DE2535513A1

DE2535513A1 - Antrieb fuer in einem kraftfahrzeug neben dessen motor angeordnete hilfsaggregate, insbesondere fuer lichtmaschinen

Info

Publication number: DE2535513A1
Application number: DE19752535513
Authority: DE
Inventors: Gerard Marie Alfred De Gennes
Original assignee: Francaise du Ferodo SA
Current assignee: Valeo SE
Priority date: 1974-08-09
Filing date: 1975-08-08
Publication date: 1976-02-26
Also published as: ZA755098B; SE409609B; ES440137A1; SE7508947L; FR2281245A1; FR2281245B1

Description

PATENTANWÄLTE

DR.-IN G. H. FlNCKE DIPL.-ING. H. BOHR DIPL.-ING. S. STAEGER

Patentanwalt« Dr. Findce · Bohr ■ Staeger ■ 8 München 5 ■ MOIIerstraS·

8 MDNCHEN S. $. AUgUSt 1975

MOIIeritraße 31 Fernruf: (089)*2i«060 Telegramme: Claims München Telex: S23903 claim d

Mapp.No. A 229 -Case 8H7 Bitte in der Antwort angeben

Beschreibung

zum Patentgesuch

der Firma SOCIETE ANONYME FRANCAISE DU FERODO

Paris / Frankreich

betreffend

"Antrieb für in einem Kraftfahrzeug neben dessen Motor angeordnete Hilfsaggregate, insbesondere für Lichtmaschinen".

Priorität: 9. August 197i* - FRANKREICH

Die Erfindung betrifft, allgemein gesehen, den Drehantrieb für Hilfsaggregate, die in üblicher Weise in einem Kraft-

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Bankverbindung ι Bayer. Verelnibank MOnchtn, Konto 620 404 · Poiticheckkonto ι München 270 44-9«

•Χ.

fahrzeug neben dessen Motor angeordnet sind und für die Versorgung des Motors oder zusätzlicher Ausrüstungsteile dienen.

Beispielsweise handelt es sich dabei um die Lichtmaschine, die für die ständige Aufladung der Fahrzeugbatterie benutzt wird: Es kann sich aber auch um die Wasserpumpe handeln, die für den Kühlwasserumlauf des Motors sorgt, oder um den Ventilator, der für die Umwälzung von Kühlluft für den Motor vorgesehen ist.

Es ist ganz allgemein an sich bekannt, daß es sich um derartige Hilfsaggregate am besten auszunützen und ihre Nutzungsdauer zu erhöhen, empfiehlt, ihre Betriebsdrehzahl möglichst konstant zu halten.

Insbesondere für die Lichtmaschine ist bereits vorgeschlagen worden, eine zumindest relative Stabilisierung der Lichtmaschinendrehzahl dadurch zu erreichen, daß ihr Drehantrieb durch mechanische Hilfsmittel vorgenommen wird, zu denen ein durch Zentrifugalkraft gesteuertes stufenlos regelbares Getriebe gehört.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen mit einem stufenlos regelbaren Getriebe versehenen Antrieb zu entwickeln, der in der Konstruktion einfach, im Betrieb wirtschaftlich und in der Herstellung kostengünstig ist.

Die Erfindung betrifft einen Antrieb für in einem Kraftfahrzeug neben dessen Motor angeordnete Hilfsaggregate, insbesondere für Lichtmaschinen, mit zwischen einer antreibenden Welle, als welche in der praktischen Ausführung die Motorabtriebswelle dient, und einer angetriebenen Welle,

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welche das genannte Hilfsaggregat in Drehung versetzt, angeordneter Transmission mit variablem Übersetzungsverhältnis, die mit einem stufenlos regelbaren Getriebe arbeitet und einen als endloses Band über zwei Riemenscheiben geführten Riemen aufweist, welche antreibende bzw. angetriebene Riemenscheibe jeweils aus zwei Flanschen besteht, die auf ein und derselben Welle angeordnet und drehfest mit ihr verbunden sind und von denen einer, der nachstehend als beweglicher Flansch bezeichnet wird, sich in axialer Richtung gegenüber dem anderen, nachstehend als feststehender Flansch bezeichneten Flansch verlagern läßt, bewegt von einer auf die Zentrifugalgeschwindigkeit ansprechenden Einrichtung und geregelt durch eine federnde Rückführungseinrichtung, wobei der bewegliche Flansch einer derartigen Riemenscheibe an seinem Rand an ein axial federnd verformbares, drehfest mit der die genannten Flansche tragenden Welle verbundenes Organ gekoppelt ist, um die drehfeste Verbindung mit dem Flansch herbeizuführen, und wobei ferner das federnd verformbare Organ einerseits die dem Flansch zugeordnete federnde Rückführeinrichtung darstellt und andererseits zumindest zu einem Teil die genannte, auf die Zentrifugalgeschwindigkeit ansprechende Einrichtung bildet, und ist dadurch gekennzeichnet, daß zumindest einer der Riemenscheiben eines derartigen stufenlos regelbaren Getriebes eine Verbindungsmuffe zugeordnet ist, die am Ende der die Riemenscheibe tragenden Welle angesetzt ist und den feststehenden Flansch der genannten Riemenscheibe gegen eine Stützmuffe drückt und ausserdem drehfest an der genannten Welle mit Hilfe eines Nutkeils angebracht ist, der ausserdem den genannten feststehenden Flansch und die genannte Stützmuffe drehfest mit der genannten Welle verbindet, wobei die genannte Verbindungsmuffe ausserdem einerseits am Rand den beweglichen Flansch, vorzugsweise mit einer zwischengelegten selbstschmierenden Büchse, und andererseits in axialer Richtung einen drehfest mit ihr

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verbundenen Deckel trägt, dessen Aussenrand mindestens einen praktisch axial verlaufenden Fortsatz aufweist, der im Eingriff mit dem genannten, federnd verformbaren Organ steht, um dieses mit der genannten Verbindungsmuffe und dadurch mit der genannten Welle drehfest zu verbinden.

Wegen der erfindungsgemäßen Anordnung können die Teile, die das stufenlos regelbare Getriebe bilden, und insbesondere die Flanschen der Riemenscheiben, die das Getriebe bilden, leicht und wirtschaftlich aus Blech hergestellt werden.

Die Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich im übrigen aus der nachstehenden Beschreibung anhand der Ausführungsbeispiele und unter Bezugnahme auf die schematisch gehaltenen Zeichnungen, die folgendes darstellen:

Fig. 1 eine Ansicht eines erfindungsgemäßen Antriebs;

Fig. 2 eine Draufsicht auf den Antrieb, teilweise axial geschnitten;

Fig. 3 bzw. 4 Teilansichten im Schnitt längs der Linie III-III bzw. IV-IV in Fig. 1 in grösserem Maßstab;

Fig. 5 eine Draufsicht auf die Membran in dem bei diesem Antrieb eingesetzten stufenlos regelbaren Getriebe;

Fig. 6 einen Axialschnitt durch diese Membran längs der Linie VI-VI in Fig. 5;

Fig. 7 ein Kurvenbild zur Erläuterung der Arbeitsweise des erfindungsgemäßen Antriebs;

Fig. 8, 9 und 10 Teilansichten entsprechend Fig. 6 von

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jeweils einer AusführungsVariante;

Fig. 11 eine der Fig. 5 entsprechende Teilansicht von einer weiteren AusführungsVariante;

Fig. 12 eine Ansicht einer besonderen Ausführungsform eines der Flanschen einer der Riemenscheiben des stufenlos regelbaren Getriebes, wie es bei dem erfindungsgemäßen Antrieb verwendet wird;

Fig. 13 eine Teildraufsicht auf den in Fig. 12 gezeichneten Flansch;

Fig. 14 eine achematische Ansicht einer Variante des erfindungsgemäßen Antriebs;

Fig. 15 eine der Fig. 14 entsprechende Ansicht einer weiteren Variante des Antriebs;

Fig. 16 ein Blockdiagramm zur Verdeutlichung der Arbeitsweise der AusführungsVarianten nach Fig. 15;

Fig. 17 einen Axialschnitt durch eine weitere Variante des erfindungsgemäßen Antriebs, geschnitten längs der Linie XVII-XVII in Fig. 18;

Fig· 18 in der linken Hälfte eine Seitenansicht dieses Antriebs, gesehen in Richtung G-G (Fig. 17), und in der rechten Hälfte einen Querschnitt durch die Anordnung, geschnitten längs der gebrochenen Linie D-D in Fig. 17,

Die Fig. 1 bis 7 betreffen insbesondere die Anwendung der

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Erfindung beim Antrieb hauptsächlich einer Lichtmaschine von einer Abtriebswelle des Motors eines Kraftfahrzeugs aus, sowie gleichzeitig, aber als Zusatzmaßnahme, einer Wass pumpe und eines üblicherweise an einem derartigen Motor angebrachten Ventilators.

In den Fig. 1 und 2 gibt 10 schematisch den Kraftfahrzeugmotor an, 11 ist die Abtriebswelle und 12 die von der Welle aus anzutreibende Lichtmaschine; die Welle 11 ist unter diesem Gesichtspunkt eine antreibende Welle, während die Welle der Lichtmaschine 12 eine angetriebene Welle darstellt.

Bei dem gezeichneten Beispiel ist die Lichtmaschine 12 auf einer Platine 15 angebracht, die um einen fest an dem Rahmen der Anordnung angebrachten Zapfen 16 schwenkbar und in ihrer Lage zu dem Rahmen durch eine Verriegelungseinrichtung 18 mit Längsschlitz feststellbar angeordnet ist.

Eine insbesamt mit 20 bezeichnete Transmission ist zwischen der Antriebswelle 11 und der Welle 13 der Lichtmaschine 12 vorgesehen.

Bei der Ausführungsform nach den Fig. 1 bis 7 stellt die Transmission die Kombination eines Transmissions-Elements 21 mit festem Obersetzungsverhältnis mit einem Transmissions-Element 2 2 mit variablem Obersetzungsverhältnis dar.

Von der Motorwelle 11, der antreibenden Welle, zur Welle 13 der Lichtmaschine 12, der angetriebenen Welle, arbeitet die Transmission 21 mit feststehendem Übersetzungsverhältnis vor der Transmission 22 mit variablem Obersetzungsverhältnis.

Die Transmission 21 mit festem Obersetzungsverhältnis besteht allgemein aus zwei umlaufenden Zwischenorganen unterschied-

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lichen Durchmessers, die ein Obersetzungsverhältnis oberhalb von 2 oder nahe 2 herstellen können, wie gezeichnet, wobei der Durchmesser des vornliegenden rotierenden Organs dann zweimal so groß ist wie der Durchmesser des hintenliegenden rotierenden Organs.

Bei dem gezeichneten Beispiel bestehen diese rotierenden Organe aus einem drehfest mit der Abtriebswelle 11 des Motors verbundenen vornliegenden Riemenscheibe 24 und einer drehfest mit einer Welle 26 verbundenen hintenliegenden Riemenscheibe 25; die Welle 26 ist drehbar auf der Platine 15, die die Lichtmaschine 12 trägt, parallel zur Lichtmaschinenachse 13 angeordnet, und ein Riemen 28 läuft als endloses Band über die Riemenscheiben 24 und 25.

Bei dem gezeichneten Ausführungsbeispiel läuft dieser Riemen 28 auch über eine Riemenscheibe 29, deren Durchmesser nahe gleich dem Durchmesser der auf die Motorwelle 11 gekeilten Riemenscheibe 24 ist und die ihrerseits auf eine Welle 30 gekeilt ist, die einerseits zum Antreiben eines Ventilators 31 und andererseits zum Antreiben einer Wasserpumpe 32 bestimmt ist.

Die Transmission 22 mit variablem Obersetzungsverhältnis wird gleichzeitig von einem Variator gebildet, der ebenso wie die Lichtmaschine 12 auf der Platine 15 angeordnet ist.

Der Variator besteht, wie an sich üblich, aus einer antreibenden Riemenscheibe 34 und einer angetriebenen Riemenscheibe 35, und über diese Riemenscheiben verläuft als endloses Band ein Riemen 36.

Die antreibende Riemenscheibe 34 des Variators 22, der eine Transmission mit variablem Obersetzungsverhältnis bildet, ist

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auf die Welle 26 gekeilt, die die Riemenscheibe 25 der Transmission 21 mit festem Obersetzungsverhältnis trägt.

Die Riemenscheibe 35 dieses Variators ist gleichzeitig drehfest mit der Welle 13 der Lichtmaschine 12 verbunden.

Die beiden Riemenscheibe^¹*, 35 bestehen, wie an sich bekannt, aus zwei Flanschen, von denen der eine, der bewegliche Flansch axial gegenüber dem anderen, dem feststehenden Flansch, verschiebbar ist; diese Verschiebung wird herbeigeführt durch eine auf die Zentrifugalgeschwindigkeit ansprechende Einrichtung, unter der Kontrolle einer federndenRückführeinrichtung.

Fig. 3 läßt deutlicher erkennen, daß die angetriebene Riemenscheibe 35 des Variators 2 2 einen Flansch 37 besitzt, der der Lichtmaschine in axialer Richtung näher steht, und einen beweglichen Flansch 38, der sich in grösserer axialer Entfernung von der Lichtmaschine befindet.

Wie bei dem gezeichneten Beispiel zu erkennen, ist bei der praktischen Ausführung am Ende der Welle 13 der Lichtmaschine 12 eine Verbindungsmuffe 40 mit Hilfe einer Schraube 41 angebracht, die den Axialkanal 4 2 dieser Verbindungsmuffe durchsetzt und die dann in eine axiale Gewindebohrung 4 3 geschraubt wird, die sich am Ende der Welle 13 befindet.

Die Verbindungsmuffe 40 drückt den feststehenden Flansch 37 gegen eine Stützmuffe 45 und ein Keil verbindet die Welle 13, die Verbindungsmuffe 40, die Stützmuffe 45 und den feststehenden Flansch 37 drehfest miteinander.

Der feststehende Flansch 37 besteht bei dem gezeichneten

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Beispiel aus einer ebenen Wandfläche 47 mit kreisförmigem Umriß, die praktisch radial verläuft und einer kegelstumpfförmigen Wandfläche 48, die an ihrem Aussenrand mit der ebenen Wandfläche 47 beispielsweise durch Schrauben und Muttern 4 9 fest verbunden ist und deren Innenrand eine Verlängerung in .Richtung auf die ebene Wandfläche 47 in Form einer Tülle 50 besitzt, die in einen radialen Randteil 51 ausläuft, der sich gegen die genannte ebene Wandfläche 47 legt; der radiale Randteil 51 ist zu der Welle 13 hin gerichtet.

Auf der Rückseite der ebenen Wandfläche 4 7 trägt der feststehende Flansch 37 Lüftungsflügel 53, die bis nahe an die Lichtmaschine 12 reichen.

An ihrer Aussenseite trägt die Verbindungsmuffe 40 den beweglichen Flansch 38; zwischen beiden liegt im gezeichneten Beispiel eine selbstschmierende Büchse 55.

Bei dem gezeichneten Beispiel weist der bewegliche Flansch 38 der kegelstumpfartigen Wand 48 des feststehenden Flansches gegenüberstehend eine kegelstumpfförmige Wand 56 auf, die an ihrer Aussenseite von Ort zu Ort Finger oder Vorsprünge 57 besitzt, deren Bedeutung weiter unten geschildert werden soll, während die Innenseite der Wand 56 einen Fortsatz in Form einer Tülle 58 zeigt.

Diese Tülle 58 des beweglichen Flansches wird auf die selbstschmierende Büchse 55 gepreßt.

Dem beweglichen Flansch 38 ist ein ringförmiges Antriebsteil 60 zugeordnet, das nachstehend als Membran bezeichnet werden soll.

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Eine derartige, in den Fig. 5 und 6 einzeln herausgezeichnete Membran weist einen normalerweise kegelstumpfförmigen Randteil 61 auf, der nach Art einer Tellerfeder elastisch verformbar ist,sowie einen Mittelabschnitt, der in radialer Richtung in Finger 6 2 unterteilt ist, die voneinander durch radial liegende Schlitze 6 3 getrennt sind.

An seinem äusseren Rande weist der Randabschnitt 61 der Membran 60 von einer Stelle zur nächsten Einkerbungen 64 auf, in die die Vorsprünge 57 eingreifen, die am Rande des beweglichen Flansches 38 vorgesehen sind.

Der bewegliche Flansch 38 ist somit drehfest mit der Membran durch komplementäre Verbindungsmittel verbunden, die aus den Vorsprüngen 57 des beweglichen Flanschs und den Einkerbungen 64 der Membran gebildet sind.

Der Randabschnitt 61 der Membran 60 ist ausserdem durch Schlitze 65 unterteilt, die praktisch radial verlaufen und von dem Aussenrand aus zwischen den Schlitzen 6 3 vorgesehen sind, die jeweils zwei radiale Finger 6 2 voneinander trennen,

Ein Deckel 66 ist am Ende der Verbindungsmuffe 40 mit der Schraube Ul angebracht, die die Muffe mit der Welle 13 der Lichtmaschine 12 verbindet.

Dieser Deckel 66 weist in seinem Mittelbereich eine praktisch radial verlaufende Eintiefung 67 auf, die in eine praktisch radiale Rinne 68 eingreift, die zu diesem Zweck an. der Verbindungsmuffe UO vorgesehen ist; auf diese Weise wird der Deckel 66 mit der Verbindungsmuffe und dadurch mit der Welle 13 verbunden.

An ihrem Rand weist dieser Deckel 66 ausserdem stellenweise

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praktisch axial verlaufende Verlängerungen 6 9 auf, die jeweils zwischen zwei radiale Finger 62 der Membran greifen.

Daraus ergibt sich, daß diese Membran und über sie der bewegliche Flansch 38 drehfest mit dem Deckel 66 und dadurch über diesen und über die Verbindungsmuffe 40 mit der Welle 13 der Lichtmaschine 12 drehfest verbunden ist.

Die antreibende Riemenscheibe 34 des Variators 2 2 ist analog zu der obenerwähnten angetriebenen Riemenscheibe 35 ausgeführt, jedoch mit dem Unterschied, daß der feststehende Flansch 37 dieser angetriebenen Riemenscheibe 34 keine Vent ilationsflügel aufweist.

Jedoch ist, wie oben, dem beweglichen Flansch 38 eine Membran zugeordnet.

Es ist ohne weiteres verständlich, daß eine derartige Membran für einen derartigen beweglichen Flansch eine federnde Rückführeinrichtung darstellt, die eineRückführung in eine Ruhelage bewirkt, in der, wie in Fig. 4 durch ausgezogene Linien für die antreibende Riemenscheibe 34 und in Fig. 3 durch gestrichelte Linien für die angetriebene Riemenscheibe 35 angedeutet, der bewegliche Flansch 38 sich axial am nächsten an dem zugeordneten feststehenden Flansch 37 befindet.

Gleichzeitig bilden die radialen Finger einer solchen Membran 60 zumindest teilweise für den zugehörigen beweglichen Flansch 38 eine auf die Zentrifugalgeschwindigkeit ansprechende Einrichtung, da die radial verlaufenden Finger die Neigung haben, bei der Drehung der Membran diese in eine Stellung zurückzuführen, die in den Fig. 3 und 4 gestrichelt

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angegeben ist.

In der Praxis ist die Federbelastung der an der antreibenden Riemenscheibe 34 befindlichen Membran 60 größer als die der an der angetriebenen Riemenscheibe 35 befindlichen Membran 60, so daß in der Ruhelage der bewegliche Flansch der antreibenden Riemenscheibe 34 tatsächlich seine Ruhelage in axialer Nähe des zugehörigen feststehenden Flansches einnimmt, wie es in Fig. 4 gezeichnet ist, während wegen des Gleichgewichtszustands, den der Riemen 36 notwendigerweise zwischen den Riemenscheiben 34 und 35 wegen seiner unveränderbaren Abwicklungslänge einnimmt, der bewegliche Flansch 38 der angetriebenen Riemenscheibe 35 für diese Ruhelage in seine axial am weitesten von dem zugehörigen feststehenden Flansch 37 entfernte Lage übergeht, entgegen der federnden Rückführeinrichtung, die die entsprechende Membran 60 darstellt.

Ein derartiges stufenlos regelbares Getriebe 22 läßt sich leicht so einrichten, daß es für die in den Fig. 3 und 4 gezeichnete Ruhelage ein über 1 liegendes Obersetzungsverhältnis,beispielsweise ein Obersetzungsverhältnis 2 zwischen der Welle 26 seiner antreibenden Riemenscheibe 34 und der Welle 13 seiner angetriebenen Riemenscheibe 35 hervorbringt, bis die Drehzahl der Motorwelle 11 einen festgesetzten Wert erreicht, der der Leerlaufdrehzahl oder der Drehzahl des erhöhten Leerlaufs dieses Motors, größenordnungsmässig beispielsweise 1000 Umdrehungen pro Minute, entspricht, und daß über diese Drehzahl hinaus ein Obersetzungsverhältnis gewährleistet wird, das regelmässig zwischen dem genannten und einem kleinsten Obersetzungsverhältnis variiert, das kleiner als 1 ist und beispielsweise der Wert 0,5 ist, welches kleinste Obersetzungsverhältnis für eine Motorwellendrehzahl erreicht wird, die der normalen Drehzahl dieses

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Motors entspricht, also beispielsweise 6 000 Umdrehungen pro Minute.

Für ein solches Übersetzungsverhältnis können die antreibende und die angetriebene Riemenscheibe des Variators 22 vorteilhafterweise gleichen Durchmesser haben (vgl. Zeichnung) und dabei nur massig viel Platz beanspruchen.

Das Arbeitsdiagramm des derart ausgebildeten Antriebs ist in stark ausgezogenen Linien in dem Diagramm in Fig. 7 gezeichnet, in dem als Abszisse die Drehzahl N^ der Abtriebswelle 11 des Motors 10, die die Antriebswelle darstellt, und als Ordinate die Drehzahl N₂ der die angetriebene Welle darstellenden Welle 13 der Lichtmaschine 12 aufgetragen ist.

Zu Beginn der Drehung der Welle 11 und während einer ersten, als Drehzahlanstiegsphase bezeichneten Phase ist das Obersetzungsverhältnis K zwischen den Drehzahlen N₂ und N. gleich dem Produkt aus dem feststehenden, auf die Riemenscheiben zurückzuführenden Obersetzungsverhältnis und dem ebenfalls festen, in diesem Fall auf den Variator 22, der noch keine Drehzahlvariation ausübt, zurückzuführenden Obersetzungsverhältnis.

Bei dem oben angegebenen Zahlenverhältnis hat daher dieses Obersetzungsverhältnis K den Wert 4 während der ganzen Phase des Drehzahlanstiegs, die andauert, bis die Drehzahl N^ der Welle 11 den Wert erreicht, der der Leerlaufdrehzahl des Motors entspricht, die oben mit 1000 Umdrehungen pro Minute angenommen wurde.

Der Verlauf der Drehzahl N₂ der Lichtmaschinenwelle in Abhängigkeit von der Drehzahl N^ der Motorwelle wird daher

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während dieser Drehzahlanstiegsphase durch eine Gerade D^ wiedergegeben, die entsprechend dem gewählten Zahlenbeispiel eine Steigung H besitzt.

Nun beginnt eine zweite Phase, als Phase mit normaler Drehzahl bezeichnet; während dieser Phase greift der Variator 2 2 ein, wobei das auf den Variator zurückzuführende Obersetzungsverhältnis während der gesamten Phase von saLnem höchsten Wert auf seinen niedrigsten Wert fällt.

Aus diesem Grunde nimmt das Gesamt-Obersetzungsverhältnis des erfindungsgemäßen Antriebs während dieser Phase normaler Drehzahl gleichmässig ab, sodaß die Drehzahl Nj der Welle 13 der Lichtmaschine 12 praktisch gleich bleibt oder nur schwach, aber gleichmässig ansteigt.

In der Praxis wird bei dem betrachteten Zahlenbeispiel die Entwicklung der Drehzahl N„ der Lichtmaschine in Abhängigkeit von der Drehzahl N. der Motorwelle während dieser Phase normaler Drehzahl durch eine Gerade Dj dargestellt, deren Neigung 0,4 beträgt.

Wenn die Drehzahl N. der Motorwelle über den für die oben erwähnte normale Drehzahl angenommenen Drehzahlwert, 6000 Umdrehungen pro Minute bei dem hier angenommenen Zahlenbeispiel, steigt, beginnt eine dritte, als Oberdrehzahlphase bezeichnete Phase, in der das von dem Variator eingestellte Obersetzungsverhältnis konstant bei dem Wert 0,5 bleibt. .

Infolgedessen bleibt auch das durch den erfindungsgemäßen Antrieb gewährleistete Gesamtübersetzungsverhältnis während dieser Öberdrehzahlphase seinerseits konstant und nimmt in dem oben angegebenen Zahlenbeispiel den Wert 1 an.

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Der Verlauf der Drehzahl N„ der Lichtmaschine in Abhängigkeit von der Drehzahl N₁ der Motorwelle wird somit nun durch eine Gerade D₃ wiedergegeben, deren Steigung in dem vorliegenden Zahlenbeispiel den Wert 1 erreicht.

Dieses Zahlenbeispiel soll aber natürlich keine Einschränkung der Erfindung bedeuten.

Die Versuche zeigen vielmehr, daß ganz im Gegenteil ein erfindungsgemäßer Antrieb auch dann noch befriedigend arbeitet, wenn die Kurve eine Steigung zwischen 3 und 8 während der Drehzahlanstxegsphase, zwischen 0 und 0,5 während der Phase normaler Drehzahl und zwischen 1 und 2,5 während der Oberdrehzahlphase aufweist.

Der entsprechende Bereich der Werte der Drehzahl Nj der Lichtmaschinenwelle in Abhängigkeit von der Drehzahl N^ der Motorwelle ist mit dünnen Strichen in dem Diagramm in Fig. 7 begrenzt und schraffiert.

IM die Empfindlichkeit der Membran 60 der Riemenscheibe 34 zu erhöhen, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, an jedem radialen Finger 6 2 Fliehkraftkörper 70 anzubringen (vgl. Fig. 8).

Diese Fliehkraftkörper dienen dazu, auf irgendeine Weise eine Steuerung der Drehzahl zu bewirken, von der ab der Variator 2 2 zu arbeiten beginnt.

Nach der in Fig. 9 gezeichneten abgeänderten Ausführungsform sind die radialen Finger 6 2 der Membran 60 der antreibenden Riemenscheibe 34 zum gleichen Zweck mit mindestens einem Teil ihres freien Endes praktisch parallel zu der Membran-

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achse umgebogen»

Der durch das Umbiegen entstandene Abschnitt 7 2 kann durch einen Einschnitt 7 3 in jeden vorgesehenen radialen Finger 6 erzeugt werden.

Nach einer abgeänderten Ausführungsform, die in Fig. 10 wiedergegeben ist, ist an dem derart umgebogenen Abschnitt 7 eines radialen Fingers 6 2 ein Fliehkraftkörper 74 angebracht.

Natürlich können ähnliche Ausführungsformen auch für die der angetriebenen Riemenscheibe 35 des Variators 22 zugeordnete Membran 60 vorgesehen werden, aber in diesem Fall bewirken die Fliehkraftkörper od. dgl. keine Einstellung der Drehzahl, von der ab dieser Variator zu arbeiten beginnt, sondern die Regulierung dieser Drehzahl.

Fig. 11 gibt eine Ausführungsvariante für eine Membran 60 wieder, wonach die am Rande dieser Membran 60 vorgesehenen Einkerbungen 64 für das Eingreifen der komplementären Vorsprünge 57 am Rande des beweglichen Flansches 38 der entsprechenden Riemenscheibe des Variators 22 zwischen zwei Vorsprüngen 75 vorgesehen sind, die radial aus der Peripherie der genannten Membran vorspringen.

Nach der in den Fig. 12 und 13 gezeichneten, sich auf den feststehenden Flansch 37 der angetriebenen Riemenscheibe 35 beziehenden AusführungsVariante sind die an diesem Flansch vorgesehenen Lüftungsflügel 53 Bestandteile des Flansches, wobei die genannten Lüftungsflügel an der Peripherie dieses Flansches durch axiale Fortsätze 76 des Flansches gehalten und einstückig mit dem Flansch zusammen mit den genannten Fortsätzen ausgebildet sind.

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Bei der praktischen Herstellung entstehen derartige Lüftungsflügel 5 3 und die axialen Fortsätze 76 des Flansches 37, an dem sie sich befinden, bei einem geeigneten Stanzvorgang zur Bildung der axialen Randpartie des genannten Flansches, auf den eine geeignete Biegung folgt, durch den die zuvor gestanzten Flügel 5 3 zu der Flanschachse hin abgebogen werden.

Nach der in Fig. 14 gezeichneten Variante ist der Variator 22 unmittelbar zwischen der Motorwelle 11 und der Welle 13 der Lichtmaschine 12 angeordnet, und es ist keine Transmission mit festem Obersetzungsverhältnis zwischengeschaltet, so daß der Antrieb der Welle 30 mit der Wasserpumpe und dem Ventilator gesondert erfolgen muß.

Bei der AusführungsVariante, die in Fig. 15 gezeichnet ist und die im Prinzip der Ausführung nach den Fig. 1 bis 7 analog ist, kann der tätig gewordene Variator 22 eine Kurve verwirklichen, deren Steigung zwischen einem höchsten Wert von 3 und einem niedrigsten Wert von 0,5 variiert.

Das Diagramm Fig. 16 zeigt den Verlauf der Drehzahl N₂ der Lichtmaschinenwelle in Abhängigkeit von der Drehzahl N₁ der Motorwelle für den Fall, daß, wie zuvor, die Transmission mit festem Obersetzungsverhältnis ihrerseits ein Übersetzungsverhältnis £2 bewirkt.

Die Steigung der diesem Verlauf während der Drehzahlanstiegsphase entsprechenden Geraden D* hat den Wert· 6, während die Steigung der der Phase normaler Drehzahl entsprechenden Geraden Dj vorteilhafterweise den Wert 0 hat.

Das auf diese Weise erhaltene Drehzahldiagramm ist somit

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viel günstiger, aber der hier einzusetzende Variator 22 muß bessere Leistungen aufweisen als der Variator 22, der zuvor eingesetzt war; insbesondere haben seine Riemenscheiben keine übereinstimmenden Durchmesser, und der Durchmesser der größten Riemenscheibe ist verhältnismässig groß.

Nach der in den Fig. 17 und 18 wiedergegebenen Ausführungs-Variante, ist der Variator 22 zwischen die Motorwelle 11 und die Welle 30 geschaltet, auf die der Ventilator 31 und die Wasserpumpe 32 gekeilt sind, wobei eine auf diese Welle 30 gekeilte zusätzliche Riemenscheibe 90 mittels eines Riemens 91 den Antrieb einer Riemenscheibe 9 2 ermöglicht, die auf die Welle 13 der Lichtmaschine 12 gekeilt ist.

Natürlich ist die Erfindung nicht auf die hier beschriebenen und gezeichneten Ausführungsformen beschränkt, sie umfaßt vielmehr alle AusführungsVarianten und/oder Kombinationen ihrer verschiedenen Elemente.

Insbesondere lassen sich die umlaufenden Organe, die die verschiedenen Riemenscheiben bilden (abgesehen von den Riemenscheiben des Variators), durch Zahnräder ersetzen, wobei als Antriebsorgan dann eine Kette, Zahnräder, Zahnradsätze usw. dienten.

Ausserdem könnten sich auch die Mittel zur Einwirkung aufeinander zwischen dem beweglichen Flansch einer Riemenscheibe des Variators und der zugeordneten Membran von den hier gezeichneten und beschriebenen Mitteln unterscheiden und könnten beispielsweise aus einem oder mehreren Vorsprüngen bestehen, die auf eine solche Membran vorkragen, um in komplementäre Einkerbungen oder Ausnehmungen einzugreifen, die zu diesem Zweck an dem zugehörigen beweglichen Flansch vor-

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gesehen sind. Auf jeden Fall übt diese Membran gegenüber dem beweglichen Flansch eine Dreifachfunktion des Drehantriebs, der Steuerung der Axialverschiebung in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit und der federnden Rückführung in eine definierte axiale Ruhelage aus.

Die Membran kann ausserdem durch ein andersartiges, axial federnd verformbares Bauteil ersetzt werden, beispielsweise durch einen praktisch längs eines Durchmessers verlaufenden Steg.

Patentansprüche;

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Claims

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Pate ntansprüche

Antrieb für in einem Kraftfahrzeug neben dessen Motor angeordnete Hilfsaggregate, insbesondere für Lichtmaschinen, mit zwischen einer antreibenden Welle, als welche in der praktischen Ausführung die Motorabtriebswelle dient, und einer angetriebenen Welle, welche das genannte Hilfsaggregat in Drehung versetzt, angeordneter Transmission mit variablem Obersetzungsverhältnis, die mit einem stufenlos regelbaren Getriebe arbeitet und einen als endloses Band über zwei Riemenscheiben geführten Riemen aufweist, welche antreibende bzw. angetriebene Riemenscheibe jeweils aus zwei Flanschen besteht, die auf ein und derselben Welle angeordnet und drehfest mit ihr verbunden sind und von denen einer der nachstehend als beweglicher Flansch bezeichnet wird, sich in axialer Richtung gegenüber dem anderen, nachstehend als feststehender Flansch bezeichneten Flansch verlagern läßt, bewegt von einer auf die Zentrifugalgeschwindigkeit ansprechenden Einrichtung und geregelt durch eine federnde Rückführungseinrichtung, wobei der bewegliche Flansch einer derartigen Riemenscheibe an seinem Rand an ein axial federnd verformbares, drehfest mit der die genannten Flansche tragenden Welle verbundenes Organ gekoppelt ist, um die drehfeste Verbindungmit dem Flansch herbeizuführen, und wobei ferner das federnd verformbare Organ einerseits die dem Flansch zugeordnete federnde Rückführeinrichtung

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darstellt und andererseits zumindest zu einem Teil die genannte, auf die Zentrifugalgeschwindigkeit ansprechende Einrichtung bildet,

dadurch gekennzeichnet, daß zumindest einer der Riemenscheiben (34, 35) eines derartigen stufenlos regelbaren Getriebes (22) eine Verbindungsstufe (40) zugeordnet ist, die am Ende der die Riemenscheibe tragenden Welle (13) angesetzt ist und den feststehenden Flansch (37) der genannten Riemenscheibe gegen eine Stützmuffe (45) drückt und ausserdem drehfest an der genannten Welle (13) mit Hilfe eines Nutkeils (45) angebracht ist, der ausserdem den genannten feststehenden Flansch (37) und die genannte Stützmuffe (45) drehfest mit der genannten Welle (13) verbindet, wobei die genannte Verbindungsmuffe (40) ausserdem einerseits am Rand den beweglichen Flansch (38), vorzugsweise mit einer zwischengelegten selbstschmierenden Büchse (55), und andererseits in axialer Richtung einen drehfest mit ihr verbundenen Deckel (66) trägt, dessen Aussenrand mindestens einen praktisch axial verlaufenden Fortsatz (69) aufweist, der im Eingriff mit dem genannten, federnd verformbaren Organ (60) steht, um dieses mit der genannten Verbindungsmuffe (40) und dadurch mit der genannten Welle (13) drehfest zu verbinden.

2. Antrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der bewegliche Flansch einer Riemenscheibe mit einer Tülle (58) starr verbunden ist, durch die er auf die Verbindungs· muffe (40) gepreßt ist, vorzugsweise unter Zwischenschaltung einer selbstschmierenden Büchse (55).

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Antrieb nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß amRande des beweglichen Flansches einer Riemenscheibe Finger oder Vorsprünge oder ähnliche, eingreifende Einrichtungen (57) vorgesehen sind, die antriebsmässig mit Einkerbungen (64) oder ähnlichen komplementär ausgebildeten Angriffseinrichtungen an dem federnd verformbaren Organ zusammenwirken.

4. Antrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der feststehende Flansch (38) mindestens einer der Riemenscheiben an seiner Rückseite Lüftungsflügel (5 3) aufweist.

5. Antrieb nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Lüftungsflügel ein Stück des sie tragenden Flansches sind und mit dem Rand dieses Flansches durch axiale Flanschverlängerungen verbunden sind und zusammen mit den genannten Verlängerungen einstückig mit dem Flansch hergestellt sind.

6. Antrieb nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die genannten Lüftungsflügel und die sie tragenden axialen FlanschVerlängerungen durch geeignetes Stanzen eines axialen ümfangsrandes des genanntenFlanschea entstanden sind, und daß darauf die zuvor gestanzten Flügel in Richtung auf die Achse des Flansches gebogen werden.

Antrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekenn-

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• II.

zeichnet, daß die beiden Riemenscheiben (34, 35) des stufenlos regelbaren Getriebes (22) gleichen Durchmesser haben und im Ganzen gleich sind.

Antrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das federnd verformbare Organ (60), nachstehend als Membran bezeichnet, kreisförmig ist und einen normalerweise kegelstumpfförmxg und verformbar ausgebildeten Randabschnitt nach Art einer Tellerfeder besitzt, mit dem sie an den zugehörigen beweglichen Flansch angeschlossen ist, sowie einen Mittelteil, der in praktisch radial verlaufende Finger (6 2) unterteilt ist, mit denen er in den zugeordneten Deckel (66) eingreift, dessen axiale Verlängerung (6 9) zwischen zwei dieser Finger faßt.

9. Antrieb nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens einige der radialen Finger (6 2) der Membran (60), die der antreibenden Riemenscheibe zugeordnet ist, zur Erhöhung der Empfindlichkeit gegenüber der Zentrifugalgeschwindigkeit mit einem Fliehkraftgewicht (70) versehen sind.

10. Antrieb nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Teil des freien Randes von mindestens einigen der radialen Finger (62) der der antreibenden Riemenscheibe zugeordneten Membran (60) zur Erhöhung der Empfindlichkeit gegenüber der Zentrifugalgeschwindigkeit praktisch parallel zu der Welle, die die genannte Riemenscheibe trägt,

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.Xf-

abgebogen ist.

11. Antrieb nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der auf diese Weise abgebogene Teil der radialen Finger der der antreibenden Riemenscheibe zugeordneten Membran mit einem Fliehkraftgewicht versehen ist.

12. Antrieb nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die zu der angetriebenen Riemenscheibe gehörige Membran praktisch gleich der zu der antreibendenRiemenscheibe gehörigen Membran ist.

13. Antrieb nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Federbelastung des Randteils der der antreibenden Riemenscheibe zugeordneten Membran größer ist als die desRandteils der der angetriebenen Riemenscheibe zugeordneten Membran.

14. Antrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß das betreffende HiIfsaggregat von einer Platine (15) getragen wird, die ausserdem das das Hilfsaggregat antreibende, stufenlos regelbare, Getriebe (22) trägt und die um eine feste Achse (16) schwenkbar und in ihrer Lage gegenüber dieser Achse feststellbar ist, und daß die Welle der antreibenden riemenscheibe des stufenlos regelbaren Getriebes eine Riemenscheibe oder ein anderes rotierendes Organ trägt, über das als endloses Band ein Riemen oder ein anderes Antriebselement

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gelegt ist, das ausserdem über eine Riemenscheibe oder ein anderes rotierendes Organ verläuft, das auf die zugeordnete Antriebswelle, praktisch auf die Abtriebswelle des Motors, gekeilt ist.

Für: SOCIETE ANONYME FRANCAISE DU FERODO

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