Die
Erfindung bezieht sich auf ein Riemenspannsystem für Aggregatetriebe
mit Momentenumkehr gemäß dem Oberbegriff des Anspruches
1.The
The invention relates to a belt tensioning system for gear units
with torque reversal according to the preamble of the claim
1.
Stand der TechnikState of the art
Riemenspannsysteme
für Aggregatetriebe mit Momentenumkehr, bei denen ein Aggregat
durch einen riemengetriebenen Starter-Generator gebildet ist, sind
für Aggregatetriebe von Fahrzeugmotoren aus der Praxis
bekannt. Genutzt wird in diesen Systemen die Riemenscheibe des Starter-Generators
in der Funktion einer Spannrolle dadurch, dass das Starter-Generator-Gehäuse
zum Motorgehäuse schwenkbar gelagert und bezogen auf die
Schwenkachse über ein hydraulisches Spannelement abgestützt
wird.Belt tensioning systems
for gear units with torque reversal, where an aggregate
is formed by a belt-driven starter generator are
for gear units of vehicle engines in practice
known. The pulley of the starter-generator is used in these systems
in the function of a tensioning roller in that the starter-generator housing
pivoted to the motor housing and based on the
Swivel axis supported by a hydraulic tensioning element
becomes.
Das
Spannelement ist hierzu so zum Starter-Generator-Gehäuse
ausgerichtet und abgestützt, dass im Startbetrieb für
das Spannelement und das gegen das Starter-Generator-Gehäuse
abgestützte innere Drehmoment des Starter-Generators die
gleiche Wirkrichtung bezüglich der Schwenkachse gegeben
ist. Das Spannsystem bewirkt somit im Startbetrieb zwar eine Erhöhung
der Spannkraft, im Generatorbetrieb des Starter-Generators sind
aber die Verhältnisse umgekehrt und die Wirkrichtung des
auf das Starter-Generator-Gehäuse abgestützten
inneren Drehmomentes ist der des Spannelementes entgegengerichtet.
Dies mit der Folge, dass die aus dem inneren Drehmoment des Starter-Generators
und aus dem Spannelement resultierende Gesamtspannkraft sogar verringert
wird und daher auf ein Niveau absinkt, das unterhalb des Niveaus
im Leerlaufbetrieb liegt.The
Clamping element is this way to the starter-generator housing
aligned and supported, that in starting mode for
the tensioning element and against the starter-generator housing
supported internal torque of the starter generator the
given the same direction of action with respect to the pivot axis
is. The tensioning system thus causes an increase in the starting mode
the clamping force, in generator operation of the starter-generator are
but the conditions are reversed and the effective direction of the
supported on the starter-generator housing
inner torque is opposite to the clamping element.
This with the result that the out of the inner torque of the starter-generator
and even resulting from the clamping element resulting total clamping force
and therefore falls to a level below that level
idle mode.
Für
Keilriemengetriebe von Fahrzeugen mit zur Veränderung des Übersetzungsverhältnisses
im Wirkdurchmesser veränderlichen Riemenscheiben ist es
unter anderem aus der DE
603 06 064 T2 bekannt, von den Kegelscheiben die zur feststehenden Kegelscheibe
axial verstellbare Kegelscheibe durch Federkraft und zusätzlich
durch eine axial wirkende, in ihrer Höhe vom anliegenden
Drehmoment abhängige Anpresskraft in Richtung auf die axial
feststehende Kegelscheibe zu beaufschlagen, um so den Wirkdurchmesser
der Riemenscheibe sowohl im Fahr- wie auch im Bremsbetrieb, und
damit unabhängig von der Wirkrichtung des zu übertragenden
Drehmomentes drehmomentenabhängig einzustellen.For V-belt transmissions of vehicles with changing the transmission ratio in the effective diameter variable pulleys, it is among others from the DE 603 06 064 T2 known from the conical disks to act on the fixed conical disk axially adjustable conical disk by spring force and additionally by an axially acting, dependent in height from the applied torque contact pressure in the direction of the axially fixed conical disk, so as to the effective diameter of the pulley both in driving and also in braking mode, and thus independent of the effective direction of the torque to be transmitted torque-dependent set.
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für Aggregatetriebe
mit Momentenumkehr ein Riemenspannsystem der eingangs genannten
Art so auszubilden, dass die Riemenspannung unabhängig
von der Wirkrichtung des Drehmomentes drehmomentenabhängig
erfolgt.Of the
Invention is based on the object for aggregate drives
with torque reversal a belt tensioning system of the aforementioned
Type so that the belt tension is independent
torque-dependent on the effective direction of the torque
he follows.
Erfindungsgemäß ist
die Riemenspannvorrichtung hierzu drehmomentenabhängig
selbstverstärkend ausgebildet und umfasst eine Riemenscheibe,
die richtungsunabhängig korrespondierend zum Betrag des
Drehmomentes in ihrem Wirkdurchmesser variabel ist, wobei die Variabilität
des Wirkdurchmessers in Abhängigkeit vom Aufbau der Riemenscheibe
bei segmentierter Riemenscheibe durch radiale Verstellung der Riemenscheibensegmente
und bei einer Riemenscheibe, die mit axial gegeneinander verstellbaren
Kegelscheiben arbeitet, durch Veränderung des Axialabstandes
der Kegelscheiben erfolgt, und dies jeweils drehmomentenabhängig.According to the invention
the belt tensioning device for this torque dependent
self-reinforcing and includes a pulley,
the direction independent corresponding to the amount of
Torque is variable in their effective diameter, the variability
the effective diameter depending on the structure of the pulley
with segmented pulley by radial adjustment of the pulley segments
and in a pulley with axially adjustable
Cone discs works by changing the axial distance
the conical disks takes place, and this in each case torque-dependent.
Eine
solche drehmomentenabhängige Verstellung der axial verstellbaren
Kegelscheibe kann bei relativer Verdrehbarkeit der Kegelscheibe
zur antreibenden Welle über ein Abdrängprofil,
insbesondere ein Wellprofil erfolgen.A
Such torque-dependent adjustment of the axially adjustable
Conical disk can with relative rotatability of the conical disk
to the driving shaft via an extruded profile,
especially a corrugated profile done.
Eine
im Rahmen der Erfindung liegende weitere und besonders vorteilhafte
Lösung besteht darin, dass das Aggregat, so insbesondere
der Starter-Generator, über sein Gehäuse koaxial
zur Welle winkelbegrenzt verdrehbar abgestützt angeordnet wird
und dass das Abdrängprofil in einer Abstützung der
axial ver schiebbaren Kegelscheibe zum Gehäuse des Aggregates
vorgesehen ist, zum Gehäuse feststehend und zur Welle exzentrisch.
Entsprechend dem abzustützenden inneren Drehmoment auftretende
Drehbewegungen des Gehäuses lassen sich so über
Abdrängflächen zur axialen Verstellung der axial
verstellbaren Kegelscheibe nutzen und ermöglichen ohne
Zusatzaufwand die drehmomentenabhängig selbstverstärkende
Arbeitsweise der Riemenscheibe. Insbesondere ist eine so gestaltete
Riemenspannvorrichtung in bestehende Aggregatesysteme ohne Änderung
deren Grundaufbaus zu integrieren und damit sogar für Nachrüstzwecke
geeignet.A
within the scope of the invention further and particularly advantageous
Solution is that the aggregate, in particular
the starter generator, coaxial over its housing
is arranged to the shaft angle limited rotatably supported
and that the Abdrängprofil in a support of the
axially ver sliding conical disk to the housing of the unit
is provided, fixed to the housing and eccentric to the shaft.
According occurring to be supported internal torque
Rotary movements of the housing can be so over
Abdrängflächen for axial adjustment of the axial
use adjustable cone pulley and allow without
Additional effort the torque-dependent self-reinforcing
Operation of the pulley. In particular, such a designed
Belt tensioning device in existing aggregate systems without modification
to integrate their basic structure and thus even for retrofit purposes
suitable.
Den
zur Welle exzentrischen, dem Gehäuse des Aggregates, insbesondere
des Starter-Generators, zugehörigen Abdrängflächen
des Abdrängprofiles stehen seitens der axialen verschiebbaren
Kegelscheibe zur Welle konzentrische Abdrängflächen
gegenüber, die zweckmäßigerweise einem
separaten Stützelement zugeordnet sind. Dieses ist axial
drehbar gegenüber der Kegelscheibe und drehfest im Raum,
insbesondere gegenüber dem Motorgehäuse, abgestützt,
bei Lagerung auf der Welle.The
to the shaft eccentric, the housing of the unit, in particular
of the starter-generator, associated Abdrängflächen
the Abdrängprofiles are on the part of the axial displaceable
Cone disk to the shaft concentric Abdrängflächen
opposite, which expediently one
are assigned separate support element. This is axial
rotatable with respect to the conical disk and non-rotatable in the room,
in particular with respect to the motor housing, supported,
when stored on the shaft.
Im
Rahmen der Erfindung liegt es auch, das am Gehäuse eines
Aggregates, insbesondere am Starter-Generator-Gehäuse abzustützende
innere Drehmoment – Reaktionsmoment – gegen den
Treibriemen abzustützen und so zur Beeinflussung der Riemenspannung,
insbesondere ergänzend zur Beeinflussung der Riemenspannung über
eine im Durchmesser variable Riemenscheibe zu nutzen.In the context of the invention, it is also the inner torque to be supported on the housing of an aggregate, in particular on the starter-generator housing - reaction torque - to support against the drive belt and thus to influence the belt tension, in particular in addition to Be influence the belt tension via a diameter-variable pulley.
Hierzu
kann bei drehbar gelagertem Aggregat, insbesondere über
sein Gehäuse drehbar gelagertem Starter-Generator und der
aus dem Reaktionsmoment resultierenden Drehbewegung des Starter-Generator-Gehäuses,
das Reaktionsmoment unmittelbar gegen die Trumme des Treibriemens
abgestützt werden, die von der auf der Welle des Starter-Generators
angeordneten Riemenscheibe ausgehen. Die Trumme des Treibriemens
bilden bei dieser Lösung somit den Drehwinkel des Starter-Generator-Gehäuses
begrenzende, elastische Anschläge.For this
can with rotatably mounted unit, in particular over
his housing rotatably mounted starter generator and the
resulting from the reaction torque rotational movement of the starter-generator housing,
the reaction moment immediately against the Trumme the drive belt
be supported by the on the shaft of the starter-generator
arranged pulley go out. The Trumme of the drive belt
thus form the rotation angle of the starter-generator housing in this solution
limiting, elastic stops.
Wird
das Aggregat, insbesondere der Starter-Generator über sein
Gehäuse schwenkbar angelenkt, so lassen sich in Abhängigkeit
von der Wirkrichtung des Reaktionsmomentes entgegengesetzte Schwenkbewegungen
des Starter- Generator-Gehäuses, und damit auch der Riemenscheibe
des Starter-Generators, entsprechend zur Veränderung der
Riemenspannung, insbesondere zur ergänzenden Beeinflussung
der Riemenspannung nutzen. Dies bevorzugt ausgehend von einer dem
Leerlauf des Starter-Generators entsprechenden Mittellage und mit
der jeweiligen Wirkrichtung des Reaktionsmomentes entsprechender
Auslenkung in die eine oder in die andere Richtung.Becomes
the aggregate, in particular the starter generator over his
Housing pivotally hinged, so can be dependent
from the direction of action of the reaction torque opposite pivoting movements
the starter-generator housing, and thus the pulley
of the starter-generator, according to the change of the
Belt tension, in particular for additional influencing
use the belt tension. This prefers starting from a
Idling of the starter-generator corresponding center position and with
the respective effective direction of the reaction torque corresponding
Deflection in one direction or the other.
Bevorzugt
ist bei einer derartigen Lösung eine nachgiebige Abstützung
des Starter-Generator-Gehäuses auf seine Mittellage vorgesehen,
die bezogen auf die entgegengesetzten Auslenkkräfte bevorzugt
neutral, und insbesondere auch gedämpft ist, so dass das
Riemenspannsystem zwar bevorzugt mit zur Schwenkachse hängendem
Starter-Generator-Gehäuse, aber auch bei hiervon abweichender Lage
des Starter-Generator-Gehäuses zur Schwenkachse genutzt
werden kann. Die Ausrichtung des Starter-Generator-Gehäuses
ist bevorzugt derart, dass die Trumme des Treibriemens ausgehend
von der Riemenscheibe des Starter-Generators etwa in Richtung der
Verbindungsgeraden zwischen der Schwenkachse des Starter-Generator-Gehäuses und
der Drehachse der Riemenscheibe des Starter-Generators verlaufen
und/oder die Verbindungsgerade sich zwischen den von der Riemenscheibe des
Starter-Generators ausgehenden Trummen des Treibriemens, insbesondere
in Richtung der Winkelhalbierenden zwischen diesen Trummen, erstreckt.Prefers
is a resilient support in such a solution
the starter-generator housing provided on its central position,
the preferred relative to the opposite deflection forces
neutral, and especially dampened, so that the
Although belt tensioning system preferably with hanging to the pivot axis
Starter-generator housing, but also in this deviating position
used the starter-generator housing to the pivot axis
can be. The orientation of the starter-generator housing
is preferably such that the Trumme the drive belt outgoing
from the pulley of the starter-generator approximately in the direction of
Connecting straight line between the pivot axis of the starter-generator housing and
run the axis of rotation of the pulley of the starter-generator
and / or the connecting line between the pulley of the
Starter-generator outgoing drone of the drive belt, in particular
in the direction of the bisector between these Trummen, extends.
Wird
die Riemenscheibe segmentiert ausgeführt und mit zu ihrem
angetriebenen Nabenteil konzentrischen, radial verstellbaren und
wegbegrenzt verdrehbaren Segmenten ausgebildet, so führt
eine Ausgestaltung, bei der das Nabenteil zu den Segmenten auf in
Umfangsrichtung verlaufenden, Bahnkurven bildenden Stützflächen
abgestützt ist, die entsprechend dem gewünschten
Radialversatz der Segmente radial nach außen ausgewölbt
sind, zu einer besonders einfachen Lösung. Die Auswölbung
erfolgt insbesondere derart, dass die Stützflächen
gegen ihre Enden auslaufend in Richtung auf das Nabenteil rampenartig
gestaltet sind, insbesondere auf das Nabenteil zulaufend gewölbte
Abdrängflächen aufweisen, somit rampenartig auf
ihre dem maximalen Durchmesser der Riemenscheibe entsprechenden
Endlagen zulaufen.Becomes
The pulley is segmented and executed with to her
driven hub part concentric, radially adjustable and
formed limited way rotatable segments, so leads
an embodiment in which the hub part to the segments in
Circumferentially extending, trajectories forming support surfaces
is supported, according to the desired
Radial offset of the segments bulged radially outward
are a particularly simple solution. The bulge
takes place in particular such that the support surfaces
ramping towards their ends towards the hub portion
are designed, in particular on the hub portion tapered arched
Have Abdrängflächen, thus ramped up
their corresponding to the maximum diameter of the pulley
Run to end positions.
Die
Beaufschlagung der Stützflächen kann über
ein einfach gestaltetes Nabenteil erfolgen, zum Beispiel bei Ausgestaltung
des Nabenteils als Unrund oder als Drehkreuz, was auch die Möglichkeit eröffnet,
die Abstützung zwischen dem Nabenteil und den Stützflächen
gleitend oder wälzend vorzunehmen, so beispielsweise über
Wälzkörper oder über Nocken.The
Loading the support surfaces can over
a simply designed hub part done, for example, in design
the hub part as a round or as a hub, which also opens up the possibility
the support between the hub part and the support surfaces
sliding or rolling, such as over
Rolling elements or via cams.
Eine
weitere Möglichkeit der Abstützung des Nabenteils
gegen die Segmente besteht darin, seitens des Nabenteils und/oder
der Segmente Wellprofile vorzusehen und die Abstützung über
Wälzkörper, insbesondere käfiggeführte
Wälzkörper vorzunehmen, die entsprechend der wechselseitigen,
drehmomentenabhängigen Verdrehung zwischen Nabenteil und
Segmenten in den Wellprofilen in Richtung der Wellenkämme
auflaufen und dadurch die Segmente radial abdrängen.A
Another possibility of supporting the hub part
against the segments is, on the part of the hub and / or
provide the segments corrugated profiles and the support over
Rolling elements, in particular cage-guided
To make rolling elements, which correspond to the reciprocal,
Torque dependent rotation between hub part and
Segments in the corrugated profiles in the direction of the wave crests
accumulate and thereby radially displace the segments.
Eine
weitere Möglichkeit der Abstützung des Nabenteils
gegen die Segmente unter Vermittlung von zwischen diesen liegenden,
insbesondere durch Rollen gebildeten Wälzkörpern
besteht darin, einerseits Wellprofile oder konvex in das Nabenteil
oder das Segment eingewölbte Stützflächen
vorzusehen und diesen Stützflächen als Gegenflächen
am jeweils anderen Teil eine zum Nabenteil konzentrische Stützfläche
als Bahnkurve zuzuordnen. Insbesondere bei einer solchen Ausgestaltungsform
sind auch Ausbildungen zweckmäßig, bei denen mit
mehreren, insbesondere zwei nebeneinander liegenden, jeweils nabenseitigen
und segmentseitigen Stützflächen – also
zwei nebeneinander liegenden Bahnen – gearbeitet wird und
die jeweils zwischen den Stützflächen liegenden
Wälzkörper in entgegengesetzten Umfangsrichtungen
federbelastet sind.A
Another possibility of supporting the hub part
against the segments mediating between them,
in particular rolling elements formed by rolling
consists of, on the one hand Wellprofile or convex in the hub part
or the segment vaulted support surfaces
provide and these support surfaces as mating surfaces
on the other part a concentric to the hub part support surface
to be assigned as trajectory. In particular, in such an embodiment
Training is also appropriate in which with
several, in particular two adjacent, each hub side
and segment-side support surfaces - ie
two adjacent tracks - is being worked on and
each lying between the support surfaces
Rolling elements in opposite circumferential directions
spring loaded.
Weiter
ist es bei Ausgestaltungen mit nur einer Bahn vorteilhaft seitens
der jeweiligen, insbesondere dem nabenseitigen Wellprofil gegenüberliegenden,
zum Nabenteil konzentrischen Stützfläche überdeckend
zur jeweiligen konvexen Einwölbung einen Bogenabschnitt
auszusparen oder durch radiale Vorsprünge zur konzentrischen
Stützfläche abzugrenzen. Innerhalb des Bogenabschnittes
ist der jeweilige, insbesondere durch eine Rolle gebildete und im Bereich
der konvexen Einwölbung liegende, gegen die Stützfläche
anliegende, als Wälzkörper ausgebildete Stützkörper
in Umfangsrichtung verlagerbar, bis die jeweilige Sperrlage, und
damit auch der maximale Drehwinkel zwischen Nabe und jeweiligem
Segment erreicht ist. Innerhalb des abgegrenzten Bogenabschnittes
kann der jeweilige Stützkörper auch federnd auf
seine Mittellage in der Einwölbung abgestützt
sein.Further, it is advantageous in embodiments with only one track on the part of the respective, in particular the hub side corrugated profile opposite to the hub part concentric support surface overlapping to the respective convex concavity auszuschparen an arc section or demarcate by radial projections to the concentric support surface. Within the arc section of the respective, in particular formed by a roller and lying in the region of the convex curvature, against the support surface fitting, designed as a rolling body supporting body is displaceable in the circumferential direction, to the respective locked position, and thus also the maximum angle of rotation between the hub and the respective segment is reached. Within the delimited arch portion of the respective support body may also be resiliently supported on its central position in the concavity.
Im
Rahmen der Erfindung liegt es auch, insbesondere nabenseitig durch
eingewölbte Konturabschnitte gebildete Stützflächen
vorzusehen und überdeckend zu diesen Konturabschnitten
seitens der Segmente zur Welle konzentrische Bogenabschnitte auszusparen,
deren Länge mit positivem Spiel dem Abstand zweier entsprechender
Punkte aufeinander folgender Konturabschnitte entspricht, so dass über das Übermaß der
Bogenabschnitte der Drehwinkel zwischen Nabenteil und Segmenten
festgelegt ist.in the
It is also within the scope of the invention, in particular on the hub side
vaulted contour sections formed support surfaces
provide and covering these contour sections
to avoid concentric arc sections from the segments to the shaft
whose length with positive play the distance between two corresponding
Points of successive contour sections corresponds, so that the excess of the
Arc sections of the rotation angle between the hub part and segments
is fixed.
Die
Erfindung betrifft des Weiteren bezogen auf segmentierte Riemenscheiben
Spann- und/oder Führungseinrichtungen, über die
die Segmente auch im vom Riemen jeweils nicht überspannten
Bereich der Riemenscheibe im Verband gehalten und/oder auch radial
geführt werden, gegebenenfalls auch bei einer zumindest
teilweisen Kompensation der auf die Segmente wirkenden Fliehkräfte über
Gegengewichte, die radial gegenläufig zu den Segmenten
entsprechend der drehmomentenabhängigen Verstellung der
Segmente verstellt werden.The
The invention further relates to segmented pulleys
Clamping and / or guide devices, over the
the segments also in each of the belt not spanned
Area of the pulley held in a bandage and / or radial
be guided, possibly even at least one
partial compensation of the centrifugal forces acting on the segments
Counterweights that are radially opposite to the segments
according to the torque-dependent adjustment of
Segments are adjusted.
Das
Zusammenspannen der Segmente kann in einfachster Form über
radial umschließende Gummibänder erfolgen. Für
die Segmente können auch Zwangsführungen vorgesehen
sein, beispielsweise über zur Welle koaxiale Stützzapfen,
die beispielsweise an den Armen eines Drehkreuzes vorgesehen sind
und in seitlich zu den Segmenten vorgesehene, entsprechend den jeweiligen
Stützflächen verlaufende Aussparungen eingreifen.
Ferner sind auch in Umfangsrichtung zwischen den Segmenten sich
erstreckende, spaltüberbrückende Fingerverbindungen,
beispielsweise in Form von Nut-Federverbindungen zur wechselseitigen
Ausrichtung der Segmente gegeneinander bei gleichzeitiger Überdeckung
des Spaltes bei radial aufgeweiteter Riemenscheibe zweckmäßig,
um eine weitgehend kontinuierlich geschlossene Riemenlauffläche
zu erhalten. Hierzu kann es auch zweckmäßig sein,
die Segmente stirnseitig miteinander über elastische einvulkanisierte
Verbindungselemente aneinander anzuschließen.The
Clamping the segments can be done in the simplest form
Radial enclosing rubber bands done. For
The segments can also be provided with forced guides
be, for example, over the shaft coaxial support pin,
which are provided for example on the arms of a turnstile
and in laterally provided to the segments, corresponding to the respective
Support surfaces extending recesses intervene.
Furthermore, in the circumferential direction between the segments themselves
extending, gap-bridging finger joints,
for example in the form of tongue and groove joints for reciprocal
Alignment of the segments against each other with simultaneous coverage
the gap at radially expanded pulley appropriate,
around a largely continuously closed belt running surface
to obtain. It may also be appropriate for this
the segments are frontally vulcanized with each other via elastic
Connect fasteners to each other.
Eine
Zwangsführung der Segmente auf kinematischer Basis mit
zusätzlicher Fliehkraftkompensation ist insbesondere durch
einen Scherenmechanismus zu erreichen, der die Segmente untereinander
und mit den Segmenten zugehörigen, radial verlagerbaren
Gegengewichten verbindet.A
Forced guidance of the segments on a kinematic basis
additional centrifugal force compensation is in particular by
To achieve a scissor mechanism, the segments with each other
and associated with the segments, radially displaceable
Counterweights connects.
Weitere
Vorteile und zweckmäßige Ausführungen
sind den weiteren Ansprüchen, der Figurenbeschreibung und
den Zeichnungen zu entnehmen. Es zeigen:Further
Advantages and expedient designs
are the other claims, the description of the figures and
to take the drawings. Show it:
1 und 2 Schemadarstellungen
eines Aggregatetriebes für Fahrzeugmotoren mit einem Riemenspannsystem
und mindestens einer Riemenspannvorrichtung in Form einer drehmomentenabhängig
im Durchmesser variablen Riemenscheibe, 1 and 2 Schematic diagrams of a unit drive for vehicle engines with a belt tensioning system and at least one belt tensioning device in the form of a torque-dependent diameter-variable pulley,
3 eine
erste Ausführungsform einer drehmomentenabhängig
in ihrem Wirkdurchmesser variablen, segmentierten Riemenscheibe, 3 a first embodiment of a torque-dependent variable in their effective diameter, segmented pulley,
4 bis 9 eine
weitere Ausführungsformen einer solchen im Wirkdurchmesser
drehmomentenabhängig selbsttätig verstellbaren
Riemenscheibe, 4 to 9 a further embodiment of such an effective torque-dependent automatically adjustable pulley,
10 bis 15 weitere
Ausgestaltungsformen vom segmentierten, im Wirkdurchmesser der drehmomentenabhängig
variablen Riemenscheiben, 10 to 15 Further embodiments of the segmented, in the effective diameter of the torque-dependent variable pulleys,
16 bis 18 eine
Einrichtung zur radialen Führung der Segmente der Riemenscheibe
bei deren Verstellung und zur Verhinderung des Kippens der Segmente, 16 to 18 means for radially guiding the pulley segments as they are adjusted and preventing the segments from tilting;
19 bis 23,
weitere Ausführungsformen von Einrichtungen zur Synchronisation
der radialen Verstellbewegung der Segmente segmentierter Riemenscheiben, 19 to 23 Further embodiments of devices for the synchronization of the radial adjustment movement of the segments of segmented pulleys,
24 bis 29 eine
Kinematik zur radial synchronen Führung der Segmente von
Riemenscheiben bei deren radialer Verstellung mit Gewichtskompensation, 24 to 29 a kinematics for radially synchronous guidance of the segments of pulleys during their radial adjustment with weight compensation,
30 und 31 Schemadarstellungen von
im Wirkdurchmesser verstellbaren Riemenscheiben, insbesondere Keilriemenscheiben
mit axial gegeneinander verstellbaren Kegelscheiben, 30 and 31 Schematic representations of adjustable in diameter knuckle pulleys, in particular V-belt pulleys with axially mutually adjustable conical pulleys,
32 eine
drehmomentenabhängige Verstellung einer axial verstellbaren
Kegelscheibe über in deren Antrieb liegende Abdrängflächen, 32 a torque-dependent adjustment of an axially adjustable conical disk via drive surfaces lying in its drive,
33 bis 36 ein
Riemenspannsystem, bei dem einem Aggregat eine im Wirkdurchmesser variable
Riemenscheibe mit axial gegeneinander verstellbaren Kegelscheiben
zugeordnet ist und bei der die axiale Verstellung der Kegelscheiben
in Abhängigkeit von der Verdrehung des Aggregates aufgrund des
jeweils abzustützenden inneren Drehmomentes vorgesehen
ist, 33 to 36 a belt tensioning system in which an aggregate is assigned a pulley which is variable in its effective diameter and has conical disks which are axially adjustable relative to one another and in which the axial adjustment of the conical pulleys is provided as a function of the rotation of the unit due to the respective internal torque to be supported;
37 bis 39 schematische
Darstellungen eines mit Momentenumkehr zu betreibenden Aggregates,
insbesondere eines Starter-Generators mit drehbarer Abstützung
des Starter-Generator-Gehäuses und Nutzung der momentenabhängigen
Drehwinkelverstellung des Starter-Generator-Gehäuses zur
Beeinflussung der Spannung des Treibriemens durch Abstützung
gegen den Treibriemen, und 37 to 39 schematic representations of a moment reversal to be operated unit, in particular a starter generator with rotatable support of the starter-generator hous ses and use of the torque-dependent rotation angle adjustment of the starter-generator housing for influencing the tension of the drive belt by supporting against the drive belt, and
40 und 41 weitere
schematisierte Darstellungen eines mit Momentenumkehr zu betreibenden
Aggregates, insbesondere eines Starter-Generators, dessen Gehäuse
schwenkbar angelenkt ist und in Abhängigkeit vom abzustützenden
inneren Drehmoment aus einer neutralen, dem Leerlauf entsprechenden
Mittellage zusammen mit der auf der Welle des Starter-Generators
angeordneten Riemenscheibe ausgelenkt wird. 40 and 41 Further schematic representations of a to be operated with torque reversal unit, in particular a starter-generator, the housing is pivotally mounted and is deflected depending on the internal torque to be supported from a neutral, idling corresponding center position together with the arranged on the shaft of the starter-generator pulley ,
1 und 2 zeigen
Beispiele für den Einsatz erfindungsgemäßer
Riemenspannvorrichtungen 1 in Riemenspannsystemen 2 von
Aggregatetrieben, veranschaulicht jeweils am Beispiel eines Aggregatetriebes
für mit einem nur schematisch angedeuteten Fahrzeugmotor 3 verbundene
Aggregate 4, die mit der Kurbelwelle 5 des Motores 3 über
einen umschlingenden Treibriemen 6 antriebsverbunden sind. 1 and 2 show examples of the use of belt tensioners according to the invention 1 in belt tensioning systems 2 of aggregate drives, illustrated in each case using the example of a unit drive for with only a schematically indicated vehicle engine 3 connected aggregates 4 that with the crankshaft 5 of the engine 3 over a belt around the belt 6 are drive connected.
In
den Darstellungen gemäß 1 und 2 umfasst
der dargestellte Aggregatetrieb mehrere Aggregate 4, nämlich
einen Starter-Generator 7 und ein weiteres Nebenaggregat 8,
mit 9 und 10 sind Umlenkscheiben bezeichnet. Im
Ausführungsbeispiel gemäß 1 ist
die Kurbelwelle mit einer Riemenscheibe 11 verbunden, während
die Riemenspannvorrichtung 1 auf der Welle des Startergenerators 7 sitzt.
Das Ausführungsbeispiel gemäß 2 zeigt die
Anordnung einer Riemenspannvorrichtung 1 auf der Kurbelwelle 5 und
die Anordnung einer Riemenscheibe 12 auf der Welle des
Starter-Generators 7.In the illustrations according to 1 and 2 The illustrated unit drive comprises several units 4 namely, a starter generator 7 and another accessory 8th , With 9 and 10 are designated deflection pulleys. In the embodiment according to 1 is the crankshaft with a pulley 11 connected while the belt tensioning device 1 on the shaft of the starter generator 7 sitting. The embodiment according to 2 shows the arrangement of a belt tensioning device 1 on the crankshaft 5 and the arrangement of a pulley 12 on the shaft of the starter-generator 7 ,
Die
Riemenspannvorrichtung 1 arbeitet mit einer Riemenscheibe 13,
die unabhängig von der Wirkrichtung des Drehmomentes korrespondierend zu
dessen Betrag in ihrem Wirkdurchmesser variabel und verstellbar
ist, derart, dass sich mit zunehmendem Drehmoment eine Vergrößerung
des Wirkdurchmessers ergibt und somit eine drehmomentenabhängig
selbstverstärkende Arbeitsweise der Riemenspannvorrichtung.
Entgegengesetzte Wirkrichtungen ergeben sich seitens des Starter-Generators 7 in
Abhängigkeit davon, ob dieser als Generator ausgehend von
der Kurbelwelle 5 angetrieben ist oder als Starter die
Kurbelwelle 5 schleppt.The belt tensioning device 1 works with a pulley 13 , which is variable and adjustable in its effective diameter independently of the effective direction of the torque corresponding to the amount thereof, such that with increasing torque results in an increase in the effective diameter and thus a torque-dependent self-reinforcing operation of the belt tensioning device. Opposite directions of action result from the starter generator 7 depending on whether this as a generator starting from the crankshaft 5 is driven or as a starter the crankshaft 5 drags.
Eine
entsprechende Momentenumkehr ergibt sich, bezogen auf die Darstellung
gemäß 2, auch bei auf der Kurbelwelle 5 angeordneter
Riemenspannvorrichtung 1, so dass auch bei dieser Lösung mit
steigendem Drehmoment die Spannung des Treibriemens 6 unabhängig
von der Wirkrichtung mit steigendem Drehmoment durch Vergrößerung
des Wirkdurchmessers der Riemenscheibe 13 erhöht wird.A corresponding torque reversal results, based on the representation according to 2 , even on the crankshaft 5 arranged belt tensioning device 1 , so that even with this solution with increasing torque the tension of the drive belt 6 regardless of the effective direction with increasing torque by increasing the effective diameter of the pulley 13 is increased.
Im
Rahmen der Erfindung liegt es auch, sowohl zum Starter-Generator 7 wie
auch zur Kurbelwelle 5 jeweils eine Riemenspannvorrichtung 1 vorzusehen.
Dies insbesondere, falls aufgrund der Länge des Treibriemens 6 zur
erforderlichen Spannungsanpassung an das jeweils zu übertragende
Drehmoment Veränderungen im Wirkdurchmesser der Riemenscheibe 13 der
Riemenspannvorrichtung 1 erforderlich sind, die sich beispielsweise
bei Riemenscheiben kleineren Durchmessers mit einer jeweils verwendeten
durchmesservariablen Riemenscheibe nur schwer realisieren lassen.Within the scope of the invention it is also, both to the starter generator 7 as well as the crankshaft 5 each a belt tensioning device 1 provided. This particular, if due to the length of the drive belt 6 to the required voltage adjustment to the respective torque to be transmitted changes in the effective diameter of the pulley 13 the belt tensioning device 1 are required, which can be difficult to realize, for example, with pulleys of smaller diameter with a diameter variable pulley used in each case.
Als
Beispiele für Riemenscheiben mit variablem Durchmesser
sind in den 1 und 2 schematisiert
segmentierte Riemenscheiben veranschaulicht, wie sie vergrößert
mit weiteren Details aus 3 ersichtlich und in 3 mit 14 bezeichnet
sind. Weitere Ausführungsformen von erfindungsgemäßen
Riemenscheiben 14 in segmentierter Bauweise werden anhand
der 4 bis 21 erläutert.As examples of variable diameter pulleys are shown in FIGS 1 and 2 schematized segmented pulleys illustrate how they are enlarged with more details 3 visible and in 3 With 14 are designated. Further embodiments of pulleys according to the invention 14 in segmented design are based on the 4 to 21 explained.
Die
segmentierte Riemenscheibe 14 gemäß 3 weist
einen zur Welle 16 des jeweiligen Aggregates 4,
also beispielsweise zum Starter-Generator 7 drehfestes
Nabenteil 15 auf, das als Mitnehmer für die umfangsseitig
vorgesehenen, die Lauffläche für den Treibriemen 6 bildenden
Segmente 17 in Form eines Drehkreuzes 18 mit Armen 19 gestaltet
ist, die sich über Stützkörper 20 gegen
jeweils eines der in der Grundstellung einander anschließenden
Segmente 17 an dessen dem Nabenteil 15 zugewandter, radial
innen liegender Stützfläche 21 abstützen.
Im Ausführungsbeispiel gemäß 3 bilden
vier Segmente 17 den Ringkörper der segmentierten
Riemenscheibe 14. Diese aus einer hiervon abweichenden
Zahl von Segmenten 17 bei entsprechender Anpassung des
Drehkreuzes 18 aufzubauen liegt im Rahmen der Erfindung.
Als Stützkörper 20 sind in 3 an
den Armen 19 drehbar gelagerte Wälzkörper 22,
insbesondere in Form von Rollen vorgesehen, sowie, als weitere Möglichkeit,
auch Nocken 23 veranschaulicht, die auslaufend gegen die
jeweilige Stützfläche 21 an den Enden
der Arme 19 zu diesen festgelegt sind.The segmented pulley 14 according to 3 points you to the wave 16 of the respective aggregate 4 So for example to the starter generator 7 rotatable hub part 15 on, as a driver for the circumferentially provided, the tread for the drive belt 6 forming segments 17 in the form of a turnstile 18 with arms 19 is designed, which is about support body 20 against each one of the adjacent in the basic position segments 17 at the hub part 15 facing, radially inwardly lying support surface 21 support. In the embodiment according to 3 form four segments 17 the annular body of the segmented pulley 14 , This from a different number of segments 17 with appropriate adjustment of the turnstile 18 build up is within the scope of the invention. As a support body 20 are in 3 on the arms 19 rotatably mounted rolling elements 22 , Especially provided in the form of rollers, and, as a further possibility, also cams 23 illustrated, which expires against the respective support surface 21 at the ends of the arms 19 are fixed to these.
Die
Stützflächen 21 der Segmente 17 sind als
gegen die Segmente 17, also radial nach außen konvex
ausgewölbte Konturabschnitte gestaltet, die sich bevorzugt,
so auch im Ausführungsbeispiel, über die jeweilige
Bogenlänge des Segmentes 17 erstrecken und die
gegen die in Umfangsrichtung endseitigen, einander gegenüberliegenden
Enden der Segmente 17 rampenartig ansteigen, so dass bei Verdrehung
des Drehkreuzes 18 gegenüber den Segmenten 17,
die zur Welle 16 drehwinkelbegrenzt verdrehbar und radial
wegbegrenzt verstellbar sind, diese radial nach außen abgedrängt
werden. Dies erfolgt drehmomentabhängig, so dass sich mit
zunehmendem zu übertragenden Drehmoment der effektive Durchmesser
der Riemenscheibe 14, also deren Wirkdurchmesser vergrößert,
wodurch der über die Riemenscheibe 14 laufende
Treibriemen 6 gespannt wird.The support surfaces 21 the segments 17 are as against the segments 17 , That is, convex convex curved contour sections designed radially outward, which preferably, as in the embodiment, on the respective arc length of the segment 17 extend and against the circumferentially end, opposite ends of the segments 17 rise ramp-like, so that when turning the turnstile 18 opposite the segments 17 leading to the wave 16 limited rotational angle limited and radially wegbegrenzt are adjustable, these are pushed radially outward. This he follows torque-dependent, so that with increasing torque to be transmitted, the effective diameter of the pulley 14 , So its effective diameter increased, which over the pulley 14 running drive belts 6 is tense.
Aufgrund
der gezeigten zur Grundstellung symmetrischen Gestaltung der Stützfläche 21 als Bahnkurve
für die seitens des Drehkreuzes 18 vorgesehenen
Stützkörper 20 ergibt sich die radiale
Aufweitung der Riemenscheibe 14 und damit die drehmomentenabhängige
Verstärkung der Riemenspannung unabhängig von
der Relativverdrehung des Drehkreuzes 18 zu den Segmenten 17 im
Uhrzeiger oder im Gegenuhrzeigersinn. Der so erreichte Selbstverstärkungseffekt
ist auch unabhängig von der Wirkrichtung des Drehmomentes
und tritt auf, wenn die Riemenscheibe 14 über
den Treibriemen 6 angetrieben wird oder wenn die Riemenscheibe 14 den
Treibriemen 6 mitnimmt. Dementsprechend ist die erfindungsgemäße
Riemenspannvorrichtung 1 für Aggregatetriebe mit
Momentenumkehr, und damit insbesondere auch für riemengetriebene
Starter-Generatoren 7 besonders geeignet. Dabei kann durch die
Krümmung der Stützfläche 21 als
Bahnkurve die radiale Verschiebung der Segmente 17, und
damit der Wirkdurchmesser der Riemenscheibe 14, als Funktion
der Auslenkung des Drehkreuzes 18 und damit indirekt in
Abhängigkeit vom anstehenden Drehmoment festgelegt werden.Due to the shown symmetrical to the basic position design of the support surface 21 as a trajectory for the part of the turnstile 18 provided support body 20 results in the radial expansion of the pulley 14 and thus the torque-dependent reinforcement of the belt tension independent of the relative rotation of the turnstile 18 to the segments 17 clockwise or counterclockwise. The self-reinforcing effect thus achieved is also independent of the effective direction of the torque and occurs when the pulley 14 over the drive belt 6 is driven or if the pulley 14 the drive belt 6 entraining. Accordingly, the belt tensioning device according to the invention 1 for gear units with torque reversal, and thus especially for belt-driven starter generators 7 particularly suitable. It can by the curvature of the support surface 21 as a trajectory, the radial displacement of the segments 17 , and thus the effective diameter of the pulley 14 , as a function of the deflection of the turnstile 18 and thus indirectly determined depending on the upcoming torque.
Wird
die Riemenscheibe 14, wie in 2 angedeutet,
auf der Kurbelwelle 5 montiert, so reagiert die Riemenscheibe 14 auf
die Summe aller Aggregatelasten, bezogen auf die Darstellung gemäß 2 also
beispielsweise auf die durch den Starter-Generator 7 und
das Nebenaggregat 8 bedingten Aggregatelasten, was sich
als besonders vorteilhaft erweist.Will the pulley 14 , as in 2 indicated on the crankshaft 5 mounted, so the pulley responds 14 to the sum of all aggregate loads, based on the representation according to 2 So for example, by the starter generator 7 and the accessory 8th conditional aggregate loads, which proves to be particularly advantageous.
Die 4 bis 9 veranschaulichen
eine weitere Ausführungsform einer Riemenspannvorrichtung 1 mit
segmentierter Riemenscheibe 24, in deren Erläuterung
zur Riemenscheibe 14 gemäß 3 für entsprechende
Teile entsprechende Bezugszeichen Verwendung finden. Ergänzend
ist zur Riemenscheibe 24 eine Spann- und/oder Führungseinrichtung 25 aufgezeigt, über
die die Segmente 17 radial zusammengehalten werden und über
die verhindert wird, dass außerhalb des vom Treibriemen 6 umschlossenen
und über den Treibriemen 6 zusammengehaltenen
Bereiches liegende Segmente 17 fliehkraftbedingt aus dem
Scheibenverband herausgeschleudert werden. Weitere diesbezügliche
Spann- und/oder Führungseinrichtungen 25 sind
insbesondere den 16 bis 29 zu
entnehmen. Entsprechende Spann- und Führungseinrichtungen 25 können
auch in Verbindung mit Riemenscheiben 14 gemäß 3 eingesetzt
werden.The 4 to 9 illustrate another embodiment of a belt tensioning device 1 with segmented pulley 24 , in their explanation of the pulley 14 according to 3 corresponding reference numerals are used for corresponding parts. In addition to the pulley 24 a tensioning and / or guide device 25 shown over which the segments 17 are held together radially and prevented from being outside of the drive belt 6 enclosed and over the drive belt 6 held area lying segments 17 due to centrifugal force are ejected from the disc assembly. Other relevant clamping and / or guide devices 25 are in particular the 16 to 29 refer to. Corresponding tensioning and guiding devices 25 Can also be used in conjunction with pulleys 14 according to 3 be used.
Wie
insbesondere aus den 4 und 5 ersichtlich
umfasst die Riemenscheibe 24 drei Segmente 17 mit
in Umfangsrichtung verlaufender Keilverzahnung für Keilrippenriemen
und sitzt auf dem stirnseitigen Ende einer in einem Lager 28 eines
nicht dargestellten Aggregates geführten Welle 16.
Auf der Welle 16 sitzt drehfest eine hülsenförmiges
Nabenteil 27, das über eine stirnseitige, auf
die Welle 16 aufgeschraubte Mutter 29 axial gegen
das Lager 28 verspannt ist. Das hülsenförmige
Nabenteil 27 weist umfangsseitig ein Unrundprofil mit in
regelmäßiger Verteilung beabstandet zueinander
liegenden, gegen die Welle 16 eingewölbten, konkaven
Konturabschnitten 30 als Stützflächen 21 und
Bahnkurven für Stützkörper 20 auf,
die als Rollen ausgebildet sind. Die Konturabschnitte 30 laufen
gegen ihre in Umfangsrichtung einander gegenüberliegenden
Enden rampenartig auf Umfangsabschnitte 31 des Nabenteiles 27 aus.As in particular from the 4 and 5 As can be seen, the pulley comprises 24 three segments 17 with circumferentially extending splines for V-ribbed belt and sits on the front end one in a camp 28 a shaft, not shown, guided wave 16 , On the wave 16 rotatably sits a sleeve-shaped hub part 27 , which has a frontal, on the shaft 16 screwed nut 29 axially against the bearing 28 is tense. The sleeve-shaped hub part 27 has circumferentially a non-circular profile spaced at regular intervals to each other, against the shaft 16 vaulted, concave contour sections 30 as support surfaces 21 and trajectories for support bodies 20 on, which are designed as rollers. The contour sections 30 run against their circumferentially opposite ends ramped on peripheral portions 31 of the hub part 27 out.
In Überdeckung
zu je zwei Konturabschnitten 30 und übergreifend
zu den auf diesen laufenden Stützkörpern 20 ist
seitens der Segmente 17 jeweils ein zur Welle 16 bzw.
dem Nabenteil 27 konzentrischer und zur inneren Umfangsfläche
hinterschnittener Bogenabschnitt 32 vorgesehen, dessen
in Umfangsrichtung einander gegenüberliegende Enden Anschlagflächen 33 für
die Stützkörper 20 bilden. Die Länge
des Bogenabschnittes 32 entspricht mit positivem Spiel
dem Abstand zweier einander entsprechender Punkte aufeinander folgenden
Konturabschnitten 30.In overlap with two contour sections each 30 and across to the running on these supporting bodies 20 is on the part of the segments 17 one to the shaft 16 or the hub part 27 concentric and the inner peripheral surface undercut arc section 32 provided, the circumferentially opposite ends stop surfaces 33 for the supporting body 20 form. The length of the arch section 32 corresponds to a positive game the distance between two corresponding points successive contour sections 30 ,
Die
als Rollen ausgebildeten Stützkörper 20 sind
in ihrer Lage zueinander über einen Rollenkäfig 34 festgelegt.
Der Durchmesser der durch die Rollen gebildeten Stützkörper 20 entspricht
dem radialen Abstand zwischen einer Tangente an den Scheitelpunkt
des jeweiligen Konturabschnittes 30 und einer gegenüberliegenden,
an den Bogenabschnitt 32 angelegten Tangente bei kleinstem
Durchmesser der Riemenscheibe 24, die auf diese Lage über
Gummiringe 35 als Spann- und/oder Führungseinrichtungen 25 vorgespannt
ist. Die Gummiringe 35 sind in einander gegenüberliegenden,
und in Umfangsrichtung aneinander anschließenden stirnseitigen
Nuten der Segmente 17 angeordnet.The trained as rollers support body 20 are in position relative to each other via a roller cage 34 established. The diameter of the support body formed by the rollers 20 corresponds to the radial distance between a tangent to the vertex of the respective contour section 30 and an opposite, to the arc section 32 applied tangent at the smallest diameter of the pulley 24 that on this situation about rubber rings 35 as tensioning and / or guiding devices 25 is biased. The rubber rings 35 are in opposite, and circumferentially adjoining end-side grooves of the segments 17 arranged.
Den
radialen Abstand der Segmente 17 zum Nabenteil 27 bei
minimalem Durchmesser der Riemenscheibe 24 veranschaulichen
die 6 und 8, ferner auch den dem Bogenwinkel 36 zwischen
zweier aufeinander folgenden Stützkör pern 20 entsprechenden
Abstand zweier einander entsprechender Punkte auf aufeinander folgenden
Konturabschnitten. So wird ersichtlich, dass die Länge
des zu überdeckenden Bogenabschnittes 32 zum Abstand zwischen
den einander entsprechenden Punkten ein kleines Übermaß aufweist,
schon um fertigungsbedingte Toleranzen auszugleichen, bevorzugt
auch, um bei gleichbleibendem Wirkdurchmesser der Riemenscheibe 24 innerhalb
eines vorgegebenen Toleranzbereiches liegende Drehmomentenschwankungen
ohne Änderung des Wirkdurchmessers der Riemenscheibe 24 abfangen
zu können.The radial distance of the segments 17 to the hub part 27 with minimum diameter of the pulley 24 illustrate the 6 and 8th , also the bow angle 36 between two consecutive Stützkör carcases 20 corresponding distance between two corresponding points on successive contour sections. Thus it can be seen that the length of the arc section to be covered 32 to the distance between the corresponding points has a small excess, even to compensate for manufacturing tolerances, preferably also, at the same effective diameter of the pulley 24 within a predetermined tolerance range lying torque fluctuations without changing the effective diameter of the pulley 24 be able to catch.
Ausgehend
vom jeweiligen, in 6 und 8 dargestellten
Mindestabstand zwischen den Segmenten 17 und dem Nabenteil 27,
bzw. dem entsprechenden minimalen Wirkdurchmesser der Riemenscheibe 24 laufen
die Stützkörper 20 entsprechend der Wirkrichtung
des jeweils zu übertragenden Drehmomentes, dargestellt
durch den Pfeil 37, auf die ansteigenden, insbesondere
rampenförmig ansteigenden Endbereiche der Konturabschnitte 30 auf,
wobei der bezogen auf die jeweilige Wirkrichtung des Momentes (Pfeil 37)
rückwärtige Stützkörper 20 gegen
die entsprechende, rückwärtige Anschlagfläche 33 des
Bogenabschnittes 32 anliegt. Hierdurch ergibt sich in Verbindung
mit einer Begrenzung der radialen Verstellbarkeit der Segmente 17 zum
Nabenteil 27 eine Begrenzung des sich drehmomentenabhängig
ergebenden Drehwinkels zwischen dem Nabenteil 27 und den
Segmenten 17. Dargestellt sind diese Verhältnisse
in den 6 und 7 bezogen auf einen Linkslauf,
das heißt ein über den Treibriemen 6 auf
die Riemenscheibe 24 wirkendes, linksdrehendes Moment,
und in den 8 und 9 bezogen
auf einen Rechtslauf, das heißt ein über den Treibriemen 6 auf
die Riemenscheibe 24 wirkendes rechtsdrehendes Moment.Starting from the respective, in 6 and 8th shown minimum distance between the segments 17 and the hub part 27 , or the corresponding minimum effective diameter of the pulley 24 run the support body 20 in accordance with the effective direction of the respective torque to be transmitted, represented by the arrow 37 , on the rising, in particular ramp-shaped rising end portions of the contour sections 30 on, with respect to the respective effective direction of the moment (arrow 37 ) rear support body 20 against the corresponding, rear stop surface 33 of the arch section 32 is applied. This results in connection with a limitation of the radial adjustability of the segments 17 to the hub part 27 a limitation of the torque-dependent resulting rotation angle between the hub part 27 and the segments 17 , Shown are these relationships in the 6 and 7 related to a left-hand rotation, that is one on the drive belt 6 on the pulley 24 acting, levorotatory moment, and in the 8th and 9 in relation to a clockwise rotation, that is to say over the drive belt 6 on the pulley 24 acting clockwise moment.
Ein
weiteres Ausführungsbeispiel einer Riemenspannvorrichtung 1 mit
einer segmentierten Riemenscheibe 38, die nur ausschnittsweise
dargestellt ist, veranschaulichen die 10 bis 18,
wobei die 16 bis 18 auch
ein Beispiel für eine den Segmenten 17 zugeordnete
Spann- und Führungseinrichtung 25 bilden.Another embodiment of a belt tensioning device 1 with a segmented pulley 38 , which is only partially illustrated, illustrate the 10 to 18 , where the 16 to 18 also an example of one of the segments 17 associated clamping and guiding device 25 form.
10 zeigt,
begrenzt auf ein Segment 17, den grundsätzlichen
Aufbau einer Riemenscheibe 14, deren Segmente 17 den
Treibriemen 6 tragen und radial nach innen auf einem Nabenteil 39 abgestützt
sind, das als Unrundprofil mit wellenförmiger Umfangsbahn 40 ausgebildet
ist, und zwar bei zur Achse des Nabenteils 39, das gegebenenfalls
auch durch die Welle gebildet ist, parallel verlaufen den Wellenkämmen 41.
Durch das Wellprofil ergeben sich gegen die jeweiligen Wellenkämme 41 rampenförmige
Anstiege, und in den Wellentälern 42 liegen als
Rollen ausgebildete Stützkörper 20. Diese
sind über einen Käfig 43 geführt
und stützen sich radial außen gegen die innere
Umfangsfläche 46 des jeweiligen Segmentes 17 ab,
die zur Achse 44 der Nabe konzentrisch verläuft. 10 shows limited to one segment 17 , the basic structure of a pulley 14 whose segments 17 the drive belt 6 Wear and radially inward on a hub part 39 are supported as a non-circular profile with wavy circumferential path 40 is formed, namely at the axis of the hub part 39 , which is optionally also formed by the shaft, parallel to the wave crests 41 , The corrugated profile results against the respective wave crests 41 ramp-shaped climbs, and in the troughs 42 are formed as rollers trained support body 20 , These are over a cage 43 guided and supported radially outward against the inner peripheral surface 46 of the respective segment 17 off to the axis 44 the hub runs concentrically.
Entsprechend
dem zur Achse 44 parallelen Verlauf der Wellenkämme 41 und
der Abstützung der jeweiligen Segmente 17 über
die Stützkörper 20 auf dem Nabenteil 39 laufen
die als Rollen ausgebildeten Stützkörper 20 bei
entsprechender, drehmomentenabhängiger Verdrehung des Nabenteils 39 gegenüber
den Segmenten 17 bei entsprechendem Reibschluss auf der
wellenförmigen Umfangsbahn 40 auf die Wellenkämme 41 auf
und drängen dadurch die jeweiligen Segmente 17 radial
nach außen, wodurch sich drehmomentenabhängig
eine Veränderung des Wirkdurchmessers der Riemenscheibe 38 ergibt,
mit entsprechender Vergrößerung deren Wirkdurchmessers
in Abhängigkeit von der jeweiligen Drehmomentenbeaufschlagung. 11 veranschaulicht
in einer schematisierten Abwicklung eine stirnseitige Draufsicht
auf das Nabenteil 39 mit zugehörigen, als Rollen
ausgebildeten und über den Käfig 43 geführten Stützkörpern 20.According to the axis 44 parallel course of the wave crests 41 and the support of the respective segments 17 over the support body 20 on the hub part 39 run the trained as rollers support body 20 with a corresponding, torque-dependent rotation of the hub part 39 opposite the segments 17 with a corresponding frictional engagement on the wave-shaped circumferential path 40 on the crests of the waves 41 and push through the respective segments 17 radially outward, resulting in a torque-dependent change in the effective diameter of the pulley 38 results, with a corresponding increase in their effective diameter as a function of the respective torque application. 11 illustrates in a schematic development a frontal plan view of the hub part 39 with associated, designed as rollers and over the cage 43 guided support bodies 20 ,
Bezogen
auf den Umfangsbereich eines Segmentes 17 sind bevorzugt
zumindest zwei Rollen als Stützkörper 20,
im Ausführungsbeispiel drei solcher Rollen vorgesehen,
so dass sich eine verkantungsfreie Abstützung zwischen
dem jeweiligen Segment 17 und dem Nabenteil 39 ergibt.Relative to the peripheral area of a segment 17 are preferably at least two rollers as a support body 20 , Provided in the exemplary embodiment, three such rollers, so that a jam-free support between the respective segment 17 and the hub part 39 results.
Ausschnitte
zu 10 mit Darstellung jeweils eines Wellentales 42 und
im Wellental 42 liegender, auf der gegenüberliegenden,
segmentseitigen Umfangsfläche 46 als Stützfläche
abgestütztem Stützkörper 20 zeigen 14 und 15.
In diesen sind jeweils zur Umfangsfläche 46 der
Segmente 17 vorspringende Nasen 125 vorgesehen,
die Bogenabschnitte 32 abgrenzen, welche in Überdeckung
zu jeweils einem Wellental 42 liegen und den Drehwinkel zwischen
Nabenteil 39 und Segment 17 in Verbindung mit
der drehmomentenabhängigen Aufweitung der Riemenscheibe
begrenzen. 14 veranschaulicht die Abstützung
des Stützkörpers 20 auf die Mittellage
im Wellental 42 über Federn 49. Insgesamt veranschaulichen 14 und 15 Lösungen,
die jenen gemäß 6 bis 9 ähnlich
sind und bei denen für die Stützkörper 20 keine
Einbindung in Käfige erforderlich ist.Excerpts too 10 with representation of one wave trough each 42 and in the trough 42 lying, on the opposite, segment-side peripheral surface 46 supporting body supported as support surface 20 demonstrate 14 and 15 , In these are each to the peripheral surface 46 the segments 17 protruding noses 125 provided, the arc sections 32 delimit, which in coverage to one wave trough 42 lie and the angle of rotation between the hub part 39 and segment 17 in connection with the torque-dependent widening of the pulley. 14 illustrates the support of the support body 20 on the middle layer in the trough 42 about springs 49 , Overall illustrate 14 and 15 Solutions according to those 6 to 9 are similar and where for the support body 20 no integration into cages is required.
10 und 11 veranschaulichen
eine ausschließlich reibschlüssige Abstützung
der Stützkörper 20 zum Nabenteil 39,
was entsprechend definierte Reibverhältnisse zwischen der
jeweiligen Rolle als Stützkörper 20 und
dem Nabenteil 39 als Mitnehmer sowie auch dem Segment 17 bedingt.
Entsprechendes gilt für 14 und 15. 10 and 11 illustrate an exclusively frictional support of the support body 20 to the hub part 39 What exactly defined friction conditions between the respective role as a support body 20 and the hub part 39 as a driver as well as the segment 17 conditionally. The same applies to 14 and 15 ,
Eine
insoweit unempfindliche Lösung veranschaulichen die 12 und 13,
bei denen das Nabenteil 39 mit nebeneinander liegenden,
gleich ausgerichteten und kongruenten wellenförmigen Umfangsbahnen 47, 48 versehen
ist, die jeweils, analog zum Ausführungsbeispiel gemäß 10 und 11, über
käfiggeführte Rollen als Stützkörper 20 gegen
den Innenumfang der jeweiligen Segmente 17 abgestützt
sind. Im Hinblick auf die erfindungsgemäß angestrebte,
drehmomentenabhängige radiale Abstützung der Segmente 17 in
entgegengesetzten Richtungen sind die Stützkörper 20 der
beiden Umfangsbahnen 47 und 48 in entgegengesetzten
Umfangsrichtungen über Federn 49 beaufschlagt,
so dass je nach Beaufschlagungsrichtung die als Rollen ausgebildeten
Stützkörper 20 der einen oder der anderen
Umfangsbahn 47 oder 48 reibschlüssig
und federkraftunterstützt drehmomentenabhängig
verlagert werden. 13 zeigt, stark schematisiert,
die Anordnung einer einen Stützkörper 20 beaufschlagenden Feder 49 im
Bereich eines Wellentales 42 bei Abstützung gegen
eine in der Umfangsbahn 47, 48 vorgesehene Abstützung 50.
Im Rahmen der Erfindung liegt es, quasi spiegelbildlich zu dieser
Anordnung, seitens der Segmente 17 an deren Innenumfang
eine wellige Umfangsbahn vorzusehen und das Nabenteil mit einer
zylindrischen Umfangsfläche als Abstützung für
die Stützkörper 20 zu versehen.A so insensitive solution illustrate the 12 and 13 in which the hub part 39 with adjacent, equally aligned and congruent undulating circumferential tracks 47 . 48 is provided, each, analogous to the embodiment according to 10 and 11 , via cage-guided rollers as supporting body 20 against the inner circumference of the respective segments 17 are supported. With regard to the invention desired, torque-dependent radial support of the segments 17 in opposite directions are the support bodies 20 the two circumferential tracks 47 and 48 in opposite circumferential directions via springs 49 acted upon, so that depending on the direction of loading designed as rollers supporting body 20 one or the other circumferential path 47 or 48 frictionally engaged and spring-assisted torque-dependent shift. 13 shows, highly schematic, the arrangement of a support body 20 acting spring 49 in the area of a wave trough 42 in support against one in the circumferential path 47 . 48 provided support 50 , In the context of the invention, it is quasi mirror image of this arrangement, on the part of the segments 17 provide on the inner circumference of a wavy circumferential path and the hub part with a cylindrical peripheral surface as a support for the support body 20 to provide.
Im
Rahmen der Erfindung liegt es auch, zur wechselseitig sperrenden
Verbindung von Nabenteil 39 und Segmenten 17 zwei
gegensinnig wirkende, bekannte Standard-Freiläufe oder
anderweitige Sperreinrichtungen, wie Rollen, oder Klemmkörperfreiläufe
vorzusehen.In the context of the invention, it is also the mutually blocking connection of hub part 39 and segments 17 provide two opposing acting, known standard freewheels or other locking devices, such as rollers, or sprag clutches.
Ausgehend
von einer Darstellung gemäß 10 und 11,
in entsprechender Weise aber beispielsweise aber auch gemäß 3,
wird eine radiale, verkippungsfreie Führung der Segmente 17 dadurch
erreicht, dass diese über radial und in Umfangsrichtung
gegeneinander versetzte Führungsbolzen 51, 52 in
zu den Segmenten 17 seitlichen, zum Nabenteil koaxialen
Führungsscheiben 53, 54 geführt
sind. In schematisierten Schnittdarstellungen XVII-XVII und XVIII-XVIII
ge mäß 17 und 18 sind
die die Segmente 17 mit Bohrungen durchsetzenden Führungsbolzen 51, 52 und
die seitlich zu den Segmenten 17 liegenden Führungsscheiben 53, 54 nebst
sich radial in den Führungsscheiben 53, 54 erstreckenden
Langlöchern 55, 56 veranschaulicht, in
die die Führungsbolzen 51, 52 eingreifen. Über diese
Grundanordnung hinaus veranschaulicht 18 die
Abstützung der Welle 16 zu einem nicht dargestellten
Aggregat über ein Lager 57 sowie über eine
Verschraubung 45 die axial fixierte und drehfeste Abstützung
eines Nabenteils 39 gegenüber der Welle 16,
das über eine Mitnehmeranordnung, bei 58 schematisch angedeutet,
die drehmomentenabhängige Veränderung des Wirkdurchmessers
der segmentierten Riemenscheibe 14 unabhängig
von der Wirkrichtung des jeweiligen Drehmomentes übernimmt.Starting from a representation according to 10 and 11 , in a similar way but for example but also according to 3 , becomes a radial, tilt-free guidance of the segments 17 achieved in that these radially and circumferentially offset from each other guide pins 51 . 52 in to the segments 17 lateral, to the hub part coaxial guide discs 53 . 54 are guided. Schematic sectional views XVII-XVII and XVIII-XVIII according to ge 17 and 18 are the segments 17 with holes passing through guide pin 51 . 52 and the side to the segments 17 lying guide discs 53 . 54 besides radially in the guide discs 53 . 54 extending slots 55 . 56 illustrates in which the guide bolts 51 . 52 intervention. Illustrated beyond this basic arrangement 18 the support of the shaft 16 to an aggregate, not shown, about a bearing 57 as well as a screw connection 45 the axially fixed and non-rotatable support of a hub part 39 opposite the wave 16 , which indicates the torque-dependent change of the effective diameter of the segmented belt pulley via a driver arrangement, schematically indicated at 58 14 regardless of the effective direction of the respective torque takes over.
In
Verbindung mit vorstehend angesprochenen Ausführungsformen
sind bereits unterschiedliche Arten von Spann- und/oder Führungseinrichtungen 25 angesprochen,
so in der Verbindung mit der Ausführungsform gemäß 4 bis 9 Gummiringe 25 als
Spannbänder und, bezogen auf die Darstellungen gemäß 16 bis 18,
radiale Langlochführungen für die Segmente 17 durchsetzende
Führungsbolzen 51, 52. Im Rahmen der
Erfindung können diese Spann- und Führungseinrichtungen 25 auch
kombiniert eingesetzt werden, gegebenenfalls auch kombiniert mit
weiteren Spann- und Führungseinrichtungen, wie sie beispielsweise
anhand der 19 bis 23 erläutert
sind.In connection with the above-mentioned embodiments are already different types of clamping and / or guide devices 25 addressed, so in connection with the embodiment according to 4 to 9 rubber rings 25 as tension bands and, based on the illustrations according to 16 to 18 , radial slot guides for the segments 17 passing guide pins 51 . 52 , In the context of the invention, these tensioning and guiding devices 25 can also be used in combination, possibly also combined with other clamping and guiding devices, such as those based on the 19 to 23 are explained.
Ziel
des Einsatzes solcher Spann- und/oder Führungseinrichtungen 25 ist
es, die Segmente 17 einer segmentierten Riemenscheibe untereinander
so zu verkoppeln, dass sie sich radial synchron bewegen, wobei grundsätzlich
die Verspannung der Segmente 17 auf ihre radial innere,
dem minimalen Wirkdurchmesser der Riemenscheibe 14 entsprechende Lage über
den Treibriemen 6 erfolgt, soweit sie vom Treibriemen 6 überdeckt
sind.The aim of the use of such clamping and / or guide devices 25 is it, the segments 17 To couple a segmented pulley with each other so that they move radially synchronously, in principle, the tension of the segments 17 on their radially inner, the minimum effective diameter of the pulley 14 appropriate position over the drive belt 6 as far as they go from the drive belt 6 are covered.
Ergänzend
hierzu, aber auch unabhängig hiervon kann eine Verkopplung
der Segmente 17 über Nut-Federverbindungen 59 erfolgen.
Eine solche Nut-Federverbindung 59 ist in 19 schematisiert
mit einer sich in Umfangsrichtung erstreckenden Feder 60 und
einer diese aufnehmenden Nut 61 dargestellt. Im Rahmen
der Erfindung können axial nebeneinander liegend mehrere
Nut-Federverbindungen 59 vorgesehen sein, so dass sich
eine kammartige Überdeckung des mit radialer Aufweitung
der segmentierten Riemenscheibe 14 zwi schen den Segmenten 17 ergebenden
Spaltes 62 ergibt. Hierzu kann es zweckmäßig
sein, die Nut-Federverbindung 59 benachbart zum Außenumfang
der Segmente 17 vorzusehen, so dass sich auch im aufgeweiteten
Zustand der Riemenscheibe 14 eine im Wesentlichen umfangsgeschlossene
Auflage für den in 17 nicht
dargestellten Treibriemen 6 ergibt.In addition to this, but also independently thereof can be a coupling of the segments 17 via tongue and groove connections 59 respectively. Such a tongue and groove connection 59 is in 19 schematized with a circumferentially extending spring 60 and a groove receiving this 61 shown. Within the scope of the invention, several tongue-and-groove joints can lie axially next to each other 59 be provided so that a comb-like coverage of the radial expansion of the segmented pulley 14 between the segments 17 resulting gap 62 results. For this purpose, it may be appropriate, the tongue and groove joint 59 adjacent to the outer periphery of the segments 17 provide, so that even in the expanded state of the pulley 14 a substantially circumferentially closed edition for the in 17 not shown drive belt 6 results.
20 und 21 veranschaulichen
eine weitere Ausführungsform einer Spann- und/oder Führungseinrichtung 25,
dargestellt in Verbindung mit einer Welle 16 eines Aggregates 4,
auf deren Ende ein Unrund 63, hier dargestellt als kleeblattförmiges
Unrund, drehfest angeordnet ist, das von Segmenten 17 umschlossen
ist, die sich mit ihrer radial nach außen eingewölbten
Stützfläche 21 als Bahnkurve auf dem
Unrund 65 abstützen und die außenseitig über
einen Teil des Umfangs an der Riemenscheibe 14 von einem
Treibriemen 6 umschlossen sind, wie aus 20 ersichtlich. 20 and 21 illustrate a further embodiment of a tensioning and / or guide device 25 , shown in conjunction with a shaft 16 an aggregate 4 , at the end of which a non-circular 63 , shown here as cloverleaf-shaped out of round, rotatably arranged, that of segments 17 is enclosed, with its radially outwardly arched support surface 21 as a trajectory on the outskirts 65 support and the outside over part of the circumference of the pulley 14 from a drive belt 6 are enclosed, like out 20 seen.
Drehfest
zur Welle 16 und zum durch das Unrund 63 gebildeten
Nabenteil 15 der Riemenscheibe 14 sind im Ausführungsbeispiel
beidseits des Nabenteils 15 Drehkreuze 64 vorgesehen,
die im radialen Überdeckungsbereich zu den Segmenten 17 axial
in nutförmige Ausnehmungen 65 der Segmente 17 eingreifende
Zapfen 66 tragen, wobei die nutförmigen Ausnehmungen 65 in
Umfangsrichtung der Segmente 17 verlaufen und den Stützflächen 21 als Bahnkurven
entsprechend gekrümmt sind. Über eine derartige,
als Zwangsführung ausgebildete Führungseinrichtung 25 sind
die Segmente 17 der drehmomentenabhängig in ihrem
Wirkradius verstellbaren Riemenscheibe 14 radial synchron
geführt. Im Rahmen der Erfindung liegt es, Drehkreuze 64 zu verwenden,
die, was nicht dargestellt ist, je Segment 17 mehrere,
insbesondere zwei Arme aufweisen, die in Zapfen 66 auslaufen,
welche in Ausnehmungen 65 eingreifen. Grundsätzlich
liegt es auch im Rahmen der Erfindung, über eine derartige
Anordnung von Drehkreuzen 64 unter Verzicht auf ein als
Unrund 63 ausgebildetes Nabenteil 15 die Segmente 17 mit
der Welle 16 zu verbinden, so dass über die Drehkreuze 69 die
Abstützung und Führung der Segmente 17 erfolgt.Rotationally to the shaft 16 and to by out of roundness 63 formed hub part 15 the pulley 14 are in the embodiment on both sides of the hub part 15 turnstiles 64 provided in the radial coverage area to the segments 17 axially in groove-shaped recesses 65 the segments 17 engaging pegs 66 bear, wherein the groove-shaped recesses 65 in the circumferential direction of the Seg mente 17 run and the support surfaces 21 are curved as trajectories accordingly. About such, designed as a forced guidance guide device 25 are the segments 17 the torque-dependent adjustable in their effective radius pulley 14 guided radially synchronously. In the context of the invention, it is turnstiles 64 which, what is not shown, per segment 17 have several, in particular two arms in the pin 66 leak, which in recesses 65 intervention. In principle, it is also within the scope of the invention, via such an arrangement of turnstiles 64 waiving one as out of bounds 63 trained hub part 15 the segments 17 with the wave 16 connect so that about the turnstiles 69 the support and guidance of the segments 17 he follows.
Eine
weitere Möglichkeit der Kopplung der Segmente 17 untereinander
zeigen die 22 und 23, bei
denen die auf dem als Unrund 63 ausgebildeten Nabenteil 15 mit
ihren Stützflächen 21 als Bahnkurven
aufliegenden Segmente 17 über stirnseitig zwischen
den Segmenten 17 liegende elastische Verbindungselemen te 67 verkoppelt
sind. Solche Verbindungselemente 67 können beispielsweise und
bevorzugt durch zwischen den Stirnseiten der Segmente 17 liegende
und an diese anvulkanisierte gummielastische Körper gebildet
sein, so dass sich trotz der drehmomentenabhängig gegebenen
Aufdehnbarkeit der Riemenscheibe 14 ein „einteiliger” Aufbau
derselben ergibt, der mit dem Unrund 63 als Nabenteil 14 zu
einer Baueinheit zusammengefasst sein kann, die zur Welle 16 beispielsweise
aufsteckbar drehfest festzulegen und gegebenenfalls axial über
Sicherungsringe 68 abzustützen ist.Another way of coupling the segments 17 show each other 22 and 23 in which the on the as out of round 63 trained hub part 15 with their support surfaces 21 segments lying as trajectories 17 over the front between the segments 17 lying elastic Verbindungselemen te 67 are coupled. Such fasteners 67 For example, and preferred by between the end faces of the segments 17 be formed lying and vulcanized on this rubber-elastic body, so that in spite of the torque dependent given expandability of the pulley 14 gives a "one-piece" structure of the same, with the non-circular 63 as a hub part 14 can be summarized into a structural unit that is the wave 16 For example, attachable rotatably set and optionally axially on retaining rings 68 is to support.
Bei
Riemenscheiben 14 größeren Durchmessers,
gegebenenfalls auch größerer Breite, insbesondere
bei Riemenscheiben 14, die mit höheren Drehzahlen
betrieben werden und Segmente 17 größerer
Masse aufweisen, können sich Fliehkräfte ergeben,
die mit einer elastischen Verspannung der Segmente 17 beispielsweise über
Gummiringe 35 oder anvulkanisierte Verbindungselemente 67 nicht abgefangen
werden können, wenn nicht Vorspannkräfte aufgebracht
werden, die bezüglich der Riemenspannung Selbstverstärkungseffekte
nahezu ausschließen, so dass sich die Riemenscheibe praktisch
wie eine unsegmentierte starre Scheibe verhält. Insbesondere
in solchen Fällen erweist sich der Einsatz von Kinematiken
als zweckmäßig, die eine synchrone radiale Bewegung
der Segmente 17 erzwingen, bei zumindest teilweise gleichzeitiger
Kompensation der auftretenden Fliehkräfte.For pulleys 14 larger diameter, possibly also larger width, especially for pulleys 14 operating at higher speeds and segments 17 Having greater mass, centrifugal forces can result, with an elastic strain of the segments 17 for example, via rubber rings 35 or vulcanized fasteners 67 can not be intercepted unless preload forces are applied which virtually preclude self-boosting effects on belt tension, such that the pulley behaves virtually like an unsegmented rigid disk. In particular, in such cases, the use of kinematics proves to be appropriate, the synchronous radial movement of the segments 17 force, with at least partially simultaneous compensation of the centrifugal forces occurring.
Ein
Ausführungsbeispiel einer mit einer derartigen Kinematik
ausgerüsteten Riemenscheibe veranschaulichen 24 bis 27 in
Verbindung mit 28 und 29, die
ein Elementarmodul 70 einer solchen als kreisringförmiger
Scherenmechanismus 71 gestalteten Kinematik 72 zeigen.An embodiment of an equipped with such a kinematics pulley illustrate 24 to 27 combined with 28 and 29 that is an elementary module 70 such as a circular scissor mechanism 71 designed kinematics 72 demonstrate.
Aufgebaut
ist ein solcher kreisförmiger Scherenmechanismus 71 aus
n Kopien des Elementarmodules 70, das aus zwei gleichen,
gleichschenkligen Dreiecken 73, 74 besteht, deren
den Grundseiten 75 gegenüberliegende Spitzen 76 über
ein Gelenk verbunden sind. Die die – in der Zeichnung – jeweils
linken äußeren Dreiecksspitzen 79, 80 und
jeweils rechten äußeren Dreiecksspitzen 81, 82 verbindenden
Geraden 83, 84 schneiden sich unter einem Winkel α;
die Schenkel 77, 78 der Dreiecke 73, 74 erstrecken
sich zur Grundseite 75 jeweils unter einem Winkel α/2.
Die Größe des von den Geraden 83, 84 eingeschlossenen
Winkels α ändert sich nicht bei relativer Verdrehung Θ der
beiden Dreiecke 73, 74 in ihrem die Spitzen 76 verbindenden
Gelenk und wird als Teiler von 360° festgelegt. Dreiecke 73, 74 können
in der praktischen Ausführung zum Beispiel durch abgewinkelte
Stäbe gebildet werden, bei denen die relative Lage der
Eckpunkte der Dreiecke 73, 74 als Gelenkpunkte
im Scherenmechanismus 71 wie beschrieben gewählt
wird.Built up is such a circular scissors mechanism 71 from n copies of the elementary module 70 consisting of two equal, isosceles triangles 73 . 74 consists of whose bases 75 opposite tips 76 connected by a joint. The - in the drawing - left outer triangular points 79 . 80 and each right outer triangle peaks 81 . 82 connecting straight lines 83 . 84 intersect at an angle α; the thigh 77 . 78 the triangles 73 . 74 extend to the base 75 each at an angle α / 2. The size of the line 83 . 84 The included angle α does not change with relative rotation Θ of the two triangles 73 . 74 in her the tips 76 connecting joint and is set as a divider of 360 °. triangles 73 . 74 can be formed in the practical embodiment, for example, by angled bars, in which the relative position of the vertices of the triangles 73 . 74 as hinge points in the scissors mechanism 71 as described is selected.
Bei
einem aus solchen Elementarmodulen 70 aufgebautem Scherenmechanismus 71 sind
in Umfangsrichtung aufeinander folgende Elementarmodule 70 linksseitig
und rechtsseitig jeweils über mit ihren radial äußeren
und radial inneren Dreiecksspitzen – linksseitig 79, 80,
rechtsseitig 81, 82 – zusammenfallende
Gelenke verbunden. Ein aus den geschilderten Elementarmodulen 70 aufgebauter
kreisringförmiger Scherenmechanismus 71 hat eine
innere Mobilität von 1 und kann sich somit im Durchmesser
unter Beibehalt seiner aus 24 bis 27 ersichtlichen
Kreisringform verändern. Hierbei ergibt sich, wie aus 24 und 25 ersichtlich
ist, eine entsprechende radiale Verstellung der mit dem Scherenmechanismus 71 verbundenen
Segmente 17.In one of such Elementarmodulen 70 built scissors mechanism 71 are circumferentially successive elementary modules 70 on the left and right side each with their radially outer and radially inner triangular points - left side 79 . 80 , right side 81 . 82 - Connected coincident joints. One from the described Elementarmodulen 70 built-up circular scissor mechanism 71 has an internal mobility of 1 and can thus be in diameter while retaining its shape 24 to 27 change apparent circular shape. This results in how out 24 and 25 it can be seen, a corresponding radial adjustment of the scissors mechanism 71 connected segments 17 ,
24 und 25 veranschaulichen
darüber hinaus die Anordnung von zur Fliehkraftkompensation
vorgesehenen Gewichten 85, wobei grundsätzlich
die Anbindung des Scherenmechanismus 71 an die Segmente 71 über
die jeweils mit den radial äußeren Dreiecksspitzen 79, 81 zusammenfallenden Gelenke
und die Anbindung der Gewichte 85 über jeweils
mit den radial inneren Dreiecksspitzen 80, 82 zusammenfallenden
Gelenke erfolgt. 24 und 25 sind
ein Beispiel dafür, dass zwar mit den radial inneren zusammenfallenden
und gelenkig verbundenen Dreiecksspitzen 80, 82 jeweils
ein Gewicht 85 verbunden ist, dass aber von den radial äußeren, jeweils
zusammenfallenden Dreiecksspitzen 79, 81 benachbarter
Elementarmodule 70 nur jeweils jede zweite mit einem Segment 17 verbunden
ist, so dass drei radial verstellbaren Segmenten 17 sechs
radial verstellbare Gegengewichte 85 gegenüberliegen. Schon
die Darstellung lässt erkennen, dass auch in den jeweils
freibleibenden äußeren gelenkig verbundenen Dreiecksspitzen
jeweils ein Segment 17 verbunden sein könnte,
so dass eine der Anzahl der Gegengewichte 85 entsprechende
Anzahl von Segmenten 17 gegeben wäre. Ferner kann
auch ein Segment 17 mit mehr als einem Gelenk verbunden
werden, wodurch ein Verkippen der Segmente 17 verhindert wird. 24 and 25 further illustrate the arrangement of provided for centrifugal force compensation weights 85 , where basically the connection of the scissors mechanism 71 to the segments 71 over each with the radially outer triangle peaks 79 . 81 coinciding joints and the connection of the weights 85 each with the radially inner triangle peaks 80 . 82 coincident joints takes place. 24 and 25 are an example of that, although coinciding with the radially inner coincident and articulated triangle vertices 80 . 82 one weight each 85 is connected, but that of the radially outer, each coincident triangle vertices 79 . 81 neighboring elementary modules 70 only every second with a segment 17 is connected, so that three radially adjustable segments 17 six radially adjustable counterweights 85 are opposite. Already the representation shows that also in the respective remaining outer articulated triangular tips each a segment 17 could be connected, so that one of the number of counterweights 85 corresponding number of segments 17 would be given. It can also be a segment 17 be connected with more than one joint, causing a tilting of the segments 17 is prevented.
Die
gegensinnige Beweglichkeit der Riemenscheibensegmente 17 und
der Kompensationsgewichte 85 ist zumindest für
einen Unterraum des gesamten Konfiguratonsraumes des Scherenmechanismus 71 gegeben,
für den gilt: π – α < Θ < π, und ist
damit zumindest bei Konfigurationen gewährleistet, wie
sie aus den 26 und 27 ersichtlich sind. 26 veranschaulicht
die Konfiguration des Scherenmechanismus 71 bei minimalem
Durchmesser, 27 bei aufgeweitetem Durchmesser,
wobei aus der Gegenüberstellung dieser Figuren auch ersichtlich
ist, dass der erfindungsgemäße Scherenmechanismus 71 eine
Auslegung ermöglicht, bei der sich – bei Veränderung
des Wirkdurchmessers der Riemenscheibe – für die
mit den radial äußeren Dreiecksspitzen 79, 81 aneinander
anschließender Elementarmodule 70 zusammenfallenden
Gelenke kleinere Verstellwege ergeben als für die mit den
radial inneren Dreiecksspitzen 80, 82 zusammenfallenden Gelenke.
Die entsprechende Übersetzung ermöglicht es, die
Masse der Kompensationsgewichte 85 im Vergleich zur Masse
der Segmente 17 klein zu halten. Dies gilt auch den erfindungsgemäßen
kreisringförmigen Scherenmechanismus 71, der zweckmäßigerweise,
wie auch in der Darstellung gemäß 18 gezeigt,
beiderseits der Mitnehmeranordnung – dort 56 – angeordnet
wird.The opposing mobility of the pulley segments 17 and the compensation weights 85 is at least for a subspace of the entire configuration space of the scissors mechanism 71 given for which holds the following: π - α <Θ <π, and is therefore guaranteed at least in configurations such as those from the 26 and 27 can be seen. 26 illustrates the configuration of the scissors mechanism 71 at minimum diameter, 27 at widened diameter, which is also apparent from the juxtaposition of these figures, that the scissor mechanism according to the invention 71 allows a design in which - when changing the effective diameter of the pulley - for those with the radially outer triangular points 79 . 81 adjoining elementary modules 70 coincident joints give smaller adjustment paths than for those with the radially inner triangle tips 80 . 82 collapsing joints. The corresponding translation allows the mass of the compensation weights 85 compared to the mass of the segments 17 to keep small. This also applies to the annular scissor mechanism according to the invention 71 , which expediently, as well as in the illustration according to 18 shown on both sides of the driver assembly - there 56 - is arranged.
Die
erfindungsgemäße, anhand eines Scherenmechanismus 71 erläuterte
Kinematik stellt eine beispielhafte und bevorzugte Ausgestaltung
für Kinematiken dar, die als Funktion eine synchrone radiale Bewegung
der Segmente erzwingen und/oder eine Fliehkraftkompensation für
die Segmente.The invention, based on a scissors mechanism 71 illustrated kinematics represents an exemplary and preferred embodiment of kinematics that enforce as a function of a synchronous radial movement of the segments and / or a centrifugal force compensation for the segments.
Die 30 bis 36 betreffen
Ausgestaltungen von Riemenspannsystemen mit Riemenspannvorrichtungen 100,
bei denen die Riemenscheiben 101 durch koaxial zueinander
liegende und axial gegeneinander verstellbare Kegelscheiben 102, 103 gebildet
sind, auf deren keilförmig aufeinander zulaufenden Kegelflächen 104 der
durch einen Keilriemen 105 gebildete Treibriemen mit seinen
Flanken aufliegt. Entsprechend dem axialen Abstand der Kegelscheiben 102, 103 begrenzen
die Kegelflächen 104 einen Keilspalt, in Abhängigkeit
von dessen Breite sich der Wirkdurchmesser der Riemenscheibe 101 verändert.The 30 to 36 relate to embodiments of belt tensioning systems with belt tensioning devices 100 where the pulleys 101 by coaxial with each other and axially mutually adjustable conical disks 102 . 103 are formed on their wedge-shaped tapered conical surfaces 104 by a V-belt 105 formed drive belt rests with its flanks. Corresponding to the axial distance of the conical disks 102 . 103 limit the conical surfaces 104 a wedge gap, depending on its width, the effective diameter of the pulley 101 changed.
In
der Darstellung gemäß 31 ist
für die Riemenscheibe 101 eine axiale Verstellbarkeit
von deren Kegelscheibe 103 veranschaulicht, die zur Welle 106 drehwinkelbegrenzt
verdrehbar und axial in Richtung auf die gegenüberliegende Kegelscheibe 102 insbesondere
federnd, symbolisiert durch eine Feder 107, beaufschlagt
ist.In the illustration according to 31 is for the pulley 101 an axial adjustability of the conical disk 103 that illustrates to the wave 106 limited angle of rotation rotatable and axially in the direction of the opposite cone pulley 102 especially springy, symbolized by a spring 107 , is charged.
Im
Hinblick auf eine in entgegengesetzten Wirkrichtungen drehmomentenabhängig
selbstverstärkende Arbeitsweise der Riemenspannvorrichtung erweist
es sich als zweckmäßig, wie in 32 dargestellt,
die axial verstellbare Kegelscheibe 103 zur Welle 106 axial über
ein Abdrängprofil 108 abzustützen, das
in 32 als Wellprofil 109 gestaltet ist.
Dieses Wellprofil 109 ist zwischen der Stirnseite 110 einer
radial nach innen abgesetzten Schulter der Welle 106 und
der korrespondierenden Stirnseite eines Bundes 111 der
Kegelscheibe 103 vorgesehen, über den die Kegelscheibe 103 zentrisch
zur Welle 106 auf einem axial über die Schulter überstehenden Wellenzapfen 112 gelagert
ist. Dies bietet auch die Möglichkeit, was nicht dargestellt
ist, über eine einfache Nut-Zapfenverbindung den Drehwinkel
zwischen der Kegelscheibe 103 und der Welle 106 zu
begrenzen, bei der der Zapfen beispielsweise zum Bund 111 radial
durchsetzend angeordnet in eine in Umfangsrichtung der Welle 106 verlaufende
Nut im Wellenzapfen 112 eingreift. In entsprechender Weise
kann das Abdrängprofil auch zwischen aufeinander folgenden
Abschnitten der Welle 106 vorgesehen sein.With regard to a self-amplifying operation of the belt tensioning device that is dependent on torque in opposite directions of action, it proves to be expedient, as in 32 shown, the axially adjustable cone pulley 103 to the wave 106 axially via an extruded profile 108 to support that in 32 as a corrugated profile 109 is designed. This corrugated profile 109 is between the front side 110 a radially inwardly offset shoulder of the shaft 106 and the corresponding face of a covenant 111 the cone pulley 103 provided over which the conical disk 103 centric to the shaft 106 on a shaft journal projecting axially over the shoulder 112 is stored. This also offers the possibility, which is not shown, via a simple groove and tenon connection the angle of rotation between the conical disk 103 and the wave 106 to limit, in which the pin, for example, to the federal government 111 radially penetrating arranged in a circumferential direction of the shaft 106 extending groove in the shaft journal 112 intervenes. In a corresponding manner, the extruded profile can also be between successive sections of the shaft 106 be provided.
Die 33 bis 36 veranschaulichen eine
Ausgestaltung eines Riemenspannsystems, dessen Riemenscheibe 101 durch
axial gegeneinander verstellbare Kegelscheiben 102, 103 gebildet
ist, wobei die axiale Verstellung über ein Abdrängprofil 113 erfolgt,
dessen einander gegenüberliegende Abdrängflächen 114 und 115 exzentrisch
zueinander liegen und gegeneinander verdrehbar sind.The 33 to 36 illustrate an embodiment of a belt tensioning system, the pulley 101 by axially adjustable conical disks 102 . 103 is formed, wherein the axial adjustment via a Abdrängprofil 113 takes place, the opposite Abdrängflächen 114 and 115 are eccentric to each other and are rotated against each other.
Veranschaulicht
ist dies in den 33 bis 36 bezogen
auf ein als Starter-Generator 116 ausgebildetes Aggregat 4,
das, wie in 36 schematisch angedeutet, beispielsweise über
sein Gehäuse 119, zentrisch zu seiner Welle 117,
insbesondere entsprechend 1 und 2 zu
einem Fahrzeugmotor 3 winkelbegrenzt drehbar gelagert ist. Diese „raumfeste”,
hier zum Fahrzeugmotor 3 winkelbegrenzt drehbare Lagerung
des Starter-Generators 116 ermöglicht eine Verdrehung
des Gehäuses 119 des Starter-Generators 116 in
Abhängigkeit von dessen innerem Moment rechts- oder linksdrehend,
also im Uhrzeigersinn oder im Gegenuhrzeigersinn und aufgrund der
axial abstützenden Verbindung des Gehäuses 119 zur
axial verstellbaren Kegelscheibe 103 über das
Abdrängprofil 113 die drehmomentenabhängige
axiale Verstellung der Kegelscheibe 103, über deren
Abstand zur gegenüberliegenden Kegelscheibe 102 der
Wirkradius der Riemenscheibe 101 und damit auch die Riemenspannung – selbstverstärkend
drehmomentenabhängig – bestimmt wird.This is illustrated in the 33 to 36 based on a starter generator 116 trained aggregate 4 that, as in 36 indicated schematically, for example via its housing 119 , centric to its shaft 117 , in particular accordingly 1 and 2 to a vehicle engine 3 angularly limited rotatably mounted. This "space-stable", here to the vehicle engine 3 angle-limited rotatable mounting of the starter-generator 116 allows a rotation of the housing 119 of the starter-generator 116 depending on its internal moment right or left rotation, ie clockwise or counterclockwise and due to the axially supporting connection of the housing 119 to the axially adjustable cone pulley 103 about the extruded profile 113 the torque-dependent axial adjustment of the conical disk 103 , over the distance to the opposite cone pulley 102 the effective radius of the pulley 101 and thus also the belt tension - self-reinforcing torque-dependent - is determined.
Die
zusammenwirkenden Abdrängflächen 114, 115 des
Abdrängprofiles 113 sind durch sich entgegengesetzt
erstreckende schiefe Ebenen etwa gleicher Neigung gebildet. Bevorzugt
sind als seitens des Gehäuses 119 des Starter-Generators 116 vorgesehene
Abdrängflächen 115 keglig gegeneinander geneigte
und in Richtung auf den Starter-Generator 116 aufeinander
zulaufende Flanken zweier kreisförmiger Segmente 120, 121 vorgesehen,
die einander bezogen auf eine die Achse 118 enthaltende
Ebene gegenüberliegen und deren Spitzen sich in einem zur Achse 118 der
Welle 117 exzentrisch liegenden Punkt 122 berühren.
Zu diesen seitens des Starter-Generators 116 vorgesehenen
und in Richtung auf die Riemenscheibe 101 winklig auseinander
laufenden und durch keglige Segmente 120, 121 gebildeten
Abdrängflächen 115 korrespondieren Abdrängflächen 114 eines
Stützelementes 123, das koaxial zur Achse 118 der
Welle 117 bevorzugt auf der Welle 117 gelagert
ist und das über eine axiale Lagerung drehbar gegenüber
der zum Startergenerator 116 axial beweglichen Kegelscheibe 103 abgestützt ist.
Die seitens des Stützelementes 123 vorgesehenen
Abdrängflächen 114 sind bevorzugt durch
die in Richtung auf den Starter-Generator 116 zusammenlaufenden
Flanken kreisförmiger Segmente gebildet, deren Spitzen
sich in einem auf der Achse 118 der Welle 117 liegenden
Punkt treffen und insbesondere Bestandteil eines Kegels sind. In
der Neigung, der Größe und dem in Umfangsrichtung
gegebenen Formverlauf sind die einander entsprechenden, sich aufeinander
abzustützenden Abdrängflächen 114, 115 so
gestaltet, dass von den zueinander korrespondierenden axial einander
gegenüberliegenden Abdrängflächen zumindest
jeweils zwei in Kontakt zueinander stehen und dass über
diese Kontaktflächen in Abhängigkeit von der Drehstellung
des Gehäuses 119 eine dem inneren Drehmoment des
Starter-Generators 116 entsprechende axiale Beaufschlagung
der axial verstellbaren und durch ihre jeweilige axiale Stellung
den Wirkdurchmesser der Riemenscheibe 10 bestimmenden Kegelscheibe 103 erfolgt.The cooperating Abdrängflächen 114 . 115 of the extruded profile 113 are formed by oppositely extending inclined planes approximately equal inclination. Preferred are as the part of the housing 119 of the starter-generator 116 provided Abdrängflächen 115 tapered towards each other and towards the starter generator 116 converging flanks of two circular segments 120 . 121 provided, related to each other on an axis 118 containing plane lying opposite and whose tips are in one to the axis 118 the wave 117 eccentric point 122 touch. To these on the part of the starter-generator 116 provided and towards the pulley 101 angled apart and through conical segments 120 . 121 formed Abdrängflächen 115 correspond to Abdrängflächen 114 a support element 123 , coaxial with the axis 118 the wave 117 preferred on the shaft 117 is mounted and rotatable about an axial bearing relative to the starter generator 116 axially movable cone pulley 103 is supported. The part of the support element 123 provided Abdrängflächen 114 are preferred by those in the direction of the starter generator 116 converging flanks of circular segments formed, the tips of which are in one on the axis 118 the wave 117 lying point and are in particular part of a cone. In the inclination, the size and the course of the shape given in the circumferential direction are the corresponding Abdrückflächen to be supported on each other 114 . 115 designed so that of the mutually corresponding axially opposite Abdrängflächen at least two are in contact with each other and that on these contact surfaces in dependence on the rotational position of the housing 119 an internal torque of the starter-generator 116 corresponding axial loading of the axially adjustable and by their respective axial position the effective diameter of the pulley 10 determining cone pulley 103 he follows.
36 veranschaulicht
schematisiert die Lage des Stützelementes 123 koaxial
zur Achse 118 der Welle 117, wobei das Stützelement 123 in
seinem auf die Kegelscheibe 103 zulaufenden zylindrischen Bereich
strichpunktiert angedeutet ist. 36 schematically illustrates the position of the support element 123 coaxial with the axis 118 the wave 117 , wherein the support element 123 in his on the cone pulley 103 tapered cylindrical area is indicated by dash-dotted lines.
Die
nicht sichtbaren Abdrängflächen 114 des kegelförmig
auslaufenden Stützelementes 123 liegen im Überdeckungsbereich
zu den Abdrängflächen 115 der strichliert
angedeuteten Abdrängsegmente 120, 121,
die seitens des Gehäuses 119 axial gegenüberliegend
vorgesehen sind. Der Drehwinkelbereich, über den das Gehäuse 119 in
Abhängigkeit von dem jeweiligen inneren Drehmoment des
Starter-Generators 116 verdrehbar ist, ist bei 124 angedeutet.
Der Darstellung gemäß 36 entspricht
die in 34 gezeigte Drehstellung, bei
der das innere Drehmoment des Starter-Generators 116 gleich
0 ist – Leerlauf – und durch die Spannkraft des
Treibriemens 6 die Riemenscheibe 101 auf ihren
minimalen Wirkdurchmesser zusammengefahren ist. In dieser mittigen
Drehlage, also in der Übergangslage zwischen einem im Uhrzeigersinn
und einem in Gegenuhrzeigersinn wirkenden inneren Drehmoment liegen,
wie aus 36 ersichtlich ist, die jeweils
einander entsprechenden Abdrängflächen 114, 115 einander
bezogen auf eine Gerade diametral gegenüber, auf der die
Achse 118 der Welle 117 sowie der Punkt 122 liegen,
in dem die Spitzen der Abdrängsegmente 120 und 121 sich
treffen. Dementsprechend liegen in dieser mittigen Drehlage, wie
aus 34 ersichtlich, die jeweils einander entsprechenden
Abdrängflächen 114, 115 einander
an, während bei von der mittigen Drehlage abweichenden
Drehlagen, also bei einem gegebenen inneren Drehmoment des Starter-Generators
zumindest in den Extremlagen, wie 33 und 35 veranschaulichen,
lediglich zwei der einander gegenüberliegenden Abdrängflächen
miteinander in Kontakt stehen, die beiden anderen, hierzu gegenüberliegenden
aber ohne Kontakt sind.The non-visible impact surfaces 114 the conically tapered support element 123 lie in the overlap area to the Abdrängflächen 115 the dashed indicated Abdrängsegmente 120 . 121 by the side of the case 119 are provided axially opposite one another. The rotation angle range over which the housing 119 depending on the respective internal torque of the starter-generator 116 is rotatable, is at 124 indicated. The representation according to 36 corresponds to the in 34 shown rotational position, in which the internal torque of the starter-generator 116 is equal to 0 - idle - and by the clamping force of the drive belt 6 the pulley 101 has collapsed to its minimum effective diameter. In this central rotational position, ie in the transitional position between a clockwise and a counterclockwise acting internal torque are as out 36 it can be seen, the respective Abdrängflächen corresponding to each other 114 . 115 diametrically opposed to each other on a straight line, on which the axis 118 the wave 117 as well as the point 122 lie in which the tips of the Abdrängsegmente 120 and 121 meet. Accordingly, in this central rotational position, as out 34 can be seen, the respective corresponding Abdrängflächen 114 . 115 each other, while differing from the central rotational position rotational positions, ie at a given internal torque of the starter-generator, at least in the extreme positions, such as 33 and 35 illustrate, only two of the opposite Abdrängflächen are in contact with each other, the other two, but opposite thereto are without contact.
30 bis 36 zeigen
eine jeweilige Riemenspannvorrichtung mit unmittelbarer Beaufschlagung
des Treibriemens 6 über die axial gegeneinander
verstellbaren Kegelscheiben 102, 103. Im Rahmen
der Erfindung ist der über die Kegelscheiben 102, 103 erreichbare
Spanneffekt auch zu nutzen für Riemenscheiben, die als
segmentierte Riemenscheiben ausgebildet sind. Hierzu können
die segmentierten Riemenscheiben, die vom Treibriemen umschlossen
sind, radial nach innen auf den Schrägflächen der
Kegelscheiben abgestützt sind, analog zum Treibriemen bei
den Ausgestaltungen gemäß 30 bis 36,
und in Abhängigkeit vom jeweils anstehenden Drehmoment
durch Veränderung des Abstandes der Kegelscheiben in ihrem
Wirkdurchmesser eingestellt werden. 30 to 36 show a respective belt tensioning device with direct application of the drive belt 6 over the axially mutually adjustable conical disks 102 . 103 , In the context of the invention is the on the conical disks 102 . 103 achievable clamping effect also for pulleys, which are designed as segmented pulleys. For this purpose, the segmented pulleys, which are enclosed by the drive belt, are supported radially inwardly on the inclined surfaces of the conical disks, analogous to the drive belt in the embodiments according to 30 to 36 , And be adjusted depending on the respective torque by changing the distance of the conical disks in their effective diameter.
37 bis 39 zeigen,
beispielsweise bezogen auf ein Riemenspannsystem gemäß 1, als
mit Momentenumkehr zu betreibendes Aggregat 4 einen Starter- Generator 7 mit
einer Riemenscheibe 126, über die ein Treibriemen 6 läuft.
Die Riemenscheibe 126 liegt zentrisch zur Achse 127 des
Starter-Generators 7 und dessen Gehäuse 128,
das, was nicht gezeigt ist, um die Achse 127 drehbar abgestützt
ist, zum Beispiel gegen einem Fahrzeugmotor 3. Die Riemenscheibe 126 kann
konventionell ausgebildet sein, ist bevorzugt aber als drehmomentenabhängig
im Durchmesser variable Riemenscheibe gemäß vorliegender
Anmeldung ausgebildet. Am Gehäuse 128 sind ferner
zwei Umlenkrollen 129, 130 gelagert. Von den 37 bis 39 veranschaulicht 37 eine
dem Leerlaufbetrieb – Drehmoment annähernd 0 – des
Starter-Generators 7 entsprechende Mittellage von dessen
Gehäuse 128. Die 38 und 39 veranschaulichen
sich drehmomentenabhängig einstellende Drehlagen des Gehäuses 128.
Hierzu zeigt 38 die Verhältnisse
bei Linkslauf, also bei über den Riementrieb 6 auf
die Riemenscheibe 126 wirkendem, linksdrehendem Moment,
während 39 die Verhältnisse
bei über den Riemen 6 auf die Riemenscheibe 126 wirkendem,
rechtsdrehendem Moment, also bei Rechtslauf zeigt. Entsprechend
stützt sich jeweils eine der Umlenkrollen 129, 130 gegen
eines der Trumme des Treibriemens 6 ab, und zwar jeweils
gegen das Leertrumm des Treibriemens 6 mit einer dem auf
das Gehäuse 128 wirkenden Reaktionsmoment entsprechenden
Kraft. 37 to 39 show, for example, based on a belt tensioning system according to 1 as an aggregate to be reversed 4 a starter generator 7 with a pulley 126 over which a drive belt 6 running. The pulley 126 is centric to the axis 127 of the starter-generator 7 and its housing 128 that is what is not shown around the axis 127 is rotatably supported, for example against a vehicle engine 3 , The pulley 126 may be conventional, but is preferably designed as a torque-dependent variable in diameter pulley according to the present application. At the housing 128 are also two pulleys 129 . 130 stored. Of the 37 to 39 illustrates 37 an idling mode - torque approximately 0 - of the starter-generator 7 corresponding central position of the housing 128 , The 38 and 39 illustrate torque-dependent adjusting rotational positions of the housing 128 , This shows 38 the conditions with counterclockwise rotation, ie with the belt drive 6 on the pulley 126 acting, left-handed moment while 39 the conditions at over the belt 6 on the pulley 126 acting, dextrorotatory moment, ie clockwise shows. Accordingly, one of the pulleys is supported in each case 129 . 130 against one of the drums of the drive belt 6 from, in each case against the empty strand of the drive belt 6 with one on the housing 128 acting reaction moment corresponding force.
Die 37 bis 39 veranschaulichen
somit für ein Riemenspannsystem eine Ausgestaltung eines
Spannprinzips, das auf der Nutzung des Abstütz- oder Reaktionsmomentes
am Generator-Gehäuse 128 basiert. Über
die am drehbar gelagerten Generator-Gehäuse 128 angeordneten
Umlenkrollen 129, 130 wird während des
Generator- oder Starter-Betriebes das Gehäuse 128,
aufgrund der Beaufschlagung mit dem Reaktionsmoment, um die Drehachse
des Starter-Generators 7, die vorliegend mit der Drehachse
der Riemenscheibe 126 zusammenfällt, gedreht.
Dabei wird für beide Richtungen des Reaktionsmomentes jeweils
eine der am Generator-Gehäuse 128 befestigten
Umlenkrollen 129, 130 in den Treibriemen 6 hineinbewegt.
Das Reaktionsmoment auf das Gehäuse 128 steht
dabei mit dem Moment, welches über die jeweilige Umlenkrolle 129, 130 auf
das Gehäuse 128 ausgeübt wird, im Gleichgewicht.
Somit lässt sich über den Abstand der Drehachse
der jeweiligen Umlenkrolle 129, 130 zur Drehachse 127 und über
den Auslaufwinkel des Treibriemens 6 das Maß der
jeweiligen Selbstverstärkung beeinflussen, gegebenenfalls überlagert
zur Beeinflussung der Riemenspannung über eine Ausbildung der
Riemenscheibe 126 als in ihrem Wirkdurchmesser drehmomentenabhängig
veränderbare Riemenscheibe.The 37 to 39 Thus, for a belt tensioning system illustrate an embodiment of a clamping principle based on the use of the supporting or reaction torque on the generator housing 128 based. About the rotatably mounted generator housing 128 arranged pulleys 129 . 130 During the generator or starter operation, the housing 128 , due to the application of the reaction torque, to the axis of rotation of the starter-generator 7 , which in this case with the axis of rotation of the pulley 126 coincides, turned. In this case, in each case one of the generator housing for both directions of the reaction torque 128 attached pulleys 129 . 130 in the drive belt 6 inside moves. The reaction torque on the housing 128 stands with the moment, which about the respective pulley 129 . 130 on the case 128 is exercised, in balance. Thus can be about the distance of the axis of rotation of the respective deflection roller 129 . 130 to the axis of rotation 127 and over the exit angle of the drive belt 6 influence the degree of the respective self-amplification, optionally superimposed to influence the belt tension via a design of the pulley 126 as in their effective diameter torque-dependent variable pulley.
40 und 41 veranschaulichen
dieses Spannprinzip in eigenständigen, erfindungsgemäßen Ausgestaltungen
bei schwenkbar, das heißt versetzt zur Achse 127 des
Starter-Generators 7 angelenktem Gehäuse 128 des
Starter-Generators 7, wiederum bezogen auf ein Riemenspannsystem
gemäß 1. Entsprechend der schwenkbaren
Abstützung des Starter-Generator-Gehäuses 128 um
die Schwenkachse 131 ergibt sich auch für die
koaxial zur Achse 127 des Gehäuses 128 liegende
Riemenscheibe 126 eine Schwenkbewegung längs einer Schwenkbahn 132 mit
der Schwenkachse 131 als Mittelpunkt, wobei jeder Punkt
der Schwenkbahn 132, der von der dargestellten Mittellage
bei Leerlaufbetrieb – Drehmoment 0 – abweicht,
eine im Vergleich zur Mittenlage erhöhte Spannung des Treibriemens 6 zur
Folge hat. 40 and 41 illustrate this tension principle in independent, inventive embodiments in pivotable, that is offset to the axis 127 of the starter-generator 7 hinged housing 128 of the starter-generator 7 , again related to a belt tensioning system according to 1 , According to the pivotal support of the starter-generator housing 128 around the pivot axis 131 also results for the coaxial to the axis 127 of the housing 128 lying pulley 126 a pivoting movement along a pivot path 132 with the pivot axis 131 as the center, with each point of the swivel path 132 , which differs from the center position shown in idle mode - torque 0 - a, compared to the center position increased tension of the drive belt 6 entails.
40 zeigt
eine hängende Anordnung des Starter-Generators 7 mit
zusätzlicher stabilisierender Abstützung auf die
dargestellte Mittenlage, wobei diese stabilisierende Abstützung über
gegeneinander wirkende Federanordnungen 133 symbolisiert
ist, denen gegebenenfalls Dämpferanordnungen zugeordnet
sind oder die als elastische, dämpfende Federelemente ausgebildet
sind. 40 shows a hanging arrangement of the starter-generator 7 with additional stabilizing support on the center position shown, said stabilizing support via counteracting spring arrangements 133 is symbolized, which optionally associated with damper arrangements or which are designed as elastic, damping spring elements.
41 zeigt
einen grundsätzlich gleichen Aufbau des Riemenspannsystems,
aber mit „liegendem” Starter-Generator 7,
bei dem die Schwenkachse 131 nicht, wie in 40,
aufrecht, insbesondere lotrecht oberhalb der Drehachse 127 liegt,
sondern in einer beispielsweise horizontalen Ebene mit der Schwenkachse 131.
Entsprechend ist eine gewichtsentlastende Abstützung des
Starter-Generators 7 auf die dargestellte, zumindest nahezu
neutrale Mittenlage zweckmäßig und vorgesehen,
in der der Starter-Generator 7 über Federanordnungen 134 abgestützt
ist, von denen die eine durch eine Druckfeder 135 und die
andere durch eine Zugfeder 136 gebildet ist. Damit wird
es möglich, auch bei liegender Anordnung und gleichem Betrag
des abzustützenden Drehmomentes in zur Mittenebene entgegengesetzten
Ausschwenkrichtungen, etwa gleiche Schwenkwege längs der
Schwenkbahn 132 zu realisieren. Zudem sind auch gleiche
Beeinflussungsmöglichkeiten wie anhand der 40 geschildert
gegeben. Im Übrigen erweist es sich auch bei einer Ausgestaltung gemäß 41 als
zweckmäßig, die auf der Welle des Starter-Generators 7 angeordnete
Riemenscheibe 126 als im Durchmesser drehmomentenabhängig variable
Riemenscheibe auszugestalten, so dass überlagerte Einflussmöglichkeiten
zur Realisierung jeweils gewünschter Riemenspannverhältnisse
gegeben sind. 41 shows a basically the same construction of the belt tensioning system, but with "lying" starter generator 7 in which the pivot axis 131 not like in 40 , upright, especially perpendicular above the axis of rotation 127 lies, but in an example horizontal plane with the pivot axis 131 , Accordingly, a weight-relieving support of the starter-generator 7 on the illustrated, at least almost neutral center position appropriate and provided in the starter generator 7 via spring arrangements 134 is supported, one of which by a compression spring 135 and the other by a tension spring 136 is formed. This makes it possible, even with horizontal arrangement and the same amount of torque to be supported in opposite to the center plane Ausschwenkrichtungen, about the same pivoting paths along the pivot path 132 to realize. In addition, the same influencing possibilities as on the basis of 40 given given. Incidentally, it also turns out in an embodiment according to 41 as appropriate, on the shaft of the starter-generator 7 arranged pulley 126 as in the diameter torque-dependent variable pulley to design, so that superimposed influence options for realizing each desired belt tensioning conditions are given.
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