DE2952249A1

DE2952249A1 - Vorrichtung zur kraftuebertragung vom verbrennungsmotor eines fahrzeugs auf eine diesem zugeordnete hilfsmaschine

Info

Publication number: DE2952249A1
Application number: DE19792952249
Authority: DE
Inventors: Antonio San Martino Siccomario Pavia Invernizzi
Original assignee: Fabbrica Italiana Magneti Marelli SpA; Magneti Marelli SpA
Current assignee: Industrie Magneti Marelli SRL; Marelli Europe SpA
Priority date: 1979-12-24
Filing date: 1979-12-24
Publication date: 1981-07-02

Description

Fabbrica Italiana Magneti Marelli L·. p.Α., Vja Guastalla 2, Milano

Vorrichtung zur Kraftübertragung vom Verbrennungsmotor eines Fahrzeugs auf eine diesem zugeordnete Hilfsmaschineo

Die vorliegende Beschreibung betrifft eine Vorrichtung zur übertragung einer Drehbewegung vom Verbrennungsmotor eines Fahrzeugs auf eine diesem zugeordnete Hilfsmaschineo

Auf dem Gebiet des Fahrbetriebs und insbesondere der mit Brennkraftmaschinen ausgerüsteten Kraftfahrzeuge (wie z_oB_o Personenkraftwagen, Lastautos, Schlepper etc.) erfolgt der Antrieb der Hilfsmaschine, beispielsweise eines Stromgenerators, einer Pumpe oder dergleichen, über biegsame Transmissionen und insbesondere über Treibriemen und entsprechende, auf die Welle des Explosionsmotors sowie der Hilfsmaschine aufgekeilte Riemenscheiben. Diese Transmissionen müssen offenbar bestmöglichste Arbeitsbedingungen für die Jeweilige Hilfsmaschine gewährleisten.

Für den besonderen Fall der Verwendung von Stromgeneratoren als Hilfsmaschinen werden von den letzteren große L_eistungen verlangt, auch wenn der Verbrennungsmotor noch bei kleiner Geschwindigkeit arbeitet. Aue diesem Grunde wird daher der in Frage kommende Stromgenerator überdimensioniert und Transmissionen mit großem Übersetzungsverhältnis eingesetzt.

Diese Lösungen erwiesen sich jedoch als unwirtschaftlich sowohl wegen der höheren Kosten der Hilfsmaschine als auch wegen der grösseren Energieverschwendung zum Betrieb dieser Hilfsmaschinen, wenn der Verbrennungsmotor auf hohen Touren läuft.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die vorgenannten Mängel zu beseitigen und eine Antriebsvorrichtung für an

- 2 130027/0590

Kraftfahrzeugen vorgesehene Hilfsgeräte zu schaffen, Vielehe leicht anzubringen ist, sicher arbeitet und eine Energieersparnis beim Betrieb der Hilfsgeräte, und zwar insbesondere von Stromgener-ritoren, ermöglichte

Diese Vorricntung erlaubt kinematische Kupplungen zwischen dem Verbrennungsmotor und der Hilfsmaschine mit zwei verschiedenen vorgegebenen tjbersetzungsverhältnicsen herzustellen Beispielsweise können die beiden Übersetzungsverhältnisse 2,5 : 1 und 1,5 : 1 betragene Natürlich können diese Verhältnisse von Fall zu Fall je nach den Erfordernissen und aufgrund der Merkmale des Verbrennungsmotors verändert werden, welcher der Vorrichtung zugeordnet wird_o

Die erfindungsgemäße Vorrichtung, welche mit einer Zentrifugalkupplung und einer einseitig wirkenden Kupplung (oder einem Freilaufrad) versehen ist, die funktionell der Welle der Hilfsmaschine zugeordnet sind, um die Drehverbindung zwischen dem Explosionsmotor und der fraglichen Hilfsmaschine unter den entsprechenden Bedingungen herzustellen, ist durch zwei kinematische Sätze gekennzeichnet, welche aus biegsamen Transmissionsorganen und den zugehörigen Trans— missionsriemenscheiben bestehen, wobei einer dieser kinematischen Sätze die Wirkverbindung der Hilfsmaschinenwelle mit der Welle des Explosionsmotors über eine Zentrifugalkupplung herstellt, während der andere kinematische Satz die Hilfsmaschinenwelle mit dem Explosionsmotor mittels der einsinnig wirkenden Kupplung nur dann in Wirkverbindung bringt, wenn die Zentrifugalkupplung abgeschaltet ist_o

Je nach dem Verwendungszweck kann die erfindungsgemäße Vorrichtung auch Änderungen aufweisen; beispielsweise kann diese Vorrichtung so ausgebildet sein, daß zwei der Riemenscheiben der beiden kinematischen Transmissionssätze entweder mit der Welle der in Frage stehenden Hilfsmaschine in Wirkverbindung stehen oder mit der Abtriebswelle des Explosionsmotors des Fahrzeugs zum Antrieb der Hilfsmaschine e Die letztere kann auch vom Explosionsmotor über biegsame Organe angetrieben werden.

—· *) -. 130027/0590

Die Erfindung wird im nachfolgenden mittels der auf die anliegenden Zeichnungen bezogenen Beschreibung näher erläutert, in der bevorzugte Ausführungsbeispiele der Vorrichtung veranschaulicht sind, bei denen ein Explosionsmotor mit einer Hilfsmaschine, beispielsweise einem Stromgenerator gekuppelt ist_o

Figo 1 zeigt schematisch im Schnitt ein erstes Ausführungsbei— spiel der erfindungssremäßen Vorrichtung;

Fig. 2 zeigt schematisch im Schnitt ein zweites Ausführungs— beispiel der Erfindung.

In den Figuren sind entsprechende Teile mit entsprechenden B_ezugszeichen versehene In dem in Fig. 1 veranschaulichten Falle ist mit A die anzutreibende Hilfsmaschine bezeichnet, wobei in dem in Betracht gezogenen Fall eines Stromgenerators mit A1 der Stator und mit A2 der Rotor bezeichnet ist. Die Welle 10 des Rotors kann sich relativ zum Stator A1 mittels der Lager 12 und 14 drehen»

Erfindungsgemäß erstreckt sich die Welle 10 des Stromgenerators außerhalb des Stators A1 mittels eines Fortsatzes 16, welcher mittels des Lagers 18 eine erste Riemenscheibe 20 entsprechenden Durchmessers für ein zugeordnetes biegsames Transmissionsorgan, beispielsweise einen Keilriemen 22 haltert, welcher auf einer passenden nicht veranschaulichten Riemenscheibe läuft, die unmittelbar oder mittelbar mit der Welle des nichtveranschaulichten Explosionsmotors gekuppelt ist_o Diese Scheibe 20 ist mit dem Außenteil 24 einer Zentrifugalkupplung B, beispielsweise einer Zentrifugalreibungskupplung verbunden, wie sie in anderen Patenten der Anmelderin beschrieben isto

Der Fortsatz 16 der Welle 10 haltert außerdem eine Innentrommel 26, welche das andere Element der Zentrifugalkupplung B darstellt und mit deren Umfang die Platten 28 in Wirkverbindung kommen, welche an

130027/0590

den Zentrifugalmassen 30 befestigt sind, die an den Umfang der Trommel 26 mittels der Federn 32 elastisch herangezogen werden. Die Enden der Federn sind an den Zentrifugalmassen verankert. Daher wird unter der Wirkung dieser Federn 32 gewöhnlich die Drehverbindung zwischen dem Fortsatz 16 und der Scheibe 20 kleineren Durchmessers hergestellt, wie dies bereits zuvor erklärt wurde.

Der Fortsatz 16 trägt außerdem eine weitere Scheibe 3^» die einen größeren Durchmesser als die vorerwähnte Scheibe 20 aufweist. Die Drehverbindung zwischen der Scheibe 34 und dem Fortsatz 16 erfolgt über eine nach einer Richtung wirkenden Kupplung oder ein Freilauf— rad 36, das zwischen den fraglichen Teilen angeordnet ist. Die Riemenscheibe 34- ist ebenfalls mit dem Explosionsmotor über einen Riemen 38 gekuppelt, welcher mit einer entsprechenden, vom Explosionsmotor betriebenen Scheibe zusammenwirkte

Die in der Figur 2 dargestellte Vorrichtung ist der vorangehenden ähnliche Sie weist gegenüber dieser den Unterschied auf, daß die größere Scheibe 20a die Innentrommel 26a der Zentrifugalkupplung B trägt. Die Außentrommel 24a ist mit dem Fortsatz 16a der Welle 10a des Explosionsmotors C verbunden, während die Zentrifugalmassen 30a elastisch gegen die Außentrommel 24a unter der Wirkung der Federn 32a geklemmt werden_e Entsprechend ist die Scheibe kleineren Durchmessers drehbar mit dem Fortsatz 16a über ein Freilaufrad 36a verbunden.

Daraus ergibt sich, daß im Falle der Figur 1 und bei kleinen Umdrehungsgeschwindigkeiten des Explosionsmotors die Zentrifugalmassen 30 mit den entsprechenden Reibungsschuhen 28 gegen die Innen— trommel 26 unter der Wirkung der Federn 32 festgeklemmt werden_e In diesem Falle ist die Welle 10 des Generators A drehbar über die Zentrifugalkupplung B mit der Scheibe 20 kleineren Durchmessers verbunden, so daß diese Welle - und damit auch der Stromgenerator A vom Explosionsmotor mit größerem Übersetzungsverhältnis, beispielsweise im Verhältnis 2,5 : 1, in D_rehung versetzt wird.

— 5 —

130027/0590

Die Scheibe $M- größeren Durchmessers wird ebenfalls mittels des zugeordneten Riemens 38 in Drehung ver£etzt, Jedoch mit kleinerer Geschwindigkeit als diejenige der Welle 1C des Generators, wobei diese Drehung möglich ist, wenn das Freilaufrad 36 nicht gesperrt isto

Wenn die Geschwindigkeit des Explosionsmotors soweit gesteigert wird, bis der zur Veränderung des Transmissionsverhältnisses vorgegebene Wert erreicht ist, überwindet die Zentrifugalkraft der Massen 30 die seitens der Federn 32 auf dieselbe ausgeübte Kraft, so daß die von der Kupplung B hergestellte Drehverbindung getrennt wird und die Reibungsplatten 28 von der Innentrommel 26 abgehoben werden. Dann kann der Rotor A2 des Stromgenerators A nicht mehr mit der früheren Geschwindigkeit mitgenommen werden und verlangsamt allmählich seine Geschwindigkeit, bis die Geschwindigkeit der Scheibe 3^ größeren Durchmessers erreicht ist. Nach Erreichen die ser Geschwindigkeit sperrt das Freilaufrad 36 und stellt damit die Drehverbindung zwischen der Scheibe 34- und der Welle 10 her. Der Explosionsmotor treibt dann den Stromgenerator A mit einer vom niedrigeren Verhältnis bestimmten Geschwindigkeit, beispielsweise mit einem übersetzungsverhältnis von 1,5 :1 an_o Die Scheibe 20 von kleinerem Durchmesser, die schneller läuft, weil sie von dem Riemen 22 mitgenommen wird, läuft leer, so daß diese Scheibe hinsichtlich der Kinematik belanglos ist, da sich die Zentrifugalmssen 30 von der Innentrommel 26 abgehoben haben_o

Es versteht sich, daß bei kleinerer Tourenzahl des Explosionsmotors ein Übergang in entgegengesetztem Sinne vom Übersetzungsverhältnis der kleinen Geschwindigkeit auf dasjenige größerer Geschwindigkeit erfolgt, also die Drehverbindung zwischen der Scheibe 20 und der Welle 10 mittels der Bentrifugalkupplung B wieder hergestellt wird«

Ein ähnliches Verhalten tritt im Falle der in der Figur 2 gezeigten Vorrichtung ein, wo die Riemenscheibe 20a größeren Durchmessers leer

130027/0590

auf der Welle 10a des Explosionsmotors G sitzt und normalerweise drehfest mit dieser Welle üoer die Reibungskupplung B aufgrund der Wirkung der Federn 32a gekuppelt ist, welche die Zentrifugalmassen 30a gegen die Umfangsfläche der Innentrommel ^6a drücken. Wenn die Zentrifugalwirkung diese Massen 30a von der Innentrommel 26a abhebt, wird die Verbindung zwischen dem Motor C und der angetriebenen Maschine mittels der Riemenscheibe 3^-a kleineren Durchmessers über das F_reilaui'rad 36a hergestellt, während die Scheibe 20a auf der Welle 10a leerläuft.

An den dargestellten und beschriebenen Vorrichtungen können Änderungen und Abwandlungen vorgenommen werden. Diese können sich beispielsweise je nach den Verwendungsmerkmalen und insbesondere im Hinblick auf den Antrieb einer bestimmten Hilf smaschine A ergeben,, Es ist offensichtlich, daß sich das Schutzbegehren auch auf die Hilfsmaschiue A bezieht, welche mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung versehen ist» Diese Vorrichtung kann, insbesondere im Falle der Figur 1, Aggregate bilden, welcne drehfest mit der xlilfsmaschine gekuppelt werden oder auch fallweise in diese Hilfsmaschine selbst eingebaut werden können. In ähnlicher Weise kann im Falle der Figur 2 die Vorrichtung zur Kupplung an die Abtriebswelle des Explosionsmotors G des Fahrzeugs vorgesehen werden; in diesem Falle kann die Vorrichtung mit zwei Übersetzungsverhältnissen sämtliche mit dem Motor gekuppelten Hilfsmaschinen treiben, welche mit zwei Übersetzungsverhältnissen anzutreiben sind.

Die Zentrifugalkupplung kann von an sich beliebiger Gattung sein«. Vorzugsweise erfolgt jedoch deren Ausbildung nach der technischen Lehre eines anderen Patentes der gleichen Anmelderin, gemäß der sich die Ein- und Auskupplung der Zentrifugalkupplung durch Schnappwirkung bei der kritischen Geschwindigkeit vollzieht_o

Derartige und weitere Abwandlungen sind als in den Schutzbereicli der Erfindung fallend zu betrachten,,

1 30027/0590

L e e r s e i t e

Claims

η s p r u

· J Vorrichtung zum Drehantrieb einer Hilfsmaschine mit zwei verschiedenen Übersetzungsverhältnis-sen durch einen Brennkraftmotor, insbesondere einen Explosionsmotor eines Kraftfahrzeugs! wobei jeweils eine Zentrifugalkupplung oder jeweils eine nur einseitig wirkende Kupplung bzw„ ein Freilaufrad die Drehverbindung zwischen dem Explosionsmotor und der Hilfsmaschine bewirken, dadurch gekennzeichnet, daß zwei kinematische Sätze (20, 22 und 34-, 38) vorgesehen sind, welche biegsame Transmissionselemente (22, 38) und zugeordnete Riemenscheiben (20 und 34·) aufweisen, wobei einer dieser kinematischen Sätze (20, 22) die Welle (10) der Hilfsmaschine (A) mit dem Explosionsmotor über eine Zentrifugalkupplung (B) verbindet, während der andere kinematische Satz 04-, 38) die fragliche Welle mit dem Explosionsmotor über eine nach einer Seite wirkenden Kupplung (36) verbindet, wenn die genannte Zentrifugalkupplung ausgerückt ist,
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß den biegsamen Transmissionsorganen (22, 38) Riemenscheibenpaare (20 und 34-) zugeordnet sind, welche mindestens zum Teil unterschiedliche Durchmesser besitzen.
3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Riemenscheibe (20) kleineren Durchmessers für die Hilfsmaschine drehbar mit der Welle (10) dieser Maschine mittels einer Zentrifugalkupplung (B) verbunden ist, während die Riemenscheibe (34-) größeren Durchmessers mit der Welle (10) über eine nur einseitig wirkende Kupplung (36) in Wirkverbindung steht«,

4· Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwei der Riemenscheiben (20a, 34-a) der beiden kinematischen Sätze (20a, 22a; 34-a, 38a) drehfest mit der Abtriebswelle (10a)

1 30027/0590 ORIGINAL INSPECTED

des Explosionsmotors (C) verbunden sind und über Transmissions— organe die Hilfsmaschine (A) mit zwei verschiedenen Geschwindigkeiten antreiben können_o

Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Riemenscheibe (20a) größeren Durchmessers vom Explosionsmotor (C) angetrieben wird und drehbar mit der Welle (10a) dieses Motors mittels einer Zentrifugalkupplung (B) verbunden ist, während die Riemenscheibe (3^-a) kleineren Durchmessers mit der Welle (10a) mittels einer nach einer Richtung wirkenden Kupplung (36a) in Wirkverbindung setzbar ist.

6· Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Innentrommel (26) der Zentrifugalkupplung mit der Welle (10) der Hilf smaschine gekuppelt ist und die Außentrommel (24) dieser Kupplung mit der Riemenscheibe (20) kleineren Durchmessers in Wirkverbindung steht, solange die elastischen Organe (32) die Zentrifugalmassen dieser Kupplung gegen den Umfang der Innentrommel zur Herstellung einer drehfesten Verbindung zwischen der Riemenscheibe (20) kleineren Durchmessers und der Welle (10) festklemmen, wenn die Zentrifugalkupplung mit einer geringeren Geschwindigkeit als diejenige betrieben wird, bei welcher die nach einer Richtung wirkende Kupplung (36) wirksam wird, welche zwischen der Scheibe (34) größeren Durchmessers und der Welle (10) vorgesehen ist.

7· Vorrichtung nach den Ansprüchen 1, 2, 4- und 5» dadurch gekennzeichnet, daß die Außentrommel (24a) der Zentrifugalkupplung (B) mit einer Welle (10a) des Explosionsmotors (C) verbunden ist, und daß die Innentrommel (26a) der Kupplung (B) mit der Scheibe (20a) größeren Durchmessers verbunden ist, solange die elastischen Organe (32a) die Zentrifugalmassen (30a) gegen den Umfang der Innentrommel (26a) zwecks Herstellung der Drehverbindung zwischen der Scheibe (20a) größeren Durchmessers und der Welle (10a) festklemmen, wenn diese Zentrifugalkupplung mit einer

- 3 1 30027/0590

niedrigeren Tourenzahl beaufschlagt wird als diejenige, bei welcher das Einrücken der einseitig wirkenden Kupplung (36a) erfolgt, die zwischen der Riemenscheibe (34a) kleineren Durchmessers und der Welle (10) angeordnet ist„

8· Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 7» dadurch gekennzeichnet, daß deren Welle (16) Mittel zur drehfesten Kupplung mit der Welle (10) der Hilfsmaschine oder mit der Abtriebswelle (10a) des Explosionsmotors aufweist»

9· Hilfsmaschine bzw. -Gerät, dadurch gekennzeichnet, daß sie mit einer Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1, 2, 3 und 8 versehen ist«,

Oo Brennkraftmaschine für Fahrzeuge, dadurch gekennzeichnet, daß sie mit mindestens einer mit ihrer Treibwelle nach einem oder mehreren der Ansprüche 1, 2, 4, 5 und 7 gekuppelten Vorrichtung versehen ist.

1300 2 7/0590