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Dokumentenidentifikation DE202007003925U1 28.06.2007
Titel Freilaufriemenscheibe
Anmelder Schaeffler KG, 91074 Herzogenaurach, DE
DE-Aktenzeichen 202007003925
Date of advertisement in the Patentblatt (Patent Gazette) 28.06.2007
Registration date 24.05.2007
Application date from patent application 16.03.2007
IPC-Hauptklasse F16H 55/36(2006.01)A, F, I, 20070316, B, H, DE

Beschreibung[de]
Gebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine zur Verwendung in einem Nebenaggregateantrieb einer Brennkraftmaschine geeignete Freilaufriemenscheibe nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Hintergrund der Erfindung

Eine gattungsgemäße Freilaufriemenscheibe ist beispielsweise aus der DE 195 11 188 C2 bekannt. Eine derartige Freilaufriemenscheibe trägt zur Dämpfung von Drehschwingungen in einem eine Hubkolbenbrennkraftmaschine und ein Nebenaggregat verbindenden Zugmitteltrieb bei. Hierbei ist eine Freilaufkupplung zwischen einer von der Brennkraftmaschine antreibbaren Antriebsscheibe und einer Eingangswelle des Nebenaggregats oder zwischen der Kurbelwelle und einer Abtriebsscheibe der Brennkraftmaschine angeordnet. Die Freilaufkupplung kuppelt nur dann ein, wenn die Winkelgeschwindigkeit der das Nebenaggregat antreibenden Welle zunimmt. Dagegen hat die Welle des Nebenaggregats die Möglichkeit, ihr direkt oder indirekt von der Brennkraftmaschine angetriebenes Antriebselement zu überholen, wenn die Winkelgeschwindigkeit der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine abnimmt. Somit werden insbesondere bei niedrigen Drehzahlen auftretende Drehzahlschwankungen der Brennkraftmaschine nicht in vollem Umfang an das Nebenaggregat, beispielsweise einen Generator, weitergegeben. Dies trägt wesentlich zur Reduzierung mechanischer Belastungen im Zugmitteltrieb bei. Insgesamt handelt es sich bei der Vorrichtung nach der DE 195 11 188 C2 um eine bewährte Konstruktion.

Aufgabe der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine für einen Nebenaggregateantrieb einer Brennkraftmaschine geeignete Freilaufriemenscheibe gegenüber dem Stand der Technik, insbesondere hinsichtlich Zuverlässigkeit und Lebensdauer, weiter zu verbessern.

Zusammenfassung der Erfindung

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Freilaufriemenscheibe mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Wesentliches Funktionselement dieser Freilaufriemenscheibe ist eine Freilaufeinheit, welche radial zwischen einer Nabe und einer Antriebsscheibe angeordnet ist, wobei die Nabe drehfest mit einer Eingangswelle eines Nebenaggregats einer Brennkraftmaschine verbindbar ist, während die Antriebsscheibe von der Brennkraftmaschine antreibbar ist. Diejenige Stirnseite der Nabe, auf welcher das Nebenaggregat angeordnet ist, wird als erste Stirnseite bezeichnet. Im Gegensatz zu dieser Stirnseite ist die zweite Stirnseite der Nabe mit einem mit der Antriebsscheibe verbundenen Deckel abdeckbar. Ein Innenring und ein Außenring der Freilaufeinheit weisen auf der der zweiten Stirnseite der Nabe und damit ggf. dem Deckel zugewandten Seite der Freilaufeinheit jeweils einen umlaufenden Bord auf. Dabei ist der Bord des mit der Nabe verbundenen Innenrings radial nach außen gerichtet, während der Bord des mit der Antriebsscheibe verbundenen Außenrings radial nach innen gerichtet ist. Der letztgenannte Bord ist geringer von der Stirnseite der Nabe beabstandet als der nach außen gerichtete Bord des Innenrings. Überraschenderweise hat sich gezeigt, dass damit Ölverluste der Freilaufeinheit signifikant reduziert werden.

Die Freilaufeinheit ist vorzugsweise als Klemmrollenfreilauf gestaltet, insbesondere als Freilauf mit integrierter Lagerung, wobei zu beiden Seiten der Klemmrollen jeweils eine Reihe Wälzkörper, insbesondere Nadeln oder Rollen, angeordnet ist. Der Außenring sowie der Innenring der Freilaufeinheit sind rationell durch spanlose Umformung herstellbar.

Nach einer ersten Ausgestaltung ist mit der Antriebsscheibe eine Anlaufscheibe verbunden, an welcher der radial nach innen gerichtete Bord des Außenrings anschlägt.

Die direkt oder indirekt an der Antriebsscheibe befestigte Anlaufscheibe ist gemäß einer zweiten Ausgestaltung entbehrlich, wonach der radial nach innen gerichtete Bord des Außenrings an einem Absatz der Nabe anschlägt. Der ansonsten für die Anlaufscheibe benötigte Bauraum kann in diesem Fall für den Einbau eines Dichtrings verwendet werden. Vorzugsweise ist dieser Dichtring mit einem weiteren, auf der dem Nebenaggregat zugewandten Seite der Freilaufeinheit angeordneten Dichtring austauschbar.

Nachfolgend werden zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Hierin zeigen:

Kurze Beschreibung der Zeichnung

1 ausschnittsweise ein erstes Ausführungsbeispiel einer Freilaufriemenscheibe, und

2 in einer Ansicht analog 1 ein zweites Ausführungsbeispiel einer Freilaufriemenscheibe.

Ausführliche Beschreibung der Zeichnung

Die 1 und 2 zeigen jeweils in einer vereinfachten Schnittdarstellung eine für einen Nebenaggregateantrieb einer Brennkraftmaschine geeignete Freilaufriemenscheibe 1, wobei einander entsprechende oder gleichwirkende Teile in beiden Figuren mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet sind. Hinsichtlich der prinzipiellen Funktion einer Freilaufriemenscheibe wird auf den eingangs zitierten Stand der Technik verwiesen. Die weiteren Ausführungen beziehen sich, soweit nicht anders erwähnt, auf beide Ausführungsbeispiele.

Die Freilaufriemenscheibe 1 umfasst als funktionelles Kernstück eine Freilaufeinheit 2 mit einem Innenring 3 und einem Außenring 4, welche als spanlos umgeformte Blechteile hergestellt sind. Der Innenring 3 ist auf eine Nabe 5 aufgepresst, während der Außenring 4 drehfest mit einer Antriebsscheibe 6, nämlich einer Riemenscheibe, verbunden ist. Im zwischen dem Innenring 3 und dem Außenring 4 gebildeten Ringraum 7 sind eine Reihe Klemmelemente 8, nämlich Klemmrollen, sowie diesen beidseitig benachbart jeweils eine Reihe Wälzkörper 9, nämlich Rollen, angeordnet. Die Freilaufeinheit 2 bildet somit einen Klemmrollenfreilauf mit integrierter Lagerung. In die Außenoberfläche des Innenrings 3 sind in den Figuren nicht sichtbare Klemmrampen eingeformt, die mit den Klemmrollen 8 zusammenwirken.

Die Nabe 5 weist ein Innengewinde 10 auf, in welches eine nicht dargestellte Eingangswelle eines über die Antriebsscheibe 6 und die Freilaufeinheit 2 antreibbaren Nebenaggregats einschraubbar ist. Im komplett montierten Zustand befindet sich das Nebenaggregat, insbesondere ein Generator, auf der in den Figuren rechten Seite der Freilaufriemenscheibe 1. Die auf der entsprechenden Seite angeordnete, d.h. dem Nebenaggregat zugewandete, Stirnseite der Nabe 5 wird als erste Stirnseite 11 oder generatorseitige Stirnseite bezeichnet. Die gegenüber liegende, zweite Stirnseite 12 der Nabe 5 wird auch als frontseitige Stirnseite bezeichnet. Dieser Stirnseite 12 vorgelagert ist ein Deckel 13, welcher mit einem Rand 14 an der Antriebsscheibe 6 befestigt ist.

Der Innenring 3 schließt generatorseitig mit einer radial nach innen gebogenen Schulter 15 ab, welche in einen ringförmigen Absatz 16 an der ersten Stirnseite 11 der Nabe 5 eingreift. Auf der gegenüber liegenden, der zweiten Stirnseite 12 benachbarten Seite weist der Innenring 3 einen radial nach außen gerichteten Bord 17 auf. Dieser wird umgriffen von einem radial nach innen gerichteten Bord 18 des Außenrings 4. Der letztgenannte Bord 18 schlägt an einem ringförmig umlaufenden Absatz 19 der Nabe an, wobei der Durchmesser der Nabe 5 im frontseitigen Bereich, d.h. im dem Deckel 13 zugewandten Bereich, größer ist als der Innendurchmesser des Bords 18. Der Bord 17 des Innenrings 3 ist dem Bord 18 des Außenrings 4 unmittelbar benachbart und bildet eine axiale Begrenzung des Ringraums 7. Eine weitere axiale Begrenzung des Ringraums 7 ist durch einen generatorseitigen, d.h. nahe der ersten Stirnseite 11 angeordneten, radial nach innen gerichteten Bord 20 des Außenrings 4 gebildet. Innerhalb des Ringraums 7 befindet sich, an den Bord 17 des Innenrings bzw. an den Bord 20 des Außenrings anschlagend, jeweils ein Klemmrollen 9 führender Wälzlagerkäfig 21. Axial zwischen den Wälzlagerkäfigen 21 ist ein die Klemmelemente 8 aufnehmender Freilaufkäfig 22 angeordnet.

Auf der der ersten Stirnseite 11 der Nabe 5 zugewandten Seite der Freilaufeinheit 2 ist dem Bord 20 des Außenrings 4 ein Dichtring 23 vorgelagert. Der Dichtring 23 ist an der Antriebsscheibe 6 befestigt und bildet eine schleifende, die äußere Oberfläche des Innenrings 3 nahe der Schulter 15 kontaktierende Dichtung.

Auf der dem Dichtring 23 gegenüber liegenden Seite der Freilaufeinheit 2, d.h. auf der Frontseite der Freilaufeinheit 2, befindet sich im Ausführungsbeispiel nach 1 eine fest mit der Antriebsscheibe 6 verbundene, dem Bord 18 des Außenrings 4 unmittelbar benachbarte Anlaufscheibe 24. Radial zwischen der Anlaufscheibe 24 und der Nabe 5 ist ein frontseitiger Dichtring 25 angeordnet.

Im Unterschied zum Ausführungsbeispiel nach 1 ist im Ausführungsbeispiel nach 2 keine Anlaufscheibe vorhanden. An der entsprechenden Stelle befindet sich ein frontseitiger Dichtring 26, der hinsichtlich Material und Abmessungen mit dem generatorseitigen Dichtring 23 identisch ist. Die Funktion der Anlaufscheibe 24 wird nicht benötigt, da die axiale Position des radial nach innen gerichteten Bords 18 relativ zur Nabe 5 durch den Absatz 19 sowie den radial nach außen gerichteten Bord 17 mit geringem Spiel festgelegt ist.

1
Freilaufriemenscheibe
2
Freilaufeinheit
3
Innenring
4
Außenring
5
Nabe
6
Antriebsscheibe
7
Ringraum
8
Klemmelement
9
Wälzkörper
10
Innengewinde
11
erste Stirnseite
12
zweite Stirnseite
13
Deckel
14
Rand
15
Schulter
16
Absatz
17
nach außen gerichteter Bord des Innenrings
18
nach innen gerichteter Bord des Außenrings
19
Absatz
20
Bord
21
Wälzlagerkäfig
22
Freilaufkäfig
23
Dichtring
24
Anlaufscheibe
25
Dichtring
26
Dichtring


Anspruch[de]
Freilaufriemenscheibe, mit einer Freilaufeinheit (2), welche einen mit einer Nabe (5) verbundenen Innenring (3) und einen mit einer von einer Brennkraftmaschine antreibbaren Antriebsscheibe (6) verbundenen Außenring (4) aufweist, wobei die Nabe (5) zur Verbindung mit einer Eingangswelle eines an einer ersten Stirnseite (11) der Nabe (5) angeordneten Nebenaggregats der Brennkraftmaschine vorgesehen ist, während die zweite Stirnseite (12) der Nabe (5) mit einem Deckel (13) verschließbar ist, und wobei der Innenring (3) auf dessen der zweiten Stirnseite (12) zugewandter Seite einen radial nach außen gerichteten Bord (17) und der Außenring (4) diesem Bord (17) benachbart einen radial nach innen gerichteten Bord (18) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der radial nach innen gerichtete Bord (18) des Außenrings (4) näher an der zweiten Stirnseite (12) angeordnet ist als der Bord (17) des Innenrings (3). Freilaufriemenscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der radial nach innen gerichtete Bord (18) des Außenrings (4) an einer mit der Antriebsscheibe (6) verbundenen Anlaufscheibe (24) anschlägt. Freilaufriemenscheibe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Nabe (5) einen Absatz (19) aufweist, welcher einen Anschlag für den radial nach innen gerichteten Bord (18) des Außenrings (4) bildet. Freilaufriemenscheibe nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch einen dem Bord (18) des Außenrings (4) benachbarten Dichtring (25, 26). Freilaufriemenscheibe nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch einen weiteren Dichtring (23), welcher auf der der ersten Stirnseite (11) der Nabe (5) zugewandten Seite der Freilaufeinheit (2) angeordnet ist. Freilaufriemenscheibe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Dichtringe (23, 26) übereinstimmende Abmessungen aufweisen. Freilaufriemenscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass in dem zwischen dem Innenring (3) und dem Außenring (4) gebildeten Ringraum (7) sowohl Klemmelemente (8) als auch Wälzkörper (9) angeordnet sind. Freilaufriemenscheibe nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass beidseitig einer Reihe von Klemmelementen (8) jeweils eine Reihe von Wälzkörpern (9) angeordnet ist. Freilaufriemenscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Freilaufeinheit (2) als Klemmrollenfreilauf ausgebildet ist. Freilaufriemenscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eines der Teile Innenring (3) und Außenring (4) als spanlos umgeformtes Blechteil ausgebildet ist.






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