JP2013083259A - Refrigerant pumping apparatus, and method for driving the same - Google Patents
Refrigerant pumping apparatus, and method for driving the same Download PDFInfo
- Publication number
- JP2013083259A JP2013083259A JP2012223771A JP2012223771A JP2013083259A JP 2013083259 A JP2013083259 A JP 2013083259A JP 2012223771 A JP2012223771 A JP 2012223771A JP 2012223771 A JP2012223771 A JP 2012223771A JP 2013083259 A JP2013083259 A JP 2013083259A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- drive unit
- refrigerant
- operating state
- input shaft
- planetary gear
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
- F01P5/00—Pumping cooling-air or liquid coolants
- F01P5/10—Pumping liquid coolant; Arrangements of coolant pumps
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D13/00—Pumping installations or systems
- F04D13/02—Units comprising pumps and their driving means
- F04D13/028—Units comprising pumps and their driving means the driving means being a planetary gear
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
- F01P11/00—Component parts, details, or accessories not provided for in, or of interest apart from, groups F01P1/00 - F01P9/00
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
- F01P5/00—Pumping cooling-air or liquid coolants
- F01P5/10—Pumping liquid coolant; Arrangements of coolant pumps
- F01P5/12—Pump-driving arrangements
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D13/00—Pumping installations or systems
- F04D13/02—Units comprising pumps and their driving means
- F04D13/06—Units comprising pumps and their driving means the pump being electrically driven
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
- F01P5/00—Pumping cooling-air or liquid coolants
- F01P5/10—Pumping liquid coolant; Arrangements of coolant pumps
- F01P5/12—Pump-driving arrangements
- F01P2005/125—Driving auxiliary pumps electrically
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- General Details Of Gearings (AREA)
- Structure Of Transmissions (AREA)
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Abstract
Description
本発明は、遊星歯車機構を介して第一の駆動ユニットおよび第二の駆動ユニットによって駆動可能である冷媒ポンプを備え、遊星歯車機構が第一の駆動ユニットのための第一の入力軸および第二の駆動ユニットのための第二の入力軸を備えている冷媒圧送装置に関するものである。本発明はさらに、冷媒圧送装置を駆動する方法に関する。 The present invention includes a refrigerant pump that can be driven by a first drive unit and a second drive unit via a planetary gear mechanism, and the planetary gear mechanism includes a first input shaft and a first drive shaft for the first drive unit. The present invention relates to a refrigerant pressure feeding device having a second input shaft for a second drive unit. The invention further relates to a method for driving a refrigerant pumping device.
冒頭に挙げた種類の冷媒圧送装置が従来技術から知られている。例えば特許文献1には内燃機関の冷却回路用の冷媒ポンプが記載されている。この冷媒ポンプは、ポンプギアと、トルク耐性を有する形式でポンプギアに接続されたポンプ軸とを備え、このポンプ軸はクランクシャフトに取り付けられた巻掛け伝動装置を介して内燃機関と結合可能となっている。クランクシャフトの回転数とポンプ軸の回転数とが異なった変速比となるように、ポンプ軸と巻掛け伝動装置の間に遊星歯車機構が配置されており、この遊星歯車機構は好ましくは電気モーターと連結可能となっている。このような冷媒ポンプにより、従来においても冷媒ポンプの圧送能力を幅広く変動させることが可能である。しかし、このような冷媒ポンプには、遊星歯車機構に起因して、特に電力消費量・騒音・発熱・摩耗の面で好ましくない作動特性がある。類似の冷媒圧送装置が特許文献2、特許文献3、および特許文献4にも開示されている。
A refrigerant pumping device of the type mentioned at the beginning is known from the prior art. For example,
そこで本発明は、上記の問題点を解消し、特に一方では冷媒ポンプの圧送能力の変動を幅広く設定でき、他方では上記の面において好ましい作動特性を備えた、冷媒圧送装置を提供することを課題とする。 Therefore, the present invention solves the above-described problems, and in particular, provides a refrigerant pressure-feeding device that can set a wide range of fluctuations in the pressure-feeding capacity of the refrigerant pump, and on the other hand has preferable operating characteristics in the above aspects. And
この課題は、本発明の請求項1の特徴を備えた冷媒圧送装置によって達成される。この冷媒圧送装置にはクラッチが備えられており、このクラッチを介して入力軸が少なくとも1つの作動状態において互いに直接的に連結される。そして冷媒ポンプが遊星歯車機構を介して、第一の駆動ユニットおよび第二の駆動ユニットによって駆動可能となっている。これは、冷媒ポンプが、第一の駆動ユニットのみによって、または第二の駆動ユニットのみによって、あるいは両方の駆動ユニットの共同によって駆動され得るということである。第一の駆動ユニットは第一の入力軸を介して遊星歯車機構と連結しており、第二の駆動ユニットは第二の入力軸を介して遊星歯車機構と連結している。2つの入力軸を介した動力伝達、すなわち第一の駆動ユニットまたは第二の駆動ユニットのそれぞれに対応する動力伝達が、遊星歯車機構に対して行われ、そしてこの遊星歯車機構を介して冷媒ポンプに対して動力伝達が行われる。遊星歯車機構内の多数の可動部品が原因となって、特にギアの転動によって、従来技術から知られている冷媒ポンプでは好ましくない作動特性がある。特に摩擦損失が非常に高く、これはエネルギー消費・騒音・発熱・摩耗の面に関して好ましくない影響を及ぼす。
This object is achieved by a refrigerant pumping device having the features of
このような理由から、本発明ではクラッチが備えられている。このクラッチを介して、第一の駆動ユニットおよび第二の駆動ユニットのための入力軸が、少なくとも1つの作動状態において互いに直接的に連結されることが可能となっている。入力軸が互いに直接的に連結されていると、これらは同じ回転数を備えるようになる。これはつまり、互いに直接的に連結されるということは、遊星歯車機構や遊星歯車機構のギアを介して間接的に連結されるのではないということである。もう少し詳しく言うと、入力軸同士の間の接続が直接的かつ直結的な接続となっていて、それにより両方の入力軸が同じ回転数となるということである。従って、このクラッチによって入力軸を耐トルク的に連結することが可能となる。少なくとも1つの作動状態において、冷媒圧送装置または冷媒ポンプに所望される出力範囲の少なくとも一部をカバーすることが可能となる。その出力範囲から外れた作動が所望される場合には、入力軸は他の作動状態において互いの連結を解除され、互いに直接的に連結された状態ではなくなる。そのため、そのような他の作動範囲においては、なおも好ましくない作動特性がありうる。しかし、クラッチによって入力軸の連結が少なくとも一時的には行われるため、そのような他の作動範囲の、冷媒圧送装置の作動時間全体に対する時間的割合は格段に小さくなる。従って全体として作動特性が改善される。 For this reason, a clutch is provided in the present invention. Via this clutch, the input shafts for the first drive unit and the second drive unit can be directly connected to each other in at least one operating state. If the input shafts are directly connected to each other, they will have the same rotational speed. This means that being directly connected to each other is not indirectly connected via a planetary gear mechanism or a gear of the planetary gear mechanism. More specifically, the connection between the input shafts is a direct and direct connection, whereby both input shafts have the same rotational speed. Therefore, the input shaft can be connected in a torque resistant manner by this clutch. In at least one operating state, it is possible to cover at least a part of the output range desired for the refrigerant pumping device or the refrigerant pump. If operation outside the output range is desired, the input shafts are decoupled from each other in other operating states and are not directly connected to each other. Therefore, in such other operating ranges, there may still be undesirable operating characteristics. However, since the coupling of the input shaft is performed at least temporarily by the clutch, the time ratio of the other operation range to the entire operation time of the refrigerant pressure feeding device is remarkably reduced. Therefore, the operating characteristics are improved as a whole.
本発明のさらなる実施形態においては、遊星歯車機構が、太陽歯車と、外輪歯車と、太陽歯車と外輪歯車との間で動力伝達を行う少なくとも1つの遊星歯車を備えた遊星キャリアと、を備え、太陽歯車が第一の入力軸に接続され、遊星キャリアが第二の入力軸に接続され、そして冷媒ポンプが外輪歯車と連結した出力軸に接続されている。この遊星歯車機構は基本的には既知の構造を備えている。2つの駆動ユニットは、太陽歯車や遊星キャリアに接続されている、すなわちこれらと直接的に連結している。ここで、太陽歯車の回転数は第一の入力軸の回転数に、遊星キャリアの回転数は第二の入力軸の回転数に相当する。これに対して、冷媒ポンプは、出力軸の回転数、つまり外輪歯車の回転数に相当する回転数で駆動される。接続という用語は、ここでは概ね相互に直結した関係の結合ということであり、そのため互いに接続された要素の回転数は常に一致する。 In a further embodiment of the present invention, the planetary gear mechanism comprises a sun gear, an outer ring gear, and a planet carrier comprising at least one planetary gear that transmits power between the sun gear and the outer ring gear, The sun gear is connected to the first input shaft, the planet carrier is connected to the second input shaft, and the refrigerant pump is connected to the output shaft connected to the outer ring gear. This planetary gear mechanism basically has a known structure. The two drive units are connected to the sun gear or the planet carrier, i.e. directly linked to them. Here, the rotation speed of the sun gear corresponds to the rotation speed of the first input shaft, and the rotation speed of the planet carrier corresponds to the rotation speed of the second input shaft. In contrast, the refrigerant pump is driven at a rotational speed corresponding to the rotational speed of the output shaft, that is, the rotational speed of the outer ring gear. The term “connection” here refers to a connection in a generally direct relationship, so that the rotational speeds of the elements connected to each other always coincide.
上記の構成においては、クラッチによって、少なくとも1つの作動状態では、太陽歯車が遊星キャリアと互いに直接的に連結されるため、これらが共に同じ回転数で回転する。そのため第一の駆動ユニットと第二の駆動ユニットとの間も直接的な連結となる。太陽歯車と遊星キャリアを互いに対して固定することにより、遊星歯車も太陽歯車や外輪歯車に対して回転しないようになる。さらに外輪歯車も、入力軸が相互に連結されていることによって太陽歯車および遊星キャリアに関して固定されるので、1つの作動状態においては、出力軸は第一の入力軸および第二の入力軸と同じ回転数を有することになる。このようにして、少なくとも1つの作動状態においては、遊星歯車機構の摩擦損失が格段に低減され、それにより作動特性には好ましい影響が及ぶ。 In the above configuration, the sun gear is directly connected to the planet carrier in the at least one operating state by the clutch, so that both rotate at the same rotational speed. Therefore, the first drive unit and the second drive unit are also directly connected. By fixing the sun gear and the planet carrier relative to each other, the planet gear does not rotate relative to the sun gear or the outer ring gear. Furthermore, the outer ring gear is also fixed with respect to the sun gear and the planet carrier by connecting the input shafts to each other, so that in one operating state, the output shaft is the same as the first input shaft and the second input shaft. Will have a rotational speed. In this way, in at least one operating state, the friction loss of the planetary gear mechanism is significantly reduced, which has a positive influence on the operating characteristics.
本発明のさらなる実施形態においては、複数の作動状態のうちの一つである第一の作動状態では入力軸が遊星歯車機構を介してのみ間接的に連結され、第二の作動状態では直接互いに連結される。前述したように、少なくとも1つの作動状態(複数の作動状態の中の1つ)では、入力軸が直接互いに連結されている。この少なくとも1つの作動状態は、前述の第二の作動状態に相当する。それに対して、第一の作動状態では、入力軸が遊星歯車機構を介して間接的に互いに連結されているに過ぎない。従ってクラッチは、第一の作動状態においては、入力軸を互いに連結するために使用されるのではなく、むしろ解放するために使用される。このようにして、冷媒圧送装置は広い出力範囲にわたり駆動されることが可能であり、第二の作動状態においては摩耗損失が低減される。この理由から、冷媒圧送装置は好ましくはこの作動状態で駆動される。 In a further embodiment of the invention, the input shafts are indirectly connected only via a planetary gear mechanism in a first operating state, which is one of a plurality of operating states, and directly in the second operating state. Connected. As described above, the input shafts are directly connected to each other in at least one operating state (one of a plurality of operating states). This at least one operating state corresponds to the second operating state described above. On the other hand, in the first operating state, the input shafts are only indirectly connected to each other via a planetary gear mechanism. Thus, in the first operating state, the clutch is not used to connect the input shafts to each other, but rather to release them. In this way, the refrigerant pumping device can be driven over a wide output range and wear losses are reduced in the second operating state. For this reason, the refrigerant pumping device is preferably driven in this operating state.
本発明のさらなる実施形態においては、第三の作動状態で入力軸が遊星歯車機構を介してのみ間接的に連結されており、第一の入力軸がクラッチによって固定される。従って、第三の作動状態は第一義的には第一の作動状態に対応するが、それとは対照的に第一の入力軸がクラッチを使用して固定されることになる。クラッチは例えば第一の入力軸と定置要素とを結合し、ブレーキあるいはパーキングブレーキに相当した動作をする。この第三の作動状態では、第一の入力軸が完全に固定されることになる。従ってクラッチは第一の入力軸を回転運動させないようにすることができる。第三の作動状態では、第一の入力軸と第一の駆動ユニットがクラッチによって固定されているため、冷媒ポンプの駆動は第二の駆動ユニットのみを使用して行われる。 In a further embodiment of the invention, in the third operating state, the input shaft is indirectly connected only via a planetary gear mechanism and the first input shaft is fixed by a clutch. Thus, the third operating state primarily corresponds to the first operating state, but in contrast, the first input shaft is fixed using the clutch. For example, the clutch couples the first input shaft and the stationary element, and performs an operation corresponding to a brake or a parking brake. In the third operating state, the first input shaft is completely fixed. Therefore, the clutch can prevent the first input shaft from rotating. In the third operating state, since the first input shaft and the first drive unit are fixed by the clutch, the refrigerant pump is driven using only the second drive unit.
本発明のさらなる実施形態においては、巻掛け伝動装置によって遊星キャリアと第二の駆動ユニットとの間の動力伝達を行う。例えば遊星キャリアに巻掛け伝動装置の動力伝達手段のための座面が形成されている。これに対して、第一の駆動ユニットは好ましくは第一の入力軸と固定的に結合されている。 In a further embodiment of the invention, power is transmitted between the planet carrier and the second drive unit by means of a winding transmission. For example, a seating surface for the power transmission means of the transmission device is formed around the planet carrier. On the other hand, the first drive unit is preferably fixedly coupled to the first input shaft.
本発明のさらなる実施形態においては、第一の駆動ユニットが電動機であり、第二の駆動ユニットが内燃機関である。冷媒圧送装置は通常、内燃機関またはこれを備えた駆動装置に取り付けられている。冷媒圧送装置は内燃機関を冷却する冷媒の圧送のために用いられる。内燃機関は通常、定値の回転数および/または定値のトルクとなるよう制御され、前者は目標回転数から、後者は目標トルクから導き出される。目標回転数および/または目標トルクは、駆動装置を備えた自動車の運転者および/または自動車に取り付けられた運転者支援システムによって決定される。従って、第二の駆動ユニットの回転数は、冷媒圧送装置において必要な値に合わせられているわけではない。これに対し、電動機は冷媒圧送装置が所望の出力で駆動されるように制御することができる。冷媒ポンプの出力の制御および/または調整に応じて、電動機を調節することが可能である。 In a further embodiment of the invention, the first drive unit is an electric motor and the second drive unit is an internal combustion engine. The refrigerant pressure feeding device is usually attached to an internal combustion engine or a driving device equipped with the internal combustion engine. The refrigerant pressure feeding device is used for pressure feeding of the refrigerant for cooling the internal combustion engine. The internal combustion engine is usually controlled to have a constant rotational speed and / or a constant torque, the former being derived from the target rotational speed and the latter being derived from the target torque. The target rotational speed and / or the target torque is determined by a driver of a vehicle equipped with a driving device and / or a driver assistance system attached to the vehicle. Therefore, the rotation speed of the second drive unit is not adjusted to a necessary value in the refrigerant pressure feeding device. On the other hand, the electric motor can be controlled such that the refrigerant pressure feeding device is driven at a desired output. It is possible to adjust the electric motor according to the control and / or adjustment of the output of the refrigerant pump.
冷媒圧送装置は、内燃機関を備えた駆動装置の構成要素である。本発明は好ましくは内燃機関として形成された(第二の)駆動ユニットを備えた駆動装置にも関連し、駆動装置あるいは内燃機関には、上記の実施形態による冷媒圧送装置が取り付けられている。 The refrigerant pressure feeding device is a component of a drive device including an internal combustion engine. The invention also relates to a drive device comprising a (second) drive unit, preferably formed as an internal combustion engine, to which the refrigerant pumping device according to the above embodiment is attached.
本発明はさらに、特に上記の実施形態による冷媒圧送装置を駆動する方法に関連し、冷媒圧送装置は遊星歯車機構を介して第一の駆動ユニットおよび第二の駆動ユニットによって駆動可能である冷媒ポンプを備え、遊星歯車機構は、第一の駆動ユニットのための第一の入力軸と、第二の駆動ユニットのための第二の入力軸を備えている。入力軸は少なくとも1つの作動状態においてはクラッチを介して直接的に互いに連結される。この冷媒圧送装置は、上記のようにさらなる実施形態をとることができる。上記で詳述したように、クラッチは、入力軸を少なくとも1つの作動範囲において直接互いに連結するために使用される。 The invention further relates in particular to a method of driving a refrigerant pumping device according to the above embodiment, wherein the refrigerant pumping device can be driven by a first drive unit and a second drive unit via a planetary gear mechanism. And the planetary gear mechanism includes a first input shaft for the first drive unit and a second input shaft for the second drive unit. The input shafts are directly connected to each other via a clutch in at least one operating state. This refrigerant pumping device can take further embodiments as described above. As detailed above, the clutch is used to connect the input shafts directly to each other in at least one operating range.
本発明のさらなる実施形態においては、第一の作動状態では入力軸が遊星歯車機構を介してのみ間接的に連結され、第二の作動状態では直接互いに連結される。このような方法はすでに上記で言及されている。第二の作動状態は、入力軸がクラッチによって直接互いに連結される少なくとも1つの作動状態に対応している。これに対し、第一の作動状態では、入力軸を互いに異なる回転数とすることが可能であり、入力軸は遊星歯車機構を介してのみ互いに連結される。 In a further embodiment of the invention, the input shafts are indirectly connected only via a planetary gear mechanism in the first operating state and directly connected to each other in the second operating state. Such a method has already been mentioned above. The second operating state corresponds to at least one operating state in which the input shafts are directly connected to each other by a clutch. On the other hand, in the first operating state, the input shafts can have different rotational speeds, and the input shafts are connected to each other only via the planetary gear mechanism.
本発明のさらなる実施形態においては、第三の作動状態では入力軸が遊星歯車機構を介してのみ間接的に連結され、第一の入力軸がクラッチによって固定される。第一の作動状態では第一の入力軸が回転可能となっているが、第三の作動状態ではクラッチによって第一の入力軸が固定される。ここで、第一の作動状態と類似して、入力軸は遊星歯車機構を介してのみ間接的に連結される。 In a further embodiment of the invention, in the third operating state, the input shaft is indirectly connected only via a planetary gear mechanism and the first input shaft is fixed by a clutch. In the first operating state, the first input shaft is rotatable, but in the third operating state, the first input shaft is fixed by the clutch. Here, similar to the first operating state, the input shaft is indirectly connected only via the planetary gear mechanism.
本発明のさらなる実施形態においては、第一の作動状態では一方のみの駆動ユニットまたは両方の駆動ユニットが駆動を行い、および/または第二の作動状態では第二の駆動ユニットのみが駆動を行い、および/または第三の作動状態では第二の駆動ユニットのみが駆動を行う。第一の作動状態においては、入力軸が遊星歯車機構を介してのみ間接的に互いに連結されており、かつ第一の入力軸がクラッチを使用して固定されていない、つまり回転可能となっており、さらに、駆動ユニットのうちの1つだけ、または両方が同時に、冷媒ポンプを駆動するために使用される。それに対して、第二の作動状態および/または第三の作動状態においては、第二の駆動ユニットのみが駆動を行う一方、第一の駆動ユニットが非駆動状態となっている。特に第二の作動状態では、第一の入力軸、ひいては第一の駆動ユニットが第二の駆動ユニットによって駆動され、回転状態となることができる。 In a further embodiment of the invention, only one drive unit or both drive units drive in the first operating state and / or only the second drive unit drives in the second operating state, And / or in the third operating state, only the second drive unit drives. In the first operating state, the input shafts are indirectly connected to each other only via the planetary gear mechanism, and the first input shaft is not fixed using a clutch, that is, is rotatable. Furthermore, only one or both of the drive units are used simultaneously to drive the refrigerant pump. On the other hand, in the second operation state and / or the third operation state, only the second drive unit drives, while the first drive unit is in the non-drive state. In particular, in the second operating state, the first input shaft, and thus the first drive unit, can be driven by the second drive unit to enter a rotating state.
以下において、図中に示された例示的実施形態を参照して、より詳しく本発明を説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to exemplary embodiments shown in the drawings, but the present invention is not limited thereto.
図1は、主に羽根車3と冷媒調整器4から構成されている冷媒ポンプ2を備えた冷媒圧送装置1の断面図である。例えば断面積調整による制御および/または調整によって、冷媒ポンプ2を通過する冷媒の流量を、冷媒調整器4により調節することができる。冷媒ポンプ2の羽根車3は、遊星歯車機構5を介して第一の駆動ユニット6、および第二の駆動ユニット(図示せず)により駆動可能である。この駆動のために、遊星歯車機構5は第一の駆動ユニット6のための第一の入力軸7、および第二の駆動ユニットのための第二の入力軸8を備えている。第一の駆動ユニット6は、第一の入力軸7と直接的に連結されている。第二の駆動ユニットは、巻掛け伝動装置9を介して第二の入力軸8に連結されている。そのため、第二の入力軸8の端面には、例えば伝動ベルトのような巻掛け手段11のための座面10が形成されている。
FIG. 1 is a cross-sectional view of a refrigerant
第一の入力軸7は、遊星歯車機構5の太陽歯車12と直に接続されている。これに対して第二の入力軸8は、遊星キャリア13と直接的に連結されているか、あるいは遊星キャリア13自体によって形成されている。遊星キャリア13には、複数の、特に3つの、遊星歯車14が回転自在に取り付けられており、これにより、遊星歯車14を介して太陽歯車12と遊星歯車機構5の外輪歯車15との間で動力伝達が行われる。外輪歯車15は遊星歯車機構5の出力軸16を介して冷媒ポンプ2またはその羽根車3に接続されている。遊星歯車機構5はハウジング17内に配置されている。その内部では第二の入力軸8や遊星キャリア13が軸受18を介して支承されており、外輪歯車15や出力軸16が軸受19を介して支承されている。そして、第一の入力軸7と第二の入力軸8との間には軸受20が設けられている。軸受18,19,20は、好ましくは転がり軸受として構成されている。さらに、遊星歯車機構5をハウジング17の周囲に対して密封するために、少なくとも1つの密封手段21が、特に密封環の形態で、遊星歯車機構5の端面に備えられる。
The first input shaft 7 is directly connected to the
入力軸7と入力軸8との間にはクラッチ22が備えられている。これは調整器23によって少なくとも3つの作動状態にすることができる。ここでクラッチ22は、スライダー24とスライダー基部25および少なくとも1つの同期リング26(ここでは2つの同期リング26)および1つまたは複数の摩擦環27から構成されている。本例示的実施形態では、同期リング26のそれぞれに対して摩擦環27が配置されている。スライダー基部25は、耐トルク的に第一の入力軸7と連結されている。これとともにスライダー24がスライダー基部25と耐捩れ的に結合されているが、遊星歯車機構5の回転軸28に関する軸方向にはスライド可能なように支承されている。スライダー24を軸方向にスライドすることで、クラッチ22や冷媒圧送装置1をさまざまな作動状態にすることができる。図1に示された第一の作動状態では、スライダー24は中央にあり、そのため入力軸7および入力軸8はそれぞれ回転可能となっているとともに、遊星歯車機構5を介してのみ互いに連結されている。特に第二の作動状態(この作動状態ではスライダー24が左へ移動されている)では入力軸7と入力軸8とが直接互いに連結されるようになっている。従ってこの第二の作動状態では、入力軸7と入力軸8とが同じ回転数となっている。スライダー24が右へ移動した第三の作動状態では、第一の入力軸7が固定され、それにより回転運動が不可能となる。ただしこのとき、入力軸7と入力軸8とは、遊星歯車機構5を介してのみ互いに連結されている。
A clutch 22 is provided between the input shaft 7 and the
各種の作動状態について、図2,3,4を参照して以下に説明する。図2は第一の作動状態を示している。スライダー24は中立位置にあることが明らかであり、そのため入力軸7および入力軸8は自由に可動であるとともに、遊星歯車機構5を介してのみ互いに連結されてもいる。第一の作動状態では、冷媒ポンプ2は例えば第一の駆動ユニット6のみによって駆動することができる。その場合、冷媒ポンプ2によって圧送される最大体積流量は、電動機6によって決定される。このようにして例えば内燃機関が非作動になった後の冷媒ポンプ2のアフターランが実現され得る。冷媒ポンプ2によって冷媒が作用する冷却回路(図示せず)において局所的な沸騰が発生しないように、こうしたアフターランは重要である。最大体積流量は内燃機関の回転数には無関係であって、電動機6の最大出力だけに依存する。
Various operating states will be described below with reference to FIGS. FIG. 2 shows a first operating state. It is clear that the
その一方で、冷媒ポンプ2が電動機6によっても内燃機関によっても駆動されるようにすることもできる。内燃機関の低回転数域では、特に周囲温度が低い場合に、例えばヒーターシステムの要求を満たすために、体積流量を増加させることが所望される場合がある。この場合、冷媒ポンプ2を駆動するために、内燃機関に加えて電動機6を使用することができる。これによってより大きな体積流量が実現可能である。同様に、内燃機関が高負荷で低回転数の状態において、冷媒ポンプ2によって圧送される体積流量を増加させるために、電動機6がさらに稼働される。この結果、低回転域でも最適に内燃機関を冷却することができる。体積流量が小さいことを理由とする内燃機関の出力抑制が必要ない。最後に、冷媒ポンプ2を内燃機関のみによって駆動するようにしてもよい。内燃機関が動作している間は、第二の入力軸8が継続的に駆動される。第一の作動状態においては、遊星歯車機構5内での出力配分に応じて、例えば電力供給系に電気を供給するために、電動機6を発電機として使用することも可能である。
On the other hand, the refrigerant pump 2 can be driven by both the
図3は、第二の作動状態を示している。ここでは入力軸7と入力軸8とが直接互いに連結されており、これらは同じ回転数となっている。ここで、太陽歯車12は遊星キャリア13と耐トルク的に結合されている。このとき、遊星歯車機構5の一体的な回転が生じ、この一体的な回転においては、入力軸7、入力軸8、出力軸16が同じ回転数で回転する。冷媒ポンプ2の駆動は内燃機関のみにより行われ、ひいては第二の入力軸8を介して行われる。従って、得られる最大体積流量は、第一の作動状態のときより小さいが、大抵の使用目的には十分である。体積流量がより小さいため、必要な駆動力もより小さい。遊星歯車機構5が一体的に回転することにより、遊星歯車14が回転運動または転がり運動をしなくなる。このようにして、遊星歯車機構5の摩擦損失が低減され、その結果、騒音・発熱・摩耗に関してより好ましい作動特性が得られる。
FIG. 3 shows a second operating state. Here, the input shaft 7 and the
図4は第三の作動状態の冷媒圧送装置1である。この作動状態では、第一の入力軸7が耐トルク的に固定されており、例えばハウジング17に対して固定されている。電動機6は、冷媒ポンプ2の駆動には使用できなくなる。遊星歯車機構5の変速比は第二の入力軸8と出力軸6との間の一定の変速比となる。第三の作動状態では、内燃機関の負荷が高く回転数が大きい場合には、内燃機関によって生じた熱を排熱できる。
FIG. 4 shows the refrigerant
図5は、冷媒ポンプ2の最大出力Pと内燃機関の回転数nとの関係が示されたグラフである。ここで、推移線29および推移線30は第一の作動状態における最大可得出力、推移線31は第二の作動状態における最大可得出力、推移線32は第三の作動状態における最大可得出力である。推移線29は、冷媒ポンプ2が第一の作動状態において電動機6のみによって駆動される場合の最大出力を示している。そのため、この最大出力は内燃機関の回転数に依存しない。推移線30は、冷媒ポンプ2が第一の作動状態において電動機6によっても内燃機関によっても駆動される場合の最大出力Pを示している。最大出力Pの最小値は電動機6の最大出力と一致し、最大出力のうち内燃機関によって得られる部分は、内燃機関の回転数に依存する。入力軸7と入力軸8とがクラッチ22によって互いに直接的に連結されている第二の作動状態では、最大出力が最小となっており、加えてこの最大出力は内燃機関の回転数に依存する。このようにして、内燃機関を十分に冷却するために、および/またはほかの要素に冷媒を供給するために、冷媒ポンプ2によってわずかな体積流量の冷媒しか圧送されなくてよい場合には、冷媒ポンプ2の出力、ひいては損失出力も大幅に低減することができる。したがって、より好ましい作動特性が得られる。第三の作動状態においては、第一の入力軸7は例えばハウジング17に固定される。これにより、従来技術から知られている冷媒圧送装置1の特性の推移線32となる。
FIG. 5 is a graph showing the relationship between the maximum output P of the refrigerant pump 2 and the rotational speed n of the internal combustion engine. Here, transition line 29 and
1 冷媒圧送装置
2 冷媒ポンプ
3 羽根車
4 冷媒調整器
5 遊星歯車機構
6 第一の駆動ユニット
7 第一の入力軸
8 第二の入力軸
9 巻掛け伝動装置
10 座面
11 巻掛け手段
12 太陽歯車
13 遊星キャリア
14 遊星歯車
15 外輪歯車
16 出力軸
17 ハウジング
18 軸受
19 軸受
20 軸受
21 密封手段
22 クラッチ
23 調整器
24 スライダー
25 スライダー基部
26 同期リング
27 摩擦環
28 回転軸
29 推移線
30 推移線
31 推移線
32 推移線
DESCRIPTION OF
Claims (10)
少なくとも1つの作動状態において前記入力軸(7、8)を互いに直接的に連結するクラッチ(22)が設けられていること
を特徴とする冷媒圧送装置。 A refrigerant pump (2) that can be driven by a first drive unit (6) and a second drive unit via a planetary gear mechanism (5) is provided, and the planetary gear mechanism (5) is connected to the first drive unit. A refrigerant pumping device (1) comprising a first input shaft (7) for (6) and a second input shaft (8) for the second drive unit,
A refrigerant pressure feeding device comprising a clutch (22) for directly connecting the input shafts (7, 8) to each other in at least one operating state.
前記太陽歯車(12)が前記第一の入力軸(7)に接続され、前記遊星キャリア(13)が前記第二の入力軸(8)に接続され、前記冷媒ポンプが前記外輪歯車(15)と連結した出力軸(16)に接続されていること
を特徴とする請求項1に記載の冷媒圧送装置。 The planetary gear mechanism (5) includes a sun gear (12), an outer ring gear (15), and at least one planetary gear (which transmits power between the sun gear (12) and the outer ring gear (15)). 14) a planet carrier (13) having
The sun gear (12) is connected to the first input shaft (7), the planet carrier (13) is connected to the second input shaft (8), and the refrigerant pump is connected to the outer ring gear (15). The refrigerant pressure feeding device according to claim 1, wherein the refrigerant pressure feeding device is connected to an output shaft (16) connected to the refrigerant.
を特徴とする請求項1または請求項2に記載の冷媒圧送装置。 The input shafts (7, 8) are indirectly connected only through the planetary gear mechanism (5) in the first operating state of the plurality of operating states, and in the second operating state. The refrigerant pressure feeding device according to claim 1 or 2, wherein the refrigerant pressure feeding devices are directly connected to each other.
を特徴とする請求項3に記載の冷媒圧送装置。 In the third operating state, the input shafts (7, 8) are indirectly connected only via the planetary gear mechanism (5), and the first input shaft (7) is connected to the clutch (22). The refrigerant pressure feeding device according to claim 3, wherein the refrigerant pressure feeding device is fixed.
を特徴とする請求項1ないし請求項4のいずれか1項に記載の冷媒圧送装置。 The power transmission between the planet carrier (13) and the second drive unit is performed by a winding transmission (9) according to any one of claims 1 to 4. Refrigerant pumping device.
を特徴とする請求項1ないし請求項5のいずれか1項に記載の冷媒圧送装置。 The refrigerant pressure feeding device according to any one of claims 1 to 5, wherein the first drive unit (6) is an electric motor and the second drive unit is an internal combustion engine.
前記冷媒圧送装置(1)が冷媒ポンプ(2)を備え、前記冷媒ポンプが遊星歯車機構(5)を介して第一の駆動ユニット(6)および第二の駆動ユニットによって駆動可能であり、前記遊星歯車機構(5)が前記第一の駆動ユニット(6)のための第一の入力軸(7)、および前記第二の駆動ユニットのための第二の入力軸(8)を備える方法において、
前記入力軸(7、8)がクラッチ(22)を介して少なくとも1つの作動状態において互いに直接的に連結されること
を特徴とする方法。 A method for driving the refrigerant pumping device (1) according to any one of claims 1 to 6,
The refrigerant pumping device (1) includes a refrigerant pump (2), and the refrigerant pump can be driven by a first drive unit (6) and a second drive unit via a planetary gear mechanism (5), In a method wherein the planetary gear mechanism (5) comprises a first input shaft (7) for the first drive unit (6) and a second input shaft (8) for the second drive unit. ,
Method according to claim 1, characterized in that the input shafts (7, 8) are directly connected to each other in at least one operating state via a clutch (22).
を特徴とする請求項7に記載の方法。 The input shafts (7, 8) are indirectly connected only via the planetary gear mechanism (5) in the first operating state and directly connected to each other in the second operating state. The method according to claim 7.
を特徴とする請求項8に記載の方法。 In the third operating state, the input shafts (7, 8) are indirectly connected only via the planetary gear mechanism (5), and the first input shaft (7) is fixed by the clutch (22). 9. The method of claim 8, wherein:
および/または前記第二の作動状態においては前記第二の駆動ユニットのみが駆動を行い、
および/または前記第三の作動状態においては前記第二の駆動ユニットのみが駆動を行うこと
を特徴とする請求項9に記載の方法。 In the first operating state, only one drive unit or both drive units drive,
And / or in the second operating state, only the second drive unit is driven,
10. The method according to claim 9, wherein only the second drive unit drives in the third operating state.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102011115065.3 | 2011-10-07 | ||
DE102011115065A DE102011115065B3 (en) | 2011-10-07 | 2011-10-07 | Coolant conveyor and method for operating a coolant conveyor |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2013083259A true JP2013083259A (en) | 2013-05-09 |
JP5404887B2 JP5404887B2 (en) | 2014-02-05 |
Family
ID=46845338
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2012223771A Expired - Fee Related JP5404887B2 (en) | 2011-10-07 | 2012-10-09 | Refrigerant pressure feeding device and method for driving refrigerant pressure feeding device |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP2578837B1 (en) |
JP (1) | JP5404887B2 (en) |
KR (1) | KR101342325B1 (en) |
CN (1) | CN103032147B (en) |
DE (1) | DE102011115065B3 (en) |
ES (1) | ES2525583T3 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2017519146A (en) * | 2014-04-30 | 2017-07-13 | エフピーティー インダストリアル ソチエタ ペル アツィオーニ | Pump assembly for recirculating cooling fluid of heat engine |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102013022010A1 (en) | 2013-12-20 | 2015-06-25 | Geräte- und Pumpenbau GmbH | Device for driving ancillaries of an internal combustion engine of motor vehicles |
DE102015206279A1 (en) * | 2015-04-08 | 2016-10-13 | Volkswagen Ag | Internal combustion engine and motor vehicle |
DE102015005575B3 (en) * | 2015-05-04 | 2016-06-09 | Iav Gmbh Ingenieurgesellschaft Auto Und Verkehr | Switchable coolant pump for a coolant circuit of an internal combustion engine |
CN107448393B (en) * | 2017-09-19 | 2019-04-26 | 吉林大学 | Changeable flow planetary gear type water pump |
DE102018112455B3 (en) | 2018-05-24 | 2019-07-04 | Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft | A system comprising a coolant pump for a motor vehicle and a drive device for the coolant pump |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0544467A (en) * | 1991-08-19 | 1993-02-23 | Nippondenso Co Ltd | Water pump for engine |
JP2004116361A (en) * | 2002-09-25 | 2004-04-15 | Mitsubishi Electric Corp | Hybrid pump for automobile |
DE102006041687A1 (en) * | 2006-09-06 | 2008-03-27 | Audi Ag | Coolant pump for cooling circuit of internal combustion engine, has planetary gear arranged between pump shaft and belt drive, where planetary gear has internal gear which is connected with drive wheel of belt drive in fixed manner |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB644096A (en) * | 1947-10-11 | 1950-10-04 | Servo Frein Dewandre | Improvements in or relating to the driving gear of the cooling-water pump, the cooling-air fan and other accessories of an internal-combustion engine |
DE10214637A1 (en) * | 2002-04-02 | 2003-10-23 | Woco Franz Josef Wolf & Co Gmbh | Hybrid drive for hybrid pump, especially for motor vehicle, has planetary drive that can be driven by electric motor and/or mechanical drive |
DE10318711A1 (en) * | 2003-04-25 | 2004-11-25 | Volkswagen Ag | Arrangement for driving coolant pump for internal combustion engine has planetary gear components, coupling and brake structurally integrated into common housing |
JP2005207357A (en) * | 2004-01-26 | 2005-08-04 | Honda Motor Co Ltd | Variable capacity type fluid pump of engine |
DE102006048050A1 (en) * | 2006-10-11 | 2008-04-17 | Bayerische Motoren Werke Ag | Pump assembly and method for operating the same |
KR100837899B1 (en) * | 2007-05-21 | 2008-06-13 | 현대자동차주식회사 | Apparatus and method for transmitting power in a hybrid electric vehicle |
CN102725493B (en) * | 2009-12-10 | 2015-05-13 | 沃尔沃卡车集团 | Drive arrangement for a vehicle accessory |
-
2011
- 2011-10-07 DE DE102011115065A patent/DE102011115065B3/en not_active Expired - Fee Related
-
2012
- 2012-09-07 EP EP12006333.4A patent/EP2578837B1/en not_active Not-in-force
- 2012-09-07 ES ES12006333.4T patent/ES2525583T3/en active Active
- 2012-09-28 CN CN201210370789.0A patent/CN103032147B/en not_active Expired - Fee Related
- 2012-10-05 KR KR1020120110581A patent/KR101342325B1/en active IP Right Grant
- 2012-10-09 JP JP2012223771A patent/JP5404887B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0544467A (en) * | 1991-08-19 | 1993-02-23 | Nippondenso Co Ltd | Water pump for engine |
JP2004116361A (en) * | 2002-09-25 | 2004-04-15 | Mitsubishi Electric Corp | Hybrid pump for automobile |
DE102006041687A1 (en) * | 2006-09-06 | 2008-03-27 | Audi Ag | Coolant pump for cooling circuit of internal combustion engine, has planetary gear arranged between pump shaft and belt drive, where planetary gear has internal gear which is connected with drive wheel of belt drive in fixed manner |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2017519146A (en) * | 2014-04-30 | 2017-07-13 | エフピーティー インダストリアル ソチエタ ペル アツィオーニ | Pump assembly for recirculating cooling fluid of heat engine |
US11085449B2 (en) | 2014-04-30 | 2021-08-10 | Fpt Industrial S.P.A. | Pump assembly for recirculating a cooling fluid of a heat engine |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN103032147A (en) | 2013-04-10 |
EP2578837A1 (en) | 2013-04-10 |
EP2578837B1 (en) | 2014-11-12 |
KR101342325B1 (en) | 2013-12-16 |
CN103032147B (en) | 2015-09-02 |
JP5404887B2 (en) | 2014-02-05 |
DE102011115065B3 (en) | 2012-10-04 |
KR20130038163A (en) | 2013-04-17 |
ES2525583T3 (en) | 2014-12-26 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5404887B2 (en) | Refrigerant pressure feeding device and method for driving refrigerant pressure feeding device | |
CA3035635C (en) | Dual input pump and system | |
KR20120043735A (en) | Dual power input fluid pump | |
US10197134B2 (en) | Hybrid transmission having electro-magnetically actuated pawl clutch | |
CN103836004B (en) | Water pump | |
WO2013099418A1 (en) | Electric supercharging device | |
US20130150199A1 (en) | Pump unit with a pump and a hybrid drive | |
US10239401B2 (en) | Electric motor and gearing assembly | |
US20150034027A1 (en) | Hybrid electromechanical coolant pump | |
CN109196228B (en) | Pump set with electric and mechanical drive, comprising a connecting set | |
CN108291470B (en) | Pump unit for cooling system of engine of vehicle and cooling pump with same | |
KR20160034450A (en) | Method for controlling oil pump system type hybrid and oil pump type hybrid | |
JP5310783B2 (en) | Power transmission device | |
CN109154301B (en) | Pump unit with electric and mechanical drive on the impeller | |
US9267595B2 (en) | Drive device for a motor vehicle | |
US20140243139A1 (en) | Assembly having a belt-pulley drive | |
CN210622915U (en) | Pump unit with electric and mechanical drive | |
GB2457336A (en) | CVT with motor/generators having stators moved by worm wheel and worm screw | |
EP3426926B1 (en) | Pump group with electric drive and mechanical drive comprising a joint group | |
JP2016044641A (en) | Engine cooling device | |
CN110621882B (en) | Pump assembly with an electric drive and a mechanical drive comprising a gear | |
EP2799684B1 (en) | Internal combustion engine provided with a cooling pump that can be mechanically disconnected | |
JP2009138543A (en) | Water pump | |
JP2009114907A (en) | Water pump | |
IT201700018662A1 (en) | RECIRCULATION PUMP OF A THERMAL MOTOR FLUID WITH ELECTRIC MOTOR CONTROL |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20130820 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20130906 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20131001 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20131029 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5404887 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |