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DE19921864A1 - Zweigang-Zugantriebsriemenscheibensystem - Google Patents

Zweigang-Zugantriebsriemenscheibensystem

Info

Publication number
DE19921864A1
DE19921864A1 DE19921864A DE19921864A DE19921864A1 DE 19921864 A1 DE19921864 A1 DE 19921864A1 DE 19921864 A DE19921864 A DE 19921864A DE 19921864 A DE19921864 A DE 19921864A DE 19921864 A1 DE19921864 A1 DE 19921864A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
pulley
race
brake
speed
drive pulley
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE19921864A
Other languages
English (en)
Inventor
Russell E Monahan
Jonathan M Adler
Randall King Ph D
Scott A Wojan
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NTN Corp
Original Assignee
NTN Corp
NTN Toyo Bearing Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NTN Corp, NTN Toyo Bearing Co Ltd filed Critical NTN Corp
Publication of DE19921864A1 publication Critical patent/DE19921864A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H15/00Gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio, or for reversing rotary motion, by friction between rotary members
    • F16H15/48Gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio, or for reversing rotary motion, by friction between rotary members with members having orbital motion
    • F16H15/56Gearings providing a discontinuous or stepped range of gear ratios
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H2200/00Transmissions for multiple ratios
    • F16H2200/003Transmissions for multiple ratios characterised by the number of forward speeds
    • F16H2200/0034Transmissions for multiple ratios characterised by the number of forward speeds the gear ratios comprising two forward speeds
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H55/00Elements with teeth or friction surfaces for conveying motion; Worms, pulleys or sheaves for gearing mechanisms
    • F16H55/32Friction members
    • F16H55/36Pulleys
    • F16H55/49Features essential to V-belts pulleys

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Pulleys (AREA)

Abstract

Eine Zweigang-Riemenscheibenanordnung weist eine Antriebsscheibe auf, ein Bremsteil, ein Ausgangsteil und eine Bremse. Die Antriebsscheibe nimmt ein Eingangsdrehmoment auf, und weist weiterhin eine Gruppe von Trägerarmen auf, die so zusammenarbeiten, daß sie einen Kreis ausbilden, der koaxial zur Antriebsscheibe ist. Rollen sind drehbar auf den Trägerarmen gehaltert. Ein Bremsteil ist in bezug auf die Antriebsscheibe drehbar gehaltert und weist Abschnitte auf, die einen ersten Laufring in Berührung mit den Rollen ausbilden. Eine Ausgangsmuffe ist ebenfalls in bezug auf die Antriebsscheibe drehbar gehaltert. Die Ausgangsmuffe weist Abschnitte auf, die einen zweiten Laufring in Berührung mit den Rollen ausbilden. Die Bremse sperrt die Drehung des Bremsteils, wenn sie eingerückt ist, wogegen sie dessen Drehung zuläßt, wenn sie ausgerückt ist. Zwischen der Antriebsscheibe und der Ausgangsmuffe ist ein Einwegkupplungslager angebracht. Das Kupplungslager rückt ein, wenn die Drehung der Antriebsscheibe versucht oder beginnt, schneller zu sein als die Drehung der Muffe. Im Betrieb treibt die Antriebsscheibe die Ausgangsmuffe über die Rollen mit einer Drehrate an, die größer ist als jene der Antriebsscheibe, wenn die Bremse eingerückt ist. Ist die Bremse ausgerückt, treibt die Antriebsscheibe die Ausgangsmuffe über das Einwegkupplungslager mit einem Verhältnis 1 : 1 an. Auf diese Art und Weise stellt die vorliegende Erfindung zwei unterschiedliche Antriebsdrehzahlen von einer ...

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Zweigang-Riemen­ scheibenanordnung. Genauer gesagt betrifft die vorliegende Erfindung ein Zweigang-Riemenscheibenanordnung, die so steuerbar ist, daß sie zwei unterschiedliche Antriebsgeschwindigkeiten für ein Kraftfahrzeugnebenaggregat (beispielsweise einen Generator) oder einen industriellen Mechanismus zur Verfügung stellt, und welche einen neuen Zugantriebsmechanismus aufweist.
Typischerweise ist eine Riemenscheibe, die bei einem Kraftfahrzeugnebenaggregat verwendet wird, konstruktiv einstückig ausgebildet, und kann nur ein mögliches Antriebsgeschwindigkeitsverhältnis zur Verfügung stellen. Ein Riemen, der von der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine angetrieben wird, treibt die Riemenscheibe an. Der Riemen stellt eine einzige Antriebsgeschwindigkeit zur Verfügung, die sich aus dem Verhältnis der effektiven Durchmesser der antreibenden Riemenscheibe (Kurbelwelle) und der angetriebenen Riemenscheibe (Generator) folgendermaßen ergibt:
Nalt = Ncrank × (Dcrank/Dalt)
wobei
Nalt: Generatorgeschwindigkeit (Drehzahl),
Ncrank: Kurbelwellengeschwindigkeit (Drehzahl),
Dcrank: Kurbelwellenriemenscheibendurchmesser,
Dalt: Generatorriemenscheibendurchmesser
bezeichnet.
Bei Systemen mit einer einzigen Geschwindigkeit gibt es Schwierigkeiten, wenn die Brennkraftmaschine und die Kurbelwelle mit niedriger oder Leerlaufdrehzahl laufen. Bei derartigen Geschwindigkeiten oder Drehzahlen kann sich eine nicht ausreichende elektrische Ausgangsleistung von dem Generator ergeben, insbesondere unter Berücksichtigung der zusätzlichen elektrischen Verbraucher (vordere und hintere Scheibenheizungen, elektrische Sitzverstellungen, Spiegel und Fenster, Scheinwerfer mit hoher Intensität, usw., die alle gleichzeitig arbeiten), die sich bei heutigen Fahrzeugen der Luxusklasse finden. Die momentane Lösung für diese niedrige Generatorausgangsleistung besteht darin, den Generatorriemenscheibendurchmesser zu verringern. Durch Verkleinerung des Generatorriemenscheibendurchmessers wird der Generator mit einem höheren Untersetzungsverhältnis angetrieben, und schließlich mit einer höheren Enddrehzahl. Zwar werden hierdurch Befürchtungen in Bezug auf nicht ausreichende Ausgangsleistung bei niedrigen Geschwindigkeiten oder Drehzahlen ausgeräumt, jedoch erfolgt eine zu starke Erzeugung von Wärme und Geräuschen, und ebenso tritt ein übermäßiger Verschleiß bei den Generatorlagern auf. Während Zustände mit niedriger elektrischer Ausgangsleistung nur gelegentlich auftreten, ist das Problem ausreichend gravierend, um Automobilhersteller dazu zu veranlassen, fortgeschrittenere Riemenscheiben und komplizierte Antriebssysteme zu verwenden, mit entsprechend höheren Kosten, bei dem Versuch, das Problem der niedrigen elektrischen Ausgangsleistung des Generators auszuschalten oder weiter zu verringern.
Weiterhin wurden Zweigangsysteme entwickelt, bei welchen zwei gekuppelte Generatorriemenscheiben und zwei Antriebsriemen eingesetzt werden. Bei derartigen Systemen ist typischerweise ein Standardserpentinenhilfsantriebsriemen vorgesehen, sowie ein zweiter, ankuppelbarer Antriebsriemen, der von einer zweiten Riemenscheibe angetrieben wird, die typischerweise auf einem der Nebenaggregate (etwa der Wasserpumpe) vorgesehen ist. Im Normalbetrieb ist eine Elektromagnetkupplung ausgerückt, so daß der Standardriemen den Generator über eine von zwei gekuppelten Riemenscheiben antreiben kann. In den meisten Fällen ist die Generatordrehzahl, die in diesem Zustand erzielt wird, etwas geringer als die entsprechende Drehzahl eines Eingangs-Generators. Dies liegt daran, daß der Durchmesser jenes Abschnitts der Riemenscheibe, der von dem Standardriemen angetrieben wird, normalerweise größer ist als der Durchmesser einer Standardriemenscheibe für einen einzigen Riemen. Diese Änderung des Durchmessers verringert die Spitzengeneratordrehzahlen.
Bei niedrigen Brennkraftmaschinendrehzahlen wird eine elektromagnetische Kupplung betätigt, damit die zweite Antriebsriemenscheibe und der Riemen angetrieben werden. Der Riemen wiederum treibt die zweite Riemenscheibe des Generators an, die weiter nach außen gerichtet oder in Axialrichtung weiter vom Generator entfernt angeordnet ist. Diese zweite Generatorriemenscheibe weist einen Durchmesser auf, der kleiner ist als jener der ersten Riemenscheibe. Infolge dieses kleineren Durchmessers dreht sich die weiter außen gelegene Generatorriemenscheibe schneller, und überholt die größere erste Riemenscheibe über eine Einwegkupplung. Dies stellt ein höheres Generatoruntersetzungsverhältnis zur Verfügung.
Durch Auswahl der geeigneten Durchmesser für die Kurbelwellenriemenscheibe, die zweite Antriebsriemenscheibe, und die gekuppelten Generatorriemenscheiben kann eine geeignete höhere Generatordrehzahl erzielt werden, nämlich eine, die für eine größere elektrische Ausgangsleistung bei niedrigen Brennkraftmaschinendrehzahlen sorgt. Allerdings ist ein derartiges System kostenaufwendig, da es nicht nur eine elektromagnetische Kupplung benötigt, sondern auch einen zweiten Riemen, eine zweite Riemenspannvorrichtung, eine zweite Antriebsriemenscheibe, und die beiden gekuppelten angetriebenen Riemenscheiben. Für bestimmte Anwendungen verbietet sich ein derartiger Kostenaufwand.
Eine weitere Einschränkung bei dem voranstehend geschilderten System mit zwei Riemen besteht darin, daß die gekuppelten angetriebenen Riemenscheiben eine Anordnung bilden, welche eine Axiallänge aufweist, die nicht in vorhandene Brennkraftmaschinenräume passen könnte, und kostenaufwendige und komplizierte Änderungen der Anordnung innerhalb des Brennkraftmaschinenraums erfordern kann. Infolge dieser Längenerhöhung und der zusätzlichen Riemenbelastung bei der nach außen gerichteten Riemenscheibe nimmt die Momentenbelastung bei dem vorderen Generatorlager zu, was es normalerweise bei derartigen Anwendungen erfordert, ein größeres Lager vorzuschreiben. Eine derartige Lageränderung würde nennenswerte konstruktive Änderungen beim Generator selbst erfordern, was die Kosten erhöht, und die Austauschbarkeit von Teilen verhindert.
Angesichts der voranstehenden Einschränkungen und Nachteile bei den Geräten nach dem Stand der Technik, sowie im Hinblick auf andere Nachteile, die nicht im einzelnen voranstehend erwähnt wurden, sollte deutlich geworden sein, daß auf diesem Gebiet immer noch ein Bedürfnis nach einem verbesserten Riemenscheibensystem besteht, welches eine höhere elektrische Ausgangsleistung von dem Generator bei niedrigen Brennkraftmaschinendrehzahlen zur Verfügung stellt, und verringerte Generatordrehzahlen bei hohen Brennkraftmaschinendrehzahlen, während die Anforderungen an die Gesamtanordnung und die Systemkosten minimiert werden.
Ein Hauptvorteil der vorliegenden Erfindung besteht daher darin, dieses Bedürfnis dadurch zu befriedigen, daß eine Zweigang-Riemenscheibenanordnung zur Verfügung gestellt wird, welche dazu fähig ist, einen ausreichenden Antrieb eines Kraftfahrzeugnebenaggregats, beispielsweise eines Generators, bei niedrigen Brennkraftmaschinendrehzahlen zur Verfügung zu stellen.
Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht in der Bereitstellung einer Zweigang-Riemenscheibenanordnung, welche minimale Anforderungen an den Raumbedarf stellt, so daß sie innerhalb des normalerweise für eine übliche Eingangriemenscheibe erforderlichen Raums angeordnet werden kann.
Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht in der Verringerung der Momentenbelastung bei dem vorderen Generatorlager, verglichen mit einem System mit zwei Riemen, damit vorhandene Generatoren verwendet werden können.
Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht in der Bereitstellung einer Zweigang-Riemenscheibenanordnung, die sich kostengünstiger herstellen läßt als momentane Riemenscheibensysteme mit zwei Riemen.
Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht in der Bereitstellung einer Zweigang-Riemenscheibenanordnung, welche dadurch den Verschleiß bei dem Gesamtsystem verringert, daß sie die Ausgangsdrehzahl der Riemenscheibenanordnung bei hohen Brennkraftmaschinendrehzahlen begrenzt.
Kurz gefaßt werden diese und weitere Vorteile gemäß der vorliegenden Erfindung dadurch erzielt, daß eine Zweigang-Riemen­ scheibenanordnung zur Verfügung gestellt wird, die mit einem einzigen Antriebsriemen arbeitet, und so ausgebildet ist, daß sie direkt auf die Eingangswelle eines Nebenaggregats paßt. Nachstehend wird die Zweigang-Riemen­ scheibenanordnung nur im Zusammenhang mit einem Generator beschrieben. Allerdings wird darauf hingewiesen, daß ein derartiger Einsatz keineswegs den Umfang der vorliegenden Erfindung beschränken soll. Die Riemenscheibenanordnung wird hier als Zweigang-Zug­ antriebsriemenscheibenanordnung bezeichnet.
Die Zweigang-Zugantriebsriemenscheibenanordnung besteht im wesentlichen aus einer Riemenscheibenanordnung, die einen Planetenantriebsmechanismus aufweist, der eine Antriebsscheibe mit einer hiermit vereinigten Gruppe an Trägerarmen aufweist. Die Planeten des Antriebsmechanismus sind zylindrische Rollen, die über Lager auf den Trägerarmen angebracht sind. Bei ausreichendem Kontakt zur Bereitstellung des erforderlichen Zuges zum Antrieb des Mechanismus berühren die Rollen den inneren Laufring, der einen Abschnitt einer Ausgangsmuffe darstellt, die auf der Eingangswelle des Generators angebracht ist. Die Rollen berühren als ihren äußeren Laufring eine Oberfläche eines Bremsrings. Ein Flansch auf dem Bremsring ist mit einem Bremsrotor gekuppelt, der mit der Elektromagnetspule einer Bremse in Eingriff gebracht werden kann, um die Drehung des Bremsrings anzuhalten. Die Spule der Bremse kann auf der nach außen gerichteten oder Vorderoberfläche des Generators vorgesehen sein, oder sogar weiter außen als die Riemenscheibe selbst. Ein Einwegkupplungslager ist zwischen der Riemenscheiben-Antriebsscheibe und dem inneren Laufring bzw. der Ausgangsmuffe angeordnet, wogegen ein anderes Lager mit den Rollen zusammenarbeitet, um den Bremsring zu haltern.
Im Betrieb verursacht ein Drehantriebsriemen, der in der Riemenscheiben-Antriebsscheibe angeordnet ist, eine Drehung der Antriebsscheibe. Bei hohen Brennkraftmaschinendrehzahlen ist die elektromagnetische Bremse ausgerückt. Wenn sich die Antriebsscheibe dreht, tritt sie in Eingriff mit dem Einwegkupplungslager, und treibt die Muffe und den Generator direkt an.
Bei niedrigen Brennkraftmaschinendrehzahlen ist die elektromagnetische Bremse ausgerückt, und verriegelt den Bremsring und daher einen der Laufringe. Mit angehaltenem Bremsring werden die Rollen dazu gezwungen, sich um ihre Trägerarme selbst zu drehen, mit höherer Rate als die Antriebsscheibe. Dies tritt infolge des minimalen Ausmaßes an Schlupf an den Berührungspunkten zwischen den Rollen und dem Bremsring auf. Wenn die Rollen dazu gezwungen werden, sich mit hoher Rate zu drehen, wird auch die Muffe und daher die Eingangswelle des Generators dazu gezwungen, sich mit höherer Rate zu drehen, als dies der Fall wäre, wenn die Bremse nicht eingerückt wäre, und die Muffe nicht eingekuppelt wäre.
Auf die voranstehend geschilderte Weise stellt die vorliegende Erfindung Zweigang-Eigenschaften in einem System mit einem Riemen zur Verfügung, damit der Generator mit höheren Drehzahlen in Zuständen mit niedriger Brennkraftmaschinendrehzahl angetrieben werden kann, wodurch die erforderliche höhere elektrische Ausgangsleistung zur Verfügung gestellt wird, die vom Generator gefordert wird. Immer dann, wenn die Computersteuerung des Fahrzeugs eine niedrige Ausgangsleistung des elektrischen Systems feststellt, und/oder eine niedrige Brennkraftmaschinendrehzahl, kann die elektromagnetische Bremse in Betrieb genommen werden, um die Leistung des elektrischen Systems zu verbessern.
Der vorliegende Mechanismus ist direkt an der Generatorwelle angebracht, und erfordert weder einen zweiten Antriebsriemen, noch eine Spannvorrichtung oder zusätzliche Riemenscheiben. Die Verwendung eines einzigen Antriebsriemens in unmittelbarer Nähe des Generators führt dazu, daß infolge der vorliegenden Erfindung keine Änderungen bei dem vorderen Generatorlager oder bei den Karosserieblechen oder der Verpackung des Brennkraftmaschinenraums nötig werden. Infolge der voranstehenden Eigenschaften sorgt die vorliegende Erfindung für erhebliche Kosteneinsparungen im Vergleich zu Systemen mit zwei Riemen.
Die Erfindung wird nachstehend anhand zeichnerisch dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert, aus welchen weitere Vorteile und Merkmale deutlich werden. Es zeigt:
Fig. 1 eine Querschnittsansicht einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wenn sie bei der Eingangswelle eines Generators vorgesehen wird;
Fig. 2 eine Querschnittsansicht einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 3 eine Querschnittsansicht einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; und
Fig. 4 eine Querschnittsansicht durch eine Rolle gemäß einer weiteren Zielrichtung der Erfindung.
In den Zeichnungen ist in Fig. 1 eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Zugantriebs-Riemen­ scheibenanordnung dargestellt und insgesamt mit dem Bezugszeichen 10 bezeichnet. Die Riemenscheibenanordnung 10 weist eine Zugantriebs-Riemenscheibe 11 auf, die auf herkömmliche Weise an einer Eingangswelle 12 eines Generators 14 befestigt ist. Die Zugantriebs-Riemenscheibe 10 weist eine Antriebsscheibe 16 auf, einen Bremsring 18, mehrere Planetenrollen 2a, eine Ausgangsmuffe 22, und ein Einwegkupplungslager 24. Weiterhin weist die Anordnung 10 einen Bremsmechanismus 15 auf, bei welchem eine Elektromagnetspule 17 direkt an dem Generator 14 angebracht ist.
Die Elektromagnetspule 17 bei der bevorzugten Ausführungsform ist auf die Außenumfangsoberfläche 14' des Generators 14 aufgepaßt, um die Gesamtaxiallänge der Anordnung 10 zu minimieren. Zwar sind verschiedene alternative Konstruktionen oder Entwürfe möglich, jedoch weist bei der dargestellten Ausführungsform die Elektromagnetspule 17 einen U-förmigen Kanal 21 auf, in welchem sich eine Spulenwicklung 23 mit mehreren Windungen aus dünnem Elektrokabel befindet. Der Innenrand und der Außenrand des Kanals 21 verlaufen axial über das Niveau der Wicklung 23 hinaus, um zwei Oberflächen zur Verfügung zu stellen, welche einen Bremsrotor 19 berühren und hierdurch festsetzen können, wenn ein ausreichender Strom durch die Spulenwicklung 23 hindurchgeht. Alternativ hierzu könnte der Bremsmechanismus 15 durch Unterdruck, Luftdruck, eine Bandkupplung, oder einen ähnlichen Mechanismus betätigt werden.
Der Bremsrotor 19 ist im wesentlichen als flache Platte aus Eisenmaterial ausgebildet, die ungefähr denselben Durchmesser aufweist wie die Elektromagnetspule 17. Eine Öffnung 25 ist im Zentrum des Rotors 19 angeordnet, so daß die Eingangswelle 12 des Generators durch den Rotor 19 hindurchgehen kann. Drei oder mehr Federbänder 27 sind locker zwischen der nach außen gerichteten Axialoberfläche 28' des Rotors 19 und die hintere axiale Oberfläche 28 eines Bremsflansches 26 auf dem Bremsring 18 verbunden, um die Bewegungsfreiheit des Rotors 19 während des Eingriffs des Bremsmechanismus 15 sicherzustellen.
Wenn die Elektromagnetspule 17 mit Strom versorgt wird, zieht der in dem U-förmigen Kanal 21 der Spule erzeugte magnetische Fluß den Rotor 19 an, und führt die Berührung zwischen dem Rotor 19 und den Rändern des Kanals 21 dazu, daß diese beiden Bauteile fest miteinander verbunden werden, wodurch die Drehung des Rotors 19 und des Bremsrings 18 angehalten wird.
Der Bremsring 18 weist weiter eine zylindrische Verlängerung 30 auf, die konzentrisch und koaxial zur Muffe 22 angeordnet ist. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist die Verlängerung 30 radial außerhalb der Muffe 22 angeordnet. Eine innere Oberfläche 34 der Verlängerung 30 ist gehärtet und poliert, und berührt die voranstehend erwähnten Rollen 20, und dient so als äußerer Laufring. Der Bremsring 18 dient als der stationäre Ring in dem Planetenantrieb, und die Rollen 20 laufen entlang der inneren Oberfläche 34 ab.
Die Rollen 20 sind auf Stiften 38 gelagert, die in Bohrungen von Trägerarmen 40 aufgenommen sind, die bei der Riemenscheiben-Antriebsscheibe 16 vorgesehen sind. Alternativ hierzu können die Stifte 38 einstückig mit den Trägerarmen 40 und der Antriebsscheibe 16 ausgebildet sein. Die Enden der Trägerarme 40 sind daher radial einwärts der zylindrischen Verlängerung 30 angeordnet. Die Rollen 20 selbst sind Rohre, hohle Rollen oder Ringe, mit einem Rollenlager 42 in ihrem Inneren. Um die Gesamtkosten zu verringern sind die Rollen 20 vorzugsweise Standardbauteile, beispielsweise Lagerrollen oder Nockenrollen. Auf einer Außenoberfläche der Antriebsscheibe 16 ist eine Gruppe von Rippen 39 oder ähnlichen Vorrichtungen zur Aufnahme und Eingriff mit einem Antriebsriemen (nicht gezeigt) vorgesehen, der die Riemenscheibenanordnung 10 antreibt.
Die Muffe 22 weist einen zylindrischen Abschnitt 43 auf, der im Eingriff mit der Eingangswelle 12 des Generators 14 steht. Um eine feste Anbringung sicherzustellen kann die Muffe 22 auf die Eingangswelle 12 aufgekeilt werden, im Preßsitz auf der Eingangswelle 12 befestigt werden, an ihrem Ort durch eine äußere Mutter gehalten werden, oder mit einem Gewinde auf ihrer Innenbohrung versehen sein, zum Eingriff mit einem Gewinde auf der Generatoreingangswelle 12. Bei der letztgenannten Ausführungsform kann ein vorspringender oder ausgenommener Sechskant- oder quadratischer Antrieb in dem nach außen gerichteten Ende der Muffe 22 vorgesehen sein, um die Anbringung zu erleichtern. Der Zweck der Muffe 22 besteht darin, einen Übergang zur Eingangswelle 12 bereitzustellen, und weiterhin wirkt sie, wie nachstehend noch genauer erläutert wird, auch als das Ausgangsteil der Zugantriebs-Riemenscheibenanordnung 10.
Die Innenoberfläche 23 des Einwegkupplungslagers 24 sitzt im Preßsitz auf der Außenoberfläche 36 des Ausgangsendes der Muffe 22. Ein Halterungslager 48 ist auf das gegenüberliegende Ende der Muffe 22 aufgepaßt. Die Oberfläche 36 der Muffe 22 zwischen dem Kupplungslager 24 und dem Halterungslager 48 ist gehärtet und geschliffen, um einen inneren Laufring zur Verfügung zu stellen, welchen die Rollen 20 berühren.
Das Einwegkupplungslager 24 ist vorzugsweise eine Standardeinheit, die im Handel verfügbar ist, oder ist so aufgebaut, daß es direkt in die Antriebsscheibe 16 und die Muffe 22 eingebaut ist. Bei einer bevorzugten Ausführungsform besteht das Kupplungslager 24 aus vier Hauptbestandteilen: Kugeln, Freilaufelementen, Halteteilen und Federn. Die Kugeln und die Freilaufelemente sind auf herkömmliche Weise abwechselnd und voneinander beabstandet um die Lagerlaufringe und zwischen diesen vorgesehen. Falls gewünscht können die Freilaufelemente in zusammengehörigen Paaren angeordnet sein, um eine höhere Verriegelungsdrehmomentkapazität zur Verfügung zu stellen. Die Kugeln sorgen für eine Drehbewegung mit geringer Reibung, und das Halteteil, welches aus kostengünstigem Kunststoff hergestellt sein kann, weist Hohlräume zur engen Halterung der Kugeln, Freilaufelemente und Federn auf. Die Federn drücken die Freilaufelemente gleichmäßig in eine Richtung, und legen so die Drehrichtung der Verriegelung für das Kupplungslager 24 fest. Die Federn können Standardschraubenfedern sein, oder kostengünstige gestanzte Federn. Eine ausreichende Drehmomentkapazität ist dazu erforderlich, mit den hohen Beschleunigungsraten fertig zu werden, die während des Anlassens der Brennkraftmaschine auftreten. Es wird darauf hingewiesen, daß die spezielle Konstruktion des Kupplungslagers 24 für die vorliegende Erfindung nicht wesentlich ist, und andere Konstruktionen eines Kupplungslagers 24 eingesetzt werden können. Derartige Versionen umfassen, sind jedoch hierauf nicht beschränkt, eine Nadelrollenkupplung, eine Rollen/Rampenkupplung, eine Kugel/Rampenkupplung und eine Wickelfederkupplung.
Im Einsatz besteht der Zweck des Bremsrings 18 darin, als das stationäre Teil der Zugantriebs-Riemenscheibe 11 zu dienen. Wenn der Bremsring 18 durch die Spule 17 stationär gehalten wird, ist der Zugantrieb eingerückt, und erzeugt eine erhöhte Ausgangsdrehzahl von der Riemenscheibe 11. Wie voranstehend geschildert weist der Bremsring 18 eine zylindrische Verlängerung 30 auf, die koaxial zur Muffe 22 angeordnet ist, und als die äußere Berührungsoberfläche für die Rollen 20 dient. Wenn die Spule 17 mit Strom versorgt wird, drehen sich die Antriebsscheibe 16 und die Trägerarme 40, und ist der Bremsring 18 stationär. Die Trägerarme 40 zwingen dann die Rollen 20 dazu, sich in dem Raum zwischen der Innenoberfläche 34 des Bremsrings 18 und der Außenoberfläche 36 der Muffe 22 zu drehen. Die Reibung, die infolge des Preßsitzes zwischen den Rollen 20, dem Bremsring 18 und der Muffe 22 auftritt, verhindert einen Schlupf der Rollen 20. Dies führt dazu, daß sich die Rollen 20 um ihre zentralen Achsen auf den Stiften 38 drehen, die an den Trägerarmen 40 angebracht sind, und dazu gezwungen werden, sich auf der Innenoberfläche 34 des Bremsrings 18 zu drehen. Die Rollen 20 wiederum berühren die Außenoberfläche 36 der Muffe 22 und zwingen sie dazu, sich mit höherer Drehzahl zu drehen als beim Antrieb durch die Antriebsscheibe 16. Die Tangentialgeschwindigkeit der Rolle 20 am Berührungspunkt mit der Innenoberfläche 34 des Bremsrings 19 ist Null, wogegen die Geschwindigkeit an der entgegengesetzten Seite der Rolle 20, an dem Punkt, der in Berührung mit der Außenoberfläche 36 der Muffe 22 steht, gleich N^×4π×r ist (wobei N die Drehzahl der Riemenscheibe 16 bezeichnet, und r den Radius der Rolle 20). Diese Tangentialgeschwindigkeit wird auf die Muffe 22 übertragen, wodurch diese in derselben Richtung gedreht wird, in welcher sich die Antriebsscheibe 16 dreht, jedoch mit höherer Geschwindigkeit oder Drehzahl. Die Muffe 22 treibt dann die Eingangswelle 12 des Generators 14 an. Da die Reibung an den voranstehend geschilderten Berührungspunkten so wesentlich ist, sind normale Schmiermittel für dieses System nicht optimal. Statt dessen stellen Zugschmiermittel die beste Gesamtleistung zur Verfügung, beispielsweise die Produktpalette "SantoTrac" von Flüssigkeiten und Fetten (hergestellt von der Findett Corporation). Durch Verwendung derartiger Schmiermittel entwickelt sich ein hydrodynamischer Film zwischen den Rollen 20 und der inneren bzw. äußeren Oberfläche 34 bzw. 36 im Betrieb.
Wenn bei Bremse 15 bei niedrigen Brennkraftmaschinendrehzahlen eingerückt ist, besteht die Hauptauswirkung darin, daß der Generator 14 mit höheren Drehzahlen während derartiger Zustände mit niedriger Brennkraftmaschinendrehzahl angetrieben wird. Dies ermöglicht es dem Generator, eine höhere elektrische Ausgangsleistung im Leerlauf der Brennkraftmaschine zur Verfügung zu stellen, während die Generatorspitzendrehzahl verringert wird, und ebenso die Geräuscherzeugung und der Verschleiß bei den Generatorlagern, was auftreten könnte, wenn nur eine kleinere Eingangriemenscheibe verwendet würde. Wenn sich der Film vollständig aufgebaut hat, berühren die Rollen 20 nicht mehr die innere und äußere Oberfläche 34 und 36, infolge der Trennung durch den Film, jedoch wird hierdurch ein Drehmoment übertragen. Dies hat den zusätzlichen Vorteil, daß der Verschleiß weiter verringert wird.
Bei höheren Brennkraftmaschinendrehzahlen wird die Spule 17 nicht mit Strom versorgt, und kann sich der Bremsring 18 frei drehen. Wenn sich der Bremsring 18 frei drehen kann, und die Drehzahl der Antriebsscheibe 16 sich an jene der Muffe 22 annähert und diese schließlich erreicht, rückt das Einwegkupplungslager 24 ein, und verhindert, daß sich die Muffe 22 langsamer dreht als die Antriebsscheibe 16, und stellt eine direkte Drehmomentübertragung von der Antriebsscheibe 16 auf die Muffe 22 und die Eingangswelle zur Verfügung.
Dichtungen 44 sind zu dem Zweck vorgesehen, Schmiermittel in der Zugantriebs-Riemenscheibenanordnung 10 zurückzuhalten, und Verunreinigungen fernzuhalten. Die Dichtungen 44 sind zwischen der Muffe 22 und der Antriebsscheibe 16, zwischen der Muffe 22 und dem Bremsring 18, und zwischen der Antriebsscheibe 16 und dem Bremsring 18 vorgesehen.
Zur ergänzenden Halterung der verschiedenen Bauteile der Anordnung 10 kann ein Nadel- oder Rollenlager 46 wahlweise zwischen der Außenoberfläche der Verlängerung 30 des Bremsrings und einer Innenoberfläche der Antriebsscheibe 16 vorgesehen werden. Ein weiteres Lager 48 befindet sich innerhalb der Verlängerung 30, um ein Abstützung gegen die Muffe 22 zur Verfügung zu stellen, und kann vereinigt mit der Verlängerung 30 und der Muffe 22 ausgebildet sein. Diese Lager 46 und 48 sind von üblicher Konstruktion und erlauben einfach eine Relativdrehung zwischen der Antriebsscheibe 16, dem Bremsring 18 und der Muffe 22. Alternativ kann das Lager 48 mit der Verlängerung 30 und der Muffe 22 vereinigt ausgebildet sind.
Eine zweite Ausführungsform der Zugantriebs-Riemenscheibe 111 ist in Fig. 2 gezeigt. Bei dieser Ausführungsform weist die Muffe 122 einen inneren zylindrischen Abschnitt 150 auf (der im Keileingriff oder Eingriff auf andere Art mit der Eingangswelle 12 steht), sowie einen äußeren zylindrischen Abschnitt 152. Der äußere zylindrische Abschnitt 152 weist eine innere zylindrische Oberfläche 154 auf, die als der äußere Laufring für die Rollen 120 dient. Der Bremsring 118 weist eine zylindrische Verlängerung 130 auf, ähnlich wie Jener, die voranstehend beschrieben wurde. Allerdings weist die Verlängerung 130 eine Außenoberfläche 156 auf, die als der innere Laufring für die Rollen 120 dient. Die Antriebsscheibe 116 arbeitet so, wie dies voranstehend beschrieben wurde, so daß sie den Drehantrieb für die Riemenscheibe 111 zur Verfügung stellt.
Zwar wurde bei der vorherigen Ausführungsform der innere Laufring, der durch die Außenoberfläche 36 der Muffe gebildet wurde, durch die Rollen 20 angetrieben, jedoch wird bei dieser alternativen Anordnung nunmehr ein äußerer Laufring durch die Innenoberfläche 154 des äußeren Abschnitts 152 der Muffe festgelegt. Entsprechend war bei der vorherigen Ausführungsform das stationäre Teil der äußere Laufring, der durch die Innenoberfläche 34 des Bremsrings festgelegt wurde. Bei der vorliegenden Ausführungsform wird der innere Laufring durch die Außenoberfläche 156 der Verlängerung 130 des Bremsringes gebildet. Wie bei der vorherigen Ausführungsform weist der Bremsring 118 eine axiale Oberfläche 128 auf, die mit einem Bremsrotor (nicht gezeigt) gekuppelt ist.
Ein Stützlager 158 ist zwischen der Außenoberfläche 136 der axialen Verlängerung 150 der Muffe 122 und der Innenoberfläche 134 der Verlängerung 130 des Bremsrings 18' angeordnet. Weiterhin ist das Kugel/Freilaufelement-Kupp­ lungslager 24 bei der vorherigen Ausführungsform ersetzt durch ein Nadelrollenkupplungslager 160 zwischen der Antriebsscheibe 116 und der Muffe 122. Die Funktion des Kupplungslagers 160 bleibt jedoch im wesentlichen unverändert im Vergleich zur vorherigen Ausführungsform.
Eine dritte Ausführungsform der Zweigang-Zug­ antriebsriemenscheibenanordnung 210 gemäß der vorliegenden Erfindung ist in Fig. 3 dargestellt. Bei dieser dritten Ausführungsform ähnelt die Riemenscheibe 211 der Riemenscheibe 11 der ersten Ausführungsform in der Hinsicht, daß der Innenlaufring, der durch die Außenoberfläche 236 einer Muffe 222 gebildet wird, durch die Rollen 220 angetrieben wird. Die Rollen 220 werden wiederum durch Trägerarme 240 der Riemenscheiben-Antriebsscheibe 216 gehaltert. Die Antriebsscheibe 216 wurde jedoch anders angeordnet, so daß sie sich axial innerhalb (zum Generator 14 hin) des Bremsrings 218 befindet. Dadurch, daß die Antriebsscheibe 216 näher am Generator 14 angeordnet wird, ist es möglich, die Belastungen zu verringern, die bei dem Lager 248 und dem Kupplungslager 224 auftreten, die Wärmeübertragung von dem Bremsring 218 zu erhöhen, den Luftfluß zum Generator 14 zu erhöhen, und die Momentenbelastung bei dem vorderen Generatorlager zu verringern. Wie bei der ersten Ausführungsform werden, wenn der Bremsring 218 durch die Elektromagnetspule 17 angehalten wird, die Rollen 220 dazu gezwungen, entlang dem äußeren Laufring abzurollen, der durch die Innenoberfläche 234 des Bremsrings 218 gebildet wird. Dies führt dazu, daß die Muffe 220 erneut durch die Rollen 220 angetrieben wird, und Drehmoment auf die Eingangswelle 12 übertragen wird.
Das Einwegkupplungslager 224 ist so aufgebaut, daß es zuläßt, daß sich die Muffe 22 schneller als die Antriebsscheibe 16 dreht. Wenn daher der Bremsring 218 eingerückt ist (also bei niedrigen Brennkraftmaschinendrehzahlen), ist das Kupplungslager 224 ausgerückt, und wird die Muffe 22 durch die Rollen 20 mit höherer Rate als bei der Drehung der Antriebsscheibe 216 angetrieben. Wenn der Bremsring 218 ausgerückt ist und sich ungehindert dreht (also während hoher Brennkraftmaschinendrehzahlen), rückt das Kupplungslager 224 ein, um zu verhindern, daß sich die Muffe 222 langsamer dreht als die Antriebsscheibe 216. Beim Eingriff des Kupplungslagers 224 wird Drehmoment direkt von der Antriebsscheibe 216 auf die Muffe 222 und die Eingangswelle 12 übertragen.
Da ein Preßsitz zwischen den Rollen, dem Bremsring und der Muffe vorhanden sein muß, führt dies bei allen voranstehend geschilderten Ausführungsformen dazu, daß auf die Planetenrollen 20 eine Vorbelastung einwirkt, wie es allgemein bei 66 in Fig. 4 bezeichnet ist. Um zu verhindern, daß auf die Rollen 20, genauer gesagt die Rollenelemente 28, die sich innerhalb der Rollen 20 befinden, die Vorbelastung 66 einwirkt, und die Berührungskraftschwankungen zu verringern, die infolge der Erwärmung und Abkühlung der Teile auftreten, ist ein innerer Spalt zwischen den Rollenelementen 68 und einem äußeren Laufring 70 der Planetenrollen 20 vorgesehen. Ein innerer Laufring 72 der Planetenrollen 20 steht im Eingriff mit den Rollenelementen 68. Wenn die Drehung der Trägerarme 40 zu einer Bewegung der Planetenrollen 20 zwischen der "Sonne" 62 und dem äußeren Ring 64 in der durch den Pfeil 74 angedeuteten Richtung führt, werden die Rollenelemente 68 dazu veranlaßt, in Berührung mit dem äußeren Laufring 70 der Rollen 20 auf der Vorderseite der Planetenrolle 20 zu gelangen, relativ zur Drehrichtung 74. Diese Berührung zwischen den Rollenelementen 68 und dem äußeren Laufring 70 der Rollen 20 ist allgemein mit 76 bezeichnet, wogegen der Spalt, den man auf der Hinterseite sieht, mit 78 bezeichnet ist. Bei einer derartigen Konstruktion sind die Rollen 20 und die Rollenelemente 68 sowie die Stifte 38 einstückig miteinander ausgebildet.
Zwar erfolgte voranstehend eine Beschreibung im Zusammenhang mit einem Einsatz bei Automobilen, jedoch kann die vorliegende Erfindung auch bei jedem mit niedrigem Drehmoment arbeitenden Zweiganggerät eingesetzt werden, beispielsweise bei Geschirrspülern, Plattenspielern, usw.
Zwar wurde in der voranstehenden Beschreibung die bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung geschildert, jedoch sollte deutlich geworden sein, daß die Erfindung abgeändert, variiert und modifiziert werden kann, ohne vom Wesen und Umfang der Erfindung abzuweichen, die sich aus der Gesamtheit der Anmeldeunterlagen ergeben und von den beigefügten Patentansprüchen umfaßt sein sollen.

Claims (20)

1. Zweigang-Riemenscheibenanordnung zur Aufnahme eines Eingangsdrehmoments und zum Drehantrieb einer Eingangswelle eines Geräts, wobei die Anordnung aufweist:
eine Antriebsscheibe, die einen äußeren Abschnitt zur Aufnahme des Eingangsdrehmoments aufweist, wobei die Riemenscheiben-Antriebsscheibe weiterhin einen Trägerabschnitt und mehrere Trägerarme aufweist, und die Trägerarme so zusammenarbeiten, daß allgemein ein koaxial zu dem äußeren Abschnitt ausgebildeter Kreis festgelegt wird;
mehrere Rollen, die drehbar auf den Trägerarmen gehaltert sind;
ein Bremsteil, welches in Bezug auf die Antriebsscheibe drehbar gehaltert ist, wobei das Bremsteil Abschnitte aufweist, die einen ersten Laufring in Berührung mit den Rollen festlegen;
ein Ausgangsteil, welches in Bezug auf die Antriebsscheibe drehbar gehaltert ist, wobei das Ausgangsteil Abschnitte aufweist, die einen zweiten Laufring in Berührung mit den Rollen ausbilden, wobei der zweite Laufring koaxial zum ersten Laufring angeordnet ist;
eine Bremse, welche die Drehung des Bremsteils sperrt, wenn sie eingerückt ist, und im ausgerückten Zustand die Drehung des Bremsteils zuläßt;
ein Einwegkupplungslager, welches zwischen der Antriebsscheibe und dem Ausgangsteil angebracht ist, wobei das Kupplungslager verhindert, daß die Drehzahl der Antriebsscheibe größer ist als die Drehzahl des Ausgangsteils;
wodurch die Antriebsscheibe das Ausgangsteil durch die Rollen mit einer Drehrate antreibt, die größer ist als jene der Antriebsscheibe, wenn die Bremse eingerückt ist, und die Antriebsscheibe das Ausgangsteil über das Kupplungslager in einem Verhältnis von 1 : 1 antreibt, wenn die Bremse ausgerückt ist.
2. Zweigang-Riemenscheibenanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste und der zweite Laufring durch im wesentlichen glatte Oberflächen gebildet werden.
3. Zweigang-Riemenscheibenanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rollen im wesentlichen glatte äußere zylindrische Oberflächen aufweisen.
4. Zweigang-Riemenscheibenanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Laufring einen äußeren Laufring bildet, und der zweite Laufring einen inneren Laufring.
5. Zweigang-Riemenscheibenanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Laufring einen inneren Laufring bildet, und der zweite Laufring einen äußeren Laufring.
6. Zweigang-Riemenscheibenanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rollen zwischen dem ersten und dem zweiten Laufring im Preßsitz vorgesehen sind.
7. Zweigang-Riemenscheibenanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausgangsteil eine im wesentlichen zylindrische Muffe aufweist, die mit Oberflächen versehen ist, die eine Durchgangsbohrung festlegen, zur Aufnahme der Eingangswelle des Geräts, wobei der zweite Laufring durch eine Außenumfangsoberfläche der Muffe gebildet wird.
8. Zweigang-Riemenscheibenanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Bremsteil einen im wesentlichen zylindrischen Abschnitt aufweist, der eine Innenumfangsoberfläche hat, welche den ersten Laufring bildet.
9. Zweigang-Riemenscheibenanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausgangsteil koaxiale innere und äußere Abschnitte aufweist, wobei der innere Abschnitt Oberflächen hat, die eine Durchgangsbohrung ausbilden, zur Aufnahme der Eingangswelle des Geräts, und der äußere Abschnitt eine Innenumfangsoberfläche aufweist, welche den zweiten Laufring bildet.
10. Zweigang-Riemenscheibenanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Bremsteil einen Abschnitt aufweist, der zwischen dem inneren und dem äußeren Abschnitt des Ausgangsteils verläuft.
11. Zweigang-Riemenscheibenanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Bremsteil einen Bremsrotor aufweist, welcher in Axialrichtung bewegbar ist, und in Eingriff mit der Bremse gelangen kann, um so die Drehung des Bremsteils anzuhalten.
12. Zweigang-Riemenscheibenanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremse eine Elektromagnetspule aufweist, die mit Abschnitten versehen ist, welche mit dem Bremsteil in Eingriff gelangen können, um hierdurch die Drehung des Bremsteils anzuhalten.
13. Zweigang-Riemenscheibenanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine nach innen gerichtete Seite und eine nach außen gerichtete Seite vorgesehen sind, wobei die nach innen gerichtete Seite neben dem Gerät liegt, wenn die Anordnung an dessen Eingangswelle angebracht ist, und das Bremsteil weiter innen angeordnet ist als die Antriebsscheibe.
14. Zweigang-Riemenscheibenanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine nach innen gerichtete Seite und eine nach außen gerichtete Seite vorgesehen sind, wobei die nach innen gerichtete Seite neben dem Gerät liegt, wenn die Anordnung an dessen Eingangswelle angebracht ist, und das Bremsteil weiter außen als die Antriebsscheibe angeordnet ist.
15. Zweigang-Riemenscheibenanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rollen auf den Trägerarmen durch Rollenelementenlager gehaltert werden.
16. Zweigang-Riemenscheibenanordnung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Rollen im wesentlichen zylindrische äußere und innere Ringe aufweisen, wobei die Rollenelementenlager zwischen dem äußeren und dem inneren Ring angeordnet sind, und in Berührung mit dem inneren Ring gehalten werden, ein Spalt zwischen den Rollenlagern und dem äußeren Ring zur Verfügung gestellt wird, wenn die Riemenscheibenanordnung stationär ist, und zumindest einige der Rollenlager den äußeren Ring berühren, wenn sich die Antriebsscheibe dreht.
17. Zweigang-Riemenscheibenanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerarme radial einwärts des äußeren Abschnitts angeordnet sind.
18. Zweigang-Riemenscheibenanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein hydrodynamischer Film die Rollen von dem ersten und dem zweiten Laufring trennt.
19. Zweigang-Riemenscheibenanordnung zur Aufnahme eines Eingangsdrehmoments von einem Riemen und zum Drehantrieb einer Eingangswelle eines Geräts, wobei die Anordnung aufweist:
eine Antriebsscheibe, die einen Riemeneingriffsabschnitt zur Aufnahme des Eingangsdrehmoments von dem Riemen aufweist, wobei die Riemenscheiben-Antriebsscheibe weiterhin mehrere Trägerarme aufweist, die so zusammenwirken, daß sie einen koaxial zu dem äußeren Abschnitt ausgebildeten Kreis festlegen;
mehrere Rollen, die drehbar auf den Trägerarmen gehaltert sind, wobei die Rollen zylindrisch sind, und eine glatte Außenoberfläche aufweisen;
ein Bremsteil, welches in Bezug auf die Antriebsscheibe drehbar gehaltert ist, wobei das Bremsteil eine im wesentlichen glatte Umfangsoberfläche aufweist, die einen ersten Laufring in Berührung mit der Außenoberfläche der Rollen ausbildet;
ein Ausgangsteil, welches in Bezug auf die Antriebsscheibe drehbar gehaltert ist, wobei das Ausgangsteil einen im wesentlichen glatten Umfangsabschnitt aufweist, der einen zweiten Laufring in Berührung mit der Außenoberfläche der Rollen ausbildet, wobei der zweite Laufring koaxial zum ersten Laufring angeordnet ist;
eine Bremse, welche die Drehung des Bremsteils sperrt, wenn sie eingerückt ist, und die Drehung des Bremsteils gestattet, wenn sie ausgerückt ist;
ein Einwegkupplungslager, welches zwischen der Antriebsscheibe und dem Ausgangsteil angebracht ist, wobei das Kupplungslager verhindert, daß die Drehzahl der Antriebsscheibe größer ist als die Drehzahl des Ausgangsteils;
wodurch die Antriebsscheibe das Ausgangsteil über die Rollen mit einer Drehrate antreibt, die größer ist als jene der Antriebsscheibe, wenn die Bremse eingerückt ist, und die Antriebsscheibe das Ausgangsteil über das Kupplungslager mit einem Verhältnis von 1 : 1 antreibt, wenn die Bremse ausgerückt ist.
20. Zweigang-Riemenscheibenanordnung zur Aufnahme eines Eingangsdrehmoments von einem Riemen und zum Drehantrieb einer Eingangswelle eines Geräts, wobei die Anordnung aufweist:
eine Antriebsscheibe, die einen Riemeneingriffsabschnitt zur Bereitstellung eines Ausgangsdrehmoments an den Riemen aufweist, wobei die Riemenscheiben-Antriebsscheibe weiterhin mehrere Trägerarme aufweist, die so zusammenwirken, daß sie einen koaxial zu dem äußeren Abschnitt ausgebildeten Kreis ausbilden;
mehrere Rollen, die drehbar auf den Trägerarmen gehaltert sind, wobei die Rollen zylindrisch sind, und eine glatte Außenoberfläche aufweisen;
ein Bremsteil, welches in Bezug auf die Antriebsscheibe drehbar gehaltert ist, wobei das Bremsteil eine im wesentlichen glatte Umfangsoberfläche aufweist, die einen ersten Laufring in Berührung mit der Außenoberfläche der Rollen ausbildet;
ein Eingangsteil, welches in Bezug auf die Antriebsscheibe drehbar gehaltert ist, wobei das Eingangsteil einen im wesentlichen glatten Umfangsabschnitt aufweist, der einen zweiten Laufring in Berührung mit der Außenoberfläche der Rollen ausbildet, wobei der zweite Laufring koaxial zum ersten Laufring angeordnet ist;
eine Bremse, welche die Drehung des Bremsteils sperrt, wenn sie im Eingriff steht, und die Drehung des Bremsteils zuläßt, wenn sie ausgerückt ist;
ein Einwegkupplungslager, welches zwischen der Antriebsscheibe und dem Eingangsteil angebracht ist, wobei das Kupplungslager verhindert, daß die Drehzahl des Eingangsteils größer ist als die Drehzahl der Antriebsscheibe;
wodurch das Eingangsteil die Antriebsscheibe über die Rollen mit einer Drehrate antreibt, die geringer ist als jene des Eingangsteils, wenn die Bremse eingerückt ist, und das Eingangsteil die Antriebsscheibe über das Kupplungslager mit einem Verhältnis von 1 : 1 antreibt, wenn die Bremse ausgerückt ist.
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