DE19935733A1 - Motor-Hybridkühlsystem mit Elektromotor und elektromagnetischer Kupplung - Google Patents
Motor-Hybridkühlsystem mit Elektromotor und elektromagnetischer KupplungInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Fahrzeugmotor-Kühlsystem mit einem Kupplungsaufbau, der mit der Fahrzeugmotorausgangswelle verbindbar und durch diese drehantreibbar ist. Ein Elektromotor umfaßt eine Motorwelle mit ersten und zweiten Enden. Ein Lüfterrad ist mit dem ersten Ende der Motorwelle verbunden. Eine Kupplungsstruktur ist integral mit dem Elektromotor vorgesehen und umfaßt ein Eingangselement, welches durch das zweite Ende der Motorwelle zur Drehung mit dieser getragen ist. Ein Ende der Kupplungsstruktur ist betriebsmäßig dem Eingangselement zugeordnet, um die Drehung des Eingangselements bei Drehung des Kupplungsaufbaus zu veranlassen. Eine Elektromagnetstruktur ist um das Eingangselement angeordnet. Die Kupplungsstruktur umfaßt außerdem eine Ausgangsstruktur mit einem Halterungselement, welches an der Motorwelle befestigt ist. Ein bewegliches Element, aufweisend ein magnetisch permeables Material ist in bezug auf das Halterungselement zur Drehbewegung mit diesem und zur Bewegung zwischen einer Ausrückposition und einer Einrückposition angebracht. Eine Feder spannt das bewegliche Element in Richtung auf die Ausrückposition vor. Eine Schaltstruktur ist betriebsmäßig dem Elektromotor und der Elektromagnetstruktur zugeordnet und beweglich zwischen einer ersten Position, in welcher dem Elektromotor elektrischer Strom zugeführt wird, und einer zweiten Position, in welcher der Elektromagnetstruktur elektrischer Strom zugeführt wird. Die Kupplungsstruktur ist derart ...
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft Motorkühlsysteme, und ins
besondere ein Motor-Hybridkühlsystem.
Verbrennungsmotoren zum Einsatz in Fahrzeugen weisen typi
scherweise ein Motorkühlsystem auf, welches den Motor umfaßt,
der mit einem Kühler und einer Pumpe zusammenwirkt, um Kühl
flüssigkeit zu dem Motor und von diesem weg umzuwälzen. Ein
Lüfter wird verwendet, um Luft durch den Kühler zu drängen,
um ein Fluid zu kühlen, welches durch den Motor erwärmt wird
und während des Betriebs des Fahrzeugs durch den Kühler
strömt.
Üblicherweise werden zwei Klassen von Kühllüftersystemen her
kömmlicherweise verwendet, um Luft durch einen Kühler zu
drängen:
- 1. motorangetriebene Kühllüfter, welche die erforderliche Energie von der Kurbelwelle des Motors empfangen, und zwar
- 2. motorangetriebene Kühllüfter unter Verwendung eines Elek tromotors als Antriebsquelle. In den motorangetriebenen Kühl systemen ist eine Fluidreibungs- bzw. viskositätsangetriebene Lüfteranordnung vorgesehen, um die Drehung des Motors zur Energieversorgung des Lüfters zu nutzen. Ein Nachteil dieser Konstruktion betrifft das Durchrutschausmaß zwischen den Ein gangs- und Ausgangsteilen der Viskosekupplung. Zusätzlich gibt es keine Regelung für die Lüfterdrehzahl. Die Lüfter drehzahl hängt von der Temperatur des Luftstroms ab, welcher die Bimetallelemente der Viskosekupplung umgeben. Da die Lüf tergeschwindigkeit nicht geregelt ist, ist die Drehzahl des Motors gering, wenn das Fahrzeug sich im Leerlauf befindet, und damit ist auch die Drehzahl des Kühllüfters gering. Es besteht die Gefahr, daß der Motor überhitzt wird, weil der Kühllüfter dem Kühler nicht ausreichend Luft zuführt.
Im Fall elektromotorangetriebener Lüfter arbeitet der Lüfter
üblicherweise bei konstanter Drehzahl unabhängig von den An
triebsbedingungen des Fahrzeugs. Wenn die Drehzahl des Kühl
lüfters voreingestellt ist, um die Kühlanforderungen beim
Leerlauf zu erfüllen, besteht die Gefahr, daß die Kühlfähig
keit unzureichend ist, wenn das Fahrzeug bei hohen Drehzahlen
betrieben wird. Wenn andererseits die Drehzahl des elektromo
torangetriebenen Kühllüfters auf Grundlage des Kühlbedarfs
bei mit hoher Drehzahl laufendem Motor voreingestellt wird,
muß ein Motor mit großer Kapazität bzw. großem Leistungsver
mögen eingesetzt werden, was für zahlreiche Fahrzeuge, insbe
sondere hinsichtlich des Platzbedarfs von einem Motor proble
matisch ist.
Bei einem Versuch, diese Probleme zu lösen, sind Kühllüfter-
Hybridsysteme mit mechanischem und (zusätzlich) elektromoto
rischem Antrieb zur Bewältigung der beim Leerlauf herrschen
den Bedingungen vorgeschlagen worden, wobei die Motoraus
gangswelle verwendet wird, den Kühllüfter während Betriebsbe
dingungen des Fahrzeugs bei hoher Drehzahl anzutreiben. Eine
Einwegkupplung ist dabei vorgesehen, um zu steuern, ob entwe
der der Elektromotor oder die Motorausgangswelle bzw. -ab
triebswelle den Lüfter antreibt.
Obwohl diese Hybridsysteme für ihren beabsichtigten Zweck an
sich gut funktionieren, erfordern diese Systeme üblicherweise
komplizierte mechanische Verbindungen zwischen dem Elektromo
tor und der getrennten Kupplung, wodurch das System einen
großen Platzbedarf hat und wertvollen Motorraum benötigt.
Demnach besteht ein Bedarf an einem einfachen und kompakten
Fahrzeug-Kühlsystem, welches effizient ist und eine wirksame
Kühlung sowohl dann bereitstellt, wenn der Motor bei hoher
Drehzahl betrieben wird, wie in dem Fall, daß er unter Leer
laufbedingungen betrieben wird.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein
einfaches und kompaktes Hybrid- bzw. Doppelantriebskühlsystem
zu schaffen, bei welchem ein Elektromotor einen Kühllüfter
unter Motorleerlaufbedingungen antreibt, während der Lüfter
bei mit hoher Geschwindigkeit betriebenem Fahrzeug bzw. mit
hochtourig betriebenem Motor durch den Motor proportional zur
Motordrehzahl angetrieben wird, um Kühlleistung bereitzustel
len, welche die durch den Elektromotor bereitstellbare Kühl
leistung deutlich übertrifft. Außerdem soll durch die Erfin
dung ein Antriebssystem für einen Fahrzeugmotorkühllüfter mit
den genannten Eigenschaften geschaffen werden.
Gelöst wird diese Aufgabe hinsichtlich des Fahrzeugmotorkühl
systems durch die Merkmale des Anspruchs 1 und hinsichtlich
des Antriebssystems für einen Fahrzeugmotorkühllüfter durch
die Merkmale des Anspruchs 9 bzw. 17. Vorteilhafte Weiterbil
dungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
In Übereinstimmung mit den Prinzipien der vorliegenden Erfin
dung wird diese Aufgabe gelöst durch Bereitstellen eines
Fahrzeugmotorkühlsystems, das einen Kupplungsaufbau aufweist,
welcher so aufgebaut und angeordnet bzw. dazu ausgelegt ist,
mit einer Fahrzeugmotorausgangswelle verbunden und durch die
se in Drehung versetzt zu werden. Ein Elektromotor ist vorge
sehen und umfaßt eine Motorwelle mit ersten und zweiten En
den. Ein Gebläserad bzw. Lüfterrad ist mit dem ersten Ende
der Motorwelle verbunden.
Die Kupplungsstruktur ist integral mit dem Elektromotor aus
gebildet. Die Kupplungsstruktur umfaßt ein Eingangselement,
welches durch das zweite Ende der Motorwelle zur Drehung mit
dieser getragen ist. Ein Ende der Kupplungsstruktur ist be
triebsmäßig dem Eingangselement derart zugeordnet, daß eine
Drehung des Eingangselements bei Drehung des Kupplungsaufbaus
veranlaßt wird. Eine Elektromagnetstruktur ist um das Ein
gangselement angeordnet.
Die Kupplungsstruktur umfaßt außerdem eine Ausgangsstruktur
mit einem Halterungselement, welches an der Motorwelle befe
stigt ist. Ein bewegliches Element, welches magnetisch perme
ables Material umfaßt, ist in bezug auf das Halterungselement
zur Drehbewegung mit diesem angebracht und zur allgemein
axialen Bewegung zwischen einer Ausrückposition und einer
Einrückposition. Eine Feder spannt das bewegliche Element in
Richtung auf die Ausrückposition vor.
Eine Schaltstruktur ist dem Elektromotor und der Elektroma
gnetstruktur betriebsmäßig zugeordnet und zwischen einer er
sten Position, in welcher dem Elektromotor elektrischer Strom
zugeführt wird, und einer zweiten Position beweglich, in wel
cher elektrischer Strom der Elektromagnetstruktur zugeführt
wird.
Die Kupplungsstruktur ist derart aufgebaut und angeordnet
bzw. ausgelegt, daß (1), wenn die Schaltstruktur sich in der
zweiten Position zur Erregung bzw. Stromversorung der Elek
tromagnetstruktur befindet, das bewegliche Element an die
Elektromagnetstruktur magnetisch angezogen wird und sich ge
gen die Vorspannung der Feder aus der Ausrückposition in die
Einrückposition bewegt, wodurch das Eingangselement derart
kontaktiert wird, daß es sich mit dem Eingangselement dreht,
wodurch die Motorausgangswelle die Motorwelle und damit das
Lüfterrad antreibt, und (2), wenn die Schaltstruktur in die
erste Position bewegt wird, die Elektromagnetstruktur entregt
bzw. nicht mehr mit Strom versorgt wird und die Feder das be
wegliche Element in die Ausrückposition und außer Kontakt mit
dem Eingangselement rückstellt, wobei der Elektromotor die
Motorwelle und damit das Lüfterrad antreibt.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Zeichnung näher er
läutert; in dieser zeigen:
Fig. 1 eine Seitenansicht eines Motor-Hybridkühlsystems
teilweise im Schnitt dargestellt und bereitgestellt
in Übereinstimmung mit den Prinzipien der vorlie
genden Erfindung,
Fig. 2 eine Schnittansicht der Kupplungsstruktur des Mo
tor-Hybridkühlsystems von Fig. 1, dargestellt im
ausgerückten Zustand, und
Fig. 3 eine Schnittansicht der Kupplungsstruktur des Mo
tor-Hybridkühlsystems von Fig. 1, dargestellt im
eingerückten Zustand.
Das in den Zeichnungen gezeigte Motor-Hybridkühlsystem, das
in Übereinstimmung mit den Prinzipien der vorliegenden Erfin
dung bereitgestellt ist, ist in Fig. 1 allgemein mit der Be
zugsziffer 10 bezeichnet. Das System 10 umfaßt einen herkömm
lichen Gleichstrom-Elektromotor 12 mit einer Motorwelle 14,
die ein erstes Ende 16 und ein zweites Ende 18 umfaßt. Ein
Kühllüfterelement oder Lüfterrad 20 ist an dem zweiten Ende
16 der Motorwelle 14 befestigt.
In Übereinstimmung mit der Erfindung ist der Elektromotor 12
modifiziert und umfaßt eine Kupplungsstruktur, die allgemein
mit 22 bezeichnet und integral mit ihm gebildet bzw. angeord
net ist. Die Kupplungsstruktur 22 umfaßt ein Gehäuse 24, das
an einer Endkappe bzw. einem Enddeckel 13 des Elektromotors
12 befestigt ist. Ein Eingangselement 26 allgemeiner Schei
benform ist durch das zweite Ende 18 der Motorwelle 14 zur
Drehung mit dieser verbunden. Die Eingangswelle 26 ist bevor
zugt aus pulverisiertem Metall bzw. Pulvermetallmaterial her
gestellt. Eine Drehmomentübertragungsscheibe 27 ist an einem
Ende des Eingangselements 26 befestigt und legt eine Ein
grifffläche 29 (Fig. 2) der Kupplungsstruktur 22 fest, deren
Funktion aus nachfolgendem hervorgeht. Die Drehmomentübertra
gungsscheibe 27 kann als Teil der Eingangswelle 26 angesehen
werden und ist bevorzugt aus Metallmaterial des für herkömm
liche Bremsbeläge hergestellten Typs hergestellt.
Eine Lagerstruktur, die allgemein mit der Bezugsziffer 28 be
zeichnet ist, trägt das Eingangselement 26 auf dem zweiten
Ende 18 der Motorwelle 14 drehbar. Die Lagerstruktur 28 um
faßt Wälz- bzw. Kugellager 30, die in einem Lagergehäuse 32
und einem Lagerrückhalter 34 getragen bzw. gelagert sind. Der
Lagerrückhalter 34 hält das Lagergehäuse 32 in bezug auf das
Eingangselement 26 zurück und verhindert eine Axialbewegung
der Motorwelle 14. Die Lagerstruktur 28 umfaßt außerdem ein
Stabilisationselement 36 zwischen der Motorwelle 14 und dem
Eingangselement 26. Das Stabilisatonselement, das bevorzugt
aus Kunststoffmaterial hergestellt ist, ist so aufgebaut und
angeordnet bzw. ausgelegt, daß die Eingriffläche 29 des Ein
gangselements 26 allgemein parallel zu der Eingriffläche 40
der Ausgangsstruktur angeordnet ist, welche allgemein mit der
Bezugsziffer 42 bezeichnet ist (Fig. 2), und deren Funktion
aus Nachfolgendem deutlich wird.
Eine flexible Welle, die einen Kupplungsaufbau 44 festlegt,
ist mit dem Eingangselement 26 und mit dem Lagerrückhalter 34
an einem Ende 46 durch Befestigungselemente verbunden. Die
flexible Welle 44 hat herkömmlichen Aufbau, wie beispielswei
se im US-Patent No. 4,040,272 offenbart, deren Inhalt hiermit
in die vorliegende Beschreibung durch Bezugnahme aufgenommen
wird. In herkömmlicher Weise ist das andere Ende (nicht ge
zeigt) der flexiblen Welle 44 mit einer Ausgangswelle des Mo
tors (nicht gezeigt) derart verbunden, daß die Drehung der
Motorausgangswelle eine Drehung der flexiblen Welle 44 und
damit eine Drehung des Eingangselements 26 verursacht.
Obwohl in der dargestellten Ausführungsform der Kupplungsauf
bau 44 die Form einer flexiblen Welle hat, kann jeglicher Typ
eines Kupplungsaufbaus verwendet werden, um die Drehbewegung
von der Motorausgangswelle auf das Eingangselement 26 zu
übertragen. Abhängig von der relativen Stellung bzw. Anord
nung der Teile kann der Kupplungsaufbau 44 beispielsweise aus
einer nicht-flexiblen Welle bestehen, die betriebsmäßig der
Motorausgangswelle über eine Riemenscheibenanordnung zugeord
net ist.
Eine Elektromagnetstruktur 48 ist um das Eingangselement 26
angeordnet und in bezug auf das Gehäuse 24 festgelegt. Die
Elektromagnetstruktur 48 umfaßt eine Solenoidwicklung 50,
welche elektrisch mit einer Spannungsquelle 56 verbunden ist,
wenn eine Schaltstruktur 54 mit einem Kontakt 52 in Eingriff
gelangt. Wenn die Solenoidwicklung 50 erregt wird, wird in
bekannter Weise ein Magnetfeld erzeugt.
Wie am besten aus Fig. 2 hervorgeht, umfaßt die Kupplungs
struktur 22 eine Ausgangsstruktur, die allgemein mit der Be
zugsziffer 42 bezeichnet ist. Die Ausgangsstruktur 42 umfaßt
ein Halterungselement 60, das an der Motorwelle 14 befestigt
ist. Ein bewegliches Element, welches allgemein mit der Be
zugsziffer 62 bezeichnet ist, ist auf dem Halterungselement
60 zur Drehbewegung mit diesen und zu einer allgemeinen axia
len Bewegung zwischen einer Ausrückposition (Fig. 2) und ei
ner Einrückposition (Fig. 3) angeordnet, wie nachfolgend er
läutert. In der dargestellten Ausführungsform hat das beweg
liche Element 62 die Form einer Kunststoffscheibe 63 mit ei
nem inneren bzw. innenliegenden Einsatzteil 64 und einem äu
ßeren bzw. außenliegenden Einsatzteil 66. Die Einsatzteile 64
und 66 sind aus magnetisch permeablem Material, wie etwa Koh
lenstoffstahl hergestellt. Der Plastikabschnitt des bewegli
chen Elements 62 und die Einsatzteile 64 und 66 können durch
einen herkömmlichen Spritz- bzw. Gießvorgang verbunden sein.
Das innere Einsatzteil 64 legt die Eingriffläche 40 der Aus
gangsstruktur 42 fest, die die Eingriffläche 29 des Eingangs
elements 26 kontaktiert, wenn das bewegliche Element 62 sich
in seiner Einrückposition befindet. Das äußere Einsatzteil 66
wird durch das Magnetfeld angezogen, das durch die Solenoid
wicklung 48 erzeugt wird, wenn diese erregt ist, wodurch das
bewegliche Element 62 in Richtung auf seine Einrückstellung
bewegt wird. Die Eingriffläche 29 und die Eingriffläche 40
gelangen nicht in Kontakt miteinander, wenn das bewegliche
Element 62 sich in seiner Ausrückposition befindet. Es wird
bemerkt, daß das bewegliche Element 62 erwünschtenfalls aus
einem vollständig magnetisch permeablen Material hergestellt
sein kann.
Ein Rückhalter 70 ist mit dem Halterungselement 60 verbunden
und dient dazu, das bewegliche Element 62 am Halterungsele
ment 60 zur Drehbewegung mit diesem zu halten. Der Rückhalter
weist außerdem eine Anschlagfläche 72 auf, die so aufgebaut
und angeordnet bzw. ausgelegt ist, um mit der Fläche 74 der
Ausgangsstruktur 42 in Eingriff zu gelangen, um die Bewegung
des beweglichen Elements 62 in Richtung auf seine Ausrückpo
sition zu begrenzen. Gemäß dem weitesten Aspekt der Erfindung
kann der Rückhalter 70 als Teil des Halterungselements 60 an
gesehen werden.
Wie am besten aus Fig. 2 hervorgeht, ist eine Feder 76 vorge
sehen, um das bewegliche Element 62 in Richtung auf seine
Ausrückposition vorzuspannen. Bei der dargestellten Ausfüh
rungsform handelt es sich bei der Feder um eine flache Feder.
Es können jedoch andere Feder-Typen verwendet werden, wie et
wa Schraubenfedern bzw. Spiralfedern und dergleichen.
In bezug auf Fig. 1 bis 3 wird die Arbeitsweise des Motor-Hy
bridkühlsystems 10 erläutert. Wenn ein das System 10 verwen
dendes Fahrzeug bei hoher Motordrehzahl betrieben wird, d. h.
bzw. beispielsweise bei 3000 UpM, wird die Schaltstruktur 54
unter normalen Betriebsbedingungen in Eingriff mit dem Kon
takt 52 gesteuert, um die Solenoidwicklung 50 zu erregen bzw.
mit Strom versorgen, welche ein Magnetfeld erzeugt, welches
das bewegliche Element 62 veranlaßt, sich gegen die Vorspan
nung der Feder 76 in die Einrückposition zu bewegen, wobei
die Eingriffläche 40 der Ausgangsstruktur 42 die Eingrifflä
che 29 des Eingangselements 26 kontaktiert (Fig. 3). Wenn
sich die Kupplungsstruktur 22 in eingerücktem Zustand befin
det, veranlaßt dadurch die Drehbewegung der Motorausgangswel
le eine Drehbewegung der Motorwelle 14 über das flexible Ka
bel 44, um das Lüfterrad 20 zu betätigen.
Da die Motorwelle 14 sich dreht und die Bürsten des Elektro
motors 12 den Kommutator des Elektromotors 12 kontaktieren,
können die Bürsten selbst dann verschleißen, wenn die Motor
ausgangswelle das Lüfterrad 20 antreibt. Um den Verschleiß
der Bürsten des Elektromotors 12 während dieses Betriebs bzw.
Vorgangs zu verringern, wenn die Kupplungsstruktur 22 in den
Einrückzustand bewegt ist, ist es bevorzugt, daß die Bürsten
von dem Kommutator in bekannter Weise abgehoben sind bzw.
werden.
Wenn das Fahrzeug sich im Leerlauf befindet oder bei starkem
Verkehr betrieben wird, kann die Motordrehzahl bei ungefähr
700 UpM liegen. Diese Drehzahl ist zu niedrig, um den Kühl
lüfter 20 über die Motorausgangswelle zu betreiben, um ein
ausreichendes Kühlen des Motors bereitzustellen. In Überein
stimmung mit den Prinzipien der vorliegenden Erfindung wird
deshalb während dieses Zustands die Schaltstruktur 54 zum
Eingriff mit einem der Elektromotorkontakte 78 und 80 gesteu
ert, um den Elektromotor 12 mit Strom zu versorgen. Wenn die
Schaltstruktur 54 zum Eingriff mit entweder dem Kontakt 78
oder 80 bewegt wird, um den Elektromotor 12 mit Strom zu ver
sorgen, wird die Solenoidwicklung 50 entregt, wodurch das
Magnetfeld wegfällt. Dies veranlaßt die Feder 76 dazu, das
bewegliche Element 62 in seine Ausrückposition vorzuspannen
bzw. rückzustellen. Wenn die Kupplungsstruktur in dieser aus
gerückten Position (Fig. 2) sich befindet, treibt der Elek
tromotor 12 die Motorwelle 14 an, welche ihrerseits das Lüf
terrad 20 betätigt.
Bei der vorstehend erläuterten Ausführungsform weist der
Elektromotor 12 zwei Kontakte 78 und 80 derart auf, daß der
Elektromotor entweder mit niedriger oder hoher Drehzahl be
trieben werden kann. Es wird bemerkt, daß in dem System ein
Motor verwendet werden kann, der einen Gang oder drei Gänge
besitzt.
Wie vorstehend erläutert, wird die Schaltstruktur 52 so ge
steuert, daß sie entweder die Elektromagnetstruktur 48 oder
den Elektromotor 12 mit Strom versorgt bzw. erregt. Die
Schaltstruktur 54 wird durch den Bord-Computer des Fahrzeugs
gesteuert, der eine Steuereinheit aufweist. Wenn das Fahrzeug
sich im normalen Betriebszustand befindet, ist die Motortem
peratur relativ konstant. Im Leerlaufzustand nimmt die Motor
temperatur hingegen zu. Die Motortemperatur wird durch einen
Temperatursensor überwacht und ein elektrisches Signal wird
zu der Steuereinheit übertragen, welche ihrerseits ein elek
trisches Signal zu der Schaltstruktur 54 überträgt, um die
Schaltstruktur 54 zu steuern, entweder den Elektromotor 12
oder die Elektromagnetstruktur 48 zu betätigen. Alternativ
können Drucksensoren und/oder Drehzahlsensoren verwendet wer
den, um elektrische Signale zu der Steuereinheit zu übertra
gen, um die Schaltstruktur 54 zu steuern.
Die Erfindung deckt auch den Fall ab, daß eine Einwegkupplung
als Kupplungsstruktur verwendet wird, die integral bzw. ein
stückig mit dem Elektromotor hergestellt ist. Die Einwegkupp
lung vermag Drehbewegungen von der Motorwelle auf die Elek
tromotorwelle während einer Relativdrehung in ausschließlich
einer Richtung zu übertragen.
Die Erfindung ist vorstehend anhand bevorzugter Ausführungs
formen ausschließlich beispielhaft erläutert worden. Dem
Fachmann erschließen sich zahlreiche Abwandlungen und Modifi
kationen dieser Ausführungsform, die sämtliche im Umfang der
Erfindung liegen, die durch die Ansprüche festgelegt ist.
Claims (19)
1. Fahrzeugmotor-Kühlsystem, aufweisend:
- 1. einen Kupplungsaufbau, der aufgebaut und angeordnet ist, mit einer Fahrzeugmotorausgangswelle verbunden und durch die se angetrieben zu werden,
- 2. einen Elektromotor mit einer Motorwelle, welche erste und zweite Enden aufweist,
- 3. ein Lüfterrad, welches mit dem ersten Ende der Motorwelle verbunden ist,
- 4. eine Kupplungsstruktur, die mit dem Elektromotor integral vorgesehen ist und aufweist:
- 5. ein Eingangselement, welches durch das zweite Ende der Mo torwelle zur Drehung mit dieser verbunden ist, wobei ein Ende der Kupplungsstruktur betriebsmäßig dem Eingangselement der art zugeordnet ist, daß die Drehung des Eingangselements bei Drehung des Kupplungsaufbaus verursacht wird,
- 6. eine Elektromagnetstruktur, die um das Eingangselement an geordnet ist,
- 7. eine Ausgangsstruktur mit einem Halterungselement, welches an der Motorwelle befestigt ist, ein bewegliches Element, das magnetisch permeables Material aufweist und in bezug auf das Halterungselement zur Drehbewegung mit diesem und zur Bewe gung zwischen einer Ausrückposition und einer Einrückposition angebracht ist, und
- 8. eine Feder, welche das bewegliche Element in Richtung auf die Ausrückposition vorspannt, und
- 9. eine Schaltstruktur, welche betriebsmäßig dem Elektromotor und der Elektromagnetstruktur zugeordnet und zwischen einer ersten Position, in welcher elektrischer Strom dem Elektromo tor zugeführt wird, und einer zweiten Position beweglich ist, in welcher elektrischer Strom der Elektromagnetstruktur zuge führt wird,
2. System nach Anspruch 1,
wobei der Kupplungsaufbau eine flexible Welle ist.
3. System nach Anspruch 2,
wobei der Kupplungsaufbau eine Lagerstruktur aufweist, welche
das Eingangselement auf dem zweiten Ende der Welle drehbar
trägt.
4. System nach Anspruch 3,
wobei die Lagerstruktur Wälzlager aufweist, die in dem Lager
gehäuse angeordnet sind, und einen Rückhalter, welcher das
Lagergehäuse rückhält und eine axiale Bewegung der Motorwelle
verhindert.
5. System nach Anspruch 3,
wobei die Lagerstruktur ein Stabilisationselement zwischen
der Motorwelle und dem Eingangselement aufweist, wobei das
Stabilisationselement aufgebaut und angeordnet ist, sicherzu
stellen, daß eine Eingriffläche des Eingriffselements allge
mein parallel zu einer Eingriffläche der Ausgangsstruktur
verläuft, wobei die Eingrifflächen in Kontaktbeziehung ste
hen, wenn das bewegliche Element sich in seiner Einrückstel
lung befindet.
6. System nach Anspruch 1,
außerdem aufweisend einen Rückhalter, der aufgebaut und ange
ordnet ist, die Bewegung des beweglichen Elements zu begren
zen, wenn sich dieses in Richtung auf seine Ausrückposition
bewegt.
7. System nach Anspruch 1,
wobei der Elektromotor aufgebaut bzw. ausgelegt ist, sich mit
zwei unterschiedlichen Drehzahlen zu drehen.
8. System nach Anspruch 5,
wobei die Ausgangsstruktur im wesentlichen aus Kunststoff be
steht und ein magnetisch permeables Einsatzteil umfaßt, wel
ches ihre Eingriffläche festlegt.
9. Antriebssystem für einen Fahrzeugmotor-Kühllüfter,
wobei das System aufweist:
- 1. einen Kupplungsaufbau, der aufgebaut und angeordnet ist, mit der Fahrzeugmotorausgangswelle verbunden und durch diese gedreht zu werden,
- 2. einen Elektromotor mit einer Motorwelle, welche erste und zweite Enden aufweist, wobei das erste Ende aufgebaut und an geordnet ist, mit einem Kühllüfter verbunden zu werden, und
- 3. eine Kupplungsstruktur, die integral mit dem Elektromotor vorgesehen ist und aufweist:
- 4. ein Eingangselement, welches durch das zweite Ende der Mo torwelle zur Drehung mit dieser getragen ist, wobei ein Ende des Kupplungsaufbaus betriebsmäßig dem Eingangselement so zu geordnet ist, daß das Eingangselement bei Drehung des Kupp lungsaufbaus in Drehung versetzt wird,
- 5. eine Elektromagnetstruktur, welche um das Eingangselement angeordnet ist,
- 6. eine Ausgangsstruktur mit einem Halterungselement, welches an der Motorwelle befestigt ist,
- 7. ein bewegliches Element, welches ein magnetisch permeables Material aufweist und in bezug auf das Halterungselement zur Drehbewegung mit diesem und zur Bewegung aus einer Ausrückpo sition in eine Einrückposition angebracht ist, und
- 8. eine Feder, welches das bewegliche Element in Richtung auf die Ausrückposition vorspannt,
10. System nach Anspruch 9,
außerdem aufweisend eine Schaltstruktur, die betriebsmäßig
mit dem Elektromotor und mit der Kupplungsstruktur verbunden
und zwischen einer ersten Position, in welcher sie elektri
schen Strom dem Elektromotor zuführt, und einer zweiten Posi
tion beweglich ist, in welcher sie elektrischen Strom der
Elektromagnetstruktur der Kupplungsstruktur zuführt.
11. System nach Anspruch 9,
wobei die Kupplungsstruktur eine Lagerstruktur aufweist, wel
che drehbar das Eingangselement auf dem zweiten Ende der Wel
le trägt.
12. System nach Anspruch 11,
wobei die Lagerstruktur Wälzlager aufweist, die in einem La
gergehäuse angeordnet sind, und einen Rückhalter, welcher das
Lagergehäuse rückhält und eine Axialbewegung der Motorwelle
verhindert.
13. System nach Anspruch 11, wobei die Lagerstruktur ein Sta
bilisationselement zwischen der Motorwelle und dem Eingangs
element aufweist, wobei das Stabilisationselement aufgebaut
und angeordnet ist, sicherzustellen, daß eine Eingriffläche
des Eingangselements allgemein parallel zu einer Eingrifflä
che der Ausgangsstruktur verläuft, wobei die Eingrifflächen
in Kontaktbeziehung stehen, wenn das bewegliche Element sich
in seiner Einrückposition befindet.
14. System nach Anspruch 9,
außerdem aufweisend einen Rückhalter, der aufgebaut und ange
ordnet ist, die Bewegung des beweglichen Elements zu begren
zen, wenn das bewegliche Element sich in Richtung auf seine
Ausrückposition bewegt.
15. System nach Anspruch 9,
wobei der Elektromotor aufgebaut bzw. ausgelegt ist, sich mit
zwei unterschiedlichen Drehzahlen zu drehen.
16. System nach Anspruch 13,
wobei die Ausgangsstruktur im wesentlichen aus Kunststoff be
steht und ein magnetisch permeables Einsatzelement aufweist,
welches seine Eingriffläche festlegt.
17. Antriebssystem für einen Fahrzeugkühllüfter, aufweisend:
- 1. einen Elektromotor mit einer Motorwelle,
- 2. ein Lüfterrad auf der Motorwelle,
- 3. eine elektromagnetische Kupplungsstruktur auf der Motorwel le,
- 4. einen Kupplungsaufbau, der aufgebaut und angeordnet ist, mit der Fahrzeugmotorausgangswelle verbunden und durch diese gedreht zu werden, wobei der Kupplungsaufbau betriebsmäßig der Kupplungsstruktur derart zugeordnet ist, daß die Drehung der Kupplungsstruktur bei Drehung des Kupplungsaufbaus veran laßt wird, und
- 5. eine Schaltstruktur, die betriebsmäßig dem Elektromotor und der elektromagnetischen Kupplungsstruktur zugeordnet und wahlweise beweglich ist zwischen einer ersten Position, in welcher dem Elektromotor Strom zugeführt wird, um den Elek tromotor zu betätigen, und einer zweiten Position, in welcher elektrischer Strom der elektromagnetischen Kupplungsstruktur derart zugeführt wird, daß die Kupplungsstruktur betätigt wird, während die Energie- bzw. Stromzufuhr zum Elektromotor unterbrochen wird.
18. System nach Anspruch 17,
wobei die Kupplungsstruktur aufweist:
- 1. ein Eingangselement, welches durch das zweite Ende der Mo torwelle zur Drehung mit dieser getragen ist, wobei ein Ende des Kupplungsaufbaus betriebsmäßig dem Eingangselement derart zugeordnet ist, daß die Drehung des Eingangselements bei Dre hung des Kupplungsaufbaus veranlaßt ist,
- 2. eine Elektromagnetstruktur, welche um das Eingangselement angeordnet ist,
- 3. eine Ausgangsstruktur, mit einem Halterungselement, welches an der Motorwelle befestigt ist,
- 4. ein bewegliches Element, welches ein magnetisch permeables Material aufweist und in bezug auf das Halterungselement zur Drehbewegung mit diesem und zur Bewegung zwischen einer Aus rückposition und einer Einrückposition angebracht ist, und eine Feder, welche das bewegliche Element in Richtung auf die Ausrückposition vorspannt,
19. Antriebssystem nach Anspruch 17,
wobei die Motorwelle erste und zweite Enden aufweist, wobei
das Lüfterrad sich auf dem ersten Ende der Motorwelle und die
elektromagnetische Kupplungsstruktur sich auf dem zweiten En
de befindet.
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