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Title:
ARTICULATED-ARM ASSEMBLY FOR A FRICTION GEAR OF A SECONDARY ASSEMBLY IN AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE THAT IS EQUIPPED WITH BELT-DRIVEN AUXILIARY ASSEMBLIES
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2005/038298
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to an articulated-arm assembly for a friction gear of a secondary assembly in an internal combustion engine that is equipped with belt-driven auxiliary assemblies. Said articulated-arm assembly comprises a friction wheel (4) between a belt (5) of the belt drive (1) of the auxiliary assemblies and a drive wheel (6) of a separately located secondary assembly (7), said friction wheel establishing a drive connection and being guided by an articulated arm (8) that can be pivoted about an axis (9) on the engine side. The aim of the invention is to provide a compact articulation comprising separate fixing means that use the existing installation space for the mounting of the articulated-arm assembly. To achieve this, the articulated arm (8) that is equipped with the friction wheel (4) forms a mounting unit with an actuator (16), which is located on the articulation side, in a fixing device (12) that is preferably configured as a multi-part housing and that permits the entire articulated-arm assembly to be mounted on the internal combustion engine (2).

Inventors:
LEMBERGER HEINZ (DE)
Application Number:
PCT/EP2004/010110
Publication Date:
April 28, 2005
Filing Date:
September 10, 2004
Export Citation:
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Assignee:
BAYERISCHE MOTOREN WERKE AG (DE)
LEMBERGER HEINZ (DE)
International Classes:
F01P5/12; F02B67/06; F16H13/10; F16H7/02; (IPC1-7): F16H13/02; F16H7/02; F02B67/06; F01P5/12
Foreign References:
DE3934884A11991-04-25
EP1388655A12004-02-11
DE1087822B1960-08-25
FR2544825A11984-10-26
DE1810126U1960-04-21
Other References:
See also references of EP 1671050A1
Attorney, Agent or Firm:
BAYERISCHE MOTOREN WERKE AKTIENGESELLSCHAFT (München, DE)
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Claims:
Patentansprüche
1. 1) SchwenkarmAnordnung für ein Reibradgetriebe eines Nebenaggregates einer mit riemengetriebenen Hilfsaggregaten ausgerüsteten Brennkraft maschine, wobei zwischen einem Riemen (5) des Riementriebes (1) der Hilfs aggregate und einem Antriebsrad (6) eines gesondert angeordneten Nebenaggregates (7) ein eine Antriebsverbindung bewirkendes Reibrad (4) mittels eines Schwenkarmes (8) geführt ist, der um eine maschinenseitige Achse (9) schwenkbeweglich angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der mit dem Reibrad (4) ausgerüstete Schwenkarm (8) eine Montage einheit (11) bildet mit einem anlenkseitig angeordneten Aktuator (Exzenter 16) in einer Befestigungsvorrichtung (12) zur kompletten bzw. vollständigen SchwenkarmAnordnung an der Brennkraftmaschine (2).
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungsvorrichtung (12) ein quer zur maschinenseitigen Achse (9) unterteiltes Gehäuse (13) ist mit in einem Gehäuseteil (13') angeordnetem Drehzapfen (14), auf dem ein in einem anlenkseitigen Lagerauge (15) des Schwenkarmes (8) drehbeweglich angeordneter Exzenter (16) als Aktuator gelagert ist, der entsprechend einem Drehfederantrieb (17) in Zugrichtung oder Druck richtung auf den Schwenkarm (8) einwirkt für eine relative Verlagerung des Reibrades (4) zum Riemen (5) und zum Antriebsrad (6) des Nebenaggregates (7).
3. Anordnung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass im anderen Gehäuseteil (13") ein Servomotor (18) angeordnet ist, der gesteuert über ein Getriebe (19,20) unter Zwischenschaltung einer sperren den Freilaufeinrichtung (21) auf den Exzenter (16) in einer der Deaktivierung des Reibrades (4) dienenden Drehrichtung einwirkt, und dass in die andere, einer Aktivierung des Reibrades (4) dienenden Gegen Drehrichtung des Exzenters (16) bzw. Aktuators diesen eine vorgespannte Drehfeder (17) antreibt, wobei die ungesperrte bzw. freilaufende Freilaufeinrichtung (21) eine Drehunter brechung zum Servomotor (18) bewirkt.
4. Anordnung nach den Ansprüchen 13, dadurch gekennzeichnet, dass als Servomotor (18) ein üblicher Gleichstrommotor oder ein bürsten loser Gleichstrommotor oder ein elektrischer Schrittmotor dient, und dass als Getriebe ein mehrstufig untersetzendes Stirnradgetriebe (19) oder ein Planetengetriebe (20) vorgesehen ist.
5. Anordnung nach den Ansprüchen 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (13) mit zueinander zentriert ausgebildeten Gehäuse teilen (13', 13") über an diesen angeordneten, korrespondierenden Flanschen (22,22') mit Durchbrechungen (23) mittels diese durchsetzen den Schraubbolzen (24) an der Brennkraftmaschine (2) befestigt ist, wobei ggf. zu den Schraubbolzen (24) in den Durchbrechungen (23) koaxial angeordnete Dämpfungselemente (25) in beiden Flanschen (22, 22') dämpfungswirksam angeordnet sind.
6. Anordnung nach den Ansprüchen 15, dadurch gekennzeichnet. dass das als Befestigungsvorrichtung (12) dienende Gehäuse (13) am Außenumfang eine Durchtrittsöffnung (26) für den Schwenkarm (8) aufweist, die mittels eines lageraugenseitig den Schwenkarm (8) umschließenden, elastischen Balges (27) überdeckt ist.
7. Anordnung nach einem der Ansprüche 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwenkarm (8) beiderseits einer Längsebene im Bereich seines Armabschnittes (28) und im Bereich eines daran einstückig angeformten, flachzylindrischen Schutzgehäuses (29) für das Reibrad (4) aus halb schalenartigen Elementen (30.30') gebildet ist, wobei die lösbar oder unlösbar miteinander verbundenen und im Armabschnitt (28) ein Hohlprofil umschließenden Elemente (30,30') jeweils mit einem axialen Anteil des Lagerauges (15) in einstückiger Verbindung stehen.
Description:
Schwenkarm-Anordnung für ein Reibradqetriebe eines Nebenaactreqates einer mit riemengetriebenen Hilfsag erüsteten Brennkraftmaschine Die Erfindung bezieht sich auf eine Schwenkarm-Anordnung für ein Reibradgetriebe eines Nebenaggregates, einer mit riemengetriebenen Hilfsaggregaten ausgerüsteten Brennkraftmaschine, wobei zwischen einem Riemen des Riementriebes der Hilfsaggregate und einem Antriebsrad eines gesondert angeordneten Nebenaggregates ein eine Antriebsverbindung bewirkendes Reibrad mittels eines Schwenkarmes geführt ist, der um eine maschinenseitige Achse schwenkbeweglich angelenkt angeordnet ist.

Eine derartige Schwenkarm-Anordnung ist beispielsweise aus der nicht veröffentlichten deutschen Patentanmeldung 102 55 074 bekannt, wobei ein in einem Lagerauge des Schwenkarmes drehbeweglich angeordneter, von einer vorgespannten Drehfeder beaufschlagter Exzenter als Aktuator des Schwenkarmes auf diesen ziehend oder drückend einwirkt derart, dass das Reibrad in permanenter Antriebsverbindung mit dem Riemen und dem Antriebsrad gehalten ist.

Eine Weiterbildung dieser Schwenkarm-Anordnung ist in der ebenfalls noch nicht veröffentlichten deutschen Patentanmeldung 103 09 063 geoffenbart, wobei ein unter Zwischenschaltung einer Freilaufeinrichtung über ein Zahnradgetriebe auf den Exzenter in einer vorbestimmten Drehrichtung

1 einwirkender Servomotor vorgesehen ist zur gesteuerten Unterbrechung der Antriebsverbindung insbesondere zwischen dem Reibrad und dem Antriebsrad des vorzugsweise als Kühlmittelpumpe gestalteten Nebenaggregates. Mit dieser gesteuerten Deaktivierung der Kühlmittelpumpe insbesondere beim bis kurzzeitig nach einem Kaltstart der Brennkraftmaschine erwärmt sich diese vorteilhaft schneller.

Sei beiden Gegenständen der vorgenannten Patentanmeldungen ist der jeweilige Schwenkarm zur Ebene des das Reibrad antreibenden Riemens im Q wesentlichen gemittelt angeordnet, wobei bekanntlich diese Riemenebene von der Stirnseite der Brennkraftmaschine nicht unerheblich beabstandet ist.

Entsprechend dieser Beabstandung angepasst ist in beiden vorgenannten Beispielen an der Stirnseite ein jeweiliger Fortsatz vorgesehen zur Anordnung einer Exzenter-Drehachse. i 8er Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schwenkarm-Anordnung aufzuzeigen, mittels der unter Nutzung des durch Fortfall des Fortsatzes gewonnenen Bauraumes eine kompakt bauende Anlenkung und Befestigung des Schwenkarmes bei einfacher Montage erzielt ist.

Diese Aufgabe ist mit dem Patentanspruch 1 dadurch gelöst, dass der mit dem Reibrad ausgerüstete Schwenkarm eine Montageeinheit bildet mit einem anlenkseitig angeordneten Aktuator in einer Befestigungsvorrichtung zur gesamthaften bzw. vollständigen Schwenkarm-Anordnung an der Brennkraft- maschine.

Mit der Erfindung ist der Vorteil gegeben, dass der Schwenkarm als eine komplette baulich-funktionelle Einheit an der Brennkraftmaschine montiert werden kann, wobei als einfachster Aktuator ein drehfederbelasteter Exzenter dienen kann, dem in einer aufwändigeren Ausgestaltung des Aktuators ein Servomotor zugeordnet ist zur gesteuerten Unterbrechung einer der Antriebsverbindungen des Reibrades mit dem Riemen oder mit dem Antriebsrad des Nebenaggregates.

In Ausgestaltung der Erfindung sowohl für den einfach als auch für den aufwändig gestalteten Aktuator wird vorgeschlagen, dass die Befestigungsvorrichtung ein quer zur maschinenseitigen Achse unterteiltes Gehäuse ist mit in einem Gehäuseteil angeordnetem Drehzapfen, auf dem ein in einem anlenkseitigen Lagerauge des Schwenkarmes drehbeweglich angeordneter Exzenter als Aktuator gelagert ist, der entsprechend einem Drehfederantrieb in Zugrichtung oder in Druckrichtung auf den Schwenkarm einwirkt für eine permanente Antriebsverbindung des Reibrades mit dem Riemen und dem Antriebsrad des Nebenaggregates.

Für die gesteuerte Unterbrechung der Reibrad-Antriebsverbindung mittels eines den drehfederbelasteten Exzenter in Gegendrehrichtung gesteuert verstellenden Servomotors wird weiter vorgeschlagen, dass im anderen Gehäuseteil ein auf den Aktuator antreibend einwirkender Servomotor angeordnet ist, der gesteuert über ein Getriebe unter Zwischenschaltung einer sperrenden Freilaufeinrichtung auf den Exzenter in einer der Deaktivierung des Reibrades dienenden Drehrichtung einwirkt, und dass in die andere, der Aktivierung des Reibrades dienenden Gegen-Drehrichtung des Exzenters diesen eine vorgespannte Drehfeder antreibt, wobei die ungesperrte Freilaufeinrichtung eine Drehunterbrechung zum Servomotor bewirkt.

Mit der erfindungsgemäßen Anordnung der Schwenkarm-Anlenkung und des Aktuators in einem als Befestigungsvorrichtung dienenden, mehrteiligen Gehäuse ist eine vorteilhaft kompakte Gestaltung der Schwenkarm-Anordnung für deren einfache Montage an der Brennkraftmaschine erzielt.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist als Aktuator-Antrieb für einen Servomotor bevorzugt ein üblicher Gleichstrommotor oder ein bürstenloser Gleichstrommotor oder ein elektrischer Schrittmotor verwendet, wobei als Getriebe ein mehrstufig untersetzendes Stirnradgetriebe oder ein Planetengetriebe vorgesehen ist.

Die erfindungsgemäß als ein Gehäuse gestaltete Befestigungsvorrichtung ist von vorteilhaft einfachem Aufbau dadurch, dass das Gehäuse mit zueinander zentriert ausgebildeten Gehäuseteilen über an diesen angeordneten, korrespondierenden Flanschen mit Durchbrechungen mittels diese durchsetzenden Schraubbolzen an der Brennkraftmaschine befestigt ist, wobei ggf. zu den Schraubbolzen in den Durchbrechungen koaxial angeordnete Dämpfungselemente in beiden Flanschen dämpfungswirksam angeordnet sind.

Damit ist in vorteilhafter Weise einer Körperschall-Fortleitung entgegengewirkt.

Hinsichtlich der Schwenkarm-Anlenkung im Gehäuse weist dieses am Außenumfang eine Durchtrittsöffnung auf, die mittels eines lageraugenseitig den Schwenkarm umschließenden, elastischen Balges abgedeckt ist, Eine für das Handling bei der Montage vorteilhaft glattwandige Ausgestaltung der Schwenkarm-Anordnung ist schließlich dadurch erzielt, dass der Schwenkarm beiderseits einer Längsebene im Bereich seines Armabschnittes und im Bereich eines daran einstückig angeformten, flachzylindrischen Schutzgehäuses für das Reibrad aus halbschalenartigen Elementen gebildet ist, wobei die lösbar oder unlösbar miteinander verbundenen und im Armabschnitt ein Hohlprofil umschließenden Elemente jeweils mit einem axialen Anteil des Schwenkarm-Lagerauges in einstückiger Verbindung stehen. Mit der vorbeschriebenen Ausbildung ist ferner ein biege-und torsionssteifer Schwenk- arm erreicht.

Die Erfindung ist anhand eines in der Zeichnung gezeigten Ausführungsbeispiels beschrieben. Es zeigt : Fig. 1 einen lediglich abschnittsweise gezeigten Riementrieb mit einem Reibrad- getriebe ohne erfindungsgemäßer Schwenkarm-Anordnung zur besseren Veranschaulichung der in Fig. 2 in einer Explosionsdarstellung gezeigten, erfindungsgemäßen Schwenk-

arm-Anordnung eines Nebenaggregates einer mit riemengetriebenen Hilfsaggregaten ausgerüsteten Brennkraftmaschine.

Einem Riementrieb 1 für nicht gezeigte Hilfsaggregate einer Brennkraftmaschine 2 ist ein Reibradgetriebe 3 zugeordnet zur permanenten oder gesteuert unterbrechbaren Antriebsverbindung mittels eines Reibrades 4 zwischen einem Riemen 5 des Riementriebes 1 und einem Antriebsrad 6 eines gesondert an der Brennkraftmaschine 2 angeordneten Nebenaggregates 7. Das mit der Außenseite des Riemens 5 reibschlüssig zusammenwirkende Reibrad 4 ist mittels eines Schwenkarmes 8 relativ zum Antriebsrad 6 geführt, wobei der um eine maschinenseitige Achse 9 schwenkbeweglich angelenkte Schwenkarm 8 mittels eines Aktuators verlagerbar ist zum reibschlüssigen Eingriff des Reibrades 4 mit dem Antriebsrad 6 bei gleichzeitiger Antriebsverbindung mit dem Riemen 5.

Wie aus Fig. 1 weiter ersichtlich, ist die Anlenkung des Schwenkarmes 8 an einem bauraumaufwändigen Fortsatz 10 an der Stirnseite der Brennkraftmaschine 2 vorgesehen.

Zur Erzielung einer Schwenkarm-Anordnung, mittels der unter Nutzung des durch Fortfall des Fortsatzes 10 gewonnenen Bauraumes eine kombinierte, kompakt bauende Anlenkung und Befestigung des Schwenkarmes 8 bei einfacher Montage erzielt ist, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, dass der mit dem Reibrad 4 ausgerüstete Schwenkarm 8 eine Montageeinheit 11 bildet mit einem anlenkseitig angeordneten Aktuator (Exzenter 16) in einer Befestigungsvorrichtung 12 zur kompletten bzw. vollständigen Schwenkarm- Anordnung an der Brennkraftmaschine 2.

Die erfindungsgemäße Befestigungsvorrichtung 12 ist ein quer zur maschinenseitigen Achse 9 unterteiltes Gehäuse 13 mit in einem Gehäuseteil 13'angeordnetem Drehzapfen 14, auf dem ein in einem anfenkseitigen Lagerauge 15 des Schwenkarmes 8 drehbeweglich angeordneter Exzenter 16 als Aktuator gelagert ist, der zur relativen Verlagerung des Schwenkarmes 8 mit

Reibrad 4 entsprechend einem Drehfederantrieb 17 vorzugsweise in Zugrichtung auf den Schwenkarm 8 für eine Reibrad-Nachführung einwirkt bei einer nicht gezeigten permanenten Antriebsverbindung des Reibrades 4 mit dem Riemen 5 und dem Antriebsrad 6. Näheres hierzu ist der eingangs genannten Patentanmeldung 102 55 074 zu entnehmen.

Wie aus der Fig. 2 weiter ersichtlich, weist die Schwenkarm-Anordnung einen im anderen Gehäuseteil 13"angeordneten Servomotors 18 auf, der gesteuert über ein Getriebe 19 oder 20 unter Zwischenschaltung einer sperrenden Freilaufeinrichtung 21 auf den Exzenter 16 als Aktuator in einer der Deaktivierung des Reibrades 4 dienenden Drehrichtung gegen den Widerstand des Drehfederantriebes 17 einwirkt. In die andere, der Aktivierung des Reibrades 4 dienenden Gegen-Drehrichtung des Exzenters 16 als Aktuator wirkt an diesem der Drehfederantrieb 17, wobei die ungesperrte bzw. freilaufende Freilaufeinrichtung 21 eine Drehunterbrechung zum Servomotor 18 bewirkt. Für den Fall eines schadhaften oder eine unzureichende Antriebsleistung aufweisenden Servomotors 18 ist mit der Freilaufeinrichtung 21 eine Failsafe-Funktion für die erfindungsgemäße Schwenkarm-Anordnung erzielt, d. h., dass das jeweilige Nebenaggregat 7 bei laufender Brennkraftmaschine 2 und ausgefallenem Servomotor 18 angetrieben ist bzw. bleibt. Weitere Ausführungen hierzu sind der eingangs erwähnten Patentanmeldung 103 09 063 zu entnehmen.

Als Servomotor 18 dient ein üblicher Gleichstrommotor oder ein bürstenloser Gleichstrommotor oder ein elektrischer Schrittmotor. Das Getriebe 19 kann ein mehrstufig untersetzendes Stirnradgetriebe sein. Auch ein Planetengetriebe 20 ist möglich.

Das Gehäuse 13 mit zueinander zentriert ausgebildeten Gehäuseteilen 13', 13" ist über an diesen angeordneten, korrespondierenden Flanschen 22,22'mit Durchbrechungen 23 mittels diese durchsetzenden, lediglich symbolisch angedeuteten Schraubbolzen 24 an der Brennkraftmaschine 2 befestigt, wobei ggf. zu den Schraubbolzen 24 in den Durchbrechungen 23 koaxial angeordnete

Dämpfungselemente 25 zur Unterdrückung einer Körperschallübertragung in beiden Flanschen 22,22'dämpfungswirksam angeordnet sind.

Weiter weist das als Befestigungsvorrichtung 12 dienende Gehäuse 13 am Außenumfang eine Durchtrittöffnung 26 für den Schwenkarm 8 auf, die mittels eines lageraugenseitig den Schwenkarm 8 umschließenden, elastischen Balg 27 abgedeckt ist.

Schließlich ist der Schwenkarm 8 beiderseits einer Längsebene im Bereich seines Armabschnittes 28 und im Bereich eines daran einstückig angeformten, flachzylindrischen Schutzgehäuses 29 für das Reibrad 4 aus halbschalenartigen Elementen 30,30'gebildet, wobei die lösbar oder unlösbar miteinander verbundenen und im Armabschnitt 28 ein Hohlprofil umschließenden Elemente 30, 30'jeweils mit einem axialen Anteil des Lagerauges 15 in einstückiger Verbindung stehen. Diese Ausgestaltung ist in einer weiteren deutschen Patentanmeldung 103 näher beschrieben.

Es bleibt im Rahmen der Erfindung, den Exzenter 16 als Aktuator durch einen am Schwenkarm 8 direkt antreibend angeordneten Servomotor als Aktuator zu ersetzen.

Mit der Erfindung ist eine als Ganzes vorteilhaft einfach zu montierende Schwenkarm-Anordnung geschaffen unter geschickter Ausnutzung eines beengten Bauraumes zwischen Riementriebrädern an der Stirnseite der Brennkraftmaschine 2.