DE102011015102A1

DE102011015102A1 - Getriebeanordnung für ein Nebenaggregat einer Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE102011015102A1
Application number: DE201110015102
Authority: DE
Inventors: Markus Störmer
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 2011-03-25
Filing date: 2011-03-25
Publication date: 2012-09-27

Abstract

Getriebeanordnung für ein Nebenaggregat 10 einer Brennkraftmaschine 11, mit einem Planetengetriebe 1, umfassend die koaxial zueinander angeordneten Komponenten Hohlrad 2, Planetenradträger 3 zur Lagerung mehrerer Planetenräder 4 und Sonnenrad 5, wobei die Planetenräder 4 mit dem Hohlrad 2 und dem Sonnenrad 5 kämmen, wobei die von der Brennkraftmaschine 11 mechanisch antreibbare Komponente 2, 3 oder 5 eine Antriebskomponente, die mit dem Nebenaggregat 10 gekoppelte Komponente 2, 3 oder 5 eine Abtriebskomponente und die verbliebene Komponente 2, 3 oder 5 eine Übertragungskomponente bilden und wobei die Antriebskomponente 2, 3 oder 5 und die Abtriebskomponente 2, 3 oder 5 über ein variables Getriebe 6 miteinander gekoppelt sind.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Getriebeanordnung für ein Nebenaggregat einer Brennkraftmaschine mit einem Planetengetriebe, umfassend die koaxial zueinander angeordneten Komponenten Hohlrad, Planetenradträger zur Lagerung mehrerer Planetenräder und Sonnenrad, wobei die Planetenräder mit dem Hohlrad und dem Sonnenrad kämmen und wobei die von der Brennkraftmaschine mechanisch antreibbare Komponente eine Antriebskomponente, die mit dem Nebenaggregat gekoppelte Komponente eine Abtriebskomponente und die verbliebene Komponente eine Übertragungskomponente bilden.
Derartige Getriebeanordnungen werden im Fahrzeugbau zur Übersetzung des von der Brennkraftmaschine an das Nebenaggregat abgegebene Drehmoments bzw. zur Drehzahlanpassung verwendet. Durch eine Bedarfsregelung der Nebenaggregate lassen sich Wirkungsgradsteigerungen der Brennkraftmaschine durch verminderte Reibleistung erzielen.
Solche Getriebeanordnungen sind aus dem Stand der Technik, beispielsweise aus der DE 60 2005 000 638 T2 , der DE 103 18 711 A1 oder der DE 10 2006 041 687 A1 , bekannt. Allen gemein ist der Nachteil, dass keine ausreichende Regelbarkeit des Nebenaggregats bei einem mechanischen Antrieb durch die Brennkraftmaschine möglich ist. Für eine Regelung können hilfsweise elektrische Antriebe zum Einsatz kommen, die jedoch teuer sind und schwer bauen.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher eine Getriebeanordnung für ein Nebenaggregat einer Brennkraftmaschine bereitzustellen, bei der das von der Brennkraftmaschine mechanisch angetriebene Nebenaggregat drehzahlgeregelt werden kann.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.
Getriebeanordnung für ein Nebenaggregat einer Brennkraftmaschine mit einem Planetengetriebe, umfassend die koaxial zueinander angeordneten Komponenten Hohlrad, Planetenradträger zur Lagerung mehrerer Planetenräder und Sonnenrad, wobei die Planetenräder mit dem Hohlrad und dem Sonnenrad kämmen, wobei die von der Brennkraftmaschine mechanisch antreibbare Komponente eine Antriebskomponente, die mit dem Nebenaggregat gekoppelte Komponente eine Abtriebskomponente und die verbliebene Komponente eine Übertragungskomponente bilden und wobei die Antriebskomponente und die Abtriebskomponente über ein variables Getriebe miteinander gekoppelt sind.
Indem die Antriebskomponente und die Übertragungskomponente des Planetengetriebes über ein variables Getriebe miteinander gekoppelt sind, kann die Drehzahl des Nebenaggregats stufenlos geregelt werden. Es sind keine zusätzlichen elektrischen Antriebe nötig, die weiteres Gewicht einbringen würden. Der rein mechanische Antrieb und das Planetengetriebe werden lediglich um ein vergleichsweise kompakt bauendes variables Getriebe mit einfacher Steuerung ergänzt. In einer besonders bevorzugten Ausführung sind das Hohlrad als Antriebskomponente und der Planetenradträger als Übertragungskomponente ausgebildet. Weiterhin können aber auch das Sonnenrad als Antriebskomponente und das Hohlrad als Übertragungskomponente oder das Hohlrad als Antriebskomponente und das Sonnenrad als Übertragungskomponente oder der Planetenradträger als Antriebskomponente und das Hohlrad als Übertragungskomponente, etc. ausgebildet sein. Die Kombination kann je nach Anwendungsfall frei gewählt werden und ist nicht auf die hier offenbarten Ausführungsbeispiele beschränkt.
In einer bevorzugten Ausführung sind an dem Planetenradträger ein Abtriebsrad und an dem Hohlrad ein Antriebsrad ausgebildet, wobei ein drehbarer Regler mit dem Antriebsrad und dem Abtriebsrad eine reibschlüssige Verbindung ausbildet. Durch Drehung des Reglers wird ein unterschiedlich starker Reibschluss zwischen Antriebsrad und Abtriebsrad hergestellt, wodurch die relative Drehgeschwindigkeit zwischen Hohlrad und Planetenradträger einstellbar ist.
In einer bevorzugten Ausführung sind das Antriebsrad und das Abtriebsrad schalenförmig ausgebildet. Die im Querschnitt schalenförmige Ausbildung ermöglicht einen optimalen Eingriff des Reglers in die Schalen zur Anpassung der Drehzahl des Nebenaggregats.
In einer bevorzugten Ausführung ist das variable Getriebe als Umschlingungsgetriebe ausgebildet.
In einer bevorzugten Ausführung ist das Hohlrad über einen Riementrieb antreibbar. Durch den Riementrieb können Hohlrad und Abtrieb der Brennkraftmaschine beliebig weit voneinander beabstandet werden. Als weitere Antriebsart kann auch ein direkter Zahnradeingriff vorgesehen werden.
In einer bevorzugten Ausführung ist das Nebenaggregat als eine Kühlmittelpumpe ausgebildet. Weiterhin können als Nebenaggregate auch Lichtmaschinen oder Schmiermittelpumpen Verwendung finden.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung.
Darin zeigt die einzige Figur eine schematische Ansicht einer erfindungsgemäßen Getriebeanordnung.
Gemäß der Figur hat eine Getriebeanordnung für ein Nebenaggregat 10 einer Brennkraftmaschine 11 ein Planetengetriebe 1 mit einem Hohlrad 2, einem mehrere Planetenräder 4 aufweisenden Planetenradträger 3, sowie ein Sonnenrad 5. Das Hohlrad 2 bildet eine Antriebskomponente und ist mit einem Abtrieb der Brennkraftmaschine 11 mittels Riementrieb 12 mechanisch verbunden. Gleichzeitig kämmt das Hohlrad 2 mit den Planetenrädern 4, die in dem Planetenradträger 3 drehbar gelagert sind. Die Planetenräder 4 kämmen andererseits auch mit dem zentralen Sonnenrad 5, das über eine Welle 13 drehfest mit dem Nebenaggregat 10 verbunden ist. Das Hohlrad 2 weist ein als Fortsatz ausgebildetes schalenförmiges Antriebsrad 7 auf. Das komplementär ausgeformte Abtriebsrad 8 ist mit dem Planetenradträger 3 drehfest verbunden. Die Antriebskraft des Hohlrades 2 wird auf den Planetenradträger 3 übertragen, indem ein drehbarer Regler 9 eine reibschlüssige Verbindung zwischen Antriebsrad 7 und Abtriebsrad 8 aufbaut. Durch Drehung des Reglers 9 kann der Reibschluss variiert werden, wodurch Antriebsrad 7, Abtriebsrad 8 und Regler 9 ein variables Getriebe 6 bilden. Die Lagerung des Reglers 9 kann aus dem Spalt zwischen Antriebsrad 7 und Abtriebsrad 8 zur Befestigung an einem nicht dargestellten Gehäuse der Getriebeanordnung 1 hinausgeführt sein.
Bezugszeichenliste

1: Planetengetriebe
2: Hohlrad
3: Planetenradträger
4: Planetenrad
5: Sonnenrad
6: variables Getriebe
7: Antriebsrad
8: Abtriebsrad
9: Regler
10: Nebenaggregat
11: Brennkraftmaschine
12: Riementrieb
13: Welle

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 602005000638 T2 [0003]
DE 10318711 A1 [0003]
DE 102006041687 A1 [0003]

Claims

Getriebeanordnung für ein Nebenaggregat (10) einer Brennkraftmaschine (11) mit einem Planetengetriebe (1), umfassend die koaxial zueinander angeordneten Komponenten Hohlrad (2), Planetenradträger (3) zur Lagerung mehrerer Planetenräder (4) und Sonnenrad (5), wobei die Planetenräder (4) mit dem Hohlrad (2) und dem Sonnenrad (5) kämmen und wobei die von der Brennkraftmaschine (11) mechanisch antreibbare Komponente (2, 3, 5) eine Antriebskomponente, die mit dem Nebenaggregat (10) gekoppelte Komponente (2, 3, 5) eine Abtriebskomponente und die verbliebene Komponente (2, 3, 5) eine Übertragungskomponente bilden, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebskomponente (2, 3, 5) und die Übertragungskomponente (2, 3, 5) über ein variables Getriebe (6) miteinander gekoppelt sind.
Getriebeanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Hohlrad (2) als Antriebskomponente, der Planetenradträger (3) als Übertragungskomponente und das Sonnenrad (5) als Abtriebskomponente ausgebildet sind.
Getriebeanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Planetenradträger (3) ein Abtriebsrad (8) und an dem Hohlrad (2) ein Antriebsrad (7) ausgebildet sind.
Getriebeanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein drehbarer Regler (9) mit dem Antriebsrad (7) und dem Abtriebsrad (8) eine reibschlüssige Verbindung aufweist.
Getriebeanordnung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebsrad (7) und das Abtriebsrad (8) schalenförmig ausgebildet sind.
Getriebeanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das variable Getriebe (6) als Umschlingungsgetriebe ausgebildet ist.
Getriebeanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Hohlrad (2) über einen Riementrieb (12) antreibbar ist.
Getriebeanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Nebenaggregat (10) als eine Kühlmittelpumpe ausgebildet ist.
Fahrzeug mit einer Getriebeanordnung (1) für ein Nebenaggregat (10) einer Brennkraftmaschine (11) nach Anspruch 1.