DE3508808A1 - Wechselgetriebe zum antrieb einer hilfseinrichtung - Google Patents

Description

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Wechselgetriebe zum Antrieb einer Hilfseinrichtung

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Gangwechselgetriebemechanismus, insbesondere zur Anwendung beim Antrieb einer selbstbewegenden Hilfseinrichtung mit verschiedenen Drehzahlen relativ zur Motordrehzahl.

Hilfsmaschinen auf einem Motor, beispielsweise ein Wechselstromgenerator bzw. eine Lichtmaschine, ein Kompressor für ein Klimaanlagensystem oder eine Leistungssteuerungspumpe werden normalerweise durch eine direkte Antriebsübertragungseinrichtung von einem Endabschnitt der Motorkurbelwelle angetrieben, üblicherweise durch Riemenscheiben und Riemen. Deshalb werden die Hilfsmaschinen bzw. wird die Hilfsmaschinerie immer mit einer Drehzahl angetrieben, die proportional zur laufenden Drehzahl des Motors ist. Die meisten Hilfsmaschinen müssen jedoch nicht mit einer einen gegebenen Pegel überschreitenden Drehzahl laufen und deshalb ist es beim Betrieb des Motors mit hoher Drehzahl wünschenswert, eine übermäßige Rotation der Hilfsmaschine mittels eines Wechselgetriebes zu vermeiden, wodurch der Kraftstoffverbrauch des Motors reduziert, die Lebensdauer der Hilfsmaschine verbessert, Lärm vermindert und eine Reduzierung der Größe und des Gewichts der Hilfsmaschinen ermöglicht sind.

Ein Wechselgetriebemechanismus für diesen Zweck ist schon in der veröffentlichten japanischen Patentanmeldung Nr. 177727 vorgeschlagen worden. Dieser Wechselgetriebemechanismus enthält jedoch ein System, bei dem der Betrieb einer Umwicklungsfeder zum Bewirken des Einrückens und Ausrückens eines Antriebsdrehelements und

eines Abtriebsdrehelements zum direkten Kuppeln oder Wechseln der Drehzahl direkt durch eine mechanische Fliehkraftkupplung gesteuert wird. Eine Folge davon ist, daß die Antriebsdrehzahl, bei welcher das Einrücken oder Ausrücken der Kupplung stattfindet, ein fixierter vorbestimmter Wert ist, und deshalb kann die Drehzahl zum Betrieb des Untersetzungsgetriebes nicht geändert werden, beispielsweise entsprechend dem Laufzustand des Motors. Obwohl eine mechanische Fliehkraftkupplung hinsichtlich der Lebensdauer im Vergleich zu einer elektromagnetischen Kupplung vorteilhaft ist, steht sie bei der Ansprecheffizienz zum Zeitpunkt des Einrückens oder Ausrückens einer elektromagnetischen Kupplung nach.

Unter einem Aspekt betrachtet, stellt die vorliegende Erfindung einen Wechselgetriebemechanismus zum Antrieb einer Hilfseinrichtung von einem Motor bereit, der eine Unter- bzw. Übersetzungsräderkette, die so angeordnet ist, daß sie durch eine Kupplung verbunden oder getrennt werden kann, eine extern der Kupplung steuerbare Betätigungseinrichtung zum Bewirken des wahlweisen Einrückens und Ausrückens der Kupplung und eine Steuereinrichtung aufweist, die zum Bewirken der Beätigung der Betätigungseinrichtung auf wenigstens einen vorbestimmten Parameter anspricht.

Unter einem anderen Aspekt betrachtet, stellt die vorliegende Erfindung einen Wechselgetriebemechanismus bereit, der einen zwischen einem Antriebsdrehelement und einem Abtriebsdrehelement angeordneten Umlaufgetriebezug, eine um beide Drehelemente gewundene Überlappungs- bzw. Umwicklungsfeder zum wahlweisen Übertragen von Rotation von dem Antriebsdrehelement auf das Abtriebsdrehelement entweder durch direkt gekuppelte Übertragung durch die angezogene bzw. angespannte Umwicklungsfeder oder durch eine drehzahlwechselnde

Übertragung durch das Umlaufgetriebe bei gelöster Umwicklungsfeder, eine operativ mit der Umwicklungsfeder verbundene elektromagnetische Kupplung und eine Steuereinrichtung zum Steuern der elektromagnetischen Kupplung zum wahlweisen Anziehen oder Lösen der Umwicklungsfeder bei einer vorbestimmten Antriebsdrehzahl aufweist, die entsprechend wenigstens einem vorbestimmten Parameter festgesetzt ist.

Einige Ausführungsformen der Erfindung werden anhand der beigefügten Figuren beispielhaft beschrieben. Von den Figuren zeigen:

Figur 1 einen mittelaxialen Längsschnitt durch eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Wechselgetriebemechanismus;

Figur 2 einen der Figur 1 entsprechenden Schnitt durch eine zweite Ausführungsform der Erfindung; und 20

Figuren 3 bis 10 schematische Darstellungen von verschiedenen Ausführungsformen der Erfindung, wobei die Figuren 3 und 4 für die Ausführungsformen nach Figur 1 bzw. Figur 2 repräsentativ sind und die Figuren 5 bis 10 für sechs weitere Ausführungen repräsentativ sind.

Nach Figur 1 ist ein generell mit T bezeichneter Wechselgetriebemechanismus auf einem Endabschnitt einer Kurbelwelle 2 eines Motors 1 mit einer Schraube 4 durch einen Keil 3 fixiert, und ein Umlaufgetriebe bzw. Planetengetriebe 30 und eine elektromagnetische Kupplung sind zwischen einer Antriebswelle 5 auf der Antriebsseite des Wechselgetriebemechanismus und einem Riemen-

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scheibengehäuse 6 auf der Abtriebsseite vorgesehen.

Das Planetengetriebe 30 enthält ein Ringzahnrad 31, bestehend aus einer auf der Innenseite des äußeren Umfangs eines an der Antriebswelle 5 fixierten Flansches 5a ausgebildeten Innenzahnreihe, mehrere - normalerweise drei damit kämmende Planetenräder 32, einen die Planetenräder 32 drehbar haltenden und selbst drehbaren Träger 33 und ein zentral angeordnetes, mit den Planetenrädern 32 kämmendes, nicht drehbares Sonnenrad 34.

Das Riemenscheibengehäuse 6 auf der Abtriebsseite hat mehrere Riemenscheiben 6b, von denen um jedes ein Hilfsmaschinenantriebsriemen gewunden ist, wobei die Riemenscheiben auf dem Umfang eines becherförmigen Körpers 6a ausgebildet sind. Eine zentrale Verstärkung des Riemenscheibengehäuses ist auf einem Endabschnitt der Antriebswelle 5 gelagert, und zwar sowohl fluiddicht durch eine Öldichtung 7 als auch drehbar durch ein Lager 8. Das Planetengetriebe 30 ist in dem Riemenscheibengehäuse 6 eingeschlossen. Eine Rückabdeckung 6', die eine ringförmige Rückseitenplatte 6c und den ringförmigen Rotor 41 der elektromagnetischen Kupplung 40 enthält, die am äußeren Umfang fest miteinander verbunden sind, ist durch Schrauben 9 an die rückwärtige offene Seite des Riemenscheibengehäuses 6 auf der Motorseite geklemmt.

Auf der Antriebswelle 5 ist eine fixierte Hohlwelle 10 durch eine Öldichtung 11 und ein Lager 12 gelagert. Die fixierte Welle 10 ist durch einen Träger 15 gestützt und gegen Drehung geschützt, der auf dem Gehäuse la des Motors 1 mittels einer Schraube 14 durch einen aus Gummi oder dergleichen gebildeten Puffer 13 befestigt ist. Der innere Umfang der Rückseitenplatte 6c ist auf dem äuße-

ren Umfang der fixierten Welle 10 durch eine Öldichtung 16 und ein Lager 17 gelagert. Die Rückseitenplatte 6c hat an ihrem äußeren Umfang einen axial sich erstreckenden Flansch 6d, der sich zu dem Flansch 5a der Antriebswelle 5 erstreckt. Zwischen dem inneren Umfang des Flansches 6d und dem Planetenradträger 33 sitzt eine Einwegkupplung 18 konventionellen Typs.

Ein Hohlwellenabschnitt 34a des Sonnenrades 34 sitzt lose auf dem äußeren Umfang der Antriebswelle 5, wobei ein geeigneter Spalt dazwischen bleibt und sein Endabschnitt auf der Motorseite ist an einen gegenüberliegenden Endabschnitt der fixierten Welle 10 durch eine Kupplung 19 vom Oldham-Typ gekoppelt.

Die elektromagnetische Kupplung 40 enthält ein ringförmiges Solenoid 42, das in einem Gehäuse 42a eingeschlossen ist, das an dem Träger 15 fixiert ist, einen ringförmigen Rotor 41 und einen ringförmigen Anker 43, der gegenüber der Solenoidspule 42 und auf der anderen Seite des Rotors 41 angeordnet ist. Im Rotor 41 ist ein Kreisbogenschlitz 41b vorgesehen, und in den Schlitz 41b ist ein nicht magnetisches Material 20, beispielsweise eine Gummi-Kupferlegierung, Aluminiumlegierung oder dergleichen eingesetzt. Der Anker 43 ist auf dem Endabschnitt eines dünnen plattenartigen Federgehäuses 23 befestigt, das seinerseits auf dem Flansch 5a der Antriebswelle 5 befestigt ist. Das Gehäuse 23 umigbt eine Überlappungsfeder 21, deren Funktion später beschrieben wird.

Das Gehäuse 23 verhindert, daß die Umwicklungsfeder 21 infolge der Zentrifugalkraft auswärts springt, und hält den Anker 43 in einem geeigneten Abstand von dem Rotor 41. Außerdem weist das Gehäuse 23 mehrere irregulär angeordnete durchgehende Löcher 23a auf. Jegliches metallisches Pulver bzw. jeglicher metallischer Abrieb, der

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in dem Schmiermittel oder Schmieröl für das Planetengetriebe 30 in dem Riemenscheibengehäuse 6 vorhanden ist, wird von dem Planetengetriebe 30 infolge der Zentrifugalkraft durch die Löcher 23a abgeführt, jedoch durch die Wand des Gehäuses 23 zwischen den durchgehenden Löcher 23a daran gehindert, wieder in den Bereich des Planetengetriebes einzutreten.

Eine antriebsseitige Trommelfläche 5b und eine abtriebsseitige Trommelfläche 6e sind in annähernd der gleichen Umfangsebene auf dem Flansch 5a der Antriebswelle 5 bzw. dem Flansch 6d der Rückseitenplatte 6c ausgebildet, und die Mehrfachwicklung der Umwicklungsfeder 21, die im Querschnitt entweder rechtwinkelig oder kreisförmig sein kann, ist so angeordnet, daB sie sich über beide Trommelflächen 5b, 6e erstreckt und beide abdeckt. Ein antriebsseitiger Endabschnitt 21a der Umwicklungsfeder 21 ist in einer Eingriffsnute fest befestigt, die auf dem äußeren Umfang des Flansches 5a der Antriebswelle 5 ausgebildet ist und ein abtriebsseitiger Endabschnitt 21b ist auf dem Anker der elektromagnetischen Kupplung 40 fixiert. Die Anzugsrichtung der Umwicklungsfeder 21 fällt mit einer Drehrichtung des Flansches 5a zusammen.

Um eine auf der Kurbelwelle 2 des Motors 1 gewundene Riemenscheibe 25 ist ein Zeitgeberriemen 26 gewunden. Eine elektrische Energieversorgungseinrichtung 45, beispielsweise eine Batterie, ist mit der Solenoidspule durch einen mit Strom beaufschlagten Schalter 44 verbunden und der Schalter 44 wird durch ein Steuersignal von einer elektronischen Kontrolleinrichtung 46 gesteuert bzw. kontrolliert. Wenn der Wechselgetriebemechanismus dazu benutzt wird, die Hilfsmaschinerie bzw. Hilfsmaschinen eines Motors zu betätigen, gibt die elektroni-

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sehe Kontrolleinrichtung 46 ein EIN-Signal aus, um die Solenoidspule 42 zu erregen, wenn die laufende Drehzahl des Motors bei oder unter einem vorbestimmten Wert ist.

Die Art und Weise des Betriebs der oben beschriebenen ersten Ausführungsform der Erfindung wird nun beschrieben.

Zuerst schließt die Kontrolleinrichtung 46 in einem Betriebszustand, in welchem die Drehzahl der Kurbelwelle 2 des Motors 1 auf dem vorbestimmten Wert oder darunter ist, den stromtragenden oder mit Strom beaufschlagten Schalter 44, um die Solenoidspule 42 zu erregen und dadurch den das Gehäuse 42a der Solenoidspule 42 verbindenden magnetischen Schaltkreis, den Rotor 41 und den Anker 43 zu schließen, wie es durch den unregelmäßigen Kreis von Pfeilen im unteren Teil der Figur 1 an der elektromagnetischen Kupplung 40 angedeutet ist. Dadurch wird der Anker 43 an die Solenoidspule 42 angezogen, um den Rotor 41 auf der Abtriebsseite mit einer vorbestimmten Bindungskraft einzurücken, wodurch bewirkt wird, daß die Umwicklungsfeder 21 durch die Drehkraft der Antriebswelle 5 aufgewunden und im Durchmesser kontrahiert wird, wodurch sie sich nach unten auf die zugekehrten Trommelflächen 5b und 6e zusammenzieht und dadurch diese Trommelflächen miteinander verbindet und vereinheitlicht. Demgemäß drehen sich die Antriebswelle 5 auf der Antriebsseite und die Riemenscheiben 6b auf der Abtriebsseite miteinander und bilden dadurch ein direkt gekuppeltes 1 : 1 Übertragungssystem. Die Planetenräder 32 drehen sich um ihre Achsen und um das Sonnenrad 34 entsprechend der Rotation des Ringzahnrades 31. Dies bewirkt eine Reduzierung der Drehzahl des Trägers 33 auf weniger als die der Antriebswelle 5 und des Riemenscheibengehäuses 6, wobei die Drehzahldifferenz durch den Leerlauf der Einwegkupplung 18 ausgeglichen wird.

Als nächstes öffnet die Kontrolleinrichtung 46 bei einem Betriebszustand, bei welchem die Drehzahl der Kurbelwelle 2 des Motors 1 den erwähnten vorbestimmten Wert überschreitet, den stromführenden Schalter 44, um die SoIenoidspule 42 abzuschalten, wodurch der Anker 43 und der Rotor 41 voneinander ausgerückt werden. Folglich löst sich die Umwicklungsfeder 21 aufgrund ihrer eigenen Rücklaufkraft und der Zentrifugalkraft und löst dadurch ihren bindenden Eingriff in die Trommelflächen 5d und 6e.

Erneut drehen sich die Planetenräder 32 um ihre Achsen und um das Sonnenrad 34 entsprechend der Drehzahl des Ringzahnrades 31, welches zusammen mit der Antriebswelle 5 rotiert. Dies hat eine Reduzierung der Drehzahl des Trägers 33 zur Folge, die durch hintere Abdeckung 6' mittels der Einwegkupplung 18 auf das Riemenscheibengehäuse 6 übertragen wird. Folglich ist ein Reduktionsbzw. Untersetzungsgetriebesystem zur Reduzierung der Drehzahl des Riemenscheibengehäuses 6 bei dem vorbestimmten Untersetzungsverhältnis des Planetengetriebes 30 relativ zur Drehzahl der Kurbelwelle 2 des Motors 1 gegeben.

Bei der in der Figur 2 dargestellten zweiten Ausführungsform ist der ringförmige Anker 43 der elektromagnetischen Kupplung 40' im Schnitt L-förmig. Der antriebsseitige Endabschnitt 21a der Umwicklungsfeder 21 ist radial auswärts gebogen und an einen Endabschnitt eines axialen Flansches 43a des Ankers 43 gekoppelt, während der abtriebsseitige Endabschnitt 21b der Feder radial einwärts gebogen und in einer auf dem Träger 33 ausgebildeten Eingriffsnut fixiert ist, wobei der Träger 33 auch als eine Rückseitenplatte fungiert. Der radiale Flansch 43b des Ankers 43 wird durch eine zwischen ihm und dem Ankerrotor 41 angeordnete ringförmige Feder 44 gegen den Flansch 5a der Antriebswelle 5 gedruckt, wodurch der antriebssei-

tige Endabschnitt 21a der Umwicklungsfeder 21 stets auf den Flansch 5a gedrückt wird. Der Träger 33 des Planetengetriebes 30 ist als Teil einer Platte 6c ausgebildet oder darauf gelagert und ist folglich zusammen mit dem Rotor 41 drehbar. Die Einwegkupplung 18 ist zwischen das Sonnenrad 34 und seine Welle 34a eingesetzt und ermöglicht, daß das Sonnenrad 34 relativ zur fixierten Wellen 10 nur in der gleichen Richtung wie das Ringzahnrad 31 gedreht werden kann. Bis auf dieses ist die Konstruktion dieser zweiten Ausführungsform die gleiche wie bei der ersten Ausführungsform.

Obwohl in der Figur 2 nicht speziell dargestellt, sind in der zweiten Ausführungsform ebenfalls elektrische Komponenten, die dem stromführenden Schalter 44, der Energieversorgung 45 und der Kontrolleinrichtung 46 in Figur entsprechen, vorgesehen.

Beim Betrieb dieser Ausführungsform führt im Gegensatz zur ersten Ausführungsform die Kontrolleinrichtung in einen Betriebszustand, bei dem die Drehzahl des Motors sich auf einem vorbestimmten Wert oder darunter befindet, der Solenoidspule 42 keinen Strom zu, sondern es wird vielmehr der Anker 43 durch die Feder 44 gegen den Flansch 5a der Antriebswelle 5 zum Eingriff damit gedrückt, wobei die Umwicklungsfeder 21 durch die Rotation der Antriebswelle 5 angezogen wird und deshalb die antriebsseitige Trommelfläche 5b und die abtriebsseitige Trommelfläche 6e zur Bildung eines direkt gekuppelten Übertragungssystems miteinander verbunden werden. Eine Folge davon ist, daß das Ringzahnrad 31, der Träger 33 und der Rotor 41 miteinander rotieren, wodurch die Planetenräder 32 und das Sonnenrad 34 gesperrt wurden, um zusammen mit dem Ringzahnrad zu rotieren, jedoch wird eine freie Rotation des Sonnenrades 34 durch den Leer-

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lauf der Einwegkupplung 18 zwischen dem Sonnenrad 34 und der Welle 34a ermöglicht.

Bei einem Betriebszustand der Ausführungsform nach Figur 2, bei dem die Drehzahl des Motors den vorbestimmten Wert überschreitet, wird der Solenoidspule 42 Strom zugeführt und dadurch der Anker 43 durch die der Feder 44 entgegengesetzte Kraft der Solenoidspule 42 in Richtung des Rotors 41 angezogen, wobei er gleichzeitig aus dem Flansch 5a der Antriebswelle 5 ausgerückt und in den Rotor 41 eingerückt wird, wodurch die Umwicklungsfeder 21 zum Trennen der antriebsseitigen Trommelfläche 5b von der abtriebsseitigen Trommelfläche 6e gelöst wird. Folglich drehen sich die Planetenräder 32 um ihre Achsen und laufen auch in der gleichen Richtung wie das Ringzahnrad 31 um, das sich zusammen mit der Antriebswelle 5 dreht. Da diese Drehbewegung das Sonnenrad dazu zwingt, sich entgegengesetzt zu dem Ringzahnrad 31 zu drehen, ist die Einwegkupplung eingerückt und die Drehzahl des Trägers 33 und des Rotors 41 wird in Linie mit dem eigenen Untersetzungsverhältnis des Planetengetriebes reduziert, wodurch ein Untersetzungsgetriebesystem gebildet ist.

Die Figuren 3 bis 10 stellen verschiedene Ausführungsformen der Erfindung in Form von Blockdiagrammen zum Erleichtern des Verständnisses der verschiedenen Ausführungsformen und benutzbaren Kombinationen dar, und zur Klarheit und zum Vergleich stellen gleiche Bezugszeichen gleiche Teile in allen Ausführungsformen dar. 30

Die Figur 5 zeigt eine dritte Ausführungsform, bei welcher die Anordnung des epizyklischen Getriebes bzw. Planetengetriebes 30 und die Einwegkupplung 18 die gleichen wie in der ersten Ausführungsform sind, wobei jedoch der Betrieb der elektromagnetischen Kupplung und die Um-

wicklungsfeder die gleichen wie in der zweiten Ausführungsform sind.

Die Figur 6 zeigt eine vierte Ausführungsform, bei weleher die Anordnung des Planetengetriebes 30 und der Einwegkupplung 18 gleich jener in der zweiten Ausführungsform sind, wobei aber der Betrieb der elektromagnetischen Kupplung und die Umwicklungsfeder die gleichen wie in der ersten Ausführungsform sind.

Die Figur 7 zeigt eine fünfte Ausführungsform, bei welcher sich das Ringzahnrad 31 des Planetengetriebes 30 auf der fixierten Seite befindet, der Träger 33 auf der AB-triebsseite und das Sonnenrad 34 auf der Antriebsseite angeordnet sind, wobei die Einwegkupplung 18 zwischen dem Träger 33 und dem Abtrieb angeordnet ist. Die elektromagnetische Kupplung ist von der gleichen Konstruktion wie in der ersten Ausführungsform.

Die Figur 8 zeigt eine sechste Ausführungsform, bei welcher das Ringzahnrad auf der Abtriebsseite, der Träger auf der fixierten Seite, das Sonnenrad 34 auf der Antriebsseite und die Einwegkupplung 18 zwischen dem Ringzahnrad 31 und dem Abtrieb angeordnet ist. Das Planetengetriebesystem 32 enthält zwei miteinander kämmende leerlaufende Zahnräder. Die elektromagnetische Kupplung ist von der gleichen Konstruktion wie bei der ersten Ausführunsform.

Die Figur 9 zeigt eine siebte Ausführungsform, bei welcher das Ringzahnrad 31 auf der fixierten Seite, der Träger 33 auf der Abtriebsseite, das Sonnenrad 34 auf der Antriebsseite und die Einwegkupplung 18 zwischen dem Ringzahnrad 31 und der fixierten Seite angeordnet ist.

Die elektromagnetische Kupplung ist von der gleichen Konstruktion wie bei der zweiten Ausführungsform.

Die Figur 10 zeigt eine achte Ausführungsform, bei welcher das Ringzahnrad 31 auf der Abtriebsseite, der Träger 33 auf der fixierten Seite, das Sonnenrad 34 auf der Antriebsseite und die Einwegkupplung zwischen dem Träger und der fixierten Seite angeordnet ist. Wie im Fall der sechsten Ausführungsform enthält das Planetengetriebesystem 32 zwei miteinander kämmende leerlaufende Zahnräder. Die elektromagnetische Kupplung ist von der gleichen Konstruktion wie bei der zweiten Ausführungsform.

Wie im Fall des Verhältnisses zwischen der ersten Ausführungsform und der dritten Ausführungsform und auch des Verhältnisses zwischen der zweiten Ausführungsform und der vierten Ausführungsform kann eine Geschwindigkeits- bzw. Drehzahl- bzw. Gangwechseloperation durch Steuerung des der elektromagnetischen Kupplung zugeführten Stroms bei der fünften und sechsten Ausführungsform, bei welchen die elektromagnetische Kupplung 40 von der gleichen Konstruktion wie bei der ersten Ausführungsform ist, und auch bei der siebten und achten Ausführungsform, bei welchen die elektromagnetische Kupplung 40' von der gleichen Konstruktion wie bei der zweiten Ausführungsform ist, dadurch umgekehrt werden, daß diese elektromagnetische Kupplung durch die in der zweiten Ausführungsform bzw. der ersten Ausführungsform gezeigte elektromagnetische Kupplung 40' bzw. 40 ersetzt wird.

Wie oben beschrieben, wird bei diesen Ausführungsformen der Erfindung das Anziehen und lösen der Umwicklungsfeder durch die elektromagnetische Kupplung bewirkt, wobei beim Einrücken oder Ausrücken der Kupplung eine erhöhte Effizienz erreicht wird, im Vergleich mit einer konventionellen mechanischen Fliehkraftkupplung. Außerdem steuert die elektromagnetische Kupplung mittels der Steuer- bzw. Kontrolleinrichtung das Anziehen und Lösen

der Umwicklungsfeder bei einer ausgewählten Antriebsdrehzahl, die entsprechend einem vorbestimmten Parameter, beispielsweise der Motordrehzahl oder dergleichen, festgesetzt ist. Deshalb kann ein Wert der Antriebsdrehzahl leicht elektrisch gesetzt werden, wobei nicht wie bei der mechanischen Fliehkraftkupplung, die das Auswechseln von Teilen, wie beispielsweise eines Fliehkraftgewichts, einer Feder oder dergleichen, erfordert, kein Auswechseln der elektromagnetischen Kupplung selbst oder von Teilen davon erforderlich ist. Eine Folge davon ist, daß eine verbesserte Anpassung zwischen Motor und Hilfsmaschinerie erleichtert wird. Außerdem reduziert durch die Verwendung der elektromagnetischen Kupplung zur Steuerung des Anziehens und Lösens der Umwicklungsfeder der umwickelnde oder umhüllende Zusatzeffekt der Umwicklungsfeder die erforderliche Bindungskraft der Kupplung, und deshalb reicht eine kleine elektromotorische Kraft zur Betätigung der elektromagnetischen Kupplung aus, wodurch die Solenoidspule der elektromagnetischen Kupplung nach Größe und Gewicht reduziert werden kann und nur ein kleiner Strom zur Betätigung erforderlich ist, wobei Energieverluste reduziert werden.

Es wurde vorstehend ein Wechselgetriebemechanismus zum Betrieb der Hilfsausrüstung eines Fahrzeugmotors mit verschiedenen Geschwindigkeiten relativ zur Motorgeschwindigkeit beschrieben, bei welchem ein Umlaufgetriebezug 30 zwischen einem Antriebsdrehelement 5b und einem Antriebsdrehelement 6e angeordnet ist, eine Umwicklungs- bzw. Überlappungsfeder 21 um beide Drehteile gewunden ist und Rotation von dem Antriebsdrehelement auf das Abtriebsdrehelement entweder durch eine direkt gekuppelte Übertragung durch die angespannte Umwicklungsfeder oder durch eine drehzahlwechselnde Übertragung durch das Umlaufgetriebe bei gelöster Umwicklungsfeder übertragen wird.

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Eine elektromagnetische Kupplung 40 arbeitet so, daß sie die Umwicklungsfeder in Abhängigkeit von einer einen vorbestimmten Motorparameter abtastenden Kontrolleinrichtung 46 anspannt und löst.

Claims (5)

1. Patentanwälte Dipl.-Ing. H. Weicki£ann, ίϊΐρέ.-Ρ.ΗΥ&.ΌκνΚ. Fincke

   Dipl.-Ing. R A.Weickmann, Üipü-Chem.'B. Huber Dr.-Ing. H. Liska, Dipl.-Phys. Dr. J. Prechtel

   ο ς η ο ο η ο βοοο München 86 \ 2. MSfZ 1985

   ^D/20 « ^ w w ν> v^ w POSTFACH 860820

   MOHLSTRASSE 22

   TELEFON (089) 980352

   TELEX 522621

   TELEGRAMM PATENTWEICKMANN MÜNCHEN

   HONDA GIKEN KOGYO KABUSHIKI KAISHA 6-27-8, Jingumae, Shibuya-ku, Tokio, Japan

   Wechselgetriebe zum Antrieb einer Hilfseinrichtung

   Patentansprüche

   IJ Wechselgetriebemechanismus (T) zum Antreiben einer Hilfseinrichtung durch einen Motor (1), g e k e η η - ·\ zeichnet durch ^M

   - einen mit einer Kupplung (21) verbindbaren und davon trennbaren Untersetzungsgetriebezug (30),

   - eine von außerhalb der Kupplung (21) steuerbaren Betätigungseinrichtung (40, 40') zum wahlweisen Ein- und Ausrücken der Kupplung (21), und durch

   - eine Steuereinrichtung (46) zum Betätigen der Betätigungseinrichtung (40, 40') in Abhängigkeit von wenigstens einem vorbestimmten Parameter.
2. 2. Mechanismus nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Betätigungseinrichtung (40, 40') eine elektromagnetische Kupplung aufweist, und daß die Steuereinrichtung (46) der elektromagnetischen Kupplung (40, 40') zum Bewirken des Ein- und Ausrückens wahlweise Strom zuführt.
3. 3. Wechselgetriebemechanismus (T), gekennzeichnet durch

   - einen.zwischen einem Antriebsdrehglied (5b) und einem Abtriebsdrehglied (6e) angeordneten Umlaufgetriebezug (30),

   - eine um beide Drehglieder (5b, 6e) gewundenen Umwicklungsfeder (21) zum wahlweisen Übertragen einer Drehung von dem Antriebsdrehglied (5b) auf das Abtriebsdrehglied (6e) entweder durch direkt gekuppelte Übertragung durch die angespannte Umwicklungsfeder (21) oder durch geschwindigkeitwechselnde Übertragung durch den Umlaufgetriebezug (30) bei gelöster Umwicklungsfeder (21), und durch

   - eine operativ mit der Umwicklungsfeder (21) verbundene elektromagnetische Kupplung (40, 40') zum wahlweisen

   Anspannen oder Lösen der Umwicklungsfeder (21) bei einer vorbestimmten Antriebsdrehzahl, die entsprechend wenigstens einem vorbestimmten Parameter festgesetzt ist.
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4. 4. Mechanismus nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die elektromagnetische Kupplung (40, 40') eine an einem statischen Glied fixierte Solenoidspule (42), einen der Solenoidspule

   (42) gegenüberliegenden Rotor (41) und einen dem Rotor (41) gegenüberliegenden und mit einem Ende der Umwicklungsfeder (21) zusammenwirkenden Anker (43) aufweist, und daß das Antriebsdrehglied (5b) den Rotor (41) und das Abtriebsdrehglied (6e) den Anker (43) enthält.
5. 5. Mechanismus nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet , daß der Umlaufgetriebezug (30) ein zusammen mit dem Antriebsdrehglied (5b) drehbares Ringzahnrad (31), ein an dem statischen Glied fixiertes Sonnenrad (34), ein mit dem Ringzahnrad (31)

   und dem Sonnenrad (34) kämmendes Planetenrad (32) und einen das Planetenrad (32) haltenden und zusammen mit dem Abtriebsdrehglied (6e) drehbaren Träger (33) aufweist, daß die Umwicklungsfeder so angeordnet ist, daß sie das Ringzahnrad (31) und den Träger (33) anspannt, um sie in Abhängigkeit mit dem Betriebszustand der elektromagnetischen Kupplung (40, 40') zu verbinden.