EP1454043B1 - Variabler riemenhochtrieb für nebenaggregate - Google Patents

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EP1454043B1
EP1454043B1 EP02790363A EP02790363A EP1454043B1 EP 1454043 B1 EP1454043 B1 EP 1454043B1 EP 02790363 A EP02790363 A EP 02790363A EP 02790363 A EP02790363 A EP 02790363A EP 1454043 B1 EP1454043 B1 EP 1454043B1
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EP
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drive
pulley
drive pulley
crankshaft
input part
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EP02790363A
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Norbert Amann
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Bayerische Motoren Werke AG
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Bayerische Motoren Werke AG
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B67/00—Engines characterised by the arrangement of auxiliary apparatus not being otherwise provided for, e.g. the apparatus having different functions; Driving auxiliary apparatus from engines, not otherwise provided for
    • F02B67/04—Engines characterised by the arrangement of auxiliary apparatus not being otherwise provided for, e.g. the apparatus having different functions; Driving auxiliary apparatus from engines, not otherwise provided for of mechanically-driven auxiliary apparatus
    • F02B67/06—Engines characterised by the arrangement of auxiliary apparatus not being otherwise provided for, e.g. the apparatus having different functions; Driving auxiliary apparatus from engines, not otherwise provided for of mechanically-driven auxiliary apparatus driven by means of chains, belts, or like endless members
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B2275/00—Other engines, components or details, not provided for in other groups of this subclass
    • F02B2275/06—Endless member is a belt

Definitions

  • the invention relates according to the preamble of claim 1 a Device for driving auxiliary units with two from each other different ratios, which input side with the Crankshaft of an internal combustion engine by means of fastening screws connected input part, the output side two drive pulleys with different diameters for driving the ancillaries and between the input part and the drive pulleys one from a magnetic coupling and Having an overrunning clutch existing switching module, wherein the larger Drive pulley the magnetic clutch and the smaller pulley the freewheel is assigned and at low crankshaft speeds, a drive of Ancillaries by means of the larger drive pulley and at high Crankshaft speeds a drive of the ancillaries by means of the smaller Drive pulley takes place.
  • crankshaft coaxially arranged devices are in stages switchable drive of ancillaries became known in this Connection is exemplified by DE 198 22 426 C2 and DE 196 23 525 A1 called. Both arrangements include planetary gear, have a very complex structure and take particular advantage in the axial direction a large space.
  • the FR 23 78 948 discloses a drive for ancillaries of a Internal combustion engine, with which all ancillaries with two speeds are drivable. At least one with clutch and overrunning clutch on the crankshaft attached and connected to a countershaft Pulleys are rigidly connected to a third pulley and drive another accessory.
  • An electromagnetically designed clutch allows a shift of the switching points at the transition of one of the Gear ratios to another. The arrangement comprises in particular due to the power flow over the countershaft a variety of pulleys and straps.
  • US 4,571,227 which discloses an accessory drive for a Internal combustion engine with a larger and a smaller drive pulley for A two-speed drive disclosed includes an input section Flange portion for attachment to the crankshaft and these in axial Direction then a first and a second shaft portion, wherein the smaller drive pulley on the first shaft section and the larger one Drive disk is mounted on the second shaft portion.
  • the screw connection of the flange portion of the input part with the crankshaft is located on a large Diameter, while the outer diameter of the small drive pulley barely larger than this diameter, so to accommodate the smaller Drive pulley a subsequent to the flange in the axial direction, separate wave area is provided.
  • the arrangement therefore has a large Construction length.
  • the object of the invention is a variable belt high-lift for ancillaries which is independent of the ancillaries to be driven, which is simple and thus both inexpensive to produce as well is mounted and which in particular in the axial direction only a small Space occupied.
  • the object is achieved by a device having the features of Claim 1, wherein according to the underlying idea, the input part a flange portion and a shaft portion and the smaller Drive pulley on the connected to the crankshaft flange of the Entrance part is arranged.
  • a drive by means of the small drive pulley is expedient at switched off magnetic coupling, the large drive pulley runs with empty and a drive by means of the large drive pulley takes place when switched on Magnetic clutch, wherein between large and small drive pulley of the freewheel is effective.
  • the small drive pulley forms together with a first another disc a first translation stage and the large drive pulley a second translation stage together with a second further disc;
  • the transmission ratio is from first to second Translation level 0.4 to 0.7, in particular 0.5 to 0.6.
  • the switching from one gear ratio to another is advantageously carried out at a crankshaft speed of 1100 to 2000 min -1 , especially at 1400 to 1600 min -1 , wherein at lower crankshaft speed of the drive via the large drive wheel and at higher crankshaft speed of the drive via the small drive wheel ,
  • Figure 1 shows a schematic diagram of a device for driving Auxiliary units with drive 10 and output 11, 12 and division of the Power flow on two strands 13, 14.
  • the strand 13 includes one Overrunning clutch 15, strand 14 a present designed as a magnetic coupling Disconnect 16.
  • the disconnect clutch 16 When the disconnect clutch 16 is open, the power flow from Drive 10 in strand 13 via the freewheel 15 operated in the blocking direction Output 12, which for example as a drive pulley with a small diameter is formed, so that a drive of the ancillaries with lesser Speed is done.
  • the power flow takes place from the drive 10 in the strand 14 via the closed coupling 16 to the output 11, which, for example, designed as a large diameter drive pulley is, so that a drive of the ancillaries takes place at a higher speed.
  • the freewheel 15 in the strand 13 is in the freewheeling direction during operation, whereby a clamping the strands 13 and 14 against each other is prevented.
  • FIG. 1 An embodiment of two drive pulleys 24, 30 with integrated switching module is shown in FIG.
  • a plurality of circumferentially distributed screws 21st is the input part 20 of the drive device 33 with the not shown here Crankshaft of an internal combustion engine connected.
  • a hub profile 25 with the input part 20 is rotatably connected to a disc 28, which at energized electromagnet 31 via a friction lining 29 with a large Pulley 30 frictionally connected.
  • connection of the disc 28 with the input part 20 it can of course also be appropriate to provide another shaft / hub connection, wherein
  • a positive connection such as passport or Sliding spring, a splined or toothed shaft connection, a polygon connection, a Stim tooth connection, a pin connection or a non-positive connection can act in the form of a cylindrical or conical interference fit.
  • the pulley 30 is by means of two deep groove ball bearings 27 a, 27 b on a sleeve-shaped extension 28a of the disc 28 relative to the input part 20 rotatable stored as well as the electromagnet 31, which also by means of a Torque support 32 is fixed to the housing against rotation.
  • the electromagnet 31 which also by means of a Torque support 32 is fixed to the housing against rotation.
  • a small pulley 24 is by means of two deep groove ball bearings 22a, 22b on the input part 20 radially outside of the fastening screws 21st stored, axially between the deep groove ball bearings 22a, 22b is a freewheel 23rd arranged, which the relative rotation of the pulley 24 input part 20 in allows one direction and blocks in the other direction.
  • the electromagnet 31 is energized, so that via the friction lining 29 is a frictional force transmission from the pulley 28 to the pulley 30.
  • a positive switchable connection between the disc 28 and pulley 30 executable, but reinforced shift shocks are taken into account.
  • the freewheel 23 is in the freewheeling direction in operation, so that a distortion due to the different translations of the two pulleys 24, 30 is prevented.
  • the electromagnet 31 is de-energized, whereby the pulley 30 is decoupled from the disc 28 and thus from the input part 20.
  • the power flow is now via the freewheel 23 operated in the reverse direction, so that the drive of the auxiliary units takes place at higher crankshaft speeds by means of the small pulley 24; An adapted, uniform operation of the ancillaries, which better meets their operating ranges, is achieved.
  • FIG. 3 shows a drive device 38 in operation with ancillary units 35, 41, 42 shown.
  • the crankshaft of an internal combustion engine not shown here Coaxially arranged drive means 38, as shown in detail with Figure 2 and is driven by the crankshaft in the arrow direction.
  • the smaller pulley, which is arranged on the engine side forms together with the drive belt 39b the belt plane, while the large Pulley, which on the side facing away from the engine is arranged, together with the shift belt 39a forms the switching plane.
  • the drive takes place in the Switching plane arranged on a on the shaft of a power steering pump 41 Pulley 40 a, which together with the pulley 30 a first Translation stage forms;
  • the power flow continues via a coaxial to Pulley 40a, also arranged on the power steering pump shaft Pulley 40b in the switching plane, the belt 39b of the direction of rotation following a water pump 35 and a generator 42 drives.
  • the belts 39a, 39b are each using.
  • Tension rollers 36, 37 held under tension.
  • the drive is the Auxiliary units with open magnetic coupling directly in the drive level by means of the small pulley of the drive device 38, which with the Pulley 40b of the power steering pump 41 forms a second gear ratio.
  • the expediently Pulleys which with the pulleys 24, 30 of the drive device 38 form the gear ratios, not the power steering pump 41, but a associated with other accessory such as water pump 35 or generator 42.
  • the second ratio for the upper speed range of the internal combustion engine is i 1 ⁇ 0.9 to 1, 3, in particular about 1.06.
  • the boundary between the upper and lower speed range of the internal combustion engine is present above 1100 min -1, preferably at 1400 to 2000 min -1, in particular at approximately 1500 min -1. It may be appropriate if .the. Switching is hysteresis, so that switching takes place depending on the switching direction at different speeds; the hysteresis is in the range of 50 to 200 min -1 , in particular it is about 100 min -1 .

Description

Die Erfindung betrifft gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 eine Einrichtung zum Antrieb von Nebenaggregaten mit zwei voneinander unterschiedlichen Übersetzungsverhältnissen, welche eingangsseitig ein mit der Kurbelwelle eines Verbrennungsmotors mittels Befestigungsschrauben verbundenes Eingangsteil, ausgangsseitig zwei Antriebsscheiben mit unterschiedlichen Durchmessern zum Antrieb der Nebenaggregate und zwischen dem Eingangsteil und den Antriebsscheiben ein aus einer Magnetkupplung und einem Überholfreilauf bestehendes Schaltmodul aufweist, wobei der größeren Antriebsscheibe die Magnetkupplung und der kleineren Antriebsscheibe der Freilauf zugeordnet ist und bei geringen Kurbelwellendrehzahlen ein Antrieb der Nebenaggregate mittels der größeren Antriebsscheibe und bei hohen Kurbelwellendrehzahlen ein Antrieb der Nebenaggregate mittels der kleineren Antriebsscheibe erfolgt.
Beim Antrieb von Nebenaggregaten von Brennkraftmaschinen stellt sich das Problem, dass die Brennkraftmaschine über einen weiten Drehzahlbereich von in mehreren 1000 min-1 bis etwa 7000 - 9000 min-1 betrieben wird, während es in Hinblick auf die Nebenaggregate wünschenswert ist, den Betriebsbereich auf einen engeren Drehzahlbereich zu begrenzen.
Aus diesem Grund sind verschiedene Vorrichtungen bekannt geworden, welche einen variablen Antrieb der Nebenaggregate durch Umschalten zwischen Übersetzungsstufen erreichen. Beispiele geben die DE 38 00 346 C2 sowie die FR 24 86 610, welche jeweils einen vergleichmäßigten Antrieb riemengetriebener Nebenaggregate ermöglichen, indem mittels eines Elektromagneten ein Umschalten zwischen Übersetzungsstufen erfolgt. Die Umschalteinrichtung bei der in der DE 38 00 346 C2 beschriebenen Vorrichtung zum Antrieb einer Eingangswelle eines Wechselstromgenerators eines Kraftfahrzeugmotors ist in den Generator integriert, wodurch der Einsatz eines besonderen, nicht serienmäßigen Generators notwendig ist. Auch bei der in der FR 24 86 610 beschriebenen Anordnung ist die Umschalteinrichtung aggregatsseitig - in diesem Fall an der Wasserpumpe - angeordnet, so das auch hier eine Abhängigkeit vom Nebenaggregat besteht.
Weiterhin sind auch zur Kurbelwelle koaxial angeordnete Vorrichtungen zum stufig schaltbaren Antrieb von Nebenaggregaten bekannt geworden, in diesem Zusammenhang werden beispielhaft die DE 198 22 426 C2 sowie die DE 196 23 525 A1 genannt. Beide Anordnungen umfassen Planetengetriebe, weisen einen sehr komplexen Aufbau auf und beanspruchen insbesondere in axialer Richtung einen großen Bauraum.
Die FR 23 78 948 offenbart einen Antrieb für Nebenaggregate einer Brennkraftmaschine, mit dem alle Nebenaggregate mit zwei Geschwindigkeiten antreibbar sind. Mindestens eine der mit Schaltkupplung und Freilaufkupplung auf der Kurbelwelle aufgesetzten und mit einem Vorgelege verbundenen Riemenscheiben ist mit einer dritten Riemenscheibe starr verbunden und treibt ein weiteres Nebenaggregat an. Eine elektromagnetisch ausgebildete Schaltkupplung erlaubt eine Verschiebung der Schaltpunkte am Übergang von einem der Übersetzungsverhältnisse zum anderen. Die Anordnung umfasst insbesondere aufgrund des Kraftflusses über das Vorgelege eine Vielzahl von Riemenscheiben und Riemen.
Gemäß der US 4,571,227, welche einen Nebenaggregateantrieb für eine Brennkraftmaschine mit einer größeren und einer kleineren Antriebsscheibe zum Antrieb mit zwei Geschwindigkeiten offenbart, umfasst ein Eingangsteil einen Flanschabschnitt zur Befestigung an der Kurbelwelle und an diesen in axialer Richtung anschließend einen ersten und einen zweiten Wellenabschnitt, wobei die kleinere Antriebsscheibe auf dem ersten Wellenabschnitt und die größere Antriebsscheibe auf dem zweiten Wellenabschnitt gelagert ist. Die Verschraubung des Flanschbereichs des Eingangsteils mit der Kurbelwelle liegt auf einem großen Durchmesser, während der Außendurchmesser der kleinen Antriebsscheibe kaum größer als dieser Durchmesser ist, sodass zur Aufnahme der kleineren Antriebsscheibe ein an den Flanschbereich in axialer Richtung anschließender, gesonderter Wellenbereich vorgesehen ist. Die Anordnung weist daher eine große Baulänge auf.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen variablen Riemenhochtrieb für Nebenaggregate bereitzustellen, welcher von den anzutreibenden Nebenaggregaten unabhängig ist, welcher einfach aufgebaut ist und somit sowohl günstig herzustellen als auch zu montieren ist und welcher insbesondere in axialer Richtung einen nur geringen Bauraum beansprucht.
Die Lösung der Aufgabe erfolgt durch eine Einrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruches 1, wobei gemäß der zugrundeliegenden Idee das Eingangsteil einen Flanschabschnitt und einen Wellenabschnitt umfasst und die kleinere Antriebsscheibe auf dem mit der Kurbelwelle verbundenen Flanschabschnitt des Eingangsteils angeordnet ist.
Ein Ausführungsbeispiel sowie dessen Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
Besonders von Vorteil ist es, wenn die Befestigungsschrauben radial innerhalb der Lager angeordnet sind.
Bevorzugterweise ist das gesamte, aus Magnetkupplung und Freilauf bestehende Schaltmodul in die Antriebsscheiben integriert, so dass eine insbesondere in axialer Richtung kompakte Bauweise erreicht wird. Dabei ist es zweckmäßig, den Kupplungsmagnet im großen Antriebsrad und den Freilauf im kleinen Antriebsrad zu integrieren.
Ein Antrieb mittels der kleinen Antriebsscheibe erfolgt zweckmäßig bei ausgeschalteter Magnetkupplung, wobei die große Antriebsscheibe leer mit läuft und ein Antrieb mittels der großen Antriebsscheibe erfolgt bei eingeschalteter Magnetkupplung, wobei zwischen großer und kleiner Antriebsscheibe der Freilauf wirksam ist. Dabei bildet die kleine Antriebsscheibe zusammen mit einer ersten weiteren Scheibe eine erste Übersetzungsstufe und die große Antriebsscheibe zusammen mit einer zweiten weiteren Scheibe eine zweite Übersetzungsstufe; bevorzugterweise beträgt das Übersetzungsverhältnis von erster zu zweiter Übersetzungsstufe 0,4 bis 0,7, insbesondere 0,5 bis 0,6.
Die Umschaltung von einer Übersetzungsstufe zur anderen erfolgt vorteilhafterweise bei einer Kurbelwellendrehzahl von 1100 bis 2000 min-1, insbesondere bei 1400 bis 1600 min-1, wobei bei geringerer Kurbelwellendrehzahl der Antrieb über das große Antriebsrad und bei höherer Kurbelwellendrehzahl der Antrieb über das kleine Antriebsrad erfolgt.
Nachfolgend wird eine Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf Figuren näher dargestellt; dabei zeigen schematisch und beispielhaft
Figur 1
eine Prinzipdarstellung einer Antriebseinrichtung mit Antrieb und Abtrieb sowie Aufteilung des Kraftflusses auf zwei Stränge,
Figur 2
zwei Antriebsscheiben mit integriertem Schaltmodul sowie
Figur 3
eine Antriebseinrichtung im Betrieb mit Nebenaggregaten.
Figur 1 zeigt eine Prinzipdarstellung einer Einrichtung zum Antrieb von Nebenaggregaten mit Antrieb 10 und Abtrieb 11, 12 sowie Aufteilung des Kraftflusses auf zwei Stränge 13, 14. Ausgehend vom Antrieb 10, welcher mit der Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine verbunden ist, erfolgt eine Verzweigung des Kraftflusses auf zwei Stränge 13 und 14. Der Strang 13 umfasst dabei einen Überholfreilauf 15, Strang 14 eine vorliegend als Magnetkupplung ausgebildete Trennkupplung 16. Bei geöffneter Trennkupplung 16 erfolgt der Kraftfluss vom Antrieb 10 im Strang 13 über den in Sperrichtung betriebenen Freilauf 15 zum Abtrieb 12, welcher beispielsweise als Antriebsscheibe mit kleinem Durchmesser ausgebildet ist, so dass ein Antrieb der Nebenaggregate mit geringerer Geschwindigkeit erfolgt. Bei geschlossener Trennkupplung 16 erfolgt der Kraftfluss vom Antrieb 10 im Strang 14 über die geschlossene Kupplung 16 zum Abtrieb 11, welcher beispielsweise als Antriebsscheibe mit großem Durchmesser ausgebildet ist, so dass ein Antrieb der Nebenaggregate mit höherer Geschwindigkeit erfolgt. Der Freilauf 15 im Strang 13 ist dabei in Freilaufrichtung im Betrieb, wodurch ein verspannen der Stränge 13 und 14 gegeneinander verhindert wird.
Eine Ausgestaltung zweier Antriebsscheiben 24, 30 mit integriertem Schaltmodul ist in Figur 2 gezeigt. Mittels einer Mehrzahl über den Umfang verteilter Schauben 21 ist das Eingangsteil 20 der Antriebseinrichtung 33 mit der hier nicht näher gezeigten Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine verbunden. Über ein Zahnnabenprofil 25 mit dem Eingangsteil 20 drehfest verbunden ist eine Scheibe 28, welche bei bestromten Elektromagnet 31 über einen Reibbelag 29 mit einer großen Riemenscheibe 30 reibschlüssig verbindbar ist.
Zur Verbindung der Scheibe 28 mit dem Eingangsteil 20 kann es selbstverständlich ebenso zweckmäßig sein, eine andere Welle/Nabe-Verbindung vorzusehen, wobei es sich beispielsweise um eine formschlüssige Verbindung etwa mittels Pass- oder Schiebefeder, eine Keil- oder Zahnwellenverbindung, eine Polygonverbindung, eine Stimzahnverbindung, eine Stiftverbindung oder um eine kraftschlüssige Verbindung in Form eines zylindrischen oder kegeligen Pressverbandes handeln kann.
Die Riemenscheibe 30 ist mittels zweier Rillenkugellager 27a, 27b auf einem buchsenförmigen Fortsatz 28a der Scheibe 28 relativ zum Eingangsteil 20 drehbar gelagert ebenso, wie der Elektromagnet 31, welcher zudem mittels einer Drehmomentstütze 32 gehäusefest gegen Verdrehen gesichert ist. Dabei ermöglicht die Anwendung des Zahnnabeprofils 25 die Verwendung kleiner Lager 26, 27a, 27b. Eine kleine Riemenscheibe 24 ist mittels zweier Rillenkugellager 22a, 22b auf dem Eingangsteil 20 radial außerhalb der Befestigungsschrauben 21 gelagert, axial zwischen den Rillenkugellagern 22a, 22b ist eine Freilauf 23 angeordnet, welcher die Relativdrehung der Riemenscheibe 24 Eingangsteil 20 in einer Richtung gestattet und in der anderen Richtung sperrt.
Insbesondere in Hinblick auf den Bauraum und die Herstellungskosten ist es gegebenenfalls zweckmäßig, wenn an Stelle der Rillenkugellager 27a, 27b Gleitlager verwendet werden. Auch die Verwendung anderer Wälzlager ist möglich.
Im unteren Drehzahlbereich zwischen Leerlaufdrehzahl und ca. 1500 min-1 der Brennkraftmaschine ist der Elektromagnet 31 bestromt, so dass über den Reibbelag 29 eine reibschlüssige Kraftübertragung von der Scheibe 28 auf die Riemenscheibe 30 erfolgt. Gegebenenfalls ist auch eine formschlüssige schaltbare Verbindung zwischen Scheibe 28 und Riemenscheibe 30 ausführbar, wobei jedoch verstärkte Schaltstöße zu berücksichtigen sind. Der Freilauf 23 ist dabei in Freilaufrichtung in Betrieb, so dass ein Verspannen aufgrund der unterschiedlichen Übersetzungen der beiden Riemenscheiben 24, 30 verhindert wird.
Im Bereich oberhalb ca. 1500 min-1 ist der Elektromagnet 31 stromlos, wodurch die Riemenscheibe 30 von der Scheibe 28 und somit vom Eingangsteil 20 entkoppelt ist. Der Kraftfluss erfolgt nun über den in Sperrichtung betriebenen Freilauf 23, so dass der Antrieb der Nebenaggregate bei höheren Kurbelwellendrehzahlen mittels der kleinen Riemenscheibe 24 erfolgt; ein angepasster, vergleichmäßigter Betrieb der Nebenaggregate, welcher deren Betriebsbereichen besser gerecht wird, wird erreicht.
Mit Figur 3 ist eine Antriebseinrichtung 38 im Betrieb mit Nebenaggregaten 35, 41, 42 gezeigt. Die zur hier nicht dargestellten Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine koaxial angeordnete Antriebseinrichtung 38, wie sie im Detail mit Figur 2 gezeigt und beschrieben ist, wird von der Kurbelwelle in Pfeilrichtung angetrieben. Die kleinere Riemenscheibe, welche brennkraftmaschinenseitig angeordnet ist, bildet zusammen mit dem Antriebsriemen 39b die Riemenebene, während die große Riemenscheibe, welche auf der der Brennkraftmaschine abgewandten Seite angeordnet ist, zusammen mit dem Schaltriemen 39a die Schaltebene bildet.
Im unteren Drehzahlbereich der Brennkraftmaschine erfolgt der Antrieb in der Schaltebene über eine auf der Welle einer Lenkhilfpumpe 41 angeordneten Riemenscheibe 40a, welche zusammen mit der Riemenscheibe 30 eine erste Übersetzungsstufe bildet; der Kraftfluss erfolgt weiterhin über eine koaxial zur Riemenscheibe 40a, ebenfalls auf der Lenkhilfpumpenwelle angeordneten Riemenscheibe 40b in der Schaltebene, wobei der Riemen 39b der Umlaufrichtung folgend eine Wasserpumpe 35 und einen Generator 42 antreibt. Die Riemen 39a, 39b werden jeweils mittels. Spannrollen 36, 37 unter Spannung gehalten.
Im oberen Drehzahlbereich der Brennkraftmaschine erfolgt der Antrieb der Nebenaggregate bei geöffneter Magnetkupplung direkt in der Antriebsebene mittels der kleinen Riemenscheibe der Antriebseinrichtung 38, welche mit der Riemenscheibe 40b der Lenkhilfpumpe 41 eine zweite Übersetzungsstufe bildet.
Gemäß eines weiteren Ausführungsbeispieles sind zweckmäßigerweise die Riemenscheiben, welche mit den Riemenscheiben 24, 30 der Antriebseinrichtung 38 die Übersetzungsstufen bilden, nicht der Lenkhilfpumpe 41, sondern einem anderen Nebenaggregat wie Wasserpumpe 35 oder Generator 42 zugeordnet.
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die erste Übersetzung für den unteren Drehzahlbereich der Brennkraftmaschine i1 ≈ 1,8 bis 2,1, insbesondere ca. 1,95, die zweite Übersetzung für den oberen Drehzahlbereich der Brennkraftmaschine beträgt i1 ≈ 0,9 bis 1,3, insbesondere ca. 1,06. Hieraus ergibt sich ein Verhältnis der Beiden Übersetzungen zueinander von 4 bis 0,7, insbesondere 0,5 bis 0,6. Die Grenze zwischen oberem und unterem Drehzahlbereich der Brennkraftmaschine liegt vorliegend oberhalb 1100 min-1, vorzugsweise bei 1400 - 2000 min-1, insbesondere bei ca. 1500 min-1. Gegebenenfalls ist es zweckmäßig, wenn .die. Umschaltung hysteresebehaftet ist, so dass ein Umschalten abhängig von der Schaltrichtung bei unterschiedlichen Drehzahlen erfolgt; die Hysterese bewegt sich im Bereich von 50 bis 200 min-1, insbesondere beträgt sie ca. 100 min-1.
Mit der erfindungsgemäßen Anordnung wird eine Vielzahl von Vorteilen wie ein größerer Freiheitsgrad bei der Drehzahlauslegung der Nebenaggregate, eine deutliche Leerlaufabsenkung, ein niedrigerer Kraftstoffverbrauch, ein Anstieg der Nennleistung aufgrund niedrigerer Leistungsaufnahme der Nebenaggregate sowie eine Verbesserung der Prestigebeschleunigungswerte aufgrund niedrigeren Trägheitsmoments des Gesamtriementriebs erzielt. Ebenfalls hervorzuheben ist die Verwendung kleinerer Aggregate, wodurch entscheidende Bauraumvorteile erreicht werden.

Claims (7)

  1. Einrichtung (33) zum Antrieb von Nebenaggregaten mit zwei voneinander unterschiedlichen Übersetzungsverhältnissen, welche
    eingangsseitig ein mit der Kurbelwelle eines Verbrennungsmotors mittels Befestigungsschrauben (21) verbundenes Eingangsteil (29),
    ausgangsseitig zwei Antriebsscheiben (24, 30) mit unterschiedlichen Durchmessern zum Antrieb der Nebenaggregate und
    zwischen dem Eingangsteil (20) und den Antriebsscheiben (24, 30) ein aus einer Magnetkupplung (29, 31) und einem Überholfreilauf (23) bestehendes Schaltmodul
    aufweist, wobei
    der größeren Antriebsscheibe (30) die Magnetkupplung (29, 31) und der kleineren Antriebsscheibe (24) der Freilauf (23) zugeordnet ist und
    bei geringen Kurbelwellendrehzahlen ein Antrieb der Nebenaggregate mittels der größeren Antriebsscheibe (30) und bei hohen Kurbelwellendrehzahlen ein Antrieb der Nebenaggregate mittels der kleineren Antriebsscheibe (24) erfolgt,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    das Eingangsteil (20) einen Flanschabschnitt und einen Wellenabschnitt umfasst und
    die kleinere Antriebsscheibe (24) auf dem mit der Kurbelwelle verbundenen Flanschabschnitt des Eingangsteils (20) angeordnet ist.
  2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungsschrauben (21) radial innerhalb der Lager (22a, 22b) angeordnet sind.
  3. Einrichtung nach einem der vorhergehenden. Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaltmodul in die Antriebsscheiben (24, 30) integriert ist.
  4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Kupplungsmagnet (31) im großen Antriebsrad (30) und der Freilauf (23) im kleinen Antriebsrad (24) integriert ist.
  5. Einrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein Antrieb mittels der kleinen Antriebsscheibe (24) bei ausgeschalteter Magnetkupplung erfolgt, wobei die große Antriebsscheibe (30) leer mit läuft und ein Antrieb mittels der großen Antriebsscheibe (30) bei eingeschalteter Magnetkupplung erfolgt, wobei zwischen großer und kleiner Antriebsscheibe der Freilauf (23) wirksam ist.
  6. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die große Antriebsscheibe zusammen mit einer ersten weiteren Scheibe eine erste Übersetzungsstufe und die kleine Antriebsscheibe zusammen mit einer zweiten weiteren Scheibe eine zweite Übersetzungsstufe bildet, dadurch gekennzeichnet, dass das Übersetzungsverhältnis von zweiter zu erster Übersetzungsstufe 0,4 bis 0,7, insbesondere 0,5 bis 0,6 beträgt.
  7. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Wechsel zwischen den Übersetzungsstufen bei einer Kurbelwellendrehzahl von 1100 bis 2000 min-1, insbesondere bei 1400 bis 1600 min-1 erfolgt.
EP02790363A 2001-12-15 2002-11-13 Variabler riemenhochtrieb für nebenaggregate Expired - Lifetime EP1454043B1 (de)

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DE2001161700 DE10161700A1 (de) 2001-12-15 2001-12-15 Variabler Riemenhochtrieb für Nebenaggregate
PCT/EP2002/012674 WO2003052247A1 (de) 2001-12-15 2002-11-13 Variabler riemenhochtrieb für nebenaggregate

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Publication Number Publication Date
EP1454043A1 EP1454043A1 (de) 2004-09-08
EP1454043B1 true EP1454043B1 (de) 2005-09-14

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EP02790363A Expired - Lifetime EP1454043B1 (de) 2001-12-15 2002-11-13 Variabler riemenhochtrieb für nebenaggregate

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DE (2) DE10161700A1 (de)
WO (1) WO2003052247A1 (de)

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