DE2349945A1

DE2349945A1 - Antrieb fuer den kuehlventilator eines kraftfahrzeugmotors

Info

Publication number: DE2349945A1
Application number: DE19732349945
Authority: DE
Inventors: Toshio Ishikawa; Mituzi Ohshima
Original assignee: NipponDenso Co Ltd
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 1972-10-05
Filing date: 1973-10-04
Publication date: 1974-04-25
Also published as: DE2349945B2; DE2349945C3; US3853098A

Description

PATENTANWAtTSBURO TlEDTKE - BüHLING - KlNNE jM») NMIMI TIUX: IMMS «ftf CAMJt AOOWESS:

8 000 München 2

Bavartarlng 4 Postfach 202403 4. Oktober 1973

Nippondenso Co., Ltd. Kariya-shi, Japan

Antrieb für den Kühlventilator <al Kraf tf ahr zeucgnotor s

Die Erfindung bezieht sich auf einen Antrieb für den Kühlventilator eines Kraftf ahrzeugmot.ors.

Bekannte Antriebe für Kühlventilatoren können in die folgenden zwei allgemeinen Klassen eingeteilt werden:

1) Vom Kraftfahrzeugmotor angetriebene Kühlventilatoren, die die erforderliche Antriebsleistung von einem Riemenrad auf der Kurbelwelle dfjs KraftfahrzeugmotörG erhalten.

2) Motorgetriebene Kühlventilntoren,die ala Antriebsquelle einen Elektromotor verwenden.

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Grm

Deutsche Bank (Mönchen) Kto. 51'8107O Dresdner Bank (München) Kto. 3ⁿ3TW P-sts-hocU (Piüttchei-l Kto. 67013 8O<3

BADORtOINAL

Die Kühlventilatoren dieser zwei Klaseen haben jeweils eigene Vorteile und Nachteile, die . zum Teil einander widersprechen. Im Falle der vom Kraftfahrzeugmotor angetriebenen Kühlventilatoren ist beispielsweise dann, wenn das Kraftfahrzeug im Leerlauf arbeitet oder sich in einem Verkehr sstau befindet, die Drehzahl des Kraftfahrzeugmotora niedrig, so daas auch die Drehzahl des Kühlventilators niedrig i3t. Daher neigt der Kraftfahrzeugmotor zur Überhitzung aufgrund unzureichender Zufuhr von Kühlluft durch den Kühlventilator. Diese Gefahr ist besonders ausgeprägt bei einem Kraftfahrzeug, das mit einer Klimaanlage und einem Abgasreiniger ausgerüstet ist. Urn dieee Nachteile zu überwinden, ist versucht worden, die Abmessungen des Kühlventilators zu vergrösssrn und ihn mit einem Radkranz zu versehen, um die Kühlwirkung des Ventilators zu erhöhen. Die Nachteile bei dieser Ausbildung bestehen darin, dass störende Geräusche erzeugt werden und dass ein grösserer Verlust bzw. Verbrauch von Leistung des Kraftfahrzeugmotors und ähnliches auftritt. Im Falle der durch einen Elektromotor angetriebenen Kühlventilatoren arbeitet der Kühlventilator mit konstanter, vorbestimmter Drehzahl, die unabhängig vom Fahrzustand des Kraftfahrzeugs ist. Wenn die Drehzahl des Kühl ventilators so eingestellt ist, dass die Kühlanforderungen für die Fahrzu3tände beim Leerlauf und in einem Verkehrsstau erfüllt werden, besteht demzufolge die Gefahr, dass

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BAD ORlölNAt

die Ktihlwirkung unzureichend ist, wenn das Kräftfahrzeug einen Berg hinauffährt oder mit hoher Geschwindigkeit fährt, .so dass das kühlsystem des Kraftfahrzeugmotors seine Funktion nicht ausreichend erfüllt. Wenn dagegen die Drehzahl des KühlVentilators auf die Kühlanforderungen eingestellt ist, die auftreten, wenn das Kraftfahrzeug einen Berg hinauffährt oder mit hoher Geschwindigkeit fährt, muss zum Antrieb des Kühlventi3.ators ein Motor mit grosser Leistung verwendet werden, so dass diesee Kühlsystem für viele Arten von Kraftfahrzeugen ungeeignet ist.

Uni die beschriebenen Schwierigkeiten zu überwinden, liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen neuen und verbesserten Antrieb für den Kühlventilator zu schaffen, der in sich die vorteile der oben erläuterten zwei Klassen von Antrieben für KühlVentilatoren vereint und der so-ausgelegt iet, dass dsr Kühlventilator mit höherer Drehzahl durch einen Kotor, insbesondere einen Elektromotor, angetrieben wird, wenn die Kühlwirkung des vom Kraftfahrzeugmotor angetriebenen Kühlventilators für unzureichend befunden wird.

Die Erfindung umfasst somit einen Antrieb für einen Kühlventilator, bei dem eine Einwegkupplvmg die Antriebswelle

des Kühlventilators mit einer Welle verbindet, die ihren Antrieb von einem Riemenrad auf der Kurbelwelle erhält, und

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bei dem zusätzlich zum Kraftfahrzeugmotor ein Motor, insbesondere ein Elektromotor, als Antriebsquelle für dan Kühlventilator vorgesehen ist, wobei der Kühlventilator in der Regel vom Kraftfahrzeugmotor angetrieben wird und dann, wenn die Kühlwirkung dea Klihlventilator3 zu gering ist, eine Motorsteuerung, beispielsweise ein die Kühlwa33erterr.p3-ratur des Kraftfahrzeugmotors feststellender Thermostatschalter, in dem Sinne betätigt wird, dass der Motor erregt wird und dadurch der Kühlventilator mit höherer Drehzahl gedreht wird.

Zu den wesentlichen Vorteilen des erfindungsgemäsaen Antriebs gehört, dass «der Kühlventilator für den Kühler während des Leerlauf eines Kraftfahrzeugs durch den Motor mit erhöhter Drehzahl angetrieben wird, so dass die Kühlwirkung des Kühlventilators auf den Kühler wesentlich erhöht ist und eine Überhitzung des Kraftfahrzeugmotors vermieden wird. Der erfindungsgomäasG Antrieb X3t besonders dann sehr nützlich , wenn er bei einem Kraftfahrzeug angewendet wird, das mit einer Klimaanlage und einem Abgasreiniger ausgerüstet ist. Ein weiterer grosser Vorteil be.3teht darin, dass ein Γ lot or mit nur geringer Leistung, der keine Belastung für die Energieversorgungseinheit des Kraftfahrzeugs darstellt, verwendet worden kann, da bei der Auslegung dss Motors lediglich die Kühlwirkung des Kühlventilators während

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dee Leerlaufs berücksichtigt zu werden braucht» Kin weiterer Vorteil besteht darin, dass die Abmessungen dos Kiihlventilators so klein wie möglich ausgeführt werden können, sofern mit Ausnahme des Leerlauf keine Gefahr der Überhitzung des Kraftfahrzeugmotors besteht, Schliesslich besteht ein weiterer Vorteil darin, dass dann, wenn der Motor in Betrieb ist« dig Drehung des Motors aufgrund dar ßinwegkupplung nicht sum Kraftfahrsseugmotor übertragen wird und somit keine irgendwie geartete Beeinträchtigung des Betriebes des Kraftfahrzeugmators auftritt. ,

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und vier den im folgendep näher erläutert, Eg zeigen« . ; -,.---■■-.

Fig. 1 eine schematische Darstellung des allgemeinen 7vufbaus ein^s ersten Äusführungsböispiels eines er^ findungsgemässsen Antriebs für einen isüh

Fig. 2 einen Schnitt« der die wesentlichen Teile das Ausführungsbeispiels nach Fig. 1 zeigt?

Fig. 3 eine Draufsicht eines zweiten AusführungsbeiapielST Fig. 4 eine Seitenansicht des. AusHührungsbQispiels nach

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Fig. 3:

Fig. 5a eine elektrische Schaltung für ein drittes Ausfuhrungsbeispiel ;

Fig. 5b eins elektrische Schaltung für ein viertes Ausführungsbeispiel ;

Fig. 6 eine Ansicht, teilweise im Schnitt, eines fünften Ausführungsbeispiels;

Fig. 7 einen Schnitt nach VII-VII in Fig. 6;

Fig. 8 eine elektrische Schaltung für die Steuerung des
ilotors des erfindungsgemässen Antriebs;

Fig. 9 ©ine Ansicht, teilweise im Schnitt^ eines sechsten AusführungsbeispiolsT und

Fig. 10 einr;n Schnitt nach X-X in Fig. 9.

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Im folgenden wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die. dargestellten 7vusführungsbeispiele.beschrieben.

Da3 erste Ausführungsbeispiel ist in Fig. 1 dargestellt. Mit 1 ist ein Motor einee.Kraftfahrzeugs bezeichnet; 2 bezeichnet einen Kühler zum Kühlen dee Kühlwassers des Motors 1; 3 bezeichnet einen Kühlventilator, 4 ein Riemenrad auf der Kurbelwelle des Motors 1, 5a eine Ventilatorradanordnung mit einem Riemenrad 5 und einer Einwegkujjäung 5b. Mit 6 ist ein Motor bzw. ein Elektromotor bezeichnet, der einen Anker 6a mit einer gedruckten wicklung, einen Feldferritmagneten 6b und eine Ankerwelle 6c umfasst, die einstückig mit der Antriebswelle des Kühlventilators ausgebildet ist. Der Kühlventilator 3 ist an einem Ende der Ankerwelle 6c befestigt, dessen anderes Ende mit dem Riemenrad 5 über die Einwegkupplung 5b verbunden ist. Fit 7 ist ein Thermostatschalter bezeichnet, der im Wassermantel des Motors 1 oder im Tank des Kühlers 2 angeordnet ist und in Abhängigkeit von der festgestellton Temperatur des Kühlwassers des Motors arbeiten kann. Mit 8 ist eine Batterie bezeichnet. Der Thermostatschalter 7 kann einen wachsbetätigten Schalter, bei dem die Volumenänderung eines Wachses mit der Temperatur ausgenutzt wird, einen Ferritschalter, bei dem.vom Wechsel der magnetischen Ei-genschaften dos Ferrjtis beim Curie-Funkt Gebrauch gemacht wird, oder eine Halbleiterschaltung mit einem Thermistor oder dgl. umfassen.

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In Fig. 2 sind Einzelheiten des Motorabschnitts des erfindungsgemäasen Antriebs dargestellt. Der Motor 6 ist von einer Bauart, die allgemein als gedruckter Motor bekannt ist und sehr dünn ausgeführt werden kann. Mit 6a, 6b und 6c.3ind die bereits zuvor erwähnten Teile Anker, Feldferritmagnet und Ankerwelle bezeichnet. Mit 6d sind Bürsten bezeichnet; 6e und 6f bezeichnen Gehäuseteile aus magnetischem Material, die zur Bildung des magnetischen Kreises der Feldferritmagnete 6b dienen. Die Gehäuseteile 6e und 6f sind an einem Abschnitt 1' des Kraftfahrzeugmotors 1 befestigt. Mit 6g ist eine Stütze für den Anker 6a bezeichnet, die fest auf die Ankerwelle 6c aufgepasst ist. Mit 6h sind geölte Sinterlager bezeichnet: 61 bezeichnet Filze zur Zuführung von Schmiermittel zu den Sinterlagern 6h. Mit 6j ist ein Zentrierstück für die Sinterlager 6h bezeichnet, das fest in das Gehäuseteil 6f eingepresst ist. Der Kühlventilator 3 ist mittels einer Scheibe 3a an einem Ende der Ankerwelle 6c befestigt, deren anderes Ende in den Innenraum zwischen Walzen 5c der Einwegkupplung 5b eingesetzt ist. Die Walzen 5c der Einwegkupplung 5b werden von einem Aussenring 5d umschlossen, der mit dem in Fig. 1 gezeigten Riemenrad 5 verbunden ist. Die Einwogkupplung 5b ist von solchem Aufbau, daß sie die Leistung nur in einer Richtung, d.h. nur von der Vontilatorradanordnung 5a zum Kühlventilator 3, übertragen kann.

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Im folgenden wird die Funktion des zuvor beschriebenen Antriebe erläutert. Wenn der Kraftfahrzeugmotor 1 in Betrieb ist, wird der Kühlventilator 3 durch die vom Riemenrad 4 auf der Kurbelwelle des Kraftfahrzeugmotors 1 über einen Riemen 9 und die Ventilatorradanordnung 5a auf die Ankerwelle 6 übertragene Antriebsleistung angetrieben. Der Kühlventilator fördert dann Kühlluft durch den Kühler 2, um dieeen zu kühlen. Unter der Annahme, dass das Übersetzungsverhältnis zwischen 'den Riemenrädern 4 und 5 den Wert 1:1 hat, wird der Kühlventilator 3 mit der gleichen Drehzahl angetrieben, die der Kraftfahrzeugmotor hat, wenn der Motor 6 nicht in Betrieb ist. Wenn das Kraftfahrzeug stillsteht, d.h. wenn der Kraftfahrzeugmotor im Leerlauf läuft, führt demzufolge eine Drehzahl des Kraftfahrzeugmotors von beispielsweise 700 Upm dazu, dass der Kühlventilator 3 mit einer Drehzahl von 700 Upm angetrieben wird. Wenn die Temperatur der umgebenden Luft jedoch hoch ist, kann eine so geringe Drehzahl zu einer un-,zureichenden Kühlwirkung des Kühlers 2 und somit zu einer Überhitzung des Kraftfahrzeugmotors .1 führen. Bei der beschriebenen Erfindung ist der Thermostatschalter 7 so ausgelegt, dass er schliesst, wenn die Kühlwassertemperatur des Kraftfahrzeugmotors im Wassermantel des Kraftfahrzeugmotors 1 beispielsweise 95 C erreicht. Daraus folgt, dass dann, wenn die KüMwassertemperatur des Kraftfahrzeugmotors während des Leerlaufs otter in einem Verkehrsstau ansteigt, dor Ther-

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mostatschalter 7 geschlossen ist und den Anker 6a des Motors

6 erregt. Dies führt dazu, dass der Kptor 6 selbsttätig den Betrieb aufnimmt, so dass der Kühlventilator 3 durch den Motor 6 mit einer höheren Drehzahl als der des Kraftfahrzeugmotors angetrieben wird. Wenn die Drehzahl des Motors 6 auf beispielsweise 1500 Upm festgesetzt ist, wird somit der Kühlventilator 3 mit einer Drehzahl angetrieben, die doppelt so gros3 wie. die Leerlaufdrehzahl (700 Upm) des Kraftfahrzeugmotors 1 ist, wa3 zur Folge hat, dass die Kühlwirkung de3 Kühlers 2 wesentlich erhöht ist, so dass eine Überhitzung de3 Kraftfahrzeugmotors 1 verhindert wird. Selbst wenn der Motor 6 seinen Betrieb plötzlich aufnimmt, wird durch den Betrieb des Motors 6 die Einwegkupplung 5b ausgekuppelt, so dass die Übertragung der Drehbewegung von der Ventilatorradanordnung 5a auf den Hotor 6 unterbrochen ist- Demzufolge v/ird der Kühlventilator 3 durch den Motor 6 unabhängig von dem Kraftfahrzeugmotor 1 angetrieben. Dies bedeutet, dass der Betrieb des Kraftfahrzeugmotors 1 in keiner Wei3e behindert ist. Wenn das Kraftfahrzeug seinen normalen Fahrzustand erreicht, so dass der Kühlventilator 3 mit einer Drehzahl angetrieben wird, die höher als die Drehzahl des Kraftfahrzeugmotors 1 ist, ist die Kühlwirkung des Kühlers 2 vergrössert, was zur Folge hat, dass die Kühlwassertemperatur des Kraftfahrzeugmotors unter die am Thermostatschalter 7 eingestellte Temperatur fällt, so dass der Thermostatschalter

7 öffnet und den Motor 6 selbsttätig anhält.

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BAOORtGlNAi.

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Obwohl es sich bei dem Motor 6 des beschriebenen Ausführungsbeispiels um einen dünnen, gedruckten Motor handelt, wodurch der Antrieb für den Kühiventilator raumsparend ist, kann auch anstelle des gedruckten liotors jeder andere herkömmliche Motor verwendet werden.

Im folgenden wird ein zweites Ausführungsbeispiel anhand der Figuren 3 und 4 erläutert* Bei diesem zweiten Ausführungsbeispiel ist die Ankerwelle des Kiotors 6 nicht einstückig mit der Antriebswelle des Kühl ventilators 3 ausgebildet, und die getrennt ausgebildeten Wellen sind miteinander über Riemenscheiben und einen Kiemen verbunden. In den Figuren 3 und 4 ist mit 1 der Kraftfahrzeugmotor bezeichnet, 2 bezeichnet den Kühler, 3 den Kühlventilator. 4 ein Riemenrad auf der Kurbelwelle, 5 ein Riemenrad für den Kühlventilator und 6 den Motor- Mit- 6¹ sind Haltebügel zur Halterung des Motors 6 an einer Seitenwand des Kühlers 2 bezeichnet; mit 7 i3t der Thermostatschalter bezeichnet, der die Temperatur des Kühlwassers des Kraftfahrzeugmotors feststellen kann und dadurch betätigbar ist. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist der Thermostatschalter 7 in einem unteren Tank 2a des Kühlers 2 angeordnet. Kit 8 ist die Batterie bezeichnet, 9 bezeichnet den Riemen, der das Riemenrad 4 auf der Kurbelwelle mit dem Riemenrad 5 für den Kühlvcntilator verbindet, 10.bezeichnet ein zusätzliches Riemenrad, das auf der

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Ankerwelle 6c dos Motors 6 befestigt ist, 11 ein zusätzliches Riemenrad, das can Kühlventilator 3 befestigt ist, 12 einen Riemen, der die Riemenräder 10 und 11 miteinander verbindet, und 13 eine Einwegkupplung, die der Einwegkupplung 5b des ersten Ausführungebeispiels entspricht und in der Nabe des Riemenrades 5 -des Kühlventilators angeordnet ist. Die Einweglcupplung 13 ist so ausgebildet, dass die Antriebsleistung nur in einer Richtung, d.h. nur vom Riemenrad 5 zum KUhlventilator 3, übertragen werden kann.

Im folgenden wird die Funktionsweise des in angegebener Weise aufgebauten zweiten Ausführungsbeisiels beschrieben. Wenn der Motor 6 nicht in Betrieb ist, wird die Antriebsleistung von dem Riemenrad 4 auf dar Kurbelwelle des Kraftfahrzeugmotors 1 über den Riemen 9, das Riemenrad 5 für dan Kühlventilator und die Einwegkupplung 13 auf den KUhlventiletor 3 übertragen, so dass dieser angetrieben wird· Wenn jodpch bei leerlaufendem Kraftfahrzeugmotor die Kühlwassertemperatur des Motors auf eine vorbestimmte Temperatur, beispielsweise auf 95 C, ansteigt, so dass der Thermostatschalter 7 achliesst, wird der Motor 6 erregt, so dass er anfängt, sich zu drehen« Die Drohung des Motors 6 wird auf den Kühlventilator 3 vom zusätzlichen liiemenrad 10 über das zusätzliche Riemenrad übertragen. Demzufolge v/ird der Kühlventilator 3 mit einer höher eingestellten Drehzahl, beispielsweise 1500 Upm, de3

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Motors angetrieben, um die Kühlwirkung des Kühlers 2 zu erhöhen. Aufgrund der Wirkung der Einwegkupplung 13 wird die Drehung »des Motors 6 nicht auf das Riemenrad 5 übertragen.

Die Vorteile dieser zweiten Ausführungsform bestehen darin, dass erstens der Anbringungsort des I*otor3 6 in gewünschter Weise■-gewählt werden kann und dass zweitens das über- bzw. Untersetzungsverhältnis zwischen den zusätzlichen Riemenrädern 10 und 11 in gewünschter Weise 30 festgelegt werden kann, dass der Motor· 6 mit grösstem V/irkungsgrad arbeitet. Drittens wird die Lebensdauer des Motors 6 erhöht/ da die Schwingungen des Kraftfahrzeugmotors nicht direkt auf den Motor 6 übertragen.werden.

Bei den zuvor beschriebenen ersten und zweiten Ausführungsbeispielen wird die Temperatur des Kühlwassers das Kraftfahrzeugmotors durch den Thermostatschalter 7 festgestellt, damit dieser den Motors 6 steuern kann, statt der Kühlwassertemperatur des Kraftfahrzeugmotors kann jedoch auch beispielsweise die Temperatur des Motorrautnes festgestellt werden. Vi io sich aus der Beschreibung des -ersten und zweiten Ausftihrungsbeispiels orgeben hat, ist ferner der Betrieb des Motors 6 nur dann erforderlich, wenn das Kraftfahrzeug sich im Leerlauf befindet. oder mit niedriger Geschwindigkeit \ fährt, so dass statt des Thermostatschalters 7 zur Steuerung

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BAD ORIGINAL"

dee Motors 6 auch ein drehzahlabhängiger -Schalter J.4., der in Fig. 5a dargestellt ist, oder ein geschwindigkeitsab- ,. hängiger Schalter 15 verwendet werden kann, der in Fig. 5b ^ dargestellt ist. Dabei spricht der Schalter 14 auf die Drehzahl des Kraftfahrzeugmotors an, während der Schalter auf die Geschwindigkeit des Kraftfahrzeuges anspricht. Dies bedeutet mit anderen Worten, dass bei dem in Fig 5a darge-, _;. stellten dritten Au3ftihrungsbeispiel die Anzahl der Umdrehungen des Kraftfahrzeugmotors 1 mittels eines Drehzahldetektors 14' festgestellt werden kann, so dass dann, wenn die Drehzahl des Kraftfahrzeugmotors unter einen vorbestimmten Wert sinkt, der Schalter 14 geschlossen ist, wodurch der Motor betätigt wird. Bei dem vierten, in Fig. 5b dargestellten Ausführungsbeispiel kann die Geschwindigkeit des Fahrzeugs durch einen Geschwindigkeitsdetektor IS* festgestellt werden, so dass dann, wenn die Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs unter einen vorbestimmten Wert sinkt, der Schalter 15 geschlossen ist, wodurch der Motor 6 betätigt wird. Sowohl der Drehzahldetektor 14* als auch der Geechwindigkeitsdetektor 15', die in den Figuren 5a bzw. 5b gezeigt sind, können von herköimilicher Bauart sein.

Im folgenden v/ird das fünfte, in Fig. 6 dargestellte Ausführungsbeispiel beschrieben. In Fig. 6 bezeichnen gleiche Bezug3zeichon gleiche oder ähnliche Teile wie in Fig. 1,

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BADORlQlNAt,

In Fig. 6 "bezeichnen 103 und 104 Kühlwasserleitungen. Das Riemenrad 5 für den Kühlventilator ist auf einer Riemenrad-

welle Ul befestigt und wird zusammen mit dieser ale Ganzes angetrieben. Ein Ende der Riemenradwelle 111 ist mit einer nicht dargestellten Wasserpumpe im Kraftfahrzeugmotor 1 verbunden, während das andere Ende mit einer grelle 112-'des Kühlventilators 103 über eine erste^; Einwegkupplung 109 verbunden ist. Ein Ende der Welle 112 dee Kühlventilators 3 trägt diesen, während ihr anderes Ende über eine zweite Einwegkupplung 118 mit einem motorgetriebenen Riemenrad 117 in der Weise verbunden ist, das« dieses die Riemenradwelle 111 umgibt. Kit 119' ist ein Motor, vorzugsweise ein Elektromotor, bezeichnet? 119a ist eine Motorwello des Kotors 119 und 120 ist ein Riemen, der das motorgetriebene Riemenrad

117 mit dem Motorriemenrad 121 verbindet.

Im folgenden wird unter Bezugnahme auf Fig. 7 der Aufbau der ersten Einwegkupplung 109 und der zweiten Einwegkupplung

118 beschrieben. Zunächst wird der Aufbau der ersten Einwegkupplung 109 beschrieben, die in der Innenwand der \vel3e des Kühlventilators 3 ausgebildete Ausnehmungen 114 aufweist, deren Tiefe allmählich in Drehrichtung, die durch einen Pfeil 113 angedeutet ist, abnimmt. In den Ausnehmungen 114 sind Walzen 115 angeordnet, wobei jedo Walze 115 normaJ.erwei~ se durch eine Feder 116 in den offenen Abschnitt ^rier züge-

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hörigen Ausnehmung 114 gedruckt wird. Die Walzen 115 sind zwischen der Innenwand der Welle 112 des Kühlventilators 3 und der Aussenseite der Riemenradwelle 111 angeordnet.

Mit dem beschriebenen Aufbau arbeitet die Einwegkupplung 109 in folgender Weise. Wenn sich die Riemenradwelle 111 nur in Richtung des Pfeilee 13 (Fig. 7) dreht, werden die in den Ausnehmungen 114 angeordneten Walzen in deren offene Abschnitte gewälzt, so dass die Riemenradwelle 111 mit der Welle 112 des Kühlventilators 3 verbunden ist und die Drehung der Riemenradwelle 111 auf die Welle 112 übertragen wird. Wenn sich die Welle 112 des Kühlventilators In Richtung des Pfeiles 113 dreht, v/erden die Walzen 115 unter Zusantnendrückung der Federn 116 eurück in die geschlossenen Abschnitte der Ausnehmungen 114 gewälzt, so dass die Drehung der Welle 112 nicht auf die Riemenradwelle 111 übertragen wird. Dies bedeutet mit anderen Worten,daß die Einwegkupplung 109 die Antriebsleistung nur in einer Richtung, d.h. nur von der Riemcnradwelle 111 auf die Welle 112, übertragt.

Im folgenden wird der Aufbau der zweiten Einwegkupplung 118 untez/bezugnahme auf Fig. 7 beschrieben. In der Innenwand des motorgetriebenen Riemenrades 117 sind Ausnehmungen 122 ausgebilotet, deren Tiefe in der durch den Pfeil 113 angedeuteten Drehrichtung zunimmt. In den Ausnehmungen 122 sind

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123 angeordnet, von denen jede normalerweise durch Feder IM in den engen Abschnitt der augehörigen AusnehMung 152 gedrückt wird. Die Walzen 123 der zweiten EIn-Vtegkupplung HB sind zwischen der Aussenseitc: der Welle 112 des Rühlventii&tors und der Innenseite des motorgetriebenen iliemenrades 117 angeordnet*

Die in beschriebener VJoise aufgebaute Einwegkupplung IIS arbeitet folgendertnä3sen. Wenn sich das rnotorgetriebene Ri emenrad 117 nur in der durch den Pfeil 113 angedeuteten Richtung dreht» werdsn die in den Ausnehmungen 122 angeordneten WÄiaen 123 in die flachen Abschnitte der Ausnehmungen 122 gewälzt, Mo dase das mötorgetriebehe Riemenrad 113 mit der Welle 112 des Rühlvöntilatörs verbunden ist und die Drehung Vöün Riemenraä 117 auf die Welle 112 übertragen wird, Wenn «ich in diesem Fall die Wello 112 des Kühlventilators in . Richtung des Pfeiles 113 dreht» werden dis imlaeiü 123 unter . Zusarnrnendriiekung der federn 124. in die tief aren Abschnitte der Ausnehiftungtm 122 ziirückgewälgt. DcrassufoJ.gG wird die Drehung der Welle 112 des Kühlventilator3 nicht auf das tnotorgetriebene Itieraenrad 117 tibertragen. Dies heisst jmit anderen Worten* dass die zweite ftinwegTcupplung 118 die Antriebsleistung nur in einer Richtung, d.h. nur vom motorgetriebenen fti-eroenraä 117 auf die Xielle 112 des Kühiventilatora, ixbertragt.

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Unter Bezugnahme auf Fig. 8 wird die elektrische Schaltung zur Betätigung das bei dem zuvor beschriebenen fünften Ausführungsbeispiel eingesetzten Motors 119 erläutert. Xn Fig. 8 ist mit 119 der Motor bezeichnet, 119b bezeichnet einen Feldferritmagneten für den Motor 119 und 125 einen Thermostatschalter, der sich int Wassermantel des Kraftfahrzeugmotors oder dem Tank des nicht dargestellten Kühlers befindet und schaltet, indem er die Temperatur des Kühlwassers des Kraftfahrzeugmotors feststellt. Mit 126 ist ein Zündschalter bezeichnet, während mit 127 eine Batterie bezeichnet ist.

Die Wirkungsweise des zuvor beschriebenen fünften Ausführungsbeispiels wird im folgenden anhand der Piguren 6 bis 6 erläutert. Wenn der Kraftfahrzeugrcotor in Betrieb ist, treibt die Antriebsleistung, die zur X¹IsIIg 112 c?e3 Kühlventilators 3 über das Riemenrati 4 auf der Kurbelwelle de3 Kraftf ahrzeugmotors 1, den Riemen 9, das Riemenrad 5 für den Kühl ventilator und die or st ο EinwegTcupplung 109 übertragen wird, den Kühnventilator 3 an, der eine kühlende Luftströmung durch den Kühler 2 liefert und öiosisn kühlt. Da die zweite Einwcgkupplung so ausgelegt ist, das3 sie Antriebsleistung nur vom motorgetriebenen Riemenrad 117 auf die Welle 112 des Kühlvonti!ators 3 übertragen l:ann, führt in diesem Fall die Drehung der Welle 112 dos Kühlventilators 3 nicht

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zu einer Drehung des motorgetriebenen Riemenrades 117, 30 dass demzufolge der Motor 119 nicht im Leerlauf läuft. Wenn das Übersetzungsverhältnis zwischen den Riemenrädern 4 und 5 auf 1:1 festgelegt ist, wird der Ktihlventilator 3 bei nicht laufendem Kotor 119 mit der Drehzahl des Kraftfahrzeugraotors angetrieben. Daraus folgt, dass dann, wenn sich das Kraftfahrzeug im Stillstand befindet, d.h. wenn der Motor im Leerlauf ist, der Kühlventilator 3 mit einer Drehzahl von 700 üpm angetrieben wird, falls die Drehzahl des Kraftfahrzeugmotors beispielsweise 700 Upm beträgt. V7enn jedoch die Temperatur dor uragebendon Luft hoch iet, führt eine solche niedrige Drehzahl zu einer Verminderung der Kühlwirltung des Kühlers 2, und dies wiederum kann eine Überhitzung des Kraftfahrzeugmotors 1 verursachen. Wenn der Thermostatschalter 125 so eingestellt ist, dass er geschlossen ist, wenn die Temperatur des Kühl%va3sers des Kraftfahrzeugmotors beispielsweise 95 C im Wassermantel de3 Kraftfahrzeugraotars 1 erreicht, was während de3 Leerlaufs oder in einem Verlcehrsstau der Fall sein kann, schliesst die erhöhte Temperatur des Kühlwassers des Kraftfahrzeugmotors den Thermostatschalter 125/ so dass dor Motor 119 erregt wird. Dies hat zur Folge, dass der Motor 119 seinen selbsttätigen Betrieb aufnimmt und dass der Kühlventilator 3 durch den I'otor 119 mit einer Drehzahl angetrieben wird, die höher a3s die Drehzahl des Kraftfahrzeugmotors ist. Wenn

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in diesem Fall das Übersetzungsverhältnis zwischen dem motorgetriebenen Riemonrad 117 und den !'otorriemenrad 121 beispielsweiss auf 1:2 festgelegt ist und wenn die Drehzahl des Motors 119 beispielsweise auf 3000 Upm festgelegt ist, wird der Kühlventilator 3 mit einer Drehzahl angetrieben, die doppelt so hoch wie die Drehzahl des Kraftfahrzeugmotors 1 im Leerlauf (beispielsweise 700 Upm.) ist, so das3 die Kühl v/i rkung clcss Kühlers 2 wesentlich erhöht ist, um eine iJberhitzng des Kraftfahrzeugmotors 1 zu vermeiden, Wenn in diesem Fall der Motor 119 seinen Betrieb plötzlich aufnimmt, Icunpelt die Drehung des Motors 119 dio örsta Einwegkupplung 109 aus, wodurch die Leistungsübertragung von der Risnienradv/ellQ 111 des Rieraenrados 5 für den Kiih!ventilator auf die Welle 112 des Kühlventilators 3 unterbrochen ist. Die Drehung dss l'otors 119 kuppelt die zweite ISinwagkupplung 118 oin, die das Drehmoment nur in einer Richtung, d.h. nur vom motorgetriebenen Riemenrad 117 auf <1en Kühlventii ä~ tor 3_y übertragen kann, so dass nun der Potor 119 den Kiihlventi3.ator 3 unabhängig vom Kraftfahrzeugmotor 1 antreibt. Daher ist der Betrieb des Kraftfahrzeugmotors 1 in keiner Weise behindert. Wenn das Kraftfahrzeug 3eine normale Fahrgeschwindigkeit erreicht, so das3 der Kühlventilator 3 durch den Kraftfahrzeugmotor 1 mit höherer Drehzahl angetrieben wird, wird die Kühlwirkung des Kühlers 2 erhöht, so dass die Temperatur do3 ?:ühlv/a.3SGr3 des Kraftfahrseug-

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motors unter die eingestellte Temperatur des Thermostatschalters 125 sinkt. Demzufolge öffnet der Thermostatschalter 125, so das3 der Ilotor 119 selbsttätig angehalten wird.

Im folgenden wird ein sechstes Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf die Figuren 9 und 10 erläutert. . Die Hauptbestandteile dieses Ausführungsboispiels sind identisch mit denen des fünften Ausführungsbeispiels mit Ausnahme der Anbringung3orte der ersten und zweiten Einwegkupplung, wie dies im folgenden unter Bezugnahme auf die Figuren 9 und 10 erläutert werden wird. Die erste Einwegkupplung 109 hat die gleiche Aufgabe wie beim fünften Ausführungsbeispiel und X3t zwischen der Riemenradwelle 111 des Riemenrades 5 für den Kühlventilator und einer Welle 112' des Kühlventilators 3 angeordnet, wobei die Welle 112' einstückig mit einem Riomenrad 112'a ausgebildet ist. Die zweite Einvegkupplung 118, die ebenfalls die gleiche Aufgabe wie beim fünften Aus-,führungsbeispiel erfüllt, ist zwischen der ί'otorwelle 119a des Motors 119 und dem Motorriemenrad 121 angeordnet, das auf der MotorweJ.le 119a angeordnet ist. Dies bedeutet mit anderen Worten, dass die erste Einwegkupplung 109 die Antriebsleistung nur in einer Richtung von dam Riemenrad 5 auf den Kühlventilator 3 überträgt, während die zweite Einwegkupplung 118 die Antriebsleistung nur in einer Richtung von dem Iiotorriemenrad 121 auf den Kühlventi.lator 3

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überträgt.

Mit clean zuvor beschriebenen Aufbau ist die Wirkungsweise des sechsten Aüsführungsbeispiels die folgende. Wenn der Motor 119 nicht in Betrieb ist, wird die Antriebsleistung vom Riemenrad 4 auf dor Kurbelwelle dos Kraftfahrzeugmotor3 1 zum Kühlventilator 3 über den Riemen 9, das Riemenrad 5 und die erste Einwogkupplung 109 übertragen, 30 dass auf diese Weise der Kühlventilator 3 angetrieben wird. Wenn jedoch beispielsweise während de3 Leerlaufs die Temperatur dG3 Kühlwassers des Kraftfahrzeugnotors auf einen bestimmten Viert ansteigt, 30 dass der Thermostatschalter 125 nach Fig. geschlossen ist, wird der Motor 119 erregt, so dass er seinen Betrieb beginnt. Demzufolge v/ird der Kühlventilator 3 angetrieben von der Antriebsleistung, die ihm über das Motorriemenrad 121 des Motors 119, die zweite Einwogkupplung

113 im Motorriemenrad 121, den Riemen-120, das Riemenrad 112¹ a des Kühl ventilators 3 und die v/elle 112' dos Kühlventilators 3 zugeführt wird. In diesem Fall ist das Übersetzungsverhältnis zv/ischen dem Motorriemonrad 121 und dem Riemenrad 112'a des Kühlventilators auf 1:2 festgelegt, und die Drehzahl des Motors 119 ist so eingestellt, dass dieser mit einer höheren Drehzahl von beiapiolsve:? se 3000 Upm arbeitet, so dass die Kühlvirkung dos Kühlers 2 erhöht ist. VJegon eier Grsten Einwegkupplung 109 vdrd die durch don Motor

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BADORiOiNAL

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119 hervorgerufenen Drehung nicht zum Riemenrad 5 für den Kühlventilator übertragen»

Bei der Erfindung handelt es sich somit vm ein für einen Kraftfahrzeugmotor, wobei dag ICühlsysteni von der Bauart ist, bei der das Kühlwasser des Kraftfahrzeugiao tors durch einen Kühler umgewälzt wird und ein Kühlventilator vorgesehen ist, der einen kühlenden Luftstrom durch den Kühler erzeugt und im wesentlichen vom Kraftfahrzeugmotor angetrieben wird. Dabei umfasst der Antrieb für den Kühlventilator aine ilinvjeg&upplung» <3ie zVischon dem Kühlventilator und dem Kraftfahrzeug-raotor in der "eise eingefügt ist, dass sie die Antriebsleistung nur in einer Richtung und nicht in der anderen Richtung tiberträgt, d.h. nur vom Kraftfahrzeugmotor zum Kühlventilator, einen Motor,' der den Kühlventilator mit erhöhter Drehzahl antreiben "kann, wobei die erhöhte Drehzahl höher als die Drehzahl des Kraftfahrzeugraotors im Leerlauf ist, tind eine Steuereinrichtung für den Motor, die den Ilotor selbsttätig einschalten Jzann, v/enn die Temperatur des Kraftfahrseur?notore eine vorbestimmte Temperatur überschreitet oder v?enn sich das Kraftfahrzeug im Leerlauf befindet oder mit niedriger Geschwindigkeit fährt.

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SAD ORiGfNAL

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Claims

23Λ9945 Patentansprüche

1. / Antrieb für den Kühlventilator eines Kraftfährzeugmotors

mit einem Kühler und einem vom Kraftfahrseugmotor angetriebenen K-ühlventilator, der Kühlluft durch den Kühler zieht, gekennzeichnet durch eine erste Einwegkupplung (5b, 13, 109) zwischen dein Kühlventilator (3) und dem Kraftfahrzeugmotor (1), die eine Übertragung der Antriebsleistung nur in einer Richtung vom Kraftfahrzeugmotor zum Kühlventilator ermöglicht, einen Motor (6, 119) zum Antrieb des Kühlventilator3 und eine I'otorsteuerung (7, 14, 14', 15, 15', 125) zur Steuerung der Stromzufuhr zum Motor.

2. Antrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Motor (6) auf der gleichen VJeIIo (6c) wie der Kühlventilator montiert ist.

3. Antrieb nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die I'ot or steuerung (14, 14') dio DrehzahJ. dos Kraftfahrsaugmotors (1) feststellt um-i den I¹¹OtOr (6, 119) in Betrieb setzt, wenn die festgestellte Drehzahl unterhalb eines vorbestimmten Viertes liegt.

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4. Antrieb nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, da33 die Motorsteuerung (7, 125) die Temperatur des Kraftfahrzeugmotors (1) feststellt und den Motor (6, 119) in Betrieb setzt, wenn dio festgestellte Temperatur oberhalb eines vorbestimmten Wertes liegt.

5. Antrieb nach einem der Anspüche 1 bx3 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Motor (6) ein gedruckter Motor ist,

6. Antrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch eine zweite.-Einwegkupnlunq (118) zwischen dem Kühlventilator (3) und dem Motor (119), dia eine Übertragung der Antriebsleistung nur in einer Richtung vom Motor (119) zum Kühlventilator ermöglicht.

7. Antrieb nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, das3 die zweite Einwegkupplung (110) auf der ersten F.inwegkupplung (109) montiert ist.

8. Antrieb nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daas die sweits Ein*vagkupplung (118) auf der rotorwelle (119a) des-Motors (119) montiert ist.

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