DE2221713A1

DE2221713A1 - HYDRODYNAMIC TORQUE CONVERTER

Info

Publication number: DE2221713A1
Application number: DE19722221713
Authority: DE
Inventors: Heinz Dipl-Ing Dr Doerpmund
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 1972-05-04
Filing date: 1972-05-04
Publication date: 1973-11-15

Description

Eydrodynamischer Drehmomentwandler Die Erfindung betrifft einen hydrodynamischen Drehmomentwandler mit einem im Wandler eingebauten Planetengetriebe und einer den Direktgang des Planetengetriebes einschaltenden Uberbrückungskupplung, wobei das Ringrad des Planetengetriebes mit dem Turbinenrad des Wandlers und der die Planetenräder tragende Steg des Planetengetriebes mit der Abtriebswelle starr verbunden sind und das Sonnenrad des Planetengetriebes auf einem Freilauf abgestützt ist. Hydrodynamic Torque Converter The invention relates to a hydrodynamic torque converter Torque converter with a planetary gear built into the converter and a Direct gear of the planetary gear engaging lock-up clutch, whereby the Ring gear of the planetary gear with the turbine wheel of the converter and the planetary gears supporting web of the planetary gear are rigidly connected to the output shaft and the sun gear of the planetary gear is supported on a freewheel.

Halb- oder Vollautomaten für Kraftfahrzeuge mit einem von einem Motor angetriebenen hydrodynamischen Drehmomentwandler und einem dem Wandler nachgeschalteten Getriebe können nur dann sinnvoll eingesetzt werden, wenn sie mit Motoren gepaart werden, die im unteren Drehzahlbereich bereits ein hohes Drehmoment abgeben. Da im allgemeinen Brennkraftmaschinen nur mit einem größeren Hubraum bzw.:mit einem größeren Brennkammervolumen bei niedrigeren Drehzahlen bereits in der Lage sind, ihr großes Drehmoment abzugeben, können für Automaten in der Regel nur Brennkraftmaschinen mit einem größeren Brennkammervolumen sinnvoll eingesetzt werden. Bei einer Verwendung von Motoren mit einem schwachen Drehmoment im unteren Drehzahlbereich ist das Gesamtmoment im Anfahrbereich entsprechend niedrig, so daß das Fahrzeug nur verhältnismäßig langsam anfahren kann.Semi or fully automatic machines for motor vehicles with one of a motor driven hydrodynamic torque converter and a downstream converter Gearboxes can only be used sensibly when they are paired with motors that already deliver a high torque in the lower speed range. There in general internal combustion engines only with a larger displacement or: with one larger combustion chamber volumes at lower speeds are already able to To deliver their high torque, can only internal combustion engines for automatic machines can be used sensibly with a larger combustion chamber volume. When using of motors with a weak torque in the lower speed range is the total torque accordingly low in the starting area, so that the vehicle is only relatively slow can approach.

Die meisten der in Europa gebauten Motore für Kraftfahrzeuge sind Motore mit einem kleineren Hubraum, die-im unteren Drehzahlbereich nur einen Bruchteil ihres Drehmomentes abgeben. Um auch im unteren Drehzahlbereich drehmoment-schwache Hub- oder Trehkolbenmotore mit Automaten paaren zu können, hat man im hydrodynamischen Drehmomentwandler ein Zweigangzusatzgetriebe untergebracht, durch welches ein genügend großes Gesamtmoment im Snfahrbereich erziel-t werden konnte. Bei dem im Drehmomentwandler untergebrachten Zweigangzusatzgetriebe handelt es sich um ein Planetengetriebe, dessen Ringrad starr mit dem Turbinenrad des Wandler und dessen die Planetenräder tragender Steg starr mit der Abtriebswelle des Wandlers verbunden sind.Most of the motor vehicle engines built in Europe are Motors with a smaller cubic capacity, which are only a fraction in the lower speed range deliver their torque. In order to be torque-weak even in the lower speed range To be able to pair reciprocating or rotary piston engines with automatic machines, one has in the hydrodynamic Torque converter housed a two-speed auxiliary transmission, through which a sufficient large total torque in the driving range could be achieved. The one in the torque converter housed two-speed additional gear is a planetary gear, its ring gear rigidly with the turbine wheel of the converter and its the planetary gears supporting web are rigidly connected to the output shaft of the converter.

Das Sonnenrad des Planetengetriebes ist auf einem Freilauf abgestützt, der außerhalb des Wandleisangeordnet ist.The sun gear of the planetary gear is supported on a freewheel, which is arranged outside the wall track.

Ein derartiger hydrodynamischer Drehmomentwandler mit einem im Wandler eingebauten Planetengetriebe, dessen Sonnenrad auf einem außerhalb des Wandlers angeordneten Freilauf abgestützt ist, hat eine sehr aufwendige Konstruktion, welche die Herstellung des Wandlers erschwert und teuer macht.Such a hydrodynamic torque converter with one in the converter built-in planetary gear, whose sun gear is on an outside of the converter arranged freewheel is supported, has a very complex construction, which makes the manufacture of the transducer difficult and expensive.

Darüberhinaus bedingt diese Konstruktion eine verhältnismäßig große Bauform, da zur Abstützung des im Wandler untergebrachten Sonnenrades auf dem außerhalb des Wandlers angeordneten Freilauf eine zusätzliche Hohlwelle erforderlich ist, welche die üblichen, ineinander angeordneten und aus dem Wandler führenden Wellen umgeben muß.In addition, this construction requires a relatively large one Design because it supports the sun gear housed in the converter on the outside the converter arranged freewheel an additional hollow shaft is required, which are the usual waves, arranged one inside the other and leading out of the transducer must surround.

Selbst wenn man versuchen wollte, den außerhalb des bekannten Wandlers angeordneten Freilauf im Innenraum des Wandlers unterzubringen, wäre nach wie vor eine zusätzliche Hohlwelle erforderlich, um das Sonnenrad des im Wandler angeordneten Planetengetriebes auf dem Freilauf abstützen zu können. Durch diese Maßnahme könnte weder der kcjnstruktive Aufwand des Wandlers vereinfacht noch die Baugröße des Wandlers vermindert werden. Vielmehr würde die Baugröße des Wandlers zunehmen, wenn man den das Sonnenrad abstützenden Freilauf im Inneren des Wandlers unterbringen wollte. Durch den Einbau des das Sonnenrad abstützenden Freilaufes im Inneren des Wandlers nehmen die Abmessungen in radialer Richtung nicht ab, während die Abmessungen in axialer Richtung zunehmen. Die radialen Abmessungen bleiben deswegen unverändert erhalten, da nach wie vor eine zusätzliche Hohlwelle zur Abstützung des Sonnenrades auf dem Freilauf erforderlich ist. Die Zunahme der Abmessungen in axialer Richtung geht darauf zurück, daß noch ein zusätzliches Aggregat im Wandler untergebracht werden muß.Even if you wanted to try the one outside of the known converter To accommodate arranged freewheel in the interior of the converter would still be an additional hollow shaft is required to accommodate the sun gear of the converter To be able to support planetary gear on the freewheel. This measure could neither simplifies the structural complexity of the converter nor the size of the converter be reduced. Rather, the size of the converter would increase if the supporting the sun gear Place the freewheel inside the converter wanted to. By installing the freewheel supporting the sun gear inside the Converter do not decrease the dimensions in the radial direction, while the dimensions increase in the axial direction. The radial dimensions therefore remain unchanged received, as there is still an additional hollow shaft to support the sun gear is required on the freewheel. The increase in dimensions in the axial direction goes back to the fact that an additional unit is housed in the converter must become.

Mit der Erfindung sollte daher ein hydrodynamischer Drehmomentwandler mit einem eingebauten Planetengetriebe geschaffen werden, der einen äußerst einfachen Aufbau hat, einfach und billig herzustellen ist und darüber hinaus sehr klein gebaut werden kann.The invention should therefore be a hydrodynamic torque converter be created with a built-in planetary gear, which is an extremely simple Structure, is easy and cheap to manufacture and, moreover, is very small in size can be.

Dies wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß der Freilauf des Sonnenrades gleichzeitig der Freilauf des Leitrades des Wandlers ist.This is achieved according to the invention in that the freewheeling of the Sun gear is also the freewheel of the stator of the converter.

Bei dem erfindungsgemäßen, hydrodynamischen Drehmomentwandler haben das Sonnenrad des im Inneren des Wandlers unterbrachten Planetengetriebes und das Leitrad des Wandlers einen gemeinsamen Freilauf. Das Sonnenrad des Planetengetriebes und das Leitrad des Wandlers sind auf diese Weise starr miteinander verbunden. Aufgrund der erfindungsgemäßen Maßnahme läßt sich der hydrodynamische Drehmomentwandler sehr einfach und sehr billig herstellen und mit verhältnismäßig kleinen Abmessungen bauen, da zur Unterbringung und Abstützung des im Wandler angeordneten Planetengetriebes keine zusätzlichen Bauelemente mehr erforderlich sind, sondern zur Abstützung des Planetengetriebes ohnehin im Wandler vorhandene Bauelemente verwendet werden.Have in the hydrodynamic torque converter according to the invention the sun gear of the planetary gear housed inside the converter and the Idler of the converter has a common freewheel. The sun gear of the planetary gear and the stator of the converter are rigidly connected to one another in this way. Because of the measure according to the invention, the hydrodynamic torque converter can be very easy and very cheap to manufacture and build with relatively small dimensions, because to accommodate and support the planetary gear arranged in the converter No additional components are required, but to support the Planetary gear already existing components are used in the converter.

Wenn das Pumpen-rad des Wandlers vom Motor angetrieben wird, dreht sich das Turbinenrad, während das sich am Freilauf abstützende Leitrad stillsteht. Der Preilauf sperrt das Leitrad gegen eine der Motordrehrichtung entgegengesetzte Drehbewegung und gibt das Leitrad in der Drehrichtung des Motors für eine Drehbewegung frei. Da das Leitrad des Wandlers und das Sonnenrad des Planetengetriebes su einer starren Baueinheit zusammengefaßt sind, wird das Sonnenrad gemeinsam mit dem Leitrad festgehalten. Das sich mit dem Turbinenrad des Wandlers drehende Ringrad des Planetengetriebes treibt die Planetenräder an, die auf dem feststehenden Sonnenrad ablaufen. Hierdurch wird der die Planetenräder tragende Steg des Planetengetriebes in Umdrehung versetzt. Da der Planetensteg mit der Abtriebswelle des Wandlers starr verbunden ist, wird die Drehbewegung des Planetensteges nach außen abgegeben. Hierdurch entsteht in bekannter Weise eine Übersetzung in das Langsame, die zu einer Steigerung des Drehmomentes führt.When the converter impeller is driven by the engine, it rotates the turbine wheel while it is freewheeling supporting idler stands still. The pre-run locks the guide wheel against the direction of rotation of the motor Rotational movement and gives the stator a rotary movement in the direction of rotation of the motor free. Since the stator of the converter and the sun gear of the planetary gear su one rigid structural unit are combined, the sun gear is together with the stator held. The ring gear of the planetary gear that rotates with the turbine wheel of the converter drives the planetary gears that run on the stationary sun gear. Through this the web of the planetary gear carrying the planetary gears is set in rotation. Since the planet bar is rigidly connected to the output shaft of the converter, the rotary movement of the planetary web is released to the outside. This creates in known way a translation into the slow speed, which leads to an increase in the torque leads.

Wenn sich die Drehzahl des Turbinenrades der Drehzahl des Pumpenrades angenähert hat, gelangt das aus den Schaufeln des Turbinenrades austretende Strömungsmedium auf die Rückseite der Leitradschaufeln, so daß das Leitrad beginnt, sich gemeinsam mit dem Pumpen- und Turbinenrad in der Drehrichtung des Motors zu drehen. Den Zeitpunkt, in welchem sich das Leitrad zu drehen beginnt, nennt man den Kupplungspunkt, da der Wandler ab diesem Zeitpunkt wie eine hydrodynamische Kupplung wirkt. Mit dem Leitrad des Wandlers dreht sich auch das Sonnenrad des Planetengetriebes. Mit zunehmender Umdrehungszahl des Leitrades nähert sich die Umdrehungszahl des Sonnenrades der Umdrehungszahl des mit dem Turbinenrad verbundenen Ringrades immer mehr an. Der mit den Planetenrädern zwischem dem Ringrad und dem Sonnenrad umlaufende Steg bildet das Mittel aus den Umdrehungszahlen des Ringrades und des Sonnenrades und gibt diese gemittelte Drehzahl nach außen ab. Je mehr sich die Drehzahl des Leitrades der Drehzahl des Turbinenrades annähert, desto größer wird die Drehzahl des Planetensteges.When the speed of the turbine wheel is the speed of the pump wheel has approximated, the flow medium emerging from the blades of the turbine wheel arrives on the back of the stator blades so that the stator begins to collapse to rotate with the pump and turbine wheel in the direction of rotation of the motor. The time in which the stator begins to turn is called the coupling point, da From this point on, the converter acts like a hydrodynamic coupling. With the The stator of the converter also rotates the sun gear of the planetary gear. With increasing The number of revolutions of the stator is approaching the number of revolutions of the sun gear The number of revolutions of the ring wheel connected to the turbine wheel increases more and more. Of the forms circumferential web with the planet gears between the ring gear and the sun gear the mean from the number of revolutions of the ring gear and the sun gear and gives this average speed outwards. The more the speed of the stator the speed of the turbine wheel approaches, the greater the speed of the planetary web.

Wenn das Leitrad die gleiche Drehzahl wie das Turbinenrad erreichen könnte, würde der Planetensteg mit der Drehzahl des Turbinenrades angetrieben werden. Da dies jedoch in der Praxis nicht möglich ist, wird eine Uberbrückungskupplung vorgesehen, welche für eine Direktgangschaltung der Wandler- Planetengetriebe-Einheit sorgt. Durch eine derartige Überbrückungskupplung kann erreicht werden, daß die Abtriebswelle des Wandlers im wesentlichen mit der Drehzahl des Motors angetrieben wird. Bei einer besonderen Ausgestaltungsform des erfindungsgemäßen Drehmomentwandlers ist die tiberbrückungskupplung im torusförmigen Ringraum des Wandlers untergebracht und verbindet die Uberbückungskupp lung das Pumpenrad mit dem Leitrad. Durch den Einbau der Uberbrückungskupplung in den torusförmigen Ringraum des Wandlers wird ein ansich toter Raum des Wandlers ausgenutzt, so daß die Außenabmessungen des Wandlers durch den Einbau der Überbrückungskupplung nicht zunehmen. Bei der erfindungsgemäßen Ausgestaltungsform werden somit die in einem Wandler zwangs weise vorhandenen Innenräume optimal ausgenutzt.When the stator reaches the same speed as the turbine wheel could, the planet carrier would be driven at the speed of the turbine wheel. However, since this is not possible in practice, a lock-up clutch is used provided, which for a direct gear shift of the converter planetary gear unit cares. By such a lock-up clutch can be achieved that the The output shaft of the converter is driven essentially at the speed of the engine will. In a particular embodiment of the torque converter according to the invention the bridging clutch is housed in the toroidal annular space of the converter and connects the Uberbückungskupp ment the impeller with the stator. Through the Installation of the lock-up clutch in the toroidal annulus of the converter an in itself dead space of the transducer is used, so that the external dimensions of the transducer do not increase due to the installation of the lock-up clutch. In the inventive The interior spaces that are inevitably present in a converter are thus embodied optimally used.

Bei der soeben beschriebenen erfindungsgemäßen Ausgestaltungsform mit einer im torusförmigen Ringraum angeordneten Uberbrückungskupplung liegt eine Leistungsverzweigung vor. Auf der einen Seite wird die vom Motor abgegebene Kraft über das Pumpenrad auf das Turbinenrad und somit auf das Ringrad des Planetengetriebes abgegeben. Auf der anderen Seite fließt bei eingerückt er Kupplung die Kraft des Motors über das Leitrad auf das Sonnenrad des Planetengetriebes. Bei eingerückter Kupplung wird somit das Sonnenrad des Planetengetriebes mit der Drehzahl des Motors angetrieben, während das mit Schlupf gegen das Pumpenrad laufende Turbinenrad das Ringrad des Planetengetriebes mit einer Drehzahl antreibt, die etwas unter der Motordrehzahl liegt. Der Schlupf des Ringrades gegen das Sonnenrad wird durch die Planetenräder und den Steg gemittelt, so daß letztendlich nurmehr der halbe Schlupf des Ringrades gegen die Motordrehzahl durch den Planetensteg nach außen abgegeben wird. Durch diese Maßnahme kann im Direktgang ein wesentlich größerer Wirkungsgrad der Wandler- Planetengetriebe-Einheit erzielt werden, der auch in einem geringeren Kraftstoffverbrauch sichtbar wird.In the embodiment according to the invention just described with a lock-up clutch arranged in the toroidal annular space there is one Power split before. On the one hand, there is the power delivered by the engine Via the pump wheel to the turbine wheel and thus to the ring wheel of the planetary gear submitted. On the other hand, the force of the clutch flows when the clutch is engaged Motor via the stator to the sun gear of the planetary gear. With indented The clutch becomes the sun gear of the planetary gear with the speed of the engine driven, while the turbine wheel running with slippage against the pump wheel the The ring gear of the planetary gear drives at a speed that is slightly below the engine speed lies. The slip of the ring gear against the sun gear is caused by the planet gears and averaged the web, so that ultimately only half the slip of the ring gear against the engine speed is released through the planetary web to the outside. By this measure can be a direct walk much greater efficiency the converter planetary gear unit can be achieved in a lower Fuel consumption becomes visible.

Eine besonders einfache und billige Bauform der-Überbrückungskupplung kann dadurch erreichtwerden, daß die Überbrückungskupplung eine mit dem Pumpenrad starr verbundene Trommel aufweist, die in eine ringkanalartige, mit dem Leitrad starr verbundene Doppeltrommel eintaucht und daß am Außenumfang der mit dem Pumpenrad starr verbundenen Trommel und am Außenumfang der kleinen Trommel der mit dem Leitrad verbundenen Doppeltrommel fliehkraftunterworfene Kupplungsbacken angeordnet sind, die sich bei Erreichen einer bestimmten Umdrehungszahl der Trommeln am Innenumfang der nächstgrößeren Trommel anlegen.A particularly simple and inexpensive design of the lock-up clutch can be achieved in that the lock-up clutch is one with the impeller has rigidly connected drum, which is in an annular channel-like, with the stator rigidly connected double drum immersed and that on the outer circumference of the pump wheel rigidly connected drum and on the outer circumference of the small drum with the stator connected double drum are arranged clutch shoes subject to centrifugal forces, which are located on the inner circumference of the drums when they reach a certain number of revolutions the next larger drum.

Wenn die fliehkraftunterworfenen Kupplungsbacken der mit dem Pumpenrad verbundenen Trommel und der mit dem Leitrad verbundenen Trommel eine unterschiedliche Fliehkraftcharakteristik haben, erhält die Kupplung eine Hysteresis, so daß die Kupplung bei unterschiedlichen Betriebsverhältnissen einrückt und ausrückt.When the centrifugal clutch shoes are the one with the pump wheel connected drum and the drum connected to the stator a different one Have centrifugal force characteristics, the clutch receives a hysteresis, so that the Clutch engages and disengages under different operating conditions.

Es ist jedoch auch möglich, den erfindungsgemäßen hydrodynamischen Drehmomentwandler mit einer Vollüberbrückungskupplung auszustatten, welche den Wandler in eingerücktem Zustand voll überbrückt und ohne jede weitere Funktion leer mitlaufen läßt. Eine derartige Kupplung läßt sich beispielsweise dadurch verwirklichen, daß die Überbrückungskupplung in ansich bekannter Weise eine im Wandlerraum untergebrachte Scheibenkupplung ist, welche das vom Motor angetriebene Wandlergehäuse mit dem Planetensteg verbindet. Bei dieser Abwandlungsform des erfindungsgemäßen Wandlers wird der Motor direkt mit dem Planetensteg, d. h. mit der Abtriebswelle des Wandlersverbunden, so daß der Wandler bei eingerückter Kupplung umgangen wird.However, it is also possible to use the hydrodynamic according to the invention Equip the torque converter with a full lock-up clutch, which the converter fully bridged when engaged and idle without any further function leaves. Such a coupling can be realized, for example, in that the lock-up clutch in a manner known per se housed in the converter room The disk clutch is the converter housing driven by the engine with the planetary carrier connects. In this modification of the converter according to the invention, the motor directly with the planetary bridge, d. H. connected to the output shaft of the converter, so that the converter is bypassed when the clutch is engaged.

Im nachstehenden werden zwei Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Wandlers anhand von Zeichnungen näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen: Figur 1 einen Querschnitt durch eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen hydrodynamischen Drehmomentwandl er s Figur 2 einen Querschnitt durch eine zweite Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Wandlers.In the following two embodiments of the invention Converter explained in more detail with reference to drawings. In the drawings: Figure 1 shows a cross section through a first embodiment of a hydrodynamic according to the invention Torque converter s Figure 2 shows a cross section through a second embodiment of a transducer according to the invention.

In Figur 1 ist die obere Hälfte eines zur Drehachse 1 symmetrischen, hydrodynamischen Drehmomentwandlers 2 dargestellt. Der Wandler 2 weist ein von einem nicht dargestellten Motor angetriebenes Gehäuse 3 auf. Ein Pumpenrad 4 ist mit der Innenwand des Gehäuses 3 starr verbunden. Im Inneren des Gehäuses 2 ist ein Turbinenrad 5 drehbar gelagert. Ein im Inneren des Gehäuses 2 angeordnetes Leitrad 6 stützt sich auf einem Freilauf 7 ab, welcher das Leitrad 6 gegen eine der Motordrehrichtung entgegengesetzte Drehbewegung festhält und eine Drehbewegung des Leitrades in Motordrehrichtung gestattet.In Figure 1, the upper half of a symmetrical to the axis of rotation 1, hydrodynamic torque converter 2 shown. The converter 2 has one of a motor-driven housing 3, not shown. A pump wheel 4 is with the Inner wall of the housing 3 rigidly connected. Inside the housing 2 is a turbine wheel 5 rotatably mounted. A stator 6 arranged in the interior of the housing 2 is supported on a freewheel 7, which the stator 6 against one of the engine direction of rotation opposing rotational movement and a rotational movement of the stator in the direction of rotation of the motor allowed.

Im Innenraum des Wandlergehäuses 2 ist ein Planetengetriebe 8 untergebracht. Das Ringrad 9 des Planetengetriebes 8 ist mit dem Turbinenrad 5 des Wandlers starr verbunden. Das Sonnenrad 10 des Planetengetriebes 8 ist mit dem Leitrad 6 des Wandlers fest verbunden. Das Sonnenrad 10 und das Leitrad 6 sind gemeinsam auf dem Außenring 11 des Freilaufes 7 formschlüssig befestigt. Die Planetenräder 12 sind auf einem Steg 13 drehbar gelagert, der mit der Abtriebswelle 14 des Wandlers starr verbunden ist Im torusförmigen Ringraum;15 des Wandlers ist eine Überbrückungskupplung 16 angeordnet. Die Überbrückungskupplung 16 weist eine mit dem Pumpenrad 4 starr verbundene' Trommel 17 sowie eine mit dem Leitrad 6 starr verbundene, ringkanalartige Doppeltrommel 18 auf, die eine große Trommel 19 und eine kleine Trommel 20 besitzt. Die mit dem Pumpenrad 4 starr verbundene Trommel 17 taucht in die ringkanalartige Doppeltrommel 18 ein. Die große Trommel 19 und die kleine Trommel 20 der Doppeltrommel 18 und die Trommel 17 sind konzentrisch zueinander angeordnet. Die mit dem Pumpenrad 4 verbundene Trommel 17 weist fliehkraftunterworfene Kupplungsbacken 21 auf, die sich bei Erreichen einer bestimmten Drehzahl des Pumpenrades am Innenumfang der großen Trommel 19 der Doppeltrommel 18 anlegen. Die kleine Trommel 20 der Doppeltrommel 18 besitzt in gleicher Weise fliehkraftunterworfene Kupplungsbacken 22, die sich bei Erreichen einer vorbestimmten Drehzahl des Leitrades 6 am Innenumfang der Trommel 17 anlegen. Die fliehkraftunterworfenen Kupplungsbacken 21 und 22 sind so eingestellt, daß sie bei verschiedenen Drehzahlen an den sie umgebenden Trommeln angreifen. Hierdurch erhält die Kupplung 16 eine Hysteresis, die verhindert, daß die Kupplung in einem bestimmten Drehzahlbereich ständig zwischen der Einrückstellung und Ausrückstellung pendelt.A planetary gear 8 is housed in the interior of the converter housing 2. The ring gear 9 of the planetary gear 8 is rigid with the turbine wheel 5 of the converter tied together. The sun gear 10 of the planetary gear 8 is connected to the stator 6 of the converter firmly connected. The sun gear 10 and the stator 6 are together on the outer ring 11 of the freewheel 7 attached positively. The planet gears 12 are on one Web 13 rotatably mounted, which is rigidly connected to the output shaft 14 of the converter Is in the toroidal annulus; 15 of the converter is a lock-up clutch 16 arranged. The lock-up clutch 16 has a 'rigidly connected to the pump wheel 4' drum 17 as well as an annular channel-like one rigidly connected to the stator 6 Double drum 18, which has a large drum 19 and a small drum 20. The drum 17, which is rigidly connected to the pump wheel 4, is immersed in the ring channel-like Double drum 18 a. The big drum 19 and the small drum 20 of the double drum 18 and the drum 17 are arranged concentrically to one another. The one with the pump wheel 4 connected drum 17 has centrifugal clutch shoes 21 which when a certain speed of the pump wheel is reached on the inner circumference of the large drum 19 of double drum 18 put on. The snare drum 20 of the double drum 18 has clutch jaws 22, which are subjected to centrifugal forces in the same way, which are upon reaching a predetermined speed of the stator 6 on the inner circumference of the drum 17 create. The clutch shoes 21 and 22, which are subject to centrifugal forces, are set so that that they attack the surrounding drums at different speeds. Through this the clutch 16 receives a hysteresis that prevents the clutch in one certain speed range constantly between the engagement position and disengagement position commutes.

Wenn das Pumpenrad 4 bei ausgerückter Kupplung 16 vom Motor angetrieben wird, treibt das vom Pumpenrad 4 umgewälzte Strömungsmedium das Turbinenrad 5 an, während das Leitrad 6 vom Freilauf 7 festgehalten wird. Da das Ringrad 9 des Planetengetriebes 8 mit dem Turbinenrad 5 des Wandlers starr verbunden ist, dreht sich das Ringrad 9 mit der Geschwindigkeit des Turbinenrades 5. Das Sonnenrad 10 des Planetengetriebes bildet mit dem Leitrad 6 eine Baueinheit und wird daher zusammen mit dem Leitrad 6 festgehalten. Das Ringrad 9 treibt die auf dem Steg 13 gelagerten Planetenräder 12 an, die auf dem feststehenden Sonnenrad 10 ablaufen.When the pump wheel 4 is driven by the engine when the clutch 16 is disengaged the flow medium circulated by the pump wheel 4 drives the turbine wheel 5, while the stator 6 is held by the freewheel 7. Since the ring gear 9 of the planetary gear 8 is rigidly connected to the turbine wheel 5 of the converter, the ring wheel rotates 9 with the speed of the turbine wheel 5. The sun wheel 10 of the planetary gear forms a structural unit with the stator 6 and is therefore used together with the stator 6 recorded. The ring gear 9 drives the planet gears mounted on the web 13 12, which run on the stationary sun gear 10.

Hierdurch werden der Steg und die mit ihm starr verbundene Abtriebswelle 14 angetrieben. In dieser Schaltstellung wird die Drehzahl des Turbinenrades 5 in eine sehr langsame Drehbewegung übersetzt, wodurch eine Drehmomentensteigerung erreicht werden kann.As a result, the web and the output shaft rigidly connected to it 14 powered. In this switching position, the speed of the turbine wheel 5 in translates a very slow rotary movement, which increases the torque can be.

Wenn sich die Drehzahl des Turbinenrades 5 der Drehzahl des Pumpenrades 4 angenähert hat, trifft das aus den Schaufeln des Turbinenrades 5 austretende Strömungsmedium auf die Rückseiten der Leitradschaufeln, so daß sich das Leitrad 6 und damit das Sonnenrad 10 in der Drehrichtung des Motors zu drehen beginnen. Der Steg 13 des Planetengetriebes 8 dreht sich mit einer Geschwindigkeit, die dem Mittel der Drehgeschwindigkeiten des Ringrades 9 und des Sonnenrades 10 entspricht. Je geringer der Unterschied zwischen den Drehzahlen des Ringrades 9 und des Sonnenrades 10 ist, desto rascher dreht sich der Steg 13 um.If the speed of the turbine wheel 5 is the speed of the pump wheel 4 has approximated, the flow medium emerging from the blades of the turbine wheel 5 hits on the back of the stator blades, so that the stator 6 and thus the Sun gear 10 start to rotate in the direction of rotation of the motor. The web 13 of the Planetary gear 8 rotates at a speed which is the mean of the rotational speeds of the ring gear 9 and the sun gear 10 corresponds. The smaller the difference between the speeds of the ring gear 9 and the sun gear 10, the faster it rotates the web 13 around.

Bei Erreichen einer vorherbestimmten Drehzahl des Pumpenrades und des Leitrades rückt die Kupplung 16 ein, so daß das Leitrad 6 mit dem Pumpenrad 4 kraftschlüssig verbunden ist. Das Leitrad 6 und damit das Sonnenrad 10 werden in der Schaltstellung mit der Drehzahl des Pumpenrades angetrieben. Das Ringrad 9 hat die Drehzahl des Turbinenrades 5, die aufgrund des Schlupfes zwischem dem Pumpenrad 4 und dem Turbinenrad 5 etwas unterhalb der Drehzahl des Pumpenrades 4 liegt. Der Steg 13 mittelt in diesem Fall die Drehzahl zwischen dem Ringrad 9 und dem Sonnenrad 10 und gibt diese gemittelte Drehzahl über die Abtriebswelle 14 nach außen ab. Durch diese Maßnahme wird der Schlupf zwischem dem Turbinenrad und dem Pumpenrad:tzm' Hälfte herabgesetzt, wodurch der Wirkungsgrad des Wandlers gesteigert wird, was sich in einem geringeren Kraftstoffverbrauch äußert.When reaching a predetermined speed of the pump wheel and of the stator engages the clutch 16 so that the stator 6 with the pump wheel 4 is positively connected. The stator 6 and thus the sun gear 10 are driven in the switching position with the speed of the pump wheel. The ring wheel 9 has the speed of the turbine wheel 5, which is due to the slip between the The pump wheel 4 and the turbine wheel 5 are somewhat below the speed of the pump wheel 4 lies. In this case, the web 13 averages the speed between the ring gear 9 and the sun gear 10 and gives this averaged speed via the output shaft 14 outside. By this measure, the slip between the turbine wheel and the Pump wheel: tzm 'reduced by half, which increases the efficiency of the converter becomes, which manifests itself in lower fuel consumption.

Der in Figur 2 dargestellte Wandler entspricht im wesentlichen dem Aufbau des in Figur 1 gezeigten Wandlers. Das Wandlergehäuse, Pumpenrad, Turbinenrad, Leitrad und das Planetengetriebe sind in der gleichen Weise aufgebaut.The converter shown in Figure 2 corresponds essentially to that Structure of the converter shown in FIG. The converter housing, pump wheel, turbine wheel, The stator and the planetary gear are constructed in the same way.

Soweit die Teile des in Figur 2 gezeigten Wandlers mit denen des in Figur ru dargestellten Wandlers übereinstimmen, wurden die gleichen BezugSziffern verwendet. Die beiden Bauformen unterscheiden sich lediglich durch die Art und Anordnung der Überbrückungskupplung. Bei dem in Figur 2 dargestellten Ausführungsbeispiel wurde in den Innenraum des Gehäuses 2 eine ansich bekannte Scheibenkupplung 25 vorgesehen, welche in eingerücktem Zustand das vom Motor angetriebene Wandlergehäuse 2 direkt mit dem Steg 13 des Planetengetriebes 8 verbindet. Bei Erreichen einer bestimmten Drehzahl wird die Überbrückungskupplung 25 durch einen hydraulischen Druck p eingerückt. Hierdurch sind der Motor und die Abtriebswelle 14 unter Umgehung des Wandlers kurzgeschlossen. Der Wandler läuft in diesem Fall leer mit. Der Wandler dient bei dieser Ausführungsform nur im unteren Drehzahlbereich zur Momentenwandelung.As far as the parts of the converter shown in Figure 2 with those of the in Figure ru correspond to the transducer shown, the same reference numerals have been used used. The two designs differ only in the type and arrangement of the lock-up clutch. In the case of the one shown in FIG Embodiment was a disc clutch known per se in the interior of the housing 2 25 is provided, which in the engaged state, the converter housing driven by the engine 2 connects directly to the web 13 of the planetary gear 8. Upon reaching a certain speed is the lock-up clutch 25 by a hydraulic Pressure p indented. This bypasses the motor and the output shaft 14 of the converter short-circuited. In this case, the converter also runs idle. The converter is used in this embodiment for torque conversion only in the lower speed range.

26 ist das Getriebegehäuseteil, das in den Wandler hineinragt und über eine Feinverzahnung mit dem Innenring 27 des Freilaufs verbunden ist.26 is the gear housing part that protrudes into the converter and is connected to the inner ring 27 of the freewheel via fine teeth.

Der erfindungsgemäße Wandler mit einem eingebauten Planetengetriebe ist von seinem äußeren Aussehen her kaum von einem herkömmlichen Wandler ohne ein eingebautes Planetengetriebe zu unterscheiden. Die wesentlichen Außenabmessungen dieser beiden, einander gegenüberstehenden Wandler und insbesondere die Form und die Abmessungen der Abtriebswelle unterscheiden sich nicht. Dies hat den großen Vorteil, daß die herkömmlichen, bereits in Kraftfahrzeuge eingebauten Wandler ohne ein eingebautes Planetengetriebe ohne weiteres und ohne große Schwierigkeiten gegen den erfindungsgemäßen Wandler ausgetauscht werden können.The converter according to the invention with a built-in planetary gear In terms of its external appearance, it is hardly of a conventional converter without a to distinguish built-in planetary gear. The main external dimensions these two opposing transducers and in particular the shape and the dimensions of the output shaft do not differ. This has the big one Advantage that the conventional converters already built into motor vehicles without a built-in planetary gear easily and without great difficulty against the converter according to the invention can be exchanged.

Claims

Expectations

.Hydrodynamic torque converter with one built into the converterir. Planetary gear and one engaging the direct gear of the planetary gear Lock-up clutch, the ring gear of the planetary gear with the turbine wheel of the converter and the web of the planetary gear carrying the planetary gears with the Output shaft are rigidly connected and the sun gear of the planetary gear on one Freewheel is supported, characterized in that the freewheel of the sun gear (10) is at the same time the freewheel (7) of the stator (11) of the converter.

2. Torque converter according to claim 1, characterized in that the lock-up clutch (16) housed in the toroidal annular space (15) of the converter and the lock-up clutch connects the pump wheel (4) with the stator (6).

3. Torque converter according to claim 2, characterized in that the lock-up clutch (16) is a drum rigidly connected to the pump wheel (4) (17), which is rigidly connected to the stator (6) in an annular channel-like Double drum (18) is immersed and that on the outer circumference of the pump wheel (4) is rigid connected drum (17) and on the outer circumference of the small drum (20) with the Stator (6) connected double drum (18) centrifugal force-subordinated clutch shoes (21, 22) are arranged, which are when a certain number of revolutions is reached of the drums on the inner circumference of the next larger drum.

4. Torque converter according to claim 3, characterized in that the clutch jaws (21, 22), which are subject to centrifugal forces, of those connected to the pump wheel (4) Drum (17) and the drum (18) connected to the guide wheel (6) have different centrifugal force characteristics.

5. Torque converter according to claim 1, characterized in that the lock-up clutch in a manner known per se housed in the converter room Is the disc clutch (25) that connects the converter housing (2) driven by the engine connects to the planet web (13).

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