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DE3841238A1 - Antriebskupplungseinheit - Google Patents

Antriebskupplungseinheit

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Publication number
DE3841238A1
DE3841238A1 DE3841238A DE3841238A DE3841238A1 DE 3841238 A1 DE3841238 A1 DE 3841238A1 DE 3841238 A DE3841238 A DE 3841238A DE 3841238 A DE3841238 A DE 3841238A DE 3841238 A1 DE3841238 A1 DE 3841238A1
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DE
Germany
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shaft
oil
rotor
suction
chamber
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Granted
Application number
DE3841238A
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English (en)
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DE3841238C2 (de
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Takeo Hiramatsu
Kenjiro Fujita
Yoshimasa Nagayoshi
Shuzo Hirakushi
Yoshiaki Hamasaki
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.)
Koyo Seiko Co Ltd
Mitsubishi Motors Corp
Original Assignee
Koyo Seiko Co Ltd
Mitsubishi Motors Corp
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Publication date
Priority claimed from JP63078920A external-priority patent/JP2545575B2/ja
Application filed by Koyo Seiko Co Ltd, Mitsubishi Motors Corp filed Critical Koyo Seiko Co Ltd
Publication of DE3841238A1 publication Critical patent/DE3841238A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE3841238C2 publication Critical patent/DE3841238C2/de
Granted 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
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D47/00Systems of clutches, or clutches and couplings, comprising devices of types grouped under at least two of the preceding guide headings
    • F16D47/06Systems of clutches, or clutches and couplings, comprising devices of types grouped under at least two of the preceding guide headings of which at least one is a clutch with a fluid or a semifluid as power-transmitting means
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K17/00Arrangement or mounting of transmissions in vehicles
    • B60K17/34Arrangement or mounting of transmissions in vehicles for driving both front and rear wheels, e.g. four wheel drive vehicles
    • B60K17/348Arrangement or mounting of transmissions in vehicles for driving both front and rear wheels, e.g. four wheel drive vehicles having differential means for driving one set of wheels, e.g. the front, at one speed and the other set, e.g. the rear, at a different speed
    • B60K17/35Arrangement or mounting of transmissions in vehicles for driving both front and rear wheels, e.g. four wheel drive vehicles having differential means for driving one set of wheels, e.g. the front, at one speed and the other set, e.g. the rear, at a different speed including arrangements for suppressing or influencing the power transfer, e.g. viscous clutches
    • B60K17/3505Arrangement or mounting of transmissions in vehicles for driving both front and rear wheels, e.g. four wheel drive vehicles having differential means for driving one set of wheels, e.g. the front, at one speed and the other set, e.g. the rear, at a different speed including arrangements for suppressing or influencing the power transfer, e.g. viscous clutches with self-actuated means, e.g. by difference of speed
    • 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
    • F16DCOUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D31/00Fluid couplings or clutches with pumping sets of the volumetric type, i.e. in the case of liquid passing a predetermined volume per revolution
    • F16D31/06Fluid couplings or clutches with pumping sets of the volumetric type, i.e. in the case of liquid passing a predetermined volume per revolution using pumps of types differing from those before-mentioned

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Description

Die Erfindung betrifft eine Antriebskupplungseinheit nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Bei einem vierradangetriebenen Fahrzeug, dessen Vor­ derräder und Hinterräder gemeinsam von einem einzigen Motor angetrieben werden, kann es vorkommen, daß sich die effektiven Wenderadien der Vorderräder und der Hinterräder geringfügig unterscheiden, und daß sich nicht nur die Abrollwege der rechten und linken Räder sondern auch die der Vorder- und Hinterräder unter­ scheiden, wenn das Fahrzeug beispielsweise um eine Ecke fährt. Da diese zwischen den Vorder- und Hinter­ rädern auftretenden Unterschiede von einer Differenti­ aleinheit erlaubt werden, ist ein Fahrzeug mit perma­ nentem Vierradantrieb mit einer zentralen Differenti­ aleinheit ausgerüstet, die zwischen den Vorderrädern und den Hinterrädern angeordnet ist.
Die zentrale Differentialeinheit läßt sich jedoch nicht einfach auf kompakte Weise bauen und erhöht da­ durch das Gewicht und die Fabrikationskosten einer Fahrzeugkarosserie. Zudem erfordert die zentrale Diffe­ rentialeinheit eine zusätzliche Komponente, beispiels­ weise eine Differentialsperre, zur Aufrechterhaltung einer Vierradantriebsmöglichkeit. Eine solche zusätzli­ che Komponente vergrößert den Gesamtaufbau der zentra­ len Differentialeinheit.
Hinsichtlich der oben genannten Schwierigkeiten wurden Antriebskupplungseinheiten vorgeschlagen, die so aufge­ baut sind, daß sie wahlweise anstatt der zentralen Differentialeinheit ein Drehmoment von der Vorderrad­ seite zur Hinterradseite über einen Fluiddruck über­ tragen.
Die vorgeschlagenen Antriebskupplungseinheiten weisen eine an der Vorderradseite angeordnete, mit einem Mo­ tor verbundene Antriebswelle, eine an der Hinterrad­ seite angeordnete Abtriebswelle und ein Arbeitsfluid auf, das auf die Antriebs- und die Abtriebswelle zur Erzeugung eines von einem Drehzahlunterschied zwischen der Antriebs- und der Abtriebswelle abhängigen Fluid­ drucks (oder Fluidwiderstandes) wirkt, wodurch wahl­ weise ein Drehmoment auf die Hinterradseite übertragen wird.
In Fig. 6 ist der Gesamtaufbau eines Fahrzeugantriebs­ systems gezeigt, das die bekannte, oben erwähnte An­ triebskuppungseinheit beinhaltet. Das Antriebssystem umfaßt einen quer eingebauten Motor 1, der mit einem Getriebe 2 verbunden ist, das eine Abtriebswelle 2 a besitzt, auf dem ein Antriebszahnrad (oder ein Vier­ gangvorgelegegetrieberad) 2 b angebracht ist, das mit einer Antriebskupplungseinheit 5 gekuppelt ist.
Die Antriebskupplungseinheit 5 ist in einem Getriebe­ gehäuse angebracht und weist, wie in Fig. 6 und 7 ge­ zeigt, einen Nockenring 51 und einen in dem Nockenring 51 aufgenommenen Rotor 52 auf. Der Nockenring 51 weist an seinem Außenumfang ein Nockenringzahnrad 53 auf (Fig. 6). Der Nockenring 51 ist mit der Abtriebswelle 2 a durch ein Kämmen des Nockenringzahnrads 53 mit dem Antriebszahnrad 2 b verbunden.
Der Nockenring 51 ist mit einer ersten Welle 55 ver­ bunden, die aus einer rohrförmigen äußeren Welle be­ steht, die ein Zahrad 54 trägt. Das Zahnrad 54 ist mit einer Differentialeinheit 6 so in Eingriff, daß der Nockenring 51 über das Zahnrad 54 und die Diffe­ rentialeinheit 6 mit Vorderrädern 3 verbunden ist. Der Rotor 52 ist mit einer inneren Welle (zweite Wel­ le) 56 verbunden, die sich durch die rohrförmige erste Welle 55 erstreckt und über ein Kegelradgetriebe 7 a mit dem vorderen Ende einer Kardanwelle 8 verbunden ist. Das hintere Ende der Kardanwelle 8 ist über ein Kegelradgetriebe 7 b mit einer Differentialeinheit 9 verbunden, mit der Achsen der jeweiligen Hinterräder 4 in Verbindung stehen.
Bei diesem Aufbau wird eine Antriebskraft von dem Mo­ tor 1 aufeinanderfolgend über die Motorabtriebswelle 2 a, den Nockenring 51, die erste Welle 55 und das Zahnrad 54 der Antriebskupplungseinheit 5 und die Dif­ ferentialeinheit 6 auf die Vorderräder 3 übertragen, während gleichzeitig die Motorantriebskraft wahlweise über die Antriebskupplungseinheit 5 auf die Hinterrä­ der 4 übertragen wird.
Eine gattungsgemäße Antriebskupplungseinheit ist in Fig. 7 gezeigt. Diese Antriebskupplungseinheit 5 weist den Nockenring 51, den mit der zweiten Welle 56 verbun­ denen und drehbar in dem Nockenring 51 angeordneten Rotor 52 und eine Vielzahl der radial verschiebbaren Drehschieber 57 auf, die auf einer äußeren Umfangs­ oberfläche des Rotors 52 gelagert sind und in Gleit­ kontakt mit einer inneren Umfangsfläche des Nocken­ rings 51 gehalten sind.
Die Drehschieber 57 sind verschiebbar in entsprechen­ den, in dem Rotor 52 ausgebildeten radialen Schlitzen 58 aufgenommen, und sind daher in radialen Richtungen beweglich, um aus den radialen Schlitzen 58 hervorzu­ ragen oder sich in diese zurückzuziehen. Jeder der radialen Schlitze 58 weist einen vergrößerten inneren Endabschnitt 59 auf, der mit einer Druckkammer 60 in Verbindung steht.
Der Nockenring 51 und der Rotor 52 bilden zwischen sich eine Vielzahl von Pumpenkammern 61, 62, 63, die auf ihren gegenüberliegenden Seiten ein Paar von An­ saug/Förderöffnungen bzw. Einlaß/Auslaßöffnungen 61 a, 61 b; 62 a, 62 b; 63 a, 63 b aufweisen. Die Pumpenkammer 61, 62, 63 ist durch die Drehschieber 57 in eine aus­ laßseitige Kammer und eine einlaßseitige Kammer ge­ teilt. Die Pumpenkammern 61 bis 63 sind mit einem Ar­ beitsöl gefüllt.
Die Einlaß/Auslaßöffnungen 61 a, 62 a, 63 a stehen unter­ einander durch eine erste Ölleitung (erste Strömungs­ leitung für das Arbeitsfluid) 64 in Verbindung, wäh­ rend die Einlaß/Auslaßöffnungen 61 b, 62 b, 63 b unter­ einander über eine zweite Ölleitung (zweite Strömungs­ leitung für das Arbeitsfluid) 65 in Verbindung stehen.
Die erste Ölleitung 64 und die zweite Ölleitung 65 stehen untereinander über eine Ölleitung 66 in Verbin­ dung, in der eine Öffnung 67 angeordnet ist. Die erste 64 und die zweite Ölleitung 65 stehen zudem mit einem Ölreservoir 70 über Ölleitungen (Arbeitsfluidversor­ gungsleitungen) 68 bzw. 69 in Verbindung, durch die das Arbeitsöl aus dem Ölreservoir 70 zu den Pumpenkam­ mern 61 bis 63 geleitet wird.
Die erste 64 und die zweite Ölleitung 65 sind zudem über Ölleitungen 71, 72 mit der Druckkammer 60 verbun­ den. Jede der Ölleitungen 68, 69, 71, 72 weist ein Rückschlagventil 73 bis 76 auf.
Bei dieser Anordnung beginnt sich der Rotor 52 relativ zu dem Nockenring 51 zu drehen, wenn eine Drehzahldif­ ferenz zwischen der ersten Welle 55 und der zweiten Welle 56 entsteht.
Wenn sich beispielsweise der Rotor 52 in Fig. 7 bezüg­ lich des Nockenrings 51 gegen die Uhrzeigerrichtung dreht, drücken oder fördern die Drehschieber 57 das Arbeitsöl in die jeweiligen Pumpenkammern 61 bis 63, wobei erste Seiten der einzelnen Pumpenkammern 61 bis 63, in denen die Einlaß/Auslaßöffnungen 61 a bis 63 a vor den Drehschiebern 57 angeordnet sind, auslaßsei­ tige Kammern bilden, während zweite Seiten der einzel­ nen Pumpenkammern 61 bis 63, in denen die Einlaß/Aus­ laßöffnungen 61 b bis 63 b hinter den Drehschiebern 57 angeordnet sind, einlaßseitige Kammern bilden.
Eine von den Drehschiebern 57 erzeugte Pumpwirkung sorgt dafür, daß das Arbeitsöl von den Einlaß/Auslaß­ öffnungen 61 a bis 63 a, die nun als Auslaßöffnungen wirken, zur ersten Ölleitung 64 befördert wird, von denen aus das Arbeitsöl aufeinanderfolgend durch die Ölleitung 64 und die zweite Ölleitung 65 strömt, dann von den Einlaß/Auslaßöffnungen 61 b bis 63 b, die nun als Einlaßöffnungen wirken, in die Pumpenkammern 61 bis 63 gesaugt wird. Die Strömungsrichtung des Ar­ beitsfluids ist in Fig. 7 durch Pfeile gezeigt.
Wenn das Arbeitsöl durch die Öffnung 67 in die Öllei­ tung 66 strömt, ist es einem Widerstand ausgesetzt, der in einer Richtung wirkt, um den Rotor 52 an einer Drehung relativ zu dem Nockenring 51 zu hindern. Die Größe des Widerstands ist propotional zum Mengenstrom des Arbeitsöls.
Dadurch werden der Rotor 52 und der Nockenring 51 durch die Wirkung des Arbeitsöls gesteuert, so daß der Drehzahlunterschied zwischen dem Rotor 52 und dem Nockenring 51 verringert wird. Neigt der Nockenring 51 beispielsweise dazu, sich relativ zu dem Rotor 52 übermäßig zu drehen, wird ein Teil des Drehmoments über das Arbeitsöl auch auf den Rotor 52 übertragen.
Durch die Wirkung der Antriebskupplungseinheit 5 kann das Drehmoment von dem Motor 1 auf die Vorderrädern 3 und die Hinterräder 4 in einem so genauen Verteilungs­ verhältnis übertragen werden, daß die Vorderräder 3 und die Hinterräder 4 so angetrieben werden, daß sie im wesentlichen mit der gleichen Geschwindigkeit dre­ hen. Auf diese Weise wird ein Vierradantriebszustand erreicht.
Daraus ergibt sich, daß das Antriebsmoment von dem Motor 1 bei normaler Fahrbedingung, bei der der Schlupf der Vorderräder sehr gering ist, hauptsächlich auf die Vorderradseite übertragen wird, während gleichzeitig eine geringe oder keine Drehmomentüber­ tragung auf die Hinterradseite vonstatten geht.
Andererseits wird der Schlupf der Vorderräder 3 größer, wenn das Fahrzeug auf einem Untergrund mit geringer Reibung, beispielsweise Sandboden fährt. In diesem Fall wird das Drehmoment von dem Motor 1 in einem ge­ eigneten Drehmomentverteilungsverhältnis auf die Vor­ derradseite und die Hinterradseite übertragen. In Wirk­ lichkeit ist bei dieser Drehmomentverteilung der Schlupf der Vorderräder 3 auf das geringste beschränkt, wodurch sichergestellt wird, daß das Fahrzeug, während es von vier Rädern angetrieben wird, sicher auf einem solchen Untergrund mit geringer Reibung fährt, ohne übermäßigen Schlupf der Vorderräder zu verursachen.
Das in der ersten Ölleitung 64 oder in der zweiten Öl­ leitung 65 geförderte Öl wird unter Druck gesetzt. Ein Teil dieses unter Druck gesetzten Arbeitsöls wird dann über die Ölleitung 71 oder die Ölleitung 72 zur Druckkammer 60 geleitet. Währenddessen läßt das Rück­ schlagventil 75 oder 76 das unter Druck gesetzte Ar­ beitsöl in die Druckkammer 60 fließen, während es das Zurückströmen des unter Druck gesetzten Arbeitsöls von der Druckkammer 60 zur ersten Ölleitung 64 oder zur zweiten Ölleitung 65 verhindert. Deswegen wird die Druckkammer 60 auf einem Druck gehalten, der über ei­ nem vorherbestimmten Wert liegt, mit dem Ergebnis, daß das unter Druck gesetzte Arbeitsöl auf die inneren Enden der jeweiligen Drehschieber 57 wirkt, wobei es die Drehschieber 57 radial nach außen in Druckkontakt mit dem Nockenring 51 drängt, wodurch eine verbesserte Fluidabdichtung geschaffen wird.
Das Arbeitsöl kann aus einem Dichtungsabschnitt in dem Nockenring 51 oder in dem Rotor 52 austreten. Wenn eine solche Leckage stattfindet, wird eine adäquate Menge Arbeitsöl aus dem Ölreservoir 70 zugeleitet.
Bei der oben genannten Antriebskupplungseinheit 5 hängt der Drehzahlunterschied zwischen der ersten Wel­ le 55 und der zweiten Welle 56 von dem Übertragungs­ drehmoment (Differenz begrenzendes Drehmoment) zwi­ schen der ersten 55 und der zweiten Welle 56 ab, wie es eine durchgehende Linie in Fig. 8 zeigt.
Aus derselben Figur ist deutlich zu ersehen, daß das Übertragungsdrehmoment mit einem Anwachsen der Diffe­ renzdrehzahl fortschreitend größer wird. Diese An­ triebskupplungseinheit kann große Drehmomente übertra­ gen (Differenz begrenzend) und erzeugt nur eine ge­ ringe Wärme im Vergleich mit anderen herkömmlichen Einheiten, die für einen permanenten Vierradantrieb verwendet werden, wie es zum Beispiel eine Viskose­ kupplung ist. Ein Fahrzeug mit permanenten Vierradan­ trieb, das die vorher erwähnte Antriebskupplungsein­ heit besitzt, hat einen verbesserten Bedarfs-Vierrad­ antrieb, der zur Übertragung des Motordrehmoments auf die Hinterradseite im Bedarfsfall notwendig ist und kann daher das Auftreten eines Bremsphänomens in engen Kurven bzw. eines Festbremsphänomens beträchtlich ver­ ringern.
Bei der bekannten, oben erwähnten Antriebskupplungs­ einheit 5 sind die auslaßseitigen Kammern in den je­ weiligen Pumpenkammern 61 bis 63 und die einlaßseiti­ gen Kammern in den jeweiligen Pumpenkammern 61 bis 63 über zwei Ölleitungen 68 bzw. 69 mit dem Ölreservoir 70 verbunden, von denen jede dazu dient, eine Vielzahl (hier sind drei gezeigt) von auslaßseitigen Kammern oder einlaßseitigen Kammern mit Arbeitsöl zu versorgen. Die Ölleitungen 68, 69 sind relativ lang und besitzen daher einen relativ großen Strömungswiderstand. Für eine verläßliche Zuführung des Arbeitsöls ist es not­ wendig, die Querschnittsfläche der Ölleitungen 68, 69 zu vergrößern. Durch diese Querschnittsvergrößerung wird es notwendig, große Rückschlagventile 73, 74 in den auf diese Weise vergrößerten Ölleitungen 68, 69 vorzusehen. Wenn die Drehrichtung des Rotors 52 bezüg­ lich des Nockenrings 51 geändert wird, sind die Rück­ schlagventile 73, 74 schwer zu betätigen, um auf einen Wechsel der Strömungsrichtung des Arbeitsöls in den Ölleitungen 68, 69 hin unmittelbar anzusprechen, wo­ durch die allgemeine Leistungsfähigkeit der Antriebs­ kupplungseinheit verringert wird. Zudem ist eine An­ triebskupplungseinheit mit solch großen Rückschlagven­ tilen 73, 74 auch insgesamt groß.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die gattungs­ gemäße Antriebskupplungseinheit mit einfachen konstruk­ tiven Mitteln so auszubilden, daß bei einer geringen Größe der Antriebskupplungseinheit deren Leistungsfä­ higkeit durch eine geringe Ansprechzeit der Rück­ schlagventile groß ist.
Diese Aufgabe wird ausgehend vom Stand der Technik er­ findungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst, die in dem Anspruch 2 vor­ teilhaft weitergebildet sind.
Bei der erfindungsgemäßen Antriebskupplungseinheit spricht das Rückschlagventil unmittelbar auf eine Än­ derung der Strömungsrichtung des Arbeitsfluids an, wodurch die Leistungsfähigkeit der Antriebskupplungs­ einheit verbessert wird. Zudem ist der Gesamtaufbau der Antriebskupplungseinheit raumsparend.
Durch die erste und die zweite Verbindunsleitung bleibt der Druck des Arbeitsfluids auch bei Schwan­ kungen unveränderlich, die ansonsten eine ungewünsch­ te Vibration und Lärm in dem Leistungsübertragungs­ system erzeugen würden.
Anhand von Zeichnungen wird die Erfindung beispiels­ weise näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 schematisch eine Anordnung von Arbeitsfluid­ strömungsleitungen in einer ersten Ausführungs­ form einer Antriebskupplungseinheit,
Fig. 2 den Schnitt II-II von Fig. 1,
Fig. 3 schematisch den Gesamtaufbau eines motorgetrie­ benen Fahrzeugs, in das die Antriebskupplungs­ einheit eingebaut ist,
Fig. 4 in einer der Fig. 1 ähnlichen Ansicht eine zwei­ te, modifizierte Ausführungsform der Antriebs­ kupplungseinheit,
Fig. 5a und Fig. 5b die Wirkungsweise der modifizier­ ten Antriebskupplungseinheit in schematischen Teilansichten,
Fig. 6 eine der Fig. 3 ähnliche Ansicht eines motorbe­ triebenen Fahrzeugs, in das eine bekannte An­ triebskupplungseinheit eingebaut ist,
Fig. 7 schematisch eine Anordnung von Arbeitsfluidströ­ mungsleitungen in der bekannten Antriebskupp­ lungseinheit, und
Fig. 8 ein Diagramm der Drehmomentübertragungscharak­ teristik der bekannten Antriebskupplungseinheit.
Die in Fig. 2 gezeigte Antriebskupplungseinheit 10 ist zwischen einer ersten Welle 8 A und einer zweiten Welle 8 B angeordnet und weist einen seitlichen Nockenringab­ schnitt oder eine seitliche Nockenringanordnung 10 a, die in Übereinstimmung mit der ersten Welle 8 A drehbar ist, und einen seitlichen Rotorabschnitt oder eine seitliche Rotoranordnung 10 b auf, die im Übereinstim­ mung mit der zweiten Welle 8 B drehbar ist.
Die Nockenringanordnung 10 a weist einen Nockenring 11, zwei mit den gegenüberliegenden Enden des Nockenrings 11 verbundene Abschlußgehäuse 15, 16, ein mit dem Ab­ schlußgehäuse 15 verbundenes Distanzstück 15 A, und ein Abdeckelement 30 auf, das den Nockenring 11, die Abschlußgehäuse 15, 16 und das Distanzstück 15 A ein­ schließt oder abdeckt.
Das Distanzstück 15 A, das Abschlußgehäuse 15, der Nok­ kenring 11 und das Abschlußgehäuse 16 sind durch eine Vielzahl von Schrauben 37 miteinander verbunden, die aufeinanderfolgend durch das Distanzstück 15 A, das Ab­ schlußgehäuse 15 und den Nockenring 11 in das Ab­ schlußgehäuse 16 eingeschraubt sind. Das Abschlußge­ häuse 16 ist mit einem Stirnflansch 8 a der ersten Wel­ le 8 A verbunden.
Das Abdeckelement 30 wird gegen eine Verschiebung von einem Anschlagring 47 fest in seiner Lage gehalten, während seine gegenüberliegenden Endabschnitte über den Abschlußgehäuse 15 bzw. 16 angebracht sind. Das Abdeckelement 30 bildet, verbunden mit inneren Bautei­ le, einschließlich des Nockenrings 11, der Abschlußge­ häusen 15, 16 und dem Distanzstück 15 A, einen ringför­ migen Raum oder Tank 30 a in dem ein Arbeitsöl abge­ dichtet gespeichert ist, das als Arbeitsfluid dient.
Benachbarte Bauteile der oben genannten Bauteile sind durch eine Viehlzahl von Dichtungsgliedern 45 abge­ dichtet.
Das Abschlußgehäuse 16 weist eine Ölleitung 16 a auf, deren eines Ende in den Tank 30 a mündet, um das Ar­ beitsöl durch sie in den Tank 30 a zuzuführen. Nach Abschluß der Zuführung des Arbeitsöls wird das ande­ re Ende der Ölleitung 16 a durch einen Kelgelstopfen 48 verschlossen.
Die Rotoranordnung 10 b weist einen Rotor 12, ein mit dem Rotor 12 durch eine Keilwellenverbindung gekoppel­ tes Wellenelement 13, einen gleitbar in einem Ende des Wellenelements 13 angebrachten Kolben 39 zur Auf­ nahme einer Volumenänderung und eine Druckschraubenfe­ der 40 auf, die auf den Kolben 39 wirkt, um ihn in eine Richtung zu drücken.
Die Abschlußgehäuse 15, 16 sind über zwei Lager 43, 44 auf dem Wellenelement 13 gelagert, die zwischen dem Wellenelement 13 und dem Abschlußgehäuse 15 bzw. zwi­ schen dem Wellenelement 13 und dem Abschlußgehäuse 16 angeordnet sind. Das Wellenelement 13 und die Abschluß­ gehäuse 15, 16 bilden miteinander verbunden zwischen sich eine längsgestreckte Ölkammer 49, die an ihren gegenüberliegenden Enden durch ein Dichtungselement 42 und ein Abdeckelement 46 dichtend verschlossen ist, wobei das Abdeckelement 46 eine Dichtungsfunktion hat.
Das Dichtungselement 42 und die Lager 43, 44 sind durch Anschlagringe 42 a, 43 a bzw. 44 a auf dem Wellen­ element 13 befestigt, während das Abdeckelement 46 durch einen Anschlagring 46 a an dem Abschlußgehäuse 16 befestigt ist.
Der Rotor 12 und der sich um diesen herum erstreckende Nockenring 11 bilden zwischen sich eine Vielzahl (bei der dargestellten Ausführungsform drei) von Pumpenkam­ mern 21, 22, 23. Wie in Fig. 1 gezeigt, hat der Nok­ kenring 11 an seiner inneren Umfangsfläche drei ausge­ sparte Abschnitte, die mit Abstand am Umfang angeord­ net sind. Die ausgesparten Abschnitte sind durch in­ nere Stirnflächen der Abschlußgehäuse 15, 16 und eine äußere Umfangsfläche des Rotors 12 zusammengeschlossen. Dadurch werden drei Ölkammern 21 bis 23 gebildet, die als Pumpenkammern dienen. In Fig. 2 sind der Tank 30 a und die jeweiligen, mit ihm in Verbindung stehenden Ölleitungen zur Verdeutlichung außerhalb eines Körpers der Antriebskupplungseinheit 10 angeordnet gezeigt. Wie in den Fig. 1 und 2 gezeigt, ist eine Vielzahl von Drehschiebern 17 in den Pumpenkammern 21 bis 23 unter­ gebracht. Die Drehschieber 17 teilen jede Pumpenkammer 21 bis 23 in eine auslaß- bzw. förderseitige Kammer und eine einlaß- bzw. ansaugseitige Kammer.
Diese Drehschieber 17 sind in einer entsprechenden An­ zahl von radialen Schlitzen 18 verschiebbar aufgenom­ men, die in dem Rotor 12 ausgebildet sind. Die Dreh­ schieber 17 sind in Gleitkontakt mit der inneren Um­ fangsfläche des Nockenrings 11 gehalten. Bei der dar­ gestellten Ausführungsform wird jeder Drehschieber 17 von zwei Federn 26 radial nach außen gedrückt. Der Drehschieber 17 hat eine Öffnung 27 in einem oberen Abschnitt, die an ihren gegenüberliegenden Enden mit der auslaßseitigen Kammer und der einlaßseitigen Kam­ mer in Verbindung steht.
Die radialen Schlitze 18 in dem Rotor 12 haben jeweils vergrößerte zylindrische innere Endabschnitte 19, die über eine, von und zwischen dem Rotor 12 und dem Ab­ schlußgehäuse 15 gebildete, ringförmige Druckkammer 20 miteinander verbunden sind.
Die Pumpenkammern 21 bis 23 weisen an ihren gegenüber­ liegenden Enden ein Paar von Einlaß/Auslaßöffnungen bzw. Ansaug/Förderöffnungen. 21 a, 21 b; 22 a, 22 b; 23 a, 23 b auf. Die Einlaß/Auslaßöffnungen 21 a bis 23 b sind durch die Drehschieber 17 getrennt. Sie sind Auslaß­ öffnungen, wenn sie in den auslaßseitigen Kammern an­ geordnet sind. Wenn die Einlaß/Auslaßöffnungen 21 a bis 23 b andererseits in den einlaßseitigen Kammern angeord­ net sind, dienen sie als Einlaßöffnungen.
Der Tank 30 a und die einzelnen Einlaß/Auslaßöffnungen 21 a bis 23 b in den jeweiligen Pumpenkammern 21 bis 23 stehen über sechs Arbeitsfluidzuführleitungen (die nachstehend als Ölleitungen bezeichnet werden) 24 a bis 24 c, 25 a bis 25 c und eine entsprechende Anzahl von in den jeweiligen Ölleitungen 24 a bis 24 c, 25 a bis 25 c angeordneten Rückschlagventilen 34 a bis 34 c, 33 a bis 33 c in Verbindung.
In den Abschlußgehäusen 15, 16 und in dem Distanzstück 15 A sind diese Ölleitungen 24 a, 25 a, 24 b, 25 b, 24 c, 25 c ausgebildet, die die Einlaß/Auslaßöffnungen 21 a, 21 b, 22 a, 22 b, 23 a bzw. 23 b in den Pumpenkammern 21 bis 23 mit dem Tank 30 a verbinden. Außerdem sind in den Abschlußgehäusen 15, 16 und dem Distanzstück 15 A Öl­ leitungen 31 a, 32 a, 31 b, 32 b, 31 c, 32 c ausgebildet, die die einzelnen Einlaß/Auslaßöffnungen 21 a, 21 b, 22 a, 22 b, 23 a, 23 b mit der Druckkammer 20 verbinden. Die Ölleitungen 24 a, 25 a, 24 b, 25 b, 24 c, 25 c, 31 a, 32 a, 31 b, 32 b, 31 c, 32 c sind mit den entsprechenden Rückschlagventilen 34 a, 34 b, 34 c, 33 a, 33 b, 33 c, 35 a, 35 b, 35 c, 36 a, 36 b, 36 c versehen.
Die Ölleitungen 24 a, 25 a, 24 b, 25 b, 24 c, 25 c und der Tank 30 a sind in Fig. 1 zu Darstellungezwecken nach außen hin von dem Nockenring 11 getrennt gezeigt. In Wirklichkeit ist der Tank 30 a entlang des äußeren Um­ fangs des Nockenrings 11 und der Abschlußgehäuse 15, 16 gebildet, wie es in Fig. 2 gezeigt ist. Die Öllei­ tungen 24 a bis 25 c sind gleichfalls in dem Abschlußge­ häuse 15 und dem Distanzstück 15 A ausgebildet und er­ strecken sich nur über einen sehr kurzen Weg, um den Tank 30 a und die Pumpenkammern 21 bis 23 miteinander zu verbinden.
Das Wellenelement 13 besitzt an seinem einen Ende ei­ nen Flanschabschnitt 13 a, der mit einem Stirnflansch 8 b mit der zweiten Welle 8 B verbunden ist. In dem Flanschabschnitt 13 a ist eine Kolbenkammer 38 gebil­ det, in der ein Volumenänderungs-Aufnahmemechanismus 14 angeordnet ist. Der Volumenänderungs-Aufnahmemecha­ nismus 14 ist aus dem Volumenänderungs-Aufnahmekolben 39 und der oben erwähnten Feder 40 zusammengesetzt.
Das Wellenelement 13 hat ein zentrales Axialloch 13 b, das sich längs durch das Wellenelement 13 erstreckt und an seinem einen Ende in die Ölkammer 49 mündet. Das andere Ende des Axialloches 13 b ist so vergrößert, daß es die Kolbenkammer 38 bildet. Der Kolben 39 ist verschiebbar in der Kolbenkammer 38 aufgenommen und wird normalerweise von der Feder 40 gegen das oben erwähnte eine Ende des Axiallochs 13 b gedrückt.
Die Kolbenkammer 38 hat ein vergrößertes Ende, das durch eine Halteeinrichtung 41 verschlossen ist, die durch einen Anschlagsring 41 a daran angebracht ist. Der Kolben 39 besitzt an seiner hinteren Stirnfläche eine kreisförmige Aussparung 39 a, in die ein Ende der Feder 40 eingesetzt ist, während das andere Ende der Feder 40 von der Halteeinrichtung 41 gehalten wird. Der Kolben 39 ist mit einem Dichtelement 39 b ausgestat­ tet, um eine hermetische Dichtung zwischen dem Kolben 39 und der Kolbenkammer 38 zu schaffen.
Die Ölkammer 49 und der Tank 30 a stehen miteinander durch eine Ölleitung 50 in Verbindung, die so ausge­ bildet ist, daß sie einen Druckausgleich zwischen der Ölkammer 49 und dem Tank 30 a schafft.
Das über die Ölleitung 16 a in den Tank 30 a zugeführte Arbeitsöl wird in dem Tank 30 a abdichtend aufgenommen. Da das Arbeitsöl, während es zugeführt wird, un­ ter einen vorherbestimmten Druck gesetzt wird, wird der Kolben 39 normalerweise durch das auf diese Weise unter Druck gesetzte Arbeitsöl gegen die Kraft der Feder 40 um ein gewisses adäquates Ausmaß zurückgezo­ gen. In einem Zustand, wie er in Fig. 1 gezeigt ist, ist der Druck des Arbeitsöls auf ein Minimum herabge­ setzt. Deswegen ist der Kolben 39 unter der Kraft der Feder 40 in seiner voll ausgestreckten Lage angeord­ net.
Die vorstehend erwähnte Antriebskupplungseinheit 10 ist in ein motorbetriebenes Fahrzeug zwischen der Vor­ derraddseite und der Hinterradseite für einen Vier­ radantrieb eingebaut.
Das motorbetriebene Fahrzeug weist, wie in Fig. 3 ge­ zeigt, einen quer angeordneten Motor 1 auf, der mit einem Getriebe 2 verbunden ist, das eine Abtriebswelle 2 a besitzt, auf der ein Antriebszahnrad (oder Vier­ gangvorgelegegetrieberad) 2 b befestigt ist. Die Vorder­ räder 3 sind miteinander über eine zwischen ihnen an­ geordnete vordere Differentialeinheit 6 verbunden. Die Hinterräder 4 sind miteinander in gleicher Weise über eine zwischen ihnen angeordnete hintere Differential­ einheit 9 verbunden. Zwischen dem Motor 1 und der vor­ deren Differenzialeinheit 6 ist eine Zwischenwelle 5 c angeordnet. Zwischen der Zwischenwelle 5 c und der hin­ teren Differentialeinheit 9 ist eine Kardanwelle 8 angeordnet.
Auf der Zwischenwelle 5 c sitzen ein erstes Zahnrad 5 a und ein zweites Zahnrad 5 b, die mit dem Antriebszahn­ rad 2 b bzw. mit einem auf dem Außenumfang der vorderen Differtialeinheit 6 angebrachten Zahnrad kämmen. Die Zwischenwelle 5 c ist mit der Kardanwelle 8 über ein Kegelradgetriebe 7 a verbunden. Die Kardanwelle 8 ist ferner mit der hinteren Differentialeinheit 9 über ein Kegelradgetriebe 7 b verbunden.
Die Antriebskupplungseinheit 10 ist an einem Zwischen­ abschnitt der Kardanwelle 8 angeordnet und wirksam mit der Kardanwelle 8 verbunden, indem ein sich von der Antriebskupplungseinheit 10 nach vorne (in Fig. 3 nach oben) erstreckender Vorderseitenabschnitt der Kardanwelle 8 mit der zweiten Antriebswelle 8 B des Ro­ tors 12 verbunden ist und in dem ein sich von der An­ triebskupplungseinheit 10 nach hinten erstreckender Rückseitenabschnitt der Kardanwelle 8 mit der ersten Antriebswelle 8 A des Nockenrings 11 verbunden ist. Der Vorder- und der Rückseitenabschnitt der Kardanwelle 8 können alternativ mit der ersten Welle 8 A bzw. der zweiten Welle 8 B verbunden werden.
Die Antriebskupplungseinheit 10 arbeitet folgender­ maßen. Wenn zwischen der ersten Welle 8 A und der zwei­ ten Welle 8 B, während sie angetrieben werden, ein Dreh­ zahlunterschied entsteht, dreht sich der Rotor 12 re­ lativ zu dem Nockenring 11, woraufhin die Drehschieber 17 entlang des Nockenrings 11 gleiten, um dadurch das Arbeitsöl in den einzelnen Pumpenkammern 21 bis 23 zwangsweise arbeiten zu lassen. Wenn in diesem Fall der Rotor 12, wie in Fig. 1 gezeigt, gegen den Uhrzei­ gersinn dreht, setzen die Drehschieber 17 das Arbeits­ öl in den Pumpenkammern 21 bis 23 in Gang. Folglich dienen die Einlaß/Auslaßöffnungen 21 a, 22 a, 23 a, die vor den Drehschiebern 17 angeordnet sind, als Auslaß­ öffnungen in den auslaßseitigen Kammern, während die Einlaß/Auslaßöffnungen 21 b, 22 b, 23 b, die hinter den Drehschiebern 17 angeordnet sind, als Einlaßöffnungen in den einlaßseitigen Kammern dienen.
Aufgrund der Pumpwirkung der Drehschieber 17 wird das Arbeitsöl aus den jeweiligen Einlaß/Auslaßöffnungen 21 a bis 23 a, die nun als Auslaßöffnungen dienen, durch die entsprechenden Ölleitungen 32 a bis 32 c in die Druckkammer 20 zugeführt, wie es durch Pfeile in Fig. 1 gezeigt ist. Dadurch werden die Drehschieber 17 mit einer vorherbestimmten Kraft oder einem vorherbestimm­ ten Druck in Berührung mit dem Nockenring 11 gedrückt.
Während dieser Zeit strömt das Arbeitsöl in jeder der Pumpenkammern 21 bis 23 durch die Öffnung 27 von der auslaßseitigen Kammer zur einlaßseitigen Kammer.
Das Arbeitsöl ist, wenn es durch die Öffnung 27 strömt, einem Widerstand unterworfen, der sich mit dem Mengen­ strom des dort durchgehenden Arbeitsöls ändert. Der Strömungswiderstand wirkt in eine Richtung, um eine relative Drehung zwischen dem Rotor 12 und dem Nocken­ ring 11 zu verhindern.
Der Rotor 12 und der Nockenring 11 werden deswegen durch die Wirkung des Arbeitsöls so gesteuert, daß ein Drehzahlunterschied zwischen diesen verringert wird. Demgemäß wird ein Teil des Drehmoments auf den Rotor 12 über das Arbeitsöl übertragen, wenn sich der Nok­ kenring 11 in zu großem Maße relativ zu dem Rotor 12 drehen möchte.
Während die Antriebskupplungseinheit 10 in Betrieb ist, wird das Arbeitsöl fortlaufend für eine Schmie­ rung verschiedenen beweglichen Bauteile, z.B. den La­ gern 43, 44, dem Kolben 49, dem Rotor 12 und den Dreh­ schiebern 17, zugeführt.
So dient die Antriebskupplungseinheit 10 zur Übertra­ gung des Drehmoments von dem Motor 1 auf die Vorderrad­ seite und die Hinterradseite in einem adäquaten Dreh­ momentverteilungsvehältnis, damit die Vorderräder 3 und die Hinterräder 4 fortlaufend mit der im wesent­ lichen gleichen Drehzahl drehen können. Auf diese Wei­ se wird ein Betrieb im Vierradantriebsmodus erreicht. In normalem Fahrzustand, bei dem der Schlupf der Vor­ derräder sehr gering ist, wird das Antriebsmoment von dem Motor 1 hauptsächlich auf die Vorderradseite über­ tragen, während gleichzeitig eine kleine oder im we­ sentlichen keine Drehmomentübertragung auf die Hinter­ radseite stattfindet. Andererseits wird der Schlupf der Vorderräder 3 groß, wenn das Fahrzeug auf einem Untergrund mit geringer Reibung, wie z.B. einem Sand­ boden fährt. In diesem Fall wird das Drehmoment von dem Motor 1 in einem geeigneten Drehmomentverteilungs­ verhältnis auf die Vorderradseite und die Hinterrad­ seite übertragen. Bei dieser Drehmomentverteilung ist der Schlupf der Vorderräder 3 in Wirklichkeit auf das geringste beschränkt. Folglich kann das Fahrzeug, ange­ trieben durch seine vier Räder, gut auf einem solchen Straßenbelag mit geringer Reibung fahren, ohne über­ mäßigen Schlupf der Vorderräder 3 zu verursachen.
Während die Antriebskupplungseinheit 10 in Bewegung ist, kann das Arbeitsöl aus Dichtabschnitten, wie z.B. den Dichtgliedern 45, austreten. Eine solche Leckage kann durch eine zusätzliche Arbeitsölzuführung aus dem Tank 30 a zu den jeweiligen Pumpenkammern 21 bis 23 über die Ölleitungen 24 a, 25 a, 24 b, 25 b, 24 c, 25 c aus­ geglichen werden, die sich jeweils über eine sehr kur­ ze Distanz zwischen dem Tank 30 a und den Einlaß/Aus­ laßöffnungen 21 a bis 23 b in den Pumpenkammern 21 bis 23 erstrecken.
Da jede der kurzen Ölleitungen 24 a bis 25 c für eine von zwei Einlaß/Auslaßöffnungen 21 a bis 23 b in jeder jeweiligen Pumpenkammer 21 bis 23 vorgesehen ist, ist die Menge an Arbeitsöl, die in den jeweiligen Öllei­ tungen 24 a bis 25 c zurückgehalten wird, klein. Außer­ dem sind die Ölleitungen 24 a bis 25 c sehr kurz und des­ halb ist das Arbeitsöl nur einem sehr geringen Strö­ mungswiderstand unterworfen, wenn es durch solche sehr kurze Leitungen 24 a bis 25 c strömt, wodurch die Ver­ wendung von Ölleitungen 24 a bis 25 c mit sehr geringem Durchmesser ermöglicht wird. Die in solchen Öllei­ tungen 24 a bis 25 c mit geringem Durchmesser angeordne­ ten Rückschlagventile 33 a bis 34 c können raumsparend gebaut werden.
Die kompakten Rückschlagventile 33 a bis 34 c sprechen auf einen Wechsel der Strömungsrichtung des Arbeitsöls unmittelbar an. Der Wechsel findet statt, wenn die Drehrichtung des Rotors 12 relativ zu dem Nockenring 11 umgekehrt wird. Mit diesen schnell ansprechenden Rückschlagventilen 33 a bis 34 c, wird die Druckkammer 20 immer in einem gewissen vorherbestimmten Druckzu­ stand gehalten, wodurch die Leistungsfähigkeit der Antriebskupplungseinheit 10 verbessert wird.
Überdies wird durch Verwendung der Ölleitungen 24 a bis 25 c mit verringerter Länge und der kompakten Rück­ schlagventile 33 a bis 34 c die Gesamtgröße der Antriebs­ kupplungseinheit 10 im wesentlichen verringert.
Die Temperatur des Arbeitsöls, das innerhalb der An­ triebskupplungseinheit 10, z.B. in dem Tank 30 a und den Pumpenkammern 21 bis 23 vorhanden ist, ändert sich mit dem Betriebszustand der Antriebskupplungseinheit 10 zwischen zwei extremen Stadien, die auftreten, wenn die Einheit angehalten ist und wenn sie in Betrieb ist. Die Temperatur des Arbeitsöls ändert sich außerdem mit einer Änderung der Umgebungstemperatur. Eine Änderung der Temperatur des Arbeitsöls verursacht eine Änderung des Druckes des Arbeitsöls. Wenn beispielsweise die Temperatur des Arbeitsöls hoch wird, vergrößert sich der Druck des Arbeitsöls und dehnt das Volumen des Arbeitsöls aus. Umgekehrt wird der Druck des Arbeits­ öls herabgesetzt, wenn die Temperatur fällt, wodurch das Volumen des Arbeitsöls verringert wird.
Wenn eine Volumenänderung des Arbeitsöls auftritt, wirkt der Volumenänderungs-Aufnahmemechnismus 14, um eine solche Volumenänderung auszugleichen oder aufzuhe­ ben. Dadurch wird der Druck des Arbeitsöls innerhalb eines vorherbestimmten Bereichs gehalten.
Dabei zieht sich der Kolben 39 gegen die Kraft der Fe­ der 40 zurück, wenn das Arbeitsöl dazu neigt, sich unter einem hohen Druckzustand auszudehnen. Durch die­ se Rückzugsbewegung wird die effektive Länge und daher der Raum im Axiallochs 13 b vergrößert, weshalb sich das Arbeitsöl ausdehnen kann. Umgekehrt wird der Kol­ ben 39 nach vorne in Richtung des Endes des Axial­ lochs 13 b gedrückt, wenn sich das Arbeitsöl bei einem Druckabfall zusammenzieht. Dadurch wird die effektive Länge und der Raum im Axialloch 13 b verringert. Als Folge wird das Zusamenziehen des Arbeitsöls aufgehoben.
Mit diesem Volumenänderungs-Aufnahme- bzw. -Aus­ gleichsmechanismus 14 kann die Antriebskupplungsein­ heit 10 verlässlich betrieben werden, ohne ein Dich­ tungsversagen zu verursachen, das ansonsten zu einem nicht akzeptablen Austreten des Arbeitsöls aus den Dichtungsabschnitten der Antriebskupplungseinheit 10 oder zum Eindringen von Außenluft in die Antriebskupp­ lungseinheit 10 führen kann.
Der Volumenänderung-Aufnahmemechanismus 14 ist in der Nähe der Rotationsachse des Rotors 12 angeordnet. Mit dieser Anordnung kann ein Druckabfall verhindert wer­ den, der sonst in der Nähe der Mittelachse des Rotors 12 auftreten kann, wenn sich der Rotor 12 dreht.
Unmittelbar auf einen solchen Druckabfall ansprechend bewegt sich der Kolben 39 des Volumenänderungs-Aufnah­ mechanismus 14 nach vorne, um das effektive Volumen oder das Fassungsvermögen des Tanks 30 a zu verringern, wodurch ein Druckabfall in der Nähe der Mittelachse des Rotors 12 nicht mehr stattfindet.
Ein weiterer Vorteil der Antriebskupplungseinheit 10 ist, daß der entlang des Außenumfangs der Einheit 10 angeordnete Tank 30 a hochwirksam das Arbeitsöl kühlt.
Fig. 4 zeigt eine zweite Ausführungsform der erfin­ dungsgemäßen Antriebskupplungseinheit.
Die Antriebskupplungseinheit 10′ ist so aufgebaut, daß die, Einlaßöffnungen in den jeweiligen Pumpenkam­ mern 21 bis 23 bildenden, Einlaß/Auslaßöffnungen untereinander über eine Verbindungsleitung 28 oder 29 verbunden sind, und die verbleibenden, Auslaßöff­ nungen in den jeweiligen Pumpenkammern 21 bis 23 bil­ denden, Einlaß/Auslaßöffnungen untereinander durch eine Verbindungsleitung 29 oder 30 verbunden sind.
Die Antriebskupplungseinheit 10′ weist genauso wie die Antriebskupplungseinheit 10 der vorhergegangenen Ausführungsform insgesamt sechs Ölleitungen (Arbeits­ fluidzuführungsleitungen) 24 a bis 25 c auf, von denen jede eine der zwei Einlaß/Auslaßöffnungen 21 a bis 21 b in jeder zugehörigen Pumpenkammer 20 bis 23 mit dem Tank 30 a verbindet. Die Ölleitungen 24 a, 24 b, 24 c sind untereinander über die Verbindungsleitung (Ölleitung) 28 verbunden, während die Ölleitungen 25 a, 25 b, 25 c untereinander durch die Verbindungsleitung (Ölleitung) 29 verbunden sind. Die Ölleitungen 28, 29 sind an Ab­ schnitten der jeweiligen Ölleitungen 24 a bis 24 c, 25 a bis 25 c verbunden, die auf einer Seite der Rückschlag­ ventile 33 a bis 33 c, 34 a bis 34 c in der Nähe der Pum­ penkammern 21 bis 23 angeordnet sind.
Weitere Einzelheiten im Aufbau der Antriebskupplungs­ einheit 10′ werden im Weiteren nicht mehr erwähnt, da sie denen der Antriebskupplungseinheit 10 entspre­ chen.
Die Funktion der Antriebskupplungseinheit 10′ und die durch sie erreichten vorteilhaften Wirkungen entspre­ chen im wesentlichen denen der Einheit 10 der ersten Ausführungsform. Die Einheit 10′ hat jedoch eine beson­ dere Wirkungsweise und dadurch erreichte Vorteile.
Bei dieser Einheit sind die Drehschieber 17 so ange­ ordnet, daß zumindest immer ein Drehschieber 17 in jeder der Pumpenkammern 21 bis 23 angeordnet ist, damit das Arbeitsöl stetig wirksam gefördert wird. Zu diesem Zweck ist die Anzahl der Drehschieber 17 insgesamt um eine vorherbestimmte Anzahl größer als die Anzahl der der Pumpenkammern 21 bis 23. Die Anzahl der in jeder Pumpenkammer 21 bis 23 befindlichen Drehschieber 17 ändert sich wie in den Fig. 5a und 5b gezeigt mit der Phase der einzelnen Drehschieber 17.
Die dargestellte Ausführungsform weist drei Pumpenkam­ mern 21 bis 23 und zehn Drehschieber 17 auf. In jeder Pumpenkammer 21 bis 23 kann sich entweder, wie in Fig. 5a gezeigt, nur ein Drehschieber 17 oder können sich, wie in Fig. 5b gezeigt, zwei Drehschieber 17 befinden.
Da jeder Drehschieber 17 eine Öffnung 27 aufweist, be­ findet sich in der Pumpenkammer 21 bis 23 eine einzige Öffnung, wenn die Pumpenkammer einen Drehschieber 17 aufnimmt, oder es befinden sich in der Pumpenkammer 21 bis 23 zwei Öffnungen, wenn sie zwei Drehschieber 17 aufnimmt.
Wenn der Rotor 12 relativ zu dem Nockenring 11, wie durch den Pfeil in den Fig. 5a und 5b gezeigt, gegen den Uhrzeigersinn gedreht wird, werden die Drehschie­ ber 17 gegen den Uhrzeigersinn gedreht, während gleichzeitig das Arbeitsöl relativ zu den Drehschie­ bern 17 nach rechts bewegt wird. Das auf diese Weise verdrängte Arbeitsöl kann sich jedoch nur durch die in jedem Drehschieber 17 vorgesehene Öffnung 27 nach rechts bewegen. Der größte Teil des Arbeitsöls wird durch die Drehschieber 17 nach links gedrängt, so daß die in den Fig. 5a und 5b links angeordnete Einlaß/ Auslaßöffnung 21 a eine Auslaßöffnung bildet und die rechte Einlaß/Auslaßöffnung 21 b eine Einlaßöffnung bildet.
Die durch die zwei Öffnungen auf das Arbeitsöl ausgeüb­ te Antriebskraft ist größer als die durch die einzige Öffnung auf das Arbeitsöl ausgeübte Antriebskraft.
Da sich die Anzahl der in der Pumpenkammer 21 befind­ lichen Drehschieber 17 mit einer Phasenänderung der Drehschieber 17 ändert, ändern sich der Einlaß- und der Auslaßdruck des Arbeitsöls periodisch. Zudem ändert sich ebenso die Fördermenge der Einheit 10′ ab­ hängig von einer Geschwindigkeitsänderung der Dreh­ schieber 17, die auftritt, wenn sie sich über die Aus­ laßöffnung 21 a bewegen. Durch diesen variierenden Druck und die sich ändernde Förderung schwanken das Ausgangsdrehmoment (das auf die Hinterradseite über­ tragen werden soll) und die axiale Last, wodurch eine ungewünschte Vibration und Geräusch in einem Getriebe­ system erzeugt werden können.
Bei einer Anordnung, in der jede einzelne Einlaß/Aus­ laßöffnung 21 a bis 23 b in einer Pumpenkammer 21 bis 23 über eine Ölleitung 24 a bis 25 c mit dem Tank 30 a ver­ bunden ist, sind die Einlaß oder die Auslaßöffnungen voneinander fluid-unabhängig, weshalb das Arbeitsöl eine Druckschwankung verursacht.
Eine solche Druckschwankung kann durch die Antriebs­ kupplungseinheit 10′ im wesentlichen beseitigt werden, in der die als Einlaßöffnungen wirkenden Einlaß/Aus­ laßöffnungen untereinander durch die Verbindungslei­ tung 28 oder 29 verbunden sind und die als Auslaßöff­ nungen wirkenden Einlaß/Auslaßöffnungen untereinander durch die Verbindungsleitung 29 oder 28 verbunden sind. Mit den auf diese Weise vorgesehenen Verbindungslei­ tungen 28, 29 beeinflußt sich jede Gruppe von Einlaß/ Auslaßöffnungen gegeneinander, um dadurch den Einlaß­ druck oder den Auslaßdruck über die Öffnungen auszu­ gleichen.
Die zweite Ausführungsform der Antiebskupplungseinheit hat verschiedene Vorteile:
Die Leistungsfähigkeit der Einheit wird durch die schnell ansprechenden Rückschlagventile 33 a bis 34 c wesentlich verbessert. Die Einheit ist keinen Druck­ schwankungen ausgesetzt und kann daher betrieben wer­ den, ohne ungewünschte Vibration oder Geräusch in dem Getriebesystem zu erzeugen. Die Ölleitungen 24 a bis 25 c sind sehr kurz, haben einen geringen Durchmesser und die darin angeordneten Rückschlagventile 33 a bis 34 c sind klein. Mit diesen raumsparenden Bauteilen ist die Einheit 10′ insgesamt kompakt. Obwohl die Ver­ bindungsleitungen 28, 29 in der dargestellten Ausfüh­ rungsform so angeordnet sind, daß sie die Ölleitungen 24 a bis 24 c, 25 a bis 25 c miteinander verbinden, ist es möglich, diese Verbindungsleitungen 28, 29 für eine Verbindung der entsprechenden Einlaß/Auslaßöffnungen anzuordnen.
Die Antriebskupplungseinheit 10, 10′ kann auch an je­ der anderen Welle anstatt an der Kardanwelle 8 ange­ ordnet werden. Zudem kann die Einheit 10, 10′ anstatt in die Automobil-Vierradantriebseinheit in jede andere Einheit eingebaut werden. Das als Arbeitsfluid verwen­ dete Arbeitsöl kann durch eine andere Fluidart ersetzt werden.

Claims (2)

1. Antriebskupplungseinheit mit einem mit einer ersten Welle (8 A) verbundenen Nockenring (11), mit einem mit einer zweiten Welle (8 B) verbundenen Rotor (12), der drehbar in dem Nockenring (11) angeordnet ist, um eine Vielzahl von Pumpenkammern (21, 22, 23) dazwischen zu bilden, mit einer Vielzahl von auf der Außenumfangs­ fläche des Rotors (12) angebrachten Drehschiebern (17), die gleitend an der Innenumfangsfläche des Nok­ kenrings (11) angreifen, und jede der Pumpenkammern (21 bis 23) in eine förderseitige und eine ansaugsei­ tige Kammer teilen, mit einem Arbeitsfluid, das in die Pumpenkammern (21 bis 23) gefüllt ist, in der förder­ seitigen Kammer komprimiert und dann in die ansaug­ seitige Kammer in jeder Pumpenkammer (21 bis 23) umge­ wälzt wird, wenn der Nockenring (11) und der Rotor (12) aufgrund eines Drehzahlunterschieds zwischen der er­ sten Welle (8 A) und der zweiten Welle (8 B) relativ zu­ einander gedreht werden, mit einer in einer Arbeits­ fluid-Strömungsleitung angeordneten Öffnung (27) , die die förderseitige Kammer und die ansaugseitige Kammer in jeder Pumpenkammer (21 bis 23) miteinander verbin­ det, mit einem Tank (30 a), in dem das Arbeitsfluid ge­ speichert ist, mit zwei Arbeitsfluid-Zuführleitungen (24 a, 25 a; 24 b, 25 b; 24 c, 25 c), die sich zwischen dem Tank (30 a) und den Pumpenkammern (21 bis 23) er­ strecken, um durch sie das Arbeitsfluid aus dem Tank (30 a) wahlweise einem Paar an gegenüberliegenden Enden der Pumpenkammer (21 bis 23) gebildeten Ansaug/Förder­ öffnungen (21 a, 21 b; 22 a, 22 b; 23 a, 23 b) zuzuführen, und mit einem Paar in den jeweiligen Arbeitsfluid-Zu­ führleitungen (24 a, 25 a; 24 b, 25 b; 24 c, 25 c) angeord­ neten Rückschlagventilen (34 a, 33 a; 34 b, 33 b; 34 c, 33 c), dadurch gekennzeichnet, daß jede Arbeitsfluid-Zuführleitung (24 a, 25 a; 24 b, 25 b; 24 c, 25 c) und das entsprechende Rückschlagventil (34 a, 33 a; 34 b, 33 b; 34 c, 33 c) so angeordnet sind, daß sie den Tank (30 a) und eine der zwei Ansaug/Förderöff­ nungen (21 a, 21 b; 22 a, 22 b; 23 a, 23 b) in jeder Pumpen­ kammer (21 bis 23) miteinander verbinden.
2. Antriebskupplungseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß diejenigen Ansaug/ Förderöffnungen (21 b, 22 b, 23 b), die Ansaugöffnungen in den jeweiligen Pumpenkammern (21 bis 23) bilden, un­ tereinander durch eine erste Verbindungsleitung (29) verbunden sind, und daß die verbleibenden Ansaug/För­ deröffnungen (21 a, 22 a, 23 a), die Förderöffnungen in den jeweiligen Pumpenkammern (21 bis 23) bilden, unter­ einander durch eine zweite Verbindungsleitung (28) verbunden sind.
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