EP0656990B1 - Vorrichtung zum antrieb eines nebenaggregats eines kraftfahrzeugs, insbesondere eines kühlerlüfters einer brennkraftmaschine - Google Patents
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- EP0656990B1 EP0656990B1 EP93919186A EP93919186A EP0656990B1 EP 0656990 B1 EP0656990 B1 EP 0656990B1 EP 93919186 A EP93919186 A EP 93919186A EP 93919186 A EP93919186 A EP 93919186A EP 0656990 B1 EP0656990 B1 EP 0656990B1
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- 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
- F01P7/00—Controlling of coolant flow
- F01P7/02—Controlling of coolant flow the coolant being cooling-air
- F01P7/04—Controlling of coolant flow the coolant being cooling-air by varying pump speed, e.g. by changing pump-drive gear ratio
- F01P7/046—Controlling of coolant flow the coolant being cooling-air by varying pump speed, e.g. by changing pump-drive gear ratio using mechanical drives
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- F01P7/042—Controlling of coolant flow the coolant being cooling-air by varying pump speed, e.g. by changing pump-drive gear ratio using fluid couplings
Definitions
- the invention relates generally to a device for driving a cooling fan of an internal combustion engine, according to the preambles of claims 1, 7 (EP-A-0129685).
- auxiliary units driven by the internal combustion engine are provided in a motor vehicle, such as, for example, an electric generator, oil pumps, compressors for compressed air or air conditioning units, or a cooler fan or cooler fan.
- Auxiliary units of this type are often driven from the internal combustion engine via a belt transmission.
- the belt transmission which can be a transmission gear or a reduction gear, adjusts the speed of the internal combustion engine to the operating speed of the auxiliary unit.
- Radiator fans are usually via fluid friction clutches controlled temperature-dependent, as described for example in DE-A-38 07 109.
- the fluid friction clutch turns the radiator fan off at low temperatures and on at high temperatures.
- the cooling capacity requirement also depends on the driving speed and the resulting cooling of the wind.
- the power that can be transferred from the fluid friction clutch to the radiator fan also depends on the engine speed. In order to be able to transmit a sufficiently large torque via the clutch at a low engine speed, it is often necessary to rapidly translate the engine speed for driving the radiator fan. On the other hand, it is desirable to reduce the speed at high speeds to save power.
- the invention is based on a device for driving a radiator fan of an internal combustion engine of a motor vehicle, comprising: a gearbox in the drive path of the radiator fan and a fluid friction clutch connected to the gearbox for in particular temperature-dependent control of the operation of the radiator fan.
- the device according to the invention is characterized by the features of claims 1 and 7, respectively.
- the combination of the fluid friction clutch with a gearbox with changeable speed ratio allows the cooling capacity of the radiator fan to be better adapted to the current operating conditions of the motor vehicle, in particular its driving speed and engine speed.
- the fluid friction clutch is expediently controlled as a function of temperature, as before, the braking device can be controlled as a function of an engine speed threshold and / or a driving speed threshold via an electrical control, for example.
- the coaxial structure of both the fluid friction clutch and the planetary gear allows both components to be arranged coaxially and, if necessary, directly connected to an output end of the crankshaft of the internal combustion engine. It goes without saying that the planetary gear can also be offset against the crankshaft axis and can optionally be connected to the crankshaft via a belt transmission.
- the braking means are designed as a controllable clutch, in particular as an electromagnetic clutch, by means of which the first transmission component can be blocked relative to a component that is stationary relative to the internal combustion engine.
- the second gear component is connected to the third gear component via a one-way clutch and to the radiator fan via the fluid friction clutch.
- a transmission gear can be built up which, when the clutch is engaged, translates rapidly, but with the clutch controlled in the open state via the additional one-way clutch, however, it allows the radiator fan to be driven directly at the engine speed. At low engine speeds, the fan speed can be increased in this way without having to accept increased drive losses.
- the second gear component comprising the ring gear is preferably firmly connected to the fluid friction clutch. This applies in particular if the drive from the internal combustion engine is via the third gear component, i.e. the planet carrier.
- the transmission ratio achievable in this configuration with a stationary sun gear is particularly well adapted to the operating speed range of the internal combustion engine on the one hand and of the radiator fan on the other.
- the fluid friction clutch can be connected to the structural unit in a particularly simple manner with the second gear component forming the ring gear.
- the central shaft can in particular also be connected coaxially and permanently directly to the crankshaft.
- the electromagnetic clutch comprises an axially movable armature unit which is connected to the first gear component in a rotationally fixed manner and a magnetic winding unit which surrounds the central shaft in a ring shape and which is guided radially or indirectly via at least one roller bearing on the central shaft and via one both axially and radially elastic torque arm is rotatably guided on a component of the internal combustion engine.
- the torque arm is expediently a sheet metal part which is rigid in the circumferential direction and extends in a first section in the direction normal to the axis of rotation and in a second section in the direction of the axis of rotation.
- the armature unit comprises at least one armature plate which is fixedly connected to the first gear component, for example riveted, by means of an axially elastic leaf spring arrangement. It has been shown that such a suspension of the anchor plate wears little even with large vibrations of irregularity.
- the fluid friction clutch also forms the controllable one Brake means and exerts a braking torque of variable magnitude on one of the transmission components.
- the clutch torque of the fluid friction clutch allows not only to control the performance of the radiator fan, but also its drive speed. Control is conventionally carried out by changing the degree of fluid filling in the shear gaps of the fluid friction clutch, but preferably by means of external control means, such as pumps or valves, in order to be able to specify a certain temperature characteristic of the clutch operation, or additionally or alternatively the clutch operation depending on the engine speed or to be able to vary the driving speed.
- the fluid friction clutch can be combined with the planetary gear in the manner explained above for an electromagnetic clutch, so that stationary feed lines can be used for the feed of the shear fluid.
- the radiator fan is expediently connected in a rotationally fixed manner to the second gear component forming the ring gear, while the fluid-friction clutch is connected to one of the two other gear components depending on the gear component used for the drive, but in particular to the first gear component forming the sun gear.
- the fluid friction clutch which acts as a "fluid friction brake” in this embodiment, can also exert its braking action between two of the gear components in order to block the planetary gear as a whole and to achieve a 1: 1 drive of the radiator fan.
- the fluid friction clutch is connected in a rotationally fixed manner to a stationary component of the internal combustion engine.
- the planetary gear is designed as a reduction gear and drives the sun gear ending in a pulley via its planet gear carrier, which is connected in a rotationally fixed manner to the extension of the crankshaft.
- the ring gear of the planetary gear which meshes with the planet gears as well as the sun gear, can be blocked relative to the stationary motor housing via an electromagnetic clutch.
- a one-way clutch connects the planet carrier with the ring gear for direct drive.
- the ring gear and the sun gear are mounted on one another and on the extension of the crankshaft via conventional deep groove ball bearings.
- the belt pulley forming the output element of the planetary gear also forms a housing enclosing the planetary gear and is filled with lubricant in order to be able to keep the wear low even with a comparatively high drive power to be transmitted.
- the housing Since the transmission rotates together with the crankshaft, the lubricant filling is exposed to centrifugal forces. In order to be able to reliably lubricate all ball bearings and the gears of the planetary gear, the housing would have to be completely filled with lubricant. This is undesirable in itself, since it increases the weight of the planetary gear and even slight lubricant losses in operation lead to the dry running of the ball bearings arranged essentially radially on the inside in the housing.
- the planetary gear to fill the receiving lubricant chamber only partially with lubricant, for example oil, and to convey the lubricant thrown outwards by the centrifugal forces during operation back into the radially inner region of the lubricant chamber by means of a conveying device.
- the conveying device can be a pump or a scoop pipe, which is driven by the relative movement of the gear components of the planetary gear, after the gears of the planetary gear only roll against one another in the reduction or step-up mode.
- At least one of the gear components is mounted on at least one roller bearing, the roller bodies of which are guided between a radially inner raceway and a radially outer raceway.
- the planetary gear has a partially filled with lubricant, sealed to the outside lubricant chamber, which encloses at least the sun gear, the ring gear and each planet gear, that within the lubricant chamber at least one radially open, but otherwise closed, annular lubricant pocket is divided, in which the outer and inner raceways of at least one roller bearing are essentially completely accommodated, and in that the planetary gear has a lubricant delivery device which delivers the lubricant from a radially outer region of the lubricant chamber to a region radially inside the sun gear and each lubricant pocket.
- the lubricant delivery device conveys the lubricant, which is expediently liquid lubricant, such as oil or the like, during the reduction or translation operation of the planetary gear in the region of the central shaft, from where it is lubricated by centrifugal force Areas distributed. If necessary, additional channels are provided so that the lubricant can be distributed in a targeted manner.
- the roller bearings run in a lubricant bath inside the lubricant pockets.
- the lubricant pockets which can partially empty when the transmission is at a standstill after they are open radially inward, are filled with the first gear ratio or reduction operating phase of the planetary gear which follows the standstill. If necessary, provision can be made for the planetary gear to be switched on in certain operating situations, for example when the internal combustion engine is started, for example for a short period of time. In any case, however, the raceways of the rolling bearing are subsequently prevented from running dry and wearing out.
- the above-described planetary gear is particularly suitable for driving the above-described radiator fan, it should be emphasized that it is also suitable for driving other auxiliary units, such as an electric generator, a pump for a hydraulic or pneumatic system, an air conditioner or the like.
- the device according to the invention is This is particularly advantageous if the planetary gear is coupled directly to the crankshaft, i.e. it is not driven from the crankshaft via a vibration-damping belt drive. The drive via a belt drive is also possible.
- separate lubricant pockets can be assigned to the individual roller bearings. However, more or less closely adjacent bearings or other components at risk of wear can also be accommodated in a common lubricant pocket.
- all of the rolling bearings provided for the storage of the individual gear components relative to one another are accommodated in lubricant pockets of the type described.
- the lubricant pockets can be realized particularly simply in that a first component forming the outer raceway is fixedly, in particular integrally, connected axially on one side of the rolling elements to an annular shoulder, which extends radially inward beyond the smallest diameter of that provided on a second component inner career extends beyond.
- These components can be bearing rings of conventional roller bearings, but expediently, however, the raceways are also integrally molded into components that are otherwise required for the function of the planetary gear, in order to save installation space and additional means for fixing the bearings.
- the annular shoulder and the first component forming the outer raceway can be connected to one another in one piece, but it can also be two separate but firmly connected parts, for example in a press fit.
- the ring shoulder is preferred on that of the planet gears axially facing side of the outer raceway is provided, wherein the first component on the side axially facing away from the planet gears is either sealed with a sealing ring against the second component or is rotatably and tightly connected to a side wall of the lubricant chamber.
- this type of sealing offers particular advantages if, as will be explained in more detail below, the construction is such that the rolling bearings provided for mounting the gear components are clamped axially to compensate for play.
- the surfaces to be lubricated cover the annular shoulder in the direction of installation.
- the annular shoulder has an annular flange made of elastic material which projects radially inwards and engages in a peripheral recess of the second component.
- Such an elastic ring flange can also be installed across undercuts. This is particularly advantageous when raceways or the like are to be integrally formed on the second component.
- crankshaft of the internal combustion engine are exposed to particularly high vibrations and irregularities in the rotary movement.
- crankshaft is normally supported in plain bearings, that is, it "floats" on an oil film, those caused by the firing order are Non-uniformity or torsional vibration overlaps both radial and axial vibrations. This is especially true for diesel engines and here especially diesel engines for trucks.
- the gear components on both sides of the area in which each planet gear rotates around the sun gear are rotatably mounted on roller bearings whose components forming the raceways together with components of at least one of the gear components in a common support force path between two in are axially spaced opposite stop members of the central shaft axially substantially free of play. It is hereby achieved that the gear components mounted on the roller bearings are essentially axially free of play with respect to one another and accordingly there is no impact load on the roller bearings due to gear components moving axially or radially relative to one another. All of the roller bearings involved in the bearing of the gear components are preferably included in the common support path.
- roller bearings are preferably shoulder bearings or angular contact bearings, ie roller bearings with at least one raceway which generally runs obliquely to the axis of rotation.
- the advantage of these roller bearings is that their raceways, which are inclined anyway, can be used to form the lubricant pocket.
- the central shaft that supports the planetary gear can be a stationary shaft, in particular if the planetary gear is arranged separately from the crankshaft and is driven, for example, by a belt drive or the like.
- the central shaft is arranged rotatably about the axis of rotation and that one of the gear components via connecting means, which allow an axial movement is connected in a rotationally fixed manner to the central shaft, while the two other gear components are arranged in the supporting force path via roller bearings, the inner and outer raceways of which permit axial movement relative to one another, relative to one another and to the central shaft.
- the transmission components are in and of themselves loosely guided on the central shaft, and axial play is only compensated for by the axial support in the support force path.
- a particularly simple variant for a translating planetary gear of the latter type is obtained when the third gear component is seated on the central shaft in a rotationally fixed manner and the first gear component is mounted on the central shaft with a first of the roller bearings, the second gear component being supported by a second one of the roller bearings the third gear component and a third of the roller bearings on the first gear component.
- Such an embodiment is compact, can be easily installed and can be sealed without problems.
- the lubricant delivery device can operate in the manner of a gear pump, the stator and rotor of which are each connected to different gear components, so that they rotate relative to one another in the gear unit's transmission mode.
- the first gear component comprising the sun gear preferably carries the pump device so as to bring the lubricant particularly close to the central shaft.
- the pump device can be, for example, a radially extending scoop tube, which skims the lubricant from the radially outer region during the relative rotation of the sun gear and the ring gear and conveys it radially inwards.
- an axially extending lubricant channel for example in the form of an annular gap or at least one axially extending groove, is provided, which distributes the lubricant in the axial direction in the area of the individual lubrication points.
- the axial lubricant channel expediently ends at one end in the lubricant pocket of the first rolling bearing.
- the other end of the axial lubricant channel can be connected to a radially outwardly closed, annular lubricant pocket of the third gear component, from which a radial channel leads radially within the region of each planet gear to the bearing of the planet gear.
- the lubricant emerging from the axial lubricant duct can be distributed uniformly in the circumferential direction in a simple manner, while the radial ducts emanating from the lubricant pocket ensure targeted lubrication of the planet gear bearings.
- the fluid friction clutch 5 is flanged directly to a crankshaft 17 of the internal combustion engine via a switchable planetary gear 15.
- the planetary gear 15 is designed as a transmission gear and comprises an electromagnetic clutch 19, via which it can be switched on in the drive path between the crankshaft 17 and the drive pin 7 to increase the drive speed or can be bridged for direct drive with the crankshaft speed.
- the electromagnetic clutch 19 is controlled by a controller 21 (FIG. 2), which in turn responds to further operating parameters of the motor vehicle, in particular the speed of the internal combustion engine detected by a speed sensor 23 and, if appropriate, the driving speed of the motor vehicle detected by a sensor 25, and on the basis of these parameters Operation of the cooling fan 1 optimized.
- FIG. 3 shows the power requirement P of the cooling fan 1 as a function of the fan speed n with the engine speed assumed to be constant.
- Curve A shows the power requirement of the radiator fan 1 alone, that is to say the drive power required for the radiator fan 1 at the outlet of the fluid friction clutch 5, while curves B and C represent the drive power to be used for this purpose at the inlet of the fluid friction clutch 5 at different output speeds.
- Curve B shows the conditions for the direct drive with the engine speed, while curve C represents the conditions for speed transmission by the planetary gear 15.
- the power difference indicated by hatching represents the power loss due to slippage in the fluid friction clutch 5. As shown in FIG.
- the switchover speed n s can have a predefined size; however, it can also be varied depending on the driving situation of the motor vehicle, for example depending on its driving speed and the resulting cooling power requirement of the internal combustion engine, for example by increasing the fan speed at a low driving speed and thus low airflow cooling, while reducing it at a high driving speed.
- the planetary gear 15 is guided radially and axially on a central shaft 29 which is coaxial with the axis of rotation 27 of the fluid friction clutch 5 and thus of the radiator fan 1.
- the shaft 29 is coaxial with an end flange 31 and is directly attached to an end face of the crankshaft 17.
- the planetary gear 15 comprises three gear components rotatable relative to one another about the axis of rotation 27, of which a first gear component comprises a sun gear 33 rotatable relative to the shaft 29, a second gear component, a ring gear 35 rotatable both about the shaft 29 and the sun gear 33 and a third gear component one via a toothing 37 rotatably connected to the shaft 29, generally designated 39
- Planetary carrier comprises, on which a plurality of, for example three, planet gears 43 are rotatably mounted axially parallel to the axis of rotation 27 via roller bearings 41.
- FIG. 1 shows only one of the planet gears 43 meshing with both the sun gear 33 and the ring gear 35.
- the sun gear 33 is connected in a rotationally fixed manner to a double cone 47 via a clutch disc 45, which is toothed both radially on the inside and radially on the outside.
- the double cone 47 is mounted radially on the inside via a first roller bearing 49 on the shaft 29 and in turn supports one of two housing shells 53, 55 radially on the outside via a second roller bearing 51, between which the ring gear 35 is held by screws 57.
- the other housing shell 55 is connected via a third roller bearing 59 to a ring part 61 of the planetary gear carrier 39 which surrounds the shaft 29 and is coupled to the ring part 61 via the toothing 37.
- a further ring part 67 is rotatably connected to the housing half 55 by a cover part 63 coaxially with the ring part 61 a toothing 65 held.
- the ring parts 61, 67 form, on the one hand, the raceways of the roller bearing 59 and, on the other hand, the engagement surfaces of a one-way or one-way clutch 69 arranged axially between the roller bearing 59 and the planet gears 43.
- the electromagnetic clutch 19 comprises a magnetic coil unit 71 which is concentric with the axis of rotation 29 and which is guided centered on the shaft 29 via a roller bearing 73.
- a reaction torque arm 75 which is rigid in the circumferential direction and is designed, for example, as a sheet metal part, connects the electromagnet unit 71 in a rotationally fixed manner to a stationary component, for example the engine block of the internal combustion engine.
- the reaction torque arm 75 extends around both axial and radial vibrations of the crankshaft 17 to be able to accommodate radially in a first section 77 and axially in a second section 79.
- the electromagnet unit 71 is assigned an armature unit 81 which is held on the double cone 47 in a rotationally fixed but axially movable manner via a toothing 83.
- the electromagnetic unit 71 is excited, as a result of which the armature unit 81 is attracted and the sun gear 33 is braked against the stationary engine block.
- the crankshaft 17 drives the planet gear carrier 39 via the shaft 29, the planet gears 43 of which are supported on the stationary sun gear 33 and drive the ring gear at a geared speed.
- the fluid friction clutch 5, which is centrally attached to the cover part 63 with its drive pin 7, is thus driven via the ring gear 35.
- the housing halves 53, 55 form a lubricant chamber 85, which is only partially filled with liquid lubricant, such as lubricating oil.
- liquid lubricant such as lubricating oil.
- the roller bearings 49, 51 arranged axially adjacent to the electromagnetic clutch 19 are sealed by ring seals 87, 89; for sealing on the axially other side of the planetary gear 15, the cover part 63 covers the free end face of the shaft 29.
- a scoop pipe 91 leading from the radially outer region into the radially inner region conveys the lubricant in the area of the shaft 29.
- the scoop pipe 91 sits on the double cone 47, that is rotatably connected to the sun gear 33, and scoops the lubricant centrifuged into the outer region and rotating with the ring gear 35 or the housing halves 53, 55 relative to the sun gear 33 in the region of the shaft 29, where it is distributed over axial channels (not shown) and centrifuging back in the area of the rolling bearings and gears.
- FIG. 4 schematically shows a radiator fan 1a, which in turn is driven from the crankshaft 17a of the internal combustion engine via a planetary gear 15a.
- the planetary gear 15a in turn comprises a planet gear carrier 39a connected in a rotationally fixed manner to a central shaft 29a and having a plurality of planet gears 43a, each of which meshes with a sun gear 33a rotatably enclosing the shaft 29a and a ring gear 35a connected to a unit with housing halves 53a, 55a.
- the radiator fan 1 a is connected in a rotationally fixed manner to the ring gear 35 a, and instead of the electromagnetic clutch 19, the fluid friction clutch 5 a is connected to the sun gear 33 a.
- the fluid friction clutch 5a acts as a "brake", by means of which the sun gear can be braked against the engine block of the internal combustion engine via the reaction torque arm 75a with variable torque.
- the braking torque is determined by the filling state of the shear gap 11a of the fluid friction clutch 5a.
- the fluid friction clutch has a Shear fluid supply line 92 is connected to a fluid source 93 which, controlled by the electrical control 21a, changes the filling state of the shear gap 11a.
- the controller 21a not only responds to the engine speed and possibly the driving speed of the motor vehicle by means of the sensors 23a, 25a, but also to the coolant water temperature or the ambient temperature of the internal combustion engine by means of a temperature sensor 95.
- the advantage of the variant of the structural unit shown in FIG. 4 is that the speed of the radiator fan 1 a can be varied continuously via the fluid friction clutch 5 a acting as a brake.
- the operation of the cooling fan 1a can be further optimized by means of suitable speed characteristic curves, for example implemented by characteristic curve fields of the control 21a.
- the one-way clutch of the exemplary embodiment in FIGS. 1 and 2 is missing.
- the cooler fan 1 a can be switched off when the shear gaps 11 a are completely empty, since the planet gears 43 a can no longer be supported on the freely rotating sun gear 33 a.
- the maximum speed of the cooling fan la is reached at the maximum fill level of the shear gap la and thus essentially completely stationary braked sun gear 33a.
- FIG. 5 shows a further variant of a drive unit for a radiator fan 1b.
- the structural unit corresponds to the principle according to the variant of FIGS. 1 and 2, the liquid friction clutch 5b being shown in further details.
- FIG. 5 shows that the housing 3b, which is supported by a bearing 97 on the drive pin 7b, through a partition 99 into a working chamber 101 which contains the rotor disk 9b and together with the rotor disk 9b forms the shear gap 11b an axially adjacent storage chamber 103 for the shear fluid is divided.
- the partition 99 contains a valve hole 105, which is opened or closed in a temperature-dependent manner by a bimetal 109 controlled by a valve plate 107.
- valve hole 105 When the valve hole 105 is open, shear fluid flows into the shear gap 11b.
- a pump element 111 which acts due to the relative rotation between the rotor disk 9b and the housing 3b, pumps the shear fluid back into the reservoir 103 through an opening 113 of the partition wall 99 for switching off the fluid friction clutch 5b when the valve hole 105 is closed.
- the planetary gear 15b forms a structural unit with the fluid friction clutch 5b and the radiator fan 1b. It is in turn mounted on a central shaft 29b, which is attached via its flange 31b to the crankshaft 17b coaxially with the axis of rotation 27b.
- the sun gear 33b is connected in a rotationally fixed manner via the double cone 47b to the armature unit 81b of the electromagnetic clutch 19b, the ring-shaped electromagnet 71b surrounding the shaft 29b on the crankshaft side of the planetary gear 15b is guided radially relative to the shaft 29b by means of the ball bearing 73b.
- the ball bearing 73b is not arranged axially next to the roller bearings 49b, 51b, which are arranged essentially radially one above the other, but is also approximately radial in order to save axial space over these camps. Similar to FIG.
- the electromagnet unit 71b is assigned a reaction torque arm 75b, which connects the electromagnet unit 71b in a rotationally fixed manner to a stationary component of the internal combustion engine, for example the engine block, and also a radially extending, axially elastic section 77b and an axially extending, radial one elastic portion 79b includes to absorb axial and radial vibrations of the crankshaft 17b.
- the electromagnetic clutch is in turn controlled by an electrical controller 21b which responds to the speed of the internal combustion engine by means of a speed sensor 23b and optionally to the driving speed of the motor vehicle with a further sensor 25b.
- the sun gear is not connected to the armature unit 81b via positive toothed clutches or the like, since it has been found that the non-uniformity of the rotational movement of the crankshaft 17b and its axial and radial vibrations lead to high wear on the positive locking teeth.
- the sun gear 33b is therefore either in one piece or, as shown in FIG. 5, connected by a press fit connection 115 to the component passing between the two roller bearings 49b, 51b, here the double cone 47b.
- the armature unit 81b has an annularly closed armature plate 117, which may be composed of a plurality of segments, and which is fixedly attached, for example riveted, to the double cone 47b by an optionally also segmented leaf spring element 119.
- the leaf spring element 119 connects the anchor plate 117 in a rotationally fixed but axially movable manner to the double cone 47b.
- the ring gear 35b is between two according to FIG. 1 Housing halves 53b, 55b inserted and fastened with screws 57b, the housing halves 53b, 55b on the crankshaft side via the bearings 51b, 49b on the shaft 29b and on the side remote from the crankshaft via the bearing 59b on the planet carrier 39b, which is in turn seated on the shaft 29b support.
- a one-way clutch 69b is again provided between the ring part 61b of the planet gear carrier 39b seated on the shaft 29b and a ring part 67b fastened by screws 121 to the housing half 55b.
- the housing halves 53b, 55b together with the ring gear 35b enclose a lubricant chamber 85b which is only partially filled with a liquid lubricant, in the radially outer region of which a protruding scoop tube 91b connected non-rotatably to the sun gear 33b projects the lubricant driven outwards by centrifugal forces back into the region of Shaft 29b scoops if the ring gear 35b moves relative to the sun gear 33b in the speed-translating operation of the planetary gear 15b.
- the scoop tube 91b is connected via a radial bore 123 of the sun gear to an axially extending channel 125 formed radially between the sun gear 33b and the shaft 29b.
- the channel 125 distributes the lubricant in the axial direction in the planetary gear 15b and opens on the crankshaft side in an annular lubricant pocket 129 formed between the double cone 47 and a bearing ring 127 of the radially innermost rolling bearing 49b, which is sealed to the outside by the ring seal 87b .
- the radially overlying roller bearing 51b also forms between the double cone 47b and an outer bearing ring 131b of the roller bearing 51b inserted axially from the outside into the housing half 53b, an annular lubricant pocket 133 which is sealed to the outside by the ring seal 89b and which is connected via an outlet 135 in radially inner region of the scoop tube 91b can also be supplied with lubricant.
- the lubricant pockets 129, 133 are sealed radially outward and are only accessible from the radial inside.
- the end of the channel 125 remote from the crankshaft 17b opens into an annular space 137 which serves to distribute the lubricant, from which a channel 139 in the ring part 61b leads into an annular lubricant pocket 141 located between the ring parts 61b, 67b.
- the lubricant pocket contains the roller bearing 59b including its inner bearing ring 143 placed on the ring part 61b and the one-way clutch 69b, the engagement surfaces of which are formed by regions of the ring parts 61b, 67b lying radially one above the other.
- the lubricant pocket 141 is sealed by a sealing plate 145 held with the screws 121 on the ring part 67b, which extends over the end of the shaft 29b remote from the crankshaft, but has an assembly and filling opening closed by a cover 147 in the region of this end.
- annular sealing plate 149 is inserted between the ring part 67b and the housing half 55b, which carries an annular sealing lip 151 on its inner circumference, which radially inward both via the inner ring 143 and via the radially inner engagement surface of the one-way clutch 69b protrudes in and engages in a circumferential groove 153 of the ring part 61b, but does not touch it.
- the lubricant pocket 141 which is divided in this way in the lubricant chamber 85b, seals off a radially outwardly sealed volume of lubricant into which all surfaces and components of both the roller bearing 59b and the one-way clutch 69b that are at risk of wear are completely immersed.
- the roller bearings 49b, 51b are lubricated in an analogous manner even in the direct gear of the planetary gear 15b.
- the lubricant pockets 129 and 133 are delimited on their sides adjacent to the planet gears 43b by ring shoulders which extend radially inward to the smallest diameter of the inner raceways of the roller bearings 49b, 51b. After initial filling, the lubricant pockets 129 and 133 thus store lubricant which cannot be centrifuged off even in the direct gear of the planetary gear 15b. In this way, running of the roller bearings 49b, 51b and 59b and the one-way clutch 69b is definitely avoided.
- a control 155 is assigned to the controller 21b, which controls the planetary gear 15b either periodically or for certain operating situations of the motor vehicle, for example when starting the internal combustion engine, for a predetermined period of time regardless of the cooling requirements shifts into the gear in which lubricant is conveyed by the scoop pipe 91b.
- the annular shoulders provided to form the lubricant pockets 129, 133 can be similar to the lubricant pocket 141, can be realized by additional sealing components; however, they can also be realized by end faces of components already present, for example an end face 157 of the sun gear in the case of the lubricant pocket 129 or by an annular shoulder 159 integrally formed on the bearing ring 131.
- the needle bearings 41b of the planet gears 43b are also lubricated.
- an inner circumferential groove 163 adjoins the distribution annular space 137 via an annular gap 161, from which a radial channel 165 leading to the needle bearing 41b branches off in the region of each planet gear 43b.
- the sun gear 33b is lubricated through openings on the radially inner foot of the scoop tube 91b.
- the ring gear 35b is immersed in the lubricant sump that collects when rotating in the radially outer region of the lubricant chamber 85b.
- the bearing arrangement of the planetary gear 15b is made such that all the gear components of the planetary gear 15b against each other and the shaft 29b bearing bearings 49b, 51b and 59b in a common supporting force path between a support shoulder 167 provided on the shaft 29b and a central end of the crankshaft remote from the Shaft 29b screwed mounting nut 169 are arranged without play.
- the roller bearings 49b, 51b and 59b are all designed as shoulder bearings or inclined bearings, that is to say they generally have raceways which run at an angle to the axis of rotation 27b.
- the supporting force path of the roller bearings 49b, 51b and 59b leads from the bearing ring 127 via the roller bearing 49b, the double cone 47b, the roller bearing 51b, the outer ring 131, the housing half 53b, the ring gear 35b, the housing half 55b, the ring part 67b, the roller bearing 59b, the inner ring 143 to a support ring 171, which by means of the fastening nut 169 can be screwed against the ring shoulder 167.
- roller bearings 49b, 51b, 59b here extend axially on both sides of the revolving area of the planet gears 43b obliquely outwards in order to be able to form the lubricant pockets 129, 133 and 141 explained above.
- the planetary gear 15b shown in FIG. 5 forms, together with the fluid friction clutch 5b and the radiator fan, a structural unit which is mounted directly on the crankshaft 17b. It is understood that only the planetary gear 15b can be mounted on the crankshaft 17b, while the fluid friction clutch 5b including the radiator fan 1b can be arranged at another location.
- the ring gear 35b can be connected to a separate output element, for example a pulley 173.
- a separate belt drive can optionally also be provided between the shaft 29b and the crankshaft 17b.
- the planetary gear 15b can also be used to drive other auxiliary units of a motor vehicle independently of a fluid friction clutch.
- the planetary gear of FIG. 5 can also the electromagnetic clutch 19b is replaced by a fluid friction clutch.
- the one-way clutch 69b may also be omitted.
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Abstract
Description
- Die Erfindung betrifft allgemein eine Vorrichtung zum Antrieb eines Kühlerlüfters einer Brennkraftmaschine, gemäß den Oberbegriffen der Ansprüche 1, 7 (EP-A-0129685).
- Üblicherweise sind in einem Kraftfahrzeug eine Vielzahl von der Brennkraftmaschine aus angetriebenen Nebenaggregate vorgesehen, wie zum Beispiel ein elektrischer Generator, Ölpumpen, Kompressoren für Druckluft oder Klimageräte oder einen Kühlerventilator bzw. Kühlerlüfter. Nebenaggregate dieser Art werden vielfach über ein Riemengetriebe von der Brennkraftmaschine aus angetrieben. Das Riemengetriebe, bei dem es sich um ein Übersetzungsgetriebe oder ein Untersetzungsgetriebe handeln kann, paßt die Drehzahl der Brennkraftmaschine der Betriebsdrehzahl des Nebenaggregats an.
- Kühlerlüfter werden üblicherweise über FlüssigkeitsReibungskupplungen temperaturabhängig gesteuert, wie dies beispielsweise in der DE-A-38 07 109 beschrieben ist. Die Flüssigkeits-Reibungskupplung schaltet den Kühlerlüfter bei tiefen Temperaturen ab und bei hohen Temperaturen ein. Der Kühlleistungsbedarf hängt allerdings auch von der Fahrgeschwindigkeit und der sich damit ergebenden Fahrtwindkühlung ab. Die von der Flüssigkeits-Reibungskupplung auf den Kühlerlüfter übertragbare Leistung ist darüber hinaus von der Motordrehzahl abhängig. Um bei niedriger Motordrehzahl ein hinreichend großes Drehmoment über die Kupplung übertragen zu können, ist es vielfach erforderlich, die Motordrehzahl für den Antrieb des Kühlerlüfters ins Schnelle zu übersetzen. Andererseits ist es erwünscht, bei hohen Drehzahlen zur Leistungsersparnis die Drehzahl zu verringern.
- Unter einem ersten Aspekt ist es Aufgabe der Erfindung, eine Antriebsvorrichtung für einen Kühlerlüfter eines Kraftfahrzeugs zu schaffen, dessen Drehzahl besser als bisher dem Kühlbedarf der Brennkraftmaschine des Kraftfahrzeugs angepaßt werden kann.
- Unter dem ersten Aspekt geht die Erfindung aus von einer Vorrichtung zum Antrieb eines Kühlerlüfters einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs, umfassend: ein Getriebe im Antriebsweg des Kühlerlüfters und eine mit dem Getriebe verbundene Flüssigkeits-Reibungskupplung zur insbesondere temperaturabhängigen Steuerung des Betriebs des Kühlerlüfters.
- Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist durch die Merkmale des Anspruchs 1 bzw. 7 gekennzeichnet.
- Die Kombination der Flüssigkeits-Reibungskupplung mit einem Getriebe mit änderbarem Drehzahlverhältnis erlaubt es, die Kühlleistung des Kühlerventilators besser als bisher den momentanen Betriebsbedingungen des Kraftfahrzeugs, insbesondere dessen Fahrgeschwindigkeit und Motordrehzahl, anzupassen. Während die Flüssigkeits-Reibungskupplung zweckmäßigerweise wie bisher temperaturabhängig gesteuert wird, kann die Bremseinrichtung abhängig von einer Motordrehzahlschwelle und/oder einer Fahrgeschwindigkeitsschwelle über eine beispielsweise elektrische Steuerung gesteuert werden. Der koaxiale Aufbau sowohl der Flüssigkeits-Reibungskupplung als auch des Planetengetriebes erlaubt es, beide Komponenten gleichachsig anzuordnen und gegebenenfalls direkt mit einem Abtriebsende der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine zu verbinden. Es versteht sich, daß das Planetengetriebe jedoch auch gegen die Kurbelwellenachse versetzt sein kann und gegebenenfalls über ein Riemengetriebe mit der Kurbelwelle verbunden sein kann.
- In einer ersten Variante sind die Bremsmittel als steuerbare Kupplung, insbesondere als Elektromagnetkupplung ausgebildet, mittels der die erste Getriebekomponente relativ zu einem relativ zur Brennkraftmaschine stationären Bauteil blockierbar ist. Die zweite Getriebekomponente ist über eine Freilaufkupplung mit der dritten Getriebekomponente und über die Flüssigkeits-Reibungskupplung mit dem Kühlerlüfter verbunden. In dieser Ausgestaltung läßt sich bei hinreichend kleinem Bauraum ein Übersetzungsgetriebe aufbauen, das bei eingeschalteter Kupplung ins Schnelle übersetzt, bei in den Öffnungszustand gesteuerter Kupplung über die zusätzliche Freilaufkupplung jedoch den direkten Antrieb des Kühlerlüfters mit der Motordrehzahl zuläßt. Bei niedrigen Motordrehzahlen kann auf diese Weise die Lüfterdrehzahl angehoben werden, ohne daß erhöhte Antriebsverluste in Kauf genommen werden müßten.
- Bevorzugt ist die das Hohlrad umfassende zweite Getriebekomponente fest mit der Flüssigkeits-Reibungskupplung verbunden. Dies gilt insbesondere dann, wenn der Antrieb von der Brennkraftmaschine her über die dritte Getriebekomponente, d.h. den Planetenradträger, erfolgt. Das in dieser Konfiguration bei stationärem Sonnenrad erreichbare Übersetzungsverhältnis ist dem Betriebsdrehzahlbereich der Brennkraftmaschine einerseits und des Kühlerlüfters andererseits besonders gut angepaßt.
- Speziell wenn die zentrale Welle in Drehantrieb mit der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine steht, kann die Flüssigkeits-Reibungskupplung besonders einfach mit der das Hohlrad bildenden zweiten Getriebekomponente zu einer Baueinheit verbunden werden. Speziell kann die zentrale Welle in diesem Fall auch gleichachsig und fest direkt mit der Kurbelwelle verbunden sein.
- Unmittelbar an der Kurbelwelle angebaute Planetengetriebe sind vergleichsweise hohen mechanischen Belastungen aufgrund der Ungleichförmigkeit der Kurbelwellendrehung ausgesetzt. Vibrationen ergeben sich an der Kurbelwelle nicht zuletzt sowohl radial als auch axial, da die Kurbelwelle in der Regel schwimmend in Gleitlagern gelagert ist. Verschleißerscheinungen an der Elektromagnetkupplung lassen sich beträchtlich mindern, wenn die Elektromagnetkupplung eine mit der ersten Getriebekomponente drehfest verbundene, axial bewegliche Ankereinheit und eine die zentrale Welle ringförmig umschließende Magnetwicklungseinheit umfaßt, die über wenigstens ein Wälzlager an der zentralen Welle direkt oder indirekt radial geführt und über eine sowohl axial als auch radial elastische Drehmomentstütze an einem Bauteil der Brennkraftmaschine drehfest geführt ist. Die Magnetwicklungseinheit kann auf diese Weise den axialen und radialen Schwingungsbewegungen der Kurbelwelle folgen und ist dennoch drehfest an der Brennkraftmaschine gehalten. Bei der Drehmomentstütze handelt es sich zweckmäßigerweise um ein in Umfangsrichtung steifes Blechformteil, das sich in einem ersten Abschnitt achsnormal zur Drehachse und in einem zweiten Abschnitt in Richtung der Drehachse erstreckt.
- Als besonders günstig hat es sich in diesem Zusammenhang erwiesen, wenn die Ankereinheit zumindest eine Ankerplatte umfaßt, die mittels einer axial elastischen Blattfederanordnung axial beweglich mit der ersten Getriebekomponente fest verbunden ist, beispielsweise angenietet ist. Es hat sich gezeigt, daß eine solche Aufhängung der Ankerplatte auch bei großen Ungleichförmigkeitsvibrationen nur wenig verschleißt.
- In einer zweiten Ausgestaltung der Erfindung bildet die Flüssigkeits-Reibungskupplung zugleich die steuerbaren Bremsmittel und übt auf eine der Getriebekomponenten ein Bremsmoment variabler Größe aus. Das Kupplungsmoment der Flüssigkeits-Reibungskupplung erlaubt es nicht nur, die Leistung des Kühlerlüfters, sondern auch dessen Antriebsdrehzahl, zu steuern. Die Steuerung erfolgt herkömmlich durch Ändern des Flüssigkeitsfüllgrads in den Scherspalten der Flüssigkeits-Reibungskupplung, vorzugsweise jedoch durch externe Steuermittel, wie zum Beispiel Pumpen oder Ventile, um eine bestimmte Temperaturcharakteristik des Kupplungsbetriebs vorgeben zu können, oder aber zusätzlich oder alternativ den Kupplungsbetrieb abhängig von der Motordrehzahl oder der Fahrgeschwindigkeit variieren zu können. Die Flüssigkeits-Reibungskupplung kann in der vorstehend für eine Elektromagnetkupplung erläuterten Weise mit dem Planetengetriebe vereinigt sein, so daß für die Zuleitung der Scherflüssigkeit stationäre Zuleitungen verwendet werden können.
- Der Kühlerlüfter ist zweckmäßigerweise wiederum mit der zweiten, das Hohlrad bildenden Getriebekomponente drehfest verbunden, während die Flüssigkeits-Reibungskupplung je nach der für den Antrieb ausgenutzten Getriebekomponente mit einer der beiden anderen Getriebekomponenten, insbesondere jedoch mit der das Sonnenrad bildenden ersten Getriebekomponente, verbunden ist. Es versteht sich, daß die Flüssigkeits-Reibungskupplung, die in dieser Ausführungsform als "Flüssigkeits-Reibungsbremse" wirkt, ihre Bremswirkung auch zwischen zwei der Getriebekomponenten entfalten kann, um das Planetengetriebe insgesamt zu blockieren und einen 1:1-Antrieb des Kühlerlüfers zu erreichen. Vorzugsweise ist die Flüssigkeits-Reibungskupplung jedoch mit einem stationären Bauteil der Brennkraftmaschine drehfest verbunden.
- Aus DE-C-35 08 808 ist es bekannt, ein drehzahlumschaltbares Planetengetriebe an einer Verlängerung der Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine zu lagern und für die Drehzahlanpassung eines Nebenaggregats des Kraftfahrzeugs auszunutzen. Das Planetengetriebe ist als Untersetzungsgetriebe ausgebildet und treibt über seinen mit der Verlängerung der Kurbelwelle drehfest verbundenen Planetenradträger das in einer Riemenscheibe endende Sonnenrad an. Das ebenso wie das Sonnenrad mit den Planetenrädern kämmende Hohlrad des Planetengetriebes ist über eine elektromagnetische Kupplung relativ zum stationären Motorgehäuse blockierbar. Eine Einwegkupplung verbindet für den direkten Antrieb den Planetenradträger mit dem Hohlrad.
- Bei dem bekannten Planetengetriebe sind das Hohlrad und das Sonnenrad über herkömmliche Rillenkugellager aneinander und an der Verlängerung der Kurbelwelle gelagert. Die das Abtriebsorgan des Planetengetriebes bildende Riemenscheibe bildet zugleich ein das Planetengetriebe umschließendes Gehäuse und ist mit Schmiermittel gefüllt, um den Verschleiß auch bei vergleichsweise hoher zu übertragender Antriebsleistung gering halten zu können.
- Da das Getriebe zusammen mit der Kurbelwelle rotiert, ist die Schmiermittelfüllung Zentrifugalkräften ausgesetzt. Um dennoch sämtliche Kugellager und die Zahnräder des Planetengetriebes betriebssicher schmieren zu können, müßte das Gehäuse vollständig mit Schmiermittel gefüllt sein. Dies ist an sich unerwünscht, da es das Gewicht des Planetengetriebes erhöht und bereits geringe Schmiermittelverluste im Betrieb zum Trockenlaufen der im wesentlichen radial innen in dem Gehäuse angeordneten Kugellager führen.
- Es wurde bereits vorgeschlagen, die das Planetengetriebe aufnehmende Schmiermittelkammer lediglich teilweise mit Schmiermittel, beispielsweise Öl, zu füllen und durch eine Fördereinrichtung das durch die Zentrifugalkräfte im Betrieb nach außen abgeschleuderte Schmiermittel wieder in den radial inneren Bereich der Schmiermittelkammer zurückzufördern. Bei der Fördereinrichtung kann es sich um eine Pumpe oder ein Schöpfrohr handeln, die durch die Relativbewegung der Getriebekomponenten des Planetengetriebes angetrieben wird, nachdem die Zahnräder des Planetengetriebes lediglich im Untersetzungs- oder Übersetzungsbetrieb aneinander abwälzen.
- Es hat sich jedoch gezeigt, daß der vorstehend erläuterte Versuch, das Schmierproblem zu lösen, lediglich den Verschleiß im Untersetzungs- bzw. Übersetzungsbetrieb des Planetengetriebes mindern kann. Bei direktem Antrieb und überbrücktem Planetengetriebe laufen zwar die Planetenräder nicht kontinuierlich um, aber aufgrund der Ungleichförmigkeit der Kurbelwellenbewegung schwingen die Getriebekomponenten relativ zueinander in einem begrenzten Drehwinkelbereich. Da aber bei überbrücktem Planetengetriebe die Schmiermittelförderung aussetzt, wird das Schmiermittel abzentrifugiert, womit die außerhalb des Schmiermittelfüllpegels radial innen gelegenen Wälzlager und Getriebekomponenten zum Trockenlaufen neigen. Es hat sich gezeigt, daß insbesondere die inneren Laufbahnen der Wälzlager bereits nach kurzer Zeit verschlissen sind, wenn das Planetengetriebe über zu lange Perioden ausschließlich in überbrücktem Zustand betrieben wird.
- Unter dem Aspekt den lebensdauermindernden Verschleiß sehr gering zu halten, wird vorgeschlagen, daß wenigstens eine der Getriebekomponenten an zumindest einem Wälzlager gelagert ist, dessen Wälzkörper zwischen einer radial inneren Laufbahn und einer radial äußeren Laufbahn geführt sind.
- Desweiteren ist vorgesehen, daß das Planetengetriebe eine teilweise mit Schmiermittel gefüllte, nach außen abgedichtete Schmiermittelkammer aufweist, die zumindest das Sonnenrad, das Hohlrad und jedes Planetenrad umschließt, daß innerhalb der Schmiermittelkammer wenigstens eine ausschließlich nach radial innen offene, im übrigen jedoch geschlossene, ringförmige Schmiermitteltasche abgeteilt ist, in der die äußere und die innere Laufbahn zumindest des einen Wälzlagers im wesentlichen vollständig untergebracht sind und daß das Planetengetriebe eine Schmiermittelfördereinrichtung aufweist, die das Schmiermittel von einem radial äußeren Bereich der Schmiermittelkammer in einen Bereich radial innerhalb des Sonnenrads und jeder Schmiermitteltasche fördert.
- Die Schmiermittelfördereinrichtung fördert das Schmiermittel, bei dem es sich zweckmäßigerweise um flüssiges Schmiermittel, wie zum Beispiel Öl oder dergleichen, handelt, während des Untersetzungs- oder Übersetzungsbetriebs des Planetengetriebes in dem Bereich der zentralen Welle, von wo aus es sich durch Zentrifugalkraft über die zu schmierenden Flächen verteilt. Gegebenenfalls sind zusätzliche Kanäle vorgesehen, um die Schmiermittelverteilung gezielt vornehmen zu können. Um die bei überbrücktem Planetengetriebe, d.h. direktem Antrieb, besonders gefährdeten inneren Laufbahnen der Wälzlager auch in dieser Betriebssituation schmieren zu können, laufen die Wälzlager in einem Schmiermittelbad innerhalb der Schmiermitteltaschen. Die Schmiermitteltaschen, die sich beim Stillstand des Getriebes teilweise entleeren können, nachdem sie nach radial innen hin offen sind, werden mit der ersten, auf den Stillstand folgenden Übersetzungs- oder Untersetzungsbetriebsphase des Planetengetriebes gefüllt. Gegebenenfalls kann vorgesehen sein, daß das Planetengetriebe in bestimmten Betriebssituationen, beispielsweise beim Start der Brennkraftmaschine, zwangsweise beispielsweise für eine kurze Zeitspanne, eingeschaltet wird. In jedem Fall wird jedoch nachfolgend verhindert, daß die Laufbahnen des Wälzlagers trocken laufen und verschleißen.
- Wenngleich sich das vorstehend erläuterte Planetengetriebe speziell für den Antrieb des vorstehend erläuterten Kühlerlüfters eignet, so soll doch hervorgehoben werden, daß es sich für den Antrieb auch anderer Nebenaggregate, wie zum Beispiel eines elektrischen Generators, einer Pumpe einer Hydraulik- oder Pneumatikanlage, eines Klimageräts oder dergleichen eignet. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist speziell dann von Vorteil, wenn das Planetengetriebe direkt mit der Kurbelwelle gekuppelt ist, also nicht über einen schwingungsdämpfenden Riemenantrieb von der Kurbelwelle aus angetrieben wird. Der Antrieb über einen Riemenantrieb ist jedoch gleichfalls möglich. Es versteht sich, daß den einzelnen Wälzlagern jeweils gesonderte Schmiermitteltaschen zugeordnet sein können. Mehr oder weniger eng benachbarte Lager oder auch sonstige verschleißgefährdete Komponenten können jedoch auch in einer gemeinsamen Schmiermitteltasche untergebracht sein. Vorzugsweise sind sämtliche zur Lagerung der einzelnen Getriebekomponenten relativ zueinander vorgesehenen Wälzlager in Schmiermitteltaschen der erläuterten Art untergebracht.
- Die Schmiermitteltaschen lassen sich besonders einfach dadurch realisieren, daß ein die äußere Laufbahn bildendes erstes Bauteil auf axial einer Seite der Wälzkörper mit einer Ringschulter fest, insbesondere integral, verbunden ist, die sich nach radial innen bis über den kleinsten Durchmesser der an einem zweiten Bauteil vorgesehenen inneren Laufbahn hinaus erstreckt. Bei diesen Bauteilen kann es sich um Lagerringe herkömmlicher Wälzlager handeln, zweckmäßigerweise werden jedoch die Laufbahnen in auch ansonsten für die Funktion des Planetengetriebes erforderliche Komponenten integral mit eingeformt, um Bauraum und zusätzliche Mittel für die Fixierung der Lager einzusparen. Es versteht sich, daß die Ringschulter und das die äußere Laufbahn bildende erste Bauteil einteilig miteinander verbunden sein können, es sich aber auch um zwei gesonderte, jedoch fest, beispielsweise im Preßsitz, miteinander verbundene Teile handeln kann.
- Die Ringschulter ist bevorzugt auf der den Planetenrädern axial zugewandten Seite der äußeren Laufbahn vorgesehen, wobei das erste Bauteil auf der den Planetenrädern axial abgewandten Seite entweder mittels eines Dichtrings gegenüber dem zweiten Bauteil abgedichtet ist oder mit einer Seitenwand der Schmiermittelkammer drehfest und dicht verbunden ist. Auf diese Weise können für die Abdichtung der Schmiermittelkammer ohnehin erforderliche Komponenten mit ausgenutzt werden. Diese Art der Abdichtung bietet jedoch besondere Vorteile dann, wenn, wie nachfolgend noch näher erläutert wird, die Konstruktion so getroffen ist, daß die zur Lagerung der Getriebekomponenten vorgesehenen Wälzlager axial spielausgleichend verspannt werden.
- Speziell wenn zusätzlich zu einem der Wälzlager auch noch weitere zu schmierende Komponenten, wie zum Beispiel eine Freilaufkupplung oder dergleichen, in einer der Schmiermitteltaschen untergebracht werden soll, kann es zu Montageproblemen kommen, wenn die zu schmierenden Flächen die Ringschulter in Einbaurichtung überdecken. In einer bevorzugten Ausgestaltung ist deshalb vorgesehen, daß die Ringschulter durch einen nach radial innen vorstehenden, in eine Umfangsaussparung des zweiten Bauteils eingreifenden Ringflansch aus elastischem Material aufweist. Ein solcher elastischer Ringflansch kann auch über Hinterschneidungen hinweg eingebaut werden. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn Laufbahnen oder dergleichen integral an dem zweiten Bauteil angeformt werden sollen.
- Insbesondere Ausführungsformen, die direkt an der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine angebaut werden sollen, sind besonders hohen Vibrationen und Ungleichförmigkeiten der Drehbewegung ausgesetzt. Da die Kurbelwelle normalerweise in Gleitlagern gelagert ist, also auf einem Ölfilm "schwimmt", sind der durch die Zündreihenfolge hervorgerufenen Ungleichförmigkeit bzw. Drehschwingung sowohl radiale als auch axiale Schwingungen überlagert. Dies trifft insbesondere für Dieselmotore und hier speziell Dieselmotore von Lastkraftwagen zu. In einer bevorzugten Ausgestaltung ist vorgesehen, daß die Getriebekomponenten beiderseits des Bereichs, in welchem jedes Planetenrad um das Sonnenrad umläuft, an Wälzlagern relativ zueinander drehbar gelagert sind, deren die Laufbahnen bildende Bauteile zusammen mit Bauteilen zumindest einer der Getriebekomponenten in einem gemeinsamen Abstützkraftweg zwischen zwei in axialem Abstand sich gegenüberliegenden Anschlagorganen der zentralen Welle axial im wesentlichen spielfrei fixiert sind. Hierdurch wird erreicht, daß die an den Wälzlagern gelagerten Getriebekomponenten im wesentlichen axial spielfrei zueinander gelagert sind und dementsprechend keine Stoßbelastung der Wälzlager aufgrund relativ zueinander axial oder radial sich bewegender Getriebekomponenten auftreten. Vorzugsweise sind sämtliche an der Lagerung der Getriebekomponenten beteiligten Wälzlager in den gemeinsamen Abstützweg einbezogen. Bei den Wälzlagern handelt es sich bevorzugt um Schulterlager oder Schräglager, d.h. Wälzlager mit wenigstens einer generell schräg zur Drehachse verlaufenden Laufbahn. Vorteil dieser Wälzlager ist, daß ihre ohnehin schräg verlaufenden Laufbahnen zur Bildung der Schmiermitteltasche ausgenutzt werden können.
- Bei der das Planetengetriebe lagernden zentralen Welle kann es sich um eine stationäre Welle handeln, insbesondere wenn das Planetengetriebe gesondert von der Kurbelwelle angeordnet und beispielsweise über einen Riemenantrieb oder dergleichen angetrieben wird. In einer zweckmäßigen Ausgestaltung ist jedoch vorgesehen, daß die zentrale Welle um die Drehachse drehbar angeordnet ist und daß eine der Getriebekomponenten über Verbindungsmittel, die eine Axialbewegung zulassen, drehfest mit der zentralen Welle verbunden ist, während die beiden anderen Getriebekomponenten über Wälzlager, deren innere und äußere Laufbahnen eine Axialbewegung relativ zueinander zulassen, relativ zueinander und zur zentralen Welle drehbar geführt sind, in dem Abstützkraftweg angeordnet sind. Auf diese Weise sind die Getriebekomponenten an und für sich lose auf der zentralen Welle geführt, und erst durch die axiale Abstützung in dem Abstützkraftweg wird axiales Spiel ausgeglichen.
- Eine besonders einfache Variante für ein übersetzendes Planetengetriebe der letztgenannten Art erhält man, wenn die dritte Getriebekomponente drehfest auf der zentralen Welle sitzt und die erste Getriebekomponente mit einem ersten der Wälzlager an der zentralen Welle gelagert ist, wobei die zweite Getriebekomponente über ein zweites der Wälzlager an der dritten Getriebekomponente und über ein drittes der Wälzlager an der ersten Getriebekomponente gelagert ist. Eine solche Ausgestaltung ist kompakt, läßt sich einfach montieren und problemlos abdichten.
- Die Schmiermittelfördereinrichtung kann nach Art einer Zahnradpumpe arbeiten, deren Stator und Rotor mit jeweils verschiedenen Getriebekomponenten verbunden sind, so daß sie im Übersetzungsbetrieb des Getriebes relativ zueinander rotieren. Bevorzugt trägt die das Sonnenrad umfassende erste Getriebekomponente die Pumpvorrichtung, um so das Schmiermittel besonders nahe an die zentrale Welle heranzuführen. Bei der Pumpvorrichtung kann es sich beispielsweise um ein radial verlaufendes Schöpfrohr handeln, das bei der Relativdrehung von Sonnenrad und Hohlrad das Schmiermittel aus dem radial äußeren Bereich abschöpft und nach radial innen fördert. In dem radial inneren Bereich ist zweckmäßigerweise zwischen der ersten Getriebekomponente und der zentralen Welle ein axial verlaufender Schmiermittelkanal, beispielsweise in Form eines Ringspalts oder wenigstens einer axial verlaufenden Nut, vorgesehen, der das Schmiermittel in axialer Richtung in dem Bereich der einzelnen Schmierstellen verteilt. An seinem einen Ende endet der axiale Schmiermittelkanal zweckmäßigerweise in der Schmiermitteltasche des ersten Wälzlagers. Das andere Ende des axialen Schmiermittelkanals kann mit einer nach radial außen geschlossenen, ringförmigen Schmiermitteltasche der dritten Getriebekomponente verbunden sein, von der radial innerhalb des Bereichs jedes Planetenrads ein radialer Kanal zum Lager des Planetenrads führt. Mit Hilfe einer solchen Schmiermitteltasche läßt sich das aus dem axialen Schmiermittelkanal austretende Schmiermittel in Umfangsrichtung auf einfache Weise gleichmäßig verteilen, während die von der Schmiermitteltasche ausgehenden radialen Kanäle für eine gezielte Schmierung der Planetenradlager sorgen.
- Im folgenden wird die Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Hierbei zeigt:
- Fig. 1
- eine Teildarstellung eines Axiallängsschnitts einer Antriebsbaueinheit für einen Kühlerlüfter einer Brennkraftmaschine;
- Fig. 2
- eine schematische Darstellung der Baueinheit;
- Fig. 3
- ein Diagramm, das die Abhängigkeit der Antriebsleistung P des Kühlerlüfters von der Drehzahl n des Kühlerlüfters zeigt;
- Fig. 4
- eine schematische Darstellung einer Variante einer Antriebsbaueinheit für einen Kühlerlüfter und
- Fig. 5
- eine Teildarstellung eines Axiallängsschnitts einer noch weiteren Variante einer Antriebsbaueinheit für einen Kühlerlüfter.
- Die Flüssigkeits-Reibungskupplung 5 ist über ein schaltbares Planetengetriebe 15 direkt an einer Kurbelwelle 17 der Brennkraftmaschine angeflanscht. Das Planetengetriebe 15 ist als Übersetzungsgetriebe ausgebildet und umfaßt eine Elektromagnetkupplung 19, über die es in den Antriebsweg zwischen der Kurbelwelle 17 und dem Antriebszapfen 7 zur Erhöhung der Antriebsdrehzahl eingeschaltet oder aber für den direkten Antrieb mit der Kurbelwellendrehzahl überbrückt werden kann. Die Elektromagnetkupplung 19 wird von einer Steuerung 21 (Fig. 2) gesteuert, die ihrerseits auf weitere Betriebsparameter des Kraftfahrzeugs, insbesondere die mittels eines Drehzahlsensors 23 erfaßte Drehzahl der Brennkraftmaschine und gegebenenfalls die mittels eines Sensors 25 erfaßte Fahrgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs anspricht und auf der Grundlage dieser Parameter den Betrieb des Kühlerlüfters 1 optimiert.
- Durch Überwachung der Motordrehzahl kann die Verlustleistung der Flüssigkeits-Reibungskupplung 5, gesehen über den gesamten Betriebsdrehzahlbereich, optimiert bzw. verringert werden. Fig. 3 zeigt den Leistungsbedarf P des Kühlerlüfters 1 in Abhängigkeit von der Lüfterdrehzahl n bei konstant angenommener Motordrehzahl. Die Kurve A zeigt hierbei den Leistungsbedarf des Kühlerlüfters 1 allein, d.h. die für den Kühlerlüfter 1 am Ausgang der Flüssigkeits-Reibungskupplung 5 erforderliche Antriebsleistung, während die Kurven B und C die am Eingang der Flüssigkeits-Reibungskupplung 5 hierfür aufzuwendende Antriebsleistung bei unterschiedlichen Ausgangsdrehzahlen repräsentieren. Die Kurve B zeigt die Verhältnisse für den direkten Antrieb mit der Motordrehzahl, während die Kurve C die Verhältnisse bei Drehzahlübersetzung durch das Planetengetriebe 15 repräsentiert. Die durch Schraffur angedeutete Leistungsdifferenz repräsentiert den Leistungsverlust durch Schlupf in der Flüssigkeits-Reibungskupplung 5. Wie Fig. 3 zeigt, nimmt der Leistungsverlust und damit der Schlupf mit geringer werdender übertragbarer Leistung zu und durchläuft ein Maximum. Der Leistungsverlust und sein Maximum ist proportional zur Wärmeentwicklung in der Flüssigkeits-Reibungskupplung. Durch geeignete Wahl der Umschaltdrehzahl ns, bei der die Steuerung 21 über die Elektromagnetkupplung 19 das Planetengetriebe 15 vom direkten Gang in den übersetzten Gang schaltet und durch geeignete Anpassung der Flüssigkeits-Reibungskupplung 5 an die sich hierdurch ergebenden Drehzahlbereiche kann die Verlustleistung verkleinert werden. Die zum besseren Verständnis in den Bereich der Kurve B hinein verlängerte Kurve C zeigt deutlich die Verringerung der Verlustleistung gegenüber einem ausschließlich drehzahlübersetzt den Kühlerlüfter antreibenden Getriebe, wie es beispielsweise herkömmlich als Riemengetriebe für diesen Zweck eingesetzt wird.
- Die Umschaltdrehzahl ns kann eine fest vorgegebene Größe haben; sie kann aber auch abhängig von der Fahrsituation des Kraftfahrzeugs, beispielsweise abhängig von dessen Fahrgeschwindigkeit und dem daraus sich ergebenden Kühlleistungsbedarf der Brennkraftmaschine variiert werden, beispielsweise indem bei geringer Fahrgeschwindigkeit und damit geringer Fahrtwindkühlung die Lüfterdrehzahl erhöht wird, während sie bei hoher Fahrgeschwindigkeit verringert wird.
- Fig. 1 zeigt konstruktive Einzelheiten der anhand der Fig. 2 prinzipiell erläuterten Antriebsbaueinheit. Das Planetengetriebe 15 ist auf einer zur Drehachse 27 der Flüssigkeits-Reibungskupplung 5 und damit des Kühlerlüfters 1 gleichachsigen, zentralen Welle 29 radial und axial geführt. Die Welle 29 ist mit einem Endflansch 31 gleichachsig und direkt an einem Stirnende der Kurbelwelle 17 befestigt. Das Planetengetriebe 15 umfaßt drei relativ zueinander um die Drehachse 27 drehbare Getriebekomponenten, von denen eine erste Getriebekomponente ein relativ zur Welle 29 drehbares Sonnenrad 33, eine zweite Getriebekomponente, ein sowohl zur Welle 29 als auch dem Sonnenrad 33 drehbares Hohlrad 35 und eine dritte Getriebekomponente einen über eine Verzahnung 37 drehfest mit der Welle 29 verbundenen, allgemein mit 39 bezeichneten Planetenradträger umfaßt, an welchem über Wälzlager 41 mehrere, beispielsweise drei, Planetenräder 43 achsparallel zur Drehachse 27 drehbar gelagert sind. Fig. 1 zeigt der Einfachheit halber lediglich eines der sowohl mit dem Sonnenrad 33 als auch dem Hohlrad 35 kämmenden Planetenräder 43.
- Das Sonnenrad 33 ist über eine sowohl radial innen als auch radial außen verzahnte Kupplungsscheibe 45 mit einem Doppelkonus 47 drehfest verbunden. Der Doppelkonus 47 ist radial innen über ein erstes Wälzlager 49 an der Welle 29 gelagert und lagert seinerseits radial außen über ein zweites Wälzlager 51 eine von zwei Gehäuseschalen 53, 55, zwischen welchen das Hohlrad 35 durch Schrauben 57 gehalten ist. Die andere Gehäuseschale 55 ist über ein drittes Wälzlager 59 an einem die Welle 29 umschließenden, über die Verzahnung 37 mit dieser gekuppelten Ringteil 61 des Planetenradträgers 39. An der Gehäusehälfte 55 ist hierbei durch ein Deckelteil 63 gleichachsig zum Ringteil 61 ein weiteres Ringteil 67 drehfest über eine Verzahnung 65 gehalten. Die Ringteile 61, 67 bilden einerseits die Laufbahnen des Wälzlagers 59 und andererseits die Eingriffsflächen einer axial zwischen dem Wälzlager 59 und den Planetenrädern 43 angeordneten Einweg- oder Freilaufkupplung 69.
- Die Elektromagnetkupplung 19 umfaßt eine zur Drehachse 29 konzentrische Magnetspuleneinheit 71, die über ein Wälzlager 73 an der Welle 29 zentriert geführt ist. Eine in Umfangsrichtung steife, beispielsweise als Blechformteil ausgebildete Reaktionsmomentstütze 75 verbindet die Elektromagneteinheit 71 drehfest mit einem stationären Bauteil, beispielsweise dem Motorblock der Brennkraftmaschine. Die Reaktionsmomentstütze 75 verläuft, um sowohl axiale als auch radiale Schwingungen der Kurbelwelle 17 aufnehmen zu können, in einem ersten Abschnitt 77 radial und in einem zweiten Abschnitt 79 axial. Der Elektromagneteinheit 71 ist eine Ankereinheit 81 zugeordnet, die über eine Verzahnung 83 drehfest, jedoch achsparallel beweglich an dem Doppelkonus 47 gehalten ist. Im drehzahlübersetzten Betrieb ist die Elektromagneteinheit 71 erregt, wodurch die Ankereinheit 81 angezogen und das Sonnenrad 33 gegen den stationären Motorblock gebremst wird. Die Kurbelwelle 17 treibt über die Welle 29 den Planetenradträger 39 an, dessen Planetenräder 43 sich an dem stationären Sonnenrad 33 abstützen und das Hohlrad mit übersetzter Drehzahl antreiben. Die mit ihrem Antriebszapfen 7 an dem Deckelteil 63 zentrisch befestigte Flüssigkeits-Reibungskupplung 5 wird damit über das Hohlrad 35 angetrieben.
- Bei nicht erregter Elektromagnetkupplung 19 ist das Sonnenrad freigegeben, und das Hohlrad 35 und damit die Flüssigkeits-Reibungskupplung 5 wird über die Freilaufkupplung 69 direkt, d.h. im Drehzahlverhältnis 1:1 von der Welle 29 aus angetrieben.
- Die Gehäusehälften 53, 55 bilden eine Schmiermittelkammer 85, die lediglich teilweise mit flüssigem Schmiermittel, wie zum Beispiel Schmieröl, gefüllt ist. Die auf der axial der Elektromagnetkupplung 19 benachbarten Seite angeordneten Wälzlager 49, 51 sind durch Ringdichtungen 87, 89 abgedichtet; zur Abdichtung auf der axial anderen Seite des Planetengetriebes 15 überdeckt der Deckelteil 63 das freie Stirnende der Welle 29. Um trotz teilweiser Füllung den radial inneren Bereich des Planetengetriebes 15 schmieren zu können, fördert ein vom radial äußeren Bereich in den radial inneren Bereich führendes Schöpfrohr 91 das Schmiermittel in den Bereich der Welle 29. Das Schöpfrohr 91 sitzt auf dem Doppelkonus 47, ist also drehfest mit dem Sonnenrad 33 verbunden, und schöpft das in den Außenbereich zentrifugierte und mit dem Hohlrad 35 bzw. den Gehäusehälften 53, 55 relativ zum Sonnenrad 33 rotierende Schmiermittel in dem Bereich der Welle 29, wo es sich über nicht näher dargestellte axiale Kanäle verteilt und in dem Bereich der Wälzlager und Verzahnungen zurückzentrifugiert wird.
- Im folgenden werden Varianten von Antriebsbaueinheiten für einen Kühlerlüfter erläutert. Gleichwirkende Komponenten werden mit den Bezugszahlen vorangegangen erläuterter Ausführungsbeispiele bezeichnet und zur Unterscheidung mit einem Buchstaben versehen. Zur Erläuterung von Aufbau und Wirkungsweise wird auf die vorangegangene Beschreibung Bezug genommen.
- Fig. 4 zeigt schematisch einen Kühlerlüfter 1a, der wiederum über ein Planetengetriebe 15a von der Kurbelwelle 17a der Brennkraftmaschine aus angetrieben wird. Das Planetengetriebe 15a umfaßt wiederum einen drehfest mit einer zentralen Welle 29a verbundenen Planetenradträger 39a mit mehreren Planetenrädern 43a, von denen jedes mit einem die Welle 29a drehbar umschließenden Sonnenrad 33a und einem zu einer Einheit mit Gehäusehälften 53a, 55a verbundenen Hohlrad 35a kämmt. Im Unterschied zur Baueinheit der Fig. 1 und 2 ist der Kühlerlüfter la drehfest mit dem Hohlrad 35a verbunden, und anstelle der Elektromagnetkupplung 19 ist die Flüssigkeits-Reibungskupplung 5a mit dem Sonnenrad 33a verbunden. Die Flüssigkeits-Reibungskupplung 5a wirkt als "Bremse", mittels der das Sonnenrad über die Reaktionsmomentstütze 75a mit variablem Drehmoment gegen den Motorblock der Brennkraftmaschine gebremst werden kann. Das Bremsmoment wird durch den Füllzustand der Scherspalte 11a der Flüssigkeits-Reibungskupplung 5a bestimmt. Um den Füllzustand ändern zu können, ist die Flüssigkeits-Reibungskupplung über eine Scherfluidzuleitung 92 mit einer Fluidquelle 93 verbunden, die, gesteuert von der elektrischen Steuerung 21a, den Füllzustand der Scherspalte lla ändert. Die Steuerung 21a spricht nicht nur mittels der Sensoren 23a, 25a auf die Motordrehzahl und gegebenenfalls die Fahrgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs an, sondern mittels eines Temperatursensors 95 auch auf die Kühlerwassertemperatur oder die Umgebungstemperatur der Brennkraftmaschine. Vorteil der in Fig. 4 dargestellten Variante der Baueinheit ist, daß über die als Bremse wirkende Flüssigkeits-Reibungskupplung 5a die Drehzahl des Kühlerlüfters la stufenlos variiert werden kann. Durch geeignete, beispielsweise durch Kennlinienfelder der Steuerung 21a realisierte Drehzahlkennlinien kann der Betrieb des Kühlerlüfters 1a weiter optimiert werden.
- Im Ausführungsbeispiel der Fig. 4 fehlt die Freilaufkupplung des Ausführungsbeispiels der Fig. 1 und 2. Auf diese Weise kann bei vollständig entleerten Scherspalten 11a der Kühlerlüfter la abgeschaltet werden, da sich die Planetenräder 43a nicht mehr an dem dann frei umlaufenden Sonnenrad 33a abstützen können. Die maximale Drehzahl des Kühlerlüfters la ist bei maximalem Füllstand der Scherspalte la und damit im wesentlichen vollständig stationär gebremsten Sonnenrad 33a erreicht.
- Fig. 5 zeigt eine weitere Variante einer Antriebsbaueinheit für einen Kühlerlüfter 1b. Die Baueinheit entspricht dem Prinzip nach der Variante der Fig. 1 und 2, wobei die Flüssigkeits-Reibungskupplung 5b in weiteren Einzelheiten dargestellt ist. Insbesondere zeigt Fig. 5, daß das mit einem Lager 97 an dem Antriebszapfen 7b gelagerte Gehäuse 3b durch eine Trennwand 99 in eine die Läuferscheibe 9b enthaltende und zusammen mit der Läuferscheibe 9b die Scherspalte 11b bildende Arbeitskammer 101 einerseits unc eine axial daneben angeordnete Vorratskammer 103 für das Scherfluid unterteilt ist. Die Trennwand 99 enthält ein Ventilloch 105, das von einer Ventilplatte 107 gesteuert von einem Bimetall 109 temperaturabhängig geöffnet bzw. geschlossen wird. Bei geöffnetem Ventilloch 105 strömt Scherfluid in die Scherspalte 11b. Ein aufgrund der Relativdrehung zwischen der Läuferscheibe 9b und dem Gehäuse 3b wirksames Pumpelement 111 pumpt das Scherfluid bei geschlossenem Ventilloch 105 über eine Öffnung 113 der Trennwand 99 zum Abschalten der Flüssigkeits-Reibungskupplung 5b zurück in den Vorratsraum 103.
- Ähnlich dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1 und 2 bildet das Planetengetriebe 15b eine Baueinheit mit der Flüssigkeits-Reibungskupplung 5b und dem Kühlerlüfter 1b. Es ist wiederum auf einer zentralen Welle 29b gelagert, die über ihren Flansch 31b an der Kurbelwelle 17b gleichachsig zur Drehachse 27b befestigt ist. Es umfaßt wiederum ein relativ zur Welle 29b drehbares Sonnenrad 33b, ein relativ zum Sonnenrad 33b und der Welle 29b drehbares Hohlrad 35b und einen über die Verzahnung 37b drehfest mit der Welle 29b verbundenen Planetenradträger 39b, an dem über Nadellager 41b mehrere mit dem Sonnenrad 33b und dem Hohlrad 35b kämmende Planetenräder 43b achsparallel zur Drehachse 27b gelagert sind.
- Das Sonnenrad 33b ist über den Doppelkonus 47b drehfest mit der Ankereinheit 81b der Elektromagnetkupplung 19b verbunden, deren ringförmig die Welle 29b auf der Kurbelwellenseite des Planetengetriebes 15b umschließender Elektromagnet 71b mittels des Kugellagers 73b relativ zur Welle 29b radial geführt ist. Das Kugellager 73b ist jedoch zur axialen Bauraumersparnis nicht axial neben den im wesentlichen radial übereinander angeordneten Wälzlagern 49b, 51b angeordnet, sondern gleichfalls etwa radial über diesen Lagern. Der Elektromagneteinheit 71b ist ähnlich der Fig. 1 eine Reaktionsmomentstütze 75b zugeordnet, die zwar in Umfangsrichtung drehfest die Elektromagneteinheit 71b mit einem stationären Bauteil der Brennkraftmaschine, beispielsweise dem Motorblock, verbindet und gleichfalls einen radial verlaufenden, axial elastischen Abschnitt 77b und einen axial verlaufenden, radial elastischen Abschnitt 79b umfaßt, um axiale und radiale Schwingungen der Kurbelwelle 17b aufnehmen zu können. Die Elektromagnetkupplung wird wiederum von einer elektrischen Steuerung 21b gesteuert, die mittels eines Drehzahlsensors 23b auf die Drehzahl der Brennkraftmaschine und gegebenenfalls mit einem weiteren Sensor 25b auf die Fahrgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs anspricht.
- Abweichend von der Ausführungsform der Fig. 1 ist das Sonnenrad nicht über formschlüssige Verzahnungskupplungen oder dergleichen mit der Ankereinheit 81b verbunden, da sich herausgestellt hat, daß die Ungleichförmigkeit der Drehbewegung der Kurbelwelle 17b und deren axiale und radiale Schwingungen zu hohem Verschleiß an den Formschlußverzahnungen führen. Das Sonnenrad 33b ist deshalb entweder einteilig oder, wie in Fig. 5 dargestellt, durch eine Preßsitzverbindung 115 mit dem zwischen den beiden Wälzlagern 49b, 51b hindurchtretenden Bauteil, hier dem Doppelkonus 47b, verbunden. Die Ankereinheit 81b hat eine ringförmig geschlossene, jedoch gegebenenfalls aus mehreren Segmenten zusammengesetzte Ankerplatte 117, die durch ein gegebenenfalls auch segmentiertes Blattfederelement 119 an dem Doppelkonus 47b fest montiert, beispielsweise angenietet, ist. Das Blattfederelement 119 verbindet die Ankerplatte 117 drehfest, aber axial beweglich, mit dem Doppelkonus 47b.
- Das Hohlrad 35b ist entsprechend Fig. 1 zwischen zwei Gehäusehälften 53b, 55b eingesetzt und mit Schrauben 57b befestigt, wobei sich die Gehäusehälften 53b, 55b auf der Kurbelwellenseite über die Lager 51b, 49b an der Welle 29b und auf der kurbelwellenfernen Seite über das Lager 59b an dem seinerseits auf der Welle 29b sitzenden Planetenradträger 39b abstützen. Zwischen dem auf der Welle 29b sitzenden Ringteil 61b des Planetenradträgers 39b und einem über Schrauben 121 an der Gehäusehälfte 55b befestigten Ringteil 67b ist wiederum eine Freilaufkupplung 69b vorgesehen.
- Die Gehäusehälften 53b, 55b umschließen zusammen mit dem Hohlrad 35b eine lediglich teilweise mit einem flüssigen Schmiermittel gefüllte Schmiermittelkammer 85b, in deren radial äußeren Bereich ein drehfest mit dem Sonnenrad 33b verbundenes Schöpfrohr 91b ragt, das durch Zentrifugalkräfte nach außen getriebenes Schmiermittel zurück in den Bereich der Welle 29b schöpft, sofern sich das Hohlrad 35b im drehzahlübersetzenden Betrieb des Planetengetriebes 15b relativ zum Sonnenrad 33b bewegt. Das Schöpfrohr 91b ist über eine radiale Bohrung 123 des Sonnenrads mit einem radial zwischen dem Sonnenrad 33b und der Welle 29b ausgebildeten, axial verlaufenden Kanal 125 verbunden. Der Kanal 125 verteilt das Schmiermittel in axialer Richtung in dem Planetengetriebe 15b und mündet hierzu auf der Kurbelwellenseite in einer zwischen dem Doppelkonus 47 und einem Lagerring 127 des radial innersten Wälzlagers 49b gebildeten, ringförmigen Schmiermitteltasche 129, die nach außen hin durch die Ringdichtung 87b abgedichtet ist. Das radial darüberliegende Wälzlager 51b bildet zwischen dem Doppelkonus 47b und einem von axial außen her in die Gehäusehälfte 53b eingesetzten äußeren Lagerring 131 des Wälzlagers 51b gleichfalls eine durch die Ringdichtung 89b nach außen abgedichtete, ringförmige Schmiermitteltasche 133, der über einen Auslaß 135 im radial inneren Bereich des Schöpfrohrs 91b gleichfalls Schmiermittel zuführbar ist. Die Schmiermitteltaschen 129, 133 sind nach radial außen dicht und lediglich von radial innen her zugänglich.
- Das der Kurbelwelle 17b ferne Ende des Kanals 125 mündet in einem der Schmiermittelverteilung dienenden Ringraum 137, von dem in dem Ringteil 61b ein Kanal 139 in eine zwischen den Ringteilen 61b, 67b sich befindende ringförmige Schmiermitteltasche 141 führt. Die Schmiermitteltasche enthält das Wälzlager 59b einschließlich seines auf den Ringteil 61b aufgesetzten inneren Lagerrings 143 sowie die Einwegkupplung 69b, deren Eingriffsflächen durch radial übereinanderliegende Bereiche der Ringteile 61b, 67b gebildet werden. Auf der kurbelwellenfernen Seite wird die Schmiermitteltasche 141 durch ein mit den Schrauben 121 am Ringteil 67b gehaltenes Dichtblech 145 abgedichtet, das sich über das kurbelwellenferne Ende der Welle 29b hinwegersteckt, jedoch im Bereich dieses Endes eine durch einen Deckel 147 verschlossene Montage- und Füllöffnung hat. Auf der den Planetenrädern benachbarten Seite ist zwischen dem Ringteil 67b und der Gehäusehälfte 55b ein ringförmiges Dichtblech 149 eingesetzt, das an seinem Innenumfang eine ringförmige Dichtlippe 151 trägt, die sowohl über den Innenring 143 als auch über die radial innere Eingriffsfläche der Freilaufkupplung 69b nach radial innen in übersteht und in eine Umfangsnut 153 des Ringteils 61b eingreift, diese jedoch nicht berührt. Die auf diese Weise in der Schmiermittelkammer 85b abgeteilte Schmiermitteltasche 141 begrenzt nach radial außen abgedichtet ein Schmiermittelvolumen, in das sämtliche verschleißgefährdeten Flächen und Komponenten sowohl des Wälzlagers 59b als auch der Freilaufkupplung 69b vollständig eintauchen. Selbst wenn das Planetezgetriebe 15b bei geöffneter Elektromagnetkupplung 19b im direkten Gang betrieben wird, sorgt die Schmiermittelfüllung der Schmiermitteltasche für eine ausreichende Schmierung. Schwingbewegungen aufgrund der Ungleichförmigkeit der Kurbelwellenbewegung können deshalb nicht zu einem Verschleiß der hierbei sich relativ zueinander bewegenden Komponenten führen.
- Auch die Wälzlager 49b, 51b werden in analoger Weise selbst im direkten Gang des Planetengetriebes 15b geschmiert. Die Schmiermitteltaschen 129 und 133 sind auf ihren den Planetenrädern 43b benachbarten Seiten durch Ringschultern begrenzt, die sich radial bis über den kleinsten Durchmesser der jeweils inneren Laufbahnen der Wälzlager 49b, 51b nach innen erstrecken. Die Schmiermitteltaschen 129 und 133 speichern damit nach anfänglicher Befüllung Schmiermittel, das auch im direkten Gang des Planetengetriebes 15b nicht abzentrifugiert werden kann. Trockenlaufen der Wälzlager 49b, 51b und 59b sowie der Freilaufkupplung 69b wird auf diese Weise mit Sicherheit vermieden.
- Bei stillstehender Brennkraftmaschine entleeren sich die Schmiermitteltaschen 129, 133 und 141 schwerkraftbedingt zumindest teilweise. Um die Schmiermitteltaschen für den Betrieb des Planetengetriebes 15b erneut zu füllen, ist der Steuerung 21b ein Zeitglied 155 zugeordnet, das das Planetengetriebe 15b entweder periodisch oder aber zu bestimmten Betriebssituationen des Kraftfahrzeugs, beispielsweise beim Starten der Brennkraftmaschine, für eine vorbestimmte Zeitspanne unabhängig von den Kühlbedarfsanforderungen in den übersetzten Gang schaltet, in welchem von dem Schöpfrohr 91b Schmiermittel gefördert wird.
- Die zur Bildung der Schmiermitteltaschen 129, 133 vorgesehenen Ringschultern können, ähnlich der Schmiermitteltasche 141, durch zusätzliche Dichtungsbauteile realisiert werden; sie können aber auch durch Stirnflächen ohnehin vorhandener Bauteile, wie zum Beispiel eine Stirnfläche 157 des Sonnenrads im Fall der Schmiermitteltasche 129 oder durch eine integral an dem Lagerring 131 angeformte Ringschulter 159 realisiert sein.
- Die Nadellager 41b der Planetenräder 43b werden gleichfalls geschmiert. Hierzu schließt an den Verteilungsringraum 137 über einen Ringspalt 161 eine innere Umfangsnut 163 an, von der im Bereich jedes Planetenrads 43b ein radialer, zum Nadellager 41b führender Kanal 165 abzweigt.
- Das Sonnenrad 33b wird einerseits über Öffnungen am radial inneren Fuß des Schöpfrohrs 91b geschmiert. Das Hohlrad 35b taucht in den bei Rotation im radial äußeren Bereich der Schmiermittelkammer 85b sich sammelnden Schmiermittelsumpf ein.
- Die Lageranordnung des Planetengetriebes 15b ist so getroffen, daß sämtliche die Getriebekomponenten des Planetengetriebes 15b aneinander und der Welle 29b lagernden Wälzlager 49b, 51b und 59b in einem gemeinsamen Abstützkraftweg zwischen einer an der Welle 29b vorgesehenen Stützschulter 167 und einer zentralen, auf das kurbelwellenferne Ende der Welle 29b aufgeschraubten Befestigungsmutter 169 spielfrei angeordnet sind. Die Wälzlager 49b, 51b und 59b sind sämtlich als Schulterlager bzw. Schräglager ausgebildet, haben also generell schräg zur Drehachse 27b verlaufende Laufbahnen. Sämtliche in dem Abstützkraftweg zwischen der Ringschulter 167 und der Befestigungsmutter 169 angeordneten Komponenten sind zum Spielausgleich axial lose und werden bei der Montage unter Ausgleich des Spiels gegeneinander gespannt. Der Abstützkraftweg der Wälzlager 49b, 51b und 59b führt vom Lagerring 127 über das Wälzlager 49b, den Doppelkonus 47b, das Wälzlager 51b, den Außenring 131, die Gehäusehälfte 53b, das Hohlrad 35b, die Gehäusehälfte 55b, den Ringteil 67b, das Wälzlager 59b, den Innenring 143 zu einem Stützring 171, der mittels der Befestigungsmutter 169 gegen die Ringschulter 167 schraubbar ist. Die generell schräg verlaufenden Laufbahnen der Wälzlager 49b, 51b, 59b erstrecken sich hierbei axial beiderseits des Umlaufbereichs der Planetenräder 43b weggerichtet schräg nach radial außen, um die vorstehend erläuterten Schmiermitteltaschen 129, 133 und 141 bilden zu können. Durch den Spielausgleich der Wälzlager 49b, 51b und 59b wird eine erhöhte Lebensdauer dieser Lager erreicht, selbst unter stärkerer Beanspruchung durch axiale und radiale Schwingungen der normalerweise in Gleitlagern gelagerten Kurbelwelle 17b.
- Das in Fig. 5 dargestellte Planetengetriebe 15b bildet zusammen mit der Flüssigkeitsreibungskupplung 5b und dem Kühlerlüfter eine unmittelbar an der Kurbelwelle 17b montierte Baueinheit. Es versteht sich, daß auch nur das Planetengetriebe 15b an der Kurbelwelle 17b montiert sein kann, während die Flüssigkeits-Reibungskupplung 5b einschließlich des Kühlerlüfters 1b an einer anderen Stelle angeordnet sein kann. Für die Verbindung kann das Hohlrad 35b mit einem gesonderten Abtriebsorgan, beispielsweise einer Riemenscheibe 173, verbunden sein. Ein gesonderter Riemenantrieb kann gegebenenfalls auch zwischen der Welle 29b und der Kurbelwelle 17b vorgesehen sein.
- Es versteht sich ferner, daß das Planetengetriebe 15b unabhängig von einer Flüssigkeits-Reibungskupplung auch zum Antrieb anderer Nebenaggregate eines Kraftfahrzeugs eingesetzt werden kann. Analog zum Ausführungsbeispiel der Fig. 4 kann auch bei dem Planetengetriebe der Fig. 5 die Elektromagnetkupplung 19b durch eine Flüssigkeits-Reibungskupplung ersetzt werden. In diesem Fall kann gegebenenfalls auch die Freilaufkupplung 69b entfallen.
Claims (27)
- Vorrichtung zum Antrieb eines Kühllüfters (1) einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs, umfassend:a) ein Planetengetriebe (15) mit einem Sonnenrad (33) als eine erste Getriebekomponente, einem das Sonnenrad (33) umschließenden Hohlrad (35) als eine zweite Getriebekomponente und einem Planetenradträger (39) als eine dritte Getriebekomponente, wobei der Planetenradträger (39) wenigstens ein mit dem Sonnenrad (33) und dem Hohlrad (35) kämmendes Planetenrad (43) aufweist und wobei das Sonnenrad (33), das Hohlrad (35) und der Planetenradträger (39) um eine Drehachse (27) einer durch die Brennkraftmaschine antreibbaren zentralen Welle (29) und relativ zueinander drehbar sind,b) einen durch das Planetengetriebe zur Drehung um die Achse (27) antreibbaren Kühllüfter (1),c) eine dem Kühllüfter (1) zugeordnete Flüssigkeits-Reibungskupplung (5) zur temperaturabhängigen Steuerung des Betriebs des Kühllüfters (1),d) steuerbare Bremsmittel (19) zum Ausüben eines veränderbaren Bremsmoments auf eine (33) der Getriebekomponenten (33, 35, 39), wobei eine (39) der beiden verbleibenden Getriebekomponenten (35, 39) als ein Getriebeeingangselement mit der Brennkraftmaschine verbunden ist und die andere (35) der beiden verbleibenden Getriebekomponenten (35, 39) als ein Getriebeausgangselement mit dem Kühllüfter (1) verbunden ist,dadurch gekennzeichnet, daß- das Sonnenrad (33) auf der zentralen Welle (29) drehbar gelagert ist,- das Hohlrad (35), welches das Sonnenrad (33) umschließt, in Richtung der Drehachse (27) an beiden Seiten des Sonnenrads (33) auf der zentralen Welle (29) gelagert ist,- die steuerbaren Bremsmittel (19) dem Sonnenrad (33) zugeordnet sind zum Erzeugen eines Bremsmoments zwischen dem Sonnenrad (33) und einem stationären Bauteil (75) insbesondere der Brennkraftmaschine,- die Flüssigkeits-Reibungskupplung (5) zwischen dem Getriebeausgangselement (35) und dem Kühllüfter (1) angeordnet ist zur temperaturabhängigen Drehkopplung des Getriebeausgangselements (35) mit dem Kühllüfter (1).
- Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Brennkraftmaschine mit dem Planetenradträger (39) als das Getriebeeingangselement verbunden ist und daß der Kühllüfter (1) mit dem Hohlrad (35) als das Getriebeausgangselement verbunden ist.
- Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Flüssigkeits-Reibungskupplungseingangskomponente (9) mit dem Getriebeausgangselement (35) zur gemeinsamen Drehung um die Drehachse (27) fest verbunden ist, und daß eine Flüssigkeits-Reibungskupplungsausgangskomponente (3) mit dem Kühllüfter (1) zur gemeinsamen Drehung um die Drehachse (27) fest verbunden ist.
- Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremsmittel als steuerbare Kupplung (19), insbesondere Elektromagnetkupplung, ausgebildet sind, mittels der die erste Getriebekomponente (33) relativ zu dem stationären Bauteil (75) der Brennkraftmaschine blockierbar ist, und daß die zweite Getriebekomponente (35) über eine Freilaufkupplung (69) mit der dritten Getriebekomponente (39, 43) und über die Flüssigkeits-Reibungskupplung (5) mit dem Kühlerlüfter (1) verbunden ist.
- Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektromagnetkupplung (19) eine mit der ersten Getriebekomponente (33) drehfest verbundene, axial bewegliche Ankereinheit (81) und eine die zentrale Welle ringförmig umschließende Magnetwicklungseinheit (71) umfaßt, die über wenigstens ein Wälzlager (73) an der zentralen Welle (29) radial geführt und über eine sowohl axial als auch radial elastische Drehmomentstütze (75) an einem Bauteil der Brennkraftmaschine drehfest geführt ist.
- Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Ankereinheit (81b) zumindest eine Ankerplatte (117) umfaßt, die mittels einer axial elastischen Blattfederanordnung (119) axial beweglich mit der ersten Getriebekomponente (33b) fest verbunden ist.
- Vorrichtung zum Antrieb eines Kühllüfters (1) einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs, umfassend:a) ein Planetengetriebe (15) mit einem Sonnenrad (33) als eine erste Getriebekomponente, einem das Sonnenrad (33) umschließenden Hohlrad (35) als eine zweite Getriebekomponente und einem Planetenradträger (39) als eine dritte Getriebekomponente, wobei der Planetenradträger (39) wenigstens ein mit dem Sonnenrad (33) und dem Hohlrad (35) kämmendes Planetenrad (43) aufweist und wobei das Sonnenrad (33), das Hohlrad (35) und der Planetenradträger (39) um eine Drehachse (27) einer durch die Brennkraftmaschine antreibbaren zentralen Welle (29) und relativ zueinander drehbar sind,b) einen durch das Planetengetriebe zur Drehung um die Achse (27) antreibbaren Kühllüfter (1),c) steuerbare Bremsmittel (19) zum Ausüben eines veränderbaren Bremsmoments auf eine (33) der Getriebekomponenten (33, 35, 39), wobei eine (39) der beiden verbleibenden Getriebekomponenten (35, 39) als ein Getriebeeingangselement mit der Brennkraftmaschine verbunden ist und die andere (35) der beiden verbleibenden Getriebekomponenten (35, 39) als ein Getriebeausgangselement mit dem Kühllüfter (1) verbunden ist,dadurch gekennzeichnet, daß- das Sonnenrad (33) auf der zentralen Welle (29) drehbar gelagert ist,- das Sonnenrad (33) umschließende Hohlrad (35) in Richtung der Drehachse (27) an beiden Seiten des Sonnenrads (33) auf der zentralen Welle (29) gelagert ist,- die steuerbaren Bremsmittel (19) dem Sonnenrad (33) zugeordnet sind zum Erzeugen eines Bremsmoments zwischen dem Sonnenrad (33) und einem stationären Bauteil (75) insbesondere der Brennkraftmaschine,- die steuerbaren Bremsmittel (19) als Flüssigkeits-Reibungskupplung (5a) ausgebildet sind, wobei eine erste Flüssigkeits-Reibungskupplungskomponente mit dem stationären Bauteil (75a) drehfest verbunden ist, und eine zweite Flüssigkeits-Reibungskupplungskomponente mit dem Sonnenrad (33) zur gemeinsamen Drehung um die Drehachse fest verbunden ist.
- Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Brennkraftmaschine mit dem Planetenradträger (39) als das Getriebeeingangselement fest verbunden ist und daß der Kühllüfter (1) mit dem Holhrad (35) als das Getriebeausgangselement fest verbunden ist.
- Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die erste (33b) oder/und die zweite (35b) Getriebekomponente an zumindest einem Wälzlager (49b, 51b, 59b) gelagert ist, dessen Wälzkörper zwischen einer radial inneren Laufbahn und einer radial äußeren Laufbahn geführt sind,
dadurch gekennzeichnet,daß das Planetengetriebe (15b) eine teilweise mit Schmiermittel gefüllte, nach außen abgedichtete Schmiermittelkammer (85b) aufweist, die zumindest das Sonnenrad, das Hohlrad und jedes Planetenrad umschließt,daß innerhalb der Schmiermittelkammer (85b) wenigstens eine ausschließlich nach radial innen offene, im übrigen jedoch geschlossene, ringförmige Schmiermitteltasche (129, 133, 141) abgeteilt ist, in der die äußere und die innere Laufbahn zumindest des einen Wälzlagers (49b, 51b, 59b) im wesentlichen vollständig untergebracht sind,und daß das Planetengetriebe (15b) eine Schmiermittelfördereinrichtung (91b) aufweist, die das Schmiermittel von einem radial äußeren Bereich der Schmiermittelkammer (85b) in einen Bereich radial innerhalb des Sonnenrads und jeder Schmiermitteltasche (129, 133, 141) fördert. - Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß ein die äußere Laufbahn bildendes erstes Bauteil (47b, 121, 131) zumindest auf axial einer Seite der Wälzkörper mit einer Ringschulter (149, 157, 159) fest, insbesondere integral, verbunden ist, die sich nach radial innen bis über den kleinsten Durchmesser der an einem zweiten Bauteil (47b, 61b, 127, 143) vorgesehenen inneren Laufbahn hinaus erstreckt.
- Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringschulter (149, 157, 159) auf der den Planetenrädern (43b) axial zugewandten Seite der äußeren Laufbahn vorgesehen ist und daß das erste Bauteil (47b, 61b, 121, 131) auf der den Planetenrädern (43b) axial abgewandten Seite entweder mittels eines Dichtrings (87b, 89b) gegenüber dem zweiten Bauteil (47b, 127) abgedichtet ist oder mit einer Seitenwand (145) der Schmiermittelkammer (85b) drehfest und dicht verbunden ist.
- Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringschulter (149) einen nach radial innen vorstehenden, in eine Umfangsaussparung (153) des zweiten Bauteils (67b) eingreifenden Ringflansch (151) aus elastischem Material aufweist.
- Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die durch den elastischen Ringflansch (151) begrenzte Schmiermitteltasche (141) zusätzlich zu den Laufbahnen des Wälzlagers (59b) noch eine Einwegkupplung (69b) enthält.
- Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Getriebekomponenten (33b, 35b, 39b, 43b) beiderseits des Bereichs, in welchem jedes Planetenrad um das Sonnenrad umläuft, an Wälzlagern (49b, 51b, 59b) relativ zueinander drehbar gelagert sind, deren die Laufbahnen bildende Bauteile (47b, 67b, 127, 131, 143) zusammen mit Bauteilen (35b, 53b, 55b) zumindest eines Teils der Getriebekomponenten in einem gemeinsamen Abstützkraftweg zwischen zwei in axialem Abstand sich gegenüberliegenden Anschlagorganen (167, 169) der zentralen Welle (29b) im wesentlichen axial spielfrei fixiert sind.
- Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß jedes der die Getriebekomponenten (33b, 35b, 39b, 43b) relativ zueinander drehbar führenden Wälzlager (49b, 51b, 59b) wenigstens eine generell schräg zur Drehachse verlaufende Laufbahn hat und daß sich diese Laufbahn vom Umlaufbereich der Planetenräder weg generell schräg nach radial außen erstreckt.
- Vorrichtung nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß die zentrale Welle (29b) um die Drehachse (27b) drehbar angeordnet ist und daß eine der Getriebekomponenten (39b, 43b) über Verbindungsmittel (37b), die eine Axialbewegung zulassen, drehfest mit der zentralen Welle (29b) verbunden ist, und die beiden anderen Getriebekomponenten (33b, 35b) über Wälzlager (49b, 51b, 59b), deren innere und äußere Laufbahnen eine Axialbewegung relativ zueinander zulassen, relativ zueinander und zur zentralen Welle (29b) drehbar geführt sind, in dem Abstützkraftweg angeordnet sind.
- Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die dritte Getriebekomponente (39b, 43b) drehfest auf der zentralen Welle (29b) sitzt und die erste Getriebekomponente (33b) mit einem ersten (49b) der Wälzlager an der zentralen Welle (29b) gelagert ist und daß die zweite Getriebekomponente (35b) über ein zweites (59b) der Wälzlager an der dritten Getriebekomponente (39b, 43b) und über ein drittes (51b) der Wälzlager an der ersten Getriebekomponente (33b) gelagert ist.
- Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Getriebekomponente (33b) eine Pumpvorrichtung (91b) insbesondere in Form eines Schöpfrohrs trägt, die bei einer Relativdrehung zwischen der ersten (33b) und der zweiten (35b) Getriebekomponente das Schmiermittel aus dem radial äußeren Bereich der Schmiermittelkammer (85b) in einen axial verlaufenden Schmiermittelkanal (125) radial zwischen der ersten Getriebekomponente (33b) und der zentralen Welle (29b) fördert.
- Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß der axiale Schmiermittelkanal (125) in der Schmiermitteltasche (129) des ersten Wälzlagers (49b) mündet.
- Vorrichtung nach Anspruch 17 oder 19, dadurch gekennzeichnet, daß der axiale Schmiermittelkanal (125) auf der dem ersten Wälzlager (49b) axial abgewandten Seite mit einer nach radial außen geschlossenen, ringförmigen Schmiermitteltasche (163) der dritten Getriebekomponente (39b, 43b) verbunden ist, von der radial innerhalb des Bereichs jedes Planetenrads ein radialer Kanal (165) zum Lager (41b) des Planetenrads führt.
- Vorrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Brennkraftmaschine die zentrale Welle (29b) antreibt, die Bremsmittel (19b) die erste Getriebekomponente (33b) bremsen und das Nebenaggregat (1b) mit der zweiten Getriebekomponente (35b) verbunden ist.
- Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß das Nebenaggregat (1b) als Kühlerlüfter ausgebildet und gleichachsig zur zentralen Welle (29b) an der zweiten Getriebekomponente (35b) gehalten ist.
- Vorrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß im Drehmomentweg von der dritten (39b, 43b) zur zweiten (35b) Getriebekomponente eine Einwegkupplung (69b) angeordnet ist.
- Vorrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Einwegkupplung (69b) axial zwischen dem zweiten Wälzlager (59b) und dem Umlaufbereich des Planetenrads angeordnet ist.
- Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Schmiermittelfördereinrichtung (91b) eine lediglich bei einer Relativdrehung zwischen den Getriebekomponenten (33b, 35b, 39b, 43b) wirksame Pumpeinrichtung umfaßt und daß der Bremseinrichtung (19b) eine Steuerung (21b) zugeordnet ist, die die Bremseinrichtung (19b) in vorbestimmten Betriebssituationen des Kraftfahrzeugs, insbesondere beim Starten seiner Brennkraftmaschine, in den die Relativdrehung bewirkenden Zustand schaltet.
- Vorrichtung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung (21b) die Bremseinrichtung (19b) auf das Starten der Brennkraftmaschine hin für eine vorbestimmte Zeitspanne in den die Relativdrehung bewirkenden Zustand schaltet.
- Vorrichtung nach Anspruch 25 oder 26, dadurch gekennzeichnet, daß das Planetengetriebe (15b) ein Übersetzungsgetriebe bildet und einen Kühlerlüfter (1b) antreibt.
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