DE2006955B2 - Hydrodynamischer drehmomentwandler - Google Patents

Description

teilig beeinflussen.

40 Weitere vorteilhafte Ausbildungen des Erfindungsgegenstandes sind in den Unteransprüchen aufge-

Bekannte hydrodynamische Drehmomentwandler führt. Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung des mit den Merkmalen nach dem Oberbegriff des An- Erfindungsgegenstandes stellt die im Anspruch 3 anspruchs 1 (französische Patentschrift 1515 557 und gesprochene Ausführungsform dar, bei der die Zuflußbelgische Patentschrift 688 724) weisen ein Umlauf- 45 öffnung durch das Spiel zwischen dem Betätigungsgehäuse auf, das die Wandlerelemente umgibt und im element und der Gehäusebohrung gebildet wird. Vergleich zu diesen verhältnismäßig schwer ausgebil- Hierdurch wird zum einen die Verwendung einer gedet ist. Aus diesem Grund ist es zweckmäßig, zwi- sonderten Zuflußöffnung überflüssig; zum anderen sehen den Wandlerelementen und dem Umlaufge- wird für eine ausreichende Schmierung des Betätihäuse eine Kupplung anzuordnen, die das Umlaufge- 50 gungsstiftes gesorgt.

häuse vom Wandler trennt, wenn Drehmomentände- Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird an

rungen vorgenommen werden, so beispielsweise bei Hand der Zeichnung, die einen Längsschnitt durch

einem Gangwechsel eines zugeordneten mechani- einen erfindungsgemäßen Drehmomentwandler dar-

schen Übersetzungsgetriebes. stellt, genauer erläutert.

Eine Schwierigkeit, die bei solchen Drehmoment- 55 Der Drehmomentwandler 10 besitzt ein nicht

wandlern aufgetreten ist, besteht darin, daß die von drehbares äußeres Gehäuse 11, eine Antriebswelle

der druckbeaufschlagten Stirnfläche abgewandte 12, eine Abtriebswelle 13, ein drehbares Umlaufge-

Stirnfläche des Kupplungskolbens dem sich ändern- häuse 14, den eigentlichen Wandler 16 und eine hy-

den Flüssigkeitsdruck im Umlaufgehäuse ausgesetzt draulisch betätigte Reibungskupplung,

ist, so daß die Druckschwankungen der Wandlerflüs- 60 Das Gehäuse 11 weist einen vorderen Abschnitt

sigkeit ein ungleichförmiges Aus- bzw. Einrücken der 18 und einen hinteren Abschnitt 19 auf, die durch

Kupplung zur Folge haben. Schraubein 21 miteinander verbunden sind. Der Ge-

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe be- häuseabschnitt 18 weist einen Flansch 22 mit einer

steht somit darin, einen Wandler der in Rede stehen- Dichtnut 23 auf, welche das Anbringen des Wandlers

den Gattung derart auszugestalten, daß die Kupplung 65 in einem Fahrzeug erleichtert. Ein Lager 29 ist in

mit gesteuerter Eingriffsgeschwindigkeit einrückbar dem vorderen Abschnitt 18 angeordnet und dient zur

ist, ohne dabei durch Druckschwankungen des Lagerung der Antriebswelle 12. Der hintere Gehäu-

Wandlerdrucks beeinflußt zu werden. seabschnitt 19 weist ein Schauloch 24 und eine mit

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dem Schauloch durch Schrauben 27 verbundene Ab- platte 91 ist zum Zweck des Zusammendrücken der deckplatte 26 auf. Ein Bodenabschnitt 28 des hinte- Lamellen 87, 89 in einer Richtung axial verschiebbar ren Abschnitts 19 bildet eine ölwanne. Die hintere gelagert und dient dazu, eine Antriebsverbindung Wand 31 des hinteren Gehäuseabschnitts 19 bildet zwischen dem Umlaufgehäuse 14 und dem Pumpeneinen Lagerträger für ein Lager 32 der Abtriebswelle 5 rcd 57 herzustellen. Sie wird durch eine Feder 92 in 13. Außerdem trägt die hintere Wand 31 eine Pumpe entgegengesetzter Richtung vorgespannt, wodurch die 33 und einen Hilfsabtrieb 34. Eine Öffnung 36 für Antriebsverbindung gelöst werden kann. Die Druckdie Flüssigkeit sowie eine Auslaßöffnung 37 und eine platte 91 weist sich gegenüberliegende Stirnflächen Einlaßöffnung 38 für Kühlmittel sind in der hinteren 93, 94 auf, die der in dem Umlaufgehäuse 14 befind-Wand 31 vorgesehen. Eine Manschette 63 ist durch io liehen Flüssigkeit ausgesetzt sind und somit ein Schrauben 66 nicht drehbar mit der Rückwand 31 Gleichgewicht der aus dem Gehäuse 14 heraus auf verbunden. das Element einwirkenden Flüssigkeitsdrücke auf-

Die Antriebswelle 12 weist ein Stirnzahnrad 39 rechterhalten. Daher haben Änderungen des Flüssigauf, das durch einen Antriebszapfen 42 und Schrau- keitsdruckes innerhalb des Umlaufgehäuses 14 keiben 43 in einer Antriebsverbindung mit einem Zwi- 15 nen Einfluß auf die Einrück- oder Ausrückgeschwinschenstück 41 steht. Das Zwischenstück 41 ist an der digkeit der Kupplung 17. Die Betätigungsvorrichtung vorderen Gehäusehälfte 44 des Umlauf?ehäuses 14 für die Kupplung 17 weist einen im Hydraulikzylmbefestigt. " der 51 gelagerten Kolben 96 und ein stiftartiges Be-

Eine hintere Gehäusehälfte 46 ist üurch Schrauben tätigungselement 97 auf. Der Hydraulikzylinder 51 47 an der vorderen Gehäusehälfte 44 befestigt und 20 enthält eine Kammer 98, die durch die sich gegenbildet einen den Drehmomentwandler 16 und die überliegenden Stirnflächen des Kolbens 96 in eine Kunplune 17 umgebenden Flüssigkeitsraum. Eine Arbeitskammer 88 und eine Drosselkammer 101 unhintere Wand 48 der hinteren Gehäusehälfte 46 ist terteilt ist. Die eine Stirnfläche 102 des Kolbens 96 mit einer Nabe 49 der Kupplung 17, einem ringför- ist der Flüssiskeit in der Arbeitskammer 99 und die misen Hydraulikzylinder 51 und durch Schrauben 53 25 gegeüüberliegende Stimnäche 103 der Flüssigkeit m mit einem zusätzlichen Stirnzahnrad 52 verbunden. der Drosselkammer 101 ausgesetzt. Das Betätigungs-Das Stirnzahnrad 52 kämmt mit einem mit der element 97 ist zwischen der Druckplatte 91 und dem Pumpe 33 verbundenen Stimzahnrad 54 und einem Kolben 96 durch eine Gehäusebohrung 104 in der Stirnzahnrad 56, das einen Teil des Hilfsabtriebs 34 hinteren Wand 48 durchgeführt. Die Druckplatte 91, bildet, und stellt somit eine unmittelbare Antriebsver- 30 das Betätigungselement 97 und der Kolben 96 bewebindung von der Antriebswelle 12 durch das Ge- gen sich zusammen in einer Richtung und rücken die häuse 14 zu der Pumpe und dem Hilfsabtrieb dar. Kupplung ein, wenn der Flüssigkeitsdruck in der Ar-

Die hintere Gehäusehälfte 46 des Umlaufgehäuses beitskammer 102 zunimmt. Sie bewegen sich infolge 14 ist mittels des Lagers 86 und der Nabe 49 der der Beaufschlagung durch die Feder 92 in der entge-Kupplung drehbar auf der Manschette 63 gelagert. 35 gengesetzten Richtung und rücken die Kupplung aus Der Drehmomentwandler 16 weist ein Pumpenrad wenn der Flüssigkeitsdruck in der Arbeitskammer 99 57, ein Turbinenrad 58 und einen Stator 59 auf. Das auf einen vorbestimmten Wert abgesenkt wird. Pumpenrad 57 weist einen mit Schaufeln versehenen Die Gehäusebohrung 104 und das Betätigungsele-

Abschnitt 61, der einen Teil der Ringkammer bildet, ment 97 sind so bemessen, daß sich dazwischen ein und einen Nabenabschnitt 62 auf, der durch Lager 40 bestimmter Zwischenraum ergibt, der eine Zuflulfott-64 drehbar auf der Manschette 63 gelagert ist. Der nung zum Zuführen von Flüssigkeit aus dem Um-Nabenabschnitt 62 ist durch Niete 68 mit dem Ab- lauf gehäuse 14 in die Drosselkammer 101 bildet. Das triebsteil 67 der Kupplung verbunden. Das Turbinen- Stimzahnrad 52 und der ringförmige Hydraulikzylinrad 58 weist einen mit Schaufeln versehenen Ab- der 51 weisen eine Bohrung 106 auf, die eine gedrosschnitt 69, der einen Teil der Ringkammer bildet, 45 sehe Auslaßöffnung für die Drosselkammer 101 bil- und einen Nabenabschnitt 71 auf, der durch Niete det. Bei der dargestellten bevorzugten Ausfuhrungs-74 mit dem Zwischenstück 73 verbunden ist. Das form der Erfindung ist die Bohrung 106 so bescliat-Zwischenstück 73 dient zur Lagerung des Turbinen- fen und angeordnet, daß ihr Auslaßende 107 so nahe rades 58 innerhalb des Umlaufgehäuses 14 mittels wie möglich an der Drehachse des Umlautgenauses eines Lagers 72. Das Zwischenstück 73 weist außer- 50 14 liegt. .

dem eine Keilnutverbindung 76 mit d~m Ende 77 der Die durch die Gehäusebohrung 104 und das Beta-

Abtriebswelle 13 auf. Der "Stator 59 weist einen mit tigungselement 97 gebildete Zuflußoffnung stellt eine Schaufeln versehenen Abschnitt 78, der einen Ab- Flüssigkeitsquelle für die Drosselkammer IUl dar, schnitt der Ringkammer bildet, und einen Nabenab- während die Bohrung 106 dazu dient, innerhalb der schnitt 79 auf, der durch eine Krilnutverbindung 81 55 Drosselkammer eine vorbestimmte Flussigkeitsmenge mit der Manschette 63 verbunden ist. Die Axiallager zurückzuhalten.

des Stators 59 in bezug auf das Turbinenrad und das Der Aufbau und die Arbeitsweise der Kupplung

Pumpenrad werden durch Abstandsstücke 82, 83 und 17 lassen sich im einzelnen erst in Verbindung mit das Drucklager 84 festgelegt. den anderen Teilen des Getriebes voll verstehen.

Die hydraulisch betätigte Reibungskupplung 17 60 Während des Betriebes wird dem Inneren des Umweist außer der Nabe 49 und dem Abtriebsteil 67 laufgehäuses 14 durch die Einlaßöffnung 38 und die eine Abstützplatte 86 und eine erste Gruppe von Durchlässe 108, 109 111 Flüssigkeit zugeführt, und Kupplungslamellen 87 auf, die in einer Keilnutver- außerdem führt der Durchlaß 111 die Flüssigkeit zu bindung mit der Nah? 49 stehen. Die Abstützplatte den Lamellen 87, 89 der Kupplung 17 Die zuge-86 wird durch einen Haltering 88 an einer Axialbe- 65 führte Flüssigkeit füllt die durch die ScnautelaD-wegunc gehindert. Eine Gruppe von Kupplungsla- schnitte des Pumpenrades des Turbinenrades und des mellen 89 ist durch eine Keilnutverbindung mit dem Stators gebildeten Abschnitte der Ringkammer und Abtriebsteil 87 verbunden. Eine ringförmige Druck- wird zwischen der Welle 77 und der Manschette

zur und durch die Aulaßöffnung 37 abgegeben. Ein Teil der dem Gehäuse 14 zugeführten Flüssigkeit wird an dem Betätigungselement 97 vorbei der Drosselkammer 101 zugeführt. Die Antriebswelle 12 treibt das Umlaufgehäuse 14. die Nabe 49 der Kupplung 17, das Pumpenrad 33 und den Hilfsabtrieb 34 an. Wenn die Abtriebswelle 13 mit der Antriebswelle 12 gekoppelt werden soll, wird Druckflüssigkeit von einer äußeren Quelle durch die öffnung 36 und die Durchlässe 112, 113 der Arbeitskammer 99 zügeführt. Durch das Einführen von Druckflüssigkeit wird auf die Stirnfläche 102 des Kolbens 96 ein Flüssigkeitsdruck ausgeübt, durch welchen dieser in Kupplungseinrückrichtung verschoben wird. Infolge des Vorhandenseins von Flüssigkeit in der Drosselkammer 101 wird auf die gegenüberliegende Stirnfläche 103 des Kolbens 96 ein Widerstand ausgeübt, durch den die Verschiebungsgeschwindigkeit des Kolbens in Hinrückrichtung entsprechend der Uröße der Bohrung 106 und des Auslaßendes 107 gesteuert wird. Die Lamellen 87, 89 und das Betätigungselement 91 sind ihrerseits umgeben von der innerhalb des Umlaufgehäuses 14 befindlichen Flüssigkeit und setzen der Bewegung des Kolbens 96 keinen hydraulischen Widerstand entgegen, so daß die Kupplung 17 weich eingerückt wird. Der Drehmomentwandler 16 wirkt dann in bekannter Weise, um die Kraft auf die Abtriebswelle zu übertragen. Wenn die Kraftübertragung zur Abtriebswelle unterbrochen werden soll, wird die Arbeitskammer 99 druckentlastet, so daß die Feder 92 das Betätigungselement 91 und den Kolben 96 von den Lamellen 87, 89 wegbewegen kann. Infolge dieser Bewegung wird Flüssigkeit aus dem Umlaufgehäuse 14 durch die Gehäusebohrung 104 angesaugt und füllt von neuem die Drosselkammer 101, so daß die Kupplung 17 wiederum in einen Zustand gebracht worden ist, in dem sie für einen gesteuerten Einrückvorgang bereit ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

1 * 2 Diese Aufgabe wird bei einem Wandler der ein- Patentanspriiche: gangs aufgeführten Gattung durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 aufgeführten Merkmale gelöst

1. Hydrodynamischer Drehmomentwandler mit Es ist bereits bekannt, eine zwischen der Antriebseiner zwischen einem den Wandler umgebenden 5 und der Abtriebswelle eines Drehmomentwandler^ Umlaufgehäuse und dem Pumpenrad angeordne- angeordnete Kupplung durch ein stiftartiges Betauten, der Wandlerflüssigkeit ausgesetzten nassen gungselement zu betätigen (deutsche Patentschrift Reibungskupplung, die betätigbar ist über einen 1 164 786). Über die Ausbildung der Stelleinrichtung in einem umlaufenden Teil verschieblich geführ- zum Verstellen des Betätigungselementes ist der beten Kolben, dessen eine Stirnfläche zwecks Ein- io treffenden Druckschrift jedoch nichts zu entnehmen, rücken der Kupplung mit einem gesteuerten Flüs- Es ist ferner bereits bekannt, eine zwischen der Absigkeitsdruck beaufschlagbar ist, dadurch triebswelle und dem Turbinenrad eines Drehmogekennzeichnet, daß die andere Stirn- mentwandlers angeordnete Klauenkupplung durch fläche (103) des Kolbens (96) zwecks Verzöge- einen hydraulisch betätigten Kolben in Form einer rung der Kupplungseinrückbewegung dein Druck 15 Membran zu betätigen, deren eine Seite mit dem einer flüssigkeitsgefüllten Drosselkammer (101) Wandlerdruck beaufschlagt ist, während die andere ausgesetzt ist, wobei die Drosselkammer durch Seite über eine Abflußöffnung entlüftet wird eine Zuflußöffnung (97, 104) mit dem Inneren (USA.-Patentschrift 3 424 284). Da in diesem Fall des druckbeaufschlagten Umlaufgehäuses (14) der Wandlerdruck selbst zum Einrücken der Kuppverbunden ist und eine verengte Auslaßöffnung 20 lung verwendet wird, dürfte auch hier die BetriebstlO6) aufweist, und daß der Kolben (96) durch weise der Kupplung durch die Druckschwankungen ein sich durch eine Gehäusebohrung (104) er- des Wandlerdrucks nachteilig beeinflußt werden. Es streckendes stiftartiges Betätigungselement (97) ist schließlich ganz allgemein bekannt, den hydraumit der Kupplung (17) verbunden und in Kupp- lisch betätigten Kolben einer nassen Reibungskupplungsausrückrichtung elastisch vorgespannt ist. 25 lung üb^r mit einem gesteuerten Druck beaufschlag-

2. Drehmomentwandler nach Anspruch 1, da- bare Druckkammern zu betätigen, wobei der Andurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Betäti- Schluß der einen Druckkammer einen gedrosselten gungselement (96) und der Kupplung (17) eine Auslaß aufweist (USA.-Patentschrift 3 324 979). Da Druckplatte (91) angeordnet ist, deren beide ent- in diesem Fall jedoch die Kupplung nicht der Wandgegengesetzten Seiten (93, 94) dem im Umlaufge- 30 lerflüssigkeit ausgesetzt ist, treten die durch die Erhäuse herrschenden Druck ausgesetzt ist. findung gelösten Schwierigkeiten überhaupt nicht auf.

3. Drehmomentwandler nach Anspruch 1 Durch die Erfindung läßt sich in der Drosselkamoder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zufluß- mer, die die andere Stirnfläche des Kolbens begrenzt, öffnung (97, 104) durch das Spiel zwischen dem ein genau vorgegebener Druck aufrechterhalten, was Betätigungselement (97) und der Gehäuseboh- 35 durch eine entsprechende Bemessung der Zuflußöffrung (104) gebildet ist. nung und der Auslaßöffnung erreicht wird. Druckschwankungen des Wandlerdruckes können somit das Ein- bzw. Ausrücken der Kupplung nicht nach-