FLIEHKRAFTPENDELEINRICHTUNG MIT EINER REIBEINRICHTUNG

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Riemenscheibenentkoppler für einen Neben- aggregateantrieb insbesondere eines Verbrennungsmotors eines Kraftfahrzeugs. Mit- tels des Riemenscheibenentkopplers ist insbesondere ein Zugmittel des Nebenaggre- gateantriebs antreibbar.

Solche Riemenscheibenentkoppler weisen regelmäßig eine Dämpfungseinrichtung mit zumindest einem Federspeicher auf, die der Verminderung von Drehschwingungen dient und zwischen einem Eingangsteil und einem Ausgangsteil des Riemenschei- benentkopplers angeordnet ist. Zur weiteren Verminderung der Drehschwingungen können Riemenscheibenentkoppler zudem eine Fliehkraftpendeleinrichtung mit zu- mindest einer unter Fliehkrafteinwirkung verlagerbar angeordneten Pendelmasse auf- weisen. Die zumindest eine Pendelmasse schwingt gegenläufig zu den zu tilgenden Drehschwingungen und dämpft und/oder tilgt dabei eine Schwingungsenergie bzw. eine Schwingungsamplitude der Drehschwingungen. Durch die Schwingung der zu- mindest einen Pendelmasse kann dem Nebenaggregateantrieb phasenselektiv Ener- gie entzogen und wieder zugeführt werden, sodass durch den Nebenaggregateantrieb Nebenaggregate gleichmäßiger antreibbar sind. Die zumindest eine Pendelmasse kann beim Schwingen an einen einen maximalen Schwingwinkel der zumindest einen Pendelmasse begrenzenden Anschlag anschlagen, wodurch unerwünschte Geräu- sche entstehen.

Aufgabe der Erfindung ist daher, die mit Bezug auf den Stand der Technik geschilder- ten Probleme zumindest teilweise zu lösen und insbesondere einen Riemenschei- benentkoppler anzugeben, der besonders geräuscharmen betreibbar ist.

Diese Aufgabe wird gelöst mit einem Riemenscheibenentkoppler gemäß den Merkma- len des unabhängigen Anspruchs. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des Riemen- scheibenentkopplers sind in den abhängig formulierten Ansprüchen angegeben. Es ist darauf hinzuweisen, dass die in den abhängigen Ansprüchen einzeln aufgeführten Merkmale in beliebiger technologisch sinnvoller Weise miteinander kombiniert werden können und weitere Ausgestaltungen der Erfindung definieren. Darüber hinaus wer- den die in den Ansprüchen angegebenen Merkmale in der Beschreibung näher präzi- siert und erläutert, wobei weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung darge- stellt werden.

Hierzu trägt ein Riemenscheibenentkoppler für einen Nebenaggregateantrieb bei, der zumindest die folgenden Komponenten aufweist:

ein Eingangsteil;

ein Ausgangsteil, wobei das Ausgangsteil und das Eingangsteil um eine gemein- same Drehachse drehbar und relativ zueinander begrenzt verdrehbar sind; und eine Fliehkraftpendeleinrichtung zur Dämpfung von Torsionsschwingungen mit einem um die Drehachse drehbaren Fliehkraftpendelflansch, der zumindest eine unter Fliehkrafteinwirkung gegenüber dem Fliehkraftpendelflansch verlagerbar angeordnete Pendelmasse aufweist, wobei die zumindest eine Pendelmasse mit einer Reibkraft beaufschlagt ist, die durch eine erste Reibeinrichtung mit einer ersten Feder und zumindest einem ersten Reibelement erzeugt wird.

Ein Riemenscheibenentkoppler kann ein antreibendes Rad eines Nebenaggregatean- triebs oder ein angetriebenes Rad eines Nebenaggregateantriebs sein. Ein solcher Nebenaggregateantrieb dient insbesondere dem Antrieb zumindest eines Nebenag- gregats eines Antriebsmotors bzw. Kraftfahrzeugs. Ein Nebenaggregat kann eine Hilfsmaschine des Kraftfahrzeugs sein, die nicht oder nicht unmittelbar seine Fortbe- wegung bewirkt. Der Riemenscheibenentkoppler kann insbesondere ein Drehmoment des Antriebsmotors über zumindest ein Zugmittel auf das zumindest eine Nebenag- gregat übertragen. Hierzu kann ein Eingangsteil des Riemenscheibenentkopplers der- art mit dem Antriebsmotor gekoppelt werden, dass das Eingangsteil durch den An- triebsmotor um eine Drehachse antreibbar ist. Hierzu kann das Eingangsteil eine Na- be umfassen, die mit einer Welle des Antriebsmotors drehfest verbindbar ist. Bei der Welle kann es sich beispielsweise um eine Kurbelwelle, Ausgleichwelle, Zwischenwel- le oder Nockenwelle handeln. Das Eingangsteil ist mit einem Ausgangsteil gekoppelt, sodass das Ausgangsteil mit dem Eingangsteil um die Drehachse drehbar ist. Das Ausgangsteil weist eine Zugmittellauffläche für das zumindest eine Zugmittel auf. Die Zugmittellauffläche ist insbesondere an einer Umfangsfläche einer Riemenscheibe des Ausgangsteils ausgebildet, sodass eine Drehbewegung des Ausgangsteils auf das zumindest eine Zugmittel übertragbar ist. Die Bezeichnungen Eingangsteil und Ausgangsteil sind auf eine Drehmomentflussrichtung bezogen, bei der der Riemen- scheibenentkoppler ein antreibendes Rad ist, das von dem Antriebsmotor, bei dem es sich beispielsweise um einen Verbrennungsmotor oder Elektromotor handeln kann, antreibbar ist. Der Riemenscheibenentkoppler kann jedoch auch ein durch das Zug- mittel angetriebenes Rad sein, das zum Antrieb eines Nebenaggregats dient.

Zwischen dem Eingangsteil und dem Ausgangsteil kann eine Federeinrichtung mit wenigstens einem Energiespeicher wirksam sein, sodass das Ausgangsteil und das Eingangsteil relativ zueinander begrenzt verdrehbar sind. Die Federeinrichtung kann sich an dem Eingangsteil und dem Ausgangsteil abstützen und/oder zumindest eine Druckfeder aufweisen. Die Federeinrichtung kann zumindest eine Spiralfeder und/oder zumindest eine Bogenfeder umfassen. Durch die Federeinrichtung kann eine Verdrehung von Eingangsteil und Ausgangsteil relativ zueinander entgegen einer Kraft der Federeinrichtung erfolgen. Durch die Federeinrichtung sind Drehschwingun- gen bzw. Torsionsschwingungen dämpfbar und/oder tilgbar.

Zur weiteren Dämpfung bzw. Tilgung der Drehschwingungen bzw. Torsionsschwin- gungen weist der Riemenscheibenentkoppler eine Fliehkraftpendeleinrichtung auf. Die Fliehkraftpendeleinrichtung weist einen um die Drehachse drehbaren Fliehkraftpendel- flansch mit zumindest einer unter Fliehkrafteinwirkung gegenüber dem Fliehkraftpen- delflansch verlagerbar angeordnete Pendelmasse auf. Weiterhin kann der Fliehkraft- pendelflansch zumindest zwei Pendelmassen aufweisen. Beispielsweise kann der Fliehkraftpendelflansch zwei, drei oder vier Pendelmassen aufweisen. Die wenigstens eine Pendelmasse kann entlang einer vorgegebenen Bahn verlagerbar sein. Zudem kann die wenigstens eine Pendelmasse zwischen einer ersten Endposition und einer zweiten Endposition verlagerbar sein. Durch die Fliehkraftpendeleinrichtung kann eine drehzahladaptive Dämpfung und/oder Tilgung der Drehschwingungen bzw. Torsions- schwingungen erfolgen.

Die Fliehkraftpendeleinrichtung kann an dem Eingangsteil oder dem Ausgangsteil an- geordnet sein. Damit ist jeweils anwendungsangepasst eine Verbesserung der Dämp- fung und/oder Tilgung der Drehschwingungen bzw. Torsionsschwingungen möglich. Weiterhin ist eine anwendungsangepasste Bauraumoptimierung möglich. Die zumindest eine Pendelmasse kann mehrteilig ausgeführt sein, wobei Pendelmas- senteile beidseits des Fliehkraftpendelflanschs angeordnet sein können. Insbesondere können die Pendelmassenteile in Richtung der Drehachse beidseits des Fliehkraft- pendelflanschs angeordnet sein. Die zumindest eine Pendelmasse kann mithilfe von Pendelrollen an dem Fliehkraftpendelflansch gelagert sein. Der Fliehkraftpendel- flansch kann hierzu Durchbrüche zur Aufnahme der Pendelrollen aufweisen. Die zu- mindest eine Pendelmasse kann Durchbrüche zur Aufnahme der Pendelrollen aufwei- sen.

Die Fliehkraftpendeleinrichtung kann gekapselt sein. Damit ist die Fliehkraftpendelein- richtung beispielsweise vor Verschmutzungen geschützt. Weiterhin kann die Flieh- kraftpendeleinrichtung seitlich und/oder radial außen gehäuseartig umgriffen sein. Zu dem kann die Fliehkraftpendeleinrichtung von dem Eingangsteil und/oder dem Aus- gangsteil umgriffen sein. Des Weiteren kann die Fliehkraftpendeleinrichtung von ei- nem Gehäuseteil umgriffen sein. Flierdurch ist ein Berstschutz gegeben, sodass bei einem Defekt der Fliehkraftpendeleinrichtung Folgeschäden verhinderbar sind. Die Fliehkraftpendeleinrichtung kann radial innerhalb der Zugmittellauffläche angeordnet sein. Die Zugmittellauffläche kann eine zylinderförmig ausgebildet und/oder einen größeren Durchmesser aufweisen als die Fliehkraftpendeleinrichtung. Die Zugmittel- lauffläche kann eine der Fliehkraftpendeleinrichtung zumindest annähernd entspre- chende Breite aufweisen. Weiterhin kann die Zugmittellauffläche nach Art einer Lauf- fläche für einen Keilrippenriemen ausgebildet sein. Damit wird eine besonders kom- pakte Bauform erreicht.

Die zumindest eine Pendelmasse ist mit einer Reibkraft beaufschlagt, die durch eine erste Reibeinrichtung mit einer ersten Feder und zumindest einem ersten Reibelement erzeugt wird. Das zumindest eine erste Reibelement wird durch die erste Feder, die beispielsweise ringförmig und/oder nach Art einer Tellerfeder ausgebildet sein kann, unmittelbar oder mittelbar durch eine Kraft beaufschlagt, sodass das zumindest eine erste Reibelement gegen die zumindest eine Pendelmasse gedrückt wird. Das zumin- dest eine erste Reibelement kann ringförmig ausgebildet sein und/oder zumindest teilweise aus Kunststoff, wie zum Beispiel Polyamid oder Polyacetal, bestehen. Wei- terhin kann das zumindest eine erste Reibelement durch ein Spritzgussverfahren her- gestellt sein. Beim Verlagern der zumindest einen Pendelmasse entsteht zwischen der zumindest einen Pendelmasse und dem zumindest einen ersten Reibelement eine Reibkraft, die eine Bewegung der zumindest einen Pendelmasse bremst. Die Reib- kraft verhindert somit, dass die zumindest eine Pendelmasse im Betrieb des Riemen- scheibenentkopplers an einen einen maximalen Schwingwinkel der zumindest einen Pendelmasse begrenzenden Anschlag anschlägt, sodass eine unerwünschte Geräu- schentwicklung vermieden wird.

Die erste Feder kann sich an einem Deckel einer Riemenscheibe des Ausgangsteils abstützen.

Weiterhin kann das erste Reibelement in einer Aufnahme des Deckels parallel zu der Drehachse geführt sein. Hierzu kann beispielsweise ein Deckel der Riemenscheibe zumindest eine Aufnahme, beispielsweise nach Art eines Durchbruchs, zur Aufnahme des zumindest einen ersten Reibelements aufweisen.

Zwischen der zumindest einen Pendelmasse und dem Fliehkraftpendelflansch kann zumindest ein zweites Reibelement angeordnet sein. Das zumindest eine zweite Rei- belement kann ringförmig ausgebildet sein und/oder zumindest teilweise aus Kunst- stoff, wie zum Beispiel Polyamid oder Polyacetal, bestehen. Weiterhin kann das zu- mindest eine zweite Reibelement durch ein Spritzgussverfahren hergestellt sein.

Des Weiteren kann der Fliehkraftpendelflansch zwischen einem Federflansch des Eingangsteils und einer Nabe des Riemenscheibenentkopplers angeordnet sein. Ins- besondere ist der Fliehkraftpendelflansch zwischen dem Federflansch des Eingangs- teils und der Nabe eingeklemmt und/oder der Fliehkraftpendelflansch mit dem Feder- flansch des Eingangsteils und der Nabe verschraubt. Der Fliehkraftpendelflansch ist somit relativ zu dem Federflansch des Eingangsteils und der Nabe nicht verdrehbar. Der Federflansch ist insbesondere Teil der Federeinrichtung. Zudem stützt sich der wenigstens eine Energiespeicher insbesondere an dem Federflansch ab, sodass das Drehmoment über die Nabe, den Federflansch und den wenigstens einem Energie- speicher auf das Ausgangsteil des Riemenscheibenentkopplers übertragbar ist.

Die Fliehkraftpendeleinrichtung kann zumindest teilweise durch eine erste Abdeck- kappe abgedeckt sein, die an einer Riemenscheibe des Ausgangsteils befestigt ist. Insbesondere kann die erste Abdeckkappe in die Riemenscheibe eingepresst sein und/oder als Berstschutz dienen.

Das Ausgangsteil kann eine Riemenscheibe aufweisen, die die Fliehkraftpendelein- richtung zumindest teilweise umgibt. Somit kann die Riemenscheibe als Berstschutz dienen.

Die zumindest eine Pendelmasse kann in einem Fliehkraftpendelraum der Fliehkraft- pendeleinrichtung angeordnet sein, wobei der Fliehkraftpendelraum zumindest teil- weise durch eine zweite Abdeckkappe verschlossen ist. Die zweite Abdeckkappe kann insbesondere in die erste Abdeckkappe eingepresst sein.

Die zweite Abdeckkappe kann mit einer zweiten Reibeinrichtung verbunden sein, so- dass die zweite Abdeckkappe eine Axialkraft auf den Riemenscheibenentkoppler er- zeugt. Die zweite Reibeinrichtung kann eine zweite Feder, beispielsweise nach Art ei- ner Tellerfeder, ein drittes Reibelement und/oder ein viertes Reibelement aufweisen. Die erste Feder und die zweite Fehler erzeugen insbesondere gemeinsam eine Axial- kraft auf den Riemenscheibenentkoppler. Die zweite Reibeinrichtung kann sich insbe- sondere an einem umlaufenden Kragen parallel zu der Drehachse an der Nabe ab- stützen.

Die zweite Abdeckkappe kann als Tellerfeder ausgebildet sein, sodass die zweite Ab- deckkappe einer Axialkraft auf den Riemenscheibenentkoppler erzeugt.

Die Erfindung sowie das technische Umfeld werden nachfolgend anhand der Figuren näher erläutert. Es ist auf hinzuweisen, dass die Figuren besonders bevorzugte Vari- anten der Erfindung zeigen, diese jedoch nicht darauf beschränkt ist. Dabei sind glei- che Bauteile in den Figuren mit denselben Bezugszeichen versehen. Es zeigen bei- spielhaft und schematisch:

Fig. 1 : eine erste Variante eines Riemenscheibenentkopplers; und

Fig. 2: eine zweite Variante eines Riemenscheibenentkopplers. Die Fig. 1 zeigt eine erste Variante eines Riemenscheibenentkopplers 1 in einem Längsschnitt. Der Riemenscheibenentkoppler 1 weist ein Eingangsteil 2 mit einer Na- be 16, einem Fliehkraftpendelflansch 6 einer Fliehkraftpendeleinrichtung 5 und einem Federflansch 15 auf. Die Nabe 16, der Fliehkraftpendelflansch 6 und der Flansch 15 sind zueinander drehfest angeordnet und gemeinsam um eine Drehachse 4 durch ei- nen hier nicht gezeigten Antriebsmotor eines Kraftfahrzeugs drehbar. Der Riemen- scheibenentkoppler 1 weist zudem ein Ausgangsteil 3 mit einer Riemenscheibe 12 auf. Auf einer äußeren Umfangsfläche 23 der Riemenscheibe 12 ist eine Zugmittel- lauffläche 22 für ein hier nicht gezeigtes Zugmittel ausgebildet. Zwischen dem Ein- gangsteil 2 und dem Ausgangsteil 3 ist eine Dämpfungseinrichtung 28 mit einer Mehr- zahl von in einer Umfangsrichtung verteilt angeordneter Energiespeicher 30 vorgese- hen, wobei die Energiespeicher 30 hier nach Art von Bogenfedern ausgebildet sind.

Die Energiespeicher 30 stützen sich einerseits an dem Federflansch 15 und anderer- seits an der Riemenscheibe 12 bzw. einem Deckel 11 der Riemenscheibe 12 ab, so- dass das Eingangsteil 2 und das Ausgangsteil 3 entgegen einer Federkraft der Ener- giespeicher 30 relativ zueinander begrenzt verdrehbar sind. Der Deckel 11 ist verdreh- fest zu der Riemenscheibe 12 in die Riemenscheibe 12 eingepresst.

Weiterhin weist der Deckel 11 in einem radialen Abschnitt eine Aufnahme 13 auf, in der ein erstes Reibelement 10 einer ersten Reibeinrichtung 8 parallel zu der Drehach- se 4 geführt ist. Die erste Reibeinrichtung 8 umfasst zudem eine erste Feder 9, die hier nach Art einer ringförmigen Tellerfeder ausgebildet ist. Die erste Feder 9 stützt sich an dem radialen Abschnitt des Deckels 11 ab und drückt das erste Reibelement 10 in einer axialen Richtung, d. h. parallel zu der Drehachse 4, gegen eine unter Fliehkrafteinwirkung gegenüber dem Fliehkraftpendelflansch 6 verlagerbar angeord- nete erste Pendelmasse 7. Zwischen der ersten Pendelmasse 7 und dem Fliehkraft- pendelflansch 6 ist ein zweites Reibelement 14 angeordnet. Die erste Reibeinrichtung 8 erzeugt bei einer Verlagerung der ersten Pendelmasse 7 somit eine Reibkraft, durch die eine Bewegung der ersten Pendelmasse 7 gebremst wird. Weiterhin ist auf einer gegenüberliegenden Seite des Fliehkraftpendelflanschs 6 eine zweite unter Flieh- krafteinwirkung gegenüber dem Fliehkraftpendelflansch 6 verlagerbare Pendelmasse 21 angeordnet. Die erste Pendelmasse 7, das zweite Reibelement 14 und die zweite Pendelmasse 21 sind mittels Pendelrollen 27 an dem Fliehkraftpendelflansch 6 in ei- nem Fliehkraftpendelraum 18 gehalten. Der Fliehkraftpendelraum 18 wird teilweise durch eine in die erste Riemenscheibe 12 eingepresste erste Abdeckkappe 17 und ei- ne in die erste Abdeckkappe 17 eingepresste zweite Abdeckkappe 19 begrenzt. Die zweite Abdeckkappe 19 wird durch eine zweite Reibeinrichtung 20 mit einer axialen Kraft beaufschlagt. Hierzu weist die zweite Reibeinrichtung 20 eine zweite Feder 26 auf, die hier nach Art einer ringförmigen Tellerfeder ausgebildet ist und sich einerseits an einem dritten Reibelement 24, das in der axialen Richtung von einen umlaufenden Kragen 29 der Nabe 16 gehalten wird, und andererseits an einem vierten Reibelement 25 der zweiten Abdeckkappe 19 abstützt.

Die Fig. 2 zeigt eine zweite Variante eines Riemenscheibenentkopplers 1 in einem Längsschnitt, die sich lediglich dadurch von der in der Fig. 1 gezeigten ersten Variante des Riemenscheibenentkopplers 1 unterscheidet, dass die in die erste Abdeckkappe 17 eingepresste zweite Abdeckkappe 19 selbst als Tellerfeder fungiert und beim Ver- bauen direkt eine Axialkraft auf den Riemenscheibenentkoppler 1 erzeugt, indem sie auf das dritte Reibelement 24 der Nabe 16 drückt.

Durch die vorliegende Erfindung ist ein Riemenscheibenentkoppler besonders ge- räuscharm betreibbar.

Bezuqszeichenliste

Riemenscheibenentkoppler

Eingangsteil

Ausgangsteil

Drehachse

Fliehkraftpendeleinrichtung

Fliehkraftpendelflansch

erste Pendelmasse

erste Reibeinrichtung

erste Feder

erstes Reibelement

Deckel

Riemenscheibe

Aufnahme

zweites Reibelement

Federflansch

Nabe

erste Abdeckkappe

Fliehkraftpendelraum

zweite Abdeckkappe

zweite Reibeinrichtung

zweite Pendelmasse

Zugm itte I lauff läche

Umfangsfläche

drittes Reibelement

viertes Reibelement

zweite Feder

Pendelrolle

Dämpfungseinrichtung

Kragen

Energiespeicher