DE1922294A1 - Kraftuebertragungseinrichtung - Google Patents

Description

8 München 5, 30. April 1969

C-* fy Erhardtstraße 11

atl U. ^toepka. Telefon 24 06 75

PatentanwSite 1 9 2 2 2 £ 4

TWIK DISC, INCORPORATED

1328 Racine Street

Racine, Wisconsin (V»St.A>) Kraftübertragungse inrichtung

Die Erfindung bezieht sich auf eine Kraftübertragungseinrichtung mit einem durch eine hydraulisch betätigbare Reibungskupplung mit dem Antriebmotor verbundenen Drehmomentwandler.

Derartige Kraftübertragungseinrichtungen haben bei ihrer Verwendung in Arbeitsfahrzeugen bisher nicht immer befriedigend gearbeitet, weil es nicht möglich ist, mit ihnen eine konstante Geschwindigkeit, die vor allem bei Erdbewegungen besonders wichtig ist, auch bei unterschiedlichen Belastungen aufrechtzuerhalten. Die Ursache hierfür ist vor allem darin zu suchen, daß die bisher zur Verwendung gelangten Reibungskupplungen nicht in der Lage waren, die Eingangskraft des Drehmomentwandlers den jeweiligen Bedürfnissen unverzüglich anzupassen.

Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, daß es zweckmäßig ist, die Kupplungskraft in die Abhängigkeit von der Drehzahl zu bringen, d.h. eine Regeleinrichtung vorzusehen, welche beim Absinken der Drehzahl, d.h. bei zunehmender Belastung, die Kupplungskraft erhöht und beim Ansteigen der Drehzahl, d.h. bei abnehmender Belastung, die Kupplungskraft herabsetzt.

Die Erfindung ist daher gekennzeichnet durch einen die Kupplungskraft der Reibungskupplung hydraulisch steuernden, auf Drehzahlschwankungen der Einrichtung ansprechenden Regler zur Aufrechterhaltung einer konstanten Fahrgeschwindigkeit.

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An sich ist es gleichgültig, an welcher Stelle der Regler mit der Kraftübertragungseinrichtung zur Abnahme der Drehzahl verbunden wird. Zweckmäßig dürfte es sein, den Regler durch einen auf der Ausgangswelle des Drehmomentwandlers angeordneten Kegeltrieb od. dgl. anzutreiben.

Welcher Art die hierbei zur Verwendung gelangenden hydraulisch betätigbaren Reibungskupplungen sind, dürfte grundsätzlich gleichgültig sein. Besonders geeignet sind hierfür jedoch Kupplungen, wie sie in den USA-Patentschriften 3 352 395, 3 358 796 und 3 360 087 beschrieben sind.

Der Regler kann über eine Steuerleitung direkt mit dem Steuerteil der Kupplung verbunden sein. Es kann aber auch vorteilhaft sein, den Steuerteil außerhalb der Kupplung anzuordnen, und zwar in Form eines Steuerventils, das mit dem Regler mechanisch, beispielsweise mittels einer Kette, verbunden ist.

Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Erläuterung der Zeichnung, in der zwei Ausführungsbeispiele dargestellt sind.

Es zeigt

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels de Kraftübertragungseinrichtung gemäß der Erfindung mit einer hydraulischen Verbindung zwischen dem Regler und der feinstufig regelbaren' Kupplung;

Fig. 2 eine Darstellung ähnlich Figo 1, jedoch mit einem mechanischen Antrieb für ein separates Steuerventil zum Einstellen des Flusses zur feinstufig regelbaren Kupplung.

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Die erfindungsgemäß ausgebildete Kraftübertragungseinrichtung erhält ihre Antriebskraft von einer Kraftquelle, beispielsweise einem Verbrennungsmotor E, der auf einem nicht dargestellten Fahrzeug angeordnet ist und seine Kraft an die Eingangseite einer an sich bekannten feinstufig regelbaren Kupplung abgibt. Die Kupplung wird in Abhängigkeit von ihrer Ausgangsbelastung betätigt.

Dadurch kann die von der Kupplung abgegebene RotationsgeschwAdigkeit bzw. das Drehmoment dazu verwendet werden, das Ein- und Ausschalten der hydraulisch betätigbaren Reibscheiben in der Kupplung zu bewirken oder umgekehrt die Größe der Geschwindigkeit oder des Ausgangdrehmomentes der Kupplung auf eine vorbestimmte Höhe einzustellen. Die zum Regeln des -Eingriffes der Kupplungsscheiben dienende Flüssigkeit wird der Kupplung über eine Leitung 11 von einem Regler G zugeführt.

Hinter der Kupplung G ist ein Drehmomentwandler TC bekannter Bauart angeordnet. Die Ausgangswelle 13 des Drehmomentwandlers ist mit einem Wechselgetriebe GB verbunden, das hydraulisch betätigbare Doppelkupplungen und Zahnräder aufweist, die eine Vielzahl von Geschwindigkeitswechseln sowohl vorwärts als auch rückwärts ermöglichen.

Das Wechselgetriebe ist über seine Ausgangswelle 15 mit nicht dargestellten Antriebrädern des Fahrzeuges verbunden.

Wie sowohl aus Fig. 1 als auch aus Fig. 2 zu ersehen, ist der Regler G durch eine Welle 16 über Kegelräder mit der Ausgangswelle 13 des Drehmomentwandlers TC verbunden! er könnte aber auch mit der Ausgangswelle 15 des Getriebes oder irgendwo mit der Ausgangseite des Drehmo'mentwandlers verbunden sein.

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Der Regler kann von "beliebiger Bauart sein, er kann beispielsweise Fliehkraftgewichte aufweisen und mit Flüssigkeit von der Hochdruckleitung her über eine Leitung 14 versorgt werden, wobei er den Fluß der Druckflüssigkeit zum Steuerteil 18 der Kupplung über eine Leitung 11 regelt. Der Regler steuert die zum Steuerteil 18 strömende Flüssigkeit in Abhängigkeit zur Ausgangsgeschwindigkeit des Drehmomentwandlers, wie sie von der Welle 16 übertragen wird. Dadurch wird die Kupplung entsprechend der gewählten Bodengeschwindigkeit des Fahrzeuges betätigt. Wenrjdie Ausgangsdrehzahl des Drehmomehtwandlers absinkt, so bewirkt der Regler, daß der Betätigungskammer 17 für die Kupplungsscheiben mehr Flüssigkeit zugeführt wird, um ein zusätzliches Zusammenpressen der Kupplung zu bewirken und dadurch eine zusätzliche Kraft auf den Drehmoment-«, wandler auszuüben und so die Drehzahl des Fahrzeuges wieder auf die vorbestimmte Höhe zurückzubringen.

Bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Regler über die Leitung 11 direkt hydraulisch mit der Kupplung verbunden, so daß die Regelflüssigkeit durch den Steuerkanal 12 zum Kugelventil D1 des Steuerteils 18 für die Feineinstellung gefördert wird,' um den Kupplungseingriff zu variieren.

Bei dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel 1st der Regler G über eine Kettenkppplung 19 od. dgl» von seiner Regelwelle 20 mit dem Schaft 21 eines Steuerventils 22 verbunden.

Sowohl die in Fig. 1 als auch die in Fig. 2 dargestellte Kupplung weist einen separaten Kanal 12a auf zur ständigen Versorgung mit Hochdruckflüssigkeit von der Leitung 23 und der Pumpe P her und bildet so ein Zweidrucksvstem, wie es bereits früher vorgeschlagen worden ist. Eine Überlauföffnung F leitet ständig Flüssigkeit von der Kammer

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Bei beiden Ausführungen wird die Hochdruckflüssigkeit über die Leitung 14 der Eingangseite des Reglers zugeführt. Im übrigen kann der Regler in beiden Fällen auch durch* einen Handhebel 25 betätigt werden. Der Regler selbst kann von bekannter Bauart sein, wie sie beispielsweise in der USA-Patentschrift 2 371 157 beschrieben ist.

Konstruktion und Wirkungsweise des in Fig. 2 dargestellten Regelventils sind folgende» Der Schaft 21 des Ventils weist eine Reihe von radialen Bohrungen 23 auf, die mit einer axialen Bohrung 24 in Verbindung stehen. Wenn dem Ventil über die Leitung 14 Druckflüssigkeit zugeführt wird, so fließt diese auch über einen Kanal 26 im Ventilkörper zu einer hinter dem Kolben 28 liegenden Kammer 27. Im Kanal 26 ist eine Verengung 26a vorgesehen. Wenn der Schaft 21 sich in der in Fig. 2 gezeigten Stellung befindet, so fließt die Flüssigkeit von der großen Kammer 29 im Ventilgehäuse über eine Ausgangsöffnung 33 zum ölsammelbehälter. Im übrigen liegt der Kolben 28 gegen einen Bund 34 auf dem Schaft 21 an, er kann jedoch in der anderen Richtung frei auf dem Schaft gleiten.

Wenn der Regler Flüssigkeitsdruck benötigt, um mit der Kupplung verbunden zu werden und den Schaft 21 so weit nach links verschiebt, daß die axiale Bohrung 24 im Schaft durch Anlage gegen das vorgeschobene Ende 35 des Ventilkolbens 36 abgesperrt ist,, so wird die durch die Verengung 26a fließende Druckflüssigkeit den Kolben 28 veranlassen, dem Schaft 21 nach links zu folgen, bis die Löcher 23a im Schaft der Flüssigkeit erlauben, durch die Öffnung 33 zum ölsammelbehälter zu fließen. Dabei hat der Kolben 28 die große Feder 37 zusammengepreßt, welche wiederum den Kolben 36 nach links verschiebt und so der Hochdruokflüssigkeit erlaubt, über die Leitung 11 zur Kupplung zu fließen.

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Die aus der Leitung 11 in das Ventil eintretende Druckflüssigkeit strömt auch durch einen Kanal 38 zu einer Kammer 39 des Kolbenventils am linken Ende, und der Druok in dieser Kammer kann eventuell so hoch ansteigen» daß er die Kraft der großen feder 37 überwindet und den Kolben 36 nach rechts verschiebt, dabei teilweise oder ganz die Verbindung von der Leitung 14 zur Leitung 11 unterbrechend.

Der Flüssigkeitsdruck in der Leitung 11 bildet so stets eine genaue lineare Funktion der jeweiligen Kompression der großen Feder 37. Veränderungen im abfließenden Strom der Leitung 11 bewirken in dieser keine Druckänderungen, sondern lediglich ein Verstellen in der Öffnung des Kolbenventils zum Ausgleichen des erforderlichen Flusses.

Angenommen, der Regler verlangt eine Herabsetzung des Druckes der der Kupplung zuzuführenden Flüssigkeit und bewegt, wie in Fig. 2 dargestellt, den Schaft 21 nach rechts, wobei er den Kolben 27 mitzieht, so wird der Flüssigkeitsdruck in der Leitung 11 den Kolben nach rechts verschieben, dadurch den Fluß von der Leitung 14 zur Leitung 11 unterbrechen und der Flüssigkeit gestatten, von der Leitung 11 über die öffnung 33 zum Sammelbehälter abzufließen.

Die in der Kammer 39 vorgesehene kleine Feder 40, welche durch eine Schraube 41 einstellbar ist, dient allein dazu, den Kolben in eine "Ein*¹- oder "Aus*-£teilung zu bringen, und zwar um einen kleinen einstellbaren Wert, ohne fiüeksich darauf, ob sich der Schaft 21 in der äußersten rechten Lage befindet oder nicht«

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Um unter gewissen Bedingungen ein "Pendeln¹* oder sonatige Stabilitätsschwankungen im Hegelsystem zu vermeiden, kann es zweckmäßig sein, einen Dämpfer 30 vorzusehen, beispielsweise zwischen dem Regler und der Kupplung, welcher dazu dient, die Wirkung des Systems zu dämpfen oder zu verzögern. Dieser in der Steuerleitung 11 zur Kupplung angeordnete Dämpfer kann, wie in der Zeichnung dargestellt, aus einem hydraulischen Sammler bestehen, in dessen Leitungen Verengungen 32 vorgesehen sind.

Mit der Erfindung ist es also möglich, durch, den Eegler die feinstufig regelbare Kupplung zu versorgen, wobei der Regler so eingestellt werden kann, daß eine konstante Umdrehungszahl der Abtriebwelle des Drehmomentwandlers aufrechterhalten wird, beispielsweise durch. Einschalten der Kupplung, wenn die Drehzahl auf der Abgabeseite der Kraftübertragung absinkt· Droht die Ausgangs-Drehzahl der Kraftübertragung abzusinken, so wird also die Kupplung eingeschaltet und im Drehmomentwandler steigt die Drehzahl der Ausgangswelle so lange an, bis die Kupplung wieder ausgeschaltet wird·

Claims (1)

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   1/ Kraftübertragungseinrichtung mit einem durch eine hydraulisch betätigbare Reibungskupplung mit dem Antriebmotor verbundenen Drehmomentwandler für Arbeitsfahrzeuge, gekennzeichnet durch einen die Kupplungskraft der Reibungskupplung hydraulisch steuernden, auf Drehzahlschwankungen· der Einrichtung ansprechenden Regler zur Aufrechterhaltung einer konstanten Fahrgeschwindigkeit.

   2. Kraftübertragungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Regler (G-) durch einen auf der Aus;-gangswelle (13) des Drehmomentwandlers (TO) angeordneten Kegeltrieb od. dgl. angetrieben wird.

   3. Kraftübertragungseinrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Regler (G) über eine Steuerleitung (11) direkt mit dem Steuerteil (18) der Kupplung

   (0) verbunden ist.

   4. Krai-uübertragungseinrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Regler (G) mechanisch, beispielsweise mittels einer über einen Hebel mit der Keslerwelle (20) verbundenen Kette (19) od. dgl., mit einem außerhalb der Kupplung (C) liegenden Steuerventil (22) verbunden ist, von den die zur Kupplung führende oteuerleiaung (11) ausgeht.

   ο. Kraftübertragunrjrseinrichtuiig nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerventil (22) mit einem axial gleitbaren Schaft (21) versehen iut, der einerseits mit der Kette (1'^') und andererseits mit einem sich gegen eine yeder (37) abstützenden Kolben (2c) verbunden ist.

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   ) ·6. Kraftübertragungseinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß sich die ]?eder (37) gegen einen die Verbindung zur Steuerleitung (11) regelnden, sich anderends gegen eine durch eine Schraube (41) einstellbare Peder (40) abstützt.

   7. Kraftübertragungseinrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in der zur Kupplung (0) führenden Steuerleitung (11) ein Dämpfer (50) angeordnet ist.

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