DE102012208318A1

DE102012208318A1 - Crankshaft pulley for transmitting torque between crankshaft and belt drive for e.g. hybrid vehicle, has freewheel combined with centrifugal clutch in pulley, where centrifugal clutch comprises centrifugal weights with friction linings

Info

Publication number: DE102012208318A1
Application number: DE201210208318
Authority: DE
Inventors: Lászlo Mán
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2011-06-14
Filing date: 2012-05-18
Publication date: 2012-12-20

Abstract

The pulley (1) has a freewheel (15) combined with a centrifugal clutch (20) in the pulley, where the centrifugal clutch comprises centrifugal weights (21, 22) with friction linings. The centrifugal clutch is arranged between the freewheel and a belt track (2) of the pulley in a radial direction. The centrifugal clutch is actuatable with other centrifugal weights via a ramp mechanism. The centrifugal clutch comprises a lamella package with lamellas. The lamella package comprises a stop plate, which is axial firmly attached on a crankshaft.

Description

Die Erfindung betrifft eine Kurbelwellenriemenscheibe zum Übertragen eines Drehmoments zwischen einer Kurbelwelle und einem Riementrieb, mit einem Freilauf. The invention relates to a crankshaft pulley for transmitting a torque between a crankshaft and a belt drive, with a freewheel.

Aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 195 35 889 A1 ist eine Freilaufkupplung bekannt, die zwischen einer Riemenscheibe und einer Welle angeordnet ist. Die bekannte Freilaufkupplung eignet sich zum Antrieb eines Generators und ist Bestandteil einer Riemenscheibe, die zum Antrieb des Generators dient. Durch den Einsatz der Freilaufkupplung wird eine Eigendämpfung ermöglicht, so dass die Drehmomentübertragung des Zugmitteltriebs verbessert wird. Aus der europäischen Patentschrift EP 0 980 479 B1 ist ein Riemenantriebssystem mit einer Generatorverbindungsfreilaufkupplung bekannt, die eine Torsionswickelfeder und einen Einweg-Kupplungsmechanismus umfasst. Dadurch können die Antriebsdrehmomente der Generator-Riemenscheibe auf eine Nabe nachgiebig übertragen werden. Darüber hinaus kann die Riemenscheibe des Generators von der Nabe in eine Richtung abgekoppelt werden. Aus der deutschen Patentschrift DE 196 36 628 C1 ist ein Freilauf mit einem Klemmkörper bekannt, der durch eine sich in Umfangsrichtung eines Spalts erstreckende, elastisch verformte Spiralfeder gebildet ist. Aus der europäischen Patentschrift EP 0 782 674 B1 ist ein Kurbelwellenentkuppler mit einer richtungsgeschalteten Kupplung bekannt, die dazu dient, selektiv Rotationskräfte zwischen einer Einbaunabe und einer Riemenscheibe zu übertragen. Aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 10 2005 029 351 A1 ist ein Triebrad zum Antreiben eines Nebenaggregats einer Brennkraftmaschine mit einer Dämpfungseinrichtung bekannt. From the German patent application DE 195 35 889 A1 An overrunning clutch is known which is arranged between a pulley and a shaft. The known overrunning clutch is suitable for driving a generator and is part of a pulley, which serves to drive the generator. By using the one-way clutch an internal damping is made possible, so that the torque transmission of the traction mechanism is improved. From the European patent EP 0 980 479 B1 For example, a belt drive system with a generator link freewheel clutch that includes a torsion coil spring and a one-way clutch mechanism is known. As a result, the driving torques of the generator pulley can be transmitted to a hub yielding. In addition, the generator pulley can be uncoupled from the hub in one direction. From the German patent DE 196 36 628 C1 is a freewheel with a clamping body is known, which is formed by an extending in the circumferential direction of a gap, elastically deformed coil spring. From the European patent EP 0 782 674 B1 a crankshaft decoupler is known with a directional clutch, which serves to selectively transmit rotational forces between a Einbauabe and a pulley. From the German patent application DE 10 2005 029 351 A1 a drive wheel for driving an accessory of an internal combustion engine with a damping device is known.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine kostengünstig herstellbare Kurbelwellenriemenscheibe zum Übertragen eines Drehmoments zwischen einer Kurbelwelle und einem Riementrieb, mit einem Freilauf, zu schaffen, wobei die Kurbelwellenriemenscheibe insbesondere die Funktionen Start-Stopp-, Standklima-, 1:1 Boost- und Generatorbetrieb ermöglichen soll. The object of the invention is to provide a cost-manufacturable crankshaft pulley for transmitting torque between a crankshaft and a belt drive, with a freewheel, wherein the crankshaft pulley allow in particular the functions start-stop, stationary climate, 1: 1 boost and generator operation should.

Die Aufgabe ist bei einer Kurbelwellenriemenscheibe zum Übertragen eines Drehmoments zwischen einer Kurbelwelle und einem Riementrieb, mit einem Freilauf, dadurch gelöst, dass der Freilauf in der Kurbelwellenriemenscheibe mit einer Fliehkraftkupplung kombiniert ist. Der Freilauf und die Fliehkraftkupplung sind vorzugsweise parallel zueinander zwischen die Kurbelwelle und die Kurbelwellenriemenscheibe beziehungsweise eine Riemenspur der Kurbelwellenriemenscheibe geschaltet. In einem Startmodus wird über den Freilauf ein Startmoment von der Riemenscheibe auf die Kurbelwelle übertragen. Der Standklima-Betrieb wird durch Rückwärtsdrehen des Riementriebs mittels einer Elektromaschine beziehungsweise einem Generator, insbesondere einem Startergenerator, ermöglicht. Die zusätzliche Fliehkraftkupplung überbrückt den Freilauf ab einer gewissen Drehzahl. Dadurch wird auf einfache Art und Weise der Generator- sowie der Boost-Betrieb ermöglicht. Bei stehender oder langsam drehender Kurbelwelle, zum Beispiel im Standklima- und Start-Betrieb ist die Fliehkraftkupplung offen und überträgt kein Drehmoment. Ein Tilger kann vorteilhaft fest mit der Kurbelwelle verbunden sein. Die erfindungsgemäße Kurbelwellenriemenscheibe ist insbesondere für drehmomentschwache Motoren vorteilhaft, bei denen das Starten ohne zusätzliche Übersetzung erfolgen kann. The object is achieved in a crankshaft pulley for transmitting torque between a crankshaft and a belt drive, with a freewheel, characterized in that the freewheel in the crankshaft pulley is combined with a centrifugal clutch. The freewheel and the centrifugal clutch are preferably connected in parallel to each other between the crankshaft and the crankshaft pulley or a belt track of the crankshaft pulley. In a start mode, a starting torque is transmitted from the pulley to the crankshaft via the freewheel. The stationary air conditioning operation is made possible by reverse rotation of the belt drive by means of an electric machine or a generator, in particular a starter generator. The additional centrifugal clutch bridges the freewheel from a certain speed. This allows in a simple way the generator and the boost mode. When the crankshaft is stationary or slowly rotating, for example in stationary climate and start mode, the centrifugal clutch is open and does not transmit any torque. A damper can advantageously be firmly connected to the crankshaft. The crankshaft pulley according to the invention is particularly advantageous for low-torque motors, where the starting can be done without additional translation.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Kurbelwellenriemenscheibe ist dadurch gekennzeichnet, dass die Fliehkraftkupplung radial wirkend ist. Radial bezieht sich auf die Drehachse der Kurbelwellenriemenscheibe und bedeutet quer zur Drehachse. A preferred embodiment of the crankshaft pulley is characterized in that the centrifugal clutch is radially acting. Radial refers to the axis of rotation of the crankshaft pulley and means transverse to the axis of rotation.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Kurbelwellenriemenscheibe ist dadurch gekennzeichnet, dass die Fliehkraftkupplung Fliehgewichte mit Reibbelägen aufweist. Die Fliehgewichte werden mit zunehmender Drehzahl radial nach außen bewegt. Dabei kommen sie vorzugsweise mit einer Riemenspur der Kurbelwellenriemenscheibe in Reibeingriff. Alternativ oder zusätzlich kann die Riemenspur mit einem Reibbelag versehen sein. Die Riemenspur ist außen von einem Riemen des Riementriebs umschlungen. Another preferred embodiment of the crankshaft pulley is characterized in that the centrifugal clutch comprises flyweights with friction linings. The flyweights are moved radially outward with increasing speed. They preferably come with a belt track of the crankshaft pulley in frictional engagement. Alternatively or additionally, the belt track may be provided with a friction lining. The belt track is wrapped on the outside by a belt of the belt drive.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Kurbelwellenriemenscheibe ist dadurch gekennzeichnet, dass die Fliehkraftkupplung in radialer Richtung zwischen dem Freilauf und einer Riemenspur der Kurbelwellenriemenscheibe angeordnet ist. Die Fliehgewichte der Fliehkraftkupplung sind vorzugsweise kurbelwellenfest schwenkbar so gelagert, dass sie sich mit zunehmender Drehzahl, zum Beispiel entgegen der Federwirkung einer Federkraft, radial nach außen bewegen können. Die Fliehgewichte können vorteilhaft an einem radialen Flansch angebracht sein, der fest mit der Kurbelwelle verbunden ist. An dem radialen Flansch können vorteilhaft Tilgermassen eines Kurbelwellentilgers befestigt beziehungsweise unter Zwischenschaltung einer Gummispur angebracht sein. Another preferred embodiment of the crankshaft pulley is characterized in that the centrifugal clutch is arranged in the radial direction between the freewheel and a belt track of the crankshaft pulley. The centrifugal weights of the centrifugal clutch are preferably mounted such that they can be moved radially outwardly with increasing rotational speed, for example counter to the spring action of a spring force. The flyweights can be advantageously attached to a radial flange which is fixedly connected to the crankshaft. Advantageously, absorber masses of a crankshaft absorber can be attached to the radial flange or attached with the interposition of a rubber track.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Kurbelwellenriemenscheibe ist dadurch gekennzeichnet, dass die Fliehkraftkupplung axial wirkend ist. Axial bedeutet in Richtung oder parallel zu der Drehachse der Kurbelwellenriemenscheibe. Another preferred embodiment of the crankshaft pulley is characterized in that the centrifugal clutch is axially acting. Axial means in the direction or parallel to the axis of rotation of the crankshaft pulley.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Kurbelwellenriemenscheibe ist dadurch gekennzeichnet, dass die Fliehkraftkupplung über einen Rampenmechanismus mit Fliehgewichten betätigbar ist. Der Rampenmechanismus umfasst zum Beispiel ein Rampenblech und Rampen, über welche eine Axialkraft erzeugt wird, wenn sich die Fliehgewichte mit zunehmender Drehzahl radial nach außen gegen die Rampen bewegen. Die Rampenwinkel der Rampen sind vorzugsweise nicht selbsthemmend ausgelegt. Another preferred embodiment of the crankshaft pulley is characterized in that the centrifugal clutch is actuated via a ramp mechanism with centrifugal weights. The ramp mechanism includes, for example, a ramp plate and ramps over which an axial force is generated as the flyweights move radially outwardly against the ramps with increasing speed. The ramp angles of the ramps are preferably not designed to be self-locking.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Kurbelwellenriemenscheibe ist dadurch gekennzeichnet, dass die Fliehkraftkupplung ein Lamellenpaket mit Lamellen umfasst, die durch eine mit dem Rampenmechanismus erzeugte Axialkraft fliehkraftabhängig in Reibeingriff gebracht werden. Die Lamellen des Lamellenpakets sind gleich oder ähnlich ausgeführt wie die Lamellen einer Lamellenkupplung. A further preferred embodiment of the crankshaft pulley is characterized in that the centrifugal clutch comprises a disk set with fins, which are brought into frictional engagement by a force generated by the centrifugal force with the ramp mechanism in frictional engagement. The lamellae of the disk pack are the same or similar to the lamellae of a multi-disk clutch.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Kurbelwellenriemenscheibe ist dadurch gekennzeichnet, dass die Lamellen abwechselnd drehfest mit der Kurbelwelle und mit einer Riemenspur der Kurbelwellenriemenscheibe verbunden sind. Dabei sind die Lamellen vorzugsweise so in Lamellenträger eingehängt, dass sie sich in axialer Richtung relativ zueinander bewegen können. Einer der Lamellenträger ist fest mit der Kurbelwelle verbunden. Der andere Lamellenträger ist fest mit der Riemenspur verbunden. Die Lamellenträger können gegebenenfalls auch in die Kurbelwelle beziehungsweise die Riemenspur integriert sein. Another preferred embodiment of the crankshaft pulley is characterized in that the lamellae are alternately rotatably connected to the crankshaft and connected to a belt track of the crankshaft pulley. In this case, the lamellae are preferably mounted in a plate carrier so that they can move in the axial direction relative to each other. One of the plate carriers is firmly connected to the crankshaft. The other plate carrier is firmly connected to the belt track. If appropriate, the plate carriers can also be integrated into the crankshaft or the belt track.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Kurbelwellenriemenscheibe ist dadurch gekennzeichnet, dass das Lamellenpaket eine Anschlaglamelle umfasst, die axial fest an der Kurbelwelle angebracht ist. Dadurch wird auf einfache Art und Weise eine der Axialkraft entgegenwirkende Gegenkraft erzeugt. Durch die Axialkraft werden die Lamellen des Lamellenpakets in axialer Richtung aufeinander zu bewegt und in Reibeingriff gebracht. Another preferred embodiment of the crankshaft pulley is characterized in that the disc pack comprises a stopper blade which is axially fixedly mounted on the crankshaft. As a result, an axial force counteracting counterforce is generated in a simple manner. Due to the axial force, the lamellae of the disk set are moved toward one another in the axial direction and brought into frictional engagement.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Kurbelwellenriemenscheibe ist dadurch gekennzeichnet, dass der Freilauf zwischen zwei Lagern für die Kurbelwellenriemenscheibe auf der Kurbelwelle angeordnet ist. Ein Innenring des Freilaufs ist vorzugsweise rotatorisch und axial auf beziehungsweise an der Kurbelwelle fixiert. Ein Außenring des Freilaufs ist vorzugsweise rotatorisch und axial auf beziehungsweise an der Riemenspur der Kurbelwellenriemenscheibe fixiert. Another preferred embodiment of the crankshaft pulley is characterized in that the freewheel between two bearings for the crankshaft pulley on the crankshaft is arranged. An inner ring of the freewheel is preferably rotationally and axially fixed on or on the crankshaft. An outer ring of the freewheel is preferably rotationally and axially fixed on or on the belt track of the crankshaft pulley.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnung verschiedene Ausführungsbeispiele im Einzelnen beschrieben sind. Dabei zeigen die: Further advantages, features and details of the invention will become apparent from the following description in which, with reference to the drawings, various embodiments are described in detail. The show:

1 bis 4 einen Riementrieb mit einer Kurbelwellenriemenscheibe gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel mit einer radial wirkenden Fliehkraftkupplung in verschiedenen Betriebszuständen und die 1 to 4 a belt drive with a crankshaft pulley according to a first embodiment with a radially acting centrifugal clutch in different operating conditions and the

5 bis 8 eine Kurbelwellenriemenscheibe gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel mit einer axial wirkenden Fliehkraftkupplung in einer Art Abwinklung in verschiedenen Betriebszuständen. 5 to 8th a crankshaft pulley according to a second embodiment with an axially acting centrifugal clutch in a kind of bending in different operating conditions.

In den 1 bis 4 ist ein Riementrieb 10 mit einer Kurbelwellenriemenscheibe 1 jeweils in einer Draufsicht und einer Untersicht in verschiedenen Betriebszuständen dargestellt. Die Kurbelwellenriemenscheibe 1 umfasst eine Riemenscheibenspur 2, die verkürzt auch als Riemenscheibe oder Riemenspur bezeichnet wird und dazu dient, einen Riementrieb 3 des Riementriebs 10 mit einem Startergenerator 4 und einer Klimaanlage 5 zu koppeln, die einen geeigneten Klimakompressor umfasst. Um einen ausreichend großen Umschlingungswinkel zu realisieren, kann der Riemen 3 des Riementriebs 10 mit Umlenkrollen 6, 7 umgelenkt werden. In the 1 to 4 is a belt drive 10 with a crankshaft pulley 1 each shown in a plan view and a bottom view in different operating conditions. The crankshaft pulley 1 includes a pulley track 2 , which is also abbreviated as pulley or belt track and serves to a belt drive 3 of the belt drive 10 with a starter generator 4 and air conditioning 5 to couple, which includes a suitable air conditioning compressor. To realize a sufficiently large wrap angle, the belt 3 of the belt drive 10 with pulleys 6 . 7 be redirected.

Die Kurbelwellenriemenscheibe 1 ist mit Hilfe einer Lagereinrichtung 12 auf einer Kurbelwelle 4 eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eines Hybridfahrzeugs oder eines Elektrofahrzeugs, gelagert. Die Lagereinrichtung 12 umfasst zwei Wälzlager, zwischen denen ein Freilauf 15 angeordnet ist. Der Freilauf 15 hat eine Sperrrichtung, in welcher in einem Startmodus oder Start-Betrieb ein Startmoment von der Riemenspur 2 auf die Kurbelwelle 14 übertragen wird. In der entgegengesetzten Drehrichtung, die auch als Freilaufrichtung bezeichnet wird, wird kein Drehmoment übertragen. The crankshaft pulley 1 is with the help of a storage facility 12 on a crankshaft 4 a motor vehicle, in particular a hybrid vehicle or an electric vehicle stored. The storage facility 12 includes two rolling bearings, between which a freewheel 15 is arranged. The freewheel 15 has a reverse direction in which in a start mode or start operation, a starting torque from the belt track 2 on the crankshaft 14 is transmitted. In the opposite direction of rotation, which is also referred to as the freewheeling direction, no torque is transmitted.

Ein radialer Flansch 18 ist fest mit der Kurbelwelle 14 verbunden. An dem radialen Flansch 18 ist unter Zwischenschaltung einer Gummispur eine Tilgermasse 19 angebracht. Die Tilgermasse 19 stellt einen Tilger zur Dämpfung von Drehmomentstößen im Betrieb der Kurbelwellenriemenscheibe 1 dar. An dem radialen Flansch 18 sind des Weiteren Fliehgewichte 21, 22 schwenkbar so angebracht, dass sie sich in radialer Richtung entgegen der Wirkung einer Federkraft nach außen bewegen, wenn die Drehzahl der Kurbelwelle 14 zunimmt. Die Fliehgewichte 21, 22 kommen beim Überschreiten einer Grenzdrehzahl in Reibeingriff mit der Riemenspur 2. Zur Verbesserung des Reibeingriffs sind die Fliehgewichte 21, 22 radial außen mit Reibbelägen ausgestattet. Alternativ oder zusätzlich kann die Riemenspur 2 radial innen mit einem Reibbelag ausgestattet sein. A radial flange 18 is fixed to the crankshaft 14 connected. At the radial flange 18 is a damper mass with the interposition of a rubber track 19 appropriate. The absorber mass 19 provides a damper for damping torque surges during operation of the crankshaft pulley 1 dar. At the radial flange 18 are also flyweights 21 . 22 pivotally mounted so that they move in the radial direction against the action of a spring force to the outside when the speed of the crankshaft 14 increases. The flyweights 21 . 22 come when a limit speed is exceeded in frictional engagement with the belt track 2 , To improve the frictional engagement are the flyweights 21 . 22 Radially outside equipped with friction linings. Alternatively or additionally, the belt track 2 be equipped radially inside with a friction lining.

In 2 ist der Riementrieb 10 in einem Standklima-Betrieb dargestellt. Im Standklima-Betrieb, der auch als Betriebsmodus Standklima bezeichnet wird, treibt der Startergenerator 4 gegen den Uhrzeigersinn an, wie durch einen Pfeil 24 angedeutet ist. Die in die Kurbelwellenriemenscheibe 1 integrierte Fliehkraftkupplung 20 ist offen, das heißt, die Fliehgewichte 21, 22 sind von der Riemenspur 2 beabstandet. Durch einen weiteren Pfeil 25 ist angedeutet, dass der in die Kurbelwellenriemenscheibe 1 integrierte Freilauf 15 vom Riemen 3 überholt wird. Die Kurbelwelle 14 dreht sich nicht, das heißt steht. Durch einen weiteren Pfeil 26 ist angedeutet, dass der Klimakompressor der Klimaanlage 5 durch Rückwärtsdrehen des Riementriebs 10 durch die in den Startergenerator 4 integrierte Elektromaschine angetrieben wird. Der Klimakompressor der Klimaanlage 5 arbeitet vorzugsweise drehrichtungsunabhängig. Dabei ist der Klimakompressor zum Beispiel als Kolbenverdichter ausgeführt, bei welchem die Antriebsdrehrichtung keine Rolle spielt. In 2 is the belt drive 10 shown in a stand climate operation. In stand climate operation, which is also referred to as the operating mode standing climate, drives the starter generator 4 counterclockwise, as indicated by an arrow 24 is indicated. The in the crankshaft pulley 1 integrated centrifugal clutch 20 is open, that is, the flyweights 21 . 22 are from the belt track 2 spaced. By another arrow 25 is hinted that in the crankshaft pulley 1 integrated freewheel 15 from the belt 3 is overhauled. The crankshaft 14 does not turn, that is, stands. By another arrow 26 It is suggested that the air conditioner compressor of the conditioner 5 by turning the belt drive backwards 10 through the starter generator 4 integrated electric machine is driven. The air conditioner compressor of the conditioner 5 works preferably independent of direction of rotation. In this case, the air compressor is designed for example as a piston compressor, in which the driving direction of rotation is irrelevant.

In 3 ist der Riementrieb 10 im Betriebsmodus Start dargestellt, der auch als Start-Betrieb bezeichnet wird. Im Start-Betrieb treibt der Startergenerator 4 den Riemen 3 des Riementriebs 10 im Uhrzeigersinn an, wie durch einen Pfeil 28 angedeutet ist. Über den Riemen 3 wird die Kraft auf die Riemenspur 2 der Kurbelwellenriemenscheibe 1 übertragen. Der Freilauf 15 sperrt, so dass das Antriebsmoment von der Riemenspur 2 über den sperrenden Freilauf 15 auf die Kurbelwelle 14 übertragen wird, wie durch einen Pfeil 29 angedeutet ist. Dabei dreht sich die Kurbelwelle 14 relativ langsam, so dass die Fliehkraftkupplung 20 geöffnet bleibt. Durch einen weiteren Pfeil 30 ist angedeutet, dass sich der Klimakompressor der Klimaanlage 5 ebenfalls im Uhrzeigersinn dreht. In 3 is the belt drive 10 in the start operating mode, which is also referred to as the start mode. During startup operation, the starter generator drives 4 the belt 3 of the belt drive 10 clockwise, as indicated by an arrow 28 is indicated. About the belt 3 The force on the belt track 2 the crankshaft pulley 1 transfer. The freewheel 15 locks so that the drive torque from the belt track 2 over the blocking freewheel 15 on the crankshaft 14 is transmitted as by an arrow 29 is indicated. The crankshaft rotates 14 relatively slow, so the centrifugal clutch 20 remains open. By another arrow 30 It is suggested that the air conditioning compressor of the conditioner 5 also turn clockwise.

In 4 ist der Riementrieb 10 im Betriebsmodus Generator- und Boostzustand dargestellt, der auch als Generator- und Boost-Betrieb bezeichnet wird. Durch einen Pfeil 32 ist angedeutet, dass sich die Kurbelwelle 14 relativ schnell dreht. Die Fliehkraftkupplung 20 ist vorzugsweise so ausgelegt, dass sie, wie durch Pfeile 35, 36 angedeutet ist, schließt, wenn die Drehzahl der Kurbelwelle eine Grenzdrehzahl zwischen einer Startdrehzahl und einer Leerlaufdrehzahl überschreitet. Über die geschlossene Fliehkraftkupplung 20 wird ein Antriebsmoment der Kurbelwelle 14 auf die Riemenspur 2 und den Riemen 3 übertragen. Der Freilauf 15 wird überbrückt. Durch einen Pfeil 33 ist angedeutet, dass der Startergenerator 4 im Generator-Betrieb durch die Kurbelwelle 14 angetrieben wird. In einem Boost-Betrieb kann durch den Startergenerator 4 ein zusätzliches Boostmoment in den Riementrieb 10 eingebracht werden. Durch einen Pfeil 34 ist angedeutet, dass die Klimaanlage im Uhrzeigersinn betrieben wird. In 4 is the belt drive 10 in generator and boost mode operating modes, also referred to as generator and boost mode. By an arrow 32 is hinted that the crankshaft 14 turns relatively fast. The centrifugal clutch 20 is preferably designed so that they, as indicated by arrows 35 . 36 is indicated, closes when the speed of the crankshaft exceeds a limit speed between a start speed and an idle speed. About the closed centrifugal clutch 20 becomes a drive torque of the crankshaft 14 on the belt track 2 and the belt 3 transfer. The freewheel 15 is bridged. By an arrow 33 is hinted that the starter generator 4 in generator mode through the crankshaft 14 is driven. In a boost operation can be through the starter generator 4 an additional boost torque in the belt drive 10 be introduced. By an arrow 34 is indicated that the air conditioner is operated clockwise.

In den 5 bis 8 ist eine Kurbelwellenriemenscheibe 41 mit einer Riemenspur 42 und einer Kurbelwelle 54 in der Art einer Abwicklung in verschiedenen Betriebszuständen dargestellt. In der Kurbelwellenriemenscheibe 41 sind ein Freilauf 55 und eine Fliehkraftkupplung 60 parallel zwischen die Kurbelwelle 54 und die Riemenspur 42 geschaltet. In the 5 to 8th is a crankshaft pulley 41 with a belt trace 42 and a crankshaft 54 presented in the manner of a settlement in various operating conditions. In the crankshaft pulley 41 are a freewheel 55 and a centrifugal clutch 60 parallel between the crankshaft 54 and the belt track 42 connected.

Die axial wirkende Fliehkraftkupplung 60 umfasst Fliehgewichte 61, die mit zunehmender Drehzahl gegen einen Anschlag 62 bewegbar sind. Die Fliehgewichte 61 haben die Gestalt von Kugeln, die an Rampen eines Rampenmechanismus 64 anliegen. Durch den Rampenmechanismus 64 wird mit zunehmender Drehzahl durch die Fliehgewichte 61 eine Axialkraft gegen ein Lamellenpaket 70 bewirkt. The axially acting centrifugal clutch 60 includes flyweights 61 , which with increasing speed against a stop 62 are movable. The flyweights 61 have the shape of bullets that ramp on a ramp mechanism 64 issue. Through the ramp mechanism 64 becomes with increasing speed by the flyweights 61 an axial force against a disk pack 70 causes.

Das Lamellenpaket 70 umfasst Lamellen 71, die drehfest, aber axial begrenzt verlagerbar, mit der Kurbelwelle 54 verbunden sind. Das Lamellenpaket 70 umfasst des Weiteren Lamellen 72, die drehfest, aber axial begrenzt verlagerbar, mit der Riemenspur 42 der Kurbelwellenriemenscheibe 41 verbunden sind. Die am weitesten von dem Rampenmechanismus 64 entfernte Lamelle der Lamellen 71 ist axial fest an der Kurbelwelle 54 angebracht. Die axial feste Lamelle stellt einen Anschlag dar, wenn die Lamellen 71, 72 in Reibeingriff gebracht werden. Über die geschlossene Fliehkraftkupplung 60 und die sich in Reibeingriff befindlichen Lamellen 71, 72 des Lamellenpakets 70 kann ein Drehmoment zwischen der Kurbelwelle 54 und der Riemenspur 42 übertragen werden. The slat package 70 includes lamellae 71 , the rotationally fixed, but axially limited displacement, with the crankshaft 54 are connected. The slat package 70 further includes fins 72 , the rotationally fixed, but axially limited displacement, with the belt track 42 the crankshaft pulley 41 are connected. The furthest from the ramp mechanism 64 removed lamella of the lamellas 71 is axially fixed to the crankshaft 54 appropriate. The axially fixed slat represents a stop when the slats 71 . 72 be frictionally engaged. About the closed centrifugal clutch 60 and the slats in frictional engagement 71 . 72 of the disk pack 70 can be a torque between the crankshaft 54 and the belt track 42 be transmitted.

In 5 ist der Standklima-Betrieb dargestellt, das heißt, der Verbrennungsmotor steht still und die Kurbelwelle 54 dreht sich nicht. Bei Verbrennungsmotorstillstand ist die Fliehkraftkupplung 60 offen und kann kein Drehmoment übertragen. Wenn eine Anforderung Standklima-Betrieb kommt, wird der Startergenerator entgegen der Kurbelwellendrehrichtung in Richtung eines Pfeils 74 gedreht, wodurch der Freilauf 55 nicht sperrt, sondern überholt wird. Der Startergenerator kann über die frei drehende Riemenspur 42 einen Klimakompressor antreiben, um den Standklima-Betrieb zu realisieren. In 5 is the stand climate mode shown, that is, the engine is stationary and the crankshaft 54 does not turn. When the engine stops, the centrifugal clutch is 60 open and can not transmit torque. When a request for stand-climate operation comes, the starter generator is in the direction of an arrow against the crankshaft rotation direction 74 rotated, causing the freewheel 55 does not block, but is outdated. The starter generator can over the freely rotating belt trace 42 drive an air conditioning compressor to realize the stand climate operation.

Kommt eine Anforderung zum Starten des Verbrennungsmotors, wird der sich entgegen der Kurbelwellendrehrichtung drehende Startergenerator in einer seiner aktuellen Drehrichtung entgegengesetzten Richtung bestromt, wodurch die Riemenspur 42 der Kurbelwellenriemenscheibe 41 bis zum Stillstand verzögert wird, um dann die Kurbelwelle 54 in Kurbelwellendrehrichtung über den nun sperrenden Freilauf 55 mitzunehmen, um den Verbrennungsmotor zu starten. If a request for starting the internal combustion engine, the opposite of the crankshaft rotation rotating starter generator is energized in one of its current direction of rotation opposite direction, causing the belt trace 42 the crankshaft pulley 41 is decelerated to a standstill, then the crankshaft 54 in crankshaft rotation over the now blocking freewheel 55 take along to start the combustion engine.

In 6 ist durch einen Pfeil 75 die Drehrichtung des Startergenerators beim Motorstart angedeutet. Durch einen Pfeil 76 ist die Drehrichtung der zum Starten des Verbrennungsmotors durch den Startergenerator angetriebenen Kurbelwelle 54 angedeutet. In 6 is by an arrow 75 the direction of rotation of the starter generator when starting the engine indicated. By an arrow 76 is the direction of rotation of the crankshaft driven by the starter generator to start the engine 54 indicated.

Aufgrund der sich nun drehenden Kurbelwelle 54 bewegen sich die Fliehgewichte 61 fliehkraftbedingt radial nach außen. Dabei stützen sich die Fliehgewichte 61 rotatorisch an der Kurbelwelle 54 ab. In axialer Richtung stützen sich die Fliehgewichte 61 an der Kurbelwelle 54 und an dem Rampenmechanismus 64 ab. Aufgrund des Rampenwinkels wird die Fliehkraft in eine Axialkraft übersetzt, wodurch das Lamellenpaket 72 axial komprimiert wird. Due to the now rotating crankshaft 54 the flyweights move 61 centrifugal force radially outward. The flyweights are based on this 61 rotatory on the crankshaft 54 from. In the axial direction, the centrifugal weights are based 61 on the crankshaft 54 and on the ramp mechanism 64 from. Due to the ramp angle, the centrifugal force is translated into an axial force, whereby the disk pack 72 is compressed axially.

Die Fliehgewichte 61 sind so abgestimmt, dass das Lamellenpaket 70 bei Erreichen der Leerlaufdrehzahl geschlossen ist und das hierdurch übertragbare Moment ausreicht, um das Startergeneratormoment und weitere Nebenaggregatmomente abzustützen. Der parallel geschaltete Generatorfreilauf 55 wird dann überbrückt. Bei nicht geschlossener Fliehkraftkupplung 60 kann die Kurbelwelle kein Moment auf die Riemenscheibe 42 übertragen, da der Freilauf 55 überholt wird und somit nicht sperrt. The flyweights 61 are tuned so that the plate pack 70 is closed when the idle speed is reached and thereby transmissible torque is sufficient to support the starter generator torque and other accessory moments. The parallel generator freewheel 55 is then bridged. When the centrifugal clutch is not closed 60 the crankshaft can not torque on the pulley 42 transferred because of the freewheel 55 is overhauled and thus does not lock.

Der Radialweg des Fliehgewichts 61 wird über den Anschlag 62 an der Kurbelwelle 54 begrenzt, wodurch auch die auf das Lamellenpaket 70 wirkende Axialkraft begrenzt wird. The radial path of the flyweight 61 will about the stop 62 on the crankshaft 54 limited, which also affects the disc pack 70 acting axial force is limited.

In 7 ist die Drehrichtung im Generatorbetrieb durch einen Pfeil 78 angedeutet. Durch einen Pfeil 77 ist ein Antriebsdrehmoment angedeutet, mit dem die Kurbelwelle 54 den Startergenerator antreibt. Das Antriebsmoment 77 wird über die geschlossene Fliehkraftkupplung 60 auf die Riemenspur 42 der Kurbelwellenriemenscheibe 41 übertragen. In 7 is the direction of rotation in generator mode by an arrow 78 indicated. By an arrow 77 is a drive torque indicated, with which the crankshaft 54 drives the starter generator. The drive torque 77 is via the closed centrifugal clutch 60 on the belt track 42 the crankshaft pulley 41 transfer.

Kommt eine Anforderung zum Boosten, dann wird der Startergenerator aktiv bestromt, das heißt, die Kurbelwelle 54 wird noch zusätzlich durch den Startergenerator beschleunigt. Das entsprechende Moment wird entweder über den Freilauf 55 oder über die geschlossene Fliehkraftkupplung 60 mit dem Lamellenpaket 70 auf die Kurbelwelle 54 übertragen. If a request to boost, then the starter generator is actively energized, that is, the crankshaft 54 is additionally accelerated by the starter generator. The corresponding moment is either over the freewheel 55 or over the closed centrifugal clutch 60 with the disk pack 70 on the crankshaft 54 transfer.

In 8 ist das Antriebsmoment der Kurbelwelle 54 durch einen Pfeil 79 angedeutet. Durch einen Pfeil 80 ist angedeutet, dass der Startergenerator beziehungsweise eine entsprechende Elektromaschine ein zusätzliches Antriebsmoment bereitstellt, um den Boost-Betrieb darzustellen.In 8th is the drive torque of the crankshaft 54 through an arrow 79 indicated. By an arrow 80 is indicated that the starter generator or a corresponding electric machine provides an additional drive torque to represent the boost operation.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Kurbelwellenriemenscheibe Crankshaft pulley
22: Riemenspur belt track
33: Riemen belt
44: Startergenerator starter generator
55: Klimaanlage air conditioning
66: Umlenkrolle idler pulley
77: Umlenkrolle idler pulley
1010: Riementrieb belt drive
1212: Lagereinrichtung Storage facility
1414: Kurbelwelle crankshaft
1515: Freilauf freewheel
1818: radialer Flansch radial flange
1919: Tilgermasse absorber mass
2020: Fliehkraftkupplung centrifugal clutch
2121: Fliehgewicht flyweight
2222: Fliehgewicht flyweight
2424: Pfeil arrow
2525: Pfeil arrow
2626: Pfeil arrow
2828: Pfeil arrow
2929: Pfeil arrow
3030: Pfeil arrow
3232: Pfeil arrow
3333: Pfeil arrow
3434: Pfeil arrow
3535: Pfeil arrow
3636: Pfeil arrow
4141: Kurbelwellenriemenscheibe Crankshaft pulley
4242: Riemenspur belt track
5454: Kurbelwelle crankshaft
5555: Freilauf freewheel
6060: Fliehkraftkupplung centrifugal clutch
6161: Fliehgewichte flyweights
6262: Anschlag attack
6464: Rampenmechanismus ramp mechanism
7070: Lamellenpaket disk pack
7171: Lamellen slats
7272: Lamellen slats
7474: Pfeil arrow
7575: Pfeil arrow
7676: Pfeil arrow
7777: Pfeil arrow
7878: Pfeil arrow
7979: Pfeil arrow
8080: Pfeil arrow

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 19535889 A1 [0002] DE 19535889 A1 [0002]
EP 0980479 B1 [0002] EP 0980479 B1 [0002]
DE 19636628 C1 [0002] DE 19636628 C1 [0002]
EP 0782674 B1 [0002] EP 0782674 B1 [0002]
DE 102005029351 A1 [0002] DE 102005029351 A1 [0002]

Claims

Kurbelwellenriemenscheibe zum Übertragen eines Drehmoments zwischen einer Kurbelwelle (14; 54) und einem Riementrieb (10), mit einem Freilauf (15; 55), dadurch gekennzeichnet, dass der Freilauf (15; 55) in der Kurbelwellenriemenscheibe (1; 41) mit einer Fliehkraftkupplung (20; 60) kombiniert ist. Crankshaft pulley for transmitting a torque between a crankshaft ( 14 ; 54 ) and a belt drive ( 10 ), with a freewheel ( 15 ; 55 ), characterized in that the freewheel ( 15 ; 55 ) in the crankshaft pulley ( 1 ; 41 ) with a centrifugal clutch ( 20 ; 60 ) is combined.

Kurbelwellenriemenscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Fliehkraftkupplung (20) radial wirkend ist. Crankshaft pulley according to claim 1, characterized in that the centrifugal clutch ( 20 ) is radially acting.

Kurbelwellenriemenscheibe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fliehkraftkupplung (20) Fliehgewichte (21, 22) mit Reibbelägen aufweist. Crankshaft pulley according to one of the preceding claims, characterized in that the centrifugal clutch ( 20 ) Flyweights ( 21 . 22 ) has friction linings.

Kurbelwellenriemenscheibe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gek ennzeichnet, dass die Fliehkraftkupplung (20) in radialer Richtung zwischen dem Freilauf (15) und einer Riemenspur (2) der Kurbelwellenriemenscheibe (1) angeordnet ist. Crankshaft pulley according to one of the preceding claims, characterized gek ennzeichnet that the centrifugal clutch ( 20 ) in the radial direction between the freewheel ( 15 ) and a belt track ( 2 ) of the crankshaft pulley ( 1 ) is arranged.

Kurbelwellenriemenscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Fliehkraftkupplung (60) axial wirkend ist. Crankshaft pulley according to claim 1, characterized in that the centrifugal clutch ( 60 ) is axially acting.

Kurbelwellenriemenscheibe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Fliehkraftkupplung (60) über einen Rampenmechanismus (64) mit Fliehgewichten (61) betätigbar ist. Crankshaft pulley according to claim 5, characterized in that the centrifugal clutch ( 60 ) via a ramp mechanism ( 64 ) with centrifugal weights ( 61 ) is operable.

Kurbelwellenriemenscheibe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Fliehkraftkupplung (60) ein Lamellenpaket (70) mit Lamellen (71, 72) umfasst, die durch eine mit dem Rampenmechanismus (64) erzeugte Axialkraft fliehkraftabhängig in Reibeingriff gebracht werden. Crankshaft pulley according to claim 6, characterized in that the centrifugal clutch ( 60 ) a disc pack ( 70 ) with slats ( 71 . 72 ), which is connected to the ramp mechanism ( 64 ) generated axial force depending on the centrifugal force are frictionally engaged.

Kurbelwellenriemenscheibe nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Lamellen (71, 72) abwechselnd drehfest mit der Kurbelwelle (54) und mit einer Riemenspur (42) der Kurbelwellenriemenscheibe (41) verbunden sind. Crankshaft pulley according to claim 7, characterized in that the lamellae ( 71 . 72 ) alternately rotatably with the crankshaft ( 54 ) and with a belt track ( 42 ) of the crankshaft pulley ( 41 ) are connected.

Kurbelwellenriemenscheibe nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Lamellenpaket (70) eine Anschlaglamelle umfasst, die axial fest an der Kurbelwelle (54) angebracht ist. Crankshaft pulley according to claim 7 or 8, characterized in that the disc pack ( 70 ) comprises a stop blade axially fixed to the crankshaft ( 54 ) is attached.

Kurbelwellenriemenscheibe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Freilauf (15; 55) zwischen zwei Lagern für die Kurbelwellenriemenscheibe (1; 41) auf der Kurbelwelle (14; 54) angeordnet ist. Crankshaft pulley according to one of the preceding claims, characterized in that the freewheel ( 15 ; 55 ) between two bearings for the crankshaft pulley ( 1 ; 41 ) on the crankshaft ( 14 ; 54 ) is arranged.