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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Offenbarung betrifft ein Getriebe für einen Verbrennungsmotor, um sowohl eine erste Zusatzeinheit als auch eine zweite Zusatzeinheit anzutreiben. Die vorliegende Offenbarung betrifft des Weiteren einen Motor, der ein Getriebe umfasst.
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Hintergrund
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Zusatzeinheiten sind Einrichtungen, die mit dem Motor in Verbindung stehen, um den Motor zu betreiben. Solche Zusatzeinheiten können Kraftstoffpumpen, Kühlfluidpumpen etc. sein. Kraftstoffpumpen werden verwendet, um Kraftstoff unter Druck zu setzen, so dass der Kraftstoff in einen Zylinder des Motors zur Verbrennung eingespritzt werden kann. Pumpen für das Kühlfluid können verwendet werden, um das kalte Kühlfluid zu dem Motor zu transportieren und/oder um das erwärmte Kühlfluid von dem Motor zum Beispiel an einen Wärmetauscher zu transportieren.
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Diese Zusatzeinheiten können durch eine Kurbelwelle des Motors angetrieben werden. Die Kurbelwelle des Motors kann mit Eingangswellen der Zusatzeinheiten durch Verbindungsmittel wie Zahnräder und Riemen verbunden sein, um Drehmoment von der Kurbelwelle an die Eingangswellen der Zusatzeinheiten zu übertragen.
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Die
EP 2 357 338 B1 offenbart einen Dieselmotor, der seitlich an einer Fahrzeugkarosserie montiert ist. An dem Dieselmotor angebracht sind eine Ölpumpe und eine Kraftstoffpumpe, die durch eine Kurbelwelle des Motors unter Verwendung eines Getriebes angetrieben werden. Um die Ölpumpe anzutreiben, steht ein erstes Zwischenrad mit einem Kurbelwellenrad in Verzahnung, das von der Kurbelwelle getragen wird, wobei das erste Zwischenrad mit einem ersten Ausgleichswellen-Zahnrad in Verzahnung steht, und das erste Ausgleichswellen-Zahnrad mit einem Ölpumpenzahnrad in Verzahnung steht, das durch eine Antriebswelle der Ölpumpe getragen wird.
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Eine Antriebswelle der Kraftstoffpumpe trägt ein Kraftstoffpumpenzahnrad, das mit einem zweiten Zwischenrad in Verzahnung steht. Das zweite Zwischenrad steht mit dem ersten Zwischenrad in Verzahnung, das durch die Kurbelwelle angetrieben wird.
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Die
EP 2 357 338 berücksichtigt jedoch nicht eine Situation, in der das Getriebe sich an eine unterschiedliche Drehrichtung der Kurbelwelle anpassen können muss.
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Die vorliegende Offenbarung bezieht sich zumindest zum Teil darauf, einen oder mehrere Aspekte von Systemen nach dem Stand der Technik zu verbessern oder zu überwinden.
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Zusammenfassung der Offenbarung
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In einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung wird ein Getriebe bereitgestellt, um sowohl eine erste Zusatzeinheit als auch eine zweite Zusatzeinheit anzutreiben.
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Das Getriebe umfasst ein erstes Zahnrad, um die erste Zusatzeinheit anzutreiben, ein zweites Zahnrad, um die zweite Zusatzeinheit anzutreiben, und ein drittes Zahnrad, das durch eine Kurbelwelle eines Motors angetrieben werden soll. Das erste Zahnrad steht mit dem dritten Zahnrad in Verzahnung.
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Das erste Zahnrad und das zweite Zahnrad sind so positioniert, dass es möglich ist, ein viertes Zahnrad zwischen das erste Zahnrad und das zweite Zahnrad zu platzieren, um das erste Zahnrad mit dem zweiten Zahnrad zu verbinden, sowie das vierte Zahnrad zwischen das zweite Zahnrad und das dritte Zahnrad zu platzieren, um das zweite Zahnrad und das dritte Zahnrad zu verbinden.
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Weitere Merkmale und Aspekte dieser Offenbarung werden aus der folgenden Beschreibung und den beiliegenden Zeichnungen klar werden.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Die beigefügten Zeichnungen, die hierin aufgenommen sind und einen Teil der Beschreibung bilden, veranschaulichen beispielhafte Ausführungsformen der Offenbarung und dienen zusammen mit der Beschreibung zur Erläuterung der Prinzipien der Offenbarung. In den Zeichnungen veranschaulicht:
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1 einen Motor;
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2 ein beispielhaftes Getriebe gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
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3 das Getriebe von 1 in einer zweiten Konfiguration;
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4 ein weiteres beispielhaftes Getriebe gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung; und
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5 das Getriebe von 3 in einer zweiten Konfiguration.
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Detaillierte Beschreibung
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1 offenbart einen Motor 100, der eine Kurbelwelle 2 und ein Kurbelgehäuse 103 umfasst. Ein Kurbelwellenzahnrad 5 ist mit der Kurbelwelle 2 verbunden, so dass sich Kurbelwellenzahnrad 5 zusammen mit der Kurbelwelle 2 dreht. Eine erste Zusatzeinheit 101 und eine zweite Zusatzeinheit 102 sind an dem vorderen Ende des Kurbelgehäuses 103 positioniert, um durch die Kurbelwelle 2 angetrieben zu werden. Die Zusatzeinheit 101, 102 kann zum Beispiel eine Kraftstoffpumpe, eine Hochdruckpumpe, eine Ölpumpe, eine Umwälzpumpe, eine Lichtmaschine, ein Generator, ein Kompressor, eine Wasserpumpe etc. sein. Das Drehmoment der Kurbelwelle 2 wird durch ein Getriebe 1 mit dem Zahnrad 5 und den Zahnrädern 6, 7, 8 und 9 an eine Antriebswelle 3 der ersten Zusatzeinheit 101 und eine Antriebswelle 4 der zweiten Zusatzeinheit 102 übertragen.
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2 offenbart das Getriebe 1 zur Übertragung von Drehenergie von einer Kurbelwelle 2 an die Antriebswelle 3 einer ersten Zusatzeinheit 101 und an die Antriebswelle 4 der zweiten Zusatzeinheit 102. Die Kurbelwelle 2 trägt das Kurbelwellenzahnrad 5. Das Kurbelwellenzahnrad 5 steht mit einem ersten Zwischenrad 6 in Verzahnung. Das erste Zwischenrad 6 steht mit dem zweiten Zwischenrad 7 und dem ersten Zusatzeinheit-Zahnrad 8 in Verzahnung, das von der Antriebswelle 4 der ersten Zusatzeinheit 101 getragen wird. Das zweite Zwischenrad 7 steht mit dem zweiten Zusatzeinheit-Zahnrad 9 in Verzahnung, das von der Antriebswelle 4 der zweiten Zusatzeinheit 102 getragen wird.
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Das Kurbelwellenzahnrad 5 kann mechanisch mit der Kurbelwelle 2 verbunden sein, insbesondere auf eine Weise, in der die Kurbelwelle 2 sich relativ zu dem Kurbelwellenzahnrad 5 nicht drehen kann. Die Verbindung kann durch Schweißen, kraftschlüssig, formschlüssig oder einteilige Verbindung erfolgen.
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Die Antriebswelle 3 der ersten Zusatzeinheit 101 und die Antriebswelle 4 der zweiten Zusatzeinheit 102 können mechanisch mit dem ersten Zusatzeinheit-Zahnrad 8 und dem zweiten Zusatzeinheit-Zahnrad 9 so verbunden sein, dass die Antriebswelle 3 der ersten Zusatzeinheit 101 und/oder die Antriebswelle 4 der zweiten Zusatzeinheit 102 sich relativ zu dem erste Zusatzeinheit-Zahnrad 8 und/oder dem zweiten Zusatzeinheit-Zahnrad 9 nicht drehen können.
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Eine Drehachse 10 der Antriebswelle 4 der zweiten Zusatzeinheit kann auch die Drehachse 10 des zweiten Zusatzeinheit-Zahnrads 9 sein. Eine Drehachse 13 der Antriebswelle 3 der ersten Zusatzeinheit kann auch die Drehachse 13 des zweiten Zusatzeinheit-Zahnrads 8 sein. Eine Drehachse 14 der Kurbelwelle 2 kann auch die Drehachse 14 des Kurbelwellenzahnrads 5 sein.
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Die Drehachsen 10, 11, 12, 13 und 14 können parallel zueinander sein, und die Zahnräder 5, 6, 7, 8 und 9 können in derselben Ebene angeordnet sein. Die Zahnräder können Stirnräder, innenverzahnte Zahnräder, Tellerräder etc. sein.
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Das Getriebe 1 kann ein Gehäuse 15 aufweisen, das das Getriebe 1 abdecken kann. Das Gehäuse 15 kann zumindest teilweise einteilig mit einem Motorblock des Motors sein. Das Gehäuse 15 kann ein erstes Fixierungselement 16 umfassen, um das zweite Zwischenrad 7 drehbar mit dem Gehäuse 15 in einer ersten Stellung zu verbinden, so dass das zweite Zwischenrad 7 mit dem Zusatzeinheit-Zahnrad 9 und mit dem ersten Zwischenrad 6 in Verzahnung steht. Das Gehäuse 15 kann ein zweites Fixierungselement 17 umfassen, um das zweite Zwischenrad 7 drehbar mit dem Gehäuse 15 in einer zweiten Stellung zu verbinden, so dass das erste Zwischenrad 6 mit dem ersten Zusatzeinheit-Zahnrad 8 und mit dem zweiten Zusatzeinheit-Zahnrad 9 in Verzahnung steht. Das Fixierungselement kann eine Welle sein, an der das zweite Zwischenrad 7 positioniert sein kann.
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Nach einer weiteren Ausführungsform kann das erste Zwischenrad 6 mit dem Kurbelwellenzahnrad 5 durch eine oder mehrere Drehmomentübertragungseinheiten wie Zahnräder, Riemen, etc. verbunden sein. 3 zeigt das Getriebe 1 von 1, wobei aber das zweite Zwischenrad 7 aus der ersten Stellung entfernt und in der zweiten Stellung an dem zweiten Fixierungselement 17 drehbar positioniert ist. Das zweite Zwischenrad 7 steht nun mit dem ersten Zusatzeinheit-Zahnrad 8 und dem zweiten Zusatzeinheit-Zahnrad 9 in Verzahnung und überträgt Drehmoment von dem ersten Zusatzeinheit-Zahnrad 8 an das zweite Zusatzeinheit-Zahnrad 9. In dieser Konfiguration drehen sich das erste Zusatzeinheit-Zahnrad 8 und das zweite Zusatzeinheit-Zahnrad 9 in der Richtung der Drehung des Kurbelwellenzahnrads 5.
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Zumindest das erste Zwischenrad 6, das erste Zusatzeinheit-Zahnrad 8, das zweite Zwischenrad 7 und das zweite Zusatzeinheit-Zahnrad 9 werden von dem Gehäuse 15 umschlossen, um das Getriebe 1 vor mechanischen Stößen zu schützen und Schmiermittel im Inneren des Gehäuses zu halten. Auch das Kurbelwellenzahnrad 5 kann sich im Inneren des Gehäuses 15 befinden. Das Gehäuse 15 stellt genügend Raum bereit, um das zweite Zwischenrad 7 selektiv in die erste Stellung oder die zweite Stellung zu versetzen.
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4 zeigt eine alternative Ausführungsform des Getriebes 1. Das Kurbelwellenzahnrad 5 steht mit dem ersten Zusatzeinheit-Zahnrad 8 in Verzahnung. Das erste Zusatzeinheit-Zahnrad 8 steht mit dem zweiten Zwischenrad 7 in Verzahnung, das in eine zweite Stellung 19 positioniert ist. Das zweite Zwischenrad 7 steht mit dem zweiten Zusatzeinheit-Zahnrad 9 in Verzahnung. Das zweite Zwischenrad 7 kann durch das zweite Fixierungselement 17 drehbar mit dem Gehäuse 15 verbunden sein. In dieser Konfiguration dreht sich die erste Zusatzeinheit in einer dem Kurbelwellenzahnrad 5 entgegengesetzten Richtung. Das zweite Zwischenrad 7 dreht sich in dieselbe Richtung wie das Kurbelwellenzahnrad 5, und das zweite Zusatzeinheit-Zahnrad 9 dreht sich in eine dem Kurbelwellenzahnrad 5 entgegengesetzten Richtung.
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5 zeigt das Getriebe 1 von 3 in einer zweiten Konfiguration. Das zweite Zwischenrad 7 ist in einer ersten Stellung 18 angeordnet, und steht mit dem Kurbelwellenzahnrad 5 und dem zweiten Zusatzeinheit-Zahnrad 9 in Verzahnung. Das erste Zusatzeinheit-Zahnrad 8 steht mit dem Kurbelwellenzahnrad 5 in Verzahnung.
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Gewerbliche Anwendbarkeit
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Um eine erste Zusatzeinheit, etwa eine Umwälzpumpe, und eine zweite Zusatzeinheit, etwa eine Hochdruckpumpe, durch die Kurbelwelle 2 anzutreiben, steht das Kurbelwellenzahnrad 5 wie in 2 dargestellt mit dem ersten Zwischenrad 6 in Verzahnung. Das erste Zwischenrad 6 dreht sich in eine dem Kurbelwellenzahnrad 5 entgegengesetzten Richtung. Das erste Zwischenrad 6 steht mit dem zweiten Zwischenrad 7 und dem ersten Zusatzeinheit-Zahnrad 8 in Verzahnung. Das zweite Zwischenrad 7 und das erste Zusatzeinheit-Zahnrad 8 drehen sich in dieselbe Richtung wie das Kurbelwellenzahnrad 5. Das zweite Zwischenrad 7 steht mit dem zweiten Zusatzeinheit-Zahnrad 9 in Verzahnung, so dass das zweite Zusatzeinheit-Zahnrad 9 sich in eine dem Kurbelwellenzahnrad 5 entgegengesetzte Richtung dreht. Wenn der Motor 100 konfiguriert wird, um sich in eine der oben beschriebenen ersten Konfiguration entgegengesetzte Richtung zu drehen, dreht sich die Kurbelwelle 5 während des Betriebs ebenfalls in die Gegenrichtung. Um die Antriebswelle 4 der zweiten Zusatzeinheit in dieselbe Richtung zu drehen wie in der ersten Konfiguration, kann das zweite Zwischenrad in der zweiten Stellung angeordnet werden, so dass das zweite Zwischenrad 7 mit dem ersten Zusatzeinheit-Zahnrad 8 und dem zweiten Zusatzeinheit-Zahnrad 9 in Verzahnung steht. In dieser Konfiguration dreht sich das zweite Zusatzeinheit-Zahnrad 9 in dieselbe Richtung wie das Kurbelwellenzahnrad 5. Da Zusatzeinheiten wie etwa Hochdruckpumpen eine bevorzugte Drehrichtung aufweisen können, kann das Getriebe 1 eine Änderung der Stellung des zweiten Zwischenrads 7 von einer ersten Stellung 18 in eine zweite Stellung 19 erlauben, wenn die Drehrichtung des Motors geändert wird.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 2357338 B1 [0004]
- EP 2357338 [0006]
