DE1048783B

DE1048783B - Power transmission, in particular for vehicles

Info

Publication number: DE1048783B
Application number: DENDAT1048783D
Authority: DE
Inventors: Stuttgart-Unterturkheim und Dipl Ing Paul Staffier Komwestheim Eugen Stump (Wurtt)
Original assignee: Daimler-Benz Aktiengesellschaft, Stuttgart Unterturkheim
Publication date: 1959-01-15

Description

Die Erfindung befaßt sich mit dem Problem, Strömungsgetriebe, die normalerweise als Wandler oder Kupplung arbeiten, zum Bremsen heranzuziehen.The invention is concerned with the problem of fluid transmission, which is normally used as a converter or Working clutch, pulling it in for braking.

Es ist bekannt, mit Strömungsgetrieben zu bremsen, bei denen im radialen Teil des Strömungsringes hintereinander die Pumpenschaufeln und die Turbinenschaufeln angeordnet sind. Die Turbinenschaufeln fördern also, für sich betrachtet, im gleichen Sinne wie die Pumpenschaufeln, so daß beim Bremsen (Antrieb über die Turbinenschaufeln) eine genügend große Meridiangeschwindigkeit vorhanden und somit ein genügend großes Bremsmoment verwirklichbar ist. Bei derartigen Getrieben ist es auch bekannt, zum Bremsen die Turbinenschaufeln auf Rückwärtsförderung zu verstellen. Doch muß die Turbine dann als Zentripetalpumpe wirken, wobei sich nur schwer genügend große Meridiangeschwindigkeiten erreichen lassen. Die erwähnten Getriebe haben den Nachteil, daß beim normalen Wandler- bzw. Kupplungsbetrieb die Meridiangeschwindigkeit mit zunehmender Türbinendrehzahl wächst, womit auch die Verluste wachsen, so daß der Wirkungsgrad gerade im Kupplungsbetrieb am kleinsten ist.It is known to brake with fluid gears in which in the radial part of the flow ring the pump blades and the turbine blades are arranged one behind the other. The turbine blades So, considered in isolation, promote in the same sense as the pump blades, so that when braking (Drive via the turbine blades) there is a sufficiently large meridian speed and thus a sufficiently large braking torque can be achieved. In such transmissions, it is also known to Brakes to adjust the turbine blades to reverse flow. But then the turbine has to be Centripetal pumps work, whereby it is difficult to achieve sufficiently high meridian velocities permit. The aforementioned transmissions have the disadvantage that in normal converter or clutch operation the meridian speed increases with increasing doorbine speed, with which also the losses grow, so that the efficiency is lowest in clutch operation.

Umgekehrt sind Strömungsgetriebe bekannt, bei denen die Meridiangeschwindigkeit bei Normalbetrieb mit wachsender Turbinendrehzahl abnimmt, so daß beim Kupplungsbetrieb der höchste Wirkungsgrad erreicht wird. Bei derartigen Getrieben sind die Pumpenschaufeln und die Turbinenschaufeln meist in den sich gegenüberliegenden radialen Teilen des Strömungsringes angebracht, so daß die Turbinenschaufeln, für sich betrachtet, gegen die Pumpenschaüfeln fördern. Diese Getriebe eignen sich aber nicht zum wirksamen Bremsen, weil hierbei die Drehzahlen von Turbine und Pumpe nicht sehr unterschiedlich sind und infolgedessen die Meridiangeschwindigkeit sehr klein ist. Bei kleiner Meridiangeschwindigkeit läßt sich aber kein großes Bremsmoment abnehmen.Conversely, fluid flow gears are known in which the meridian velocity in normal operation decreases with increasing turbine speed, so that the highest efficiency in clutch operation is achieved. In such gearboxes, the pump blades and the turbine blades are usually in the opposite radial parts of the flow ring attached so that the turbine blades, viewed in isolation, against the pump blades support financially. However, these gears are not suitable for effective braking, because the speeds of Turbine and pump are not very different and, as a result, the meridian velocity is very different is small. At a low meridian speed, however, no large braking torque can be obtained.

Die Erfindung vereinigt die Vorteile beider genannten Getriebegruppen: Es wird im Kupplungsbetrieb ein guter Wirkungsgrad erreicht, "und es wird andererseits auch ein großes Bremsmoment erzielt. Ausgehend· von einem an sich bekannten Strömungsgetriebe mit im axialen Teil des Strömungsringes angeordneten Turbinenschaufeln wird erfindungs- ⁴S gemäß vorgeschlagen, daß die Turbinenschaufeln oder Teile davon, die in bekannter Weise in der Stellung für den normalen Wandler- bzw. Kupplungsbetrieb, aber bei einem Antrieb des Turbinenrades von der Turbinenwelle her für sich allein betrachtet in Meridianrichtung gegen die Pumpenschaufeln fördern würden,·, für die Verwendung des Strömungsgetriebes als Bremse derart verstellbar sind, daß die Turbine bei gleicher Drehrichtung wie im normalen Strömungsgetriebe, insbesondere für FahrzeugeThe invention combines the advantages of both said transmission groups. It is achieved in the coupling operation, a high efficiency, "and it is on the other hand, a large braking torque obtained Starting · of a per se known flow transmission having disposed in the axial part of the flow ring turbine blades of invention is ⁴ S according to proposed that the turbine blades or parts thereof, which in a known manner in the position for normal converter or clutch operation, but when the turbine wheel is driven by the turbine shaft, would feed in the meridional direction against the pump blades, for the use of the fluid transmission as a brake are adjustable in such a way that the turbine with the same direction of rotation as in the normal fluid transmission, especially for vehicles

Anmelder:Applicant:

Daimler-Benz Aktiengesellschaft, Stuttgart-Untertürkheim, Mercedesstr. 136Daimler-Benz Aktiengesellschaft, Stuttgart-Untertürkheim, Mercedesstr. 136

Eugen Stump, Stuttgart-Untertürkheim,Eugen Stump, Stuttgart-Untertürkheim,

und Dipl.-Ing. Paul Striffler, Kornwestheim (Württ), sind als Erfinder genannt wordenand Dipl.-Ing. Paul Striffler, Kornwestheim (Württ), have been named as inventors

Wandler- bzw. Kupplungsbetrieb im gleichen Sinne wie die Pumpe fördert. Auf diese Weise wird beim Bremsen die Meridiangeschwindigkeit der Strömung erheblich erhöht, was ein entsprechendes Wachsen des Bremsmomentes zur Folge hat.Converter or clutch operation in the same way as the pump promotes. In this way, the Braking significantly increases the meridian velocity of the flow, which leads to a corresponding growth of the braking torque.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, und zwar zeigtIn the drawing, an embodiment of the invention is shown, namely shows

Fig. 1 schematisch den Längsschnitt durch das Strömungsgetriebe,Fig. 1 schematically shows the longitudinal section through the fluid transmission,

Fig. 2 einen Schnitt durch die verstellbaren Turbinenschaufeln in größerem Maßstab,2 shows a section through the adjustable turbine blades on a larger scale,

Fig. 3 die Draufsicht auf das Verstellgetriebe der Turbinenschaufeln nach Fig. 2 und3 shows the top view of the adjusting gear of the turbine blades according to FIGS. 2 and

Fig. 4 ein Schema für die Beschaufelung des Strömungsgetriebes. 4 shows a diagram for the blading of the flow gear.

In Fig. 1 ist 10 das Getriebegehäuse, 11 die Antriebswelle des Getriebes, die z. B. direkt vom Motor, z. B. einem Kraftfahrzeugmotor, angetrieben wird, 12 eine innere Getriebewelle und 13 eine zur Welle 12 konzentrische Hohlwelle, auf deren Ende ein Zahnrad 14 angeordnet ist,^: das über ein Getriebe mit Vorgelegewelle, ein Planetengetriebe od. dgl. die nicht dargestellte Abtriebswelle des Getriebes unter Zwischenschaltung mehrerer Getriebestufen antreiben kann, während die Welle 12 z. B. direkt oder ebenfalls über Getriebeübersetzungen mit der Abtriebswelle kuppelbar ist. Die Abtriebswelle treibt z.B.,ihrerseits über ein Achsgetriebe die hinteren Räder eines Kraftfahrzeuges an.In Fig. 1, 10 is the transmission housing, 11 is the drive shaft of the transmission, the z. B. directly from the engine, e.g. B. a motor vehicle engine, 12 an inner gear shaft and 13 a hollow shaft concentric to the shaft 12, on the end of which a gear 14 is arranged ^: the od via a gear with countershaft, a planetary gear can drive with the interposition of several gear stages, while the shaft 12 z. B. can be coupled to the output shaft directly or also via gear ratios. The output shaft drives, for example, the rear wheels of a motor vehicle via an axle drive.

Mit der Antriebswelle 11 ist über die z. B. gleichzeitig als Schwungrad dienende Kupplungsscheibe 15 das Pumpenrad 16 des aus diesem dem zweiteiligen Turbinenrad 17 und dem Leitrad 18 bestehenden Strömungswandlers oder ,Strömungsgetriebes verbun-With the drive shaft 11 is via the z. B. at the same time serving as a flywheel clutch disc 15 the pump wheel 16 of the two-part turbine wheel 17 and the stator 18 consisting of this Flow converter or, flow gear connected

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den. Von dem Pumpenrad 16 wird beispielsweise gleichzeitig die Antriebswelle 19 einer Schmierölpumpe angetrieben.the. The drive shaft 19 of a lubricating oil pump becomes, for example, at the same time from the pump wheel 16 driven.

Das Turbinenrad 17 bzw. der äußere schal enförmige Teil 20 des Turbinenrades ist mit der Hohlwelle 13, das Leitrad 18 mit einer Hohlwelle 21 verbunden und durch eine Bremse 22 gegen das Gehäuse 10 abbremsbar. Die Schaufeln 23 des Turbinenrades sind verstellbar. Sie bestehen aus den beiden Flügelteilen 24 und 25 (Fig. 2) und sind in einem besonderen Teil 26 des Turbinenrades mittels des Zapfens 27 bzw. des Hohlzapfens 28 drehbar gelagert. Mit dem Flügel 24 und dem Zapfen 27 ist das Zahnsegment 29, mit dem Flügel 25 und dem Hohlzapfen 28 das Zahnsegment 30 fest verbunden. Die Zahnsegmente 29 und 30 stehen mit den Zahnkränzen 31 und 32 am Teil 20 des Turbinenrades im Eingriff.The turbine wheel 17 or the outer shell-shaped Part 20 of the turbine wheel is connected to the hollow shaft 13, and the stator 18 is connected to a hollow shaft 21 and can be braked against the housing 10 by a brake 22. The blades 23 of the turbine wheel are adjustable. They consist of the two wing parts 24 and 25 (Fig. 2) and are in a special part 26 of the turbine wheel rotatably mounted by means of the pin 27 or the hollow pin 28. With the wing 24 and the pin 27 is the toothed segment 29, with the wing 25 and the hollow pin 28 the toothed segment 30 firmly connected. The toothed segments 29 and 30 are with the ring gears 31 and 32 on the part 20 of the turbine wheel in engagement.

Der Radteil 26 ist durch eine Klauenkupplung 33, welche eine Längsverschiebung zuläßt, mit einem Schieber 34 gekuppelt, der durch einen Stellring 35 von außen her, z. B. durch den Fahrer, in Längsrichtung des Getriebes verstellt werden kann. Der Schieber 34 steht durch einen Zapfen 36 mit einer Nut oder Keilführung 37 im Eingriff, welche schraubenförmig um die Hohlwelle 13 verläuft.The wheel part 26 is through a dog clutch 33, which allows a longitudinal displacement, with a Slider 34 coupled, which by an adjusting ring 35 from the outside, z. B. by the driver, in the longitudinal direction of the transmission can be adjusted. The slide 34 stands by a pin 36 with a groove or Wedge guide 37 in engagement, which extends helically around the hollow shaft 13.

Zur Verwendung des Strömungswandlers als Bremse wird einerseits das Leitrad 18 durch die Bremse 22 festgestellt und andererseits der Schieber 34 in Längsrichtung verschoben. Hierdurch tritt eine Verdrehung der Teilräder 20 und 26 des Turbinenrades zueinander und damit eine Verstellung der Schaufeln 23 des Turbinenrades ein, derart, daß der Schaufelflügel 24 durch den Zahnkranz 31 entgegengesetzt wie der Schaufelflügel 25 durch den Zahnkranz 32 verschwenkt wird.To use the flow converter as a brake, the stator 18 is on the one hand by the Brake 22 is established and, on the other hand, the slide 34 is displaced in the longitudinal direction. This causes a Rotation of the partial wheels 20 and 26 of the turbine wheel to one another and thus an adjustment of the Blades 23 of the turbine wheel in such a way that the blade blades 24 are opposed by the ring gear 31 like the blade wing 25 by the ring gear 32 is pivoted.

In Fig. 4 sind die Schaufeln des Pumpenrades mit 16 a, die Schaufeln des Turbinenrades mit 24 und 25 und die Schaufeln des Leitrades mit 18 a bezeichnet. Beim Antrieb des Getriebes dreht sich das Turbinenrad in Umfangsrichtung u. Zum Bremsen werden die Schaufeln in die Lage 24'bzw. 25' verstellt, wobei die Strömungsgeschwindigkeit mehr oder weniger gesteigert wird. Durch die Wahl eines entsprechenden Schwenkungswinkels kann der Betrag der sekundlich umlaufenden Flüssigkeitsmenge und damit die vernichtete Strömungsenergie, die der Bremsenergie entspricht, beliebig geregelt werden.In Fig. 4, the blades of the pump wheel with 16 a, the blades of the turbine wheel with 24 and 25 and the blades of the stator with 18 a. When the gear is driven, the turbine wheel rotates in the circumferential direction and, for braking, the blades are moved into position 24 ′ or. 25 'adjusted, the flow rate is increased more or less. By choosing an appropriate pivot angle, the amount of fluid circulating secondarily and thus the destroyed flow energy, which corresponds to the braking energy, can be regulated as required.

Gegebenenfals kann das Leitrad auch fest im Gehäuse angeordnet sein oder mit diesem durch eine Freilaufkupplung in Verbindung stehen, derart, daß normalerweise während des Betriebes das Leitrad durch die Klemmwirkung des Freilaufes festgehalten wird. Zum Bremsen ist in diesem Falle zweckmäßig eine den Freilauf sperrende Vorrichtung vorzusehen.If necessary, the stator can also be arranged fixedly in the housing or with this by a Overrunning clutch are in communication, so that normally during operation the stator is held by the clamping effect of the freewheel. Braking is useful in this case to provide a device blocking the freewheel.

Es ist auch möglich, die Bremse 22 bei der Verwendung des Getriebes als Bremse nicht ganz anzuziehen. In diesem Falle wird nur ein Teil der Bremsenergie im Strömungsgetriebe 16,17,18, der andere Teil an der Bremse 22 aufgenommen.It is also possible not to fully apply the brake 22 when using the transmission as a brake. In this case, only part of the braking energy is applied in the fluid transmission 16, 17, 18, the other part the brake 22 was added.

Claims

Patent claims:

1. Fluid transmission, especially for vehicles, with in the axial part of the flow ring arranged turbine blades, characterized in that the turbine blades or parts of which in a known manner in the position for normal converter or clutch operation, but when the turbine wheel is driven by the turbine shaft, viewed in isolation, in Meridian direction against the pump blades would promote, for the use of the flow gear are adjustable as a brake that the turbine with the same direction of rotation as in normal converter or clutch operation in the same way as the pump promotes.

2. Fluid transmission according to claim 1, characterized in that the turbine blades in the normal converter or clutch operation, seen in the direction of their movement, each from one right backwards and a left backwards part, the entry part (in Direction of the meridional flow) is longer than the exit part and the entry part in is inclined at a less acute angle to the circumferential direction than the exit part.

3. Fluid transmission according to claim 1 and 2, characterized in that the turbine blades consist of blade blades adjustable in the opposite direction of rotation.

4. Fluid transmission according to claim 1 to 3, characterized in that the adjustable Blades mounted on a part connected to a shaft and by means of a lever arm, toothed segments or the like. Connected to a part connected to a shaft concentric thereto and both waves (or the like) z. B. by means of an adjusting pin engaging in an inclined guide are rotatably coupled to one another.

5. Fluid transmission according to claim 4, characterized in that the arranged on the same axis Wings are connected with tooth segments, which are opposite each other with one Ring gear of a rotatable with respect to the blade carrier, for. B. this concentrically enclosing Part are in engagement.

Considered publications:

German Patent Nos. 842 293, 661 783, 881, 558 445, 275 474;

Swiss Patent No. 235 410;

British Patent No. 668,329;

U.S. Patent No. 2,618,367;

"ATZ Automobiltechnische Zeitschrift" magazine, 1938, issue 9, pp. 242 to 247.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings