DE102004006577A1

DE102004006577A1 - Riementrieb für den Nebenaggregatetrieb einer Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE102004006577A1
Application number: DE200410006577
Authority: DE
Inventors: Michael Dipl.-Ing. Bogner
Original assignee: INA Schaeffler KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2004-02-11
Filing date: 2004-02-11
Publication date: 2005-09-15

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Riementrieb (2) für den Nebenaggregatetrieb (6) einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeuges, bei dem ein Elastriemen (4) die Brennkraftmaschine und antreibbare Nebenaggregate antriebswirksam miteinander verbindet. DOLLAR A Um einen spannerlosen Riementrieb derart auszugestalten, dass eine einfache Montage des Riementriebes gewährleistet ist und eine Lebensdauererhöhung für diesen eintritt, ist vorgesehen, dass zumindest ein von dem Elastriemen (4) beaufschlagbares Bauteil des Nebenaggregatetriebs (6) ortsveränderbar gelagert ist.

Description

Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft einen Riementrieb für den Nebenaggregatetrieb einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeuges, bei dem ein Elastriemen die Brennkraftmaschine und antreibbare Nebenaggregate antriebswirksam miteinander verbindet.

Hintergrund der Erfindung

Es sind vielfältige Riementriebe bekannt, bei denen das Nachspannen des Riemens über deren Lebensdauer mittels separater Spannvorrichtungen bewerkstelligt wird. Solche Spannvorrichtungen sind durchweg aufwändige Konstruktionen und demzufolge teuer in der Herstellung, erfordern gesonderte Anbauorte und müssen gegebenenfalls gewartet werden.

Zumindest bei einfach ausgeführten Riementrieben wurde daher bereits auf diese Spannvorrichtungen verzichtet und ein sogenannter Elastriemen verwendet, welcher eine begrenzte Elastizität aufweist. Hierbei kann das Problem auftreten, dass der Riemen bei der Montage relativ stark gedehnt werden muss, um ein problemloses Auflegen des Riemens auf die Riemenscheiben des Riementriebes zu gewährleisten. Häufig wird der Riemen hierbei überdehnt, welches zu einer Vorschädigung des an sich noch neuen Riemens führen kann. Darüber hinaus ist eine solche Montageprozedur umständlich, zeitaufwendig und erfordert spezielle Werkzeuge.

Ein typisches Beispiel für eine vergleichsweise aufwändige Montageprozedur ist aus dem Volkswagen, Typ „Käfer", bekannt. Dort umschlingt der Keilriemen eine Riemenscheibe auf der antreibenden Kurbelwelle und eine weitere Riemenscheibe auf der Lichtmaschine. Zur Montage des Keilriemens ist es vorgesehen, die eine Hälfte der geteilten Riemenscheibe der Lichtmaschine abzunehmen, so dass der Riemen spannungsfrei aufgelegt werden kann. Anschließend muss nach dem Einlegen von einer der vorgeschriebenen Riemenspannung entsprechenden Anzahl von Distanzscheiben die Riemenscheibenhälfte wieder montiert werden.

Eine Vorrichtung zum Vorrecken von Treibriemen ist aus der DE 38 21 369 C2 bekannt. Hierbei wird der zu montierenden Riemen zunächst in einer gesonderten Spannvorrichtung aufgenommen und dynamisch belastet, wodurch sich eine Vorreckung einstellt. Anschließend wird der Riemen im noch betriebswarmen Zustand in den Riementrieb des Kraftfahrzeugs montiert. Nachteilig ist der insgesamt hohe Aufwand durch die separate Reckvorrichtung.

Aufgabe der Erfindung

Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung daher die Aufgabe zugrunde, einen spannerlosen Riementrieb derart auszugestalten, dass eine einfache Montage eines Elastriemens gewährleistet ist und eine Lebensdauererhöhung für diesen eintritt.

Zusammenfassung der Erfindung

Die Erfindung geht aus von einem Riementrieb für den Nebenaggregatetrieb einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeuges, bei dem ein Elastriemen die Brennkraftmaschine und die antreibbare Nebenaggregate antriebswirksam miteinander verbindet. Zur Lösung der gestellten Aufgabe ist zudem vorgesehen, dass zumindest ein von dem Elastriemen beaufschlagbares Bauteil des Nebenaggregatetriebs ortsveränderbar gelagert ist.

Dies hat den Vorteil, dass beim Auflegen des Elastriemens auf die Riemenscheiben des Riementriebes derselbe nicht gedehnt werden muss. Das ortsveränderbare Bauteil gestattet es, den Riemen locker über alle von diesem beaufschlagten Bauteile des Nebenaggregatetriebs zu legen und anschließend durch Ortsveränderung des genannten Bauteiles eine Straffung des Elastriemens in den betriebsbereiten Zustand herbeizuführen.

Unter Entfall der bekannten aufwändigen Spannersysteme, Vorreckeinrichtungen oder Montageprozeduren ist somit eine schnell und einfach durchführbare Montage gewährleistet, die durch die vergleichsweise schonende Behandlung des Riemens zu einer Lebensdauererhöhung führt, was wiederum Kostenvorteile hat. Darüber hinaus kann mittels des ortsveränderbaren Bauteils nach einer bestimmten Betriebsdauer und einer damit einhergehenden Längung des Riemens ein Nachspannen desselben durchgeführt werden.

In vorteilhafter Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass das ortsveränderbare Bauteil einen ortsfesten Befestigungspunkt und einen ortsveränderbaren Befestigungspunkt aufweist. Hierdurch ist das Bauteil bei der Montage des Riementriebs über den ortsfesten Befestigungspunkt immer gesichert und muss nicht vollständig von seiner Position abgenommen werden. Der ortsveränderbare Befestigungspunkt ermöglicht die Bereitstellung des notwendigen Freigangs zum spannungsfreien Auflegen des Riementriebes auf die von ihm umschlungenen Bauteile des Riementriebs.

Hierbei kann in weiterer Ausgestaltung vorgesehen sein, dass das Bauteil um den ortsfesten Befestigungspunkt schwenkbar ausgebildet ist, was über vergleichsweise einfache Maßnahmen zu bewerkstelligen ist und so eine insgesamt kostengünstige Lösung gewährleistet.

Bevorzugt ist dabei ein Stellmittel vorgesehen, welches an dem ortsveränderbaren Befestigungspunkt des Bauteiles angreift. Ist dieses Stellmittel dann selber schwenkbar gelagert, so kann durch z. B. manuelles Angreifen an das Stellmittel dessen Schwenkbewegung auf das Bauteil übertragen werden, wodurch dieses wiederum verschwenkt wird.

Vorteilhaft kann dabei vorgesehen sein, dass das Stellmittel als ein eine Kulisse aufweisendes Kulissenstück ausgebildet ist, wobei der ortsveränderbare Befestigungspunkt des Bauteiles in diese Kulisse eingreift und von dieser geführt wird. In einer bevorzugten Ausführungsform werden dabei über Endanschläge der Kulisse eine Montage- und eine Arbeitsposition des Bauteiles festgelegt.

Alternativ dazu kann die Auslegung auch so gewählt sein, dass bei Erstmontage eine stufenlos einstellbare Zwischenposition zwischen den Endanschlägen für ausreichende Riemenspannung sorgt und während der weiteren Betriebszeit in Richtung auf den zweiten Endanschlag zugestellt wird.

In einer anderen bevorzugten Ausführungsform weist das Stellmittel im Bereich seiner schwenkbaren Lagerung ein in diesem Lagerpunkt vorzugsweise stufenlos zustellbares Stellglied auf, dessen dem Bauteil zugeordnetes Ende die Kulissenführung aufweist.

Das ortsveränderbare Bauteil ist als Nebenaggregat, insbesondere als Licht maschine ausgeführt, kann aber auch als eine im Zuge des Riementriebes angeordnete Umlenkrolle ausgebildet sein. Sowohl das Nebenaggregat als auch die Umlenkrolle können entweder mittels der die Endanschläge definierenden Kulissengestaltung oder der das Stellglied aufweisenden Kulissenstückgestaltung verschwenkt werden.

So ist gemäß einer Ausgestaltungsform der Erfindung vorgesehen, dass die Kulisse axial verschiebbar gelagert und vorzugsweise drehentkoppelt von einer Gewindestange positionsverstellbar ist. Zudem ist die Gewindestange dabei in einem Lager schwenkgelagert.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Zur Verdeutlichung der Erfindung ist der Beschreibung eine Zeichnung beigefügt, anhand derer Ausführungsbeispiele der Erfindung mit weiteren Merkmalen und Vorteilen nachfolgend näher erläutert werden. Darin zeigen
1 eine erste Ausführungsform eines Riementriebes in einer Montageposition,
2 eine Arbeitsposition des Riementriebes gemäß 1,
3 eine zweite Ausführungsform eines Riementriebes in einer Montageposition, und
4 eine Arbeitsposition des Riementriebes gemäß 3.
Detaillierte Beschreibung der Zeichnungen
Ein nicht gezeigtes Kraftfahrzeug weist eine in den Figuren nicht näher dargestellte Brennkraftmaschine mit einem Riementrieb 2 eines Nebenaggregatetriebes 6 auf. In diesem Riementrieb 2 sind mehrere Fahrzeugaggregate durch einen Elastriemen 4 antriebstechnisch miteinander verbunden, wobei dieser auf den Riemenscheiben dieser Aggregate geführt ist. Zu diesen gehört eine der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine zugeordnete und den Elastriemen 4 antreibende Scheibe 8, eine Antriebsscheibe 10 an der Antriebswelle eines Klimakompressors, eine einer Lichtmaschine 14 zugeordnete Scheibe 16 und als weiteres Bauteil eine Umlenkrolle 12.
Wie 1 und 2 verdeutlichen weist die Lichtmaschine 14 gemäss eines ersten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäß ausgebildeten Riementriebes 2 einen ortsfesten Befestigungspunkt 18 auf, an welchem die Lichtmaschine 14 an einer nicht gezeigten Konsole der Brennkraftmaschine gehalten ist. Weiterhin weist sie einen ortsveränderbaren Befestigungspunkt 20 mit einem ein Gewinde tragenden Stehbolzen 22 auf. Dieser Stehbolzen 22 durchsetzt eine Kulisse 24 eines um ein Lager 26 schwenkbaren Kulissenstücks 28, wobei die Kulisse 24 als ein parabelförmig verlaufendes Langloch ausgebildet ist.
Gemäß 1 liegt der Stehbolzen 22 an einem Endanschlag 30 der Kulisse 24 an und legt so eine Montageposition fest. Eine nicht gezeigte Schraubenmutter ist gelockert auf den Stehbolzen 22 aufgesetzt, so dass das Kulissenstück 28 entgegen dem Uhrzeigersinn um sein Lager 26 verschwenkt werden kann.
Der Elastriemen 4 kann in dieser Stellung ohne Probleme auf alle Bauteile und Aggregate des Riementriebs 2 aufgelegt werden. Eine Vorspannung zur Dehnung des Riemens 4 muss dazu nicht aufgebracht werden; er verläuft dabei etwa entlang der in 1 gezeigten ungespannten Kontur.
Nach dem Auflegen des Elastriemens 4 wird das Kulissenstück 28 entgegen dem Uhrzeigersinn verschwenkt. Dabei wird der starr mit der Lichtmaschine 14 verbundene Stehbolzen 22 entlang der Kulisse 24 zwangsgeführt, welches zu einer Schwenkbewegung der Lichtmaschine 14 entgegen dem Uhrzeigersinn um ihren ortsfesten Befestigungspunkt 18 führt. Am Ende dieser Bewegung kommt der Stehbolzen 22 zur Anlage an einem weiteren Endanschlag 32 der Kulisse 24.
Die Relativlage des Lagers 26 in Bezug zum Endanschlag 32 in der in 2 gezeigten Stellung ist so gewählt, dass nach dem Aufbringen der zur Ver schwenkung notwendigen Kraft und dem Erreichen der Arbeitsposition gemäss 2 eine Selbsthemmung gegen ein Zurückschwenken der Lichtmaschine 14 zwischen dem Stehbolzen 22 und der Kulisse 24 vorliegt. Die dabei von der Riemenspannung auf die Scheibe 16 übertragene Kraftrichtung weist vorteilhaft vom Mittelpunkt dieser Scheibe 16 bezüglich des Kulissenstücks 28 auf dessen Lager 26; der Endanschlag 32 liegt rechts davon.
Der Elastriemen 4 ist gemäß der vordefinierten Geometrie der Kulisse 24 in der in 2 gezeigten Stellung gespannt und liegt eng an den Bauteilen im Zuge des Riementriebes 2 an. Die dem Stehbolzen 22 zugeordnete Schraubenmutter kann daher angezogen werden und sichert somit dauerhaft die Arbeitsposition der Lichtmaschine 14.
Die zweite Ausführungsform eines erfindungsgemäß ausgebildeten Riementriebes ist in 3 und 4 dargestellt. Bei diesem Riementrieb ist als ortsveränderbares Bauteil die Umlenkrolle 12 vorhanden, die um den ortsfesten Befestigungspunkt 18' exzentrisch verlagerbar ist.
Das Kulissenstück 28' weist ein in einer Führung 34 linear zustellbares und hier als Gewindestange 36 ausgebildetes Stellmittel auf. Die Gewindestange 36 umgreift mit ihrer bei 38 drehentkoppelten Kulisse 24' den ortsveränderbaren Befestigungspunkt 20'. Das Kulissenstück 28' ist zudem um das Lager 26' drehbar gehalten, um der durch die um den Befestigungspunkt 18' verursachten kreisbogenförmigen Bewegung zu folgen.
Gemäß 3 ist die Umlenkrolle 12 mit Hilfe des Stellmittels in eine die Montageposition des Riementriebes kennzeichnenden Stellung verschwenkt, so dass der Elastriemen 4 spannungsfrei über die Bauteile im Zuge des Riementriebes 2 gelegt werden kann. Anschließend wird die Gewindestange 36 soweit verdreht, dass die durch die Zustellbewegung von der Kulisse 24' auf den Befestigungspunkt 20' übertragenen Bewegung zu einem Verschwenken der Umlenkrolle 16 im Uhrzeigersinn um den Befestigungspunkt 18' führt. Hierbei fährt diese Rolle 16 auf den Elastriemen 4 und spannt diesen auf das erforderliche Mass. Der Riementrieb befindet sich dann in der in 4 gezeigten Arbeitsposition.

2: Riementrieb
4: Elastriemen
6: Nebenaggregatetrieb
8: Scheibe
10: Antriebsscheibe
12: Umlenkrolle
14: Lichtmaschine
16: Scheibe
18: Befestigungspunkt
18': Befestigungspunkt
19: Befestigungspunkt
19': Befestigungspunkt
22: Stehbolzen
24: Kulisse
24': Kulisse
26: Lager
26': Lager
28: Kulissenstück
28': Kulissenstück
30: Endanschlag
32: Endanschlag
34: Führung
36: Gewindestange
38: Drehentkopplung

Claims

Riementrieb (2) für den Nebenaggregatetrieb (6) einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeuges, bei dem ein Elastriemen (4) die Brennkraftmaschine und antreibbare Nebenaggregate antriebswirksam miteinander verbindet, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein von dem Elastriemen (4) beaufschlagbares Bauteil des Nebenaggregatetriebs (6) ortsveränderbar gelagert ist.
Riementrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Bauteil einen ortsfesten Befestigungspunkt (18, 18') und mindestens einen ortsveränderbaren Befestigungspunkt (20, 20') aufweist.
Riementrieb nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Bauteil um den ortsfesten Befestigungspunkt (18, 18') schwenkbar ausgebildet ist.
Riementrieb nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch an dem ortsveränderbaren Befestigungspunkt (20, 20') angreifende Stellmittel.
Riementrieb nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Stellmittel schwenkbar gelagert ist.
Riementrieb nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Stellmittel als Kulissenstück (28, 28') ausgebildet, und der ortsveränderbare Befestigungspunkt (20, 20') in einer Kulisse (24, 24') des Kulissenstückes (28, 28') geführt ist.
Riementrieb nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass Endanschläge (30, 32) der Kulisse (24) eine Montageposition und eine Arbeitsposition festlegen, wobei in der Montageposition das Bauteil um den ortsfesten Befestigungspunkt (18) schwenkbar ist.
Riementrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das ortsveränderbar gelagerte Bauteil ein Nebenaggregat oder eine Umlenkrolle (12) ist.
Riementrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das ortsveränderbar gelagerte Bauteil als Lichtmaschine (14) ausgebildet ist.
Riementrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kulisse (24') axial verschiebbar gelagert ist.
Riementrieb nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Kulisse (24') drehentkoppelt (38) von einer Gewindestange (36) positionsverstellbar ist.
Riementrieb nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Gewindestange (36) in einem Lager (26') schwenkgelagert ist.