DE102015211227B4 - Cold-startable electric motor-assisted ring tensioner - Google Patents
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Abstract
Zugmittelspanner (1) für einen Zugmitteltrieb einer Verbrennungskraftmaschine, umfassend:
– einen ersten Spannarm (2) und einen zweiten Spannarm (3), die relativ zueinander verdrehbar und jeweils mit einer das Zugmittel vorspannenden Spannrolle (4, 5) versehen sind,
– eine zwischen den Spannarmen (2, 3) eingespannte Federeinrichtung (6), die die Spannrollen (4, 5) aufeinander zu spannt,
– und einen Aktor (7) zur Verdrehung der Spannarme (2, 3),
dadurch gekennzeichnet, dass der Aktor (7) in Parallelschaltung mit der Federeinrichtung (6) zwischen den Spannarmen (2, 3) angeordnet ist.Traction device tensioner (1) for a traction mechanism drive of an internal combustion engine, comprising:
A first clamping arm (2) and a second clamping arm (3), which are rotatable relative to one another and each provided with a tensioning roller (4, 5) biasing the traction means,
- A between the clamping arms (2, 3) clamped spring means (6) which biases the tension rollers (4, 5) to each other,
- And an actuator (7) for rotating the clamping arms (2, 3),
characterized in that the actuator (7) is arranged in parallel connection with the spring device (6) between the clamping arms (2, 3).
Description
Die Erfindung betrifft einen Zugmittelspanner, vorzugsweise einen Riemenspanner, für einen Zugmitteltrieb/Riementrieb einer Verbrennungskraftmaschine, wie eines Otto- oder Dieselmotors, eines Kraftfahrzeuges. Der Zugmittelspanner umfasst:
- – einen ersten Spannarm und einen zweiten Spannarm, die relativ zueinander verdrehbar und jeweils mit einer das Zugmittel vorspannenden Spannrolle versehen sind,
- – eine zwischen den Spannarmen eingespannte Federeinrichtung, die die Spannrollen aufeinander zu spannt,
- – und einen Aktor zur Verdrehung der Spannarme.
- A first clamping arm and a second clamping arm, which are rotatable relative to one another and each provided with a tensioning roller biasing the traction means,
- A spring device clamped between the clamping arms, which clamps the tensioning rollers towards one another,
- - And an actuator for rotating the clamping arms.
Aus dem Stand der Technik sind solche Zugmittel- oder Pendelspanner bereits gattungsgemäß aus der
Die
Weiterer Stand der Technik ist aus der
Es sind somit bereits aus dem Stand der Technik verschiedene Ausführungen von Zugmittelspannern bekannt. Hierbei hat es sich jedoch gezeigt, dass diese Zugmittelspanner häufig den Nachteil haben, dass sie bzgl. der auf die Spannrollen im Betrieb einwirkenden Spannkraft im Wesentlichen von den mechanischen Eigenschaften der Federeinrichtung abhängig sind. Die Höhe der Spannkraft ist dabei abhängig von dem Federweg der Federeinrichtung, d. h. von der Relativstellung zwischen den beiden Spannarmen. Eine Einstellung der Spannkraft der Spannrollen in der jeweiligen Relativstellung der Spannarme, etwa bei sich ändernden Temperaturbedingungen, ist hierbei nur schwer oder gar nicht möglich.There are thus already known from the prior art various designs of Zugmittelspannern. However, it has been shown that these tensioning means tensioners often have the disadvantage that they are essentially dependent on the mechanical properties of the spring device with respect to the clamping force acting on the tensioning rollers during operation. The amount of clamping force is dependent on the spring travel of the spring device, d. H. from the relative position between the two clamping arms. An adjustment of the clamping force of the tension rollers in the respective relative position of the clamping arms, such as changing temperature conditions, this is difficult or impossible.
Es ist somit die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile zu beheben und insbesondere einen Zugmittelspanner zur Verfügung zu stellen, bei dem die Vorspannkraft der Spannrollen einfacher auf die jeweiligen Betriebsbedingungen einstellbar sein soll.It is therefore the object of the present invention to remedy the known from the prior art disadvantages and in particular to provide a Zugmittelspanner available in which the biasing force of the tension rollers should be more easily adjustable to the respective operating conditions.
Dies wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der Aktor in Parallelschaltung mit der Federeinrichtung zwischen den Spannarmen angeordnet ist.This is inventively achieved in that the actuator is arranged in parallel with the spring device between the clamping arms.
In Form des Aktors ist eine von der Federeinrichtung unabhängige Einstelleinheit vorhanden, die die Relativposition der beiden Spannrollen zueinander und somit auch die von den Spannrollen erzeugte Vorspannung der Zugmittels in Bezug auf die Federeinrichtung verändern kann. Dadurch ist die Vorspannkraft der zumeist Start-Stopp-fähigen Zugmittelspanner-Ausführungen einstellbar, wobei eine Kaltstartfähigkeit einfach erreicht wird. Mit dem eingesetzten Aktor kann die Vorspannung des Zugmittels erhöht werden, damit das Zugmittel die erforderlichen Momente beim Motorkaltstart übertragen kann. Zugleich kann auch eine Reduktion der Federvorspannung auftreten. Mit dem eingesetzten Aktor kann des Weiteren auch die Vorspannung des Zugmittels verringert werden (Entlastung der Feder), wodurch wiederum das Zugmittel z. B. bei konstanter Fahrt entlastet wird. Hierdurch kann eine Reibungsreduktion erreicht werden, wodurch die Emission an CO2 der Verbrennungskraftmaschine weiter verringert wird. Somit ist es auf einfache Weise möglich, die Vorspannkraft des Zugmittels beim Kaltstartvorgang zu erhöhen, bei konstanter Motordrehzahl wiederum wieder zu verringern. Dadurch ist eine besonders variable Unterstützung zur veränderbaren Vorspannung des Zugmittels umgesetzt.In the form of the actuator independent of the spring device adjustment is present, which can change the relative position of the two tension rollers to each other and thus also the bias of the tension means generated by the tensioning rollers with respect to the spring means. Thereby, the biasing force of the mostly start-stop-capable Zugmittelspanner embodiments is adjustable, with a cold start capability is easily achieved. With the actuator used, the bias of the traction means can be increased so that the traction means can transmit the necessary torque during engine cold start. At the same time, a reduction of the spring preload can occur. With the actuator used, the bias of the traction device can also be reduced (relief of the spring), which in turn the traction means z. B. relieved at constant speed. As a result, a reduction in friction can be achieved, whereby the emission of CO 2 of the internal combustion engine is further reduced. Thus, it is easily possible to increase the biasing force of the traction means in the cold start process, turn to reduce again at a constant engine speed. As a result, a particularly variable support for the variable bias of the traction means is implemented.
Weitere vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen beansprucht und nachfolgend näher erläutert.Further advantageous embodiments are claimed in the subclaims and explained in more detail below.
Demnach ist es von Vorteil, wenn die Spannarme ringförmig ausgebildet und um eine gemeinsame Drehachse relativ zueinander verdrehbar sind. Solche Zugmittelspanner werden aufgrund der ringförmigen Ausbildung der Spannarme auch als Ringspanner bezeichnet.Accordingly, it is advantageous if the clamping arms are annular and are rotatable relative to each other about a common axis of rotation. Such Zugmittelspanner be referred to as ring tensioner due to the annular design of the clamping arms.
Demnach ist es weiterhin von Vorteil, wenn der Aktor einen Elektromotor aufweist bzw. wenn der Aktor als ein Elektromotor ausgebildet ist. Dieser Elektromotor ist im Betrieb besonders direkt ansteuerbar, wodurch die Spannrollen besonders gezielt verstellt werden können.Accordingly, it is also advantageous if the actuator has an electric motor or if the actuator is designed as an electric motor. This electric motor is particularly directly controlled during operation, whereby the tension rollers can be adjusted specifically targeted.
Ist ein mit einem Stator des Aktors fest verbundenes/den Stator drehfest aufnehmendes Aktorgehäuse des Aktors an dem ersten Spannarm befestigt, ist der Aktor besonders geschickt angebracht.If an actuator housing of the actuator, which is fixedly connected to a stator of the actuator and / or rotatably fixed to the stator, is fastened to the first clamping arm, the actuator is particularly cleverly mounted.
In diesem Zusammenhang ist es besonders vorteilhaft, wenn das Aktorgehäuse an einer axialen Stirnseite des ringförmigen Spannarmes, in Umfangsrichtung der Spannarme beabstandet zu den Spannrollen, angeordnet ist. Dadurch ist der Zugmittelspanner besonders platzsparend ausgebildet.In this context, it is particularly advantageous if the actuator housing at an axial end face of the annular clamping arm, in the circumferential direction of the clamping arms spaced from the tension rollers, is arranged. As a result, the Zugmittelspanner is designed to save space.
Zudem ist es dienlich, wenn ein Rotor des Aktors drehfest mit einer Abtriebswelle verbunden ist/eine Abtriebswelle durch einen Rotor des Aktors ausgebildet ist, wobei die Abtriebswelle den ersten Spannarm axial zu einer (axialen) Seite des zweiten Spannarmes hin durchdringt. Dadurch ist der Aktor besonders platzsparend angebracht. In addition, it is useful if a rotor of the actuator is rotatably connected to an output shaft / an output shaft is formed by a rotor of the actuator, wherein the output shaft axially penetrates the first clamping arm to one (axial) side of the second clamping arm. As a result, the actuator is mounted particularly space-saving.
Im Weiteren ist es auch zweckmäßig, wenn die Abtriebswelle eine Verzahnung aufweist, die mit einer Gegenverzahnung an dem zweiten Spannarm kämmt. Dadurch ist der Aktor direkt mit den beiden Spannarmen wirkverbunden und zwischen diesen beiden wirkend.Furthermore, it is also expedient if the output shaft has a toothing which meshes with a counter toothing on the second clamping arm. As a result, the actuator is directly operatively connected to the two clamping arms and acting between these two.
In anderen Worten ausgedrückt ist es daher vorteilhaft, wenn der Aktor mittels einer Abtriebswelle antreibend/beweglich mit dem zweiten Spannarm gekoppelt ist und zugleich an dem ersten Spannarm fest abgestützt/befestigt/festgelegt ist.In other words, it is therefore advantageous if the actuator is drivingly / movably coupled to the second clamping arm by means of an output shaft and at the same time is firmly supported / fastened / fixed on the first clamping arm.
In diesem Zusammenhang ist es auch von Vorteil, wenn die Gegenverzahnung als eine Außenverzahnung ausgebildet ist. Die Gegenverzahnung ist weiter bevorzugt dann an einer Außenumfangsseite des zweiten Spannarmes angebracht. Dadurch wird das entsprechende Drehmoment durch den Aktor besonders effektiv übertragen.In this context, it is also advantageous if the counter-toothing is formed as an external toothing. The counter-toothing is further preferably attached to an outer peripheral side of the second clamping arm. As a result, the corresponding torque is transmitted particularly effectively by the actuator.
Ist der Aktor derart ausgestaltet, dass er in einem ersten Antriebszustand den zweiten Spannarm relativ zu dem ersten Spannarm verdreht, sodass sich die Federeinrichtung entspannt, d. h. die Vorspannkraft der Federeinrichtung entspannt/verkleinert, wirkt der Aktor unterstützend auf die Federeinrichtung sowie auf die Vorspannkraft, die durch die Federeinrichtung erzeugt wurde, ein.If the actuator is designed in such a way that, in a first drive state, it twists the second tensioning arm relative to the first tensioning arm, so that the spring device relaxes, ie. H. the biasing force of the spring means relaxed / reduced, the actuator acts to support the spring means and the biasing force, which was generated by the spring means, a.
Weiterhin ist es auch vorteilhaft, wenn der Aktor derart ausgestaltet ist, dass er in einem zweiten Antriebszustand den zweiten Spannarm relativ zu dem ersten Spannarm verdreht, so dass die beiden Spannrollen voneinander weg verdreht werden. Dadurch wird in einem weiteren Betriebszustand gegen die Vorspannkraft der Feder gearbeitet, um insbesondere bei hohen Drehzahlen eine möglichst niedrige Lagerreibung im Zugmitteltrieb zu erzeugen.Furthermore, it is also advantageous if the actuator is designed such that it rotates in a second drive state, the second clamping arm relative to the first clamping arm, so that the two tension rollers are rotated away from each other. This works in a further operating state against the biasing force of the spring to produce a low bearing friction in the traction drive especially at high speeds.
Die Erfindung wird nun nachfolgend anhand von Figuren näher erläutert.The invention will now be explained in more detail with reference to figures.
Es zeigen:Show it:
Die Figuren sind lediglich schematischer Natur und dienen ausschließlich dem Verständnis der Erfindung. Die gleichen Elemente sind mit denselben Bezugszeichen versehen.The figures are merely schematic in nature and are for the sole purpose of understanding the invention. The same elements are provided with the same reference numerals.
In
Der Zugmittelspanner
Der erste Spannarm
In die Aufnahmekammer
Der zweite Spannarm
In
Erfindungsgemäß ist ein Aktor
Der Aktor
Wie weiterhin in
Der Aktor
In einem zweiten Antriebszustand, einer der ersten entgegengesetzten zweiten Drehrichtung des Rotors, werden dann der erste und der zweite Spannarm
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- ZugmittelspannerZugmittelspanner
- 22
- erster Spannarmfirst tension arm
- 33
- zweiter Spannarmsecond clamping arm
- 44
- erste Spannrollefirst tension roller
- 55
- zweite Spannrollesecond tensioner
- 66
- Federeinrichtungspring means
- 77
- Aktoractuator
- 88th
- Elektromotorelectric motor
- 99
- Aktorgehäuseactuator housing
- 1010
- Abtriebswelleoutput shaft
- 1111
- Verzahnunggearing
- 1212
- Gegenverzahnungcounter teeth
- 1313
- Außenverzahnungexternal teeth
- 1414
- Grundkörper/erster GrundkörperBasic body / first basic body
- 1515
- Spannrollenaufnahme/erste SpannrollenaufnahmeTension pulley mount / first tension pulley mount
- 1616
- Aufnahmekammerreceiving chamber
- 1717
- Bogenfederbow spring
- 1818
- Abstützhebelsupport lever
- 1919
- Umfangswandungperipheral
- 2020
- zweiter Grundkörpersecond basic body
- 2121
- Spannrollenaufnahme/zweite SpannrollenaufnahmeTension pulley mount / second tension pulley mount
- 2222
- Ausnehmungrecess
- 2323
- AbschlussdeckelEnd cover
- 2424
- DurchgangslochThrough Hole
- 2525
- Führungsringguide ring
- 2626
- Gleitschuhshoe
Claims (7)
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DE202014103470U1 (en) | Drive device for an electric bike |
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Date | Code | Title | Description |
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R012 | Request for examination validly filed | ||
R016 | Response to examination communication | ||
R018 | Grant decision by examination section/examining division | ||
R020 | Patent grant now final |