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Die Erfindung betrifft eine KFZ-Nebenaggregatsanordnung, bei der ein KFZ-Nebenaggregat mit einer Getriebeanordnung in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges angeordnet ist, wobei ein Getriebeeingangsorgan, das antriebstechnisch mit dem Antriebsstrang verbunden ist und zumindest ein Getriebeausgangsorgan, das antriebstechnisch mit einem Drehorgan des KFZ-Nebenaggregates verbunden ist, vorgesehen sind, wobei das Getriebeeingangsorgan sowohl in einer ersten Drehrichtung als auch in einer zweiten Drehrichtung antreibbar ist, wobei die Getriebeanordnung eine erste Freilaufanordnung, die bei erster Drehrichtung des Getriebeeingangsorgans eine Kraftübertragung zum Antrieb des Drehorgans in zweiter Drehrichtung vorsieht und eine zweite Freilaufanordnung, die bei zweiter Drehrichtung des Getriebeeingangsorgans eine Kraftübertragung zum Antrieb des Drehorgans in zweiter Drehrichtung vorsieht, aufweist.
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KFZ-Nebenaggregate, wie zum Beispiel Hydraulik- oder Wasserpumpen, sind hinsichtlich ihres Antriebes häufig mit einem Motor oder mit einem Getriebe eines KFZ-Antriebsstranges gekoppelt. Eine Anbindung an einen Verbrennungsmotor ist unproblematisch, da der Verbrennungsmotor lediglich eine Antriebsdrehrichtung aufweist und folglich das KFZ-Nebenaggregat sowohl bei Vorwärts- als auch bei Rückwärtsfahrt antreibt. Bei einer Anbindung an das Getriebe kann in bestimmten Fällen hingenommen werden, dass das KFZ-Nebenaggregat lediglich im Vorwärtsfahrbetrieb angetrieben wird. Beispielsweise für Getriebeölpumpen ist es dahingegen unerlässlich, während des Fahrbetriebes, also auch bei Rückwärtsfahrbetrieb, angetrieben zu werden, um das notwendige Getriebeöl zu fördern. Elektrisch angetriebene KFZ-Nebenaggregate bieten für dieses Problem eine Lösung, da sie völlig unabhängig vom Antriebsstrang angetrieben werden. Diese Art von KFZ-Nebenaggregaten ist jedoch teuer in der Herstellung. Darüber hinaus ist es beispielsweise aus der
DE 10 2015 219 503 A1 bekannt, ein als Pumpe ausgebildetes KFZ-Nebenaggregat in zwei Drehrichtungen arbeiten zu lassen und eine Ventilanordnung vorzusehen, die einen gleich gerichteten, drehrichtungsunabhängigen Fluid-Volumenausgangsstrom gewährleistet. Eine derartig ausgebildete KFZ-Nebenaggregatsanordnung ist sehr aufwendig und damit teuer in der Herstellung und der Montage. Zudem benötigt die Ventilanordnung einen zusätzlichen Bauraum im KFZ, der gar nicht oder nur bedingt zur Verfügung steht.
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Eine gattungsgemäße KFZ-Nebenaggregatsanordnung ist beispielsweise aus der
JP H07-167 261 A bekannt, wobei eine Antriebsanordnung bei unterschiedlicher Drehrichtung des Getriebeeingangsorgans eine einzige Drehrichtung der Drehwelle des KFZ-Nebenaggregats vorsieht. Die Getriebeanordnung besteht hierbei im Wesentlichen aus zwei Stirnradstufen. In diesem Zusammenhang sind auch die
US 2017/0087975 A1 und die
JP H05-104 964 A bekannt. Eine derartige KFZ-Nebenaggregatsanordnung benötigt jedoch einen relativ großen Bauraum, der in modernen Fahrzeugen häufig nicht zur Verfügung steht.
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Aufgabe der Erfindung ist es daher, die vorgenannten Nachteile zu vermeiden und eine KFZ-Nebenaggregatsanordnung bereitzustellen, bei der auf kostengünstige und einfache Weise gewährleistet ist, dass das Getriebeeingangsorgan sowohl in einer ersten Drehrichtung als auch in einer zweiten Drehrichtung antreibbar ist und die einen geringen Bauraum benötigt.
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Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass die Getriebeanordnung als Planetengetriebe und das Drehorgan als Drehwelle ausgebildet ist, wobei ein Korborgan, das antriebstechnisch mit dem Getriebeeingangsorgan verbunden ist, vorgesehen ist, wobei das Korborgan mit einem ersten Ende über die erste Freilaufanordnung drehfest in erster Drehrichtung mit der Drehwelle verbunden ist und wobei das Korborgan an einem zweiten Ende als Hohlrad mit einer Innenverzahnung ausgebildet ist, über die das Hohlrad mit positionsfest gelagerten Planetenrädern in Eingriff steht, wobei die Planetenräder mit einem Zahnrad in Eingriff stehen, das auf der zweiten Freilaufanordnung angeordnet ist, die drehfest in zweiter Drehrichtung mit der Drehwelle verbunden ist. Hierdurch kann auf besonders einfache und damit kostengünstige und bauraumsparende Art und Weise gewährleistet werden, dass das Getriebeeingangsorgan sowohl in einer ersten als auch in einer zweiten Drehrichtung antreibbar ist, wobei das Drehorgan des KFZ-Nebenaggregates lediglich in einer zweiten Drehrichtung zu betreiben ist.
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Hierbei kann die erste und/oder die zweite Freilaufanordnung als Lagerstelle für die Drehwelle ausgebildet sein. In vorteilhafter Weise ist die erste und die zweite Freilaufanordnung als Klemmkörper- oder Sperrklinkenring ausgebildet, die jeweils drehfest mit dem Drehorgan verbunden sind.
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In besonders vorteilhafter Weise ist das KFZ-Nebenaggregat als Getriebeölpumpe ausgebildet.
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Die Erfindung wird anhand einer Zeichnung näher erläutert. Hierbei zeigt:
- 1 eine schematische Ansicht eines Antriebsstranges mit einer Ausführungsform einer KFZ-Nebenaggregatsanordnung gemäß dem Stand der Technik, und
- 2 eine schematische Ansicht einer erfindungsgemäßen Ausführungsform einer KFZ-Nebenaggregatsanordnung.
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1 zeigt einen Antriebsstrang 2 für ein nicht weiter dargestelltes Kraftfahrzeug. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel weist der Antriebsstrang 2 einen Verbrennungsmotor 4 auf, dem sich in Reihe geschaltet ein Elektromotor 6 anschließt. Das Kraftfahrzeug wird hier also in jedem Fall durch den Elektromotor 6 angetrieben, entweder dadurch, dass der Verbrennungsmotor 4 den Elektromotor 6 antreibt, oder dadurch, dass der Elektromotor 6 alleine betrieben wird. Der Elektromotor 6 besteht im Wesentlichen aus einem Stator 8 und einem Rotor 10. Dem Elektromotor 6 schließt sich auf bekannte Weise eine Kupplungsanordnung 12 an. Diese Kupplungsanordnung 12 weist ein Kupplungsteil 14 auf, das drehfest mit dem Rotor 10 verbunden ist und als Getriebeeingangsorgan einer Getriebeanordnung 16 dient, die Teil einer KFZ-Nebenaggregatsanordnung 18 ist. Die Getriebeanordnung 16 ist antriebstechnisch mit einem hier als Drehwelle 20 ausgebildeten Drehorgan eines KFZ-Nebenaggregates 22 verbunden, um dieses in jedem Betriebszustand antreiben zu können. Das KFZ-Nebenaggregat 22 ist hier als Getriebeölpumpe ausgebildet, die ein KFZ-Getriebe in jedem Betriebszustand mit Öl zu versorgen hat.
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Der Rotor 10 des Elektromotors 8 kann das Getriebeeingangsorgan 14 sowohl in einer ersten Drehrichtung als auch in einer zweiten Drehrichtung antreiben. Um nun zu gewährleisten, dass in beiden Drehrichtungen die Getriebeölpumpe 22, deren Drehwelle 20 lediglich in der ersten Drehrichtung anzutreiben ist, ihre Pumpfunktion erfüllt, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Getriebeanordnung 16 eine erste Freilaufanordnung 24, die bei erster Drehrichtung des Getriebeeingangsorgans 14 eine Kraftübertragung zum Antrieb des Drehorgans 20 in zweiter Drehrichtung vorsieht und eine zweite Freilaufanordnung 26, die bei zweiter Drehrichtung des Getriebeeingangsorgans 14 eine Kraftübertragung zum Antrieb des Drehorgans 20 in zweiter Drehrichtung vorsieht, aufweist.
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In einer Ausführungsform gemäß dem Stand derTechnik weist die Getriebeanordnung 16 hierzu zwei Stirnradstufen 28, 30 auf. Die erste Stirnradstufe 28 weist hierbei die erste Freilaufariordnung 24 und die zweite Stirnradstufe 30 die zweite Freilaufanordnung 26 auf.
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Im Detail ist die Getriebeanordnung 16 in dieser ersten Ausführungsform wie folgt aufgebaut:
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Das Getriebeeingangsorgan 14 steht mit einem ersten Stirnrad 32 in Eingriff, das einerseits mit einem zweiten Stirnrad 34 der ersten Stirnradstufe 28 in Eingriff steht und andererseits mit einem Zwischenrad 36, das drehfest auf einer Welle 38 angeordnet ist, antriebstechnisch verbunden ist. Über die Welle 38 wird ein drittes Stirnrad 40 der zweiten Stirnradstufe 30 angetrieben, das wiederum mit einem vierten Stirnrad 42 der zweiten Stirnradstufe 30 verbunden ist. Sowohl das zweite Stirnrad 34 als auch das vierte Stirnrad 42, die jeweils die Abtriebsstirnräder ausbilden, sind auf der ersten Freilaufanordnung 24 und der zweiten Freilaufanordnung 26 angeordnet.
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Wird nun das Getriebeeingangsorgan 14 in einer ersten Drehrichtung angetrieben, so wird das erste Abtriebsstirnrad 34 der ersten Stirnradstufe 28 mit der ersten Freilaufanordnung 24 angetrieben; wodurch auch die Drehwelle 20, die die Getriebeölpumpe antreibt, in zweiter Drehrichtung in Drehung versetzt wird. Das Zwischenrad 36 treibt zwar über die Welle 38 das Stirnrad 40 und damit auch das zweite Abtriebsstirnrad 42 an, das jedoch von der Drehwelle 20 aufgrund der zweiten Freilaufanordnung 26 antriebstechnisch entkoppelt ist.
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Bei einer Drehrichtungsumkehr, also bei einem Betrieb des Elektromotors 6 in einer zweiten Drehrichtung, sorgt die erste Freilaufanordnung 24 dafür, dass das erste Abtriebsstirnrad 34 antriebstechnisch von der Drehwelle 20 entkoppelt ist. Das ebenfalls angetriebene Zwischenrad 36 treibt wiederum die Welle 38 und damit das Stirnrad 40 an, das antriebstechnisch mit dem zweiten Abtriebsstirnrad 42 der zweiten Stirnradstufe 28 verbunden ist. Über die zweite Freilaufanordnung 24 ist bei dieser Drehrichtung auch das Abtriebsstirnrad 42 antriebstechnisch mit der Drehwelle 20 verbunden, die die Getriebeölpumpe 42 in der zweiten Drehrichtung aufgrund der Drehrichtungsumkehr antreibt.
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In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform der KFZ-Nebenaggregatsanordnung 18 ist die Getriebeanordnung 16 als Planetengetriebe ausgebildet, wobei das Drehorgan 20 ebenfalls als Drehwelle ausgebildet ist. Bei der erfindungsgemäßen Ausführungsform ist ein Korborgan 44 vorgesehen, das eine Außenverzahnung 46 aufweist, die wiederum mit einer Außenverzahnung 48 eines Antriebsrades 50 des Getriebeeingangsorgans 14 antriebstechnisch verbunden ist.
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Hierbei steht das Korborgan 44 mit einem ersten Ende über eine erste Freilaufanordnung 52 drehfest in erster Drehrichtung des Antriebsrades 50 mit der Drehwelle 20 in Wirkverbindung, so dass die Drehwelle 20 in zweiter Drehrichtung angetrieben wird.
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Des Weiteren ist das Korborgan 44 an einem zweiten Ende als Hohlrad 54 mit einer Innenverzahnung 56 ausgebildet und steht mit positionsfest gelagerten Planetenrädern 58 in Eingriff. Die Planetenräder 58 treiben wiederum ein Zahnrad 60 an, das auf einer zweiten Freilaufanordnung 62 drehfest angeordnet ist und bei Drehrichtung des Getriebeeingangsorgans 14 in zweiter Drehrichtung die Drehwelle 20 in zweiter Drehrichtung antreibt.
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Bei beiden Ausführungsformen wird also die Drehwelle 20 unabhängig von der Drehrichtung des Elektromotors 8 in zweiter Drehrichtung angetrieben.
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Die erste und/oder zweite Freilaufanordnung 52, 62 kann/können als Lagerstelle für die Drehwelle 20 ausgebildet sein. Die erste und die zweite Freilaufanordnung 52, 62 sind in vorteilhafter Weise als Klemmkörper- oder Sperrklinkenring ausgebildet.
