DE102009043931A1 - Belt drive for internal combustion engine, has pinion driven with another pinion by common tensioner that is formed as drive disk for former pinion such that tension of pinions is caused by tensioner, where belts are formed as elastic belts - Google Patents

Belt drive for internal combustion engine, has pinion driven with another pinion by common tensioner that is formed as drive disk for former pinion such that tension of pinions is caused by tensioner, where belts are formed as elastic belts Download PDF

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Abstract

The drive (1) has a pinion (2) comprising a crankshaft disk (4) that is connected with a crankshaft and an auxiliary assembly disk (6), where the crankshaft disk, the assembly disk and a generator disk (5) are connected by a belt (7). Another pinion (3) comprises another auxiliary assembly disk (8) that is connected with a drive disk by another belt (9). The latter pinion is driven with the former pinion by a common tensioner (10) that is formed as a drive disk for the latter pinion such that tension of the pinions is caused by the tensioner, where the belts are formed as elastic belts.

Description

Die Erfindung betrifft einen Riementrieb eines Verbrennungsmotors mit einem ersten Trieb in einer ersten Triebebene mit einer mit der Kurbelwelle verbundenen Kurbelwellenscheibe und mit wenigstens einer mit einem Nebenaggregat verbundenen Nebenaggregatscheibe, wobei die Scheiben über einen ersten Riemen miteinander verbunden sind und mit einem zweiten Trieb in einer zweiten Triebebene mit wenigstens einer, mit einem Nebenaggregat verbundenen Nebenaggregatscheibe und einer Antriebsscheibe, wobei die Scheiben über einen zweiten Riemen miteinander verbunden sind und wobei die Riemen beider Triebebenen über eine gemeinsame Spannvorrichtung gespannt sind.The invention relates to a belt drive of an internal combustion engine with a first drive in a first drive plane with a crankshaft pulley connected to the crankshaft and at least one auxiliary pulley connected to an auxiliary unit, wherein the pulleys are connected to each other via a first belt and with a second drive in a second Drive level with at least one associated with an accessory accessory disk and a drive pulley, wherein the discs are connected to each other via a second belt and wherein the belts of both drive levels are stretched over a common tensioning device.

Riementriebe eines Verbrennungsmotors mit einer Triebebene oder mit zwei Triebebenen sind dem Fachmann bekannt. Die Triebebenen dienen zum Antrieb von Aggregaten wie beispielsweise Klimakompressor, Lenkhilfspumpe, Generator, Lüfter. Bei der Anordnung einer Triebebene wird der Riemen über eine Spanneinrichtung zum Erhalt einer gleichmäßigen Riemenspannung gespannt. Hierzu sind starre Spannvorrichtungen oder auf einem Feder-Dämpfer-System basierende Spannvorrichtungen bekannt. Bei Riementrieben mit zwei Triebebenen ist es beispielsweise aus der US 4,798,564 bekannt, mit nur einer einzigen, auf einem Feder-Dämpfer-System beruhenden Spanneinrichtung beide Riemen beider Triebebenen zu spannen. Jedoch sind Spanneinrichtungen, die auf einem Feder-Dämpfer-System beruhen, in ihrer Konstruktion und im benötigten Bauraum aufwendig. Zudem ist jeder Trieb über eine eigene Kurbelwellenscheibe angetrieben, wodurch die Freiheit der Triebanordnungen und der zur Verfügung stehende Bauraum beschränkt sind.Belt drives of an internal combustion engine with one drive plane or with two drive planes are known to the person skilled in the art. The drive levels are used to drive units such as air conditioning compressor, power steering pump, generator, fan. When arranging a drive plane, the belt is tensioned via a tensioning device to obtain a uniform belt tension. For this purpose, rigid tensioners or on a spring-damper system-based tensioners are known. For belt drives with two drive levels, it is for example from the US 4,798,564 It is known to tension both belts of both drive planes with only a single tensioning device based on a spring / damper system. However, clamping devices that are based on a spring-damper system, consuming in their construction and in the required space. In addition, each drive is driven by its own crankshaft pulley, whereby the freedom of the drive assemblies and the available space are limited.

Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, einen Riementrieb mit zwei Triebebenen für einen Verbrennungsmotor bereitzustellen, bei dem auf aufwendige Spannvorrichtungen verzichtet werden kann, bei dem die Freiheit der Triebanordnung vergrößert ist und bei dem Gewicht eingespart werden kann.It is therefore the object of the invention to provide a belt drive with two drive levels for an internal combustion engine, can be dispensed with in the complex fixtures, in which the freedom of the drive assembly is increased and can be saved in the weight.

Die Aufgabe wird gelöst, indem für den zweiten Trieb die Spannvorrichtung die Antriebsscheibe ist, indem die Spannung beider Triebe über die gemeinsame Spannvorrichtung starr erfolgt und indem die Riemen ELASTIC-Riemen sind.The object is achieved in that for the second drive, the tensioning device is the drive pulley, in that the tension of both drives via the common tensioning device is rigid and in that the belts are ELASTIC belts.

Mit der erfindungsgemäßen Lösung wird der zweite Trieb über die mit dem ersten Trieb gemeinsame Spannvorrichtung angetrieben, so dass die Einbindung einer gesonderten Kurbelwellenscheibe in den zweiten Trieb nicht erforderlich ist, sondern auf diese verzichtet werden kann. Die Freiheit der Gestaltung der Triebanordnung ist hierdurch vergrößert und der Trieb ist bauraumsparend anzuordnen. Zudem erfolgt die gemeinsame Spannung beider Triebe über eine starre Spannvorrichtung, welche konstruktiv einfach und platzsparend ist. Denn durch den Einsatz von ELASTIC-Riemen kann auf eine auf dem Feder-Dämpfer-System basierende Spannvorrichtung verzichtet werden. Die Einstellung der Vorspannung des Triebes erfolgt über die Elastizität und Länge des Riemens und nicht über die Feder der auf dem Feder-Dämpfer-System beruhenden Spannvorrichtung des Standes der Technik. Somit wird durch den erfindungsgemäßen Trieb erreicht, dass auf aufwendige Spanneinrichtungen verzichtet werden kann. Die Freiheit der Triebanordnung ist vergrößert.With the solution according to the invention, the second drive is driven via the tensioning device common to the first drive, so that the integration of a separate crankshaft pulley in the second drive is not required, but can be dispensed with. The freedom of the design of the drive assembly is thereby increased and the drive is to save space. In addition, the common voltage of both drives via a rigid clamping device, which is structurally simple and space-saving. The use of ELASTIC belts eliminates the need for a tensioning device based on the spring-damper system. The adjustment of the bias of the drive is made on the elasticity and length of the belt and not on the spring of the spring-damper system-based tensioning device of the prior art. Thus, it is achieved by the drive according to the invention that can be dispensed with expensive clamping devices. The freedom of the drive arrangement is increased.

Ein ELASTIC-Riemen meint einen elastischen Riemen, welcher aufgrund seiner Konstruktion eine höhere Elastizität als herkömmliche Riemen besitzt. Der ELASTIC-Riemen weist, wie bei Treibriemen üblich, Korde als Festigkeitsträger auf. Der ELASTIC-Riemen zeichnet sich aufgrund spezieller Kord-Eigenschaften durch eine höhere Elastizität aus. Der ELASTIC-Riemen wird mit einer bestimmten Länge gefertigt, aber mit einer größeren Länge auf dem Riementrieb eingesetzt. Bei der Montage auf den Riemenscheiben wird der Riemen also um einen gewissen Prozentsatz gedehnt und dadurch vorgespannt.An ELASTIC belt means an elastic belt which, due to its construction, has a higher elasticity than conventional belts. The ELASTIC belt has cords as a strength carrier, as is the case with drive belts. The ELASTIC belt is characterized by special elastic properties due to its special cord properties. The ELASTIC belt is made with a certain length, but used with a longer length on the belt drive. When mounting on the pulleys, the belt is thus stretched by a certain percentage and thereby biased.

Vorteilhaft ist es, wenn die Spannvorrichtung eine Doppelspannrolle ist. Es ist ein Bauraumvorteil erreicht.It is advantageous if the clamping device is a double-clamping roller. It is achieved a space advantage.

Der Verstellweg der Spannvorrichtung ist linear oder rotatorisch und ist von einem Montageanschlag, in dem die ELASTIC-Riemen zwanglos aufgelegt werden können, durch Verschiebung der Spannvorrichtung in einem Endanschlag zu fixieren. Die ELASTIC-Riemen sind gespannt.The adjustment of the tensioning device is linear or rotary and is to be fixed by an assembly stop in which the ELASTIC belts can be laid casually by moving the clamping device in an end stop. The ELASTIC belts are stretched.

Die Doppelspannrolle kann verschieden ausgeführt sein. In bestimmten Ausführungsformen ist die Doppelspannrolle an der Riemenauflagefläche profiliert oder glatt ausgeführt. In einer anderen Ausführungsform kann eine Spannrolle der Doppelspannrolle profiliert und die andere Spannrolle der Doppelspannrolle glatt ausgeführt sein. Es ist eine Freiheit in der Ausgestaltung der Doppelspannrolle erreicht, wodurch eine Anpassung an die erwünschte Kraftübertragung des Triebes ermöglicht ist.The double-clamping roller can be designed differently. In certain embodiments, the double tension pulley is profiled or smooth on the belt support surface. In another embodiment, a tension roller of the double-tensioning roller profiled and the other tensioning roller of the double-clamping roller be made smooth. It is achieved a freedom in the design of the double-clamping roller, whereby an adaptation to the desired power transmission of the drive is made possible.

Die Spannvorrichtung in Form einer Doppelspannrolle ist je nach Triebausführung außen- oder innenliegend zu betreiben.The clamping device in the form of a double-clamping roller is to be operated outside or inside, depending on the drive design.

Vorteilhaft ist es, wenn die ELASTIC-Riemen beider Triebe die gleiche Elastizität oder eine unterschiedliche Elastizität aufweisen. Hierdurch ist es ermöglicht, in Kombination mit der Bauanordnung der Triebe, dem Verstellweg der Spannvorrichtung die erwünschte Vorspannung im ersten und zweiten Trieb einzustellen.It is advantageous if the ELASTIC belts of both drives have the same elasticity or a different elasticity. This makes it possible, in combination with the construction of the shoots, the adjustment of the clamping device the set desired bias in the first and second drive.

Weitere Merkmale, Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden nun anhand der Zeichnung, die ein schematisches Ausführungsbeispiel darstellt, näher erläutert.Further features, advantages and details of the invention will now be explained in more detail with reference to the drawing, which is a schematic embodiment.

Die 1 zeigt eine Ansicht eines erfindungsgemäßen riemengetriebenen Triebes 1 eines Verbrennungsmotors mit zwei Triebebenen. Der erste Trieb 2 in einer ersten Triebebene weist eine mit der Kurbelwelle (nicht dargestellt) verbundene Kurbelwellenscheibe 4, eine mit dem Generator (nicht dargestellt) verbundene Generatorscheibe 5 und eine mit dem Nebenaggregat, einem Klimakompressor (nicht dargestellt) verbundene Nebenaggregatscheibe 6 auf. Die Scheiben 4, 5, 6 sind über einen ersten ELASTIC-Riemen 7 miteinander verbunden. Der zweite Trieb 3 in einer zweiten Triebebene weist eine, mit einem weiteren Nebenaggregat, einer Wasserpumpe (nicht dargestellt) verbundene Wasserpumpenscheibe 8 auf, wobei die Wasserpumpenscheibe 8 des zweiten Triebes 3 über einen zweiten ELASTIC-Riemen 9 mit einer Doppelspannrolle 10 verbunden ist. Die Doppelspannrolle 10 spannt starr den ersten und den zweiten Trieb 2, 3, so dass beide Triebe 2, 3 über die gemeinsame Spannvorrichtung, über die Doppelspannrolle 10, gespannt sind. Für den zweiten Trieb 3 dient die Doppelspannrolle 10 als Antriebsscheibe, so dass die Einbindung einer weiteren Kurbelwellenscheibe in der zweiten Triebebene nicht erforderlich ist. Die beiden Triebe 2, 3 liegen in unterschiedlichen Triebebenen, wobei beide Triebebenen parallel zueinander angeordnet sind. Die ELASTIC-Riemen 7, 9 sind mit bekannten Riemen baugleich, jedoch besitzen die ELASTIC-Riemen aufgrund ihrer speziellen Festigkeitsträger-Eigenschaften eine höhere Elastizität als die bekannten Riemen. Zudem wird der ELASTIC-Riemen mit einer bestimmten Länge gefertigt, aber mit einer größeren Länge auf dem Riementrieb eingesetzt, wodurch eine Vorspannung erreicht ist. In diesem Trieb weist der ELASTIC-Riemen 7 eine geringere Elastizität als der ELASTIC-Riemen 9 auf.The 1 shows a view of a belt driven drive according to the invention 1 an internal combustion engine with two drive levels. The first shoot 2 in a first drive plane has a crankshaft pulley (not shown) connected to the crankshaft 4 a generator pulley connected to the generator (not shown) 5 and an accessory disc connected to the accessory, an air conditioning compressor (not shown) 6 on. The disks 4 . 5 . 6 are about a first ELASTIC belt 7 connected with each other. The second shoot 3 in a second drive level has a, connected to another accessory, a water pump (not shown) water pump disc 8th on, with the water pump disk 8th of the second instinct 3 via a second ELASTIC belt 9 with a double tension pulley 10 connected is. The double tension pulley 10 rigidly fixes the first and the second shoot 2 . 3 so that both shoots 2 . 3 over the common tensioning device, over the double tension pulley 10 , are curious. For the second shoot 3 serves the double clamping roller 10 as a drive pulley, so that the integration of a further crankshaft pulley in the second drive plane is not required. The two shoots 2 . 3 lie in different drive levels, both drive levels are arranged parallel to each other. The ELASTIC belts 7 . 9 are identical to known belts, but due to their special strength properties, the ELASTIC belts have a higher elasticity than the known belts. In addition, the ELASTIC belt is made with a certain length, but used with a longer length on the belt drive, whereby a bias voltage is reached. In this shoot, the ELASTIC belt points 7 a lower elasticity than the ELASTIC belt 9 on.

Zum Auflegen der ELASTIC-Riemen 7, 9 ist die Doppelspannrolle 10 in einen Montageanschlag 11 zu bringen, in dem die ELASTIC-Riemen 7, 9 beider Triebe 2, 3 zwanglos aufzulegen sind. Der Trieb in Montageanschlag 11 ist durch die gestrichelte Linie dargestellt. Durch lineare Verschiebung entlang des Verstellweges 13 ist die Doppelspannrolle 10 in einem Endanschlag 12 zu fixieren. Die ELASTIC-Riemen 7, 9 sind, wenn sich die Doppelspannrolle 10 im Endanschlag 12 befindet, vorgespannt. Der Verstellweg 13 der Doppelspannrolle 10 ist für beide Riementriebe 2, 3 gleich.To place the ELASTIC belts 7 . 9 is the double-tension pulley 10 in an assembly stop 11 to bring in which the ELASTIC straps 7 . 9 both shoots 2 . 3 hang up casually. The shoot in assembly stop 11 is shown by the dashed line. By linear displacement along the adjustment path 13 is the double-tension pulley 10 in an end stop 12 to fix. The ELASTIC belts 7 . 9 are when the double-tensioner 10 in the end stop 12 is biased. The adjustment path 13 the double tension pulley 10 is for both belt drives 2 . 3 equal.

Aufgrund der unterschiedlichen Elastizitäten der eingesetzten ELASTIC-Riemen 7, 9 in Kombination mit der starren Doppelspannrolle 10 ist für beide Triebe 2, 3 gemäß ihrer Konstruktion die optimale Vorspannung eingestellt.Due to the different elasticities of the ELASTIC belts used 7 . 9 in combination with the rigid double-tension pulley 10 is for both shoots 2 . 3 adjusted according to their design the optimum preload.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Riementriebbelt drive
22
erster Triebfirst shoot
33
zweiter Triebsecond shoot
44
Kurbelwellenscheibecrankshaft pulley
55
Generatorscheibegenerator disc
66
NebenaggregatscheibeAccessory disc
77
ELASTIC-RiemenELASTIC belt
88th
NebenaggregatscheibeAccessory disc
99
ELASTIC-RiemenELASTIC belt
1010
DoppelspannrolleDouble tensioner
1111
Montageanschlagassembly stop
1212
Endanschlagend stop
1313
Verstellwegadjustment

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • US 4798564 [0002] US 4798564 [0002]

Claims (6)

Riementrieb (1) eines Verbrennungsmotors mit einem ersten Trieb (2) in einer ersten Triebebene mit einer mit der Kurbelwelle verbundenen Kurbelwellenscheibe (4) und mit wenigstens einer mit einem Nebenaggregat verbundenen Nebenaggregatscheibe (6), wobei die Scheiben (4, 5, 6) über einen ersten Riemen (9) miteinander verbunden sind und mit einem zweiten Trieb (3) in einer zweiten Triebebene mit wenigstens einer, mit einem Nebenaggregat verbundenen Nebenaggregatscheibe (8) und einer Antriebsscheibe, wobei die Scheiben (8) über einen zweiten Riemen (9) miteinander verbunden sind und wobei die Riemen (7, 9) beider Triebebenen über eine gemeinsame Spannvorrichtung (10) gespannt sind, dadurch gekennzeichnet, dass für den zweiten Trieb die Spannvorrichtung (10) die Antriebsscheibe ist, dass die Spannung beider Triebe über die Spannvorrichtung (10) starr erfolgt und dass die Riemen (7, 9) ELASTIC-Riemen sind.Belt drive ( 1 ) of an internal combustion engine with a first drive ( 2 ) in a first drive plane with a crankshaft pulley connected to the crankshaft ( 4 ) and at least one ancillary disc connected to an accessory ( 6 ), whereby the discs ( 4 . 5 . 6 ) via a first belt ( 9 ) and with a second drive ( 3 ) in a second drive plane with at least one, connected to an accessory accessory disc ( 8th ) and a drive pulley, wherein the discs ( 8th ) via a second belt ( 9 ) and wherein the belts ( 7 . 9 ) of both instinctual levels via a common tensioning device ( 10 ) are tensioned, characterized in that for the second drive the tensioning device ( 10 ) the drive pulley is that the tension of both drives on the tensioning device ( 10 ) is rigid and that the belts ( 7 . 9 ) ELASTIC belts are. Riementrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannvorrichtung (10) eine Doppelspannrolle ist.Belt drive according to claim 1, characterized in that the tensioning device ( 10 ) is a double-tension pulley. Riementrieb nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Verstellweg (13) der Spannvorrichtung (10) linear oder rotatorisch ist.Belt drive according to one or more of the preceding claims, characterized in that the adjustment path ( 13 ) of the tensioning device ( 10 ) is linear or rotational. Riementrieb nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Verstellweg (13) des Spannsystems für beide Riementriebe (2, 3) gleich ist.Belt drive according to one or more of the preceding claims, characterized in that the adjustment path ( 13 ) of the clamping system for both belt drives ( 2 . 3 ) is equal to. Riementrieb nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Triebebene parallel zur ersten Triebebene angeordnet ist.Belt drive according to one or more of the preceding claims, characterized in that the second drive plane is arranged parallel to the first drive plane. Riementrieb nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die ELASTIC-Riemen (7, 9) beider Triebe (2, 3) die gleiche Elastizität oder eine unterschiedliche Elastizität aufweisen.Belt drive according to one or more of the preceding claims, characterized in that the ELASTIC belts ( 7 . 9 ) of both shoots ( 2 . 3 ) have the same elasticity or a different elasticity.
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