DE4434324A1

DE4434324A1 - Drive unit for auxiliaries of motor vehicles, and driving of auxiliaries by shafts at different speeds

Info

Publication number: DE4434324A1
Application number: DE4434324A
Authority: DE
Inventors: Paul Maucher
Original assignee: LuK Lamellen und Kupplungsbau GmbH
Current assignee: Schaeffler Buehl Verwaltungs GmbH
Priority date: 1993-10-04
Filing date: 1994-09-27
Publication date: 1995-04-06

Abstract

The invention relates to a drive unit for auxiliaries of motor vehicles, and to driving of auxiliaries by shafts at different speeds.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Antriebseinheiten gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1, sowie auf Antrieb von Motor- Nebenaggregaten gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 44, wie sie beispielsweise aus der DE-PS 38 22 611, der DE-AS 20 31 508 und der DE-OS 39 16 736 bekannt sind.The invention relates to drive units according to the Preamble of claim 1, as well as to drive motor Auxiliary units according to the preamble of claim 44, such as they for example from DE-PS 38 22 611, DE-AS 20 31 508 and DE-OS 39 16 736 are known.

Der vorliegenden Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, eine Antriebseinheit für Nebenaggregate zu schaffen, die gesteu ert zu- und abschaltbar ist und einen langsamen, weichen Drehmomentaufbau bzw. Drehmomentabbau im Schaltzeitpunkt aufweist. Gleichzeitig soll die Antriebseinheit schwingungs dämpfende Eigenschaften besitzen.The present invention was based on the object To create a drive unit for ancillary units, the steu can be switched on and off and a slow, smooth Torque build-up or torque reduction at the time of switching having. At the same time, the drive unit is said to be vibration have cushioning properties.

Weiterhin lag der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Antrieb von Motor-Nebenaggregaten zu schaffen, bei dem die Nebenaggregate wahlweise an Wellen, die mit unterschiedli cher Drehzahl rotieren, angekoppelt werden können und so die Nachteile konventionell ausgeführter Antriebe, besonders im Bereich höherer Motordrehzahl, zu beseitigen. So ist das Ziel der Erfindung, in einem gewissen Betriebsbereich die Drehzahl der Nebenaggregate abzusenken und so die Lebens dauer dieser Aggregate zu erhöhen. Weiterhin ist es Ziel der Erfindung, diese Leistung der Nebenaggregate zu optimieren und den Kraftstoffverbrauch des Verbrennungsmotors sowie das Geräuschniveau des Antriebes zu senken. Des weiteren lag der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die Umschaltung von einer Welle auf eine andere, bzw. von einem Zahnrad auf das andere bei vollem Drehmoment ausführen zu können, ohne das Kraft übertragungsmittel, wie beispielsweise den Riemen, einer übermäßigen Belastung auszusetzen. Außerdem ist es Ziel der Erfindung, auftretende Drehmomentstöße oder Drehmoment- Schwankungen dämpfen zu können.Furthermore, the invention was based on the object To create drive for engine auxiliary units, in which the Auxiliary units optionally on shafts with different rotation speed, can be coupled and so the Disadvantages of conventionally designed drives, especially in the Eliminate the area of higher engine speed. That's how it is The aim of the invention in a certain operating range To lower the speed of the auxiliary units and thus the life increase the duration of these aggregates. It is also the goal of Invention to optimize this performance of the auxiliary units and the fuel consumption of the internal combustion engine as well as that Reduce the noise level of the drive. Furthermore, the Invention the task of switching from one Shaft to another, or from one gear to the other to be able to run at full torque without the force transmission means, such as the belt, one subject to excessive stress. It is also the goal of the Invention, occurring torque surges or torque Dampen fluctuations.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die Weiterbil dung gemäß den kennzeichnenden Merkmalen der Patentansprüche 1 und 44 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausbildungsformen der vorliegenden Erfindung sind in den beigeordneten Ansprüchen beschrieben.This object is achieved according to the invention by the training dung according to the characterizing features of the claims 1 and 44 solved. Other advantageous forms of training present invention are in the appended claims described.

Weitere Ziele, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Figurenbeschreibung.Other objects, features and advantages of the invention will be apparent itself from the following description of the figures.

Dabei zeigt:It shows:

Fig. 1 einen Antrieb von Motor-Nebenaggregaten, der hier als Riementrieb ausgeführt ist, Fig. 1 a drive motor of secondary units, which is designed here as a belt drive,

Fig. 2 eine vereinfacht dargestellte Ansicht einer hydro statischen Kupplung, bei der aus Gründen der Deutlichkeit einzelne Teile entfernt bzw. geschnitten sind, 2 is a view of a simplified representation or are cut away hydrostatic clutch in which individual parts for clarity.,

Fig. 3 einen schematisch dargestellten, vereinfachten Schnitt gemäß den Pfeilen III in Fig. 2, Fig. 3 is a schematically illustrated simplified section according to the arrows III in Fig. 2,

Fig. 4 einen Schnitt durch eine weitere Ausführungsform eines Schaltventiles, und Fig. 4 shows a section through a further embodiment of a switching valve, and

Fig. 5a-e Schnitte durch andere Ausführungsformen von Schaltventilen. Fig. 5a-e sections through other embodiments of switching valves.

Der in Fig. 1 gezeigte Antriebsverband 1 von Nebenaggrega ten dient als Anwendungsbeispiel einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und umfaßt, neben der Kurbelwelle 2 und der Nockenwelle 3, den Generator 4 und die Wasser pumpe 5, sowie die Spannrolle 6. Die Kraftübertragung, bzw. die Verkettung der Aggregate, erfolgt in diesem Fall über einen Riementrieb 7. Es ist jedoch auch möglich, die Aggregate untereinander unter Verwendung von Zahnrädern zu verbinden, sowie andere Kraftübertragungsmöglichkeiten, wie beispielsweise eine Kombination aus Zahnrad und Riementrieb vorzusehen. Im Falle einer Brennkraftmaschine, die nach dem Viertaktverfahren arbeitet, dreht sich das hier dargestellte Nockenwellenrad 3 mit der halben Drehzahl des Kurbelwellen rades 2. Die hier dargestellte Spannrolle 6 ist nicht unbedingt erforderlich und kann entfallen, da beispielsweise der Generator 4 bzw. dessen Antriebsrad bei entsprechender Ausgestaltung der Generatoraufhängung als Spannelement für den Riementrieb 7 dienen kann.The drive assembly shown in FIG. 1 1 of Nebenaggrega th serves as an application example of an embodiment of the present invention and comprises, in addition to the crankshaft 2 and the camshaft 3, the generator 4 and the water pump 5, and the tension roller 6. In this case, the power transmission or the interlinking of the units takes place via a belt drive 7 . However, it is also possible to connect the units to one another using gears, and to provide other power transmission options, such as a combination of a gear and belt drive. In the case of an internal combustion engine that works according to the four-stroke process, the camshaft wheel 3 shown here rotates at half the speed of the crankshaft wheel 2 . The tensioning roller 6 shown here is not absolutely necessary and can be omitted since, for example, the generator 4 or its drive wheel can serve as a tensioning element for the belt drive 7 if the generator suspension is designed accordingly.

Der dargestellte Nebenaggregatverband 1 dient nur als Beispiel für eine Vielzahl von Ausgestaltungsmöglichkeiten, die auch noch weitere Nebenaggregate, wie beispielsweise Lenkhilfspumpe oder Klimaanlagenkompressor, mit einbeziehen können.The auxiliary unit assembly 1 shown serves only as an example of a large number of design options which can also include further auxiliary units, such as, for example, power steering pump or air conditioning compressor.

In den Fig. 2 und 3 ist eine hydrostatische Pumpe 8 dargestellt, die in diesem Ausführungsbeispiel des An triebsverbandes 1 in die von der Kurbelwelle angetriebene Riemenscheibe 2 integriert ist. Der Antrieb der hydro statischen Pumpe 8 erfolgt über die Welle 9, die in diesem Beispiel mit der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine ver bunden ist bzw. einstückig mit dieser ausgeführt sein kann. Auf der Welle 9 ist der Antriebsflansch 10 zumindest drehfest aufgenommen. In einem - dann geteilt ausgeführten - Antriebsflansch 10 kann eine Einrichtung zum Dämpfen von Torsionsschwingungen untergebracht werden, die Kraftspei cher, wie z. B. Schraubenfedern, enthält. In Axialrichtung voneinander beabstandet besitzt der Antriebsflansch 10 in dieser Ausführungsform die Tragschultern 11 und 12 für die Aufnahme des jeweiligen Innenringes der Wälzlager 13 und 14. Das Wälzlager 13 trägt mit seinem Außenring das Gehäuseteil 15 der hydrostatischen Pumpe 8 bzw. der Riemenscheibe 2. Das Gehäuseteil 15 weist im Bereich seiner Außenperipherie eine nutförmige Ausnehmung 16 auf, die zur Aufnahme eines Keilriemens dient. Die nutförmige Ausnehmung 16 ist le diglich beispielhaft dargestellt, und kann unterschiedliche Gestaltungsformen aufweisen, die zum Zusammenwirken mit ver schiedenen Kraftübertragungselementen geeignet sind. So kann beispielsweise an diesem Außenumfang auch ein Zahnrad oder eine Verzahnung zum Antrieb eines Zahnriemens ebenso vorgesehen sein wie eine Ausgestaltungsform für die Ver wendung eines Poly-V-Riemens.In FIGS. 2 and 3, a hydrostatic pump 8 is shown, which is integrated into the driven from the crankshaft pulley 2 1 operating in association to this embodiment of the An. The hydrostatic pump 8 is driven via the shaft 9 , which in this example is connected to the crankshaft of the internal combustion engine or can be embodied in one piece with it. On the shaft 9 , the drive flange 10 is at least rotatably received. In a - then divided - drive flange 10 , a device for damping torsional vibrations can be accommodated, the Kraftspei cher such. B. coil springs. In this embodiment, the drive flange 10 is spaced apart from one another in the axial direction and has the support shoulders 11 and 12 for receiving the respective inner ring of the roller bearings 13 and 14 . The roller bearing 13 carries with its outer ring the housing part 15 of the hydrostatic pump 8 or the pulley 2 . The housing part 15 has in the region of its outer periphery a groove-shaped recess 16 , which serves to receive a V-belt. The groove-shaped recess 16 is illustrated by way of example and can have different design forms which are suitable for interacting with different force transmission elements. For example, a toothed wheel or a toothing for driving a toothed belt can also be provided on this outer circumference, as can an embodiment for the use of a poly-V belt.

Das Gehäuseteil 15 ist im Bereich eines in Axialrichtung auf das Wälzlager 14 zu weisenden Bereiches mit dem Deckel 17 verbunden, der im Bereich seines Innenumfanges vom Außenring des Wälzlagers 14 getragen wird. Abweichend von dieser Ausführungsform ist eine andere Ausführungsform der Lage rung, beispielsweise über Gleitlager, möglich. Die Ver bindung des Gehäuseteiles 15 mit dem Deckel 17 erfolgt in diesem Ausführungsbeispiel mittels der Niete 18. Die Abdichtung des Innenraumes 19, der durch den Antriebs flansch 10, das Gehäuseteil 15 und den Deckel 17 gebildet und begrenzt wird, und der mit einem Fluid gefüllt ist, wird nach radial außen durch die zwischen dem Gehäuseteil 15 und dem Deckel 17 angebrachte Dichtung 20 abgedichtet. Diese Dichtung 20 ist hier durch einen O-Ring gebildet. Nach radial innen ist der Innenraum 19 durch die Dichtungen 21 und 22, die ebenfalls durch O-Ringe gebildet sind, abgedich tet, die in Axialrichtung an einem in Radialrichtung verlaufenden Abschnitt 23 des Antriebsflansches 10 zur Anlage kommen.The housing part 15 is connected to the cover 17 in the area of an area to be directed towards the roller bearing 14 , which is supported in the area of its inner circumference by the outer ring of the roller bearing 14 . Deviating from this embodiment, another embodiment of the position is possible, for example via plain bearings. The connection of the housing part 15 to the cover 17 is carried out in this embodiment by means of the rivet 18th The seal of the interior 19 , which is formed and limited by the drive flange 10 , the housing part 15 and the cover 17 , and which is filled with a fluid, is radially outward through the seal 20 attached between the housing part 15 and the cover 17th sealed. This seal 20 is formed here by an O-ring. Radially inward, the interior 19 is sealed by the seals 21 and 22 , which are also formed by O-rings, which come to rest in the axial direction on a radial section 23 of the drive flange 10 .

Radial außerhalb des radial sich erstreckenden Bereiches 23 bzw. außerhalb des Durchmessers des Dichtbereiches, der mit den Dichtungen 21 und 22 zusammenwirkt, weist der Antriebs flansch 10 unterschiedlich geformte Arme oder Ausleger 24, 25 und 26 auf, wobei der Ausleger 24 in praktisch identi scher Form zweifach am Antriebsflansch 10 vorgesehen ist. Die verschiedenartig ausgebildeten Ausleger 24, 25 und 26 nehmen jeweils unterschiedliche Bauteile auf, die für die verschiedenen Funktionen der hydrostatischen Pumpe 8 ver antwortlich sind. Die hydrostatische Pumpe oder Kupplung 8 kann auch - bezogen auf die Mittelachse durch die Zahnrä der 27 - symmetrisch angebildet sein, so daß zwei Dros seln 42 oder zwei Ventile 36 vorhanden sind.Radially outside the radially extending area 23 or outside the diameter of the sealing area, which cooperates with the seals 21 and 22 , the drive flange 10 has differently shaped arms or arms 24 , 25 and 26 , the arm 24 in practically identi shear Form is provided twice on the drive flange 10 . The differently designed booms 24 , 25 and 26 each take on different components that are responsible for the various functions of the hydrostatic pump 8 ver. The hydrostatic pump or clutch 8 can also - based on the central axis through the Zahnrä the 27 - be formed symmetrically, so that two Dros seln 42 or two valves 36 are present.

An seiner Außenperipherie weist der Ausleger 24 eine Ausnehmung auf, in der das Zahnrad 27 aufgenommen und gelagert ist, das den Ausleger 24 in Radialrichtung über ragt. Das Zahnrad 27 kann dabei sowohl über seinen Außen durchmesser als auch über eine zentrale Achse in dem Ausleger 24 gehalten und gelagert sein. Die Zähne 28 des Zahnrades 27 befinden sich radial außen im Eingriff mit den Zähnen 29 des im axial sich erstreckenden Bereich als Hohlrad ausgebildeten Gehäuseteiles 15. Bei einer Relativ verdrehung zwischen dem Antriebsflansch 10 und dem aus dem Gehäuseteil 15 und dem Deckel 17 gebildeten Gehäuse 30 wälzen sich das Zahnrad 27 und das als Hohlrad ausgebildete Gehäuse 30 aufeinander ab, wodurch das im Innenraum 19 enthaltene viskose Medium im Bereich der Zahnlücken zwischen den Zähnen 28 und dem Ausleger 24 gefördert wird. So wird beispielsweise bei einer Drehung des Antriebsflansches 10 in Richtung des Pfeils 31 das viskose Medium von der Kammer 32 in den Zahnlücken zwischen den Zähnen 28 über den Durch laßbereich 33 in die Kammer 34 gefördert. In diesem Fall ist also die Kammer 32 die Saugseite und die Kammer 34 die Druckseite. Aufgrund der zweifachen Anordnung des Auslegers 24 ergibt sich im Bereich des Innenraumes 19 noch eine weitere Saugseite oder saugseitige Kammer 32a, sowie eine zweite Druckseite 34a. On its outer periphery, the cantilever 24 has a recess in which the toothed wheel 27 is received and supported, which projects beyond the cantilever 24 in the radial direction. The gear 27 can be held and mounted both on its outer diameter and on a central axis in the boom 24 . The teeth 28 of the gearwheel 27 are located radially on the outside in engagement with the teeth 29 of the housing part 15 which is designed as a ring gear in the axially extending region. In the event of a relative rotation between the drive flange 10 and the housing 30 formed from the housing part 15 and the cover 17 , the gearwheel 27 and the housing 30 designed as a ring gear roll onto one another, as a result of which the viscous medium contained in the interior 19 in the region of the tooth gaps between the Teeth 28 and the boom 24 is promoted. Thus, the drive flange is, for example, promoted 10 in the direction of arrow 31 the viscous medium from the chamber 32 in the tooth gaps between the teeth 28 via the through laßbereich 33 into the chamber 34 upon rotation. In this case, the chamber 32 is the suction side and the chamber 34 is the pressure side. Due to the double arrangement of the boom 24 , there is a further suction side or suction-side chamber 32 a in the area of the interior 19 , and a second pressure side 34 a.

Im Ausleger 25 ist ein Verbindungskanal, in diesem Fall eine Bohrung, 35 zwischen den Kammern 34 und 32a vorgesehen, dessen Durchflußquerschnitt mit Hilfe des Ventiles 36 beeinflußbar ist, der also zumindest teilweise geöffnet oder auch geschlossen werden kann, um so einen Druckausgleich zwischen den Kammern 34 und 32 a über den Verbindungskanal 35 zu verhindern. Das Ventil 36 besteht aus einem Kolben 37 und einer Feder, in diesem Beispiel einer Schraubenfeder 38, die den Kolben 37 in Radialrichtung nach innen beaufschlagt. Die den Kolben 37 und die Feder 38 aufnehmende Bohrung im Ausleger 25 ist nach radial außen mit dem Stopfen 39 verschlossen, an dem sich die Feder 38 abstützt. In der hier gezeigten Stellung, die die Ruhelage bzw. die Lage unterhalb einer bestimmten Drehzahl darstellt, ist der Verbindungs kanal 35 durch den Kolben 37 verschlossen, wobei der Kolben 37 durch die Anpreßkraft der Feder 38 in dieser Stellung radial innen gehalten wird. Die Bohrungen 40, die hier gestrichelt dargestellt sind, sind sogenannte Rücklauf- oder Leckölbohrungen.In the boom 25 , a connecting channel, in this case a bore, 35 is provided between the chambers 34 and 32 a, the flow cross section of which can be influenced by means of the valve 36 , which can therefore be at least partially opened or closed, so as to equalize the pressure between the To prevent chambers 34 and 32 a via the connecting channel 35 . The valve 36 consists of a piston 37 and a spring, in this example a helical spring 38 , which acts on the piston 37 in the radial direction inwards. The bore in the boom 25 receiving the piston 37 and the spring 38 is closed radially outwards with the plug 39 , on which the spring 38 is supported. In the position shown here, which represents the rest position or the position below a certain speed, the connecting channel 35 is closed by the piston 37 , the piston 37 being held radially inside in this position by the contact pressure of the spring 38 . The holes 40 , which are shown here in dashed lines, are so-called return or leak oil holes.

Der Ausleger 26 weist ebenfalls einen Überströmkanal 41 auf, der in diesem Fall die beiden Kammern 32 und 34a verbindet. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist in den Über strömkanal 41 eine Drosselstelle 42 integriert, die den freien Durchflußquerschnitt des Überströmkanales 41 be stimmt. Bei manchen Anwendungsfällen kann jedoch diese Drossel 42, also diese Querschnittsverengung des Über strömkanales 41 entfallen. The boom 26 also has an overflow channel 41 , which in this case connects the two chambers 32 and 34 a. In the illustrated embodiment, 41 a throttle 42 is built into the flow channel over which agrees 41 be the free flow area of the Überströmkanales. In some applications, however, this throttle 42 , ie this narrowing of the cross section of the overflow channel 41, can be omitted.

Im folgenden sei die Funktionsweise der hydrostatischen Kupplung 8 näher erläutert:The mode of operation of the hydrostatic clutch 8 is explained in more detail below:

Der Antriebsflansch 10 wird von der Brennkraftmaschine über die Kurbelwelle angetrieben, wobei zunächst bei niedriger Drehzahl das Ventil 26 in der gezeigten geschlossenen Stellung verbleibt, da die Zentrifugalkraft nicht ausreicht, die Kraft der Feder 38 zu überwinden und den Kolben 37 des Ventiles 36 nach radial außen zu verschieben. In dieser Betriebsphase wird viskoses Medium - bei einer Drehung des Antriebsflansches 10 in Richtung des Pfeils 31 - aus der als Ansaugkammer bzw. Versorgungskammer für das Zahnrad 27 dienenden Kammer 33 entzogen und durch das Zahnrad 27 in die dann als Druckkammer dienende Kammer 34 gepreßt. Dieser Vorgang spielt sich selbstverständlich in gleicher Weise, bezogen auf die Kammern 32a und 34a ab. Aufgrund der Leckverluste infolge der vorhandenen Spalte, zum Beispiel zwischen den Zahnflanken, sowie zwischen Druckseite und Saugseite der als Zahnradpumpe ausgebildeten hydrostatischen Kupplung, die durch Herstellungstoleranzen bedingt sind oder gezielt dimensioniert werden können, kann aus der Druckkam mer 34 viskoses Medium entweichen, so daß das Zahnrad 27 verdreht wird, wodurch zwischen dem Antriebsflansch 10 und dem Gehäuse 30 eine Relativverdrehung bzw. ein Schlupf auftritt. Die Geschwindigkeit dieser unbegrenzten Relativ verdrehung ist außer von der Viskosität des viskosen Mediums im Innenraum 19 abhängig von dem übertragenen Moment und zu diesem zumindest annähernd proportional. Dieser Schlupf bei geschlossener hydrostatischer Kupplung 8 (also in der dargestellten Position des Ventiles 36) kann jedoch auch bestimmt werden durch gezielt dimensionierte Schlitze, die ähnlich einer Drossel wirken oder durch eine andere gezielte Drosselung im Bereich von durchströmten Querschnitten. Bei einer Anordnung der hydrostatischen Kupplung 8 in der Riemenscheibe der Kurbelwelle 2 treibt in dieser Stellung des Ventils 36, also bei niedriger Drehzahl, die Kurbelwelle über die Riemenscheibe 2 den gesamten Nebenaggregateverband 1 über den Keilriemen 7 an. Die Nebenaggregate werden also mit Kurbelwellendrehzahl, die um das Übersetzungsverhältnis zwischen den einzelnen Riemenscheiben 4, 5 und der Kurbelwel lenriemenscheibe 2 verändert ist, angetrieben. Eine geringe Abweichung von dieser rechnerischen Drehzahl ergibt sich durch das bereits erwähnte Auftreten von Schlupf, also von einer Relativdrehzahl oder einem Drehzahlunterschied zwischen dem Gehäuse 30 und dem Antriebsflansch 10 der hydrostatischen Kupplung 8. Weiterhin wirkt die hydro statische Kupplung 8 durch die beschriebenen Leckverluste, die momentenabhängig sind, als Dämpfer, so daß auftretende Drehmomentstöße wirkungsvoll abgefangen werden können.The drive flange 10 is driven by the internal combustion engine via the crankshaft, the valve 26 initially remaining in the closed position shown at low speed, since the centrifugal force is not sufficient to overcome the force of the spring 38 and the piston 37 of the valve 36 radially outward to postpone. In this operating phase, viscous medium - when the drive flange 10 rotates in the direction of the arrow 31 - is withdrawn from the chamber 33 serving as a suction chamber or supply chamber for the gearwheel 27 and pressed by the gearwheel 27 into the chamber 34 then serving as a pressure chamber. Of course, this process takes place in the same way, based on the chambers 32 a and 34 a. Due to the leakage losses due to the existing gap, for example between the tooth flanks, and between the pressure side and suction side of the hydrostatic coupling designed as a gear pump, which are due to manufacturing tolerances or can be dimensioned specifically, 34 viscous medium can escape from the pressure chamber, so that the Gear 27 is rotated, whereby a relative rotation or slippage occurs between the drive flange 10 and the housing 30 . In addition to the viscosity of the viscous medium in the interior 19, the speed of this unlimited relative rotation depends on the transmitted moment and is at least approximately proportional to it. This slippage when the hydrostatic clutch 8 is closed (that is to say in the position of the valve 36 shown ) can, however, also be determined by specifically dimensioned slots which act like a throttle or by another targeted throttling in the area of cross-sections through which flow flows. When the hydrostatic clutch 8 is arranged in the pulley of the crankshaft 2 , in this position of the valve 36 , ie at low speed, the crankshaft drives the entire auxiliary assembly 1 via the V-belt 7 via the pulley 2 . The auxiliary units are thus driven at crankshaft speed, which is changed by the transmission ratio between the individual pulleys 4, 5 and the crankshaft lenriemensscheibe 2 . A slight deviation from this calculated speed results from the already mentioned occurrence of slip, that is to say from a relative speed or a speed difference between the housing 30 and the drive flange 10 of the hydrostatic clutch 8 . Furthermore, the hydrostatic clutch 8 acts as a damper due to the described leakage losses, which are torque-dependent, so that occurring torque surges can be effectively absorbed.

Beim Betrieb der Brennkraftmaschine in Drehzahlbereichen, die über einer vorgegebenen Drehzahluntergrenze liegen, reicht die auftretende Fliehkraft aus, um die Federkraft der Feder 38 zu überwinden und den durch diese abgestützten Kolben 37 nach radial außen zu bewegen. Dabei wird der Kolben soweit verlagert, bis sich sein Bereich geringeren Durchmessers 43 mit dem Überströmkanal 35 deckt und so der Überströmkanal 35 geöffnet ist, wodurch die beiden Kammern 34 und 32a miteinander in Verbindung stehen. Eventuell in nerhalb des Ventilraumes befindliches viskoses Medium kann bei der Verlagerung des Kolbens 37 über die Abflußbohrungen 40 in die Kammer 32 a fließen. Abhängig von der Ausgestal tung des Ventiles 36, bzw. des Kolbens 37 und der darauf abzustimmenden Feder 38, kann der Durchflußquerschnitt allmählich oder auch abrupt geöffnet werden.When the internal combustion engine is operating in speed ranges which are above a predetermined lower speed limit, the centrifugal force that occurs is sufficient to overcome the spring force of the spring 38 and to move the piston 37 supported thereby radially outward. The piston is displaced until its region of smaller diameter 43 coincides with the overflow channel 35 and the overflow channel 35 is thus opened, as a result of which the two chambers 34 and 32a are connected to one another. Possibly located in the valve chamber viscous medium can flow in the displacement of the piston 37 through the drain holes 40 in the chamber 32 a. Depending on the configuration of the valve 36 , or the piston 37 and the spring 38 to be matched thereto, the flow cross section can be opened gradually or abruptly.

Das Öffnen des Ventiles 36 bewirkt einen Abfall des Druck unterschiedes zwischen der Kammer 34 und der Kammer 32a und läßt so eine Relativbewegung zwischen dem Antriebsflansch 10 und dem Gehäuse 30 zu, die im wesentlichen nur begrenzt wird durch die freien Durchflußquerschnitte der Überströmkanäle 35 und 41. Bei dieser Verdrehung der Teile 10 und 30 zueinander wälzt sich wiederum das Zahnrad 27 auf dem Hohlrad ab, wobei die Zähne 28 und 29 miteinander im Eingriff bleiben. In dieser Stellung des Ventiles 36, also bei höheren Drehzahlen, ist die hydrostatische Kupplung 8 geöffnet, so daß der Keilriemen 7 des Nebenaggregatever bandes 1 nicht mehr über die Kurbelwellenriemenscheibe 2 angetrieben wird. Die hydrostatische Kupplung 8 wirkt auch in diesem geöffneten Zustand als hydrostatischer Dämpfer, dessen Dämpfungseinfluß durch entsprechende Auslegung der Überströmkanäle 41 und 35 bzw. durch in die Kupplung integrierte Drosselstellen, wie beispielsweise die Drossel 42, beeinflußbar ist. Opening the valve 36 causes a drop in the pressure difference between the chamber 34 and the chamber 32 a and thus allows a relative movement between the drive flange 10 and the housing 30 , which is essentially only limited by the free flow cross sections of the overflow channels 35 and 41 . When the parts 10 and 30 are rotated relative to one another, the gear wheel 27 in turn rolls on the ring gear, the teeth 28 and 29 remaining in engagement with one another. In this position of the valve 36 , that is at higher speeds, the hydrostatic clutch 8 is opened so that the V-belt 7 of the auxiliary belt 1 is no longer driven by the crankshaft pulley 2 . In this open state, the hydrostatic clutch 8 also acts as a hydrostatic damper, the damping effect of which can be influenced by appropriate design of the overflow channels 41 and 35 or by throttle points integrated into the clutch, such as the throttle 42 .

In geöffnetem Zustand der Kupplung 8 wird der Nebenaggrega teverband 1 von einer anderen Welle angetrieben, wie beispielsweise der Nockenwelle über die Riemenscheibe 3. Die Riemenscheibe 3 kann dabei mit der Nockenwelle über unter schiedliche Systeme verbunden sein, so beispielsweise ebenfalls über eine hydrostatische Kupplung, eine Flieh kraftkupplung oder auch über einen Freilauf. In diesem Dreh zahlbereich wird der Nebenaggregateverband 1 dann mit Nockenwellendrehzahl angetrieben, wobei wiederum die Übersetzungsverhältnisse der einzelnen Riemenscheiben 4, 5 zu der Nockenwellenriemenscheibe 3 zu berücksichtigen sind. Das bedeutet beispielsweise bei einem Verbrennungsmotor, der nach dem Viertaktverfahren arbeitet, und bei gleichem Durchmesser der Nockenwellen- 3 und der Kurbelwellenriemen scheibe 2, unter Vernachlässigung des Schlupfes, eine Halbierung der Antriebsdrehzahl.In the open state of the clutch 8 , the auxiliary assembly 1 is driven by another shaft, such as the camshaft via the pulley 3 . The pulley 3 can be connected to the camshaft via under different systems, for example also via a hydrostatic clutch, a centrifugal clutch or via a freewheel. In this speed range, the auxiliary unit assembly 1 is then driven at the camshaft speed, again the transmission ratios of the individual pulleys 4, 5 to the camshaft pulley 3 to be taken into account. This means, for example, in an internal combustion engine that works according to the four-stroke process, and with the same diameter of the camshaft 3 and the crankshaft belt pulley 2 , neglecting the slip, halving the drive speed.

Fällt die Drehzahl der Brennkraftmaschine wieder unter einen bestimmten Wert, so drückt die Feder 38 den Kolben 37 wiederum radial nach innen und verschließt so den Durch flußquerschnitt 35, wodurch die hydrostatische Kupplung 8 geschlossen wird und wiederum die Kurbelwelle den Antrieb des Nebenaggregateverbandes 1 übernimmt. Es ist zweckmäßig, wenn sich die Grenzdrehzahl zum Öffnen des Ventiles 36 von derjenigen zum Schließen des Ventiles 36 unterscheidet, da so sichergestellt werden kann, daß eindeutige Betriebspunkte gegeben sind und ein Hin- und Herschalten des Ventiles zwischen Öffnen und Schließen vermieden wird. So kann beispielsweise vorgesehen werden, daß dieses drehzahl abhängig Schaltventil 36 zur Betätigung der Kupplung 8 bei einer höheren Drehzahl öffnet und erst dann wieder schließt, wenn die Drehzahl unter eine Grenzdrehzahl abgefallen ist, die unterhalb der Drehzahlgrenze zum Öffnen liegt.If the speed of the internal combustion engine falls below a certain value again, the spring 38 pushes the piston 37 radially inward again and thus closes the flow cross-section 35 , whereby the hydrostatic clutch 8 is closed and the crankshaft in turn takes over the drive of the auxiliary assembly 1 . It is expedient if the limit speed for opening the valve 36 differs from that for closing the valve 36 , since this can ensure that clear operating points are given and that the valve is switched back and forth between opening and closing. For example, it can be provided that this speed-dependent switching valve 36 for actuating the clutch 8 opens at a higher speed and only closes again when the speed has dropped below a limit speed that is below the speed limit for opening.

In Fig. 4 ist eine andere Ausführungsform des Schaltventi les dargestellt und mit um 100 erhöhten Bezugszeichen versehen. Dieses Schaltventil 136 kann beispielsweise Verwendung finden beim Einbau der hydrostatischen Kupplung 8 in die Nockenwellenriemenscheibe 3. Im Gegensatz zum bereits beschriebenen Schaltventil 36 ist dieses Ventil 136 so ausgeführt, daß der Durchflußquerschnitt 135 bei niedri ger Drehzahl geöffnet ist, da der Kolben 137 mit seinem Querschnitt 143 den Überströmkanal 135 öffnet. Bei steigen der Drehzahl bzw. bei einer Drehzahl, die über einer bestimmten Grenzdrehzahl liegt, wird der Kolben 137 entgegen der Kraft der Feder 138 nach radial außen gedrängt und verschließt so allmählich oder abrupt den Durchflußquer schnitt bzw. den Überströmkanal 135. Nach Unterschreiten einer gewissen Drehzahl reicht dann wiederum die Federkraft der Feder 138 aus, um den Kolben 137 entgegen der auf ihn einwirkenden Fliehkraft radial nach innen zu drängen. Im niedrigen Drehzahlbereich, also bei geöffnetem Ventil 136, wird der freie Durchflußquerschnitt des Überströmkanales 135 durch die hier in dieses Beispiel eingebaute Drossel 144 bestimmt. Die Drossel 144 kann jedoch bei manchen Anwen dungsfällen entfallen, so daß praktisch der volle Quer schnitt des Überströmkanales 135 zur Verfügung steht.In Fig. 4, another embodiment of the Schaltventi les is shown and provided with reference numerals increased by 100. This switching valve 136 can be used, for example, when installing the hydrostatic clutch 8 in the camshaft pulley 3 . In contrast to the switching valve 36 already described, this valve 136 is designed so that the flow cross-section 135 is opened at low engine speed, since the piston 137 with its cross-section 143 opens the overflow channel 135 . When the speed increases or at a speed which is above a certain limit speed, the piston 137 is pushed radially outward against the force of the spring 138 and thus gradually or abruptly closes the flow cross section or the overflow channel 135 . After falling below a certain speed, the spring force of the spring 138 is again sufficient to push the piston 137 radially inward against the centrifugal force acting on it. In the low speed range, that is to say with valve 136 open, the free flow cross section of the overflow channel 135 is determined by the throttle 144 installed here in this example. However, the throttle 144 can be omitted in some applications, so that practically the full cross section of the overflow channel 135 is available.

In den Fig. 5a bis 5e sind weitere Ausführungsformen des Schaltventiles dargestellt und mit wiederum um 100 erhöhten Bezugszeichen versehen. Die den bisherigen Schaltventilen ähnlichen oder gleichenden Bauteile wurden bereits be schrieben, so daß auf deren Ausgestaltung nicht näher eingegangen wird, sondern nur die Funktion der unterschied lichen Schaltventile in Abhängigkeit von verschiedenen Parametern erläutert wird.In FIGS. 5a to 5e show further embodiments of the switching valve are shown and are provided with reference numerals increased by 100 turn. The previous switching valves similar or identical components have already been written, so that their design is not discussed in detail, but only the function of the different switching valves is explained depending on different parameters.

Das Ventil 236 in Fig. 5a ist so ausgelegt, daß es bei Stillstand, bzw. unterhalb einer bestimmten Grenzdrehzahl geöffnet ist und bei höherer Drehzahl schließt, wobei das Schließen des Ventiles 236, also die axiale Verlagerung des Kolbens 237, sowohl gegen die Kraft der Feder 238, als auch gegen den Druck, der über die Leitung 235 angelegt ist, erfolgt. Dieses Ventil ist also ein drehzahl- und druck abhängiges Schaltventil, bei dem sich Federkraft und Druck addieren.The valve 236 in Fig. 5a is designed so that it is open at standstill or below a certain limit speed and closes at a higher speed, the closing of the valve 236 , i.e. the axial displacement of the piston 237 , both against the force of Spring 238 , as well as against the pressure that is applied via line 235 . This valve is therefore a speed and pressure-dependent switching valve, in which the spring force and pressure add up.

Das in Fig. 5b dargestellte Ventil 236 wird zunächst durch die Kraft der Feder 238 verschlossen gehalten, wobei sich bei Rotieren der gesamten Antriebseinheit die aus der Fliehkraft resultierende Kraft zu der Federkraft der Feder 238 addiert. Eine Kraft, die abhängig vom Druck des über den Kanal 235 einströmenden viskosen Mediums ist, wirkt dieser Kraft entgegen, so daß die Öffnung des Ventiles im wesentlichen druckabhängig ist. Ein derartiges Ventil kann als Druckbegrenzungsventil dienen, da es mit steigendem Druck öffnet, wobei fliehkraftgesteuert das maximale Moment mit steigender Drehzahl steigt.The valve 236 shown in FIG. 5b is initially kept closed by the force of the spring 238 , the force resulting from the centrifugal force being added to the spring force of the spring 238 when the entire drive unit rotates. A force which is dependent on the pressure of the viscous medium flowing in via the channel 235 counteracts this force, so that the opening of the valve is essentially pressure-dependent. Such a valve can serve as a pressure relief valve, since it opens with increasing pressure, the maximum torque increasing with increasing speed under centrifugal force control.

Das in Fig. 5c gezeigte Schaltventil 236 ist bei Stillstand der Antriebseinheit, bzw. unterhalb einer vorbestimmten Grenzdrehzahl geschlossen und öffnet oberhalb dieser Grenzdrehzahl, ähnlich dem in Zusammenhang mit Fig. 2 beschriebenen Ventil 36. Zusätzlich zu dem Ventil 36 besitzt das Ventil 236 eine Drossel oder Drosselstelle 244, die in den Überströmkanal 235 integriert ist und so den freien Durchflußquerschnitt bei geöffnetem Ventil 236 bestimmt.The switching valve 236 shown in FIG. 5c is closed when the drive unit is at a standstill or below a predetermined limit speed and opens above this limit speed, similar to the valve 36 described in connection with FIG. 2. In addition to the valve 36 , the valve 236 has a throttle or throttle point 244 , which is integrated in the overflow channel 235 and thus determines the free flow cross section when the valve 236 is open.

In Fig. 5d ist ein Schaltventil 236 gezeigt, das unterhalb einer festgelegten Drehzahlgrenze und unterhalb einer aus dem anliegenden Druck in der Zuleitung 235 resultierenden Kraft geschlossen bleibt und bei Erhöhung der Drehzahl, bzw. des Druckes geöffnet wird. Bei dieser Ausführungsform addieren sich die aus der Fliehkraft resultierende Kraft und die Kraft aus der Druckbeaufschlagung durch den Überströmka nal 235, wobei die Kraft der Feder 238 dieser Verlagerungs kraft, die auf den Kolben 237 einwirkt, entgegenwirkt. Ein derart ausgeführtes Ventil 236 kann als Fliehkraftschaltven til oder als Druckbegrenzungsventil eingesetzt werden.In Fig. 5d, a switching valve 236 is shown which is closed below a predetermined speed limit and below a resulting from the applied pressure in the supply line 235 and power for increasing the speed, and the pressure is opened. In this embodiment, the force resulting from the centrifugal force and the force from the pressurization by the overflow channel 235 add up, the force of the spring 238 counteracting this displacement force, which acts on the piston 237 . Such a valve 236 can be used as a centrifugal valve or as a pressure relief valve.

In Fig. 5e ist ein Drosselventil gezeigt, das den freien Durchflußquerschnitt des Überströmkanales 235 unter Einfluß der Fliehkraft zunehmend verringern kann, wobei der Über strömkanal 235 auch vollständig verschlossen werden kann. Eine axiale Verlagerung des Kolbens 237 findet bei diesem Ventil 236 dann statt, wenn die Fliehkraft infolge einer erhöhten Drehzahl ausreicht, den Kolben 237 entgegen der Kraft der Feder 238 nach radial außen zu verlagern.In Fig. 5e, a throttle valve is shown, which can increasingly reduce the free flow cross section of the overflow channel 235 under the influence of centrifugal force, the overflow channel 235 can also be completely closed. An axial displacement of the piston 237 is in this valve 236 takes place when the centrifugal force due to an increased rotational speed sufficient to displace the piston 237 against the force of spring 238 radially outward.

Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten und beschrie benen Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern umfaßt insbesondere auch solche Varianten, Elemente und Kombinatio nen, die zum Beispiel durch Kombination oder Abwandlung von einzelnen in Verbindung mit den in der allgemeinen Be schreibung und Ausführungsformen sowie den Ansprüchen beschriebenen und in den Zeichnungen enthaltenen Merkmalen bzw. Elementen oder Verfahrensschritten erfinderisch sind und durch kombinierbare Merkmale zu einem neuen Gegenstand oder zu neuen Verfahrensschritten bzw. Verfahrensschritt folgen führen.The invention is not described and described on the limited exemplary embodiments, but includes especially such variants, elements and combinations who, for example, by combining or modifying individual in conjunction with those in general Be description and embodiments as well as the claims features described and contained in the drawings or elements or process steps are inventive and through combinable features to a new item or to new process steps or process step follow lead.

Claims

1. Drive unit for auxiliary units of motor vehicles, characterized in that the auxiliary units are connected to the drive via a hydrostatic coupling.

2. Drive unit according to claim 1, characterized in that the torque transmission capacity of the hydrostati clutch is speed-dependent.

3. Drive unit according to one of claims 1 or 2, characterized in that the torque transmission capacity decreases with increasing speed.

4. Drive unit according to one of claims 1 or 2, characterized in that the torque transmission capacity increases with increasing speed.

5. Drive unit according to one of claims 1 to 4, characterized in that the torque transmission capacity is gradually changing.

6. Drive unit according to one of claims 1 to 5, characterized in that the torque transmission capacity is gradually changeable.

7. Drive unit according to one of claims 1 to 6, characterized in that the torque transmission capacity is limited by the pressure.

8. Drive unit according to one of claims 1 to 7, characterized in that the hydrostatic clutch is operated via a speed-dependent switching valve.

9. Drive unit according to claim 8, characterized in that the switching valve is a centrifugal valve.

10. Drive unit according to claim 8 or 9, characterized records that the switching valve is spring-loaded.

11. Drive unit according to one of claims 8 to 10, characterized in that the valve when exceeded closes at a certain speed.

12. Drive unit according to one of claims 8 to 10, characterized in that the valve when exceeded a certain speed opens.

13. Drive unit according to one of claims 8 to 12, characterized in that the valve is pressure dependent opens.

14. Drive unit according to one of claims 8 to 13, characterized in that the valve with increasing Speed opens with increasing pressure.

15. Drive unit according to one of claims 8 to 13, characterized in that the valve with increasing Speed opens with falling pressure.

16. Drive unit according to one of claims 8 to 15, characterized in that the valve has a positive pressure is til.

17. Drive unit according to one of claims 1 to 16, characterized in that the overpressure speed is changeable depending.

18. Drive unit according to one of claims 1 to 17, characterized in that the hydrostatic clutch has a throttling.

19. Drive unit according to one of the preceding claims, characterized in that the hydrostatic clutch forms a hydrostatic damper.

20. Drive unit according to claim 19, characterized in net that the damping is adjustable.

21. Drive unit according to one of claims 19 or 20, characterized in that the hydrostatic damping is formed by slip.

22. Drive unit according to claim 20, characterized in net that the slip is formed by leak oil.

23. Drive unit according to one of claims 21 or 22, characterized in that the slip is speed-dependent is changeable.

24. Drive unit according to claim 23, characterized in net that the slip decreases with increasing speed.

25. Drive unit according to one of claims 21 to 24, characterized in that the slip is pressure dependent is changeable.

26. Drive unit according to claim 25, characterized net that the slip increases with increasing pressure.

27. Drive unit according to claim 25, characterized net that the slip becomes smaller with increasing pressure.

28. Drive unit according to one of claims 19 to 27, characterized in that the damper has an elastic has energy storage.

29. Drive unit according to one of the preceding claims, characterized in that between the input and output friction damping is effective.

30. Drive unit according to one of claims 1 to 29, characterized in that the opening and closing of the hydrostatic clutch at different speeds len takes place.

31. Drive unit according to claim 30, characterized net that the opening at higher speed than the closing eating takes place.

32. Drive unit according to claim 30, characterized net that opening at lower speed than that Closing is done.

33. Pulley, in particular for the optional drive of Motor auxiliary units, characterized by the installation a switchable hydrostatic clutch in the Power transmission path between drive and output.

34. gear, in particular for the optional drive of Auxiliary units, characterized by the installation of a hydrostatic coupling in the power transmission path between drive and output.

35. Hydrostatic coupling, in particular according to one of the Claims 1 to 34, characterized in that between ver the two over a storage relative to each other rotatably mounted parts, namely entrance and exit gear part, planetary gears are arranged, the in one of the parts - input or output part - are rotatably mounted.

36. Hydrostatic coupling according to claim 35, characterized characterized in that the gear wheels are not stored Part has a toothing that matches the toothing the gears interact.

37. Hydrostatic coupling according to claim 35 or 36, characterized in that the gears in the input are partially stored and together with their teeth act with the toothing of the ring gear-shaped Output part.

38. Hydrostatic coupling according to one of claims 35 to 37, characterized in that the output part as Pulley is formed.

39. Hydrostatic coupling according to one of claims 35 to 38, characterized in that the output part as Gear is formed.

40. Drive unit according to one of the preceding claims, characterized in that the speed-dependent valve in which the gear-receiving part is arranged.

41. Drive unit according to one of claims 1 to 40, characterized in that the pressure dependent valve in the part receiving the gears is arranged.

42. Drive unit according to one of claims 1 to 41, characterized in that the throttle in which the Part having gears is arranged.

43. Drive unit according to one of the preceding claims, characterized in that the speed-dependent, the pressure-dependent and / or the throttle valve form.

44. Drive of engine auxiliary units at a drive unit with shafts of different speeds, in which the Auxiliary units either to one or the other Shaft can be coupled, characterized in that that the auxiliary units with a shaft via a hydro static coupling according to one of claims 1 to 43 can be coupled.

45. Drive according to claim 44, characterized in that the ancillaries with the other shaft over one Freewheel can be connected.

46. Drive according to one of claims 44 or 45, characterized characterized in that the hydrostatic coupling with the slower rotating shaft is connectable.

47. Drive according to one of claims 44 to 46, characterized characterized in that the hydrostatic coupling with the Crankshaft is connected.

48. Drive according to one of claims 44 to 47, characterized characterized in that the hydrostatic clutch in the Pulley is installed on the crankshaft.

49. Drive according to one of claims 44 to 48, characterized characterized in that the freewheel on the camshaft is arranged.

50. Drive according to one of claims 44 to 49, characterized characterized in that the freewheel between the cam shaft le and the pulley mounted on it is.

51. Drive according to one of claims 1 to 50, characterized characterized in that between the auxiliary units and the two driving pulleys just one belt, like for example V-belts, is provided.