WO2004005681A1 - Spannsystem für einen zugmitteltrieb - Google Patents

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WO2004005681A1
WO2004005681A1 PCT/EP2003/005607 EP0305607W WO2004005681A1 WO 2004005681 A1 WO2004005681 A1 WO 2004005681A1 EP 0305607 W EP0305607 W EP 0305607W WO 2004005681 A1 WO2004005681 A1 WO 2004005681A1
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tensioning
tensioning system
traction
roller
internal combustion
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PCT/EP2003/005607
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Manfred Wilhelm
Michael Bogner
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Ina-Schaeffler Kg
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    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
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    • F16H2007/0863—Finally actuated members, e.g. constructional details thereof
    • F16H2007/0874—Two or more finally actuated members

Definitions

  • Tensioning systems are used to ensure sufficient pre-tensioning of the elastic traction means, in particular belts, in a traction mechanism drive.
  • the invention relates to a traction mechanism drive which is provided for an internal combustion engine and includes the drive of a traction mechanism-driven starter generator. To avoid a start delay, sufficient tensioning of the traction device is required in the start mode.
  • the clamping system comprises a torsionally rigid position positioned supporting body supported on the directly or indirectly a pivotable, • resiliently against the traction means rotatably mounted tensioning roller is arranged.
  • a traction mechanism drive which includes the drive of a starter generator, requires almost continuously, i. H. independent of the operating state of the internal combustion engine, the start mode or normal operation, a sufficient pretensioning force of the traction device.
  • the starter generator operating as an electric motor drives the internal combustion engine. After the start of the internal combustion engine, there is a reversal in which the starter generator is driven by the internal combustion engine.
  • the starter generator supplies the internal combustion engine and the vehicle electrical system with electrical energy.
  • a torque is introduced into the traction means from the starter generator or the internal combustion engine via the corresponding pulleys. This is associated with a change of the empty run and the pull run or a change in the torque direction in the traction means run between the pulleys of the crankshaft and the starter generator.
  • Document EP 1 122 464 A1 shows a traction mechanism drive, which includes the drive of a starter generator.
  • the associated clamping system is designed as a pendulum clamping system. This comprises a rotatably arranged support body with two tensioning rollers, which are positioned with different lever arms to the axis of rotation of the support body.
  • the arrangement of the tensioning system provides that a traction device guidance is established, in which it surrounds the pulley of the starter generator between the tensioning rollers of the tensioning system.
  • the known tensioning system requires an increased installation space, since the tensioning rollers of the tensioning system assume different positions depending on the operating mode of the internal combustion engine and thus directly influence the wrap angle of the pulleys, which are adjacent to the tensioning rollers.
  • the traction mechanism drive known from document JP 010 059 555 A also comprises a starter generator.
  • a first tensioning system comprises a tensioning roller which is supported on the traction means strand between the pulleys of the crankshaft and the starter generator.
  • the tensioning pulley of the second tensioning system is supported on a section of the traction element run downstream of the starter generator. The structure provides that the first tensioning system can be blocked or locked in the start mode in order to achieve a pretensioned traction means between the starter generator and the pulley of the crankshaft.
  • the double arrangement of clamping systems requires a large installation space, which is particularly limited in the case of smaller internal combustion engines. Furthermore, the double arrangement of clamping systems increases the daily effort and the Costs and thus compensates for the saving effect of the starter generator, which combines the generator and starter units.
  • the tensioning system according to the invention accordingly comprises an automatically adjusting tensioning roller which is resiliently supported on the traction means and a deflection roller which is fixed in position and which are each fastened to the support body.
  • the tensioning system according to the invention simplifies assembly, in particular for large-scale use, since the tensioning system, including the deflection roller, can be assembled together.
  • the invention further includes designing the support body of the tensioning system in such a way that its associated deflection roller enables an optimal wrap angle both for the pulley of the crankshaft and for the pulley of the starter generator.
  • the wrap angle can also be influenced by a defined position of the deflection roller on the support body and by the diameter of the deflection roller.
  • the construction according to the invention provides a deflection roller fixedly attached to the support body and a pivotably arranged, resiliently on the tension member. supported pulley. If the deflection roller is arranged in the traction strand during the start mode, the traction force is not absorbed by a lever arm as is customary in previous solutions, but by the supporting body of the tensioning system. Because of this arrangement, the spring with which the tensioning roller is supported against the traction means can be designed accordingly.
  • the traction mechanism drive which includes the drive of a starter generator, requires a clamping system that guarantees the function of two clamping systems. Fulfilling the requirement, the invention further improves the wrapping of the pulley assigned to the starter generator, which has an advantageous effect during starting operation of the internal combustion engine, as a result of which slippage of the traction means is effectively prevented.
  • the tensioning system according to the invention is supported twice on the traction means via the pivotably arranged tensioning roller and the stationary deflection roller. This combined unit ensures regardless of the operation of the internal combustion engine, i. H. Sufficient pre-tensioning of the traction device is always required for the start mode as well as for the operating state. Since only the tensioning roller, which is resiliently supported on the traction means, is pivotably mounted, whereas the deflection roller is arranged in a stationary manner, the space required for the tensioning system according to the invention is smaller than the known tensioning systems for a traction mechanism drive, which includes a starter generator.
  • the tensioning system according to the invention enables the deflection roller to be arranged on the support body in such a way that the traction means is wrapped between the pulleys of the crankshaft and the starter generator.
  • the deflection roller is assigned to the pull strand and the tension roller to the empty strand when the internal combustion engine is started.
  • the tensioning system according to the invention always enables a sufficient pre-tensioning of the empty strand required for driving the units.
  • the invention further includes a different, i.e. a reverse arrangement of the tensioning system, in which the tensioning pulley between the starter generator and the crankshaft is assigned to the tension strand in the starting mode.
  • the associated deflection roller of the tensioning system according to the invention is supported on the traction means in an empty strand.
  • 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 preferably provided with a work eccentric, which enables a relatively large adjustment of the tensioning roller in a confined space. This measure always compensates for sufficient pretension, for example, if the traction means is elongated due to wear.
  • the work eccentric can also be combined with an adjustment eccentric. Starting from a set basic setting, a further adjustment path of the tensioning roller determined by the work eccentric can be adjusted.
  • the tensioning system according to the invention with a swivel lever which is rotatably articulated on the support body and on the free end of which the tensioning roller is rotatably attached.
  • a torsion spring arranged between the swivel lever and the supporting body is used for the frictional engagement of the tensioning roller on the traction means.
  • This structure can also be supplemented with a friction disc, which exerts a damping influence on the adjusting movements of the swivel lever and thus prevents large oscillations of the traction mechanism.
  • tensioning system comprises a hydraulically acting actuator which is arranged between the support body and the tensioning roller.
  • clamping system according to the invention can be combined with an electro-hydraulic or an electro-magnetic actuator or actuator.
  • an actuator is advantageously fastened at one end to the support body via a bearing eye and at another end to the swivel lever, at the free end of which the tensioning roller is rotatably arranged.
  • a preferred further embodiment of the invention relates to an electronically controlled or controllable actuator, by means of which the tensioning roller of the tensioning system can be pivoted in order to achieve an always sufficient pretensioning of the traction means.
  • the control of the actuator takes place in connection with a control system.
  • the actuator and thus the tensioning roller can be adjusted as a function of operating parameters of the traction mechanism drive and / or the internal combustion engine, independently of the operating mode of the internal combustion engine, by means of sensors or sensors that the control system includes.
  • the electronically controlled or controllable actuator when the internal combustion engine is at a standstill or in synchronism with the start of the internal combustion engine, enables the tensioning roller to be in an automatic position that increases the pretensioning of the traction means.
  • FIG. 1 is a schematic representation of a traction drive, to which an inventive clamping system with integrated eccentric is assigned;
  • FIG. 2 shows the traction mechanism drive according to FIG. 1, the tensioning system comprising a tensioning roller arranged on a swivel lever;
  • FIG. 3 shows a tensioning system in which a hydraulic actuator is assigned to the tensioning roller
  • FIG. 4 shows a further alternatively designed tensioning system, in which the tensioning roller can be pivoted via an electronically adjustable actuator
  • FIG. 5 shows a traction mechanism drive according to FIG. 1, in which the tensioning roller is arranged between the pulleys of the crankshaft and the starter generator.
  • the traction mechanism drive 1 is intended to drive units of an internal combustion engine.
  • a belt is provided as the traction means 2, which connects the pulleys of the individual units.
  • the drive takes place starting from a crankshaft 3 to the units, such as: a water pump 4; an air conditioning compressor 5 and a starter generator 6.
  • a tensioning system 7a is used, which is fixed in place via a support body 8, for example to a housing of an internal combustion engine (not shown in FIG. 1).
  • the tensioning system 7a comprises a tensioning roller 9, which can be pivoted by means of an integrated spring-preloaded eccentric, as well as a rotatably mounted deflection roller 10 fixed to the supporting body 8.
  • the starter generator 6 drives the traction mechanism drive 1 until the internal combustion engine starts.
  • the tensioning roller 9 is supported on an empty strand 11 of the traction means 2.
  • the deflection roller 10 between the pulleys of the crankshaft 3 and the starter generator 6 is the pull strand 19 of the Traction means 2 assigned.
  • This structure of the tensioning system 7a ensures wrap angles "o.” These large wrap angles " ⁇ x” and “ß” enable a slip-free drive and cause a delay-free, fast start of the internal combustion engine in the start mode.
  • the tensioning system 7a further optimizes the assembly, since both the tensioning roller 9 and the deflection roller 10 are connected to the support body 8.
  • FIGS. 2 to 5 represent alternatively designed clamping systems. Corresponding components with FIG. 1 are provided with the same reference numbers, so that reference can be made to the description of the figures in FIG. 1 for their description.
  • FIG. 2 shows the tensioning system 7b, in which the tensioning roller 9 is articulated on the support body 8 via a swivel lever 12.
  • the pivoting lever 12 which can be adjusted about an axis of rotation 13, supports the tensioning roller 9 on the traction means 2 with the aid of a torsion spring.
  • the traction drive 1 is provided with the tensioning system 7c.
  • a hydraulic actuator 14 is provided for adjusting the tensioning roller 9 in order to increase the pretensioning force of the traction means 2.
  • a mechanically-hydraulically acting actuator, in which a compression spring is integrated, is preferably suitable for this purpose in order to achieve an automatic adjustment of the tensioning roller 9 into a position that prestresses the traction means 2.
  • the tensioning system 7c can alternatively comprise an electro-hydraulic or an electro-magnetic actuator.
  • the clamping system 7d according to FIG. 4 is provided with an electronically controllable actuator 15.
  • An electrically driven screw drive is preferably suitable for this.
  • the actuation of the actuator is preferably carried out as a function of the operating parameters of the traction mechanism drive and / or the internal combustion engine. Consequently, regardless of the operating mode, the engine the actuator and thus the tension pulley are adjusted.
  • the control system 16 advantageously interacts with sensors 17, 18. In this way, for example, the speed of the belt pulley of an assembly connected to the traction mechanism drive 1 can be detected and the tensioning system 7d can be adjusted as a function thereof.
  • the sensors 17, 18 are integrated in the starter generator 6, for example.
  • the clamping system 7e differs from the previously described clamping system 7a to 7d.
  • the tensioning roller 9 of the tensioning system 7e is supported on the traction means 2 between the crankshaft and the starter generator 6.
  • the associated deflection roller 10 of the tensioning system 7e is supported on the traction means 2 between the starter generator 6 and the air conditioning compressor 5.
  • '7e for the clamping system to provide wrap angle " ⁇ " and. "Ss" a of more than 180 °.
  • Starter generator a clamping system b clamping system c clamping system d clamping system e clamping system

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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.

Description

Spannsystem für einen Zugmitteltrieb
Gebiet der Erfindung
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 zugmittelgetriebe- nen 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.
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.
Dabei versorgt der Startergenerator im Generatorbetrieb die Brennkraftmaschi- ne 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.
Das Dokument EP 1 122 464 A1 zeigt einen Zugmitteltrieb, der den Antrieb eines Startergenerators einschließt. Das zugehörige Spannsystem ist als Pendel-Spannsystem ausgeführt. Dieses umfasst einen drehbar angeordneten Tragkörper mit zwei Spannrollen, die mit voneinander abweichenden Hebelarmen zur Drehachse des Tragkörpers positioniert sind. Die Anordnung des Spannsystems sieht vor, dass sich eine Zugmittelführung einstellt, bei der dieses die Riemenscheibe des Startergenerators zwischen den Spannrollen des Spannsystems umschließt. Nachteilig erfordert das bekannte Spannsystem einen vergrößerten Einbauraum, da sich abhängig vom Betriebsmodus der Brennkraftmaschine die Spannrollen des Spannsystems unterschiedliche Posi- tionen einnehmen und damit unmittelbar den Umschlingungswinkel der Riemenscheiben beeinflussen, die den Spannrollen benachbart sind.
Der aus dem Dokument JP 010 059 555 A bekannte Zugmitteltrieb umfasst ebenfalls einen Startergenerator. Zur Realisierung einer ausreichenden Vor- Spannkraft des Zugmittels sowohl im Startbetrieb als auch bei laufender Brennkraftmaschine sind dazu zwei selbsttätig wirkende Spannsysteme vorgesehen. Ein erstes Spannsystem umfasst eine Spannrolle, die an dem Zugmitteltrum zwischen den Riemenscheiben der Kurbelwelle und des Startergenerators abgestützt ist. Die Spannrolle des zweiten Spannsystems ist an einem dem Star- tergenerator nachgeordneten Abschnitt des Zugmitteltrums abgestützt. Der Aufbau sieht vor, dass beim Startmodus das erste Spannsystem blockierbar bzw. verriegelbar ist, zur Erzielung eines vorgespannten Zugmittels zwischen dem Startergenerator und der Riemenscheibe der Kurbelwelle. Bei laufender Brennkraftmaschine wird die Verriegelung gelöst, so dass sich die am Zugmit- tel geführte Laufrolle des Spannsystems selbsttätig einstellen kann. Die doppelte Anordnung von Spannsystemen erfordert einen großen Bauraum, der insbesondere bei kleineren Brennkraftmaschinen begrenzt ist. Weiterhin erhöht die doppelte Anordnung von Spannsystemen den ontageaufwand und die Kosten und kompensiert damit den Einspareffekt des Startergenerators, der die Aggregate Generator und Starter vereint.
Zusammenfassung der Erfindung
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.
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 Trag- körper 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.
Gemäß der Erfindung ist außerdem vorgesehen, das Spannsystem so an der Brennkraftmaschine anzuordnen, dass sich eine Führung des Zugmittels einstellt, bei der dieses zwischen der Umlenkrolle und der Spannrolle die Riemen- scheibe des Startergenerators umschließt.
Der erfindungsgemäße Aufbau sieht eine ortsfest an dem Tragkörper befestigte Umlenkrolle vor sowie eine schwenkbar angeordnete, federnd an dem Zugmit- tel 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.
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.
Das erfindungsgemäße Spannsystem stützt sich über die schwenkbar ange- ordneten 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.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche 2 bis 10.
In vorteilhafter Weise ermöglicht das erfindungsgemäße Spannsystem die Umlenkrolle so an dem Tragkörper anzuordnen, dass diese zwischen den Rie- menscheiben 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.
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.
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.
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 Stellbewegungen des Schwenkhebels ausübt und damit nachteilig große Schwingungsausschläge des Zugmittels unterbindet.
Ein weiteres alternativ gestaltetes Spannsystem umfasst ein hydraulisch wirkendes Stellglied, welches zwischen dem Tragkörper und der Spannrolle angeordnet ist. Außerdem kann das erfindungsgemäße Spannsystem mit einem elektro- hydraulischen 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.
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.
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.
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.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die Erfindung wird anhand von fünf Ausführungsbeispielen in insgesamt fünf Figuren näher erläutert. Es zeigen:
Figur 1 in einer schematischen Darstellung einen Zugmitteltrieb, dem ein erfindungsgemäßes Spannsystem mit integriertem Exzenter zugeordnet ist; Figur 2 den Zugmitteltrieb gemäß Figur 1 , wobei das Spannsystem eine an einem Schwenkhebel angeordnete Spannrolle umfasst;
Figur 3 ein Spannsystem, bei dem der Spannrolle ein hydraulisches Stellglied zugeordnet ist;
Figur 4 ein weiteres alternativ gestaltetes Spannsystem, bei dem die Spannrolle über ein elektronisch verstellbares Stell- glied schwenkbar ist;
Figur 5 ein Zugmitteltrieb gemäß Figur 1 , bei dem die Spannrolle zwischen den Riemenscheiben der Kurbelwelle und des Startergenerators angeordnet ist.
Detaillierte Beschreibung der Zeichnungen
Der Zugmitteltrieb 1 gemäß Figur 1 ist zum Antrieb von Aggregaten einer Brennkraftmaschine bestimmt. Als Zugmittel 2 ist ein Riemen vorgesehen, der die Riemenscheiben der einzelnen Aggregate verbindet. Der Antrieb erfolgt dabei ausgehend von einer Kurbelwelle 3 zu den Aggregaten, wie: eine Wasserpumpe 4; ein Klimakompressor 5 sowie ein Startergenerator 6. Zur Erzielung einer ausreichenden Vorspannung des Zugmittels 2 dient ein Spannsystem 7a, das über einen Tragkörper 8 ortsfest, beispielsweise an einem Ge- häuse einer in Figur 1 nicht dargestellten Brennkraftmaschine befestigt ist. Das Spannsystem 7a umfasst eine Spannrolle 9, die mittels eines integrierten federvorgespannten Exzenters schwenkbar ist, sowie eine ortsfest an dem Tragkörper 8 befestigte drehbar gelagerte Umlenkrolle 10. In dem Startmodus der Brennkraftmaschine treibt der Startergenerator 6 den Zugmitteltrieb 1 bis zum Start der Brennkraftmaschine an. Gemäß des in Figur 1 abgebildeten Spannsystems 7a ist die Spannrolle 9 an einem Leertrum 11 des Zugmittels 2 abgestützt. Dagegen ist im Startmodus die Umlenkrolle 10 zwischen den Riemenscheiben der Kurbelwelle 3 und des Startergenerators 6 dem Zugtrum 19 des Zugmittels 2 zugeordnet. Dieser Aufbau des Spannsystems 7a gewährleistet sowohl für die Riemenscheibe der Kurbelwelle 3 als auch für die des Startergenerators 6 Umschlingungswinkel „o." und „ß" von jeweils > 180°. Diese großen Umschlingungswinkel „<x" und „ß" ermöglichen einen schlupffreien Antrieb und bewirken einen verzögerungsfreien, schnellen Start der Brennkraftmaschine im Startmodus. Das Spannsystem 7a optimiert weiterhin die Montage, da sowohl die Spannrolle 9 als auch die Umlenkrolle 10 mit dem Tragkörper 8 verbunden sind.
Die Figuren 2 bis 5 stellen alternativ ausgebildete Spannsysteme dar. Übereinstimmende Bauteile mit Figur 1 sind mit gleichen Bezugsziffern versehen, so dass zu deren Beschreibung auf die Figurenbeschreibung von Figur 1 verwiesen werden kann.
Die Figur 2 zeigt das Spannsystem 7b, bei dem die Spannrolle 9 über einen Schwenkhebel 12 an dem Tragkörper 8 angelenkt ist. Der um eine Drehachse 13 verstellbare Schwenkhebel 12 bewirkt unterstützt durch eine Torsionsfeder eine kraftschlüssige AbStützung der Spannrolle 9 an dem Zugmittel 2.
In Figur 3 ist der Zugmitteltrieb 1 mit dem Spannsystem 7c versehen. Zur Verstellung der Spannrolle 9 zwecks Erhöhung der Vorspannkraft des Zugmittels 2 ist ein hydraulisches Stellglied 14 vorgesehen. Vorzugsweise eignet sich dazu ein mechanisch-hydraulisch wirkendes Stellglied, in dem eine Druckfeder integriert ist, zur Erzielung einer selbsttätigen Verstellung der Spannrolle 9 in eine das Zugmittel 2 vorspannende Position. Anstelle des hydraulisch-mechanisch wirkenden Stellgliedes 14 kann alternativ das Spannsystem 7c ein elektro- hydraulisches oder ein elektro-magnetisch wirkendes Stellglied umfassen.
Das Spannsystem 7d gemäß Figur 4 ist mit einem elektronisch ansteuerbaren Stellglied 15 versehen. Dazu eignet sich bevorzugt ein elektrisch angetriebener Gewindetrieb. Die Ansteuerung des Stellgliedes erfolgt dabei bevorzugt in Abhängigkeit von Betriebsparametem des Zugmitteltriebs und/oder der Brennkraftmaschine. Folglich kann unabhängig von dem Betriebsmodus der Brenn- kraftmaschine das Stellglied und damit die Spannrolle verstellt werden. Vorteilhaft wirkt das Steuersystem 16 mit Sensoren 17, 18 zusammen. Damit kann beispielsweise die Drehzahl der Riemenscheibe eines mit dem Zugmitteltrieb 1 in Verbindung stehenden Aggregates erfasst werden und in Abhängigkeit da- von das Spannsystem 7d verstellt werden. Dazu sind die Sensoren 17, 18 beispielsweise im Startergenerator 6 integriert.
Das Spannsystem 7e unterscheidet sich von den zuvor beschriebenen Spannsystem 7a bis 7d. Die Spannrolle 9 des Spannsystems 7e ist zwischen der Kurbelwelle und dem Startergenerator 6 an dem Zugmittel 2 abgestützt. Die zugehörige Umlenkrolle 10 des Spannsystems 7e ist an dem Zugmittel 2 zwischen dem Startergenerator 6 und dem Klimakompressor 5 abgestützt. Auch für das Spannsystem' 7e stellen sich Umschlingungswinkel „α" und. „ß" von jeweils mehr als 180° ein.
Bezugszahlen
Zugmitteltrieb
Zugmittel
Kurbelwelle
Wasserpumpe
Klimakompressor
Startergenerator a Spannsystem b Spannsystem c Spannsystem d Spannsystem e Spannsystem
Tragkörper
Spannrolle 0 Umlenkrolle 1 Leertrum 2 Schwenkhebel 3 Drehachse 4 hydraulisches Stellglied 5 elektronisches Stellglied 6 Steuersystem 7 Sensor 8 Sensor 9 Zugtrum

Claims

Patentansprüche
1. Zugmitteltrieb, insbesondere bestimmt für eine Brennkraftmaschine, der ein Spannsystem (7a bis 7e) für ein elastisches Zugmittel (2), insbesondere einen Riemen umfasst und den Antrieb eines zugmittelgetriebenen Startergenerators (6) der Brennkraftmaschine einschließt, wobei auf ei- nem drehstarr lagepositionierten Tragkörper (8) des Spannsystems (7a bis 7e) eine schwenkbare, federnd an dem Zugmittel (2) abgestützte, drehbar gelagerte Spannrolle (9) mittelbar oder unmittelbar angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Tragkörper (8) weiterhin eine ortsfest lagepositionierte Umlenkrolle (10) aufweist und das Zugmittel (2) zwischen der Spannrolle (9) und der Umlenkrolle (10) zumindest teilweise eine Riemenscheibe des Startergenerators (6) umschließt.
2. Spannsystem für einen Zugmitteltrieb nach Anspruch 1 , wobei in einer Einbaulage des Spannsystems (7a bis 7d) die Umlenkrolle (10) zwi- sehen einer Riemenscheibe einer Kurbelwelle (3) der Brennkraftmaschine und einer Riemenscheibe des Startergenerators (6) angeordnet ist.
3. Spannsystem für einen Zugmitteltrieb nach Anspruch 1 , deren Spannrolle (9) in einer Einbaulage des Spannsystems (7e) zwischen der Riemenscheibe einer Kurbelwelle (3) und der Riemenscheibe des Startergenerators (6) dem Zugmittel (2) angeordnet ist.
4. Spannsystem für einen Zugmitteltrieb nach Anspruch 1 , dessen Spannrolle (9) zumindest einen federbeaufschlagten Arbeitsexzenter umfasst.
5. Spannsystem für einen Zugmitteltrieb nach Anspruch 1 , an deren Tragkörper (8) ein um eine Drehachse (13) verstellbarer, von einer Feder beaufschlagter Schwenkhebel (12) angelenkt ist, an dessen freien Ende die an dem Zugmittel (2) abgestützte Spannrolle (9) drehbar befestigt ist.
6. Spannsystem für einen Zugmitteltrieb nach Anspruch 1 , wobei das
Spannsystem (7c) ein hydraulisches mit der Spannrolle (9) zusammenwirkendes Stellglied (14) umfasst.
7. Spannsystem für einen Zugmitteltrieb nach Anspruch 1 , bei dem das Spannsystem (7c) einen elektro-hydraulischen oder ein elektromagnetisch wirkendes Stellglied (14) aufweist.
8. Spannsystem für einen Zugmitteltrieb nach Anspruch 1 , wobei das Spannsystem (7d) ein elektronisch ansteuerbares Stellglied (15) auf- weist.
9. Spannsystem für einen Zugmitteltrieb nach Anspruch 8, wobei die An- steuerung des Stellgliedes (15) des Spannsystems (7e) in Verbindung mit einem Steuersystem (6) erfolgt, das zumindest einen Sensor (17, 18) aufweist und eine stets konstante Vorspannung des Zugmittels (2) sicherstellt.
10. Spannsystem für einen Zugmitteltrieb nach Anspruch 9, wobei das elektronisch ansteuerbare Stellglied (15) des Spannsystems (7e) synchron zum Startvorgang der Brennkraftmaschine die Spannrolle (9) in eine der
Startposition entsprechende Stellung verstellt.
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