DE102016224658A1 - Structure for transmitting power in a motor vehicle with a band assembly - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft einen Aufbau (1) zur Übertragung von Kraft in einem Kraftfahrzeug mit einer Bandanordnung (2), wobei die Bandanordnung Bandanordnungsglieder (3) aufweist und benachbarte Bandanordnungsglieder (3) durch einen Gelenkaufbau verbunden sind und einen Gelenkwinkel einnehmen können, mit einem Antriebselement (7) zum Antreiben der Bandanordnung (2) und einem Abtriebselement (4) zum Abtreiben der Last, wobei ein Führungselement (21) zur Führung der Bandanordnung (2) im Lasttrum (8) vorhanden ist. Der Aufbau zeichnet sich dadurch aus, dass das Führungselement (21) so ausgebildet ist, dass die Bandanordnung (2) im Lasttrum (8) zumindest im gespannten Zustand konvex verläuft.The invention relates to a structure (1) for transmitting power in a motor vehicle with a band assembly (2), said band assembly having band assembly members (3) and adjacent band assembly members (3) connected by a hinge structure and capable of assuming a joint angle with a drive member (7) for driving the band assembly (2) and an output member (4) for driving off the load, wherein a guide member (21) for guiding the band assembly (2) in the load strand (8) is present. The structure is characterized in that the guide element (21) is formed so that the band assembly (2) runs convexly in the load strand (8) at least in the tensioned state.
Description
Die Erfindung betrifft einen Aufbau zur Übertragung von Kraft in einem Kraftfahrzeug mit einer Bandanordnung.The invention relates to a structure for transmitting power in a motor vehicle with a band assembly.
In Kraftfahrzeugen sind Aufbauten zur Übertragung von Kraft gebräuchlich. Hierbei geht es in der Regel darum Kraft vom Antriebsmotor auf Antriebe von Hilfsaggregaten, vor allem den Generator für die Stromversorgung, zu übertragen. Ferner geht es darum die Hochdruckpumpe und die Motorsteuerung, hier vor allem den Ventilbetrieb, anzutreiben. Während etwa der Generator normalerweise mit einem Riemen angetrieben wird, sind für die Motorsteuerung Ketten üblich.In motor vehicles, structures for the transmission of power are commonly used. This is usually about power from the drive motor on drives of auxiliary equipment, especially the generator for the power supply to transmit. Furthermore, it is about the high-pressure pump and the engine control, especially the valve operation to drive. For example, while the generator is normally driven by a belt, chains are common for motor control.
Im Stand der Technik ist es üblich von außen, also von einem Bereich außerhalb des von einer Kette umgebenen Bereichs, eine Schiene zur Führung der Kette an die Kette anzubringen. Damit wird die Kette geführt. Mit einem Spannelement kann die Schiene bewegt werden und so der von der Kette zurückzulegende Weg erhöht werden um die Kette zu spannen. Genauer gesagt wird die Schiene an die Kette gedrückt und damit die Kette gezwungen sich konkav, also in den von der Kette umgebenen Bereich hinein gekrümmt zu bewegen.In the prior art, it is customary to attach a rail for guiding the chain to the chain from the outside, that is to say from an area outside the area surrounded by a chain. This will guide the chain. With a clamping element, the rail can be moved and so the zurückzulegende by the chain path can be increased to tension the chain. More specifically, the rail is pressed against the chain and thus the chain is forced to move concavely, that is curved into the area surrounded by the chain.
Derartige Ketten unterliegen einem gewissen Verschleiß. Aufgabe der Erfindung ist es den Verschleiß zu senken. Die Lösung der Aufgabe findet sich in den unabhängigen Patentansprüchen. Die abhängigen Patentansprüche liefern vorteilhafte Ausführungsformen.Such chains are subject to some wear. The object of the invention is to reduce wear. The solution of the problem can be found in the independent claims. The dependent claims provide advantageous embodiments.
Es wurde erkannt, dass ein Aufbau zur Übertragung von Kraft in einem Kraftfahrzeug mit einer Bandanordnung bereitzustellen ist. Dabei weist die Bandanordnung Bandanordnungsglieder auf und benachbarte Bandanordnungsglieder sind durch einen Gelenkaufbau verbunden und können einen Gelenkwinkel einnehmen. It has been recognized that a structure for transmitting power in a motor vehicle with a belt assembly is to be provided. In this case, the band assembly on Bandanordnungsglieder and adjacent Bandanordnungsglieder are connected by a hinge structure and can assume a joint angle.
Der Aufbau hat ein Antriebselement zum Antreiben der Bandanordnung und ein Abtriebselement zum Abtreiben der Last, wobei ein Führungselement zur Führung der Bandanordnung im Lasttrum vorhanden ist.The structure has a drive element for driving the band assembly and an output member for driving off the load, wherein a guide element for guiding the band assembly is present in the load strand.
Unter dem Lasttrum wird, wie allgemein üblich, derjenige Abschnitt verstanden, in dem die Bandanordnung auf das Antriebselement zuläuft, also vom Antriebselement gleichsam angezogen wird. In diesem Bereich wird die Last übertragen und auf die Bandanordnung wirkt offensichtlich Kraft.Under the Lasttrum is, as is common practice, that section understood in which the band assembly runs on the drive element, that is, as it were attracted by the drive element. In this area, the load is transmitted and the band assembly obviously acts force.
Demgegenüber wird derjenige Bereich, in dem die Bandanordnung vom Antriebselement zum Abtriebselement läuft, fachüblich als Leertrum bezeichnet. Dort wird keine Last übertragen und es wirkt allenfalls eine niedrige Kraft.In contrast, that region in which the band arrangement runs from the drive element to the output element is referred to in the art as the usual way. There is no load transferred and it acts at most a low force.
Der Aufbau zeichnet sich dadurch aus, dass das Führungselement so ausgebildet ist, dass die Bandanordnung im Lasttrum zumindest im gespannten Zustand konvex verläuft. Unter einem konvexen Verlauf soll verstanden werden, dass die Bandanordnung nach außen, also in den Bereich außerhalb des von der Bandanordnung umgebenen Bereichs gekrümmt ist.The structure is characterized in that the guide element is formed so that the band assembly is convex in the load strand at least in the tensioned state. A convex profile is to be understood as meaning that the band arrangement is curved outwards, that is to say into the region outside the region surrounded by the band arrangement.
Eine konvexe Krümmung liegt auch im Bereich des Antriebselements und des Abtriebselements vor. Der oben schon erwähnte Gelenkwinkel hängt von der Krümmung ab, also davon wie stark die Krümmung ist und vor allem ob die Krümmung konvex oder konkav ist. Wechselt nun die Krümmung von einer konvexen Krümmung zu einer konkaven Krümmung, ist dies mit einer Änderung des Gelenkwinkels verbunden. Die Anmelderin hat erkannt, dass die Änderung des Gelenkwinkels für den Verschleiß eine erhebliche Rolle spielt. Durch die nun vorgeschlagene Ausbildung des Führungselements ist die Änderung des Gelenkwinkels reduziert, da es bei einer konvexen Krümmung bleibt. Da sich im Regelfall die Krümmung dennoch ändert, erfolgt dennoch eine Änderung des Gelenkwinkels, freilich in deutlich geringerem Ausmaß.A convex curvature is also present in the area of the drive element and the output element. The joint angle already mentioned above depends on the curvature, ie on how strong the curvature is and, above all, whether the curvature is convex or concave. Now changes the curvature of a convex curvature to a concave curvature, this is associated with a change in the joint angle. The Applicant has recognized that the change of the joint angle plays a significant role in wear. The now proposed design of the guide element, the change in the joint angle is reduced, since it remains at a convex curvature. Since, as a rule, the curvature changes nevertheless, a change in the joint angle nevertheless occurs, to a much lesser extent, of course.
Im Kern wird durch die Erfindung also erreicht, dass sich der Gelenkwinkel zwischen den Bandanordnungsgliedern weniger ändert. Das Produkt aus der Änderung des Gelenkwinkels und der übertragenen Kraft ist ein guter Indikator für den zu erwartenden Verschleiß der Bandanordnung. Es ist daher vor allem im Lasttrum wichtig und vorteilhaft die Reduktion der Änderung des Gelenkwinkels herbeizuführen.In essence, the invention thus achieves that the joint angle between the Bandanordnungsgliedern changes less. The product of the change in joint angle and transmitted force is a good indicator of the expected wear of the belt assembly. It is therefore important, especially in the load space, to bring about the reduction in the change in the joint angle.
In einer Ausführungsform ist die Bandanordnung eine Kette mit Kettengliedern. Wenngleich verschiedene Bandanordnungen denkbar sind, wie etwa Gummiriemen, sonstige Keilriemen, Seile und dergleichen mehr, steht für derartige Anwendungen eine Kette mit Kettengliedern im Vordergrund. Hier ist auch die Änderung des Gelenkwinkels am anschaulichsten zu verstehen. Die einzelnen Kettenglieder sind in sich starr, sind aber mit einem Gelenkwinkel verbunden. Wenngleich dem Aspekt der Änderung des Gelenkwinkels bisher zu wenig Aufmerksamkeit geschenkt worden ist, ist es doch gut verständlich, dass die Änderung des Gelenkwinkels bei Kraftübertragung zum Verschleiß beiträgt.In one embodiment, the band assembly is a chain with chain links. Although various band arrangements are conceivable, such as rubber straps, other V-belts, ropes and the like more, is a chain with chain links in the foreground for such applications. Here is the change of the joint angle most clearly understood. The individual chain links are rigid in themselves, but are connected to a joint angle. Although little attention has been given to the aspect of changing the joint angle so far, it is well understood that the change of the joint angle contributes to the wear during power transmission.
Bei einer sonstigen Bandanordnung, etwa einem Keilriemen, ist der Begriff Bandanordnungsglieder freilich interpretationsbedürftig. Bei einem Keilriemen gibt es im Grunde keine starren Bereiche, die als einzelne Glieder sofort erkannt würden. Aber es gibt freilich einzelne, wenn auch bisweilen infinitesimal kleine Abschnitte, die bei Krümmung des Keilriemens einen Winkel einnehmen können, der angelehnt an die Begrifflichkeit bei einer Kette, als Gelenkwinkel bezeichnet werden soll. Jedenfalls ist die Betrachtung dass Winkeländerungen unter Krafteinwirkung zum Verschleiß beitragen, nicht nur bei einer Kette, sondern auch bei anderen Bandanordnungen völlig zutreffend.In another band arrangement, such as a V-belt, the term band arrangement members, of course, is in need of interpretation. For a V-belt, there are basically no rigid areas that would be immediately recognized as individual links. But it Of course, there are individual, albeit sometimes infinitesimally small, sections which, when the V-belt curves, can assume an angle which, based on the terminology in a chain, should be called the joint angle. In any case, the consideration that angle changes under force contribute to the wear, not only in a chain, but also in other band arrangements completely true.
In einer Ausführungsform ist das Führungselement so ausgebildet, dass unter Berücksichtigung der vorhandenen Platzverhältnisse sich der Gelenkwinkel zwischen benachbarten Bandanordnungsgliedern bei der Bewegung längs des Lasttrums möglichst wenig ändert. Hinsichtlich der minimalen Änderung des Gelenkwinkels wäre eine Annäherung an einen Halbkreis optimal. Dies scheitert aber an den Platzverhältnissen. Daher ist ein Kompromiss zwischen den im Kraftfahrzeug beengten Platzverhältnissen und einer Minimierung der Änderung des Gelenkwinkels vorzunehmen.In one embodiment, the guide element is designed so that, taking into account the available space, the joint angle between adjacent Bandanordnungsgliedern changes as little as possible during movement along the load path. With regard to the minimum change in the joint angle, an approach to a semicircle would be optimal. But this fails because of the space available. Therefore, a compromise between the space-constrained in the motor vehicle and minimizing the change in the joint angle is made.
Ein vollständiger Halbkreis ist ohnehin kaum möglich, da das Antriebselement und das Abtriebselement selbst kreisförmig sind. Es ist aber auch nicht erforderlich. Durch die vorliegende Erfindung wird im Vergleich zum Stand der Technik eine deutlich reduzierte Änderung des Gelenkwinkels und damit einhergehend eine deutlich reduzierte Änderung des Verschleißes erreicht.A complete semicircle is hardly possible anyway, since the drive element and the output element are themselves circular. But it is not necessary. By the present invention, a significantly reduced change in the joint angle and, associated therewith, a significantly reduced change in wear is achieved in comparison to the prior art.
In einer Ausführungsform ist das Führungselement innenliegend, d.h. also innerhalb des von der Bandanordnung umgebenen Bereichs. Dies ist zunächst sinnvoll um die hier vorgeschlagene Krümmung nach außen zu erreichen. Darüber hinaus ist dies auch im Hinblick auf die beengten Platzverhältnisse im Kraftfahrzeug vorteilhaft.In one embodiment, the guide element is internal, i. that is, within the area surrounded by the band assembly. This makes sense initially to achieve the curvature proposed here to the outside. In addition, this is also advantageous in view of the limited space in the motor vehicle.
In einer Ausführungsform ist auch für das Leertrum ein Führungselement vorhanden, das für einen konvexen Bandanordnungsverlauf sorgt. Zur Senkung des Verschleißes ist die Reduktion der Änderung des Gelenkwinkels vor allem wichtig bei Krafteinwirkung. Daher ist primär vorgesehen einen konvexen Bandanordnungsverlauf im Lasttrum zu erreichen. Aber auch im Leertrum ist eine Reduktion der Änderung des Gelenkwinkels von gewissem Vorteil. Es kann auch konstruktiv günstig sein, das Führungselement für das Leertrum innenliegend anzuordnen, wenn das Führungselement für das Lasttrum innenliegend ist. Bei einem innenliegenden Führungselement ist ein konvexer Bandanordnungsverlauf leicht zu realisieren.In one embodiment, a guide element is also provided for the slack side, which ensures a convex band arrangement course. To reduce wear, the reduction in the change in the joint angle is especially important in the application of force. Therefore, it is primarily intended to achieve a convex band arrangement course in the load strand. But also in the slack side a reduction of the change of the joint angle is of some advantage. It may also be structurally favorable to arrange the guide element for the empty strand on the inside, when the guide element for the load strand is located inside. In the case of an inner guide element, a convex band arrangement course is easy to realize.
In einer Ausführungsform ist mindestens ein Führungselement so ausgebildet, dass der Bandanordnungsweg, also der von der Bandanordnung bei einem Umlauf mindestens zurückzulegende Weg, zur Spannung der Bandanordnung verlängert werden kann. Dies ist eine auch im Stand der Technik übliche Maßnahme zur Spannung der Bandanordnung. Zumeist wird hierfür das Führungselement im Leertrum genutzt. Es ist aber auch möglich das Führungselement im Lasttrum zu nutzen. Im Normalfall ist es ausreichend, wenn ein Führungselement hierfür zur Verfügung steht.In one embodiment, at least one guide element is formed so that the Bandanordnungsweg, so the least of the band assembly in a circulation zurückzulegende way to the voltage of the band assembly can be extended. This is a common measure in the art for tensioning the band assembly. In most cases, the guide element is used in the empty section. But it is also possible to use the guide element in the load section. Normally, it is sufficient if a guide element is available for this purpose.
In einer Ausführungsform ist ein Spannelement zur Verschiebung des Führungselements vorhanden um den Bandanordnungsweg zu verlängern. Diese Maßnahme hat sich bewährt und ist im Stand der Technik bekannt. Freilich ist klar, dass durch jede Maßnahme, mit der das Führungselement verschoben werden kann, die Bandanordnung gespannt werden kann. Insofern kann man auch jegliche hierzu geeignete Maßnahme als Spannelement bezeichnen.In one embodiment, a biasing member for displacing the guide member is provided to extend the tape assembly path. This measure has proven itself and is known in the art. Of course, it is clear that by any measure with which the guide element can be moved, the band assembly can be stretched. In this respect, one can also call any suitable measure as a tensioning element.
Die oben beschriebene Ausbildung des Führungselements zur Verlängerung des Bandanordnungswegs wird zwar in der Regel durch eine Verschiebung des Führungselements erreicht, es könnte aber auch im Führungselement selbst eine entsprechende Ausgestaltung möglich sein, etwa durch herausfahrbare Einzelelemente.Although the above-described embodiment of the guide element for extending the band arrangement path is generally achieved by a displacement of the guide element, a corresponding embodiment could also be possible in the guide element itself, for example by withdrawable individual elements.
In einer Ausführungsform ist das Führungselement eine Schiene. Dies hat sich bewährt. Freilich kommen auch andere Elemente in Betracht, etwa ein dem üblichen Abtriebs- oder Antriebselement vergleichbares Rad, wobei abgesehen von der Reibung keine Last aufgenommen wird.In one embodiment, the guide element is a rail. This has proven itself. Of course, other elements come into consideration, such as the usual output or drive element comparable wheel, being taken apart from the friction no load.
In einer Ausführungsform der Erfindung ist ein weiterer Aufbau zur Übertragung von Kraft mit einer Bandanordnung vorhanden, deren Abtriebselement als Antriebselement des oben beschriebenen Aufbaus dient. Dies kann etwa durch ein an der Achse des Antriebselements des vorbeschriebenen Aufbaus befestigtes Element, das als Abtriebselement für den weiteren Aufbau dient, erreicht werden.In one embodiment of the invention, another structure for transmitting power is provided with a band assembly whose output member serves as a drive element of the structure described above. This can be achieved, for example, by an element attached to the axis of the drive element of the above-described construction and serving as the output element for the further construction.
Geschützt werden soll auch ein Kraftfahrzeug mit einem oben beschrieben Aufbau zur Übertragung von Kraft.Should also be protected a motor vehicle with a structure described above for the transmission of power.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und den beigefügten Figuren. Es zeigen:
-
1 einen Aufbau zur Übertragung von Kraft mit einer Kette mit konkaver Kettenführung nach dem Stand der Technik, -
2 einen Aufbau zur Übertragung der Kraft mit einer konvexen Kettenführung
-
1 a structure for transmitting power with a concave chain guide chain according to the prior art, -
2 a structure for transmitting the force with a convex chain guide
In
Mit einem Antriebselement
Damit wird mit der Kette
Zu erkennen ist eine außen liegende Führungsschiene
Zu erkennen ist ein weiterer Aufbau
Während in
Zu erkennen ist eine innen liegende Führungsschiene
Betrachtet man den Verlauf der Kette
Durch die deutlich reduzierte Änderung des Gelenkwinkels ist der Verschleiß reduziert.The significantly reduced change in the joint angle reduces wear.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Aufbau zur Übertragung von KraftStructure for transmitting power
- 22
- KetteChain
- 33
- Kettengliederchain links
- 44
- Abtriebselementoutput element
- 55
- Zahnrad EinlassnockenwelleGear intake camshaft
- 5a5a
- Zahnrad AuslassnockenwelleGear exhaust camshaft
- 66
- Symbol für NockenwelleSymbol for camshaft
- 77
- Antriebselementdriving element
- 88th
- Lasttrumload strand
- 99
- Leertrumloose side
- 1010
- außen liegende Führungsschieneouter guide rail
- 1111
- außen liegende Führungsschieneouter guide rail
- 1212
- Spannelementclamping element
- 1313
- weiterer Aufbau zur Übertragung von Kraftfurther structure for the transmission of force
- 1414
- Kette des weiteren AufbausChain of further construction
- 1515
- Antriebselement des weiteren Aufbaus, Kurbelwellen-KettenradDrive element of the other structure, crankshaft sprocket
- 1616
- außen liegende Führungsschieneouter guide rail
- 1717
- Leertrum des weiteren AufbausLeertrum of further construction
- 1818
- außen liegende Führungsschieneouter guide rail
- 1919
- Lasttrum des weiteren AufbausLasttrum of further construction
- 2020
- Spannelementclamping element
- 2121
- innen liegende Führungsschieneinside guide rail
- 2222
- innen liegende Führungsschieneinside guide rail
- 2323
- Spannelementclamping element
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DE102016224658.5A DE102016224658A1 (en) | 2016-12-12 | 2016-12-12 | Structure for transmitting power in a motor vehicle with a band assembly |
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Legal Events
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R163 | Identified publications notified | ||
R005 | Application deemed withdrawn due to failure to request examination |