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Title:
FRICTION GEAR MECHANISM ASSOCIATED WITH A UNIT BELT DRIVE IN A COMBUSTION ENGINE FOR A SEPARATE ANCILLARY UNIT
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2004/048758
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a friction gear mechanism, which is associated with a unit belt drive in an internal combustion engine, for a separate ancillary unit. According to the invention, a controllably moveable friction gear (5) of said friction gear mechanism (2) is arranged in a guide device (8), which is arranged on the machine side adjacent to a respective driving gear (4) of the internal combustion engine or another unit or which is adjacent to a drive gear (6) of the ancillary device (3) on the friction gear mechanism side in a respective contact area of the belt (1′′), along an arc section which is equidistant from an axis of rotation (9) of the respective driving gear or drive gear (4, 6) relative to the drive gear (6) or outer side of the belt (1′) in the respective contact area, whereby the position thereof can be altered by means of a control device (7) in order to connect and disconnect the ancillary device (3).

Inventors:
Lemberger, Heinz (Hofäckerallee 1, Unterföhring, 85774, DE)
Wimmer, Rudolf (Tröstlberg 74, Haidershofen, A-4431, AT)
Application Number:
PCT/EP2003/011407
Publication Date:
June 10, 2004
Filing Date:
October 15, 2003
Export Citation:
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Assignee:
BAYERISCHE MOTOREN WERKE AKTIENGESELLSCHAFT (Petuelring 130, München, 80809, DE)
Lemberger, Heinz (Hofäckerallee 1, Unterföhring, 85774, DE)
Wimmer, Rudolf (Tröstlberg 74, Haidershofen, A-4431, AT)
International Classes:
F02B67/04; F02B67/06; F16H7/02; F16H13/10; F01P5/12; F01P7/16; (IPC1-7): F02B67/04; F02B67/06; F16H13/02
Foreign References:
FR2439337A1
DE4039207A1
US2823546A
DE373816C
DE3934884A1
Attorney, Agent or Firm:
BAYERISCHE MOTOREN WERKE AKTIENGESELLSCHAFT (Petuelring 130, München, 80809, DE)
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Claims:
Patentansprüche
1. 1) Einem AggregateRiementrieb einer Brennkraftmaschine zugeordnetes Reibradgetriebe für ein gesondertes Nebenaggregat, wobei ein im Umschlingungsbereich eines Treibrades (4) der Brennkraft maschine oder eines sonstigen Aggregates mit der Außenseite (1') eines Riemens (1") reibschlüssig zusammenwirkendes Reibrad (5) in Reibver bindung steht mit einem Antriebsrad (6) des Reibradgetriebes (2) des Nebenaggregates (3), wobei ferner das Reibrad (5) mittels einer Steuereinrichtung (7) bedarfsweise außer Eingriff mit einem der Reibpartner (1', 6) gesteuert ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Reibrad (5) in einer maschinenseitig dem jeweiligen Triebrad (4) oder Antriebsrad (6) im jeweiligen Umschlingungsbereich des Riemens (1") benachbart angeordneten Führungseinrichtung (8) längs eines zur Dreh achse (9) des jeweiligen Trieboder Antriebsrades (4,6) äquidistanten Kreisbogenabschnittes relativ zum Antriebsrad (6) oder zur Riemenaußen seite (1') im jeweiligen Umschlingungsbereich mittels der Steuereinrichtung (7) für eine Zuund Abschaltung des Nebenaggregates (3) lageveränderbar angeordnet ist.
2. Riementrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungseinrichtung (8) beiderseits des Reibrades (5) auf einen gegenseitig festen Abstand angeordnete Führungsplatten umfasst mit äquidistanten, kreisbogenförmigen Langlöchern (10), in denen das Reibrad (5) über axiale Fortsätze gleitbeweglich geführt mittels der Steuereinrichtung (7) verschiebbar angeordnet ist.
3. Riementrieb nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungseinrichtung (8) maschinenseitig federelastisch abgestützt ist.
4. Riementrieb nach den Ansprüchen 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (7) einen maschinenseitig angeordneten Servo motor (11) umfasst zur Einwirkung auf einen Winkelhebel (12), der mit dem Reibrad (5) über eine dem Zuund Abschalten des Nebenaggre gates (3) dienende und entsprechend zugoder druckbelastete Koppel stange (13) in Verbindung steht.
5. Riementrieb nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Koppelstange (13) aus zwei miteinander teleskopierenden Abschnitten (13', 13") gebildet ist, die bei zugeschaltetem Nebenaggregat (3) gegeneinander federelastisch abgestützt sind.
6. Riementrieb nach den Ansprüchen 1 und 4,5, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungseinrichtung ein zur Drehachse des jeweiligen Trieboder Antriebsrades koaxial gelagerter, das Reibrad in äquidistanter Anordnung umfassender Führungslenker ist, der mit gummielastisch abgestützten Lagerbuchsen ausgerüstet ist.
7. Riementrieb nach den Ansprüchen 26, dadurch gekennzeichnet, dass das Nebenaggregat (3) eine der Brennkraftmaschine dienende Kühlmittelpumpe ist, deren Antriebsrad (6) mit dem Reibrad (5) über den von Parametern der Brennkraft maschine mittels einer Motronic kennfeldgesteuerten Servomotor (11) in Eingriff gesteuert und ggf. in Eingriff gehalten ist, wobei der Servomotor (11) hydraulisch, pneumatisch, elektrisch oder magnetisch tätig ist 8) Riementrieb nach den Ansprüchen 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Reibrad (5) über eine vorgespannte Feder in Dauereingriff mit dem Antriebsrad (6) des Nebenaggregates (3) angeordnet ist, und dass mittels der Steuereinrichtung (7) über eine druckbelastete Koppelstange (13) das Reibrad (5) bedarfsweise außer Eingriff gesteuert ist.
Description:
Einem Aggregate-Riementrieb einer Brennkraftmaschine zugeordnetes Reibradgetriebe für ein gesondertes Nebenaggregat Die Erfindung betrifft ein einem Aggregate-Riementrieb einer Brennkraftmaschine zugeordnetes Reibradgetriebe für ein gesondertes Neben- aggregat, wobei ein im Umschlingungsbereich eines Triebrades der Brennkraft- maschine oder eines sonstigen Aggregates mit der Außenseite eines Riemens reibschlüssig zusammenwirkendes Reibrad in Reibverbindung steht mit einem Antriebsrad des Reibradgetriebes des Nebenaggregates, wobei ferner das Reibrad mittels einer Steuereinrichtung bedarfsweise außer Eingriff mit einem der vorgenannten Reibpartner gesteuert ist.

Eine derartige Anordnung wurde in der nicht vorveröffentlichten Patentanmeldung P 102 36 746 in allgemeiner Ausgestaltung vorgeschlagen ohne Angabe einer konkreten Ausbildung der Steuereinrichtung zum bedarfsgerechten Verstellen des Reibrades relativ zum Antriebsrad oder zum Riemen.

Aufgabe der Erfindung ist es, für das gesteuert verstellbare Reibrad zwischen einem für das Nebenaggregat wirksamen Eingriff und einer Nichteingriffs- Position eine im Aufbau einfache und betriebssichere Führung aufzuzeigen.

Diese Aufgabe ist mit dem Patentanspruch 1 dadurch gelöst, dass das Reibrad in einer maschinenseitig dem jeweiligen Triebrad oder Antriebsrad im jeweiligen Umschlingungsbereich des Riemens benachbart angeordneten

Führungseinrichtung längs eines zur Drehachse des jeweiligen Trieb-oder Antriebsrades äquidistanten Kreisbogenabschnittes relativ zum Antriebsrad oder zur Riemenaußenseite im jeweiligen Umschlingungsbereich mittels der Steuereinrichtung für eine Zu-und Abschaltung des Nebenaggregates lageveränderbar abgeordnet ist.

Mit der Erfindung ist eine im Aufbau einfache und betriebssichere Führung für ein insbesondere riemenseitig angeordnetes Reibrad des dem Nebenaggregat zugeordneten Reibradgetriebes erzielt.

In einer ersten Ausgestaltung der Erfindung ist eine einfache und stabile Führungseinrichtung dadurch erzielt, dass diese beiderseits des Reibrades auf einen gegenseitig festen Abstand angeordnete Führungsplatten umfasst mit äquidistanten, kreisbogenförmigen Langlöchern, in denen das Reibrad über axiale Fortsätze gleitbeweglich geführt mittels der Steuereinrichtung verschiebbar angeordnet ist Um durch einen maschinendynamisch bedingten unrunden Lauf des jeweiligen Trieb-oder Antriebsrades einschließlich der Riemenaußenseite ggf. ein Verklemmen des Reibrades in den Führungs-Langlöchem einerseits und einen erhöhten Verschleiß andererseits zu vermeiden, wird in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgeschlagen, dass die Führungseinrichtung maschinenseitig federelastisch abgestützt angeordnet ist. Dies kann beispielsweise mittels einer silentblockartigen bzw. Gummi-Metall-Anordnung erzielt sein, die auch einem Toleranzausgleich dient.

Die für einen variablen Antrieb des Nebenaggregates möglichen Zustellungen des Reibrades beschreibt ein weiterer Vorschlag, wobei die Steuereinrichtung einen maschinenseitig angeordneten Servomotor umfasst zur Einwirkung auf einen Winkelhebel, der mit dem Reibrad über eine dem Zu-und Abschalten des Nebenaggregates dienende, entsprechend zugbelastete oder druckbelastete Koppelstange in Verbindung steht. Mit dieser Ausgestaltung

kann die Steuereinrichtung den Platzverhältnissen an der Brennkraftmaschine entsprechend vorteilhaft angepasst angeordnet werden.

Zur Dämpfung von in die Koppelstange ggf. durch das Reibrad eingeleiteten Stößen in Richtung Servomotor ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Koppelstange aus zwei miteinander teleskopierenden Abschnitten gebildet ist, die bei zugeschaltetem Nebenaggregat entsprechend der zug-oder druckbeaufschlagten Koppelstange gegeneinander federelastisch abgestützt sind.

Eine andere Ausgestaltung der Erfindung kennzeichnet sich dadurch, dass die Führungseinrichtung ein zur Drehachse des jeweiligen Trieb-oder Antriebsrades koaxial gelagerter, das Reibrad in äquidistanter Anordnung umfassender Führungslenker ist, der mit gummielastisch abgestützten Lagerbuchsen ausgerüstet ist. Dieser kann mit einer wie vorbeschrieben gestalteten Steuereinrichtung in Verbindung-stehen.

Die Erfindung findet bevorzugt Anwendung bei einem als Kühlmittelpumpe für eine Brennkraftmaschine dienenden Nebenaggregat, dessen Antriebsrad mit dem Reibrad über den von Parametern der Brennkraftmaschine mittels einer Motronic kennfeldgesteuerten Servomotor in Eingriff gesteuert und in Eingriff gehalten ist. Der Servomotor kann in bekannter Weise hydraulisch, pneumatisch, elektrisch oder magnetisch wirksam sein.

Der variable Antrieb der Kühlmittelpumpe kann im Rahmen der Erfindung beispielsweise auch durch lediglich einen einzigen Parameter gesteuert sein.

Vorzugsweise dient hierfür die Temperatur des Kühlmittels der Brennkraftmaschine.

Die Erfindung ist anhand eines in der Zeichnung lediglich schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels beschrieben.

Es zeigt :

Fig. 1 einen Riementrieb mit Reibradgetriebe für eine Kühlmittelpumpe mit zum Antrieb zugeschaltetem Reibrad, Fig. 2 den oben genannten Riementrieb mit außer Eingriff gebrachtem Reibrad des Reibradgetriebes.

Einem Aggregate-Riementrieb 1 einer nicht näher gezeigten Brennkraftmaschine ist ein Reibradgetriebe 2 für ein gesondertes Nebenaggregat 3 zugeordnet. Das Reibradgetriebe 2 umfasst ein im Umschlingungsbereich eines Triebrades 4 der Brennkraftmaschine mit der Außenseite 1'eines Riemens 1"reibschlüssig zusammenwirkendes Reibrad 5, das bedarfsweise in Reibeingriff mit einem Antriebsrad 6 des Reibradgetriebes 2 des Nebenaggregates 3 mittels einer Steuereinrichtung 7 bringbar ist.

Zur Erzielung einer im Aufbau einfachen und betriebssicheren Führung des Reibrades 5 wird vorgeschlagen, dass das Reibrad 5 in einer maschinenseitig dem jeweiligen Triebrad 4 oder Antriebsrad 6 im jeweiligen Umschlingungsbereich des Riemens 1"benachbart angeordneten Führungsein- richtung 8 längs eines zur Drehachse 9 des jeweiligen Trieb-oder Antriebsrades 4 oder 6 äquidistanten Kreisbogenabschnittes-Langloch 10- relativ zum Antriebsrad 6 oder zur Riemenaußenseite 1'mittels der Steuereinrichtung 7 für eine Zu-und Abschaltung des Nebenaggregates 3 lageveränderbar angeordnet ist.

In einer ersten, bevorzugten Ausführung umfasst die Führungseinrichtung 8 beiderseits des schaltbaren Reibrades 5 auf einem gegenseitig festen Abstand angeordnete Führungsplatten mit äquidistanten, kreisbogenförmigen Langlöchern 10, in denen das Reibrad 5 über axiale Fortsätze gleitbeweglich geführt mittels der Steuereinrichtung 7 verschiebbar angeordnet ist.

Zur Vermeidung von die Betriebssicherheit der Führungseinrichtung 8 gefährdenden Belastungen aus einem maschinendynamisch bedingten unrunden Lauf des Triebrades 4 oder des Antriebsrades 6 sowie des Riemens

1"ist die Führungseinrichtung 8 maschinenseitig federelastisch abgestützt angeordnet, beispielsweise über ein Gummi-Metall-Element.

Wie aus den Figuren 1und 2 ersichtlich, umfasst die Steuereinrichtung 7 einen maschinenseitig angeordneten Servomotor 11 zur Einwirkung auf einen Winkel- hebel 12, der mit dem Reibrad 5 über eine dem Zu-und Abschalten des Nebenaggregates 3 dienende, entsprechend zug-oder druckbelastete Koppelstange 13 in Verbindung steht.

Um weiter ungedämpfte Belastungen in Richtung Servomotor 11 im wesentlichen zu unterbinden, ist die Koppelstange 13 aus zwei miteinander teleskopierenden Abschnitten 13', 13"gebildet, die bei zugeschaltetem Neben- aggregat 3 gegeneinander federelastisch abgestützt sind.

Wie die Figuren 1 und 2 ferner zeigen, ist das zum Triebrad 4 äquidistant über Langlöcher 10 geführt angeordnete Reibrad 5 in ständigem Reibeingriff mit der Außenseite 1'des Riemens1"mit dem Vorteil, dass das Riemenrad 5 beim gesteuert reibschlüssigen Eingriff mit dem Antriebsrad 6 des Nebenaggregates 3 eine der Geschwindigkeit des Riemens 1"entsprechende Drehzahl aufweist.

Mit der gezeigten Anordnung sind demnach bei einer gesteuerten Zuschaltung des Nebenaggregates 3 lediglich dessen Antriebsrad 6 mit gekuppelten Rotationsteiten zu beschleunigen, wodurch verringerte Beschleunigungskräfte auftreten. Damit sind Verschleiß und Akustik reduziert. Des weiteren bleibt das ständig mitlaufende Reibrad 5 frei von Ablagerungen wie Schmutz, Wasser, Eis ect.

Die Erfindung findet vorzugsweise Anwendung bei einem als Kühlmittelpumpe der Brennkraftmaschine dienenden Nebenaggregat 3, dessen Antriebsrad 6 mit dem Reibrad 5 über den von Parametern der Brennkraftmaschine mittels einer Motronic kennfeldgesteuerten Servomotor 11 in Eingriff gesteuert und gehalten ist. Die Betätigung des Servomotors 11 kann hydraulisch, pneumatisch, elektrisch oder magnetisch erfolgen.

Abschließend ist noch auf eine andere Ausführung einer Führungseinrichtung verwiesen, die ein zur Drehachse des jeweiligen Trieb-oder Antriebsrades koaxial gelagerter, das Reibrad in äquidistanter Anordnung umfassender Führungslenker ist, der mit gummielastisch abgestützten Lagerbuchsen ausgerüstet ist. Zur Steuerung dieses Führungslenkers kann die oben beschriebene Steuereinrichtung dienen.

Mit der Erfindung in den vorgenannten Ausführungsbeispielen kann bei einem vorzugsweise als Kühlmittelpumpe dienenden Nebenaggregat 3 dieses bei einem Kaltstart der Brennkraftmaschine abgeschaltet sein mit dem Vorteil einer schnelleren Erwärmung des Kühlmittels und reduzierter Leistung der Brennkraftmaschine.

Weiter kann die Kühlmittelpumpe 3 im Hochdrehzahlbereich der Brennkraftmaschine durch gesteuertes Entfernen des Reibrades 5 vom Antriebsrad 6 abgeschaltet sein, oder durch einen gesteuert intermittierenden Eingriff zeitweise angetrieben oder durch einen gesteuert schleifenden Eingriff mit reduzierter Drehzahl angetrieben werden.

Gegenüber einer elektrisch angetriebenen Kühlmittelpumpe ist die erfindungsgemäße Anordnung wesentlich kompakter, leichter und kostengünstiger.

Schließlich ist mit einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung der Vorteil einer Ausfallsicherheit (failsafe) ohne zusätzlicher Energie dadurch erreicht, dass das Reibrad 5 über eine nicht gezeigte, vorgespannte Feder in Dauereingriff mit dem Antriebsrad 6 des Nebenaggregates 3 angeordnet ist, wobei im Bedarfsfall einer Antriebsunterbrechung im Reibradgetriebe 2 das riemenseitig angetrieben bleibende Reibrad 5 außer Eingriff mit dem Nebenaggregate-Antriebsrad 6 gesteuert ist. Hierbei wirkt die Steuereinrichtung 7 über die Koppelstange 13 mit Druck auf die Achse des Reibrades 5 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel oder auf den Führungslenker des nicht dargestellten zweiten Ausführungsbeispiels.