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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Motoranordnung für ein Fahrzeug.
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Aus der Druckschrift
US 6,768,215 B2 ist eine Motoranordnung gemäß den jeweiligen Oberbegriffen der Patentansprüche 1, 2, 3 und 5 bekannt.
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Die aus der
US 6,768,215 B2 bekannte Motoranordnung weist einen Verbrennungsmotor zum Antreiben eines Fahrzeugs sowie einen Anlasser zum Anlassen des Verbrennungsmotors auf. Ein Getriebe verbindet den Anlasser mit dem Verbrennungsmotor während des Anlassens desselben. Ferner ist ein Freilauf vorgesehen, welcher den Anlasser mit dem Verbrennungsmotor solange verbindet, bis dieser mittels des Anlassers angelassen ist und hiernach von selbst weiterläuft. Ab einer bestimmten Drehzahl hebt der Freilauf die Verbindung zwischen dem Anlasser und dem Verbrennungsmotor auf. Dazu weist der Freilauf Klemmkörperelemente auf, welche sich unter Einwirkung der Zentrifugalkraft in unterschiedliche Positionen bewegen und dadurch die Verbindung zwischen Anlasser und Verbrennungsmotor schaffen und aufheben können.
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Die aus dem Stand der Technik bekannte Motoranordnung weist gegenüber bisherigen Lösungen den Vorteil auf, dass kein Zahnrad des Anlassers mehr in ein zugeordnetes Zahnrad des Verbrennungsmotor eingespurt werden muss, was zu dynamischen und akustischen Verbesserungen beim Anlassen des Verbrennungsmotors führt.
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Dennoch hat sich bei der aus dem Stand der Technik bekannten Lösung herausgestellt, dass deren akustische Eigenschaften noch nicht zufriedenstellend sind.
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Somit liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Motoranordnung zu schaffen, welche weiter verbesserte akustische Eigenschaften aufweist.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Motoranordnung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1, durch eine Motoranordnung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 2, durch eine Motoranordnung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 3 sowie durch eine Motoranordnung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 5 gelöst.
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Die der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Idee besteht darin, dass sich die akustischen Eigenschaften der Motoranordnung dadurch verbessern lassen, dass Zahnräder verwendet werden, welche miteinander schräg- oder doppelschrägverzahnt sind, wobei wenigstens eines der Zahnräder einen Kunststoff aufweist und/oder wobei wenigstens eines der Zahnräder mehr als 20 Zähne aufweist oder ein Zugmitteltrieb verwendet wird, welcher einen Zahnriemen aufweist. Diese Lösungen lassen sich auch beliebig miteinander kombinieren, um eine noch weitere Verbesserung der akustischen Eigenschaften der Motoranordnung zu erzielen.
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In den Unteransprüchen befinden sich vorteilhafte Ausgestaltungen und Verbesserungen der in den Patentansprüchen 1, 2, 3 und 5 angegebenen Motoranordnung.
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Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der erfindungsgemäßen Motoranordnung weist wenigstens eines der Zahnräder mehr als dreißig Zähne auf. Dadurch können die akustischen Eigenschaften noch weiter verbessert werden.
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Gemäß einer weiter bevorzugten Weiterbildung der erfindungsgemäßen Motoranordnung befinden sich ständig und jeweils wenigstens drei Zähne der beiden Zahnräder in Eingriff miteinander. Mit „jeweils” ist vorliegend gemeint, dass sich wenigstens drei Zähne des einen Zahnrads mit wenigstens drei Zähnen des anderen Zahnrads in Eingriff befinden.
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Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beiliegenden Figuren der Zeichnungen näher erläutert.
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Von den Figuren zeigen:
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1 in einer schematischen Draufsicht ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Motoranordnung;
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2 eine Variation gegenüber 1 gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Motoranordnung; und
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3 in einer schematischen Draufsicht eine Motoranordnung gemäß einem noch weiteren Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Motoranordnung.
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In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche oder funktionsgleiche Komponenten, soweit nichts Gegenteiliges angegeben ist.
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1 zeigt in einer schematischen Draufsicht eine Motoranordnung 1 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
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Die Motoranordnung 1 ist in einem nicht weiter dargestellten Fahrzeug, insbesondere in einem Kraftfahrzeug, vorgesehen.
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Die Motoranordnung 1 weist einen Verbrennungsmotor 2 zum Antreiben des Fahrzeugs auf. Ferner umfasst die Motoranordnung einen Anlasser 3 zum Anlassen des Verbrennungsmotors 2. Der Anlasser 3 ist als ein Elektromotor ausgebildet.
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Zwischen dem Verbrennungsmotor 2 und dem Anlasser 3 ist ein allgemein mit 4 bezeichnetes Getriebe vorgesehen. Das Getriebe 4 setzt sich aus zwei Zahnrädern 5 und 6 zusammen.
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Das Zahnrad 5 sitzt auf einer Ausgangswelle 7 eines Freilaufs 8. Der Freilauf 8 ist auf nicht näher dargestellte Weise mit dem Anlasser 3 verbunden. Selbstverständlich könnte der Freilauf 8 auch in das Zahnrad 5 integriert sein, wobei dann eine entsprechende Welle den Anlasser 3 mit dem Freilauf 8 verbinden würde. Weiter alternativ kann der Freilauf 8 auch in dem Zahnrad 6 oder zwischen dem Zahnrad 6 und dem Verbrennungsmotor 2 angeordnet sein. Das Zahnrad 6 sitzt auf der Kurbelwelle 11 des Verbrennungsmotors 2.
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Während des Anlassens des Verbrennungsmotors 2 verbindet der Freilauf 8 den Anlasser 3 mit dem Verbrennungsmotor 2 kraftschlüssig, so dass die Kurbelwelle 11 gedreht wird, wodurch der Verbrennungsmotor 2 angelassen wird. Läuft der Verbrennungsmotor 2 nach dem Anlassen von selbst, so entkoppelt der Freilauf 8 ab einer bestimmten Drehzahl der Kurbelwelle 11 den Anlasser 3 von der Welle 7 und damit von dem Zahnrad 5, um ein ungewünschtes und nachteiliges Mitdrehen des Anlassers 3 im Normalbetrieb des Verbrennungsmotors 2 zu vermeiden.
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Die Zahnräder 5 und 6 sind permanent eingespurt, das heißt, diese greifen ständig ineinander ein, unabhängig davon, ob der Verbrennungsmotor gerade angelassen wird oder selbstständig, das heißt aus eigener Kraft, läuft.
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Um die akustischen Eigenschaften der Motoranordnung 1 zu verbessern, sind die Zahnräder 5 und 6 jeweils mit einer Schrägverzahnung ausgebildet. Diese läuft wesentlich leiser als eine Geradverzahnung. Eine „Schrägverzahnung” soll vorliegend auch eine Bogenverzahnung umfassen.
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Die Zahnräder 5 und 6 können aus Kunststoff ausgebildet sein. Dadurch lassen sich die Zahnräder 5 und 6 kostengünstiger herstellen. Außerdem kann durch die Verwendung des Kunststoffmaterials eine weitere Verbesserung der akustischen Eigenschaften der Motoranordnung 1 erzielt werden.
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Das Zahnrad 5, welches dem Anlasser 3 zugeordnet ist, d. h. das kleinere der beiden Zahnränder 5 und 6, weist wenigstens 20 Zähne auf. Bevorzugt werden allerdings 30 oder mehr Zähne verwendet. Dadurch können die akustischen Eigenschaften noch weiter verbessert werden.
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Noch weiter bevorzugt stehen zu jedem Zeitpunkt wenigstens drei Zähne des Zahnrads 5 mit drei Zähnen des Zahnrads 6 im Eingriff. Auch durch diese Maßnahme lassen sich die akustischen Eigenschaften weiter verbessern.
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2 zeigt nun eine Variante der Motoranordnung 1 aus 1, wobei nachfolgend lediglich auf den gegenüber 1 bestehenden Unterschied eingegangen wird.
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Die Motoranordnung 1' gemäß 2 weist anstelle der schrägverzahnten Zahnräder 5 und 6 aus 1 doppeltschrägverzahnte Zahnräder 5' und 6' auf. Dadurch können die akustischen Eigenschaften der Motoranordnung 1' noch weiter verbessert werden. Außerdem weist die Doppelschrägverzahnung den Vorteil auf, dass – gegenüber der in 1 beschriebenen Lösung – keine oder nur geringe Axialkräfte auf die Wellen 7 und 11 wirken.
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3 zeigt in einer schematischen Draufsicht eine Motoranordnung 1'' gemäß einem noch weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
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Auch hinsichtlich der Motoranordnung 1'' werden lediglich die Unterschiede nachfolgend gegenüber 1 näher erläutert.
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Das Getriebe 4, welches den Anlasser 3 mit dem Verbrennungsmotor 2 verbindet, ist im Falle der Motoranordnung 1'' als ein Zugmitteltrieb ausgebildet.
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Der Zugmitteltrieb weist zwei Rollen 12 und 13 auf, welche mit einem Zugmittel in Form eines Zahnriemens 14 miteinander verbunden sind.
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Die Rolle 12 sitzt auf der Welle 7, die Rolle 13 auf der Welle 11. Hinsichtlich der Position des Freilaufs 8 gilt auch hier das bereits zu 1 ausgeführte.
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Die Rollen 12 und 13 weisen jeweils Zähne auf, mittels welcher sie sich in formschlüssigem Eingriff mit dem Zahnriemen 14 befinden. Aufgrund dieses Formschlusses entfällt vorteilhaft die Verwendung eines Riemenspanners. Die Verwendung des Zahnriemens 14 wird vorliegend erst dadurch möglich, dass der Freilauf 8 vorgesehen ist. Denn somit können Schwankungen in dem Drehzahlverlauf der Kurbelwelle 11 ausgeglichen werden. Derartige Schwankungen ergeben sich während des Anlassens des Verbrennungsmotors 2, da dieser in diesem Stadium noch „unrund” läuft. In Einzelfällen kann es sogar zu einer Umkehr der Drehrichtung der Kurbelwelle 11 kommen. Wäre der Freilauf 8 also nicht vorgesehen, käme es zu einem Abriss des Zahnriemens 14 bzw. zu einer Beschädigung desselben.
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Obwohl die vorliegende Erfindung vorstehend anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele beschrieben wurde, ist sie darauf nicht beschränkt, sondern auf vielfältige Weise modifizierbar. Insbesondere sind die vorstehend beschriebenen Weiterbildungen und Ausführungsbeispiele beliebig miteinander kombinierbar. Insbesondere sind die in dem Hauptanspruch 1 und in den nebengeordneten Ansprüchen 2, 3 und 5 beschriebenen Ausgestaltungen beliebig miteinander kombinierbar. Ferner sei darauf hingewiesen, dass „ein” eine Mehrzahl nicht ausschließt.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- US 6768215 B2 [0002, 0003]
