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Die
Erfindung betrifft einen Riementrieb gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs
1.
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Stand der Technik
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Riementriebe
mit Spannvorrichtungen sind seit langem bekannt. Bei Riementrieben
für Nebenaggregate
von Kraftfahrzeug-Verbrennungsmotoren, wie Lichtmaschinen oder Generatoren,
die über
einen Riemen von der Kurbelwelle des Verbrennungsmotors angetrieben
werden, bestehen die Spannvorrichtungen üblicherweise aus einem schwenkbar
am Motorblock angebrachten Spannhebel, einer am freien Ende des
Spannhebels angebrachten, vom Riemen teilweise umschlungenen Spannrolle,
sowie einer auf den Spannhebel einwirkenden Torsionsfeder, die den
Spannhebel mit der Spannrolle gegen den Riemen anpresst, um so die
Riemenspannkraft in den Riemen einzuleiten. Zur Schwingungsdämpfung im
Betrieb durch Coulombsche Reibung werden zumeist parallel zur Torsionsfeder
angebrachte Reibelemente eingesetzt. Die Spannvorrichtungen werden so
ausgelegt, dass die Spannrolle in einem Leertrum auf den Riemen
einwirkt, das von einer angetriebenen Nebenaggregat-Riemenscheibe
abläuft
und in dem die Riemenkräfte
gering sind. Wenn die Riemenscheibe infolge einer steigenden Aggregatlast mit
einem höheren
bremsenden Drehmoment beaufschlagt wird, sinkt die Riemenspannkraft
im Leertrum weiter ab, woraufhin die Spannvorrichtung den Riemen
durch Ausfedern nachspannt. Eine Anordnung der Spannrolle in einem
Lasttrum ist nicht sinnvoll, da dort die Riemenspannkraft bei Anhebung
der Aggregatlast ansteigen und dieser Kraftanstieg zu einem Einfedern
der Spannvorrichtung und einer Verkürzung der aktuellen Gesamtlänge des
Riemens führen würde. Dies
hätte eine
Absenkung des Dehnungs- und Spannungsniveaus und damit eine Lockerung des
Riemens zur Folge, so dass die Spannvorrichtung unwirksam wäre.
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Bei
Verbrennungsmotoren mit Starter-Generator arbeitet der Starter-Generator
im normalem Fahrbetrieb als Generator, wobei er im Generatorbetrieb
vom Verbrennungsmotor über
den Nebenaggregat-Riementrieb angetrieben wird und aufgrund seines
Lastmoments ein bremsendes Drehmoment auf seine drehfest mit der
Rotorwelle verbundene, vom Riemen umschlungene Riemenscheibe ausübt. Im Startfall
ist die Situation jedoch umgekehrt. Hier wird der Verbrennungsmotor über den
Riementrieb vom Starter-Generator gestartet, wobei der letztere
ein treibendes Drehmoment in seine Riemenscheibe eingeleitet, während der
Verbrennungsmotor bremsend wirkt. Damit ändert sich auch die Kraftverteilung
im Riemen, so dass aus dem Leertrum im Generatorfall ein Lasttrum
im Startfall und aus einem Lasttrum im Generatorfall entsprechend
ein Leertrum im Startfall wird. Dies bedeutet jedoch, dass eine
Spannvorrichtung der zuvor beschriebenen Art, die z. B. im Leertrum
des Generatorfalls angeordnet ist, im Startfall nicht wirksam wäre, weil
sie dann im Lasttrum läge. Daher
sind für
Starter-Generatoren im Riementrieb spezielle Spannsysteme entwickelt
worden.
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Diese
Spannsysteme umfassen z. B. die Verwendung von zwei Spannvorrichtungen
der zuvor beschriebenen Art, von denen die eine im Leertrum des Generatorfalls
und der andere im Leertrum des Startfalls angeordnet wird. Alternativ
können
Spannsysteme verwendet werden, bei denen zwei Spannrollen über eine
Feder oder ein hydraulisches Spannelement verbunden sind. Die Spannsysteme
werden so angeordnet, dass sowohl im Generator- als auch im Startfall
jeweils eine der beiden Spannrollen in einem Leertrum liegt und
die jeweilige andere Rolle im Lasttrum.
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Von
der Firma INA, Herzogenaurach, Deutschland wurde bei einem Riementrieb
der eingangs genannten Art weiter vorgeschlagen, den Starter-Generator
selbst als Spannvorrichtung zu verwenden. Das Gehäuse des
Starter-Generators ist hier schwenkbar am Motorblock des Verbrennungsmotors
gelagert und übernimmt
die Funktion des Spannhebels, während
die Riemenscheibe des Starter-Generators die Funktion der Spannrolle übernimmt.
Ein zwischen dem Generatorgehäuse
und dem Motorblock wirkendes hydraulisches Spannelement sorgt für die Riemenvorspannung
im Leerlauf. Wenn der Starter-Generator im Generatorfall ein bremsendes
Drehmoment und im Startfall ein treibendes Drehmoment in die Riemenscheibe
einleitet, wird von der Rotorwelle im Inneren des Starter-Generator
jeweils ein entgegengesetztes Reaktionsmoment auf das Generatorgehäuse ausgeübt. Die Schwenkachse
zwischen dem Generatorgehäuse und
dem Motorblock ist so gewählt,
dass das Reaktionsmoment im Startfall die gleiche Wirkrichtung besitzt
wie das vom Spannelement ausgeübte
Drehmoment, so dass im Startfall eine Erhöhung der Riemenspannkraft erreicht
werden kann. Im Generatorfall wirkt allerdings das Reaktionsmoment
dem vom Spannelement aufgebrachten Drehmoment entgegen, wodurch
die Riemenspannkraft unter das im Leerlauf herrschende Niveau abgesenkt
wird.
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Ausgehend
hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Riementrieb
der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, dass die Riemenspannkraft
weder im Falle eines in die Riemenscheibe eingeleiteten treibenden
Drehmoments noch im Falle eines in die Riemenscheibe eingeleiteten
bremsenden Drehmoments unter das im Leerlauf herrschende Niveau
absinkt.
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Offenbarung der Erfindung
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch
gelöst,
dass die von der Spannvorrichtung in den Riemen eingeleitete Riemenspannkraft
((ΔF(M)) sowohl
für M > 0 und für M < 0 mit steigendem
Betrag von M zunimmt.
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Eine
bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Kennlinie
der Riemenspannkraft (ΔF(M))
mit steigendem Betrag von M spiegelsymmetrisch zu einer Ordinate
durch M = 0 verläuft.
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Gemäß einer
weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist die Riemenscheibe
drehfest mit einer Rotorwelle eines Aggregats verbunden ist, von
dem die Riemenscheibe mit einem treibenden Drehmoment oder mit einem
bremsenden Drehmoment beaufschlagt wird. Das Aggregat ist mit Hilfe eines
Stützmechanismus
beweglich abgestützt,
der sowohl bei einer Beaufschlagung der Riemenscheibe mit einem
treibenden Drehmoment als auch bei einer Beaufschlagung der Riemenscheibe
mit einem bremsenden Drehmoment eine selbsttätige Bewegung des Aggregats
in eine Richtung entgegen einer vom Riemen auf die Riemenscheibe
ausgeübten
Zugkraft bewirkt, d. h. allgemein entgegengesetzt zu einer Winkelhalbierenden
des Winkels, der von einem auf die Riemenscheibe auflaufenden Trum
des Riemens und einem von der Riemenscheibe ablaufenden Trum des
Riemens eingeschlossen wird.
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Vorzugsweise
ist das Aggregat ein Starter-Generator eines Verbrennungsmotors.
In diesem Fall kann durch die erfindungsgemäße Lösung bei dem Nebenaggregat-Riementrieb
des Verbrennungsmotors im Vergleich zu dem bekannten Nebenaggregat-Riementrieb
der Firma INA auf ein zusätzliches
Spannelement verzichtet werden, da es sowohl im Startfall, d. h.
im Falle eines in die Riemenscheibe eingeleiteten treibenden Drehmoments,
als auch im Generatorfall, d. h. im Falle eines in die Riemenscheibe
eingeleiteten bremsenden Drehmoments, möglich ist, die von der treibenden
bzw. bremsenden Riemenscheibe in den Riemen eingeleitete Riemenspannkraft
ausschließlich
durch das innere Reaktionsmoment des Starter-Generators aufzubringen.
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Eine
weitere besonders bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor,
dass der Starter-Generator, die Spannvorrichtung sowie evtl. vorhandene
Feder-Dämpfungs-Elemente
in einem einzigen Modul zusammengefasst sind, das am Motorblock festgeschraubt
werden kann.
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Die
Bewegung des Aggregats ist zweckmäßig eine geführte Bewegung,
wobei ein Gehäuse
des Aggregats um die Drehachse der Riemenscheibe drehbar ist, so
dass es sich infolge der Beaufschlagung der Riemenscheibe mit einem
treibenden Drehmoment bzw. infolge der Beaufschlagung der Riemenscheibe
mit einem bremsenden Drehmoment in entgegengesetzte Richtungen drehen
kann. Die Drehung des Gehäuses
wird dann durch den Stützmechanismus
in eine geradlinige oder bogenförmige Bewegung
umgewandelt, die allgemein entgegengesetzt zur Richtung der vom
Riemen auf die Riemenscheibe ausgeübten Zugkraft ist.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Im
folgenden wird die Erfindung anhand einiger in der Zeichnung dargestellter
Ausführungsbeispiele
näher erläutert. Es
zeigen:
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1a und 1b schematische
Ansichten eines Nebenaggregat-Riementriebs eines Kraftfahrzeug-Verbrennungsmotors
mit einem Starter-Generator, 1a im
Generatorbetrieb und 1b im Startbetrieb;
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2 eine
vergrößerte schematische
Stirnseitenansicht einer Ausführungsform
eines Stützmechanismus
des als Spannvorrichtung wirkenden Starter-Generators;
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3a, 3b und 3c schematische Stirnseitenansichten
des Starter-Generators im Stillstand, im Startbetrieb bzw. im Generatorbetrieb;
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4 eine
vergrößerte schematische
Stirnseitenansicht einer anderen Ausführungsform eines Stützmechanismus
des als Spannvorrichtung wirkenden Starter-Generators;
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5 eine
vergrößerte schematische
Stirnseitenansicht des Starter-Generators aus 4 im Generatorbetrieb
entsprechend 1a;
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6, 7 und 8 schematische
Stirnseitenansichten des Starter-Generators aus 4 mit
verschiedenen zusätzlichen
Feder- und/oder Dämpfungsmitteln;
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9 eine
schematische Stirnseitenansicht einer noch anderen Ausführungsform
eines Stützmechanismus
des als Spannvorrichtung wirkenden Starter-Generators im Stillstand;
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10a, 10b und 10c schematische Stirnseitenansichten einer noch
weiteren Ausführungsform
eines Stützmechanismus
des als Spannvorrichtung wirkenden des Starter-Generators im Stillstand,
im Startbetrieb bzw. im Generatorbetrieb;
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11a, 11b und 11c drei Beispiele von Kennlinien (ΔF(M)) der
vom Starter-Generator gebildeten
Spannvorrichtung des Riementriebs.
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Ausführungsformen der Erfindung
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Die 1a und 1b zeigen
schematische Ansichten eines Nebenaggregat-Riementriebs 2 eines Kraftfahrzeugs
(nicht dargestellt) mit einem Verbrennungsmotor 4 und einem
Starter-Generator 6. Der Riementrieb 2 kann als
Keilriemen oder Zahnriementrieb ausgebildet sein und umfasst einen
Riemen 8, eine drehfest auf der Kurbelwelle 10 des
Verbrennungsmotors 4 montierte Riemenscheibe 12, eine
drehfest auf einer Rotorwelle 14 des Starter-Generators 6 montierte
Riemenscheibe 16, sowie zwei weitere Riemenscheiben 18, 20,
von denen jede vom Riemen 8 teilweise umschlungen wird.
Bei den beiden weiteren Riemenscheiben 18, 20 kann
es sich um Riemenscheiben anderer Nebenaggregate, wie zum Beispiel
einer Wasserpumpe, oder um Umlenkscheiben handeln. Der Starter-Generator 6 ist
so angeordnet, dass ein auf die Riemenscheibe 16 auflaufendes
Trum 22 des Riemens 8 und ein von der Riemenscheibe 16 ablaufendes
Trum 24 des Riemens 8 etwa parallel zueinander
ausgerichtet sind und sich von der Riemenscheibe 16 aus
vertikal nach unten erstrecken. Im Stillstand bzw. im Leerlauf beträgt die Riemenspannkraft
in den beiden Trumen 22 und 24 jeweils F0.
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Im
normalen Fahrbetrieb treibt die Riemenscheibe 12 auf der
Kurbelwelle 10 den Starter-Generator 6, der sich
dann im Generatorbetrieb befindet und mit einem bremsenden Drehmoment
M1 auf den Riemen einwirkt, wie in 1a dargestellt.
Demgegenüber
wird zum Starten des Verbrennungsmotors 4 die Riemenscheibe 16 des
Starter-Generators 6 angetrieben, so dass sie mit einem
treibenden Drehmoment M2 mit entgegengesetzter Richtung auf den Riemen 8 einwirkt,
wie in 1b dargestellt, und über diesen
die Kurbelwelle 10 in Drehung versetzt. Das bremsende bzw.
treibende Drehmoment M1 bzw. M2 bewirkt jeweils, dass der Starter-Generator 6 bzw.
dessen Gehäuse 26 von
der Rotorwelle 14 mit einem inneren Reaktionsdrehmoment
RM1 bzw. RM2 mit entgegengesetzter Richtung beaufschlagt wird, wie
in 1a und 1b dargestellt.
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Dieses
Reaktionsdrehmoment RM1 bzw. RM2 kann in Verbindung mit einer geeigneten
beweglichen Lagerung des Starter-Generators 6 ausgenutzt
werden, um den Riemen 8 sowohl im Generatorbetrieb und
im Startbetrieb allein mit Hilfe des Starter-Generators 6 zu
spannen, d. h. ohne eine zusätzliche
Spanneinheit.
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2 zeigt
eine erste konstruktive Ausführung
der Lagerung des Starter-Generators 6,
mit der sich dies erreichen lässt.
Das Gehäuse 26 des
Starter-Generators 6 ist
dort zum einen in einer stationären
Vertikalführung 28 vertikal
verschiebbar und um die Drehachse der Rotorwelle 14 drehbar
geführt
und wird zum anderen von einem gelenkigen Stützmechanismus getragen. Der
Stützmechanismus
umfasst zwei Knickhebelanordnungen 30, die jeweils aus
einem zweiarmigen Hebel 32 und einem Stab 34 bestehen.
Das untere Ende des Stabs 34 ist bei 36 gelenkig
mit einem äußeren Ende
des Hebels 32 verbunden, während sein oberes Ende bei 38 an
einer von zwei diametral entgegengesetzten Seiten des Gehäuses 26 des
Starter-Generators 6 angelenkt ist. Die Hebel 32 der
beiden Knickhebelanordnungen 30 sind im Abstand voneinander
in Schwenklagern 40 auf einem stationären Träger 42 abgestützt und
weisen an ihren inneren Enden nach oben ragende Vorsprünge 44 auf,
auf denen das Gehäuse 26 des
Starter-Generators 6 im Stillstand bzw. im Leerlaufbetrieb aufliegt,
wie in den 2 und 3a dargestellt.
In diesem Zustand sind die beiden Knickhebelanordnungen 30 symmetrisch
zu einer vertikalen Längsmittelebene
des Starter-Generators 6 durch die Drehachse der Rotorwelle 14.
Der Träger 42 kann zum
Beispiel von einer Konsole gebildet werden, die starr mit dem Motorblock 46 des
Verbrennungsmotors 4 verbunden ist.
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Wenn
der Starter-Generator 6 im Generatorbetrieb über die
Rotorwelle 14 und die Riemenscheibe 16 mit einem
bremsenden Drehmoment entgegen dem Uhrzeigersinn auf den Riemen 8 einwirkt,
und das Gehäuse 26 des
Starter-Generators 6 im
Inneren daher im Uhrzeigersinn mit dem Reaktionsmoment RM1 beaufschlagt
wird, wie in 1a dargestellt, bewirkt dies,
dass sich das Gehäuse 26 ein
Stück weit im
Uhrzeigersinn dreht, wie in 3c dargestellt.
Dabei wird bei der in 3c links dargestellten Knickhebelanordnung 30 der
Winkel zwischen dem Stab 34 und dem zweiarmigen Hebel 32 vergrößert, während er
bei der in 3c rechts dargestellten Knickhebelanordnung 30 verkleinert
wird. Dadurch wird der Hebel 32 der rechten Knickhebelanordnung 30 im
Uhrzeigersinn verschwenkt, wodurch sich der Vorsprung 44 an
seinem inneren Ende nach oben bewegt und das Gehäuse 26 des Starter-Generators 6 in
der Führung 28 anhebt.
Diese Aufwärtsbewegung
des Starter-Generators 6 verläuft entgegengesetzt zu der vom
Riemen 8 auf die Riemenscheibe 16 ausgeübten Zugkraft.
Daher wird durch die Aufwärtsbewegung
des Starter-Generators 6 eine
zusätzliche
Riemenspannkraft ΔF
in das vertikal nach unten verlaufende ablaufende und auflaufenden
Trum 22, 24 des Riemens 8 eingeleitet,
die im Riemen 8 zu einer Erhöhung der Spannkraft führt. Diese
Erhöhung ΔF der Riemenspannkraft
F0 ist umso größer, je größer das auf die Riemenscheibe 16 einwirkende
Drehmoment M1 und damit die durch das Reaktionsmoment RM1 hervorgerufene
Aufwärtsbewegung
bzw. Hubhöhe
H des Gehäuses 26 des
Starter-Generators 6 ist. Die Aufwärtsbewegung wird von der in 3c links
dargestellten Knickhebelanordnung 30 begrenzt, wenn keine
weitere Vergrößerung des
Winkels zwischen seinem Stab 34 und seinem zweiarmigen
Hebel 32 möglich
ist.
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Wenn
der Starter-Generator 6 im Startbetrieb über seine
Rotorwelle mit einem treibenden Drehmoment M2 im Uhrzeigersinn auf
den Riemen 8 einwirkt und das Gehäuse 26 des Starter-Generators 6 daher
im Inneren mit dem entgegen Uhrzeigersinn wirkenden Reaktionsmoment
RM2 beaufschlagt wird, wie in 1b dargestellt,
wird das Gehäuse 26 des
Starter-Generators 6 ebenfalls angehoben, wie aus 3b ersichtlich
ist. Der Vorgang erfolgt in entsprechender Weise, wie zuvor für den Generatorbetrieb
beschrieben, außer
dass die Bewegung der Knickhebelanordnungen 30 spiegelbildlich
zu derjenigen im Generatorbetrieb erfolgt. Dadurch wird auch im
Startfall der Riemen 8 vom Starter-Generator 6 mit einer
zusätzlichen
Riemenspannkraft ΔF
beaufschlagt, die mit zunehmendem Drehmoment M2 bzw. Reaktionsmoment
RM2 zunimmt.
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Da
somit sowohl im Generatorbetrieb und im Startbetrieb die Riemenspannkraft
mit dem Betrag des Drehmoments |M| zunimmt, wird in beiden Fällen bei
zunehmender Last der Riemen 8 stärker gegen die Riemenscheibe 16 angepresst
und damit ein Durchrutschen des Riemens 8 beim Lastanstieg wirksam
verhindert. Außerdem
wird erreicht, dass die Riemenspannkraft F0 im Stillstand
bzw. im Leerlaufbetrieb minimal ist, wenn über die Riemenscheibe 16 keine
Drehmomente übertragen
werden.
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Die 4 bis 8 zeigen
eine andere Lagerung des Starter-Generators 6, mit der
im Wesentlichen dieselbe Wirkung erzielt werden kann. Der Starter-Generator 6 ist
auch dort über
zwei Knickhebelanordnungen 30 auf einem Träger 42 abgestützt, weist
jedoch an Stelle der Vertikalführung 28 eine Pendelstütze 48 auf,
deren eines Ende bei 50 um die Drehachse der Rotorwelle 14 schwenkbar
am Gehäuse 26 des
Starter-Generators angelenkt ist, während ihr anderes Ende bei 52 am
Motorblock 46 des Verbrennungsmotors 4 angelenkt
ist. An Stelle einer linearen Aufwärtsbewegung führt das
Gehäuse 26 des
Starter-Generators 6 hier sowohl im Start- und im Generatorfall
eine Aufwärtsbewegung
entlang eines bogenförmigen
Bewegungspfades aus, wie in 5 durch
den Pfeil P für
den Generatorfall aus 1a angezeigt.
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4 zeigt
die Riemenspannkraft F0 im Stillstand bzw.
im Leerlaufbetrieb, die in beiden Trumen 22 und 24 denselben
Betrag besitzt. Die durch das Drehmoment RM1 bzw. RM2 bewirkte zusätzliche Riemenspannkraft ΔF in beiden
Trumen 22 und 24 steigt im Generatorfall bzw.
im Lastfall proportional zur Auslenkung der Pendelstütze 48 in
Richtung des Pfeils P an, die ähnlich
wie die Hubhöhe
H bei dem Ausführungsbeispiel
aus den 2 und 3 proportional
zum Drehmoment M1 und RM1 bzw. M2 und RM2 ansteigt.
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Die
in einem Koordinatensystem aufgetragene Kennlinie ΔF(M) besitzt
daher beiderseits einer Ordinate durch M = 0 einen zu dieser Ordinate
spiegel- oder achsensymmetrischen Verlauf mit zwei ansteigenden
Zweigen, wie in 11b dargestellt. Der geradlinige
horizontale Verlauf von ΔF(M)
beiderseits von M = 0 ergibt sich daraus, dass das Generatorgehäuse 26 erst
dann von einem der Vorsprünge 44 abgehoben
wird, wenn der Betrag von M einen gewissen Schwellenwert übersteigt.
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Die 6, 7 und 8 zeigen
schematische Stirnseitenansichten des Starter-Generators 6 aus 4 mit
verschiedenen Beispielen für
zusätzliche
Feder- und/oder
Dämpfungsmittel.
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Bei
dem Ausführungsbeispiel
aus 6 ist im Bereich des Schwenkgelenks 52 der
Pendelstütze 48 eine
Torsionsfeder 54 vorgesehen, die eine nach oben gerichtete
Kraft F auf die Pendelstütze 48 ausübt, so dass
das Generatorgehäuse 26 im
Stillstand oder Leerlaufbetrieb kraftlos auf den Vorsprüngen 44 der
Knickhebelanordnungen 30 aufliegt und sofort von einem
der Vorsprünge 44 abgehoben
wird, wenn das bremsende oder treibende Drehmoment M1 oder M2 einen
Wert von M = 0 übersteigt,
wie in der Kennlinie ΔF(M)
in 11a angezeigt. Zur Dämpfung der Schwingung der Pendelstütze 48 durch
Coulombsche Reibung können
parallel zur Torsionsfeder 54 Reibelemente (nicht dargestellt)
vorgesehen sein.
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Bei
dem Ausführungsbeispiel
aus 7 ist die Pendelstütze 48 im Abstand
vom Schwenkgelenk 52 mit dem Motorblock 46 durch
ein Feder-Dämpfungsglied 56 verbunden.
Das Feder-Dämpfungsglied 56 umfasst
eine als Druckfeder ausgebildete Linearfeder 58 sowie einen
parallel zur Feder 58 angeordneten hydraulischen Dämpfer 60.
Der Dämpfer 60 wirkt
bei einer Verkürzung
der Feder 58, um eine Lockerung des Riemens 8 bei
dynamischen Vorgängen wirksam
zu verhindern.
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Bei
dem Ausführungsbeispiel
aus 8 ist das Feder-Dämpfungsglied 56 zwischen
dem Generatorgehäuse 26 und
einem schwenkbaren Auflager 62 angeordnet, das bei 64 durch
ein Schwenkgelenk schwenkbar mit dem Motorblock 46 verbunden
ist. Im Unterschied zu dem Ausführungsbeispiel
aus 4 liegen hier die Vorsprünge 44 der Hebel 32 von
unten her gegen das Auflager 62 an, das bei einer Drehung des
Generatorgehäuses 26 im
oder entgegen dem Uhrzeigersinn ebenso wie das Feder-Dämpfungsglied 56 und
das Generatorgehäuse 26 angehoben wird.
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Mit
Hilfe derartiger Feder-Dämpfungsglieder 56,
die auch an anderer Stelle eingesetzt werden können, lassen sich Kennlinien ΔF(M) realisieren, wie
in 11c dargestellt, bei denen die beiden Zweige zwar
spiegelsymmetrisch zur Ordinate durch M = 0 sind, jedoch keinen
geradlinigen sondern einen gekrümmten
Verlauf besitzen.
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9 zeigt
eine noch andere Lagerung des Starter-Generators 6, mit
der sich ebenfalls ein spiegelsymmetrischer Verlauf der Kennlinie ΔF(M) beiderseits
einer Ordinate durch M = 0 realisieren lässt. Das Generatorgehäuse 26 ist
wie bei den Ausführungsbeispielen
aus den 4 bis 8 über eine Pendelstütze 48 mit
dem Motorblock 46 verbunden, jedoch stützt es sich über einen
Scherenmechanismus 70 auf einem stationären Auflager 66 ab
und ist mit zwei nach unten überstehenden
Nocken oder Vorsprüngen 68 versehen,
die im Stillstand oder Leerlauf von außen her gegen entgegengesetzte
Gelenke 72 des Scherenmechanismus 70 anliegen.
Bei einer durch ein Drehmoment M1 bzw. M2 bedingten Drehung des
Generatorgehäuses 26 bewegt
sich stets einer der beiden Nocken oder Vorsprünge 68 vom benachbarten
Gelenk 72 weg, während
der andere das benachbarte Gelenk 72 in Richtung einer vertikalen
Mittelebene des Scherenmechanismus 70 drückt und
somit für
eine Anhebung des Generatorgehäuses 26 sorgt.
Zwischen dem Auflager 66 und der Rotorachse des Starter-Generators 6 ist
ein Feder-Dämpfungsglied 56 vorgesehen.
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Die 10a bis 10c zeigen
noch einen weiteren besonders bevorzugten Stützmechanismus zur Lagerung
des Starter-Generators 6, der vergleichbare Eigenschaften
wie die zuvor beschriebenen Stützmechanismen
besitzt, der sich jedoch einfacher und daher preiswerter realisieren
lässt,
da abgesehen von einer am Motorblock 46 angelenkten Pendelstütze 48 keine
Gelenke oder Hebel erforderlich sind. Neben der Pendelstütze 48 umfasst
der Stützmechanismus
dort nur zwei im Winkelabstand nach unten über das Generatorgehäuse 26 überstehende
Nocken 73, die im Stillstand oder Leerlauf (10a) beide auf einer konvex nach oben gewölbten Oberfläche 76 eines
von einem Träger 42 gehaltenen
Gegenstücks 74 aufliegen.
Die beiden Nocken 73 sind spiegelbildlich zu einer im Stillstand
oder Leerlauf vertikal ausgerichteten Längsmittelebene 78 des
Starter-Generators 6 durch die Drehachse der Rotorwelle 14 angeordnet
und geformt. Jeder Nocken 73 weist eine konvex nach unten
und zum anderen Nocken hin gerundete Nockenoberfläche 80 auf,
die bei einer Drehung des Generatorgehäuses 26 auf der nach
oben gewölbten
Oberfläche 76 des Gegenstücks 74 gleitet.
Dadurch wird die Riemenscheibe 16 des Starter-Generators 6 sowohl
bei einer Drehung entgegen dem Uhrzeigersinn (10b) als auch bei einer Drehung im Uhrzeigersinn
(10c) angehoben, wenn das Generatorgehäuse 26 mit
einem entsprechenden inneren Reaktionsmoment RM2 bzw. RM1 beaufschlagt
wird. Wie bei den anderen Ausführungsbeispielen
nimmt die Hubhöhe
H proportional zum Drehmoment RM1 bzw. RM2 zu.
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Um
die Gleitreibung zwischen den Nocken 73 und dem Gegenstück 74 zu
minimieren, können die
Nocken 73 oder das Gegenstück 74 von Rollen gebildet
werden, die um eine zur Drehachse der Rotorwelle 14 parallele
Achse drehbar sind, so dass ihre im Kontakt befindlichen Oberflächen aufeinander
abrollen.