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Die Erfindung betrifft allgemein ein Hilfsantriebssystem in einem Motor, das
dazu dient, am Motorkörper angebrachte Hilfseinrichtungen durch eine
Kurbelwelle des Motorkörpers über einen Antriebsmechanismus, der
Riemenscheiben und einen Übertragungsriemen aufweist, anzutreiben.
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Es ist ein herkömmlich bekanntes Hilfsantriebssystem in einem Motor zum
Antrieb eines Autos oder dgl. bekannt, worin ein Endlosriemen an einer
Seite eines Motorkörpers in Richtung orthogonal zur Kurbelwelle um eine
an der Kurbelwelle befestigte Kurbelriemenscheibe, eine Mehrzahl von
Hilfsrollen zum Antrieb von am Motorkörper angebrachten
Hilfseinrichtungen sowie einen Spanner herumgelegt ist, wie in Fig. 3A
und Fig. 3B gezeigt.
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Jedoch besteht bei dem herkömmlich bekannten System das Problem, dass
der Spanner an einem vertikal zwischenliegenden Abschnitt des endlosen
Übertragungsriemens angeordnet ist, und ferner an einer dem Motorkörper
benachbarten Stelle. Daher ist es schwierig, den Spanner einzustellen und
um andere notwendige Wartung durchzuführen.
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Das herkömmlich bekannte System hat noch ein weiteres Problem darin,
dass es schwierig ist, einen großen Umschlingungswinkel des
Übertragungsriemens in Bezug auf die Hilfsrollen sicherzustellen. Daher ist
ein Übertragungsriemen mit großer Breite und starker Spannung
erforderlich, was zu einer Größenzunahme des Hilfsantriebssystems und
eine Abnahme der Lebensdauer zur Folge hat.
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Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein neues Hilfsantriebssystem in einem
Motor anzugeben, worin eine Zwischenriemenscheibe mit Spannerfunktion
an einem obersten Abschnitt des Übertragungsriemens angeordnet ist, um
hierdurch die Spannungseinstellung des Übertragungsriemens und
anderweitiger Wartung zu erleichtern; und wobei sowohl
Umschlingungswinkel einer Innenseite des Riemens in Bezug auf eine
Hilfsriemenscheibe als auch ein Umschlingungswinkel einer Außenseite des
Riemens in Bezug auf eine Hilfsriemenscheibe so groß wie möglich
gemacht werden kann, um hierdurch den Übertragungswirkungsgrad des
Übertragungsriemens zu verbessern; und wodurch das Hilfsantriebssystem
selbst kompakt wird und dessen Kosten verringert werden können.
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Zur Lösung dieser Aufgabe wird bei einem ersten Merkmal der Erfindung
ein Hilfsantriebssystem in einem Motor vorgeschlagen, das zum Antrieb
von am Motorkörper gehaltenen Hilfseinrichtungen durch eine Kurbelwelle
des Motorkörpers dient, wobei das System umfassst:
eine Kurbelriemenscheibe, eine erste Hilfsriemenscheibe und eine
Zwischenriemenscheibe mit Spannerfunktion, die in einer
Dreieckskonfiguration - mit an oberster Position angeordneter
Zwischenriemenscheibe - an einer Seite des Motorkörpers in Richtung
orthogonal zur Kurbelwelle angeordnet sind;
eine zweite Hilfsriemenscheibe, die in einem von den Riemenscheiben
umgebenen Raum angeordnet ist; und
einen endlosen Übertragungsriemen, der um die Kurbelriemenscheibe, die
Zwischenriemenscheibe, die erste Hilfsriemenscheibe und die zweite
Hilfsriemenscheibe herumgelegt ist, wobei eine Innenseite des
Übertragungsriemens um die erste Hilfsriemenscheibe herumgelegt ist und
eine Außenseite des Übertragungsriemens um die zweite
Hilfsriemenscheibe herumgelegt ist.
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Bei dieser Anordnung können beide Umschlingungswinkel der Innenseite
und Außenseite des Übertragungsriemens in Bezug auf die ersten und
zweiten Hilfsscheiben vergrößert werden, wodurch die Breite und die
Spannung des Übertragungsriemens verringert werden können, um das
Hilfsantriebssystem kompakt machen und die Lebensdauer verbessern zu
können. Ferner kann die Spannungseinstellung des Übertragungsriemens
und weitergehende Wartung leicht ausgeführt werden, weil die
Zwischenriemenscheibe mit der Spannerfunktion an dem obersten
Abschnitt des Hilfsantriebssystems angeordnet ist.
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Zur Lösung der obigen Aufgabe hat, nach einem bevorzugten zweiten
Merkmal, die von der zweiten Hilfsscheibe angetriebene zweite
Hilfseinrichtung einen Leistungsverbrauch, der kleiner ist als der von der
ersten Hilfsscheibe angetriebenen ersten Hilfseinrichtung. Mit dieser
strukturellen Anordnung können, zusätzlich zum Effekt des ersten
Merkmals, die ersten und zweiten Hilfsriemenscheiben entsprechend den
Beträgen der Leistungsverbräuche der Hilfseinrichtungen effizient
angetrieben werden.
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Zur Lösung der obigen Aufgabe ist, nach einem dritten bevorzugten
Merkmal, der Motorkörper mit einem Vorsprung versehen, um eine
Fehlumschlingung des endlosen Übertragungsriemens zu verhindern. Mit
dieser strukturellen Anordnung kann, zusätzlich zum Effekt des ersten und
zweiten Merkmals, die Fehlmontage des Übertragungsriemens verhindert
werden, was zu einer verbesserten Effizienz seiner Montage führt.
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Die Erfindung wird nun anhand von Ausführungsbeispielen in Bezug auf die
beigefügten Zeichnungen beschrieben.
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Fig. 1 ist eine Seitenansicht eines Reihenmehrzylinderviertaktmotors mit
einem Hilfsantriebssystem einer Ausführung;
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Fig. 2 ist eine vergrößerte Schnittansicht entlang Linie 2-2 in Fig. 1; und
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Fig. 3 zeigt schematische Seitenansichten herkömmlicher
Hilfsantriebssysteme in einem Motor.
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Hier zeigt die Ausführung einen Fall, in dem ein solches Hilfsantriebssystem
in einem Automobilmotor verwendet wird.
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Zu Fig. 1. Ein Motorkörper E eines Reihenmehrzylinderviertaktmotors ist
quer an einem Frontabschnitt einer Fahrzeugkarosserie eines Automobils
angeordnet, d. h. seine Kurbelwelle 1 ist in Richtung orthogonal zur
Längsrichtung der Fahrzeugkarosserie angeordnet. Der Motorkörper E
enthält einen Zylinderblock 2, in dem mehrere Zylinder in Reihe angeordnet
sind, einen Zylinderkopf 3, der mit dem Zylinderblock 2 verbunden ist,
einen Kopfdeckel 4, der eine Oberseite des Zylinderkopfs 3 abdeckt, sowie
eine Ölwanne 5, die mit einer Unterseite eines Kurbelgehäuseabschnitts 2c
des Zylinderblocks 2 verbunden ist. In dem Kurbelgehäuseabschnitt 2c ist
eine Kurbelwelle 1 drehbar gelagert. Eine mit einem Ansaugsystem In
verbundene Einlassöffnung 6 öffnet sich in eine Vorderseite des
Motorkörpers E, die sich in Richtung der Kurbelwelle erstreckt (rechte Seite
in Fig. 1); und ein mit einem Abgassystem Ex verbundene Auslassöffnung
7 öffnet sich in eine Rückseite, die sich in Richtung der Kurbelwelle
erstreckt (linke Seite in Fig. 1).
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In Bezug auf Fig. 1 ist ein Hilfsantriebssystem Da in dem Motor der
vorliegenden Ausführung an einer der Seiten des Motorkörpers E
orthogonal zur Kurbelwelle 1 angebracht (einer zum Papierblatt von Fig. 1
orthogonalen Seite).
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Nachfolgend wird im Detail die strukturelle Anordnung des
Hilfsantriebssystems Da beschrieben.
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Eine Kurbelriemenscheibe 9 ist am Außenende der Kurbelwelle 1 befestigt,
und an der Außenumfangsfläche der Kurbelriemenscheibe 9 sind, wie
üblich, mehrere Vertiefungen und Vorsprünge über den Umfang oder
Umfangsrippen ausgebildet.
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Ein Kompressor, der hier eine erste Hilfseinrichtung 10 bildet (d. h. einen
Kompressor), ist integral am unteren Abschnitt der Vorderseite des
Motorkörpers E gehaltert, und eine Kompressorriemenscheibe (d. h. eine
erste Hilfsriemenscheibe 12) ist am Ende einer Antriebswelle 11 des
Kompressors 10 befestigt. Die Hilfsriemenscheibe 12 ist in derselben Ebene
wie die Kurbelriemenscheibe 9 angeordnet, und hier sind, wie gewöhnlich,
an der Außenumfangsfläche der Hilfsriemenscheibe 12 mehrere
Vertiefungen und Vorsprünge über den Umfang oder Umfangsrippen
ausgebildet.
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Eine Zwischenriemenscheibe 5 mit Spannerfunktion ist vor einem oberen
Abschnitt des Motorkörpers E durch einen Beschlag 14 derart gehalten,
dass ihre Position einstellbar ist. Wie in Fig. 2 klar zu sehen, ist ein
Einstellrahmen 16 an dem Beschlag 14 befestigt, und eine Gewindestange
17 mit einem Griff 17h an seinem Oberende ist an dem Einstellrahmen 6
drehbar gelagert. Ein Einsteller 18 greift gleitend in eine Führungsnut 16g
in dem Einstellrahmen 16 ein und ist auf die Gewindestange 17
aufgeschraubt. Eine Zwischenriemenscheibenwelle 19 steht integral an
dem Einsteller 18 vor, und die Zwischenriemenscheibe 15 mit der
Spannerfunktion ist an der Zwischenscheibenwelle 19 mit dazwischen
angeordneten Kugellagern 19 drehbar gelagert. Wenn der Griff 17h
ergriffen wird, um die Gewindestange 17 zu drehen, kann der mit der
Gewindestange 17 in Gewindeeingriff stehende Einsteller 18 zur Einstellung
zusammen mit der Zwischenriemenscheibe 15 in Bezug auf die zweite
Hilfsriemenscheibe 24 vor- und zurückverlagert werden, was nachfolgend
beschrieben wird. Die Zwischenriemenscheibe 15 ist in derselben Ebene
wie die Kurbelriemenscheibe 9 und die erste Hilfsriemenscheibe 12
angeordnet, und auch hier sind an der Außenumfangsfläche der
Zwischenriemenscheibe 15 wie gewöhnlich eine Mehrzahl von
Vertiefungen und Vorsprünge über den Umfang oder Umfangsrippen
ausgebildet.
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Wie in Fig. 1 gezeigt, sind die Kurbelriemenscheibe 9, die erste
Hilfsriemenscheibe 12 und die Zwischenriemenscheibe 15 mit der
Spannerfunktion in einer Dreieckskonfiguration angeordnet, wobei die
Zwischenriemenscheibe 15 an der obersten Position angeordnet ist,
gesehen in Richtung der Kurbelwelle 1. Eine Innenseite eines
Endlosübertragungsriemens 8, an dem in der Längsrichtung eine Mehrzahl
von Vertiefungen und Vorsprünge in Form von Längsrippen ausgebildet
sind, ist um die Außenumfangsflächen der Riemenscheiben 9, 12 und 15
herumgelegt.
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Eine Wasserpumpe, die hier eine zweite Hilfseinrichtung 22 ist, ist integral
an einem Frontabschnitt des Zylinderblocks 2 des Motorkörpers E gehalten.
Eine Pumpenriemenscheibe (d. h. eine zweite Hilfsriemenscheibe 24 mit
einem größeren Durchmesser als jenem der ersten Hilfsriemenscheibe 12)
ist am Außenende einer Pumpenwelle 23 der Wasserpumpe 22 befestigt.
Die zweite Hilfsriemenscheibe 24 ist in einem Raum angeordnet, der durch
die drei Teile definiert ist (d. h. Kurbelriemenscheibe 9, die erste
Hilfsriemenscheibe 12 und die Zwischenriemenscheibe 15 mit der
Spannerfunktion), die in der Dreieckskonfiguration angeordnet sind; sowie
einer Stelle, die der Kurbelriemenscheibe 9 und der ersten
Hilfsriemenscheibe 12 näher ist. Die zweite Hilfsriemenscheibe 24 ist in
derselben Ebene wie die Kurbelriemenscheibe 9, die erste
Hilfsriemenscheibe 12 und die Zwischenriemenscheibe 15 angeordnet. Eine
flache Innenseite des Übertragungsriemens 8, der um die
Kurbelriemenscheibe 9 und die erste Hilfsriemenscheibe 12 herumgelegt
ist, ist um eine glatte Außenumfangsfläche der zweiten Hilfsriemenscheibe
24 herumgelegt. Die zweite Hilfsriemenscheibe 24 ist zwischen der
Kurbelriemenscheibe 9 und der ersten Hilfsriemenscheibe 12 angeordnet,
und auch an der Stelle, die den Riemenscheiben 9 und 12 näher ist, wie in
Fig. 1 gezeigt. Demzufolge kann ein großer Umschlingungswinkel der
Innenfläche des Übertragungsriemens 8 in Bezug auf die erste
Hilfsriemenscheibe 12 sichergestellt werden, und ferner kann ein großer
Umschlingungswinkel der Außenseite des Übertragungsriemens 8 in Bezug
auf die zweite Hilfsriemenscheibe 24 sichergestellt werden. Auch wenn die
flache Außenseite des Übertragungsriemens 8 um die zweite
Hilfsriemenscheibe 24 herumgeschlungen ist, kann eine starke
Reibübertragungskraft durch den Übertragungsriemen 8 hergestellt werden,
indem der Umschlingungswinkel der flachen Außenseite des
Übertragungsriemens 8 vergrößert wird.
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Auch wenn die zweite Hilfsriemenscheibe 24 der zweiten Hilfseinrichtung,
d. h. hier die Wasserpumpe 22 (mit einer geringeren Leistungsaufnahme als
jener der ersten Hilfseinrichtung 10) durch die Außenfläche des
Übertragungsriemens 8 angetrieben wird, die keine Vertiefung und keinen
Vorsprung aufweist, kann eine gewünschte Reibübertragungskraft
sichergestellt werden, indem der Umschlingungswinkel des
Übertragungsriemens 8 vergrößert wird. Somit wird es möglich, die Breite
und die Spannung des Übertragungsriemens zu reduzieren.
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Wie in Fig. 1 mit der doppelstrichpunktierten Linie angegeben, befindet
sich über dem Motorkörper E eine Motorhaubenlinie des Automobils. Da die
Zwischenriemenscheibe 15 mit der Spannerfunktion an dem obersten
Abschnitt des Hilfsantriebssystems Da direkt unter der Motorhaubenlinie
angeordnet ist, können die Einstellung und Wartung der
Zwischenriemenscheibe 15 unmittelbar nach Öffnen der Motorhaube direkt
und leicht ausgeführt werden.
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Wie in Fig. 1 gezeigt, ist ein Vorsprung 26 als Hindernis gegen
Fehlmontage, integral nach außen weisend zwischen der
Kurbelriemenscheibe 9 und der zweiten Hilfsriemenscheibe 24 an einer
Seite der Ölwanne 5 in dem Motorkörper E zwischen den untersten
Abschnitten der Kurbelriemenscheibe 9 und der zweiten Hilfsriemenscheibe
24 vorgesehen. Somit lässt sich verhindern, dass der Übertragungsriemen
8 irrtümlich, unter Auslassung der zweiten Hilfsriemenscheibe 24, um die
anderen Riemenscheiben herumgelegt wird, wie in Fig. 1 mit der
doppelstrichpunktierten Linie gezeigt.
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Die Drehung der an der Kurbelwelle 1 befestigten Kurbelriemenscheibe 9
durch Antrieb des Motors E treibt sowohl die erste als auch die zweite
Hilfsriemenscheibe 12 und 24 durch den Endlosübertragungsriemen 8 an.
In diesem Fall wird die erste Hilfsriemenscheibe 12 zum Antrieb der ersten
Hilfseinrichtung 10. (des Kompressors) mit dem relativ großen
Leistungsverbrauch von der hier gerillten Innenseite des
Übertragungsriemens 8 angetrieben, und die zweite Hilfsriemenscheibe 24
zum Antrieb der zweiten Hilfseinrichtung 22 (der Wasserpumpe) mit dem
geringeren Leistungsverbrauch als dem der ersten Hilfseinrichtung 12 wird
von der hier glatten Außenseite des Übertragungsriemens 8 angetrieben.
Zusätzlich können die Breite und die Spannung des Übertragungsriemens 8
verringert werden, um hierdurch das Hilfsantriebssystem Da kompakter zu
machen und die Lebensdauer zu verbessern, weil beide
Umschlingungswinkel des Übertragungsriemens 8 in Bezug auf die ersten
und zweiten Hilfsriemenscheiben 12 und 24 vergrößert werden können,
wie oben beschrieben.
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Die Spannungseinstellung des Übertragungsriemens 8 erfolgt durch Steuern
der Vor- und Rückbewegung der Zwischenriemenscheibe 15 beim Drehen
der Gewindestange 17 durch den Griff 17h. Da die Zwischenriemenscheibe
15 an dem obersten Abschnitt des Hilfsantriebssystems Da angeordnet ist,
kann die Spannungseinstellung des Hilfsantriebssystems Ds und
anderweitige Wartung schnell und leicht ausgeführt werden.
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Obwohl in der oben beschriebenen Ausführung das erfindungsgemäße
Hilfsantriebssystem in Anwendung bei einem Automobilmotor beschrieben
wurde, kann es natürlich auch in einem Motor für eine andere Anwendung
benutzt werden. An der Außenseite des Übertragungsriemens können
Mittel vorgesehen sein, um die Reibübertragungskraft zu erhöhen, wie etwa
einige Vertiefungen und Vorsprünge, die eine Unebenheit bilden.
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In einem erfindungsgemäßen Hilfsantriebssystem in einem Motor sind eine
Kurbelriemenscheibe 9, eine erste Hilfsriemenscheibe 12 und eine
Zwischenriemenscheibe 15 mit Spannerfunktion in einer
Dreieckskonfiguration angeordnet, wobei die Zwischenriemenscheibe 15
eine oberste Position einnimmt; und eine zweite Hilfsriemenscheibe 24 ist
in einem von diesen drei Riemenscheiben 9, 12, 15 umgebenen Raum
angeordnet. Um die Riemenscheiben herum ist ein endloser
Übertragungsriemen 8 herumgelegt. Eine Innenseite des
Übertragungsriemens 8 ist um die erste Hilfsriemenscheibe 12
herumgelegt, und eine Außenseite des Übertragungsriemens 8 ist um die
zweite Hilfsriemenscheibe 24 herumgelegt. Somit ist die
Spannungseinstellung des Übertragungsriemens 8 und anderweitige
Wartung leichter, kann die Übertragungswirkung des Übertragungsriemens
8 verbessert werden und kann eine kompakte Anordnung des
Hilfsantriebssystems selbst und eine Verbesserung der Lebensdauer
erreicht werden.