-
Technischer Hintergrund der Erfindung
-
Fachgebiet der Erfindung
-
Diese
Erfindung betrifft generell mit einer flexiblen Verbindungsvorrichtung
versehene Kraftübertragungsantriebe
in Verbindung mit Nockenwellen von Verbrennungsmotoren, und Zusatzteile
sowie das Zusammenfügen
dieser Komponenten. Insbesondere betrifft die Erfindung die Integration
dieser mit einer flexiblen Verbindungsvorrichtung versehenen Antriebe
dahingehend, dass die Raumnutzung und die Montage des Motors auf
leichte Weise verbessert werden können. Speziell betrifft die
Erfindung das Integrieren der mit flexibler Verbindungsvorrichtung
versehene Kraftübertragungsantriebe
und der mit Automobil-Verbrennungsmotoren verbundenen Zusatzteile
zu einer Einheit, die von einem zugehörigen Motor trennbar ist, und
ein Verfahren zur Verwendung dieser Einheit.
-
Beschreibung des relevanten
Standes der Technik
-
Bei
Verbrennungsmotoren ist es allgemein erforderlich, dass ein Teil
der an ihren Kurbelwellen verfügbaren
mechanischen Energie an Vorrichtungen übertragen wird, die nicht mit
den Hauptzecken der Motoren zusammenhängen. Zu diesen Hauptzwecken
zählen
das Erzeugen einer Antriebskraft für das Fahrzeug oder das Zuführen von
Energie, die bei stationären
Anwendungssituationen in elektrische oder hydraulische Energie umgesetzt werden
muss. Einige dieser Vorrichtungen werden üblicherweise als Motorzusatzteile
oder -hilfsvorrichtungen bezeichnet. Zu diesen Zusatzteilen zählen Vorrichtungen
zur Ausführen
von Funktionen, die zum Aufrecherhalten des Betriebs des Motors
nötig sind.
Zu den Vorrichtungen dieser Art gehören Ölpumpen zum Erzeugen von Motoröldruck,
Kraftstoffpumpen zur Druckbeaufschlagung des Kraftstoffs, der den
Vergaser- oder Kraftstoffeinspritzsystemen zugeführt wird, Lader zur Erhöhung des
Verteilerdrucks, Magnetzünder,
Generatoren und Wechselstromerzeuger zum Zuführen eines Zündfunkens, und
Wasserpumpen zum Bewirken des Umlaufs von Kühlmittel durch Motorkühlsysteme.
-
Es
existieren auch Zubehörteile,
die Funktionen ausführen,
welche weder mit den Hauptzwecken der Motoren noch mit dem Aufrechterhalten
des Betriebs der Motoren zusammenhängen. Beispiele derartiger
Zubehörteile
sind Servolenkpumpen zum Druckbeauschlagen von Servolenkeinheiten,
Generatoren oder Wechselstromerzeuger zum Erzeugen elektrischer
Energie für
die elektrischen Systeme des Fahrzeugs außer den Zündsystemen, Vakuumpumpen für die Verteilung
von Energie auf bestimmte Fahrzeugsysteme, und Air-Conditioning-Kompressoren.
-
Ferner
muss die mechanische Energie der Kurbelwelle häufig abgegriffen werden, um
Ventile zu betätigen,
die den Strom von Motorgasen steuern. Dazu zählt typischerweise das Detektieren
der Synchronenergieübertragung
von der Kurbelwelle zu einer oder mehreren Nockenwellen, was ein
zeitlich gesteuertes Arbeiten der Ventile ermöglicht.
-
Bei
sämtlichen
Motoren mit Ausnahme der einfachsten Motoren sind bisher entweder
mit Zahnradantrieb oder mit einer flexiblen Verbindungsvorrichtung
versehene Kraftübertragungssysteme
verwendet worden, um Motorzusatzteile und Ventil-Folgen mit Energie
zu versorgen. Zu den mit einer flexiblen Verbindungsvorrichtung
versehenen Kraftübertragungssystemen
zählen
diejenigen, die Asynchronkraftübertragungsriemen,
Synchronkraftübertragungsriemen
oder Ketten aufweisen.
-
Durch
Zahnräder
angetriebene Systeme oder Getriebe erlauben eine begrenzte Flexibilität in der
Ausgestaltung des Antriebs und in den geometrischen Beziehungen
der Zusatzteile, der Nockenwellen und der Kurbelwellen zueinander.
Die Zahnräder müssen hinsichtlich
der axialen Ausrichtung und Trennung und der planaren Ausrichtung
in strikter gegenseitiger Beziehung gehalten werden. Zudem steht
nur eine begrenzte Gesamtgeometrie zur Verfügung, um die Anordnung von
Kraftabnahmepunkten in Relation zu der Kurbelwelle zu variieren.
Getriebe tendieren auch dazu, ein Übermaß an unerwünschtem Geräuschaufkommen zu erzeugen.
Ferner ist es bei derartigen Getrieben generell erforderlich, dass die
Schmierung des Motors zugänglich
ist. Getriebe können
jedoch in der Lage sein, beträchtliche
Energie über
einen weiten Bereich von Drehgeschwindigkeiten hinweg zuzuführen. Dementsprechend
haben Getriebe ihre größte Akzeptanz
in der Verwendung für
große
Schwerbetriebmotoren gefunden, insbesondere denjenigen vom Verdichtungszündtyp, wie sie
z.B. für
große
Lastwagen verwendet werden.
-
Bei
einem derartigen Getriebe sind generell mehrere Leerlaufzahnräder erforderlich,
die auch am Motor angeordnet werden müssen, wodurch das Problem der
Erzielung eines korrekten Lagerns und Antriebs der Ventil-Folge und der Motorzusatzteile
noch weiter verkompliziert wird. Aufgrund der Drehgeschwindigkeiten,
mit denen die Ventil-Folgen und Zusatzteile des Motors angetrieben
werden müssen, und
der ziemlich hohen Anforderungen, die an das Drehmoment derartiger
Ventil-Folgen und Zusatzteile gestellt werden, müssen die einzelnen Zahnräder, welche
den Antriebsstrang bilden, eine hohe Präzision aufweisen. Die Leistungsmöglichkeiten
eines derartigen Hochqualitätsgetriebes
können
möglicherweise
nicht voll ausgeschöpft
werden, falls nicht jedes der Zahnräder, welche den Antriebsstrang
bilden, sehr sorgfältig
positioniert wird, um ein korrektes Zahnrad-Flankenspiel zwischen
den miteinander kämmenden
Zahnradzähnen
zu ermöglichen.
Sollte es nicht gelingen, ein korrektes Flankenspiel zu erzielen,
kann dies eine schwere Beschädigung
der Zahnradzähne
verursachen und somit eine kosten- und zeitaufwendige Reparatur
des Getriebes erforderlich machen.
-
Versuche
zur Handhabung der oben aufgeführten
Limitationen und Erfordernisse haben eine Vielfalt an Lösungsansätzen in
Hinblick auf die Befestigung hervorgebracht. Beispielsweise sind
bei einigen Motoren die Zu satzteil-Antriebszahnräder direkt an dem Motorzylinderblock
befestigt. Ein Befestigen der Zahnräder direkt am Zylinderblock
erfordert jedoch, dass in den Block Bohrungen zur Aufnahme der Zusatzteil-
und Leerlaufzahnräderer
eingearbeitet werden. Zudem müssen
diese Bohrungen in präzisen
Abständen
relativ zu der Kurbelwelle, zu der Nockenwelle und relativ zueinander
angeordnet werden. Ein Fehler beim Anbringen bereits einer einzigen
Bohrung kann in einem unbrauchbaren Zylinderblock resultieren, der
mit beträchtlichem
Kostenaufwand entsorgt werden muss. Selbst wenn die Bohrungen korrekt
positioniert sind, ist eine separate Ausrichtungsvorrichtung erforderlich,
um das korrekte Flankenspiel zu erzielen.
-
Ein
weiterer Lösungsansatz
besteht darin, eine Rahmenstruktur auszubilden, an der sämtliche Zahnräder eines
Getriebes einschließlich
des Kurbelwellen-Zahnrads, der Zusatzteil-Zahräder und des Nockenwellen-Zahnrads
angeordnet werden, und sämtliche
dieser Zahnräder
zusammenzufügen.
Die Einheit kann dann an dem Zylinderblock angeordnet werden. In
dieser Weise können
die Zahnräder
montiert und in den erforderlichen strikten Beziehungen gehalten
werden, und es entfällt
das Erfordernis einer Präzisionsbearbeitung
von Bohrungen direkt im Zylinderblock. Es bleibt das Erfordernis
eines präzisen Positionierens
von Getriebewellenaufnahmebohrungen an der Rahmenstruktur. Falls
jedoch ein Maschinierungsfehler auftritt, wird die Rahmenstruktur
unbrauchbar. Die dem Hersteller entstehenden Kosten für die Entsorgung
einer in inkorrekter Weise mit Bohrungen versehenen Rahmenstruktur
sind beträchtlich geringer
als die Kosten zum Entsorgen eines inkorrekt mit Bohrungen versehenen
Motorzylinderblocks.
-
Ferner
ist das stückweise
nacheinander erfolgende Entfernen und Ersetzen von Zusatzteilen und
ihren zugehörigen
Zahnrädern
aufgrund der oben angeführten
Getriebestrang-Erfordernisse höchst
unpraktisch. Dies hat dazu geführt,
dass bestimmte Zusatzteile an der Rahmenstruktur befestigt werden.
Das
United States Patent Nr.
1,647,434 von Chorlton beschreibt eine derartige Anordnung.
-
Kraftübertragungssysteme
mit flexibler Verbindungsvorrichtung zum Antreiben von Zusatzteilen und
Ventil-Folgen sind nicht mit diesen Limitationen und Erfordernissen
behaftet. Das Erfordernis einer präzisen Platzierung von Leerlaufzahnrädern, Antriebszahnrädern oder
Zusatzteilen ist beträchtlich reduziert.
Die Zusatzteile und Nockenwellen können in einem beträchtlich
weiteren Bereich von Stellen platziert werden. Da die an den Antriebsstrang
gestellten Präzisionsanforderungen
entfallen, wird das stückweise
vorgenommene Entfernen und Ersetzen von Zusatzteilen machbar. Ferner
sind Getriebe mit flexibler Verbindungsvorrichtung, insbesondere
diejenigen, bei denen Kraftübertragungsriemen
verwendet werden, tendenziell geräuschärmer.
-
Aufgrund
dieser Qualitäten
haben Kraftübertragungssysteme
mit flexibler Verbindungsvorrichtung bei der Verwendung für Antriebszusatzteile
und Ventil-Folgen von Kraftfahrzeugmotoren eine vorherrschende Stellung
erlangt. Die derzeit üblichste Anordnung
besteht darin, dass jedes Zusatzteil an separaten Befestigungspunkten
oder -bügeln
am Motorzylinderblock oder Zylinderkopf befestigt ist. Dabei sind
ein oder mehrere Asynchronkraftübertragungsriemen
von einem Kurbelwellen-Antriebsrad zu sämtlichen Antriebsrädern aller
Zusatzteile gespannt. Bei den Antriebsrädern, die den Asynchronkraftübertragungsriemen
zugeordnet sind, handelt es sich um Riemenscheiben oder Rillenscheiben.
Es ist auch üblich,
Spannvorrichtungen separat an den Zylinderblöcken anzuordnen, um die Riemen
gespannt zu halten und dadurch den korrekten Betrieb der Kraftübertragungsantriebe
zu erleichtern.
-
Üblicherweise
sind die Nockenwellen in den Zylinderköpfen der Motoren platziert.
An der Nockenwelle ist ein Antriebsrad befestigt. Dabei ist eine
zusätzliche
flexible Verbindungsvorrichtung von einem Kurbelwellen-Antriebsrad zu dem
Nockenwellen-Antriebsrad gespannt. Aufgrund des Erfordernisses eines
synchronen Betriebs der Nockenwelle mit der Kurbelwelle ist die
flexible Verbindungsvorrichtung entweder ein Synchronkraftübertragungsriemen
oder eine Kette. In jedem Fall handelt es sich sowohl bei den Antriebsrädern für die Kurbelwelle
als auch bei denjenigen für
die Nockenwelle um Zahnräder.
Wie bei den Zusatzteil-Antriebsvorrichtungen werden auch bei den
Nockenwellen-Antriebsvorrichtungen Spannvorrichtungen verwendet,
die direkt an den Zylinderblöcken
oder -köpfen
angeordnet sind, um die flexiblen Verbindungsvorrichtungen zu spannen
und dadurch den korrekten Betrieb der Antriebsvorrichtungen zu erleichtern.
Generell ist ein mit flexibler Verbindungsvorrichtung versehener
Nockenwellenantrieb durch das Zusammenwirken einer Vorderfläche des
Motors und einer vorderen Motorabdeckung umhüllt. Dies schützt den
Antrieb vor bestimmten Umwelteinflüssen wie z.B. Schmutz, Abfallpartikeln und
Wasser.
-
Als
Ersatz für
das Befestigen jedes Zusatzteils an separaten Bügeln wurden Befestigungspunkte
für Zusatzteile
als Teil der Vorderabdeckung vorgesehen. Das
United States Patent Nr. 5,692,466 von Hausmann
et al. beschreibt einen derartigen Lösungsansatz. Es wird angeführt, dass
dieser Ansatz die folgenden Vorteile habe: 1) die Zusatzteil-Haltebügel könnten normalerweise
entfallen, was zu einer Reduzierung von Kosten und Gewicht führt; 2)
der Lösungsansatz
bewirke eine Steifigkeit der Befestigung, die in einer guten Übertragung
der Reaktionskraft auf die Zusatzteile resultiert; 3) die Resonanzfrequenz
der Nockenwellenantriebs-Abdeckung sei erhöht, wodurch die Vibration der
Zusatzteile beträchtlich
reduziert werde und das Motorengeräusch während des Motorbetriebs verringert
sei; und 4) die Gussstruktur der Vorderfläche des Motorzylinderblocks
sei vereinfacht. Es wird von Hausmann nicht erwähnt oder angedeutet, dass zuerst
die Zusatzteile an der Abdeckung befestigt werden können und
anschließend
die Kombination aus Abdeckung und Zusatzteilen an dem Zylinderblock
befestigt werden kann.
-
Ein
wiederum weiterer Lösungsansatz
bestand darin, einen einteiligen Befestigungsbügel für die Motorzusatzteile vorzusehen.
Ein Anteil sämtlicher
Zusatzteile, die einem gegebenen Motor zugeordnet sind, wird kombiniert
und an dem Bügel
befestigt. Der Bügel
und diese Zusatzteile werden dann als Einheit am Zylinderblock des
Motors befestigt. Dann wird in einem separaten Vorgang die für die Kurbelwelle
vorgesehene Riemenscheibe an der Kurbelwelle befestigt. Nachdem
diese Vorgänge
abgeschlossen sind, wird der Kraftübertragungsriemen um die Riemenscheiben
herum installiert. Mit diesem Lösungsansatz
wurde offensichtlich der Versuch unternommen, den Vorteil eines
verbesserten Montageverfahrens, bei dem die Anzahl der beim Betrieb
der Fertigungslinie erforderlichen Schritte reduziert ist, sowie
den Vorteil einer reduzierten Anzahl von Teilen zu erzielen.
-
Keiner
dieser Lösungsansätze hat
für sich genommen
oder in Kombination mit anderen die vollen Vorteile realisiert,
die ein hochintegriertes, mit flexibler Verbindungsvorrichtung versehene
Kraftübertragungssystem
gemäß der vorliegenden
Erfindung bietet. Zu diesen Vorteilen zählen eine weitere Reduzierung
der Anzahl der an der Hauptfertigungslinie durchgeführten Schritte
und eine weitere Reduzierung der Anzahl der Komponenten. Wichtigerweise ermöglicht die
vorliegende Erfindung eine bessere Steuerung der Ausrichtung der
Antriebsräder,
wodurch die Geräusch-
und Verschleißeigenschaften der
flexiblen Verbindungsvorrichtung verbessert werden. Diese verbesserte
Steuerung bietet auch die Möglichkeit,
die Bemessungstoleranzen enger zu fassen und somit kompaktere Abtriebsvorrichtungen einzusetzen.
Synchronantriebe erfordern saubere und – im Fall von Kettenantrieben – gut geschmierte Umgebungen,
um die Antriebsvorrichtungen kompakter ausgestalten zu können. Die
vorliegende Erfindung hat den weiteren Vorteil, eine verbesserte Einkapselung
des mit der Nockenwelle verbundenen Synchron-Teils des Antriebs
zu ermöglichen
und dadurch das Eindringen von Fremdkörpern und das Entweichen von
Schmiermittel zu reduzieren.
-
Für Automobilhersteller
sind sämtliche
dieser Vorteile sehr wünschenswert.
Sie führen
zu einer Reduzierung der Montagekosten. Sie erlauben eine kleinere
Ausgestaltung der Kraftmaschine, was seinerseits eine kleinere Ausgestaltung
des Motorraums ermöglicht,
so dass bei einem Kraftfahrzeug gegebener Größe der Innenraum entsprechend
vergrößert werden
kann. Die resultierende Verringerung von Geräuschaufkommen und Ver schleiß führt seitens des
Verbrauchers zu verbesserter Qualitätswahrnehmung und Akzeptanz
und dazu, dass die Umtauschgarantie weniger häufig beansprucht wird.
-
Somit
verbleibt der Bedarf an einem hochintegrierten und unter Einbeziehung
des Motorantriebsrahmens ausgebildeten Kraftübertragungssystems mit flexibler
Verbindungsvorrichtung, bei dem: sämtliche oder im Wesentlichen
sämtliche
Zusatzteile einschließlich
der zugeordneten Antriebsräder
vormontiert sind; sämtliche
anderen Antriebsräder
dahingehend befestigt sind, dass sie zur Endmontage am Motor vorbereitet
sind; der Zusatzteilantrieb oder die Zusatzteilantriebe bereits
konfiguriert sind, und zwar einschließlich der Platzierung der flexiblen
Verbindungsvorrichtungen an den Antriebsrädern; der Nockenwellenantrieb
unabhängig
davon, ob er von dem Zusatzteilantrieb getrennt oder Teil desselben ist,
bereits konfiguriert ist, und zwar einschließlich der Platzierung der flexiblen
Verbindungsvorrichtung um die Zahnräder; und ein verbesserter Schutz
des Nockenwellenantriebs vor Umgebungseinflüssen erzielt wird.
-
Überblick über die Erfindung
-
Es
ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Kraftübertragungssystem
mit flexibler Verbindungsvorrichtung zu schaffen, das eine Reduzierung der
Anzahl der an der Hauptfertigungslinie vorgenommenen Schritte und
eine Reduzierung der Anzahl der Komponenten ermöglicht.
-
Die
vorliegende Erfindung hat ferner die Aufgabe, eine verbesserte Steuerung
der Ausrichtung der Antriebsräder
zu ermöglichen,
so dass verbesserte Geräusch-
und Verschleißeigenschaften
der flexiblen Verbindungsvorrichtung und kompaktere Antriebsvorrichtungen
realisierbar sind.
-
Eine
weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Ermöglichung
einer verbesserten Einkapselung des mit der Nockenwelle verbundenen Synchron-Teils
des Antriebs.
-
Zur
Lösung
der vorstehend aufgeführten
sowie weiterer Aufgaben gemäß dem Zweck
der vorliegenden Erfindung, wie sie hier dargestellt und detailliert
beschrieben wird, sind gemäß der vorliegenden Erfindung
eine Kraftmaschine gemäß Anspruch
1, ein Kraftübertragungsantrieb
nach Anspruch 19 und ein Verfahren nach Anspruch 25 vorgesehen.
Der Kraftübertragungsantrieb
ist für
einen Verbrennungsmotor vorgesehen. Der Antrieb ist von dem Typ,
der ein flexibles Verbindungsmedium zum Übertragen von Kraft zwischen
einer Nockenwelle des Verbrennungsmotors und Antriebskomponenten
aufweist, die nicht mit dem Hauptzweck des Verbrennungsmotors zusammenhängen. Die
Verbesserung des Antriebs ergibt sich aus der Einbeziehung eines
Antriebsrahmens, eines Nockenwellenzahnrads, das lösbar an
dem Antriebsrahmen angeordnet ist, eines Motorzusatzteils, das an
dem Antriebsrahmen montiert ist, eines Zusatzteil-Antriebsrads,
das an einer Welle des Motorzusatzteils angeordnet ist, und des Nockenwellen-Zahnrads, des Kurbelwellen-Antriebsrads
und des Zusatzteil-Antriebsrads, die jeweils durch das flexible
Verbindungsmedium angetrieben sind.
-
Diejenigen
Merkmale der vorliegenden Erfindung, die aus
DE 19503105 bekannt sind, sind in
den Oberbegriffen der beigefügten
Ansprüche
enthalten.
-
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
-
Die
beigefügten
Zeichnungen, auf die in der Beschreibung verwiesen wird und die
Teil der Beschreibung sind und in denen gleiche Teile durchgehend
mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet sind, zeigen bevorzugte
Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung und dienen zusammen mit der Beschreibung
zur Erläuterung
der Prinzipien der Erfindung. In den Zeichnungen ist Folgendes gezeigt:
-
1 zeigt
eine herkömmliche
Zusatzteilantriebs-Konfiguration.
-
2 zeigt
ein herkömmliches
Antriebssystem mit obenliegenden Doppel-Nocken.
-
3 zeigt
eine Seitenansicht des Motorantriebsmodul-Rahmens.
-
4 zeigt
eine an der Linie 4-4 von 7 angesetzte
Schnittansicht.
-
5 zeigt
eine Seitenansicht des Motorantriebsmodul-Rahmens mit Darstellung
des Nockenwellenantriebs.
-
6 zeigt
eine Detailansicht des im Eingriff befindlichen Nockenwellen-Zahnrads.
-
7 zeigt
eine Seitenansicht des Motorantriebsmodul-Rahmens mit installierter
Abdeckung für den
Nockenwellenantrieb.
-
8 zeigt
eine Seitenansicht des Motorantriebsmodul-Rahmens mit installierter
Abdeckung für den
Nockenwellenantrieb und installierten Zusatzteilen.
-
9 zeigt
eine Rückansicht
der Installation eines Zusatzbügels.
-
10 zeigt
eine Seitenansicht der Installation eines Zusatzbügels.
-
11 zeigt
eine Seitenansicht des Zusatzbügels.
-
12 zeigt
eine Seitenansicht der Installation eines Zusatzbügels.
-
13 zeigt
eine Einzelheit des Nockenwellen-Antriebsrads einschließlich eines
Torsinns-Vibrationsdämpfers,
wobei diese Teile an dem Antriebsrahmen und der Nockenwelle angeordnet
sind.
-
14 zeigt
eine alternative Ausführungsform
mit einem Wechselstromgenerator-Anlasser, der von einem Synchronriemen
angetrieben ist.
-
15 zeigt
eine alternative Ausführungsform
mit einer Kraftstoffeinspritzpumpen-Komponente.
-
16 zeigt
eine seitliche Querschnittsansicht des Wechselstromgenerator-Anlassers.
-
17 zeigt
eine seitliche Querschnittsansicht der Kraftstoffeinspritzpumpe.
-
18 zeigt
eine Vorderansicht, in der ein Reservoir zur Aufnahme von Flüssigkeit
für eine
Servolenkpumpe gezeigt ist.
-
19 zeigt
eine perspektivische Ansicht eines Hubrahmens.
-
20 zeigt
eine seitliche Querschnittsansicht des Ausrichtungsrahmens für die Montage
des Motors.
-
21 zeigt
eine Vorderansicht eines Motors mit einer Antriebsdrehmoment-Steuerverbindung.
-
22 zeigt
eine seitliche Querschnittsansicht einer alternativen Ausführungsform
mit einer Ölgalerie.
-
23 zeigt
eine Vorderansicht einer alternativen Ausführungsform mit einer Ölgalerie.
-
Detaillierte Beschreibung
der bevorzugten Ausführungsformen
-
In 1 ist
eine derzeit häufig
verwendete Konfiguration für
Zusatzteilantriebe gezeigt. Ein Verbrennungsmotor 10 mit
vier in Reihe angeordneten Zylindern ist zusammen mit befestigten
Zusatzteilen in Vorderansicht gezeigt. Zu den Zusatzteilen zählen ein
Wechselstromgenerator 12, ein Air-Conditioning-Kompressor 14 und
eine Servolenkpumpe 16. Anstelle des Wechselstromgenerators 12 kann
auch ein Wechselstromgenerator-Anlasser oder Generator-Anlasser
verwendet werden. Mit jedem der Zusatzteile sind jeweils eine Wechselstromgenerator-Riemenscheibe 18,
eine Air-Conditioning-Riemenscheibe 20 und eine Servolenkungs-Riemenscheibe 22 verbunden.
An der Kurbelwelle 24 (2) ist eine
Riemenscheibe 26 mit einem ersten Riemenscheibenteil 28 und
einem zweiten Riemenscheibenteil 30 angeordnet. Eine erste
Spannvorrichtung 34 spannt eine erste Spannvorrichtungs-Riemenscheibe 42 gegen
einen ersten Kraftübertragungsriemen 32 vor.
Der erste Kraftübertragungsriemen 32 ist
um oder umliegend um die Servolenkungs-Riemenscheibe 22,
den ersten Riemenscheibenteil 28 und die erste Spannvorrichtungs-Riemenscheibe 42 geführt. Der
erste Riemen 32 wird von der ersten Spannvorrichtungs-Riemenscheibe 42 umgelenkt
und dadurch an den Riemenscheiben 22 und 26 gespannt.
Eine zweite Spannvorrichtung 38 spannt eine zweite Spannvorrichtungs-Riemenscheibe 40,
um einen zweiten Kraftübertragungsriemen 36 umzulenken. Dieser
zweite Riemen 36 ist um die Riemenscheiben 18, 20 und 40 und
den zweiten Riemenscheibenteil 30 geführt. Die ersten und zweiten
Riemen sind asynchron und sind normalerweise vom Keilriemen-Typ. Ferner
ist die Motorvorderabdeckung 44 gezeigt.
-
In 2 ist
ein übliches
Antriebssystem mit obenliegenden Doppel-Nocken gezeigt. Es ist ersichtlich,
dass der Verbrennungsmotor 10 zwei Nockenwellen 46 aufweist.
An den Nockenwellen sind Zahnräder 50 angeordnet.
An der Kurbelwelle 24 ist ein Kurbelwellen-Zahnrad 54 angeordnet.
Das gezeigte System treibt abgesehen davon, dass es die Nockenwellen
an treibt, auch eine Wasserpumpe 56 über ein zugeordnetes Wasserpumpen-Zahnrad 58 an.
Das System ist durch eine Synchronspannvorrichtung 60 gespannt,
welche eine Synchronspannvorrichtungs-Riemenscheibe 62 gegen
einen Synchronkraftübertragungsriemen 48 vorspannt.
-
Die
derzeit übliche
Montagepraxis besteht darin, dass die Nockenwellen-Zahnräder 50,
die Synchronspannvorrichtung 60 (einschließlich der
Riemenscheibe 62), die Wasserpumpe 56 (einschließlich des
Zahnrads 58) und das Kurbelwellen-Zahnrad 54 an
dem Motor 10 angeordnet werden, wenn diese an der/den dafür vorgesehenen
Station(en) der Hauptfertigungslinie eintrifft. Im weiteren Verlauf
der Hauptfertigungslinie wird der Synchronkraftübertragungsriemen 48 um
die Zahnräder 50, 54 und 58 und die
Riemenscheibe 62 geführt.
Die vordere Motorabdeckung 44 wird dichtend an dem Motor 10 platziert. Weiterhin
an der Hauptfertigungslinie werden die Kurbelwellen-Riemenscheibe 26,
der Wechselstromgenerator 12, der Air-Conditioning-Kompressor 14, die
Servolenkpumpe 16, die erste Spannvorrichtung 34 und
die zweite Spannvorrichtung 38 an dem Motor 10 montiert.
Der Wechselstromgenerator 12, der Air-Conditioning-Kompressor 14,
die Servolenkpumpe 16, die erste Spannvorrichtung 34 und
die zweite Spannvorrichtung 38 sind normalerweise im Voraus mit
zugeordneten Riemenscheiben 18, 20, 22, 42 bzw. 40 versehen.
Nachdem sämtliche
der vorstehenden Schritte durchgeführt worden sind, werden die
Kraftübertragungsriemen 32 und 36 um
oder umliegend um die Riemenscheiben 18, 20, 22, 26, 40 und 42 gelegt.
-
Bei
der vorliegenden Erfindung entfallen die meisten oder sämtliche
dieser an der Hauptfertigungslinie vorgenommenen Montageschritte,
wodurch vorteilhafterweise die Zuverlässigkeit der kritischsten Montagestrecke
bei der Herstellung von Automobilen verbessert wird und die Gesamt-Montagekosten reduziert
werden, indem diese Schritte in einen oder mehrere weniger kritische
Montageschritte verlagert werden. Die Erfindung macht dies möglich, indem
ein Motorantriebsrahmen oder eine verbesserte vordere Motorabdeckung,
der bzw. die zur Durchführung
verschiedener Funktionen geeignet ist, in einem einzigen Herstellungsprodukt
vorgesehen ist, das einen Teil des Antriebssystem-Moduls ist, während diese
Komponenten bislang auf zahlreiche andere Teile und Elemente verteilt
waren. Ferner werden mit der Erfindung bisher nicht gangbare Funktionen
durchgeführt,
um die Montagevorgänge kostengünstiger
zu gestalten, wobei zu diesen Funktionen die lösbare und/oder drehbare Montage
von Antriebsrädern
wie z.B. Riemenscheiben, Rillenscheiben, Synchronriemen- oder Ketten-Zahnrädern oder
sogar Antriebsrädern
an dem Rahmen zählen, einschließlich einer
Kombination dieser Merkmale.
-
In 3 und 4 ist
der Rahmen 64 gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform
schematisch gezeigt. In seiner generellen Form weist der Rahmen
eines Basisplatte 66 auf, die durch Versteifungsteile 68 verstärkt ist.
Die tatsächliche
Konfiguration der Versteifungsteile 68 variiert je nach
dem bestimmten Anwendungsfall. Eine Umfangswand 74 steht
von einem beträchtlichen
Teil des Umfangs der Basisplatte 66 ab und ist der Form
der Vorderseite des Motors 10, insbesondere der vorderen
Form der Kombination aus Zylinderkopf 70 und Zylinderblock 72,
im wesentlichen konform. Die Form der Basisplatte 66 ist
der Form der Vorderseite des Motors 10 im Wesentlichen
angepasst, um eine Eingriffsbeziehung zwischen der Basisplatte 66 und
der Vorderseite des Motors 10 herzustellen. Der Rahmen 64 weist
Aufnahmebereiche zur Montage oder anderweitigen Aufnahme von Zusatzteilen,
Spannvorrichtungen, Antriebswellen und Motorwellen auf. Es sind
Nockenwellen- und Zahnradaufnahmebereiche 76 vorgesehen.
Die Befestigungsenden 84 der Nockenwellen 46 ragen
durch diese Bereiche hindurch, wenn der Rahmen 64 an dem
Motor montiert ist. An den Außenumfangsteilen
der Nockenwellen- und Zahnradaufnahmebereiche 76 sind Zahnrad-Rückhalteteile 78 vorgesehen.
Wie in 4 und 6 deutlicher ersichtlich ist,
sind die Rückhalteteile 78 hohle
Kegelstumpfteile, deren Außenflächen 80 den
Innenflächen 82 der
Nockenwellen-Zahnräder 50 eng
angepasst sind. Diese Entsprechung erzeugt einen lösbaren Pass-Sitz,
wobei die Nockenwellen-Zahnräder 50 leicht
auf die Rückhalteteile 78 gedrückt und
dort in Position gehalten werden können, während auf die Montage des vollstän digen Moduls
an dem Motor 10 gewartet wird. Nachdem die Zahnräder 50 lösbar an den
Rückhalteteilen 78 befestigt
worden sind, werden bei dem Vorgang des Montierens des Rahmens 64 an
dem Motor 10 die Befestigungsenden 84 in Passbeziehung
mit den Zahnrädern 50 gedrückt und die
Zahnräder 50 gezwungen,
sich von den Rückhalteteilen 78 zu
lösen.
Mit dem Anziehen des Befestigungsteils 86 ist der Vorgang
des Befestigens der Nockenwellen-Zahnräder 50 an den Nockenwellen 46 abgeschlossen.
-
Wie
erwähnt
sind die Rückhalteteile 78 bei dieser
bevorzugten Ausführungsform
als Hohlkegelstümpfe
ausgebildet. Es können
auch andere Formen und Techniken in Betracht gezogen werden, auch
wenn diese nicht gezeigt sind. Zu diesen zählen segmentierte Hohlkegelstümpfe, Stäbe oder
Stifte, die derart ausgebildet sind, dass sie als Ganzes oder zum
Teil passend mit den Innenflächen 82 zusammengreifen.
Die Außenflächen 80 sämtlicher
erwähnten
Rückhalteteile
können
Nuten, Grate oder andere Texturen aufweisen, die zum Zusammengreifen
mit den Innenflächen 82 in
der Lage sind, um die erforderlichen Kräfte zum Lösen der Zahnräder 50 aus
den Rückhalteteilen 78 zu
modifizieren. Die Innenflächen 82 können ebenfalls
für den
gleichen Zweck texturiert sein. Zwischen den Flächen 80 und 82 können Klebstoffe
hinzugefügt
werden. Ferner kann Klebstoff zwischen dem Zahnrad 50 und
der Basisplatte 66 an einem Kontaktpunkt zwischen ihnen
platziert werden, um das Rückhalteteil 78 zu
bilden.
-
5 und 6 zeigen
die an den Riemenscheiben-Zahnrädern 50 ausgebildeten
Ausrichtungslöcher 88.
Wie gezeigt weist diese bevorzugte Ausführungsform einen Ausricht-Clip 90 mit
einem Griff 92 und Ausrichtstiften 94 auf. An
dem Zahnrad-Rückhalteteil 50 sind
Stiftaufnahmeteile 96 einstückig ausgebildet. Wenn die
Nockenwellen-Zahnräder 50 lösbar an
den Zahnrad-Rückhalteteilen 50 angeordnet
sind und der Ausricht-Clip 90 mit seinen Ausrichtstiften 94 in
den Ausrichtlöchern 88 platziert und
in die Stiftaufnahmeteile 96 eingeführt ist, ist die Drehausrichtung
der Nockenwellen-Zahnräder 50 festgelegt.
Die Drehbeziehung der Kurbelwelle 24 und der Nockenwellen 46 ist
kritisch für
den einwandfreien Betrieb des Motors 10.
-
Das
Festlegen der Nockenwellen-Zahnräder 50 an
dem Rahmen 64 in Verbindung mit der Verzahnung der Nockenwellen-Zahnräder 50 mit
den Nockenwellen 46 bildet einen Referenzpunkt, mittels dessen
die Kurbelwelle 24 und das Kurbelwellen-Zahnrad 54 drehend
ausgerichtet werden können,
um die kritische Beziehung zwischen den Nockenwellen 46 und
der Kurbelwelle 24 herzustellen.
-
Ein
hier nicht gezeigter weiterer Ansatz, um die Nockenwellen-Zahnräder 50 sowohl
lösbar
rückzuhalten
als auch ihre Drehausrichtung festzulegen, besteht darin, zusätzliche
Stiftaufnahmeteile 96 in Ausrichtung mit Ausrichtlöchern 88 vorzusehen,
die bei der beschriebenen bevorzugten Ausführungsform nicht verwendet
werden. In diesem Fall können sämtliche
vier Ausrichtlöcher 88 mit
einem Gewinde versehen sein. Der abschließende Schritt besteht darin,
Befestigungsteile durch die Ausrichtlöcher 88 und die Stiftaufnahmeteile 96 zu
schrauben, wobei die Befestigungsteile locker genug belassen werden,
um den Nockenwellen-Zahnrädern 50 zu
ermöglichen, ihre
korrekte axiale Ausrichtung zu suchen, nachdem sie an den Nockenwellen 46 angeordnet
worden sind. Nachdem der Rahmen 64 an dem Motor 10 montiert
worden ist, können
die Befestigungsteile entfernt werden, um die Nockenwellen-Zahnräder 50 freizugeben.
-
Es
liegt im Ermessen der Erfindung, dass Ausrichtlöcher 88 weggelassen
werden können,
indem eine einfache geformte Vorrichtung verwendet wird, die einfach
in den Spalt zwischen den beiden Nockenwellen-Zahnräder 50 hineingleitet
und mit den Zähnen
der Nockenwellen-Zahnräder 50 zusammengreift.
Dieser Lösungsansatz
ist bei Einzel-Nocken-Motoren nicht anwendbar.
-
Ferner
liegt es im Rahmen der Erfindung, dass die Nockenwellen-Zahnräder 50 drehbar
rückgehalten
werden können,
indem das Nockenwellen-Zahnrad 50 an den Grenzflächen von
Lagerhalterungen 98 und Nockenwellenzahnrad-Naben 100 drehbar
gelagert ist. Bei dieser Konfiguration wird weiterhin der Ausricht-Clip 90 verwendet,
um die Drehausrichtung der Nockenwellen-Zahnräder 50 festzulegen.
Bei einer derartigen Ausführungsform entfallen
die Zahnrad-Rückhalteteile 78,
und die Drehlagerung muss locker ausgebildet sein, um ein Maß an Seitenbewegung
des Nockenwellen-Zahnrads 50 aufzunehmen,
wenn dieses trennbar an der Nockenwelle 46 angeordnet wird.
-
Gemäß 3 weist
der Rahmen 64 ferner einen Synchronspannvorrichtungs-Befestigungspunkt 102,
einen Wasserpumpen-Befestigungspunkt 104, einen Servolenkpumpen-Befestigungspunkt 106,
einen Wechselstromgenerator-Befestigungspunkt 108, einen
Leerlaufrollen-Befestigungspunkt 110, einen Keilrippenriemen-Spannvorrichtungs-Befestigungspunkt 112,
einen Air-Conditioner-Kompressor-Befestigungspunkt 114 und
einen Nockenwellenaufnahmebereich 116 auf. Entlang der
Umfangswand 74 sind mehrere Befestigungslöcher 118 ausgebildet,
um die in 7 und 8 gezeigte
Nockenantriebs-Abdeckung 130 an dem Rahmen 64 zu befestigen.
Diese bevorzugte Ausführungsform
weist einen Motorbefestigungsbügel 120 auf,
um den Motor 10 von der Vorderseite her zu halten. Dementsprechend
sind Versteifungsstifte 122 mit Durchgangslöchern 124 vorgesehen,
um die Verbindung zwischen dem Motor 10 und dem Motorbefestigungsbügel 120 zu
verstärken.
In zahlreichen Anwendungssituationen wird jedoch der Befestigungsbügel 120 entfallen.
-
In 13 ist
die zur lösbaren
Befestigung vorgesehene Konfiguration der Kurbelwellen-Riemenscheibe 126 gezeigt.
Die Riemenscheiben-Nabe 132 weist eine Rückhaltenut 134 auf,
welche die Nabe 132 nahe dem Kontaktpunkt zwischen der Nabe 132 und
dem Kurbelwellen-Zahnrad 54 umschließt. Die Nut 134 wirkt
mit einem ersten Vorsprung 136, der an dem unteren Teil
der Nockenantriebs-Abdeckung 130 ausgebildet ist, und mit
einem zweiten Vorsprung 138, der an einem nahe der Nut 134 gelegenen
Teil der Umfangswand 74 ausgebildet ist, derart zusammen,
dass die Riemenscheibe 126 locker in Position gehalten
wird. In bestimmten Anwendungsfällen
hält der
erste Vorsprung 136 die Kurbelwellen-Riemenscheibe 126 adäquat in
Position, so dass die Notwendigkeit des zweiten Vorsprungs 138 entfällt. Bei
der in dieser Figur gezeigten bevorzugten Ausführungsform ist die Riemenscheibe 126 eine
Torsionsvibrationsdämpfungsvorrichtung.
Somit weist die Riemenscheibe 126 einen Schleppring 140 und
einen Gummieinsatz 142 auf.
-
Bei
der gezeigten Ausführungsform
ist eine Motorölpumpe 144 an
der Basisplatte 66 befestigt. Die Pumpe 144 weist
einen Pumpenkörper 146 und einen
Pumpenrotor 148 auf. Der Rotor 148 wird direkt von
der Kurbelwelle 24 angetrieben und steht in mechanischer
Verbindung mit dem Synchronnockenwellen-Antrieb einschließlich des
Synchronkraftübertragungsriemens 48,
der Nockenwellen-Zahnräder 50,
des Kurbelwellen-Zahnrads 54, der Synchronspannvorrichtung 60,
der Synchronspannvorrichtungs-Riemenscheibe 62, der Wasserpumpe 56 und des
Wasserpumpen-Zahnrads 58. Bei dem Wasserpumpen-Zahnrad 58 kann
es sich auch um eine Riemenscheibe handeln, die von der anderen
Seite des Riemens 48 angetrieben wird. Ferner kann die
Wasserpumpe 56 alternierend von dem Asynchronkraftübertragungsriemen 98 angetrieben
werden oder direkt in ähnlicher
Weise wie die gezeigte Ölpumpe 144 angetrieben
werden. Ferner kann die Ölpumpe 144 von
dem Synchronkraftübertragungsriemen 49 oder
dem Asynchronkraftübertragungsriemen 98 angetrieben
werden. Die Kurbelwellennasen-Öldichtung 150 dichtet
die Grenzfläche
zwischen dem Pumpenkörper 146 und
dem Zahnrad 54 ab.
-
In
der Praxis ist der Rahmen 64 vorgesehen. Die Nockenwellen-Zahnräder 50 sind
lösbar
oder drehbar an den Kurbelwellenzahnrad-Aufnahmebereichen 76 angeordnet,
wie bereits beschrieben wurde. Die Wasserpumpe 56 und das
zugehörige
Zahnrad 58 sind an einem Wasserpumpen-Befestigungspunkt 104 befestigt.
Die Synchronspannvorrichtung 60 und die zugehörige Riemenscheibe 62 sind
an dem Synchronspannvorrichtungs-Befestigungspunkt 102 befestigt.
Die Ölpumpe 144 ist
an dem Nockenwellenaufnahmebereich 116 angeordnet. In Anwendungsfällen, in
denen der Betrieb einer Synchron-Kraftstoffpumpe erforderlich ist,
wie z.B. für Motoren
mit Verdichtungszündung,
kann die Kraftstoffpumpe an der Basisplatte 66 an einer
geeigneten Stelle derart angeordnet sein, dass sie von dem Synchronkraftübertragungsriemen 48 angetrieben
wird. Es ist die Kombination aus Kurbelwellen-Riemenscheibe 126 und
Kurbelwellen-Zahnrad 54 vorgesehen. Diese Teile können als
separat gelieferte Komponenten oder als integrierte Einheit vorgesehen sein.
-
Zusätzlich liegt
es im Ermessen der Erfindung, dass der asynchrone Antrieb je nach
dem Anwendungsfall mehr als nur einen einzigen Asynchronkraftübertragungsriemen
aufweisen kann. Bei dieser bevorzugten Ausführungsform bilden sowohl der
Synchronkraftübertragungsriemen 48 als
auch der Asynchronkraftübertragungsriemen 98 einen
Teil eines mit flexibler Verbindungsvorrichtung versehenen Kraftübertragungsmediums.
Bei denjenigen Anwendungsfällen,
die mehr als einen einzigen Synchron- oder mehr als einen einzigen
Asynchronkraftübertragungsriemen
verlangen, bilden sämtliche
derartigen Riemen das mit flexibler Verbindungsvorrichtung versehenen
Kraftübertragungsmedium.
Wenn irgendeiner der oben angeführten
Riemen durch eine Kette ersetzt wird, bildet die Kette oder die
Ketten- und Riemen-Kombination das mit flexibler Verbindungsvorrichtung
versehenen Kraftübertragungsmedium.
-
Der
Synchronkraftübertragungsriemen 48 wird
bereitgestellt und um die Zahnräder 50, 54 und 58 und
die Riemenscheibe 62 gelegt. Der Ausricht-Clip 90 wird
in die Ausrichtungslöcher 88 und die
Stiftaufnahmeteile 96 eingeführt. Wenn die Nockenwellen-Zahnräder 50 wie
oben beschrieben durch das Einführen
des Clips 90 drehend festgelegt sind, wird durch das Herumlegen
des Synchronkraftübertragungsriemens 48 das
Kurbelwellen-Zahnrad 54 drehend
festgelegt. Die Rückhaltenut 134 wird passend
mit dem zweiten Vorsprung 138 zusammengefügt. Dann
wird die Nockenantriebs-Abdeckung 130 an der Umfangswand 74 mit
dem Rahmen 64 verbunden. Zunächst wird der erste Vorsprung 136 passend
in die Rückhaltenut 134 eingefügt. Dies
führt dazu,
dass die Nockenantriebs-Abdeckung 130 relativ zu der Rückhaltenut 134 winklig
angeordnet wird. Durch diesen Vorgang werden die Riemenscheibe 126 und
das Zahnrad 54 zwischen den er sten und zweiten Vorsprüngen 136 bzw. 138 eingeschlossen. Dann
wird die Nockenantriebs-Abdeckung 130 passend an der Umfangswand 74 angeordnet
und an ihr mittels (nicht gezeigter) Befestigungsteile befestigt, die
in Rahmenbefestigungslöcher 118 eingeführt und in
diesen festgespannt werden. Diese Phase des Montagevorgangs ist
in 7 gezeigt.
-
Der
Wechselstromgenerator 12, der Air-Conditioning-Kompressor 14 und
die Servolenkpumpe 16 werden zusammen mit zugehörigen Riemenscheiben 18, 20 bzw. 22 bereitgestellt,
die an ihnen angeordnet sind. Ferner werden eine Keilrippenriemen-Spannvorrichtung 152 und
-Riemenscheibe und eine Leerlaufriemenscheibe 156 bereitgestellt.
Diese werden jeweils an entsprechenden Befestigungspunkten 108, 114, 106, 112 und 110 angeordnet. Dann
wird der Asynchronkraftübertragungsriemen 48 um
die Riemenscheiben 18, 20, 126, 22 und 154 herumgeführt, wobei
die Keilrippenriemen-Spannvorrichtung 152 in eine Sperrstellung
versetzt ist, um das Platzieren des Riemens 48 zu ermöglichen.
-
Das
zusammengefügte
Antriebsmodul ist in 8 gezeigt. Das Modul befindet
sich nun in dem Zustand, in dem es als Einheit an dem Motor 10 montiert
werden kann. Das Befestigen des Moduls an dem Motor 10 erfolgt
durch Einführen
von Befestigungsstiften 158 durch Löcher 122 und Festziehen der
Stifte in (nicht gezeigten) passenden Gewindelöchern im Zylinderblock 72.
Die Nockenwellenzahnrad-Befestigungsteile 86 und der Nockenwellen-Befestigungsstift 128 werden
eingeführt
und festgezogen. Dann werden Nockenwellenbefestigungsteilzugangs-Stopfen 160 in
der Nockenantriebs-Abdeckung 130 über den Befestigungsteilen 86 platziert. Der
Ausricht-Clip 90 wird entfernt.
-
Sämtliche
Vorgänge
mit Ausnahme des Montierens des Antriebsmoduls 52 an dem
Motor 10 werden normalerweise in einer anderen Fertigungslinie
als der Haupt-Automobilfertigungslinie durchgeführt. Nur das Befestigen des
Antriebsmoduls 52 an dem Motor 10 wird normalerweise
ent weder an einer Motorfertigungslinie oder der Haupt-Automobilfertigungslinie
vorgenommen.
-
Bei
der bevorzugten Ausführungsform
werden durch das Festziehen der Befestigungsteile 86 und
das Entfernen des Clips 90 die Nockenwellen-Zahnräder 50 von
den Zahnrad-Rückhalteteilen 78 abgehoben,
und es wird ermöglicht,
dass sich die Nockenwellen-Zahnräder 50 in Übereinstimmung
mit den Nockenwellen 46 drehen. Durch das Festziehen des
Nockenwellen-Befestigungsstifts 128 wird
die Rückhaltenut 134 von
den ersten und zweiten Vorsprüngen 136 und 138 abgehoben,
so dass sich die Nockenwellen-Riemenscheibe 126 und
das Kurbelwellen-Zahnrad 54 in Übereinstimung mit der Kurbelwelle 24 drehen
können.
Dann wird die Spannvorrichtung 152 zur Einnahme ihrer Betriebsposition
entriegelt. Die Spannvorrichtung 152 kann nur entriegelt werden,
nachdem das Antriebsmodul 52 lösbar an dem Motor 10 befestigt
worden ist; andernfalls würde die
Nockenwellen-Riemenscheibe 126 belastet und in eine verklemmte
Position herübergezogen,
was den Montagevorgang verhindern würde.
-
Das
Antriebsmodul 52 wird nun abnehmbar an dem Motor 10 befestigt.
Dies bedeutet, dass durch Entfernen der Befestigungsteile 86 sowie
der Stifte 128 und 158 das Antriebsmodul und seine
gesamten Bestandteile von dem Motor 10 getrennt werden
können.
Dies gilt unabhängig
davon, ob die Zahnräder 50 oder 54 oder
die Riemenscheibe 126 jeweils lösbar oder drehbar befestigt
sind.
-
Es
wird berücksichtigt,
dass bei bestimmten Anwendungsfällen
eine zusätzliche
Halterung von Zusatzteilen erforderlich sein kann. In 9 bis 12 ist
ein zusätzlicher
Bügel 162 gezeigt.
Der Bügel 162 ist
zwischen den Zusatzteilen 12, 14 und dem Motor 10 angeordnet
und durch Stifte mit jedem dieser Teile verbunden.
-
Bis
zu diesem Punkt wurde das Montieren des Antriebsmoduls 52 an
der Vorderseite des Motors 10 erläutert. Es liegt im Ermessen
der Erfin dung, dass verschiedene Befestigungsstellen an dem Motor 10 aufgenommen
werden können,
je nach der Konfiguration des Motors 10 und der zugehörigen Kraftabnahmepunkte
und Zusatzteile. Die Anwendungsbereiche für das Antriebsmodul 52 erstrecken sich
auf verschiedene Verbrennungsmotoren über den Automobilbereich hinaus.
Zu diesen Anwendungsbereichen zählen
diejenigen für
Lastkraftfahrzeuge, Geländefahrzeuge,
Flugzeuge und stationäre Energiequellen.
-
Es
kann eine Kette anstelle des Synchronkraftübertragungsriemens 48 verwendet
werden. In einem derartigen Fall wären die Zahnräder 50 und 54 in
eine für
Ketten geeigneten Weise geformt, und die Synchronspannvorrichtung 60 wiese
ein Gleitteil anstelle der Riemenscheibe 62 auf. Eine Kette
kann auch den Asynchronkraftübertragungsriemen 98 ersetzen.
In einem derartigen Fall würden
auch die Riemenscheiben 18, 20, 22, 126, 154 und 156 durch Zahnräder ersetzt.
-
14 zeigt
eine alternative Ausführungsform
mit einem Wechselstromgenerator-Anlasser 201, der von einem
Synchronriemen 480 angetrieben ist. Bei dieser Ausführungsform
ist der Wechselstromgenerator-Anlasser 201 mittels Befestigungsteilen 210 an
einem Befestigungspunkt 200 des Rahmens 640 befestigt.
Der Rahmen 640 gleicht im Wesentlichen dem hier anderweitig
beschriebenen Rahmen 64, jedoch mit Ausnahme des zusätzlichen Wechselstromgenerator-Anlasser-Befestigungspunkts.
Zusätzlich
zu dem Wechselstromgenerator-Anlasser 201 kann diese Ausführungsform
auch eine beliebige Kombination des Wechselstromgenerator-Anlassers 201 mit
den anderen Zusatzteilen aufweisen, wie in dieser Beschreibung bereits
erläutert.
-
Der
Wechselstromgenerator-Anlasser 201 wird durch einen Synchronkraftübertragungsriemen 480 angetrieben.
Der Riemen 480 greift mit dem Wechselstromgenerator-Anlasser-Zahnrad 202 zusammen.
Das Zahnrad 202 weist ein Zahnprofil auf. Da jedoch der
Betrieb des Wechselstromgenerator-Anlassers 201 nicht von
der Motor-Zeitsteuerung abhängig
ist, kann das Zahnrad 202 auch ein beliebiges anderes Riemenprofil
einschließlich
eines Mehrfachrippen- oder Keilrippenprofils aufweisen, sofern dieses
Profil mit dem Riemen 480 kompatibel ist. Die Leerlaufriemenscheibe 203 ist
zwischen dem Nockenwellen-Zahnrad 50 und dem Zahnrad 202 angeordnet.
Der Riemen 280 gleicht im Wesentlichen dem Riemen 48 mit
Ausnahme des Längenunterschieds, der
zur Aufnahme des hinzugefügten
Zahnrads 202 und der hinzugefügten Leerlauf-Riemenscheibe 203 erforderlich
ist. Die den Synchronkraftübertragungsriemen 480 aufweisende
flexible Verbindungsvorrichtung kann auch eine Kette aufweisen.
-
Gemäß einer
weiteren Ausführungsform
ist das Gehäuse
des Wechselstromgenerator-Anlassers 201 an dem Befestigungspunkt 200 in
den Rahmen 640 integriert. Das Gehäuse des Wechselstromgenerator-Anlassers 201 ist
als integrierter Teil des Rahmens 640 an dem Befestigungspunkt 200 gegossen oder
maschiniert. Die Teile des Wechselstromgenerator-Anlassers 201 einschließlich des
(nicht gezeigten) Rotors werden dann in der gleichen Weise in das Gehäuse eingefügt, als
ob der Wechselstromgenerator-Anlasser 201 ein unabhängiges Bauteil
wäre. Bei dieser
Ausführungsform
ist ferner die strukturelle Integrität des gesamten Moduls verbessert,
da die mechanische Verbindung sowie dieser zugehörige Befestigungsteile entfallen,
die andernfalls zur Befestigung des Wechselstromgenerator-Anlassers 201 an dem
Befestigungspunkt 200 verwendet werden. Das Verfahren zum
Herstellen des Bauteilgehäuses
an integrierter Teil des Antriebsmodulrahmens kann auch an jedem
der an deren Zusatzteil-Komponenten angewandt werden, die an dem
Rahmen befestigt sind, einschließlich der Servolenkpumpe 16,
der Kraftstoffeinspitzpumpe 301 und des Air-Conditioning-Kompressors 14.
-
Bei
jeder der vorstehenden Ausführungsformen
wird der Wechselstromgenerator-Anlasser 201 in zwei Betriebsarten
verwendet. In der ersten Betriebsart arbeitet der Wechselstromgenerator-Anlasser
einfach als Wechselstromgenerator, der den verschiedenen elektrischen
Komponenten des Motors Energie zuführt, während der Motor 10 in
Betrieb ist.
-
In
einer zweiten Betriebsart arbeitet der Wechselstromgenerator-Anlasser 201 als
Anlasser. In dieser zweiten Betriebsart wird der Motor 10 auf normale
Weise gestartet. Er kann jedoch auch gestoppt werden, wenn er andernfalls
im Leerlauf arbeiten würde
und dabei Kraftstoff verbrauchen und Abgase ausstoßen würde, wie
z.B. an einer roten Verkehrsampel. Anschließend, wenn das Fahrzeug gestartet
werden soll, gibt eine Energiequelle wie z.B. eine 12-V- oder 42-V-Batterie
Energie an den Wechselstromgenerator-Anlasser 201 aus,
damit dieser als Anlassermotor arbeiten kann. Beispielsweise wird als
Reaktion auf ein Drossel-Eingabesignal der Wechselstromgenerator-Anlasser 201 energiebeaufschlagt,
so dass der Riemen 480 durch den Wechselstromgenerator-Anlasser 201 angetrieben
wird und dadurch die Bauteile, um die er umläuft, antreibt und den Motor 10 dreht,
so dass der Motor 10 gestartet wird. Nachdem der Motor 10 läuft, wird
die Wechselstrorngenerator-Funktion wiederaufgenommen. Im Gegensatz
zum Stand der Technik wird durch das Kombinieren des Wechselstromgenerator-Anlassers 201 als
ein einziges Bauteil ermöglicht,
dass diese andernfalls getrennten Bauteile an einer einzigen funktionalen
Stelle am Motor verwendet werden können. Dadurch entfällt das
Erfordernis eines separaten Anlassers, der normalerweise an einem
anderen Teil des Motors 10 nahe einer Flexplate oder einem Schwungrad
angeordnet ist.
-
Durch
das Weglassen des Anlassers und das Hinzufügen des Wechselstromgenerator-Anlassers 201 zu
dem Rahmen 640 werden ferner auch die Materialkosten beträchtlich
reduziert, da ein separater Anlasser und die zum Installieren des
Anlassers erforderlichen Montageschritte entfallen. Ferner ist es
nicht mehr erforderlich, den Anlasser im Verlauf der kritischen
Fertigungsstrecke des Motors zu installieren, da der Anlasser in
eine Antriebsmodulvorrichtung einbezogen ist, wie hier beschrieben
wurde.
-
15 zeigt
eine weitere alternative Ausführungsform,
die eine Kraftstoffeinspritzpumpen-Komponente aufweist. Bei dieser
Ausführungsform
ist die Kraftstoffeinspritzpumpe 301 an der Stelle 300 an dem
Rahmen 6400 montiert. Mit Ausnahme des zusätzlichen
Kraftstoffeinspritzpumpen-Befestigungsteils
gleicht der Rahmen 6400 im Wesentlichen dem Rahmen 64.
Die Kraftstoffeinspritzpumpe 301 wird von einem Synchronkraftübertragungsriemen 4800 angetrieben.
Der Riemen 4800 greift mit dem Kraftstoffeinspritzpumpen-Zahnrad 302 zusammen.
-
Im
Fell von Verdichtungszündungs-Motoren, bei
denen herkömmliche
Dreh- oder Rohrleitungs-Einspritzpumpen verwendet werden, hängt der korrekte
Betrieb der Kraftstoffeinspritzpumpe von der Motor-Zeitsteuerung
ab, was die Verwendung eines Synchronriemens erfordert. Im Fall
eines Motors mit Funkenzündung
oder eines Motors mit Verdichtungszündung, der mit einem Kraftstoffeinspritzsystem
des Typs mit gemeinsamer Kraftstoffleitung versehen ist, kann der
korrekte Betrieb der Kraftstoffpumpe von der Zeitsteuerung des Motors
abhängen
oder nicht. In denjenigen Fällen,
in denen die korrekte Funktion nicht von einem Synchronverhältnis zur
Kurbelwellendrehung abhängig
ist, kann das Zahnrad 302 an der (nicht gezeigten) Rückseite
des Riemens 4800 laufen, bei der es sich um jedes andere
Riemenprofil einschließlich
desjenigen eines Keilrippenriemens oder Mehrfachrippenriemens und
eines Keilriemens handeln kann.
-
Das
Zahnrad 302 weist ein Zahnprofil auf. Die Leerlauf-Riemenscheibe 303 ist
zwischen dem Nockenwellen-Zahnrad 50 und dem Zahnrad 302 angeordnet.
Der Riemen 4800 gleicht im Wesentlichen dem Riemen 48 mit
Ausnahme des Längenunterschieds,
der zur Aufnahme des hinzugefügten
Zahnrads 302 und der hinzugefügten Leerlauf-Riemenscheibe 303 erforderlich
ist.
-
Auch
diese Anordnung beseitigt das Erfordernis, die Kraftstoffeinspritzpumpe 301 separat
an einer anderen Stelle am Motor 10 zu platzieren. Ferner
entfällt
das Erfordernis eines separaten Schritts, um die Kraftstoffeinspritzpurnpe
unabhängig
von dem Modul zu installieren. Dadurch wird der gesamte Motor-Montagevorgang
beträchtlich
vereinfacht, da die Möglichkeit
besteht, die Kraftstoffeinspritzpumpe 301 in Voraus an
dem Rahmen 6400 anzuordnen, bevor der Rahmen 6400 mit
dem Motor 10 verbunden wird.
-
In 16 ist
das Zahnrad 202 bei Anordnung an der Welle 205 gezeigt.
Eine Wellen-Dichtung 306 verhindert, dass Verunreinigungen
entlang der Welle 205 in den Rahmen 640 eindringen.
Der Wechselstromgenerator-Anlasser 201 wird
mittels Befestigungsteilen 310, 311 an dem Rahmen 640 befestigt, bevor
der Rahmen 640 mit dem Motor 10 verbunden wird,
wie an anderer Stelle in dieser Beschreibung erläutert ist. Es sind keine weiteren
strukturellen Verbindungen zwischen dem Wechselstromgenerator-Anlasser 201 und
dem Motor 10 erforderlich. Der Rahmen 640 erfüllt die
vollständige
Haltefunktion für den
Wechselstromgenerator-Anlasser 201. Bei Bedarf können jedoch
zur weiteren Stabilisierung der Baugruppe Befestigungsteile vom
Wechselstromgenerator-Anlasser 201 zum Motor 10 hinzugefügt werden,
die sich von den vom Rahmen 64 ausgehenden Befestigungsteilen
unterscheiden.
-
Gemäß 17 ist
die Kraftstoffeinspritzpumpe 301 mittels Befestigungsteilen 306 an
dem Rahmenvorsprung 6401 mit dem Rahmen 6400 verbunden.
Die Pumpe 301 wird mit dem Rahmen 6400 verbunden,
bevor der Rahmen 6400 mit dem Motor 10 verbunden
wird. Das Zahnrad 302 ist durch Befestigungsteile 304 mit
der Welle 305 verbunden. Es sind keine weiteren strukturellen
Verbindungen zwischen der Kraftstoffeinspritzpumpe 301 und
dem Motor 10 erforderlich. Der Rahmen 6400 erfüllt die
vollständige
Haltefunktion für
die Kraftstoffeinspritzpumpe 301. Eine (nicht gezeigte)
Kraftstoffleitung verläuft von
dem Kraftstofftank zu der Pumpe und von der Pumpe zu jedem der (nicht
gezeigten) Zylinder, je nach den Erfordernissen des Benutzers. Bei
Bedarf können
jedoch zur weiteren Stabilisierung der Baugruppe Befestigungsteile
von der Kraftstoffeinspritzpumpe zum Motor 10 hinzugefügt werden,
die sich von den vom Rahmen 64 ausgehenden Befestigungsteilen
unterscheiden.
-
18 zeigt
ein Reservoir 400, das an einer Seite des Rahmens 64 befestigt
ist. Die Befestigung des Reservoirs 400 an dem Rahmen 64 kann
durch mit Gewinde versehene Befestigungsteile sowie durch Bänder oder
Clips erfolgen (nicht gezeigt). Rohre 401 weisen ein Zufuhr-
und einen Rücklauf-Fluidweg
zwischen dem Reservoir 400 und der Servolenkpumpe 16 auf.
-
Gemäß einer
weiteren alternativen Ausführungsform
kann das Reservoir 400 einen integralen Bestandteil des
Rahmens 64 bilden. Während
der Herstellung des Rahmens 64 wird ein (nicht gezeigter)
Hohlraum zur Aufnahme von Servolenkfluid in dem Rahmen 64 ausgebildet.
-
19 zeigt
eine perspektivische Darstellung eines Hubrahmens. Ein Hubrahmen
wird zum Heben und anderweitigen Manipulieren des Antriebsmoduls
während
des Motormontagevorgangs verwendet. Der Hubrahmen 600 weist
einen Körper 601 auf.
An dem Körper 601 ist
eine Platte 602 befestigt. Die Platte 602 weist
Löcher 604 und 605 zum
Zusammengriff mit am Rahmen 64 vorgesehenen Stangen 606, 607 auf.
Ein Halteteil 603 weist einen kreisförmigen Körper zum Zusammengriff mit
einem Antriebsrad auf.
-
Bei
Betrieb wird zunächst
der Hubrahmen 600 in Eingriff mit einem Kurbelwellen-Antriebsrad gebracht.
Als Nächstes
wird die Platte 602 unter leichter Auflage auf den Körper 601 gehoben,
um den Zusammengriff der Löcher 604 und 605 mit
den Stangen 606 und 607 an dem Motorbefestigungsbügel 120 zu
ermöglichen;
siehe 7. Der Hubrahmen 600 ist nun in korrekter
Weise in Eingriff gebracht worden, um den Rahmen 64 für den Montagevorgang
anzuheben. Nach Abschluss des Montagevorgangs kann der Rahmen 600 abgenommen
werden.
-
Gemäß 20 weist
ein Ausrichtungsrahmen 700 einen Befestigungsbügel 701 auf,
mittels dessen der Rahmen 700 abnehmbar an einem Motor befestigt
ist. Der Rahmen 700 weist ferner Führungen 702 und 703 auf,
durch die hindurch Stangen 704 und 705 in Gleiteingriff
verlaufen. Die Stangen 704 und 705 sind axial
entlang einer Hauptlängsachse
durch die Führungen 702, 703 bewegbar.
Die Enden 706 und 707 der Stangen 705 bzw. 704 greifen in
entsprechende Löcher 708 und 709 in
dem Rahmen 64 zusammen.
-
Allgemein
ausgedrückt
beinhaltet der Montagevorgang das Befestigen eines Antriebsmoduls
an einem Motorblock, der Teil einer Motoranordnung ist. Während dieses
Vorgangs generiert ein mit drehbaren Komponenten versehener Motorblock
nutzbare Energie. Das hier beschriebene Antriebsmodul ist als unabhängige Einheit
ausgebildet und an dem Motorblock befestigt. Das Modul empfängt einen
Teil der von dem Motor beim Betrieb erzeugten Nutzenergie, wobei
dies generell von einer Verbindung mit der Nockenwelle her erfolgt,
wie hier detailliert beschrieben ist. Unter Verwendung eines Teils
der aus dem Block und insbesondere von der Kurbelwelle her empfangenen
Nutzenergie liefert das Modul dem Motor Energie in einer für den Betrieb
des Motors erforderlichen Form. Dazu zählt elektrische Energie, die
von einem Bauteil des Moduls erzeugt wird, wie hier im Zusammenhang
mit elektrischen Systemen ausführlicher
beschrieben ist. Bei der Energie kann es sich auch um Fluidenergie
handeln, die von einer für
fluidbetriebene Systeme wie z.B. eine Servolenkung vorgesehenen
Komponente an dem Modul erzeugt wird, wie hier detaillierter beschrieben
ist. Bei dem für
Fluidenergie vorgesehenen Fluid kann es sich um ein inkompressibles
Fluid wie z.B. Wasser, ein Hydraulikfluid oder ein Servolenkfluid
handeln. Das Fluid kann auch ein kompressibles Fluid wie Luft oder
ein anderes kompressibles Gas aufweisen. Das Modul kann auch mechanische
Energie zum Antreiben kooperierender Drehteile des Motors aufweisen,
z.B. zur mechanischen Verbindung einer Kurbelwelle mit einer oder
mehreren Nockenwellen oder mit anderen derartigen Zusatzteilen mittels
einer flexiblen Verbindungsvorrichtung aufweisen, wie hier detaillierter
beschrieben ist.
-
Der
Vorgang zum Installieren des Moduls beinhaltet das Befestigen des
Rahmens 700 an einem Motor. Die Befestigung kann durch
Befestigungsteile oder durch eine Verbindung mit irgendeiner Form
von Befesti gungspunkt oder Halteteil des Motors erfolgen, der bzw.
das den Rahmen 64 aufnehmen kann. Die Stäbe 704 und 705 werden
dann vorbewegt, um den Rahmen 64 aufzunehmen. Der Rahmen 64 wird mittels
des an dem Motorhaltebügel 120 befestigten Hubrahmens 600 manipuliert,
wie anhand von 19 gezeigt und beschrieben ist.
Dann wird der Rahmen 64 in Eingriff mit den Stangenenden 706, 707 gebracht,
wozu Löcher 708, 709 verwendet
werden. Anschließend
wird der Rahmen 64 in Eingriff mit einer Motorvorderseite
gedrückt,
indem die Stangen 704, 705 durch Führungen 703 bzw.
702 geschoben werden. Die Stangen 704, 705 und
die Löcher 703, 702 sind
in vorbestimmten Positionen angeordnet, um die korrekte Ausrichtung
des Rahmens 64 mit dem Motor und seinen Komponenten zu
gewährleisten,
einschließlich
der Nockenwelle(n) und der Kurbelwelle, wie an anderer Stelle in
dieser Beschreibung beschrieben ist. Die Befestigungsposition des Rahmens 64 wird
ferner auf Basis einer Motordatenebene A-A bestimmt, um eine korrekte
gegenseitige Beziehung der Komponenten zu gewährleisten.
-
Nachdem
sich der Rahmen 64 in der korrekten Position an dem Motor
befindet, wird der Hubrahmen 600 entfernt. In diesem Schritt
der Vorgangs wird der Rahmen 64 durch Ausricht-Rahmenstäbe 704, 705 gehalten.
Dann werden mit Gewinde versehene Befestigungsteile durch den Rahmen 64 in
den Motor geschraubt. Nachdem der Rahmen 64 an dem Motor 10 befestigt
worden ist, werden die Stäbe 704, 705 aus
den Löchern 708, 709 zurückgezogen,
und der Rahmen 700 wird von dem Motor abgenommen. Es kann
eine Befestigungsvorrichtung wie z.B. ein Kraftschrauber verwendet
werden, um die Befestigungsteile in dem Motor zu sichern. Der Kraftschrauber
kann auch in Eingriff mit einem Ende jedes Stabs 706, 707 gebracht
werden, um während
des Montagevorgangs eine korrekte und schnelle Ausrichtung mit den
Befestigungsteilen zu gewährleisten.
Dann werden die Antriebsräder
an ihren jeweiligen Wellen befestigt, wie an anderer Stelle in dieser
Beschreibung erläutert
ist.
-
21 zeigt
eine Vorderansicht eines Motors mit einer Antriebsdrehmomentsteuerungs-Verbindungsvorrichtung.
Der Befestigungsbügel 801 wird
an dem Rahmen 64 befestigt. Der Befestigungsbügel 802 wird
an einem Fahrzeugrahmen 805 befestigt. Die Drehmoment-Verbindungsvorrichtung 803 ist
mittels Befestigungsteilen 804 zwischen den Befestigungsbügeln 801 und 802 angebracht.
Die Befestigungsteile 804 können auch (nicht gezeigte) Gummimuffen
aufweisen, um Motorvibrationen zu reduzieren, die andernfalls über die
Drehmoment-Verbindungsvorrichtung 803 auf den Fahrzeugrahmen 805 übertragen
würden.
Der Befestigungsbügel 801 ist
vorzugsweise derart an dem Rahmen 64 angeordnet, dass der
Abstand zwischen dem Befestigungsbügel 801 und der Basisbefestigung 800 des
Motors maximiert ist und somit eine Reaktion auf das Motordrehmoment
im größtmöglichen
Abstand von der Motor-Basisbefestigung 800 erfolgt. Die
Position der Befestigungsbügel 801, 802 kann
jedoch variiert werden, um die konstruktionsmäßigen Erfordernisse für eine gegebene
Fahrzeugkonfiguration aufzunehmen.
-
22 zeigt
eine seitliche Querschnittsansicht einer alternativen Ausführungsform
mit einer Ölgalerie.
Der Modulrahmen 64 ist an der Vorderseite des Motors 10 angezeigt,
der einen an einem Block 904 befestigten Zylinderkopf 900 aufweist.
Ein Teil des Rahmens 64 weist eine Galerie 902 auf.
Die Galerie 902 bildet eine Fluidverbindung und -durchführung zwischen
dem Zylinderkopf und dem Motorblock, z.B. zu einer an dem (nicht
gezeigten) Block befestigten Ölwanne. Öl, das mittels
der (nicht gezeigten) Ölpumpe
zu dem Zylinderkopf gepumpt wird, strömt durch den Kopf 900 zu
dem Kopf-Auslass 901. Der Kopf-Auslass 901 ist
mit der Galerie 902 verbunden. Das Öl strömt durch die Galerie 902 zu
einer Block-Einlassöffnung 903.
Dann strömt
das Öl
durch diejenigen Teile des Motors, die mit der Block-Einlassöffnung 903 verbunden
werden können.
Die Galerie 902 ist gegenüber dem Zylinderkopf- und block
abgedichtet, um Lecks zu verhindern.
-
23 zeigt
eine Vorderansicht einer Ölgalerie.
Die Galerie 902 ist mit einem Einlassbereich 906 und
einem Auslassbereich 907 gezeigt. Je nach den Anforderungen
seitens eines Benutzers ist es jedoch auch möglich, dass das Fluid in dem
Bereich 907 in die Galerie 902 eintritt und an dem
Bereich 906 austritt. Die Galerie 902 ist durch
einen Dichtring 905 abgedichtet, um ein Entweichen von
Fluid aus der Galerie 902 zu verhindern. Die in Fig. 902 gezeigte
Ausgestaltung der Galerie ist nur als Beispiel gezeigt und hat keinen
einschränkenden
Charakter, da die Galerie 902 jede Form haben kann, die
zur Aufnahme des Fluidstroms zwischen und unter den verschiedenen
Komponenten erforderlich sein kann.
-
Die
Galerie 902 kann auch als Luftdurchlass dienen, um eine
verbesserte Kühlung
des Motors und des Moduls zu bewirken. Bei dieser Ausführungsform ermöglicht die
Luftgalerie einen Umlauf von Luft zwischen dem Modulrahmen und dem
Motor. Die Galerie erlaubt den Eintritt von Luft aus dem Umgebungszustand
von der Modul-Basis her. Die Luft läuft aufgrund von Konvektion
um und wird aus einem (nicht gezeigten) Auslass ausgegeben, der
am oberen Bereich des Moduls angeordnet ist.
-
Zum
Erzeugen eines kühlenden
Luftstroms durch die Modul-Galerie 902 hindurch könnte auch ein
für erzwungenen
Luftstrom ausgelegtes System verwendet werden. Bei dieser Ausführungsform
wird mittels einer Luftpumpe Luft mit einer Rate durch die Galerie
gezwungen, die zum Bewirken der Kühlung des Rahmen ausreichend
ist. Die Konfiguration der Galerie ist derart ausgebildet, dass über das
Modul hinweg eine zum Kühlen
des Rahmens hinreichende Abdeckung mit dem Luftstrom erfolgt. Die
Galerie kann auch mit Kühlrippen
versehen sein, um den größtmöglichen
Oberflächenbereich
dem Kühlluftstrom
auszusetzen.
-
Gemäß einer
weiteren Ausführungsform
sind die Abmessungen der Galerie 902 derart vergrößert, dass
ein Luftspalt zwischen dem Rahmen 64 und dem daran befestigten
Motor gebildet ist. Dieser mit Luft gefüllte Bereich wirkt dahingehend,
dass der Rahmen und der in ihm angeordneten Riemen vor Motorwärme isoliert
werden. Das Absenken der Modultemperatur mittels einer Luftisolierschicht
hat den Effekt, die Betriebslebensdauer der Riemen zu erhöhen.
-
In
der vorstehenden Erläuterung
sowie der veranschaulichenden Darstellung von Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung, die in der detaillierten Beschreibung
und in den Zeichnungen gegeben wurden, wurden verschiedene Modifikationen und
alternative Ausführungsformen
aufgeführt.
Es sollte jedoch ersichtlich sein, dass die obige Beschreibung nur
exemplarischen Charakter hat und dass der Schutzumfang der Erfindung
nur durch die vor dem Hintergrund des Standes der Technik zu interpretierenden
Ansprüche
begrenzt ist. Ferner kann die hier als Beispiel offenbarte Erfindung
auch unter Weglassung irgendeines Elements, das hier nicht speziell
offenbart ist, in zweckdienlicher Weise praktiziert werden.