DE102007020867A1 - Automotive pulley drive mechanism has a fluid-dampened clutch - Google Patents
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Abstract
Description
Gebiet der ErfindungField of the invention
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Riementriebanordnung für Nebenaggregate eines Kraftfahrzeugmotors, der eine Antriebsscheibe antreibt, die mittels mindestens eines Riemens mindestens eine Abtriebsscheibe für den Antrieb eines Nebenaggregats eines Kraftfahrzeugs bewegt, wobei die Antriebsscheibe und/oder die Abtriebsscheibe auf der je zugeordneten Welle über Entkopplungsmittel zur Eliminierung von Drehungleichförmigkeiten angeordnet ist.The The present invention relates to a belt drive arrangement for Auxiliary units of a motor vehicle engine, a drive pulley drives, by means of at least one belt at least one driven pulley for driving an accessory of a motor vehicle moves, wherein the drive pulley and / or the driven pulley on the respective associated shaft via decoupling means for elimination is arranged by rotational irregularities.
Das Einsatzgebiet der vorliegenden Erfindung erstreckt sich auf den Antrieb von Nebenaggregaten eines Kraftfahrzeugmotors, beispielsweise eines elektrischen Generators, eines Klimakompressors oder einer Kühlerwasserpumpe. Derartige Nebenaggregate werden gewöhnlich über die Kurbelwelle des Kraftfahrzeugmotors, einem Benzin- oder Dieselmotor, mit angetrieben.The Field of application of the present invention extends to the Drive of ancillaries of a motor vehicle engine, for example an electric generator, an air conditioning compressor or a Cooler water pump. Such ancillaries are usually over the crankshaft of the motor vehicle engine, a gasoline or diesel engine, with powered.
Aus
der
Der technische Trend in Richtung Kraftfahrzeuge mit minimaler Schadstoffemission wirkt sich im Bereich des Ventiltriebs bei Kraftfahrzeugmotoren in dem Bestreben aus, Reibungswiderstände zu reduzieren. Dies führt letztlich zu einer immer stärker ausgeprägten Drehungleichförmigkeit an der Kurbelwelle. Diese Drehungleichförmigkeit wiederum beeinflusst den Riementrieb negativ, löst insbesondere einen erhöhten Verschleiß aus.Of the technical trend towards motor vehicles with minimal pollutant emission affects the valve train in automotive engines in an effort to reduce frictional resistance. This ultimately leads to an increasingly pronounced Rotational irregularity on the crankshaft. This rotational irregularity in turn affects the belt drive negative, in particular triggers an increased wear.
Bislang wurden zur Kompensation derartiger Drehungleichförmigkeiten mechanische Tilger oder Entkopplungseinrichtungen eingesetzt. All diese Maßnahmen haben sich entweder als zu aufwendig oder als zu wenig wirksam erwiesen, so dass der Einsatz eines zusätzlichen Generatorfreilaufs im Rahmen der Riemenantriebsanordnung notwendig war. Aufgrund der zwangsweisen Anbindung der Kurbelwelle an die Abtriebsscheibe ist bei dieser Lösung ein Zu- oder Abschalten der Nebenaggregate ebenfalls nicht darstellbar.So far were used to compensate for such rotational irregularities mechanical absorbers or decoupling used. Alles These measures have proven to be either too costly or too proved too ineffective, so the use of an additional Generator freewheel in the context of the belt drive assembly necessary was. Due to the forced connection of the crankshaft to the Output disc is in this solution, a connection or disconnection the ancillaries also not displayed.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Riemenantriebsanordnung der hier interessierenden Art dahingehend weiterzuverbessern, dass mit einfachen Mitteln eine wirksame Eliminierung von Drehungleichförmigkeiten erzielbar ist.It Therefore, the object of the present invention is a belt drive assembly to further improve the kind of interest here, that with simple means an effective elimination of rotational irregularities is achievable.
Die Aufgabe wird ausgehend von einer Riementriebanordnung gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 in Verbindung mit dessen kennzeichnenden Merkmalen gelöst. Die nachfolgenden abhängigen Ansprüche geben vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung wieder.The Task is based on a belt drive assembly according to the The preamble of claim 1 in conjunction with its characterizing features solved. The following dependent claims give advantageous developments of the invention again.
Die Erfindung schließt die technische Lehre ein, dass die Entkopplungsmittel eine koaxial zwischen der An- oder Abriebsscheibe sowie der je zugeordneten Welle angeordnete Lamellenkupplung umfassen, deren Momentenübertragung über ein Kupplungsfluid beeinflussbar erfolgt.The The invention includes the technical teaching that the decoupling agents a coaxial between the arrival or Abriebsscheibe and the ever assigned Shaft arranged multi-disc clutch include their torque transmission via a coupling fluid can be influenced.
Der Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung liegt insbesondere darin, dass sich wirksame Entkopplungsmittel bauraumsparend zwischen Welle und der zugeordneten An- oder Abtriebsscheibe integrieren lassen. Die nach Art einer Viskokupplung funktionierenden Entkopplungsmittel können durch Wahl der Anzahl miteinander kämmender Lamellen, deren Abstände zueinander sowie insbesondere durch die Wahl des Kupplungsfluids entsprechend den Erfordernissen in einfacher Weise dimensioniert werden. Versuche haben ergeben, dass störende Ungleichförmigkeiten nicht mehr oder nur sehr stark gefiltert weitergegeben werden.Of the Advantage of the invention is solution in particular, that effective decoupling space-saving integrate between the shaft and the associated drive or driven pulley to let. The decoupling agents, which function in the manner of a viscous coupling can by combing with each other by choosing the number Slats, their distances from one another and in particular by the choice of coupling fluid according to the requirements in be dimensioned in a simple manner. Experiments have shown that disturbing irregularities no more or only very heavily filtered to be passed.
Vorzugsweise besteht die in Verbindung mit dem Erfindungsgegenstand zum Einsatz kommende, geeignete Lamellenkupplung aus einem seitens der An- bzw. Abtriebsscheibe ortsfest angebrachten ersten Lamellenpaket und einem hiermit kämmenden gegenüberliegend seitens der Welle angebrachten zweiten Lamellenpaket, wobei sich zwischen benachbarten Lamellen das Kupplungsfluid befindet. Die jeweiligen Lamellenpakete können entweder direkt an dem jeweils tragenden Bauteil oder unter Zwischenschaltung einer Mitnehmerhülse seitens der An- oder Abtriebsscheibe bzw. der Welle angebracht werden. Zur Wahl des Kupplungsfluids werden erfindungsgemäß mehrere Alternativen vorgeschlagen.Preferably exists in conjunction with the subject invention for use coming, suitable multi-plate clutch from a part of the arrival or Output disc fixedly mounted first disc pack and a hereby combing opposite on the part of Shaft mounted second disc pack, being between adjacent Slats the clutch fluid is located. The respective disk packs can either directly on the respective supporting component or with the interposition of a driver sleeve side the drive or driven pulley or the shaft are attached. to Choice of coupling fluid according to the invention several Alternatives proposed.
Zum Einen ist es möglich, ein Kupplungsfluid mit einer definiert einstellbaren Viskosität zu wählen, worüber die Momentenübertragungseigenschaften bestimmt werden. Als Momentenübertragungseigenschaften wird in diesem Sinne die Fähigkeit des Kupplungsfluids verstanden, das Drehmoment weiterzuleiten, dabei jedoch Drehmomentspitzen durch Schlupf zwischen den Lamellenpaketen abzubauen. Die Übertragung des erforderlichen Drehmoments erfolgt im Prinzip durch Scherkräfte innerhalb des Kupplungsfluids der Lamellenkupplung.To the One it is possible to define a coupling fluid with one adjustable viscosity to choose about the torque transfer characteristics are determined. As torque transfer properties is in this sense the ability of the clutch fluid understood the torque forward, while torque peaks due to slip between dismantle the disk packs. The transfer of the required Torque occurs in principle by shear forces within the coupling fluid of the multi-plate clutch.
Die Viskosität des Kupplungsfluids beeinflusst dabei die Drehmomentkapazität. Somit stellt die Auswahl eines geeigneten Kupplungsfluids mit bestimmter Viskosität ein wesentlicher Dimensionierungsparameter dar.The Viscosity of the coupling fluid influences the torque capacity. Thus, the selection of a suitable coupling fluid with certain Viscosity is an essential dimensioning parameter.
Alternativ hierzu ist es jedoch auch möglich, als Kupplungsfluid ein elektro-rheologisches oder ein magneto-rheologisches Fluid zum Einsatz zu bringen, über welches die Momentenübertragungseigenschaften sogar aktiv bestimmbar sind. Erfolgt die Aktivierung der besagten speziellen Fluide über einen Permanentmagneten, so ist keine permanente Energiezufuhr notwendig, so dass sich ein passives System mit zusätzlichen Notlaufeigenschaften darstellen lässt. Der Permanentmagnet kann dabei auf ein bestimmtes Drehmoment ausgelegt werden. Entstehen hierbei aufgrund von Drehungleichförmigkeiten Drehmomentspitzen, so werden diese durch Schlupf in der Lamellenklupplung abgebaut.alternative However, this is also possible as a coupling fluid electro-rheological or a magneto-rheological fluid used over which the torque transfer characteristics even actively determinable. If the activation of said special fluids via a permanent magnet, so is no permanent energy supply necessary, so that is a passive System with additional emergency running characteristics. The permanent magnet can be designed for a specific torque become. Arise here due to rotational irregularities Torque peaks, so they are due to slip in the multi-plate clutch reduced.
Andererseits kann zur Umsetzung eines aktiven Systems der Permanentmagnet auch bezüglich seiner örtlichen Positionierung relativ zur Lamellenkupplung verändert werden, so dass sich ein mehr oder weniger starkes Magnetfeld ergibt, das den Schlupf der Lamellenkupplung beeinflusst.on the other hand can implement an active system of the permanent magnet as well relative to its local positioning be changed to the multi-plate clutch, so that a more or less strong magnetic field, the slip of the Multi-plate clutch influenced.
Es ist jedoch auch möglich, stattdessen einen Elektromagneten zu verwenden und über dessen mehr oder weniger starke Bestromung die Stärke des Magnetfelds wie gewünscht zu variieren, um letztlich der Lamellenkupplung die gewünschten Momentenübertragungseigenschaften zu verleihen. Diese alternative Ausführungsform bietet den Vorteil, dass zur Steuerung dieses aktiven Systems lediglich eine Variation der Bestromung erforderlich ist, was sich gerätetechnisch relativ einfach umsetzen lässt. Im Rahmen eines aktiven Systems kann die Entkopplungscharakteristik an die zu übertragende Leistung sowie auch an auftretende Drehungleichförmigkeiten angepasst werden, so dass der mechanische Verschleiß innerhalb der erfindungsgemäßen Riementriebanordnung denkbar minimal wird.It However, it is also possible to use an electromagnet instead to use and about its more or less strong current to vary the strength of the magnetic field as desired, ultimately, the multi-plate clutch, the desired torque transfer properties to rent. This alternative embodiment offers the advantage that for controlling this active system only one Variation of the energization is required, which is device technology relatively easy to implement. As part of an active Systems can decoupling the characteristic to be transmitted Performance and adapted to occurring rotational irregularities so that the mechanical wear within the Belt drive arrangement according to the invention conceivable becomes minimal.
Gemäß einer weiteren, die Erfindung verbessernden Maßnahme wird vorgeschlagen, die erfindungsgemäße Lamellenkupplung mit Aktormitteln zu ergän zen, mit welchen der Riementrieb bezüglich der zugeordneten Welle gänzlich zu- oder abschaltbar ist. Geeignete Aktormittel umfassen dabei vorzugsweise ein Elektromagnet, der in unbestromtem Zustand die Lamellenkupplung in einer Offenstellung belässt, so dass kein Drehmoment übertragen wird, wogegen in einem definiert bestromten Zustand des Elektromagneten die Lamellenkupplung drehungleichförmigkeitsentkoppelnd geschlossen ist. Die hierdurch realisierbare Abschaltbarkeit einer An- oder Abtriebsscheibe der Riementriebsanordnung, so dass diese in einen Freilauf übergeht, lässt sich über die Dimensionierung der Lamellenpakete sowie der Wahl eines geeigneten Kupplungsfluids umsetzen. Der Riementrieb kann auf diese Weise auch komplett abgekoppelt werden, was beispielsweise in Kombination mit einer Standklimatisierung, bei welcher der Generator den Klimakompressor antreibt, vorteilhaft ist.According to one further measure improving the invention is proposed the multi-plate clutch according to the invention with actuator means to complement with which the belt drive respect the associated shaft is fully switched on or off. Suitable actuator means preferably comprise an electromagnet, which, when de-energized, leaves the multi-plate clutch in an open position, so that no torque is transmitted, whereas in a defines energized state of the electromagnet, the multi-plate clutch rotational non-uniformity decoupling is closed. The result feasible shutdown of a drive or driven pulley of Belt drive arrangement, so that it goes into a freewheel, can be determined by the dimensioning of the plate packs and the choice of a suitable coupling fluid implement. The belt drive can be completely decoupled in this way, for example in combination with a stationary air conditioning, in which the generator drives the air conditioning compressor, is advantageous.
Weitere, die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden nachstehend mit der Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt. Es zeigt:Further, The measures improving the invention will be described below with the description of a preferred embodiment of the invention with reference to the figures shown in more detail. It shows:
Gemäß
Gemäß
Bei
diesem Ausführungsbeispiel ist das Kupplungsfluid
Die
Antriebsscheibe
Gemäß
Die Erfindung ist nicht beschränkt auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele. Es sind vielmehr auch Abwandlungen hiervon denkbar, welche dem Schutzbereich der nachfolgenden Ansprüche unterfallen. So ist es beispielsweise auch möglich, anstelle eines Elektromagneten einen Permanentmagneten zur aktiven Bestimmung der Momentenübertragungseigenschaften einzusetzen. Über eine Variation des Abstandes des Permanentmagneten zur Lamellenkupplung kann dabei die Höhe der Momentenübertragung eingestellt werden. Ferner ist die Anzahl der bei der Lamellenkupplung erforderlichen einzelnen Kupplungslamellen abhängig von dem zu übertragenden Drehmoment sowie den gewünschten Momentenübertragungseigenschaften. Dasselbe gilt auch für die Wahl des Kupplungsfluids. Prinzipiell können auch andere Arten von rheologischen Lamellenkupplungen zum Einsatz kommen, beispielsweise auch zylindrische Spaltkupplungen und dergleichen.The The invention is not limited to those described above Embodiments. There are also modifications thereof, which is within the scope of the following claims fall under. So it is also possible, for example, instead an electromagnet is a permanent magnet for active determination to use the torque transmission characteristics. about a variation of the distance of the permanent magnet to the multi-plate clutch can set the amount of torque transmission become. Furthermore, the number of required in the multi-plate clutch individual clutch plates depending on the transmitted Torque and the desired torque transfer properties. The same applies to the choice of coupling fluid. in principle can also use other types of rheological multi-plate clutches are used, for example, cylindrical gap clutches and the same.
- 11
- KraftfahrzeugmotorAutomotive engine
- 22
- Kurbelwellecrankshaft
- 33
- Antriebsscheibesheave
- 44
- Riemenbelt
- 55
- Abtriebsscheibedriven pulley
- 6a6a
- Klimakompressorair compressor
- 6b6b
- Wasserpumpewater pump
- 6c6c
- Generatorgenerator
- 77
- Umlenkrolleidler pulley
- 88th
- Riemenspannertensioner
- 99
- Anlenkpunktarticulation
- 1010
- Lamellenkupplungmulti-plate clutch
- 1111
- Kupplungsfluidclutch fluid
- 1212
- erstes Lamellenpaketfirst disk pack
- 1313
- zweites Lamellenpaketsecond disk pack
- 1414
- Elektromagnetelectromagnet
- 1515
- Wälzlagerroller bearing
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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