DE102010011831B4

DE102010011831B4 - Driving wheel

Info

Publication number: DE102010011831B4
Application number: DE102010011831.1A
Authority: DE
Inventors: Marcelino Alonso; Uwe Michael; Norbert Bethke
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2010-03-18
Filing date: 2010-03-18
Publication date: 2021-12-30
Anticipated expiration: 2030-03-19
Also published as: DE102010011831A1

Abstract

Triebrad (1) eines Zugmitteltriebs einer Brennkraftmaschine, umfassend ein mit dem Zugmittel in Eingriff stehendes Antriebsrad (5), eine darin aufgenommene Nabe (4) und eine Freilaufkupplung, die mittels zwischen dem Antriebsrad (5) und der Nabe (4) angeordneten Sperrkörpern (6) eine Relativverdrehung des Antriebsrads (5) gegenüber der Nabe (4) in einer Drehrichtung zulässt und in der anderen Drehrichtung sperrt und die einen auf der Nabe (4) befestigten Innenring (2) aufweist, an dessen Außenumfang die Sperrkörper (6) angreifen und der einen radial nach außen gerichteten Bord (15) aufweist, dessen Stirnfläche gegen eine am Antriebsrad (5) abgestützte Anlauffläche (21) axial anschlägt, wobei die Anlauffläche (21) aus verschleißbeständigem Polymerwerkstoff besteht, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der Anlauffläche (21) um eine Oberfläche einer Ringscheibe (22) handelt, die zwischen einem radial nach innen gerichteten, dem Bord (15) axial gegenüberliegenden Vorsprung (23) des Antriebsrads (5) und dem Bord (15) eingelegt ist und die entweder aus dem Polymerwerkstoff besteht oder mit dem Polymerwerkstoff beschichtet ist.Drive wheel (1) of a traction mechanism of an internal combustion engine, comprising a drive wheel (5) which is in engagement with the traction mechanism, a hub (4) received therein and an overrunning clutch which is locked by means of locking bodies (4) arranged between the drive wheel (5) and the hub (4). 6) allows a relative rotation of the drive wheel (5) with respect to the hub (4) in one direction of rotation and locks in the other direction of rotation and which has an inner ring (2) attached to the hub (4), on the outer circumference of which the locking bodies (6) engage and which has a radially outwardly directed rim (15), the end face of which abuts axially against a contact surface (21) supported on the drive wheel (5), the contact surface (21) being made of wear-resistant polymer material, characterized in that the contact surface (21) is a surface of an annular disc (22) between a radially inwardly directed projection (23) of the Ant Riebsrads (5) and the board (15) is inserted and which either consists of the polymer material or is coated with the polymer material.

Description

TriebradDriving wheel

Gebiet der ErfindungField of invention

Die Erfindung betrifft ein Triebrad eines Zugmitteltriebs einer Brennkraftmaschine. Das Triebrad umfasst ein mit dem Zugmittel in Eingriff stehendes Antriebsrad, eine darin aufgenommene Nabe und eine Freilaufkupplung, die mittels zwischen dem Antriebsrad und der Nabe angeordneten Sperrkörpern eine Relativverdrehung des Antriebsrads gegenüber der Nabe in einer Drehrichtung zulässt und in der anderen Drehrichtung sperrt und die einen auf der Nabe befestigten Innenring aufweist, an dessen Außenumfang die Sperrkörper angreifen und der einen radial nach außen gerichteten Bord aufweist, dessen Stirnfläche gegen eine am Antriebsrad abgestützte Anlauffläche axial anschlägt, wobei die Anlauffläche aus verschleißbeständigem Polymerwerkstoff besteht.The invention relates to a drive wheel of a traction mechanism drive of an internal combustion engine. The drive wheel comprises a drive wheel in engagement with the traction mechanism, a hub received therein and an overrunning clutch which, by means of locking bodies arranged between the drive wheel and the hub, allows a relative rotation of the drive wheel with respect to the hub in one direction of rotation and locks it in the other direction of rotation has inner ring attached to the hub, on the outer circumference of which the locking bodies engage and which has a radially outwardly directed rim, the end face of which abuts axially against a contact surface supported on the drive wheel, the contact surface being made of wear-resistant polymer material.

Hintergrund der ErfindungBackground of the invention

Ein derartiges Triebrad findet typischerweise Verwendung im Nebenaggregate-Riementrieb der Brennkraftmaschine, nämlich als von der Kurbelwelle angetriebenes Riemenrad des Generators, und ist aus der DE 195 11 188 A1 bekannt. Die im Triebrad integrierte Freilaufkupplung überträgt im gesperrten Zustand lediglich das (positive) Antriebsmoment von der Kurbelwelle auf die Generatorwelle, während die Übertragung eines (negativen) Bremsmoments bei dann gelöstem Freilauf nicht möglich ist. Mit anderen Worten kann die Generatorwelle schneller als das Antriebsrad des Triebrads rotieren, so dass Drehschwingungen der antreibenden Kurbelwelle in deutlich reduziertem Umfang auf den Generator übertragen werden.Such a drive wheel is typically used in the accessory belt drive of the internal combustion engine, namely as a belt wheel of the generator driven by the crankshaft, and is derived from the DE 195 11 188 A1 known. The freewheel clutch integrated in the drive wheel only transmits the (positive) drive torque from the crankshaft to the generator shaft in the locked state, while the transmission of a (negative) braking torque is not possible when the freewheel is released. In other words, the generator shaft can rotate faster than the drive wheel of the drive wheel, so that torsional vibrations of the driving crankshaft are transmitted to the generator to a significantly reduced extent.

Wie es aus der genannten Druckschrift ebenfalls bekannt ist, kann das Triebrad auch als antreibendes Riemenrad auf der Kurbelwelle vorgesehen sein. In diesem Fall ist die Freilaufkupplung bezüglich der zugelassenen Relativverdrehung so zu konfigurieren, dass das den Riementrieb antreibende Antriebsrad schneller als die Kurbelwelle rotieren kann.As is also known from the cited publication, the drive wheel can also be provided as a driving belt wheel on the crankshaft. In this case, the overrunning clutch must be configured with regard to the permitted relative rotation so that the drive wheel driving the belt drive can rotate faster than the crankshaft.

Ein gattungsgemäßes Triebrad ist aus der JP 2000 - 283 267 A bekannt.A generic drive wheel is from the JP 2000 - 283 267 A. known.

Ein weiteres Triebrad geht aus der DE 20 2007 003 925 U1 hervor.Another drive wheel goes out of the DE 20 2007 003 925 U1 emerged.

Aufgabe der ErfindungObject of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Triebrad der eingangs genannten Art im Hinblick auf dessen Lebensdauer weiter zu verbessern.The invention is based on the object of further improving a drive wheel of the type mentioned at the beginning with regard to its service life.

Zusammenfassung der ErfindungSummary of the invention

Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1, während vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung den Unteransprüchen entnehmbar sind. Demnach soll es sich bei der Anlauffläche um eine Oberfläche einer Ringscheibe handeln, die zwischen einem radial nach innen gerichteten, dem Bord axial gegenüberliegenden Vorsprung des Antriebsrads und dem Bord eingelegt ist und die entweder aus dem Polymerwerkstoff besteht oder mit dem Polymerwerkstoff beschichtet ist.The solution to this problem results from the characterizing features of claim 1, while advantageous developments and refinements of the invention can be found in the subclaims. Accordingly, the contact surface should be a surface of an annular disk which is inserted between a radially inwardly directed projection of the drive wheel and the rim axially opposite the rim and which either consists of the polymer material or is coated with the polymer material.

Die Anlauffläche soll insbesondere aus hoch verschleiß- und temperaturbeständigem Polyetheretherketon, kurz PEEK bestehen. Abweichend vom bekannten Stand der Technik, bei dem die beiden Kontaktpartner Bord der Innenhülse und Anlauffläche am Antriebsrad metallisch sind und typischerweise aus Stahlwerkstoff bestehen, verhindert die erfindungsgemäße Metall-Polymerwerkstoff-Kontaktpaarung auch bei hohen axialen Kontaktkräften einen metallischen Abrieb an den sich relativ zueinander verdrehenden Kontaktflächen und eine Verschleiß fördernde Kontamination des in der Freilaufkupplung umlaufenden Schmiermittels mit metallischem Abrieb, der zum vorzeitigen Ausfall des Triebrads führen kann.The contact surface should in particular consist of highly wear-resistant and temperature-resistant polyetheretherketone, or PEEK for short. Deviating from the known state of the art, in which the two contact partners edge of the inner sleeve and the contact surface on the drive wheel are metallic and typically consist of steel material, the metal-polymer material contact pairing according to the invention prevents metallic abrasion on the contact surfaces rotating relative to one another, even with high axial contact forces and a wear-promoting contamination of the lubricant circulating in the overrunning clutch with metallic abrasion, which can lead to premature failure of the drive wheel.

Bei der Anlauffläche handelt es sich um die Oberfläche einer aus dem Polymerwerkstoff bestehenden Ringscheibe. Alternativ ist eine Ringscheibe aus Verbundwerkstoff wie bspw. Stahl-PEEK vorgesehen, die zumindest anlaufseitig mit dem Polymerwerkstoff bspw. mittels Umspritzung beschichtet ist.The contact surface is the surface of an annular disk made of the polymer material. Alternatively, an annular disk made of composite material such as steel-PEEK is provided, which is coated with the polymer material, for example by means of extrusion coating, at least on the start-up side.

FigurenlisteFigure list

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich auch der nachfolgenden Beschreibung und aus den Zeichnungen, in denen ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt ist. Es zeigen:

1 ein erfindungsgemäßes Triebrad im Längsschnitt;
2 die Ringscheibe gemäß 1 als Einzelteil und
3 die Einzelheit X gemäß 1.

Further features of the invention can also be found in the following description and from the drawings, in which an exemplary embodiment of the invention is shown. Show it:

1 a drive wheel according to the invention in longitudinal section;
2 the washer according to 1 as a single part and
3 the detail X according to 1 .

Ausführliche Beschreibung der ZeichnungenDetailed description of the drawings

1 zeigt ein Triebrad 1 für den Antrieb eines in einem Nebenaggregate-Riementrieb einer Brennkraftmaschine angeordneten Generators. Das Triebrad 1 umfasst als funktionelles Kernstück eine Freilaufkupplung mit einem Innenring 2 und einem Außenring 3, die als spanlos umgeformte Blechteile hergestellt sind. Der Innenring 2 ist auf einer Nabe 4 aufgepresst, während der Außenring 3 drehfest mit einem Antriebsrad 5 in Form einer Riemenscheibe verbunden ist. In dem zwischen Innenring 2 und Außenring 3 gebildeten Ringraum sind eine Reihe Sperrkörper 6 in Form von Klemmrollen und dazu beidseitig benachbart jeweils eine Reihe Wälzkörper 7 in Form von käfiggeführten Nadelrollen angeordnet. Die Klemmrollen 6 sind in einem Käfig 8 geführt und mittels Federn 9 gegenüber nicht sichtbaren Klemmrampen vorgespannt, die am Außenumfang des Innenrings 2 eingeformt sind. Der Außenring 3 ist im wesentlichen hülsenförmig ausgebildet und weist über seine gesamte Länge einen gleichbleibenden Innendurchmesser auf, wobei er Laufbahnen für die Nadelrollen 7 und die Klemmrollen 6 bildet. 1 shows a drive wheel 1 for driving a generator arranged in an auxiliary unit belt drive of an internal combustion engine. The driving wheel 1 comprises a one-way clutch with an inner ring as the functional core 2 and an outer ring 3 , which are manufactured as non-cutting formed sheet metal parts. The inner ring 2 is on a hub 4th pressed on while the outer ring 3 non-rotatably with a drive wheel 5 is connected in the form of a pulley. In the one between the inner ring 2 and outer ring 3 formed annulus are a series of locking bodies 6th in the form of pinch rollers and a row of rolling elements adjacent to them on both sides 7th arranged in the form of cage-guided needle rollers. The pinch rollers 6th are in a cage 8th guided and by means of springs 9 biased against non-visible clamping ramps on the outer circumference of the inner ring 2 are molded. The outer ring 3 is essentially sleeve-shaped and has a constant inner diameter over its entire length, with raceways for the needle rollers 7th and the pinch rollers 6th forms.

Die Freilaufkupplung bildet somit einen Klemmrollenfreilauf mit integrierter Lagerung und bewirkt mit den Klemmrollen 6, dass eine Relativverdrehung des Antriebsrads 5 gegenüber der Nabe 4 in einer Drehrichtung zugelassen und in der anderen Drehrichtung gesperrt ist. Die zugelassene Relativverdrehung ist so orientiert, dass die in der Nabe 4 befestigte (nicht dargestellte) Generatorwelle in Antriebsrichtung des Generators schneller als das Antriebsrad 5 drehen, d.h. das Antriebsrad 5 überholen kann.The overrunning clutch thus forms a clamping roller freewheel with integrated storage and effects with the clamping rollers 6th that a relative rotation of the drive wheel 5 opposite the hub 4th is permitted in one direction of rotation and blocked in the other direction of rotation. The permitted relative rotation is oriented so that that in the hub 4th attached generator shaft (not shown) in the drive direction of the generator faster than the drive wheel 5 rotate, i.e. the drive wheel 5 can overtake.

Zur Befestigung der Nabe 4 auf der Generatorwelle weist die Nabe 4 ein Innengewinde 10 und beabstandet dazu ein als Kerbverzahnung ausgebildetes Vielzahnprofil 11 zur Aufnahme eines Einschraubwerkzeugs auf. Das Triebrad 1 ist an dessen vom Generator abgewandten Ende mittels eines hier gestrichelt dargestellten Deckels 12 verschließbar, wobei der Deckel 12 in eine am Innenumfang des Antriebsrads 5 verlaufende Umfangsnut 13 eingeschnappt wird.For fastening the hub 4th the hub points on the generator shaft 4th an internal thread 10 and spaced apart from this by a serrated multi-tooth profile 11th for receiving a screw-in tool. The driving wheel 1 is at its end facing away from the generator by means of a cover shown here in dashed lines 12th lockable, with the lid 12th into one on the inner circumference of the drive wheel 5 running circumferential groove 13th is snapped.

An dessen dem Generator abgewandten ersten Ende weist der Außenring 3 einen radial nach innen gerichteten ersten Bord 14 auf, der von einem radial nach außen gerichteten ersten Bord 15 des Innenrings 2 umgriffen wird. Ein generatorseitiger zweiter Bord 16 des Außenrings 3 hintergreift den Nadelkäfig 17. Ein zum zweiten Bord 16 benachbart verlaufender Radialdichtring 18 dient der Schmiermittelabdichtung der Freilaufkupplung.The outer ring has at its first end facing away from the generator 3 a radially inwardly directed first rim 14th on that of a radially outwardly directed first board 15th of the inner ring 2 is encompassed. A second board on the generator side 16 of the outer ring 3 engages behind the needle cage 17th . One to the second shelf 16 Adjacent radial sealing ring 18th serves as a lubricant seal for the overrunning clutch.

Der Innenring 2 greift seitens des Generators mit einem radial nach innen gerichteten zweiten Bord 19 in einen ringförmigen Absatz 20 an der Nabe 4 ein. Wie es aus der vergrößerten Einzelheit X in 3 deutlich wird, schlägt die Stirnfläche des radial nach außen gerichteten ersten Bords 15 des Innenrings 2 bei Axialbelastung des Triebrads 1 gegen eine am Antriebsrad 5 abgestützte Anlauffläche 21 axial an. Bei der Anlauffläche 21 handelt es sich um die Oberfläche einer aus dem verschleißbeständigen Polymerwerkstoff PEEK bestehenden Ringscheibe 22, die als Einzelteil in 2 dargestellt ist. Zur axialen Abstützung der Ringscheibe 22 dient ein radial nach innen gerichteter und dem ersten Bord 15 axial gegenüberliegender Vorsprung 23 in Form einer Stahlscheibe, die in einem Absatz 24 des Antriebsrads 5 mittels einer Verstemmung 25 am Antriebsrad 5 befestigt ist (siehe 3). Die Schmiermittelabdichtung der Freilaufkupplung erfolgt hier ebenfalls über einen Radialdichtring 26, der an der Stahlscheibe 23 anvulkanisiert ist.The inner ring 2 engages on the part of the generator with a radially inwardly directed second rim 19th into an annular shoulder 20th at the hub 4th one. As can be seen from the enlarged detail X in 3 becomes clear, hits the end face of the radially outwardly directed first rim 15th of the inner ring 2 with axial load on the drive wheel 1 against one on the drive wheel 5 supported contact surface 21 axially. At the run-up area 21 it is the surface of an washer made of the wear-resistant polymer material PEEK 22nd that come as a single part in 2 is shown. For axial support of the washer 22nd serves a radially inwardly directed and the first board 15th axially opposite projection 23 in the form of a steel disc that is in a paragraph 24 of the drive wheel 5 by means of caulking 25th on the drive wheel 5 is attached (see 3 ). The lubricant seal of the overrunning clutch takes place here also via a radial sealing ring 26th that on the steel disk 23 is vulcanized.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

11: TriebradDriving wheel
22: InnenringInner ring
33: AußenringOuter ring
44th: Nabehub
55: Antriebsraddrive wheel
66th: Sperrkörper / KlemmrolleLock body / pinch roller
77th: Wälzkörper / NadelrolleRolling element / needle roller
88th: KäfigCage
99: Federfeather
1010: Innengewindeinner thread
1111th: VielzahnprofilMulti-tooth profile
1212th: Deckellid
1313th: UmfangsnutCircumferential groove
1414th: erster Bord des Außenringsfirst rim of the outer ring
1515th: erster Bord des Innenringsfirst rim of the inner ring
1616: zweiter Bord des Außenringssecond edge of the outer ring
1717th: NadelkäfigNeedle cage
1818th: RadialdichtringRadial sealing ring
1919th: zweiter Bord des Innenringssecond edge of the inner ring
2020th: Absatzparagraph
2121: AnlaufflächeContact surface
2222nd: RingscheibeWasher
2323: Vorsprung / StahlscheibeProjection / steel washer
2424: Absatzparagraph
2525th: VerstemmungCaulking
2626th: RadialdichtringRadial sealing ring

Claims

Drive wheel (1) of a traction mechanism of an internal combustion engine, comprising a drive wheel (5) which is in engagement with the traction mechanism, a hub (4) received therein and an overrunning clutch which is locked by means of locking bodies (4) arranged between the drive wheel (5) and the hub (4). 6) a relative rotation of the drive wheel (5) with respect to the Hub (4) allows in one direction of rotation and locks in the other direction of rotation and which has an inner ring (2) fastened on the hub (4), on the outer circumference of which the locking body (6) engages and the one radially outwardly directed rim (15) whose end face strikes axially against a contact surface (21) supported on the drive wheel (5), the contact surface (21) being made of wear-resistant polymer material, characterized in that the contact surface (21) is a surface of an annular disk (22) acts, which is inserted between a radially inward, the rim (15) axially opposite projection (23) of the drive wheel (5) and the rim (15) and which either consists of the polymer material or is coated with the polymer material.

Drive wheel after Claim 1 , characterized in that the polymer material is polyetheretherketone.