DE10045143A1

DE10045143A1 - Spannsystem für einen riemengetriebenen Startergenerator

Info

Publication number: DE10045143A1
Application number: DE10045143A
Authority: DE
Inventors: Rudolf Berger; Michael Bogner; Rudolf Polster
Original assignee: INA Waelzlager Schaeffler OHG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2000-07-27
Filing date: 2000-09-13
Publication date: 2002-02-07
Also published as: KR20030046387A

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Zugmitteltrieb (1a) einer Brennkraftmaschine, umfassend ein Spannsystem (2) mit zwei starr miteinander verbundenen, um eine Drehachse (9) schwenkbaren Hebelarmen (6, 7) unterschiedlicher Länge, an denen endseitig jeweils eine Riemenscheibe (4, 5) angeordnet ist. Das Spannsystem (2) ist vorgesehen zu federkraftbeaufschlagten Anlage der Riemenscheiben (4, 5) an einem Zugtrum (10) und einem Leertrum (11).

Description

Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Zugmitteltrieb für ein Startergenerator konzept einer Brennkraftmaschine. Der Zugmitteltrieb umfasst eine erste an der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine angeordnete Riemenscheibe, eine zweite mit dem Startergenerator verbundene Riemenscheibe sowie ein Spann system, mit dem eine Vorspannung des Zugtrums und des Leertrums des Zug mitteltriebs, erreicht werden kann. Der Startergenerator stellt ein Aggregat dar, mit dem abhängig von einem Betriebsmodus die Brennkraftmaschine gestartet, oder bei laufender Brennkraftmaschine elektrische Energie gewonnen werden kann. Damit übernimmt der Startergenerator sowohl die Funktion des Anlas sers als auch die eines Generators. Abhängig von dem jeweiligen Betriebsmo dus wird ein Drehmoment von dem Startergenerator oder der Brennkraftma schine in den Zugmitteltrieb eingeleitet. Damit verbunden ist ein Wechsel des Leertrums und des Zugtrums in dem Zugmitteltrieb. Auf Grund des wechselsei tig gerichteten Drehmoments benötigt das Spannsystem zwei Riemenscheiben, die das jeweilige Leertrum des Zugmittels ausreichend angefedert vorspannen.

Hintergrund der Erfindung

Ein Zugmitteltrieb mit einem Spannsystem, das zwei Spannrollen umfasst, die einem Leertrum oder einem Zugtrum zugeordnet sind, ist aus der Offenle gungsschrift JP 90 144 821 AA bekannt. Der Aufbau des bekannten Zugmittel triebs umfasst zwei gleichdimensionierte Riemenscheiben, eine Antriebs- und einer Abtriebsscheibe, die über ein Zugmittel, einen Riemen verbunden sind. Das Spannsystem, bestehend aus einem geradlinigen Halter, mit endseitig angeordneten Riemenscheiben, ist mittig ortsfest gelagert. Von den symme trisch zu der Lagerung des Halter endseitig angebrachten Riemenscheiben ist eine dem Zugtrum und die weitere Riemenscheibe dem Leertrum zugeordnet. Mittels eines außenseitig an dem Hebel angreifenden Federmittels wird eine kraftschlüssige Anlage der Riemenscheiben des Spannsystems an dem Zug mittel gewährleistet. Für das bekannte Spannsystem mit den gleichdimensio nierten Riemenscheiben für den Zugtrum und den Leertrum sowie der symme trischen Lagerung, stellt sich im Betriebszustand des Zugmitteltriebs, bedingt durch das Federmittel, ein übereinstimmender Umschlingungswinkel des Rie mens an beiden Riemenscheiben des Spannsystems ein.

Aufgabe der Erfindung

Der vorliegenden Erfindung liegt die Problemstellung zu Grunde, ein Spannsy stem für einen Zugmitteltrieb zu realisieren, das unabhängig von der Richtung des in den Zugmitteltrieb eingeleiteten Drehmomentes, eine ausreichende Vor spannung des Zugmittels sicherstellt.

Zusammenfassung der Erfindung

Die zuvor genannte Aufgabenstellung wird erfindungsgemäß durch ein Spann system gelöst, mit dem das Zugmittel die zwei Riemenscheiben des Spannsy stems unabhängig von der Richtung des in den Zugmitteltrieb eingeleiteten Drehmoments mit voneinander abweichenden Umschlingungswinkeln um schlingt.

Das erfindungsgemäße Spannsystem gewährleistet damit auch für ein Starter generatorkonzept - bei dem sich abhängig von dem Betriebsmodus ein Rich tungswechsel des in den Zugmitteltrieb eingeleiteten Drehmoments einstellt - eine ausreichende Vorspannung des jeweiligen Leertrums. Das Spannsystem erfüllt damit zwei voneinander unabhängige Funktionen, die für ein Starterge neratorkonzept notwendig sind. Die Rückwirkung der im Leertrum befindlichen Spannrolle auf die im Zugtrum angeordnete Spannrolle erfolgt in der Weise, dass eine Auslenkung der Riemenscheibe, welche dem Zugtrum zugeordnet ist, ein entsprechendes Gegenmoment aufbringt, um damit die Abstützungskraft der dem Leertrum zugeordneten Riemenscheibe zu vergrößern. Diese Wech selwirkung ist begünstigt durch die an drehstarren Hebelarmen angeordneten Riemenscheiben des Spannsystems.

Das erfindungsgemäße kombinierte Spannsystem ermöglicht folglich eine gleichzeitige Vorspannung des Leertrums und des Zugtrums, unabhängig von der Richtung des in den Zugmitteltrieb eingeleiteten Drehmomentes. Damit eignet sich dieses Spannsystem vorzugsweise für ein Startergeneratorkonzept, das selbst bei einem Richtungswechsel des Drehmomentes zwischen dem Startbetrieb und denn Normalbetrieb, eine ausreichende Vorspannung des Zugmittels sicherstellt.

Das erfindungsgemäße Spannsystem, dessen Riemenscheiben an Hebelar men unterschiedlicher Länge angeordnet sind, in Verbindung mit einer Führung des Zugmittels, das unterschiedliche Umschlingungswinkel an den Riemen scheiben aufweist, verstärkt gemeinsam die gewünschte Beeinflussung bzw. Rückwirkung zwischen beiden Riemenscheiben, zur verbesserten Vorspan nung des jeweiligen Zugmitteltrums.

Erfindungsgemäß sind die Umschlingungswinkel des Zugmittels an den Rie menscheiben so ausgelegt, dass im Normalbetrieb die dem Leertrum zugeord nete Riemenscheibe bei einer Schwenkbewegung des Spannsystems mehr freiwerdende Riemenlänge aufschlauft bzw. kompensiert, als die weitere, dem Zugtrum zugeordnete Riemenscheibe des Spannsystems an Riemenlänge frei gibt. Damit ist ein gewünschter Anstieg der Spannkraft im Leertrum erzielbar, was sich positiv auf das Schlupfverhalten des gesamten Zugmitteltriebs aus wirkt.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung gemäß Anspruch 1 sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche 2 bis 16.

In einer Weiterbildung der Erfindung ist das erfindungsgemäße Spannsystem in einem Startbetrieb so ausgelegt, dass die dem Zugtrum zugeordnete Rie menscheibe einer Totpunktlage entsprechend ausgerichtet ist. Dabei stimmt die Richtung einer resultierende Zugtrumkraft weitestgehend mit einer Richtung überein, die einer Verbindungslinie zwischen der Drehachse des Spannsy stems und der Drehachse der am Zugtrum anliegenden Riemenscheibe ent spricht. In dieser Totpunktlage nimmt der Hebelarm des Spannsystems eine Position ein, in der die resultierende Zugtrumkraft keine wirksame Hebellänge aufweist. Eine sich dabei verändernde Zugtrumkraft hat keinen Einfluß auf die Verlagerung des Spannsystems. Dieser Effekt tritt dann ein, wenn die resultie rende Zugtrumkraft parallel zu bzw. in der Ebene verläuft, die einer gedachten Verbindung zwischen dem Drehpunkt des Spannsystems und dem Drehpunkt der an dem Zugtrum abgestützten Riemenscheibe entspricht.

Neben unterschiedlichen Hebelarmen des Spannsystems sind auch die Um schlingungswinkel des Riemens an der jeweiligen Riemenscheibe voneinander abweichend. Die Riemenscheibe, die mit dem kürzesten Hebelarm an dem Spannsystem abgestützt ist, weist den größten Umschlingungswinkel des Rie mens auf. Die weitere im Startbetrieb an dem Leertrum anliegende Riemen scheibe des Spannsystems besitzt dagegen einen geringen Umschlingungs winkel des Riemens. Die Riemenscheibe, die eine größere Riemenlänge auf schlauft beeinflußt die weitere Riemenscheibe, die sich folglich mit einer er höhten Vorspannkraft an dem Riemen abstützt.

Die Erfindung schließt weiterhin Maßnahmen zur Ausgestaltung des Spannsy stems ein, mit denen gezielt die Vorspannkraft des Zugmittels beeinflußbar ist. Beispielsweise bietet es sich an, die Riemenscheiben des Spannsystems an Hebeln unterschiedlicher Länge oder mit abweichenden Abstandsmaßen an zuordnen. Eine bevorzugte Ausgestaltung sieht vor, dass sich in dem Startbe trieb ein erstes Abstandsmaß zwischen der Drehachse des Spannsystems und einem durch den Drehpunkt der Riemenscheibe geführten, die resultierende Kraft des Leertrums definierenden Richtungspfeil einstellt, das ein zweites Ab standsmaß übertrifft, das den Abstand zwischen der Drehachse des Spannsy stems und einem durch den Drehpunkt der Riemenscheibe geführten, die re sultierende Kraft des Zugtrums definierenden Richtungspfeil bestimmt.

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass im Startbetrieb, die dem Leertrum zugeordnete Riemenscheibe so an dem Zugmittel abgestützt ist, dass sich ein max. Abstandsmaß zwischen der Drehachse des Spannsystems und dem Richtungspfeil der resultierenden Leertrumkraft einstellt. Das max. Ab standsmaß übertrifft das weitere Abstandsmaß, das sich zwischen der Dreh achse des Spannsystems und dem Richtungspfeil der resultierenden Kraft des Zugtrums im Bereich der Riemenscheibe einstellt. Diese Maßnahme ermöglicht eine hohe Vorspannkraft des Zugmittels und sichert damit einen schlupffreien Antrieb, d. h. einen sicheren Start der Brennkraftmaschine.

Für den Normalbetrieb des Zugmitteltriebs stellt sich für das erfindungsgemäße Spannsystem eine von dem Startbetrieb ausgehende begrenzte Verdrehung entgegen dem Uhrzeigersinn ein. Dabei verkleinert sich das Abstandsmaß zwi schen der Drehachse des Spannsystems und der an dem Leertrum abgestütz ten Riemenscheibe gegenüber dem Startbetrieb. Gleichzeitig vergrößert sich das Abstandsmaß zwischen der Drehachse des Spannsystems und der an dem Zugtrum anliegenden Riemenscheibe.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung bezieht sich auf einen Zugmittel trieb, bei dem das Zugmittel, von einer ersten Riemenscheibe des Spannsy stems ausgehend die Riemenscheibe des Startergenerators umschließt, bevor des Zugmittel zu der zweiten Riemenscheibe des Spannsystems gelangt. Die se Zugmittelführung gewährleistet eine für die Funktion des Startergenerators erforderliche ausreichende Vorspannung des Zugmittels durch das Spannsy stem unabhängig von dem Betriebsmodus des Startergenerators, d. h. der Richtung des in den Zugmitteltrieb eingeleiteten Drehmoments.

Das erfindungsgemäße Spannsystem ist weiterhin mit einem wirksamen Fe dermittel versehen, das eine vorgespannte, angefederte Anlage der Riemen scheiben des Spannsystems an dem Zugmittel sicherstellt. Die Erfindung schließt dazu unterschiedliche Federmittel ein. Abhängig von der Einbausitua tion, dem vorhandenen Einbauraum sowie unter Berücksichtigung der Kosten kann das Spannsystem mit einem hydraulischem oder mit einem mechanisch wirkenden Federmittel gekoppelt werden. Das Federmittel kann dabei unmittel bar auf einen Hebelarm des Spannsystems wirken oder alternativ im Bereich der Drehachse, beispielsweise eine Nabe des Spannsystems beaufschlagen. Weiterhin schließt die Erfindung ebenfalls ein Spannsystem mit einem kombi nierten mechanisch-hydraulischen Federmittel ein.

Die Funktion des erfindungsgemäßen Spannsystems erfordert weiterhin eine Dämpfungseinrichtung, die eine wirksame Dämpfung insbesondere gegenüber Drehmoment- und/oder Drehzahlschwankungen des Zugmitteltriebs sicher stellen. Die eine weitestgehend stoß- und schlagfreie Zugmittelführung ge währleistende Dämpfungseinrichtung kann dabei separat zu dem Federmittel angeordnet werden oder mit dem Federmittel kombiniert, eine Feder- Dämpfungseinheit bilden.

Vorteilhafte weitere Ausgestaltungen der Erfindung beziehen sich auf die geo metrische Anordnung bzw. Maßverhältnisse der Hebelarme des Spannsy stems. Vorzugsweise bietet es sich an, die Hebelarme des Spannsystems in einem Winkel < 70° zueinander anzuordnen. Ein für die Länge der Hebelarme geeignetes Verhältnis sieht vor, dass der längere Hebelarm den kürzeren He belarm zweifach übertrifft.

Ein weiteres Auslegungskriterium des erfindungsgemäßen Spannsystems be zieht sich auf die Durchmesser der Riemenscheiben. Danach übertrifft der Durchmesser der am längeren Hebelarm angeordneten Riemenscheibe den Durchmesser der am kürzeren Hebelarm angeordneten Riemenscheibe.

Die Erfindung erstreckt sich selbstverständlich auf abweichend konzipierte Spannsysteme, bei denen die Hebelarme in einem von < 70° abweichenden Winkel angeordnet sind, oder die Hebelarme in einem anderen Längenverhält nis ausgelegt sind. Außerdem schließt die Erfindung Spannsysteme ein, deren Riemenscheiben beispielsweise mit gleichen Durchmessern versehen sind.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Im Folgenden werden unter Bezugnahme auf die Zeichnung bevorzugte Aus führungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 in einer schematischen Darstellung den erfindungsgemä ßen Zugmitteltrieb entsprechend dem Startbetrieb;

Fig. 2 den Zugmitteltrieb im Normalbetrieb;

Fig. 3 den Zugmitteltrieb gemäß Fig. 1, ergänzt mit einem Fe dermittel, mit dem das Spannsystem beaufschlagt ist;

Fig. 4 das Spannsystem gemäß Fig. 2, versehen mit einem dem Spannsystem zugeordneten Federmittel.

Detaillierte Beschreibung der Zeichnungen

Der in Fig. 1 schematisch abgebildete Zugmitteltrieb 1a ist versehen mit dem erfindungsgemäßen Spannsystem 2, das auch bei einem Richtungswechsel des Drehmomentes in dem Zugmitteltrieb 1a eine ausreichende Vorspannung des Zugmittels 3, einem Riemen gewährleistet. Das Spannsystem 2 umfasst zwei Riemenscheiben 4, 5 die endseitig an Hebelarmen 6, 7 angeordnet sind, die versetzt zueinander starr an einer Nabe 8 befestigt sind. Das gesamte Spannsystem 2 ist um eine zentrisch in der Nabe 8 angeordnete Drehachse 9 schwenkbar.

Der für eine Brennkraftmaschine vorgesehene Zugmitteltrieb 1a dient zum An trieb verschiedener Aggregate der Brennkraftmaschine. Dazu verbindet das Zugmittel 3 die einzelnen Riemenscheiben der Aggregate. Der Zugmitteltrieb 1a erstreckt sich auch auf den Startergenerator 12, der im Vergleich zu her kömmlichen Brennkraftmaschinen den Anlasser und den Generator in einer Baueinheit vereinigt. Bei einem Startergeneratorkonzept wird abhängig von dem Betriebsmodus ein Drehmoment von dem Startergenerator 12 oder der Brennkraftmaschine in den Zugmitteltreib eingeleitet, d. h. zwischen dem Start- und dem Normalbetrieb wechselt die Richtung des Drehmomentes. Funktions bedingt verlangt ein derartiger Zugmitteltrieb 1a ein Spannsystem 2, mit dem das jeweilige Leertrum ausreichend, d. h. schlupffrei, insbesondere im Bereich des Startergenerators 12 vorgespannt ist.

Gemäß Fig. 1 ist die Riemenscheibe 4 dem Zugtrum 10 und die weitere Rie menscheibe 5 dem Leertrum 11 zugeordnet. Die Riemenscheiben 4, 5 sind dabei winkelversetzt unter einem Winkel < 70° an dem Zugmittel 3 abgestützt. Die Riemenscheibe 4 befindet sich dabei nahe einer Totpunktlage, in der diese Riemenscheibe 4 für den Zugtrum 10 die Funktion einer Umlenkrolle ausübt. Ein Abstandsmaß (I₂) ist dabei definiert durch die Richtung einer durch den Richtungspfeil gekennzeichneten resultierenden Kraft, des Zugtrums 10 im Bereich der Riemenscheibe 4 und der Drehachse 9 des Spannsystems 2. In Fig. 1 geht das Abstandsmaß (I₂) dabei gegen null. Die Lage bzw. die Anord nung der Riemenscheibe 4 im Startbetrieb hat zur Folge, dass eine veränderte Zugtrumkraft keinen Einfluss auf die weitere Riemenscheibe 5 des Spannsy stems 2 nimmt. Die Riemenscheibe 5 des Spannsystems 2 stützt sich mit ei nem im Vergleich zur Riemenscheibe 4 längeren Abstandsmaß (I₁) an dem Leertrum 11 ab. Die resultierende, durch den Richtungspfeil gekennzeichnete Kraft des Leertrums 11, ist dabei so ausgerichtet, dass diese den Hebelarm (12) nutzt, der weitestgehend der maximalen Länge des Hebelarms 7 von dem Spannsystem 2 entspricht. In dieser Einbaulage des Spannsystems 2 ist das Momentengleichgewicht nahezu ausschließlich durch ein Federmoment bzw. durch eine Federkraft eines Federmittels, übersetzt auf das entsprechende Abstandsmaß und die auf das Abstandsmaß (I₁) wirksame Kraft des Leertrums 11, gekennzeichnet.

Der Umschlingungswinkel "α", mit dem das Zugmittel 3 die Riemenscheibe 4 umschlingt, ist dabei größer als der Umschlingungswinkel "β" der Riemenschei be 5. Die Umschlingungswinkel "α" und "β" bestimmen gleichfalls die von den Riemenscheiben 3, 4 aufgeschlauften Riemenlängen und beeinflussen die Riemenvorspannkraft. Aufgrund des kleineren Umschlingungswinkels "β" kann die Vorspannkraft im Leertrum 11 des Zugmittels 3 durch Aufbringen einer ge ringen Vorspannung des Spannsystems 2 erzielt werden.

Die Fig. 2 bis 4 zeigen das Spannsystem 2 in den Zugmitteltrieben 1b, 1c, 1d. Übereinstimmende Bauteile in diesen Figuren sind mit gleichen Bezugszif fern gemäß Fig. 1 versehen, so dass zu deren Beschreibung auf die Be schreibung der Fig. 1 verwiesen werden kann.

Fig. 2 zeigt den Zugmitteltrieb 1b im Normalbetrieb. Dabei ist der Zugmittel trieb 1b mit der Riemenscheibe ergänzt, die einer Kurbelwelle 13 der Brenn kraftmaschine zugeordnet ist. Abweichend zu Fig. 1, in der ein Antrieb des Zugmitteltriebs 1a von dem Startergenerator 12 erfolgt, wird der Zugmitteltrieb 1b gemäß Fig. 2 von der mit der Kurbelwelle 13 verbundenen Riemenscheibe angetrieben. Die Riemenscheibe 4 des Spannsystems 2 ist in dem Zugmittel trieb 1b dem Leertrum 11 zugeordnet. Die weitere Riemenscheibe 5 des Spannsystems 2 stützt sich an dem Zugtrum 12 ab und wird mit dem Antriebs moment des Generators belastet, was zu einer Schwenkbewegung des Spann systems 2 im Gegenuhrzeigersinn führt. Dabei verringert sich das Abstands maß (I₁) und gleichzeitig führt diese Bewegung zu einer Vergrößerung des Ab standsmaßes (I₂) der Riemenscheibe 4. Ein vergrößertes Abstandsmaß (I₂) < 0 bewirkt eine Rückstellkraft durch die Spannrolle 4 auf die weitere Spannrolle 5 des Spannsystems 2. Ein Momentengleichgewicht ist erreicht durch das Fe dermoment bzw. durch die Federkraft des Federmittels, übersetzt auf das ent sprechende Abstandsmaß, d. h. die auf das Abstandsmaß (12) wirksame resul tierende Kraft des Zugtrums 10 sowie die auf das Abstandsmaß (I₁) wirksame Kraft des Leertrums 11. Die Umschlingungswinkel "α, β" des Zugmittels 3 an den Riemenscheiben 4, 5 unterscheiden sich ebenfalls. Der kleinere Umschlin gungswinkel "β" an der Riemenscheibe 5 ermöglicht eine erhöhte Vorspann kraft des Zugmittels 3 in dem Leertrum. Die Auslegung der Umschlingungswin kel "α, β" im Normalbetrieb erfolgt so, dass die Riemenscheibe 4 mehr freiwer dende Länge des Zugmittels 3 aufschlauft, als die Riemenscheibe 5 an Zug mittellänge freigibt. Damit ergibt sich ein gewünschter Anstieg der Vorspann kraft im Zugmittel 3, dem Leertrum 11.

Der in Fig. 3 abgebildete Zugmitteltrieb 1c ist ergänzend zu dem in Fig. 1 abgebildeten Zugmitteltrieb 1a mit einer kombinierten Feder-Dämpfungseinheit 14 versehen. Diese an dem Hebelarm 7 des Spannsystems 2 angreifende Fe der-Dämpfungseinheit 14 bewirkt einerseits eine ausreichende Vorspannung des Zugmittel 3 und verhindert andererseits nachteilige Ausschläge des Spannsystems, die beispielsweise durch den Unförmigkeitsgrad der Brenn kraftmaschine im Normalbetrieb hervorgerufen werden. Alternativ kann die Fe der-Dämpfungseinheit 14 auch mit dem Hebelarm 6 des Spannsystems 2 zu sammenwirken.

Der in Fig. 4 abgebildete Zugmitteltrieb 1d ist ergänzend zu dem in Fig. 2 abgebildeten Zugmitteltrieb 1b mit einer Feder-Dämpfungseinheit 14 versehen.

Alternativ zu der kombinierten Feder-Dämpfungseinheit 14 kann das Spannsy stem 2 auch mit voneinander getrennten Bauelementen versehen werden, die unterschiedlich angeordnet sind, beispielsweise ein Federmittel, das die Dreh achse 9 konzentrisch umschließt und mit einem Ende sich an der Nabe 8 des Spannsystems 2 abstützt. Als Federmittel können sowohl mechanische als auch hydraulische Bauelemente eingesetzt werden. Das in Fig. 3 abgebildete Spannsystem 2 verdeutlicht den geometrischen Aufbau des Spannsystems 2. Die Hebelarme 6, 7 besitzen dabei ein Längenverhältnis von ca. 2 : 1. Dabei sind die Hebelarme 6, 7 unter einem Winkel < 70° angeordnet. Weiterhin um fasst das Spannsystem 2 Riemenscheiben 4, 5 unterschiedlichen Durchmes sers. Der Durchmesser der endseitig an dem längeren Hebelarm 7 angeord neten Riemenscheibe 5 übertrifft deutlich den Durchmesser der weiteren Rie menscheibe 4.

Bezugszahlen

1

a Zugmitteltrieb

1

b Zugmitteltrieb

1

c Zugmitteltrieb

1

d Zugmitteltrieb

2

Spannsystem

3

Zugmittel

4

Riemenscheibe

5

Riemenscheibe

6

Hebefarm

7

Hebelarm

8

Nabe

9

Drehachse

10

Zugtrum

11

Leertrum

12

Startergenerator

13

Kurbelwelle

14

Feder-Dämpfungseinheit
(I₁

) Abstandsmaß
(I₂

) Abstandsmaß
"α" Umschlingungswinkel
"β" Umschlingungswinkel

Claims

1. Zugmitteltrieb (1a, 1b, 1c, 1d) einer Brennkraftmaschine, umfassend zumindest eine erste einer Kurbelwelle (13) zugeordnete Riemenschei be und eine zweite mit einem Startergenerator (12) verbundene Rie menscheibe sowie zwei Riemenscheiben (4, 5) eines Spannsystems (2), die gemeinsam durch ein Zugmittel (3) verbunden sind, das Spannsy stem (2) schließt zwei starr miteinander verbundene, um eine Drehachse (9) schwenkbare Hebelarme (6, 7) unterschiedlicher Länge ein, an de nen endseitig eine federnd an dem Zugmittel (3) abgestützte Riemen scheibe (4, 5) angeordnet ist, wobei abhängig von einem Betriebsmodus des Startergenerators (12) zwischen einem Startbetrieb und einem Nor malbetrieb, ein Richtungswechsel eines Drehmomentes erfolgt, das wahlweise von der Brennkraftmaschine oder dem Startergenerator (12) in das Zugmittel (3) eingeleitet wird, und mit dem Richtungswechsel des Drehmomentes gleichzeitig ein Wechsel eines Leertrums und eines Zugtrums in dem Zugmitteltrieb erfolgt, wobei das Zugmittel (3) mit von einander abweichenden Umschlingungswinkeln (α, β) die Riemenschei ben (4, 5) des Spannsystems (2) umschlingt.

2. Zugmitteltrieb nach Anspruch 1, wobei die Riemenscheibe (4) des Spannsystems (2) in dem Startbetrieb des Startergenerators (12) in ei ner Totpunktlage an dem Zugtrum (10) anliegt, bei der eine Richtung der resultierenden Kraft des Zugtrums (10) weitestgehend mit einer Verbin dungslinie zwischen der Drehachse (9) des Spannsystems (2) und einer Drehachse der Riemenscheibe (4) übereinstimmt (Fig. 1).

3. Zugmitteltrieb nach Anspruch 1, wobei der Umschlingungswinkel (α) der Riemenscheibe (4) den Umschlingungswinkel (β) der Riemenscheibe (5) unabhängig von dem Betriebsmodus des Startergenerators (12) über trifft.

4. Zugmitteltrieb nach Anspruch 1, wobei sich in dem Spannsystem (2) im Startbetrieb ein erstes Abstandsmaß (I₁) zwischen der Drehachse (9) des Spannsystems (2) und einem durch den Drehpunkt der Riemen scheibe (5) geführten, die resultierende Kraft des Leertrums (11) definie renden Richtungspfeil, ein zweites Abstandsmaß (12) übertrifft, das einen Abstand zwischen der Drehachse (9) des Spannsystems (2) und einem durch den Drehpunkt der Riemenscheibe (4) geführten, die resultieren de Kraft des Zugtrums (10) definierenden Richtungspfeil bestimmt.

5. Zugmitteltrieb nach Anspruch 4, wobei im Startbetrieb die Riemenschei be (5) mit einem maximalen Abstandsmaß (I₂) zu der Drehachse (9) des Spannsystems (2) an dem Leertrum (11) anliegt (Fig. 1).

6. Zugmitteltrieb nach Anspruch 1, wobei in dem Normalbetrieb sich das Abstandsmaß (I₁) zwischen der Drehachse (9) des Spannsystems (2) und der an dem Leertrum (11) abgestützten Riemenscheibe (5) gegen über dem Startbetrieb verkleinert und gleichzeitig sich das Abstandsmaß (I₁) zwischen der Drehachse (9) des Spannsystems (2) und der an dem Zugtrum (10) anliegenden Riemenscheibe (4) vergrößert (Fig. 2).

7. Zugmitteltrieb nach Anspruch 1, wobei das Zugmittel (3) von der ersten Riemenscheibe (4) des Spannsystems (2) ausgehend zunächst die Riemenscheibe des Startergenerators (12) umschließt, bevor das Zug mittel (3) zu der zweiten Riemenscheibe (5) des Spannsystems (2) ge langt.

8. Zugmitteltrieb nach Anspruch 1, wobei das Spannsystem (2) durch ein hydraulisches Federmittel vorgespannt ist.

9. Zugmitteltrieb nach Anspruch 1, dessen Spannsystem (2) mittels eines mechanischen Federmittels vorgespannt ist.

10. Zugmitteltrieb nach Anspruch 8 oder Anspruch 9, bei dem das Feder mittel unmittelbar mit einem der Hebelarme (6, 7) des Spannsystems (2) zusammenwirkt.

11. Zugmitteltrieb nach Anspruch 8 oder Anspruch 9, mit einem an der Drehachse (9) des Spannsystems (2) angeordneten Federmittel, das unmittelbar eine Nabe (9) des Spannsystems (2) beaufschlagt.

12. Zugmitteltrieb nach Anspruch 1, bei dem eine Dämpfungseinrichtung dem Spannsystem (2) zugeordnet ist.

13. Zugmitteltrieb nach Anspruch 1, bei dem das Spannsystem (2) mit einer kombinierten Feder-Dämpfungseinheit (14) zusammenwirkt (Fig. 3).

14. Zugmitteltrieb nach Anspruch 1, wobei die Hebelarme (6, 7) des Spann systems (2), an denen jeweils endseitig eine Riemenscheibe (4, 5) an geordnet ist, in einem Winkel < 70° zueinander ausgerichtet sind.

15. Zugmitteltrieb nach Anspruch 1, wobei die Länge des Hebelarms (7) gegenüber der Länge des Hebelarms (6) in einem Verhältnis 2 : 1 aus gelegt ist.

16. Zugmitteltrieb nach Anspruch 1, wobei ein Durchmesser der Riemen scheibe (5) den Durchmesser der Riemenscheibe (4) übertrifft.