DE3841238A1 - Antriebskupplungseinheit - Google Patents
AntriebskupplungseinheitInfo
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- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
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- F16D47/06—Systems 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
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60K—ARRANGEMENT 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
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- B60K17/34—Arrangement or mounting of transmissions in vehicles for driving both front and rear wheels, e.g. four wheel drive vehicles
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- B60K17/35—Arrangement 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
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- F16D31/00—Fluid couplings or clutches with pumping sets of the volumetric type, i.e. in the case of liquid passing a predetermined volume per revolution
- F16D31/06—Fluid 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.
Applications Claiming Priority (2)
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JP31047287 | 1987-12-08 | ||
JP63078920A JP2545575B2 (ja) | 1988-03-31 | 1988-03-31 | 駆動連結装置 |
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DE3841238A1 true DE3841238A1 (de) | 1989-06-29 |
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US (1) | US4919248A (de) |
DE (1) | DE3841238A1 (de) |
FR (1) | FR2624230B1 (de) |
GB (1) | GB2213567B (de) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10305181A1 (de) * | 2003-02-08 | 2004-08-19 | Zf Friedrichshafen Ag | Drehmomentübertragungseinheit |
DE102004005430A1 (de) * | 2004-02-04 | 2005-08-25 | Zf Friedrichshafen Ag | Ölpumpe für Kraftfahrzeug-Automatgetriebe |
Families Citing this family (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH039155A (ja) * | 1989-06-07 | 1991-01-17 | Koyo Seiko Co Ltd | 4輪駆動用駆動連結装置 |
JP2504322Y2 (ja) * | 1990-03-15 | 1996-07-10 | 光洋精工株式会社 | 4輪駆動用駆動連結装置 |
US5154252A (en) * | 1990-06-05 | 1992-10-13 | Koyo Seiko Co., Ltd. | Power transmission apparatus for vehicle |
JP2629421B2 (ja) * | 1990-08-31 | 1997-07-09 | 日産自動車株式会社 | 四輪駆動車のパワートレーン |
JP2941077B2 (ja) * | 1991-03-25 | 1999-08-25 | 光洋精工株式会社 | 四輪駆動車用駆動力伝達装置 |
JP3339655B2 (ja) * | 1993-10-04 | 2002-10-28 | 花王株式会社 | 水素化反応用触媒前駆体、その製造法、及びアルコールの製造法 |
US5716201A (en) * | 1995-07-31 | 1998-02-10 | Coltec Industries Inc. | Variable displacement vane pump with vane tip relief |
DE102005053154B4 (de) * | 2005-11-04 | 2009-05-20 | Helmut Ristl | Schalt-Kupplung |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2154522A (en) * | 1983-11-11 | 1985-09-11 | Mitsubishi Motors Corp | Power transmission apparatus for vehicles |
US4676336A (en) * | 1983-11-11 | 1987-06-30 | Mitsubishi Jidosha Kogyo Kabushiki Kaisha | Power transmission apparatus for vehicle |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2236556A (en) * | 1939-04-10 | 1941-04-01 | Jacob R Snyder | Hydraulic brake or clutch |
US2969021A (en) * | 1958-04-16 | 1961-01-24 | Acc Emanuel Di G E R Emanuel & | Automatic device for adjusting the output of rotary hydraulic machines |
DE2822102A1 (de) * | 1978-05-20 | 1979-11-22 | Teves Gmbh Alfred | Drehfluegelmaschine |
JPS58202389A (ja) * | 1982-05-21 | 1983-11-25 | Diesel Kiki Co Ltd | ベ−ン型圧縮機 |
DE3441076A1 (de) * | 1983-11-11 | 1985-06-20 | Mitsubishi Jidosha Kogyo K.K., Tokio/Tokyo | Kraftuebertragungsvorrichtung fuer vierradgetriebene kraftfahrzeuge |
US4566869A (en) * | 1984-12-18 | 1986-01-28 | Carrier Corporation | Reversible multi-vane rotary compressor |
DE3766701D1 (de) * | 1987-02-26 | 1991-01-24 | Mitsubishi Motors Corp | Kraftuebertragung fuer ein fahrzeug. |
-
1988
- 1988-11-17 US US07/272,417 patent/US4919248A/en not_active Expired - Fee Related
- 1988-12-07 DE DE3841238A patent/DE3841238A1/de active Granted
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- 1988-12-08 GB GB8828723A patent/GB2213567B/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2154522A (en) * | 1983-11-11 | 1985-09-11 | Mitsubishi Motors Corp | Power transmission apparatus for vehicles |
US4676336A (en) * | 1983-11-11 | 1987-06-30 | Mitsubishi Jidosha Kogyo Kabushiki Kaisha | Power transmission apparatus for vehicle |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10305181A1 (de) * | 2003-02-08 | 2004-08-19 | Zf Friedrichshafen Ag | Drehmomentübertragungseinheit |
DE102004005430A1 (de) * | 2004-02-04 | 2005-08-25 | Zf Friedrichshafen Ag | Ölpumpe für Kraftfahrzeug-Automatgetriebe |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FR2624230B1 (fr) | 1995-07-07 |
US4919248A (en) | 1990-04-24 |
FR2624230A1 (fr) | 1989-06-09 |
GB2213567A (en) | 1989-08-16 |
GB8828723D0 (en) | 1989-01-11 |
DE3841238C2 (de) | 1991-08-22 |
GB2213567B (en) | 1991-11-06 |
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