本发明涉及一种能使由引擎驱动的附件以两种预定速度中的任一速度旋转的双速辅助机构的传动机械装置。本发明特别是涉及一种含有磨损补偿器的驱动装置，这种磨损补偿器使得在驱动装置的后继动作过程中的响应时间保持相对稳定，而与驱动装置中的另部件的定期磨损无关。 众所周知，由引擎驱动的附件在引擎上产生了一种附加的阻力，从而也就降低了引擎的总的有效利用效率。一种双速辅助机构的传动机械装置通过从两种预定的速度中选择出一种速度来对这些附件加以操作，而使得这些附件得到最佳的使用效果，这两种预定速度是按照引擎速度的变化来加以选择的。以这种方式对附件进行操作会增加附件的寿命和降低引擎上的附加阻力。一种形式的辅助机构的传动与其内部的单个曲轴驱动单元和一个通常采用行星齿轮组的离合装置一起工作，根据所选择的动作，行星齿轮组使通过皮带与其联结的附件在两个运行速度中的任一个上运行。这种传动单元产生一种可以听得见的鸣呜声。这种传动单元是相当冗长的，以便容纳内部的齿轮机构。
本发明的一个目的是提供一种在响应齿轮马达的动作时具有平滑的、无噪声的啮合特性的驱动装置或驱动系统。本发明的另一个目的是提供一种采用滚柱超越离合器的系统，在这种系统中，与以往装置的超速运行的速度相比较，离合器的超速运行的速度降低了。本发明的又一个目的是提供一个具有磨损补偿装置的系统，从而也就提供了可重复的啮合时间来驱动本系统。
本发明包括一个驱动系统，这个系统包括一个输入构件，一个输出构件和一个可按第一种可引起输入构件和输出构件啮合的方向移动和按反方向或第二种可引起输入构件和输出构件脱开的方向移动的摩擦离合装置。本系统进一步包括一个与输入部件隔开的，能响应使离合装置按第一和第二方向移动的控制信号的装置和产生使离合装置按第一方向移动的从而使输出构件与输入构件啮合的第一控制信号的控制装置，控制装置还包括产生使离合装置按第二方向移动固定距离的从而使输出构件脱开的第二控制信号的磨损补偿装置。
本发明的很多特征，目的和目标通过对附图的详细描述将变得更加清楚。
在附图中：
图1 说明本发明的主要零部件的横截面图;
图2 是说明在运行条件中的本发明的平面图。
参考相应的附图，此处表示驱动系统[10]包括一个曲轴单元[12]和一个辅助的驱动单元[14]。借助于一输入轴[16]把曲轴单元直接安装到机动汽车的曲轴上。借助于键[18]，输入轴随曲轴一起旋转。通过螺栓[20]或类似的紧固装置将曲轴单元[12]进一步固定在曲轴上。通过另一个键[24]把第一皮带轮[22]固定在输入轴[16]的一端。通过一个轴承[32]支承第二皮带轮并使它能作相对于输入轴的旋转。用[36]从总体上加以表示的驱动构件通过另一个键[34]也固定在输入轴上并随输入轴一起转动。曲轴单元[12]进一步包括用[38]从总体上加以表示的离合器。在本发明的最佳实施例中，离合器[38]包括一个锥形离合器，这种锥形离合器包括一个固定在第二皮带轮[30]上并随皮带轮旋转的第一环状构件或阴锥体[40]。一个轴向可移动的第二构件，压力盘或阳锥体[42]相对于输入轴[16]可滑动地安装着。轴衬（未画出）可以安装在压力盘[42]和输入轴之间，以帮助其实现轴向运动。
固定在驱动构件[36]和压力盘[42]上的是多个簧片[44]（在图1中仅仅画出了其中的一个簧片）。簧片[44]把驱动构件[36]的驱动旋转运动传递给压力盘[42]，并且再进一步促使压力盘从由环状构件[40]支承的由摩擦材料制成的箍[46]处脱开。
曲轴单元[12]进一步包括一个用[50]从总体上加以表示的直线传动机构。在本发明最佳实施例中，直线传动机构[50]包括一滚珠滚道传动机构，它包括第一滚道[52]和第二滚道[54]。滚道[52]和[54]被多个滚珠轴承[56]分开。通过多个类似的滚道支撑件[58]和[60]分别将滚道[52]和[54]固定在曲轴单元[12]中。滚道支撑件中的一个支撑件，例如滚道支撑件[60]通过托架[64]固定在引擎不旋转的部位上。传动式地连接在小齿输[68]上的由电控制的齿输马达[66]挂在托架[64]下，小齿输本身又与带齿的构件[70]啮合，该构件可以被看作为是另一滚道支撑件[58]的延伸。齿轮马达[66]是由如同下文描述的电子单元[72]控制的。为了响应由电子单元[72]产生的控制信号，齿输马达[66]使得能引起滚道支撑部件[58]将压力盘[42]轴向地向左或向右移动的构件[70]旋转，正如在图1中所示，这样就使得输入轴[16]与输出皮带轮或第二皮带轮[30]啮合或脱开。出于下面所描述的原因，第二皮带轮[30]的直径最好是大于第一皮带轮[22]的直径。
辅助的驱动单元[14]通过中间轴[80]在离曲轴远的位置处安装。通过多个轴承[86a]和[86b]，使中间轴由托架[84]支撑在引擎上。第三皮带轮[90]牢固地安装在中间轴[80]上并随中间轴[80]旋转。用[94]从总体上加以表示的滚柱超越离合器的内圈[92]直接连接在中间轴[80]上。滚柱超越离合器[94]的外圈[96]由轴承[98a]和[98b]支撑在中间轴上。第四皮带轮[98]固定在外圈[96]上。在这种方式中，内圈[92]总是以与中间轴[80]或第三皮带轮[90]相同的速度旋转，外圈[96]总是以第四皮带轮[98]的速度旋转。把皮带轮[22]和皮带轮[98]相互连接起来的是第一驱动皮带[100]，把皮带轮[30]和皮带轮[90]相互连接起来的是第二皮带[102]如图2中所示第二皮带[102]进一步把曲轴单元[12]和辅助的驱动单元[14]与用[110a]至[110d]从总体上加以表示的装有附件的引擎相互连接起来。一个空转皮带轮或张紧轮可以用来保持适当的皮带张力。
本系统以两种运行方式中的任一种方式运行。第一种方式是高速方式，在这种方式中附件以高速旋转。第二种方式被认作是低速方式，在这种方式中降低了附件的速度。在高速运行方式中，电子单元[72]控制马达[66]和小齿输[68]以便使构件[70]旋转。这种动作使滚道支撑件[58]和滚道[52]旋转并把压力盘[42]推入到与摩擦材料[46]相啮合的状态。当压力盘[42]处于与摩擦材料相啮合的状态时，马达[66]在失速状态中运行，从而在第一环状构件或在锥形离合器[38]的阴部[40]上保持稳定的轴向负载，据此使皮带轮[30]能以输入轴[16]的速度旋转。在以本系统的两种运行方式中的任一方式运行期间，较小的皮带轮[22]以输入轴[16]的速度作相似的旋转。皮带轮[30]和[22]的旋转分别通过皮带[102]和[100]传递给皮带轮[90]和[98]。再者，在以高速方式运行期间，皮带轮[30]是使借助于皮带[102]连结的附件旋转的驱动力。当然，附件的速度是依赖于皮带轮[30]的直径。为了实现这种驱动状态，要求皮带轮[90]旋转得比皮带轮[94]快一些。换句话说，滚柱离合器[94]的内圈[92]必须比外圈[96]旋转得快。如果对这些旋转速度的限制得到满足的话，则滚柱离合器[98]将超速，据此，就不能锁住中间轴[80]或驱动中间轴[80]，这一点可以通过对在本系统中的不同的皮带轮的直径加以选择来实现。作为一个例子，皮带轮[22]的直径必须小于皮带轮[30]的直径。此外，皮带轮[90]的直径必须小于皮带轮[98]的直径，并且，皮带轮[30]的直径必须大于或等于皮带轮[90]的直径。
在以低速方式运行期间，电子单元[72]，马达[66]和齿轮[68]联合作用致使滚珠滚道支撑件[58]以反方向旋转，据此使压力盘从摩擦材料[46]处脱开。簧片[44]通过在驱动构件和压力盘之间提供一分离弹性力来帮助压力盘[42]从摩擦材料[46]处脱开。一旦锥形离合器[38]脱开，皮带轮[30]就开始靠附件的惯性以逐渐降低的速度驱动。依然以输入轴[16]的速度拖动的皮带轮[22]继续使皮带轮[98]旋转。当皮带轮[90]的速度低到足以使该速度等于或低于皮带轮[98]的速度时，滚柱超越离合器[94]闭锁，据此使滚柱超越离合器[94]能直接拖动中间轴[80]。据此，皮带轮[90]和[30]被驱动在由皮带轮[98]和皮带轮[22]决定的降低了的速度上，从而由皮带[102]所连接的附件旋转。
驱动系统[10]运行的连续性在其整个有效期中是头等重要的。在驱动系统[10]的有效期中，摩擦材料[46]将受到磨损，簧片[44]或许会失去它们的回复弹性。为了弥补对构件的磨损和为了提供一致的和可重复出现的动作时间，本发明使得在拖动系统中带有一个补偿方法或手段。在电子部件[72]控制下，在离合器[38]的每一个逐次脱开的过程中，压力盘[42]离开摩擦材料一个固定的距离，据此在逐次脱开的过程中为重复出现的运行提供保证。这一点也可以通过使马达[66]按反方向旋转一常数来加以实现。此类用来实现这种结果的装置将按设计要求使电子单元[72]对象马达[66]这样一类恒速马达发出持续时间固定的控制信号，据此，使压力盘[42]从摩擦材料[46]处移开一预定的距离。或者，也可以把一系列的控制脉冲传送给马达[66]以引起类似的结果。
从上面我们可以看到，本发明的系统的主要优点是：采用锥形离合器和滚珠滚道形式的结构为齿轮马达的传递提供了一无噪声的、平滑的啮合。此外，通过把滚柱滚道离合器[94]配置在中间轴上，使滚柱超越离合器的超速运行与以往装置的超速运行相比较，使它的超速运行速度得以降低。通过降低超速运行的速度，本系统可以在不会过热和不会受到损害的情况下以较高的引擎转数（rpm，每分钟转数）运行。与采用循环油的传统方法相比，这种特征可以使滚柱超速离合器在一装满了润滑油的环境下运行。此外，通过把滚珠超速离合器[94]安装到远距离定位的中间轴[80]上，滚柱超越离合器经过橡胶拖动皮带[100]与引擎的扭转运动隔开，据此增加了它的使用寿命。在本系统中，滚柱超速离合器[94]承担了全部附件的转矩，然而，由于皮带轮尺寸的减小，用于低速方式的拖动皮带轮[22]仅仅承担了一部分转矩。这种被减少了的转矩要求是由对拖动皮带轮的排列和尺寸的选择来获得的。正如上面所叙述的，皮带轮[98]的直径大于皮带轮[22]的直径。在上述意义上，本发明的进一步的优点在于，最佳实施例的设计使得传动比的范围较宽，这是因为能够将皮带轮的尺寸选择得相当小。
当然可以在不超出本发明的范围的情况下得到上面描述的本发明的实施例的很多变化和改进。因此，我们打算使本发明的范围仅仅由下述权利要求来加以限定。