DE102008023206A1 - Belt drive i.e. V-belt drive, for driving e.g. water pump, of internal combustion engine, has coupling provided on driven gear and designed as loop spring coupling, where coupling is electrically actuated - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft einen Riementrieb für Nebenaggregate einer Brennkraftmaschine sowie eine Riementriebkupplung.The The invention relates to a belt drive for ancillaries an internal combustion engine and a belt drive clutch.
In der Praxis sind Riementriebe für Nebenaggregate einer Brennkraftmaschine bekannt, bei denen ein Antriebsrad über einen Treibriemen ein Abtriebsrad antreibt. Das Antriebsrad ist dabei mit einem Stirntrieb oder einer Kurbelwelle der Brennkraftmaschine verbunden. Bei einem als Wasserpumpe ausgebildeten Nebenaggregat ist das Abtriebsrad des Riementriebs, das das Nebenaggregat antreibt, ständig über den Treibriemen angetrieben. Dagegen sind als Klimakompressoren ausgebildete Nebenaggregate durch Einscheiben-Reib-Magnetkupplungen kuppelbar ausgeführt. Aus der Praxis ist ferner bekannt, für einen als Nebenaggregat vorgesehenen Lüfter eine Visco-Kupplung zu verwenden.In The practice belt drives for ancillaries of an internal combustion engine known in which a drive wheel via a drive belt a driven wheel drives. The drive wheel is with a spur gear or a crankshaft of the internal combustion engine connected. At a trained as a water pump accessory is the output of the Belt drive that drives the accessory, constantly over driven the drive belt. In contrast, as air conditioning compressors trained ancillaries by single-disc friction magnetic couplings detachable executed. From practice is also known for a fan provided as an accessory a Visco coupling to use.
Neben
den genannten Einscheiben-Reib-Magnetkupplungen und Visco-Kupplungen sind
als Kupplungen für einen Antriebsstrang auch Schlingenfederkupplungen
bekannt. Eine solche Schlingenfederkupplung ist in der
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunden, die durch den Antrieb von Nebenaggregaten einer Brennkraftmaschine verursachten Verlustleistungen und den damit verbundenen Energieverbrauch zu verringern.Of the Invention is the object of the basis, by the drive of Ancillary components of an internal combustion engine caused power losses and to reduce the associated energy consumption.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß mit den Merkmalen der Ansprüche 1 bzw. 9.The Solution of this problem is inventively with the features of claims 1 and 9, respectively.
Gemäß der Erfindung ist bei einem Riementrieb für Nebenaggregate einer Brennkraftmaschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 vorgesehen, dass eine Kupplung für ein Abtriebsrad als Schlingenfederkupplung ausgebildet ist. Mit einer solchen Schlingenfederkupplung können bei einem vergleichsweise kleinen Bauraum und Gewicht hohe Drehmomente übertragen werden, so dass sich eine solche Kupplung in vorhandene Riementriebe einfach integrieren lässt. Damit ist es möglich, Nebenaggregate abzuschalten, wenn diese nicht benötigt werden, so dass die durch den Riementrieb verursachten Verlustleistungen reduziert und der Energieverbrauch gesenkt werden können.According to the Invention is in a belt drive for ancillaries an internal combustion engine according to the preamble of claim 1, that a clutch for a Output gear is designed as Schlingenfederkupplung. With such Schlingenfederkupplung can at a comparatively small space and weight transferred high torques so that such a clutch in existing belt drives easy to integrate. This makes it possible Disconnect ancillary units, if this is not needed so that the power losses caused by the belt drive reduced and energy consumption can be reduced.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist die Schlingenfederkupplung elektrisch betätigt. Eine elektrisch betätigte Schlingenfederkupplung lässt sich besonders einfach ansteuern.According to one Particularly preferred embodiment of the invention is the Schlingenfederkupplung electrically operated. An electrically operated loop spring clutch is particularly easy to control.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung weist der Riementrieb einen elektrisch betätigten Schaltmagnet, insbesondere eine elektrisch betätigte Schaltspule auf, mit welcher ein Kupplungseingriff gegen eine Federkraft einer Schlingenfeder herstellbar ist. Gemäß dieser besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist also die Kupplung in ihrem passiven Zustand geöffnet, sodass eine Leistung über den Riementrieb im passiven Zustand nicht abfließt. Aus Gründen der Funktionssicherheit kann dieses Prinzip auch umgekehrt werden, so dass bei Funktionsstörung der elektrischen Versorgung (Schaltung) die Kupplung geschlossen ist. Eine solche Ausgestaltung ist insbesondere für als Klimakompressor ausgebildete Nebenaggregate vorteilhaft, denn solche Klimakompressoren weisen eine hohe Leistungsaufnahme auf, durch die ein Riementrieb nicht unbeabsichtigt belastet werden sollte.According to one Another preferred embodiment of the invention, the belt drive an electrically operated solenoid, in particular a electrically operated switching coil, with which a clutch engagement can be produced against a spring force of a loop spring. According to this particularly preferred embodiment of the invention is therefore the coupling opened in its passive state, so that a power over the belt drive in the passive state does not drain. Out For reasons of functional safety, this principle can also be reversed, so that in case of malfunction of the electrical Supply (circuit) the clutch is closed. Such Design is especially for as air conditioning compressor trained ancillaries advantageous because such air compressors have a high power consumption, through which a belt drive should not be charged unintentionally.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist eine mit dem Schaltmagnet zusammenwirkende Ankerscheibe vorgesehen, die auf einer Welle des Nebenaggregats gelagert ist. Eine solche Ausgestaltung ist besonders kompakt und leistungsfähig.According to one Another preferred embodiment of the invention is one with the Actuator magnet cooperating armature disc provided on a Shaft of the accessory is stored. Such a design is particularly compact and efficient.
Ein besonders einfacherer Aufbau ergibt sich, wenn – wie gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen – die Welle des Nebenaggregats an dem Nebenaggregat gelagert ist. Dies gilt insbesondere, wenn – wie gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen – an der Schaltspule eine Lageranordnung zur Lagerung eines Abtriebsrades angeordnet ist.One Particularly simple construction results when - as in a further preferred embodiment of the invention provided - the Shaft of the accessory is mounted on the accessory. This applies in particular if - as in accordance with further preferred embodiment of the invention provided - on the shift coil a bearing assembly for supporting a driven wheel is arranged.
Die mit dem erfindungsgemäßen Riementrieb angetriebenen Nebenaggregate sind vorzugsweise eine Wasserpumpe und/oder eine Lenkhilfepumpe und/oder ein Klimakompressor und/oder eine Fahrwerkspumpe. Wenn der Riementrieb als Nebenaggregat eine Wasserpumpe aufweist, wird durch die Kupplung die Möglichkeit geschaffen, durch ein Abstellen der Wasserpumpe im Kaltstart ein schnelleres Aufheizen des Motors zu bewirken. Das schnellere Erreichen der Betriebstemperatur führt zu geringeren Reibungsverlusten und einer effizienteren und emissionsreduzierten Verbrennung in der Warmlaufphase. Wenn das Nebenaggregat eine Wasserpumpe ist und deren Welle für das Abtriebsrad und die Schaltspule den zentralen Bezug bildet, kann die Schlingenfederkupplung als in die Wasserpumpe integriert bezeichnet werden, wodurch sich eine vereinfachte Montage des Riementriebs ergibt.The driven by the belt drive according to the invention Auxiliaries are preferably a water pump and / or a Power steering pump and / or an air conditioning compressor and / or a landing gear pump. If the belt drive has a water pump as accessory, is created by the coupling, the possibility a shutdown of the water pump in the cold start a faster heating to effect the engine. Faster reaching the operating temperature results in lower friction losses and a more efficient one and low-emission combustion in the warm-up phase. If the accessory is a water pump and its shaft for the output gear and the shift coil forms the central reference, The Schlingenfederkupplung can be integrated as in the water pump be designated, resulting in a simplified assembly of the belt drive results.
Die Vorteile der Erfindung werden im Kern durch eine Riementriebkupplung erreicht, so dass auch für eine Riementriebkupplung, die zur Kupplung der Welle mit dem Abtriebsrad eine Schlingenfeder aufweist, Schutz beansprucht wird. Hinsichtlich der Wirkungsweisen und Vorteile, die mit einer solchen Riementriebkupplung und deren bevorzugten Ausgestaltungen verbunden sind, wird auf die Beschreibung des Riementriebs und dessen bevorzugter Ausgestaltungen ausdrücklich Bezug genommen und verwiesen.The advantages of the invention are achieved in the core by a belt drive coupling, so that protection is claimed even for a belt drive coupling, which has a loop spring for coupling the shaft to the output gear. With regard to the Effects and advantages associated with such a belt drive coupling and its preferred embodiments, reference is expressly made to the description of the belt drive and its preferred embodiments and referenced.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie aus der Beschreibung im Zusammenhang mit den Zeichnungen.Further yield advantageous embodiments and refinements of the invention from the subclaims as well as from the description in connection with the drawings.
Dabei zeigen:there demonstrate:
Der
in
In
Die
Wasserpumpe
An
einer Außenseite
Die
Welle
Auf
der Welle
Wird
die Bestromung abgeschaltet, zieht sich die Schlingenfeder
Mit der besonders bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Riemenantriebs und einer erfindungsgemäßen Riementriebkupplung können hohe Drehmomente bei kleinem Bauraum und Gewicht übertragen werden. Insbesondere die bevorzugte Ausführungsform hat dabei den Vorteil einer geringen Leistungsaufnahme beim Schalten wie auch im geschalteten Zustand.With the particularly preferred embodiment of an inventive Belt drive and a belt drive coupling according to the invention can transmit high torques in a small space and weight become. In particular, the preferred embodiment has Thereby the advantage of a low power consumption when switching as well as in the switched state.
Alternativ zu der in dem Ausführungsbeispiel gezeigten elektrischen Betätigung ist im Rahmen der Erfindung auch eine mechanische, auch elektromechanische, hydraulische oder pneumatische Betätigung der Schlingenfederkupplung möglich.alternative to the electrical shown in the embodiment Actuation is within the scope of the invention also a mechanical, also electromechanical, hydraulic or pneumatic actuation the Schlingenfederkupplung possible.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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WO2011116806A1 (en) | 2010-03-26 | 2011-09-29 | Daimler Ag | Gear-mechanism device |
DE102015105870A1 (en) * | 2015-04-17 | 2016-10-20 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Internal combustion engine |
Citations (1)
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DE19802251A1 (en) | 1998-01-22 | 1999-08-05 | Mannesmann Sachs Ag | Clutch for motor drives |
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2008
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