DE102005051249B4

DE102005051249B4 - Verstellvorrichtung an einem Aggregat einer Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE102005051249B4
Application number: DE200510051249
Authority: DE
Inventors: László Csizmadia
Original assignee: Audi Hungaria Motor Kft
Current assignee: Audi Hungaria Kft
Priority date: 2005-10-26
Filing date: 2005-10-26
Publication date: 2013-10-17
Anticipated expiration: 2025-10-27
Also published as: DE102005051249A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Verstellvorrichtung an einem mittels eines Riemens angetriebenen Aggregat einer Brennkraftmaschine, insbesondere der Wasserpumpe einer flüssigkeitsgekühlten Brennkraftmaschine, bei der durch Lösen wenigstens einer Befestigungsschraube und Verstellung des Gehäuses des Aggregates relativ zu dessen Gehäuseaufnahme an der Brennkraftmaschine der Riemen gespannt wird. Eine baulich und konstruktiv einfache Verstellvorrichtung besteht darin, dass das Gehäuse (12a) in Verstellrichtung zumindest eine Linearführung (12b, 12c, 16) aufweist und dass zumindest ein Exzenterteil (20; 30) vorgesehen ist, das sich einerseits am Gehäuse (12a) des Aggregates (12) und andererseits brennkraftmaschinenseitig abstützt, so dass durch Verdrehen des Exzenterteiles (20; 30) das Gehäuse (12a) relativ zur Brennkraftmaschine verschiebbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Verstellvorrichtung an einem mittels eines Riemens angetriebenen Aggregat einer Brennkraftmaschine gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
Eine derartige Verstellvorrichtung zeigt beispielsweise die DE 21 57 588 A1 , bei der das Gehäuse der Wasserpumpe verdrehbar an der Brennkraftmaschine angeordnet ist und die Drehachse der das Riemenrad tragenden Welle der Wasserpumpe exzentrisch zum Gehäuse ausgerichtet ist. Durch Lösen der Befestigungsschrauben und Verdrehen des Gehäuses kann somit in einfacher Weise der Antriebsriemen, z. B. ein Keilriemen, Poly-V-Riemen oder ein Zahnriemen, gespannt werden.
Aus der US 3 104 555 A ist eine gattungsgemäße Verstellvorrichtung an einem Aggregat einer Brennkraftmaschine bekannt. An der Brennkraftmaschine ist ein Halter mit einem Langloch befestigt. Das Langloch stellt eine Linearführung für ein Gebläseaggregat bereit. In dem Langloch des Halters ist ein Wellenstumpf des Gebläseaggregats höhenverstellbar geführt. Der Wellenstumpf des Gebläseaggregats ist über Lageröffnungen in einem Haltebügel drehbar gelagert. Der Haltebügel kann durch Betätigung einer Stellschraube angehoben oder gesenkt werden, wodurch der Wellenstumpf und damit das Gebläseaggregat höhenverstellt wird.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Verstellvorrichtung der gattungsgemäßen Art vorzuschlagen, die unter Berücksichtigung konstruktiver Gegebenheiten ebenfalls eine konstruktiv einfache Verstellung bzw. Riemenspannung ermöglicht.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung beinhalten die weiteren Patentansprüche.
Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, dass das Gehäuse des Aggregates in Verstellrichtung Linearführung, vorzugsweise als zumindest eine langlochförmige Ausnehmung für zumindest eine der Befestigungsschrauben aufweist und dass zumindest ein Exzenterteil vorgesehen ist, das sich einerseits am Gehäuse des Aggregates und andererseits brennkraftmaschinenseitig, vorzugsweise an der Befestigungsschraube abstützt, so dass durch Verdrehen des Exzenterteiles das Gehäuse relativ zur Brennkraftmaschine, bzw. zu der besagten Befestigungsschraube verschiebbar ist. Die Verstellvorrichtung an sich setzt sich somit nur aus dem Exzenterteil als zusätzliches Teil zusammen, während insbesondere die Befestigungsschrauben und das entsprechend modifizierte Gehäuse ohnehin vorhanden sind. Als Linearführung können an sich bekannte Führungen alternativ verwendet werden, wie beispielsweise Nutenführungen oder Schwalbenschwanzausführungen.
Das Exzenterteil kann drehbar auf den Schaft der Befestigungsschraube aufgesteckt sein und über einen radial abragenden Stellabschnitt mit dem Gehäuse zusammenwirken. Damit bildet das Exzenterteil zugleich ein Funktionsteil mit der Befestigungsschraube, so dass bei gelöster Befestigungsschraube das Exzenterteil verdrehbar ist, während es bei festgezogener Befestigungsschraube ebenfalls festgelegt ist.
Der Stellabschnitt des Exzenterteiles kann baulich günstig einen in eine taschenförmige Öffnung des Gehäuses einragenden Stellfinger aufweisen, über den das Gehäuse verschwenkt oder linear verschoben werden kann.
Dabei kann zur Vermeidung zu hoher spezifischer Flächenpressungen zwischen dem Stellfinger und dem Gehäuse aus Leichtmetall in die Öffnung des Gehäuses ein Einsatz aus höherfestem Material eingesetzt, z. B. eingegossen sein. Ferner kann das Exzenterteil außen mit Schlüsselflächen zum Verdrehen mittels eines Werkzeuges versehen sein.
In einer vorteilhaften, alternativen Ausführung der Verstellvorrichtung kann das Exzenterteil mit einem im wesentlichen zylindrischen Abschnitt verdrehbar in eine der langlochförmigen Ausnehmung des Gehäuses benachbarte Bohrung eingesetzt sein, wobei ein von dem zylindrischen Abschnitt radial abragender Stellarm des Exzenterteiles in der besagten Verstellrichtung auf die Befestigungsschraube wirkt. Das Exzenterteil sitzt somit nicht auf der Befestigungsschraube, sondern ist dieser benachbart im Gehäuse verdrehbar gelagert.
Dabei kann besonders vorteilhaft der Stellarm des Exzenterteiles in einer zur langlochförmigen Ausnehmung des Gehäuses offenen Ausnehmung angeordnet sein und unmittelbar auf den Schaft der Befestigungsschraube wirken. Das Exzenterteil ist somit baulich besonders günstig unmittelbar in das Gehäuse des Aggregates integriert.
Eine verdeckte und keinen zusätzlichen Bauraum erfordernde Anordnung der Verstellvorrichtung ergibt sich dabei dadurch, dass die Ausnehmung für den Stellarm des Exzenterteiles von der Anschlussfläche des Gehäuses des Aggregates an dem Gehäuse der Brennkraftmaschine her eingearbeitet ist und an eine durchgehende Bohrung für den zylindrischen Abschnitt des Exzenterteiles anschließt, wobei der zylindrische Abschnitt des Exzenterteiles mit Angriffsflächen für ein Werkzeug zum Verdrehen des Exzenterteiles versehen ist. Das Exzenterteil kann somit gut zugänglich von Außen verdreht werden, wobei der Stellarm des Exzenterteiles nicht sichtbar mit der Befestigungsschraube zusammenwirkt.
Das Exzenterteil kann kostengünstig aus höherfestem Kunststoff hergestellt sein.
Das zur Riemenspannung zu verstellende Aggregat kann z. B. ein Generator, eine Servopumpe, ein Klimakompressor, eine Kraftstoff-Einspritzpumpe, etc. der Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeuges sein. Bei der bevorzugten Verwendung der Verstellvorrichtung an einer Wasserpumpe einer flüssigkeitsgekühlten Brennkraftmaschine mit einem Rohranschluss zwischen dem Gehäuse der Wasserpumpe und dem Gehäuse der Brennkraftmaschine wird vorgeschlagen, dass zwischen den Gehäusen ein in entsprechende, zylindrische Bohrungen mit dazwischen geschalteten Dichtringen einragendes Rohrstück angeordnet ist, dessen Rohrenden sphärisch zum Ausgleich der Gehäuseverschiebungen beim Spannen des Riemens ausgebildet sind.
Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind im Folgenden mit weiteren Einzelheiten näher erläutert. Die schematische Zeichnung zeigt in:
1 eine Seitenansicht einer an ein Gehäuse einer Brennkraftmaschine angebautes und mittels eines Riemens angetriebenen Wasserpumpe mit einer Verstellvorrichtung zur Einstellung der Riemenspannung;
2 eine raumbildliche Ansicht auf die Verstellvorrichtung gemäß 1, mit einem auf eine Befestigungsschraube aufgesteckten Exzenterteil;
3 eine gleiche Ansicht wie in 2 auf das Gehäuse der Wasserpumpe mit entfernem Exzenterteil und ohne Befestigungsschraube;
4 eine raumbildliche Ansicht von vorne einer weiteren, alternativen Verstellvorrichtung mit in das Gehäuse der Wasserpumpe integriertem Exzenterteil;
5 eine Ansicht der Verstellvorrichtung nach 4 von hinten bzw. auf die Anschlussfläche des Gehäuses der Wasserpumpe zum Gehäuse der Brennkraftmaschine;
6 eine raumbildliche Darstellung des Exzenterteiles gemäß den 4 und 5; und
7 einen Schnitt der nur abschnittsweise dargestellten Gehäuse der Wasserpumpe und der Brennkraftmaschine im Bereich eines die Gehäuse flüssigkeitsleitend verbindenden Rohrstückes mit sphärischen Enden.
In der 1 ist in einer Ansicht von vorne seitlich das Gehäuse 10 einer flüssigkeitsgekühlten Hubkolben-Brennkraftmaschine angedeutet, mit einer seitlich daran angebauten Wasserpumpe 12, die mittels eines Riemens 14 (hier ein Zahnriemen) über entsprechende Riemenräder 16, 18 in bekannter Weise angetrieben ist. Anstelle der Wasserpumpe 12 kann auch ein anderes, an der Brennkraftmaschine 10 angebautes Aggregat verwendet sein.
Zur Befestigung des Gehäuses 12a der Wasserpumpe 12 an der Brennkraftmaschine sind im Gehäuse 12a zwei oberhalb und unterhalb des Gehäuses 12a positionierte, langlochförmige Bohrungen 12b, 12c (1 und 2) eingebracht, in die zwei Befestigungsschrauben 16 eingesetzt und in entsprechende Gewindebohrungen (nicht dargestellt) des Gehäuses 10 eingeschraubt sind. Die allgemein mit 16 bezeichneten Befestigungsschrauben können sogenannte Stehbolzen 16a mit einer aufschraubbaren Gewindemutter 16b oder alternativ Befestigungsschrauben 16 mit einem Schraubenschaft 16a und einem Schraubenkopf 16b sein (vgl. z. B. 4).
Die langlochförmigen Bohrungen 12b, 12c sind mit ihrem im Querschnitt betrachtet größeren Durchmesser im wesentlichen senkrecht ausgerichtet, so dass das Gehäuse 12a der Wasserpumpe 12 bei gelösten Befestigungsschrauben 16 zur Einstellung der Riemenspannung des Riementriebs 14, 16, 18 im Rahmen der vorgegebenen Verstellmöglichkeit in senkrechter Richtung verschiebbar und durch Anziehen der Befestigungsschrauben 16 bzw. ggf. der Gewindemuttern 16b feststellbar ist.
Zum Verstellen des Gehäuses 12a der Wasserpumpe 12 ist als Verstellvorrichtung ein Exzenterteil 20 (2 und 3) vorgesehen, das mit einer zentrischen Bohrung (ohne Bezugszeichen) verdrehbar auf den Schaft 16a der oberen Befestigungsschraube 16 aufgesteckt ist und an dem Flanschabschnitt 12d (3) anliegt. Durch Anziehen der Befestigungsschraube 16 bzw. der Gewindemutter 16b wird zugleich das Exzenterteil 20 unverdrehbar festgespannt.
Das Exzenterteil 20 weist einen radial abragenden Stellabschnitt 20a auf, an den wiederum ein axial und parallel zur Befestigungsschraube 16 verlaufender Stellfinger 20b (gestrichelt dargestellt) angeformt ist. Der Stellfinger 20b ragt in eine langlochförmige Ausnehmung 12e (3) des Flanschabschnittes 12d des Gehäuses 12a der Wasserpumpe 12 ein. Das Exzenterteil 20 stützt sich somit über seine zentrische Bohrung am Schaft 16a der Befestigungsschraube 16 und über den Stellabschnitt 20a und den Stellfinger 20b in der Ausnehmung 12e bzw. am Gehäuse 12a der Wasserpumpe 12 ab.
Durch Verdrehen des Exzenterteiles 20 – wobei dieses zum Ansetzen eines Werkzeuges (nicht dargestellt) mit äußeren Schlüsselflächen 20c versehen ist – wird das Gehäuse 12a der Wasserpumpe 12 relativ zu den Befestigungsschrauben 16 entsprechend verschoben. Zur Vermeidung von zu hohen Flächenpressungen zwischen dem aus Stahl hergestellten Exzenterteil 20 bzw. dessen Stellfinger 20b und dem Gehäuse 12a der Wasserpumpe 12 aus einer Leichtmetalllegierung bzw. der korrespondierenden Bohrung 12e im Flanschteil 12d ist in das Flanschteil 12d ein ringförmiger Einsatz 12f aus höherfestem Material, insbesondere aus Stahl, eingegossen.
Die 4 bis 6 zeigen ein alternatives Exzenterteil 30, das aus einem höherfesten Kunststoff hergestellt ist. Im Wesentlichen gleiche Teile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen. Zur Vermeidung von Wiederholungen sind nur die von den 1 bis 3 abweichenden Merkmale beschrieben.
Das Exzenterteil 30 weist einen zylindrischen Abschnitt 30a auf, der in einer zylindrischen, durchgehenden Bohrung 12g des Flanschabschnittes 12d' des Gehäuses 12a' der Wasserpumpe 12 drehbar gelagert ist. Die Bohrung 12g ist wie ersichtlich parallel und benachbart zur langlochförmigen Bohrung 12c für die Befestigungsschraube 16 angeordnet (vgl. strichpunktiert eingezeichnete Bohrungsmittelachsen). Der zylindrische Abschnitt 30a ist mit Angriffsflächen 30b (z. B. ein Innen- oder Außensechskant) für ein nicht dargestelltes Werkzeug zum Verdrehen des Exzenterteiles 30 versehen.
Das Exzenterteil 30 weist ferner einen radial abragenden Stellarm 30c auf, der in eine korrespondierende Ausnehmung 12i eingesetzt ist und wie aus 5 ersichtlich sich unmittelbar an dem Schaft 16a der Befestigungsschraube 16 abstützt. Die in die langlochförmige Bohrung 12c einschneidende Ausnehmung 12i ist von der planen Anschlussfläche 12k des Gehäuses 12a' der Wasserpumpe 12 am Gehäuse 10 der Brennkraftmaschine her in den Flanschabschnitt 12d eingearbeitet und derart ausgeführt, dass der Stellarm 30c mit dem zylindrischen Abschnitt 30a um einen definierten Drehwinkel schwenkbar ist und dabei das Gehäuse 12a' relativ zur Befestigungsschraube 16 wie vorbeschrieben verstellt.
Die Verstellvorrichtung mit dem Exzenterteil 30 ist somit in den Flanschabschnitt 12d des Gehäuses 12a' integriert und bei montierter Wasserpumpe 12 von außen nicht ersichtlich; es kann aber durch Lösen der Befestigungsschrauben 16 und Verdrehen des zylindrischen Abschnittes 30a mittels eines Werkzeuges die Riemenspannung wie vorbeschrieben eingestellt werden.
Zur Herstellung einer zwischen den Gehäuses 12a, 10 der Wasserpumpe 12 und der Brennkraftmaschine im Bereich deren einander zugewandten Anschlussflächen 12k, 10b vorgesehenen Flüssigkeitsverbindung (7) ist ein in entsprechende, zylindrische Kanalabschnitte bzw. Bohrungen 12l, 10a mit dazwischen geschalteten Dichtringen 22 einragendes Rohrstück 24 angeordnet, dessen Rohrenden wie ersichtlich sphärisch zum Ausgleich der Gehäuseverschiebungen beim Spannen des Riemens ausgebildet sind.
Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Anstelle zweier Befestigungsschrauben 16 können auch mehr Befestigungsschrauben 16 vorgesehen sein; wesentlich ist, dass das Gehäuse des zu verstellenden Aggregates verschiebbar ist. Es kann auch eine Schwenkverstellung des Aggregates mit einem an einer langlochförmigen Bohrung 12b bzw. 12c angeordnete Exzenterteil 20 oder 30 vorgesehen sein. Die langlochförmige Bohrung ist dabei selbstverständlich mit ihrem größeren Durchmesser in der vorgesehenen Verstellrichtung des Aggregates auszurichten.

Claims

Verstellvorrichtung an einem mittels eines Riemens (14) angetriebenen Aggregat (12) einer Brennkraftmaschine (10), insbesondere der Wasserpumpe einer flüssigkeitsgekühlten Brennkraftmaschine, bei der durch Lösen wenigstens einer Befestigungsschraube (16) und Verstellung des Gehäuses (12a) des Aggregates (12) relativ zu dessen Gehäuseaufnahme an der Brennkraftmaschine (10) der Riemen (14) gespannt wird, wobei das Gehäuse (12a) in Verstellrichtung zumindest eine Linearführung (12b, 12c, 16) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Exzenterteil (20; 30) vorgesehen ist, das sich einerseits am Gehäuse (12a) des Aggregates (12) und andererseits brennkraftmaschinenseitig abstützt, wobei zumindest einer der Abstützpunkte (20b, 16) des Exzenterteils (20; 30) am Gehäuse (12) und an der Brennkraftmaschine (10) exzentrisch zur Drehachse des Exzenterteils (20; 30) angeordnet ist, so dass durch Verdrehen des Exzenterteiles (20; 30) das Gehäuse (12a) relativ zur Brennkraftmaschine verschiebbar ist.
Verstellvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse durchdringende Befestigungsschrauben vorgesehen sind, und dass das Gehäuse (12a) in Verstellrichtung zumindest eine langlochförmige Bohrung (12b, 12c) für eine der Befestigungsschrauben (16) aufweist und dass das zumindest eine Exzenterteil (20; 30) sich einerseits am Gehäuse (12a) des Aggregates (12) und andererseits an der Befestigungsschraube (16) abstützt, so dass durch Verdrehen des Exzenterteiles (20; 30) das Gehäuse (12a) relativ zu der besagten Befestigungsschraube (16) verschiebbar ist.
Verstellvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Exzenterteil (20) drehbar auf den Schaft (16a) der Befestigungsschraube (16) aufgesteckt ist und über einen radial abragenden Stellabschnitt (20a) mit dem Gehäuse (12a) zusammenwirkt.
Verstellvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Stellabschnitt (20a) des Exzenterteiles (20) einen in eine taschenförmige Ausnehmung (12e) des Gehäuses (12a) einragenden Stellfinger (20b) aufweist.
Verstellvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem Gehäuse (12a) aus Leichtmetall in die Ausnehmung (12e) des Gehäuses (12a) ein Einsatz (12d) aus höherfestem Material eingesetzt ist.
Verstellvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Exzenterteil (20) mit Schlüsselflächen (20c) zum Verdrehen mittels eines Werkzeuges versehen ist.
Verstellvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Exzenterteil (30) mit einem im wesentlichen zylindrischen Abschnitt (30a) verdrehbar in eine der langlochförmigen Bohrung (12c) des Gehäuses (12a) benachbarte Bohrung (12g) eingesetzt ist, wobei ein von dem zylindrischen Abschnitt (30a) radial abragender Stellarm (30b) des Exzenterteiles (30) in der besagten Verstellrichtung auf die Befestigungsschraube (16) wirkt.
Verstellvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Stellarm (30b) des Exzenterteiles (30) in einer zur langlochförmigen Bohrung (12c) des Gehäuses (12a) offenen Ausnehmung (12i) angeordnet ist und unmittelbar auf den Schaft (16a) der Befestigungsschraube (16) wirkt.
Verstellvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmung (12i) für den Stellarm (30b) des Exzenterteiles (30) von der Anschlussfläche (12k) des Gehäuses (12a) des Aggregates (12) an dem Gehäuse (10) der Brennkraftmaschine her eingearbeitet ist und an eine durchgehende Bohrung (12g) für den zylindrischen Abschnitt (30a) des Exzenterteiles (30) anschließt, wobei der zylindrische Abschnitt (30a) des Exzenterteiles (30) mit Angriffsflächen (30b) für ein Werkzeug zum Verdrehen des Exzenterteiles (30) versehen ist.
Verstellvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Exzenterteil (30) aus höherfestem Kunststoff hergestellt ist.
Verstellvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10 an einer Wasserpumpe (12) einer flüssigkeitsgekühlten Brennkraftmaschine mit einem Rohranschluss zwischen dem Gehäuse (12a) der Wasserpumpe (12) und dem Gehäuse (10) der Brennkraftmaschine, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Gehäuses ein in entsprechende, zylindrische Bohrungen mit dazwischen geschalteten Dichtringen einragendes Rohrstück angeordnet ist, dessen Rohrenden sphärisch zum Ausgleich der Gehäuseverschiebungen beim Spannen des Riemens ausgebildet sind.