DE3824863A1 - Riemenscheibe fuer ein regelgetriebe - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Riemenscheiben für Regel­ getriebe gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.

Ein solches Regelgetriebe ist aus der FR-PS 25 16 622 be­ kannt. In dieser Schrift ist ein Abstandselement zwischen der Membranfeder und dem beweglichen Flansch eingesetzt, wobei die Art seines Anbaus an den bewegbaren Flansch nachteilig ist.

Diese Nachteile bestehen in einem gesteigerten axialen Raum­ bedarf, der von diesem Abstandselement herrührt und darin, daß die Anhaft- oder Klebeoperationen mit oder ohne Verbin­ dungsteil, langwierig und schwierig durchzuführen sind und als Ergebnis zu relativ erhöhten Kosten führen. Wenn darüber­ hinaus der Zusammenbau des Abstandselements mit dem bewegba­ ren Flansch durch Laschen, Klammern oder Nieten erfolgt, ist es erforderlich, Abdichtringe vorzusehen, wenn es sich bei dem Regelgetriebe um ein solches handelt, das durch eine Fluidquelle gesteuert wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile zu überwinden und eine verläßliche Verbindung zwischen der Mem­ branfeder und dem bewegbaren Flansch sicherzustellen, um eine fehlerfreie Übertragung des Moments zu gewährleisten.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Hauptanspruchs angegebenen Merkmale gelöst.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die Membranfeder vollständig mit elastischem Material umhüllt, wobei der genannte Wulst während der Umhülloperation der Mem­ branfeder gebildet wird.

Gemäß einer nächsten Ausführungsform wird die in dem bewegba­ ren Flansch vorgesehene Aufnahme von zwei aufeinanderfolgend in Richtung der Membranfeder und am Umfang des bewegbaren Flansches ausgeformten Umbiegungen gebildet.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird die Aufnahme von einem Kranz aus Metall gebildet, der um die Enden des Wulstes und des bewegbaren Flansches herum befestigt ist und dessen beide Ränder, die nach innen umgelegt sind, eine axiale Klem­ mung zwischen dem Wulst und dem Flansch sicherstellen. Dank dieser verschiedenen Anordnungen bietet die Erfindung Vor­ teile, insbesondere durch eine Verminderung des axialen Raum­ bedarfs der Anordnung und zwar durch eine Vereinfachung der Montage durch eine Verbesserung der Dichtung für den Fall, daß es sich um ein Regelgetriebe handelt, das von einer Fluidquelle gesteuert wird.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von in den Figuren dargestell­ ten Ausführungsbeispielen der Erfindung. Es zeigen:

Fig. 1 eine Ansicht eines Axialschnitts durch eine erfin­ dungsgemäße Riemenscheibe eines Regelgetriebes,

Fig. 2 eine Darstellung eines durch eine Einrahmung II in Fig. 1 gekennzeichneten Details in vergrößertem Maßstab, und

Fig. 3 eine Ansicht analog derjenigen in Fig. 2 betreffend eine weitere Ausführungsform der Erfindung.

In Fig. 1 ist eine Riemenscheibe 10 A für ein Regelgetriebe der Bauart dargestellt, wie es in dem oben zitierten Patent beschrieben ist. Es handelt sich dabei um die treibende Rie­ menscheibe dieses Getriebes.

Diese treibende Riemenscheibe 10 A weist eine Nabe 12 auf, die mittels Schrauben 13 am Ende einer Antriebswelle 14 befestigt und somit drehfest an ihr festgelegt ist. Um die Nabe 12 herum sind zwei ringförmige Flansche 15 und 16 mit einander gegenüberliegenden kegelförmigen Flanken zur Aufnahme eines Keilriemens 11 vorgesehen, von denen zumindest ein Flansch, im vorliegenden Fall der Flansch 15, bezüglich der Nabe 12 axial bewegbar ist. Der Flansch 16, als fester Flansch be­ zeichnet, ist sowohl axial als auch in Umfangsrichtung fest mit der Nabe 12, beispielsweise durch Verbördeln, verbunden.

Zum Zwecke seiner axialen Bewegbarkeit auf der Nabe 12 weist der bewegbare Flansch 15 an seinem Innenumfang eine axiale Hülse 18 auf, die sich zu beiden Seiten des Flansch 15 er­ streckt. Diese Hülse 18 ist unter Zwischenschaltung von Gleitringen 19 verschiebbar auf der Nabe 12 aufgesetzt. Der bewegbare Flansch 15 wird mittels federnder, in axialer Rich­ tung wirkender Rückstellmittel 20 in Richtung des festen Flansch 16 belastet.

Im vorliegenden Fall werden die Mittel 20 von zwei im wesent­ lichen ringförmigen Teilen 21 gebildet, die einander paral­ lel, jedoch voneinander getrennt, gegenüberliegen. Diese bei­ den Teile 21 werden von zwei Membranfedern gebildet, die von einem elastischen Material 22, beispielsweise einem Elastomer umhüllt sind. Diese Umhüllung oder Ummantelung 22 ist mit den Membranfedern 21 durch Verkleben oder Anhaften, das aus einer Vulkanisierung herrührt, fest verbunden.

Jede Membranfeder 21 weist einen kreisförmig fortlaufenden Umfang 23 auf, der einen Belleville-Ring (Tellerfeder) bil­ det, sowie einen Zentralbereich 24, der durch Schlitze 25 in radiale Finger aufgeteilt ist. Diese Membranfedern 21 und die Umhüllung 22 bilden eine einheitliche federnde Baueinheit mit variabler Konizität, die mittels der Umfangsteile 23, axial kippbar gegen den bewegbaren Flansch 15 und die mittels ihres Zentralbereichs 24 axial kippbar gegen ein Abstützteil 30 anliegt.

Das Abstützteil 30 wird in dem dargestellten Ausführungsbei­ spiel von einer sowohl axial als auch hinsichtlich einer Ro­ tation fest mit der Nabe 12 verbundenen Scheibe gebildet, die beispielsweise zu diesem Zweck mit ihrem Innenumfang am Endabschnitt der Nabe 12 auf der dem festen Flansch 16 abge­ wandten Seite durch Verbördeln befestigt ist. Diese Scheibe 30 trägt einen eine Schwungmasse bildenden Ring mit einem Dämpfungselement aus elastischem Material, das zwischen der Scheibe 30 und dem Ring 31 angeordnet ist. Dieses Element 32 ist an dem Ring 31 und der Scheibe 30 z.B. angeklebt oder an­ gehaftet, wobei diese Anordnung einen Dämpfer 33 bildet, um die Vibrationen zu dämpfen, die entlang der kinematischen Kette entstehen können, in der das Regelgetriebe eingeschal­ tet ist.

Zwischen dem bewegbaren Flansch 15, der Nabe 12 und der von den elastischen Mitteln 20 und dem Abstützteil 30 gebildeten Anordnung ist eine Steuerkammer 35 gebildet. Diese Kammer 35 steht mit einer nicht dargestellten Fluidquelle in Strömungs­ verbindung, insbesondere eine pneumatische Überdruck- oder Unterdruckquelle. Zu diesem Zweck ist mindestens eine radiale Öffnung in der Hülse 18 vorgesehen, die in einer am Innenum­ fang der Hülse 18 ausgebildeten ringförmigen Nut 37 mündet, die in axialer Richtung verlängert ist. Diese Nut 37 steht permanent über einen in der Nabe 12 ausgebildeten radialen Kanal 38 mit einer inneren Ausnehmung 39 in der Nabe in Strö­ mungsverbindung. Diese Ausnehmung 39, die sich am der Motor­ welle 14 abgewandten Ende der Nabe 12 befindet, ist mittels eines Stopfens 40 abgedichtet, der zum Zwecke einer Strö­ mungsverbindung zwischen der Ausnehmung 39 und der Fluid­ quelle mit einem Verbindungsstück 41 ausgerüstet ist.

Gemäß eines wesentlichen Merkmals der Erfindung ist die Um­ mantelung 22 aus elastischem Material radial nach außen ver­ längert und zwar über die kreisförmigen Abschnitte 23 der Membranfedern 21 hinweg, um einen Wulst 45 zu bilden. Dieser radiale Wulst 45 ist bezüglich der Membranfedern axial abge­ stuft und steht mit der Ummantelung 22 über zwei ringförmige Flächen 46 und 47 in Verbindung, die jeweils nach innen bzw. nach außen gewandt sind.

Die axiale Abstufung des Wulst 45 gibt die Membranfedern 21 des bewegbaren Flansch 15 frei, wodurch es diesen ermöglicht ist, sich im Verlaufe der Verschiebung des Flanschs frei zu verformen.

Der Wulst 45 ist in einer Aufnahme 50 eingeschlossen, die derart in dem bewegbaren Flansch 15 ausgebildet ist, daß ein Schwenkanschlag für die Membranfedern 21 gebildet wird, und derart, daß diese zumindest axial mit dem Flansch 15 verbun­ den sind.

Gemäß einer ersten Ausführungsform, vergl. Fig. 2, ist der geneigte Zentralbereich 15 A des bewegbaren Flansch 15 nach außen durch einen ringförmigen radialen Abschnitt 51 verlän­ gert, der in zwei aufeinanderfolgende, im wesentlichen 90° betragende Abknickungen endet, um jeweils einen axialen Rand 52 und einen nach innen gerichteten radialen Rand 53 zu bil­ den. Die inneren Umfangsflächen dieser beiden Ränder 52, 53 begrenzen die Aufnahme 50, in denen der Wulst 45 aufgenommen ist. Es ist festzustellen, daß die Außenfläche 47 es gestat­ tet, den Wulst 45 von dem benachbarten Ende 53 a des Radial­ rands 53 freizusetzen und auf diese Weise den Durchgang eines Werkzeugs zu ermöglichen, um den Wulst 45, wie nachfolgend näher beschrieben, einzuspannen.

Es wird nun erneut auf Fig. 1 bezug genommen, aus der erkenn­ bar ist, daß sich die Ummantelung 22 an ihrem Innenumfang mittels eines ringförmigen axialen Abstandselements 60 ver­ längert, des sich in Richtung auf das Abstützteil 30 er­ streckt. In Richtung seines Endabschnitts weist das Abstands­ element 60 ein gewelltes Profil , das Wellen 61 mit axialer Ausrichtung an seinem Außenumfang ausbildet und einen ring­ förmigen Vorsprung 62 an seinem Innenumfang auf. Das Abstand­ selement 60 ist in einer Aufnahme 65 eingespannt, die auf der gegenüberliegenden Fläche des Abstützteil 30 ausgebildet ist. Die Scheibe 30 weist einen axialen Kranz 66 auf, der sich ko­ axial zur Nabe 12 erstreckt und Wellen 67 besitzt, die kom­ plementär zu den Wellen 61 des Abstandselements 60 ausgeformt sind. Diese Wellen sind beispielsweise durch Einprägen oder Einpressen hergestellt. An der Scheibe 30 axial vorstehende Laschen 68 sind über einen koaxialen Kreis im Inneren des Kranzes 66 regelmäßig verteilt. Jede Lasche 68 weist auf der Seite der Ausnehmung 65 und in Richtung seines Endes eine Nase 69 auf, die durch eine geneigte Fläche 69 a verlängert ist. Die Aufnahme 65 ist somit durch den ringförmigen Spalt definiert, der zwischen dem Kranz 66 und den Laschen 68 be­ grenzt ist.

Es ist zu bemerken, daß zwischen den Laschen 68 und der Nabe 12 ein Raum gelassen ist, der ausreichend ist, einen freien Durchgang der Hülse 18 des bewegbaren Flansches während des­ sen Verschiebung in Richtung der weitesten Entfernung bezüg­ lich des festen Flansches zu gestatten.

Der Zusammenbau der Scheibe 10 a erfolgt in der nachfolgend beschriebenen Weise:

Der Flansch 16 ist beispielsweise durch Verbördelung auf der der Motorwelle abgewandten Seite auf der Nabe 12 starr befe­ stigt. Der bewegbare Flansch 15 ist unter Zwischenschaltung von Gleitringen 19 um die Nabe 12 verschiebbar angeordnet. Die einheitliche federnde Baugruppe 20 ist um die Nabe 12 herum befestigt und mit Hilfe eines nicht dargestellten Werk­ zeugs, das sich an dem Ende 53 a des bewegbaren Flansches 15 abstützt, ist der Wulst 45 so deformierbar, daß er in die Aufnahme 50 des bewegbaren Flansches 15 eingedrückt und darin gehalten werden kann.

Schließlich ist der Dämpfer 33 um die Nabe 12 angeordnet, wo­ bei durch Aufpressen das Abstandselement 50 in der Aufnahme 25 der Scheibe eingeschlossen gehalten ist. Dank der Elasti­ zität der Laschen 68 und des Abstandselements 60 dringt die­ ses in das Innere der Aufnahme 65, wobei seine Wellen 61 in die Wellen 67 des Kranzes 66 eingeschoben werden und sein nach innen ragender Vorsprung 62 den Vorsprung 69 der Laschen 68 hintergreift.

Sobald das Abstandselement 60 an der Scheibe 30 am Boden der Aufnahme 65 anstößt, ist zu bemerken, daß die Deformation des Abstandselements 60 ein Zusammenpressen seines Vorsprungs 62 hervorruft, der über die gesamte Länge mit den Laschen 68 in Kontakt tritt. Durch die Verschachtelung der Wellen 61, 67 ist das Abstandselement 60 drehfest mit Scheibe 30 verbunden.

Schließlich ist die Scheibe 30 durch beispielsweise Verbör­ deln oder Verpressen mit der Nabe 12 verbunden.

Gemäß der in Fig. 3 dargestellten Ausführungsform wird die Aufnahme 50 von einem um den Außenrand des bewegbaren Flan­ sches 15 herum angeordneten Kranz 70 begrenzt, der den Rand des bewegbaren Flansches 15 und den Wulst 45 umgibt.

An seinen beiden Rändern ist der Kranz 70 radial nach innen abgebogen, um ein axiales Klemmen zwischen dem bewegbaren Flansch 15 und dem Wulst 45 sicherzustellen. Während der Mon­ tage wird der Wulst 45 mit dem radialen Endabschnitt 51 des Flanschs 15 derart in Kontakt gebracht, daß deren Endab­ schnitte im wesentlichen glatt miteinander abschließen. Der Kranz 70, dessen eines Ende vorher nach innen abgebogen wurde, um einen Rand 71 zu bilden, beispielsweise durch pres­ sen, wird derart um den Wulst 35 herum gezogen, daß die In­ nenfläche 71 des Kranzes 70 in Anlage gegen die Fläche des Wulstes kommt, die von derjenigen abgewandt ist, die sich mit dem bewegbaren Flansch 15 in Kontakt befindet. Schließlich wird das andere Ende des Kranzes 70 nach innen abgeschlagen, um einen Rand 72 zu bilden, wobei dies beispielsweise durch eine Rolloperation erhalten werden kann, wodurch der Rand 72 vorteilhafterweise in Kontakt mit einer Abfasung 51 a gerät, die am Außenrand des bewegbaren Flanschs 15 auf der Seite ausgebildet ist, die der Wulst 45 abgewandt ist.

Es versteht sich, daß der Wulst 35 in axialer Richtung und das Abstandselement 60 in radialer Richtung Querschnitte größerer Abmessungen aufweisen können, als diejenigen der je­ weiligen Aufnahmen 50, 65, damit sie durch Einspannungen zu­ sammengebaut werden können.

Es ist schließlich noch zu bemerken, daß die federnden Rück­ stellmittel 20 mit dem bewegbaren Flansch 50 und dem An­ schlagteil 30 fest verbunden sind und eine Vorspannung aus­ üben, die es gestattet, den Wulst 45 und das Abstandsteil 60 in ihren jeweiligen Aufnahmen 50, 65 eingespannt zu halten. Diese Vorspannung wird insbesondere mit der Befestigung der Scheibe 30 auf der Nabe 12 erzeugt.

Allgemein ist ein Wegbegrenzungsanschlag zwischen dem beweg­ baren Flansch 15 und dem Abstützteil 30 vorgesehen, um den Abstand zwischen den Flanschen 15, 16 der treibenden Riemen­ scheibe 10 a zu begrenzen und zu verhindern, daß der Riemen 11 die Riemenscheibe verläßt.

Dieser Anschlag ist vorteilhafterweise mit den elastischen Rückstellmitteln 20 fest verbunden und bildet einen ringför­ migen Vorsprung 100 aus elastischem Material, der sich axial in Richtung des Abstützteils 30 erstreckt. In dem dargestell­ ten Ausführungsbeispiel wird der Vorsprung 100 im Bereich des umlaufenden Teils 23 der Membranfedern 21 durch das Hüllmate­ rial bzw. die Ummantelung 22 gebildet, wobei der Vorsprung gegen die benachbarte Wand des Trägheitsrings 31 des Dämpfers 30 zur Anlage kommt. Der Vorsprung 100 wird somit von der Um­ hüllung 22 getragen und bildet an ihm eine Erhebung.

In den dargestellten Ausführungsformen können die Laschen 68 von einem fortlaufenden Kranz ersetzt werden, der einen Vor­ sprung aufweist, um axial das Abstandselement 60 zu halten, wenn dieser in der Aufnahme 65 eingedrungen ist.

Wenn das Regelgetriebe nicht mit einem Dämpfer 33 ausgestat­ tet ist, genügt es für eine solche Ausführungsvariante, daß sich das Abstützteil 30 radial über eine Länge erstreckt, die ausreichend ist, um mit dem Vorsprung 100 zusammenzuwirken.

Die Erfindung ist nicht auf die oben beschriebenen Herstel­ larten beschränkt und sie ist sowohl auf die treibende als auch auf eine angetriebene Scheibe eines Regelgetriebes an­ wendbar, wobei letztere von der Bauart sein kann, die wie oben beschrieben gesteuert wird oder einer solchen die durch Zentrifugalkraft gesteuert wird.

Claims (6)

1. Riemenscheibe für ein Regelgetriebe, mit einer Nabe und zwei einander gegenüberliegenden, um die Nabe herum an­ geordneten, ringförmigen Flanschen, von denen der eine, gesteuert von federnden Rückstellmitteln, bezüglich der Nabe axial bewegbar ist, wobei die Rückstellmittel von zumindest einem ringförmigen Teil, zum Beispiel einer Membranfeder gebildet werden, die zum einen an ihrem Um­ fangsteil als Belleville-Feder ausgeformt ist, die axial schwenkbar gegen den bewegbaren Flansch anliegt, und zum anderen einen durch Schlitze in radiale Finger aufge­ teilten Zentralbereich aufweist, der schwenkbar gegen ein Abstützteil anliegt, dadurch gekennzeichnet, daß der Umfangsteil (23) der Membranfeder (21) radial durch einen ringförmigen deformierbaren Wulst (45) aus elasti­ schem Material verlängert ist, der in einer in dem bewegbaren Flansch (15) ausgebildeten Aufnahme (50) ein­ gespannt ist.

2. Riemenscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Ummantelung (22) aus federnden Material die Membranfeder (21) umgibt und über die Membranfeder hin­ aus verlängert ist, um den Wulst (45) auszubilden.

3. Riemenscheibe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Aufnahme (50) aus zwei sich aneinander anschließenden, im wesentlichen ca. 90° betragenden Um­ biegungen (52, 53) gebildet wird, die am Außenumfang des bewegbaren Flansch (15) ausgebildet und zur Membranfeder (21) gerichtet sind.

4. Riemenscheibe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Aufnahme (50) von einem um den Auße­ numfang des bewegbaren Flanschs (15) und den Wulst (45) herum angeordneten Kranz (70) gebildet wird, wobei die beiden Ränder (71, 72) des Kranzes (70) nach innen umge­ legt sind, um den Wulst (55) gegen den Flansch (50) axial geklemmt zu halten.

5. Riemenscheibe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der eine der Ränder (71) des Kranzes (70) vor dem Zusammenbau umgelegt ist und der andere Rand (72) nach innen verformt wird, wenn der Kranz (70) um den Flansch (15) und den Wulst (45) herum gelegt ist.

6. Riemenscheibe nach mindestens einem der Ansprüche 2-5, dadurch gekennzeichnet, daß die Ummantelung (22) im Bereich des Außenumfangs der Membranfedern (21) einen ringförmigen Vorsprung (100) aufweist, der einen Anschlag zur Begrenzung des Abstands zwischen den Flan­ schen (15, 16) bildet.