WO2019115721A1 - Antriebsanordnung für einen kompressor eines nutzfahrzeugs - Google Patents

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WO2019115721A1
WO2019115721A1 PCT/EP2018/084820 EP2018084820W WO2019115721A1 WO 2019115721 A1 WO2019115721 A1 WO 2019115721A1 EP 2018084820 W EP2018084820 W EP 2018084820W WO 2019115721 A1 WO2019115721 A1 WO 2019115721A1
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compressor
drive
drive shaft
drive arrangement
gear
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PCT/EP2018/084820
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Gilles Hebrard
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Knorr-Bremse Systeme für Nutzfahrzeuge GmbH
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    • F04B35/00—Piston pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by the driving means to their working members, or by combination with, or adaptation to, specific driving engines or motors, not otherwise provided for
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
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    • B60K17/00—Arrangement or mounting of transmissions in vehicles
    • B60K17/28—Arrangement or mounting of transmissions in vehicles characterised by arrangement, location, or type of power take-off
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
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    • F04B35/01—Piston pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by the driving means to their working members, or by combination with, or adaptation to, specific driving engines or motors, not otherwise provided for the means being mechanical
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    • F04B39/0094—Component parts, details, or accessories, of pumps or pumping systems specially adapted for elastic fluids, not otherwise provided for in, or of interest apart from, groups F04B25/00 - F04B37/00 crankshaft
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2300/00—Purposes or special features of road vehicle drive control systems
    • B60Y2300/18—Propelling the vehicle
    • B60Y2300/184—Preventing damage resulting from overload or excessive wear of the driveline

Definitions

  • the present invention relates to a drive arrangement for a compressor of a commercial vehicle with at least one compressor-side Gereteantriebsrad and a compressor-side compressor drive shaft, which means of gear drive with the
  • Compressor drive is connected.
  • the air compressor converts a rotational movement provided by the drive motor in an up and down movement of a piston in the compressor cylinder and thereby compressed air.
  • the compressor can be connected directly to the crankshaft of the engine, between the crankshaft and compressor still a gear stage is provided.
  • Such constructions are known for example from DE 10 2014 116 805 A1 or also from DE 10 2008 005 431 A1.
  • a compressor with adjustable translation to the drive source.
  • a compressor has a crankcase, in which a crankshaft is rotatably mounted in a crank chamber.
  • the crankcase includes at least one cylinder space in which a by a connecting rod eccentrically mounted on the crankshaft piston can be excited to a reciprocating motion.
  • Crankshaft is connected by a gear transmission with a drive source, in which the arranged on the crankshaft gear engages the gear on the drive source.
  • DE 10 2008 005 431 A1 relates to a system with a compressor and a hydraulic pump for use in a commercial vehicle, wherein the compressor comprises a crankshaft for driving the compressor and wherein the hydraulic pump is drivable by an extension of the crankshaft.
  • a drive arrangement for a compressor of a commercial vehicle with the features of claim 1. Thereafter, it is provided that a drive arrangement for a compressor of a commercial vehicle with at least one compressor-side Gereteantriebsrad and a
  • Compressor-side compressor drive shaft is provided, wherein both are fastened together by means of a connection, wherein between the gear drive and compressor drive shaft at least one spring element is arranged, which is arranged such that upon loss of the connection, the Gereteantriebsrad and the compressor drive shaft are pushed apart.
  • the invention is based on the idea that if the connection of the transmission drive wheel and compressor drive shaft is lost, they are separated from one another in such a way that damage to the transmission drive wheel, the
  • Compressor drive shaft or or in particular of the engine-side gear drive or quite generally the compressor and the drive of the utility vehicle can be prevented can.
  • the loss of the attachment connection between the compressor-side transmission drive wheel and the compressor-side compressor drive shaft can lead to uncontrolled force transmissions or torque transmissions. This may cause the transmission drive gear to become out of place and remain in a certain defined position or range of the drive assembly. Thus, further damage to the components of the drive assembly or other components of the utility vehicle can be safely prevented.
  • Compressor drive shaft attached to each other in the assembled state or fastened together, by the sliding apart of
  • Compressor drive shaft and drive wheel achieved that further damage can be safely avoided, since the mutual influence of Gereteantriebsrad and gear drive or motor-side compressor drive shaft can be minimized or completely excluded by this.
  • Gear drive and the compressor drive shaft are pushed apart in the axial direction with respect to the axis of rotation of the compressor drive shaft. This type of spatial separation in the axial direction can be performed easily and safely. In particular, this achieves the result that the gear drive wheel can continue to remain in engagement with other components of the gear stage, which in so far as regards the construction and realization of the drive arrangement
  • connection at least one
  • Locking bolt and / or a locking screw comprises or by a
  • a single safety bolt connects the Gereteantriebsrad and the compressor drive shaft together.
  • the securing bolt or the securing screw may, for example, be coaxial with the axis of rotation of the compressor drive shaft and also coaxial with the gear drive wheel.
  • coaxial also encompasses substantially coaxial connections in which slight deviations can be tolerated within the usual tolerances.
  • an eccentric securing can be provided by a securing bolt or a locking screw. In this case, it may be appropriate to choose a different type of centering. But this is not mandatory.
  • the Gereteantriebsrad is mounted by means of a radial bearing in a housing or can be stored.
  • the housing may be a housing part of the compressor or the drive motor housing or another suitable housing in which the gear stage with the
  • Gear drive gear is housed for the compressor.
  • the radial bearing can be achieved, for example, that the Gereteantriebsrad in the axial direction is easy and safe to move and at the same time is securely supported by the radial bearing in the housing. A defined separation movement between
  • Compressor drive shaft and Getriebeantriebsrad at loss of common connection is thereby made easy and safe.
  • the radial bearing transmits no forces during normal operation and is also not in engagement with a portion or region of the gear drive wheel.
  • the radial bearing does not yet have to transmit any forces when the connection is established.
  • the Antriebsradabites which is then located in the camp has a too small diameter on the not fit to the bearing ring.
  • the radial bearing can be designed and designed so that it is also after dissolved connection between Gereteantriebsrad and motor side
  • the housing portion may be the housing of the motor, or else to the housing of the compressor or the gear stage for the
  • Compressor drive act.
  • Compressor in particular a housing portion of the compressor is employed.
  • Such an arrangement facilitates the assembly and is at the same time a secure provision of a stop which can limit the movement of the Gereteantriebsrades accordingly.
  • Housing section is provided at least one sliding ring.
  • the spring element is received in a recess in the Getriebeantriebsrad.
  • Compressor drive shaft rotatably connected member in particular a disc is employed.
  • Fig. 1 is a schematic sectional view of the drive arrangement according to an embodiment of the invention
  • Fig. 2 like a schematic arrangement of the drive assembly.
  • FIG. 3 is a schematic sectional view of a further drive arrangement according to another embodiment of the invention.
  • Fig. 4 is a schematic sectional view of another drive arrangement according to another embodiment of the invention.
  • the drive assembly 10 in this case has a compressor-side Gereteantriebsrad 12 and a compressor-side compressor drive shaft 14.
  • the compressor drive shaft 14 is connected in a conventional form to the compressor (not shown in detail) of the commercial vehicle or drives it to.
  • the drive assembly 10 is a drive assembly 10 for a compressor of a commercial vehicle.
  • a spring element 16 is further arranged between the Gereteantriebsrad 12 and the compressor drive shaft 14.
  • the connection 18 between Gereteantriebsrad 12 and Kompressorantriebsweile 14 is achieved in the illustrated embodiment by a locking screw 20.
  • the locking screw 20 is coaxial with the axis of rotation of the
  • the drive assembly 10 is held and arranged in a housing 22.
  • a first housing section 24 surrounds the compressor drive shaft 14.
  • Another housing section 26 is arranged gear drive wheel side.
  • a radial bearing 28 is provided in the gear drive-wheel-side housing portion 24 in the gear drive-wheel-side housing portion 24, a radial bearing 28 is provided.
  • a slide ring 30 is provided on the housing portion 24, the compressor drive shaft side.
  • the radial bearing 28 is designed and designed so that it after dissolved
  • Antriebsradabrough of the Getriebeantriebsrades 12, which is then located in the bearing 28, has a small diameter, which is not the inner bearing ring of the
  • the Gereteantriebsrad 12 Only in case of failure and by shifting the Geretea drive wheel 12 by the spring 16, the Gereteantriebsrad 12 is displaced such that the radial bearing 28 and the corresponding portion of the Gereteantriebsrades 12 with each other come, so that the corresponding portion of the Gereteantriebsrades 12 can come into engagement with the radial bearing 28 and the inner diameter of the inner ring accordingly. Only then does it come to a power transmission in the
  • an axial stop 32 is further provided, the drive gear side, but on the compressor drive shaft 14 side facing away from the drive assembly 10 is located.
  • the stop 32 is formed here by a cover 34 mounted in the housing portion 26 of the housing 34. Also, an inserted ring or a disc is conceivable. With a suitable construction, the stop can also be represented by the housing part itself.
  • the cover 34 in turn is guided in a corresponding housing receptacle 36 of the housing portion 26 of the housing 22.
  • FIG. 2 shows a schematic arrangement of the drive arrangement 10 according to FIG. 1 in connection with a drive motor M of a not shown
  • gear drive 40 also shown simplified.
  • the drive motor M of the utility vehicle and the compressor K with the drive arrangement 10 can be arranged parallel to one another in an exemplary arrangement (not absolutely necessary).
  • the torque and power transmission via the simplified illustrated gear drive 40 here, a corresponding transmission may be provided in a conventional form, such as a gear transmission or a single directly from the
  • the function of the drive assembly 10 can be described as follows:
  • Compressor drive shaft 14 is driven, whereby the compressor (not shown) can be operated and driven in a known manner.
  • the transmission drive gear 12 is thus able to drive the compressor.
  • a connecting rod or an eccentric is provided in the usual form, with which the lifting movement of the compressor can be achieved, for example.
  • Screw compressor or a vane compressor (English rotary vane compressor) is also conceivable.
  • Compressor drive shaft 14 pushed away.
  • Compressor drive shaft 14 pushed apart. This sliding apart takes place in the axial direction with respect to the axis of rotation of the compressor drive shaft 14 and also the axis of rotation of the gear drive gear 12.
  • the radial bearing 28 is then further able to hold the Gereteantriebsrad 12 and the corresponding forces from the compressor via the Gereteantriebsease (not shown in detail) continue to apply corresponding forces and moments accordingly.
  • the Gereteantriebsrad 12 is then held in position by the radial bearing 28, the stop 32 and the spring 16.
  • FIG 3 shows a schematic sectional illustration of a further drive arrangement 110 according to a second embodiment of the invention.
  • the drive assembly 110 has all the structural as well as functional features such as the drive assembly 10 of FIG.
  • the schematic arrangement according to FIG. 2 of the drive arrangement 10 also applies correspondingly to the drive arrangement 110.
  • the drive arrangement 110 has a spring 116 which is received in a corresponding recess 130 in the gear drive gear 112.
  • the recess 130 may be a separate recess 130 which is provided in the Gereteantriebsrad 112.
  • the recess 130 is provided for the spring element 116 in the bore for the locking screw 120 (not shown) in the Gereteantriebsrad 112.
  • FIG. 4 shows a further schematic arrangement of a further drive arrangement according to a third embodiment of the invention.
  • the drive assembly 210 has all the structural as well as functional features such as the drive assembly 10 of FIG.
  • the schematic arrangement according to FIG. 2 of the drive arrangement 10 also applies correspondingly to the drive arrangement 210.
  • FIG. 3 Identical or comparable features are designated in FIG. 3 by a reference numeral which corresponds to the reference symbols according to FIG. 1 or FIG. 2, but is increased by the value 200.
  • co-rotating disc 230 is employed. This ensures that in normal operation, the spring 216 no relative movement between the Gereteantriebsrad 212 and the disc 230 takes place. This reduces wear.

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Antriebsanordnung (10) für einen Kompressor (K) eines Nutzfahrzeugs mit wenigstens einem kompressorseitigen Getriebeantriebsrad (12) und einer kompressorseitigen Kompressorantriebswelle (14), die beide mittels einer Verbindung (18) miteinander befestigt sind, wobei zwischen Getriebeantriebsrad (12) und Kompressorantriebswelle (14) wenigstens ein Federelement (16) angeordnet ist, das derart angeordnet ist, dass bei Verlust der Verbindung (18) das Getriebeantriebsrad (12) und die Kompressorantriebswelle (14) auseinander geschoben werden.

Description

BESCHREIBUNG
Antriebsanordnung für einen Kompressor eines Nutzfahrzeugs
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Antriebsanordnung für einen Kompressor eines Nutzfahrzeugs mit wenigstens einem kompressorseitigen Getriebeantriebsrad und einer kompressorseitigen Kompressorantriebswelle, die mittels Rädertrieb mit dem
Kompressorantriebsrad verbunden ist.
Aus dem Stand der Technik sind bereits Kompressoren im Nutzfahrzeugbereich bekannt, die mittels des vom Antriebsmotor des Nutzfahrzeugs bereitgestellten
Drehmoments angetrieben werden.
So werden beispielsweise Luftkompressoren für Nutzfahrzeuge durch den
Antriebsmotor des Nutzfahrzeugs angetrieben, wobei der Luftkompressor eine vom Antriebsmotor bereitgestellte Drehbewegung in eine Auf- und Abbewegung eines Kolbens im Kompressorzylinder umsetzt und dadurch Luft verdichtet. Der Kompressor kann dabei direkt mit der Kurbelwelle des Motors verbunden sein, wobei zwischen Kurbelwelle und Kompressor noch eine Getriebestufe vorgesehen ist.
Derartige Konstruktionen sind beispielsweise aus der DE 10 2014 116 805 A1 oder auch aus der DE 10 2008 005 431 A1 bekannt.
Die DE 10 2014 116 805 A1 offenbart einen Kompressor mit anpassbarer Übersetzung zur Antriebsquelle. Dabei weist ein Kompressor ein Kurbelgehäuse auf, in dem eine Kurbelwelle in einem Kurbelraum drehbar gelagert ist. Das Kurbelgehäuse enthält mindestens einen Zylinderraum, in dem ein durch eine Pleuelstange exzentrisch an der Kurbelwelle gelagerter Kolben zu einer Hin- und Herbewegung anregbar ist. Die
Kurbelwelle ist durch ein Zahnradgetriebe mit einer Antriebsquelle verbunden, in dem das an der Kurbelwelle angeordnete Zahnrad in das Zahnrad an der Antriebsquelle eingreift. Die DE 10 2008 005 431 A1 betrifft ein System mit einem Kompressor und einer Hydraulikpumpe zur Verwendung in einem Nutzfahrzeug, wobei der Kompressor eine Kurbelwelle zum Antrieb des Kompressors umfasst und wobei die Hydraulikpumpe von einer Verlängerung der Kurbelwelle antreibbar ist.
In Fällen, bei denen bei den bereits bekannten Lösungen die Verbindung zwischen der Kompressorantriebswelle und dem Kompressorantriebsrad verloren geht, kann nicht sichergestellt werden, dass das Kompressorantriebsrad der Getriebestufe ortstreu bleibt. Teile der Getriebestufe können dann im Gehäuse ihren Platz verlassen und weitere Bestandteile des Kompressors oder auch des Antriebsmotors sowie der entsprechenden weiteren Bestandteile des Antriebsstrangs des Nutzfahrzeugs beschädigen.
Wünschenswert wäre es daher, eine Antriebsanordnung für einen Kompressor für ein Nutzfahrzeug zu schaffen, die eine verbesserte Ausfallsicherheit und einen Schutz der Komponenten des Antriebsstrangs des Motors aber auch der Pneumatikanlage des Nutzfahrzeugs ermöglicht.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Antriebsanordnung für einen Kompressor eines Nutzfahrzeugs mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Danach ist vorgesehen, dass eine Antriebsanordnung für einen Kompressor eines Nutzfahrzeugs mit wenigstens einem kompressorseitigen Getriebeantriebsrad und einer
kompressorseitigen Kompressorantriebswelle versehen ist, wobei beide mittels einer Verbindung miteinander befestigt sind, wobei zwischen Getriebeantriebsrad und Kompressorantriebswelle wenigstens ein Federelement angeordnet ist, das derart angeordnet ist, dass bei Verlust der Verbindung das Getriebeantriebsrad und die Kompressorantriebswelle auseinander geschoben werden.
Die Erfindung basiert auf dem Grundgedanken, dass bei einem Verlust der Verbindung von Getriebeantriebsrad und Kompressorantriebswelle diese derart voneinander getrennt werden, dass Beschädigungen des Getriebeantriebsrades, der
Kompressorantriebswelle bzw. oder insbesondere des motorseitigen Rädertriebs oder ganz generell des Kompressors und des Antriebs des Nutzfahrzeugs verhindert werden können. Durch den Verlust der Befestigungsverbindung zwischen kompressorseitigen Getriebeantriebsrad und kompressorseitigen Kompressorantriebswelle kann es zu unkontrollierten Kraftübertragungen oder Momentübertragungen kommen. Dieskann dazu führen, dass das Getriebeantriebsrad nicht mehr ortstreu und in einer bestimmten definierten Position oder einem bestimmten Bereich der Antriebsanordnung verbleibt.So kann ein weiterer Schaden an den Komponenten der Antriebsanordnung oder weiteren Komponenten des Nutzfahrzeugs sicher verhindert werden.
Bei Verlust der Verbindung, die das Getriebeantriebsrad und die motorseitige
Kompressorantriebswelle miteinander im montierten Zustand aneinander befestigt bzw. miteinander befestigt, wird durch das Auseinanderschieben von
Kompressorantriebswelle und Antriebsrad erreicht, dass weitere Beschädigungen sicher vermieden werden können, da der gegenseitige Einfluss von Getriebeantriebsrad und Rädertrieb bzw. motorseitiger Kompressorantriebswelle aufeinander minimiert oder komplett hierdurch ausgeschlossen werden kann.
Des Weiteren kann vorgesehen sein, dass bei Verlust der Verbindung das
Getriebeantriebsrad und die Kompressorantriebswelle in axiale Richtung auseinander geschoben werden bezogen auf die Drehachse der Kompressorantriebswelle. Diese Art der räumlichen Trennung in axialer Richtung kann einfach und sicher durchgeführt werden. Insbesondere wird hierdurch erreicht, dass das Getriebeantriebsrad auch weiterhin mit weiteren Komponenten der Getriebestufe in Eingriff verbleiben kann, was insgesamt die Konstruktion und Realisierung der Antriebsanordnung insofern
erleichtert.
Darüber hinaus kann vorgesehen sein, dass die Verbindung wenigstens einen
Sicherungsbolzen und/oder eine Sicherungsschraube umfasst oder durch einen
Sicherungsbolzen und/oder eine Sicherungsschraube ausgebildet ist. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass ein einziger Sicherungsbolzen das Getriebeantriebsrad und die Kompressorantriebswelle miteinander verbindet. Der Sicherungsbolzen bzw. die Sicherungsschraube kann in diesem Fall beispielsweise koaxial mit der Drehachse der Kompressorantriebswelle und auch koaxial mit dem Getriebeantriebsrad sein. Der Begriff koaxial umfasst dabei auch im Wesentlichen koaxiale Verbindungen, bei denen leichte Abweichungen toleriert werden können im Rahmen üblicher Toleranzen.
Denkbar ist auch, dass eine exzentrische Sicherung durch einen Sicherungsbolzen oder eine Sicherungsschraube vorgesehen sein kann. In diesem Fall kann es zweckmäßig sein, eine andere Art der Zentrierung zu wählen. Dies ist aber nicht zwingend erforderlich.
Des Weiteren kann vorgesehen sein, dass das Getriebeantriebsrad mittels eines Radiallagers in einem Gehäuse gelagert ist oder lagerbar ist. Bei dem Gehäuse kann es sich um einen Gehäuseteil des Kompressors oder des Antriebsmotorgehäuses oder eines anderen geeigneten Gehäuses handeln, in dem die Getriebestufe mit dem
Getriebeantriebsrad für den Kompressor untergebracht ist. Mittels des Radiallagers kann erreicht werden, dass beispielsweise das Getriebeantriebsrad in axialer Richtung einfach und sicher verschiebbar ist und dabei gleichzeitig durch das Radiallager im Gehäuse sicher gelagert ist. Eine definierte T rennungsbewegung zwischen
Kompressorantriebswelle und Getriebeantriebsrad bei Verlust der gemeinsamen Verbindung wird hierdurch einfach und sicher ermöglicht.
Denkbar ist insbesondere, dass das Radiallager im Normalbetrieb keine Kräfte überträgt und auch nicht mit einem Abschnitt oder Bereich des Getriebeantriebsrades in Eingriff steht.
Vorgesehen kann insbesondere sein, dass das Radiallager bei bestehender Verbindung noch keine Kräfte übertragen muss. Der Antriebsradabschnitt der dann im Lager befindlich ist weist einen zu kleinen Durchmesser auf der nicht zum Lagerring passt.
Erst wenn die Verbindung versagt und das Antriebsrad durch die Feder verschoben wird, gelangt der Abschnitt des Antriebsrades in das Radiallager dessen Durchmesser zum Lagerring passt. Dann können die noch auftretenden Kräfte übertragen werden. Hierdurch können Überbestimmungen des Lagersystems für das Getriebeantriebsrad vermieden werden.
Das Radiallager kann derart beschaffen und ausgelegt sein, dass es auch nach gelöster Verbindung zwischen Getriebeantriebsrad und motorseitiger
Kompressorantriebswelle sämtliche am Getriebeantriebsrad angreifenden Kräfte und Momente trägt. Hierbei ist insbesondere zu berücksichtigen, dass selbst nach Verlust der Verbindung zwischen Getriebeantriebsrad und Kompressorantriebswelle durch die Getriebestufe des Kompressors am Getriebeantriebsrad Kräfte und Momente angreifen. Diese können dann durch das Radiallager entsprechend getragen werden.
Insbesondere ist weiter denkbar, dass in einem Gehäuseabschnitt der
Antriebsanordnung ein Anschlag vorgesehen ist, wobei der Anschlag insbesondere ein axialer Anschlag auf der der Kompressorantriebswelle abgewandten Seite der
Antriebsanordnung ist. Durch den Anschlag kann vorgesehen sein, dass die axiale Beweglichkeit des Getriebeantriebsrades begrenzt wird. Durch einen Anschlag kann für den Fall, in dem die Verbindung zwischen Getriebeantriebsrad und
Kompressorantriebswelle verloren wird, die Beweglichkeit des Getriebeantriebsrades innerhalb des Gehäuseabschnittes der Antriebsanordnung entsprechend begrenzt werden. Bei dem Gehäuseabschnitt kann es sich um das Gehäuse des Motors, oder aber auch um das Gehäuse des Kompressors bzw. der Getriebestufe für den
Kompressorantrieb handeln.
Darüber hinaus ist denkbar, dass das Federelement gegen ein Gehäuse des
Kompressors, insbesondere einen Gehäuseabschnitt des Kompressors angestellt ist. Eine derartige Anordnung erleichtert die Montage und ist gleichzeitig eine sichere Bereitstellung eines Anschlages, der die Bewegung des Getriebeantriebsrades entsprechend begrenzen kann.
Außerdem kann vorgesehen sein, dass zwischen dem Federelement und dem
Gehäuseabschnitt wenigstens ein Gleitring vorgesehen ist. Hierdurch wird die Friktion zwischen Federelement und Gehäuseabschnitt, gegen den das Federelement angestellt werden kann, verringert. Der Verschleiß der Feder, aber auch der
Gehäusewandung, wird hierdurch verkleinert.
Des Weiteren kann vorgesehen sein, dass das Federelement in einer Ausnehmung im Getriebeantriebsrad aufgenommen ist. Darüber hinaus ist möglich, dass das Federelement gegen ein mit der
Kompressorantriebswelle drehtest verbundenes Element, insbesondere eine Scheibe, angestellt ist.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung sollen nun anhand eines in den Figuren näher dargestellten Ausführungsbeispiels erläutert werden.
Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Schnittdarstellung der Antriebsanordnung gemäß eines erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels;
Fig. 2 eine schematische Anordnung der Antriebsanordnung gern. Fig. 1 in
Zusammenhang mit dem Antriebsmotor des Nutzfahrzeugs sowie der zugehörigen Drehmoment- und Kraftübertragung mittels Rädertriebs;
Fig. 3 eine schematische Schnittdarstellung einer weiteren Antriebsanordnung gemäß eines weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsbeispieis; und
Fig. 4 eine schematische Schnittdarstellung einer weiteren Antriebsanordnung gemäß eines weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels.
Die Antriebsanordnung 10 weist dabei ein kompressorseitiges Getriebeantriebsrad 12 und eine kompressorseitige Kompressorantriebswelle 14 auf.
Die Kompressorantriebswelle 14 ist dabei in üblicher Form an den Kompressor (nicht näher dargestellt) des Nutzfahrzeugs angeschlossen bzw. treibt diesen an.
Die Antriebsanordnung 10 ist eine Antriebsanordnung 10 für einen Kompressor eines Nutzfahrzeugs.
Zwischen dem Getriebeantriebsrad 12 und der Kompressorantriebswelle 14 ist weiter ein Federelement 16 angeordnet. Die Verbindung 18 zwischen Getriebeantriebsrad 12 und Kompressorantriebsweile 14 wird im gezeigten Ausführungsbeispiel durch eine Sicherungsschraube 20 erreicht.
Die Sicherungsschraube 20 ist dabei koaxial zur Drehachse der
Kompressorantriebswelle 14 und des Getriebeantriebsrads 12.
Weiter ist die Antriebsanordnung 10 in einem Gehäuse 22 gehalten und angeordnet.
Ein erster Gehäuseabschnitt 24 umgibt dabei die Kompressorantriebswelle 14.
Ein weiterer Gehäuseabschnitt 26 ist getriebeantriebsradseitig angeordnet.
Im getriebeantriebsradseitigen Gehäuseabschnitt 24 ist ein Radiallager 28 vorgesehen.
Am Gehäuseabschnitt 24, der Kompressorantriebswellenseitig ist, ist ein Gleitring 30 vorgesehen.
Das Radiallager 28 ist derart beschaffen und ausgelegt, dass es nach gelöster
Verbindung 18 sämtliche dann noch am Getriebeantriebsrad 12 angreifenden Kräfte und Momente trägt. Insbesondere ist denkbar, dass das Radiallager 28 im
Normalbetrieb keine Kräfte überträgt und dann auch nicht mit einem Abschnitt oder Bereich des Getriebeantriebsrades 12 in Eingriff steht.
Vorgesehen kann insbesondere sein, dass das Radiallager 28 bei bestehender
Verbindung im Normalbetrieb noch keine Kräfte übertragen muss. Der
Antriebsradabschnitt des Getriebeantriebsrades 12, der dann im Lager 28 befindlich ist, weist einen zu kleinen Durchmesser auf, der nicht zum inneren Lagerring des
Radiallagers 28 passt.
Erst im Versagensfalle und durch Verschiebung des Getriebea ntriebsrades 12 durch die Feder 16 wird das Getriebeantriebsrad 12 derart verschoben, dass das Radiallager 28 und der entsprechende Abschnitt des Getriebeantriebsrades 12 miteinander in Eingriff kommen, also dass der entsprechende Abschnitt des Getriebeantriebsrades 12 mit dem Radiallager 28 und dessen inneren Durchmesser des Innenrings entsprechend in Eingriff kommen kann. Erst dann kommt es zu einer Kraftübertragung, um im
Normalbetrieb über Bestimmung des Lagersystems für das Getriebeantriebsrad 12 zu vermeiden.
Im getrieberadantriebsseitigen Gehäuseabschnitt 24 ist weiter ein axialer Anschlag 32 vorgesehen, der getrieberadantriebsseitig, aber auf der der Kompressorantriebswelle 14 abgewandten Seite der Antriebsanordnung 10 befindlich ist.
Der Anschlag 32 wird hier durch einen im Gehäuseabschnitt 26 des Gehäuses 22 befestigten Deckel 34 ausgebildet. Auch ein eingelegter Ring oder eine Scheibe ist denkbar. Bei geeigneter Konstruktion kann der Anschlag auch durch das Gehäuseteil selbst dargestellt werden.
Der Deckel 34 wiederum ist in einer entsprechenden Gehäuseaufnahme 36 des Gehäuseabschnitts 26 des Gehäuses 22 geführt.
Die Befestigung dort erfolgt beispielsweise mittels eines Sprengrings 38.
Alternative Befestigungsmöglichkeiten, wie beispielsweise durch Einschrauben, Befestigungsschrauben oder sonstige Befestigungsarten sind ebenfalls denkbar.
Fig. 2 zeigt eine schematische Anordnung der Antriebsanordnung 10 gemäß Fig. 1 im Zusammenhang mit einem Antriebsmotor M eines nicht näher dargestellten
Nutzfahrzeugs sowie der zugehörigen Drehmoment- und Kraftübertragung mittels eines Rädertriebes 40 (ebenfalls vereinfacht dargestellt).
Wie dies aus Fig. 2 ersichtlich ist, können in beispielhafter Anordnung (nicht zwingend erforderlich) der Antriebsmotor M des Nutzfahrzeugs sowie der Kompressor K mit der Antriebsanordnung 10 parallel zueinander angeordnet sein. Die Drehmoment- und Kraftübertragung erfolgt über den vereinfacht dargestellten Rädertrieb 40 (hier kann ein entsprechendes Getriebe in üblicher Form vorgesehen sein, beispielsweise ein Zahnradgetriebe oder ein einzelnes direkt von der
Motorkurbelwelle angetriebenes Zahnrad), mittels dessen das Drehmoment auf das kompressorseitige Getriebeantriebsrad 12 übertragen wird.
Über das kompressorseitige Getriebeantriebsrad 12 wird dann über die
kompressorseitige Kompressorantriebswelle der Kompressor K angetrieben.
Die Funktion der Antriebsanordnung 10 lässt sich wie folgt beschreiben:
Über den Rädertrieb 40 wird das Getriebeantriebsrad 12 und die
Kompressorantriebswelle 14 angetrieben, wodurch der Kompressor (nicht näher dargestellt) in bekannter Art und Weise betrieben und angetrieben werden kann.
Über den Rädertrieb 40 wird das vom Antriebsaggregat, insbesondere Motor des Nutzfahrzeugs, bereitgestellte Drehmoment an das Getriebeantriebsrad 12 übertragen.
Das Getriebeantriebsrad 12 ist somit in der Lage, den Kompressor anzutreiben.
Hier ist in üblicher Form eine Pleuelstange oder ein Exzenter vorgesehen, mit dem die Hubbewegung des Kompressors beispielsweise erreicht werden kann.
Der Antrieb anderer Kompressorarten, wie beispielsweise eines
Schraubenkompressors oder eines Flügelzellenkompressors (englisch Rotary-Vane- Compressor) ist ebenfalls denkbar.
Geht die Verbindung 18 verloren, etwa durch Versagen der Sicherungsschraube 20, so wird durch das Federelement 16 das Getriebeantriebsrad 12 von der
Kompressorantriebswelle 14 weggeschoben.
Somit wird bei Verlust der Verbindung 18 das Getriebeantriebsrad 12 und die
Kompressorantriebswelle 14 auseinandergeschoben. Dieses Auseinanderschieben erfolgt in axialer Richtung bezogen auf die Drehachse der Kompressorantriebswelle 14 und auch die Drehachse des Getriebeantriebsrades 12.
Durch den Gleitring 30 wird verhindert, dass zwischen Federelement 16 und dem entsprechenden Gehäuseabschnitt 24, 26 eine zu hohe Reibung entsteht.
Das Auseinanderschieben von Kompressorantriebswelle 14 und Getriebeantriebsrad 12 wird durch den Anschlag 32 begrenzt.
Das Radiallager 28 ist dann weiter in der Lage, das Getriebeantriebsrad 12 zu halten und die vom Kompressor über die Getriebeantriebsstufe (nicht näher dargestellt) weiterhin anliegenden Kräfte und Momente entsprechend aufzunehmen.
Das Getriebeantriebsrad 12 wird sodann in seiner Position durch das Radiallager 28, den Anschlag 32 und die Feder 16 gehalten.
Ein Herausfallen des Getriebeantriebsrads 12 aus seiner Position wird hierdurch vermieden.
Fig. 3 zeigt eine schematische Schnittdarstellung einer weiteren Antriebsanordnung 110 gemäß eines zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels.
Die Antriebsanordnung 110 weist dabei sämtliche strukturellen als auch funktionalen Merkmale wie die Antriebsanordnung 10 gemäß Fig. 1 auf.
Auch die schematische Anordnung gemäß Fig. 2 der Antriebsanordnung 10 gilt entsprechend für die Antriebsanordnung 110.
Identische oder vergleichbare Merkmale sind dabei in Fig. 3 mit einem Bezugszeichen bezeichnet, das den Bezugszeichen gemäß Fig. 1 bzw. Fig. 2 entspricht, jedoch um den Wert 100 erhöht ist. Abweichend von dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel einer Antriebsanordnung 10 weist die Antriebsanordnung 110 eine Feder 116 auf, die in einer entsprechenden Ausnehmung 130 im Getriebeantriebsrad 112 aufgenommen ist. Dabei kann die Ausnehmung 130 eine gesonderte Ausnehmung 130 sein, die im Getriebeantriebsrad 112 vorgesehen ist.
Denkbar ist aber auch, dass die Ausnehmung 130 für das Federelement 116 in der Bohrung für die Sicherungsschraube 120 (so nicht gezeigt) im Getriebeantriebsrad 112 vorgesehen ist.
Durch eine derartige Ausgestaltung wird es ermöglicht, dass für das Federelement 116 während des Normalbetriegs sichergestellt ist, dass keine Relativbewegung zwischen dem Federelement 116 und dem Getriebeantriebsrad 112 erfolgt.
Fig. 4 zeigt eine weitere schematische Anordnung einer weiteren Antriebsanordnung gemäß eines dritten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels.
Die Antriebsanordnung 210 weist dabei sämtliche strukturellen als auch funktionalen Merkmale wie die Antriebsanordnung 10 gemäß Fig. 1 auf.
Auch die schematische Anordnung gemäß Fig. 2 der Antriebsanordnung 10 gilt entsprechend für die Antriebsanordnung 210.
Identische oder vergleichbare Merkmale sind dabei in Fig. 3 mit einem Bezugszeichen bezeichnet, das den Bezugszeichen gemäß Fig. 1 bzw. Fig. 2 entspricht, jedoch um den Wert 200 erhöht ist.
Im Vergleich zu dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 besteht folgender Unterschied, dass die Feder 216 zwar auf der Außenseite des Getriebeantriebsrades 212
angeordent ist, dort jedoch gegen eine mit der Kompressorantriebswelle 214
mitdrehende Scheibe 230 angestellt ist. Hierdurch wird erreicht, dass im Normalbetrieb die Feder 216 keine Relativbewegung zwischen dem Getriebeantriebsrad 212 und der Scheibe 230 stattfindet. Dadurch wird der Verschleiß verringert.
BEZUGSZEICHENLISTE
10 Antriebsanordnung
12 Getriebeantriebsrad
14 Kompressorantriebswelle
16 Federelement
18 Verbindung
20 Sicherungsschraube
22 Gehäuse
24 erster Gehäuseabschnitt
26 weiterer Gehäuseabschnitt
28 Radiallager
30 Gleitring
32 Anschlag
34 Deckel
36 Gehäuseaufnahme
38 Sprengring
40 Rädertrieb
110 Antriebsanordnung
112 Getriebeantriebsrad
114 Kompressorantriebswelle
116 Federelement
118 Verbindung
120 Sicherungsschraube
122 Gehäuse
124 erster Gehäuseabschnitt
126 weiterer Gehäuseabschnitt
128 Radiallager
130 Ausnehmung
132 Anschlag
134 Deckel
136 Gehäuseaufnahme 138 Sprengring
210 Antriebsanordnung
212 Getriebeantriebsrad 214 Kompressorantriebswelle
216 Federelement
218 Verbindung
220 Sicherungsschraube
222 Gehäuse
224 erster Gehäuseabschnitt
226 weiterer Gehäuseabschnitt
228 Radiallager
230 Scheibe
232 Anschlag
234 Deckel
236 Gehäuseaufnahme
238 Sprengring
M Antriebsmotor
K Kompressor

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1. Antriebsanordnung (10, 110, 210) für einen Kompressor (K) eines Nutzfahrzeugs mit wenigstens einem kompressorseitigen Getriebeantriebsrad (12, 112, 212) und einer kompressorseitigen Kompressorantriebswelle (14), die beide mittels einer Verbindung (18, 118, 218) miteinander befestigt sind, wobei zwischen Getriebeantriebsrad (12, 112, 212) und Kompressorantriebswelle (14, 114, 214) wenigstens ein Federelement (16, 116, 216) angeordnet ist, das derart angeordnet ist, dass bei Verlust der Verbindung (18, 118, 218) das Getriebeantriebsrad (12, 112, 212) und die Kompressorantriebswelle (14, 114, 214) auseinander geschoben werden.
2. Antriebsanordnung (10, 110, 210) nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
bei Verlust der Verbindung (18, 118, 218) das Getriebeantriebsrad (12, 112, 212) und die Kompressorantriebswelle (14, 114, 214) in axialer Richtung auseinander geschoben werden bezogen auf die Drehachse der Kompressorantriebswelle (14, 114, 214).
3. Antriebsanordnung (10, 110, 210) nach Anspruch 1 oder Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Verbindung (18, 118, 218) wenigstens einen Sicherungsbolzen und/oder eine Sicherungsschraube (20, 120, 220) umfasst oder durch einen Sicherungsbolzen und/oder Sicherungsschraube (20, 120, 220) ausgebildet ist.
4. Antriebsanordnung (10, 110, 210) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
das Getriebeantriebsrad (12, 112, 212) mittels eines Radiallagers (28, 128, 228) in einem Gehäuse (22, 122, 222) gelagert ist oder lagerbar ist.
5. Antriebsanordnung (10, 110, 210) nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Radiallager (28, 128, 228) derart beschaffen und ausgelegt ist, dass es auch nach gelöster Verbindung (18, 118, 218) sämtliche am Getriebeantriebsrad (12, 112, 212) angreifenden Kräfte und Momente trägt.
6. Antriebsanordnung (10, 110, 210) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
in einem Gehäuseabschnitt (24, 124, 224) der Antriebsanordnung ein Anschlag (32, 132, 232) vorgesehen ist, wobei der Anschlag (32, 132, 232) insbesondere ein axialer Anschlag (32, 132, 232) auf der der Kompressorantriebswelle (14, 114, 214) abgewandten Seite der Antriebsanordnung (10, 110, 210) ist.
7. Antriebsanordnung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Federelement (16) gegen ein Gehäuse (22) der Antriebsanordnung (10), insbesondere gegen einen Gehäuseabschnitt (24, 26) der Antriebsanordnung (10), angestellt ist.
8. Antriebsanordnung (10) nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet, dass
zwischen dem Federelement (16) und dem Gehäuseabschnitt (24) wenigstens ein Gleitring (30) vorgesehen ist.
9. Antriebsanordnung (110) nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Federelement (116) in einer Ausnehmung im Getriebeantriebsrad (112) aufgenommen ist.
10. Antriebsanordnung (210) nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Federelement (216) gegen ein mit der Kompressorantriebswelle (214) drehfest verbundenes Element, insbesondere eine Scheibe (230), angestellt ist.
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