DE102008054515A1

DE102008054515A1 - Drive system for combustion engine of motor vehicle, has axis arranged in slide rail such that attachment region is pressed against drive unit with respect to movement of extension by movements of drive unit in oppositely oriented manner

Info

Publication number: DE102008054515A1
Application number: DE102008054515A
Authority: DE
Inventors: Torsten Dr. Kluge
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2008-12-11
Filing date: 2008-12-11
Publication date: 2010-06-24

Abstract

The system (1) has a clamping system (6) arranged to a drive unit (4) i.e. toothed belt. An attachment region (14) rests against the drive unit in a neutral position of a slide rail (12) and moves the drive unit. An extension (16) of the slide rail is spaced in the neutral position with a surface (21) of the slide rail and oriented to the drive unit to form a gap (24). A pivoting axis (13) is arranged in the slide rail such that the attachment region is pressed against the drive unit with respect to a movement of the extension by movements of the drive unit in oppositely oriented manner.

Description

Die Erfindung betrifft ein Antriebssystem, insbesondere eines Verbrennungsmotors, wobei das Antriebssystem ein Antriebsrad und zumindest ein Abtriebsrad aufweist, die über zumindest ein Antriebsmittel miteinander verbunden sind, wobei dem Antriebsmittel ein Spannsystem zugeordnet ist, das zumindest eine Spannschiene aufweist; wobei die Spannschiene um eine Achse schwenkbar gelagert ist.The The invention relates to a drive system, in particular an internal combustion engine, wherein the drive system is a drive wheel and at least one output gear having, via at least one drive means with each other are connected, wherein the drive means associated with a clamping system is that has at least one clamping rail; the tensioning rail is mounted pivotably about an axis.

Derartige Antriebssysteme sind bekannt. Beispielsweise können mit dem Antriebssystem Nebenaggregate wie z. B. die Ölpumpe einer hydraulisch unterstützten Servolenkung angetrieben werden, indem die Rotation des der Kurbelwelle zugeordneten Antriebrades mittels des Antriebmittels auf das dem Nebenaggregat zugeordnete Abtriebsrad übertragen wird, um die beispielhafte Ölpumpe anzutreiben. Bekannt ist aber auch das Antriebssystem für den Primärtrieb des Verbrennungsmotors (Kurbelwelle/Nockenwelle) zu nutzen. Bekannt sind aber auch Systeme, bei denen ein Elektromotor über ein Antriebsmittel (z. B. Zahnriemen) eine Kugelumlaufspindel antreibt (riemengetriebene elektrische Servolenkungen).such Drive systems are known. For example, with the drive system ancillaries such. B. the oil pump powered by a hydraulically assisted power steering be by the rotation of the crankshaft associated drive wheel by means of the drive means on the associated with the accessory Output gear is transmitted to the exemplary oil pump drive. But also known is the drive system for the Primary drive of the internal combustion engine (crankshaft / camshaft) to use. But are also known systems in which an electric motor via a drive means (eg toothed belt) drives a ball screw (belt-driven electric power steering).

Als Antriebsmittel werden in der Regel endlos ausgeführte Ketten oder Riemen bzw. Zahnriemen verwendet. Insbesondere das Antriebsmittel soll bevorzugt mit geringem Wartungsaufwand durch Nachspannen betrieben werden; denn das Antriebsmittel unterliegt während seines Betriebes einer kontinuierlichen Längenänderung. Häufig werden hierzu Spannsysteme verwendet, um das Antriebmittel unter Spannung zu halten, und damit einen möglichst sicheren und verschleißfreien Antrieb zu gewährleisten.When Drive means are usually endless chains running or belt or toothed belt used. In particular, the drive means should preferably operated with low maintenance by retightening become; because the drive means is subject during his Operation of a continuous change in length. Often this clamping systems are used to the drive means to keep under tension, and thus a safe as possible and wear-free drive.

Als ein Hauptnachteil der Spannsysteme ist anzusehen, dass diese sehr aufwendig konstruiert und somit selbst sehr wartungsintensiv sind, so dass der Vorteil des wartungsarmen Antriebssystems quasi aufgehoben ist. Die aufwendige Konstruktion ergibt sich dabei aus der Vielzahl von Bauteilen aus denen das Spannsystem aufgebaut ist.When a major drawback of the clamping systems is that these are very elaborately constructed and thus are themselves very maintenance-intensive, so that the advantage of the low-maintenance drive system virtually eliminated is. The complex construction results from the variety of components from which the clamping system is constructed.

Die DE 2 300 396 offenbart einen Kettenspanner für Antriebsketten mit einem Kettenandrückglied. Das Kettenandrückglied ist derart bewegbar, dass es zum Spannen der Kette in Anlage an diese gebracht werden kann. Der Kettenspanner weist eine Halterung auf, mit der das Andrückglied relativ zur Kette in einer von vielen Stellungen gehalten wird. Es ist eine Spannvorrichtung vorgesehen, die das Andrückglied in eine der Stellungen drückt, wobei diese Stellungen derart bestimmt sind, dass eine progressiv zunehmende Spannwirkung auf die Kette ausgeübt wird. Mit der DE 2 300 396 wird ein (komplett) um eine Schwenkachse schwenkbarer Arm offenbart, welcher sich an die verändernde Kettenspannung anpaßt, wenn diese einen vorbestimmt Wert unterschreitet.The DE 2 300 396 discloses a chain tensioner for drive chains with a Kettenandrückglied. The Kettenandrückglied is movable so that it can be brought to tension the chain in this system. The chain tensioner has a holder with which the pressing member is held relative to the chain in one of many positions. There is provided a tensioning device which presses the pressing member in one of the positions, wherein these positions are determined such that a progressively increasing clamping effect is exerted on the chain. With the DE 2 300 396 discloses a (completely) pivotable about a pivot axis arm, which adapts to the changing chain tension when it falls below a predetermined value.

Die DE 10 2006 054 762 A1 betrifft eine bewegliche Führung für ein endloses, flexibles, umlaufendes Getriebemittel. Die Führung weist eine Nabe auf, so dass eine Drehachse gebildet ist wobei die Führung (komplett) um die Drehachse verschwenkbar ist. Die Führung soll seitliche Schwingungen verläßlich verringern, und gleichzeitig hohe Festigkeit und Haltbarkeit aufweisen.The DE 10 2006 054 762 A1 relates to a movable guide for an endless, flexible, revolving gear means. The guide has a hub, so that a rotation axis is formed, wherein the guide (completely) is pivotable about the axis of rotation. The guide is intended to reliably reduce lateral vibrations while providing high strength and durability.

Die DE 195 36 643 A1 offenbart eine Spannvorrichtung für eine Kette oder einen Zahnriemen eines Verbrennungsmotors, z. B. eines Nockenwellenantriebes mit einer Führungsschiene für die Führung der Kette im Zugtrum. Ein schwenkbar gelagerter Spannhebel ist für die Übertragung der Vorspannung unter Einwirkung auf die Kette im Leertrum vorgesehen. Weiter ist ein Spannelement vorgesehen, welches mittels einer Druckfeder eine Spannkraft auf den Spannhebel ausübt. Die Kette nimmt dabei im Leertrum eine schwach sinuslinienförmige Form an.The DE 195 36 643 A1 discloses a tensioning device for a chain or a toothed belt of an internal combustion engine, for. B. a camshaft drive with a guide rail for guiding the chain in Zugtrum. A pivotally mounted clamping lever is provided for the transmission of the bias under the action on the chain in the slack side. Next, a clamping element is provided which exerts a clamping force on the clamping lever by means of a compression spring. The chain assumes a weakly sinusoidal shape in the empty strand.

Die Zusammenfassung der JP 61-112853 beschreibt die Spannung eines Antriebmittels, wobei dem Antriebsrad ein Umlenkelement so zugeordnet ist, dass das Antriebsmittel umgelenkt wird.The summary of JP 61-112853 describes the voltage of a drive means, wherein the drive wheel, a deflection element is associated so that the drive means is deflected.

Die EP 0 793 002 B1 befaßt sich mit einer Kettentriebeinheit für den Nockenwellenantrieb einer Brennkraftmaschine. Das Spannsystem besteht aus einer Spannschiene und einer Führungsschiene, die relativ zueinander bewegbar und ineinander geführt sind. Zu einem Ausführungsbeispiel der EP 0 793 002 B1 ist offenbart, dass die Spannschiene gegenüber der Führungsschiene verschwenkt werden kann, wobei eine geringfügige Verschiebung in Axialrichtung gewährleistet sein soll.The EP 0 793 002 B1 deals with a chain drive unit for the camshaft drive of an internal combustion engine. The clamping system consists of a clamping rail and a guide rail, which are movable relative to each other and guided into each other. For an embodiment of the EP 0 793 002 B1 It is disclosed that the clamping rail can be pivoted relative to the guide rail, wherein a slight displacement in the axial direction should be ensured.

Aus der DE 10 2005 036 206 A1 ist ein Zugmittelantrieb mit einem Antriebsrad und einem Abtriebsrad bekannt, die über ein Zugmittel miteinander verbunden sind. An dem Umfang des Zugmittels sind eine druckmittelbetätigte Spannvorrichtung und eine Führungsschiene mit einem Tragkörper und einem zugmittelseitig auf dem Tragkörper befestigter Gleitbelagkörper angeordnet. Die Führungsschiene ist zumindest teilweise normal zu dem Zugmittel stellbeweglich ausgebildet und von mindestens einem Federelement in Richtung auf das Zugmittel mit einer Stellkraft beaufschlagt. Weiter ist die Führungsschiene mit einem äußeren Anschlag zur Begrenzung einer von dem Zugmittel weggerichteten Stellbewegung versehen.From the DE 10 2005 036 206 A1 is a Zugmittelantrieb with a drive wheel and a driven wheel known, which are connected to each other via a traction means. At the periphery of the traction means a pressure-medium-operated clamping device and a guide rail with a support body and a zugmittelseitig mounted on the support body Gleitbelagkörper are arranged. The guide rail is formed at least partially normal to the traction means adjustable and acted upon by at least one spring element in the direction of the traction means with a force. Further, the guide rail is provided with an outer stop for limiting an actuating movement directed away from the traction means.

Auch die US 1,579,681 offenbart ein mehrteiliges Spannsystem für eine Antriebskette eines Antriebssystems. Das Spannsystem soll einem Kettendurchhang entgegenwirken und ist zweiteilig aus einem Anlageelement und einem Federelement gebildet. Das Anlageelement liegt flächig auf einer Außenseite der Antriebskette auf und wird federkraftbedingt gegen diese gedrückt. In einer Ausgestaltung liegt das Federelement mit einem freien Ende an einer Innenseite des Gehäuses an, um Schwingungen der Kette zu dämpfen.Also the US 1,579,681 discloses a multi-part tensioning system for a drive chain of an An drive system. The clamping system is intended to counteract a chain slack and is formed in two parts from a contact element and a spring element. The contact element lies flat on an outer side of the drive chain and is forced by spring force against this. In one embodiment, the spring element abuts with a free end on an inside of the housing to dampen vibrations of the chain.

Die US 2005/0075204 A1 befaßt sich mit einer flexiblen Kettenführung, die ein längliches, federndes Federblatt mit einem festen Ende und einem an der Kette anliegenden losen Ende aufweist. Das Federblatt erstreckt sich längs einer Außenseite der Kette um die Kette zu lagern und zu führen um so Vibrationen zu dämpfen. Gegenüberliegend zu diesem Dämpfungselement ist zudem ein feststehendes Führungselement vorgesehen, welches der Spannseite der Kette zugeordnet ist. Beide Elemente sollen Vibrationen und entstehende Geräusche dämpfen.The US 2005/0075204 A1 is concerned with a flexible chain guide having an elongate resilient spring blade with a fixed end and a loose end abutting the chain. The spring blade extends along an outside of the chain to support and guide the chain so as to damp vibrations. Opposite to this damping element also a fixed guide element is provided, which is associated with the tension side of the chain. Both elements are intended to dampen vibrations and resulting noises.

Grundsätzlich sind verzahnte Antriebsriemen als Antriebsmittel vorteilhaft in Kraftfahrzeugen bzw. Verbrennungsmotoren einsetzbar. Insbesondere ist eine ansteigende Anwendung verzahnter Riemen, die auch als Synchronriemen bezeichnet werden können, in nasser, also in ölhaltiger Umgebung zu beobachten. Hierbei ist das Antriebssystem in einem Gehäuse eingehaust, in das Schmiermittel bzw. Öl gelangt. Üblicherweise ist das Antriebsrad ein der Kurbelwelle zugeordnetes Zahnrad, welches in einem Ölbad rotiert. Diese „nassen” Zahnriemen werden beispielsweise in Primärtrieben, aber auch zum Antreiben von Nebenaggregaten wie z. B. von Ölpumpen für hydraulische Servolenkungen verwendet. Bei den Primärtrieben werden relativ aufwendig konstruierte und kostenintensive Spannsysteme zum Spannen der Zahnriemen eingesetzt. Zum Antreiben von Nebenaggregaten werden aus Kostengründen derzeit keine Spannsysteme wie bei den Primärtrieben eingesetzt. Allerdings zeigt ein „nasser” Zahnriementrieb ohne Spannsystem erheblich reduzierte dynamische Eigenschaften z. B. bei der Übertragung des Drehmomentes von dem Antriebrad auf das Abtriebsrad, woraus eine sehr kurze Lebensdauer des Zahnriemens resultiert. Bekannt ist, im Nebenaggregatantrieb kostenintensive Spannrollen zu verwenden. Aus Kostengründen soll auf die Spannrollenlösung verzichtet werden, was mittels des Einsatzes hochelastischer Riemen erreicht werden soll. Der Einsatz hochelastischer Riemen ist aber aus Gründen einer sehr aufwendigen Montage und aufgrund der Problematik in der Beherrschung von Rotationsschwingungen nachteilig.in principle toothed drive belts are advantageous as drive means in Motor vehicles or internal combustion engines used. Especially is an increasing application of toothed belts, also called timing belts can be referred to, in wet, so in oily Environment to watch. Here, the drive system is in one Casing housed in the lubricant or oil arrives. Usually, the drive wheel is one of the crankshaft associated gear, which rotates in an oil bath. These "wet" timing belts For example, in primary drives, but also for driving of ancillaries such. B. of oil pumps for used hydraulic power steering. In the primary gears be relatively complex designed and costly clamping systems used for clamping the timing belt. For driving ancillaries For cost reasons, currently no clamping systems such used in the primary drives. However, a "wet" toothed belt drive shows without clamping system significantly reduced dynamic properties z. B. in the transmission of torque from the drive wheel on the output gear, resulting in a very short life of the belt results. It is known in the accessory drive expensive To use tension rollers. For cost reasons, should on the Tensioning roller solution are dispensed with, which by means of the use of highly elastic Belt should be reached. The use of highly elastic straps But for the sake of a very elaborate assembly and because of the problem in the control of rotational vibrations disadvantageous.

Ein weiterer Nachteil ist darin zu sehen, dass die Spannschienen eine relative hohe Vorspannung benötigen, welche erforderlich ist, um das Antriebsmittel bzw. den Zahnriemen bezüglich seiner Einstellung und Bewegung im gesamten Drehzahlbereich des Verbrennungsmotors zu steuern. Die Vorspannung kann durch Federelemente, hydraulische Komponenten oder andere geeignete Vorrichtungen aufgebracht werden. Ein Vorteil „nasser” Zahnriemen ist in einer erwartungsgemäß geringeren Antriebsreibung zu sehen, wobei dieser Vorteil durch die relativ hohe Vorspannung aufgehoben wird. Als „worst case” eines Antriebssystems bzw. als Betriebsstörung eines Antriebssystems ist anzusehen, dass das Antriebsmittel bzw. der Zahnriemen bei bestimmten Bedingungen ausschlägt oder in bestimmten Bereichen aus den Zahnradvertiefungen herauswandert. Dies ruft ein Zahnspringen und Steuerverluste in dem Antriebssystem hervor.One Another disadvantage is the fact that the slide rails a require relatively high preload, which required is to the drive means or the timing belt with respect its setting and movement throughout the rev range Control internal combustion engine. The bias voltage can by spring elements, applied hydraulic components or other suitable devices become. An advantage of "wet" timing belt is in an expected lower drive friction see, with this advantage due to the relatively high bias voltage will be annulled. As the "worst case" of a drive system or as a malfunction of a drive system, that the drive means or the toothed belt under certain conditions ausschlägt or in certain areas of the gear wells migrates. This calls for a tooth-jumping and tax losses the drive system.

Von daher liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Antriebssystem der Eingangs genannten Art mit einem verbesserten Spannsystem zur Verfügung zu stellen, das einfach aufgebaut und kosteneffizienter ist, wobei gleichzeitig bei geringerer Vorspannung eine Betriebsstörung vermeidbar ist.From Therefore, the invention is based on the object, a drive system of the type mentioned above with an improved clamping system for To make this easy to set up and cost-efficient is, while at the same time with a lower bias a malfunction is avoidable.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch ein Antriebssystem mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst, wobei die Spannschiene einen Anlagebereich und einen Fortsatz aufweist, wobei der Anlagebereich in einer neutralen Position der Spannschiene an dem Antriebsmittel anliegt und dieses auslenkt, und wobei der Fortsatz der Spannschiene so ausgebildet ist, dass dieser mit seiner zum Antriebsmittel orientierten Fläche bzw. Innenseite in der neutralen Position beabstandet ist, so dass ein Spalt gebildet ist, der sich von einem Übergang des Anlagebereiches zum Fortsatz in Richtung zum freien Ende des Fortsatzes erweitert, und wobei eine Achse so in der Spannschiene angeordnet ist, dass der Anlagebereich mit seiner Anlagefläche bezogen auf ein Auslenken des Fortsatzes durch Bewegungen des Antriebsmittels entgegengesetzt orientiert gegen das Antriebmittel gedrückt wird.According to the invention the object by a drive system with the features of the claim 1 solved, wherein the clamping rail an investment area and having an extension, wherein the investment area in a neutral Position of the clamping rail bears against the drive means and deflects it, and wherein the extension of the clamping rail is designed such that this with its oriented to the drive means surface or inside in the neutral position is spaced, so that a gap is formed, which differs from a transition of Anlagebereiches to extension in the direction of the free end of the extension extended, and wherein an axis arranged in the clamping rail is that the investment area related to its investment area on a deflection of the extension by movements of the drive means oppositely oriented pressed against the drive means becomes.

In günstiger Ausgestaltung ist die zum Antriebsmittel orientierte Fläche des Fortsatzes bzw. dessen Innenseite linear verlaufend ausgeführt. Die Fläche bzw. die Innenseite ist dabei so ausgeführt, dass sich der Spalt zwischen einer Außenseite des Antriebsmittels und der Fläche bzw. der Innenseite von dem Übergang der Anlagefläche zum Fortsatz in Richtung zu einem freien Ende des Fortsatzes erweitert bzw. größer wird. Insofern weist jeder Oberflächenpunkt bei der linearen Ausführung des Fortsatzes beginnend vom Übergang der Anlagefläche zum Fortsatz in Richtung zu einem freien Ende des Fortsatzes einen kontinuierlich größer werdenden Radiusbetrag auf.In favorable design is oriented to the drive means Surface of the extension or the inside thereof running linear executed. The surface or the inside is doing so designed that the gap between a Outside of the drive means and the surface or the inside of the transition of the contact surface extended to the extension towards a free end of the extension or gets bigger. In this respect, each surface point points at the linear execution of the extension starting from the transition the contact surface to the extension towards a free End of the extension a continuously larger expiring radius amount.

In weiter günstiger Ausgestaltung kann die zum Antriebsmittel orientierte Fläche des Fortsatzes bzw. dessen Innenseite mit einer Krümmung ausgeführt sein, wobei die Krümmung einen Radius hat, welcher größer ist als der Radius der Anlagefläche. Die zum Antriebsmittel orientierte Fläche des Fortsatzes bzw. dessen Innenseite ist dabei wiederum so ausgeführt, dass ein Spalt zwischen der Außenseite des Antriebsmittels und der zum Antriebsmittel orientierten Fläche des Fortsatzes bzw. dessen Innenseite von dem Übergang der Anlagefläche zur Innenseite in Richtung zu einem freien Ende des Fortsatzes größer wird.In a further advantageous embodiment, the oriented to the drive means surface of the extension or the inside out with a curvature leads, wherein the curvature has a radius which is greater than the radius of the contact surface. The drive-oriented surface of the extension or its inside is in turn designed so that a gap between the outside of the drive means and the drive means oriented surface of the extension or the inside thereof from the transition of the contact surface to the inside towards a free end of the extension becomes larger.

Möglich ist natürlich auch, die zum Antriebsmittel orientierte Fläche des Fortsatzes bzw. dessen Innenseite aus einer Vielzahl von aufeinander folgenden Kreisausschnitten zu bilden, so dass eine quasi linear verlaufende, bevorzugt stufenlose Innenseite gebildet ist. Der dem Übergang der Anlagefläche zur Innenseite nächstliegende Kreisausschnitt hat dabei wiederum einen größeren Radius als die Anlagefläche. Die darauf in Richtung zum freien Ende des Fortsatzes folgenden Kreisausschnitte können jeweils einen größer werdenden Radius als der vorgehende Kreisausschnitt aufweisen.Possible is of course, which oriented to the drive means Surface of the extension or the inside of a To form a plurality of successive circular sections, so that a quasi-linear, preferably stepless inside formed is. The transition of the contact surface to the inside the next circular segment has one again larger radius than the contact surface. Following this, towards the free end of the extension Circular sections can each be one larger Expected radius have as the previous circular section.

Als Bezugspunkt für die unterschiedlich großen Radiusbeträge im Sinne der Erfindung dient ein Mittelpunkt eines Hilfskreises, welcher entsprechend der Ausführung der Anlagefläche des Anlagebereiches konstruiert wird.When Reference point for the different sizes of radius For the purposes of the invention, a center of an auxiliary circle, which according to the design of the contact surface of the investment area is constructed.

In bevorzugter Ausgestaltung ist die Achse als Schwenkachse ausgeführt, welche so angeordnet ist, dass die Spannschiene mit ihrem Anlagebereich bzw. mit ihrer Anlagefläche in einer neutralen Position gegen die Außenseite des Antriebsmittels gedrückt wird, und das Antriebsmittel bzw. dessen an dem Anlagebereich der Spannschiene anliegenden Trum über die neutrale Position hinaus auslenkt, wenn eine Kraft auf die zum Antriebsmittel orientierte Fläche des Fortsatzes bzw. dessen Innenseite einwirkt. Diese Auslenkkraft wird dabei von dem Antriebsmittel bewirkt. In weiter bevorzugter Ausführung ist die Achse bzw. die Schwenkachse in einem Schwerpunkt der Spannschiene angeordnet.In preferred embodiment, the axis is designed as a pivot axis, which is arranged so that the clamping rail with its investment area or with their contact surface in a neutral position pressed against the outside of the drive means is, and the drive means or its at the contact area of the Clamping rail adjoining strand over the neutral position deflects when a force on the drive means oriented surface of the extension or its inner side acts. This deflection force is effected by the drive means. In more preferred Execution is the axis or the pivot axis in a center of gravity the tensioning rail arranged.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass das Antriebsmittel bzw. der Zahnriemen unerwünschte Bewegungen ausführt wie z. B. ein Ausschlagen bzw. ein Herauswandern der Zähne des Zahnriemens aus den entsprechenden Zahnvertiefungen des Zahnrades, beispielsweise des Antriebsrades.Of the Invention is based on the finding that the drive means or the toothed belt performs unwanted movements such as B. a knocking or a wandering out of the teeth of the toothed belt from the corresponding tooth recesses of the toothed wheel, for example, the drive wheel.

Diese unerwünschte Bewegung wird mit der Erfindung vorteilhaft ausgenutzt. Schlägt der Zahnriemen aus, wobei der Zahnriemen zusätzlich aus den Zahnvertiefungen herauswandern kann, gelangt die Außenseite des Zahnriemens in Kontakt mit der Innenseite bzw. der zum Antriebmittel orientierten Fläche des Fortsatzes, und bewirkt die Auslenkkraft.These unwanted movement is advantageous with the invention exploited. The timing belt fails, with the timing belt can additionally migrate out of the tooth recesses, the outside of the toothed belt comes into contact with the inside or the surface of the extension oriented to the drive means, and causes the deflection force.

Durch die schwenkbare Lagerung der Spannschiene um die Schwenkachse wird der Fortsatz aus der neutralen Spannposition um die Schwenkachse herum ausgelenkt bzw. von dem Antriebriemen herausgedrückt. Hierdurch wird gleichzeitig der Anlagebereich mit seiner Anlagefläche aus der neutralen Spannposition heraus gegen die Außenseite des Antriebsmittels gedrückt, also ein zum Fortsatz gegenüberliegendes Ende der Spannschiene, welches sich an die Anlagefläche anschließt gelangt in Spanneingriff mit dem Antriebmittel, wodurch dieses wiederum mit einer solchen Spannkraft beaufschlagt wird, dass die Betriebsstörung wegen der steigenden Spannkraft des Antriebmittels aufgehoben wird.By the pivotal mounting of the clamping rail is about the pivot axis the extension of the neutral clamping position about the pivot axis deflected around or pushed out from the drive belt. As a result, at the same time the investment area with its contact surface from the neutral clamping position out against the outside of the drive means pressed, that is opposite to the extension End of the tensioning rail, which adjoins the contact surface connects comes into clamping engagement with the drive means, whereby this in turn applied to such a clamping force will that malfunction due to the increasing clamping force of the drive means is canceled.

Somit wird vorteilhaft quasi eine Selbstspannvorrichtung bzw. ein dynamischer Anschlag zur Verfügung gestellt, welcher die unerwünschten Bewegungen des Antriebsmittels bzw. des Zahnriemens ausnutzt, um diese in eine zusätzliche Spannkraft umzuwandeln.Consequently is advantageous quasi a self-tensioning device or a dynamic Stop provided, which the unwanted Movements of the drive means or the toothed belt exploits to to convert these into an additional clamping force.

Natürlich kann die erforderliche Spannkraft zum Spannen des Antriebsmittels bzw. des Antriebsriemens auch bei der Erfindung mittels Vorspannvorrichtungen wie z. B. Federn oder hydraulischen Vorspannvorrichtungen aufgebracht werden. Diese Vorspannvorrichtungen können aber bei der Erfindung im Vergleich zum Stand der Technik in ihrer Vorspannkraft reduziert werden, da in der neutralen Spannposition geringere Vorspannkräfte ausreichen als diese zur Vermeidung von Betriebsstörungen (Schlagen/Herauswandern) erforderlich sind. Denn durch das geschickte Ausnutzen der unerwünschten Antriebmittelbewegung wird die zusätzlich erforderliche Spannkraft durch die zeitlich begrenzte Anlage des Zahnriemens an der Innenseite des Fortsatzes bewirkt. Mit einer reduzierten Vorspannkraft in der neutralen Spannposition jedoch wird eine geringere Antriebsreibung beispielsweise „nasser” Zahnriemen erreicht, wodurch die Lebensdauer erhöht wird.Naturally can provide the required clamping force to tension the drive means or the drive belt also in the invention by means of biasing devices such as As springs or hydraulic biasing devices applied become. But these biasing devices can in the Invention compared to the prior art in its biasing force be reduced because in the neutral clamping position lower preload forces sufficient than these to avoid malfunction (hitting / moving out) required are. Because of the skillful exploitation of unwanted drive means movement is the additional required clamping force through the Timing of the toothed belt on the inside of the toothed belt Fortsatzes effected. With a reduced preload force in the neutral Clamping position, however, a lower drive friction is achieved, for example, "wet" timing belt, whereby the life is increased.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen und der folgenden Figurenbeschreibung offenbart. Es zeigt die einzigeFurther advantageous embodiments of the invention are in the subclaims and the following description of the figures. It shows the only one

1 ein Antriebssystem mit einem Spannsystem im Querschnitt. 1 a drive system with a clamping system in cross section.

1 zeigt ein Antriebsystem 1. Das Antriebssystem 1 weist ein Antriebsrad 2 und ein Abtriebsrad 3 auf, die über ein Antriebsmittel 4 miteinander verbunden sind. Dem Antriebsmittel 4 ist ein Spannsystem 6 zugeordnet. 1 shows a drive system 1 , The drive system 1 has a drive wheel 2 and a driven wheel 3 on that, via a drive means 4 connected to each other. The drive means 4 is a clamping system 6 assigned.

In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Antriebsrad 2 als ein, einer Kurbelwelle eines Verbrennungsmotors zugeordnetes Zahnrad, bzw. Kurbelwellenzahnrad ausgeführt. Das Abtriebsrad 3 ist als ein, einem Nebenaggregat, beispielsweise einer Ölpumpe einer hydraulischen Servolenkung eines Kraftfahrzeuges zugeordnetes Zahnrad, bzw. Ölpumpenzahnrad ausgeführt. Das Antriebsmittel 4 ist als Zahnriemen mit einer Zahnseite 7 und einer dazu gegenüberliegenden Außenseite 8 ausgeführt. Das Abtriebsrad 3 treibt ein Ausgleichswellenrad 9 an.In the illustrated embodiment, the drive wheel 2 as a, a crankshaft of an internal combustion engine associated gear, or Crankshaft gear executed. The driven wheel 3 is designed as a, an accessory, such as an oil pump hydraulic power steering motor vehicle associated gear, or oil pump gear. The drive means 4 is as a toothed belt with a tooth side 7 and an opposite outside 8th executed. The driven wheel 3 drives a balance shaft wheel 9 at.

Das Antriebssystem 1 kann in einem nicht dargestellten Gehäuse eingehaust sein, so dass auch von einem „nassen” bzw. „öligen” Antriebssystem 1 gesprochen werden kann.The drive system 1 can be housed in a housing, not shown, so that even from a "wet" or "oily" drive system 1 can be spoken.

Das Spannsystem 6 ist aus einer Führungsschiene 11 und einer Spannschiene 12 gebildet. Auf die Spannschiene 12 wirkt eine nicht dargestellte Vorspannvorrichtung, z. B. eine Feder. Die Führungsschiene 11 ist in bekannter Weise an dem Gehäuse festgelegt.The clamping system 6 is from a guide rail 11 and a tensioning rail 12 educated. On the tensioning rail 12 acts a biasing device, not shown, for. B. a spring. The guide rail 11 is fixed in a known manner to the housing.

Die Spannschiene 12 ist um eine Achse 13 bzw. um eine Schwenkachse 13 schwenkbar gelagert, und weist einen Anlagebereich 14 und einen Fortsatz 16 auf. Der Anlagebereich 14 wird über die Vorspannvorrichtung mit seiner Anlagefläche 17 gegen die Außenseite 8 des Antriebsmittels 4 bzw. der Zahnriemens gedrückt, so dass das Antriebmittel 4 vorgespannt wird. Das Antriebsmittel 4 wird also mit seinem an dem Anlagebereich 14 anliegenden Trum in Richtung zum dazu gegenüberliegenden Trum ausgelenkt. In 1 ist eine neutrale Position der Spannschiene 12 dargestellt. Die Anlagefläche 17 weist einen Radius R1 auf. Zur vereinfachten Darstellung des Radius R1 soll der Hilfskreis 18 dienen, welcher einen Hilfsmittelpunkt 19 hat.The tensioning rail 12 is about an axis 13 or about a pivot axis 13 pivotally mounted, and has an investment area 14 and an extension 16 on. The investment area 14 is about the biasing device with its contact surface 17 against the outside 8th of the drive means 4 or the toothed belt pressed so that the drive means 4 is biased. The drive means 4 So it's with his at the investment area 14 adjacent strand in the direction of the opposite strand deflected. In 1 is a neutral position of the tensioning rail 12 shown. The contact surface 17 has a radius R1. For a simplified representation of the radius R1, the auxiliary circle 18 serve, which is a resource point 19 Has.

Der Fortsatz 16 weist eine zum Antriebsmittel 4 orientierte Fläche 21 auf, welche in dem dargestellten Ausführungsbeispiel von einem Übergang 22 der Anlagefläche 17 in Richtung zu einem freien Ende 23 des Fortsatzes 16 linear verlaufend ausgeführt ist. Möglich ist aber auch, die Fläche 21 mit einem gekrümmten Verlauf auszuführen. Die Fläche 21 kann auch als Innenseite des Fortsatzes 16 bezeichnet werden.The extension 16 has a drive means 4 oriented surface 21 on, which in the illustrated embodiment of a transition 22 the contact surface 17 towards a free end 23 of the extension 16 linear running executed. But it is also possible, the area 21 to do with a curved course. The area 21 Can also be used as inside of the appendage 16 be designated.

In 1 ist die neutrale Spannposition der Spannschiene 12 dargestellt. In der neutralen Spannposition ist der Fortsatz 16 mit seiner zum Antriebsmittel 4 orientierten Fläche 21 beabstandet, so dass ein Spalt 24 zwischen der Fläche 21 und dem Antriebsmittel 4 gebildet ist. Wie beispielhaft dargestellt wird der Spalt 24 von dem Übergang 22 in Richtung zum freien Ende 23 des Fortsatzes 16 größer, bzw. erweitert sich.In 1 is the neutral clamping position of the tensioning rail 12 shown. In the neutral clamping position is the extension 16 with his to the drive means 4 oriented area 21 spaced, leaving a gap 24 between the area 21 and the drive means 4 is formed. As exemplified, the gap 24 from the transition 22 towards the free end 23 of the extension 16 larger, or expanding.

In bevorzugter Ausgestaltung weist der Fortsatz 16 zumindest an einem Oberflächenpunkt an seiner zum Antriebsmittel 4 orientierten Fläche 21 einen Radius R2 auf, der größer ist als der Radius R1 der Anlagefläche 17 des Anlagebereiches 14. Dies ist sowohl der Fall bei einer linear verlaufenden Fläche 21 als auch bei einer gekrümmt verlaufenden Fläche 21. Um dies deutlicher darzustellen, sind lediglich zwei Radiuspfeile R2 dargestellt, welche ebenfalls durch den Hilfsmittelpunkt 19 verlaufen.In a preferred embodiment, the extension 16 at least at a surface point on its to the drive means 4 oriented area 21 a radius R2 which is greater than the radius R1 of the contact surface 17 of the investment area 14 , This is the case with a linear surface 21 as well as a curved running surface 21 , To illustrate this more clearly, only two radius arrows R2 are shown, which also by the aid point 19 run.

Bei der Ausgestaltung einer gekrümmten Fläche 21 würde diese einen Radius R2 aufweisen, welcher ebenfalls größer als der Radius R1 der Anlagefläche 17 wäre.In the embodiment of a curved surface 21 this would have a radius R2, which is also greater than the radius R1 of the contact surface 17 would.

Die Radien R1 und R2 sind jeweils bezogen auf den Hilfsmittelpunkt 19 zu betrachten. Obwohl bei einer linear verlaufenden Innenseite 21 nicht von Radien gesprochen werden kann, ist der Abstand des zumindest einen Oberflächenpunktes zum Hilfsmittelpunkt 19 im Vergleich zum Radius R1 größer, so dass der Abstand im Sinne der Erfindung als Radius R2 bezeichnet werden kann. Der Radius R3 bzw. der daraus resultierende Hilfskreis der Führungsschiene 11 ist lediglich als Hilfslinie dargestellt.The radii R1 and R2 are in each case based on the auxiliary point 19 consider. Although with a linear inside 21 can not be spoken of radii, is the distance of the at least one surface point to the aid point 19 larger in comparison to the radius R1, so that the distance can be referred to as radius R2 in the context of the invention. The radius R3 or the resulting auxiliary circle of the guide rail 11 is shown only as an auxiliary line.

Die Funktionsweise des beispielhaft dargestellten Antriebssystems 1 ist nun wie folgt:
Das Antriebsrad 2 treibt das Antriebsmittel 4 mit einer Winkelgeschwindigkeit im Uhrzeigersinn an. Das Antriebsmittel 4 treibt das Abtriebsrad 3 und das damit verbundene Ausgleichwellenrad 9 an. Das Antriebmittel 4 wird über das Spannsystem 6 (Führungsschiene 11, Spannschiene 12) geführt und in die neutrale Spannposition vorgespannt.The operation of the exemplified drive system 1 is now as follows:
The drive wheel 2 drives the drive means 4 at an angular velocity in a clockwise direction. The drive means 4 drives the driven wheel 3 and the associated balance shaft wheel 9 at. The drive means 4 is about the clamping system 6 (Guide rail 11 , Tensioning rail 12 ) and biased in the neutral clamping position.

Bei der beispielhaften Rotation des Antriebsrades 2 im Uhrzeigersinn wird eine lockerste Spannung des Antriebsmittels 4 in einem Bereich 26 vorhanden sein. In diesem Bereich 26 kann das Antriebsmittel 4 ausschlagen. Zusätzlich kann das Antriebsmittel 4 damit beginnen, aus den Zahnvertiefungen des Antriebrades 2 herauszuwandern, was etwa im Bereich 27 beginnen kann, wobei eine Maximalamplitude dieser Bewegung dort auftritt, wo das Antriebmittel 4 das Antriebrad 2 in Richtung zum Bereich 26 verläßt.In the exemplary rotation of the drive wheel 2 clockwise will cause a loosest tension of the drive means 4 in one area 26 to be available. In this area 26 can the drive means 4 refuse. In addition, the drive means 4 start from the tooth recesses of the drive wheel 2 to wander out, something in the area 27 can start, with a maximum amplitude of this movement occurs where the drive means 4 the drive wheel 2 towards the area 26 leaves.

Beide Bewegungen (Ausschlagen, Herauswandern) bewirken, dass das Antriebmittel 4 mit seiner Außenseite 8 in Kontakt mit der Fläche 21 bzw. mit einem Bereich der Fläche 21 des Fortsatzes 16 gelangt, wodurch eine Druckkraft auf den Fortsatz 16 ausgeübt wird.Both movements (knocking out, moving out) cause the drive means 4 with its outside 8th in contact with the surface 21 or with an area of the area 21 of the extension 16 passes, creating a compressive force on the extension 16 is exercised.

Diese Druckkraft bzw. Auslenkkraft bewirkt ein Auslenken des Fortsatzes 16 um die Schwenkachse 13, wodurch der Anlagebereich 14 mit seiner Anlagefläche 17 zur Bewegung des Fortsatzes 16 entgegengesetzt um die Schwenkachse 13 gegen das Antriebsmittel 4 gedrückt wird. Ein zum Fortsatz 16 gegenüberliegend angeordnetes Ende 28 gelangt bei dieser Schwenkbewegung in Spanneingriff mit dem Antriebsmittel 4. In der neutralen Position ist das Ende 28 nicht in Spanneingriff mit dem Antriebsmittel 4, sondern lediglich die Anlagefläche 17. Das Antriebsmittel 4 bzw. der an der Spannschiene 12 anliegende Trum wird durch den bewirkten Spanneingriff der Spannschiene 12 bzw. dessen zum Fortsatz 16 gegenüberliegenden Ende 28 so weiter in Richtung zum dazu gegenüberliegenden Trum ausgelenkt.This compressive force or deflection force causes a deflection of the extension 16 around the pivot axis 13 , causing the investment area 14 with its contact surface 17 to the movement of the extension 16 opposite to the pivot axis 13 against the drive means 4 is pressed. One to the extension 16 opposite end arranged 28 reaches in this pivotal movement in clamping engagement with the drive means 4 , In the neutral position is the end 28 not in clamping engagement with the drive means 4 but only the contact surface 17 , The drive means 4 or at the tensioning rail 12 adjacent Trum is due to the effected clamping engagement of the tensioning rail 12 or its extension 16 opposite end 28 so further towards the opposite Trum deflected.

Es wird also quasi selbsttätig eine zusätzliche Spannkraft zum Spannen des Antriebsmittels 4 erzeugt, welche durch das Spannmittel 4 selbst erzeugt wird, wenn dieses unerwünschte Bewegungen ausführt, wodurch das Antriebsmittel 4 stärker als in der neutralen Position gespannt wird, so dass die vorgenannten Bewegungen (Ausschlagen, Herauswandern) bzw. die Betriebsstörungen gestoppt werden. Diese zusätzliche Spannkraft wird vorteilhaft aber lediglich zeitlich befristet aufgebracht; Denn wenn das Antriebsmittel 4 keine unerwünschten Bewegungen mehr ausführt, was mittels der zusätzlichen Auslenkung des Antriebsmittels 4 bzw. dessen entsprechenden Trums, also dem Erzeugen einer kurzfristigen, aber zeitlich genügenden zusätzlichen Spannkraft erreicht wird, schwenkt die Spannschiene 12 wieder in die in 1 dargestellte neutrale Position zurück.It is therefore almost automatically an additional clamping force for tensioning the drive means 4 generated by the clamping means 4 itself is generated when it performs unwanted movements, causing the drive means 4 is stretched more than in the neutral position, so that the aforementioned movements (knocking, wandering out) or the malfunction are stopped. This additional clamping force is advantageous but applied only for a limited time; Because if the drive means 4 no more unwanted movements performs, which means the additional deflection of the drive means 4 or whose corresponding run, ie the generation of a short-term, but sufficient time additional additional clamping force is achieved, the tensioning rail pivots 12 back in the 1 represented neutral position back.

Gegenüberliegend zur Anlagefläche 17 und zur Fläche 21 ist die Spannschiene 12 wellenförmig ausgeführt, so dass die Spannschiene in der dargestellten Ansicht quasi Entenkopfartig ausgeführt ist, wobei diese Formgebung nicht beschränkend sein soll. Die Schwenkachse 13 ist bevorzugt im Schwerpunkt der Spannschiene 12 angeordnet, kann aber auch an anderen geeigneten Orten angeordnet sein. Die Schwenkachse 13 kann beispielsweise ein Bolzen sein, welcher die Spannschiene 12 in geeigneter Weise um diese schwenkbar festlegt.Opposite to the contact surface 17 and to the area 21 is the tensioning rail 12 wave-shaped, so that the clamping rail is executed in the illustrated view quasi duck-head-like, this shape should not be limiting. The pivot axis 13 is preferred in the center of gravity of the tensioning rail 12 arranged, but may also be arranged at other suitable locations. The pivot axis 13 For example, it can be a bolt which holds the tensioning rail 12 in a suitable manner determines this pivotally.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

- DE 2300396 [0005, 0005]
- DE 102006054762 A1 [0006]
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- US 1579681 [0011]
US 2005/0075204 A1 [0012]

Claims

Drive system, in particular an internal combustion engine, wherein the drive system ( 1 ) a drive wheel ( 2 ) and at least one driven wheel ( 3 ), which via at least one drive means ( 4 ), wherein the drive means ( 4 ) a clamping system ( 6 ) is assigned, the at least one tensioning rail ( 12 ), wherein the tensioning rail ( 12 ) about an axis ( 13 ) is pivotally mounted, characterized in that the tensioning rail ( 12 ) an investment area ( 14 ) and an extension ( 16 ), wherein the investment area ( 14 ) in a neutral position of the tensioning rail ( 12 ) on the drive means ( 4 ) and this deflects, and wherein the extension ( 16 ) of the tensioning rail ( 12 ) is designed so that this with its to the drive means ( 4 ) oriented surface ( 21 ) is spaced in the neutral position so that a gap ( 24 ) is formed, and wherein the axis ( 13 ) so in the tensioning rail ( 12 ) is arranged that the investment area ( 14 ) based on a deflection of the extension ( 16 ) by movements of the drive means ( 4 ) oppositely oriented against the drive means ( 4 ) is pressed.

Drive system according to claim 1 or 2, characterized in that the gap ( 24 ) of a transition ( 22 ) towards the free end ( 23 ) of the extension ( 16 ) expanded.

Drive system according to claim 1 or 2, characterized in that the surface ( 21 ) running linear.

Drive system according to claim 1 or 2, characterized in that the surface ( 21 ) is executed running with a curvature.

Drive system according to one of the preceding claims, characterized in that the axis ( 13 ) as a pivot axis ( 13 ) is executed.

Drive system according to one of the preceding claims, characterized in that the axis ( 13 ) in a center of gravity of the tensioning rail ( 12 ) is arranged.

Drive system according to one of the preceding claims, characterized in that the tensioning rail ( 12 ) to the extension ( 16 ) opposite end ( 28 ), which in a deflection of the extension ( 16 ) around the axis ( 13 ) in the opposite direction towards the drive means ( 4 ) is moved.