专利名称：带有由驱动马达通过驱动皮带驱动的驱动轮的摩擦操纵离合器和驱动单元的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种按权利要求1的摩擦操纵离合器和一种按权利要求13的驱动单兀。
背景技术：
用于尤其两级地驱动辅助总成的、带有可切换的摩擦离合器的驱动单元是已知 的。驱动装置可以用驱动马达实现，该驱动马达使驱动单元的驱动轮旋转。在例如用于压 缩机的驱动单元中可以通过驱动皮带驱动例如构成为皮带盘的驱动轮。借助于两个电磁装 置 可以相应操纵相配的摩擦离合器，以便实现需要驱动的辅助总成轴例如压缩机轴的两种 不同转速。辅助总成的轴例如可以以低于和高于驱动轮转速的转速运动。
发明内容
因此本发明的目的是，改进一种摩擦操纵离合器和一种带有用于以不同转速驱动 辅助总成的驱动马达的相应的驱动单元，尤其是在紧凑的结构方式或简化的装配方面进行 改进。所述目的通过权利要求1和13解决。有利的进一步拓展在从属权利要求中阐明。本发明以一种带有由驱动马达通过驱动皮带驱动的驱动轮的摩擦操纵离合器为 出发点，其中设有用于操纵第一摩擦离合器的第一电磁装置和用于操纵第二摩擦离合器的 第二电磁装置，以便可以在一定的驱动轮转速时通过驱动轮以不同的转速驱动辅助总成的 驱动轴。驱动轮转速对于被考察的工作状态可以具有基本上保持不变的转速，其中对于驱 动轮的几乎每个可实现的转速或驱动轮的相应考察的转速，可以相对于驱动轮转速不同快 慢地旋转驱动辅助总成的驱动轴。本发明的核心在于，在驱动轮与辅助总成的驱动轴之间设有皮带传动系统，用于 以不同的转速驱动所述驱动轴。用皮带传动系统可以牢固且节省空间地实现驱动轮与驱动 轴之间的传力。此外用皮带传动系统也可以在互相作用的元件之间各种各样需要克服的距 离时或在空间困难的情况中实现可靠的传力或力矩传递。在此有利的是，驱动轮本身可以 尤其通过刚好一个驱动皮带驱动。驱动轮在此以由驱动马达的可变的转速预先确定的转速 旋转并且有利地在转速方面不必增速或减速。因此能快速地调出驱动轮上的全功率，或者 最高传动比通过皮带传动系统运行或可选低传动比运行。原则上在实际中必要时驱动轮可以出现略微或短时的转速波动，但是这对于按本 发明的结构由于皮带传动系统的机械性能而是没问题的。此外根据使用情况按皮带连接的旋转元件的有效直径的机械基本原理可以调节 不同的增速比或减速比。辅助总成尤其可以是带有内燃机的汽车的空调压缩机或制冷压缩 机。在这种辅助总成中也可以希望在驱动旋转的驱动轮中也可以断开或者说消极连接辅助总成，而在与情况匹配的工作状态中运转辅助总成，例如以至少两个不同的功率级 运转。如果只须散发出相对少量的热量时，对于空调压缩机可以选择较低的功率级；或者在 希望相应较大的热量散发时用较高的级。当在汽车行驶的预热或启动阶段时也许没有多余 的热量散发或者无需压缩冷却剂时，可以关掉对压缩机轴的驱动作用。因此可以提供辅助 总成的三级运行。 按本发明的摩擦操纵离合器或皮带传动系统尤其可以容易的作为附加单元装在 已存在的部分上，必要时无较大费用地加装。 尤其可以通过电磁操纵的盘式摩擦离合器实现快速且可靠的切换。此外建议，辅助总成的驱动轴的旋转轴线与驱动轮的旋转轴线平行错开。因此除 了摩擦操纵离合器的紧凑的结构方式外可以实现构件之间的大量的不同构造方案或不同
布置。 尤其可以最优地使用可供使用的结构空间。尤其可以减少必要时轴向需要的结构空间，例如方式为驱动轮在辅助总成的驱 动轴的旋转轴线的径向方向上错开地设置。优选皮带传动系统包括带有第一传动皮带的第一皮带传动装置，该第一传动皮带 支承在可旋转地支承的第一中间轮和与辅助总成的驱动轴抗旋转地连接的法兰环上。因此 用简单的方式，通过第一中间轮的和法兰环的直径大小，或者说通过在第一中间轮上和在 法兰环上相应用于第一传动皮带的皮带支座的直径大小，选择驱动轮与辅助总成的驱动轴 之间的增速比或减速比。如果希望的话，也可建立一比一的传动比或者说相同转速。第一 中间轮尤其可切换的或可固定连接的，并且又可以与对应部分脱开联接，该对应部分在固 定连接时带动第一中间轮。对应部分尤其是在驱动轮上。通过法兰环持久地建立与辅助总 成的驱动轴的联接。此外有利的是，皮带传动系统包括带有第二传动皮带的第二皮带传动装置，该第 二传动皮带支承在驱动轮和可旋转地支承的第二中间轮上。通过这种结构也可以在大的变 化范围内选择驱动轮与第二中间轮之间的增速比或减速比，其中第二中间轮可以与对应部 分尤其是与辅助总成的驱动轴连接的部分例如法兰环联接。为了有利地提供驱动轮与辅助总成的驱动轴之间的增速比或减速比，用于在驱动 轮上的第二传动皮带的皮带支座的直径尤其可以不同于用于在第一中间轮上的第一传动 皮带的皮带支座的直径，尤其可以超过后一直径。在驱动轮上的用于驱动皮带的皮带支座 的直径尤其是在各皮带支座的上述直径之间。各皮带支座尤其通过平行的且圆形环绕的楔 形槽构成，构成为楔形皮带的传动皮带的相配的楔形皮带段传力地支承在所述楔形槽中。特别有利的是，第一摩擦离合器构成为，在接通第一摩擦离合器时摩擦锁合地连 接第一中间轮和驱动轮。因此在该接通状态时可以有针对性地在驱动轮上带动支承在第一 中间轮上的传动皮带。在第一摩擦离合器未接通时，可以自动取消驱动轮与第一中间轮之 间的摩擦锁合连接或传力。此外有利的是，第二摩擦离合器构成为，在接通第二摩擦离合器时摩擦锁合地连 接第二中间轮和法兰环。因此可以独立地通过第二摩擦离合器连接第二中间轮与法兰环， 由此，这样一个接通状态是可能的，该接通状态不同于在接通第一摩擦离合器时的接通状 态。在此相反在未接通第二摩擦离合器时例如通过弹性件使第二中间轮与法兰环脱开联接。在本发明的一种有利的改进实施方式中，皮带传动系统构成为，在接通第一摩擦 离合器时辅助总成的驱动轴以第一转速旋转。因此可以通过接通过程预先确定辅助总成的 驱 动轴的希望的第一转速。辅助总成的驱动轴的第一转速尤其是不同于驱动轮转速的转 速，例如较低的转速。皮带传动系统有利地构成为，在接通第二摩擦离合器时辅助总成的驱动轴以第二 转速旋转，该第二转速不同于在接通第一摩擦离合器时的第一转速。通过第二摩擦离合器 在相应的接通过程中可以实现辅助总成的驱动轴的希望的另一个转速，该另一个转速尤其 大于在接通第一摩擦离合器时辅助总成的驱动轴的第一转速。在接通第一摩擦离合器或接 通第二摩擦离合器时，一般总是另一个摩擦离合器不接通。在本发明的主题的一种有利的实施方式中，皮带传动系统构成为，在接通第二摩 擦离合器时辅助总成的驱动轴的转速大于驱动轮的转速。因此可以选择增速，这尤其例如 对于空调压缩机有利于高冷却功率。也有利的是，皮带传动系统构成为，在接通第一摩擦离合器时辅助总成的驱动轴 的转速小于驱动轮的转速。因此，即使当驱动轮的转速相对较高时，也可以建立辅助总成的 驱动轴的相对低的转速。因此这例如在以下情况可以是有利的，此时辅助总成的相对小的 功率例如汽车的空调压缩机的小的冷却功率是必需的，而驱动轮相对快速地旋转。此外建议，设有用于张紧传动皮带的皮带张紧装置，通过该皮带张紧装置，被相应 传动皮带缠绕的元件之间的距离改变是可能的。尤其可以通过在一方面第一中间轮、驱动 轮和另一方面第二中间轮、法兰环之间的距离增大而张紧。因此可以随时精细地张紧传动 皮带。优选皮带张紧装置包括轴段，第一中间轮和驱动轮可旋转地接纳在该轴段上。这 尤其在考虑按本发明的摩擦操纵离合器的紧凑的结构方式时是有利的。轴段例如可以构成 为抗旋转的圆柱体型材，该圆柱体型材的纵轴线平行于辅助总成的驱动轴的旋转轴线。轴 段例如可以错开地接纳在辅助总成的固定的外壳部分上。在轴段上有利地可以通过滚动轴 承可旋转地支承中间轮和驱动单元，或者与该部件一起装配或拆卸。此外本发明涉及一种带有用于驱动辅助总成、尤其是汽车压缩机的驱动马达的驱 动单元。该驱动单元包括根据上述任何一种实施方式的摩擦操纵离合器。因此可以提供一 种驱动单元，该驱动单元具有关于摩擦操纵离合器已经解释过的优点和特征。
借助于在附图中示出的唯一的附图解释本发明其它优点和特征。
具体实施例方式图1大大简化地示出一种带有压缩机总成和按本发明的摩擦操纵离合器的驱动 系统的剖面图。驱动单元1在此包括按本发明的用于压缩机3例如汽车中的空调压缩机的摩擦操 纵离合器2。通过仅部分示出的初级驱动装置4，通过未示出的马达皮带盘连同未示出的驱 动皮带来旋转驱动皮带盘5。驱动皮带在此在设有楔形环槽的皮带支座6的区域内与皮带盘5传力地接触。径向略微 向外成台阶形错开地存在另一个环绕的皮带支座7，次级皮带传
动装置的传动皮带8支承在该另一皮带支座上。 皮带盘5通过滚动轴承9支承在抗旋转的中间轴10上。 此外传动皮带8绕着第一中间轮11导引，该中间轮如皮带支座7在相同轴向段上 径向错开地在压缩机3的驱动轴13的旋转轴线S上延伸。中间轮11通过另一个滚动轴承 12可旋转地装在驱动轴13上。另一个中间轮15通过另一个滚动轴承14与皮带盘5轴向隔开距离或错开地可旋 转地支承在中间轴10上，其中另一个次级皮带传动装置的另一个传动皮带16支承在中间 轮15上。此外传动皮带16绕着法兰环17的皮带支座引导，该法兰环与驱动轴13固定连接。中间轴10通过支承板18接纳，该支承板固定连接在压缩机3的外壳部分上。为 了张紧传动皮带8和16，带有用螺钉固定在其上的中间轴10的支承板18沿着双箭头Pl的 方向可略微偏移地固定，例如通过螺钉_长孔_结构。在按图1所示的实施例中，两个传动皮带8和16是相同长的，并且具有相同的皮 带宽度，这在装配友好性或备件准备方面可能是有利的。此外，所示的摩擦操纵离合器2包括带有电磁铁20的第一电磁装置19，该电磁铁 在通电时电磁地将第一摩擦离合器21的第一盘形衔铁22摩擦锁合地吸到皮带盘5的摩擦 部分5a上。为此盘形衔铁22通过弹性件15a轴向活动地接纳在中间轮15上。在电磁铁 20未通电时，通过弹性件15a的回位力将盘形衔铁22轴向从摩擦部分5a上拉开，以便皮带 盘5和中间轮15可以通过间隙互相隔开距离且能彼此相对自由旋转。在法兰环17的区域内设有带有第二电磁装置24和第二电磁铁25的第二摩擦离 合器23。第二电磁装置24在电磁铁25通电时可以将盘形衔铁26吸到法兰环17的摩擦部 分17a上，该盘形衔铁26通过弹性件Ila轴向活动地接纳在中间轮11上。在电磁铁25未 通电时盘形衔铁26由于回位的弹性件Ila与摩擦部分17a脱开接触，以便法兰环17和中 间轮11通过间隙可以互相隔开距离且能彼此相对自由旋转。驱动单元1的多级工作原理如下当两个电磁装置19和24未通电或未接通时，从皮带盘5到压缩机3的驱动轴13 没有驱动作用。在该第一级中压缩机3不工作，其中皮带盘被驱动旋转。在第二级中，在电磁铁20通电时，中间轮15与皮带盘5摩擦锁合地连接，以便法 兰环17并且从而驱动轴13通过传动皮带16被皮带驱动地激活。用减速的转速或者说用 低于皮带盘5的转速的转速驱动压缩机3。然而在电磁铁20未通电的另一级3中，通过电磁铁25通电来激活第二皮带传动 装置，并使中间轮11与法兰环17连接。用增速的转速或者说用高于皮带盘5转速的转速 驱动该驱动轴13或压缩机3。使皮带盘5到驱动轴14减速和增速的两个级通过如下方式成为可能，为了增速， 在皮带盘5的皮带支座7的区域内的直径大于用于在中间轮11上的传动皮带8的皮带支 座的直径。为了减速，在用于传动皮带16的皮带支座的区域内的中间轮15的直径小于法 兰环17的在用于传动皮带16的皮带支座的区域内的直径。因此尤其是在两个中间轮15和11的所涉及的皮带支座直径相同并且皮带支座7和法兰环17上的皮带支座的直径也相同时，增速比i可以由皮带支座7的直径与相配的在 中间轮11上用于传动皮带8的皮带支座的直径之间的商实现，或者用倒数Ι/i表示的减速 比由中间轮15的皮带支座的直径与法兰环17的皮带支座的直径之间的商实现。因此有利的在非常紧凑的结构方式中可以实现增速比i与减速比Ι/i之间非常有 利的范围。然而原则上也可以使用其它的增速比或减速比。附图标记列表1 驱动单元14 滚动轴承2 摩擦操纵离合器15 中间轮3 压缩机15a 弹性件4 初级驱动装置16 传动皮带 5 皮带盘17 法兰环5a 摩擦部分17a 摩擦部分6 皮带支座18 支承板7 皮带支座19 电磁装置8 传动皮带20 电磁铁9 滚动轴承21 摩擦离合器10 中间轴22 盘形衔铁11 中间轮23 摩擦离合器Ila弹性件24 电磁装置12 滚动轴承25 电磁铁13 驱动轴26 盘形衔铁
权利要求
1.摩擦操纵离合器，其带有由驱动马达通过驱动皮带驱动的驱动轮(5)，设有用于操 纵第一摩擦离合器的第一电磁装置(19)和用于操纵第二摩擦离合器03)的第二电 磁装置04)，以便能在一定的驱动轮转速时通过驱动轮(5)以不同的转速驱动辅助总成 (3)的驱动轴(13)，其特征在于在驱动轮(5)与辅助总成(3)的驱动轴(13)之间设有皮 带传动系统，用于以不同的转速驱动所述驱动轴(13)。
2.根据权利要求1所述的摩擦操纵离合器，其特征在于辅助总成(3)的驱动轴(13) 的旋转轴线与驱动轮(5)的旋转轴线平行错开。
3.根据权利要求1或2所述的摩擦操纵离合器，其特征在于皮带传动系统包括带有 第一传动皮带(16)的第一皮带传动装置，该第一传动皮带支承在可旋转地支承的第一中 间轮(1 和法兰环(17)上，该法兰环与辅助总成(3)的驱动轴(1 抗旋转地连接。
4.根据上述权利要求任一项所述的摩擦操纵离合器，其特征在于皮带传动系统包括 带有第二传动皮带(8)的第二皮带传动装置，该第二传动皮带支承在驱动轮( 和可旋转 地支承的第二中间轮(11)上。
5.根据上述权利要求任一项所述的摩擦操纵离合器，其特征在于第一摩擦离合器(21)构成为，在接通第一摩擦离合器时摩擦锁合地连接第一中间轮(1 和驱动轮 ⑶。
6.根据上述权利要求任一项所述的摩擦操纵离合器，其特征在于第二摩擦离合器 (23)构成为，在接通第二摩擦离合器时摩擦锁合地连接第二中间轮(11)和法兰环 (17)。
7.根据上述权利要求任一项所述的摩擦操纵离合器，其特征在于皮带传动系统构成 为，在接通第一摩擦离合器时辅助总成(3)的驱动轴(1 以第一转速旋转。
8.根据上述权利要求任一项所述的摩擦操纵离合器，其特征在于皮带传动系统构成 为，在接通第二摩擦离合器时辅助总成(3)的驱动轴(1 以第二转速旋转，该第二转 速不同于在接通第一摩擦离合器时的第一转速。
9.根据上述权利要求任一项所述的摩擦操纵离合器，其特征在于皮带传动系统构成 为，在接通第二摩擦离合器(23)时辅助总成(3)的驱动轴(13)的转速大于驱动轮(5)的 转速。
10.根据上述权利要求任一项所述的摩擦操纵离合器，其特征在于皮带传动系统构 成为，在接通第一摩擦离合器时辅助总成(3)的驱动轴(13)的转速小于驱动轮(5) 的转速。
11.根据上述权利要求任一项所述的摩擦操纵离合器，其特征在于设有用于张紧传 动皮带(8 ； 16)的皮带张紧装置，通过该皮带张紧装置，被相应传动皮带(8 ； 16)缠绕的元 件(5、11 ；15,17)之间的距离改变是可能的。
12.根据上述权利要求任一项所述的摩擦操纵离合器，其特征在于皮带张紧装置包 括轴段(10)，第一中间轮(1 和驱动轮( 可旋转地接纳在该轴段上。
13.驱动单元，其带有用于驱动辅助总成、尤其是汽车压缩机的驱动马达，以及带有根 据上述权利要求任一项所述的摩擦操纵离合器。
全文摘要
一种摩擦操纵离合器，其带有由驱动马达通过驱动皮带驱动的驱动轮(5)，设有用于操纵第一摩擦离合器(21)的第一电磁装置(19)和用于操纵第二摩擦离合器(23)的第二电磁装置(24)，以便能在一定的驱动轮转速时通过驱动轮(5)以不同的转速驱动辅助总成(3)的驱动轴(13)。按本发明，在驱动轮(5)与辅助总成(3)的驱动轴(13)之间设有皮带传动系统，用于以不同的转速驱动所述驱动轴(13)。
文档编号F16H9/04GK102132061SQ200980132724
公开日2011年7月20日 申请日期2009年8月6日 优先权日2008年8月22日
发明者M·格布哈特 申请人:康卓力凝有限公司