DE3044565A1

DE3044565A1 - Montagevorrichtung fuer ein dem anschluss von zubehoereinrichtungen dienendes getriebe am motorblock eines verbrennungsmotors

Info

Publication number: DE3044565A1
Application number: DE19803044565
Authority: DE
Inventors: Edward W. 47274 Seymour Ind. Kasting
Original assignee: Cummins Engine Co Inc
Current assignee: Cummins Inc
Priority date: 1979-12-18
Filing date: 1980-11-26
Publication date: 1981-09-10
Also published as: JPS5947132B2; US4321896A; JPS56124631A; KR830004525A; IN153453B; DE3044565C2; GB2065224A; GB2065224B

Description

HOEGER, STELLRECMT & PARTNER

PATENTANWÄLTE UHLANDSTRASSE I4c-D 7000 STUTTGART 1 ^J U 4 A V V W

A 44 416 m Anmelder: Cummins Engine Company, Inc. m - 193 1ooo 5th Street

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USA

Beschreibung

Montagevorrichtung für ein dem Anschluß von Zubehöreinrichtungen dienendes Getriebe am Motorblock eines Verbrennungsmotors

Die Erfindung betrifft eine Montagevorrichtung für ein dem Anschluß von Zubehöreinrichtungen dienendes Getriebe am Motorblock eines Verbrennungsmotors mit einer das Getriebe tragenden, am Motorblock befestigbaren Getriebeplatte.

Allgemein bezieht sich die Erfindung auf das Gebiet der Getriebeplatten für Verbrennungskraftmaschinen, wobei auf der Getriebeplatte ein Räderwerk zum Antrieb von Zubehöreinrichtungen für einen Verbrennungsmotor montiert und die Getriebeplatte ordnungsgemäß relativ zur Kurbel- und Nockenwelle des Motors positioniert werden kann.

Bei den meisten Anwendungen von Verbrennungskraftmaschinen müssen zahlreiche Motorteile und Zubehöreinrichtungen von der Motorkurbelwelle angetrieben werden. Diese Teile und Einrichtungen umfassen nicht nur solche, die für den Motorbetrieb wesentlich sind, wie Nockenwelle, Brennstoff- und Schmiermittelpumpe sowie Luftkompressor, sondern auch solche, die für den besonderen Anwendungsfall des Motors erforderlich sind. So muß beispielsweise ein Fahrzeugmotor häufig Antriebskraft zu einer Vielzahl von am Fahrzeug und im Motor vorgesehenen Zubehöreinrichtungen liefern, beispielsweise eine

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hydraulische Pumpe für eine Servolenkung, ein Kühlmitte1-kompressor für eine Klimaanlage, ein elektrischer Wechselstromgenerator, eine Wasserpumpe zur Kühlung des Motors oder eine Gebläsekupplung für ein Kühlgebläse. Die Montage dieser Teile und Einrichtungen an . oder in der Nähe einer Verbrennungskraftmaschine, um Antriebskraft in bequemer Weise zu übertragen, ist häufig ein verwickeltes Konstruktionsproblem.

Bei Hochleistungsverbrennungsmotoren, insbesondere mit Kompressionszündung (Dieselmotoren) findet normalerweise ein Getriebe zwischen Kurbelwelle und den von dieser angetriebenen Motorteilen und Zubehöreinrichtungen Anwendung, um eine adäquate Drehmomentübertragung zu gewährleisten. Derartige Getriebe oder Räderwerke erfordern im allgemeinen mehrere Leerlaufgetrieberader, die ebenfalls am Motor gelagert werden müssen, wo^-durch das Problem einer ordnungsgemäßen Abstützung und eines Antriebs der verschiedenen Motorteile und Zubehöreinrichtungen weiterhin kompliziert wird. Aufgrund der' Rotationsgeschwindigkeit, bei welcher die Motorteile und Zubehöreinrichtungen angetrieben werden müssen und wegen der ziemlich hohen Anforderungen an das Drehmoment für diese Teile und Einrichtungen müssen die einzelnen Räder, aus denen das Getriebewerk gebildet ist, von sehr hoher Genauigkeit und Materialquälität sein. Die Leistungsfähigkeit eines solchen Getriebes von hoher Qualität läßt sich nur dann realisieren, wenn jedes Rad des Getriebes sehr sorgfältig positioniert ist, um ein ordnungsgemäßes, gegenseitiges Anschlagen (Eingriff) zwischen den miteinander kämmenden Getrieberadζahnen zu vermitteln. Wenn das gegenseitige Anschlagen der Zähne nicht optimal ist, können diese Zähne schwer beschädigt werden, was zu einem kostspieligen und zeitraubenden überholen des Getriebes führt.

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Es wurden bereits zahlreiche Versuche unternommen, um den oben angeführten Konstruktionserfordernissen Rechnung zu tragen. So sind beispielsweise bei bestimmten Motoren die Getrieberäder direkt am Motorblock montiert, vergleiche beispielsweise die US-Patentschriften 28 57 773 und 35 o2 o59. Die Montage der Getrieberäder direkt am Motorblock erfordert jedoch eine maschinelle Bearbeitung zahlreicher Bohrungen im Block, welche die Wellen der Zubehöreinrichtungen sowie leerlaufende Getrieberäder aufnehmen. Diese Bohrungen müssen von der Kurbelwelle, der Nockenwelle und voneinander ganz genaue Abstände haben. Ein Fehler bei der Anbringung nur einer einzigen Bohrung kann zu einem insgesamt unbrauchbaren Motorblock führen, v/elcher unter erheblichen Unkosten für den Hersteller weggeworfen werden muß. Selbst wenn die Bohrungen korrekt positioniert sind, ist eine getrennte Ausrichtvorrichtung erforderlich, um ein ordnungsgemäßes, gegenseitiges Anschlagen und gegenseitiges Kämmen der Getrieberadzähne zu,erreichen. Eine derartige Getriebe-Ausrichtvorrichtung, wie"sie in den zuvor genannten Patentschriften beschrieben ist, ist zwar bei der Herstellung der korrekten 'Getriebeposition und zur Aufrechterhaltung eines ordnungsgemäßen Zahneingriffs innerhalb annehmbarer Grenzen nützlich, sie erfordert jedoch die Verwendung mehrerer speziell bearbeiteter Teile und umfangreiche, zeitraubende Handhabungen, um die erforderliche Getriebeausrichtung zu erzielen.

Eine Montage der Zubehöreinrichtungen und des zugehörigen Getriebes auf einem separaten Gestell oder einer gesonderten Platte, die anschließend am Motorblock befestigt wird, wie dies beispielsweise in der US-PS 16 47 434 dargestellt ist, eliminiert die präzise Bearbeitung, wie sie für eine genaue Positionierung der die Getrieberadachsen aufnehmenden Bohrungen im MDtorblock erforderlich ist. Die Bohrungen, welche der

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Aufnahme der Getrieberadachsen dienen, müssen auch an einer eigenen Getriebeplatte präzise positioniert werden; wenn jedoch ein Bearbeitungsfehler gemacht wird, wird lediglich die Getriebeplatte als solche unbrauchbar. Die dem Hersteller beim Wegwerfen einer ungeaau gebohrten Getriebeplatte ent stehenden Kosten sind erheblich niedriger als die Kosten die entstehen, wenn ein ganzer, ungenau gebohrter Motorblock weggeworfen werden muß. Durch die Verwendung einer Getriebeplatte werden jedoch nicht alle Ausrichtprobleme vermieden. Sobald die Platte genau gebohrt ist, um die Achsen der auf der Platte zu lagernden Getrieberäder aufzunehmen, muß die Platte selbst relativ zum Motorblock positioniert werden, um eine genaue Ausrichtung der an der Kurbelwelle und der Nockenwelle vorgesehenen Zahnräder mit den anderen Zahnrädern des dem Antrieb von Zubehöreinrichtungen dienenden Getriebes zu ermöglichen. Bisher war dies ein schwieriger und zeitraubender Vorgang, welcher nach dem Zusammenbau eines neuen Motors ausgeführt und zumindest teilweise immer dann wiederholt werden mußte, wenn die Getriebeplatte entfernt und wieder am Motor montiert werden sollte. Ein früher benutztes Ausrichtverfahren zur Installation einer getriebeplattenähnlichen Konstruktion ist in der Veröffentlichung "Shop Manual V-171o C.I.D. 1978, Seiten 14-11 und 14-12," veröffentlicht von der Anmelderin, beschrieben und erfordert das Anbringen zweier Führungsstifte am Motorblock, um die Getriebeplatte anfänglich zu positionieren, sowie Dorne in den Nockenwellenbohrungen, um die Stellung der Platte weiterhin zu fixieren. Alternativ könnten auch die Nockenwellen selbst in Kombination mit einer Indikatorlehre anstelle der Dorne verwendet werden, um eine echte Konzentrizität der Nockenwellenbohrungen im Motorblock und in der Getriebeplatte zu erhalten. Nachdem die Platte positioniert war und Kopfschrauben zeitweise angebracht und angezogen waren, mußten die Getrieberäder in ihrer Position eingebaut werden.

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Anschließend mußte das gegenseitige Anschlagen der Getrieberadzähne überprüft werden. Schließlich mußten die Getrieberäder wieder entfernt werden, um das endgültige Ausbohren ( Räumen) und Verdübeln der Getriebeplatte zu ermöglichen. Die Führungsstifte wurden anschließend an diesen Punkt entfernt und die Kopfschrauben, welche die Getriebeplatte am Motorblock hielten, wurden mit dem korrekten Moment angezogen. Anschließend konnten die Getrieberäder des Getriebes installiert und ihr gegenseitiger Eingriff erneut überprüft werden. Wenn das gegenseitige Anschlagen (Eingriff) der Getriebezähne den annehmbaren Minimalwert überschritt, mußte der Vorgang wiederholt werden, bis der Zahneingriff innerhalb akzeptierbarer Grenzen lag. Offensichtlich ist ein Vorgang dieser Art extrem zeitraubend und erhöht die Produktions- und Reparaturkosten erheblich.

Kurz gesagt, es ist bisher keine Vorrichtung und kein Verfahren zur Positionierung einer Getriebeplatte an einer Verbrennungskraftmaschine bekannt, an welcher Motorzubehörteile und ein Räderwerk zum Antrieb dieser Zubehörteile montiert sind, bei welcher eine genaue Ausrichtung der Platte und des Räderwerks mit minimalen Herstellungskosten in minimaler Zeit erreichbar ist.

Es ist Aufgabe der Erfindung, die oben beschriebenen Mängel zu beheben und insbesondere eine Vorrichtung und ein Verfahren vorzuschlagen, mit deren Hilfe in einfacher und doch präziser Weise eine Getriebeplatte und ein daran angeordnetes Getriebe für Zubehöreinrichtungen am Motorblock einer Verbrennungskraftmaschine positioniert werden kann.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch folgende Merkmale gelöst:

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a) Erste Aohsmittel zur drehbaren Lagerung eines ersten Getrieberades und zur Positionierung der Getriebeplatte an einem ersten Fixpunkt des Motorblocks und

b) zweite Achsmittel zur drehbaren Lagerung eines zweiten Getrieberades und zur endgültig fixierenden Positionierung der Getriebeplatte an einem zweiten Fixpunkt des Motorblocks.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung bestehen in folgendem:

Eine erfindungsgemäße Getriebeplatte weist erste und zweite Positionierbohrungen auf, die mit entsprechenden ersten und zweiten Positionierbohrungen in einem Motorblock ausrichtbar sind. Die Positionierbohrungen der Getriebeplatte nehmen die Achsen zweier Getrieberäder des Getriebes auf, wodurch die Getriebeplatte mit Bezug auf den Motorblock genau positioniert werden kann. Dabei werden auch die auf der Platte gelagerten Getrieberäder bezüglich der Zahnräder, welche auf der Kurbel- und Nockenwelle sitzen, sowie untereinander genau ausgerichtet, wobei ein Minimum an präziser Bearbeitung und Zusammenbauzeit erforderlich ist.

Auf der erfindungsgemäßen Getriebeplatte sind mehrere Zubehöreinrichtungen angeordnet. Die Platte trägt einen dem Antrieb dieser Zubehöreinrichtungen dienenden Getriebezug und kann an einem Motorblock präzise positioniert werden. Hierzu dienen von vornherein an der Platte vorgesehene, konstruktive Elemente, nämlich Leerlaufachsen und Bohrungen zur Aufnahme einer Getriebeachse.

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Erfindungsgemäß wird auch ein Verfahren zur genauen Positionierung einer Getriebeplatte der oben erwähnten Art angegeben. Bei diesem Verfahren werden primäre und sekundäre Posxtionierbohrungen in den Motorblock eingearbeitet; entsprechende primäre und sekundäre Posxtionierbohrungen werden in der Getriebeplatte angebracht. In letztere Bohrungen werden die Achsen zweier Getrieberäder so angebracht, daß sie die Bohrungen der Getriebeplatte durchdringen und in den Motorblock hinein vorstehen.

Die nachstehende Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung dient im Zusammenhang mit beiliegender Zeichnung der weiteren Erläuterung. Es zeigen:

Figur 1 eine Vorderansicht einer Getriebeplatte mit angedeuteter Fehlpositionierung;

Figur 2 eine Vorderansicht der Getriebeplatte aus Figur 1 nach ordnungsgemäßer Ausrichtung;

Figur 3 eine Schnittansicht der Getriebeplatte entlang der Linie 3-3 in Figur 2;

Figur 4 eine Schnittansicht einer Ö!pumpenanordnung auf der Getriebeplatte entlang der Linie 4-4 in Figur 2 und

Figur 5 eine Schnittansicht der ö!pumpenanordnung entlang der Linie 5-5 in Figur 2.

Figur 1 zeigt eine Getriebeplattenanordnung 2 mit einem dem Antrieb von Zubehöreinrichtungen dienenden Getriebe 4,

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welches auf der eigentlichen Getriebeplatte 1o montiert ist. Die Getriebeplatte 1o ist ihrerseits auf dem Motorblock 12 eines Verbrennungsmotors befestigt. Der Motorblock kann einen Hauptrahmen 11 umfassen, der auf einem ölwannenadapter oder Unterteil 13 befestigt ist, wie dies in der US-Patentanmeldung 22 647 vom 21.März 1979 der Anmelderin beschrieben ist. Das Hauptantriebs- oder Kurbelwellengetrieberad 14 sitzt direkt auf dem vorspringenden Ende einer Kurbelwelle 16, welche drehbar im Motorblock 12 gelagert ist. Ein Nockenwellen-Getrieberad 18 ist drehfest direkt auf einer Nockenwelle 2o angeordnet, die ihrerseits ebenfalls drehbar im Motorblock 12 gelagert ist. Die Getriebeplatte 1o umfaßt maschinell eingearbeitete (nicht dargestellte) Bohrungen oder Ausnehmungen, welche den Durchtritt von Nocken- und Kurbelwelle gestatten. Das in Figur 1 dargestellte Getriebe umfaßt Stirn- oder Radialzahnräder 22, 24, 26,28 und 3o, welche ein antreibendes Moment für verschiedene MotorZubehöreinrichtungen liefern. Ferner sind leerlaufende Getrieberäder 32, 34 und vorgesehen, welche Antriebsverbindungen zwischen den auf der Kurbel- bzw.Nockenwelle sitzenden Getrieberädern und der Kurbelwelle und einem oder mehreren der StirnZahnräder vermitteln. Jedes leerlaufende Getrieberad sitzt drehbar auf einer Achse, die ihrerseits in einer mit der Getriebeplatte 1o verschraubten Einrichtung gelagert ist. Aus später noch zu erläuternden Gründen sind die Achsen, an denen die leerlaufenden Getrieberäder 34 und 36 angeordnet sind, so ausgebildet, daß sie in entsprechende (nicht dargestellte) Bohrungen im Motorblock 12 hinein vorstehen. Jede dieser Bohrungen ist über innere Kanäle, die im Motorblock 12 ausgebildet sind, mit dem Schmiermittelkreislauf des Motors verbunden. Wie weiterhin im nachstehenden noch erläutert, wird auf diese Weise Schmiermittel zu den Lagerflächen der einzelnen Leerlaufachsen hingelenkt, um an diesen eine kontinuierliche Schmierung zu vermitteln. Bei der in Figur 1 dargestellten Ausführungsform

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treibt das Zahn- oder Getrieberad 22 eine ölpumpe, das Getrieberad 24 eine Wasserpumpe, das Getrieberad 26 eine Gebläsekupplung, das Getrieberad 28 einen Luftkompressor und das Getrieberad 3o eine hydraulische Pumpe, wobei alle'diese angetriebenen Zubehöreinrichtungen direkt auf der Getriebeplatte 1o montiert sind.

Wenn die Getriebeplatte 1o mit Bezug auf Kurbel- und Nockenwelle nicht akurat ausgerichtet ist, können die Zähne der meisten Getrieberäder nicht ordnungsgemäß miteinander kämmen. Lediglich zum Zwecke der besseren Illustration ist der Einfluß einer solchen Pehlausrichtung der Getriebeplatte in Figur 1 stark übertrieben dargestellt. Zu diesem Zweck ist die Platte 1o aus ihrer (strichpunktiert dargestellten) ordnungsgemäß ausgerichteten Position im Gegenuhrzeigersinn verdreht und nach links verschoben.

Wie dargestellt, sind die Zähne 38 des Nockenwellenzahnrades soweit von den Zähnen 4o des Gebläsezahnrades 26 entfernt, daß zwischen ihnen kein Kontakt besteht, wie dies für einen normalen Motorbetrieb erforderlich wäre. Die Fehlausrichtung der Getriebeplatte 1o in Figur 1 würde auch zu einem unvollkommenen Eingriff zwischen anderen Getrieberadzähnen führen, wie dies stark übertrieben in Figur 1 dargestellt ist. So wurden beispielsweise die Zähne 42 des Kurbelwellenzahnrades und die Zähne 44 des Leerlaufgetrieberades 32 nicht miteinander ausgerichtet sein. Dasselbe würde für die Zähne 46 und 48 bezüglich den Zähnen der Getrieberäder 34 bzw. 36 gelten. Noch ein weiteres Problem, daß sich durch die ungenaue Ausrichtung der Getriebeplatte 1o ergibt, ist in Figur 1 durch die Art und Weise dargestellt, in welcher die Zähne 5o des Nockenwellenzahnrades 18 die eingreifenden Zähne 52 des leerlaufenden Getrieberads 34 berühren. Obwohl eine Fehlausrichtung des in Figur 1 dargestellten Ausmaßes nicht auftreten

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könnte, ist doch die Stärke des Momentes, v^l^hes von dem Getriebe 4 übertragen werden muß, derart., daß selbst eine geringfügige Fehlausrichtung zu einer übermäßigen Abnutzung der Getriebezähne und möglicherweise zu einem Unbrauchbarwerden des Getriebes führt.

Diese und andere, mögliche Probleme werden dadurch umgangen, daß Mittel vorgesehen sind, mit deren Hilfe die Getriebeplatte nach ihrer Installierung am Motorblock derart akurat positioniert werden kann, daß die auf der Platte gelagerten Getrieberäder ordnungsgemäß mit Bezug auf das Kurbelwellenzahnrad 14 und das Nockenwellenzahnrad 18 ausgefluchtet sind. Diese Ausrichtung wird während des Betriebs des Motors und einer Motorreparatur aufrechterhalten. Wie oben bereits dargelegt, erforderten bekannte Mittel, wie sie bisher auch von der Anmelderin eingesetzt wurden, eine spezielle Vorrichtung sowie lange und umständliche Verfahren, um den angestrebten Zweck der Getriebeausrichtung und Positionierung zu erreichen. Darüber muß der schwierige und zeitraubende Prozeß zumindest teilweise jedesmal dann wiederholt werden, wenn die Getriebeplatte abgenommen und anschließend ersetzt oder wieder aufmontiert werden muß. Die vorliegende Erfindung vermittelt eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Erzielung einer optimalen Ausrichtung der Getriebeplatte und damit des Getriebes selbst. Die Ausrichtung ist gegenüber bekannten. Vorrichtungen und Verfahren bedeutend vereinfacht. Als Ergebnis hiervon ist die anfängliche Anbringung der Getriebeplatte und ihre nachfolgende Wiederanbringung oder ein Austausch der Platte nicht mehr der kostspielige Vorgang, der er bisher war.

Figur 2 zeigt die Getriebeplatte aus Figur 1 in genau positionierter Stellung mit Bezug auf Kurbel- und Nockenwelle, so daß auch das auf der Platte montierte Getriebe genau ausgerichtet ist.

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Die strichpunktierten Linien 54 in Figur 1 zeigen die korrekt ausgefluchtete Position, welche die Getriebeplatte 1o in Figur 2 einnimmt. Es ist somit klar ersichtlich, wie eine relativ kleine Abweichung von der Soll-Stellung der Getriebeplatte zu einem schlechten Funktionieren und Versagen des Getriebes führen kann. Wie aus Figur 2 hervorgeht, stehen dann, wenn die Getriebeplatte ordnungsgemäß ausgerichtet ist, die Zähne der einander zugeordneten Getrieberäder sämtlich in richtigem Eingriff. Wenn man die Herste1lungstoleranζen an den (nicht dargestellten) Bohrungen der Getriebeplatte 1o, welche die Getriebeachsen aufnehmen, ordnungsgemäß einhält und dasselbe auch für die einzelnen Getrieberäder und Achsen tut, an denen die Räder jeweils befestigt sind, kann zwischen allen einander zugeordneten Getrieberädern ein ordnungsgemäßes Anschlagen und ein .ordnungsgemäßer Eingriff der Zähne dadurch gewährleistet werden, daß man die Getriebeplatte 1o mit Bezug auf zwei Index-Positionen relativ zum Motorblock 12 befestigt oder fixiert.

Die Art und Weise, in welcher diese optimale Ausrichtung der Getriebeplatte und des von ihr getragenen Getriebes erfindungsgemäß erreicht wird, versteht man am besten mit Bezug auf Figur 2 und 3. Die Getriebeplatte 1o umfaßt passend angebrachte Bohrungen (nicht dargestellt) zur Lagerung der Achsen der dem Antrieb von Zubehöreinrichtungen dienenden Getrieberäder 22,24,28 und 3o sowie der leerlaufenden Getrieberäder 32, 34 und 36 und weiterhin öffnungen, welche die äußeren Vorsprünge von Kurbel- und Nockenwelle aufnehmen. Die Lage dieser Bohrungen ist durch die Entfernungen zwischen den Mittelpunkten benachbarter, miteinander in Eingriff stehender Getriebezahnräder bestimmt, wobei diese Entfernungen so gewählt werden müssen, daß sich ein gegenseitiges Anschlagen der Getrieberadζahne innerhalb annehmbarer Grenzen ergibt, wenn diese Getrieberäder innerhalb vorgegebener Herstellungs-

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tolei an"en gefertigt werden. Darüber hinaus s^nd, wie oben erwähnt, Indexbohrungen im Motorblock vorgesehen, welche den Bohrungen auf der Getriebeplatte 1o für die leerlaufenden Getrieberäder 34 und 36 entsprechen, so daß die Achsen, auf denen diese Getrieberäder montiert sind, so ausgebildet werden können, daß sie in indexierender Beziehung in die entsprechenden Indexierbohrungen des Motorblocks 12 hineinragen.

Kurz gesagt, benutzt die Erfindung die Achsen zweier Getrieberäder des Getriebes, um die Getriebeplatte korrekt auf dem Motorblock zu positionieren. Obwohl vorzugsweise die Achsen der leerlaufenden Getrieberäder 34 und 36 für diesen Zweck benutzt werden, können auch die Achsen irgend zweier anderer Getrieberäder so auf der Getriebeplatte montiert werden, daß sie zuerst die Getriebeplatte relativ zum Motorblock in einem Fixpunkt längs einer ersten Primärachse positionieren und hierauf die Position der Getriebeplatte relativ zum Motorblock an einem Fixpunkt längs einer zweiten, zur ersten parallelen Achse fixieren. Lediglich zwei Indexierpunkte sind erforderlich, um die Getriebeplatte 1o ordnungsgemäß sowohl rotatorisch als auch translatorisch mit Bezug auf den Motorblock 12 zu positionieren. Bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung gemäß Figur 2 dient die Achse 56, auf welcher das leerlaufende Getrieberad 34 drehbar gelagert ist, als primäres Positioniermittel für die Getriebeplatte. Die Achse 58, auf welcher das leerlaufende Getrieberad 36 drehbar gelagert ist, dient als sekundäres Positioniermittel für die Getriebeplatte 1o. Die (nicht dargestellten) Löcher in der Getriebeplatte 1o, durch welche die durch die Achsen 56 und 58 eingesetzt sind, werden zur Montage der Getrieberäder 34 und 36 auf der Getriebeplatte benötigt, und zwar unabhängig von irgendwelcher Pos it: onierungsf unktion, weichet· die Getrieberadachsen dienen könnten. Infolgedessen ist keine zusätzliche Bearbeitung der Getriebeplatte zur Ausbildung von Führungsstiften oder Dübeln

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erforderlich, wie dies bisher der Fall war, wenn eine korrekte Getriebeplattenposition eingestellt werden sollte.

Figur 3 zeigt im einzelnen, auf welche Weise die primäre Getrieberadachse 56 die Getriebeplatte 1o am Motorblock 12 hält. Figur 3 ist eine Querschnittsansicht der Getriebeplatte und eines Teils des Motorblocks und des Getriebes entlang der Linie 3-3 in Figur 2. Die primäre Achse 56 umfaßt eine stationäre oder ortsfeste Leerlaufachse 16, die einen Positioniervorsprung 62 einschließt. Dieser Vorsprung 62 dient der Einführung durch eine primäre Führungsbohrung 64 in der Getriebeplatte 1o hindurch in eine entsprechende, primäre Führungsbohrung 66 im Motorblock 12. Obwohl Figur 3 das bevorzugte, diametrische Profil der ortsfesten Leerlaufachse 6o. und des Positioniervors'prungs 62 zeigt, werden erfindungsgemäß auch andere diametrische Profile dieser Anordnungen in Betracht gezogen, die nicht kreisförmig sind und keinen konstanten Querschnitt besitzen. Die einzige, von den diametrischen Profilen der ortsfesten Leerlaufachse 6o und dem Positioniervorsprung 62 zu erfüllende Forderung besteht darin, daß sie gleichzeitig eine Lagerung des Getrieberades und eine Positionierung der Getriebeplatte mit Bezug auf eine Indexierposition am Motorblock ermöglicht. Ein erstes Paar von Drucklagern 68 und eine Büchse 7o auf der Leerlaufachse 8o dienen der drehbaren Lagerung des Getrieberades 34 auf der Leerlaufachse 6o. Gleichzeitig wird hierdurch die axiale Position des Getrieberades 34 relativ .zum Motorblock fixiert. Eine Vorsprung 76 hindert die Drucklager 72 an einer Verdrehung. Ein Loch 78 in der Getriebeplatte 1o nimmt den Vorsprung 76 eines Paares der Drucklager 72 auf, welches direkt an der Getriebeplatte liegt. Drei Befestigungsschrauben 77 (von denen in Figur 3 lediglich eine dargestellt ist), dienen der Befestigung der Getriebeachse 56 am Motorblock.

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Wie in Figur 3 dargestellt, kann der Motorblock 12 innere Schmiermittelkanäle/ beispielsweise einen Kanal 79, aufweisen, in den hinein die Führungsbohrung 66 verlängert ist, so daß sich ein Schmiermittelfließweg für das Lager des leerlaufenden Getrieberads ergibt. Im einzelnen schließt die Leerlaufachse vorzugsweise einen längsgerichteten Schmiermittelkanal 8o und einen radial verlaufenden Kanal 81 im Positioniervorsprung ein, um es dem Schmiermittel zu ermöglichen, daß es aus dem Kanal 79 über die Kanäle oder Durchlässe 8o und 81 überführt wird und eine kontinuierliche Schmiermittelzufuhr zu den Lagerflächen der Achse des leerlaufenden Getrieberads 34 vermittelt.

Figur 3 zeigt weiterhin einen Vibrationsdämpfer 82, welcher auf dem Ende der Kurbelwelle 16 befestigt ist, sowie eine Getriebeabdeckung 84, welche den Vibrationsdämpfer und das Getriebe für die Zubehöreinrichtungen umschließt. Der Aufbau und die Funktion der Getriebeabdeckung 84 ist im einzelnen in der US-Patentanmeldung 974 562 vom 29.Dezember 1978 der Anmelderin beschrieben.

Das Stirnrad 26 ist am Eingang der in Figur 3 dargestellten Gebläsekupplungsanordnung 86 angeordnet und vermittelt das Antriebsmoment für ein Gebläse der Verbrennungskraftmaschine. Die Kupplungsanordnung 86 ist an einem Trägerarm befestigt, der seinerseits an der Getriebeabdeckung und am Motorblock so gelagert ist, daß er in einstellbarer Weise um eine Achse 90 drehend positionierbar ist. Die Gebläsekupplungsanordnung 86 kann nach oben entlang dem in Figur strichpunktiert dargestellten Bogen 92 in eine Stellung verdreht werden, in welcher das Zahnrad 26 an einem Punkt mit dem Nockenwellenzahnrad 18 in Eingriff ist. Auf diese Weise läßt sich die Lage des Motorgebläses für bestimmte Motoranwendungsfälle (beispielsweise in Kraftfahrzeugen)

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anheben, wenn es erforderlich ist, das Gebläse ausreichend weit oberhalb dem untersten Motorteil anzuordnen. Der Trägerarm 88 schließt weiterhin auch einen innen gelegenen Schmiermittelströmungsweg (nicht dargestellt) ein, um Schmiermittel zur Gebläsekupplungsanordnung hinzuleiten. Eine Anordnung der Gebläsekupplungsanordnung in der erwähnten Hochstellung erfordert eine passende Modifizierung der Gestalt der Getriebeplatte.

Die Figuren 4 und 5 zeigen im einzelnen die Art und Weise, in welcher das Stirnrad 22 eine Ölpumpe 95 antreibt, welche ihrerseits integriert innerhalb des Unterteils 13 des Motors angeordnet ist. Die Betriebsweise dieser Pumpe ist in der US-Patentanmeldung 9o 478 vom I.November 1979 der Anmelderin beschrieben. Das Getrieberad 22 ist auf einer Antriebswelle 96 gelagert, die antriebsmäßig mit einem ersten Pumpenelement verbunden ist. Dieses Pumpenelement 98 steht in Eingriff mit einem zweiten Pumpenelement 1oo, das auf einer Gegenwelle 1o2 angeordnet ist. Die Pumpenelemente 98 und 1oo sind drehbar innerhalb eines zweiteiligen Montagegestells 1o4 gelagert, das seinerseits so angeordnet ist, daß es in eine Aussparung 1o5 im Unterteil 13 des Motorblocks 12 hineinragt. Das Gestell 1o4 erstreckt sich durch eine Öffnung 1o4 a in der Getriebeplatte 1o hindurch. Schrauben 1o6 halten die Abschnitte des Montagegestells 1o4 zusammen. Mehrere Befestigungsschrauben 1o7 (von denen in Figur 4 lediglich eine dargestellt ist) dienen der Befestigung des Gestells 1o4 am Unterteil 13 des Motorblocks. Das Montagegestell 1o4 berührt den Motorblockunterteil 13 nirgends direkt, obwohl die Aussparung 1o5 im wesentlichen als ölpumpengehäuse funktioniert. Wie in der zuletzt erwähnten US-Patentanmeldung beschrieben, wird Öl aus einer Ölwanne über eine Sumpfleitung, die mit der ölwanne verbunden ist, und über einen Kanal 1o9, der strichpunktiert dargestellt und im Unterteil 13

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enthalten ist, abgepumpt. Der Kanal ist in Ui^-rteil 13 an einem Ende 1o9 a mit der Sumpfleitung und am anderen Ende 1o9 b mit der Saugseite oder dem Einlaß 1o8 der Ölpumpe 95 verbunden. Nach Unterdrucksetzung des Öles durch die Pumpe wird das Öl an das Motorschmiersystern über einen Kanal oder Auslaß 11o im Unterteil 13 des Motorblocks abgegeben. Der Kanal 11o steht mit einem (nicht dargestellten) Schmiermitteleinlaß im (nicht dargestellten) Motorrahmen in Verbindung. Das Kurbelwellenzahnrad 14 steht antriebsmäßig mit dem Leerlaufgetrieberad 36 in Verbindung, welches seinerseits antriebsmäßig in das Getrieberad 22 eingreift. Die Rotation des Getrieberades 22 betätigt die Pumpenelemente 98 und 1oo. Auf diese Weise wird das öl in die Pumpe 95 hineingesaugt und von da an das Motorschmiersystem abgegeben.

Zwei der verbleibenden, dem Antrieb von Zubehöreinrichtungen dienenden Getrieberäder 28 und 3o und ihre Lagerabstützungen sind in Figur 5 der US-Patentanmeldung 974 562

vom 29.Dezember 1978 im einzelnen dargestellt.

Die erfindungsgemäße Getriebeplatte und das Verfahren zu ihrer genauen Positionierung findet in erster Linie Anwendung bei Verbrennungskraftmaschinen, welche Getriebe aufweisen, um Zubehörteile des Motors anzutreiben. Diese Art von Getrieben findet gewöhnlich Anwendung bei Dieselmotoren von Straßenfahrzeugen. Die erfindungsgemäße Getriebeplatte eignet sich jedoch mit Vorteil auch für andere Motoren, beispielsweise Motoren für tragbare Kompressoreinheiten und für den Antrieb von Wasserfahrzeugen.

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USA

Patentansprüche :

/1y Montagevorrichtung für ein dem Anschluß von Zubehöreinrichtungen dienendes Getriebe am Motorblock eines Verbrennungsmotors mit einer das Getriebe tragenden, am Motorblock befestigbaren Getriebeplatte, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

a) erste Achsmittel (56) zur drehbaren Lagerung eines ersten Getrieberades (34) und zur (gleichzeitigen) Positionierung der Getriebeplatte (1o) an einem ersten Fixpunkt des Motorblocks (12) und

b) zweite Achsmittel (58) zur drehbaren Lagerung eines zweiten Getrieberades (36) und zur (gleichzeitigen) endgültig fixierenden Positionierung der Getriebeplatte (1o) an einem zweiten Fixpunkt des Motorblocks (12).
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und/oder zweiten Achsmittel (56,58) eine ortsfeste Leerlaufachse (6o) einschließen.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und/oder zweiten Achsmittel (56,58,6o) einen Vorsprung (62) umfassen, der derart in den Motorblock

(12) vorsteht und eingreift, daß eine Verbindung zwischen dem Schmiersystem des Motors und den Achsmitteln hergestellt ist.

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ORIGINAL INSPECTED

A 44 416 m

2o.November 198o - 2 -
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und/oder zweiten Achsmittel (56_f58,6o) durch Befestigungsschrauben (77) oder dergleichen am Motorblock (12) ortsfest gehalten sind.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorsprung (62) einen Durchlaß (81) zur überführung von Schmiermittel aus dem Motorblock (12) in das Innere der ersten und/oder zweiten Achsmittel (56,58,6ο) aufweist und in diesen Achsmitteln ein Durchlaß

(80) zur überführung von Schmiermittel aus dem Durchlaß

(81) zur Lagerfläche (7o) der Achsmittel vorgesehen ist.
6. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Getriebeplatte (1o) das Getriebe (4) in einer zur ebenen Stirnwand des Motorblocks (12) im wesentlichen parallelen Ebene hält und einen beweglichen Montagearm (88) zur Lagerung eines dem Antrieb eines Gebläses (86) dienenden Getrieberades (26) aufweist, und daß der Montagearm (88) derart beweglich ist, daß das Getrieberad (26) mit einem auf der Nockenwelle (2o) des Motors sitzenden Getrieberad (18) alternativ in einer von zwei Stellungen in Eingriff bringbar ist, von denen die eine unterhalb und die andere oberhalb der Mittelachse der Nockenwelle (2o) liegt.
7. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

a) Die Getriebeplatte (1o) trägt eine über das Getriebe (4) angetriebene Schmiermittelpumpe (95) mit Montagegestell (1o4), Pumpeneinlaß (1o8) und Pumpenauslaß;

b) Die Getriebeplatte (1o) weist ferner eine öffnung (1o4 a) zur Aufnahme des Montagegestells (1o4) der Pumpe (95) auf;

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2o.November 198.O - 3 -

c) Die Öffnung (1o4 a) ist mit einer im Motorblock (12) ausgebildeten Aussparung (1o5) ausgerichtet;

d) Die Aussparung (1o5) enthält einen mit dem Pumpeneinlaß (1o8) ausgerichteten Einlaß (1o9 b), der mit einem Schmiermittelsumpf in Verbindung steht;

e) Die Aussparung (1o5) enthält weiterhin einen mit dem Pumpenauslaß ausgerichteten Auslaß (11o)_r der mit einer Schmiermittelleitung (79) des Motors verbunden ist.

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