KR20060073594A - 동력 전달 드라이브 - Google Patents

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KR20060073594A
KR20060073594A KR1020067002794A KR20067002794A KR20060073594A KR 20060073594 A KR20060073594 A KR 20060073594A KR 1020067002794 A KR1020067002794 A KR 1020067002794A KR 20067002794 A KR20067002794 A KR 20067002794A KR 20060073594 A KR20060073594 A KR 20060073594A
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power transmission
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transmission drive
overrunning clutch
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KR1020067002794A
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티노 핸젤
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쉐플러 카게
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Abstract

본 발명은 동력 전달 드라이브(1)에 관한 것이며, 센서(11a, 11b)가 피동 요소(3)와 구동 요소(4b) 사이에서 진동각의 편차를 검출하고, 이 편차를 제어부(14)에 제공한다. 한계값을 초과하는 경우, 제어부(14)는 엔진의 비상 작동을 개시한다.
동력 전달 드라이브, 센서, 피동 요소, 구동 요소, 제어부

Description

동력 전달 드라이브{POWER TRANSMISSION DRIVE}
본 발명은 피동 요소와 구동 요소 사이에서 진동각 편차 또는 비틀림각 편차, 또는 이들의 동기 드라이브로서 설계된 동력 전달 드라이브 내의 구동 샤프트 상으로의 부차적 작용을 검출할 수 있는 장치에 관한 것이다. 이때, 동력 전달 드라이브의 피동 요소 또는 구동 요소는 예를 들면 엔진의 전자 제어부와 함께 작용한다.
예를 들면, 엔진의 크랭크축과 연결되어 있는 벨트 풀리(belt pully)에 의해 구동되는 동력 전달 드라이브는 기능과 관련하여 엔진의 연소 프로세스에 의해 발생하는 회전 비일정성에 노출된다. 엔진의 회전 비일정성은 동력 전달 드라이브와 연결되어 있는 구성부에 직접적으로 전달되는 회전속도의 가속 단계 및 감속 단계와 연관되는 동력 전달 드라이브에서의 변동 토크를 유도한다. 이때, 바람직하지 않은 소음발생 및 증가된 마모와 연관되는 동력 전달부의 진동이 발생한다. 이러한 효과는 구성부를 구동시키기 위해, 예를 들면 발전기, 공조기 또는 펌프와 같은 큰 회전부가 제공되는 동력 전달 드라이브에서 강화되고, 특히 동력 전달부의 수명을 단축시킨다. 엔진의 캠축을 구동시키기 위해 결정되고 제어 드라이브로서 표시되는 동력 전달 드라이브에서, 동력 전달부는 벨브 드라이브의 변동 모멘트에 의 해, 즉 가스 교환 벨브의 작동의 변동 모멘트에 의해 추가로 구동된다.
독일특허 제101 55 199 A1호로부터 일반적 유형의 선행 기술분야가 공지되어 있다. 동력 전달 드라이브를 위한 마모 디스플레이로서 결정된 장치는, 회전하는 2개의 샤프트 사이에서 회전각 편차가 한계값을 초과하는 경우 신호를 보낸다. 이 장치는 기능 장애를 검출하고 이를 신호로 전달하는 것으로 한정된다.
공지된 기술을 바탕으로 하여, 본 발명의 목적은 엔진의 작동 상태에서 동력 전달 드라이브의 기능을 감시하고, 이때 기능 장애로 인해 엔진을 곧 정지 상태로 유도하지 않는 것이다.
본 발명에 따른 이러한 목적은 특허청구범위 제1항의 특징부에 의해 달성된다.
본 발명에 따르면, 상술한 과제를 해결하기 위해, 적어도 하나의 센서, 즉 측정값 센서가 제공되고, 이 센서는 동력 전달 드라이브의 피동 요소와 하나 이상의 구동 요소 사이의 진동각 편차, 비틀림각 편차, 회전수 비일정성 또는 조정운동을 검출한다. 본 발명에 따른 동력 전달 드라이브의 회전하는 구성부에 센서 또는 측정값 센서가 배치되고, 센서 또는 측정값 센서는 엔진의 작동 상태에서 평가 유닛 또는 측정값 검출부를 포함하는 전자 제어부의 실제값으로서 측정값을 제공한다. 바람직하게는 피동 요소 및 구동 요소에 각각 하나의 센서가 제공된다. 이로써, 예를 들면 캠축의 진동각 편차 또는 비틀림각 편차가 검출된다. 센서는 검출된 실제값을 신호로서 엔진의 전자 제어부에 전달한다. 제어부 또는 제어 장치는 규정된 한계값이 초과되는 경우, 실제값과 목표값 사이를 비교하여 조절변수를 계산한다. 제어부는 목표값과 관련하여 진동각 편차 또는 회전수 비일정성 편차로부터 조절변수가 형성되도록 작용한다. 이어서 제어 장치는 비상 프로그램을 도입시킬 수 있고, 이 비상 프로그램을 사용하여 엔진은, 예를 들면 회전수 한계와 관련된 부분 부하 작동으로 좀 더 작동될 수 있다. 이를 위해 조종 부재에 바람직하게는 작동기인, 액추에이터 또는 조종 부재가 배치되고, 이를 사용하여 제어 장치의 조절변수가 일괄 처리로 변환될 수 있고, 다시 말해서 엔진의 제어 장치에서 목표값과의 비교 후에 연속해서 결과값을 조종 부재에 전달하는 것이 이루어진다.
바람직하게 전자 제어 유닛에서 목표값은 본 발명에 따른 장치가 이미 동력 전달 드라이브 중 한 구성부에서 뚜렷하게 나타나는 고장이 검출되고 분명해 지도록 규정된다. 이로써 결함이 초기 단계에서 미리 인식될 수 있고 비상 작동이 도입될 수 있어서, 엔진의 후속 고장, 정지 상태 및 완전 고장이 방지된다.
본 발명에 따른 장치는, 차량의 엔진에 동력 전달 드라이브의 요소 또는 구성부에서 기능 장애가 나타난 차량이 외적인 도움 없이 정비소에 도달할 수 있게 한다.
추가의 바람직한 실시예는 특허청구범위의 종속항인 제2항 내지 제16항의 대상이다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따라, 동기 드라이브로서 설계되는 동력 전달 드라이브의 피동 요소 또는 구동 요소에 오버러닝 클러치(overrunning clutch)를 배치하고, 본 발명에 따른 장치는 엔진의 작동 상태에서 오버러닝 클러치의 기능을 감시한다. 오버러닝 클러치의 기능 원리는 가속된 각속도에서 구동부만을 보장하고, 다른 한편으로는 동력 전달 드라이브 감속 보다 작은 구동 구성부의 감속 시인 구동 구성부의 자가 감속 시에 커플링을 분리시키고, 오버러닝 클러치의 동력 전달부를 피동 요소를 통해 엔진과 연결시키는 것이다. 이로써 특히 큰 회전부를 갖는 구성부에서, 동력 전달부의 수명에 특히 바람직하지 않게 작용하는, 엔진의 회전수 비일정성에 의한 바람직하지 않은 진동 운동이 야기되는 것을 방지한다.
기능 테스트의 기초 또는 기본상태는 구동 샤프트에 대한 오버러닝 클러치의 반작용이다. 오버러닝 클러치가 차단된 경우, 동력 전달 드라이브에 도입되는 보다 큰 회전수 비일치성이 나타난다. 따라서 진동각 편차가 상승하고, 이는 동력 전달 드라이브의 인장 장치의 강한 응력과 연관된다. 진동각 또는 비틀림각은 측정값 센서에 의해 결정되고, 측정값 센서에 의해 해당하는 피동 요소 또는 구동 요소의 각도 상태, 즉 각도 편차 및/또는 회전수 편차가 검출되고 측정값으로서 엔진의 제어부에 제공된다. 바람직하게는 오버러닝 클러치에 배치된 센서의 도움으로, 오버러닝 클러치의 내부 링과 외부 링 사이의 상대 운동이 검출되어 신호로서 전자 제어부에 전달된다. 사전 설정된 한계값을 초과하는 경우, 비상 프로그램이 시작될 수 있고, 비상 프로그램에서 엔진은 오버러닝 클러치의 결함 또는 장애에도 불구하고 적어도 시간상 제한적으로 작동될 수 있다.
본 발명에 따른 장치는 결함이 있는 오버러닝 클러치를 나타내는, 한계값으로 규정된 실제값이 초과된 경우, 제어부는 자동적으로 비상 프로그램으로 전환된다. 이러한 조치는 엔진을 미약한 출력 수준으로 작동시키고 오버러닝 클러치의 결함에도 불구하고 차량을 사용할 수 있게 한다.
본 발명에 따른 동력 전달 드라이브의 동력 전달부는 커플링 드라이브를 형성하기 위해 러닝 디스크와, 특히 엔진의 제어 드라이브로서 결정되는 다른 동력 전달 드라이브인 벨트 풀리와 연결된다. 본 발명에 따른 다른 동력 전달 드라이브가 엔진의 캠축을 구동시키기 위해 결정되는 제어 드라이브의 하류에 연결된다. 본 발명에 따른 장치는 커플링 드라이브에 전달될 수 있고, 여기서 하류에 배치된 동력 전달 드라이브의 동력 전달부는 제어 드라이브로서 설계된 엔진의 동력 전달 드라이브의 러닝 디스크와 연결된다. 이와 같이 하류에 배치된 동력 전달 드라이브는, 예를 들면 제어 드라이브의 캠축 구동 휠과 연결되어 있고, 예를 들면 엔진의 실린더 사이에 배치된 구성부의 구동을 위해 실린더가 V-형으로 배치된 엔진을 위해 사용된다.
바람직하게는 회전수 센서가 엔진에 제공되고, 이들 센서는 바람직하게 크랭크축 및 캠축에 배치된다. 전자 제어부 또는 제어 장치와 엔진 관리부와 연결되는 센서는, 예를 들면 점화 시점, 분사 시작 및/또는 엔진의 캠축 조정을 감시할 수 있고 조절할 수 있다. 이때 제어부는 사전 설정된 허용값의 외부에서 발생하는 진동각 편차, 비틀림각 편차 또는 회전수 비일치성의 불규칙성을 검출한다.
사전 설정값으로부터의 편차는, 예를 들면 인장 장치, 활주 레일, 편향 롤러, 물 펌프, 벨브 드라이브 또는 캠축 조절기의 결함과 같이, 동기 드라이브 구성부의 기능 장애 시에 발생한다.
본 발명에 따른 제어부는 정적 및/또는 동적 비틀림각 또는 진동각이 허용값을 초과하는 경우 비상 프로그램이 시작되도록 바람직하게 설계된다. 이때, 엔진은 예를 들면 부분 부하 및/또는 저하된 회전수에서 작동된다. 또한, 제어부는 예를 들면 구성부의 결함 시에 엔진의 정지 상태를 야기할 수 있다.
본 발명의 다른 바람직한 실시예는 연료 펌프의 구동부를 포함하는 동력 전달 드라이브에 관한 것이다. 예를 들면, 위에서 언급된 커플링 드라이브는 가솔린 엔진용 연료 분사 펌프의 구동을 위해 또는 커먼-레일-디젤 엔진용 고압 펌프의 구동을 위해 적합하고, 연료 펌프의 러닝 디스크 또는 벨트 풀리는 바람직하게 오버러닝 클러치를 포함한다. 또한, 본 발명은 오버러닝 클러치가 피동측에서, 즉 피동측의 러닝 디스크 또는 벨트 디스크에서 캠축에 통합되는 것을 포함한다. 피동 요소와 연료 펌프 사이에서 허용될 수 없는 진동각 편차, 회전수 비일치성 및/또는 비틀림각 편차의 경우, 본 발명에 따라 비상 프로그램이 도입되고, 비상 프로그램을 사용하여 예를 들면 엔진이 부분 부하로 제한된 시간 동안 작동될 수 있다. 비상 프로그램에 의해 완전 부하 작동이 방지되고 이로써 구동 요소에서, 연료 분사 펌프의 벨트 풀리에서 결함이 있는 오버러닝 클러치로 인한 후속적인 손상이 효과적으로 방지된다.
상응하는 소프트웨어의 도움으로 제어부는 연료 조절 변동부가 제공되어 있는 비상 프로그램을 작동시킬 수 있고, 여기서 압력 조절 벨브가 작동되고 이로써 시작된 변동 토크가 분명하게 저하된다. 이러한 조치는 커먼-레일-디젤-엔진을 대체하여 사용되는 고압 펌프에 대해 특히 유리하다.
바람직하게 오버러닝 클러치는 러닝 디스크 또는 벨트 풀리에서 분사 펌프의 펌프 샤프트와 회전 불가능하게 연결된 내부 링과 오버러닝 클러치를 둘러싸는 외부 링 사이에 삽입된다. 내부 링 또는 허브와 외부 링 또는 하우징 사이에서 상대 운동을 검출하기 위해 센서가 오버러닝 클러치에 배치되고, 상대 운동은 신호로서 전자 제어부에 전달된다.
오버러닝 클러치의 보호식 설계를 달성하기 위한 대안으로서 오버러닝 클러치가 펌프 하우징의 내부에, 예를 들면 고압 펌프의 2개의 샤프트 핀 사이에 배치된다. 이를 위해 제1 샤프트 핀은 유격을 갖고 제2 샤프트 핀의 포트(pot) 형태의 수용부 내로 결합되고, 오버러닝 클러치는 샤프트 핀과 수용부 사이에서 발생하는 환형 간극 내에 삽입된다.
본 발명은 피동 요소의 러닝 디스크 또는 벨트 풀리에 또는 구동 요소에 바람직하게 배치되는 모든 구조 형태의 오버러닝 클러치를 포함한다. 바람직하게 오버러닝 클러치로서 클램핑부 오버러닝 또는 클램핑 롤러 오버러닝이 사용될 수 있다. 또한, 대안적으로 슬리브 오버러닝 또는 루프 밴드 오버러닝도 적합하다.
바람직하게 본 발명은 정확한 측정을 제공하는 소형 센서를 포함한다. 센서는 예를 들면 피동 요소 또는 구동 요소의 러닝 디스크 또는 벨트 풀리 내에 삽입되거나 이들 요소에 배치되고 오버러닝 클러치의 상호 움직이는 부품들의 상대 운동을 측정값으로서 검출한다. 이와 동시에 센서를 사용하여 오버러닝 클러치의 기능이 감시될 수 있다. 오버러닝 클러치가 그 사이에 삽입된 부품들의 큰 회전수 차이는 슬립 및 블록킹에서의 일치하는 회전수에 대한 표시로서 평가될 수 있다. 센서로서 바람직하게는 접촉 없이 작용하는 센서 또는 측정값 센서, 예를 들면 잔향 센서 또는 유도 회전수 센서가 적합하다.
또한, 본 발명에 따른 장치는 예를 들면 물 펌프, 인장 장치, 활주 레일, 캠축 조절기 및 동력 전달부, 즉 동력 전달 드라이브에 연결되어 있는 모든 요소 또는 부품의 기능을 감시할 수 있다.
피동 요소와 구동 요소 사이에서 최대 진동각 편차 또는 회전수 편차의 초과에 근거하여 엔진의 제어부에 의해 작동되는 비상 프로그램과 병행하여, 본 발명에 따라 제어부가 청각 또는 시각 신호를 발생시키는 것이 제공된다. 이들 신호는 예를 들면 차량 운전자에게 연료 분사 펌프의 구동에 결함이 발생하여 엔진이 비상 프로그램으로 전환됨을 분명하게 지시한다. 엔진의 완전 부하 작동을 저지하는 비상 작동에 의해 차량을 발생된 손상에도 불구하고 가까운 정비소에 도달할 수 있게 된다.
제어 장치에 의해 발생되는 청각 또는 시각 신호와 함께 차량의 운전자는 직접 기능상의 장애에 대한 지시를 얻는다. 여기에 각각의 구성부에 할당되는 복수의 다양한 신호가 제공되고, 이에 의해 운전자는 예를 들면 신호에 근거하여 결함이 있는 구성부를 인지하고 이어서 운전자의 운전 방식 또는 운전 목적지를 이에 따라 조정할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 장치는 제어부에 에러 메모리가 배치되는 것을 제공한다. 소프트웨어적인 이러한 조치는 정비소의 작업자가 보수 작업 시에 진단 장치를 사용하여, 예를 들면 오버러닝 클러치의 작용방식 및 상태를 결정할 수 있게 한다. 바람직하게 에러 메모리는 에러 메모리가 한계값을 초과한 측정값을 검출할 뿐만 아니라, 한계값에 사전 설정된 허용 영역에 해당하는 측정값도 검출하도록 설계된다. 이러한 유형의 측정값은, 예를 들면 오버러닝 클러치와 같은, 동력 전달 드라이브 중의 부품 요소의 임박한 장애를 지시한다. 이로써 오버러닝 클러치의 두드러진 장애를 인지할 수 있고 사전에 교체함으로써 추가의 후속적인 손상 또는 계획에 없는 정비소 체류를 피할 수 있다.
바람직하게 본 발명에 따른 장치는 전자 제어부에서 실제값과 목표값 사이의 비교가 엔진의 작동가열 시에 이루어지도록 설계된다. 바람직하게 제어부는 치형 벨트의 초기 신장을 고려하고, 벨트에서 치형 벨트의 최초 작동 또는 교환 시에 제어부가 사전에 선택될 수 있는 작동기간 후에 실제값과 목표값 사이의 비교를 시작한다.
또한, 본 발명에 따른 장치는 엔진의 작동 상태에서 피동 요소와 구동 요소 사이에서 비틀림각을 측정하기 위해 측정값을 연속적으로 비교하는 것을 제공한다. 이러한 조치는 예를 들면 오버러닝 클러치의 이미 두드러진 장애의 초기 단계에서 비상 프로그램을 도입시켜 후속적인 손상을 방지하는 것을 보장한다.
본 발명에 따른 장치는 현재 모든 엔진용으로 사용되는 동력 전달부, 예를 들면, 특히 치형 벨트, 평벨트 또는 체인에 적합하다. 동기 드라이브로서 설계되는 동력 전달 드라이브를 위해 결정되는 본 발명에 따른 장치는 인장 장치를 추가로 포함하고, 인장 장치는 공회전 벨트의 영역에서 동력 전달부에 마찰 결합식으로 지지된다.
또한, 본 발명에 따른 장치는 별도의 인장 장치 없이 동력 전달 드라이브와 조합될 수 있다. 이를 위해 바람직하게는 구동 요소가 동력 전달부 상에 스프링 수단에 대해 선회 가능하게 지지된다. 이를 위해 예를 들면 선회 가능한 고압 펌프가 적합하고, 이 펌프는 동시에 인장 장치의 기능을 수행한다.
또한, 엔진의 동력 전달 드라이브를 위한 발명에 따른 장치는 시동기 및 발전기의 기능을 수행하는, 동력 전달부에 의해 또는 벨트에 의해 가동되는 시동 발전기가 제공된다. 작동 상태와는 독립적으로 시동 발전기에 의해 시동 모드에서 엔진이 구동되고 작동 모드에서 동력 전달 드라이브와 연결되어 있는 엔진의 요소 또는 구성부가 구동된다.
이후 본 발명은 바람직한 실시예가 도시된 도면을 참조로 설명된다.
도1은 제어 드라이브로서 설계되며 커플링 드라이브로서 추가의 동력 전달 드라이브가 배치되어 있는, 엔진의 동력 전달 드라이브를 도시한 개략도이다.
도2는 커플링 드라이브로서 설계된 도1에 따른 동력 전달 드라이브의 상세도이다.
도3은 조립된 상태에서의 오버러닝 클러치를 도시하는, 도2의 선III-III에 따른 단면도이다.
도4는 오버러닝 클러치가 존재 및 부재하는 요소의 비틀림각 편차를 도시한 그래프이다.
도1은 동기 드라이브로서 설계된, 엔진(2)의 동력 전달 드라이브(1)의 구조 를 도시한 도면이다. 제어 드라이브(1)는 특히 피동 요소(3)에 대해 V-형으로 배치된 2개의 구동 요소(4a, 4b)를 구동시키기 위해 작용한다. 피동 요소(3)는 엔진(2)의 크랭크축과 회전 불가능하게 연결된 벨트 풀리에 의해 형성되고, 벨트 풀리는 동력 전달부(5), 특히 치형 벨트를 통해 구동 요소(4a, 4b)와 연결되고, 각각 캠축과 연결되는 벨트 풀리는 엔진(2)의 가스 교환 밸브를 작동시키기 위해 작용한다. 캠축을 구동시키기 위한 특정한 동력 전달 드라이브(1)는 제어 드라이브로서 표현된다. 동력 전달부(5)의 결정된 밸트 랩 각도를 달성하기 위해 피동 요소(3)와 구동 요소(4b) 사이에서 동력 전달 드라이브(1)에 제1 편향 롤러(6)가 배치된다.
제2 편향 롤러(7) 또는 대안적으로 물 펌프는 구동 요소(4a)와 구동 요소(4b) 사이에서 동력 전달부(5)에 지지되고, 이때 벨트 랩 각도를 증가시키기 위해 편향 롤러(7)는 캠축 사이에서 피동 요소(3) 방향으로 배치된다. 편향 롤러(6, 7)는 각각 동력 전달부(5)의 인장 벨트(9)에 일치하여 배치된다. 또한 화살표 방향으로, 즉 시계 방향으로 회전하는 동력 전달 드라이브(1)는 인장 장치(8)를 포함하고, 이 인장 장치는 동력 전달부(5)의 공회전 벨트(10)에, 즉 피동 요소(3)와 구동 요소(4a) 사이에 지지되는 스프링 요소(13)에 의해 동력 전달부(5)에 마찰 결합식으로 지지된다.
동력 전달 드라이브(1)의 피동 요소(3) 및 구동 요소(4b)에는 센서(11a, 11b)가 배치되고, 센서는 예를 들면 제어 장치인 제어부(14)에 규칙적으로 신호를 전달한다. 제어 장치(14) 내에서 실제값 또는 입력값 사이에 예정값 또는 목표값 과의 비교가 이루어진다. 한계값을 초과하는 경우, 엔진의 비상 프로그램을 도입하기 위해 제어 장치(14)로부터 시작되어 모터 관리부 또는 액추에이터가 조절된다.
또한, 제어부(14)와 연결되어 인장 장치(8)의 기능을 감시하는 것이 제공된다. 이를 위해 엔진에 센서(11c)가 배치되며, 이 센서는 회전축(12) 둘레를 선회할 수 있는 인장 장치(8)의 조정운동을 검출하고, 신호를 통해 제어부(14)에 전달한다. 규정된 목표값과 연결된 제어부(14)는 실제값인 센서(11c)의 신호로부터 전기적 조절변수를 계산하고, 조절변수는 예를 들면 액추에이터(15)에 의해 변환될 수 있고, 액추에이터는 인장 장치(8)의 스프링 요소(13)와 연결되어 있다. 이러한 조치는 예를 들면 노화에 근거하여 동력 전달부(5)가 허용될 수 없이 신장되는 경우 인장 장치(8)의 자가 작동하는 후속조절을 가능하게 한다.
또한 제어부(14)는 제어등(16)과 연결되고, 바람직하게 이 제어등은 차량의 동승자 공간에 배치되고, 운전자에게는 엔진의 도입된 비상 프로그램 또는 후속적으로 안내된 인장 장치(8)의 위치를 분명하게 전해주고, 동시에 동력 전달부(5)의 필요한 교체를 알려준다.
동기 드라이브로서 설계되고 제어 드라이브로서 표현되는 동력 전달 드라이브(1)는 하류에 연결된 제2의 동력 전달 드라이브(17)와 함께 커플링 드라이브를 형성한다. 이에 대해 동력 전달 드라이브(1)의 구동 요소(4b)인 러닝 디스크(22)는 동력 전달 드라이브(17)를 위한 구동 요소의 기능을 담당한다. 동력 전달부(18)는 캠축과 연결되는 러닝 디스크(22)인 피동 요소를 구동 요소(19)와 연결시킨 다. 동력 전달부(18)의 충분한 예비 인장을 달성하기 위해, 동력 전달부에 공회전 벨트(20)에서 인장 장치(21)를 배치한다. 구동 요소(19)로서 디젤 엔진을 위한 고압 펌프 또는 커먼-레일-펌프가 바람직하다. 엔진(2)의 V-형으로 배치된 실린더 사이에 위치하는 고압 펌프인 구동 요소(19)는 엔진(2)의 각각의 실린더 열에 배치되는, 구성 공간이 최적화되는 조립 상태를 최적화시킬 수 있고 또한 고압 디젤 라인에의 연결 라인을 단축시킬 수 있다.
도2는 동력 전달 드라이브(1)와 함께 커플링 드라이브를 형성하는 동력 전달 드라이브(17)의 확대도이다. 동력 전달 드라이브(1)에 대해 구동 요소(4b)로서 결정되고 엔진(2)의 캠축과 회전 불가능하게 연결되어 있는 러닝 디스크(22)는 동력 전달 드라이브(17)에 대해 피동 요소를 형성한다. 동력 전달부(18)는 캠축의 러닝 디스크(22)를 디젤 고압 펌프로서 설계되는 구동 요소(19)에 배치된 러닝 디스크(23)와 연결시킨다. 동력 전달부(18)의 충분한 예비 인장을 달성하기 위해 편심륜을 둘러싸고 있는 인장 장치(21)가 공회전 벨트(24)에 마찰 결합식으로 지지된다. 동력 전달 드라이브(17)는 도1에 도시된 바와 같이, 동력 전달 드라이브(1)의 하류에 배치된다. 구동 요소(19)의 러닝 디스크(23)에 통합된 오버러닝 클러치(26)는 고압 펌프로부터 회전수 비일정성을 캠축과 연결되어 있는 러닝 디스크(22)로 바람직하게 않게 전달하는 것을 방지한다.
도3은 구동 요소(19)의 구조, 특히 러닝 디스크(23)의 내부에서 오버러닝 클러치(26)의 조립 상태를 도시한다. 러닝 디스크(23)는 펌프 샤프트(25)와 회전 불가능하게 연결된 내부 링(27)을 포함하고, 내부 링은 원형 링 형태의 조립 챔버 (28)를 형성하면서 외부링(29)으로부터 방사상으로 이격되어 감싸여 있다. 하우징(30) 내에서 고압 펌프에 롤링 베어링된 펌프 사프트(25)는 원추형 연결부(31)로서 형성된 압축 시트를 통해 러닝 디스크(23)와 연결된다. 조립 챔버(28)는 오버러닝 클러치(26)를 수용하기 위해 사용되고, 오버러닝 클러치에는 양쪽 측면에 각각 하나의 롤링 베어링(32a, 32b)이 배치된다. 하우징(30)의 측면에서 볼 때 러닝 디스크(23)에는 플라이 휠(33)이 앞쪽에 지지되어 있고, 플라이 휠은 나사 너트(34)에 의해 고정되어 있다. 펌프 샤프트(25)의 단부 측면의 나사선 단부(35)에 나사로 고정된 나사 너트(34)는 플라이 휠(33)의 견부를 거쳐 원추형 연결부(31)에 축방향력을 가한다.
하우징(30) 상에 위치 고정적으로 배치된 센서(36)는 러닝 디스크(23)의 외부 링(29)에 배치된다. 이로써 예를 들면 결함이 있는 오버러닝 클러치(26)의 경우 각도 편차가 도1에 도시된 제어부(1)에 신호로서 전달될 수 있고, 이때 한계값을 초과하면 비상 프로그램이 도입될 수 있다. 이를 위해 제어부(14) 또는 제어 장치는 비상 프로그램에서 예를 들면 엔진(2)의 완전 부하가 저지되거나 회전수 한계가 초과될 수 없도록 하는 방식으로 엔진(2)의 전자 제어 관리부와 연결된다. 또한 이러한 조치는 결함이 있는 오버러닝 클러치(26)의 경우 엔진(2)을 최소한 부분적인 부하 작동으로 계속 작동할 수 있게 하여, 차량이 외부의 도움 없이 정비소에 도달될 수 있도록 한다.
도3은 도2에 따른 구동 요소(19) 내에 통합되어 있는 오버러닝 클러치(26)의 작동 방식을 분명하게 도시한다. 다이어그램에서 진동각 편차 또는 비틀림 편차 " α"를 세로축으로 하고 회전수 "n"을 가로축으로 한다. 오버러닝 클러치(26)에 의해 비틀림 편차 "α"가 전반적인 회전수 범위에 결쳐 거의 일정한 수준으로 감소한다. 또한 그래프로부터 오버러닝 클러치(26)가 낮은 회전수 범위에서 특히 극단적인 각도 편차를 현저하게 보정시키는 것이 분명하다.
<도면의 주요부분에 대한 설명>
1 : 동력 전달 드라이브 26 : 오버러닝 클러치
2 : 엔진 27 : 내부 링
3 : 피동 요소 28 : 구성 챔버
4a : 구동 요소 29 : 외부 링
4b : 구동 요소 30 : 하우징
5 : 동력 전달부 31 : 원추형 연결부
6 : 편향 롤러 32a : 롤링 베어링
7 : 편향 롤러 32b : 롤링 베어링
8 : 인장 장치 33 : 플라이 휠
9 : 인장 벨트 34 : 나사 너트
10 : 공회전 벨트 35 : 나사선 단부
11a : 센서 36 : 센서
11b : 센서
11c : 센서
12 : 회전축
13 : 스프링 요소
14 : 제어부
15 : 액추에이터
16 : 제어등
17 : 동력 전달 드라이브
18 : 동력 전달부
19 : 구동 요소
20 : 공회전 벨트
21 : 인장 장치
22 : 러닝 디스크
23 : 러닝 디스크
24 : 공회전 벨트
25 : 펌프 샤프트

Claims (16)

  1. 동기 드라이브로서 설계되는 엔진(2)의 동력 전달 드라이브(1, 17) 장치이며, 이 장치를 사용하여 피동 요소(3)와 구동 요소(4a, 4b; 19) 사이에서 비틀림각을 검출할 수 있고, 동력 전달 드라이브(1, 17)의 요소가 엔진(2)의 전자 제어부(14)인 제어 장치에 상호 작용하는 장치에 있어서,
    센서(11a, 11b, 11c, 36) 즉, 측정값 센서가 피동 요소(3)와 구동 요소(4a, 4b; 19) 사이에서 진동각 편차, 비틀림각 편차, 회전수 비일정성 또는 조정운동을 신호로서 검출하여 제어부(14)에 전달하고, 제어부는 조절변수를 계산하고, 규정된 한계값이 초과되는 경우 제어부(14)는 특히 액추에이터(15)를 사용하여 엔진의 비상 프로그램을 도입시키는 것을 특징으로 하는 장치.
  2. 제1항에 있어서, 피동 요소(3) 또는 구동 요소(4a, 4b; 19)에 배치되는 오버러닝 클러치(26)가 동력 전달 드라이브(1, 17)의 가속된 각속도에서 구동을 보장하는 장치.
  3. 제1항에 있어서, 커플링 드라이브를 형성하기 위해 동력 전달 드라이브(17)의 동력 전달부(18)가, 제어 드라이브로서 설계되는 엔진(2)의 동력 전달 드라이브(1)의 러닝 디스크(22)와 연결되는 장치.
  4. 제3항에 있어서, 동력 전달 드라이브(17)가 구동 요소(19)로서 연료 펌프를 포함하고, 펌프는 센서(36), 제어부(14) 및 오버러닝 클러치(26)와 연결되어 연료 펌프의 기능 장애 시에 엔진(2)의 완전 부하를 저지시키는 장치.
  5. 제3항에 있어서, 러닝 디스크(23)에서 오버러닝 클러치(26)가 펌프 샤프트(25)와 회전 불가능하게 연결된 내부 링(27)과 외부 링(29) 사이에서 러닝 디스크(23)에 배치되는 장치.
  6. 제4항에 있어서, 오버러닝 클러치(26)가 연료 펌프의 하우징(30) 내에 삽입된, 고압 펌프의 2개의 샤프트 핀을 연결시키는 장치.
  7. 제2항에 있어서, 오버러닝 클러치(26)로서 클램핑부 오버러닝 또는 클램핑 롤러 오버러닝이 제공되는 장치.
  8. 제1항에 있어서, 센서(11c)가 동력 전달 드라이브(1)의 구성부에 배치되고, 예를 들면 인장 장치(8), 캠축-조절기, 편향 롤러(6) 또는 물 펌프에 배치되는 장치.
  9. 제1항에 있어서, 한계값으로서 표시되는 진동각 편차, 비틀림각 편차 또는 회전수 불일치가 초과되는 경우 제어부(14)가 청각 및/또는 시각 신호를 발생시키 는 장치.
  10. 제1항에 있어서, 제어부(14)의 에러 메모리에 한계값을 초과하는 측정값 뿐만 아니라, 한계값에 사전 저장된 허용 영역에 상응하는 측정값도 저장되는 장치.
  11. 제1항에 있어서, 엔진의 작동가열 시에 비틀림각 편차가 구동 요소와 피동 요소 사이에서 측정되는 장치.
  12. 제1항에 있어서, 적어도 하나의 센서(11a, 내지 11c, 36) 및 제어부(14)와 연결되어 있는 엔진(2)의 작동 상태에서 진동각 편차, 회전수 비일정성 또는 비틀림각 편차를 피동 요소(3)와 구동 요소(4a, 4b; 19) 사이에서 결정하기 위해 측정값의 연속적인 비교가 이루어지는 장치.
  13. 제1항에 있어서, 동력 전달 드라이브(1, 17)를 위해 동력 전달부(5, 18)로서 치형 벨트가 제공되는 장치.
  14. 제1항에 있어서, 인장 장치(8, 21)가 동력 전달 드라이브(1, 17)의 공회전 벨트에 배치되는 장치.
  15. 제4항에 있어서, 스프링 요소에 대해 지지되는 선회 가능한 연료 펌프가 동 력 전달 드라이브(17)의 인장 장치(21)의 기능을 동시에 수행하는 장치.
  16. 제1항에 있어서, 동력 전달 드라이브(1)가 시동 발전기를 포함하고, 시동 발전기가 시동 모드에서 엔진(2)을 시동시키고, 발전기 모드에서 엔진(2)이 동력 전달 드라이브(1)를 구동시키는 장치.
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