NL1001907C2 - Aandrijfeenheid met een kegelschijf-omspannings-overbrenging. - Google Patents

Description

Titel: Aandrijfeenheid met een kegelschijf-omspannings-overbrenging

De uitvinding heeft betrekking op een aandrijfeenheid in het bijzonder voor motorvoertuigen met een traploos instelbare kegelschijf-omspanningsoverbrenging, die aan de aandrijfzijde en de aangedreven zijde is voorzien van een 5 kegelschijvenpaar, die voor het spannen van het de twee schijvenparen in aandrijvende zin met elkaar verbindend omspanningsmiddel elk door middel van tenminste één stelorgaan axiaal verschuifbaar zijn, waarbij tenminste één van de kegelschijvenparen is verbonden met een 10 hydromechanische draaimomentopnemer, die tenminste een gedeelte van het aanwezige draaimoment overbrengt, welke draaimomentopnemer een door middel van een pomp onder druk brengbare drukruimte heeft met een afvoer in welke drukruimte door middel van een draaimomentafhankelijke relatieve 15 beweging van tenminste twee, in het gebied van de afvoer van de drukruimte aangebrachte klepdelen tenminste een van het draaimoment afhankelijke hydraulische druk opwekbaar is, welke druk een aanligdrukkracht tussen de kegelschijvenparen en het omspanningsmiddel teweeg kan brengen.

20 Aandrijfeenheden van dit type zijn bekend uit NL-A-92.01807 respectievelijk het daarmee corresponderende DE-OS-42.34.294 en verder uit DE-OS-40.36.683, DE-OS-42.01.692, DE-PS-28.28.347 en DE-OS-35.38.884. Bij sommige van deze bekende aandrijfeenheden is de door de draaimoment-25 opnemer ingestelde druk niet alleen afhankelijk van het draaimoment, maar ook afhankelijk van de belasting. De toegepaste draaimomentopnemers werken eigenlijk als momentafhankelijke en/of overbrengingsafhankelijke gestuurde kleppen, waarbij de als smoororgaan dienende gedeeltes zijn 30 geplaatst aan de afvoerzijde van de bijbehorende draaimoment- 1001907 2 opnemer achter de drukruimte. De drukruimte wordt door middel van een pomp gevoed en bij draaimomentstoten wordt het werkingsgebied van de klep respectievelijk de smoorplaats tenminste gedeeltelijk afgesloten, waardoor een 5 overeenkomstige drukstijging in de drukruimte van de draai-momentopnemer optreedt. Hierdoor wordt ook in de met de drukruimte via overeenkomstige leidingen in verbinding staande stelorganen, zoals in het bijzonder zuiger-/cilinder-eenheden, een overeenkomstige drukverhoging veroorzaakt, 10 waardoor wederom de via de stelorganen tegen elkaar aangedrukte wrijvingselementen overeenkomstig sterker worden gespannen. Teneinde de smoorklep respectievelijk de smoorplaats te verstellen zijn de uit de stand der techniek bekende draaimomentopnemers uitgerust met tegenover elkaar 15 gelegen schijven, die zijn voorzien van aandrukcurven respectievelijk -banen, bij voorkeur met daartussen aangebrachte rollichamen, die door de middels een pomp in de drukruimte teweeggebrachte druk naar elkaar toe worden gedrukt. Bij draaimomentstoten, in het bijzonder vanaf de 20 aandrijfkant, treedt een spreiding van de twee schijven op en een axiaal beweegbaar deel verkleint respectievelijk sluit de afvoerdoorsnede van de smoorplaats. Via de van aandrukcurven voorziene schijven wordt dus tenminste een deel van het aandrijfmoment mechanisch overgebracht en wordt de afvoer-25 doorsnede van de smoorklep respectievelijk de smoorplaats overeenkomstig het overgedragen draaimoment veranderd alsmede de aanligdruk op het omspanningsmiddel, zoals in het bijzonder een ketting, ingesteld.

Uit de bovengenoemde stand der techniek is het verder 30 bekend, het uit de draaimomentopnemer wegstromende drukmiddel te gebruiken voor het smeren van het omspanningsmiddel respectievelijk van de kegelschijvenparen.

De onderhavige uitvinding heeft tot doel het uit de draaimomentopnemer wegstromende drukmiddel beter te gebruiken 35 voor koel- respectievelijk smeerdoeleinden. De uitvinding moet er derhalve voor zorgen, dat door middel van de in de 1001907 3 draaimomentopnemer aanwezige vloeistofhoeveelheid een betere koeling respectievelijk smering wordt bereikt. Verder moet deze verbetering op bijzonder eenvoudige en goedkope wijze kunnen worden bereikt.

5 Volgens de uitvinding wordt dit doel bij een aandrijfeenheid van het bovenbeschreven type bereikt, doordat de afvoer van de drukruimte in verbinding staat met een toevoer van een straalpomp, welke straalpomp via een aanzuigleiding is verbonden met een vloeistofreservoir. Een 10 dergelijke straalpomp is bijzonder goedkoop, omdat deze pomp geen beweegbare onderdelen heeft. Een dergelijke straalpomp maakt het mogelijk, het aan de afvoerzijde van de draaimomentopnemer nog aanwezige hoge drukniveau in het drukmiddel, zoals in het bijzonder olie, als pomp-15 respectievelijk transportenergie te gebruiken. Het door de draaimomentopnemer geleverde vloeibare drukmiddel dient daarbij als aandrijfmiddel. Dit aandrijfmiddel wordt in de straalpomp ingevoerd en verkrijgt ter plaatse van de monding van een konische drijfstraalpijp van de straalpomp een 20 verhoogde snelheid, waardoor de druk op deze plaats sterk wordt verminderd. Deze drukvermindering leidt er toe, dat de straalpomp extra vloeistof via de aanzuigleiding aanzuigt, welke vloeistof met het drijfmiddel respectievelijk de door de draaimomentopnemer aangevoerde drijfvloeistof wordt 25 vermengd. Hierdoor treedt in het menggebied van de straalpomp een vermindering van de snelheid van het totaal getransporteerde volume op. Volgens de uitvinding wordt dus de in de door de draaimomentopnemer geleverde vloeistof aanwezige, verhoudingsgewijs hoge drukenergie met behulp van 30 een straalpomp omgezet in kinetische energie en de daarbij optredende drukverlaging gebruikt voor het aanzuigen en transporteren van een extra vloeistofvolume. Daarbij kan op eenvoudige wijze een aanzienlijk groter vloeistofvolume voor smeer- en/of koeldoeleinden beschikbaar worden gesteld.

35 Door de maatregel volgens de uitvinding is dus geen extra rotatiepomp, zoals bijvoorbeeld een tandwielpomp of een 1001907 4 schottenpomp noodzakelijk of de de draaimomentopnemer voedende pomp kan overeenkomstig kleiner worden uitgevoerd, omdat de pomp niet ook nog een vloeistofvolume voor smeer-en/of koeldoeleinden moet transporteren.

5 Opgemerkt wordt dat uit EP-A-0.615.079 een aandrijf- eenheid met traploos instelbare kegelschijfoverbrenging bekend is, waarbij de hoofdpomp voor het langs hydraulische weg verstellen van de overbrengingsverhouding is uitgerust met een volgens het straalpompprincipe werkende 10 inlaatconstructie, ter verhoging van de inlaatdruk van die pomp.

De uitvoering volgens de uitvinding is in het bijzonder doelmatig in combinatie met aandrijfeenheden, waarbij tenminste de axiaal beweegbare schijf van een 15 kegelschijvenpaar zowel door een met een van het draaimoment afhankelijke druk gevoed stelorgaan alsook door een met een van de overbrengingsverhouding afhankelijke druk te voeden stelorgaan axiaal belastbaar is. De twee stelorganen zijn daarbij parallel opgesteld, zodat de door deze stelorganen 20 veroorzaakte axiaalkrachten bij elkaar worden opgeteld. Het

is bijzonder doelmatig, wanneer beide schijvenparen zowel een met een van het moment afhankelijke druk belastbaar stelorgaan als ook een met een van de overbrengingsverhouding afhankelijke druk belastbaar stelorgaan omvatten. Dergelijke 25 uitvoeringen worden bijvoorbeeld beschreven in DE-OS

40.36.683, waarbij zowel voor de van het moment afhankelijke kringloop en als ook voor de van de overbrengingsverhouding afhankelijke kringloop een afzonderlijke pomp aanwezig is. Er kan echter ook slechts een enkele pomp voor beide kringlopen 30 worden gebruikt, waarbij dan overeenkomstige kleppen voor een drukverdeling respectievelijk een volumestroomverdeling naar de afzonderlijke stelorganen noodzakelijk zijn.

De toepassing van het bovengenoemde dubbele stelorgaanprincipe respectievelijk van het dubbele zuiger-/ 35 cilinderprincipe maakt het in het bijzonder bij het toepassen van een enkele pomp mogelijk deze pomp verhoudings-gewijs 1001907 5 klein uit te voeren, waarbij dan echter de ter beschikking staande oliehoeveelheid respectievelijk de door de pomp geleverde oliehoeveelheid niet altijd voldoende is om de in de aandrijfeenheid nog noodzakelijke smeer- en koelfuncties 5 te vervullen. Dit is in het bijzonder dan het geval, wanneer een wrijvingskoppeling, zoals bijvoorbeeld een aanloopkoppeling, gesmeerd respectievelijk gekoeld moet worden.

Door de oplossing volgens de uitvinding wordt de 10 energie van de vanuit de draaimomentopnemer wegstromende olie gebruikt voor het verhogen van het ter beschikking staande olievolume, teneinde door middel van een straalpomp extra olie te transporteren. Daarmee is een eventuele in- en uitschakelbare rotatiepomp niet noodzakelijk respectievelijk 15 is er geen grotere pomp voor de kegelschijfoverbrenging noodzakelijk, zodat onnodig verbruikte energie kan worden vermeden.

Weliswaar heeft een straalpomp een verhoudingsgewijs slecht rendement, om welke reden de vakman de toepassing van 20 een dergelijke pomp in eerste instantie afwijst, de toepassing van de uitvinding bij wijze van proef heeft echter aangetoond, dat deze pomp voor de nog nodige respectievelijk ontbrekende koeloliehoeveelheid in vele gevallen voldoende is. De door de straalpomp aangevoerde olie kan daarbij 25 nagenoeg drukloos naar de te koelen respectievelijk te smeren plaatsen stromen. Zoals reeds vermeld, kan een dergelijke straalpomp voor het koelen van tenminste één aanloopkoppeling worden gebruikt. Bij normale bedrijfstemperaturen van de olie kan door middel van de straalpomp een koeloliehoeveelheid 30 worden getransporteerd, die tot 30% van de de stelorganen respectievelijk de draaimomentopnemer voedende pomp aangevoerde olievolume bedraagt.

Op voordelige wijze kan in het aanzuiggedeelte respectievelijk op de aanzuigzijde van de straalpomp een in 35 aanzuigrichting opengaande terugslagklep worden aangebracht. Door een dergelijke terugslagklep kan worden gewaarborgd, dat 1001907 6 bij kou, bijvoorbeeld bij temperaturen beneden -10°C, de vanaf de draaimomentopnemer naar de straalpomp gevoerde olie daadwerkelijk door middel van de pomp wordt getransporteerd en niet via de eigenlijke aanzuigleiding kan wegstromen. Het 5 laatstgenoemde kan bij zeer koude en viskeuze olie plaatsvinden, omdat als gevolg van de dan optredende inwendige wrijvingsverliezen in de pomp de energie van de door de draaimomentopnemer aangevoerde olie zodanig ver daalt, dat een beoogd transport naar de uitlaatzijde van de 10 straalpomp zonder de terugslagklep niet in alle bedrijfstoestanden gewaarborgd is.

Door de terugslagklep wordt bereikt, dat tenminste het aan de aanvoerzijde van de straalpomp aankomende olievolume naar de te koelen respectievelijk te smeren 15 onderdelen wordt geleid. Bij lage temperaturen en koude olie is de ter beschikking staande olie voldoende.

Verder kan een straalpomp ook met niet gefilterde olie worden bedreven, hetgeen betekent, dat de door de straalpomp aangezogen oliehoeveelheid direkt, dus zonder een 20 daartussen geplaatst filter, uit het oliereservoir kan worden aangezogen. Omdat de door de straalpomp aangezogen olie niet moet worden gefilterd, wordt ook het voor de rotatiepomp, die de stelorganen respectievelijk de draaimomentopnemer voedt, noodzakelijke filter ontlast en daarmee kleiner.

25 De uitvinding zal in het hiernavolgende nader worden toegelicht aan de hand van een uitvoeringsvoorbeeld onder verwijzing naar de tekening. Hierin is schematisch een aandrijfeenheid 1 weergegeven met een kegelschijfoverbrenging 2, die aan de drijfkant een schijvenpaar 3 en aan de 30 aangedreven kant een schijvenpaar 4 heeft. Elk schijvenpaar heeft een axiaal beweegbaar schijfdeel 3a, 4a en een axiaal vast schijfdeel 3b, 4b. Tussen de twee schijvenparen is een omspanningsmiddel in de vorm van een ketting 5 aangebracht voor het overbrengen van het draaimoment.

35 Het schijvenpaar 3 is via een stelorgaan 6 en het schijvenpaar 4 via een stelorgaan 7, welke stelorganen als 1001907 7 zuiger-/cilindereenheden zijn uitgevoerd, axiaal tegen de ketting 5 aandrukbaar.

Verdere zuiger-/cilindereenheden 9, 10 zijn aanwezig voor het veranderen van de overbrengingsverhouding van de 5 overbrenging, welke zuiger-/cilindereenheden 9, 10 functioneel parallel aan de zuiger-/cilindereenheden 6, 7 zijn geschakeld. De drukruimtes van de zuiger-/cilindereenheden 9, 10 kunnen afwisselend in overeenstemming met de vereiste overbrengingsverhouding met drukmiddel worden gevuld 10 of geleegd. Hiervoor kunnen de naar de drukruimtes 9, 10 voerende leidingen overeenkomstig de vereisten door middel van een klepinrichting 13 ofwel met de door een pomp 14 gevormde drukmiddelbron ofwel met een afvoerleiding 15 worden verbonden. De verandering van de overbrengingsverhouding van 15 de kegelschijf-omspanningsoverbrenging 2 geschiedt dus door het instellen van een drukverschil tussen de twee stelorganen 9 en 10. Voor het opwekken van een tenminste momentafhankelijke druk is een draaimonentopnemer 16 aanwezig, die volgens een hydromechanisch principe werkt. De 20 draaimomentopnemer 16 brengt tenminste een gedeelte van het via de aandrijfas A en de tussengeplaatste koppelingseenheid 17 ingevoerde draaimoment over op het kegelschijvenpaar 3.

De koppelingseenheid 17 heeft tenminste een aanloopkoppeling 18, alsmede eventueel een 25 draairichtingsomkeereenheid 19, bijvoorbeeld voor het achteruit rijden. De draairichtingsomkeereenheid heeft op een op zich bekende wijze een koppeling respectievelijk een rem 20, die via een daartussen geplaatst planeetstelsel de draairichting van de tussenas B verandert.

30 De koppelingen 18 en 19 zijn als hydraulisch bediende koppelingen uitgevoerd, die met behulp van de omkeerklep 22 naar keuze kunnen worden in- respectievelijk uitgeschakeld. Vóór de omkeerklep 22 is een stuurklep 23 geplaatst, via welke stuurklep de voor de op dat moment aanwezige bedrijfs-35 toestand vereiste koppeling 18 of 19 kan worden bediend respectievelijk geschakeld. Via de stuurklep 23 kan dus de *10 0 1 9 0 7 8 via de omkeerklep 22 met de stuurklep 23 verbonden koppeling, bijvoorbeeld 18, worden in- of uitgeschakeld. Tenminste de kleppen 13, 22 en 23 worden bestuurd door middel van een centrale elektronische eenheid 24, die verschillende 5 bedrijfsparameters van een voertuig respectievelijk een motor en/of van de overbrenging verwerkt. De hydraulische besturing 25 kan tot een kleppenblok worden samengevoegd.

Tussen de pomp 14 en de draaimomentopnemer 16 is een drukklep 26 aangebracht, die garandeert dat bij een geringe 10 draaimomentopnemerdruk een minimale druk in de leiding 29 respectievelijk vóór de kleppen 13, 23 aanwezig is. De drukruimte 27 van de draaimomentopnemer 16 is via de verbindingsleidingen 28, 29 met de pomp 14 verbonden. Van de leiding 28 gaan twee verbindingsleidingen respectievelijk 15 kanalen 30, 31 uit, die met de bijbehorende drukruimtes 6 respectievelijk 7 in verbinding staan. Derhalve heerst in de drukruimtes 6, 7 een drukniveau, dat van het door de draaimomentopnemer 16 geleverde drukniveau afhankelijk is. De als momentgestuurde klep uitgevoerde draaimomentopnemer 16 brengt 20 het via de tussenas B ingevoerde draaimoment over op het schijvenpaar 3. De momentopnemer 16 heeft op bekende wijze een axiaal vaststaande curveschijf 32 en een axiaal beweegbare curveschijf 33, die elk van oploopvlakken zijn voorzien. Tussen de oploopvlakken zijn spreidlichamen in de 25 vorm van kogels 34 aangebracht. De afvoeropening 35 van de draaimomentopnemer 16 is via een leiding respectievelijk een kanaal 36 met een straalpomp 37 verbonden. Afhankelijk van het tussen de twee schijven 32, 33 heersende draaimoment wordt via de als stuurzuiger werkende schijf 33 de 30 dwarsdoorsnede van de afvoeropening 35 overeenkomstig veranderd, waarbij zich een met het over te brengen draaimoment overeenkomende druk in de drukruimte 27, de leidingen 28, 30, 31 en daarmee ook in de drukruimtes 6, 7 instelt. De door de afvoeropening 35 wegstromende olie-35 hoeveelheid heeft een verhoudingsgewijs hoge druk en heeft derhalve dienovereenkomstig veel energie. Deze drukenergie 1001907 9 wordt in de straalpomp 37 gebruikt, om uit een reservoir 38 extra vloeibaar medium respectievelijk olie aan te zuigen en voor koel- en/of smeerdoeleinden te gebruiken. De aan de inlaatzijde van de straalpomp 37 ingevoerde olie dient dus 5 als drijfmiddel. Deze via de leiding 36 in de straalpomp 37 ingevoerde olie verkrijgt aan de monding van de konische drijfstraalpijp 39 een verhoogde snelheid, waardoor de druk sterk wordt verminderd en het te transporteren middel respectievelijk de olie via de leiding 40 kan worden 10 aangezogen. In de keel 41 vindt een snelheidsuitwisseling plaats tussen de via de leiding 36 aangevoerde olie en de via de leiding 40 aangezogen olie. In de diffuser 42 wordt de in de afvoerleiding 43 gewenste druk ingesteld. De leiding 43 mondt uit in de koppelingsruimte van de koppeling 18, zodat 15 het via de leiding 43 getransporteerde olievolume tenminste voor het koelen respectievelijk smeren van de aanloop-koppeling 18 op bekende wijze kan worden gebruikt. Het kan doelmatig zijn, wanneer in de leiding 43 een verdere, schematisch aangeduid klep 44 is aangebracht, die op dezelfde 20 wijze als de klep 22 kan zijn uitgevoerd en afwisselend een verbinding met de aanloopkoppeling 18 of met een voor het omkeren van de draairichting noodzakelijke koppeling 19 tot stand kan brengen. De klep 44 kan eveneens door de elektronische stuureenheid 24 worden bediend. Een deel van de 25 door de straalpomp 37 getransporteerde olie kan ook voor het smeren van de omspanningsoverbrenging 2 worden gebruikt. Verder kunnen in het gebied van de leiding 36 en/of 43 aftakkingen worden aangebracht, waarbij de via de aftakkingen wegstromende olie eveneens voor koel- en/of smeerdoeleinden 30 kan worden gebruikt.

In de aanzuigleiding 40 respectievelijk in de straalpomp 37 is een terugslagklep 45 aangebracht, die in aanzuigrichting opengaat. Deze terugslagklep 45 garandeert, dat bij koude viskeuze olie geen afvoer uit de straalpomp 37 35 via de leiding 40 kan plaatsvinden. Bij lage temperaturen kunnen de in de pomp 37 en in de leidingen respectievelijk in 1001907 10 de kanalen optredende verliezen zodanig hoog zijn, dat geen extra olie via de straalpomp 37 kan worden aangezogen. Ook kan bij lage temperaturen respectievelijk bij zeer viskeuze olie de werking van de straalpomp 37 nadelig worden 5 beïnvloed. Door de terugslagklep 45 wordt gegarandeerd, dat tenminste de via de leiding 36 naar de straalpomp 37 toegevoerde olie ook daadwerkelijk in de afvoerleiding 43 stroomt.

1001907

Claims (7)

1. Aandrijfeenheid met een traploos instelbare kegelschijf-omspanningsoverbrenging, die aan de aandrijfzijde 5 en de aangedreven zijde is voorzien van een kegelschijven-paar, die voor het spannen van het de twee schijvenparen in aandrijvende zin met elkaar verbindend omspanningsmiddel, elk door middel van tenminste één stelorgaan axiaal verschuifbaar zijn, waarbij tenminste één van de kegelschijvenparen is 10 verbonden met een hydromechanische draaimomentopnemer, die tenminste een gedeelte van het aanwezige draaimoment overbrengt, welke draaimomentopnemer een door middel van een pomp onder druk brengbare drukruimte met een afvoer heeft, in welke drukruimte door middel van een van het draaimoment 15 afhankelijke relatieve beweging van tenminste twee, in het gebied van de afvoer van de drukruimte aangebrachte klepdelen tenminste een van het draaimoment afhankelijke hydraulische druk opwekbaar is, welke druk een aanligdrukkracht tussen de kegelschijvenparen en het omspanningsmiddel kan teweeg-20 brengen, met het kenmerk, dat de afvoer van de drukruimte in verbinding staat met de toevoer van een straalpomp (37) in welke straalpomp via een aanzuigleiding (40) met een vloeistofreservoir (38) is verbonden.

2. Aandrijfeenheid volgens conclusie 1, met het kenmerk, 25 dat in het aanzuiggedeelte van de straalpomp (37) een terugslagklep (45) is aangebracht.

3. Aandrijfeenheid volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat de terugslagklep (45) in de straalpomp is geïntegreerd.

4. Aandrijfeenheid volgens tenminste één der conclusies 30. t/m 3, met het kenmerk, dat de door de straalpomp (37) getransporteerde vloeistof dient voor het koelen van constructiedelen.

5. Aandrijfeenheid volgens tenminste één der conclusies 1 t/m 4, met het kenmerk, dat de door de straalpomp (37) 35 aangevoerde vloeistof dient voor het smeren van constructie-delen. 1001907

6. Aandrijfeenheid volgens tenminste één der conclusies 1 t/m 5, met het kenmerk, dat de straalpomp (37) dient voor het koelen van een wrijvingskoppeling.

7. Aandrijfeenheid volgens conclusie 6, met het kenmerk, 5 dat de koppeling een aanloopkoppeling is. 1001907