DE3841237A1 - Leistungsuebertragungsvorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Leistungsübertragungsvor­ richtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Bei einer Vierradantriebsvorrichtung, bei der Vorder­ räder und Hinterräder gemeinsam von einem einzigen Motor angetrieben werden, drehen sich die Vorderräder und die Hinterräder manchmal mit unterschiedlicher Drehzahl, da sie geringfügig verschiedene effektive Drehradien besitzen oder da nicht nur die Abrollwege der linken und rechten Räder sondern auch die der Vor­ der- und Hinterräder unterschiedlich sind, wenn das Fahrzeug eine Kurve fährt oder dgl. Ein solcher Dreh­ zahlunterschied zwischen den Vorder- und Hinterrädern verursacht bei Fahrten um enge Kurven ein ungewünsch­ tes Bremsphänomen.

Es wurden deshalb Fahrzeuge mit sog. permanenten Vier­ radantrieb entwickelt, die eine Leistungsübertragungs­ vorrichtung aufweisen, die zwischen den Vorder- und den Hinterrädern angeordnet ist, um bei Fahrten um enge Kurven ein Auftreten des Bremsphänomens zu ver­ hindern und um die Antriebskraft eines Motors anspre­ chend auf einen Drehzahlunterschied zwischen den Vor­ der- und Hinterrädern auf diese zu verteilen.

Eine solche Leistungsübertragungsvorrichtung weist entweder ein Differential (zentrales Differential), das zwischen den Vorderrädern und Hinterrädern zum Absorbieren eines Drehzahlunterschieds zwischen diesen angeordnet ist und ein Sperrdifferential zum Sperren des Betriebs der Vorder- oder Hinterräder (oder eine Viskosekupplung zur Begrenzung des Betriebes der Vor­ der- oder Hinterräder) oder nur eine Viskosekupplung auf.

Eine Leistungsübertragungsvorrichtung mit einem zentra­ len Differential hat einen komplizierten Aufbau, da die Größe eines solchen zentralen Differentials nicht ohne weiteres verringert werden kann und das Differen­ tial dadurch das Gewicht einer Fahrzeugkarosserie und folglich die Produktionskosten erhöht. Zudem ist ein Sperrdifferential, eine Viskosekupplung oder dgl. zur Gewährleistung eines Vierradantriebs erforderlich.

Im Gegensatz dazu besitzt eine Leistungsübertragungs­ vorrichtung, die nur eine Viskosekupplung aufweist, eine solche Drehmoment-Übertragungscharakteristik, daß die Drehmomentübertragung nach und nach kleiner wird, wenn der Drehzahlunterschied zwischen Vorder­ und Hinterrädern anwächst. Folglich kann kein Drehmo­ ment auf die antriebsseitigen Räder übertragen werden, falls der Drehzahlunterschied zwischen den Vorder­ und Hinterrädern nicht ausreichend groß ist, wenn das Fahrzeug auf einer Straße mit sehr geringem Reibungs­ koeffizient, wie z.B. auf einer Sandstraße, auf ver­ schmutztem Grund, auf einer verschneiten oder einer schmierigen Straße, fährt. Demzufolge kann an den an­ triebseitigen Rädern Schlupf auftreten.

Der gattungsgemäße Stand der Technik ergibt sich in gleicher Weise aus der GB 21 54 522 und der US PS 46 76 336. Bei der aus diesen Schriften bekannten Lei­ stungsübertragungsvorrichtung wird das Drehmoment von der Vorderradseite zur Hinterradseite geeigneterweise mittels einer hydraulischen Druckeinrichtung anstatt eines zentralen Differentials und einer Viskosekupp­ lung übertragen, wie sie oben beschrieben sind.

Die Leistungsübertragungsvorrichtung weist eine hydrau­ lische Pumpe auf, die beispielsweise innerhalb eines Antriebssystems angeordnet ist, das die Vorderräder und die Hinterräder miteinander verbindet. Die hydrau­ lische Pumpe besitzt einen Rotor, der für eine Drehung ansprechend auf eines der Vorder- und Hinterräder an­ geschlossen ist, und ein Gehäuse, das für eine Drehung ansprechend auf das andere der Vorder- und Hinterräder angeschlossen ist. Der Rotor ist koaxial in dem Ge­ häuse aufgenommen, so daß der Rotor relativ zu dem Ge­ häuse mit einer Drehzahl drehen kann, die einem Dreh­ zahlunterschied zwischen den Vorder- und Hinterrädern entspricht. Die hydraulische Pumpe ermöglicht auf diese Weise die Übertragung einer Antriebskraft zwi­ schen dem Rotor und dessen Gehäuse, d.h. zwischen den Vorder- und Hinterrädern des Fahrzeugs, durch einen hydraulischen Druck, der in der hydraulischen Pumpe ansprechend auf eine relative Drehung zwischen dem Rotor und dem Gehäuse erzeugt wird. Die ausgezogene Kurve in Fig. 4 zeigt eine Kennlinie einer solchen Übertragung. Die Leistungsübertragungsvorrichtung be­ sitzt besitzt gegenüber einer Leistungsübertragungsvor­ richtung mit einer Viskosekupplung herausragende Merk­ male, nämlich daß eine große Antriebskraft bei kompak­ tem Aufbau übertragen und das Auftreten des Bremsphä­ nomens beim Fahren um enge Kurven merkbar beschränkt werden kann.

Bei der bekannten oben beschriebenen Leistungsübertra­ gungsvorrichtung ist jedoch der Drehzahlunterschied zwischen Vorderrad- und Hinterrad gering, wenn das Fahrzeug beispielsweise mit konstanter Geschwindigkeit auf einer geraden Straße fährt. Wie aus Fig. 4 zu er­ sehen ist, ist jedoch in einem solchen Bereich, in dem der Drehzahlunterschied zwischen den Vorderrädern und Hinterrädern klein ist, die Drehzahlübertragung sehr gering. Folglich stoßen Zahnräder und ähnliche, Bewe­ gung übertragende Elemente eines anderen Antriebs­ systems für die Hinterräder oft aneinander, wenn sich die Drehzahl des Antriebssystems für die Vorderräder ändert, wodurch Rattergeräusche erzeugt werden, die innerhalb und außerhalb des Fahrzeugs unangenehm klin­ gen. Da die Drehzahländerung des Vorderradantrieb­ systems umso größer wird, je größer das Drehmoment (Gesamtdrehmoment des Antriebsystems für die Vorder­ und Hinterräder) wird, wenn die Leistung eines Fahr­ zeugs ansteigt, wird das oben beschriebene Geräusch­ problem bei dem Fahrzeug immer ernster.

Wenn das Fahrzeug auf einer Straße fährt, auf der stellenweise sandige Stellen, schlammige Stellen und/ oder verschneite oder schmierige Stellen vorhanden sind, die alle einen niedrigen Reibungskoeffizient be­ sitzen, rutschen die Vorderräder abwechselnd und wie­ derholt durch oder nicht durch. Demgemäß tritt abwech­ selnd und wiederholt ein Zustand, in dem der Drehzahl­ unterschied zwischen den Vorderrädern und Hinterrädern groß ist, und ein anderer Zustand ein, in dem der Un­ terschied klein oder fast null ist. Folglich werden ein Zustand, in dem ein großes Drehmoment auf die Hin­ terräder übertragen wird und ein anderer Zustand, in dem ein kleines Drehmoment auf die Hinterräder über­ tragen wird, aufeinanderfolgend wiederholt. Deshalb können die Hinterräder seitlich rutschen, was ein Schleudern des Fahrzeugs verursacht. Deshalb ergibt sich über die Antriebsleistung bei der herkömmlichen Leistungsübertragungsvorrichtung ein Problem.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Lei­ stungsübertragungsvorrichtung zu schaffen, die ein Schleudern des Fahrzeugs verhindert ohne Rattergeräu­ sche eines Antriebssystems zu erzeugen.

Diese Aufgabe wird ausgehend von Stand der Technik er­ findungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst, die in den Ansprüchen 2 bis 10 vorteilhaft weitergebildet sind.

Dadurch, daß die Einrichtung zur Aufbringung einer Reibkraft zwischen der ersten und der zweiten Welle angebracht ist, um eine vorherbestimmte Reibkraft zwi­ schen diesen aufzubringen, hat die Leistungsübertra­ gungsvorrichtung einen einfachen Aufbau. Durch diesen einfachen Aufbau, wird dort, wo die Leistungsübertra­ gungsvorrichtungin einem permanent vierradangetriebe­ nen Fahrzeug verwendet wird, bei dem ein erforderli­ ches Drehmoment normalerweise auf die Hinterradseite übertragen werden soll, die Entstehung von Ratterge­ räuschen aus dem Antriebssystem des Fahrzeugs wirksam verhindert. Folglich werden Geräusche innerhalb und außerhalb des Fahrzeugs verringert und die Fahrlei­ stung des Fahrzeugs verbessert. Weiterhin stellt die Einrichtung zur Aufbringung einer Reibkraft, wenn das Fahrzeug auf einer Straße fährt, auf der z.B. stellen­ weise sandige Stellen, schlammige Stellen und/oder verschneite oder schmierige Stellen vorhanden sind, sogar dann eine stetige Übertragung eines Drehmoments auf die Hinterräder sicher, wenn die Vorderräder ab­ wechselnd und wiederholt durchrutschen und nicht durchrutschen, so daß ein Zustand, in dem der Dreh­ zahlunterschied zwischen den Vorderrädern und Hinter­ rädern groß ist und ein anderer Zustand, in dem der Unterschied gering oder fast null ist, abwechselnd und wiederholt auftreten. Daraus folgt, daß die Leistungs­ übertragugnsvorrichtung so wirkt, daß ein Schleudern des Fahrzeugs verhindert wird.

Anhand von Zeichnungen wird die Erfindung beispiels­ weise näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 in dem vertikalen Schnitt I-I von Fig. 2 eine erste Auführungsform einer Leistungsübertragungsvor­ richtung.

Fig. 2 eine schematische Darstellung von Arbeitsfluid­ leitungen der Leistungsübertragungsvorrichtung von Fig. 1,

Fig. 3 eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs, an dem die Leistungsübertragungsvorrichtung von Fig. 1 angebracht ist,

Fig. 4 in einem Diagramm die Beziehung zwischen einem Drehzahlunterschied zwischen Vorder- und Hinterädern des Fahrzeugs und einem Übertragungsdrehmoment im Ver­ gleich mit dem einer bekannten Leistungsübertragungs­ vorrichtung,

Fig. 5 einen vertikalen Schnitt einer zweiten Ausfüh­ rungsform der Leistungsübertragungsvorrichtung,

Fig. 6 einen vergrößerten vertikalen Teilschnitt einer Modifizierung einer Einrichtung zur Aufbringung einer Reibkraft der Leistungsübertragungsvorrichtung von Fig. 5,

Fig. 7 in ähnlicher Ansicht eine weitere Modifizierung der in Fig. 5 gezeigten Einrichtung zur Aufbringung einer Reibkraft,

Fig. 8 einen vertikalen Schnitt einer dritten Ausfüh­ rungsform der Leistungsübertragungsvorrichtung, und

Fig. 9 einen vergrößerten vertikalen Teilschnitt der Leistungsübertragungsvorrichtung von Fig. 8.

Die erfindungsgemäße Leistungsübertragungsvorrichtung überträgt ein Drehmoment von einer Eingangsantriebs­ welle auf eine Abtriebswelle durch einen hydraulischen Druck, der ansprechend auf eine Drehzahldifferenz zwi­ schen der Eingangsantriebswelle und der Abtriebswelle erzeugt wird. Die Leistungsübertragungsvorrichtung ist beispielsweise an einem Zwischenabschnitt einer Kar­ danwelle angebracht, die Vorderräder und Hinterräder eines Fahrzeugs miteinander verbindet. Bei einem vier­ radangetriebenen Fahrzeug, bei dem die Antriebskraft von einem im vorderen Teil der Fahrzeugkarosserie gela­ gerten Motor direkt auf die Vorderräder und indirekt durch die Kardanwelle auf die Hinterräder übertragen wird, entspricht die Eingangsantriebswelle der Lei­ stungsübertragungsvorrichtung der Vorderradseite der Kardanwelle, während die Abtriebswelle der Hinterrad­ seite der Kardanwelle entspricht.

Folglich entspricht ein Drehzahlunterschied zwischen der Eingangsantriebswelle und der Abtriebswelle der Antriebsverbindungsvorrichtung einem Drehzahlunter­ schied zwischen den Vorder- und den Hinterrädern.

Die Antriebsverbindungsvorrichtung 10 ist, wie in Fig. 1 gezeigt, zwischen einer ersten Welle 8 A und einer zweiten Welle 8 B angeordnet. Sie hat einen nockenring­ seitigen Abschnitt 10 a, der für eine gemeinsame Dre­ hung mit der ersten Welle 8 A angebracht ist und einen rotorseitigen Abschnitt 10 b, der für eine gemeinsame Drehung mit der zweiten Welle 8 B angebracht ist.

Der nockenringseitige Abschnitt 10 a weist einen im wesentlichen zylindrischen Nockenring 11, zwei Ab­ schlußgehäuse oder Seitenplatten 15 und 16, die im wesentlichen scheibenförmig ausgebildet und mit den gegenüberliegenden Enden des Nockenrings 11 gekoppelt sind, ein mit dem Abschlußgehäuse 15 verbundenes ring­ förmiges Distanzstück 15 A und ein Abdeckelement 30 auf, das so angebracht ist, daß es den Nockenring 11, die Abschlußgehäuse 15 und 16 und das Distanzstück 15 A ab­ deckt.

In der Mitte jedes Abschlußgehäuses 15 und 16 ist ein Durchgangsloch ausgebildet. Die zweite Welle 8 B er­ streckt sich durch die Mittellöcher der Abschlußgehäu­ se 15 und 16. Die Abschlußgehäuse 15 und 16, das Di­ stanzstück 15 A und der Nockenring 11 sind auf diese Weise koaxial zur Achse der zweiten Welle 8 B angeord­ net.

Das Distanzstück 15 A, das Abschlußgehäuse 15, der Nockenring 11 und das andere Abschlußgehäuse 16 sind durch eine Vielzahl von in das Abschlußgehäuse 16 ge­ schraubten Bolzen 37 zu einem Teil verbunden. Von die­ sen Elementen ist das Abschlußgehäuse 16 mit einem Stirnflansch 8 a der ersten Welle 8 A so verbunden, daß es gemeinsam mit der letztgenannten drehen kann.

Das Abdeckelement 30 ist an seinen gegenüberliegenden Enden auf die Abschlußgehäuse 15 und 16 aufgesetzt und durch einen Anschlagring 47 an dem Abschlußgehäuse 15 befestigt. Das Abdeckelement 30 wirkt so mit dem Nockenring 11, mit den Abschlußgehäusen 15 und 16, dem Distanzstück 15 A und weiteren, innerhalb von ihm ange­ ordneten Elementen zusammen, daß ein Tank 30 a, in dem Arbeitsöl als Arbeitsfluid aufgenommen werden kann, gebildet wird. Eine Luftkammer 30 c ist angrenzend an den Endabschnitt des Tanks 30 a durch eine ringförmige Membran 30 b gebildet.

Zwischen jeden geeigneten, oben erwähnten Elementen ist ein Dichtungselement 45 angeordnet.

In dem Abschlußgehäuse 16 ist eine Ölleitung 16 a hin­ durchgeführt, die mit dem Tank 30 a so in Verbindung steht, daß Arbeitsöl durch sie in den Tank 30 a zuge­ führt werden kann. Nachdem Arbeitsöl in den Tank 30 a zugeführt worden ist, wird die Ölleitung 16 a durch einen Kegelstopfen 48 verschlossen.

Der rotorseitige Abschnitt 10 b der Leistungsübertra­ gungsvorrichtung 10 weist andererseits einen Rotor 12 und ein Wellenelement 13 auf, das über eine Kerbver­ zahnung mit dem Rotor 12 verbunden ist und als Ver­ längerung der zweiten Welle 8 B dient. Das Wellenele­ ment 13 ist an einem Zwischenabschnitt mittels eines Lagers 43, das ein Nadellager sein kann, an dem Ab­ schlußgehäuse 15 drehbar gelagert. Auf der Seite der ersten Welle 8 A ist ein Endabschnitt des Wellenelemen­ tes an dem anderen Abschlußgehäuse 16 mittels eines Lagers 44 gelagert, das ein Rollenlager sein kann. Auf diese Weise wird eine Ölkammer 49 durch das Wel­ lenelement 13 und die gegenüberliegenden Abschlußge­ häuse 15 und 16 gebildet. Die gegenüberliegenden Stirnseiten der Ölkammer 49 sind durch ein Dichtungs­ element 42 und ein Verschlußelement 46 flüssigkeits­ dicht abgedichtet, das eine Dichtungsfunktion hat.

Der andere Stirnabschnitt des Wellenelements 13 er­ streckt sich aus dem Abschlußgehäuse 15 nach außen und weist einen Flansch 13 a auf, der an einem Ende der äußeren Erstreckung des Wellenelements 13 gebildet ist. Der Flansch 13 a des Wellenelements 13 ist für eine gemeinsame Drehung mit einem Stirnflansch 8 b der zweiten Welle 8 B verbunden.

In dem Wellenelement 13 ist entlang seiner Achse eine Ölleitung 13 b ausgebildet. Die Ölleitung 13 b ist an der auf der Seite der ersten Welle 8 A gelegenen Stirn­ seite des Wellenelements 13 offen und steht mit der Ölkammer 49 in Verbindung. In dem Wellenelement 13 sind zwei weitere Ölleitungen 13 c und 13 d ausgebildet, die mit der Ölleitung 13 b in Verbindung stehen und zum Außenumfang des Wellenelements 13 hin offen sind.

Das Dichtungselement 42, die Lager 43 und 44 und das Verschlußelement 46 werden durch Anschläge 42 a, 43 a, 44 a bzw. 46 a in ihrer Lage gehalten.

Zwischen dem Nockenring 11 und dem Außenumfang des Ro­ tors 12 sind, wie in Fig. 2 gezeigt, drei Pumpenkam­ mern 21, 22 und 23 ausgebildet. Auf dem Innenumfang des Nockenrings 11 ist eine Vielzahl, drei in der ge­ zeigten Ausführung, von Aussparungen ausgebildet, die von den Innenwänden der Abschlußgehäuse 15 und 16 und der Außenfläche des Rotors 12 umgeben werden, wodurch die drei Ölkammern 21, 22 und 23 gebildet werden, die als Pumpenkammern dienen. Der vertikale Querschnitt der Ölkammern 21, 22 und 23 hat die Form eines ver­ formten Halbmonds.

In dem Rotor 12 ist, wie in den Fig. 1 und 2 gezeigt, eine Vielzahl von Drehschiebern 17 am Umfang in glei­ chen Abständen angeordnet. Die Drehschieber 17 er­ strecken sich radial in die Pumpenkammern 21, 22 und 23, so daß jede der Pumpenkammern 21, 22 und 23 durch einen der Drehschieber 17 in eine förderseitige Kammer und eine ansaugseitige Kammer geteilt werden kann.

Auf diese Weise wird eine Drehschieberpumpe oder Hy­ draulikpumpe VP aus dem Nockenring 11, dem Rotor 12 und den Abschlußgehäusen 15 und 16 gebildet, die die Pum­ penkammern 21, 22 und 23 und die Drehschieber 17 in den Pumpenkammern 21, 22 und 23 bilden.

Die Drehschieber 17 sind für eine Auf- und Abbewegung in radialer Richtung in in dem Rotor 12 ausgebildeten radialen Nuten 18 angebracht. Die Drehschieber 17 sind jeweils durch zwei Federn 26 radial nach außen gerich­ tet vorgespannt, so daß ihre äußeren Enden in Gleit­ kontakt mit der inneren Umfangsfläche des Nockenrings 11 gehalten werden. An einem radialen Außenabschnitt jedes Drehschiebers 17 ist eine Öffnung 27 ausgebil­ det, um eine Verbindung zwischen einer förderseitigen Kammer und einer ansaugseitigen Kammer einer Pumpen­ kammer 21, 22 oder 23 wie oben beschrieben herzustel­ len.

Am Fußabschnitt jeder Nut 18 des Rotors 12 ist ein Abschnitt mit vergrößertem Durchmesser 19 ausgebildet. Zwei Druckkammern 20 sind an den gegenüberliegenden Enden der Abschnitte 19 mit vergrößertem Durchmesser zwischen dem Rotor 12 und dem Abschlußgehäuse 15 aus­ gebildet, um die Abschnitte 19 mit vergrößertem Durch­ messer untereinander zu verbinden.

Jede der Pumpenkammern 21, 22 und 23 weist zwei Öff­ nungen 21 a und 21 b, 22 a und 22 b, 23 a und 23 b auf, die an gegenüberliegenden Endabschnitten der Pumpenkammern ausgebildet sind.

Durch das Abschlußgehäuse 15 und das Distanzstück 15 A ist eine erste Ölleitung 24 für eine Verbindung der Öffnungen 21 a, 22 a und 23 a der Pumpenkammern 21, 22 und 23 untereinander, eine zweite Ölleitung 25 für eine Verbindung der anderen Öffnungen 21 b, 22 b und 23 b der Pumpenkammern 21, 22 und 23 untereinander und wei­ tere Ölleitungen 31 und 32 für eine Verbindung zwi­ schen der ersten 24 und der zweiten Ölleitung 25 und der Druckkammern 20, hindurchgeführt. In dem Abschluß­ gehäuse 15 und dem Distanzstück 15 A sind zudem Öllei­ tungen 28 und 29 für eine Verbindung zwischen den Pum­ penkammern 21, 22, 23 in dem Nockenring 11 und dem Tank 30 a ausgebildet. In den Ölleitungen 28, 29, 31 und 32 sind Rückschlagventile 33, 34, 35 bzw. 36 ange­ ordnet.

Zwei weitere Ölleitungen 50 sind durch die Abschlußge­ häuse 15 und 16 hindurchgeführt und verbinden die Öl­ kammer 49 und den Tank 30 a so untereinander, daß sie einen im wesentlichen gleichen Innendruck haben.

Zwei Einrichtungen zur Aufbringung einer Reibkraft 101 und 102 sind zwischen dem nockenringseitigen oder auf der Seite der ersten Welle gelegenen Abschnitt 10 a und dem rotorseitigen oder auf der Seite der zweiten Welle gelegenen Abschnitt 10 b der Leistungsübertra­ gungsvorrichtung 10 angeordnet.

Die Einrichtungen zur Aufbringung einer Reibkraft 101 und 102 können jeweils ein X-Ring oder ein Reibring mit einer geeigneten Reibfläche sein, die mit dem Au­ ßenumfang eines Abschnittes in Gleitkontakt gehalten wird, der sich nahe jeden Endes des Wellenelements 13 befindet. Die X-Ringe 101 und 102 sind aus einem Mate­ rial mit Dichtungseigenschaft, wie z.B. einem Kaut­ schukmaterial hergestellt und in ringförmigen Nuten 101 a und 102 a aufgenommen, die auf den Innenumfangs­ wänden der Durgangslöcher der Abschlußgehäuse 16 bzw. 15 ausgebildet sind.

Während das Arbeitsöl in dem Tank 30 a über die Öllei­ tung 16 a zugeführt wird und in dem Tank 30 a einschlos­ sen aufgenommen wird, ist der Druck des Arbeitsöls in dem Tank 30 a und der Luftdruck in der Luftkammer 30 c auf einen vorherbestimmten vergleichbar geringen Druck eingestellt. Wenn sich der Druck des Arbeitsöls wäh­ rend des Betriebes der Leistungsübertragungsvorrich­ tung 10 ändert, dehnt sich die Membran 30 b durch den Luftdruck in der Luftkammer 30 c aus oder zieht sich durch diesen zusammen, um das Fassungsvermögen des Tanks 30 a geeingnet einzustellen.

Die oben beschriebene Leistungsübertragungsvorrichtung 10 läßt sich beispielsweise zwischen einer Vorderrad­ seite und einer Hinterradseite anordnen, um einen Vierradantrieb eines Fahrzeugs zu erreichen.

Fig. 3 zeigt ein Drehzahlwechselgetriebe 2, das mit einem quer eingebauten Motor 1 eines Fahrzeuges ver­ bunden ist. Ein Antriebszahnrad (oder ein Viergangvor­ gelegerad) 2 b ist auf einer Abtriebswelle 2 a des Dreh­ zahlwechselgetriebes 2 angeordnet. Zwei Differential­ getriebe 6 und 9 sind zwischen zwei Vorderrädern 3 bzw. zwei Hinterrädern 4 angeordnet. Zwischen dem Motor 1 und dem vorderradseitigen Differtialgetriebe 6 ist eine Zwischenwelle 5 c angeordnet. Zwischen der Zwi­ schenwelle 5 c und dem hinterradseitigen Differenzial­ getriebe 9 ist eine Kardanwelle 8 angeordnet.

Auf der Zwischenwelle 5 c sind ein erstes Zahnrad 5 a und ein zweites Zahnrad 5 b angebracht. Das erste Zahn­ rad 5 a kämmt mit dem Antriebszahnrad 2 b, während das zweite Zahnrad 5 b mit einem Zahnrad kämmt, das auf dem Außenumfang des vorderradseitigen Differentialgetrie­ bes 6 ausgebildet ist. Die Zwischenwelle 5 c und die Kardanwelle 8 sind mittels eines Kegelradgetriebes 7 a gekoppelt, während die Kardanwelle 8 und das hinter­ radseitige Differentialgetriebe 9 durch ein anderes Kegelradgetriebe 7 b in Verbindung stehen.

Die Leistungsübertragungsvorrichtung 10 ist nahe der Mitte der Kardanwelle 8 angeordnet. Von den beiden Wellen, der ersten Welle 8 A und der zweiten Welle 8 B der Leistungsübertragungsvorrichtung 10 kann eine zur Antriebsseite hin und die andere zur Abtriebsseite hin angeordnet werden. Hier ist die erste Welle 8 A zur Hinterradseite hin, die die angetriebene Seite ist, und die zweite Welle 8 B zur Vorderradseite hin ange­ ordnet, die die Antriebsseite ist. Die Leistungsüber­ tragungsvorrichtung 10 befindet sich in Wirklichkeit näher bei den Hinterrädern 4 als bei den Vorderrädern 3. Dementsprechend hat die zweite Welle 8 B eine solche geeignete Länge, daß eine Verdrehung innerhalb eines vorherbestimmten Bereiches auftreten kann, wenn das Drehmoment durch dieselbe übertragen wird.

Wenn zwischen der ersten Welle 8 A auf der Antriebssei­ te und der zweiten Welle 8 B auf der Abtriebsseite ein Drehzahlunterschied auftritt, dreht sich der Rotor 12 relativ zu dem Nockenring 11, woraufhin Arbeitsöl in den Pumpenkammern 21, 22 und 23 durch die zugeordneten Drehschieber 17 in Bewegung gesetzt wird. Wenn der Ro­ tor 12 von Fig. 2 beispielsweise relativ zu dem Nok­ kenring 11 gegen die Uhrzeigerrichtung gedreht wird, setzen die zugeordneten Drehschieber 17 Arbeitsöl in den Pumpenkammern 21, 22 und 23 in Gang, so daß an die Öffnungen 21 a, 22 a und 23 a angrenzende Abschnitte der Pumpenkammern 21, 22 und 23, die sich vor den Dreh­ schiebern 17 befinden, als förderseitige Kammern wir­ ken, während die anderen, an die anderen Öffnungen 21 b, 22 b und 23 b angrenzende Abschnitte, die sich hinter den Drehschiebern 17 befinden, als ansaugseitige Kam­ mern wirken.

Aufgrund der Pumpwirkung der Drehschieber 17 wird das Arbeitsöl durch die Öffnungen 21 a, 22 a und 23 a, die nun als Förderöffnungen dienen, in die erste Ölleitung 24 gefördert und dann, wie durch die Pfeile in Fig. 2 angedeutet, über die Ölleitung 32 in die Druckkammer 20 zugeführt, um die Drehschieber 17 mit einer vorher­ bestimmten Kraft gegen den Nockenring 11 zu drücken.

Gleichzeitig fließt das Arbeitsöl in den Pumpenkammern 21, 22 und 23 durch die Auslaßöffnungen 27 der Dreh­ schieber 17 von den förderseitige Kammern in die an­ saugseitigen Kammern.

Wenn das Arbeitsöl durch jede der Förderöffnungen 27 hindurchgeht, ist es einem Widerstand ausgesetzt, der abhängig vom Mengenstromgeschwindigkeit ist. Der Strö­ mungswiderstand wirkt dabei in einer solchen Richtung, daß die Drehung des Rotors 12 relativ zu dem Nocken­ ring 11 verhindert wird. Folglich werden der Rotor 12 und der Nockenring 11 mittels des Arbeitsöls so ge­ steuert, daß der Drehzahlunterschied zwischen diesen veringert werden kann. Wenn der Nockenring 11 bei­ spielsweise dazu neigt, schneller zu drehen als der Rotor 12, wird ein Teil des Drehmoments durch das Ar­ beitsöl auch auf den Rotor 12 übertragen.

Während des Betriebes der Leistungsübertragungsvor­ richtung 10 wird das Arbeitsöl zur Schmierung von Ab­ schnitten der Lager 43 und 44, die in gleitendem Kon­ takt stehen, des Rotors 12, der Drehschieber 17 usw. verwendet. Beim Betrieb der Leistungsübertragungsvor­ richtung 10 wird das Drehmoment von dem Motor 1 in einem geeigneten Verhältnis verteilt auf die Vorderrä­ der 3 und die Hinterräder 4 übertragen, so daß die Vorder- und Hinterräder 3 und 4 mit einer im wesentli­ chen gleichen Drehzahl gedreht werden, um einen Vier­ radantriebszustand zu erreichen.

Wenn das Fahrzeug beispielsweise bei normalen Fahrbe­ dingungen fährt und der Schlupf an den Vorderrädern gering ist, wird das Drehmoment von dem Motor 1 haupt­ sächlich auf die Vorderräder 3 und in geringem Maße auf die Hinterräder 4 übertragen. Umgekehrt wird, wenn das Fahrzeug auf einer Straße mit geringer Reibung, wie z.B. einer Sandstraße fährt und der Schlupf an den Vorderrädern größer wird, das Drehmoment in einem ge­ eigenten Verhältnis verteilt auf die Vorderräder 3 und die Hinterräder 4 übertragen. Folglich ist der Schlupf an den Vorderrädern 3 in diesem Fall auf ein geringes Ausmaß beschränkt. Demgemäß werden die Räder auf einer solchen Straße mit geringer Reibung nicht mehr stark durchrutschen. Das Fahrzeug kann mit seinen vier Rädern sicher fahren.

Wenn ein Drehmoment durch die Leistungsübertragungs­ vorrichtung 10 übertragen wird, wird zusätzlich zu den von dem Strömungswiderstand des Arbeitsöls verur­ sachten Drehmoment ein Drehmoment (Reibmoment) aufge­ bracht, das von einer der Einrichtungen zur Übertra­ gung einer Reibkraft 101 und 102 herrührt. Die Bezie­ hung zwischen dem Drehzahlunterschied und dem Übertra­ gungsmoment zwischen der ersten und der zweiten Welle 8 A und 8 B ist in Fig. 4 durch die gestrichelte Linie mit zwei Punkten gezeigt. Das Übertragungsmoment ist sogar in einem Bereich durch die Größe des Reibmo­ ments gesichert, in dem der Drehzahlunterschied gering ist.

Da die zweite Welle 8 B durch ihre Länge dazu geeignet ist, daß eine Verdrehung innerhalb eines vorherbe­ stimmten Bereiches auftreten kann, wenn ein Drehmoment durch die Leistungsübertragungsvorrichtung 10 sogar dann übertragen wird, wenn eine geringfügige Änderung der Drehzahl des Antriebssystems innerhalb eines Be­ reiches auftritt, in dem der Drehzahlunterschied ge­ ring ist, wird eine solche Änderung der Drehzahl durch eine Verdrehung der zweiten Welle 8 B des Antriebs­ systems usw. absorbiert und nur geringfügig auf das Antriebssystem übertragen. Daraus folgt, daß Zusammen­ stöße von Bauteilen des Antriebssystems beschränkt auftreten.

Dadurch wird die Entstehung von Rattergeräuschen des Antriebssystems verhindert, was zur Verringerung der Gesamtgeräusche innerhalb und außerhalb des Fahrzeugs und außerdem zu einer Verbesserung der Fahreigenschaf­ ten des Fahrzeugs beiträgt. Die Wirkung ist insbeson­ dere bei Fahrzeugen mit hoher Leistung merklich, da es im allgemeinen so ist, daß je größer das Drehmoment (Gesamtdrehmoment) der Ausgangsdrehmomente des Ant­ riebs- und des angetriebenen Systems)ist, desto größer ist die Drehzahländerung des Antriebssystems.

Wenn das Fahrzeug auf einer Straße fährt, auf dem stellenweise Stellen mit geringer Reibung, wie z.B. sandige Stellen, schlammige Stellen und/oder ver­ schneite oder schmierige Stellen teilweise vorhanden sind, fährt, ist eine stetige Übertragung eines Dreh­ moments auf die Hinterräder sogar dann gesichert, wenn die Vorderräder wiederholt aufeinanderfolgend rutschen und nicht durchrutschen, so daß ein Zustand, in dem der Drehzahlunterschied zwischen den Vorder- und Hin­ terrädern größ ist, und ein anderer Zustand, in dem der Unterschied gering oder fast null ist, aufeinan­ derfolgend wiederholt werden, da zusätzliche Drehmo­ mente, die von der Reibkraft der Einrichtungen zur Aufbringung einer Reibkraft 101 und 102 herrühren auf­ gebracht werden. Folglich kann ein Schleudern verhin­ dert werden.

Sollte während des Betriebes der Leistungsübertra­ gungsvorrichtung 10 Arbeitsöl aus einem Dichtabschnitt wie z.B. irgendeinem der Dichtelemente 45 austreten, wird das Arbeitsöl aus dem Tank 30 a ergänzt.

Die Temperatur des Arbeitsöls innerhalb der Leistungs­ übertragungsvorrichtung 10, beispielsweise in dem Tank 30 a und in den Pumpenkammern 21, 22 und 23, ist wäh­ rend des Betriebes sehr unterschiedlich zur Temperatur während des Stillstands. Zudem ist die Temperatur von der Temperatur der Außenluft abhängig. Die Temperatur des Arbeitsöls ändert sich ansprechend auf eine Ände­ rung der Temperatur der Außenluft, so daß sich das Arbeitsöl auf eine höhere Temperatur erwärmt, um sich auszudehnen und seinen Druck zu erhöhen, wenn die Tem­ peratur der Außenluft höher wird, sich aber auf eine geringere Temperatur abkühlt, um sich zusammenzuziehen und seine Druck zu verringern, wenn die Temperatur der Außenluft geringer wird.

In diesem Fall absorbiert die Membran 30 b eine Ände­ rung des Arbeitsfluidvolumens, um den Druck des Ar­ beitsfluids innerhalb eines im wesentlichen festgeleg­ ten Bereiches zu halten.

Folglich kann kein Arbeitsöl an einem Dichtungsab­ schnitt oder dgl. der Vorrichtung 10 austreten wenn die Temperatur hoch ist und keine Außenluft in die Vorrichtung durch einen Dichtungsabschnitt oder dgl. der Vorrichtung eintreten, wenn die Temperatur gering ist. Dadurch arbeitet die Vorrichtung 10 sicher.

Die Leistungsübertragungsvorrichtung 10 hat außerdem den Vorteil, daß die Kühlwirkung des Arbeitsöls hoch ist, da der Tank 30 a entlang des Außenumfangs der Vor­ richtung 10 vorgesehen ist.

Die Leistungsübertragungsvorrichtung 10 kann anstatt zwei Einrichtungen zur Aufbringung einer Reibkraft auch nur eine solche Einrichtung aufweisen.

Die in Fig. 5 gezeigte Leistungsübertragungsvorrich­ tung weist nur eine einzelne Einrichtung 103 zur Auf­ bringung einer Reibkraft auf.

Die Einrichtung 103 zur Aufbringung einer Reibkraft 103 ist zwischen dem Rotor 12 oder dem Wellenelement 13 und dem Abschlußgehäuse 16 angeordnet. Dabei ist sie näher zur ersten Welle 8 A als zum Lager 44 ange­ ordnet, das auf dem Wellenelement 13 innerhalb eines Abschnitts mit vergrößertem Durchmesser des Durch­ gangslochs angebracht ist, das in dem Abschlußgehäuse 16 ausgebildet ist und durch das sich das Wellenele­ ment 13 erstreckt.

Die Einrichtung zur Aufbringung einer Reibkraft 103 weist eine ringförmige Nockenringseitige Reibplatte 107, die mittels Sperrstiften 107 a für eine gemeinsame Drehung auf dem Abschlußgehäuse 16 angebracht ist und eine ringförmige rotorseitige Reibplatte 109 auf, die durch einen Keil 108 für eine axiale Gleitverschiebung auf und eine gemeinsame Drehung mit dem Wellenelement 13 angebracht ist. Zwei Reibflächen 107 b und 109 a mit vorherbestimmtem Reibungskoeffizient sind an der äußer­ ren Stirnfläche der nockenringseitigen Reibplatte 109 bzw. an der inneren Stirnfläche eines äußeren Umfangs­ abschnittes der rotorseitigen Reibplatte 109 vorgese­ hen. Die Reibflächen 107 b und 109 a der Reibplatten 107 und 109 werden normalerweise untereinander in Flächen­ kontakt gehalten.

Die Einrichtung zur Aufbringung einer Reibkraft 103 weist weiterhin eine Tellerfeder oder ein ringförmiges Federelement 105 und einen Federring 104 auf, die an einem Stirnabschnitt des Wellenelements 13 mittels eines in das Wellenelement 13 eingeschraubten Bolzens 106 angebracht sind. Die Tellerfeder 105 spannt abhän­ gig von der Lage oder Tiefe des in das Wellenelement 13 eingeschraubten Bolzens 106 die rotorseitige Reib­ platte 109 über den Federring 104 gegen die nocken­ ringseitige Reibplatte 107 vor, so daß eine Einstel­ lung der Größe der zwischen den Reibflächen 107 b und 109 a der Reibplatten 107 und 109 erzeugten Reibkraft ermöglicht wird.

Da die in Fig. 5 gezeigte zweite Ausführungsform der Leistungsübertragungsvorrichtung im Aufbau im wesent­ lichen der in Fig. 1 und 2 gezeigten ersten Ausfüh­ rungsform entspricht, wird der Aufbau der zweiten Aus­ führungsform nicht mehr erläutert.

Wenn bei der zweiten Ausführungsform der Leistungs­ übertragungsvorrichtung 10 ein Drehzahlunterschied zwischen der ersten Welle 8 A auf der angetriebenen Seite und der zweiten Welle 8 B auf der Antriebsseite auftritt, werden im wesentlichen ähnliche Vorgänge und Wirkungen erreicht, wie bei der vorhergegangenen Ausführungsform der Leistungsübertragungsvorrichtung. Die Einrichtung zur Aufbringung einer Reibkraft 103 der zweiten Ausführungsform arbeitet folgendermaßen.

Wenn sich die erste und die zweite Welle 8 A und 8 B relativ zueinander drehen, wird infolge der durch die Schraube 106 eingestellten Vorspannkraft der Teller­ scheibe 105 eine Reibkraft von der nockenringseitigen Reibplatte 107 auf die rotorseitige Platte 109 ausge­ übt. Folglich wird bei einer Übertragung eines Drehmo­ mentes durch die Leistungsübertragungsvorrichtung 10 ein Drehmoment, das durch die Reibkraft der Einrich­ tung zur Aufbringung einer Reibkraft 103 verursacht wird, einem Drehmoment hinzugefügt, das durch den Strömungswiderstand des Arbeitsfluids entsteht. Dem­ gemäß ist die Beziehung zwischen dem Drehzahlunter­ schied und der Drehmomentübertragung zwischen der ersten und der zweiten Welle 8 A und 8 B im wesentlichen ähnlich ihrer Beziehung bei der ersten Ausführungsform (siehe gestrichelte Linie in Fig. 4).

Folglich ist die Drehmomentübertragung sogar innerhalb eines Bereiches, in dem der Drehzahlunterschied zwi­ schen der ersten und der zweiten Welle 8 A und 8 B ge­ ring ist, höher als eine spezielle Größe und folglich können ähnliche Wirkungen erreicht werden, wie bei der ersten Ausführungsform.

Die Einrichtung zur Aufbringung einer Reibkraft 103 kann durch die in Fig. 6 gezeigte Einrichtung zur Au­ bringung einer Reibkraft 103′ oder durch die weitere, in Fig. 7 gezeigte Einrichtung zur Aufbringung einer Reibkraft 103′′ ersetzt werden. In den Fig. 6 und 7 sind die Einrichtungen zur Aufbringung einer Reibkraft 103′ bzw. 103′′ in vergrößerten Teilschnitten gezeigt, die der Schnittansicht von Fig. 5 entsprechen.

Die in Fig. 6 gezeigte Einrichtung zur Aufbringung einer Reibkraft 103′ ist insgesamt ähnlich aufgebaut, wie die vorstehend beschriebene Einrichtung zur Auf­ bringung einer Reibkraft 103. Sie ist jedoch in einem Abschnitt des Durchgangslochs des Abschlußgehäuses 16 aufgenommen, der einen größeren Durchmesser besitzt, und näher zur ersten Welle 8 A als zum auf dem Wellen­ element 13 angebrachten Lager 44 liegt. Das Durch­ gangsloch in der Mitte des Abschlußgehäuses 16 weist einen Abschnitt mit größerem Durchmesser, der angren­ zend an die erste Welle 8 A ausgebildet ist, und einen Abschnitt mit keinerem Durchmesser auf, der von der ersten Welle 8 A abgewandt angrenzend an den Abschnitt mit größerem Druchmesser ausgebildet ist. Das Lager 44 ist an seinem äußeren Laufring in dem Abschnitt des Durchgangslochs des Abschlußgehäuses 16 mit kleinerem Durchmesser eingepaßt und ist an seiner, der ersten Welle 8 A abgewandten inneren Stirnfläche mit einer an den Abschnitt des Durchgangslochs mit kleinerem Durchmesser angrenzenden inneren Stirnfläche des Ab­ schlußgehäuses 16 in Kontakt gehalten. Die andere Stirnfläche des Lagers 44 ist bündig mit der Stirn­ fläche einer Stufe zwischen den Abschnitten mit größe­ rem und kleinerem Durchmesser des Durchgangslochs des Abschlußgehäuses 16 gehalten.

Eine ringförmige nockenringseitige Reibplatte 107′ ist mittels eines Sperrstiftes 107 a so auf dem Abschlußge­ häuse 16 gehalten, daß es mit ihm eine Teil bildet. Die ringförmige, nockenringseitige Reibplatte 107 ist so groß, daß sie mit der Stirnfläche der Stufe zwi­ schen den Abschnitten mit größerem und kleinerem Durchmesser des Durchgangslochs des Abschlußgehäuses 16 und außerdem mit der äußeren Stinfläche des äußeren Laufrings des Lagers 44 in Kontakt steht, die wie oben beschrieben mit der Stinfläche der Stufe bündig gehal­ ten ist. Folglich ist der äußere Laufring des Lagers 44 zwischen dem Abschlußgehäuse 16 und der nockenring­ seitigen Reibeplatte 107′ gehalten. Der Innendurchmes­ ser der nockenringseitigen Platte 107′ ist größer als der äußere Umriß des inneren Laufrings des Lagers 44, so daß sie nicht mit dem inneren Laufring des Lagers 44 in Kontakt kommen kann.

Eine ringförmige rotorseitige Reibplatte 109′ ist auf einem ringförmigen Reibplatten-Halteelement 110 ange­ bracht, das seinerseits mittels eines Keils 108 für eine axiale Gleitverschiebung auf und für eine gemein­ same Drehung mit einem Wellenelement 13 gebracht ist. Das Reibplatten-Halteelement 110 hat an seiner, der ersten Welle 8 A abgewandten Innenseite einen Abschnitt mit verringertem Durchmesser. Die rotorseitige Reib­ platte 109′ ist mit dem Außenumfang des Abschnittes mit verringertem Durchmesser des Reibplatten-Halteele­ ments 110 und außerdem mit der Stirnfläche einer an den Abschnitt mit verringertem Durchmesser angrenzen­ den Stufe in Kontakt gehalten. Der Abschnitt mit ver­ ringertem Durchmesser des Reibplatten-Halteelements 110 ist jedoch mit Abstand zur inneren Umfangfläche der nockenringseitigen Reibplatte 107′ angeordnet. Der Abschnitt mit veringertem Durchmesser des Reibplatten- Halteelements 110 ist an seiner, der ersten Welle 8 A abgewandten inneren Stirnfläche mit dem inneren Lauf­ ring des Lagers 44 in Kontakt gehalten. Auf diese Wei­ se ist der innere Laufring des Lagers 44 zwischen dem Reibplatten-Halteelement 110 und dem Wellenelement 13 gehalten.

Die in Fig. 7 gezeigte Einrichtung zur Aufbringung einer Reibkraft 103′′ ist eine Variante der Einrich­ tung zur Aufbringung einer Reibkraft 103′. Dabei ist das Reibplatten-Halteelement 110 der letztgenannten in zwei Elemente geteilt, in ein Lagerhalteelement 110 a, um dazwischen den inneren Laufring des Lagers 44 zu halten und in ein Reibplatten-Halteelement 110 b, auf dem die rotorseitige Reibplatte 109′ angebracht ist.

Das Lagerhalteglied 110 a ist zylindrisch ausgebildet und um einen Endabschnitt des Wellenelements 13 für eine gemeinsame Drehung mit dem Wellenelement 13 ange­ bracht, und hat nur die Funktion, den inneren Laufring des Lagers 44 in Zusammenwirkung mit dem Wellenelement 13 dazwischen zu halten. Das Reibplatten-Halteelement 110 b ist ein ringförmiges Element, das für eine axiale Gleitverschiebung auf und für eine gemeinsame Drehung mit dem Lagerhalteelement 110 a mittels eines Keils 108′ angebracht ist. Das Reibplatten-Halteelement 110 b hat an seiner, der ersten Welle 8 A abgewandten Innen­ seite einen Abschnitt mit verringertem Durchmesser. Die rotorseitige Reibplatte 109′ wird mit einer äuße­ ren Umfangsfläche des Abschnitts mit verringertem Durchmesser des Reibplatten-Halteelements 100 b und außerdem mit der inneren Stirnfläche einer Stufe des Abschnittes mit verringertem Durchmesser in Kontakt gehalten, die der ersten Welle 8 A abgewandt ist. Der Abschnitt mit verringertem Durchmesser des Reibplatten- Halteelements 110 b ist jedoch mit Abstand zur inneren Umfangsfläche der nockenringseitigen Reibplatte 107′ angeordnet.

Mit den Einrichtungen zur Aufbringung einer Reibkraft 103′ und 103′′ können ähnliche Funktionen und Wirkun­ gen erreicht werden, wie mit der Einrichtung zur Auf­ bringung einer Reibkraft 103.

Die in den Fig. 8 und 9 gezeigte dritte Ausführungs­ form der Leistungsübertragungsvorrichtung weist eine Einrichtung zur Übertragung einer Reibkraft 120 auf, die zwischen einer äußeren Erstreckung oder einem Ab­ schnitt mit größerem Durchmesser des Wellenelements 13 und einem Distanzstück 15 A′ und einem Abschlußgehäuse 15′ des nockenringseitigen Abschnitts 10 a angeordnet ist. An dem an die zweite Welle 8 B angrenzenden axial­ en Ende des Distanzstücks 15 A′ ist, wie in Fig. 9 ge­ zeigt, ein zylindrischer Abschnitt 123 ausgebildet, der einen Teil des Abschnitts mit größerem Druchmesser des Wellenelements 13 umgibt. Ein anderer zylindri­ scher Abschnitt 127 ist angrenzend an die zweite Welle 8 B an dem axialen Ende des Abschlußgehäuses oder der Druck- oder Seitenplatte 15′ ausgebildet und erstreckt sich zwischen dem zylindrischen Abschnitt 123 des Di­ stanzstücks 15 A′ und dem Wellenelement 13. Auf diese Weise wird ein Zwischenraum 122 durch und zwischen den zylindrischen Abschnitten 123 und 127 des Distanzstück 15 A′ und dem Abschlußgehäuse 15′ gebildet. Dabei dient das Distanzstück 15 A′ als Halterung für die Einrich­ tung zur Aufbringung einer Reibkraft 120.

Innerhalb des Zwischenraums 122 sind von der Seite des Abschnitts mit größerem Durchmesser des Wellenelements 13 aus der Reihe nach ein Reibanschlag oder eine Reib­ platte 121, eine Scheibe 124 und zwei Tellerfedern 125 angeordnet. Die Tellerfedern 125 sind normalerweise mit den gegenüberliegenden Wandflächen der Scheibe 124 und des Distanzstücks 15 A′ in Kontakt gehalten, um eine Federkraft auszuüben, so daß der Reibanschlag 121 normalerweise in Kontakt mit einer Stirnfläche 128 des Abschnitts mit größerem Duchmesser des Wellenelements 13 gehalten ist, die als Reibfläche dient.

Auf dem Reibanschlag 121 und der Scheibe 124 sind Kei­ le 129 a bzw. 129 b ausgebildet, die in eine Keilnut ein­ gesetzt sind, die auf der Innenwand des zylindrischen Abschnitts 123 des Distanzstücks 15 A′ ausgebildet ist, so daß der Reibanschlag 121 und die Scheibe 124 in axialer Richtung auf dem zylindrischen Abschnitt 123 verschoben, aber nicht relativ zu dem zylindrischen Abschnitt 123 in Umfangsrichtung gedreht werden kann.

Wie in Fig 8. gezeigt, ist eine ringförmige Nut 13 e an einem von der zweiten Welle 8 B abgewandten Endab­ schnitt des Wellenelements 13 ausgebildet, und ein sichernder Sprengring 126 in der ringförmigen Nut 13 e eingeschnappt. Der Sprengring 126 wird von dem, der zweiten Welle 8 B abgewandten, axialen Ende des inneren Laufrings des Lagers 44 berührt, wodurch eine axiale linke Begrenzungslage des Wellenelements 13 gebildet wird, d.h., eine axiale Bewegung des Wellenelements 13 in Fig. 8 nach links beschränkt wird, so daß das Wellenelement 13 nicht axial nach links, von der er­ sten Welle 8 A wegbewegt werden kann. In der linken axialen Begrenzungslage des Wellenelements 13 wird eine vorherbestimmte Druckkraft der Tellerfedern 125 über den Reibanschlag 121 und die Scheibe 124 auf die Reibfläche 128 des Wellenelements 13 ausgeübt.

Folglich wird eine Reibkraft zwischen der Reibfläche 128 des Wellenelements 13 und einer anderen Reibfläche 121 a des Reibanschlags 121 erzeugt, wobei die Reibflä­ che 121 a unter der durch die Tellerfedern 125 ausgeüb­ ten Vorspannkraft mit der Reibfläche 128 des Wellen­ elements 13 in Kontakt gehalten wird.

Die Bezugszeichen 42 a′ und 42 b′ in den Fig. 8 und 9 bezeichnen jeweils ein Dichtungselement.

Die Leistungsübertragungsvorrichtung weist weiterhin zur Absorbierung einer Volumenänderung des Arbeits­ fluids eine Volumenänderungs-Aufnahmeeinrichtung 14 anstatt der in Fig. 1 gezeigten Membran 30 b auf. Der Volumenänderungs-Aufnahmemechanismus 14 ist innerhalb des Abschnittes mit größerem Druchmesser des Wellenele­ ments 13 angeordnet und besteht aus einem Volumenände­ rungs-Aufnahmekolben 39 und einer Druckschraubenfeder 40.

In dem Wellenelement 13 ist eine Ölleitung 13 b ausge­ bildet, die sich entlang der Achse durch die gesamte axiale Länge des Wellenelements 13 so erstreckt, daß sie mit einer Ölkammer 49 in Verbindung steht, die an das auf der Seite der ersten Welle 8 A gelegene Ende des Wellenelements 13 angrenzt. In dem der Ölkammer 49 abgewandten anderen Endabschnitt des Wellenelements 13 ist eine Kolbenkammer 38 ausgebildet, die einen größeren Innendurchmesser aufweist, als die Ölleitung 13 b. Der Kolben 39 ist für eine Gleitverschiebung in axialer Richtung in der Kolbenkammer 38 angebracht und ist durch die Druckschraubenfeder 40 normalerweise in Richtung der Ölleitung 13 b vorgespannt.

An einem offenen Ende der Kolbenkammer 38 ist eine Halteeinrichtung mittels eines Anschlagrings 41 a auf dem Wellenelement 13 befestigt. Auf der an die Kolben­ kammer 38 angrenzenden Stirnwand des Kolbens 13 ist eine Aussparung 39 a ausgebildet. Die Druckschraubenfe­ der 40 ist in der Kolbenkammer 38 aufgenommen, wobei eines ihrer Enden an der Halteeinrichtung 41 angreift und ihr anderes Ende an dem Boden der Aussparung 39 a des Kolbens 39 angreift. Auf dem Außenumfang des Kol­ bens 39 ist ein ringförmiges Dichtungselement 39 b für eine Abdichtung der Kolbenkammer 38 vorgesehen.

Arbeitsöl ist unter einen vorherbestimmten Druck ge­ setzt, wenn es abgeschlossen in dem Tank 30 a aufgenom­ men ist, so daß der Kolben 39 normalerweise gegen die Vorspannkraft der Schraubendruckfeder 40 eine zurück­ gezogene Position einnimmt. In Fig. 9 ist der Kolben 39 in seiner vorgerücktesten Lage gezeigt, wobei der Druck des Arbeitsöls auf ein minimales Niveau ver­ ringert ist.

Da der Aufbau der dritten Ausführungsform der Lei­ stungsübertragungsvorrichtung 10 ansonsten im wesent­ lichen dem Aufbau der zweiten Ausführungsform ent­ spricht, wird der weitere Aufbau der dritten Ausfüh­ rungsform im weiteren nicht näher erläutert.

Wenn bei dieser dritten Ausführungsform der Leistungs­ übertragungsvorrichtung 10 ein Drehzahlunterschied zwischen der ersten Welle 8 A auf der angetriebenen Seite und der zweiten Welle 8 B auf der Antriebsseite entsteht, arbeitet die Einrichtung zur Aufbringung einer Reibkraft 120 im wesentlichen in ähnlicher Weise wie die Einrichung zur Aufbringung einer Reibkraft 103 der zweiten Ausführungsform. Demgemäß werden ähnliche Wirkungen erreicht.

Da der Reibanschlag 121 einen großen Außendurchmesser haben kann, kann der Flächendruck zur Erreichung einer vorherbestimmten Reibkraft verringert und dadurch die Lebensdauer der Reibflächen 121 a und 128 verbessert werden. Die Tatsache, daß der Reibanschlag 121 groß hergestellt werden kann, bringt weiterhin den Vorteil, daß sich die Vorrichtung einfach zusammenbauen und auseinanderbauen läßt. Dies ist für Wartungsarbeiten von Vorteil.

Wenn bei dieser Ausführungsform die Außentemperatur höher wird, erwärmt sich das Arbeitsöl auf eine höhere Temperatur, wodurch es sich ausdehnt und sein Druck erhöht wird. Wenn die Außentemperatur jedoch geringer wird, kühlt das Arbeitsöl auf eine geringere Tempera­ tur ab, wodurch es zusammengezogen und sein Druck wie vorstehend beschrieben verringert wird. Um diese Si­ tuation zu meistern, arbeitet die Volumenänderungs- Aufnahmeeinrichtung 14 folgendermaßen, um eine Ände­ rung des Volumens des Arbeitsöls zu absorbieren, um den Druck des Arbeitsöls innerhalb eines vorherbe­ stimmten Druckbereichs einzustellen.

Bei der Volumenänderungs-Aufnahmeeinrichtung 14 wird der Kolben 39 durch den anwachsenden Druck des Ar­ beitsöls zurückgezogen, wenn die Temperatur des Ar­ beitsöls ansteigt, so daß es sich erwärmt und seinen Druck erhöht, um die Größe und das Fassungsvermögen der Ölleitung 13 b zu vergrößern, wodurch eine Ausdeh­ nung des Arbeitsöls erlaubt wird. Im Gegensatz dazu wird der Kolben 39 durch die Druckschraubenfeder 40 vorgerückt, wenn die Temperatur des Arbeitsöls absinkt, so daß es sich zusammenzieht und seinen Druck verrin­ gert, um die Größe und daher das Fassungsvermögen der Ölleitung 13 b zu verringern, wodurch eine Verringerung des Volumens des Arbeitsöls erlaubt wird.

Folglich kann kein Arbeitsöl aus einem Dichtabschnitt oder dergl. der Vorrichtung auslaufen, wenn die Tempe­ ratur hoch ist und es kann keine Außenluft durch einen Dichtabschnitt oder dergl. der Vorrichtung in die Vor­ richtung eintreten, wenn die Temperatur gering ist und die Vorrichtung arbeitet sicher.

Da die Volumenänderungs-Aufnahmeeinrichtung 14 nahe der Drehachse des Rotors 12 angeordnet ist, wird eine Druckverringerung des Arbeitsöls nahe der Drehachse des Rotors 12 schnell verhindert, während der Druck des Arbeitsöls dort dazu neigt, durch die Drehbewegung des Rotors 12 abzunehmen, wenn die Vorrichtung 10 ar­ beitet. Der Kolben 39 der Volumenänderungs-Aufnahme­ einrichtung 14 wird dabei schnell vorgerückt, um das Fassungsvermögen des Tanks 30 a zu verringern, um eine Druckverringerung des Arbeitsöls nahe der Drehachse des Rotors 12 zu verhindern.

Dadurch kann keine Außenluft durch einen Dichtab­ schnitt oder dergl. der Vorrichtung 10 in die Vorrich­ tung eintreten, wenn die Vorrichtung 10 arbeitet. Die Vorrichtung arbeitet demnach sicher. Die Leistungsüber­ tragungsvorrichtung 10 kann auch an verschiedenen an­ deren als an der oben beschriebenen Vierradantriebsvor­ richtung eines Fahrzeugs angebracht werden.

Claims (10)

1. Leistungsübertragungsvorrichtung, mit einer hydrau­ lischen Drehschieberpumpen-Getriebekupplung, die einen mit einer ersten Welle (8 A) verbundenen Nockenring (11), einen mit einer zweiten Welle (8 B) verbundenen Rotor (12), der für eine Drehung in dem Nockenring (11) aufgenommen ist, um dazwischen eine Pumpenkammer (21, 22, 23) zu bilden, und zwei die gegenüberliegenden axialen Enden des Nockenrings (11) abschließende Seit­ enplatten (15, 15′, 16) aufweist, in denen jeweils ein Durchgangsloch ausgebildet ist, durch das sich die zweite Welle (8 B) erstreckt, wodurch die Leistungs­ übertragungsvorrichtung eine Antriebskraft zwischen der ersten (8 A) und der zweiten Welle (8 B) entspre­ chend einem Druck eines in der Pumpenkammer (21, 22, 23) enthaltenen Arbeitsfluids überträgt, wobei der Druck ansprechend auf eine relative Drehung der ersten (8 A) und der zweiten Welle (8 B) zueinander erzeugt wird, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung (101, 102; 103; 103′; 103′′; 120) zur Aufbringung einer Reibkraft zwischen der ersten (8 A) und der zweiten Welle (8 B) für eine Aufbringungung einer vorherbestimmten Reibkraft zwischen der ersten (8 A) und der zweiten Welle (8 B) angeordnet ist.

2. Leistungsübertragungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ein­ richtung (101, 102) zur Aufbringung einer Reibkraft einen Reibring aufweist, der in einer ringförmigen Aussparung (101 a, 102 a) aufgenommen ist, die auf der Innenumfangswand des Durchgangslochs wenigstens einer Seitenplatte (16, 15) ausgebildet ist, um eine Reib­ kraft zwischen der einen Seitenplatte (16, 15) und dem Außenumfang der zweiten Welle (8 B, 13) aufzubringen.

3. Leistungsübertragungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (103; 103′; 103′′) zur Aufbringung einer Reibkraft ein ringförmiges Reibglied (109; 109′) auf­ weist, das auf der zweiten Welle (8 B, 13) angebracht ist, das mit einer ringförmigen Reibfläche (107 b) in Berührung steht, die entweder auf einer (16) der Sei­ tenplatten (16, 15) oder auf einem Glied (107; 107′) ausgebildet ist, das in Umfangsrichtung der zweiten Welle (8 B, 13) mit einer (16) der Seitenplatten (16, 15) ein Teil bildet.

4. Leistungsübertragungsvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Reibglied (109; 109′) für eine axiale Gleitbewegung auf und eine gemeinsame Drehung mit der zweiten Welle (8 B, 13) angebracht ist, und daß ein ringförmiges Feder­ glied (105) für ein Vorspannen des Reibgliedes (109; 109′) in Richtung der Reibfläche (107 b) auf der zwei­ ten Welle (8 B, 13) befestigt ist.

5. Leistungsübertragungsvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Reibfläche (107 b) auf einer ringförmigen Reibplatte (107; 107′) ausgebildet ist, die auf der an die erste Welle (8 A) angrenzenden Stirnfläche der einen Seiten­ platte (16) angebracht ist, wobei die erste Welle (8 A) angrenzend an die eine Seitenplatte (16) mit der hy­ draulischen Getriebekupplung verbunden ist, und das Federglied (105) mittels eines Bolzens (106) an dem an die erste Welle (8 A) angrenzenden Ende der zweiten Welle (8 B, 13) befestigt ist.

6. Leistungsübertragungsvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Durchgangsloch der einen Seitenplatte (16) nahe eines an die erste Welle (8 A) angrenzenden Endabschnitts der Seitenplatte (16) ein Abschnitt mit größerem Durchmes­ ser und ein bezüglich des Abschnitts mit größerem messer an den Nockenring (11) angrenzender Abschnitt mit kleinerem Durchmesser ausgebildet ist, und daß die Reibplatte (107; 107′) das Reibglied (109) und das Federglied (105) in dem Abschnitt mit größerem Durch­ messer des Durchgangslochs aufgenommen sind, während ein Lager (44) zur Lagerung der zweiten Welle (8 B, 13) in dem Abschnitt mit kleinerem Durchmesser des Durch­ gangslochs angebracht ist.

7. Leistungsübertragungsvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die an die erste Welle (8 A) angrenzende Stirnfläche des La­ gers (44) bündig mit der Stirnfläche einer Stufe ist, die an der Grenze zwischen dem Abschnitt mit größerem Durchmesser und dem Abschnitt mit kleinerem Durchmes­ ser des Durchgangslochs ausgebildet ist, und daß der Innendurchmesser der ringförmigen Reibplatte (107′) größer ist als der Außendurchmesser des inneren Lauf­ rings des Lagers (44) und kleiner ist als der Innen­ durchmesser des äußeren Laufrings des Lagers (44) und daß die ringförmige Reibplatte (107′) auf der Stirn­ fläche der Stufe angebracht ist.

8. Leistungsübertragungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Welle (8 B) ein Wellenelement (13) aufweist, auf der an einer äußeren Erstreckung nahe einer (15) der Seitenplatten (15, 16) angrenzend an die zweite Welle (8 B) ein Abschnitt mit größerem Durchmesser aus­ gebildet ist, und daß die Einrichtung (120) zur Auf­ bringung einer Reibkraft zwischen der einen Seiten­ platte (15) und der Stirnfläche einer Stufe des Ab­ schnitts mit größerem Durchmesser angeordnet ist, die der einen Seitenplatte (15) gegenüberliegt.

9. Leistungsübertragungsvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß auf einer Seitenplatte (15) ein zylindrischer Abschnitt (123) ausgebildet ist, der sich zu dem Abschnitt mit größerem Durchmesser des Wellenelements (13) erstreckt und das Wellenelement (13) teilweise umgibt, und daß die Einrichtung (120) zur Aufbringung einer Reibkraft ein ringförmiges Reibglied (121), das am Innenumfang des zylindrischen Abschnitts der einen Seitenplatte (15) für eine axiale Gleitbewegung auf und eine gemein­ same Drehung mit der einen Seitenplatte (15) ange­ bracht ist, und ein ringförmiges Federglied (125) auf­ weist, um das Reibglied (121) federnd gegen die Stirn­ fläche der Stufe des Wellenelements (13) zu drücken.

10. Leistungsübertragungsvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß sich der zylindrische Abschnitt (123) von einem auf einer Außenfläche der Seitenplatte (15) angebrachten Di­ stanzstück (15 A′) aus erstreckt, während auf der Sei­ tenplatte (15) selbst ein anderer zylindrischer Ab­ schnitt (127) ausgebildet ist, der sich zwischen dem Wellenelement (13) und dem zylindrischen Abschnitt (123) des Distanzstücks (15 A′) so erstreckt, daß zwi­ schen den zwei zylindrischen Abschnitten (123, 127) ein Zwischenraum gebildet wird, und daß das Reibglied (121) und das Federglied (125) in dem Zwischenraum (122) aufgenommen sind.