DE10230188A1 - Clamping system for a traction mechanism drive - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft einen Zugmitteltrieb (1), bei dem die Vorspannkraft des Zugmittels (2) mittels eines Spannsystems (7a) sichergestellt wird. Das Spannsystem (7a) umfasst einen Tragkörper (8), an dem eine selbsttätig verstellbare Spannrolle (9) sowie eine ortsfest angeordnete, drehbare Umlenkrolle (10) angeordnet ist.The invention relates to a traction mechanism drive (1) in which the pretensioning force of the traction mechanism (2) is ensured by means of a tensioning system (7a). The tensioning system (7a) comprises a support body (8) on which an automatically adjustable tensioning roller (9) and a fixed, rotatable deflection roller (10) are arranged.
Description
Zur Sicherstellung einer ausreichenden Vorspannung des elastischen Zugmittels, insbesondere Riemen, in einem Zugmitteltrieb werden Spannsysteme eingesetzt. Die Erfindung bezieht sich auf einen Zugmitteltrieb, der für eine Brennkraftmaschine vorgesehen ist und den Antrieb eines zugmittelgetriebenen Startergenerators einschließt. Zur Vermeidung einer Startverzögerung ist dazu im Startmodus eine ausreichende Vorspannung des Zugmittels erforderlich. Das Spannsystem umfasst einen drehstarr lagepositionierten Tragkörper, an dem mittelbar oder unmittelbar eine schwenkbare, federnd an dem Zugmittel abgestützte, drehbar gelagerte Spannrolle angeordnet ist.To ensure adequate Pretensioning of the elastic traction means, in particular straps, in a traction mechanism drive, clamping systems are used. The invention relates to a traction mechanism drive intended for an internal combustion engine is and the drive of a traction-driven starter generator includes. To avoid a start delay there is sufficient tension in the traction mechanism in start mode required. The clamping system includes a torsionally rigid position Supporting body, on the indirectly or directly a pivotable, resilient on the Traction devices supported, rotatably mounted tensioning roller is arranged.
Ein Zugmitteltrieb, der den Antrieb eines Startergenerators einschließt, erfordert nahezu stetig, d. h. unabhängig von dem Betriebszustand der Brennkraftmaschine, dem Startmodus oder dem Normalbetrieb, eine ausreichende Vorspannkraft des Zugmittels. Im Startmodus treibt der als Elektromotor arbeitende Startergenerator die Brennkraftmaschine an. Nach dem Start der Brennkraftmaschine erfolgt eine Umkehr, bei der ein Antrieb des Startergenerator über die Brennkraftmaschine erfolgt.A traction mechanism drive, the drive a starter generator, requires almost continuously, d. H. independently from the operating state of the internal combustion engine, the start mode or normal operation, a sufficient pre-tensioning force of the traction mechanism. In the start mode, the starter generator, which works as an electric motor, drives the internal combustion engine. After starting the internal combustion engine there is a reversal in which the starter generator is driven via the Internal combustion engine takes place.
Dabei versorgt der Startergenerator im Generatorbetrieb die Brennkraftmaschine sowie das Bordnetz des Kraftfahrzeugs mit elektrischer Energie. Abhängig von dem Betriebsmodus der Brennkraftmaschine wird ein Drehmoment von dem Startergenerator oder der Brennkraftmaschine über die entsprechenden Riemenscheiben in das Zugmittel eingeleitet. Damit verbunden ist ein Wechsel des Leertrums und des Zugtrums bzw. ein Wechsel der Drehmomentrichtung in dem Zugmitteltrum zwischen den Riemenscheiben der Kurbelwelle und des Startergenerators.The starter generator supplies in generator mode, the internal combustion engine and the electrical system of the Motor vehicle with electrical energy. Depending on the operating mode the engine receives torque from the starter generator or the internal combustion engine the corresponding pulleys are introduced into the traction mechanism. This is associated with a change in the empty strand and the train strand or a change in the direction of torque in the traction means between the Pulleys of the crankshaft and the starter generator.
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Die Nachteile der bekannten Lösungen berücksichtigend, ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung für einen Zugmitteltrieb ein Spannsystem zu realisieren, das bauraumoptimiert eine einfache Montage ermöglicht, zur Erzielung optimaler Umschlingungswinkel an den Riemenscheiben des Startergenerators und der Kurbelwelle.Taking into account the disadvantages of the known solutions, it is an object of the present invention for a traction drive To implement the clamping system, this optimizes installation space for easy installation allows to achieve optimum wrap angles on the pulleys of the starter generator and the crankshaft.
Diese Problemstellung wird gemäß der Erfindung mittels einer ortsfest an dem Tragkörper lagepositionierten Umlenkrolle gelöst. Das erfindungsgemäße Spannsystem umfasst demnach eine sich selbsttätig einstellende, federnd an dem Zugmittel abgestützte Spannrolle sowie eine ortsfest lagepositionierte Umlenkrolle, die jeweils an dem Tragkörper befestigt sind. Das erfindungsgemäße Spannsystem bietet insbesondere für einen Großserieneinsatz eine Montagevereinfachung, da das Spannsystem einschließlich der Umlenkrolle gemeinsam montierbar sind. Weiterhin schließt die Erfindung ein, den Tragkörper des Spannsystems so auszubilden, dass deren zugehörige Umlenkrolle einen optimalen Umschlingungswinkel sowohl für die Riemenscheibe der Kurbelwelle als auch für die Riemenscheibe des Startergenerators ermöglicht. Der Umschlingungswinkel kann weiterhin durch eine definierte Lage der Umlenkrolle an dem Tragkörper sowie durch den Durchmesser der Umlenkrolle beeinflusst werden.This problem is solved according to the invention by means of a deflection roller which is fixed in position on the support body solved. The clamping system according to the invention accordingly includes a self-adjusting, resilient the traction means supported Tensioner pulley and a fixed positionally positioned pulley, the each attached to the support body are. The tensioning system according to the invention offers especially for a large-scale production an assembly simplification, since the clamping system including the Guide roller can be assembled together. Furthermore, the invention closes one, the supporting body of the tensioning system so that their associated deflection roller an optimal wrap angle for both the crankshaft pulley for as well the starter generator pulley enables. The wrap angle can further by a defined position of the deflection roller on the support body and be influenced by the diameter of the deflection roller.
Gemäß der Erfindung ist außerdem vorgesehen, das Spannsystem so an der Brennkraftmaschine anzuordnen, dass sich eine Führung des Zugmittels ein stellt, bei der dieses zwischen der Umlenkrolle und der Spannrolle die Riemenscheibe des Startergenerators umschließt.According to the invention it is also provided to arrange the tensioning system on the internal combustion engine in such a way that the traction means is guided, in which it is between the deflection roller and the tension pulley encloses the starter generator pulley.
Der erfindungsgemäße Aufbau sieht eine ortsfest an dem Tragkörper befestigte Umlenkrolle vor sowie eine schwenkbar angeordnete, federnd an dem Zugmittel abgestützte Spannrolle. Bei einer Anordnung der Umlenkrolle im Zugtrum während des Startmodus, wird die Zugmittelkraft nicht wie bei bisherigen Lösungen üblich über einen Hebelarm aufgenommen, sondern von dem Tragkörper des Spannsystems. Aufgrund dieser Anordnung kann die Feder, mit der die Spannrolle gegen das Zugmittel abgestützt ist entsprechend ausgelegt werden.The structure according to the invention sees a fixed on the support body attached deflection roller in front and a swivel-mounted, springy supported on the traction device Tensioner. If the deflection roller is arranged in the train strand during the start mode, the tractive force is not as usual with previous solutions over a Lever arm added, but from the support body of the clamping system. by virtue of this arrangement can the spring with which the tension pulley against Traction devices supported is to be interpreted accordingly.
Der Zugmitteltrieb, der den Antrieb eines Startergenerators einschließt, erfordert ein Spannsystem, das die Funktion zweier Spannsysteme gewährleistet. Die Forderung erfüllend verbessert die Erfindung weiterhin die Umschlingung der dem Startergenerator zugeordneten Riemenscheibe, was sich vorteilhaft im Startbetrieb der Brennkraftmaschine auswirkt, wodurch ein Schlupf des Zugmittels wirksam unterbunden wird.The traction mechanism drive, the drive of a starter generator requires a tensioning system that guarantees the function of two clamping systems. The requirement has been improved the invention further wraps the starter generator assigned pulley, which is advantageous in start-up mode affects the internal combustion engine, causing slippage of the traction device is effectively prevented.
Das erfindungsgemäße Spannsystem stützt sich über die schwenkbar angeordneten Spannrolle sowie die ortsfest angeordnete Umlenkrolle zweifach an dem Zugmittel ab. Diese kombinierte Einheit gewährleistet unabhängig vom Betrieb der Brennkraftmaschine, d. h. sowohl für den Startmodus als auch für den Betriebszustand stets eine ausreichende Vorspannung des Zugmittels. Da lediglich die federnd an dem Zugmittel abgestützte Spannrolle schwenkbar gelagert ist, die Umlenkrolle dagegen ortsfest angeordnet ist, ist der erforderliche Bauraum für die erfindungsgemäße Spannsystem kleiner als der bekannter Spannsysteme für einen Zugmitteltrieb, welcher einen Startergenerator einschließt.The clamping system according to the invention is based on the pivotally arranged tensioning roller as well as the stationary one Deflection pulley double on the traction device. This combined unit guaranteed independently from the operation of the internal combustion engine, d. H. both for the start mode for as well the operating state always sufficient tension of the traction device. Since only the tensioning roller, which is resiliently supported on the traction means, is pivotably mounted is, however, the guide roller is fixed, is the required Space for the clamping system according to the invention smaller than the known clamping systems for a traction drive, which one Starter generator includes.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche 2 bis 10.Further advantageous configurations are subject to the dependent Expectations 2 to 10.
In vorteilhafter Weise ermöglicht das erfindungsgemäße Spannsystem die Umlenkrolle so an dem Tragkörper anzuordnen, dass diese zwischen den Riemenscheiben der Kurbelwelle und des Startergenerators von dem Zugmittel umschlungen wird. Dabei ist die Umlenkrolle im Startbetrieb der Brennkraftmaschine dem Zugtrum und die Spannrolle dem Leertrum zugeordnet. Auch im Normalbetrieb der Brennkraftmaschine, bei der ein Antrieb des Zugmitteltriebs über die Riemenscheibe der Kurbelwelle erfolgt, ermöglicht das erfindungsgemäße Spannsystem stets eine für den Antrieb der Aggregate erforderliche azusreichende Vorspannung des Leertrums.This advantageously enables tensioning system according to the invention the pulley on the support body to arrange this between the pulleys of the crankshaft and the starter generator is wrapped by the traction means. there is the deflection roller in the start mode of the internal combustion engine the train strand and assigned the tension pulley to the empty strand. Even in normal operation the internal combustion engine, in which a drive of the traction mechanism via the The pulley of the crankshaft takes place, enables the tensioning system according to the invention always one for sufficient prestress required to drive the units of the empty dream.
Die Erfindung schließt weiterhin einen abweichenden, d.h. eine umgekehrte Anordnung des Spannsystems ein, bei der im Startbetrieb die Spannrolle zwischen dem Startergenerator und der Kurbelwelle dem Zugtrum zugeordnet ist. Die zugehörige Umlenkrolle des erfindungsgemäßen Spannsystems stützt sich in einem Leertrum an dem Zugmittel ab.The invention further closes a different, i.e. a reverse arrangement of the clamping system a, in which the idler between the starter generator in the start mode and the crankshaft is assigned to the train run. The associated deflection roller the clamping system according to the invention is based in an empty strand on the traction means.
Der Aufbau des erfindungsgemäßen Spannsystems ist erfindungsgemäß kombinierbar mit bekannten Lösungen. Bevorzugt ist die Spannrolle des erfindungsgemäßen Spannsystems mit einem Arbeitsexzenter versehen, der auf engstem Bauraum eine relativ große Verstellung der Spannrolle ermöglicht. Diese Maßnahme kompensiert beispielsweise bei einer verschleiß-bedingten Längung des Zugmittels stets eine ausreichende Vorspannung. Zur Darstellung eines sogenannten Doppelexzenter kann der Arbeitsexzenter zusätzlich mit einem Einstellexzenter kombiniert werden. Von einer eingestellten Grundeinstellung ausgehend, kann sich daran ein von dem Arbeitsexzenter bestimmter weiterer Verstellweg der Spannrolle einstellen.The structure of the clamping system according to the invention can be combined according to the invention with known solutions. The tensioning roller of the tensioning system according to the invention is preferred with a Provide work eccentric, a relatively large adjustment in the smallest of spaces the tension pulley allows. This measure compensates, for example, if the elongation of the Always a sufficient pre-tensioning means. For illustration a so-called double eccentric can also use the work eccentric an adjustment eccentric can be combined. From a set basic setting based on this, one determined by the work eccentric Set further adjustment path of the tension pulley.
Weiterhin bietet es sich an, das erfindungsgemäße Spannsystem mit einem am Tragkörper drehbar angelenkten Schwenkhebel zu versehen, an dessen freien Ende die Spannrolle drehbar befestigt ist. Zur kraftschlüssigen Anlage der Spannrolle am Zugmittel dient eine zwischen dem Schwenkhebel und dem Tragkörper angeordnete Torsionsfeder. Dieser Aufbau kann weiterhin mit einer Reibscheibe ergänzt werden, die einen dämpfenden Einfluss auf die Stellbe wegungen des Schwenkhebels ausübt und damit nachteilig große Schwingungsausschläge des Zugmittels unterbindet.It also lends itself to that tensioning system according to the invention with one rotatable on the support body Articulated pivot lever to provide the free end of the Tension pulley is rotatably attached. For non-positive contact of the tension pulley on the traction means is arranged between the pivot lever and the support body Torsion spring. This structure can continue with a friction disc added be a damping Influences the Stellbe movements of the pivot lever and thus disadvantageously large vibration amplitudes of the traction device is prevented.
Ein weiteres alternativ gestaltetes Spannsystem umfasst ein hydraulisch wirkendes Stellglied, welches zwischen dem Tragkörper und der Spannrolle angeordnet ist.Another alternatively designed Clamping system includes a hydraulic actuator, which between the support body and the tension pulley is arranged.
Außerdem kann das erfindungsgemäße Spannsystem mit einem elektrohydraulischen oder einem elektro-magnetisch wirkenden Stellglied oder Aktor kombiniert werden. Ein solcher Aktor ist vorteilhaft mit einem Ende über ein Lagerauge an dem Tragkörper und mit einem weiteren Ende an dem Schwenkhebel befestigt, an dessen freien Ende die Spannrolle drehbar angeordnet ist.In addition, the clamping system according to the invention with an electro-hydraulic or an electro-magnetic one Actuator or actuator can be combined. Such an actuator is advantageous with an end over a bearing eye on the support body and attached with another end to the pivot lever at the free end of the tension pulley is rotatably arranged.
Eine bevorzugte weitere Ausgestaltung der Erfindung bezieht sich auf ein elektronisch geregeltes bzw. ansteuerbares Stellglied, mit dem die Spannrolle des Spannsystems zur Erzielung einer stets ausreichenden Vorspannung des Zugmittels verschwenkbar ist.A preferred further embodiment The invention relates to an electronically controlled or controllable actuator with which the tensioning roller of the tensioning system pivotable to achieve a sufficient tension of the traction means is.
Dazu bietet es sich an, dass die Ansteuerung des Stellgliedes in Verbindung mit einem Steuersystem erfolgt. Über Sensoren oder Meeswertgeber, die das Steuersystem einschließt, kann beispielsweise das Stellglied und damit die Spannrolle, in Abhängigkeit von Betriebsparametern des Zugmitteltriebs und/oder der Brennkraftmaschine verstellt werden, unabhängig von dem Betriebsmodus der Brennkraftmaschine.To do this, it makes sense that the Actuation of the actuator in connection with a control system he follows. about Sensors or sensors that the control system includes for example, the actuator and thus the tension pulley, depending of operating parameters of the traction mechanism drive and / or the internal combustion engine be adjusted independently from the operating mode of the internal combustion engine.
Weiterhin ermöglicht das elektronisch geregelte bzw. ansteuerbare Stellglied im Stillstand der Brennkraftmaschine oder synchron zum Start der Brennkraftmaschine, eine selbsttätige, die Vorspannung des Zugmittels erhöhende Position der Spannrolle.This also enables electronically controlled or controllable actuator when the internal combustion engine is at a standstill or synchronous to the start of the internal combustion engine, an automatic that Increasing the tension of the traction device Position of the tension pulley.
Die Erfindung wird anhand von fünf Ausführungsbeispielen in insgesamt fünf Figuren näher erläutert. Es zeigen:The invention is based on five exemplary embodiments in a total of five Figures closer explained. Show it:
Detaillierte Beschreibung der Zeichnungendetailed Description of the drawings
Der Zugmitteltrieb
Die
Die
In
Das Spannsystem
Das Spannsystem
- 11
- Zugmitteltriebtraction drive
- 22
- Zugmitteltraction means
- 33
- Kurbelwellecrankshaft
- 44
- Wasserpumpewater pump
- 55
- Klimakompressorair compressor
- 66
- Startergeneratorstarter generator
- 7a7a
- Spannsystemclamping system
- 7b7b
- Spannsystemclamping system
- 7c7c
- Spannsystemclamping system
- 7d7d
- Spannsystemclamping system
- 7e7e
- Spannsystemclamping system
- 88th
- Tragkörpersupporting body
- 99
- Spannrolleidler
- 1010
- Umlenkrolleidler pulley
- 1111
- Leertrumloose side
- 1212
- Schwenkhebelpivoting lever
- 1313
- Drehachseaxis of rotation
- 1414
- hydraulisches Stellgliedhydraulic actuator
- 1515
- elektronisches Stellgliedelectronic actuator
- 1616
- Steuersystemcontrol system
- 1717
- Sensorsensor
- 1818
- Sensorsensor
- 1919
- Zugtrumdrive span
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