DE102007061634A1

DE102007061634A1 - Triebrad eines Nebenaggregatezugs eines Verbrennungsmotors

Info

Publication number: DE102007061634A1
Application number: DE200710061634
Authority: DE
Inventors: Uwe Michael
Original assignee: Schaeffler KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2007-12-20
Filing date: 2007-12-20
Publication date: 2009-06-25

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Triebrad (1) eines Nebenaggregatezugs eines Verbrennungsmotors, mit einem mit einem Zugmittel in Wirkverbindung stehenden Laufmantel (2), mit einer mit der Antriebsachse eines Nebenaggregats drehfest verbundenen Nabe (3) und mit einer zwischen dem Laufmantel (2) und der Nabe (3) wirksam angeordneten Dämpfungseinrichtung (4) zur Verminderung von Drehschwingungen, wobei die Dämpfungseinrichtung (4) einen Federspeicher (5) umfasst, der zwischen dem Laufmantel (2) und der Nabe (3) wirksam angeordnet ist, wobei der Federspeicher (5) mindestens ein in einer bogenförmig ausgebildeten und zwischen dem Laufmantel (2) und der Nabe (3) ausgebildeten Aufnahme (6) angeordnetes Federelement (7) aufweist und wobei das Federelement (7) mit seinen Enden (8, 9) an Endanschlägen (10, 11, 12, 13) der Aufnahme (6) anliegt, die an zwei verschiedenen Umfangspositionen des Laufmantels (2) und der Nabe (3) angeordnet sind. Um die Reibung des Federelements in der bogenförmigen Aufnahme zu vermindern, sieht die Erfindung vor, dass mindestens ein Stützelement (14) im Bereich der Umfangserstreckung des Federelements (7) zwischen den Enden (8, 9) des Federelements (7) angeordnet ist, das das Federelement (7) radial abstützt und das an seiner radial außen liegenden Seite eine Gleitfläche (15) aufweist, die an einer zylindrischen Innenfläche (16) des Laufmantels (2) oder eines mit diesem verbundenen Bauteils in Umfangsrichtung (U) gleiten kann.

Description

Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft ein Triebrad eines Nebenaggregatezugs eines Verbrennungsmotors, mit einem mit einem Zugmittel in Wirkverbindung stehenden Laufmantel, mit einer mit der Antriebsachse eines Nebenaggregats drehfest verbundenen Nabe und mit einer zwischen dem Laufmantel und der Nabe wirksam angeordneten Dämpfungseinrichtung zur Verminderung von Drehschwingungen, wobei die Dämpfungseinrichtung einen Federspeicher umfasst, der zwischen dem Laufmantel und der Nabe wirksam angeordnet ist, wobei der Federspeicher mindestens ein in einer bogenförmig ausgebildeten und zwischen dem Laufmantel und der Nabe ausgebildeten Aufnahme angeordnetes Federelement aufweist und wobei das Federelement mit seinen Enden an Endanschlägen der Aufnahme anliegt, die an zwei verschiedenen Umfangspositionen des Laufmantels und der Nabe angeordnet sind.
Hintergrund der Erfindung
Zur Vermeidung unerwünschter Drehschwingungen innerhalb eines Nebenaggregatezugs eines Verbrennungsmotors sind Triebräder der genannten Art bekannt. Derartige Triebräder werden beispielsweise in der DE 10 2005 029 351 A1 , in der DE 42 25 304 A1 , in der JP 2005 282659 A und in der EP 0 782 674 B1 beschrieben.
In der genannten DE 42 25 304 A1 ist ein scheibenförmiges Bauteil für einen Riementrieb beschrieben, insbesondere zum Antrieb eines Nebenaggregats einer Brennkraftmaschine, das auf der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine befestigbar ist. Dabei enthält das scheibenförmige Bauteil eine Dämpfungseinrichtung, die zwischen einem an der Kurbelwelle befestigbaren Eingangsteil und einem relativ dazu verdrehbaren Ausgangsteil vorgesehen ist, wobei Eingangs- und Ausgangsteil über eine Wälzlagerung zueinander verdrehbar sind.
Die DE 10 2005 029 351 A1 zeigt ein Triebrad zum Antreiben eines Nebenaggregats einer Brennkraftmaschine eines Fahrzeugs mit einer Dämpfungseinrichtung, wobei das Triebrad mit einer Welle gekoppelt ist und wobei die Dämpfungseinrichtung einen ohne Schmiermittel arbeitenden Torsions-Schwingungsdämpfer umfasst.
Beim Einsatz der vorbekannten drehelastischen Übertragungselemente, beispielsweise im Riementrieb der Nebenaggregate von Kfz-Verbrennungsmotoren, werden oft zur Erzeugung der benötigten Elastizität Rundbogenfederpakte eingesetzt, wie sie auch in den genannten Schriften vorgesehen sind. Der häufigste Anwendungsfall ist dabei die schwingungstechnische Entkopplung der Kurbelwelle von der Kurbelwellenriemenscheibe. Die genannten Triebräder kommen aber auch beispielsweise bei der Generatorwellenentkopplung zum Einsatz.
Entsprechend dem Übersetzungsverhältnis sind an der Generatorriemenscheibe etwa drei Mal so große Schwingungsamplituden gegenüber der Kurbelwellenbewegung zu erwarten als im Falle der Kurbelwellenriemenscheibe. Um derart große Schwingungsamplituden aufnehmen zu können, müssen die Rundbogenfedern relativ große Winkel in einem Bogen überstreichen.
In nachteiliger Weise ergibt sich dadurch, dass die Federn zum Ausknicken neigen bzw. hohe Gegenkräfte von den bogenförmigen Federaufnahmen (d. h. von den Federführungen bzw. Federkanälen) aufgenommen werden müssen. Dies führt zu einer relativ hohen Reibung, die sich negativ auswirkt.
Die EP 0 782 674 B1 zeigt hierzu zwar eine Lösung, die allerdings recht aufwändig ist: Hier werden Lagerschalen in den Laufmantel eingesetzt, die eine Gleitfläche für Gleitschuhe bilden, die wiederum an den Windungen der Federn angeordnet werden.
Aufgabe der Erfindung
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Triebrad der eingangs genannten Art so fortzubilden, dass eine Führung der Federelemente, insbesondere der Bogenfedern, in einfacher Weise so erfolgt, dass auch bei relativ großen Relativdrehbewegungen zwischen Laufmantel und Nabe des Triebrads die Neigung des Federelements zum Ausknicken und die Reibung des Federelements in seiner bogenförmigen Aufnahme bzw. Führung gering bleiben. Dadurch soll die Reibleistung zwischen den Federelementen und ihren bogenförmigen Aufnahmen gering bleiben.
Zusammenfassung der Erfindung
Die Lösung dieser Aufgabe durch die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Stützelement im Bereich der Umfangserstreckung des Federelements zwischen den Enden des Federelements angeordnet ist, das das Federelement radial abstützt und das an seiner radial außen liegenden Seite eine Gleitfläche aufweist, die an einer zylindrischen Innenfläche des Laufmantels oder eines mit diesem verbundenen Bauteils in Umfangsrichtung gleiten kann.
Das Federelement ist dabei bevorzugt als Schraubenfeder ausgebildet.
Das Stützelement ist nach einer Ausführungsform der Erfindung plattenförmig ausgebildet.
Es ist alternativ hierzu so ausgebildet, dass es das Federelement nur an seiner radial außenliegenden Oberfläche kontaktiert.
Die Form des Stützelements ist an den Kontaktstellen mit dem Federelement vorzugsweise kongruent zur Form des Federelements. Damit legt sich das Stützelement formpassend an das Federelement an.
Eine Weiterbildung sieht vor, dass mindestens zwei parallel zueinander verlaufende Federelemente in der bogenförmig ausgebildeten Aufnahme angeordnet sind. In diesem Falle hat es sich bewährt, dass das mindestens eine Stützelement die mindestens zwei parallel zueinander verlaufenden Federelemente kontaktiert und radial abstützend über die Gleitfläche an der zylindrischen Innenfläche lagert. Das mindestens eine Stützelement kann hierbei im seinem Kontaktbereich mit einem der Federelemente eine geringere Erstreckung in Umfangsrichtung aufweisen als im Bereich zwischen den Federelementen oder seitlich der Federelemente, was vorteilhaft bezüglich des Kippverhaltens des Stützelements ist.
Das Federelement kann auch aus mehreren einzelnen Federteilen bestehen.
Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass nur ein einziges Stützelement mittig zwischen den Enden des Federelements in der bogenförmigen Aufnahme angeordnet ist.
Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht indes vor, dass zwei oder mehr Stützelemente zwischen den Enden des Federelements in der bogenförmigen Aufnahme angeordnet sind. In diesem Falle können die Abstände in Umfangsrichtung zwischen den Stützelementen und den Enden des Federelements jeweils gleich groß sein.
Die mindestens zwei Stützelemente können untereinander mit Verbindungselementen verbunden sein. Die Verbindungselemente können dabei elastisch ausgebildet sein. Die Stützelemente und die Verbindungselemente sind im letztgenannten Falle fortbildungsgemäß einstückig miteinander ausgebildet. Die Stützelemente können auch untereinander oder über Verbindungselemente gelenkig verbunden sein.
Der Laufmantel oder ein mit diesem verbundenes Bauteil können mindestens einen sich radial nach innen erstreckenden Vorsprung für die axiale Anlage des mindestens einen Stützelements aufweisen. Das Stützelement ist in diesem Falle zwecks guter Anlage an dem Vorsprung an seiner dem Vorsprung zugewandten Seite im Radialschnitt konvex ausgebildet.
Der Laufmantel oder ein mit diesem verbundenes Bauteil können alternativ mindestens einen sich radial nach innen erstreckenden Vorsprung aufweisen, der zur axialen Festlegung in eine kongruente Nut in der radial außenliegenden Oberfläche des Stützelements eingreift.
Das mindestens eine Federelement kann zur Erzeugung einer axial gerichteten Anlagekraft in radiale Richtung betrachtet leicht bogenförmig ausgebildet sein.
Das mindestens eine Federelement kann mittels einer im axialen Endbereich des Federelements angeordneten Federabstützung an den Endanschlägen der bogenförmigen Aufnahme anliegen.
Das Stützelement besteht bevorzugt aus Aluminium oder Magnesium oder auch aus Kunststoff.
Es können mindestens zwei parallel zueinander verlaufende Federelemente in der bogenförmig ausgebildeten Aufnahme angeordnet sein; in diesem Falle werden also mehrere Bogenfedern parallel zueinander angeordnet. Der Federspeicher kann schließlich zwei in zwei bogenförmig ausgebildeten Aufnahmen angeordnete Federelemente oder zwei Gruppen parallel zueinander verlaufende Federelemente aufweisen. Die beiden Federelemente bzw. Gruppen von Federelementen erstrecken sich dabei jeweils über knapp 180° Umfangswinkel.
Der Kerngedanke der Erfindung stellt also darauf ab, dass der mittlere Bereich des Federelements (vorzugsweise als Rundbogenfeder ausgebildet) mit dem genannten Stützelement abgestützt wird, das seinerseits nach Art eines Gleitlagers an einer zylindrischen Innenfläche des Laufmantels oder eines mit diesem verbundenen Bauteils in Umfangsrichtung verschieblich ist. Der mittlere Bereich der Feder wird also abgestützt, wobei die Abstützung gegenüber den Federaufnahmen an den Federenden beweglich sind. Dadurch kann dieses Bauteil den Bewegungen des mittleren Teils der Federn folgen. Es tritt hier also keine Reibung auf. Die Abstützkräfte leitet das Stützelement nach außen an die Innenseite der sie umgebenden Gehäuseeinheit weiter, die mit dem Laufmantel verbunden oder Bestandteil desselben ist.
Mit dieser Ausgestaltung kann in zuverlässiger Weise sichergestellt werden, dass die Federelemente, insbesondere ausgebildet als Schraubenfedern, in einer solchen Weise in ihrer Aufnahme geführt werden, dass eine Abstützung im Mittenbereich der Feder erfolgt, was ohne Relativbewegung der Feder an der bogenförmigen Federaufnahme stattfindet. Demgemäß ist die Reibung der Feder in ihrer Aufnahme relativ gering und die Reibleistung folglich klein.
Kurze Beschreibung der Figuren
In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Es zeigen:
1 eine geschnittene Darstellung der oberen Hälfte eines Triebrads eines Nebenaggregatezugs eines Verbrennungsmotors im Schnitt A-B gemäß 2 nach einer ersten Ausführungsform der Erfindung,
2 die geschnittene Darstellung des Triebrads im Schnitt C-D gemäß 1,
3 eine zweite Ausführungsform der Erfindung in der zu 1 analogen Darstellung,
4 die zweite Ausführungsform der Erfindung gemäß 3 in der zu 2 analogen Darstellung,
5 das geschnitten dargestellte Triebrad gemäß 3 und 4, wobei ein Stützelement gesehen in radialer Richtung dargestellt ist,
6 eine dritte Ausführungsform der Erfindung in der zu 1 analogen Darstellung,
7 eine vierte Ausführungsform der Erfindung in der zu 1 analogen Darstellung,
8 eine fünfte Ausführungsform der Erfindung in der zu 1 analogen Darstellung,
9 das geschnitten dargestellte Triebrad gemäß 8, wobei Stützelemente gesehen in radialer Richtung dargestellt sind,
10 in der Darstellung gemäß 9 eine alternative Ausführungsform,
11 in der Darstellung gemäß 9 eine weitere alternative Ausführungsform,
12 einen Ausschnitt des Triebrads im Radialschnitt gemäß einer Fortbildung der Erfindung,
13 in der Darstellung gemäß 12 eine alternative Ausführungsform und
14 eine weitere Ausführungsform der Erfindung in der zu 1 analogen Darstellung.
Ausführliche Beschreibung der Figuren
In 1 und 2 ist das Triebrad 1 eines Nebenaggregatezugs eines Verbrennungsmotors dargestellt, das als solches vorbekannt ist. Es wird auf die oben genannten Druckschriften verwiesen, wo derartige Triebräder beschrieben sind. Der Laufmantel 2 (Riemenscheibe, Pulley) weist eine Profilierung auf, die für das Zusammenwirken mit einem (nicht dargestellten) Keilriemen ausgebildet ist. Die Nabe 3 des Triebrads 1 ist drehfest mit einem schwingungsmäßig zu entkoppelnden Nebenaggregat des Verbrennungsmotors verbunden.
Das Triebrad 1 dämpft Torsionsschwingungen zwischen dem Laufmantel 2 und der Nabe 3. Hierfür ist eine Dämpfungseinrichtung 4 vorgesehen, deren zentraler Teil ein Federspeicher 5 ist, der vorliegend zwei Gruppen Federelemente 7 in Form von Schraubenfedern aufweist, die in bogenförmig ausgebildeten Aufnahmen 6 angeordnet sind, die zwischen dem Laufmantel 2 und der Nabe 3 ausgebildet sind.
Wie in 1 gesehen werden kann, liegen die beiden Enden 8 und 9 des Federelements 7 an Endanschlägen 10, 11, 12 und 13, die durch die bogenförmige Aufnahme 6 im Laufmantel 2 bzw. in der Nabe 3 gebildet werden. Demgemäß kann der Laufmantel 2 relativ zu der Nabe 3 Drehbewegungen in beiden Drehrichtungen ausführen, die jeweils zu einer Kompression des Federelements 7 führen.
Aus der Zusammenschau der 1 und 2 geht hervor, dass das Federelement 7 (oder genauer gesagt: drei parallel zueinander in der Aufnahme 6 angeordnete Schraubenfedern 7) etwa in der Mitte zwischen den Endanschlägen 10, 11, 12, 13 (in Umfangsrichtung U betrachtet) durch ein plattenförmiges Stützelement 14 radial abgestützt wird. Das Stützelement 14 ist in die Windung der Schraubenfeder 7 eingeschoben und dabei an den Kontaktstellen 17 und 18 (s. 1) zur Feder 7 kongruent, also passend ausgebildet.
Das Stützelement 14 stützt damit radial wirkende Kräfte des Federelements 7 ab, das ohne das Stützelement an der bogenförmigen Aufnahme 6 reibend anliegen würde. Demgemäß wird die Reibleistung vermindert.
Das Stützelement 14 ist also im Bereich der Umfangserstreckung des Federelements 7 zwischen den Enden 8, 9 des Federelements 7 angeordnet, so dass mit dem Stützelement 14 das Federelement 7 radial abstützt wird. Das Stützelement 14 weist seinerseits an seiner radial außen liegenden Seite eine Gleitfläche 15 auf, die an einer zylindrischen Innenfläche 16 des Laufmantels 2 oder eines mit diesem verbundenen Bauteils in Umfangsrichtung U gleiten kann. Vorliegend ist die zylindrische Innenfläche 16 in einem Gehäuseelement 28 ausgebildet, das Bestandteil der Aufnahme für die Federelemente 7 ist. Das Stützelement 14 kann also nach Art eines Gleitlagers an der Gleitfläche 15 in Umfangsrichtung U gleiten.
In der alternativen Ausgestaltung nach den 3 und 4 ist vorgesehen, dass das Stützelement 14 als flaches Bauteil (s. 3) ausgebildet ist, das die drei parallel nebeneinander angeordneten Federelemente 7 in Form von Schrauben-Bogenfedern nur an der radial äußeren Oberfläche kontaktieren. Dabei ist auch wieder vorgesehen, dass die Form des Stützelements 14 der Kontur der Federelemente 7 angepasst ist, wie es aus der Kontaktstelle 17 in 4 zu sehen ist. Da hier das Stützelement 14 nur an der Federaußenseite wirkt, wird der Federweg nicht eingeschränkt. Die Feder kann dabei auch über mehr als über ein Stützelement 14 abgestützt werden (s. hierzu 7).
Eine bevorzugte Ausführungsform des Stützelements 14 geht aus 5 hervor, wo das Stützelement 14 im montierten Zustand im Triebrad – gesehen in radiale Richtung – dargestellt ist. In der Zusammenschau mit 4 ist zu erkennen, dass die Erstreckung a₁ in Umfangsrichtung U des Stützelements 14 relativ gering ist, wobei zu erwähnen ist, dass das Stützelement 14 in diesem Kontaktbereich 19 die Federelemente 7 kontaktiert. Indes erstreckt sich das Stützelement 14 zwischen den Federelementen 7 und seitlich neben denselben deutlich weiter in Umfangsrichtung, was durch die Erstreckung a₂ angegeben ist. Hier werden also mehrere parallel zueinander angeordnete Federelemente 7 von einem Stützelement 14 überspannt bzw. überbrückt, wobei das Stützelement 14 an den Kontaktstellen 19 zu den Federelementen 7 in Umfangsrichtung U schmal ausgeführt ist. Um ein Kippen des Stützelements 14 gegenüber dem Gehäuse 28 zu verhindern und damit ein optimales Gleiten des Stützelements 14 an der zylindrischen Innenfläche 16 sicherzustellen, sind die Bereiche 20 zwischen und außerhalb der Federelemente deutlich breiter ausgebildet.
In 6 ist eine alternative Ausführungsform der Erfindung zu sehen, bei der nicht nur ein Stützelement 14 zwischen den Enden 8 und 9 des Federelements 7 vorgesehen ist, sondern mehrere – hier: drei – Stützelemente 14, die jeweils äquidistant angeordnet sind. Die Stützelemente 14 sind hier nach Art derjenigen Elemente ausgeführt, wie sie in 1 und 2 eingesetzt werden.
Bei der weiteren Alternative gemäß 7 sind die hier insgesamt fünf Stützelemente 14 nach Art derjenigen Elemente ausgeführt, wie sie in 3, 4 und 5 zu sehen sind.
Die weitere alternative Ausgestaltung nach den 8 und 9 sieht Stützelemente 14 vor, die relativ breit (in Umfangsrichtung U) ausgebildet sind und mehrere Windungen der Schraubenfedern 7 abdecken.
Eine spezielle Ausgestaltung der Erfindung ist in 10 zu sehen, wo mehrere Stützelemente 14 zwischen den Enden 8 und 9 der Federelemente 7 vorgesehen sind. Hier ist nunmehr jedoch weiter vorgesehen, dass die einzelnen Stützelemente 14 miteinander verbunden sind, wofür Verbindungselemente 21 vorgesehen sind. Diese sind hier elastisch ausgebildet, so dass die einzelnen Stützelemente 14 in Umfangsrichtung relativ zueinander beweglich sind.
Gemäß der Ausführungsform nach 11 ist die Verbindung zwischen den einzelnen Stützelementen 14 mittels Gelenken 22 hergestellt. Dabei kann vorgesehen werden, dass die einzelnen Stützelemente 14 direkt über Gelenke 22 miteinander verbunden sind, wie es in 11 zu sehen ist. Es wäre alternativ aber auch denkbar, dass separate, gelenkig angeordnete Verbindungsstangen die einzelnen Stützelemente 14 miteinander verbinden.
Die beschriebene Verbindung der einzelnen Stützelemente 14 untereinander kann als Montagehilfe und/oder als Sicherung der Abstützelemente 14 gegen Kippen vorgesehen werden. In diesem Zusammenhang kann es auch vorteilhaft sein, die Stützelemente 14 mit den endseitigen Aufnahmen für die Federenden an dem Gehäuseelement 28 über elastische Verbindungselemente 21 anzukoppeln.
Die elastischen Verbindungselemente 21 gemäß 10 können bei der Verwendung von Kunststoff für die Stützelemente 14 als ein Teil zusammen mit den Stützelementen 14 und gegebenenfalls auch mit den Federaufnahmen gefertigt werden. Für die Form und Anbindung der Verbindungselemente 21 sind beliebige Variationsmöglichkeiten denkbar.
Der Einsatz der Gelenke 22 zwischen den Stützelementen 14 (gemäß 11) und gegebenenfalls auch zu den Federaufnahmen führt zu einer Schwenkbe wegung der Stützelemente 14 im Falle einer Einfederungsbewegung der Feder 7. Die Gelenke 22 können dadurch erzeugt werden, dass alle Stützelemente 14 und gegebenenfalls auch die Federaufnahme als ein Teil mit geringem Übergangsquerschnitt an den Stellen der Gelenke 22 gefertigt werden (nach Art eines Filmscharniers).
Um in den Randbereichen der Federn 7 die Reibung zwischen den Federn 7 und den Stützelementen 14 zu vermindern bzw. zu vermeiden, können die Federaufnahmen so gestaltet werden, dass das jeweils erste Element 29 (s. 11) der Abstützung nicht in Berührung mit der Feder 7 kommt.
Wie aus 12 hervorgeht, sind zur axialen Führung der Stützelemente 14 gemäß einer möglichen Ausführungsform der Erfindung Vorsprünge 23 vorgesehen, die als aus dem Laufmantel 2 bzw. aus einem mit diesem verbundenen Bauteil radial nach innen hervortretende Ringe ausgebildet sind. Eine Seite 24 des Stützelements 14 kann an den Vorsprüngen 23 anlaufen. Die Seite 24 des Stützelements 14 ist dabei bevorzugt konvex ausgebildet, um eine reibungsarme Anlage am Vorsprung 23 zu erreichen.
Dabei wird bevorzugt nur eine einseitige Anlage des Stützelements 14 an einem Vorsprung 23, nämlich an dem in 12 dargestellten linken Vorsprung 23, vorgesehen. Zur Sicherstellung der Anlage am Vorsprung 23 wird die Kraft der Bogenfeder 7 benutzt. Dazu ist den parallel zueinander angeordneten Federn 7 eine Bogenform – betrachtet in radiale Richtung – vorgegeben, wie es aus 11 zu sehen ist; dargestellt ist der Radius r, der den Verlauf der Federn 7 angibt. Ferner ist, wie erwähnt, für eine möglichst flächige axiale Anlage der Stützelemente 14 an dem axialen Vorsprung 23 im Radialschnitt ein möglichst großer Radius der Seite 24 des Stützelements 14 vorgesehen, mit der das Stützelement 14 den Vorsprung 23 berührt.
Zur Absicherung der vorgesehenen axialen Druckrichtung der Bogenfedern 7 ist der in 12 dargestellte zweite (rechte) Vorsprung 23 vorgesehen. An diesem findet zwar normalerweise kein Kontakt mit den Stützelementen 14 statt, aber die axiale Bewegungsmöglichkeit der Stützelemente 14 ist durch den (rechten) Vorsprung 23 soweit eingeschränkt, dass eine Wölbung der Bogenfedern 7 entgegen der beabsichtigten Richtung sicher ausgeschlossen werden kann. Die axiale Bogenform der Federn 7 (Radius r in 11) kann in die Abstützelemente 14 oder in den Verlauf des Vorsprungs 23 eingearbeitet sein. In 11 ist der Vorsprung 23 zur Anlage der Feder 7 beispielhaft auf der linken Seite und die Führungsfläche auf der rechten Seite vorgesehen. Die umgekehrte Anordnung ist genauso möglich.
Die Kontur und Ausbildung der Anlage- und Führungsfläche (Positionen 23 und 24) können in beliebigen Variationen erfolgen. Die zusammenwirkenden Flächen können wie in 11 ausgebildet sein. Eine mögliche Variante hierzu ist in 13 zu sehen. Hier ist ein radial nach innen gerichteter Vorsprung 25 in den Laufmantel 2 bzw. in ein mit diesem verbundenen Bauteil angeformt. Dieser Vorsprung 25 greift in eine Nut 26 ein, die an der radial außenliegenden Oberfläche des Stützelements 14 eingearbeitet ist. Hiermit wird eine axiale Sicherung des Stützelements 14 zum Laufmantel 2 erreicht. Die axiale Festlegung kann also nicht nur mit axial endseitig vorgesehenen Elementen (23, 24) erfolgen, sondern auch in der in 13 gezeigten Weise. Hier sind entsprechend ausgeführte Absätze mit korrespondierenden Übergängen in einer beliebigen axialen Position zwischen den axialen Enden des Abstützelements 14 vorgesehen.
In 14 ist zu sehen, dass je ein Zwischenstück in Form einer Federabstützung 27 an den Enden der Federelemente 7 vorgesehen werden kann, um die Bewegung der Federenden definierter ausführen zu können. Die Bewegungen der Stützelemente 14 sind damit bis zum Federende immer synchron zu dem abzustützenden Abschnitt der Federelemente 7.
Bei allen vorgeschlagenen Ausführungsformen kann als Montagehilfe vorgesehen werden, die Stützelemente 14 mit den Federaufnahmen (Gehäuseelement 28) verbunden herzustellen, wobei die Verbindung als Sollbruchstelle im Betrieb durch die Relativbewegungen der Windungen der Federelemente 7 getrennt wird. Ist diese Trennung nach der ersten Inbetriebnahme erfolgt, wirken die Stützelemente 14 dann als Einzelteile.
Die Federn 7 sind so reibungsarm in ihren bogenförmigen Aufnahmen 6 geführt, wenngleich sie in der Regel auch teilweise noch Kontakt zur Wandung der Aufnahme 6 haben werden und so mit geringer Neigung zum Ausknicken geführt werden.
Die Federelemente können auch an den Stellen der Abstützung unterteilt sein, so dass aus einer langen Rundbogenfeder mehrere kleinere Federsegmente werden. Der Vorteil der durchgehenden Feder ist die höhere Stabilität an der Stelle der Abstützung. Für die Montage ist allerdings zumeist die einstückige Feder günstiger.
In allen Fällen können die Federn zusätzlich in Federkanälen ganz oder teilweise geführt sein.

1: Triebrad
2: Laufmantel
3: Nabe
4: Dämpfungseinrichtung
5: Federspeicher
6: bogenförmige Aufnahme
7: Federelement
8: Ende des Federelements
9: Ende des Federelements
10: Endanschlag
11: Endanschlag
12: Endanschlag
13: Endanschlag
14: Stützelement
15: Gleitfläche
16: zylindrische Innenfläche
17: Kontaktstelle
18: Kontaktstelle
19: Kontaktbereich
20: Bereich zwischen den Federelementen/seitlich der Federelemente
21: Verbindungselement
22: Gelenk
23: Vorsprung
24: Seite des Stützelements
25: Vorsprung
26: Nut
27: Federabstützung
28: Gehäuseelement
29: erstes Element
U: Umfangsrichtung
a₁: Erstreckung
a₂: Erstreckung
r: Radius

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

- DE 102005029351 A1 [0002, 0004]
- DE 4225304 A1 [0002, 0003]
- JP 2005282659 A [0002]
- EP 0782674 B1 [0002, 0008]

Claims

Triebrad (1) eines Nebenaggregatezugs eines Verbrennungsmotors, mit einem mit einem Zugmittel in Wirkverbindung stehenden Laufmantel (2), mit einer mit der Antriebsachse eines Nebenaggregats drehfest verbundenen Nabe (3) und mit einer zwischen dem Laufmantel (2) und der Nabe (3) wirksam angeordneten Dämpfungseinrichtung (4) zur Verminderung von Drehschwingungen, wobei die Dämpfungseinrichtung (4) einen Federspeicher (5) umfasst, der zwischen dem Laufmantel (2) und der Nabe (3) wirksam angeordnet ist, wobei der Federspeicher (5) mindestens ein in einer bogenförmig ausgebildeten und zwischen dem Laufmantel (2) und der Nabe (3) ausgebildeten Aufnahme (6) angeordnetes Federelement (7) aufweist und wobei das Federelement (7) mit seinen Enden (8, 9) an Endanschlägen (10, 11, 12, 13) der Aufnahme (6) anliegt, die an zwei verschiedenen Umfangspositionen des Laufmantels (2) und der Nabe (3) angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Stützelement (14) im Bereich der Umfangserstreckung des Federelements (7) zwischen den Enden (8, 9) des Federelements (7) angeordnet ist, das das Federelement (7) radial abstützt und das an seiner radial außen liegenden Seite eine Gleitfläche (15) aufweist, die an einer zylindrischen Innenfläche (16) des Laufmantels (2) oder eines mit diesem verbundenen Bauteils in Umfangsrichtung (U) gleiten kann.
Triebrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (7) als Schraubenfeder ausgebildet ist.
Triebrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Stützelement (14) plattenförmig ausgebildet ist.
Triebrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Stützelement (14) so ausgebildet ist, dass es das Federelement (7) nur an seiner radial außenliegenden Oberfläche kontaktiert.
Triebrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Form des Stützelements (14) an den Kontaktstellen (17, 18) mit dem Federelement (7) kongruent zur Form des Federelements (7) ist.
Triebrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei parallel zueinander verlaufende Federelemente (7) in der bogenförmig ausgebildeten Aufnahme (6) angeordnet sind.
Triebrad nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Stützelement (14) die mindestens zwei parallel zueinander verlaufenden Federelemente (7) kontaktiert und radial abstützend über die Gleitfläche (15) an der zylindrischen Innenfläche (16) lagert.
Triebrad nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet t, dass das mindestens eine Stützelement (14) im seinem Kontaktbereich (19) mit einem der Federelemente (7) eine geringere Erstreckung (a₁) in Umfangsrichtung (U) aufweist als im Bereich (20) zwischen den Federelementen (7) oder seitlich der Federelemente (7).
Triebrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (7) aus mehreren einzelnen Federteilen besteht.
Triebrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein einziges Stützelement (14) mittig zwischen den Enden (8, 9) des Federelements (7) in der bogenförmigen Aufnahme (6) angeordnet ist.
Triebrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwei oder mehr Stützelemente (14) zwischen den Enden (8, 9) des Federelements (7) in der bogenförmigen Aufnahme (6) angeordnet sind.
Triebrad nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstände in Umfangsrichtung zwischen den Stützelementen (14) und den Enden (8, 9) des Federelements (7) jeweils gleich groß sind.
Triebrad nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens zwei Stützelemente (14) untereinander mit Verbindungselementen (21) verbunden sind.
Triebrad nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungselemente (21) elastisch ausgebildet sind.
Triebrad nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützelemente (14) und die Verbindungselemente (21) einstückig miteinander ausgebildet sind.
Triebrad nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützelemente (14) untereinander oder über Verbindungselemente (21) gelenkig (22) verbunden sind.
Triebrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Laufmantel (2) oder ein mit diesem verbundenes Bauteil mindestens einen sich radial nach innen erstreckenden Vorsprung (23) für die axiale Anlage des mindestens einen Stützelements (14) aufweist.
Triebrad nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Stützelement (14) an seiner dem Vorsprung (23) zugewandten Seite (24) im Radialschnitt konvex ausgebildet ist.
Triebrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Laufmantel (2) oder ein mit diesem verbundenes Bauteil mindestens einen sich radial nach innen erstreckenden Vorsprung (25) aufweist, der zur axialen Festlegung in eine kongruente Nut (26) in der radial außenliegenden Oberfläche des Stützelements (14) eingreift.
Triebrad nach Anspruch 17 oder 19, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Federelement (7) in radiale Richtung betrachtet leicht bogenförmig (r) ausgebildet ist.
Triebrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Federelement (7) mittels einer im axialen Endbereich des Federelements (7) angeordneten Federabstützung (27) an den Endanschlägen (10, 11, 12, 13) der bogenförmigen Aufnahme (6) anliegt.
Triebrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Stützelement (14) aus Aluminium oder Magnesium besteht.
Triebrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Stützelement (14) aus Kunststoff besteht.
Triebrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Federspeicher (5) zwei in zwei bogenförmig ausgebildeten Aufnahmen (6) angeordnete Federelemente (7) oder zwei Gruppen parallel zueinander verlaufende Federelemente (7) aufweist.