DE1550973A1

DE1550973A1 - Kraftuebertragungseinrichtung mit einer Fluessigkeitskupplung und einer hydraulisch betaetigten Reibungskupplung

Info

Publication number: DE1550973A1
Application number: DE19661550973
Authority: DE
Inventors: Mattli Hans Peter
Original assignee: Twin Disc Inc
Current assignee: Twin Disc Inc
Priority date: 1965-10-23
Filing date: 1966-10-21
Publication date: 1969-10-16
Also published as: US3326338A; DE1550973B2; BE688724A; GB1162012A

Description

Kraftubertragungseinrichtung mit einer flüssigkeitskupplung und einer hydraulisch betätigten Reibungskupplung.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Kraftübertragungseinrichtung mit einer Flüssigkeitskupplung und einer hydraulisch betätigten Reibungskupplung.

Die bekannten Kraftübertragungseinrichtungen dieser Art weisen den Nachteil auf, daß - von der Eingangseite zur Ausgangseite der Einrichtung gesehen - die Reibungskupplung vor dem Drehmomentwandler angeordnet ist und die Kraftübertragungseinrichtung eine beträchtliche Länge aufweist, wodurch sich insbesondere wegen der langen und verzwickten Flüssigkeitswege ein ungünstiger Wirkungsgrad und somit ein erhöhter Kraftbedarf für die Flüssigkeitspumpe sowie entsprechende konstruktive Erschwerungen und eine Vielzahl von Dichtungen und Sammlern ergibt.

Diese Nachteile werden durch die Erfindung behoben, indem der Drehmomentwandler ein rotierendes Gehäuse und eine in diesem Gehäuse angeordnete, von diesem angetriebene, hydraulisch betätigte Reibungskupplung aufweist sowie ein mit dieser verbundenes Antriebrad für den Drehmomentwandler, ein mit der Ausgangwelle der Einrichtung in Keilverbindung stehendes, dem Antriebrad gegenüberliegendes Kreiselrad und ein an einer

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die Ausgangwelle umgebenden, langgestreckten Muffe in der Flüssigkeitskammer angeordneter Stator.

Dabei soll daa rotierende Gehäuse einen radial größeren Abschnitt für die Flüssigkeitskammer sowie zwei radial kleinere, zylindrische Abschnitte für die Reibungskupplung und für den hydraulischen Kupplungsbetätigungskolben sowie einen anschließenden Nabenteil aufweisen, wobei im ersten zylindrischen Abschnitt Keile zur Führung der Kupplungsscheiben vorgesehen sind.

Eine besondere Bedeutung kommt aber der Statormuffe insofern zu, als in ihr die axialen Kanäle für die Zu- und Ableitung der Flüssigkeit vorgesehen sind. Diese können in besonders einfacher und zweckmäßiger Weise mit Hilfe eines Stahlrohres im Innern der Muffe gebildet werden.

Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Erläuterung der Zeichnung, in der ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäß ausgebildeten Kraftübertragungseinrichtung dargestellt ist. Es zeigt

Fig. 1 einen Längsschnitt durch die Kraftübertragungseinrichtung entlang der linie 1-1 in Fig. 2, wobei zur Förderung der Klarheit gewisse Teile abgebrochen oder verschoben dargestellt sind, sowie eine schematische Zeichnung des Regelverlaufes,

Fig. 2 eine Seitenansicht, im wesentlichen entlang der Linie 2-2 in Fig. 1 mit der Muffe und den Flüesigkeitdurchlässen,

Flg. 3 einen Querschnitt entlang der Linie 3-3 in Fig. 2,

Fig. 4 eine Draufsicht entlang der Linie 4-4 in Fig. 2,

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Pig. 5 einen Querschnitt entlang der Linie 5-5 in Pig. 4,

Fig. 6 einen Teilschnitt entlang der linie 6-6 in Fig. 1 und

Pig. 7 einen Teilschnitt entlang der Linie 7-7 in Pig. 3.

Die Energie kann von irgendeiner Quelle, wie von einer Kraftmaschine (nicht dargestellt) über verschiedene Wege zugeführt werden, z.B. durch einen Antriebring und einen Eingangrotorstern 1, wie er in Fig. 1 dargestellt ist und durch irgendeinen Teil des rotierenden Gehäuses 2 des Drehmomentwandlers T antriebmäßig verbunden werden. Es können auch andere Antriebeinrichtungen, wie flexible Kupplungen oder Kardangelenke (nicht dargestellt), verwendet werden.

Die Antriebanordnung und das Gehäuse sind bei 1a miteinander verbunden und in dem festen Rahmen 3 in einem Wälzlager 4 angeordnet. Das rotierende Gehäuse treibt die Kupplung CL an, welche beim Umlaufen das Antriebrad 13 des Drehmomentwandlers T mitnimmt.

Das Gehäuse 2 ist vereinfacht dargestellt; tatsächlich besteht es aus mehreren Teilen, die miteinander zu einer Einheit verbunden werden, welche den Zusammenbau und das Zerlegen erleichtert, jedoch sind zur Förderung der Klarheit der Zeichnung und zur Yeranechaulichung der Betätigung gewisse Teile des Gehäuses einstückig dargestellt.

Das Gehäuse 2 weist einen im Durchmesser größeren Abschnitt 2a auf, der einen Teil einer Flüasigkeitkammer C bildet, sowie einen zylindrischen Zwischenabschnitt 2b, welcher axial (bezüglich der Lage des Kräfteinganges) hinter der Kammer C liegt und eng zu dieser benachbart ist, wobei in diesem Abschnitt innere Keile 5 zur Führung der Kupplungsscheiben 6 vorgesehen sind. Das Gehäuse 2 weist auch ein rückwärtiges, sich axial erstreckendes Ifabenteil 2c auf, durch welches der

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Kückenteil des G-ohäusoe ipittelfl Wäl,^r3lafor 7 und 8 drehbar getragen wird. Zw if? clic η den lagern 7 und H ist eine Dintanzscheibc 9 nn{/ordnet,

Der «vdnc hen dem Nation teil ?c und dem zylindrischen Teil Pb migeoidnete (Jehäuoei eil ?d v/eint c-iiit innere zylindrische Ul>eri lache 'Pl sowie (ine radiale Fläche 2.Ϊ auf. Diese Flächen ld'Jdem ramaiiimen irit anderen noch im erläuternden Teilen eine Faiumci' AO fiü einen Kupplungsbetätigungrkolben 10 der Ileibungskupplimg. Bei Eolben weiüt die üblichen FlUBeiglteitsdirhtungen sowie eine Lupplun{:.''Bchcibon"betfiti£iinßüflSche 10a auf. Der Kolben wird durch die Druckflüssigkeit in der Kammer AC in die Kupplunßnbeiäiifuiirfotcl lunß gebracht und in einfacher Weise durch den inneren Dj'ucl; des Drehmomeniwandlern ^olöat« Der Ilrehmomentwandlcr W(dnt i'ernor ein Ireioelrad V? auf, das auf der Aunp.an^vclli; 1C beießtiÄt iai, sowie dan Antriebrad 13, dao . in einei r<püi(^jr zu bescltrcibcnden Weiße angeordnet ist.

Das rotifciende Gehäuse des Drehmoraentwandlers weist eine solche axiale Läji^p und radiale Weite auf, daß ea den Drehmomentwandler, die Reibungskupplung OL und andere noch zu beschreibende Teile einschließt,

Es sei hervorgehoben, daß die Kupplung radial innerhalb des Drehmomentwandler^ liegt. Sie weist nur etwa den halben Durchmesser des Drehmomentwandlers auf und ist neben dem Antriebrad 13 sowie innerhalb des rotierenden Gehäuses fest eingebaut. Das rotierende Gehäuse selbst bildet den Hauptteil der zylindrischen Kammer AC für den Kolben 10.

Der Drehmomentwandler schließt auch ein Reaktionsglied in Form eines Stators 14 ein, der eine lange axiale Muffe 14a und rückwärtige Flansche 14b aufweist. Der Stator ist in einem Wälzlager 15 auf der umlaufbaren Ausgangwelle 16 gelagert. Zwischen der Welle 16 und der Muffe 14a ist eine Dichtung 17 vorgesehen. Die Vorderseite der Ausgangwelle 16 ist drehbar in einem Wälzlager 18 geführt, das im Vorderteil des rotierenden Gehäuses 2

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angeordnet ist.

So ist dort eine Flüssigkeitslnippluiig geschaffen, die ein rotierendes Gehäuse sowie in diesem eine Mehrzahl von Scheiben-Kupplungsgliedern aufweist und zusammen eine Kammer für eine Arbeitsflüssigkeit zur Übertragung der Drehbewegung von einem Glied zum andern bildet. An dem einen axialen Ende des Gehäuses sind Mittel vorgesehen, um das Gehäuse zu drehen, und radial innerhalb der Kupplung sowie an der Seite der Kupplung, die gegenüber den Antriebmitteln liegt, ist eine hydraulisch betätigte Reibungskupplung unmittelbar anschließend angeordnet.

Sie Statormuffe 14a ist als Gußstück ausgebildet und weist drei getrennte flüssigkeitikanäle auf. In das Innere der Muffe Ha ist ein Stahlrohr 23 eingesetzt, das in axialer Richtung durch einen Sicherungsring 24 und einen Ansatz 25 gehalten wird. Durch das in die Gußmuffe gepreßte Stahlrohr ist es möglich, im Gußstück die zahlreichen lanäle herzustellen.

Der erste dieser Kanäle dient dazu, von der Pumpe P Kühlflüssigkeit in den Drehmomentwandler zu leiten. Dieser Kanal wird durch eine im wesentlichen radiale Bohrung 20 (Fig. 1 und 2) im Plansch 14b gebildet, die mit einer axialen Nut (Pig. 1 und 5) entlang der Innenwand der Muffe 14a in Verbindung steht. Dieser innere Kanal steht mit dem ringförmigen Raum 22 zwischen der Welle 16 und der Muffe 14a in Verbindung, so daß das öl so in den Drehmomentwandler fließt, wie es durch die gestrichelten Linien und Pfeile angedeutet ist.

Der zweite Kanal leitet das Öl aus dem Drehmomentwandler hinaus, von wo es dann in den Kühler 26 und schließlich in den Sammelbehälter S tritt. Wie durch die voll auegezeichneten Pfeile in Pig. 1 dargestellt, verläßt das Öl den Wandler durch die Reibscheibenkupplung OI über radiale Kanäle 27 und tritt dann in den axialen Kanal 28 (Pig. 1 und 5) ein, der im Inneren der Muffe vorgesehen ist. Der Kanal 28 steht mit einer im wesent-

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lichen radialen Öffnung 29 im Flanschten der Muffe in Verbindung. Die austretende Flüssigkeit tritt dann in den Kühler 26, und das Kühlen des Wandlers sowie der hydraulisch betätigten Reibungskupplung erfolgt in einer Rebe hintereinander und damit in einem geschlossenen System·

Der dritte in der Muffe 14a vorhandene Kanal 30 ist in Fig.2 und 3 dargestellt. Er dient dazu, die Druckflüssigkeit von der Pumpe P entweder durch das handbetätigte Ventil 7 1 oder durch das automatisch oder von Hand zu betätigende Ventil V 2 und dann durch das Wälzlager 8 und in die Relbungskupplung-Betätigiingskammer A C, wie bereits beβehrleben, zu leiten.

So igt durch die Vervendung der Muffen- und Stahlrohr-Konstruktion eine Tielsahl von kurzen Flüssigkeitskanalen für den Drehmomentwandler und für die Kupplungsbetätigungskammer geschaffen.

Das Antriebrad 13 des Drehmomentwandler« ist mittel« einer langen labe 31 in einer Buchse 33 auf der Muffe 14a gelagert. Die Habe 31 weiit aufere Kupplungekeile 34 auf, an denen Kupplungsscheiben 32 angeordnet sind, die in bekannter Weise mit den Kupplungsscheiben 6 zusammenwirken. Die Kupplang CL weist auch eine an sich bekannte, durch Sprengringe 36 fixierte Druckplatte 35 auf. Zwischen der Platte 35 und dem Antriebrad 13 ist eine umlaufende Dichtung 37 vorgesehen.

Die Fabe 31 ist, wie bereits dargelegt, im Gehäuse 2 mittels des WIl«lager« 8 drehbar gelagert.

So ist das Antriebrad 13 mittel« seiner langen Nabe 31 auf der Statormuffe 14a drehbar gelagert, und die Kupplung CL ist zwischen dem Antriebrad und dem Gehäuse angeordnet, «m eine leichte Verbindung «wischen diesen herzustellen.

In konventioneller Weiee «ind noch Sprengringe und flüssigkeits-

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dichtuii-Tf τι νοίγ" <"-ebeii, eü cei aber hervorgehoben, ünü hier nur drei T<iclrtur«( < η den vrilauienden Typs benüü^t we.r^rV-n_f nämlich t-'iiu-hon den atUndif. umlaulenden Te.i lon. lü( oe ärai Dichtungen rdnd die heieitR genannte Dichtung 17» eine zwifKüien der Distanzscheibe 9 und der Muffe 14a vorgesehene DieM-unp. und eine zwischem der Nabe 31 und dei Muffe 14a aiirc.ordi»ot'>n Diohtuug.41.

Die PlUo si gke.it η pumpe 9 .int mit dein ptationaren Knhmen 3 λ^τ(γ·· bunden, und ihr Antrieb 43 otoht in ntändiger Antriclworbindung mit einem großen Zahnkranz 44» der am rtiokwüx 11 fron linde deo Gehäv«oe£i 2 angeordnel ist. Der Kalmkrana 44 dient auch dazu_f die Energie vnn e-ine'in anderen Antrieb Ab ?«u

Die Pumpe wird demnach einfach von dem rotierendem Gehäuse P angetrieben, ohne daß die Notwendigkeit eines benonderrn Antriebes Lg et ent, und die umlaufende Pumpe kann die Diurl-flüßßiglteit nolmeil über die vorziehend beschriebenen ro!atiν kurzen Kanäle zuführen, ohne daß lange Wege, zalilieiche Dichtungen und Sammler erforderlich wären.

Zusammenfassend kann durch die Anordnung der Pumpe an der Rückseite der Übertragungseinrichtung und der Kupplung loiter dem Drehmomentwandler eine axial kurze und kompakie Übertragungseinrichtung geschaffen werden.

Die Kraft verläuft von einem Schwungrad oder einer Kraftquelle durch die Übertragungseinrichtung von der Antriebmaschine durch den Eingangsrotor 1, durch das rotierende Gehäuse 2, durch die Reibscheibenkupplung CL, die an der axial entgegengesetzten Seite des Gehäuses 2 angeordnet ist, dann durch das Antriebrad 13, den Stator H_f das Kreiselrad 12 und die Ausgangwelle 16.

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Claims

Patentansprüche

1. Kraftübertragimßßeinrichtung mit einer Flussigkeitkupplung und einer hydrauliseh betätigten Reibungskupplung, gekennzeichnet durch einen ein rotierendes Gehäuse (2) aufweisenden Drehmomentwandler (T), eine in dem rotierenden Gehäuse angeordnete, von diesem angetriebene, hydraulisch betätigte Reibungskupplung (GL), ein mit dieser verbundene ο Antriebrad (13) für den Drehmomentwandler und ein mit der Ausgangwelle (16) der Einrichtung in Keilverbindung stehendes, dem Antriebrad. (13) gegenüberliegendes Kreiselrad (12) sowie einen nn einer die Ausgangwelie (16) umgebende Muffe (Ha) in der Flüssigkeitskammer (C) angeordneten Stator

2. Kraftübertragungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das rotierende Gehäuse (2) einen radial größeren Abschnitt (2a) für die Flüssigkeitskammer (C) sowie zwei radial kleinere zylindrische Abschnitte (CL₁AC) für die Reibungskupplung und für den hydraulisch betätigten Kupplungskolben (10) sowie einen anschließenden Nabenteil aufweist.

3. Kraftübertragungseinrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß im ersten zylindrischen Abschnitt (CL) Keile (5) zur Führung der Kupplungsscheiben (C) vorgesehen sind.

4. Kraftübertragungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Muffe (14a) zur Ausgangeeite der Einrichtung hin mit axialen Kanälen (21,28) versehen iot und an ihrem äußeren Ende einen Plansch (14b) aufweißt, in welchem mit den Kanälen (21,20) in Verbindung stehende, etwa radiale I'anäle (20,29) vorgeoelien sind.

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5. Kraftübertragungseinrichtung nach, den Ansprüchen 3 und 4, gekennzeichnet durch ein im Innern der Muffe (14a) ein deren erweiterten Teil überdeckendeij Stahlrohr (23), das in axialer Richtung durch einen Sicherungsring (24) und einen Ansatz (25) gehalten wird sowie Öffnungen au dem ringförmigen Hohlraum (22) zwischen der Auagangwelle (16) und der Muffe (14a)aufweist.

6. Kraftübertragungseinrichtung nach den Ansprüchen 3 bis 5» dadurch gekennzeichnet, daß die Muffe (I4<*) auf der Ausgangwelle (16) mittels eines Wälzlagers (15) gelagert und gegen diese Welle durch eine Dichtung (17) abgedichtet ist.

7. Kraftübertragungseinrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangwelle (16) über ein Wälzlager (18) im Drehmomentwandler (T) gelagert ist.

8. Kraftübertragungseinrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 7» dadurch gekannzeichnet, daß das Antriebrad (13) eine mittels eines Wälzlagers (8) im rotierenden Gehäuse (2) gelagerte Nabe (31) aufweist, die über eine Buchse (33) auf der'Muffe (14a) des Stators (14) gelagert ist und die Nabe (31) äußere Kupplungskeile (34) für die Kupplungsscheiben (32) aufweist.

9. Kraftübertragungseinrichtung nach den Ansprüchen 1. bis 8, gekennzeichnet durch eine an sich bekannte, durch Spreng ringe (36) fixierte Druckplatte (35) und eine zwischen der Druckplatte und dem Antriebrad (13) vorgesehene umlaufende Dichtung (37).

10. Kraftübertragungseinrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 9, gekennzeichnet durch eine yom rotierenden Gehäuse (2) angetriebene Flüssigkeitpumpe (P) und eine ron dieser über Ventile (T₁, V₂) zum Einlauf kanal (20) im ilanech der Muffe (Ha) führende Ölleitung.

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11. Kraf tuber bragmigaeiiiriehtung nach den Ansprüchen 1 bio 10, gekennzeichnet durch eine vom Auslaufkanal (29) im Flansch (Ub) über einen Kühler (26) zu einem Sammler (S) verlaufende Ölableitung,

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