JP3540749B2 - 可撓性エンドレス駆動要素用張力調整装置 - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関の駆動装置の柔軟な駆動要素用張力調整装置、とくに、前記駆動要素が少なくともエンジンクランク軸のプーリおよびジェネレータのプーリを接続し、前記張力調整装置が枢動支持体内で前記内燃機関で枢動可能に支持されたテンションアーム装置および前記可撓性エンドレス駆動要素の偏向反動力がテンションローラにおいて合力を発生して前記枢動支持体に関連して力の反対の偶力を発生するように前記可撓性エンドレス駆動要素を偏向するための第1および第2テンションローラからなっており、そのさい前記ジェネレータが選択的に作動し得るエンジンスタータモータと構造的に結合され、前記ジェネレータおよび前記エンジンスタータモータが共通のプーリを有している可撓性エンドレス駆動要素用張力調整装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
内燃機関(エンジン)のベルト駆動装置に関して、駆動要素を形成するベルトの走行内に少なくとも1つのテンションローラを配置することが知られており、これは望ましくないベルトスリップを回避するのを助けかつベルトの延長を補償する。所望ならば、追加の偏向ローラによって偏向されかつ追加の二次構成要素を駆動する、少なくともジェネレータとクランク軸を接続するベルトがテンションアームのテンションローラ上で偏向される。前記テンションローラは引っ張り支持装置のまわりにばねによって予め引っ張られている。クランク軸がすべての二次構成要素を駆動するとき、テンションローラはクランク軸に向かってベルトの緩い側に適宜に配置される。
【0003】
とくに自動車の構造技術において、通常のように、フライホイール上の始動モータピニオンを経由してスタータ駆動エンジンにより内燃機関をもはや始動しないが、ジェネレータにスタータ駆動エンジンを一体にしかつクランク軸上のベルト駆動装置を経由して内燃機関を始動するような新たな展開がある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
始動は、スタータ駆動エンジンがクランク軸を引っ張るとき、ベルト駆動装置の運動条件の変化を結果として生じる。テンションローラがクランク軸のベルトの緩い側に配置されかつスタータ駆動エンジンが比較的高くかつ急激に始動するトルクを発生するとき、望ましくないベルトスリップおよび振動がその結果であるかも知れず、それは第1のテンションローラのみでは抑制することができない。テンションローラがばねによって強力に予め引っ張られるとしても、この問題は満足のいく方法において解決されることができない。
【0005】
本発明の目的は、構造に関して、駆動装置における運動条件の変化にも拘わらず、駆動要素のスリップまたはそれぞれ望ましくない強力な振動が回避される、上述した型の簡単な張力調整装置を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】
この目的は、駆動装置が、内燃機関が運転しているときクランク軸によって駆動要素を経由してジェネレータを引っ張るか、またはエンジン駆動スタータモータがエンジンを始動するように作動されるとき前記エンジンスタータモータによって前記駆動要素を経由して前記クランク軸を引っ張るような2つの異なる作動モードに設計されており、クランク軸プーリおよびジェネレータ/スタータモータプーリが前記可撓性エンドレス駆動要素において前記クランク軸プーリから前記ジェネレータ/スタータモータプーリに延びる第1駆動要素部分および前記ジェネレータ/スタータモータプーリから前記クランク軸プーリに延びる第2駆動要素部分を画成し、第1および第2テンションローラがそれぞれ前記第1および第2駆動要素部分において前記可撓性エンドレス駆動要素とともに引っ張りおよび偏向装置内に配置されて成り、そこにおいて、前記第1および第2テンションローラが、共通のテンションアームに配設され、そして、該テンションアームの前記枢動支持体に対する前記第2テンションローラのレバーアームが、前記第1テンションローラのレバーアームよりも短くすることによって提供される。
【0007】
第2テンションローラ上には駆動要素が追加的に安定化されかつ引っ張られる。力の偶力の反対の運動は、第1テンションローラまたは第2テンションローラ駆動要素によって現在より強力に供給されているかどうかに依存して相対的に変化する。両方のモーメントが引っ張り支持装置を通るとき、両テンションローラは互いに支持しねそれにより駆動要素の安定走行が運動駆動条件が変化したとしても達成される。これは、とくに、駆動装置が内燃機関を始動するためのクランク軸を引っ張り、これに反して内燃機関の通常の運転の間中、クランク軸が内燃機関を引っ張るので、結合されたジェネレータ/スタータからなっている駆動装置に鑑みて有用である。両テンションローラは、一方のテンションローラの解放が他方のテンションローラの引っ張り運動を結果として生じるので、互いに助け合っている。
【0008】
ジェネレータと構造に関して結合されかつジェネレータを任意に作動し得るスタータ駆動エンジンからなっている駆動装置において、第2テンションローラは有用には、スタータ駆動エンジンのベルトの引っ張られた側(緊張した側)上で駆動要素に配置されたスタータテンションローラであり、それは、駆動要素においてスタータ駆動エンジンによって開始されかつクランク軸を引っ張る高性能の場合に、駆動要素のスリップまたはそれぞれ望ましくない強い振動を回避する。張力調整装置はとくに、その駆動要素が少なくともV−ベルト、溝付きベルトまたは歯付きベルトによって形成されるベルト駆動装置に適している。
【0009】
増大する動力により駆動要素に他のテンションローラを押し付けるように一方のテンションローラに供給されたより強い力の作用は種々の幾何学的概念により達成される。テンションローラの軸は引っ張り支持構造を通る直線またはそれぞれの軸と引っ張り支持構造との間の角度を相互に囲んでいる接続線上で、引っ張り支持構造の同一側または反対側に配置され得る。しかしながら、選ばれたジオメトリは、駆動装置において、かつまた張力調整装置がより少ない空間を必要としかつ最適な位置において駆動装置の内部に配置され得るという事実に鑑みて、駆動要素の走行に適合されねばならない。
【0010】
これに関連して、第1テンションローラは、駆動要素の長さ変更を補償しかつまた第2テンションローラの解放から結果として生じる長さの増加を吸収するように高い引っ張り容量を有することが重要である。例えば、第1テンションローラが駆動要素の延長の5.5mmを補償するならば、第2テンションローラは本質的により短い長さ、例えば、1mmのみに持ち来すべきである。第1テンションローラの引っ張り容量は、好ましくは、1:4より小さくなくすべきである。これはテンションローラのレバーアームを調整することにより構造に関して簡単な方法において達成されることができ、それによりレバーアームは少なくとも1:4、適宜には約1:5.5の比にすべきである。かくして、第1テンションローラの上述した高い引っ張り容量が保証され得る。
【0011】
両テンションローラに関してほぼ同一の作用直径を設けかつまた、ほぼ同一の巻き付けが両テンションローラに設けられるような方法において、張力調整装置を通して駆動要素を通すのが好都合である。
【0012】
駆動要素の振動を効果的に吸収するために、かつまたスリップを回避することに鑑みて、引っ張り理支持構造におけるまたはそれぞれテンションレバーに関する回転吸収が好都合であるかも知れない。
【0013】
除外され得ない、極端な条件の発生時に駆動装置の損傷を回避するために、テンションアームは、その作動サイクルを実施することができる、制限された全体の枢動角度を有すべきである。約30°の全体の枢動角度が好都合である。全体の枢動角度が取り付けられたストッパによって解放された枢動方向において制限されるならば、駆動要素は容易に取り付けられるかまたは取り外され得る。
【0014】
本発明の主題の実施例を図面によって説明する。
【0015】
【実施の形態】
図1、図2および図3の張力調整装置S、代表的には、クリメティック(気候条件による)コンプレッサ、水ポンプ、ジェネレータ等のごとき幾つかの二次的構成要素をクランク軸を経由して駆動する、内燃機関のベルト駆動用ベルト張力調整装置は固定引っ張り支持構造Lに枢動可能に支持されているテンションアームHに基礎を置いている。テンションアームHには第1テンションローラR1が軸X上に配置されかつ第2テンションローラR2が軸Y上に配置されている。軸Xのレバーアームaは、各々引っ張り支持構造Lに対して、軸Yのレバーアームbよりかなり長い。軸Xと引っ張り支持構造Lとの間の接続線cは、90°に近いかも知れない、軸Yと引っ張り支持構造Lとの間の接続線dとともに鋭角αを囲んでいる。
【0016】
両テンションローラR1,R2は同一の駆動要素E、例えば、ベルトまたはチェーンによって供給され、それにより駆動要素Eは適切な方法において両テンションローラR1,R2上にほぼ同一の巻き付けを有している。第1テンションローラR1、例えば、図1に示されないクランク軸のベルトZK の引っ張られる側(緊張される側)に配置されかつ引っ張り支持構造Lのまわりに反時計回りに巻き付け合力F1を供給する。しかしながら、第2テンションローラR2は、例えば、図1に示されないスタータ/ジェネレータのベルトZS の引っ張られた側に配置されかつ引っ張り支持構造Lのまわりに反時計回りに巻き付け合力F2を供給する。合力F1,F2は力の反対の偶力を形成している。
【0017】
テンションアームHは引っ張り支持構造Lのまわりに反時計回りにばね予備緊張装置Vによって供給される。所望ならば、回転吸収が、さらに、引っ張り支持構造Lに設けられる。レバーアームb:aの比は少なくともほぼ1:4にすべきであり、適切にはほぼ1:5.5または少なくとも1:4.5および1:6.5の間の範囲内にある。
【0018】
第1テンションローラR1が駆動要素Eの伸張を補償すべきであるならば、テンションアームHは最初の張力により反時計回りに枢動される。第2テンションローラR2は前記運動に追随する。しかしながら、レバーアームbは本質的にレバーアームaより短く、前記運動の間中駆動要素において第2テンションローラR2によって解放された長さは第1テンションローラR1によって補償された伸張より本質的に短い。したがって、第1テンションローラR1は大きな引っ張り容量を有している。第1テンションローラR1がクランク軸のベルトZK の引っ張られる側の瞬間的に増加する引っ張れ力によって反時計回りに移動されるならば、第1テンションローラはばねの最初の張力によってかつ駆動要素E上の第2テンションローラR2を経由して支持される
【0019】
逆の場合において、巻き付け合力F2はスタータ/ジェネレータのベルトの引っ張られる側の瞬間的に増加する引っ張り力により大きくなりそしてテンションアームHは反時計回りに枢動しようとする。第1テンションローラR1はそれにより駆動要素によって増加して支持される。かくして、テンションアームHの適度な遊び運動が駆動装置の運動条件が変化する場合に保証され、それにより第1テンションローラの高い引っ張り容量が常に維持されかつ駆動要素Eは引っ張られる。
【0020】
図2に示される張力調整装置の実施例において、両方の軸X,Yは、引っ張り支持構造Lの同一側で、引っ張り支持構造Lを同様に通る、相互の直線上に配置されており、それによりレバーアームaおよびbは明らかにたがいに異なっている。図2に示されるように、両テンションローラR1,R2上の巻き付けは図1におけるより長い。巻き付き合力F1,F2は引っ張り支持構造Lに鑑みて力またはモーメントの反対の偶力を形成している。
【0021】
図3に示される張力調整装置Sにおいて、テンションローラR1,R2の軸XおよびYは引っ張り支持構造Lの反対側に位置決めされている。軸X,Yのレバーアームは明らかに互いに異なっている。引っ張り支持構造Lとの軸X,Yの接続線は、例えば、鈍角βを囲んでいる。引っ張り支持構造Lを通る直線上で引っ張り支持構造Lの反対側に位置決めされた軸X,Yを配置することを考えることもできる。
【0022】
図4による断面において見られ得ることは、第1および第2テンションローラR1,R2の軸X,Yが互いに平行でありかつまた引っ張り支持構造Lによって画成されたテンションアームHの軸線に対して平行であるということである。テンションアームHは張力調整装置ハウジング11上にブッシュ10により回転可能に取り付けられており、それによりテンションアームベアリング12が相互に接続されている。ばね予備緊張装置Vはハウジング11とブッシュ10との間の中空空間に配置され得る。ベアリング12は回転アブソーバとして設計されてもよい。張力調整装置Sは内燃機関の前面にかつ図5に略示される駆動装置T、この場合に、ベルト駆動装置の内部に適宜に配置される。
【0023】
図5の駆動装置Tは幾つかのベルトプーリおよびプーリを接続する駆動要素Eとしてのベルからなっている。ベルトプーリ1は内燃機関のクランク軸Kと接続され、それによって回転方向は矢印5によって指示されている。ベルトプーリ1上の強力な巻き付けを得るために、偏向ローラ2がベルトプーリ1に近接して設けられる。他のベルトプーリ3は、例えば、水ポンプWPの1部分を形成し、一方、他のベルトプーリ4はスタータ駆動エンジン(SG)と構造に関して結合されているジェネレータの1部分を形成している。ベルトプーリ4の回転方向は矢印6によって指示されている。駆動要素Eにおいて、ベルトZK の引っ張られた側は、クランク軸Kが駆動しているならば、ベルトプーリ1の下側からベルトプーリ4の上側に延びる。しかしながら、スタータ駆動エンジンが運転しているならば、駆動要素のベルトZS の引っ張られた側はベルトプーリ4の下側からベルトプーリ1の上側に延びている。
【0024】
張力調整装置Sは、第1テンションローラR1がクランク軸KのベルトZK の下側にかつ第2テンションローラR2がスタータ駆動エンジンのベルトZS の引っ張られた側に配置され、それにより駆動要素Eはほぼ等しく両テンションローラR1,R2に巻き付いている。図5においてテンションアームHはその公称の位置において延長された線で示されている。それは、好ましくは、第1テンションローラR1の鎖線輪郭によって強調されている制限された枢動角度を有している。例えば、ほぼ30°である前記全体の枢動角度は、図示されないストッパ、例えば、取り付け位置I用の取り付けストッパおよび最終位置II用の最終ストッパによって制限されてもよい。テンションアームHが取り付け位置Iに持ち来されるならば、駆動要素Eは恐らく、これが問題なく取り外され得るように解放される。図5における張力調整装置Sは図1における第1実施例の張力調整装置に本質的に対応している。
【0025】
図6による駆動装置Tにおいて、張力調整装置Sは図2の実施例による張力調整装置にほぼ対応している。ず6による駆動装置Tにおいて、駆動要素Eの走行の他のジオメトリが選択された。例えば、クランク軸Kの反時計回りに回転するベルトプーリ1によって、駆動要素Eは、クリメティクコンプレッサMの、例えば、ベルトプーリ7を経由して引っ張られ、そして第1テンションローラR1はスタータ/ジェネレータSGのベルトプーリ4から引っ張られる。スタータ/ジェネレータSGが運転しているならば、駆動要素はベルトプーリ4から水ポンプWPの、例えば、ベルトプーリ3を介して引っ張られ、そして第2テンションローラR2はクランク軸Kのベルトプーリ1から引っ張られる。テンションアームHは懸架方法において取り付けられ、それにより引っ張り支持構造Lは上方に向かって位置決めされかつ軸X,Yはその下に横たわっている。この駆動装置TにおけるテンションローラR1,R2上の巻き付きは明らかに図5の駆動装置におけるより高い。
【0026】
張力調整装置の具体的な実施例において、第1テンションローラのレバーアームは約88mmの長さであり、一方第2のテンションローラR2のレバーアームは単に16mmの長さであり、その結果5.5:1の最適な比が達成される。前記形状において第1テンションローラR1が5.5mmのベルト延長を補償するならば、第2テンションローラR2はおよそ1.0mmを超えて動き、その結果実際にほぼ4.5mmが続いて引っ張られる。
【0027】
すべての実施例においてかつ運転しているスタータ駆動エンジンにより、駆動要素にその場合に開始された高性能が、第2テンションローラR2が次いで駆動要素Eに押圧された第1テンションローラR1によって支持されるので、ベルトプーリ4またはベルトプーリ1上に困難なくかつ際立ったスリップなしに第2テンションローラR2を介して転送される。逆の場合に、クランク軸Kが駆動しているとき、第1テンションローラR1はばねの初期の張力に加えて第2テンションローラR2によって支持される。
【0028】
【発明の効果】
叙上のごとく、本発明は、内燃機関の駆動装置の柔軟な駆動要素用張力調整装置であって、前記駆動要素が少なくともエンジンクランク軸のプーリおよびジェネレータのプーリを接続し、前記張力調整装置が枢動支持体内で前記内燃機関で枢動可能に支持されたテンションアーム装置および前記可撓性エンドレス駆動要素の偏向反動力がテンションローラにおいて合力を発生して前記枢動支持体に関連して力の反対の偶力を発生するように前記可撓性エンドレス駆動要素を偏向するための第1および第2テンションローラからなっており、そのさい前記ジェネレータが構造的に選択的に作動し得るエンジンスタータモータと結合され、前記ジェネレータおよび前記エンジンスタータモータが共通のプーリを有している、可撓性エンドレス駆動要素要張力調整装置において、前記駆動装置が、前記内燃機関が運転しているとき前記クランク軸によって前記駆動要素を経由して前記ジェネレータを引っ張るか、または前記エンジン駆動スタータモータが前記エンジンを始動するように作動されるとき前記エンジンスタータモータによって前記駆動要素を経由して前記クランク軸を引っ張るような2つの異なる作動モードに設計されており、前記クランク軸プーリおよび前記ジェネレータ/スタータモータプーリが前記可撓性エンドレス駆動要素において前記クランク軸プーリから前記ジェネレータ/スタータモータプーリに延びる第1駆動要素部分および前記ジェネレータ/スタータモータプーリから前記クランク軸プーリに延びる第2駆動要素部分を画成し、前記第1および第2テンションローラがそれぞれ前記第1および第2駆動要素部分において前記可撓性エンドレス駆動要素とともに引っ張りおよび偏向装置内に配置されて成り、そこにおいて、前記第1および第2テンションローラが、共通のテンションアームに配設され、そして、該テンションアームの前記枢動支持体に対する前記第2テンションローラのレバーアームが、前記第1テンションローラのレバーアームよりも短くしたので、駆動装置の作動条件の変化に拘わらず、駆動要素のスリップまたはそれぞれ望ましくない強い振動が回避される上述した型の簡単な張力調整装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】張力調整装置の第1実施例を示す概略図である。
【図2】張力調整装置の第2実施例を示す概略図である。
【図3】張力調整装置の第3実施例を示す概略図である。
【図4】張力調整装置の引っ張り支持構造を示す軸方向断面図である。
【図5】駆動装置がクランク軸とスタータ駆動エンジンと構造に関して結合された少なくともジェネレータを接続しかつ図1の第1実施例の張力調整装置が駆動装置と一体にされている、内燃機関の駆動装置を示す概略図である。
【図6】同様にスタータ/ジェネレータおよび図2による第2実施例の張力調整装置からなっている、他の実施例の駆動装置を示す概略図である。
【符号の説明】
1 ベルトプーリ
2 偏向ローラ
3 他のベルトプーリ
4 他のベルトプーリ
7 クリメティックコンプレッサのベルトプーリ
10 ブッシュ
11 張力調整装置ハウジング
12 テンションアームベアリング
a レバーアーム
b レバーアーム
E 駆動要素(ベルトまたはチェーン)
F1 巻き付け合力
F2 巻き付け合力
H テンションアーム
K クランク軸
L 引っ張り支持構造
M クリメティックコンプレッサ
R1 第1テンションローラ
R2 第2テンションローラ
S 張力調整装置
T 駆動装置
SG スタータ駆動エンジン
WP 水ポンプ
ZK クランク軸のベルト
ZS スタータ/ジェネレータのベルト
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関の駆動装置の柔軟な駆動要素用張力調整装置、とくに、前記駆動要素が少なくともエンジンクランク軸のプーリおよびジェネレータのプーリを接続し、前記張力調整装置が枢動支持体内で前記内燃機関で枢動可能に支持されたテンションアーム装置および前記可撓性エンドレス駆動要素の偏向反動力がテンションローラにおいて合力を発生して前記枢動支持体に関連して力の反対の偶力を発生するように前記可撓性エンドレス駆動要素を偏向するための第1および第2テンションローラからなっており、そのさい前記ジェネレータが選択的に作動し得るエンジンスタータモータと構造的に結合され、前記ジェネレータおよび前記エンジンスタータモータが共通のプーリを有している可撓性エンドレス駆動要素用張力調整装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
内燃機関(エンジン)のベルト駆動装置に関して、駆動要素を形成するベルトの走行内に少なくとも1つのテンションローラを配置することが知られており、これは望ましくないベルトスリップを回避するのを助けかつベルトの延長を補償する。所望ならば、追加の偏向ローラによって偏向されかつ追加の二次構成要素を駆動する、少なくともジェネレータとクランク軸を接続するベルトがテンションアームのテンションローラ上で偏向される。前記テンションローラは引っ張り支持装置のまわりにばねによって予め引っ張られている。クランク軸がすべての二次構成要素を駆動するとき、テンションローラはクランク軸に向かってベルトの緩い側に適宜に配置される。
【0003】
とくに自動車の構造技術において、通常のように、フライホイール上の始動モータピニオンを経由してスタータ駆動エンジンにより内燃機関をもはや始動しないが、ジェネレータにスタータ駆動エンジンを一体にしかつクランク軸上のベルト駆動装置を経由して内燃機関を始動するような新たな展開がある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
始動は、スタータ駆動エンジンがクランク軸を引っ張るとき、ベルト駆動装置の運動条件の変化を結果として生じる。テンションローラがクランク軸のベルトの緩い側に配置されかつスタータ駆動エンジンが比較的高くかつ急激に始動するトルクを発生するとき、望ましくないベルトスリップおよび振動がその結果であるかも知れず、それは第1のテンションローラのみでは抑制することができない。テンションローラがばねによって強力に予め引っ張られるとしても、この問題は満足のいく方法において解決されることができない。
【0005】
本発明の目的は、構造に関して、駆動装置における運動条件の変化にも拘わらず、駆動要素のスリップまたはそれぞれ望ましくない強力な振動が回避される、上述した型の簡単な張力調整装置を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】
この目的は、駆動装置が、内燃機関が運転しているときクランク軸によって駆動要素を経由してジェネレータを引っ張るか、またはエンジン駆動スタータモータがエンジンを始動するように作動されるとき前記エンジンスタータモータによって前記駆動要素を経由して前記クランク軸を引っ張るような2つの異なる作動モードに設計されており、クランク軸プーリおよびジェネレータ/スタータモータプーリが前記可撓性エンドレス駆動要素において前記クランク軸プーリから前記ジェネレータ/スタータモータプーリに延びる第1駆動要素部分および前記ジェネレータ/スタータモータプーリから前記クランク軸プーリに延びる第2駆動要素部分を画成し、第1および第2テンションローラがそれぞれ前記第1および第2駆動要素部分において前記可撓性エンドレス駆動要素とともに引っ張りおよび偏向装置内に配置されて成り、そこにおいて、前記第1および第2テンションローラが、共通のテンションアームに配設され、そして、該テンションアームの前記枢動支持体に対する前記第2テンションローラのレバーアームが、前記第1テンションローラのレバーアームよりも短くすることによって提供される。
【0007】
第2テンションローラ上には駆動要素が追加的に安定化されかつ引っ張られる。力の偶力の反対の運動は、第1テンションローラまたは第2テンションローラ駆動要素によって現在より強力に供給されているかどうかに依存して相対的に変化する。両方のモーメントが引っ張り支持装置を通るとき、両テンションローラは互いに支持しねそれにより駆動要素の安定走行が運動駆動条件が変化したとしても達成される。これは、とくに、駆動装置が内燃機関を始動するためのクランク軸を引っ張り、これに反して内燃機関の通常の運転の間中、クランク軸が内燃機関を引っ張るので、結合されたジェネレータ/スタータからなっている駆動装置に鑑みて有用である。両テンションローラは、一方のテンションローラの解放が他方のテンションローラの引っ張り運動を結果として生じるので、互いに助け合っている。
【0008】
ジェネレータと構造に関して結合されかつジェネレータを任意に作動し得るスタータ駆動エンジンからなっている駆動装置において、第2テンションローラは有用には、スタータ駆動エンジンのベルトの引っ張られた側(緊張した側)上で駆動要素に配置されたスタータテンションローラであり、それは、駆動要素においてスタータ駆動エンジンによって開始されかつクランク軸を引っ張る高性能の場合に、駆動要素のスリップまたはそれぞれ望ましくない強い振動を回避する。張力調整装置はとくに、その駆動要素が少なくともV−ベルト、溝付きベルトまたは歯付きベルトによって形成されるベルト駆動装置に適している。
【0009】
増大する動力により駆動要素に他のテンションローラを押し付けるように一方のテンションローラに供給されたより強い力の作用は種々の幾何学的概念により達成される。テンションローラの軸は引っ張り支持構造を通る直線またはそれぞれの軸と引っ張り支持構造との間の角度を相互に囲んでいる接続線上で、引っ張り支持構造の同一側または反対側に配置され得る。しかしながら、選ばれたジオメトリは、駆動装置において、かつまた張力調整装置がより少ない空間を必要としかつ最適な位置において駆動装置の内部に配置され得るという事実に鑑みて、駆動要素の走行に適合されねばならない。
【0010】
これに関連して、第1テンションローラは、駆動要素の長さ変更を補償しかつまた第2テンションローラの解放から結果として生じる長さの増加を吸収するように高い引っ張り容量を有することが重要である。例えば、第1テンションローラが駆動要素の延長の5.5mmを補償するならば、第2テンションローラは本質的により短い長さ、例えば、1mmのみに持ち来すべきである。第1テンションローラの引っ張り容量は、好ましくは、1:4より小さくなくすべきである。これはテンションローラのレバーアームを調整することにより構造に関して簡単な方法において達成されることができ、それによりレバーアームは少なくとも1:4、適宜には約1:5.5の比にすべきである。かくして、第1テンションローラの上述した高い引っ張り容量が保証され得る。
【0011】
両テンションローラに関してほぼ同一の作用直径を設けかつまた、ほぼ同一の巻き付けが両テンションローラに設けられるような方法において、張力調整装置を通して駆動要素を通すのが好都合である。
【0012】
駆動要素の振動を効果的に吸収するために、かつまたスリップを回避することに鑑みて、引っ張り理支持構造におけるまたはそれぞれテンションレバーに関する回転吸収が好都合であるかも知れない。
【0013】
除外され得ない、極端な条件の発生時に駆動装置の損傷を回避するために、テンションアームは、その作動サイクルを実施することができる、制限された全体の枢動角度を有すべきである。約30°の全体の枢動角度が好都合である。全体の枢動角度が取り付けられたストッパによって解放された枢動方向において制限されるならば、駆動要素は容易に取り付けられるかまたは取り外され得る。
【0014】
本発明の主題の実施例を図面によって説明する。
【0015】
【実施の形態】
図1、図2および図3の張力調整装置S、代表的には、クリメティック(気候条件による)コンプレッサ、水ポンプ、ジェネレータ等のごとき幾つかの二次的構成要素をクランク軸を経由して駆動する、内燃機関のベルト駆動用ベルト張力調整装置は固定引っ張り支持構造Lに枢動可能に支持されているテンションアームHに基礎を置いている。テンションアームHには第1テンションローラR1が軸X上に配置されかつ第2テンションローラR2が軸Y上に配置されている。軸Xのレバーアームaは、各々引っ張り支持構造Lに対して、軸Yのレバーアームbよりかなり長い。軸Xと引っ張り支持構造Lとの間の接続線cは、90°に近いかも知れない、軸Yと引っ張り支持構造Lとの間の接続線dとともに鋭角αを囲んでいる。
【0016】
両テンションローラR1,R2は同一の駆動要素E、例えば、ベルトまたはチェーンによって供給され、それにより駆動要素Eは適切な方法において両テンションローラR1,R2上にほぼ同一の巻き付けを有している。第1テンションローラR1、例えば、図1に示されないクランク軸のベルトZK の引っ張られる側(緊張される側)に配置されかつ引っ張り支持構造Lのまわりに反時計回りに巻き付け合力F1を供給する。しかしながら、第2テンションローラR2は、例えば、図1に示されないスタータ/ジェネレータのベルトZS の引っ張られた側に配置されかつ引っ張り支持構造Lのまわりに反時計回りに巻き付け合力F2を供給する。合力F1,F2は力の反対の偶力を形成している。
【0017】
テンションアームHは引っ張り支持構造Lのまわりに反時計回りにばね予備緊張装置Vによって供給される。所望ならば、回転吸収が、さらに、引っ張り支持構造Lに設けられる。レバーアームb:aの比は少なくともほぼ1:4にすべきであり、適切にはほぼ1:5.5または少なくとも1:4.5および1:6.5の間の範囲内にある。
【0018】
第1テンションローラR1が駆動要素Eの伸張を補償すべきであるならば、テンションアームHは最初の張力により反時計回りに枢動される。第2テンションローラR2は前記運動に追随する。しかしながら、レバーアームbは本質的にレバーアームaより短く、前記運動の間中駆動要素において第2テンションローラR2によって解放された長さは第1テンションローラR1によって補償された伸張より本質的に短い。したがって、第1テンションローラR1は大きな引っ張り容量を有している。第1テンションローラR1がクランク軸のベルトZK の引っ張られる側の瞬間的に増加する引っ張れ力によって反時計回りに移動されるならば、第1テンションローラはばねの最初の張力によってかつ駆動要素E上の第2テンションローラR2を経由して支持される
【0019】
逆の場合において、巻き付け合力F2はスタータ/ジェネレータのベルトの引っ張られる側の瞬間的に増加する引っ張り力により大きくなりそしてテンションアームHは反時計回りに枢動しようとする。第1テンションローラR1はそれにより駆動要素によって増加して支持される。かくして、テンションアームHの適度な遊び運動が駆動装置の運動条件が変化する場合に保証され、それにより第1テンションローラの高い引っ張り容量が常に維持されかつ駆動要素Eは引っ張られる。
【0020】
図2に示される張力調整装置の実施例において、両方の軸X,Yは、引っ張り支持構造Lの同一側で、引っ張り支持構造Lを同様に通る、相互の直線上に配置されており、それによりレバーアームaおよびbは明らかにたがいに異なっている。図2に示されるように、両テンションローラR1,R2上の巻き付けは図1におけるより長い。巻き付き合力F1,F2は引っ張り支持構造Lに鑑みて力またはモーメントの反対の偶力を形成している。
【0021】
図3に示される張力調整装置Sにおいて、テンションローラR1,R2の軸XおよびYは引っ張り支持構造Lの反対側に位置決めされている。軸X,Yのレバーアームは明らかに互いに異なっている。引っ張り支持構造Lとの軸X,Yの接続線は、例えば、鈍角βを囲んでいる。引っ張り支持構造Lを通る直線上で引っ張り支持構造Lの反対側に位置決めされた軸X,Yを配置することを考えることもできる。
【0022】
図4による断面において見られ得ることは、第1および第2テンションローラR1,R2の軸X,Yが互いに平行でありかつまた引っ張り支持構造Lによって画成されたテンションアームHの軸線に対して平行であるということである。テンションアームHは張力調整装置ハウジング11上にブッシュ10により回転可能に取り付けられており、それによりテンションアームベアリング12が相互に接続されている。ばね予備緊張装置Vはハウジング11とブッシュ10との間の中空空間に配置され得る。ベアリング12は回転アブソーバとして設計されてもよい。張力調整装置Sは内燃機関の前面にかつ図5に略示される駆動装置T、この場合に、ベルト駆動装置の内部に適宜に配置される。
【0023】
図5の駆動装置Tは幾つかのベルトプーリおよびプーリを接続する駆動要素Eとしてのベルからなっている。ベルトプーリ1は内燃機関のクランク軸Kと接続され、それによって回転方向は矢印5によって指示されている。ベルトプーリ1上の強力な巻き付けを得るために、偏向ローラ2がベルトプーリ1に近接して設けられる。他のベルトプーリ3は、例えば、水ポンプWPの1部分を形成し、一方、他のベルトプーリ4はスタータ駆動エンジン(SG)と構造に関して結合されているジェネレータの1部分を形成している。ベルトプーリ4の回転方向は矢印6によって指示されている。駆動要素Eにおいて、ベルトZK の引っ張られた側は、クランク軸Kが駆動しているならば、ベルトプーリ1の下側からベルトプーリ4の上側に延びる。しかしながら、スタータ駆動エンジンが運転しているならば、駆動要素のベルトZS の引っ張られた側はベルトプーリ4の下側からベルトプーリ1の上側に延びている。
【0024】
張力調整装置Sは、第1テンションローラR1がクランク軸KのベルトZK の下側にかつ第2テンションローラR2がスタータ駆動エンジンのベルトZS の引っ張られた側に配置され、それにより駆動要素Eはほぼ等しく両テンションローラR1,R2に巻き付いている。図5においてテンションアームHはその公称の位置において延長された線で示されている。それは、好ましくは、第1テンションローラR1の鎖線輪郭によって強調されている制限された枢動角度を有している。例えば、ほぼ30°である前記全体の枢動角度は、図示されないストッパ、例えば、取り付け位置I用の取り付けストッパおよび最終位置II用の最終ストッパによって制限されてもよい。テンションアームHが取り付け位置Iに持ち来されるならば、駆動要素Eは恐らく、これが問題なく取り外され得るように解放される。図5における張力調整装置Sは図1における第1実施例の張力調整装置に本質的に対応している。
【0025】
図6による駆動装置Tにおいて、張力調整装置Sは図2の実施例による張力調整装置にほぼ対応している。ず6による駆動装置Tにおいて、駆動要素Eの走行の他のジオメトリが選択された。例えば、クランク軸Kの反時計回りに回転するベルトプーリ1によって、駆動要素Eは、クリメティクコンプレッサMの、例えば、ベルトプーリ7を経由して引っ張られ、そして第1テンションローラR1はスタータ/ジェネレータSGのベルトプーリ4から引っ張られる。スタータ/ジェネレータSGが運転しているならば、駆動要素はベルトプーリ4から水ポンプWPの、例えば、ベルトプーリ3を介して引っ張られ、そして第2テンションローラR2はクランク軸Kのベルトプーリ1から引っ張られる。テンションアームHは懸架方法において取り付けられ、それにより引っ張り支持構造Lは上方に向かって位置決めされかつ軸X,Yはその下に横たわっている。この駆動装置TにおけるテンションローラR1,R2上の巻き付きは明らかに図5の駆動装置におけるより高い。
【0026】
張力調整装置の具体的な実施例において、第1テンションローラのレバーアームは約88mmの長さであり、一方第2のテンションローラR2のレバーアームは単に16mmの長さであり、その結果5.5:1の最適な比が達成される。前記形状において第1テンションローラR1が5.5mmのベルト延長を補償するならば、第2テンションローラR2はおよそ1.0mmを超えて動き、その結果実際にほぼ4.5mmが続いて引っ張られる。
【0027】
すべての実施例においてかつ運転しているスタータ駆動エンジンにより、駆動要素にその場合に開始された高性能が、第2テンションローラR2が次いで駆動要素Eに押圧された第1テンションローラR1によって支持されるので、ベルトプーリ4またはベルトプーリ1上に困難なくかつ際立ったスリップなしに第2テンションローラR2を介して転送される。逆の場合に、クランク軸Kが駆動しているとき、第1テンションローラR1はばねの初期の張力に加えて第2テンションローラR2によって支持される。
【0028】
【発明の効果】
叙上のごとく、本発明は、内燃機関の駆動装置の柔軟な駆動要素用張力調整装置であって、前記駆動要素が少なくともエンジンクランク軸のプーリおよびジェネレータのプーリを接続し、前記張力調整装置が枢動支持体内で前記内燃機関で枢動可能に支持されたテンションアーム装置および前記可撓性エンドレス駆動要素の偏向反動力がテンションローラにおいて合力を発生して前記枢動支持体に関連して力の反対の偶力を発生するように前記可撓性エンドレス駆動要素を偏向するための第1および第2テンションローラからなっており、そのさい前記ジェネレータが構造的に選択的に作動し得るエンジンスタータモータと結合され、前記ジェネレータおよび前記エンジンスタータモータが共通のプーリを有している、可撓性エンドレス駆動要素要張力調整装置において、前記駆動装置が、前記内燃機関が運転しているとき前記クランク軸によって前記駆動要素を経由して前記ジェネレータを引っ張るか、または前記エンジン駆動スタータモータが前記エンジンを始動するように作動されるとき前記エンジンスタータモータによって前記駆動要素を経由して前記クランク軸を引っ張るような2つの異なる作動モードに設計されており、前記クランク軸プーリおよび前記ジェネレータ/スタータモータプーリが前記可撓性エンドレス駆動要素において前記クランク軸プーリから前記ジェネレータ/スタータモータプーリに延びる第1駆動要素部分および前記ジェネレータ/スタータモータプーリから前記クランク軸プーリに延びる第2駆動要素部分を画成し、前記第1および第2テンションローラがそれぞれ前記第1および第2駆動要素部分において前記可撓性エンドレス駆動要素とともに引っ張りおよび偏向装置内に配置されて成り、そこにおいて、前記第1および第2テンションローラが、共通のテンションアームに配設され、そして、該テンションアームの前記枢動支持体に対する前記第2テンションローラのレバーアームが、前記第1テンションローラのレバーアームよりも短くしたので、駆動装置の作動条件の変化に拘わらず、駆動要素のスリップまたはそれぞれ望ましくない強い振動が回避される上述した型の簡単な張力調整装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】張力調整装置の第1実施例を示す概略図である。
【図2】張力調整装置の第2実施例を示す概略図である。
【図3】張力調整装置の第3実施例を示す概略図である。
【図4】張力調整装置の引っ張り支持構造を示す軸方向断面図である。
【図5】駆動装置がクランク軸とスタータ駆動エンジンと構造に関して結合された少なくともジェネレータを接続しかつ図1の第1実施例の張力調整装置が駆動装置と一体にされている、内燃機関の駆動装置を示す概略図である。
【図6】同様にスタータ/ジェネレータおよび図2による第2実施例の張力調整装置からなっている、他の実施例の駆動装置を示す概略図である。
【符号の説明】
1 ベルトプーリ
2 偏向ローラ
3 他のベルトプーリ
4 他のベルトプーリ
7 クリメティックコンプレッサのベルトプーリ
10 ブッシュ
11 張力調整装置ハウジング
12 テンションアームベアリング
a レバーアーム
b レバーアーム
E 駆動要素(ベルトまたはチェーン)
F1 巻き付け合力
F2 巻き付け合力
H テンションアーム
K クランク軸
L 引っ張り支持構造
M クリメティックコンプレッサ
R1 第1テンションローラ
R2 第2テンションローラ
S 張力調整装置
T 駆動装置
SG スタータ駆動エンジン
WP 水ポンプ
ZK クランク軸のベルト
ZS スタータ/ジェネレータのベルト
Claims (19)
- 内燃機関の駆動装置のエンドレス駆動要素用張力調整装置であって、前記駆動要素が少なくともエンジンクランク軸のプーリおよびジェネレータのプーリを接続し、前記張力調整装置が枢動支持体内で前記内燃機関で枢動可能に支持されたテンションアーム装置および前記可撓性エンドレス駆動要素の偏向反動力がテンションローラにおいて合力を発生して前記枢動支持体に関連して力の反対の偶力を発生するように前記可撓性エンドレス駆動要素を偏向するための第1および第2テンションローラからなっており、前記ジェネレータが構造的に選択的に作動し得るエンジンスタータモータと結合され、前記ジェネレータおよび前記エンジンスタータモータが共通のプーリを有している、可撓性エンドレス駆動要素用張力調整装置において、前記駆動装置が、前記内燃機関の運転時、前記クランク軸によって前記駆動要素を経由して前記ジェネレータを引っ張るか、または前記エンジン駆動スタータモータが前記エンジンを始動するように作動されるとき前記エンジンスタータモータによって前記駆動要素を経由して前記クランク軸を引っ張るような2つの異なる作動モードに設計されており、前記クランク軸プーリおよび前記ジェネレータ/スタータモータプーリが前記可撓性エンドレス駆動要素において前記クランク軸プーリから前記ジェネレータ/スタータモータプーリに延びる第1駆動要素部分および前記ジェネレータ/スタータモータプーリから前記クランク軸プーリに延びる第2駆動要素部分を画成し、前記第1および第2テンションローラがそれぞれ前記第1および第2駆動要素部分において前記可撓性エンドレス駆動要素とともに引っ張りおよび偏向装置内に配置されて成り、
そこにおいて、前記第1および第2テンションローラが、共通のテンションアームに配設され、そして、
該テンションアームの前記枢動支持体に対する前記第2テンションローラのレバーアームが、前記第1テンションローラのレバーアームよりも短いことを特徴とする可撓性エンドレス駆動要素用張力調整装置。 - 前記テンションアーム装置が、各々前記共通の枢動支持体に対してレバーアームを有する前記第1および第2テンションローラを支持しており、前記レバーアームが互いに異なっていることを特徴とする請求項1に記載の可撓性エンドレス駆動要素用張力調整装置。
- 前記テンションアーム装置が、各々前記共通の枢動支持体に対してレバーアームを有する前記第1および第2テンションローラを支持し、前記レバーアームが互いに異なっており、前記駆動要素第1部分に係合する前記第1テンションアームの前記レバーアームが前記駆動要素第2部分に係合する前記第2テンションローラの前記レバーアームより長いことを特徴とする請求項1に記載の可撓性エンドレス駆動要素用張力調整装置。
- 前記可撓性エンドレス駆動要素が動力伝達ベルトであり、前記プーリがベルトプーリであることを特徴とする請求項1に記載の可撓性エンドレス駆動要素用張力調整装置。
- 前記可撓性エンドレス駆動要素が動力伝達チェーンであり、前記プーリがチェーンスプロケットであることを特徴とする請求項1に記載の可撓性エンドレス駆動要素用張力調整装置。
- 前記第1および第2テンションローラが前記テンションアーム装置上のそれぞれの軸によって支持され、前記軸が前記枢動支持体の同一側に配置されていることを特徴とする請求項1に記載の可撓性エンドレス駆動要素用張力調整装置。
- 前記第1および第2テンションローラが前記テンションアーム装置上のそれぞれの軸によって支持され、前記軸が前記枢動支持体の反対側に配置されることを特徴とする請求項1に記載の可撓性エンドレス駆動要素用張力調整装置。
- 前記第1および第2テンションローラが前記テンションアーム装置上のそれぞれの軸によって支持され、前記軸が前記枢動支持体を通っている直線上に配置されることを特徴とする請求項1に記載の可撓性エンドレス駆動要素用張力調整装置。
- 前記第1および第2テンションローラが、前記第1テンションローラの前記軸と前記枢動支持体との間の接続線および前記枢動支持体の同一側に位置決めされた前記第2テンションローラの軸と前記枢動支持体との間の他の接続線がともにほぼ90°に近い鋭角を形成していることを特徴とする請求項1に記載の可撓性エンドレス駆動要素用張力調整装置。
- 前記第1および第2テンションローラが前記テンションアーム装置においてかつ前記枢動支持体の同一側においてそれぞれの軸上に支持され、前記第1テンションローラの軸と前記枢動支持体との間の接続線および前記第2テンションローラの軸と前記枢動支持体との間の接続線がともに180°より小さい鈍角を囲んでいることを特徴とする請求項1に記載の可撓性エンドレス駆動要素用張力調整装置。
- 前記枢動支持体のまわりの前記第1テンションローラの引っ張り容量と前記第2テンションローラの引っ張り容量との間の関係が少なくとも1:4であることを特徴とする請求項1に記載の可撓性エンドレス駆動要素用張力調整装置。
- 前記枢動支持体のまわりの前記第1テンションローラの引っ張り容量と前記第2テンションローラの引っ張り容量との間の関係が1:4.5から1:6.5の間であることを特徴とする請求項11に記載の可撓性エンドレス駆動要素用張力調整装置。
- 前記枢動支持体のまわりの前記第1テンションローラの引っ張り容量と前記第2テンションローラの引っ張り容量との間の関係がほぼ1:5.5であることを特徴とする請求項11に記載の可撓性エンドレス駆動要素用張力調整装置。
- 前記第1テンションローラが前記枢動支持体に関連してレバーアームを有し、前記第2テンションローラが前記枢動支持体に関連して他のレバーアームを有しており、前記第2テンションローラレバーアームと前記第1テンションローラレバーアームとの間の関係が1:4から1:6.5の間に設定されていることを特徴とする請求項1に記載の可撓性エンドレス駆動要素用張力調整装置。
- 前記第1テンションローラが前記枢動支持体に関連してレバーアームを有し、前記第2テンションローラが前記枢動支持体に関連して他のレバーアームを有しており、前記第2テンションローラレバーアームと第1テンションローラレバーアームとの間の関係が1:5.5の間に設定されていることを特徴とする請求項1に記載の可撓性エンドレス駆動要素用張力調整装置。
- 前記テンションアーム装置が前記第1テンションローラによって前記駆動要素の前記第1部分を引っ張るようにばね力により旋回方向に予め負荷されていることを特徴とする請求項1に記載の可撓性エンドレス駆動要素用張力調整装置。
- 前記両方向回転減衰装置が前記テンションアーム装置と前記枢動支持体との間に一体にされることを特徴とする請求項1に記載の可撓性エンドレス駆動要素用張力調整装置。
- 前記枢動支持体のまわりのかつ通常の作動位置からの前記テンションアーム装置の旋回範囲が最大ストッパおよび組み立てストッパによって制限され、前記通常の作動位置が、前記第1および第2テンションローラにおける前記駆動要素のほぼ等しい偏向によって規定されることを特徴とする請求項1に記載の可撓性エンドレス駆動要素用張力調整装置。
- 合計旋回範囲がほぼ30°に制限されることを特徴とする請求項18に記載の可撓性エンドレス駆動要素用張力調整装置。
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