DE102012212730B3

DE102012212730B3 - Riemenspanner für einen Riementrieb einer Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE102012212730B3
Application number: DE201210212730
Authority: DE
Inventors: Uwe Michael; Benjamin Wolf
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2012-07-19
Filing date: 2012-07-19
Publication date: 2013-12-12
Anticipated expiration: 2032-07-20

Abstract

Vorgeschlagen ist ein Riemenspanner (105 bis 605) für einen Nebenaggregate-Riementrieb einer Brennkraftmaschine. Der Riemenspanner umfasst eine Koppel (8) und zwei darauf gelagerte Spannrollen (6, 7) sowie eine Spannfeder (11), die zwischen der Koppel und der Brennkraftmaschine eingespannt ist und die Spannrollen in das in Riemenumlaufrichtung vor und hinter einer der Riemenscheiben (1, 2, 3) verlaufende Riementrum drückt. Außerdem soll der Riemenspanner zwei Lenker (9, 10) umfassen, die den Riemenspanner an der Brennkraftmaschine anlenken, wobei die beiden brennkraftmaschinenseitigen Anlenkpunkte (12, 13) der Lenker außerhalb des Mittelpunkts der einen Riemenscheibe und so angeordnet sind, dass im Arbeitsbereich des Riemenspanners eine der Spannrollen auf einer gekrümmten Mittelpunktsbahn geführt ist, wobei ein Krümmungsmittelpunkt der Mittelpunktsbahn innerhalb des Durchmessers der einen Riemenscheibe verläuft.

Description

Die Erfindung betrifft einen Riemenspanner für einen Nebenaggregate-Riementrieb einer Brennkraftmaschine, umfassend eine Koppel und zwei darauf gelagerte Spannrollen sowie eine Spannfeder, die zwischen der Koppel und der Brennkraftmaschine eingespannt ist und die Spannrollen in das in Riemenumlaufrichtung vor und hinter einer der Riemenscheiben verlaufende Riementrum drückt.
Hintergrund der Erfindung
Insbesondere bei Nebenaggregate-Riementrieben mit abwechselnd Drehmoment aufnehmenden und abgebenden Riemenscheiben und entsprechendem Wechsel von Zugtrum und Leertrum erfordert das Spannen des Leertrums einen Riemenspanner mit zwei Spannrollen, die den Riemen vor und hinter der Riemenscheibe einer abwechselnd antreibenden und angetriebenen Antriebswelle vorspannen. Bei der Antriebswelle handelt es sich typischer- aber nicht notwendigerweise um die Welle eines Startergenerators, der Drehmoment zum Starten der Brennkraftmaschine abgibt und Drehmoment zur Stromerzeugung aufnimmt.
In der DE 199 26 615 A1 , DE 10 2008 025 552 A1 und DE 10 2006 019 877 A1 sind Riemenspanner vorgeschlagen, die jeweils ein am Startergenerator befestigtes Spannergehäuse und zwei beweglich darin gelagerte Spannarme aufweisen, deren Spannrollen durch ein dazwischen angeordnetes Federmittel aufeinander zu kraftbeaufschlagt sind, um den Riemen zu spannen. Die Befestigung des Riemenspanners am Startergenerator kann jedoch hinsichtlich des dafür benötigten Bauraums und der Montage des Riemenspanners problematisch sein.
Riemenspanner der eingangs genannten Art gehen aus der DE 103 48 878 A1 und aus der nicht vorveröffentlichten DE 10 2011 088 213 A1 hervor. Auch diese Riemenspanner bewirken nicht nur ein Vorspannen der im Startergenerator-Riementrieb lastabhängig hin- und herwechselnden Riementrums, sondern aufgrund ihrer Spannerbewegung auch eine Schwingungsentkopplung der Nebenaggregate von den Drehungleichförmigkeiten der Brennkraftmaschinen-Kurbelwelle.
Die DE 28 40 037 A1 offenbart einen gattungsgemäßen Riemenspanner, dessen Spannrollen frei geführt sind und sich auf einer Kreisbahn bewegen.
Weitere Riemenspanner gehen aus der DE 42 43 451 A1 , der DE 1 126 693 A , der DE 1 192 477 A und der DE 10 2010 045 340 A1 hervor.
Aufgabe der Erfindung
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Riemenspanner der eingangs genannten Art in einer alternativen Ausgestaltung anzugeben.
Zusammenfassung der Erfindung
Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1, während vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung den abhängigen Ansprüchen entnehmbar sind. Demnach soll der Riemenspanner zwei Lenker umfassen, die den Riemenspanner an der Brennkraftmaschine anlenken, wobei die beiden brennkraftmaschinenseitigen Anlenkpunkte der Lenker außerhalb des Mittelpunkts der einen Riemenscheibe angeordnet sind. Diese Anordnung soll so sein, dass im Arbeitsbereich des Riemenspanners eine der Spannrollen auf einer gekrümmten Mittelpunktsbahn geführt ist, wobei ein Krümmungsmittelpunkt der Mittelpunktsbahn innerhalb des Durchmessers der einen Riemenscheibe verläuft.
Der erfindungsgemäße Riemenspanner basiert kinematisch auf einem ebenen Koppelgetriebe mit zwei Lenkern, das die eine Spannrolle auf der genannten Mittelpunktsbahn führt. Ein wesentlicher Vorteil dieser Kinematik ist konstruktiver Art und besteht darin, dass die maschinenseitigen Anlenkpunkte der Lenker außerhalb der einen Riemenscheibe und dort in Abhängigkeit des verfügbaren Bauraums angeordnet werden können. Die Mittelpunktsbahn der geführten Spannrolle ist bevorzugt kreisbogenförmig gekrümmt und soll besonders bevorzugt konzentrisch zu der einen Riemenscheibe verlaufen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Weitere Merkmale und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und aus den Zeichnungen, in denen Ausführungsbeispiele erfindungsgemäßer Riemenspanner von Startergenerator-Riementrieben im wesentlichen schematisch dargestellt sind. Sofern nicht anders erwähnt, sind dabei gleiche oder funktionsgleiche Merkmale oder Bauteile mit gleichen Bezugszahlen versehen. Es zeigen:
1 den Riementrieb mit einem ersten Riemenspanner;
2 den Riementrieb mit einem zweiten Riemenspanner;
3 den Riementrieb mit einem dritten Riemenspanner;
4 den Riementrieb mit einem vierten Riemenspanner;
5 den Riementrieb mit einem fünften Riemenspanner;
6 den Riementrieb mit einem sechsten Riemenspanner.
Ausführliche Beschreibung der Zeichnungen
Der in 1 dargestellte Nebenaggregate-Riementrieb einer Brennkraftmaschine umfasst eine Kurbelwellen-Riemenscheibe 1, eine Klimakompressor-Riemenscheibe 2, eine Startergenerator-Riemenscheibe 3 und einen die Riemenscheiben umschlingenden Riemen 4, der in der eingezeichneten Pfeilrichtung umläuft. Die betrieblich erforderliche Riemenvorspannung wird durch einen Riemenspanner 105 mit zwei Spannrollen 6 und 7 erzeugt, die den Riemen 4 in dessen Umlaufrichtung vor und hinter der Riemenscheibe 3 des Startergenerators mit Spannkraft beaufschlagen.
Das von der einen Spannrolle 6 beaufschlagte Riementrum zwischen dem Startergenerator 3 und dem Klimakompressor 2 ist das Zugtrum, wenn im Normalmodus der Brennkraftmaschine der Generator von der Kurbelwelle 1 angetrieben wird, und das Leertrum, wenn im Startmodus der Brennkraftmaschine der Starter die Kurbelwelle antreibt. Umgekehrt ist das von der anderen Spannrolle 7 beaufschlagte Riementrum zwischen dem Startergenerator 3 und der Kurbelwelle 1 das Leertrum, wenn im Normalmodus der Brennkraftmaschine der Generator von der Kurbelwelle 1 angetrieben wird, und das Zugtrum, wenn im Startmodus der Brennkraftmaschine der Starter die Kurbelwelle antreibt.
Die beiden Spannrollen 6, 7 sind auf einer Koppel 8 gelagert, die durch zwei Lenker 9 und 10 an der Brennkraftmaschine angelenkt ist. Eine zwischen der Koppel und der Brennkraftmaschine eingespannte Spannfeder 11 drückt die beiden Spannrollen in das zugehörige Riementrum. Die beiden brennkraftmaschinenseitigen Anlenkpunkte 12 und 13 der Lenker sind außerhalb des Mittelpunkts der Startergenerator-Riemenscheibe 3 angeordnet. Dabei ist die Aufhängung der Lenker so gewählt, dass im betrieblichen Arbeitsbereich des Riemenspanners 105 die eine Spannrolle 6 auf einer gekrümmten Mittelpunktsbahn geführt ist, deren Krümmungsmittelpunkt innerhalb des Durchmessers der Startergenerator-Riemenscheibe verläuft. Die gepunktet dargestellte Mittelpunktsbahn ist in allen dargestellten Ausführungsbeispielen im wesentlichen kreisbogenförmig und im wesentlichen konzentrisch zur Startergenerator-Riemenscheibe.
Gegenüber der Ausführung gemäß 1 verlaufen bei den Riemenspannern 205 bis 605 gemäß den 2 bis 6 die spannerseitigen Anlenkpunkte 14 und 15 der Lenker 9, 10 nicht unmittelbar auf der Koppel 8, sondern auf einer weiteren Koppel 16, die ihrerseits am Mittelpunkt der einen Spannrolle 6 an der Koppel angelenkt ist. Bei dem in 2 dargestellten Ausführungsbeispiel ist die weitere Koppel 16 zusätzlich auch am Mittelpunkt der anderen Spannrolle 7 an der Koppel 8 angelenkt.
Bei den Ausführungsbeispielen gemäß den 3 bis 6 sind jeweils paarweise zum einen die Koppeln 8 mit Anordnung der Spannfeder 11 gemäß den 3 und 6 sowie den 4 und 5 und zum anderen die weiteren Koppeln 16 mit den Lenkern 9, 10 gemäß den 3 und 4 sowie den 5 und 6 mit identischer Kinematik ausgebildet.
Bezugszeichenliste

1: Kurbelwellen-Riemenscheibe
2: Klimakompressor-Riemenscheibe
3: Startergenerator-Riemenscheibe
4: Riemen
5: Riemenspanner (dreistellige Bezugszahl entsprechend der Figur)
6: eine Spannrolle
7: andere Spannrolle
8: Koppel
9: Lenker
10: Lenker
11: Spannfeder
12: brennkraftmaschinenseitiger Anlenkpunkt
13: brennkraftmaschinenseitiger Anlenkpunkt
14: spannerseitiger Anlenkpunkt
15: spannerseitiger Anlenkpunkt
16: weitere Koppel

Claims

Riemenspanner für einen Nebenaggregate-Riementrieb einer Brennkraftmaschine, umfassend eine Koppel (8) und zwei darauf gelagerte Spannrollen (6, 7) sowie eine Spannfeder (11), die zwischen der Koppel (8) und der Brennkraftmaschine eingespannt ist und die Spannrollen (6, 7) in das in Riemenumlaufrichtung vor und hinter einer der Riemenscheiben (1, 2, 3) verlaufende Riementrum drückt, dadurch gekennzeichnet, dass der Riemenspanner (105 bis 605) zwei Lenker (9, 10) umfasst, die den Riemenspanner an der Brennkraftmaschine anlenken, wobei die beiden brennkraftmaschinenseitigen Anlenkpunkte (12, 13) der Lenker (9, 10) außerhalb des Mittelpunkts der einen Riemenscheibe (3) und so angeordnet sind, dass im Arbeitsbereich des Riemenspanners (105 bis 605) eine der Spannrollen (6, 7) auf einer gekrümmten Mittelpunktsbahn geführt ist, wobei ein Krümmungsmittelpunkt der Mittelpunktsbahn innerhalb des Durchmessers der einen Riemenscheibe (3) verläuft.
Riemenspanner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittelpunktsbahn der einen Spannrolle (6) im wesentlichen kreisbogenförmig ist.
Riemenspanner nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittelpunktsbahn der einen Spannrolle (6) im wesentlichen konzentrisch zu der einen Riemenscheibe (3) verläuft.
Riemenspanner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die spannerseitigen Anlenkpunkte (14, 15) der Lenker (9, 10) unmittelbar auf der Koppel (8) verlaufen.
Riemenspanner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Riemenspanner (205 bis 605) eine weitere Koppel (16) umfasst, auf der die spannerseitigen Anlenkpunkte (14, 15) der Lenker (9, 10) verlaufen und die am Mittelpunkt der einen Spannrolle (6) an der Koppel (8) angelenkt ist.