coupled to the drive shaft (1) so as to transmit a torque or can be decoupled from the drive shaft by means of a clutch device, namely on the basis of different operating modes (M1, MB2, GB) of the belt pulley assembly. According to the invention, the clutch device has a freewheel clutch (K1) and a centrifugal clutch (K2), which couples or decouple the shiftable belt pulley (9) to/from the drive shaft (1) on the basis of the operating mode (MB1, MB2, GB). The freewheel clutch (K1) and the centrifugal clutch (K2) are arranged in an installation area radially within the two belt pulleys (9, 11).
Description
Riemenscheibenanordnung Pulley assembly
BESCHREIBUNG: Die Erfindung betrifft eine Riemenscheibenanordnung nach dem Oberbegriff des Anspruches 1. DESCRIPTION: The invention relates to a pulley arrangement according to the preamble of claim 1.
Konventionelle Fahrzeuge verfügen über einen Antrieb für Nebenaggregate. Angetrieben von der Brennkraftmaschine werden unter anderem eine Elekt- romaschine und ein mechanischer Klimakompressor mit Leistung versorgt. Durch die Einführung von Start-Stopp- oder Hybrid-Systemen sowie durch einen„Segel“-Betrieb und dergleichen wird die Brennkraftmaschinen-Laufzeit und damit die Verfügbarkeit vom mechanischen Klimakompressor stark re duziert. Bei einem Klimatisierungsbedarf kommt es daher zu einem soge- nannten „Start-Stopp-Veto“. In diesem Fall muss die Brennkraftmaschine laufen oder gestartet werden, obwohl keine Anforderung zum Fahrzeug- Vortrieb vorliegt. Ein Motorstart alleine aufgrund eines Klimatisierungsbedar fes beeinträchtigt die Energiebilanz im Gesamtfahrzeug. Eine Alternative be steht darin, anstelle eines mechanischen Klimakompressors einen elektrisch angetriebenen Klimakompressor bereitzustellen. Dieser hat jedoch gegen über dem mechanisch angetriebenen Klimakompressor deutliche Nachteile im Hinblick auf Beschaffungskosten, Bauteilgewicht sowie Bauraumbedarf. Conventional vehicles have a drive for auxiliary units. Driven by the internal combustion engine, an electrical machine and a mechanical air conditioning compressor, among other things, are supplied with power. The introduction of start-stop or hybrid systems, as well as “sailing” operation and the like, greatly reduces the running time of the internal combustion engine and thus the availability of the mechanical air conditioning compressor. If air conditioning is required, there is therefore a so-called “start-stop veto”. In this case, the internal combustion engine must run or be started, although there is no request for vehicle propulsion. Starting the engine solely because of air conditioning needs affects the energy balance in the entire vehicle. An alternative is to provide an electrically driven air conditioning compressor instead of a mechanical air conditioning compressor. However, this has significant disadvantages compared to the mechanically driven air conditioning compressor in terms of procurement costs, component weight and space requirements.
Eine gattungsgemäße Riemenscheibenanordnung weist eine Elektromaschi- ne mit einer Elektromaschinen-Welle auf, auf der eine über eine Kupplungs einrichtung schaltbare Riemenscheibe und eine drehfeste Riemenscheibe angeordnet sind. Die schaltbare Riemenscheibe ist über einen Brennkraft- maschinen-Riementrieb mit einer Brennkraftmaschinen-Welle trieblich ver bindbar. Zudem ist die drehfeste Riemenscheibe über einen Aggregate-
Riementrieb mit einer Aggregate-Welle trieblich verbindbar. In einer erste Motorbetriebsart treibt die Elektromaschine über ihre Elektromaschinen- Welle und über den Brennkraftmaschinen-Riementrieb in einer ersten An triebsdrehrichtung auf die Brennkraftmaschine ab. In diesem Fall kann bei- spielhaft ein Motorstart der Brennkraftmaschine erfolgen oder ein Boostbe- trieb erfolgen, bei dem die laufende Brennkraftmaschine mit einem zusätzli chen elektromotorischen Drehmoment unterstützt wird. Alternativ dazu kann in einer Generatorbetriebsart die Brennkraftmaschine über ihre Brennkraft- maschinen-Welle und den Brennkraftmaschinen-Riemenabtrieb in der ersten Antriebsdrehrichtung auf die Elektromaschine abtreiben. In diesem Fall kann die an der Elektromaschine angeschlossene Fahrzeugbatterie geladen wer den und zusätzlich auch der Klimakompressor angetrieben werden. A generic belt pulley arrangement has an electric machine with an electric machine shaft on which a belt pulley that can be switched via a clutch device and a non-rotatable belt pulley are arranged. The switchable pulley can be connected to an internal combustion engine shaft via an internal combustion engine belt drive. In addition, the non-rotatable belt pulley is via an aggregate Belt drive can be drivably connected to an aggregate shaft. In a first motor operating mode, the electric machine drives via its electric machine shaft and the internal combustion engine belt drive in a first direction of rotation of the drive on the internal combustion engine. In this case, the internal combustion engine can be started, for example, or a boost operation can take place in which the running internal combustion engine is supported with an additional electromotive torque. As an alternative to this, in a generator operating mode, the internal combustion engine can drive onto the electric machine in the first drive direction of rotation via its internal combustion engine shaft and the internal combustion engine belt drive. In this case, the vehicle battery connected to the electric machine can be charged and the air conditioning compressor can also be driven.
Die Elektromaschine kann außerdem in einer Zusatzbetriebsart, das heißt einer zweiten Motorbetriebsart, arbeiten. In der zweiten Motorbetriebsart kann die Elektromaschine über ihre Elektromaschinen-Welle und den Aggre- gate-Riementrieb auf das Nebenaggregat abtreiben, und zwar bei stillgeleg ter Brennkraftmaschine, das heißt unabhängig von der Brennkraftmaschine auf das Nebenaggregat abtreiben. The electric machine can also operate in an additional operating mode, that is to say a second engine operating mode. In the second motor operating mode, the electric machine can drive onto the auxiliary unit via its electric machine shaft and the unit belt drive, namely when the internal combustion engine is shut down, that is to say drive off the auxiliary unit independently of the internal combustion engine.
Die Realisierung des obigen ersten Motorbetriebes, des zweiten Motorbe triebes und des Generatorbetriebes ist im Stand der Technik lediglich mit zusätzlichen Aktuatoren ermöglicht, die von einer externen Steuereinheit an gesteuert werden müssen. Die Bereitstellung solcher Aktuatoren ist daher steuerungstechnisch aufwändig sowie mit einem Bauteil- sowie Bauraumbe darf verbunden. The implementation of the above first motor operation, the second motor operation and the generator operation is only possible in the prior art with additional actuators that have to be controlled by an external control unit. The provision of such actuators is therefore complex in terms of control technology and requires a need for components and installation space.
Aus der EP 1 454 043 B1 ist ein variabler Riemenhochtrieb für Nebenaggre gate bekannt. Aus der DE 197 54 872 A1 ist eine Riemenscheibe für Frei- laufkupplungen mit zwei Riemen bekannt. Aus der DE 10 2013 108 839 A1 ist eine Riemenscheibenanordnung bekannt. From EP 1 454 043 B1 a variable belt drive for auxiliary units is known. A belt pulley for freewheel clutches with two belts is known from DE 197 54 872 A1. A belt pulley arrangement is known from DE 10 2013 108 839 A1.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Riemenscheibenanordnung mit einer schaltbaren Riemenscheibe und einer drehfesten Riemenscheibe
bereitzustellen, bei der im Vergleich zum Stand der Technik der steuerungs technische Aufwand sowie der Bauraum- und Bauteilbedarf reduziert ist. The object of the invention is to provide a pulley arrangement with a switchable pulley and a non-rotatable pulley to provide, in which, compared to the prior art, the technical control effort and the space and component requirements are reduced.
Die Aufgabe ist durch die Merkmale des Anspruches 1 gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen offenbart. The object is achieved by the features of claim 1. Preferred developments of the invention are disclosed in the subclaims.
Erfindungsgemäß werden auf extern mittels elektronischer Steuergeräte an steuerbarer Aktuatoren verzichtet. Anstelle dessen kann die Kupplungsein richtung für die schaltbare Riemenscheibe eine Freilaufkupplung und eine Fliehkraftkupplung aufweisen. Die Freilaufkupplung und die Fliehkraftkupp lung öffnen oder sperren in den beiden Motorbetriebsarten sowie in der Ge neratorbetriebsart der Elektromaschine selbsttätig, das heißt ohne Einwir kung von zum Beispiel elektrischer oder hydraulischer Fremdenergie. Auf diese Weise kann insbesondere bei stillstehender Brennkraftmaschine (das heißt bei stillstehender Brennkraftmaschinen-Welle) die Elektromaschine das Nebenaggregat, insbesondere ein mechanischer Klimakompressor, unab hängig von der Brennkraftmaschine antreiben. According to the invention, actuators that can be controlled externally by means of electronic control devices are dispensed with. Instead, the coupling device for the switchable pulley can have an overrunning clutch and a centrifugal clutch. The overrunning clutch and the centrifugal clutch open or lock automatically in the two engine operating modes and in the generator operating mode of the electric machine, that is, without the influence of, for example, electrical or hydraulic external energy. In this way, especially when the internal combustion engine is at a standstill (that is, when the internal combustion engine shaft is at a standstill), the electric machine can drive the auxiliary unit, in particular a mechanical air conditioning compressor, independently of the internal combustion engine.
In der ersten Motorbetriebsart kann die Freilaufkupplung drehmomenten- übertragend sperren und die Fliehkraftkupplung übertragungsfrei sein. In der Generatorbetriebsart kann die Freilaufkupplung übertragungsfrei sein und die Fliehkraftkupplung drehmomentenübertragend sperren. In der in der zweiten Motorbetriebsart kann sowohl die Freilaufkupplung als auch die Fliehkraft kupplung übertragungsfrei sind. In the first motor operating mode, the overrunning clutch can lock in a torque-transmitting manner and the centrifugal clutch can be transmission-free. In the generator mode, the overrunning clutch can be transmission-free and lock the centrifugal clutch in a torque-transmitting manner. In the second motor operating mode, both the overrunning clutch and the centrifugal clutch can be transmission-free.
Vor diesem Flintergrund kann in einer technischen Umsetzung die drehmo- mentenübertragende Sperrfunktion der Freilaufkupplung in der ersten Motor betriebsart bei einer ersten Antriebsdrehrichtung der Elektromaschinen-Welle aktiviert sein. In der ersten Motorbetriebsart kann mit Hilfe der Elektroma schine entweder ein Motorstart erfolgen oder eine Boostfunktion bei laufen der Brennkraftmaschine erfolgen. Die übertragungsfreie Freilauffunktion der Freilaufkupplung kann dagegen beim Betrieb der Elektromaschine in einer zur ersten Anriebsdrehrichtung gegensinnigen zweiten Antriebsdrehrichtung aktiviert sein.
Die drehmomentenübertragende Sperrfunktion der Fliehkraftkupplung kann in der Generatorbetriebsart der Elektromaschine aktiviert sein. Im Gegensatz dazu kann deren übertragungsfreie Freilauffunktion beim Betrieb der Elekt romaschine in der gegensinnigen zweiten Antriebsdrehrichtung aktiviert sein. Against this background, in a technical implementation, the torque-transmitting locking function of the overrunning clutch can be activated in the first motor operating mode with a first driving direction of the electric machine shaft. In the first engine operating mode, the machine can either be used to start the engine or to perform a boost function while the internal combustion engine is running. In contrast, the transmission-free freewheeling function of the freewheeling clutch can be activated when the electric machine is operating in a second driving direction of rotation opposite to the first driving direction of rotation. The torque-transmitting locking function of the centrifugal clutch can be activated in the generator operating mode of the electric machine. In contrast to this, their transmission-free freewheeling function can be activated when the electric machine is operating in the opposite, second drive direction of rotation.
Mit der obigen Ausführungsvariante kann die Elektromaschine in der zweiten Motorbetriebsart (das heißt Antrieb des Nebenaggregats bei stillgelegter Brennkraftmaschinen-Welle) in der zweiten Antriebsdrehrichtung drehen. In der zweiten Antriebsdrehrichtung sind sowohl in der Freilaufkupplung als auch in der Fliehkraftkupplung die Freilauffunktionen aktiviert, das heißt bei de Kupplungen übertragungsfrei. Die Elektromaschine kann daher das Ne benaggregat auch bei stillgelegter Brennkraftmaschine antreiben. With the above embodiment variant, the electric machine can rotate in the second drive direction of rotation in the second motor operating mode (that is, drive the auxiliary unit when the internal combustion engine shaft is shut down). In the second drive direction of rotation, the freewheel functions are activated in both the overrunning clutch and in the centrifugal clutch, that is to say without transmission in the case of the clutches. The electric machine can therefore drive the auxiliary unit even when the internal combustion engine is shut down.
In einer konkreten Ausführungsvariante kann die schaltbare Riemenscheibe unter radialer Zwischenlage der Freilaufkupplung auf der Elektromaschinen- Welle angeordnet sein. Die Freilaufkupplung kann in gängiger Praxis eine Freilaufkupplung-Außenseite und eine Freilaufkupplung-Innenseite aufwei sen. Zwischen der Freilaufkupplung-Innenseite und der Freilaufkupplung- Außenseite sind verstellbare Klemmelemente angeordnet. Je nach Drehrich tung der Innenseite und der Außenseite können aufgrund einer Relativbewe gung die Klemmelemente in eine Klemmposition oder in eine Freigabepositi on verstellt werden. In a specific embodiment variant, the switchable belt pulley can be arranged on the electric machine shaft with the overrunning clutch being radially interposed. In current practice, the overrunning clutch can have an overrunning clutch outside and an overrunning clutch inside. Adjustable clamping elements are arranged between the overrunning clutch inside and the overrunning clutch outside. Depending on the direction of rotation of the inside and the outside, the clamping elements can be adjusted to a clamping position or a release position due to a relative movement.
Die Fliehkraftkupplung kann zumindest ein fliehkraftbeaufschlagbares Flieh kraftelement aufweisen. Das Fliehkraftelement kann bei Fliehkrafteinwirkung zwischen einer Ruheposition und einer Sperrposition verlagert werden. In der fliehkraftbeaufschlagten Sperrposition kann das Fliehkraftelement in Eingriff mit einer Gegenkontur der Elektromaschinen-Welle sein. Demgegenüber kann das Fliehkraftelement in seiner Ruheposition außer Eingriff mit der Ge genkontur der Elektromaschinen-Welle sein. The centrifugal clutch can have at least one centrifugal force element that can be acted upon by centrifugal force. The centrifugal force element can be displaced between a rest position and a locking position under the action of centrifugal force. In the locked position to which centrifugal force is applied, the centrifugal force element can be in engagement with a mating contour of the electric machine shaft. In contrast, the centrifugal element in its rest position can be out of engagement with the counter contour of the electric machine shaft.
Erfindungsgemäß sind die drehfeste Riemenscheibe und die schaltbare Riemenscheibe axial zueinander unmittelbar benachbart auf der Elektroma-
schinen-Welle angeordnet. Im Hinblick auf eine bauraumgünstige Realisie rung stellen die beiden Riemenscheiben einen Bauraum bereit, in dem die Freilaufkupplung und die Fliehkraftkupplung angeordnet sind. Bauraumgüns tig ist es, wenn die drehfeste Riemenscheibe einen radial inneren Bauraum bereitstellt. In dem Bauraum der drehfesten Riemenscheibe ist das Fliehkraf telement der Fliehkraftkupplung positionierbar. Der radial innere Bauraum der drehfesten Riemenscheibe kann auf der, der schaltbaren Riemenscheibe zugewandten Seite der drehfesten Riemenscheibe ausgebildet sein. Im Hin blick auf einen möglichst großen Bauraum kann dieser zwischen einem radi- al äußeren Rillenkranz, einem radial inneren Nabenabschnitt und einem Ver bindungsflansch der drehfesten Riemenscheibe ausgebildet sein. Der Ver bindungsflansch verbindet den radial inneren Nabenabschnitt mit dem radial äußeren Rillenkranz. Bei dieser Geometrie der drehfesten Riemenscheibe kann die Gegenkontur, die mit dem Fliehkraftelement zusammenwirkt, bau- raumgünstig unmittelbar am Innenumfang des Rillenkranzes der drehfesten Riemenscheibe ausgebildet sein. According to the invention, the non-rotatable belt pulley and the switchable belt pulley are axially directly adjacent to one another on the electric machine shaft arranged. With a view to implementation that is economical in terms of space, the two pulleys provide space in which the overrunning clutch and the centrifugal clutch are arranged. It is economical if the non-rotatable belt pulley provides a radially inner installation space. The centrifugal clutch element can be positioned in the installation space of the non-rotatable belt pulley. The radially inner installation space of the non-rotatable belt pulley can be formed on the side of the non-rotatable belt pulley facing the switchable belt pulley. With a view to the largest possible installation space, this can be formed between a radially outer groove ring, a radially inner hub section and a connecting flange of the non-rotatable belt pulley. The connection flange connects the radially inner hub portion with the radially outer groove ring. With this geometry of the non-rotatable belt pulley, the mating contour that interacts with the centrifugal force element can be designed in a space-saving manner directly on the inner circumference of the groove ring of the non-rotatable belt pulley.
In einer konstruktiv einfachen Ausführungsvariante kann die Fliehkraftkupp lung eine Linearführung aufweisen, mittels der das Fliehkraftelement zwi- sehen seiner Ruheposition und seiner Sperrposition linear verstellbar ist. Zur Realisierung der Linearführung kann die schaltbare Riemenscheibe mit ei nem Tragring materialeinheitlich und einstückig axial verlängert sein. Der Tragring kann gegenüber der schaltbaren Rillenscheibe durchmesserredu ziert sein und in der Zusammenbaulage verschachtelt in den Bauraum der axial benachbarten drehfesten Riemenscheibe einragen. Im Tragring der schaltbaren Riemenscheibe kann zumindest ein radial ausgerichteter Füh rungskanal ausgebildet sein, in dem das Fliehkraftelement radial verstellbar geführt ist. In einer konstruktiv einfachen Weiterbildung kann der im Tragring der schalt baren Riemenscheibe ausgebildete Führungskanal axial stirnseitig offen sein. Im Zusammenbauzustand kann die axial offene Stirnseite des Füh rungskanals unmittelbar vom Verbindungsflansch der drehfesten Riemen scheibe geschlossen sein.
In der zweiten Motorbetriebsart treibt die Elektromaschine das Nebenaggre gat unabhängig von der (stillgelegten) Brennkraftmaschine an. In diesem Fall dreht somit die Elektromaschinen-Welle zusammen mit der darauf angeord neten drehfesten Riemenscheibe. Demgegenüber bleibt der Brennkraftma- schinen-Riementrieb mitsamt schaltbarer Riemenscheibe stillgelegt, so dass zwischen der schaltbaren (stillgelegten) Riemenscheibe und der mitdrehen den, drehfesten Riemenscheibe sowie Elektromaschinen-Welle eine Relativ- Drehbewegung erfolgt. In diesem Fall kann der Tragring der schaltbaren Riemenscheibe bevorzugt in Gleitanlage mit dem Außenumfang des Naben abschnittes sowie mit dem Verbindungsflansch der drehfesten Riemenschei be sein oder davon geringfügig beabstandet sein. In a structurally simple embodiment variant, the centrifugal clutch can have a linear guide by means of which the centrifugal element can be linearly adjusted between its rest position and its blocking position. To implement the linear guide, the switchable belt pulley can be axially extended in one piece with a support ring of the same material. The support ring can be diametrically reduced compared to the switchable pulley and protrude nested in the assembly position in the installation space of the axially adjacent rotationally fixed pulley. In the support ring of the switchable pulley, at least one radially oriented guide channel can be formed in which the centrifugal force element is guided in a radially adjustable manner. In a structurally simple development, the guide channel formed in the support ring of the switchable belt pulley can be axially open at the end face. In the assembled state, the axially open end face of the guide channel can be closed directly from the connecting flange of the non-rotatable belt pulley. In the second engine operating mode, the electric machine drives the Nebenaggre gat independently of the (shutdown) internal combustion engine. In this case, the electric machine shaft rotates together with the non-rotatable pulley which is arranged on it. In contrast, the internal combustion engine belt drive remains shut down together with the switchable pulley, so that a relative rotary movement takes place between the switchable (shut down) pulley and the non-rotating pulley and the electric machine shaft. In this case, the support ring of the switchable pulley can preferably be in sliding contact with the outer circumference of the hub section and with the connecting flange of the non-rotatable pulley or be slightly spaced therefrom.
Im Hinblick auf eine einwandfreie Funktionsfähigkeit ist es bevorzugt, wenn das Fliehkraftelement mit einer Feder in seine radial innere Ruheposition federvorgespannt ist. In diesem Fall kann das Fliehkraftelement in seiner radial inneren (federvorgespannten) Ruheposition in Anlage mit einem, an der schaltbaren Riemenscheibe ausgebildeten Radialanschlag sein. Von da her kann das Fliehkraftelement in seiner radial inneren Ruheposition außer Gleitkontakt mit dem Nabenabschnitt der drehfesten Riemenscheibe sein. With regard to perfect functionality, it is preferred if the centrifugal force element is spring-preloaded into its radially inner rest position with a spring. In this case, the centrifugal force element can be in its radially inner (spring-preloaded) rest position in contact with a radial stop formed on the switchable belt pulley. As a result, the centrifugal element in its radially inner rest position can be out of sliding contact with the hub portion of the non-rotatable pulley.
Zwischen dem Tragring der schaltbaren Riemenscheibe und dem Innenum fang des Rillenkranzes der drehfesten Riemenscheibe kann ein radialer Frei raum bereitgestellt sein. Bei einer Fliehkraftbeaufschlagung kann das Flieh kraftelement unter Aufbrauch dieses radialen Freiraums bis in Eingriff mit der am Innenumfang des Rillenkranzes der drehfesten Riemenscheibe ausgebil deten Gegenkontur kommen. A radial free space can be provided between the support ring of the switchable pulley and the inner circumference of the ring of grooves of the non-rotatable pulley. When centrifugal force is applied, the centrifugal force element can come into engagement with the counter contour formed on the inner circumference of the ring of grooves of the non-rotatable pulley, using up this radial free space.
Bauraumgünstig ist es, wenn die Feder in dem radialen Freiraum zwischen dem Tragring der schaltbaren Riemenscheibe und dem Innenumfang des Rillenkranzes der drehfesten Riemenscheibe angeordnet ist. Der radiale Freiraum kann umlaufend durchgängig (das heißt unterbrechungsfrei) offen sein. In diesem Fall kann die Feder bevorzugt eine Ringfeder sein, die auf
den Außenumfang des Tragringes der schaltbaren Riemenscheibe aufge spannt ist und/oder den Tragring-Außenumfang unterbrechungsfrei umzieht. It is advantageous in terms of installation space if the spring is arranged in the radial free space between the support ring of the switchable pulley and the inner circumference of the grooved ring of the non-rotatable pulley. The radial free space can be continuously open all the way round (that is, without interruption). In this case, the spring can preferably be an annular spring, which on the outer circumference of the support ring of the switchable pulley is stretched and / or moves the support ring outer circumference without interruption.
Im Hinblick auf eine lagerichtige Positionierung der Ringfeder kann am Trag- ring-Außenumfang der schaltbaren Riemenscheibe eine umlaufende Feder rille ausgebildet sein, in der die Ringfeder angeordnet ist. Bei sehr großer Fliehkraftbelastung kann die Gefahr bestehen, dass die Ringfeder vom Trag- ring-Außenumfang nach radial außen abhebt. Vor diesem Hintergrund kann zusätzlich auch am Innenumfang des Rillenkranzes der drehfesten Riemen- scheibe eine umlaufende (nach radial innen offene) Federrille ausgebildet sein, in der die vom Tragring-Innenumfang abhebende Ringfeder einfahrbar ist. In order to position the annular spring in the correct position, a circumferential spring groove in which the annular spring is arranged can be formed on the outer circumference of the support ring of the switchable pulley. If the centrifugal force is very high, there is a risk that the ring spring will lift off radially outward from the outer circumference of the support ring. Against this background, a circumferential (radially inwardly open) spring groove can also be formed on the inner circumference of the grooved ring of the non-rotatable belt pulley, in which the annular spring that lifts off the inner circumference of the support ring can be inserted.
Unabhängig von dem oben dargelegten konkreten Aufbau der Riemenschei- benanordnung ist ein allgemeiner Erfindungsaspekt allgemein auf eine schaltbaren Riemenscheibe gerichtet, die auf einer Antriebswelle (das heißt insbesondere der Elektromaschinen-Welle) angeordnet ist und über eine Kupplungseinrichtung momentenübertragend mit der Antriebswelle koppel bar ist oder davon entkoppelbar ist, und zwar in Abhängigkeit von unter- schiedlichen Betriebsarten der Riemenscheibenanordnung. In einer ersten Betriebsart (insbesondere die oben erwähnte erste Motorbetriebsart) koppelt die Kupplungseinrichtung die Antriebswelle mit der schaltbaren Riemen scheibe derart, dass sich bei einer Antriebswellendrehung in einer ersten Antriebsdrehrichtung ein Lastpfad L1 von der Antriebswelle in Richtung auf die schaltbare Riemenscheibe bildet. In einer zweiten Betriebsart (das heißt insbesondere die Generatorbetriebsart) koppelt die Kupplungseinrichtung die Antriebswelle mit der schaltbaren Riemenscheibe derart, dass sich bei einer Antriebswellendrehung in der ersten Antriebsdrehrichtung ein gegenläufiger Lastpfad L3 von der schaltbaren Riemenscheibe in die Antriebswelle bildet. In einer dritten Betriebsart (das heißt insbesondere die zweite Motorbetriebs art) entkoppelt die Kupplungseinrichtung die Antriebswelle von der schaltba ren Riemenscheibe, so dass sich bei einer Antriebswellendrehung in einer gegensinnigen zweiten Antriebsdrehrichtung ein Lastpfad L5 ohne Leis tungsverzweigung entlang der Antriebswelle bildet, und zwar unter kräftemä-
ßiger Entlastung bzw. Entkopplung der schaltbaren Riemenscheibe von der Antriebswelle. Regardless of the concrete structure of the pulley arrangement set out above, a general aspect of the invention is generally directed to a switchable pulley which is arranged on a drive shaft (i.e. in particular the electric machine shaft) and can be coupled to or from the drive shaft via a coupling device to transmit torque Can be decoupled, depending on different operating modes of the pulley arrangement. In a first operating mode (in particular the above-mentioned first motor operating mode) the coupling device couples the drive shaft to the switchable pulley in such a way that when the drive shaft rotates in a first drive direction of rotation, a load path L1 is formed from the drive shaft in the direction of the switchable pulley. In a second operating mode (i.e. in particular the generator operating mode) the coupling device couples the drive shaft to the switchable pulley in such a way that when the drive shaft rotates in the first drive direction of rotation, an opposing load path L3 is formed from the switchable pulley into the drive shaft. In a third operating mode (i.e. in particular the second motor operating mode) the coupling device decouples the drive shaft from the switchable pulley, so that when the drive shaft rotates in an opposite second drive direction of rotation, a load path L5 without power branching along the drive shaft is formed, namely under force - Relief or decoupling of the switchable pulley from the drive shaft.
Nachfolgend ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der beigefüg- ten Figuren beschrieben. An exemplary embodiment of the invention is described below with reference to the accompanying figures.
Es zeigen: Show it:
Fig. 1 bis 3 jeweils Ansichten einer als Blockschaltdiagramm angedeuteten 1 to 3 are each views of a block diagram indicated
Riemenscheibenanordnung in unterschiedlichen Betriebszu ständen; Pulley assembly in different Betriebszu states;
Fig. 4 bis 7 in Schnittdarstellungen die Kupplungseinrichtung mit deaktivier ter Fliehkraftkupplung (Figuren 4 und 5) sowie mit aktivierter Fliehkraftkupplung (Figuren 6 und 7); und 4 to 7 show sectional views of the coupling device with deactivated centrifugal clutch (FIGS. 4 and 5) and with activated centrifugal clutch (FIGS. 6 and 7); and
Fig. 8 ein Federkraft-Drehzahl-Diagramm. 8 shows a spring force-speed diagram.
In der Fig. 1 weist eine Riemenscheibenanordnung eine Elektromaschine RSG auf, der über eine elektrische Versorgungsleitung mit einer Fahrzeug batterie 14 verbunden ist. Die Elektromaschine RSG ist mit einer Brenn kraftmaschine BKM eines Fahrzeugs sowie mit einem das Nebenaggregat bildenden mechanischen Klimakompressor mKK trieblich verbunden. Eine Elektromaschinen-Welle 1 der Elektromaschine RSG, eine Aggregate-Welle 3 des Klimakompressors mKK sowie eine Brennkraftmaschinen-Welle 5 sind zueinander achsparallel angeordnet sowie über einen Brennkraftmaschinen- Riementrieb RBKM und über einen Aggregate-Riementrieb RmKK miteinander trieblich verbunden. Der Brennkraftmaschinen-Riementrieb RBKM weist in der Fig. 1 eine drehfest auf der Brennkraftmaschinen-Welle 5 sitzende Riemen- scheibe 7 sowie eine schaltbare Riemenscheibe 9 auf, die auf der Elektro maschinen-Welle 1 angeordnet ist. Die schaltbare Riemenscheibe 9 ist mit tels einer später beschriebenen Kupplungseinrichtung in Abhängigkeit von unterschiedlichen Betriebsarten MB1 , MB2, GB mit der Elektromaschinen- Welle 1 momentenübertragend koppelbar oder davon entkoppelbar. Der Ag-
gregate-Riementrieb RmKK weist eine auf der Elektromaschinen-Welle 1 an geordnete, drehfeste Riemenscheibe 11 sowie eine aggregateseitige Rie menscheibe 13 auf. In der Fig. 1 ist die Kupplungseinrichtung aus einer Freilaufkupplung K1 und einer Fliehkraftkupplung K2 aufgebaut. Diese können bei den anhand der Figuren 1 bis 3 veranschaulichten Betriebsarten MB1 , GB, MB2 selbsttätig koppeln oder entkoppeln, so dass die Schaltvorgänge ohne externe Hydrau- lik- oder Elektro-Aktuatoren durchführbar sind. Nachfolgend sind anhand der Figuren 1 bis 3 die Betriebsarten MB1 , GB, MB2 beschrieben, in denen die Riemenscheibenanordnung betreibbar ist. In FIG. 1, a pulley arrangement has an electric machine RSG, which is connected to a vehicle battery 14 via an electrical supply line. The electric machine RSG is drivingly connected to an internal combustion engine BKM of a vehicle and to a mechanical air conditioning compressor mKK which forms the auxiliary unit. An electric machine shaft 1 of the electric machine RSG, an aggregate shaft 3 of the air conditioning compressor mKK and an internal combustion engine shaft 5 are arranged axially parallel to one another and are driveably connected to one another via an internal combustion engine belt drive RBKM and an aggregate belt drive RmKK. The internal combustion engine belt drive RBKM has in FIG. 1 a belt pulley 7 which is seated in a rotationally fixed manner on the internal combustion engine shaft 5 and a switchable belt pulley 9 which is arranged on the electric machine shaft 1. The switchable pulley 9 can be coupled to the electric machine shaft 1 in a torque-transmitting manner or decoupled therefrom by means of a coupling device described later, depending on different operating modes MB1, MB2, GB. The Ag- The gregate belt drive RmKK has a non-rotatable belt pulley 11 arranged on the electric machine shaft 1 and a pulley 13 on the assembly side. In FIG. 1, the clutch device is made up of an overrunning clutch K1 and a centrifugal clutch K2. In the operating modes MB1, GB, MB2 illustrated with reference to FIGS. 1 to 3, these can automatically couple or uncouple so that the switching operations can be carried out without external hydraulic or electrical actuators. The operating modes MB1, GB, MB2 in which the pulley arrangement can be operated are described below with reference to FIGS. 1 to 3.
In der Figur 1 arbeitet die Riemenscheibenanordnung in der ersten Motorbe triebsart MB1 , in der die Elektromaschine RSG einen Motorstart oder eine Boostfunktion ausführt. In der ersten Motorbetriebsart MB1 wird in der Elekt romaschine RSG ein Antriebsmoment generiert. An der Kupplungseinrich tung der schaltbaren Riemenscheibe 9 erfolgt eine Leistungsverzweigung, bei der das von der Elektromaschine RSG generierte Antriebsmoment in ei nen Lastpfad L1 von der Elektromaschinen-Welle 1 in Richtung Brennkraft- maschinen-Riementrieb RBKM und in einen Lastpfad L2 von der Elektroma schinen-Welle 1 in Richtung auf den Aggregate-Riementrieb RmKK aufgeteilt wird. Die Elektromaschinen-Welle 1 der Elektromaschine RSG treibt dabei mit einer ersten Antriebsdrehrichtung A1 (das heißt Rechtsdrehung) auf die Brennkraftmaschinen-Welle 5 und auf die Aggregate-Welle 3 ab, die eben- falls in der ersten Antriebsdrehrichtung A1 drehen. In FIG. 1, the pulley arrangement operates in the first motor mode MB1, in which the electric machine RSG executes an engine start or a boost function. In the first motor operating mode MB1, a drive torque is generated in the electrical machine RSG. At the coupling device of the switchable pulley 9 there is a power split in which the drive torque generated by the electric machine RSG is in a load path L1 from the electric machine shaft 1 in the direction of the internal combustion engine belt drive RBKM and into a load path L2 from the electric machine. Wave 1 is divided in the direction of the unit belt drive RmKK. The electric machine shaft 1 of the electric machine RSG drives with a first drive direction of rotation A1 (that is, clockwise rotation) on the internal combustion engine shaft 5 and on the assembly shaft 3, which also rotate in the first drive direction of rotation A1.
In der Figur 2 arbeitet die Riemenscheibenanordnung in einer Generatorbe triebsart GB, in der ein von der Brennkraftmaschine BKM generiertes An triebsmoment in einem Lastpfad L3 von der Brennkraftmaschinen-Welle 5 über den Brennkraftmaschinen-Riementrieb RBKM zur Elektromaschinen- Welle 1 und weiter zur Elektromaschine RSG übertragen wird. Zudem erfolgt eine Leistungsverzweigung, bei der vom Lastpfad L3 ein Lastpfad L4 ab zweigt, der von der Elektromaschinen-Welle 1 über den Aggregate- Riementrieb RmKK zum Klimakompressor mKK geführt ist. Die Brennkraftma-
schinen-Welle 5 der Elektromaschine RSG treibt mit der ersten Antriebsdreh richtung A1 (das heißt Rechtsdrehung) auf die Elektromaschinen-Welle 1 und auf die Aggregate-Welle 3 ab, die ebenfalls in der ersten Antriebsdreh richtung A1 drehen. In der Generatorbetriebsart GB erfolgt ein Aufladen der an der Elektromaschine RSG angeschlossenen Fahrzeugbatterie 14 sowie gleichzeitig ein Antrieb des Klimakompressors mKK. In Figure 2, the pulley assembly works in a generator operating mode GB, in which a drive torque generated by the internal combustion engine BKM is transmitted in a load path L3 from the internal combustion engine shaft 5 via the internal combustion engine belt drive RBKM to the electric machine shaft 1 and on to the electric machine RSG becomes. In addition, there is a power split, in which a load path L4 branches off from the load path L3, which is led from the electric machine shaft 1 via the unit belt drive RmKK to the air conditioning compressor mKK. The internal combustion Machine shaft 5 of the electric machine RSG drives with the first drive rotation direction A1 (that is, clockwise rotation) on the electric machine shaft 1 and on the unit shaft 3, which also rotate in the first drive rotation direction A1. In the generator operating mode GB, the vehicle battery 14 connected to the electric machine RSG is charged and the air conditioning compressor mKK is driven at the same time.
In der Figur 3 arbeitet die Riemenscheibenanordnung in einer in einer zwei ten Motorbetriebsart MB2. In der zweiten Motorbetriebsart MB2 wird ein von der Elektromaschine RSG generiertes Antriebsmoment in einem Lastpfad L5 ohne Leistungsverzweigung von der Elektromaschinen-Welle 1 in Richtung auf den Aggregate-Riementrieb RmKK übertragen. Die schaltbare Riemen scheibe 9 ist in der zweiten Motorbetriebsart MB2 von der Kupplungseinrich tung lastfrei geschaltet. Im Unterschied zur ersten Motorbetriebsart MB1 und zur Generatorbetriebsart GB treibt die Elektromaschine RSG mit der gegen sinnigen zweiten Antriebsdrehrichtung A2 (das heißt Linksdrehung) auf den Aggregate-Riementrieb RmKK ab. Die zweite Motorbetriebsart MB2 erfolgt bei stillgelegter Brennkraftmaschine BKM. In diesem Fall kann der Klimakom pressor mKK, unabhängig von der Brennkraftmaschine BKM, von der Elekt- romaschine RSG mit Antriebsleistung versorgt werden. In FIG. 3, the pulley arrangement operates in a second motor mode MB2. In the second motor operating mode MB2, a drive torque generated by the electric machine RSG is transmitted in a load path L5 without a power split from the electric machine shaft 1 in the direction of the unit belt drive RmKK. The switchable pulley 9 is switched load-free in the second motor mode MB2 of the clutch device. In contrast to the first motor operating mode MB1 and the generator operating mode GB, the electric machine RSG drives the unit belt drive RmKK with the opposite second drive direction of rotation A2 (that is, left-hand rotation). The second motor operating mode MB2 takes place when the internal combustion engine BKM is shut down. In this case, the air conditioning compressor mKK can be supplied with drive power from the electrical machine RSG, independently of the internal combustion engine BKM.
Zur Realisierung der obigen drei Betriebsarten MB1 , MB2, GB ist in der Frei laufkupplung K1 die drehmomentenübertragende Sperrfunktion in der ersten Motorbetriebsart MB1 aktiviert. In diesem Fall verläuft der Lastpfad L1 (Figur 1 ) von der Elektromaschine RSG über die gesperrte Freilaufkupplung K1 sowie bei der ersten Antriebsdrehrichtung A1 bis zur Brennkraftmaschine BKM. Die übertragungsfreie Freilauffunktion der Freilaufkupplung K1 ist da gegen in der zweiten Motorbetriebsart MB2 (Figur 3) aktiviert, das heißt bei einem Betrieb der Elektromaschine RSG in der zur ersten Antriebsdrehrich- tung A1 gegensinnigen zweiten Antriebsdrehrichtung A2. To implement the above three operating modes MB1, MB2, GB, the torque-transmitting locking function is activated in the freewheeling clutch K1 in the first motor operating mode MB1. In this case, the load path L1 (FIG. 1) runs from the electric machine RSG via the locked overrunning clutch K1 and, in the first drive direction of rotation A1, to the internal combustion engine BKM. The transfer-free freewheeling function of the freewheeling clutch K1 is activated in the second motor operating mode MB2 (FIG. 3), that is, when the electric machine RSG is operated in the second driving direction A2 opposite to the first driving direction A1.
Zudem ist zur Realisierung der drei Betriebsarten MB1 , MB2, GB in der Fliehkraftkupplung K2 die drehmomentenübertragende Sperrfunktion in der Generatorbetriebsart GB (Figur 2) aktiviert. In diesem Fall verläuft der Last-
pfad L2 (Figur 2) von der Brennkraftmaschine BKM über den Brennkraftma- schinen-Riementrieb RBKM sowie über die gesperrte Fliehkraftkupplung K2 zur Elektromaschine RSG, während gleichzeitig in der Freilaufkupplung K1 die Freilauffunktion aktiviert ist. In addition, in order to implement the three operating modes MB1, MB2, GB in the centrifugal clutch K2, the torque-transmitting locking function is activated in the generator operating mode GB (FIG. 2). In this case, the load path L2 (FIG. 2) from the internal combustion engine BKM via the internal combustion engine belt drive RBKM and via the locked centrifugal clutch K2 to the electric machine RSG, while at the same time the freewheel function is activated in the overrunning clutch K1.
Die übertragungsfreie Freilauffunktion der Fliehkraftkupplung K2 ist dagegen in der zweiten Motorbetriebsart MB2 (Figur 3) aktiviert, das heißt beim Be trieb der Elektromaschine RSG in der gegensinnigen zweiten Antriebsdreh richtung A2 (Figur 3). In der zweiten Motorbetriebsart MB2 ergibt sich der Lastpfad L5, bei dem sich die Elektromaschine RSG in der zweiten Antriebs drehrichtung A2 dreht, so dass sowohl in der Freilaufkupplung K1 als auch in der Fliehkraftkupplung K1 jeweils die Freilauffunktion aktiviert ist. Auf diese Weise kann in einer Motor-aus-Phase (das heißt bei vorübergehend stillge legter Brennkraftmaschine BKM) oder bei dauerhaft stillgelegter Brennkraft- maschine BKM die Elektromaschine RSG den mechanischen Klimakom pressor mKK unabhängig von der Brennkraftmaschine BKM antreiben. The transmission-free freewheeling function of the centrifugal clutch K2, however, is activated in the second motor operating mode MB2 (Figure 3), that is, when operating the electric machine RSG in the opposite second drive direction of rotation A2 (Figure 3). In the second motor operating mode MB2, the load path L5 results in which the electric machine RSG rotates in the second drive direction of rotation A2, so that the freewheel function is activated in both the freewheel clutch K1 and the centrifugal clutch K1. In this way, in an engine-off phase (that is, when the internal combustion engine BKM is temporarily shut down) or when the internal combustion engine BKM is permanently shut down, the electric machine RSG can drive the mechanical air-conditioning compressor mKK independently of the internal combustion engine BKM.
Nachfolgend wird anhand der Fig. 4 bis 7 ein konkret Aufbau der schaltbaren Riemenscheibe 9 sowie der drehfesten Riemenscheibe 11 mit den beiden Freilauf- und Fliehkraftkupplungen K1 und K2 beschrieben: Demzufolge sind die beiden schaltbaren und drehfesten Riemenscheiben 9, 11 axial unmittel bar zueinander benachbart auf der Elektromaschinen-Welle 1 angeordnet. Ein Grundkörper 12 der schaltbaren Riemenscheibe 9 ist unter radialer Zwi schenlage der Freilaufkupplung K2 auf der Elektromaschinen-Welle 1 ange- ordnet. Wie aus der Fig. 4 und 5 hervorgeht, weist die Fliehkraftkupplung K2 insgesamt drei gleichmäßig umfangsverteilt angeordnete fliehkraftbeauf- schlagbare Fliehkraftelemente 15 auf, die zwischen einer in der Fig. 4 und 5 dargestellten Ruheposition und einer in der Fig. 6 und 7 dargestellten Sperr position verstellbar sind. Der Grundkörper 12 der schaltbaren Riemenschei- be 9 ist in der Fig. 4 mit einem durchmesserreduzierten Tragring 17 materi aleinheitlich und einstückig verlängert. Der Tragring 17 der schaltbaren Rie menscheibe 9 ragt in einen Bauraum 19 der drehfesten Riemenscheibe 11 ein. In der Fig. 1 ist der Bauraum 19 zwischen einem radial äußeren Rillen kranz 21 , einem radial inneren Nabenabschnitt 23 und einem Verbindungs-
flansch 25 der drehfesten Riemenscheibe 11 angeordnet, der den Nabenab schnitt 23 mit dem radial äußeren Rillenkranz 21 verbindet. A specific structure of the switchable pulley 9 and the non-rotatable belt pulley 11 with the two freewheel and centrifugal clutches K1 and K2 is described below with reference to FIGS. 4 to 7: Accordingly, the two switchable and non-rotatable pulleys 9, 11 are axially immediately adjacent to one another the electric machine shaft 1 arranged. A base body 12 of the switchable belt pulley 9 is arranged on the electric machine shaft 1 with the radial interposition of the overrunning clutch K2. As can be seen from FIGS. 4 and 5, the centrifugal clutch K2 has a total of three centrifugal force elements 15 that can be subjected to centrifugal force distributed uniformly around the circumference and that are positioned between a rest position shown in FIGS. 4 and 5 and a locking position shown in FIGS. 6 and 7 are adjustable. The base body 12 of the switchable belt pulley 9 is lengthened in FIG. 4 in a uniform and one-piece manner with a support ring 17 of reduced diameter. The support ring 17 of the switchable pulley 9 protrudes into a space 19 of the rotationally fixed pulley 11. In Fig. 1, the installation space 19 is between a radially outer groove ring 21, a radially inner hub portion 23 and a connection Flange 25 of the non-rotatable pulley 11 is arranged, which section 23 connects the Nabenab with the radially outer groove ring 21.
In der Fig. 5 ist jedes der Fliehkraftelemente 15 in einem radial ausgerichte- ten Führungskanal 27 radial verstellbar geführt. Der jeweilige Führungskanal 27 ist im Tragring 17 der schaltbaren Riemenscheibe 9 axial stirnseitig offen ausgebildet. In dem, in der Fig. 4 gezeigten Zusammenbauzustand ist die axial offene Stirnseite des jeweiligen Führungskanals 27 vom Verbindungs flansch 25 der drehfesten Riemenscheibe 11 geschlossen, so dass eine be- triebssichere Linearführung der Fliehkraftelemente 15 gewährleistet ist. In FIG. 5, each of the centrifugal force elements 15 is guided in a radially adjustable manner in a radially aligned guide channel 27. The respective guide channel 27 is designed in the support ring 17 of the switchable pulley 9 to be axially open at the front. In the assembled state shown in FIG. 4, the axially open end face of the respective guide channel 27 is closed by the connecting flange 25 of the non-rotatable belt pulley 11, so that operationally reliable linear guidance of the centrifugal force elements 15 is ensured.
Gemäß der Fig. 5 ist am Innenumfang des Rillenkranzes 21 der drehfesten Riemenscheibe 11 eine Gegenkontur 29 ausgebildet. Diese wirkt bei einer Fliehkraftbeaufschlagung mit einer (in der Figur 5 gestrichelt angedeuteten Formschlußkontur 16 des jeweils zugeordneten Fliehkraftelements 15 zu sammen. In der in der Figur 5 gezeigten Ruheposition ist zwischen dem Tragring 17 der schaltbaren Riemenscheibe 9 und dem Innenumfang des Rillenkranzes 21 der drehfesten Riemenscheibe 11 ein radialer Freiraum 31 ausgebildet. Bei einer Fliehkraftbeaufschlagung (Figur 6 und 7) kann das jeweilige Fliehkraftelement 15 unter Aufbrauch des radialen Freiraums 31 bis in Eingriff mit der am Innenumfang des Rillenkranzes 21 der drehfesten Rie menscheibe 11 ausgebildeten Gegenkontur 29 kommen. In dem radialen Freiraum 31 ist eine Ringfeder 33 angeordnet, die gemäß der Figur 8 mit einer vordefinierten Federkraft F1 auf den Tragring-Außenumfang aufge- spannt ist und in einer Ruhelage (Figur 5) die Fliehkraftelemente 15 in ihrer Ruheposition hält. According to FIG. 5, a mating contour 29 is formed on the inner circumference of the grooved ring 21 of the rotationally fixed pulley 11. When centrifugal force is applied, this interacts with a form-fitting contour 16 (indicated by dashed lines in FIG. 5) of the respective associated centrifugal force element 15. In the rest position shown in FIG 11 a radial free space 31. When centrifugal force is applied (FIGS. 6 and 7), the respective centrifugal force element 15 can come into engagement with the counter contour 29 formed on the inner circumference of the groove ring 21 of the non-rotatable pulley 11, using up the radial free space 31 In the free space 31 there is an annular spring 33 which, according to FIG. 8, is stretched with a predefined spring force F1 on the outer circumference of the support ring and in a rest position (FIG. 5) holds the centrifugal force elements 15 in their rest position.
Sowohl am Tragring-Außenumfang als auch an der radial äußeren Seite der Fliehkraftelemente 15 sind Federrillen 35 ausgebildet, in der die Ringfeder 33 angeordnet ist. Spring grooves 35, in which the annular spring 33 is arranged, are formed both on the outer circumference of the support ring and on the radially outer side of the centrifugal force elements 15.
Bei einer sehr großen Fliehkraftbelastung kann die Ringfeder 33 vom Trag- ring-Außenumfang nach radial außen abheben. Um in diesem Fall eine ein wandfreie Ringfeder-Positionierung aufrechtzuerhalten, ist in der Fig. 4 oder
6 am Innenumfang des Rillenkranzes 21 eine umlaufende Federrille 37 aus gebildet. Die bei sehr starker Fliehkrafteinwirkung vom Tragring- Innenumfang abhebende Ringfeder 33 kann daher nach radial außen bis in die am Innenumfang des Rillenkranzes 21 gebildete Federrille 37 einfahren. In the event of a very high centrifugal force load, the annular spring 33 can lift off radially outward from the outer circumference of the supporting ring. In order to maintain a perfect annular spring positioning in this case, FIG. 4 or FIG 6 on the inner circumference of the ring of grooves 21, a circumferential spring groove 37 is formed. The ring spring 33, which lifts off the inner circumference of the support ring when the action of centrifugal force is very strong, can therefore move radially outward into the spring groove 37 formed on the inner circumference of the groove ring 21.
Wie aus dem Federkraft-Drehzahl-Diagramm der Fig. 8 hervorgeht, ist die Ringfeder 33 mit der vordefinierten Federkraft F1 auf dem Tragring- Außenumfang aufgespannt, deren Wert beispielhaft bei ca. 750 N liegt. Bei einer Fliehkrafteinwirkung (das heißt im Generatorbetrieb GB) drücken die Fliehkraftelemente 15 nach radial außen bis Erreichen der Sperrposition (Fi gur 6 oder 7). Dies führt zu einer Dehnung der Ringfeder 33, und zwar unter Aufbau der Federkraft bis auf einen Wert von F2, der in der Figur 8 bei bei spielhaft ca. 1200 N liegt. In der Fig. 8 setzt die Fliehkraftwirkung auf die Fliehkraftelemente 15 bei einer Drehzahl der schaltbaren Riemenscheibe 9 von beispielhaft ca. 270 min 1 ein. Mit dem Erreichen einer Drehzahl von bei spielhaft ca. 330 min-1 sind die Fliehkraftelemente 15 bis in ihrer Sperrpositi on verlagert.
As can be seen from the spring force-speed diagram in FIG. 8, the annular spring 33 is stretched with the predefined spring force F1 on the outer circumference of the support ring, the value of which is approximately 750 N by way of example. With a centrifugal force (that is, in generator operation GB), the centrifugal force elements 15 push radially outward until reaching the locking position (Fi gur 6 or 7). This leads to an expansion of the ring spring 33, with the spring force being built up to a value of F2, which is approximately 1200 N in FIG. In FIG. 8, the effect of centrifugal force relies on the centrifugal force elements 15 a at a rotational speed of the switchable pulley 9 by way of example, about 270 min 1. When a speed of approximately 330 min -1 is reached , the centrifugal force elements 15 are shifted to their locking position.
BEZUGSZEICHENLISTE REFERENCE LIST
I Elektromaschinen-Welle I electrical machine shaft
3 Aggregate-Welle 3 aggregate shaft
5 Brennkraftmaschinen-Welle 5 internal combustion engine shaft
7 brennkraftmaschinenseitige Riemenscheibe 7 engine-side pulley
9 schaltbare Riemenscheibe der Elektromaschinen-Welle 9 switchable pulley of the electric machine shaft
I I drehfeste Riemenscheibe der Elektromaschinen-WelleI I non-rotatable pulley of the electric machine shaft
12 Grundkörper der schaltbaren Riemenscheibe 12 Basic body of the switchable pulley
13 aggregateseitige Riemenscheibe 13 Belt pulley on the unit side
15 Fliehkraftelemente 15 centrifugal elements
16 Formschlußkontur des jeweiligen Fliehkraftelements 16 Form-fit contour of the respective centrifugal force element
17 Tragring 17 support ring
19 Bauraum 19 installation space
21 Rillenkranz 21 grooved ring
23 Nabenabschnitt 23 hub section
25 Verbindungsflansch 25 connecting flange
27 Führungskanal 27 guide channel
29 Gegenkontur 29 Counter contour
31 radialer Freiraum 31 radial clearance
33 Ringfeder 33 ring spring
35, 37 Federrillen 35, 37 spring grooves
39 Freilauf-Außenseite 39 freewheel outside
40 Drehlager 40 pivot bearings
41 Klemmelemente 41 clamping elements
42 Drehlager 42 pivot bearings
43 Freilauf-Innenseite 43 Freewheel inside
BKM Brennkraftmaschine BKM internal combustion engine
RSG Elektromaschine RSG electric machine
mKK mechanischer Klimakompressor mKK mechanical air conditioning compressor
RBKM Brennkraftmaschinen-Riementrieb RBKM internal combustion engine belt drive
RmKK Aggregate-Riementrieb RmKK aggregate belt drive
A1 erste Antriebsdrehrichtung A1 first drive direction of rotation
A2 zweite Antriebsdrehrichtung A2 second drive direction of rotation
L1 , L2, L3, L4, L5 Lastpfade
L1, L2, L3, L4, L5 load paths
Claims
1. Riemenscheibenanordnung mit einer schaltbaren Riemenscheibe (9) und einer axial angrenzenden drehfesten Riemenscheibe (11 ), die bei- de auf einer Antriebswelle (1 ) angeordnet sind, wobei die schaltbare1. Belt pulley arrangement with a switchable belt pulley (9) and an axially adjacent non-rotatable belt pulley (11), both of which are arranged on a drive shaft (1), the switchable
Riemenscheibe (9) mittels einer Kupplungseinrichtung mit der An triebswelle (1 ) momentenübertragend koppelbar ist oder davon entkop pelbar ist, und zwar in Abhängigkeit von unterschiedlichen Betriebsar ten (MB1 , MB2, GB) der Riemenscheibenanordnung, dadurch ge- kennzeichnet, dass die Kupplungseinrichtung eine FreilaufkupplungBelt pulley (9) can be coupled to the drive shaft (1) in a torque-transmitting manner by means of a coupling device or can be decoupled therefrom, depending on different operating modes (MB1, MB2, GB) of the pulley arrangement, characterized in that the coupling device has a One-way clutch
(K1 ) und eine Fliehkraftkupplung (K2) aufweist, die in Abhängigkeit von der Betriebsart (MB1 , MB2, GB) eine Kopplung oder eine Entkopplung zwischen der schaltbaren Riemenscheibe (9) und der Antriebswelle (1 ) bereitstellen, und dass die Freilaufkupplung (K1 ) und die Fliehkraft- kupplung (K2) in einem Bauraum radial innerhalb der beiden Riemen scheiben (9, 11 ) angeordnet sind. (K1) and a centrifugal clutch (K2) which, depending on the operating mode (MB1, MB2, GB), provide a coupling or decoupling between the switchable belt pulley (9) and the drive shaft (1), and that the overrunning clutch (K1 ) and the centrifugal clutch (K2) are arranged in a space radially inside the two belt pulleys (9, 11).
2. Riemenscheibenanordnung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die schaltbare Riemenscheibe (9) unter radialer Zwischenla- ge der Freilaufkupplung (K2) auf der Antriebswelle (1 ) angeordnet ist, und/oder dass die drehfeste Riemenscheibe (11 ) einen Bauraum (19) bereitstellt, in dem ein Fliehkraftelement (15) der Fliehkraftkupplung (K2) angeordnet ist, und dass insbesondere das Fliehkraftelement (15) unter Fliehkraftwirkung zwischen einer Ruheposition und einer Sperr- position verstellbar ist, und/oder dass das Fliehkraftelement (15) in der2. Belt pulley arrangement according to claim 1, characterized in that the switchable belt pulley (9) is arranged on the drive shaft (1) with a radial interposition of the overrunning clutch (K2), and / or that the non-rotatable belt pulley (11) has an installation space (19 ) provides, in which a centrifugal force element (15) of the centrifugal clutch (K2) is arranged, and that in particular the centrifugal force element (15) is adjustable under the effect of centrifugal force between a rest position and a locking position, and / or that the centrifugal force element (15) in the
Sperrposition in Eingriff mit einer Gegenkontur (29) der Generator- Welle (1 ) ist, und in der Ruheposition außer Eingriff damit ist. Locking position is in engagement with a mating contour (29) of the generator shaft (1), and in the rest position is out of engagement therewith.
3. Riemenscheibenanordnung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Bauraum (19) auf der, der schalt baren Riemenscheibe (9) zugewandten Seite der drehfesten Riemen scheibe (11 ) ausgebildet ist, und/oder dass der Bauraum (19) zwischen einem radial äußeren Rillenkranz (21 ), einem radial inneren Nabenab schnitt (23) und einem Verbindungsflansch (25) der drehfesten Rie-
menscheibe (11 ) angeordnet ist, der den Nabenabschnitt (23) und den Rillenkranz (21 ) miteinander verbindet, und/oder dass die Gegenkontur (29) am Innenumfang des Rillenkranzes (21 ) der drehfesten Riemen scheibe (11 ) ausgebildet ist. 3. Belt pulley arrangement according to one of claims 1 or 2, characterized in that the installation space (19) is formed on the side of the non-rotatable belt pulley (11) facing the switchable belt pulley (9), and / or that the installation space (19 ) between a radially outer ring of grooves (21), a radially inner hub section (23) and a connecting flange (25) of the torsion-proof belt Human disk (11) is arranged, which connects the hub portion (23) and the groove ring (21) with each other, and / or that the counter contour (29) is formed on the inner circumference of the groove ring (21) of the non-rotatable belt pulley (11).
4. Riemenscheibenanordnung nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Fliehkraftkupplung (K2) eine Line arführung aufweist, mittels der das Fliehkraftelement (15) zwischen sei ner Ruheposition und seiner Sperrposition verstellbar ist, und dass ins- besondere zur Realisierung der Linearführung die schaltbare Riemen scheibe (9) mit einem Tragring (17) axial verlängert ist, der in der Zu sammenbaulage in den Bauraum (19) der axial benachbarten drehfes ten Riemenscheibe (11 ) einragt, und dass im Tragring (17) der schalt baren Riemenscheibe (9) zumindest ein Führungskanal (27) ausgebil- det ist, in dem das Fliehkraftelement (15) radial verstellbar geführt ist. 4. Pulley arrangement according to one of claims 2 or 3, characterized in that the centrifugal clutch (K2) has a line arführung, by means of which the centrifugal element (15) is adjustable between its rest position and its locking position, and that in particular to realize the Linear guide, the switchable belt pulley (9) is axially extended with a support ring (17) which protrudes in the assembly position into the installation space (19) of the axially adjacent non-rotating pulley (11), and that the switchable in the support ring (17) Belt pulley (9) has at least one guide channel (27) in which the centrifugal force element (15) is guided in a radially adjustable manner.
5. Riemenscheibenanordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Fliehkraftelement (15) mit einer Feder (33) in seine radial innere Ruheposition federvorgespannt ist, und/oder dass das Fliehkraftelement (15) in seiner radial inneren Ruhe position mit einem Radialanschlag der schaltbaren Riemenscheibe (9) in Anlage ist, das heißt insbesondere außer Gleitkontakt mit dem Na benabschnitt (23) der drehfesten Riemenscheibe (11 ) ist. 5. Pulley arrangement according to one of claims 2 to 4, characterized in that the centrifugal force element (15) is spring-biased with a spring (33) in its radially inner rest position, and / or that the centrifugal force element (15) in its radially inner rest position with a radial stop of the switchable pulley (9) is in contact, that is in particular out of sliding contact with the Na benabschnitt (23) of the rotationally fixed pulley (11).
6. Riemenscheibenanordnung nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass in Radialrichtung zwischen dem Trag ring (17) der schaltbaren Riemenscheibe (9) und dem Innenumfang des Rillenkranzes (21 ) der drehfesten Riemenscheibe (11 ) ein radialer Frei raum (31 ) ausgebildet ist, und dass bei einer Fliehkraftbeaufschlagung das Fliehkraftelement (15) unter Aufbrauch des radialen Freiraums (31 ) in Eingriff mit der am Innenumfang des Rillenkranzes (21 ) der drehfes ten Riemenscheibe (11 ) ausgebildeten Gegenkontur (29) kommt.
6. Pulley arrangement according to one of claims 4 or 5, characterized in that in the radial direction between the support ring (17) of the switchable pulley (9) and the inner circumference of the grooved ring (21) of the rotationally fixed pulley (11) a radial free space (31 ) is formed, and that when centrifugal force is applied, the centrifugal force element (15) comes into engagement with the counter-contour (29) formed on the inner circumference of the grooved ring (21) of the rotatable pulley (11), using up the radial free space (31).
7. Riemenscheibenanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Feder (33) in dem radialen Freiraum (31 ) angeordnet ist, der bevorzugt umfangsseitig durchgängig offen ist, und dass insbeson dere die Feder (33) eine Ringfeder ist, die auf den Außenumfang des Tragrings (17) der schaltbaren Riemenscheibe (9) aufgespannt ist und/oder den Außenumfang des Tragrings (17) umzieht. 7. Pulley arrangement according to claim 6, characterized in that the spring (33) is arranged in the radial free space (31), which is preferably continuously open on the circumference, and that in particular the spring (33) is an annular spring which is applied to the outer circumference of the support ring (17) of the switchable pulley (9) is stretched and / or moves around the outer circumference of the support ring (17).
8. Riemenscheibenanordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass am Außenumfang des Tragrings (17) der schaltbaren Rie- menscheibe (9) sowie am Außenumfang des Fliehkraftelementes (15) eine umlaufende Federrille (35) ausgebildet ist, in der die Ringfeder (33) verläuft. 8. Pulley arrangement according to claim 7, characterized in that a circumferential spring groove (35) is formed on the outer circumference of the support ring (17) of the switchable pulley (9) and on the outer circumference of the centrifugal force element (15), in which the annular spring (33) runs.
9. Riemenscheibenanordnung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch ge- kennzeichnet, dass bei sehr großer Fliehkraftbeaufschlagung die Ring feder (33) vom Tragring-Außenumfang nach radial außen abhebt, und dass am Innenumfang des Rillenkranzes (21 ) der drehfesten Riemen scheibe (11 ) eine umlaufende Federrille (37) ausgebildet ist, in die die vom Tragring-Innenumfang abhebende Ringfeder (33) einfahrbar ist.
9. Belt pulley arrangement according to claim 7 or 8, characterized in that when the centrifugal force is very high, the ring spring (33) lifts off radially outward from the outer circumference of the support ring, and that on the inner circumference of the grooved ring (21) of the non-rotatable belt pulley (11) a circumferential spring groove (37) is formed into which the annular spring (33) lifted from the inner circumference of the support ring can be inserted.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102019210503.3A DE102019210503B4 (en) | 2019-07-16 | 2019-07-16 | Pulley assembly |
DE102019210503.3 | 2019-07-16 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
WO2021008759A1 true WO2021008759A1 (en) | 2021-01-21 |
Family
ID=71016485
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
PCT/EP2020/064093 WO2021008759A1 (en) | 2019-07-16 | 2020-05-20 | Belt pulley assembly |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102019210503B4 (en) |
WO (1) | WO2021008759A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20240035527A1 (en) * | 2022-07-29 | 2024-02-01 | Techtronic Cordless Gp | Centrifugal clutch mechanisms |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19754872A1 (en) | 1996-12-11 | 1998-06-18 | Ntn Toyo Bearing Co Ltd | Belt pulley for freewheel clutch with two belts |
DE10258907A1 (en) * | 2002-12-17 | 2004-07-15 | Ina-Schaeffler Kg | Freewheeling device for assembly of traction drive especially for starter generator has freewheeling pulley which for forming of two drive planes has two independent, axially offset pulleys and separate freewheeling devices |
EP1454043B1 (en) | 2001-12-15 | 2005-09-14 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Variable belt drive for accessories |
DE102007021195A1 (en) * | 2007-05-05 | 2008-11-06 | Schaeffler Kg | Traction drive for drive arrangement of e.g. dynamo machine, of motor vehicle, has freewheel clutches or centrifugal clutches, which are coaxially arranged respectively between belt pulleys and drive shaft |
DE102013108839A1 (en) | 2012-08-20 | 2014-02-20 | Miba Sinter Austria Gmbh | Belt pulley arrangement for dual-belt drive system, has coupling unit with two coupling elements, where coupling elements are connected with belt pulleys, and are connected with each other in form-fit manner |
CN102979867B (en) * | 2012-11-22 | 2015-11-04 | 洛阳轴研科技股份有限公司 | The integrated transmission joint method that Dual Drive list in parallel exports |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102018126459B3 (en) | 2018-10-24 | 2020-03-19 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Auxiliary belt drive of an internal combustion engine |
DE102019100737A1 (en) | 2019-01-14 | 2020-07-16 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Pulley clutch |
-
2019
- 2019-07-16 DE DE102019210503.3A patent/DE102019210503B4/en active Active
-
2020
- 2020-05-20 WO PCT/EP2020/064093 patent/WO2021008759A1/en active Application Filing
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19754872A1 (en) | 1996-12-11 | 1998-06-18 | Ntn Toyo Bearing Co Ltd | Belt pulley for freewheel clutch with two belts |
EP1454043B1 (en) | 2001-12-15 | 2005-09-14 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Variable belt drive for accessories |
DE10258907A1 (en) * | 2002-12-17 | 2004-07-15 | Ina-Schaeffler Kg | Freewheeling device for assembly of traction drive especially for starter generator has freewheeling pulley which for forming of two drive planes has two independent, axially offset pulleys and separate freewheeling devices |
DE102007021195A1 (en) * | 2007-05-05 | 2008-11-06 | Schaeffler Kg | Traction drive for drive arrangement of e.g. dynamo machine, of motor vehicle, has freewheel clutches or centrifugal clutches, which are coaxially arranged respectively between belt pulleys and drive shaft |
DE102013108839A1 (en) | 2012-08-20 | 2014-02-20 | Miba Sinter Austria Gmbh | Belt pulley arrangement for dual-belt drive system, has coupling unit with two coupling elements, where coupling elements are connected with belt pulleys, and are connected with each other in form-fit manner |
CN102979867B (en) * | 2012-11-22 | 2015-11-04 | 洛阳轴研科技股份有限公司 | The integrated transmission joint method that Dual Drive list in parallel exports |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20240035527A1 (en) * | 2022-07-29 | 2024-02-01 | Techtronic Cordless Gp | Centrifugal clutch mechanisms |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE102019210503B4 (en) | 2021-09-30 |
DE102019210503A1 (en) | 2021-01-21 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP3516250B1 (en) | Multi-clutch system and hybrid module for a motor vehicle | |
DE19931963A1 (en) | Drive device | |
DE102006060889A1 (en) | Drive unit with an internal combustion engine | |
DE102020204642A1 (en) | INTEGRATED BIDIRECTIONAL STARTER GENERATOR DEVICE | |
EP1274937B1 (en) | Device for coupling at least one auxiliary assembly to a main assembly | |
EP3807112B1 (en) | Drive unit for a powertrain of an electrically driveable motor vehicle, and drive assembly | |
DE102012014020A1 (en) | Motor vehicle driven by an electric motor ancillaries | |
DE102021203359A1 (en) | INTEGRATED STARTER GENERATOR DEVICE WITH UNIDIRECTIONAL CLUTCH OPERATION USING A PRELOADED LEVER ASSEMBLY | |
WO2021008757A1 (en) | Belt pulley assembly | |
DE10318637A1 (en) | Multi-purpose auxiliary machine for a vehicle and control unit therefor | |
DE102015206036A1 (en) | Coupling system for coupling an internal combustion engine with at least one auxiliary unit | |
EP3810449B1 (en) | Drive unit for a drive train of an electrically driven motor vehicle and drive assembly | |
WO2021008759A1 (en) | Belt pulley assembly | |
WO2021008830A1 (en) | Belt pulley assembly | |
EP1451457B1 (en) | Driving of ancillary units | |
DE112011102089B4 (en) | pump assembly | |
DE102010014943B4 (en) | Drive for a motor vehicle with two reciprocating drive units and a starter-generator | |
WO2021008829A1 (en) | Belt pulley assembly | |
WO2013045118A1 (en) | Assembly having a belt-pulley drive | |
DE10033424A1 (en) | Electrical machine e.g. permanent synchronous machine in drive train of vehicle, has rotor held by carrier on shaft with system of guides in rotor and stator which are disengaged axially for rotary motion of electrical machine | |
WO2012075974A2 (en) | Drive assembly | |
WO2012083913A1 (en) | Belt drive with switchable planetary gear set | |
DE102010043988A1 (en) | Belt clutch for driving fan wheel utilized for cooling coolant cooler of combustion engine of motor car during slow driving, has pulleys, where belt does not contact with pulleys in disengaged position of adjustment element | |
DE102011081121A1 (en) | Pulley assembly for connecting drive chain with drive shaft, particularly crankshaft of internal combustion engine of motor vehicle, has pulley for driving auxiliary units and ramp system for detachable clamping of pulley with drive shaft | |
DE102020118604B3 (en) | Pulley assembly |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 20730984 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
|
122 | Ep: pct application non-entry in european phase |
Ref document number: 20730984 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |