Nothing Special   »   [go: up one dir, main page]

DE202016003558U1 - Riemenscheibenentkoppler - Google Patents

Riemenscheibenentkoppler Download PDF

Info

Publication number
DE202016003558U1
DE202016003558U1 DE202016003558.5U DE202016003558U DE202016003558U1 DE 202016003558 U1 DE202016003558 U1 DE 202016003558U1 DE 202016003558 U DE202016003558 U DE 202016003558U DE 202016003558 U1 DE202016003558 U1 DE 202016003558U1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
pulley
decoupler
hub
spring
schlingband
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
DE202016003558.5U
Other languages
English (en)
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Schaeffler Technologies AG and Co KG
Original Assignee
Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Schaeffler Technologies AG and Co KG filed Critical Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority to DE202016003558.5U priority Critical patent/DE202016003558U1/de
Publication of DE202016003558U1 publication Critical patent/DE202016003558U1/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D41/00Freewheels or freewheel clutches
    • F16D41/20Freewheels or freewheel clutches with expandable or contractable clamping ring or band
    • F16D41/206Freewheels or freewheel clutches with expandable or contractable clamping ring or band having axially adjacent coils, e.g. helical wrap-springs
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D3/00Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive
    • F16D3/02Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive adapted to specific functions
    • F16D3/12Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive adapted to specific functions specially adapted for accumulation of energy to absorb shocks or vibration
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D3/00Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive
    • F16D3/50Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive with the coupling parts connected by one or more intermediate members
    • F16D3/72Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive with the coupling parts connected by one or more intermediate members with axially-spaced attachments to the coupling parts
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H55/00Elements with teeth or friction surfaces for conveying motion; Worms, pulleys or sheaves for gearing mechanisms
    • F16H55/32Friction members
    • F16H55/36Pulleys
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D7/00Slip couplings, e.g. slipping on overload, for absorbing shock
    • F16D7/02Slip couplings, e.g. slipping on overload, for absorbing shock of the friction type
    • F16D7/022Slip couplings, e.g. slipping on overload, for absorbing shock of the friction type with a helical band or equivalent member co-operating with a cylindrical torque limiting coupling surface

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Pulleys (AREA)

Abstract

Riemenscheibenentkoppler (1, 1') zur Antriebsmomentübertragung zwischen dem Riemen eines Startergenerator-Riementriebs und dem Startergenerator, umfassend: – eine Riemenscheibe (2), – eine auf der Generatorwelle des Startergenerators zu befestigende Nabe (4, 4'), – eine Entkopplerfeder (11, 11'), die bei angetriebenem Startergenerator das Antriebsmoment des Riemens von der Riemenscheibe (2) auf die Nabe (4, 4') überträgt, – und eine Sperre, die bei antreibendem Startergenerator das Antriebsmoment der Generatorwelle von der Nabe (4, 4') auf die Riemenscheibe (2) überträgt, dadurch gekennzeichnet, dass die Sperre durch ein Schlingband (12, 12') gebildet ist, das im Antriebsmomentfluss zwischen der Riemenscheibe (2) und der Nabe (4, 4') parallel zur Entkopplerfeder (11, 11') geschaltet ist und bei antreibendem Startergenerator die Riemenscheibe (2) drehsteif gegen die Nabe (4, 4') schlingt.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Riemenscheibenentkoppler zur Antriebsmomentübertragung zwischen dem Riemen eines Startergenerator-Riementriebs und dem Startergenerator. Der Riemenscheibenentkoppler umfasst:
    • – eine Riemenscheibe,
    • – eine auf der Generatorwelle des Startergenerators zu befestigende Nabe,
    • – eine Entkopplerfeder, die bei angetriebenem Startergenerator das Antriebsmoment des Riemens von der Riemenscheibe auf die Nabe überträgt,
    • – und eine Sperre, die bei antreibendem Startergenerator das Antriebsmoment der Generatorwelle von der Nabe auf die Riemenscheibe überträgt.
  • Riemenscheibenentkoppler (in der englischsprachigen Fachliteratur als 'Decoupler' oder 'Isolator' bezeichnet) kompensieren Drehschwingungen und -ungleichförmigkeiten, die von der Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine in deren Nebenaggregate-Riementrieb eingeleitet werden, und sind typischerweise auf dem Generator angeordnet. Falls der Generator ein Startergenerator ist, der im elektromotorischen Betrieb die Brennkraftmaschine zwecks Startens oder Boostens über den Riementrieb antreibt, ist das bei Generatorfreiläufen übliche Überholen der Generatorwelle ohne Weiteres nicht möglich. Vielmehr muss der Riemenscheibenentkoppler in dieser relativen Drehrichtung sperren, um das vom Startergenerator erzeugte Antriebsmoment via Nabe und Riemenscheibe auf den Riemen übertragen zu können.
  • Ein gattungsgemäßer Riemenscheibenentkoppler ist aus der EP 2 010 792 B1 bekannt. Die das Antriebsmoment bei antreibendem Startergenerator von der Nabe auf die Riemenscheibe übertragende Sperre ist dort durch umfänglich feste Endanschläge gebildet, die die Verdrehbarkeit der Nabe relativ zur Riemenscheibe begrenzen. Ein wesentlicher Nachteil der Festanschläge besteht in der hohen Geräuschentwicklung, die mit der Anschlaggeschwindigkeit der Nabe gegen die Riemenscheibe stärker wird.
  • Ein weiterer gattungsgemäßer Riemenscheibenentkoppler ist aus der EP 1 730 425 B1 bekannt und konstruktiv so ausgeführt, dass die Entkopplerfeder eine in beide Verdrehrichtungen, d. h. in Öffnungs- und in Schließrichtung belastbare Schraubendrehfeder ist. In der einen Verdrehrichtung überträgt die Feder das vom Riemen ausgehende Antriebsmoment entkoppelnd auf den Startergenerator, und in der anderen Verdrehrichtung wirkt die Feder als seinen Durchmesser änderndes Schlingband, das sich aufgrund des Start- oder Boostmoments entweder öffnet oder zusammenzieht und dabei die Riemenscheibe drehsteif gegen die Nabe schlingt. Ein Nachteil dieser Konstruktion ist die erhebliche Schwierigkeit, die unterschiedlichen Funktionen der Feder und des Schlingbands in demselben Bauteil zufriedenstellend zu verwirklichen.
  • Ausgehend hiervon liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Riemenscheibenentkoppler der eingangs genannten Art mit einer alternativen Ausführung der Sperre anzugeben.
  • Die Lösung hierfür ergibt sich aus den Merkmalen des Anspruchs 1. Demnach soll die Sperre durch ein Schlingband gebildet sein, das im Antriebsmomentfluss zwischen der Riemenscheibe und der Nabe parallel zur Entkopplerfeder geschaltet ist und bei antreibendem Startergenerator die Riemenscheibe drehsteif gegen die Nabe schlingt.
  • Anders als bei dem oben erwähnten Riemenscheibenentkoppler mit Festanschlägen bewirkt das Schlingband einen vergleichsweise sanften Sperrvorgang der Riemenscheibe gegenüber der Nabe, wenn der Startergenerator beginnt, das Antriebsmoment von der Nabe auf die Riemenscheibe zu übertragen. Außerdem ermöglicht die als separates Schlingband ausgebildete Sperre ein jeweils optimales, da voneinander weitgehend unabhängiges Design von Entkopplerfeder und Schlingband.
  • Vorzugsweise ist das Schlingband über (umfänglichen) Formschluss der Schlingbandenden mit der Riemenscheibe einerseits und der Nabe andererseits in Eingriff. Der Formschluss der Schlingbandenden kann so ausgeführt sein, dass er entweder unidirektional in nur eine oder bidirektional in beide Relativdrehrichtungen von Riemenscheibe zu Nabe wirkt. Dazu kann das Schlingband in Achsrichtung des Riemenscheibenentkopplers abgewinkelte Schlingbandenden aufweisen, die in Aussparungen der Riemenscheibe und der Nabe eingreifen. Alternativ können die Schlingbandenden als umfänglich von der Kreisform abweichende Schenkel geformt sein, die in dazu korrespondierende Aufnahmen seitens der Riemenscheibe und der Nabe formschlüssig eingreifen.
  • Die Ausführung mit unidirektional oder bidirektional wirkendem Formschluss hängt vor allem von den Einbauverhältnissen des Schlingbands im Riemenscheibenentkoppler ab:
    • a.) wenn sich das Schlingband in entlastetem Zustand bereits in Reibeingriff mit dessen Reibkontaktpartnern an der Nabe und an der Riemenscheibe befindet, dann tordiert der Formschluss das Schlingband bei angetriebenem Startergenerator zweckmäßigerweise entgegen dessen Schlingrichtung, um ein ungewolltes Sperren des Schlingbands bei den entkoppelnden Relativverdrehungen der antreibenden Riemenscheibe gegenüber der Nabe zuverlässig zu verhindern. Ein auch in dazu entgegen gesetzter Relativdrehrichtung wirkender Formschluss ist optional und unterstützt den Sperrvorgang des Schlingbands bei antreibendem Startergenerator.
    • b.) wenn sich das Schlingband in entlastetem Zustand (mit Radialspiel) außer Reibeingriff mit dessen Reibkontaktpartnern an der Nabe und an der Riemenscheibe befindet, dann tordiert der Formschluss das Schlingband bei antreibendem Startergenerator zweckmäßigerweise in dessen Schlingrichtung, um das Schlingband zuverlässig in den zum Sperrvorgang führenden Reibeingriff mit dessen Reibkontaktpartnern zu bringen. Ein auch in dazu entgegen gesetzter Relativdrehrichtung wirkender Formschluss ist optional und erhöht die Sicherheit des Schlingbands gegen ungewolltes Sperren des Schlingbands bei den entkoppelnden Relativverdrehungen der antreibenden Riemenscheibe gegenüber der Nabe.
  • Das Radialspiel vereinfacht den Einbau des Schlingbands in erheblichem Maße, da das Schlingband kraftfrei oder zumindest kraftarm über bzw. in dessen Reibkontaktpartner axial montierbar ist. Der in Schlingrichtung wirkende Formschluss ermöglicht es, das Schlingband im Anschluss an dessen axiale Montage in Schlingrichtung vorzuspannen, um den drehmomentfreien Übergangswinkel des Riemenscheibenentkopplers bei dessen Lastwechseln zwischen angetriebenem Startergenerator – die Entkopplerfeder ist gerade weitestgehend oder vollständig entspannt und das Schlingband sperrt noch nicht – und antreibendem Startergenerator – das Schlingband beginnt zu sperren – zu minimieren.
  • In einer dazu alternativen Drehmomentkennung von Entkopplerfeder und Schlingband kann ein vergleichsweise großer Übergangswinkel in dem genannten Lastwechselbereich des Riemenscheibenentkopplers erforderlich sein.
  • Die Entkopplerfeder ist vorzugsweise eine sich in Achsrichtung des Riemenscheibenentkopplers erstreckende Schraubendrehfeder mit schenkellosen Federenden, die bei angetriebenem Startergenerator das Antriebsmoment von der Stufe eines axial rampenförmig ansteigenden Federtellers der Riemenscheibe auf die Stufe eines axial rampenförmig ansteigenden Federtellers der Nabe übertragen.
  • Der Drehmomentverlauf während des Sperrvorgangs des Schlingbands kann ferner dadurch beeinflusst werden, dass das Schlingband in einem mittleren Abschnitt, der gegen die Riemenscheibe und gegen die Nabe schlingt, einen gegenüber den Schlingbandenden verschiedenen Durchmesser hat, wobei der Durchmesser des mittleren Abschnitts entweder
    • a.) größer ist, falls das Schlingband die Entkopplerfeder umschließt, oder
    • b.) kleiner ist, falls die Entkopplerfeder das Schlingband umschließt.
  • Das sich in Axialrichtung verändernde Radialspiel zwischen dem Schlingband und dessen Reibkontaktpartnern führt in beiden Fällen zu einer progressiven Drehmoment-Kennlinie mit dementsprechend „weichem” Eingriff, da die einzelnen Windungen des Schlingbands nicht gleichzeitig, sondern sukzessive mit den Reibkontaktpartnern in Eingriff kommen. Im Fall a.) hat der Wickelkörper des Schlingbands eine bauchige Form und im Fall b.) eine mittig eingeschnürte Form.
  • Der sukzessive Eingriff des Schlingbands kann alternativ oder ergänzend auch durch eine nicht-zylindrische Formgebung der Reibkontaktpartner erzielt werden. Wenn sich das Schlingband im entspannten Zustand befindet, soll die Radialspieldifferenz zwischen der engsten Stelle zwischen Schlingband und Reibkontaktpartner und der weitesten Stelle zwischen Schlingband und Reibkontaktpartner bis zu etwa 1 mm betragen.
  • Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und aus den Zeichnungen, in denen zwei Ausführungsbeispiele erfindungsgemäßer Riemenscheibenentkoppler für einen Startergenerator-Riementrieb einer Brennkraftmaschine dargestellt sind. Es zeigen:
  • 1 den ersten Riemenscheibenentkoppler in perspektivischem Längsschnitt;
  • 2 den ersten Riemenscheibenentkoppler in perspektivisch explodierter Darstellung;
  • 3 das Schlingband gemäß 2 in vergrößerter Einzelteildarstellung;
  • 4 die Riemenscheibe des ersten Riemenscheibenentkopplers in perspektivischer Einzelteildarstellung;
  • 5 die Nabe des ersten Riemenscheibenentkopplers in perspektivischer Einzelteildarstellung;
  • 6 die Drehmomentkennung der Riemenscheibenentkoppler in schematischer Diagrammdarstellung;
  • 7 den zweiten Riemenscheibenentkoppler in perspektivischem Längsschnitt;
  • 8 das Schlingband des zweiten Riemenscheibenentkopplers in perspektivischer Einzelteildarstellung.
  • Die 1 und 2 zeigen den ersten Riemenscheibenentkoppler 1 im Längsschnitt bzw. als Explosion. Eine hohlzylindrische Riemenscheibe 2, deren vom Riemen umschlungener Außenmantel 3 der Poly-V-Form des Riemens entsprechend profiliert ist, wird vom Riemen in der in 2 eingezeichneten Drehrichtung angetrieben. Die Riemenscheibe 2 ist drehbar auf einer Nabe 4 gelagert, die fest mit der Generatorwelle eines Startergenerators verschraubt wird. Hierzu hat die Nabe 4 im Mittelabschnitt 5 ein nicht dargestelltes Innengewinde und am generatorfernen, vorderen Endabschnitt einen Innenvielzahn 6 als Eingriffskontur für das Schraubwerkzeug. Die Lagerung der Riemenscheibe 2 auf der Nabe 4 erfolgt am generatorseitigen Ende radial und axial mittels eines Wälzlagers 7 und am generatorfernen Ende radial mittels eines Gleitlagers 8. Das Wälzlager 7 ist ein einreihiges und beidseitig abgedichtetes Kugellager. Das Gleitlager 8 ist ein geschlitzter Radiallagerring aus Polyamid, der mit dem Innenumfang der Riemenscheibe 2 in unmittelbarem Gleitkontakt steht. Die Riemenscheibe 4 hat am generatorfernen Ende eine Umfangsnut 9, in die nach dem Verschrauben des Riemenscheibenentkopplers 1 auf die Generatorwelle eine Schutzkappe 10 eingeschnappt wird.
  • Die für die Funktion des Riemenscheibenentkopplers 1 wesentlichen Komponenten sind eine Entkopplerfeder 11 und ein als Sperre dienendes Schlingband 12. Die Wickelkörper der als Schraubendrehfeder ausgebildeten Entkopplerfeder 11 und des Schlingbands 12 erstrecken sich in und vorliegend konzentrisch zur Achsrichtung des Riemenscheibenentkopplers 1, wobei in diesem ersten Ausführungsbeispiel die Entkopplerfeder 11 das Schlingband 12 umschließt. Im gesperrten Zustand ist der Wickelkörper des Schlingbands 12 eingeschnürt und befindet sich mit dessen Innenumfang in Drehmoment übertragendem Haftreibungskontakt mit Reibkontaktpartnern der Riemenscheibe 2 und der Nabe 4. Bei den Reibkontaktpartnern handelt. es sich um den Außenmantel 13 eines zylindrischen Vorsprungs 14 der Riemenscheibe 2 einerseits und einen Außenmantel 15 der Nabe 4 andererseits.
  • Wie es in Zusammenschau mit den 4 und 5 hervorgeht, liegt die Entkopplerfeder 11 mit schenkellosen Federenden 16 und 17 an einem Federteller 18 der Riemenscheibe 2 einerseits und einem Federteller 19 der Nabe 4 andererseits an. Beide Federteller 18, 19 steigen axial rampenförmig an, wobei die Federenden 16, 17 stirnseitig zwischen den durch die axiale Rampenform der Federteller 18, 19 gebildeten Stufen 20 und 21 eingespannt sind. Das Schlingband 12 ist im Antriebsmomentfluss zwischen der Riemenscheibe 2 und der Nabe 4 parallel zur Entkopplerfeder 11 geschaltet und hat Schlingbandenden 22 und 23, die in Achsrichtung des Riemenscheibenentkopplers 1 abgewinkelt sind und formschlüssig in Aussparungen 24 und 25 der Riemenscheibe 2 bzw. der Nabe 4 eingreifen. Bei beiden Aussparungen 24, 25 handelt es sich um Durchstellungen in den Federtellern 18, 19 am Grund der jeweiligen Stufe 20, 21, wobei die nabenseitige Aussparung 25 auch in 1 sichtbar ist.
  • Aufgrund des Eingriffs der Schlingbandenden 22, 23 in die Aussparungen 24, 25 wirkt der Formschluss vorliegend in beide Relativdrehrichtungen von Riemenscheibe 2 zu Nabe 4, so dass das Schlingband 12 über die Schlingbandenden 22, 23 sowohl in die (sperrende) Schlingrichtung tordiert und dabei zusammengeschnürt wird als auch entgegen der Schlingrichtung tordiert und dabei im Durchmesser aufgeweitet wird. Die das zugehörige Sperrmoment bzw. Öffnungsmoment erzeugenden Kräftepaare sind in 3 verdeutlicht, wobei das jeweils an den Schlingbandenden 22, 23 mit schwarzen Pfeilen eingezeichnete Kräftepaar das Sperrmoment erzeugt und wobei das dazu entgegen gerichtete und mit weißen Pfeilen eingezeichnete Kräftepaar das Öffnungsmoment erzeugt.
  • Im unbelasteten Zustand ist der Innendurchmesser des Schlingbands 12 größer als der Außendurchmesser des zylindrischen Vorsprungs 14 und der Außendurchmesser des Außenmantels 15, um das Schlingband 12 axial kraftarm über dessen Reibkontaktpartner montieren zu können. Die umfängliche Relativpositionierung der Schlingbandenden 22, 23, der Aussparungen 24, 25, der Stufen 20, 21 und der Federenden 16, 17 ist derart, dass sich das montierte Schlingband 12 unter Vorspannung in Sperrrichtung befindet, um das Radialspiel gegenüber den Reibkontaktpartnern zu reduzieren und ggfls. zu eliminieren. Als Reaktion auf diese Vorspannung spannt das Schlingband 12 die Stufen 20, 21 gegen die Federenden 16, 17, wenn kein äußeres Drehmoment auf den Riemenscheibenentkoppler 1 wirkt.
  • Die zugehörigen Drehmomente sind in 6 schematisch dargestellt, wobei die durchgezogene Linie das Drehmoment der Entkopplerfeder 11 und die gestrichelte Linie das Drehmoment des Schlingbands 12 jeweils in Abhängigkeit des relativen Drehwinkels von Riemenscheibe 2 zu Nabe 4 zeigen. Die in Sperrrichtung wirkende Vorspannung des Schlingbands 12 ist an dem Offset der Drehmomente gegenüber dem Koordinatenursprung erkennbar und bewirkt bei negativer Relativverdrehung eine im wesentlichen sofort einsetzende Sperrwirkung des Schlingbands 12, wenn der Startergenerator im Übergang zum elektromotorischen Betrieb mit dem Antreiben beginnt. Der dabei steil ins Negative abfallende Drehmomentverlauf des Schlingbands 12 ist charakteristisch für dessen Sperrwirkung, bei der die Riemenscheibe 2 drehsteif gegen die Nabe 4 geschlungen wird. Die Entkopplerfeder 11 ist in diesem Betriebsmodus drehmomentfrei.
  • Bei angetriebenem Startergenerator befindet sich der Riemenscheibenentkoppler 1 im Betriebsbereich positiver Relativdrehwinkel. Dabei steigt das Drehmoment der Entkopplerfeder 11 aufgrund ihrer relativ großen Steifigkeit steiler an als sich das ebenfalls in Öffnungsrichtung aufweitende Schlingband 12.
  • Bei nicht dargestellten Alternativausführungen kann der Formschluss zwischen Riemenscheibe, Nabe und Schlingband umfänglich unidirektional wirken. Falls einerseits das unbelastete Schlingband – wie im dargestellten Ausführungsbeispiel – mit Radialspiel gegenüber den Reibkontaktpartnern montiert wird, dann kann das in Öffnungsrichtung wirkende (weiße) Kräftepaar gemäß 3 entfallen. Denn in diesem Fall ist das Risiko eines unkontrollierten Sperrens des Schlingbands klein. Falls anderseits das unbelastete Schlingband mit nur geringem oder insbesondere ohne Radialspiel gegenüber den Reibkontaktpartnern montiert wird, dann kann das in Schließrichtung wirkende (schwarze) Kräftepaar gemäß 3 entfallen. Denn in diesem Fall gelangt das Schlingband bereits durch den Reibkontakt in sperrenden Eingriff, so dass auf die Vorspannung des Schlingbands in Schließrichtung verzichtet werden kann.
  • Zur Funktionsweise des Riemenscheibenentkopplers:
    • 1.) Der Startergenerator befindet sich im generatorischen Betrieb und wird folglich vom Riemen in der Drehrichtung gemäß 1 angetrieben. Dabei wird das Antriebsmoment des Riemens via Außenmantel 3 der Riemenscheibe 2 – Stufe 20 des Federtellers 18 der Riemenscheibe 2 – Federende 16 der Entkopplerfeder 11 – Entkopplerfeder 11 – Federende 17 der Entkopplerfeder 11 – Stufe 21 des Federtellers 19 der Nabe 4 – Nabe 4 auf die Generatorwelle übertragen. Die Elastizität der Entkopplerfeder 11 kompensiert die Übertragung der Drehschwingungen des Riemens auf die Generatorwelle. Bei negativen Relativdrehwinkeln von Riemenscheibe 2 zu Nabe 4 wird ein Sperren infolge eines unkontrollierten Reibeingriffs des Schlingbands 12 durch dessen formschlüssig erzeugte Aufweitung gegenüber dessen Reibkontaktpartnern verhindert.
    • 2.) Der Startergenerator befindet sich im elektromotorischen Betrieb und treibt folglich den Riemen ebenfalls in der Drehrichtung gemäß 1 an. Dabei wird das Antriebsmoment der Generatorwelle via Nabe 4 – Außenmantel 15 der Nabe 4 – Innenumfang des sperrenden Schlingbands 12 – zylindrischer Vorsprung 14 der Riemenscheibe 2 – Außenmantel 3 der Riemenscheibe 2 auf den Riemen übertragen.
  • 7 zeigt das zweite Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Riemenscheibenentkopplers 1'. Dieser unterscheidet sich bei ansonsten gleicher Funktionalität von dem zuvor erläuterten Riemenscheibenentkoppler 1 zunächst durch die radial vertauschte Anordnung von Schlingband 12' und Entkopplerfeder 11', die in diesem Fall vom Schlingband 12' umschlossen ist. Dementsprechend sind die Wickelrichtungen von Schlingband 12, 12' und Entkopplerfeder 11, 11' bei dem ersten Riemenscheibenentkoppler 1 gleich und bei dem zweiten Riemenscheibenentkoppler 1' gegensätzlich. Im gesperrten Zustand ist der Wickelkörper des Schlingbands 12' aufgeweitet und befindet sich mit dessen Außenumfang in Drehmoment übertragendem Haftreibungskontakt mit dem Innenmantel 26 einer in der Riemenscheibe 2' eingepressten Hülse 27 einerseits und mit dem Innenmantel 28 eines zylindrischen Vorsprungs 29 der Nabe 4' andererseits. Die Hülse 27 vereinfacht die Herstellung der Riemenscheibe 2', die mit einem im wesentlichen konstanten Innendurchmesser einer aufwandsarmen Drehbearbeitung zugänglich ist.
  • Ein weiterer Unterschied besteht in der nicht-zylindrischen, bauchigen Formgebung des Schlingbands 12', dessen Wickelkörper einen mittleren Abschnitt 30' aufweist, der einen gegenüber den Schlingbandenden 22', 23' größeren Durchmesser hat. Der größte Durchmesser befindet sich an der axialen Trennfuge zwischen dem Vorsprung 29 der Nabe 4' und der Hülse 27, so dass das Radialspiel zwischen diesen Reibkontaktpartnern und dem nicht sperrenden Schlingband 12' zu den Schlingbandenden 22', 23' hin zunimmt, vorliegend von etwa 0,2 mm auf 1 mm. Dies bewirkt, dass die Sperrwirkung des Reibkontakts vom mittleren Abschnitt 30' des Schlingbands 12' ausgeht und sich mit sukzessiv bis zu den Schlingbandenden 22', 23' aufweitendem Schlingband 12' erhöht. Das sich axial verändernde Radialspiel zwischen dem Schlingband 12' und dessen Reibkontaktpartnern ermöglicht es, den Drehmomentverlauf bei einsetzender Sperrwirkung des Schlingbands 12' dahingehend zu beeinflussen, dass der Riemenscheibenentkoppler 1' mit einem mehr oder weniger großen Drehmomentgradienten „hart” bzw. „sanft” in den gesperrten Betriebszustand übergeht. Die so angepasste Drehmomentcharakteristik lässt sich bei dem ersten Riemenscheibenentkoppler 1 ebenso verwirklichen. Bei zylindrischen Reibkontaktpartnern wäre dabei das Schlingband 12 in dessen mittlerem Abschnitt 30 im Durchmesser eingeschnürt.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Riemenscheibenentkoppler
    2
    Riemenscheibe
    3
    Außenmantel der Riemenscheibe
    4
    Nabe
    5
    Mittelabschnitt der Nabe
    6
    Innenvielzahn
    7
    Wälzlager
    8
    Gleitlager
    9
    Umfangsnut
    10
    Schutzkappe
    11
    Entkopplerfeder
    12
    Schlingband
    13
    Außenmantel (zylindrischer Vorsprung der Riemenscheibe)
    14
    zylindrischer Vorsprung der Riemenscheibe
    15
    Außenmantel der Nabe
    16
    Federende (seitens Riemenscheibe)
    17
    Federende (seitens Nabe)
    18
    Federteller (seitens Riemenscheibe)
    19
    Federteller (seitens Nabe)
    20
    Stufe (seitens Riemenscheibe)
    21
    Stufe (seitens Nabe)
    22
    Schlingbandende (seitens Riemenscheibe)
    23
    Schlingbandende (seitens Nabe)
    24
    Aussparung (seitens Riemenscheibe)
    25
    Aussparung (seitens Nabe)
    26
    Innenmantel der Hülse
    27
    Hülse
    28
    Innenmantel (zylindrischer Vorsprung)
    29
    zylindrischer Vorsprung
    30
    mittlerer Abschnitt
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • EP 2010792 B1 [0003]
    • EP 1730425 B1 [0004]

Claims (8)

  1. Riemenscheibenentkoppler (1, 1') zur Antriebsmomentübertragung zwischen dem Riemen eines Startergenerator-Riementriebs und dem Startergenerator, umfassend: – eine Riemenscheibe (2), – eine auf der Generatorwelle des Startergenerators zu befestigende Nabe (4, 4'), – eine Entkopplerfeder (11, 11'), die bei angetriebenem Startergenerator das Antriebsmoment des Riemens von der Riemenscheibe (2) auf die Nabe (4, 4') überträgt, – und eine Sperre, die bei antreibendem Startergenerator das Antriebsmoment der Generatorwelle von der Nabe (4, 4') auf die Riemenscheibe (2) überträgt, dadurch gekennzeichnet, dass die Sperre durch ein Schlingband (12, 12') gebildet ist, das im Antriebsmomentfluss zwischen der Riemenscheibe (2) und der Nabe (4, 4') parallel zur Entkopplerfeder (11, 11') geschaltet ist und bei antreibendem Startergenerator die Riemenscheibe (2) drehsteif gegen die Nabe (4, 4') schlingt.
  2. Riemenscheibenentkoppler (1, 1') nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Schlingband (12, 12') über Formschluss der Schlingbandenden (22, 22', 23, 23') mit der Riemenscheibe (2) einerseits und der Nabe (4, 4') andererseits in Eingriff ist.
  3. Riemenscheibenentkoppler (1, 1') nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Schlingband (12, 12') in Achsrichtung des Riemenscheibenentkopplers (1, 1') abgewinkelte Schlingbandenden (22, 22', 23, 23') aufweist, die formschlüssig in Aussparungen (24, 25) der Riemenscheibe (2) und der Nabe (4, 4') eingreifen.
  4. Riemenscheibenentkoppler (1, 1') nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Schlingband (12, 12') mit der Riemenscheibe (2) und der Nabe (4, 4') derart in Eingriff ist, dass die Riemenscheibe (2) bei angetriebenem Startergenerator das Schlingband (12, 12') entgegen dessen Schlingrichtung tordiert.
  5. Riemenscheibenentkoppler (1, 1') nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Schlingband (12, 12') über den Formschluss der Schlingbandenden (22, 22', 23, 23') sowohl entgegen als auch in dessen Schlingrichtung tordiert.
  6. Riemenscheibenentkoppler (1, 1') nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Schlingband (12, 12') über den Formschluss der Schlingbandenden (22, 22', 23, 23') mit Vorspannung in Schlingrichtung tordiert im Riemenscheibenentkoppler (1, 1') montiert ist.
  7. Riemenscheibenentkoppler (1, 1') nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Entkopplerfeder (11, 11') eine sich in Achsrichtung des Riemenscheibenentkopplers (1, 1') erstreckende Schraubendrehfeder mit schenkellosen Federenden (16, 17) ist, die bei angetriebenem Startergenerator das Antriebsmoment von der Stufe (20) eines axial rampenförmig ansteigenden Federtellers (18) der Riemenscheibe (2) auf die Stufe (21) eines axial rampenförmig ansteigenden Federtellers (19) der Nabe (4, 4') übertragen.
  8. Riemenscheibenentkoppler (1') nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Schlingband (12') in einem mittleren Abschnitt, der gegen die Riemenscheibe (2) und gegen die Nabe (4') schlingt, einen gegenüber den Schlingbandenden (22', 23') verschiedenen Durchmesser hat, wobei der Durchmesser des mittleren Abschnitts entweder a.) größer ist, falls das Schlingband (12') die Entkopplerfeder (11') umschließt, oder b.) kleiner ist, falls die Entkopplerfeder das Schlingband umschließt.
DE202016003558.5U 2016-06-01 2016-06-01 Riemenscheibenentkoppler Active DE202016003558U1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE202016003558.5U DE202016003558U1 (de) 2016-06-01 2016-06-01 Riemenscheibenentkoppler

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE202016003558.5U DE202016003558U1 (de) 2016-06-01 2016-06-01 Riemenscheibenentkoppler

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE202016003558U1 true DE202016003558U1 (de) 2016-07-07

Family

ID=69145738

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE202016003558.5U Active DE202016003558U1 (de) 2016-06-01 2016-06-01 Riemenscheibenentkoppler

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE202016003558U1 (de)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019080985A1 (de) 2017-10-25 2019-05-02 Dirak Dieter Ramsauer Konstruktionselemente Gmbh Elektromechanisches verschlusssystem unter verwendung von einem schwenkhebel-, drehriegel-, kompressionsverschluss
DE102019108656A1 (de) * 2019-04-03 2020-10-08 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Verfahren zur Montage einer Schlingbandfeder
US20220373039A1 (en) * 2019-10-01 2022-11-24 Origin Company, Limited Bidirectional torque limiter
US20230193961A1 (en) * 2020-06-22 2023-06-22 Origin Company, Limited Bidirectional torque limiter

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1730425B1 (de) 2004-04-02 2008-03-19 Schaeffler KG Riemenscheibe
EP2010792B1 (de) 2006-04-26 2015-03-25 Litens Automotive Partnership Einrichtungsisolator für vorrichtungen mit hohem drehmoment

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1730425B1 (de) 2004-04-02 2008-03-19 Schaeffler KG Riemenscheibe
EP2010792B1 (de) 2006-04-26 2015-03-25 Litens Automotive Partnership Einrichtungsisolator für vorrichtungen mit hohem drehmoment

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019080985A1 (de) 2017-10-25 2019-05-02 Dirak Dieter Ramsauer Konstruktionselemente Gmbh Elektromechanisches verschlusssystem unter verwendung von einem schwenkhebel-, drehriegel-, kompressionsverschluss
DE102019108656A1 (de) * 2019-04-03 2020-10-08 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Verfahren zur Montage einer Schlingbandfeder
DE102019108656B4 (de) 2019-04-03 2022-02-03 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Verfahren zur Montage einer Schlingbandfeder
US11754129B2 (en) 2019-04-03 2023-09-12 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Method for installing a wrap spring
US20220373039A1 (en) * 2019-10-01 2022-11-24 Origin Company, Limited Bidirectional torque limiter
US11598379B2 (en) * 2019-10-01 2023-03-07 Origin Company, Limited Bidirectional torque limiter
US20230193961A1 (en) * 2020-06-22 2023-06-22 Origin Company, Limited Bidirectional torque limiter
US11815147B2 (en) * 2020-06-22 2023-11-14 Origin Company, Limited Bidirectional torque limiter

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102016209598B4 (de) Riemenscheibenentkoppler
DE102015202527B3 (de) Riemenscheibenentkoppler
EP3253980B1 (de) Entkoppler
EP3274603B1 (de) Riemenscheibenentkoppler
DE102015202531B3 (de) Riemenscheibenentkoppler
DE102009052611B4 (de) Riemenscheibenanordnung
DE102015224608A1 (de) Riemenscheibenentkoppler
DE202016003558U1 (de) Riemenscheibenentkoppler
DE102016211141B4 (de) Riemenscheibenentkoppler
DE102018108426A1 (de) Riemenscheibenentkoppler
WO2018215027A1 (de) Riemenscheibenentkoppler
WO2019238169A1 (de) Riemenscheibenentkoppler
DE102019112738B4 (de) Entkoppler
DE202018000857U1 (de) Entkoppler
DE102020105516B3 (de) Entkoppler und Nebenaggregate-Riementrieb einer Brennkraftmaschine mit einem solchen Entkoppler
DE102018115179B4 (de) Riemenscheibenentkoppler
DE102018109537B4 (de) Riemenscheibenentkoppler
DE102015200267B3 (de) Riemenscheibenentkoppler
DE102017124544B4 (de) Riemenscheibenentkoppler
DE102020129440B3 (de) Riemenscheibenentkoppler
DE102020122180B3 (de) Riemenscheibenentkoppler
DE102020122178B3 (de) Riemenscheibenentkoppler
DE102020122175B3 (de) Riemenscheibenentkoppler
DE102018102577A1 (de) Kupplungsvorrichtung
DE102022101636A1 (de) Entkoppler und Nebenaggregate-Riementrieb einer Brennkraftmaschine mit einem solchen Entkoppler

Legal Events

Date Code Title Description
R207 Utility model specification
R150 Utility model maintained after payment of first maintenance fee after three years
R151 Utility model maintained after payment of second maintenance fee after six years