DE2008456A1

DE2008456A1 - Hydrokinetisches Kraftubertragungs getriebe mit einem Umgehungs Ladeventil

Info

Publication number: DE2008456A1
Application number: DE19702008456
Authority: DE
Inventors: Michael Rockford Hl Bnski (V St A)
Original assignee: Borg Warner Corp
Current assignee: Borg Warner Corp
Priority date: 1969-02-26
Filing date: 1970-02-24
Publication date: 1971-08-12
Also published as: GB1274555A; US3537263A; SE343116B; DE2008456B2; DE2008456C3; FR2035719A5; JPS504814B1

Description

Hydrokinetisches Kraftübertragungsgetriebe mit ^

einem Umgehungs-Ladeventil

Die Erfindung bezieht sich im allgemeinen auf hydrokinetic sehe Drehmomentenwandler, insbesondere auf eine verbesserte Konstruktion, die einen Rückfluß von Strömungsmittel darin ermöglicht.

In einem Drehmomentenwandler der vorliegenden Ö3ype ist es wünschenswert, einen kontinuierlichen Strömungsmittelfluß g durch die Einheit zu gewährleisten, um das Strömungsmittel während des Betriebes innerhalb eines annehmbaren Temperaturbereiches zu halten. Jedoch führt der Betrieb der Einheit bei den verschiedenen Drehzahlverhältnissen zu entsprechenden Schwankungen in den Strömüngsmitteldruckgefällen innerhalb der Einheit, so daß die Neigung besteht, den Kühlfluß durch die Einheit zu verändern.

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jSs ist die Aufgabe der Erfindung, eine veitesserte Konstuktion eines handlers vorzusehen, der innerhalb des Drehzahlverhältnisbereiches der Einheit einen vorgegebenen Kiihlfluß durch die Einheit hindurch gestattet; ein solcher Wandler soll in einem äußeren Strömungsmittelkreis mit im wesentlichen konstanter Durchflußkennlinie zu betreiben sein.

Die einzige !figur der Zeichnung zeigt einen Teilsdnitt durch ein G-etriebe gemäß der Erfindung.

Die Zeichnung zeigt eine bevorzugte Ausführungsform, und zwar im einzelnen das hydrokinetische iCraftübertragungsgetriebe 10, bestehend aus einer drehbaren Antriebswelle 11, einer drehbaren Abtriebswelle 12, einer nbhtdrehbaren Bodenhülse 13» sowie einem Gehäuse 14, das durch Drehmomentenwandler mit einem Stator 16, einem drehbaren Pumpenrad 17 und einem drehbaren Turbinenrad 18 einschließt. Das Pumpenrad, das Turbinenrad und der Stator besitzen Schaufelabschnitte 27, 53 und 58, die eine Ringkammer für den Drehmoment enwandler bilden.

Teile des Gehäuses 14 und der Bodenhülse 13 begrenzen einen Strömungsmitteleinlaßkanal 19, während Teile der Bodenhülse 13 und der Abtriebswelle 12 einen Strömungsmittelauslaßkanal

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21 bilden. Die Kanäle 19 und 21 sind zu einem Strömungsmittelkreislauf miteinander verbunden, der durcb die Einlaßleitung 22, die Auslaßleitung 23, die Wanne 24 und die Pumpe 26 schematisch dargestellt ist. Die Größe der Pumpe 26-wird durch eine vorgewählte, durch den Wandler hindurch umzuwälzende Kühlflußmenge bestimmt.

Das drehbare Pumpenrad 17 umfaßt einen Schaufelabschnitt | 27 und einen Nabenabschnitt 28,· der mittels zweier Kugellager 29 und der Halteringe 32, 33. drehbar auf der Bodenhülse 1.3 gelagert ist. Der Pumpenradnabenabschnitt 27 ist durch Nieten, wie bei 36, an einem Kupplungselement 34 befestigt» Das Kupplungselement 34 ist mit einer Gruppe von Kupplungsscheiben 37 verbunden, die abwechselnd mit einer Gruppe von Reibungsplatten 38 zusammenarbeiten. Die Reibungsplatten 38 sind wiederum mit einem Nabenabschnitt 39 des Gehäuses 14 verbunden. Auf dem Nabenabsehnitt 39 ist eine Druckplatte 41 so gelagert, daß sie eine axiale Bewegung in Richtung auf die Kupplungsscheiben 37 und die Reibungsplatten 38 zu und von ihnen fort ausführen kann. Eine Feder 42 ist so angeordnet, daß-sie auf die Druckplatte 41 einwirkt und die Druckplatte 41 von den Pueibungsplatten fortdrückt. In dem Gehäuse 14 ist eine Öffnung 43 für die Aufnahme des äußeren Betätigungsbauteils 44 vorgesehen, der so

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angeordnet ist, daß er die Platte 41 mit einer außenstehenden Reibungsplatte 38 in Klemmeingriff bringt und dadurch die Reibungsplatten 38 urrldie Kupplungsplatten 37 zusammenklemmt, um eine Wirkverbindung zwischen dem Gehäuse- 14 und dem Pumpenrad 17 aufzubauen.

Der Kabenabschnitt 39 des Gehäuses 14 ist mittels eines Kugellagers 46 drehbar auf der Bodenhiilse 13 gelagert. Der ITabenabschnitt 39 schließt außerdem zwei Strömungsmittelkanäle 47, 48 ein, die mit dem Strömungsmitteleinlaßkanal 19 in Verbindung stehen. Das Kupplungselement 34 und der Gehäuseendabschnitt 39 bilden zusammen einen Strömungsmittelhohlraum 49, der mit dem Einlaßkanal 19 duEh Leitungen 47, 48 und mit dem Schaufelabschnitt 27 des Pumpenrades 17 durch die Öffnungen 51 und die Einlaßöffnung 52 verbunden ist.

Das Turbinenrad 18 schließt einen Schaufelabsdnitt 53 und einen jtfabenabschnitt 54 ein, wobei der Habenabschnitt 54 mittels des Kugellagers 56 drehbar in der Antriebswelle gelagert und durch eine Kerbverzahnung 57 mit der Abtrietewelle 12 zum Antrieb der letzteren verbüßten ist.

Der stator 16 ..-chiießt einen Schaufelabschnitt 58 und einen

Nabenabschnitt 59 ein, der auf der Bodenhiilse 13 mittels einer Kerbverzahnung 61 gelagert ist« Der Statornabenabschnitt 59 ist axial von dem Pumpenradnabenabschnitt 28 mittels einer Abstandshiilse 62 auf Abstand gehalten, die eine ringförmige Strömungsmittelzufuhrkainmer 63 "bildet und den Schaufelabschnitt des Stators mit Bezug auf den Schaufelabschnitt des Pumpenrades in Stellung "bringt, um eine Einlaßöffnung 52 zu "bilden. Der Statornabenabsehnitt 59 ist axial von dem Turbinennabenabschnitt 54 auf Abstand f gehalten, und zwar durch ein Drucklager 64 und einen Abstandshalter 66, die eine ringförmige Strömungsmittelauslaßkammer 68 bilden und den Schaufelabschnitt des Stators mit Bezug auf den Schaufelabschnitt der Turbine in. Stellung bringen, um eine Strömungsmittelauslaßöffnung 67 zu bilden«,

Das Umgehungsrückschlagventilmittel 69 schließt einen oder mehrere Umgehungskanäle 71 ein, die sich durch den Statornabenabschnitt 59 hindurch erstrecken und in eine ring- ä förmige Nut 72 einmünden, sowie ein auf Druok ansprechendes bewegliches Ventilelement in Form eines ringförmigen Plattenkörpers 73. Der ringförmige Plattenkörper 73 wird durch die Feder 74, die zwischen einer Stirnfläche 76 dee Plattenkörpers und der AbstandshUlse 62 eingespannt ist, in eine erste Stellung beaufschlagt. In dieser ersten

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Stellung ist die eine Stirnfläche 76 des Ventilplattenkorpers 63 dem Strömungsmittel in der Zufuhrkammer 63 ausgesetzt, während seine gegenüberliegende Stirnfläche 77 die Umgehungskanäle 71 und die ringförmige Nut 72 dort abdeckt, wo sie dem in der Auslaßkammer. 68 vorhandenem Strömungsmittel ausgesetzt ist.

Betriebsweise

Der Betrieb de3 3-etriebes wird leichter verständlich, wenn man dem Strömungsmittelfluß durch die Vorrichtung hindurch folgt. Es wird durch die Pumpe 26 ein vorbestimmter Strömungsmittelfluß vorgesehen und durch die Leitung 22 zum Einlaßkanal 19 geführt. Ton dem Einlaßkanal 19 wird das Strömungsmittel durch die Kanäle 47 und 48 zum Strömungsmittelhohlraum 49 geführt. Es sei darauf hingewiesen, daß ein Teil des Strömungsmittels zwischen die Platten 37» 38 geleitet und zu dem Hohlraum 49 zurückgeführt werden kann. Von dem Hohlraum 49 wird das Strömungsmittel durch die öffnung 51 zu der ringförmigen Zuführungskammer 63 und der Einlaßöffnung 52 geführt. Das Strömungsmittel strömt durch die Einlaßöffnung 52 in die Ringkammer ein und wird einem Ringfluß durch die Schaufelabschnitte des Pumpenradea, der Turbine und des Stators ausgesetzt, und tritt durch die Auslaßöffnung 67 aus und in die Aualaßkammer 68 ein.

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Das Strömungsmittel fließt von der Auslaßkammer 68 durch den Auslaßkanal 21 zur Leitung 23 und zur Pumpe 24.

Das Beschickungsströmungsmittel oder das dem Ringfluß ausgesetzte Strömungsmittel in den Schaufelabschnitten des Pumpenrades, der Turbine und des Stators ist verschiedenen Einlaß- und Auslaßdruckgefällen ausgesetzt, in Abhängigkeit von den verschiedenen Geschwindigkeitsverhältnissen des Pumprades und der Turbine. Um einen konstanten Kühlfluß "

durch die Vorrichtung innerhalb des gesamten Drehzahlenverhaltnisbereich.es aufrechtzuerhalten, ist das Umgehungsrückschlagventi-1 69 vorgesehen. Die "Feder 74, die Ventilplattenscheibe 76 und die Ringnut 72 sind so proportioniert, daß sie zwischen der Zuführungskammer 63 und der Auslaßkammer 68 einen vorgegebenen Druckunterschied bestimmen. Das TJmgehungsrückschlagventil 69 regelt somit zwischen dem Einlaßkanal 19 und dem Auslaßkanal 21 herrschenden Druckunterschied und stellt somit einen konstanten Kühlmittel- | fluß durch die Vorrichtung sicher. Wenn die Vorrichtung bei Drehzahlverhältnissen arbeitet, die die Neigung haben, höhere Ausgangsdrucke relativ zu dem Eingangsdruck zu erzeugen, dann wird der Strömungsmittelauslaßdruck auf die Fläche 77 der Ventilplatte 73 ausgeübt und bewegt diese entgegen der Beaufschlagung durch die Feder 74, so daß

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ein Strömungsmittelrückfluß von der A us laß kammer 68 zur Zuführungskammer gestattet ist. Somit "bleiben die Menge des Beschickungsströmungsmittels, das dem Ringfluß ausgesetzt wird, und die Menge des Kühlflusses innerhalb des gesamten Bereiches der Drehzahlverhältnisse im wesentlichen konstant.

Während hier eine besondere Ausführungsform der Erfindung gezeigt und beschrieben wurde, sei doch darauf hingewiesen, daß Abwandlungen vorgenommen werden können und wahlweise mögliche Konstruktionen in den Bereich der Erfindung und der folgenden Ansprüche fallen.

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Claims

Patentansprüche

1,) Hydrokinetisches Kraftübertragungsgetriebe mit einem Strömungsmitteleinlaßkanal und einen Stfömungsmittelauslaßkanal, die an einen Strömungsmittelkreis angeschlossen werden können, mit Mitteln zur Umwälzung einer Menge Kühlflüssigkeit durch die Vorrichtung; wobei diese Vorrichtung ein drehbares Pumpenrad zur Verbindung mit einem drehbaren Antriebskörper I ein dreh-bares Turbinenrad zur Verbindung mit einem drehbaren Antriebskörper und einen Stator aufweist, die alle drei Schaufelabschnitte aufweisen, die in eine Ringflußbeziehung zueinander angeordnet sind und eine Ringkammer begrenzen, wobei der Stator und das Pumpenrad eine SiriLaßöffnung (52) in der Ringkammer begrenzen, die mit dem Einlaßkanal (19) zur Aufnahme von kühlendem Strömungsmittel in Verbindung steht, und der Stator und das Turbinenrad eine Auslaßöffnung (67) in der Ring- . i kammer begrenzen, die mit dem Auslaßkanal (21) zur Abgabe von Kühlflüssigkeit in Verbindung steht, gek. durch Umgehungsventileinrichtungen (69), die zwischen der Aualaßöffnung (67) und der Einlaßöffnung (52) eingeschaltet sind, indem sie an den Auslaß- und Einlaßkanälen (19, 21) vorbeiführen, und ein bewegliches

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auf Druck ansprechendes Ventilelement (73) aufweisen, welches darin angeordnet ist, um wahlweise einen Teil des Strömungsmittels von der Auslaßöffnung zu der Einlaßöffnung zurückzuführen und dadurch eine vorgegebene Strömungsmittelbeschickung in der Ringkammer (27, 53, 58) und während der Wechsel in dem Drehzahlverhältnis des Pumpenrades (17) und des Turbinenrades ( 18) einen vorgegebenen Kühlfluß durch die Vorrichtung aufrecht- W zuerhalten.

2· Kraftübertragungsgetriebe nach A. 1, dgd die eine Fläche (76) des beweglichen Ventilelementes dem Strömungsmittel unter Einlaßöffnungsdruck ausgesetzt ist und die gegenüberliegende Fläche (77) dem Strömungsmittel unter Auslaßöffnungsdruck ausgesetzt ist, wobei das Ventilelement durch die Feder (74) in eine erste Stellung beaufschlagt ist, in welche^in Rückfluß fe des Strömungsmittels von der Auslaßöffnung zu der

Einlaßöffnung verhindert wird, und in Abhängigkeit von einem vorgegebenen Anstieg in dem Auslaßöffnungsdruck relativ zu dem Einlaßöffnungsdruck aus dieser ersten Stellung herausbewegbar ist und der Rückfluß eines Teiles des Strömungsmittels von der Auslaßöffnung zu der Einlaßöffnung zuläßt, wobei dieses Ventilelement (73) hierdurch den Durchfluß des Kühl und Beschickungs-

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strömungsmit-tels in der Vorrichtung in Abhänigkeit von Unterschieden in den Einlaß- und Auslaßdrücken automatisch regelt.

3. Kraftübertragungsgetriebe nach A. 1,,dgd der Stator einen Nabenabschnitt (59) aufweist, der zum Teil eine ringförmige Strömungsmittelzuführungskammer (63) bildet, die mit der Einlaßöffnung (52) in Verbindung steht, sowie eine ringförmige Auslaßkammer ' (68), die mit der Auslaßöffnung (67) in Verbindung steht, wobei die Ventileinrichtungen (69) wenigstens einen Umgehungskanal (71) aufweisen, der sich zwischen den Zuführungs- und Auslaßkammern durch die Statornabe hindurcherstreckt, und das bewegliche Ventilelement (73) in Richtung auf eine Stellung zum Abdichten des Umgehungskanal (71) beaufschlagbar ist und in Abhängigkeit von einer vorgegebenen Ungleichheit der Drücke in den Zufahrungs- und Auslaßkammern (63, 68) | aus dieser Stellung heraus beweglich ist, um einen Strömungsmittelfluß aus der Auslaßkammer in Richtung auf die Zuführungskammer zu gestatten.

4. Kraftübertragungsgetriebe nach A. 3 dgd die Statornabe (59) eine ringförmige Hut (72) aufweist, die mit dem Umgehungskanal (71) in Verbindung steht, wobei

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das plattenartige Ventilelement (73) eine Fläche aufweist, die einer Berührung mit dem Strömungemittel unter ZufUhrungakammerdruck ausgesetzt ist, und eine gegenüberliegende Pläche (77), deren von der ringförmigen Nut begrenzter Abschnitt einer Berührung mit dem Strömungsmittel unter Ablaßkammerdruck ausgesetzt ist.

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