DE10348878A1

DE10348878A1 - Riemenspannvorrichtung für Brennkraftmaschinen

Info

Publication number: DE10348878A1
Application number: DE10348878A
Authority: DE
Inventors: Eric Keith Toledo Manning
Original assignee: Dana Inc
Current assignee: Dana Automotive Systems Group LLC
Priority date: 2002-10-22
Filing date: 2003-10-21
Publication date: 2004-05-13
Also published as: US20040077446A1; FR2846065A1

Abstract

Es wird eine Riemenspannvorrichtung für eine Brennkraftmaschine angegeben. Ein Paar von Spannelementen, wie Rollen, arbeiten mit dem Riemen auf den gegenüberliegenden Seiten eines treibenden/getriebenen Teils, wie eines Anlassers/einer Lichtmaschine zusammen. Die Spannelemente sind beweglich an dem Motorblock oder einer anderen Einrichtung festgelegt, und sie sind mittels einer Feder in den Eingriffszustand mit dem Riemen vorbelastet. Durch das Zusammenarbeiten des Riemens an mehreren Punkten und auf jeder Seite eines treibenden/getriebenen Teils erhält man eine schwimmend gelagerte Spannvorrichtung, welche das Vermögen hat, eine ausreichend minimale Spannung auf den Riemen aufrechtzuerhalten, um ein Durchrutschen desselben unabhängig von den Belastungszuständen zu vermeiden.

Description

Die Erfindung befaßt sich mit einer Riemenspannvorrichtung für eine Brennkraftmaschine.

Riemenspannvorrichtungen sind auf diesem Gebiet bekannt und sie werden schon seit langem bei vielen Riementriebsystemen eingesetzt. Eine Riemenspannvorrichtung hat häufig eine bewegliche Tragkonstruktion, die einen Abschnitt eines Riemens an einer Brennkraftmaschine oder einer anderen mechanischen Einrichtung drehbar lagert. Die Riemenspannvorrichtung ist beweglich, um einen Ausgleich für eine Vergrößerung oder Verkleinerung der Riemenlauflänge infolge von Verschleiß oder anderen Einflußgrößen zu schaffen und eine konstante Riemenspannkraft auf einen Steuer- oder Antriebsriemen aufzubringen.

Eine übliche Bauart einer Riemenspannvorrichtung umfaßt eine feste Konstruktion und eine schwenkbewegliche oder drehbewegliche Konstruktion, welche drehbeweglich bzw. schwenkbeweglich an der festen Konstruktion mittels einer Schwenkeinrichtung angebracht ist. Die drehbare Konstruktion trägt eine mit dem Riemen zusammen arbeitende Riemenscheibe. Eine Spiralfeder ist die Schwenkanordnung umgebend vorgesehen, und die Enden der Feder sind zwischen der festen und der drehbeweglichen Konstruktion vorgesehen, um die letztgenannte bezüglich der erstgenannten in Richtung einer Position mit maximalem Riemenauflauf vorzubelasten. Die Federvorbelastungskraft wird kleiner, wenn die drehbewegliche Konstruktion sich von einer Position mit minimalem Riemenauflauf zu einer Position mit maximalem Riemenauflauf bewegt, um die Spannung an dem Riemen konstant zu halten. Häufig wird die Spannvorrichtung eingebaut, um eine vorbestimmte, statische Spannkraft auf eine Seite des Riemens aufzubringen. Bei einigen Riemenspannvorrichtungen wird dies dadurch erzielt, daß die Spannvorrichtung derart nachgestellt wird, daß die drehbewegliche Konstruktion, welche die Riemenscheibe trägt, zwischen den Endanschlägen angeordnet ist, welche den Bewegungsbereich der drehbaren Konstruktion begrenzen. Eine Riemenspannvorrichtung sollte in geeigneter Weise den Riemenspannwert während der gesamten betriebsmäßigen Winkelbewegungen der drehbaren Konstruktion konstant halten.

Es ist üblich, eine Riemenspannvorrichtung bei einem Antriebssystem vorzusehen, welches einen Riemen zur Bewegungsübertragung von einer treibenden Riemenscheibe auf eine oder mehrere getriebene Riemenscheiben umfaßt. Eine derartige Spannvorrichtung weist im allgemeinen eine Einrichtung aus einer Kolben- und Zylinderanordnung zur Führung der relativen Translationsbewegung zwischen den ersten und den zweiten Anordnungen auf. Die erste Anordnung ist fest mit einem ersten Ende der Spannvorrichtung verbunden und ist direkt oder indirekt an dem Motorblock festgelegt. Die zweite Anordnung hingegen ist fest mit einem Ende der Spannvorrichtung verbunden und trägt ein Rad oder eine Rolle, die auf dem Riemen läuft. Die beiden Anordnungen sind von einer spiralförmigen Rückholfeder umgeben, welche die Anordnungen in eine Position beabstandet voneinander drückt. Verbesserte Spannvorrichtungen dieser Bauart umfassen auch eine hydraulische Dämpfungseinrichtung. Obgleich derartige Spannvorrichtungen im allgemeinen zufrieden stellend arbeiten, sind sie aber relativ teuer. Zusätzlich sind einige Ausführungsformen platzaufwendig und/oder haben eine begrenzte Standzeit. Da ferner eine Rückholfeder vorgesehen ist, die radial außenseitig angeordnet ist, muß eine übliche Spannvorrichtung an einem ihrer Enden festgelegt werden. Ein derartiges Festlegen stellt nicht die widerstandsfähigste Art dar, noch ist sie geeignet bei den kleinen zur Verfügung stehenden Einbauräumen in einem Motorraum.

Die Spannvorrichtungen dieser üblichen Bauart bringen eine Spannungen an einem einzigen Punkt des Riemens ein. Auch können diese üblichen Anordnungen nicht das Drehmoment berücksichtigen, welches auf den Riemen in Gegenrichtungen einwirkt, wie dies beispielsweise dann der Fall ist, wenn eine Anlasser/Lichtmaschinenanordnung vorgesehen ist, obgleich hierbei der Riemen nur in einer Richtung läuft.

Die Erfindung befaßt sich mit einer Riemenspannvorrichtung für eine Brennkraftmaschine. Ein Paar von Spannteilen, wie Rollen, arbeiten mit dem Riemen an gegenüberliegenden Seiten eines treibenden/getriebenen Teils, wie eines Anlassers/Lichtmaschine zusammen. Die Spannelemente sind beweglich fest mit dem Motorblock oder einer anderen Einrichtung verbunden und durch eine Feder im Zusammenarbeiten mit dem Riemen vorbelastet. Das Zusammenarbeiten mit dem Riemen erfolgt an mehreren Stellen und auf jeder Seite eines treibenden/getriebenen Teils, so daß man eine schwimmend gelagerte Spannvorrichtung erhält, welche es in erleichterter Weise ermöglicht, eine im wesentliche konstante Spannung auf den Riemen unabhängig von den Belastungszuständen aufzubringen.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung. Darin gilt:
1A–1C stellen eine schematische Ansicht einer Riemenspannvorrichtung bei einer Brennkraftmaschine in unterschiedlichen Betriebsarten dar;
2 ist eine schematische Einzelansicht einer Riemenspannvorrichtung nach 1 gemäß einer bevorzugten Auslegungsform nach der Erfindung;
3 ist eine schematische Einzeldarstellung der Riemenspannvorrichtung gemäß einer alternativen bevorzugten Ausführungsform nach der Erfindung;
4 ist eine schematische Einzeldarstellung einer Riemenspannvorrichtung gemäß einer weiteren alternativen bevorzugten Ausführungsform nach der Erfindung;
5 ist eine schematische Einzeldarstellung der Riemenspannvorrichtung gemäß einer alternativen bevorzugten Ausführungsform nach der Erfindung;
6 ist eine schematische Einzeldarstellung der Riemenspannvorrichtung gemäß einer alternativen bevorzugten Ausführungsform nach der Erfindung;
7 ist eine schematische Einzeldarstellung der Riemenspannvorrichtung gemäß einer alternativen bevorzugten Ausführungsform nach der Erfindung;
8 ist eine schematische Einzeldarstellung der Riemenspannvorrichtung gemäß einer alternativen bevorzugten Ausführungsform nach der Erfindung;
9 ist eine schematische Einzeldarstellung der Riemenspannvorrichtung gemäß einer alternativen bevorzugten Ausführungsform nach der Erfindung;
10 ist eine schematische Einzeldarstellung der Riemenspannvorrichtung gemäß einer alternativen bevorzugten Ausführungsform nach der Erfindung;
11 ist eine schematische Einzeldarstellung der Riemenspannvorrichtung gemäß einer alternativen bevorzugten Ausführungsform nach der Erfindung;
12 ist eine schematische Einzeldarstellung der Riemenspannvorrichtung gemäß einer alternativen bevorzugten Ausführungsform nach der Erfindung;
13 ist eine schematische Einzeldarstellung der Riemenspannvorrichtung gemäß einer alternativen bevorzugten Ausführungsform nach der Erfindung;
14 ist eine schematische Einzeldarstellung der Riemenspannvorrichtung gemäß einer alternativen bevorzugten Ausführungsform nach der Erfindung;
15 ist eine schematische Einzeldarstellung der Riemenspannvorrichtung gemäß einer alternativen bevorzugten Ausführungsform nach der Erfindung;
16 ist eine schematische Einzeldarstellung der Riemenspannvorrichtung gemäß einer alternativen bevorzugten Ausführungsform nach der Erfindung;
17 ist eine schematische Einzeldarstellung der Riemenspannvorrichtung gemäß einer alternativen bevorzugten Ausführungsform nach der Erfindung;
18 ist eine schematische Einzeldarstellung der Riemenspannvorrichtung gemäß einer alternativen bevorzugten Ausführungsform nach der Erfindung;
19 ist eine schematische Einzeldarstellung der Riemenspannvorrichtung gemäß einer alternativen bevorzugten Ausführungsform nach der Erfindung;
20 ist eine schematische Einzeldarstellung der Riemenspannvorrichtung gemäß einer alternativen bevorzugten Ausführungsform nach der Erfindung;
21 ist eine schematische Einzeldarstellung der Riemenspannvorrichtung gemäß einer alternativen bevorzugten Ausführungsform nach der Erfindung;
22 ist eine schematische Einzeldarstellung der Riemenspannvorrichtung gemäß einer alternativen bevorzugten Ausführungsform nach der Erfindung;
23 ist eine schematische Einzeldarstellung der Riemenspannvorrichtung gemäß einer alternativen bevorzugten Ausführungsform nach der Erfindung;
24 ist eine schematische Einzeldarstellung der Riemenspannvorrichtung gemäß einer alternativen bevorzugten Ausführungsform nach der Erfindung;
25 ist eine schematische Einzeldarstellung der Riemenspannvorrichtung gemäß einer alternativen bevorzugten Ausführungsform nach der Erfindung;
26 ist eine schematische Einzeldarstellung der Riemenspannvorrichtung gemäß einer alternativen bevorzugten Ausführungsform nach der Erfindung;
27 ist eine schematische Einzeldarstellung der Riemenspannvorrichtung gemäß einer alternativen bevorzugten Ausführungsform nach der Erfindung;
28 ist eine perspektivische Teilansicht einer betriebsfähigen Spannvorrichtung nach der Erfindung gemäß den 1A bis 1C Die 1A – 1C zeigen schematisch eine Riemenspannvorrichtung 1, die bei einer Brennkraftmaschine zum Einsatz kommt. Der Riemen 2 läuft schlangenlinienförmig um die Kurbelwelle und die Zusatzeinrichtungen, wie ein Gebläse/eine Wasserpumpe, eine Servolenkung, eine Klimaanlage und eine Anlasser/Lichtmaschinenanordnung 5. Die jeweiligen Zusatzeinrichtungen, die Leerlaufscheibe und die Kurbelwelle haben eine zugeordnete Riemenscheibe, welche mit dem Riemen auf an sich bekannte Weise zusammenarbeitet. Um eine geeignete minimale Spannung im Riemen 3 aufrecht zu erhalten, ist ein Paar von Rollen 7a, 7b auf gegenüberliegenden Seiten des Anlassers/Lichtmaschine 5 derart vorbelastet, daß sie mit dem Riemen 3 zusammenarbeiten. Die Rollen 7a, 7b sind an einem zugeordneten Schwenkarm bzw. Dreharm 9a, 9b drehbeweglich angebracht, welcher seinerseits relativ zu der Brennkraftmaschine in einer Ebene parallel zu den Riemenscheiben des Anlassers/Lichtmaschine und weiteren Zusatzeinrichtungen schwenkbeweglich bzw. drehbeweglich sind. Eine Feder 11 verbindet die Dreharme 9a, 9b in der Nähe der Verbindung mit den Rollen 7a, 7b und belastet die Rollen 7a, 7b im Zusammenarbeitungszustand mit den Riemen 3 vor. Es ist noch zu erwähnen, daß die spezielle Auslegung der Rollen und der Dreharme bzw. Schwenkarme für die Erfindung nicht wesentlich sind, und daher der Fachmann ohne weiteres in der Lage ist, einen Dreharm bzw. Schwenkarm auf eine geeignete Weise auszulegen und diesen beispielsweise aus Stahl oder einem anderen widerstandsfähigen Metall herzustellen, oder auch hierfür andere Materialien einzusetzen, welche in ausreichender Weise eine Rolle drehbar lagern können. Die Dreharme können direkt an dem Motorblock oder einer anderen Halteeinrichtung angebracht sein, die vom Fachmann auf beliebige Weise gestaltet werden können. Daher ist die vorliegende Erfindung in schematischer Weise dargestellt, um die kinematischen Verhältnisse von Rollen und zugeordneten Dreharmen bezogen auf den Treibriemen 3 zu verdeutlichen. Die erhaltene Spannvorrichtungen bildet eine frei schwimmend gelagerte Spannvorrichtung, welche die Fähigkeit hat, eine im wesentlichen konstante Spannung auf den Riemen unabhängig von den Betriebsarten des Anlassers/Lichtmaschine aufzubringen und aufrecht zu erhalten.
Bei üblichen, einfachen riemengetriebenen Systemen, welche wenigstens zwei Riemenscheiben haben, erfolgt die Übertragung des Drehmoments von einer Riemenscheibe auf die zweite Riemenscheibe durch die Spannung und die Kontaktreibung im Bereich des Riemens, welcher das Drehmoment überträgt, und ein ungespannter Zustand (ohne Spannung) ist auf der gegenüberliegenden Seite des Riemens vorhanden. Der im wesentlichen ungespannte Abschnitt gegenüber dem gespannten Abschnitt des Riemens wird durch die Lage der getriebenen Riemenscheibe und die Drehrichtung bestimmt. Bei einem üblichen als Treibriemen angetriebenen Zusatzsystem bei Kraftfahrzeugen dreht sich der Riemen in dem System mit mehr Riemenscheiben in einer Richtung. Diese Systeme haben nur eine Treibriemenscheibe und die Kurbelwelle. Da eine typische Riemenscheibenanordnung bei Kraftfahrzeugen eine Bewegungsrichtung für den Riemen nur in einer Richtung hat und nur eine treibende Riemenscheibe vorgesehen ist, bleibt der gespannte Abschnitt des Riemens in einem Betriebsbereich des Riemens. Die Änderung der Größe der Spannung in dem Riemenabschnitt wird durch die Veränderung des Drehmomentbedarfs an den unterschiedlichen Zusatzeinrichtungen und durch die Änderung der Brennkraftmaschinendrehzahl erzeugt. Eine Spannvorrichtung mit einem einzigen Dreharm ist zusätzlich auf der Seite des ungespannten Abschnittes des Riemens bei einem typischen Riemenantriebssystem bei Kraftfahrzeugen vorgesehen, um eine minimale Riemenspannung bei sich änderndem Drehmomentbedarf aufrecht zu erhalten.
Anlasser/Lichtmaschinen arbeiten in Abweichung von anderen Brennkraftmaschinenzusatzaggregaten in unterschiedlichen Betriebsarten, und sie bringen ein Drehmoment auf den Riemen in Gegenrichtung in Abhängigkeit von der Betriebsart auf. Bei diesen neuartigen Systemen wird bei einer riemengetriebenen Anlasser/Lichtmaschine eine zweite, treibende Riemenscheibe eingesetzt, welche ein Drehmoment zum Anlassen der Brennkraftmaschine während der Anlassphase bereitstellt. Der riemengetriebene Anlasser/Lichtmaschine führt somit dazu, daß der Abschnitt des Riemens, der unter Spannung steht, sich ändert, wenn die Kurbelwelle angetrieben wird, um die Brennkraftmaschine anzulassen. Nach dem Anlassen der Brennkraftmaschine wird der riemengetriebene Anlasser/Lichtmaschine in die Generatorbetriebsart umgeschaltet, und die Riemenspannung tritt in einem anderen Abschnitt des Riemens (in der Nähe der Kurbelwelle) auf. Die üblichen Riemenspannvorrichtungen können nicht eine Änderung der Lage des unter Spannung stehenden Abschnitts zusätzlich zu der Änderung des Zusatzgerät-Drehmomentbelastungsbedarfs aufnehmen und eine Belastung auf den Riemen aufbringen, um die minimale Spannung im Riemen zum Verhindern eines Durchrutschens aufrecht zu erhalten.
Wie zuvor angegeben, treibt der Anlasser/Lichtmaschine den Riemen in einer Anlasserbetriebsart an, um die Kurbelwelle zum Einleiten der Zündung anzutreiben. Während der Anlasserbetriebsart wird somit ein Drehmoment auf den Riemen in dieselbe Richtung wie der Riemen angetrieben wird, aufgebracht. Wenn die Brennkraftmaschine angelassen ist, wird die Anlasserbetriebsart unterbrochen, und der Anlasser/Lichtmaschine tritt kurzzeitig in einen belastungslosen Zustand ein, in welchem kein Drehmoment auf den Riemen aufgebracht wird, und die dem Anlasser/Lichtmaschine zugeordnete Riemenscheibe sich im wesentlichen frei drehen kann. Nach dem Laufen der Brennkraftmaschine jedoch arbeitet der Anlasser/Lichtmaschine in einer Generatorbetriebsart, um eine elektrische Stromlieferung zum Betreiben der elektrischen Systeme der Brennkraftmaschine bereitzustellen. In der Generatorbetriebsart wird der Anlasser/Lichtmaschine durch den Riemen 3 angetrieben, und somit wird ein Drehmoment auf den Riemen in einer Richtung entgegengesetzt zu dem Riemenlauf und entgegengesetzt zu der Richtung des Drehmoment aufgebracht, welches während der Anlasserbetriebsart einwirkt. Die frei schwingend gelagerte Spannvorrichtung nach der Erfindung passt sich an diese unterschiedlichen Betriebsarten an, um auf den Riemen einwirkend eine minimale Spannung unabhängig von dem Drehmomentbelastungsbedarf oder der. Betriebsart aufrecht zu erhalten.
Die Spannvorrichtung nach der Endung spricht auf die unterschiedlichen Belastungszustände und Betriebsarten zu jedem gewünschten Zeitpunkt an. Die Spannvorrichtung bringt eine Belastung auf, welche gleichmäßig zwischen den beiden Abschnitten 7a, 7b des Riemens verteilt wird, an welchem die Spannvorrichtung in Kontakt mit dem Riemen ist. Die Größe der durch die Spannvorrichtung aufgebrachten Belastung hängt von dem Abstand zwischen den Rollen 7a, 7b, der relativen Position der Rollen 7a, 7b usw. ab, die durch die Belastungszustände der Brennkraftmaschinenanordnung vorgegeben werden.
1B stellt einen Zustand dar, bei dem der Anlasser/Lichtmaschine in einem Aus-Betriebszustand ist (d.h. der Riemen bewegt sich nicht oder die zugeordnete Riemenscheibe kann sich frei drehen). Beide Abschnitte 7a, 7b des Riemens liegen anscheinend auf der Seite mit geringerer Spannung, und somit werden sich beide Abschnitte nach Maßgabe der vorgegebenen kinematischen Zuordnung zwischen den Dreharmen 9a, 9b und der Feder 11 auslenken. 1A zeigt die Anordnung in einer Anlasserbetriebsart, in welcher der Anlasser/Lichtmaschine 5 den Riemen antreibt und eine Belastung auf den Riemen in dieselbe Richtung wie der Riemenlauf aufbringt. Somit ist die Spannungsseite des Anlasser/Lichtmaschine auf der Seite der Rolle 7b vorhanden. Die Spannvorrichtung reagiert automatisch derart, daß die Spannungsseite des Riemens eine minimale Auslenkung hat, und daß die Seite des Riemens mit geringerer Spannung eine wesentlich größere Auslenkung hat. Es ist noch zu bemerken, daß der Dreharm 9b sich weniger relativ zu der in 1B gezeigten Position als der in übertriebener Weise dargestellte ausgelenkte Dreharm 9a auslenkt. Die Auslenkungsgröße auf der Spannungsseite des Riemens hängt von der Größe der Spannung auf dieser Seite des Riemens durch das zu übertragende Drehmoment und von der Belastung ab, die durch die Feder aufgebracht wird. Die Feder 11 oder die Federn zwischen den Dreharmen 9a, 9b bringt oder bringen eine so ausreichende Belastung auf, daß eine minimale Spannung in der Anordnung aufrecht erhalten wird, und daß eine zusätzliche Belastung bereitgestellt wird, wenn der Abstand zwischen den Spannarmen größer wird, was erforderlich ist, wenn sich die Dreharme durch ihren Bewegungsbereich drehen.
1C stellt eine weitere Betriebsart dar, bei der der Anlasser/Lichtmaschine in einer Generatorbetriebsart ist. Bei diesen Verhältnissen bringt der Anlasser/Lichtmaschine den Belastungsbedarf auf den Riemen im wesentlichen ähnlich wie bei den anderen Zusatzeinrichtungen auf. Die Kurbelwelle treibt nunmehr den Riemen an, und somit bewegt sich der unter Spannung stehende Abschnitt des Riemens, die Spannungsseite des Riemens, relativ zu dem Anlasser/Lichtmaschine 5, wie dies in 1C gezeigt ist. Somit lenkt sich entsprechend 1C der Dreharm 9b wesentlich stärker als der Dreharm 9a relativ zu dem in 1B gezeigten freien Zustand aus. Somit bildet die Spannvorrichtung nach der Erfindung eine schwimmend gelagerte Spannvorrichtung, die sich automatisch verschiebt, um eine Spannung auf den Riemen während den unterschiedlichen Betriebsarten und dem unterschiedlichen Drehmomentbelastungsbedarf aufzubringen.
2 zeigt eine Einzeldarstellung der Spannvorrichtungen nach den 1A – 1C. Es ist keine weitere Erläuterung der dargestellten Komponenten erforderlich. Die 3 – 27 zeigen verschiedene unterschiedliche, bevorzugte Ausführungsformen nach Erfindung, welche auf eine ähnliche Weise unter Einsatz einer schwimmend gelagerte Spannvorrichtung arbeiten, welche mit unterschiedlichen Abschnitten des Riemens zusammenarbeitet, um eine Anpassung an unterschiedliche Betriebsarten und Drehmomentlastungsbedarfsverhältnissen vorzunehmen. Die Auslegungsform der bevorzugten Ausführungsformen wird nachstehend im nichtbelasteten Zustand erläutert. Die Arbeitsweise bleibt jedoch prinzipiell im wesentlichen gleich wie bei den bevorzugten Ausführungsformen nach den 1A bis 1C. Die Zuordnung zu dem Anlasser/Lichtmaschine und den restlichen Komponenten der Brennkraftmaschine stimmen mit jenen nach den 1A bis 1C überein.
3 zeigt eine alternative bevorzugte Ausführungsform nach der Erfindung. Ähnlich wie bei der Auslegung nach 2 ist die Feder A-11 mit den Zwischenabschnitten der Dreharme A9a, A9b verbunden.
In 4 verlaufen die Dreharme B9a, B9b im wesentlichen spiegelbildlich in Gegenrichtung zu der in 2 gezeigten und sind um einen Drehpunkt in größerem Abstand als die Dreharme 9a, 9b verankert.
5 stellt eine alternative bevorzugte Ausführungsform nach der Erfindung dar. Diese Ausführungsform ist ähnlich jener nach 4, wobei die Feder C11 mit den Zwischenabschnitten der Dreharme C9a, C9b verbunden ist.
6 zeigt eine alternative bevorzugte Ausführungsform nach der Erfindung. Die Dreharme D9a, D9b drehen sich um einen gemeinsamen Punkt zwischen den Rollen D7a, D7b.
7 zeigt eine alternative bevorzugte Ausführungsform nach der Erfindung ähnlich der in 6 gezeigten. Jedoch verbindet die Feder E11 die Dreharme E9a, E9b an einem Zwischenabschnitt desselben.
8 zeigt eine alternative bevorzugte Ausführungsform nach der Erfindung, welche ähnlich der in 6 dargestellten ausgelegt ist. Die Dreharme F9a, F9b verlaufen jedoch in Gegenrichtung und relativ zu dem Anlasser/Lichtmaschine.
9 zeigt eine alternative bevorzugte Ausführungsform nach der Erfindung, welche ähnlich wie die nach 8 ausgelegt ist. Die Feder G11 verbindet jedoch die Dreharme G9a, G9b an einem Zwischenabschnitt hiervon.
10 zeigt eine alternative bevorzugte Ausführungsform nach der Erfindung. Der Dreharm H39 verbindet die Rollen H7a, H7b. Die Rolle H7a ist mit einem Schwenkteil H29 verbunden. Die Dreharme H29 und H39 sind durch die Feder H11 an ihren Endabschnitten verbunden.
11 zeigt eine alternative bevorzugte Ausführungsform nach der Erfindung ähnlich jener, die in 10 gezeigt ist. Die Feder I11 jedoch verbindet die Dreharme I9a, I9b an einem Zwischenabschnitt hiervon.
12 verdeutlicht eine alternative bevorzugte Ausführungsform nach der Erfindung, welche ähnlich wie die nach 10 ausgelegt ist, wobei die Dreharme J29, J39 und die Feder J11 spiegelbildlich zu der Anordnung nach 10 angeordnet sind.
13 verdeutlicht eine alternative bevorzugte Ausführungsform nach der Endung ähnlich jener, die in 12 gezeigt ist. Die Feder 111 jedoch verbindet die Dreharme 19a, 19b an einem Zwischenabschnitt hiervon.
14 verdeutlicht eine alternative bevorzugte Ausführungsform nach der Erfindung. Der Dreharm Z39 verbindet die Rollen Z7a, Z7b. Ein zweiter Dreharm Z29 ist drehbeweglich relativ zu der Brennkraftmaschine und drehbeweglich relativ zu einem Zwischenabschnitt des Dreharms Z39 vorgesehen. Die Feder Z11 verbindet den Dreharm Z29 mit dem Dreharm Z39 in der Nähe der Rolle Z7a. Die Rollen Z7a, Z7b können sich um den Zwischenabschnitt der Dreharme Z39, Z29 drehen, und sie können sich zusammen um den Dreharm Z39 und das Ende des Dreharms Z29 drehen.
15 verdeutlicht eine alternative bevorzugte Ausführungsform nach der Erfindung, welche ähnlich wie jene nach 14 ausgelegt ist. Die Feder L11 verbindet jedoch die Dreharme L9a, L9b an einem Zwischenabschnitt hiervon.
16 verdeutlicht eine alternative bevorzugte Ausführungsform nach der Erfindung, welche ähnlich wie die Ausführungsform nach 14 ausgelegt ist, wobei der Dreharm M29 und die Feder M11 spiegelbildlich relativ zu dem Anlasser/Lichtmaschine im Vergleich zu der Ausführungsform nach 10 angeordnet sind.
17 verdeutlicht eine alternative bevorzugte Ausführungsform nach der Erfindung, welche ähnlich wie jene in 16 ausgelegt ist. Die Feder N11 jedoch verbindet die Dreharme N29, N39 an einem Zwischenabschnitt hiervon.
18 verdeutlicht eine alternative bevorzugte Ausführungsform nach der Erfindung, welche ähnlich wie jene nach 2 ausgelegt ist. Der Dreharm O9b, jedoch verläuft im wesentlichen in eine Gegenrichtung zu 7b.
19 verdeutlicht eine alternative bevorzugte Ausführungsform nach der Erfindung, welche ähnlich wie jene in 2 ausgelegt ist. Der Dreharm O9a verläuft jedoch im wesentlichen in eine Gegenrichtung zu 7a.
20 verdeutlicht eine alternative bevorzugte Ausführungsform nach der Erfindung. Unter Bezugnahme auf die bevorzugte Ausführungsform nach 2 wird die Feder 11 durch ein Parallelogramm von vier beweglich verbundenen Dreharmen Q29, Q39, Q49, Q59 ersetzt. Die kinematischen Verhältnisse des Parallelogramms ermöglichen eine genauere und vorbestimmbare Verschiebung der Rollen. Eine Kompressionsfeder Q11 drückt die Dreharme Q29/Q39 und Q49/Q59 nach außen, um die Rollen Q7a/Q7b in Eingriff mit dem Riemen vorzubelasten.
21 verdeutlicht eine alternative bevorzugte Ausführungsform nach der Erfindung. Unter Bezugnahme auf die bevorzugte Ausführungsform nach 2 wird zusätzlich zu der Feder 11 ein Paar von Dreharmen Y29, Y39 vorgesehen, welche drehbeweglich miteinander verbunden sind, und zwischen den Rollen Y7a, Y7b verlaufen. Eine Spannfeder Y11 belastet die Rollen Y7a/Y7b in einem Eingriffszustand mit dem Riemen vor.
22 verdeutlicht eine alternative bevorzugte Ausführungsform nach der Erfindung. Die Dreharme R9a, R9b drehen sich um einen Zwischenpunkt in Längserstreckung derselben. Eine Kompressionsfeder R11 drückt die Enden der Dreharme R9a, R9b voneinander weg, um die Rollen R7a, R7b in einen Zusammenarbeitungseingriff mit dem Riemen vorzubelasten.
23 verdeutlicht eine alternative bevorzugte Ausführungsform nach der Erfindung. Die Dreharme T9a, T9b drehen sich um einen Zwischenpunkt längs einer Länge hiervon im wesentlichen ähnlich wie in 22. Die Dreharme T9a, T9b sind jedoch nicht linear ausgelegt. Zwei lineare Abschnitte der Dreharme R7a, R7b sind starr miteinander an einem Verbindungspunkt verbunden und können mittels eines Halters oder eines anderen Bauteils gelagert sein. Die nicht linearen Dreharme T7a, T7b drehen sich um ihre zugeordneten Verbindungspunkte. Eine Kompressionsfeder T11 drückt die Enden der Dreharme T9a, T9b voneinander weg, um die Rollen T7a, T7b in Richtung des Eingriffszustandes mit dem Riemen vorzubelasten.
24 verdeutlicht eine alternative bevorzugte Ausführungsform nach der Erfindung. Die Dreharme S9a, S9b verlaufen längs einer im wesentlichen linearen Bahn und schneiden einander an einem gemeinsamen Drehpunkt in sich kreuzender Weise. Jeder der Dreharme S9a, S9b dreht sich um den gemeinsamen Punkt. Eine Spannfeder S11 belastet die gegenüberliegenden Abschnitte der Dreharme S9a, S9b in Richtung aufeinander zu vor, wodurch wiederum die Rollen S7a, S7b in den Eingriffszustand mit dem Riemen vorbelastet werden.
25 verdeutlicht eine alternative bevorzugte Ausführungsform nach der Erfindung, welche ähnlich jener nach 24 ausgelegt ist, wobei die Dreharme U9a, U9b in Gegenrichtung verlaufen und im wesentlichen ein Spiegelbild der bevorzugten Ausführungsform nach 24 bezüglich des Anlassers/der Lichtmaschine bilden.
26 stellt eine alternative bevorzugte Ausführungsform nach der Erfindung dar. Diese bevorzugte Ausführungsform ist ähnlich wie jene nach 8 ausgelegt, wobei aber die Rollen V7a, V7b an einem Zwischenabschnitt der zugeordneten Dreharme V9a, V9b angebracht sind.
27 verdeutlicht eine alternative bevorzugte Ausführungsform nach der Erfindung. Die bevorzugte Ausführungsform ist ähnlich wie jene nach 26 ausgelegt, wobei aber die Dreharme W9a, W9b in umgekehrten Richtungen verlaufen und nicht linear ausgelegt sind. Die Rollen W7a, W7b sind an den Dreharmen W9a, W9b an einem Verbindungspunkt zwischen den beiden linearen Abschnitten angebracht, welche den nicht linearen Dreharm bilden.
28 verdeutlicht eine perspektivische Ausschnittsansicht der Spannvorrichtung gemäß der bevorzugten Ausführungsform nach den 1A – 1C im Betriebszustand. Die Dreharme 9a sind drehbar relativ zu der Brennkraftmaschine in verbundener Anordnung vorgesehen. Die Rollen 7a, 7b sind einfach drehbar mit einem zugeordneten Dreharm 9a, 9b verbunden. Um die Verbindung einer Federeinrichtung zwischen den Dreharmen 9a, 9b hinsichtlich der Anordnung zu erleichtern, ist ein Paar von Schwenkarmen 13a, 13b drehbeweglich an einem zugeordneten Dreharm 9a, 9b verbunden. Jeder Schwenkarm weist ein Paar von Armen auf, die auf der jeweiligen Seite der Rolle und des Dreharms angeordnet sind, um eine unnötige Drallbelastung zu vermeiden, die auf den Dreharm einwirken könnte. Ein Stift 15a, 16b ist mit dem Schwenkarm verbunden, um das Anbringen einer Feder zu erleichtern, welche schematisch mit dem Bezugszeichen 11 verdeutlicht ist. Es ist noch zu erwähnen, daß die spezielle Auslegung der Feder für die Erfindung nicht wesentlich ist, und die Feder auf die verschiedensten Weisen ausgelegt sein kann und beispielsweise von einer Spiralspannfeder gebildet werden kann. Die Erfindung ist jedoch nicht auf die spezielle Auslegung der Feder beschränkt. Jegliches Vorbelastungsteil kann eingesetzt werden, welches sicherstellt, daß die Rollen in Richtung eines Eingriffszustandes mit dem Riemen 3 vorbelastet werden.
Obgleich die Erfindung voranstehend unter Bezugnahme auf bevorzugte Ausführungsformen näher erläutert worden ist, ist die Erfindung natürlich nicht auf die dort beschriebenen und gezeigten Einzelheiten beschränkt, sondern es sind zahlreiche Abänderungen und Modifikationen möglich, die der Fachmann im Bedarfsfall treffen wird, ohne den Erfindungsgedanken zu verlassen. Beispielsweise können mehrere Federn in Reihe oder parallel geschaltet vorgesehen sein, welche die einzige Feder 11 ersetzen, die in 1A bis 1C gezeigt ist. Die Feder kann in Form einer Spannfeder, Kompressionsfeder oder Torsionsfeder ausgelegt sein. Andere Federeinrichtungen, wie elastomere Materialien, usw., oder auch noch weitere Einrichtungen können eingesetzt werden, vor ausgesetzt, daß die Rollen kontinuierlich in Richtung des Eingriffszustandes mit dem Riemen vorbelastet werden. Ein Dämpfer kann ebenfalls eingesetzt werden, welcher in Verbindung mit der Feder arbeitet, um eine Dämpfungsfunktion bereitzustellen. Bei den bevorzugten Ausführungsformen nach den 6, 7, 9,11 und 13 beispielsweise kann eine Torsionsfeder an einer Drehschnittstelle zwischen den benachbarten Dreharmen eingesetzt werden. Anschläge oder andere Begrenzungseinrichtungen können eingesetzt werden, um den Bewegungsbereich der Dreharme zu begrenzen. Ebenfalls fallen weitere Modifikationen und Abänderungen unter den Schutzgedanken nach der Erfindung.

Claims

Riemenspannvorrichtung bei einer Brennkraftmaschine, welche folgendes aufweist: eine Kurbelwelle, welche eine erste Riemenscheibe hat; wenigstens eine Zusatzeinrichtung, welche eine zweite Riemenscheibe hat; einen Riemen (3), welcher wenigstens teilweise um die jeweiligen ersten und zweiten Riemenscheiben läuft, um eine Betriebsverbindung zwischen denselben herzustellen; und eine Spanneinrichtung, welche wenigstens zwei Spannelemente (7a, 7b) hat, welche mit dem Riemen (3) auf gegenüberliegenden Seiten der zweiten Riemenscheibe längs einer Riemenlaufbahn zusammenarbeiten, die wenigstens zwei Spannelemente relativ zu der Brennkraftmaschine beweglich angeordnet sind und ein Vorbelastungsteil haben, welches angeordnet ist, um die Spannelemente (7a, 7b) in Richtung aufeinander zu in den Eingriffszustand mit dem Riemen (3) vorzubelasten und eine ausreichende minimale Spannung im Riemen zum Verhindern eines Durchrutschens aufrecht zu erhalten.
Riemenspannvorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Spannelemente von Rollen (7a, 7b) gebildet werden, welche drehbeweglich wenigstens mit einem Dreharm (9a, 9b) verbunden sind, welcher seinerseits drehbeweglich bzw. schwenkbeweglich in einer Ebene parallel zu einer Ebene der Drehbewegung der zweiten Riemenscheibe angebracht ist.
Riemenspannvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Vorbelastungsteil ein Federteil (11) ist, welches mit wenigstens einem Dreharm (9a, 9b) verbunden ist, um die Rollen (7a, 7b) in Richtung zu dem Eingriffszustand mit dem Riemen (3) vorzubelasten.
Riemenspannvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Federteil (11) direkt mit einem Zwischenabschnitt des wenigstens einen Dreharms (9a, 9b) verbunden ist.
Riemenspannvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens zwei Spannelemente (7a, 7b) vorgesehen sind, welche ein Paar von Rollen aufweisen, welche jeweils fest mit einem der zugeordneten Dreharme (9a, 9b) des Dreharmpaars verbunden sind, welche in einer Ebene parallel zu der Drehebene der zweiten Riemenscheibe vorgesehen sind, und daß das Vorbelastungsteil ein Federteil (11) aufweist, welches das Paar von Dreharmen (9a, 9b) verbindet und die Rollen (7a, 7b) in Richtung zu dem Eingriffszustand mit dem Riemen vorbelastet.
Riemenspannvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Federteil (11) mit einem Zwischenabschnitt der Dreharme (9a, 9b) verbunden ist.
Riemenspannvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens zwei Spannelemente (7a, 7b) vorgesehen sind, welche ein Paar von Rollen aufweisen, die auf gegenüberliegenden Enden des ersten Dreharms (9a) angeordnet sind, welche in einer Ebene parallel zu einer Drehebene der zweiten Riemenscheibe beweglich ist, ein zweiter Dreharm (9b) ein erstes Ende hat, welches drehbeweglich um einen ersten Punkt in der Drehebene angeordnet ist, und drehfest mit dem ersten Dreharm an einem zweiten Punkt längs eines Zwischenabschnittes derart vorgesehen ist, daß die Rolle (7a) und der erste Dreharm (9a) eine frei schwimmend gelagerte Anordnung bilden, wobei der erste Dreharm (9a), der zweite Dreharm (9b) und die Rollen (7a, 7b) sich um den ersten Punkt und der erste Dreharm und die Rollen unabhängig voneinander sich um den zweiten Punkt drehen können, und daß das Vorbelastungsteil ein Federteil (11) aufweist, welches den ersten und den zweiten Dreharm (9a, 9b) verbindet, um die Rollen (7a, 7b) in Richtung zu dem Eingriffszustand mit dem Riemen (3) vorzubelasten.
Riemenspannvorrichtung für eine Brennkraftmaschine, welche folgendes aufweist: eine Kurbelwelle, welche eine erste Riemenscheibe hat; wenigstens eine Zusatzeinrichtung, welche eine zweite Riemenscheibe hat; einen Riemen (3), welcher wenigstens teilweise um die ersten und zweiten Riemenscheiben läuft, um eine Betriebsverbindung zwischen denselben herzustellen; und eine Spanneinrichtung, welche wenigstens zwei Spannelemente (7a, 7b) hat, welche mit dem Riemen (3) auf gegenüberliegenden Seiten der Kurbelwelle und wenigstens einer Zusatzeinrichtung längs des Bewegungsweges des Riemens zusammenarbeitet, die wenigstens zwei Spannelemente (7am 7b) relativ zu der Brennkraftmaschine beweglich angebracht sind und eine Vorbelastungseinrichtung haben, welche angeordnet ist, um die jeweiligen Spannelemente (7a, 7b) in Richtung zu dem Riemen (3) vorzubelasten, die beweglich angeordneten Spannelemente (7a, 7b) und die Vorbelastungseinrichtung (11) zusammen eine schwimmend gelagerte Spannanordnung bilden, um eine geeignete minimale Spannung im Riemen unabhängig von der auf den Riemen einwirkenden Drehmomentbelastung aufrecht zu erhalten, um hierdurch ein Durchrutschen eines Riemens (3) zu verhindern.
Riemenspannvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannelemente von Rollen (7a, 7b) gebildet werden, welche an wenigstens einem Dreharm (9a, 9b) drehbar gelagert sind, welcher seinerseits in einer Ebene parallel zu einer Drehebene der zweiten Riemenscheibe drehbeweglich angeordnet ist.
Riemenspannvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Vorbelastungsteil eine Feder (11) ist, welche mit wenigstens einem Dreharm (9a, 9b) verbunden ist, um die Rollen (7a, 7b) in Richtung des Eingriffszustandes mit dem Riemen (3) vorzubelasten.
Riemenspannvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Federteil (11) direkt mit einem Zwischenabschnitt des wenigstens einen Dreharms (9a, 9b) verbunden ist.
Riemenspannvorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens zwei Spannelemente ein Paar von Rollen (7a, 7b) aufweisen, die jeweils fest mit einem der zugeordneten beiden Dreharme (9a, 9b) verbunden ist, welche in einer Ebene parallel zu einer Drehebene der zweiten Riemenscheibe beweglich sind, und daß das Vorbelastungsteil ein Federteil (11) aufweist, welches das Paar von Dreharmen (9a, 9b) verbindet, und die Rollen (7a, 7b) in Richtung auf den Eingriffszustand mit dem Riemen (3) vorbelastet.
Riemenspannvorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Federteil (11) mit einem Zwischenabschnitt einer der Dreharme (9a, 9b) verbunden ist.
Riemenspannvorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens zwei Spannelemente ein Paar von Rollen (7a, 7b) aufweist, welche auf gegenüberliegenden Enden eines ersten Dreharms (9a) angeordnet sind, welcher in einer Ebene parallel zu einer Drehebene der zweiten Riemenscheibe beweglich gelagert ist, ein zweiter Dreharm (9b) ein erstes Ende hat, welches drehbeweglich um einen ersten Punkt innerhalb der Drehebene drehbar gelagert ist und drehbar fest mit dem ersten Dreharm (9a) an einer zweiten Stelle längs eines Zwischenabschnitts desselben verbunden ist, der erste Dreharm (9a), der zweite Dreharm (9b) und die Rollen (7a, 7b) sich um den ersten Punkt drehen können, und der erste Dreharm (9a) und die Rollen (7a, 7b) sich unabhängig voneinander um den zweiten Drehpunkt drehen können, und daß das Vorbelastungsteil eine Feder (11) aufweist, welche den ersten und den zweiten Dreharm (9a, 9b) verbindet und hierdurch die Rollen (7a, 7b) in Richtung auf den Eingriffszustand mit dem Riemen (3) vorbelastet.
Riemenspannvorrichtung für eine Brennkraftmaschine, welche folgendes aufweist: eine Kurbelwelle, welche eine erste Riemenscheibe hat; einen Anlasser/Lichtmaschine als Zusatzeinrichtung (5), welche eine zweite Riemenscheibe hat; einen Riemen (3), welcher wenigstens um die ersten und die zweiten Riemenscheiben läuft, um eine Antriebsverbindung dazwischen herzustellen, und eine Spanneinrichtung, welche wenigstens zwei Spannelemente (7a, 7b) hat, welche mit dem Riemen (3) auf gegenüberliegenden Seiten der zweiten Riemenscheibe des Anlasser/Lichtmaschine (5) längs eines Bewegungsweges des Riemens (3) zusammenarbeiten, die wenigstens beiden Spannelemente (7a, 7b) relativ zu der Brennkraftmaschine beweglich sind, und ein Vorbelastungsteil (11) haben, welches angeordnet ist, um die jeweiligen Spannelemente (7a, 7b) in Richtung zu dem Riemen (3) vorzubelasten, daß der Anlasser/Lichtmaschine (5) eine Anlaßbetriebsart und eine Generatorbetriebsart hat, in welcher ein Drehmoment auf den Riemen in Gegenrichtung aufgebracht wird, und eine Leerlaufbetriebsart hat, in welcher die zweite Riemenscheibe eine im wesentlichen freie Drehbewegung ausführt, und daß die beweglichen Spannteile (7a, 7b) und die Vorbelastungseinrichtung (11) zusammen eine frei schwimmend gelagerte Spanneinrichtung bilden, um eine minimale Spannung auf den Riemen (3) unabhängig von den Be triebsarten des Anlasser/Lichtmaschine (5) aufzubringen, und ein Durchrutschen des Riemens (3) zu verhindern.
Riemenspannvorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannelemente (7a, 7b) von Rollen gebildet werden, welche drehbeweglich mit wenigstens einem Dreharm (9a, 9b) verbunden sind, welcher ihrerseits drehbeweglich in einer Ebene parallel zu einer Drehebene der zweiten Riemenscheibe angeordnet sind.
Riemenspannvorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß das Vorbelastungsteil ein Federteil (11) ist, welches wenigstens mit einem Dreharm (9a, 9b) verbunden ist, um die Rollen (7a, 7b) in Richtung des Eingriffszustandes mit dem Riemen (3) vorzubelasten.
Riemenspannvorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß das Federteil (11) direkt mit einem Zwischenabschnitt des wenigstens einen Dreharms (9a, 9b) verbunden ist.
Riemenspannvorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens zwei Spannelemente (7a, 7b) ein Paar von Rollen aufweisen, welche jeweils fest mit einem zugeordneten Dreharm (9aI 9b) des Paars von Dreharmen verbunden sind, welche in einer Ebene parallel zu einer Drehebene der zweiten Riemenscheibe beweglich angeordnet sind, und daß die Vorbelastungseinrichtung ein Federteil (11) aufweist, welches die beiden Dreharme (9a, 9b) verbindet und eine Vorbelastung auf die Rollen (7a, 7b) in Richtung des Eingriffszustandes mit dem Riemen (3) vorbelastet.
Riemenspannvorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß das Federteil (11) mit einem Zwischenabschnitt einer der Dreharme (9a, 9b) verbunden ist.
Riemenspannvorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens zwei Spannelemente (7a, 7b) vorgesehen sind, welche ein Paar von Rollen aufweisen, die auf gegenüberliegenden Enden eines ersten Dreharms (9a) angeordnet sind, welcher in einer Ebene parallel zu einer Drehebene der zweiten Riemenscheibe beweglich gelagert ist, ein zweiter Dreharm (9b) ein erstes Ende hat, welches drehbeweglich um einen ersten Punkt innerhalb der Drehebene drehbeweglich angeordnet ist, und drehfest mit dem ersten Dreharm (9a) an einer zweiten Stelle längs eines Zwischenabschnitts hiervon fest angebracht ist, daß der erste Dreharm (9a), der zweite Dreharm (9b) und die Rollen (7a, 7b) sich um den ersten Punkt drehen können, und der erste Dreharm (9a) und die Rollen (7a, 7b) sich um den zweiten Punkt unabhängig hiervon drehen können, und daß eine Vorbelastungseinrichtung ein Federelement (11) aufweist, welches die ersten und die zweiten Dreharme (9a, 9b) verbindet, um hierdurch die Rollen (7a, 7b) in Richtung des Eingriffszustandes mit dem Riemen (3) vorzubelasten.