DE2650950A1 - Vehicle radiator fan pulley drive adjuster - has higher pressure produced from adjusting side spring than from adjusted side - Google Patents

Abstract

Speed adjusting pulley drive, particularly for radiator fans and other automotive engine accessories, which are commonly driven by a pulley, and whose speed is reduced when the engine speed increases and increases when the engine speed drops, has a pulley (11) in the adjusting system with only two or at most three pulley discs (14). Further units are driven by additional pulley discs (14) fitted on speed governed shafts (15). The speed adjustment is effected either from the driven pulley wheel or from that which is driving; it can also occur between two accessory units driven by the engine. A cone disc-pressure spring (5) installed on the adjusting side of the pulley drive exerts greater pressure than the drive spring (3) on the adjusted side of the pulley drive.

Description

Drehzahlregelnder Keilriemenantrieb Speed-regulating V-belt drive

insbesondere für Kühlerventilatoren und andere Aggregate an K.F.Z.-Motoren. especially for radiator fans and other units on K.F.Z.-engines.

Zusatz zur Anmeldung P 24 41 086.4 G 74 28 992.2 Mit der Hauptanmeldung P 24 41 086.4 wurde für einen selbsttätig, stufenlos drehzahlregelnden Keilriemenantrieb der Zusatzaggregate wie z.B. Lichtmaschine, Kühlerventilator, Ölpumpe für Servolenkung u.a.m. an K.F.Z.-Motoren, die Erteilung eines Patentes beantragt. Addition to registration P 24 41 086.4 G 74 28 992.2 With the main registration P 24 41 086.4 was designed for an automatic, steplessly variable speed V-belt drive the additional units such as alternator, radiator fan, oil pump for power steering among others to K.F.Z.-Motoren, applying for a patent.

Die vorliegende Erfindung stellt eine Weiterentwicklung dieses drehzahlregelnden Keilriementriebes in Richtung auf eine weitergehendere Verwendbarkeit dar. Während in der Hauptanmeldung Fig. 1 u.2 nur der Ventilator und die Lichtmaschine von der Drehzahlregelung erfasst werden, sollen nach dieser Erfindung auch weitere Aggregate, wie z.B.The present invention represents a further development of this speed-regulating system V-belt drive in the direction of a more extensive usability. While in the main application Fig. 1 and 2 only the fan and the alternator of the Speed control are detected, according to this invention, further units, such as.

Lenkungsölpumpe und Klimaanl agenkompre ssor in das Regemsystem einbezogen werden. Weiter soll festgehalten werden, dass die Drehzahlregelung nicht nur von der getriebenen Welle (Hauptanmeld. Fig. 3-15) sondern auch von der treibenden Welle (Hauptanm.Fig. 3-2) erfolgen kann.Steering oil pump and air conditioning compressor included in the control system will. It should also be noted that the speed control is not only from of the driven shaft (Hauptanmeld. Fig. 3-15) but also of the driving shaft (Main note Fig. 3-2).

In der dieser Anmeiduiig beigeiiigten Zeichnung zeigen Fig. 1 den Längsschnitt durch die Stirnseite eines PKW Motors mit Kurbelwelle und Wasserpumpenwelle, verbunden durch einen Keilriementrieb, bei Anlauf des Motors, Fig. 2 die Frontansiaht des Keilriementriebes bei Anlauf des Motors und niedriger Drehzahl, Fig. 3 wie Fig. 1, jedoch nazh Erreichung einer vorbestimmten höheren Drehzahl des Motors, Fig. 4 wie Fig. 2, jedoch die Situation, nachdem der Motor eine vorbestimmte, höhere Drehzahl erreicht hat.In the drawings attached to this anmeiduiig, FIG. 1 shows the Longitudinal section through the face of a car engine with crankshaft and water pump shaft, connected by a V-belt drive when the engine starts up, Fig. 2, the front view of the V-belt drive when the engine is started and the speed is low, Fig. 3 like Fig. 1, but after reaching a predetermined higher speed of the motor, Fig. 4 As in FIG. 2, but the situation after the engine has reached a predetermined, higher level Speed has reached.

Die Bestandteile des hier beschriebenen Regulier-Keilriementriebes sind im Wesentlichen die gleichen wie die, in der Hauptanmeldung erwähnten, obgleich sie im dargestellten Beispiel anders geformt sind.The components of the regulating V-belt drive described here are essentially the same as those mentioned in the parent application, although they are shaped differently in the example shown.

Der Erfindungsgegenstand CFig.1 und Fig.3), im Folgenden kurz Requlier-Keilriementrieb genannt, besteht aus einer, auf die Kurbelwellenverlängerung 2 fest montierten Kegelscheibe 1, der axial verschiebbaren, aber nicht verdrehbaren Kegelscheibe 4, der Druckfeder 5,- den Gelenken lo und dem Fliehgewicht 9 auf der Antriebseite. Statt über Gelenke 1o können die Fliehgewichte 19 auch über Winkelhebel 18 wirken.The subject of the invention CFig.1 and Fig.3), in the following briefly Requlier V-belt drive called, consists of a conical disk firmly mounted on the crankshaft extension 2 1, the axially displaceable but not rotatable conical disk 4, the compression spring 5, - the joints lo and the flyweight 9 on the drive side. Instead of joints 1o the flyweights 19 can also act via angle levers 18.

Auf der getriebenen Seite ist die, auf der Wasserpumpenwelle 15 fest montierte Kegelscheibe 6, die axial verschiebbare, aber nicht verdrehbare Kegelscheibe 7, die Druckfeder 8, der Keilriemen 11, die Zusatz-Keilriemenscheiben 14 u. 16, sowie der Ventilatorflügel 13.On the driven side, the one on the water pump shaft 15 is fixed mounted conical disk 6, the axially displaceable, but not rotatable, conical disk 7, the compression spring 8, the V-belt 11, the additional V-belt pulleys 14 and 16, as well as the fan blade 13.

Wenn der Automobil-Motor angelassen ist, läuft er im Leerlauf normalerweise mit 800 bis 1000 U/min. In diesem Drehzahl bereit4, der auch bei langsamer Standtfahrt, bei Bergfahrten und im Fahrzeugstau oft für längere Zeit nicht wesentlich überschritten wird, kühlt der Ventilator nicht genug und der Gnerator gibt nicht genügend Strom ab. Die vorliegende Erfindung sieht deshalb vor, dass bis zu einer vorbestimmten Motordrehzahl (z.B. 2000 U/min) ein-vergrössertes Übersetzungsverhältnis vom Motor zu diesen Aggregaten vorhanden ist, das die Aggregate bis zur doppelten Motordrehzahl laufen lässt.When the automobile engine is started, it normally idles with 800 to 1000 rpm. Ready at this speed4, which even when driving slowly, often not significantly exceeded for a long time when driving uphill and in vehicle traffic jams the fan does not cool enough and the generator does not provide enough power away. The present invention therefore provides that up to a predetermined Motor speed (e.g. 2000 rpm) an increased transmission ratio of the motor to these units is available that the units up to twice the engine speed runs.

(Fig. 1 u. 2 ) Diese Situation wird dadurch erreicht, dass einerseits die axial bewegliche xegelscheibe 4 der antreibenden Welle 2 durch eine starke Druckfeder 5 gegen die feste Kegelscheibe 1 gepresst wird und damit der Keilriemen 11 auf einem großen Radius gehalt en wird, während andererseits auf der getriebenen Ventilator- und Wasserpumpenwelle 15 die axial verschEibbare Kegelscheibe 7 durch den Keilriemendruck gegen ihre schwächere Anpressfeder 3 von der festen Kegelscheibe 6 soweit abgedrüclrt wird, dass der Keilriemen 11 auf einem kleinen Radius läuft. Die angetriebenen Aggregate drehen also mit einer weit höheren Drehzahl als der Motor.(Fig. 1 and 2) This situation is achieved by that on the one hand the axially movable xegel disk 4 of the driving shaft 2 through a strong compression spring 5 is pressed against the fixed conical disk 1 and thus the V-belt 11 is kept on a large radius, while on the other hand on of the driven fan and water pump shaft 15, the axially displaceable conical disk 7 by the V-belt pressure against its weaker pressure spring 3 from the fixed one Conical pulley 6 is pressed off so far that the V-belt 11 on a small Radius runs. The driven units therefore rotate at a much higher speed than the engine.

Erreicht die T-,otorLurbellielle 2 die Drehzahl, die sich aus den wirtschaftlich günstigsten Drehzahlen der angetriebenen Aggregate, wie z.B. Ventilator 13, Generator 12 und ölpumpe 16 ergibt (z!B. 2000 U/min) ergibt, ziehen die Fliehgewichte 9 über die auf verschied«e Art anordbaren Gelenke 10 oder Hebel 18 die axial bewegliche Kegelscheibe 4, gegen die starke Druckfeder 5, von der festen Kegelscheibe 1 ab. (Fig. 3u.4) Dieser Vorgang, der sich über einen größeren Drehzahlbereich (u.B. zwischen 2000 u. 4000 U/min) erstreckt, bewirkt, dass der Keilriemen 11 auf der Antriebsseite einen kleineren Radius erhält und auf der getriebenen Seite durch Verschieben der axial beweglichen Kegelscheibe 7 durch die schwächere Druckfeder 3 einen größeren Radius erhält. Das übersetzungsverhältnis zwischen der Kurbelwelle 2 und der Ventilatorwelle 15 ändert sich also in dem vorbestimmten Motordrehzahlbereich (z.B. von 2000 bis 4000 U/min) bis zur Umkehrung.If the T-, otorLurbellielle 2 reaches the speed that results from the economically most favorable speeds of the driven units, such as fans 13, generator 12 and oil pump 16 results (e.g. 2000 rpm), pull the flyweights 9 via the joints 10 or levers 18, which can be arranged in various ways, the axially movable one Conical disk 4, against the strong compression spring 5, from the fixed conical disk 1. (Fig. 3u.4) This process, which takes place over a larger speed range (e.g. between 2000 and 4000 rpm), causes the V-belt 11 on the drive side gets a smaller radius and on the driven side by moving the axially movable conical disk 7 due to the weaker compression spring 3 a larger one Radius. The transmission ratio between the crankshaft 2 and the fan shaft 15 thus changes in the predetermined engine speed range (e.g. from 2000 to 4000 rpm) to the reverse.

Damit diese Änderung des übersetzungsverhältnisses sich in gelfünschter weise, d.h. z.B. nicht linear, über diesen Drehzahlbereich erstreckt, sind die Fliehgewichte 9, die Druckfeder 5 und die Gelenke 1o entsprechend aufeinander abgestimmt. Dieser Effekt kann z.B. auch mit eilen wie Winkelhebel 18 und entsprechenden Gegengewichten 19 erreicht werden.So that this change in the transmission ratio is canceled The centrifugal weights are wise, i.e. e.g. non-linear, over this speed range 9, the compression spring 5 and the joints 1o matched accordingly. This Effect can, for example, also be achieved with rushes such as angle levers 18 and corresponding counterweights 19 can be achieved.

Auf diese Weise wird erreicht, dass z.B. Aggregate -e der Kühlerventilator 13 mit seinem günstigsten iJirkungs=:rad bei ca. 3000 U/min, der Drehstromgenerator mit seiner lIöchstleistung bei ca. 5100 U/min und die iQlpumpe mit genügender Leistung bei 1000 U/min, bei Langsam laufendem Motor genügend schnell, und bei schnell laufendem Motor nicht unnötig schnell laufen. Verschleiß und Geräusch werden erheblich gemildert.In this way it is achieved that e.g. aggregates -e the radiator fan 13 with its most favorable effect: wheel at approx. 3000 rpm, the three-phase generator with its maximum output at approx. 5100 rpm and the oil pump with sufficient output at 1000 rpm, sufficiently fast with a slow running engine, and with a fast running engine Do not run the engine unnecessarily fast. Wear and noise are significantly reduced.

Während in der Hauptanmeldung nur zwei Aggregate (Ventilator 13 und Generator 12) von einem Keilriemen angetrieben werden konnten (jedes weitere Aggregat würde die KeilrieI1en-Umschlingungswinkel bis zur iJirkungslosigkeit verkleinern), sieht die vorliegende Erfindung vor, dass an den, von der Drehzahlregelung bereits erfassten Aggregaten (z.B. Ventilator 13 oder Generator 12), Zusatz-Keilriemenscheiben 14 angebracht sind, von denen weitere Aggregate 16 angetrieben werden, die auch an der Drehzahlregelung teilmehmen sollen.While in the main application only two units (fan 13 and Generator 12) could be driven by a V-belt (every additional unit would reduce the V-belt wrap angle to the point of ineffectiveness), the present invention provides that the, from the speed control already detected aggregates (e.g. fan 13 or generator 12), additional V-belt pulleys 14 are attached, of which further units 16 are driven, which also should participate in the speed control.

Für den Fall, dass ein Aggregat stets mit Motordrehzahl laufen soll, kann dieses über eine feste Zusatzriemenscheibe 20 auf der Motorwelle erfolgen. Wenn aus Platz- oder anderen Gründen der Regelkeilriementrieb nicht an der Kurbelwelle des Rotors angebracht werden kann, wird er zwischen zwei Aggregaten (z.B. Ventilatorwelle 15 und Ülpumpenwelle 16) placiert. LeerseiteIn the event that a unit should always run at engine speed, this can be done via a fixed additional pulley 20 on the motor shaft. If, for reasons of space or other reasons, the control V-belt drive is not on the crankshaft of the rotor, it is placed between two units (e.g. fan shaft 15 and oil pump shaft 16) placed. Blank page

Claims (5)

Patentansprüche Q Drehzahlregelnder Keliriemenantrieb, insbesondere für Kühlerventilatoren und andere Aggregate an K.F.Z.-Motoren, die durch einen Keilriemen gemeinsam angetrieben werden-und deren i)rehzahl bei steigender Notordrehzahl gemindert und bei fallender Motordrehzahl gesteigert wird, dadurch gekennzeichnet, dass der zum Regelsystem gehörende Keilriemen 11 nur zwei bis höchstens drei Riemenscheiben erasst und weitere Aggregate 16 von Zusatzriemenscheiben 14 angetrieben werden, die auf drehzahlgeregelten Wellen 12, 15 angegracht sind. Claims Q Speed-regulating Keli belt drive, in particular for radiator fans and other units on K.F.Z.-engines, which are driven by a V-belt are driven together - and their i) speed is reduced with increasing engine speed and is increased when the engine speed falls, characterized in that the V-belts 11 belonging to the control system have only two to a maximum of three pulleys and other units 16 are driven by additional pulleys 14, which are attached to speed-controlled shafts 12, 15. 2) Regel-Keilriemenantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Regelung von der antreibenden Riemenscheibe ausgeht. 2) control V-belt drive according to claim 1, characterized in that that the control is based on the driving pulley. 3) Regel-Keilriemenantrieb nach Anspruch 1 und 2 dadurch gekennzeichnet, dass die Regelung von der angetriebenen Scheibe ausgeht. 3) control V-belt drive according to claim 1 and 2, characterized in that that the control is based on the driven pulley. 4) Regel-Keilriemenantrieb nach Anspruch 1 - 3 dadurch gekennzeichnet, dass die Regelung zwischen zwei, vom Motor angtriebnen Aggregaten erfolgt. 4) control V-belt drive according to claim 1 - 3, characterized in that that the control takes place between two units driven by the engine. 5) Regel-Keilriemenantrieb nach Anspruch 1 - 4 dadurch gekennzeichnet, dass die auf der regelnden Seite des Keilriementriebes eingesetzte Kegelscheiben-Anpressfeder 5 stärkeren Druck ausübt als die Antriebsfeder 3 auf der geregelten Seite des Keilriementriebes. 5) control V-belt drive according to claim 1 - 4, characterized in that that the conical pulley pressure spring used on the regulating side of the V-belt drive 5 exerts greater pressure than the drive spring 3 on the regulated side of the V-belt drive.