DE4308113A1 - Antriebsanordnung für Nebenaggregate - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Antriebsanordnung für Nebenaggrega­ te, wie z. B. Lichtmaschine, Klimakompressor o. ä. eines Kraft­ fahrzeugs, insbesondere eines Personenkraftwagens.

Im Laufe der Kfz-Entwicklung ist es üblich geworden, immer mehr Nebenaggregate einzusetzen.

Neben solchen Nebenaggregaten, die unmittelbar für den Betrieb des Fahrzeugsmotors erforderlich sind, wie z. B. Lichtmaschine, Wasserpumpe oder Kompressor werden zunehmend solche Nebenaggre­ gate eingesetzt, die den Komfort des Fahrzeugs verbessern sol­ len, wie z. B. Klimakompressoren, Lenkhilfepumpen usw.

Üblicherweise werden diese Nebenaggregate am Fahrzeugmotor befe­ stigt und von einer der Motorwellen über Kettentriebe, Riemen­ triebe, Zahnradtriebe oder einer Kombination davon angetrieben.

Je mehr Nebenaggregate in einem Fahrzeug vorgesehen sind, desto schwieriger wird es räumlich, diese in geeigneter Weise am Fahr­ zeugmotor zu befestigen und desto aufwendiger und komplizierter werden die erforderlichen Riementriebe. Während man früher häu­ fig mit nur einem Keilriemen sowie zwei oder drei Riemenscheiben auskam, um z. B. die Lichtmaschine und die Wasserpumpe oder die Lichtmaschine und einen Kompressor anzutreiben, werden heute häufig drei und mehr Keil- oder Zahnriemen o. ä. sowie sechs und mehr Riemenscheiben für den Antrieb von Nebenaggregaten benö­ tigt.

Eine solche Vielzahl von Nebenaggregaten und Riementrieben o. ä. bereitet nicht nur wegen des heutzutage im allgemeinen sehr knapp bemessenen Motorraums Schwierigkeiten. Auch die Montage und spätere Wartung erfordern einen hohen Aufwand und große Sorgfalt, um z. B. Quietschgeräusche oder vorzeitigen Verschleiß infolge von Fluchtungsfehlern der Riemenscheiben oder infolge von nicht vorschriftsmäßig gespannten Riemen o. ä. auszuschlie­ ßen.

Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Antriebsanordnung der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 genannten Art zu schaffen, die geeignet ist, diese Schwierigkei­ ten zu vermeiden. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.

Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Erfindungsgemäß wird zumindest ein Teil der Nebenaggregate, nach Möglichkeit aber alle Nebenaggregate, auf einen gemeinsamen Trä­ gerblock montiert, und zumindest ein Teil dieser Nebenaggregate jeweils direkt von einem vorzugsweise als hydraulischer Zahnrad­ motor ausgebildeten Hydraulikmotor angetrieben, wobei der Trä­ gerblock, quasi eine Art Antriebsleiste, eine für alle montier­ ten Hydraulikmotoren gemeinsame Hydraulikzuleitung und gemeinsa­ me Hydraulikableitung besitzt.

Mit der erfindungsgemäßen Antriebsanordnung wird nicht nur u. a. durch den Fortfall von Riemen und Riemenscheiben etc. der Ge­ samtaufwand für den Antrieb der Nebenaggregate spürbar verrin­ gert, sondern gleichzeitig auch deren Montierbarkeit sowie War­ tungsfreundlichkeit und -bedürftigkeit verbessert. Von großem Vorteil ist auch, daß der Trägerblock mit den direkt oder indi­ rekt hydraulisch angetriebenen Nebenaggregaten bereits zu einer komplett einbaubaren Baueinheit vormontiert werden kann, wobei diese bei gleichbleibenden Grundaufbau in einfacher Weise durch unterschiedliche Bestückung den jeweiligen Ausstattungsvarianten des Fahrzeugs angepaßt werden kann. Es ergibt sich ganz allge­ mein eine Reduzierung der Teilevielfalt, was sowohl für die Fer­ tigung als auch für die Bevorratung mit Ersatzteilen von Vorteil ist. Ein besonderer Vorteil der erfindungsgemäßen Antriebsanord­ nung ist auch darin zu sehen, daß der Nebenaggregate tragende Trägerblock räumlich getrennt vom Fahrzeugmotor an geeigneter Stelle im Motorraum oder aber auch außerhalb des Motorraums un­ tergebracht werden kann. Der Gesamtaufwand kann in vorteilhafter Weise dadurch weiter verringert werden, daß eine im Kraftfahr­ zeug für andere Zwecke sowieso bereits vorhandene hydraulische Pumpenanordnung, beispielsweise die Pumpenanordnung zur Schmier­ ölversorgung des Fahrzeugmotors oder eine Pumpenanordnung zur Hydraulikversorgung einer Servolenkeinrichtung, auch zur Hydrau­ likversorgung der auf den Trägerblock montierten Hydraulikmoto­ ren ausgebildet wird.

An Hand einiger in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbei­ spiele wird die Erfindung nachstehend näher erläutert.

In der Zeichnung zeigen in prinzipienhafter und schematisierter Darstellung die

Fig. 1 bis 4 verschiedene Ausführungsbeispiele eines Trägerblocks für die erfin­ dungsgemäße Antriebsanordnung und

Fig. 5 eine Prinzipiendarstellung eines Kfz-Fahrmotors mit einer erfin­ dungsgemäßen Antriebsanordnung für seine Nebenaggregate.

Erfindungsgemäß wird zumindest ein Teil der im Kraftfahrzeug üb­ lichen Nebenaggregate, wie z. B. die Lichtmaschine, die Wasser­ pumpe, der Lüfter oder der Klimakompressor einer Klimaanlage usw. nicht mehr wie sonst i.a. üblich über Keilriemen- oder Zahnriemenanordnungen o. ä. angetrieben, sondern direkt oder in­ direkt durch Hydraulikmotoren.

Wie Fig. 5 erkennen läßt, ist zumindest ein Teil der Nebenag­ gregate auf einem gemeinsamen Trägerblock 1 montiert, wobei zu­ mindest ein Teil dieser Nebenaggregate jeweils direkt von einem Hydraulikmotor 2, vorzugsweise einem hydraulischen Zahnradmotor angetrieben ist. Dieser Trägerblock 1 besitzt eine für alle mon­ tierten Hydraulikmotoren 2 gemeinsame Hydraulikzuleitung 3 und gemeinsame Hydraulikableitung 4, über die das für die Hydraulik­ motoren benötigte hydraulische Medium zu- bzw. abgeführt wird.

Es ist leicht erkennbar, daß dieser mehrere Nebenaggregate tra­ gende und mit Antriebsenergie versorgende Trägerblock 1 räumlich getrennt vom Fahrmotor 8 im Motorraum, und je nach Art der mon­ tierten Nebenaggregate erforderlichenfalls auch außerhalb des Motorraums untergebracht werden kann, da Hydraulikleitungen be­ kanntlich auch über größere Entfernungen und bei schwierigen Raumverhältnissen ohne Schwierigkeiten verlegt werden können, was natürlich auch für die der Hydraulikversorgung der Hydrau­ likmotoren 2 dienenden Hydraulikleitungen 11, 12 gilt.

Die Hydraulikmotoren 2 der auf dem Trägerblock 1 angeordneten Nebenaggregate können hydraulisch in Reihe oder aber hydrauli­ sche parallel zueinander geschaltet werden. Diese beiden grund­ sätzlichen Alternativen sind in den Fig. 1 und 2 schematisch angedeutet. In den gezeigten Ausführungsbeispielen sind auf dem Trägerblock 1 jeweils vier als Zahnradmotoren ausgebildete Hy­ draulikmotoren 2 von vier Nebenaggregate angeordnet. Der gezeig­ te Antrieb könnte also zum Beispiel dem Antrieb der Lichtmaschi­ ne, der Wasserpumpe, des Lüfters und des Klimakompressors einer Klimaanlage dienen. Grundsätzlich ist es natürlich auch denkbar, den Trägerblock 1 so auszubilden, daß von ihm mehr als vier Ne­ benaggregate aufgenommen und angetrieben werden können. Anderer­ seits ist es natürlich auch denkbar, die Trägerblöcke so zu ge­ stalten, daß nur zwei oder drei Nebenaggregate Platz finden; ei­ ne solche kleinbauende Ausführung kann z. B. dann interessant sein, wenn im Motorraum einerseits zwar nicht genügend Platz zur Unterbringung eines größeren Trägerblocks mit vergleichsweise vielen Nebenaggregaten zur Verfügung steht, andererseits aber an verschiedenen Stellen des Motorraums durchaus Platz zur Unter­ bringung jeweils kleinerer Trägerblöcke mit einer geringeren An­ zahl von Nebenaggregaten vorhanden ist. Im übrigen ist es in einfacher Weise natürlich auch möglich, auf einem an sich für mehrere Nebenaggregate ausgebildeten Trägerblock weniger Neben­ aggregate als maximal möglich zu montieren, z. B. dann, wenn die betreffende Fahrzeugvariante nicht mit allen für andere Fahr­ zeugvarianten vorgesehenen Nebenaggregaten ausgerüstet werden soll. In diesem Falle könnten die "Leerplätze" des Trägerblocks einfach durch Blindplatten o. ä. nach außen verschlossen werden.

Der Vorteil, die Nebenaggregate getrennt vom Fahrzeugmotor fle­ xibel unterbringen zu können, bleibt auch erhalten, wenn nicht jedes der auf den Trägerblock 1 montierten Nebenaggregate durch einen nur ihm zugeordneten eigenen Hydraulikmotor angetrieben wird. In den Fig. 3 und 4 ist prinzipienhaft angedeutet, daß es auch möglich ist, nur eines der auf dem Trägerblock 1 ange­ ordneten Nebenaggregate direkt von einem Hydraulikmotor 2 anzu­ treiben und die übrigen Nebenaggregate nur indirekt. Bevorzugt erfolgt der indirekte Antrieb dieser Nebenaggregate über zwi­ schengeschaltete Zahnräder. Die Verwendung von Zahnrädern bietet sich mit Vorteil insbesondere dann an, wenn der einzige Hydrau­ likmotor als hydraulischer Zahnradmotor ausgebildet ist.

Im in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel ist ein Träger­ block 1 für vier Nebenaggregate dargestellt, bei dem die indi­ rekt angetriebenen Nebenaggregate über direkt mit dem Hydraulik­ motor 2 in Wirkverbindung stehende Zahnräder 5 angetrieben wer­ den.

Im in Fig. 4 dargestellten Ausführungsbeispiel wird dagegen nur eines der indirekt angetriebenen Nebenaggregate über ein direkt mit dem Hydraulikmotor 2 in Wirkverbindung stehendes Zahnrad 5 angetrieben, während die übrigen indirekt angetriebenen Nebenag­ gregate über indirekt mit diesem einen Hydraulikmotor 2 in Wirk­ verbindung stehende Zahnräder, nämlich über mit diesem ersten Zahnrad 5 kämmende Zahnräder 6, 7 angetrieben wird. Die Zahnrä­ der 7 stellen in diesem Ausführungsbeispiel lediglich Zwischen­ zahnräder dar, so daß die die Nebenaggregate antreibenden Zahn­ räder 5 und 6 jeweils mit der gleichen Drehrichtung umlaufen, was i.a. aber nicht zwingend ist.

Auch bei den in den Fig. 3 und 4 dargestellten Ausführungs­ beispielen ist es generell möglich, erforderlichenfalls nur ei­ nen Teil der an sich vorgesehenen Plätze auch tatsächlich für die Befestigung und den Antrieb eines Nebenaggregates zu beset­ zen. Falls für die jeweilige Fahrzeugvariante weniger Nebenag­ gregate als möglich vorgesehen sind, kann auch hier einer der Plätze einfach unbesetzt bleiben.

Der gleiche Trägerblock-Typ kann somit in vorteilhafter Weise bei unterschiedlich ausgestatteten Fahrzeugvarianten zum Einsatz kommen; er muß lediglich mit den für die jeweilige Fahrzeugvari­ ante vorgesehenen Nebenaggregaten zur kompletten Baueinheit kom­ plettiert werden. In vorteilhafter Weise können diese Träger­ block/Nebenaggregate-Baueinheiten vormontiert und vorgeprüft werden, vorzugsweise in einer automatisierten Montagelinie.

Das für den Antrieb der Hydraulikmotoren benötigte Hydraulikme­ dium kann in geeigneter Menge und mit geeignetem Druck von einer vom Fahrmotor 8, z. B. von dessen Kurbelwelle angetriebenen hy­ draulischen Pumpenanordnung erzeugt und über Hydraulikleitungen 11, 12 dem die Hydraulikmotoren 2 tragenden Trägerblock 1 zuge­ führt werden.

Der erforderliche Aufwand für diese Pumpenanordnung wird beson­ ders gering gehalten, wenn hierfür eine im Fahrzeug für andere Zwecke sowieso bereits vorhandene Hydraulik-Pumpenanordnung ein­ gesetzt wird. Denkbar ist es beispielsweise, die üblicherweise zur Schmierölversorgung des Fahrzeugmotors vorgesehene Pumpena­ nordnung als Dualpumpe auszubilden, damit sie auch zur Hydrau­ likversorgung der auf den Trägerblock 1 montierten Hydraulikmo­ toren 2 dienen kann. Eine derartige Dualpumpe ist in Fig. 5 prinzipienhaft angedeutet. Denkbar wäre es auch, eine an sich zur Hydraulikversorgung einer hydraulischen Servolenkeinrichtung dienende Pumpenanordnung direkt am Fahrzeugmotor 8, z. B. an dessen Kurbelwelle anzukoppeln und auch zur Hydraulikversorgung der auf den Trägerblock 1 montierten Hydraulikmotoren 2 der Ne­ benaggregate auszubilden.

Die erfindungsgemäße Antriebsanordnung stellt eine montage- und Servicefreundliche Anordnung dar, die sich u. a. wegen des Feh­ lens umlaufender Riementriebe und Riemenscheiben durch eine kom­ fortfördernde Geräuscharmut auszeichnet. Durch den Fortfall der Riementriebe kann es zwangsläufig auch zu keinen störenden Quietschgeräusche infolge nicht fluchtender Riemenscheiben kom­ men. Im übrigen wird die Verletzungsgefahr bei Wartungsarbeiten am laufenden Motor wegen des Fortfalls der diversen Riemenschei­ ben und Riementriebe verringert.

Claims (7)

1. Antriebsanordnung für Nebenaggregate, wie z. B. Lichtmaschi­ ne, Klimakompressor, Wasserpumpe oder Lüfter o. ä., eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eines Personenkraftwagens, dadurch gekennzeichnet,
daß zumindest ein Teil der Nebenaggregate, vorzugsweise alle Nebenaggregate, auf einen gemeinsamen Trägerblock (1) mon­ tiert ist,
daß zumindest ein Teil dieser Nebenaggregate jeweils direkt von einem Hydraulikmotor (2), vorzugsweise von einem hydrau­ lischen Zahnradmotor, angetrieben ist
und daß der Trägerblock (1) eine für alle montierten Hydrau­ likmotoren (2) gemeinsame Hydraulikzuleitung (3) und gemein­ same Hydraulikableitung (4) besitzt.

2. Antriebsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hydraulikmotoren (2) hydraulisch in Reihe geschaltet sind.

3. Antriebsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hydraulikmotoren (2) hydraulisch parallel geschaltet sind.

4. Antriebsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß nur eines der auf dem Trägerblock (1) angeordneten Neben­ aggregate direkt von einem Hydraulikmotor (2) angetrieben ist, wogegen die übrigen Nebenaggregate von diesem Hydraulik­ motor (2) indirekt angetrieben sind, vorzugsweise über zwi­ schengeschaltete Zahnräder (5, 6).

5. Antriebsanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb zumindest eines Teils der indirekt angetrie­ benen Nebenaggregate direkt mit dem einen Hydraulikmotor (2) in Wirkverbindung steht.

6. Antriebsanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb nur eines der indirekt angetriebenen Nebenag­ gregate direkt und der Antrieb der anderen indirekt angetrie­ benen, Nebenaggregate indirekt mit dem einen Hydraulikmotor (2) in Wirkverbindung stehen.

7. Antriebsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine im Kraftfahrzeug für andere Zwecke bereits vorhande­ ne Hydraulik- Pumpenanordnung (9), vorzugsweise die Pumpena­ nordnung zur Schmierölversorgung des Fahrzeugmotors oder eine Pumpenanordnung zur Hydraulikversorgung einer Servolenkein­ richtung, auch zur Hydraulikversorgung der auf den Träger­ block (1) montierten Hydraulikmotoren (2) ausgebildet ist.