DE102022132921A1 - Hydrodynamic retarder with a coupling device - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft einen hydrodynamischen Retarder (10) für ein Fahrzeug, aufweisend einen gehäusefesten Stator (12), einen gegenüber dem Stator (12) und um eine Drehachse (14) drehbaren Rotor (16), einen durch den Rotor (16) und den Stator (12) gebildeten hydrodynamischen Torus (18), eine wirksam zwischen einem Drehmomentbauteil (22) und dem Rotor (16) angeordnete Kupplungsvorrichtung (20) mit einem Kupplungseingang (24), einem mit diesem über einen Kopplungsbereich (32) abhängig von einem Betätigungszustand der Kupplungsvorrichtung (20) drehmomentübertragend verbundenen Kupplungsausgang (58) und einem den Betätigungszustand abhängig von einem Fluidbetätigungsdruck in einem Druckraum (34) verändernden Betätigungselement (36), wobei der Kupplungsausgang (58) unmittelbar an dem Rotor (16) angeordnet ist.The invention relates to a hydrodynamic retarder (10) for a vehicle, having a stator (12) fixed to the housing, a rotor (16) rotatable relative to the stator (12) and about an axis of rotation (14), a hydrodynamic torus (18) formed by the rotor (16) and the stator (12), a clutch device (20) effectively arranged between a torque component (22) and the rotor (16), with a clutch input (24), a clutch output (58) connected to the latter in a torque-transmitting manner via a coupling region (32) depending on an actuating state of the clutch device (20), and an actuating element (36) changing the actuating state depending on a fluid actuating pressure in a pressure chamber (34), wherein the clutch output (58) is arranged directly on the rotor (16).
Description
Die Erfindung betrifft einen hydrodynamischen Retarder nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.The invention relates to a hydrodynamic retarder according to the preamble of claim 1.
In
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt darin, den Bauraumbedarf des hydrodynamischen Retarders zu verringern. Weiterhin soll die Abkopplung des Rotors verbessert werden.The object of the present invention is to reduce the installation space required for the hydrodynamic retarder. Furthermore, the decoupling of the rotor should be improved.
Wenigstens eine dieser Aufgaben wird durch einen hydrodynamischen Retarder mit den Merkmalen nach Anspruch 1 gelöst. Dadurch kann der Bauraumbedarf und die Anzahl an Bauteilen des hydrodynamischen Retarders verringert werden. Der Rotor kann unmittelbar von dem Drehmomentbauteil entkoppelt werden.At least one of these objects is achieved by a hydrodynamic retarder with the features according to claim 1. This allows the installation space requirement and the number of components of the hydrodynamic retarder to be reduced. The rotor can be decoupled directly from the torque component.
Das Fahrzeug kann ein Kraftfahrzeug, bevorzugt ein Lastkraftfahrzeug sein. Der hydrodynamische Retarder kann eine über das Drehmomentbauteil übertragene Bewegungsenergie durch Umwandlung in dem hydrodynamischen Torus in hauptsächlich Wärmeenergie abbauen. Der hydrodynamische Retarder kann in einem Antriebsstrang des Fahrzeugs angeordnet sein.The vehicle can be a motor vehicle, preferably a truck. The hydrodynamic retarder can reduce kinetic energy transmitted via the torque component by converting it in the hydrodynamic torus into mainly thermal energy. The hydrodynamic retarder can be arranged in a drive train of the vehicle.
Der Druckraum kann mit einem Fluid, bevorzugt einer Flüssigkeit, beispielsweise Öl, befüllt sein.The pressure chamber can be filled with a fluid, preferably a liquid, for example oil.
Der Kupplungseingang und/oder Kupplungsausgang kann um die Drehachse drehbar sein.The clutch input and/or clutch output can be rotatable about the rotation axis.
Das Betätigungselement kann einer in Bezug auf die Drehachse konzentrischen Betätigungsvorrichtung (CSC) zugeordnet sein.The actuating element can be associated with an actuating device (CSC) concentric with respect to the axis of rotation.
Bei einer bevorzugten Ausführung der Erfindung ist es vorteilhaft, wenn die Kupplungsvorrichtung eine Lamellenkupplung ist und der Kupplungsausgang als eine Lamellenverzahnung zur Aufnahme von dem Kopplungsbereich zugeordneten ausgangsseitigen Kupplungslamellen aufweisender Lamellenträger ausgeführt ist. Die Lamellenverzahnung kann eine Aussenverzahnung oder Innenverzahnung sein.In a preferred embodiment of the invention, it is advantageous if the clutch device is a multi-disk clutch and the clutch output is designed as a disk carrier having a disk toothing for receiving the output-side clutch disks assigned to the coupling region. The disk toothing can be an external toothing or an internal toothing.
Die Lamellenkupplung kann mit den ausgangsseitigen Kupplungslamellen abhängig von dem Betätigungszustand reibschlüssig verbindbare eingangsseitige Kupplungslamellen, die mit dem Kupplungseingang verbunden sind, aufweisen. Die eingangsseitigen und/oder ausgangsseitigen Kupplungslamellen können wenigstens eine reibbelagtragende Kupplungslamelle aufweisen. Die eingangsseitigen und/oder ausgangsseitigen Kupplungslamellen können wenigstens eine Stahllamelle aufweisen. Die eingangsseitigen Kupplungslamellen können vorwiegend reibbelagtragende Kupplungslamellen sein. Die ausgangsseitigen Kupplungslamellen können vorwiegend Stahllamellen sein.The multi-plate clutch can have input-side clutch plates that can be frictionally connected to the output-side clutch plates depending on the actuation state and that are connected to the clutch input. The input-side and/or output-side clutch plates can have at least one clutch plate that carries a friction lining. The input-side and/or output-side clutch plates can have at least one steel plate. The input-side clutch plates can predominantly be clutch plates that carry a friction lining. The output-side clutch plates can predominantly be steel plates.
Bei einer vorteilhaften Ausführung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Lamellenverzahnung als axiale Steckverzahnung zur Aufnahme der axial verschiebbaren ausgangsseitigen Kupplungslamellen ausgeführt ist. Die ausgangsseitigen Kupplungslamellen können eine der Lamellenverzahnung entsprechende Gegenverzahnung aufweisen.In an advantageous embodiment of the invention, it is provided that the disk toothing is designed as an axial plug-in toothing for receiving the axially displaceable output-side clutch disks. The output-side clutch disks can have a counter-toothing corresponding to the disk toothing.
Bei einer vorzugsweisen Ausführung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Kupplungsvorrichtung eine Klauenkupplung ist und an dem Kupplungsausgang eine Klauenverzahnung ausgeführt ist. Der Klauenkupplung kann eine Synchronisiereinrichtung zur Angleichung einer Drehzahl des Kupplungseingangs und Kupplungsausgangs zugeordnet sein.In a preferred embodiment of the invention, it is provided that the clutch device is a claw clutch and claw teeth are provided on the clutch output. The claw clutch can be assigned a synchronizing device for adjusting the speed of the clutch input and clutch output.
Bei einer vorteilhaften Ausführung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Lamellenverzahnung oder Klauenverzahnung radial außerhalb von dem hydrodynamischen Torus angeordnet ist. Dadurch kann der axiale Bauraum des hydrodynamischen Retarders weiter verringert werden.In an advantageous embodiment of the invention, it is provided that the lamella toothing or claw toothing is arranged radially outside of the hydrodynamic torus. This allows the axial installation space of the hydrodynamic retarder to be further reduced.
Die Lamellenverzahnung oder Klauenverzahnung kann wenigstens abschnittsweise axial überlappend mit dem hydrodynamischen Torus angeordnet sein. Dadurch kann der axiale Bauraum des hydrodynamischen Retarders verringert werden.The lamella toothing or claw toothing can be arranged to overlap the hydrodynamic torus axially, at least in sections. This allows the axial installation space of the hydrodynamic retarder to be reduced.
Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung ist vorteilhaft, bei der der Rotor eine den hydrodynamischen Torus abgrenzende Rotorwand aufweist, an der der Kupplungsausgang angeordnet ist. Die Rotorwand kann wenigstens abschnittsweise eine Begrenzung des Druckraums bilden. Der Kupplungsausgang, insbesondere der Lamellenträger oder das die Klauenverzahnung aufweisende Kupplungsbauteil, kann unmittelbar mit der Rotorwand verbunden sein.A preferred embodiment of the invention is advantageous in which the rotor has a rotor wall which delimits the hydrodynamic torus and on which the clutch output is arranged. The rotor wall can form a boundary of the pressure chamber at least in sections. The clutch output, in particular the disk carrier or the clutch component having the claw teeth, can be connected directly to the rotor wall.
Bei einer vorteilhaften Ausführung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Kupplungsausgang einteilig aus der Rotorwand ausgeführt ist. Dadurch kann die Anzahl an Bauteilen des hydrodynamischen Retarders weiter verringert werden. Der Lamellenträger oder das die Klauenverzahnung aufweisende Kupplungsbauteil kann einteilig aus der Rotorwand ausgeführt sein. Der Lamellenträger oder das die Klauenverzahnung aufweisende Kupplungsbauteil kann als Axialabschnitt der Rotorwand ausgeführt sein. Der Axialabschnitt kann radial außerhalb von dem hydrodynamischen Torus an der Rotorwand ausgeführt sein.In an advantageous embodiment of the invention, the clutch output is made in one piece from the rotor wall. This allows the number of components of the hydrodynamic retarder to be further reduced. The disk carrier or the The clutch component can be made in one piece from the rotor wall. The disk carrier or the clutch component with the claw teeth can be designed as an axial section of the rotor wall. The axial section can be designed radially outside of the hydrodynamic torus on the rotor wall.
Bei einer speziellen Ausführung der Erfindung ist es von Vorteil, wenn der Kupplungsausgang als von der Rotorwand getrenntes Bauteil ausgeführt und mit dieser fest verbunden ist. Der Lamellenträger oder das die Klauenverzahnung aufweisende Kupplungsbauteil kann mit der Rotorwand kraft-, form- und/oder stoffschlüssig verbunden sein. Die Rotorwand und der Lamellenträger oder die Rotorwand und das die Klauenverzahnung aufweisende Kupplungsbauteil sind insbesondere wenigstens axial fest und drehfest miteinander verbunden. Der Lamellenträger oder das die Klauenverzahnung aufweisende Kupplungsbauteil kann mit der Rotorwand verschweißt oder vernietet sein.In a special embodiment of the invention, it is advantageous if the clutch output is designed as a component separate from the rotor wall and is firmly connected to it. The disk carrier or the clutch component having the claw teeth can be connected to the rotor wall in a force-fitting, form-fitting and/or material-fitting manner. The rotor wall and the disk carrier or the rotor wall and the clutch component having the claw teeth are connected to one another in particular at least axially and rotationally fixed manner. The disk carrier or the clutch component having the claw teeth can be welded or riveted to the rotor wall.
Bei einer speziellen Ausgestaltung der Erfindung ist es vorteilhaft, wenn die Rotorwand als Blechbauteil ausgeführt ist. Dadurch kann der hydrodynamische Retarder kostengünstig ausgeführt werden.In a special embodiment of the invention, it is advantageous if the rotor wall is designed as a sheet metal component. This allows the hydrodynamic retarder to be designed cost-effectively.
Bei einer vorzugsweisen Ausführung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Drehmomentbauteil ein von einer Welle verschiedenes Bauteil ist. Bevorzugt wird die über den hydrodynamischen Retarder abzubauende Bewegungsenergie über das von einer Welle verschiedene Drehmomentbauteil an den Kupplungseingang geleitet.In a preferred embodiment of the invention, it is provided that the torque component is a component other than a shaft. The kinetic energy to be dissipated via the hydrodynamic retarder is preferably conducted to the clutch input via the torque component other than a shaft.
Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Figurenbeschreibung und den Abbildungen.Further advantages and advantageous embodiments of the invention emerge from the description of the figures and the illustrations.
FigurenbeschreibungCharacter description
Die Erfindung wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die Abbildungen ausführlich beschrieben. Es zeigen im Einzelnen:
-
1 : Einen Halbschnitt eines hydrodynamischen Retarders in einer speziellen Ausführungsform der Erfindung. -
2 bis 5 : Einen Querschnitt eines Ausschnitts eines hydrodynamischen Retarders jeweils in einer speziellen Ausführungsform der Erfindung.
-
1 : A half section of a hydrodynamic retarder in a special embodiment of the invention. -
2 to 5 : A cross-section of a section of a hydrodynamic retarder in a specific embodiment of the invention.
Die Kupplungsvorrichtung 20 umfasst einen um die Drehachse 14 drehbaren Kupplungseingang 24, der einen Innenlamellenträger 26 zur Aufnahme von eingangsseitigen Kupplungslamellen 28 aufweist. Das Drehmomentbauteil 22 und der Innenlamellenträger 26 sind bevorzugt einteilig miteinander ausgeführt.The clutch device 20 comprises a
Die eingangsseitigen Kupplungslamellen 28 bilden mit ausgangsseitigen Kupplungslamellen 30 einen Kopplungsbereich 32, hier einen Reibbereich. Bei geschlossener Kupplungsvorrichtung 20 sind die eingangsseitigen Kupplungslamellen 28 mit den ausgangsseitigen Kupplungslamellen 30 drehmomentübertragend, hier reibschlüssig zur Übertragung der Bewegungsenergie verbunden. Bei geöffneter Kupplungsvorrichtung 20 sind die eingangsseitigen und ausgangsseitigen Kupplungslamellen 28, 30 gegeneinander drehbar und der Rotor 16 ist von dem Drehmomentbauteil 22 entkoppelt.The input-
Die Änderung des Betätigungszustands erfolgt durch ein abhängig von einem Fluidbetätigungsdruck in einem Druckraum 34 verschiebbares Betätigungselement 36. Das Betätigungselement 36 ist als Betätigungskolben 38 ausgeführt, der abhängig von dem Fluidbetätigungsdruck in dem Druckraum 34 axial verschiebbar ist.The change in the actuation state is effected by an actuation element 36 which is displaceable in a
Der Rotor 16 umfasst eine den hydrodynamischen Torus 18 abgrenzende Rotorwand 40. Die Rotorwand 40 ist als Blechbauteil 42 ausgeführt. Der Druckraum 34 ist zwischen der Rotorwand 40 und dem Betätigungselement 36 gebildet und wird durch ein erstes Dichtelement 44 wirksam zwischen dem Betätigungselement 36 und einem Nabenbereich 46 des Rotors 16 und ein zweites Dichtelement 48 wirksam zwischen dem Betätigungselement 36 und einem Axialbereich 50 der Rotorwand 40 abgedichtet. Der Nabenbereich 46 ist einteilig aus der Rotorwand 40 ausgeführt und dient bevorzugt als Lauffläche für das Betätigungselement 36, sowie als Lagerfläche zur Lagerung des Rotors 16 über ein radial innerhalb von der Lauffläche angeordnetes Lagerelement 52. Das Lagerelement 52 ist wirksam zwischen dem Nabenbereich 46 und einer Welle 54 angeordnet. Ein weiteres Lagerelement 56 lagert die Welle 54 gegenüber dem Stator 12.The
Der Kupplungseingang 24 ist über den Kopplungsbereich 32, hier den Reibbereich, mit einem Kupplungsausgang 58 abhängig von dem Betätigungszustand reibschlüssig verbunden. Der Kupplungsausgang 58 umfasst einen Lamellenträger 60 mit einer Lamellenverzahnung 62 zur Aufnahme der ausgangsseitigen Kupplungslamellen 30. Der Kupplungsausgang 58, speziell der Lamellenträger 60 ist unmittelbar an dem Rotor 16 angeordnet. Hierfür ist der Lamellenträger 60 einteilig aus der Rotorwand 40 ausgeführt.The
Die Lamellenverzahnung 62 ist radial außerhalb von dem hydrodynamischen Torus 18 angeordnet. Die ausgangsseitigen Kupplungslamellen 30 sind axial verschiebbar in der als axiale Steckverzahnung 64 ausgeführte Lamellenverzahnung 62 aufgenommen. Der Lamellenträger 60 ist als Aussenlamellenträger 66 ausgeführt, der mit der Lamellenverzahnung 62 als Innenverzahnung 68 die ausgangsseitigen Kupplungslamellen 30 aufnimmt.The disk toothing 62 is arranged radially outside of the
Der hydrodynamische Retarder 10 in
Der hydrodynamische Retarder 10 in
Der hydrodynamische Retarder 10 in
BezugszeichenlisteList of reference symbols
- 1010
- hydrodynamischer Retarderhydrodynamic retarder
- 1212
- Statorstator
- 1414
- DrehachseRotation axis
- 1616
- Rotorrotor
- 1818
- hydrodynamischer Torushydrodynamic torus
- 2020
- KupplungsvorrichtungCoupling device
- 2222
- DrehmomentbauteilTorque component
- 2424
- KupplungseingangClutch input
- 2626
- InnenlamellenträgerInner disc carrier
- 2828
- eingangsseitige Kupplungslamelleinput side clutch plate
- 3030
- ausgangsseitige Kupplungslamelleoutput side clutch plate
- 3232
- KopplungsbereichCoupling range
- 3434
- DruckraumPrinting room
- 3636
- BetätigungselementActuator
- 3838
- BetätigungskolbenActuating piston
- 4040
- RotorwandRotor wall
- 4242
- BlechbauteilSheet metal component
- 4444
- erstes Dichtelementfirst sealing element
- 4646
- NabenbereichHub area
- 4848
- zweites Dichtelementsecond sealing element
- 5050
- AxialbereichAxial area
- 5252
- LagerelementBearing element
- 5454
- WelleWave
- 5656
- weiteres Lagerelementadditional bearing element
- 5858
- KupplungsausgangClutch output
- 6060
- LamellenträgerSlat carrier
- 6262
- LamellenverzahnungLamellar toothing
- 6464
- axiale Steckverzahnungaxial spline
- 6666
- AussenlamellenträgerOuter disc carrier
- 6868
- InnenverzahnungInternal gearing
- 7070
- AussenverzahnungExternal gearing
- 7272
- InnenlamellenträgerInner disc carrier
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 102013224095 A1 [0002]DE 102013224095 A1 [0002]
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- 2022-12-12 DE DE102022132921.6A patent/DE102022132921A1/en active Pending
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