DE2442504A1

DE2442504A1 - Fluid clutch with radially vaned pump and turbine - has portion of each vane of one set movable for disengagement

Info

Publication number: DE2442504A1
Application number: DE2442504A
Authority: DE
Inventors: John E Becker
Original assignee: CLUARAN ASSOCIATES Ltd
Current assignee: CLUARAN ASSOCIATES Ltd
Priority date: 1974-09-05
Filing date: 1974-09-05
Publication date: 1976-03-18

Abstract

The fluid clutch comprises cooperating radially-vaned pump and turbine elements. A portion of each vane of one of the sets of vanes is movable either by axial motion or by pivoting motion under an external operator's control within an external enclosure formed between the outside face of the respective element and an annular shell rotatable therewith. Disengagement of the clutch is effected by the motion which withdraws the movable vanes or van portions from the working circuit into the external enclosure, so that the power transmitting vortices usually produced by the vanes cannot be maintained.

Description

Flüssigkeitsschaltkupplung Die Erfindung betrifft Flüssigkeitsschaltkupplungen mit zusammenwirkenden radialbeschaufelten Pumpen- und Turbinenelementen, die relativ zueinander drehbar sind und in denen zwischen den Elementen durch zwischen ihnen aufgebaute Flüssigkeitswirbel Kraft übertragen wird. Fluid Coupling The invention relates to fluid couplings with cooperating radially bladed pump and turbine elements that are relatively are rotatable to each other and in which between the elements through between them built-up fluid vortex force is transmitted.

Flüssigkeitsschaltkupplungen dieser Art werden üblicherweise in einem Antriebssystem zwischen einer Antriebsmaschine und einer Belastung verwendet, wobei das Ein-und Ausrücken der Schaltkupplung vom Bedienungspersonal durchgeführt werden kann.Fluid clutches of this type are usually in one Drive system used between a prime mover and a load, wherein the engagement and disengagement of the clutch can be carried out by the operating personnel can.

Beispiele von Flüssigkeitsschaltkupplungen mit zusätzlichem Überlastungsschutz und/oder mit stufenloser Ubertragung der Kraft, auf die die Erfindung anwendbar ist, sind in der US-PS 3 045 429 und in der US-PS 3 237 409 beschrieben.Examples of fluid clutches with additional overload protection and / or with stepless transmission of the force to which the invention can be applied are described in U.S. Patent 3,045,429 and U.S. Patent 3,237,409.

Aus der US-PS 2 270 545 ist ferner eine Flüssigkeitskupplung-Antriebsvorrichtung mit gegen einander verdrehbaren, beschaufelten, zusammenwirkenden Pumpen-und Turbinenteilen bekannt. Ein dritter Teil von geschlitzter, ringförmiger Struktur ist so in einem der beiden zuerst genannten Teile gelagert, daß die Schaufeln des einen Teils sich zum Ein- und Ausrücken axial in den Schlitzen bewegen können. In der Ausrückstellung kann die von den Pumpenschaufelrädern und den entsprechenden Pumpenteilen in Umlauf versetzte Arbeitsflüssigkeit mit den zurückgezogenen Teilen der Schaufeln in Eingriff kommen und ein beträchtliches Drehmoment auf diese ausüben. Dieses Drehmoment übt einen großen Widerstand auf die Ausgangswelle aus und verhindert so ein vollständiges Ausrücken der Kupplung.US Pat. No. 2,270,545 also discloses a fluid coupling drive device with mutually rotatable, bladed, interacting pump and turbine parts known. A third part of slotted, ring-shaped structure is so in one of the first two parts that the blades of one part are supported can move axially in the slots to engage and disengage. In the disengagement can circulate those of the pump impellers and the corresponding pump parts put working fluid into engagement with the retracted portions of the blades come and exert a considerable amount of torque on them. This torque exercises puts a great deal of resistance on the output shaft, preventing a complete Release the clutch.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine neue Flüssigkeitsschaltkupplung mit axial bewegbaren Schaufeln zur Überwachung des Ein- und Ausrückens vorzusehen.The object of the invention is to provide a new fluid coupling to be provided with axially movable blades for monitoring the engagement and disengagement.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine neue Flüssigkeitsschaltkupplung zu schaffen, die sich besonders für die Anwendung bei einem Geschwindigkeitswechselgetriebe eignet.Another object of the invention is to provide a new fluid coupling to create, which is particularly suitable for use in a speed change transmission suitable.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch eine Flüssigkeitsschaltkupplung mit einer Antriebsvorrichtung und einer Abtriebsvorrichtung, mit mit der Antriebs- bzw. Abtriebsvorrichtung verbundenen und mit ihnen umlaufenden Pumpen- und Turbinenelementen zur Schaffung entsprechend zusammenwirkender, um die gleiche Achse umlaufender und eine Arbeitskammer bildender Pumpen- bzw. Turbinenkammern, mit in der Arbeitskammer vorhandener Arbeitsflüssigkeit, wobei jedes Element eine entsprechende ringförmige Schale und einen entsprechenden Satz sich radial erstreckender Wirbel bildender Schaufeln aufweist, eines der Elemente mit einer weiteren ringförmigen Schale im axialen Abstand davon und mit dem entsprechenden Schalenelement umlaufend zur Bildung eines entsprechenden Gehäuses zwischen ihnen versehen ist, wenigstens der größere Teil der Schaufeln des einen Elementes aus der entsprechenden Kammer heraus bzw. in sie hinein bzw. in das Gehäuse zwischen den Schalen bzw. aus ihm heraus bewegbar ist, um die beweglichen Schaufeln oder Schaufelteile in und aus Wirbel bildendes Zusammenwirken mit dem anderen Satz von Schaufeln versetzen zu können, und mit den beweglichen Schaufeln oder Schaufelteilen wirksam verbundene Vorrichtungen vorgesehen sind, um diese aus einer Einrückstellung im entsprechenden Kammerelement, in welchem die Pumpen- und Turbinenschaufeln zur Bildung der Kraft übertragenden Wirbel zusammenwirken, in eine Ausrückstellung zu verbringen, in welcherdie Pumpen- und Turbinenschaufeln nicht zur Bildung solcher Wirbel zusammenarbeiten können.According to the invention, this object is achieved by a fluid clutch with a drive device and an output device, with the drive or output device connected and revolving with them pump and turbine elements to create correspondingly cooperating, revolving around the same axis and forming a working chamber Pump or turbine chambers with in the working chamber of existing working fluid, each element having a corresponding annular shell and a corresponding set of radially extending vertebrae having forming blades, one of the elements with a further annular Shell at an axial distance therefrom and with the corresponding shell element circumferentially is provided to form a corresponding housing between them, at least the greater part of the blades of one element from the corresponding chamber out or into them or into the housing between the shells or out of it is movable out to the movable blades or blade parts in and out Eddy-forming interaction with the other set of blades to offset can, and operatively connected to the movable blades or blade parts Devices are provided for this from an engagement position in the appropriate Chamber element in which the pump and turbine blades form the force transferring vortices cooperate to spend in a disengagement in which the Pump and turbine blades do not work together to form such vortices can.

Im folgenden sollen Ausführungsbeispiele von erfindungsgemäßen Flüssigkeitsschaltkupplungen anhand der Zeichnungen näher erläutert werden. Die Zeichnungen zeigen in Fig. 1 einen Längsschnitt in einer die gemeinsame Drehachse der beiden Kupplungselemente enthaltenden Ebene durch ein erstes Ausführungsbeispiel mit axial bewegten Schaufelteilen des Turbinenelementes, wobei die Kupplung in eingerücktem Zustand dargestellt ist; Fig. 2 eine Darstellung eines Teiles der Kupplung nach Fig. 1, jedoch im ausgerückten Zustand; Fig. 3 eine Teilendansicht einer Einzelheit der Schaufel eines der Kupplungslemente; Fig. 4 eine der Fig. 1 ähnliche Ansicht zur Darstellung einer Schaltkupplung mit einer anderen Vorrichtung zum Anlegen der Rotationsreibung an die Kupplungsturbine; Fig. 5 eine der Fig. 1 ähnliche Ansicht zur Darstellung einer weiteren Kupplungsform, bei welcher die Turbinenschaufeln zum Ein- und Ausrücken der Kupplung eine Schwenkbewegung ausführen; und in Fig. 6 eine der Fig. 5 entsprechende Darstellung einer Kupplung, bei der die Pumpenschaufeln eine Schwenkbewegung ausführen können.In the following, exemplary embodiments of fluid switching clutches according to the invention will be explained in more detail with reference to the drawings. The drawings show in FIG a longitudinal section in a common axis of rotation of the two coupling elements containing level by a first embodiment with axial moving blade parts of the turbine element, the clutch in the engaged State is shown; Fig. 2 shows a representation of part of the coupling according to Fig. 1, but in the disengaged state; Figure 3 is a partial end view of a detail the blade of one of the coupling elements; FIG. 4 is a view similar to FIG. 1 to represent a clutch with another device for applying the Rotational friction on the clutch turbine; FIG. 5 is a view similar to FIG. 1 to illustrate a further form of coupling in which the turbine blades perform a pivoting movement to engage and disengage the clutch; and in Fig. 6 shows a representation of a coupling corresponding to FIG. 5, in which the pump blades can perform a pivoting movement.

Die dargestellte Schaltkupplung weist ein mit der an die Antriebsmaschine anschließbaren Antriebswelle 11 verbundenes Pumpenelement 10 sowie ein mit der an die anzutreibende Vorrichtung anschließbaren Abtriebswelle 13 verbundenes Turbinenelement 12 auf. Das Pumpen- und Turbineninnere bilden zusammen die übliche ringförmige Arbeitskammer. Das Pumpeninnere weist die üblichen festen, sich radial erstreckenden Schaufeln 14 auf, während die Turbinenkammer an ihren radial inneren Enden mit festen Schaufelteilen 15 versehen ist, wobei jeder Schaufelteil 15 einem entsprechenden beweglichen Schaufelteil 16 zugeordnet ist. Der Querschnitt der ringförmigen Arbeitskammer in einer die Achse der Wellen 11 und 13 enthaltenden Ebene ist eine Ellipse relativ großer Exzentrizität, deren Hauptachse senkrecht auf der Wellenachse steht und deren Nebenachse parallel dazu verläuft. In dieser Ausführungsform sind die unmittelbar benachbarten inneren Enden der beiden Wellen 11 und 13 mittels eines Kugellagers 17 und eines Drucklagers 18 gegeneinander gelagert. Eine Verlängerung 19 des Pumpenelementes umgibt das Turbinenelement in bekannter Weise, um die Arbeitsflüssigkeit in der Kupplung zu halten, wobei eine drehbare Flüssigkeitsdichtung zwischen dem radial inneren Ende 21 und der Verlängerung 19 und einer axial bewegbaren rohrförmigen Manschette 22 vorgesehen ist, die später noch im einzelnen näher erläutert werden soll.The clutch shown has one with that of the drive machine connectable drive shaft 11 connected pump element 10 and a with the on the driven device connectable output shaft 13 connected turbine element 12 on. The interior of the pump and turbine together form the usual annular working chamber. The inside of the pump has the usual solid, itself radially extending Blades 14, while the turbine chamber at its radially inner ends with fixed Blade parts 15 is provided, each blade part 15 having a corresponding one movable blade part 16 is assigned. The cross section of the annular working chamber in a plane containing the axis of the shafts 11 and 13, an ellipse is relative large eccentricity, the main axis of which is perpendicular to the shaft axis and whose Minor axis runs parallel to it. In this embodiment, they are immediate adjacent inner ends of the two shafts 11 and 13 by means of a ball bearing 17 and a thrust bearing 18 supported against one another. An extension 19 of the pump element surrounds the turbine element in a known manner to the working fluid in the To hold coupling, with a rotatable fluid seal between the radially inner end 21 and the extension 19 and an axially movable tubular Cuff 22 is provided, which will be explained in more detail later target.

Die festen Schaufelteile 15 sind auf einer Nabe 23 angeordnet, die mittels Bolzen an einer Hülse 24 befestigt ist, welche die Welle 13 umgibt und mittels einer Keilverbindung 25 mit ihr drehbar verbunden ist. Die Manschette 22 umgibt die Muffe 24 und kann, von einem Bedienungsgriff 26 geführt, frei axial darauf gleiten, wobei ein Ende des Griffes mit einer kreisförmigen Nut 27 an dem Ende der Manschette 22 in Eingriff gebracht wird.The fixed blade parts 15 are arranged on a hub 23 which is fastened by means of bolts to a sleeve 24 which surrounds the shaft 13 and by means of a spline connection 25 is rotatably connected to it. The cuff 22 surrounds the sleeve 24 and can, guided by an operating handle 26, slide freely axially thereon, one end of the handle having a circular groove 27 at the end of the sleeve 22 is engaged.

Eine die ringförmige Schale des Turbinenelementes dicht umschließende ringförmige Schale 28 ist an ihren radial inneren Enden an der Manschette 22 mit ihr bewegbar befestigt. Jeder bewegliche Schaufelteil 16 paßt genau in einen entsprechenden Schlitz 29 in der Turbinenelementschale 12 und ist längs der entsprechenden Kante an der Schale 28 befestigt, so daß durch Betätigung des Griffes 26 die Schaufelteile gleichzeitig axial miteinander bewegt werden. Eine sich in ausreichendem Abstand um die innere Wand der Verlängerung 19 erstreckende ringförmige Schale 30 ist an der Schale 12 an den entsprechenden radial äußersten Enden befestigt.One that tightly encloses the annular shell of the turbine element annular shell 28 is at its radially inner ends on the sleeve 22 with attached to her movably. Each movable vane portion 16 fits snugly into a corresponding slot 29 in the turbine element shell 12 and is longitudinal the corresponding edge attached to the shell 28, so that by actuating the Handle 26, the shovel parts are moved axially with one another at the same time. One extending at a sufficient distance around the inner wall of the extension 19 annular shell 30 is on the shell 12 at the corresponding radially outermost Ends attached.

Im Betrieb erzeugen die beweglichen Schaufelteile in der Stellung nach Fig. 1 normale Flüssigkeitswirbel in der Arbeitskammer, die die Kraft zwischen den Pumpen- und Turbinenelementen übertragen. Werden die Schaufelteile 16 mittels des Griffes 26 in die Stellung nach Fig. 2 bewegt, so wird ein immer geringerer Teil der Schaufeln der Wirkung der Wirbel ausgesetzt und die Kraftübertragung durch die Kupplung nimmt fortschreitend ab. An einem bestimmten Punkt dieser axialen Bewegung lösen sich die Wirbel völlig auf und die Kupplung ist wirksam ausgerückt.In operation, the moving vane parts generate in position according to Fig. 1 normal fluid vortices in the working chamber, which the force between transferred to the pump and turbine elements. Are the blade parts 16 by means of of the handle 26 is moved into the position shown in FIG Part of the blades exposed to the action of the eddy and the power transmission through the clutch gradually decreases. At some point in this axial movement the eddies dissolve completely and the clutch is effectively disengaged.

In diesem Zustand sammelt sich die Arbeitsflüssigkeit am radialen äußersten Teil des inneren der Schale 28. Die Schale ist mit einem Kreis von Löchern 32 in gleichem Abstand von der Achse der Kupplung versehen, die der Arbeitsflüssigkeit ein schnelles und widerstandsloses Eindringen in den Raum zwischen den Schalen 28 und 30 gestatten und die axiale Bewegung der Schale 28 erleichtern.In this state, the working fluid collects on the radial outermost part of the interior of the shell 28. The shell is made with a circle of holes 32 equidistant from the axis of the coupling that of the working fluid a quick and resistance-free penetration into the space between the shells 28 and 30 and facilitate axial movement of the shell 28.

Bei Fehlen der Löcher 32 könnte die Arbeitsflüssigkeit ihren Weg in diesen Raum nur langsam durch die Löcher 31 nehmen und dabei großen Widerstand auf die axiale Bewegung ausüben.In the absence of the holes 32, the working fluid could find its way into this room just slowly through that Take holes 31 and large Apply resistance to the axial movement.

Bei axialer Bewegung der Schale 28 und der Schaufelteile in die Stellung nach Fig. 1 werden die Wirbel wiederhergestellt und die Kupplung wird wirksam eingerückt. Bei Kupplungen ist es üblich, den beweglichen Teil mittels einer Druckfeder einrücken zu lassen, so daß das Ausrücken gegen die Wirkung der Feder mit automatischem Einrücken bei Loslassen des Handgriffes 26 erfolgt. Solche Federeinrichtungen sind dem Fachmann bekannt und brauchen deshalb nicht näher erörtert zu werden.With axial movement of the shell 28 and the blade parts into the position According to Fig. 1, the vortices are restored and the clutch is effectively engaged. In the case of clutches, it is common to engage the moving part by means of a compression spring to let, so that the disengagement against the action of the spring with automatic engagement when the handle 26 is released. Such spring devices are known to those skilled in the art known and therefore do not need to be discussed in more detail.

Die wichtige, von der Schale 30 ausgeübte Funktion wird am besten dadurch erläutert, daß man von der Annahme ausgeht, daß sie fehlt, wobei die beweglichen Schaufeln in der abgezogenen Stellung stehen und die Turbine gestoppt ist. Die Masse der Arbeitsflüssigkeit wird von den festen Pumpenschaufeln kräftig umgewälzt. Die in dem Raum zwischen der Schale 12 und der Verlängerung 19 befindliche Flüssigkeit wird durch Reibung an der Innenwand an der Verlängerung mitgenommen. Die Turbine ist daher durch Reibung der Arbeitsflüssigkeit gegen deren Innenfläche verursachten Kräften ausgesetzt, während die zurückgezogenen Schaufeln den von der umgewälzten Flüssigkeit in dem Zwischenraum herrührenden Kräften ausgesetzt sind.The important function performed by the shell 30 is best explained by the assumption that it is absent, with the movable ones The blades are in the withdrawn position and the turbine is stopped. The crowd the working fluid is vigorously circulated by the fixed pump blades. the liquid located in the space between the shell 12 and the extension 19 is carried along by the friction on the inner wall of the extension. The turbine is therefore caused by friction of the working fluid against its inner surface Forces exposed while the retracted blades are those of the circulating Liquid in the interspace are exposed to forces.

Wie aus Fig. 2 ersichtlich, kann diese Flüssigkeit leicht durch eine große Öffnung die Schaufeln erreichen. Im Ergebnis wäre eine sehr große Bremskraft erforderlich, um die Turbine zum Stillstand zu bringen. Bei eingebauter Schale 30 umschließt diese Schale die abgezogenen Schaufeln und schützt diese davor, von der Flüssigkeit zwischen der Schale 12 und der Verlängerung 19 getroffen zu werden. Die zum Bremsen erforderliche Kraft ist infolgedessen beträchtlich geringer, was auch zu einer Verringerung der Abmessungen der Bremse führt. Überdies tritt kein unerwünschtes Aufheizen der Arbeitsflüssigkeit beim Ausrücken der Schaltkupplung und laufender Maschine durch die Wechselwirkung innerhalb der Arbeitsflüssigkeit und zwischen der Flüssigkeit und den Teilen der Schaltkupplung auf.As can be seen from Fig. 2, this liquid can easily be through a large opening reach the shovels. The result would be a very large braking force required to bring the turbine to a standstill. With the shell installed 30 encloses this shell the removed blades and protects them before that, hit by the liquid between the shell 12 and the extension 19 to become. As a result, the force required to brake is considerably less, which also leads to a reduction in the size of the brake. Moreover, occurs no undesired heating of the working fluid when the clutch is disengaged and running machine through the interaction within the working fluid and between the liquid and the parts of the clutch.

Bei der wiedergegebenen Ausführungsform sind die Turbinenschaufeln in kleinere feste und größere bewegliche Teile unterteilt, während bei anderen Ausführungsformen alle Turbinenschaufeln beweglich sein können. Die kleineren festen Teile vereinfachen die Konstruktion des Turbinenelements, da sie der Schale 12 zusätzliche Festigkeit verleihen. Feste kleinere Teile können an den radial äußeren Enden oder an beiden Enden oder irgendwo längs des Elementes vorgesehen werden, so lange der radiale Erstreckung bei völlig zurückgezogenen beweglichen Schaufelteilen nicht zur Aufrechterhaltung der Wirbel ausreicht. Die Pumpenschaufeln können statt desssen oder zusätzlich axial bewegbar sein und, wie oben im Zusammenhang mit den Turbinenschaufeln beschrieben, ein oder mehrere feste Teile aufweisen. Bei dieser Ausführungsform weisen alle Turbinenelementschaufeln einen beweglichen Teil auf, jedoch sind auch Konstruktionen möglich, bei denen einige Schaufeln in einem Satz mit beweglichen Teilen keine beweglichen Teile aufweisen, vorausgesetzt, daß solche Schaufeln einen ausreichenden Abstand von einander besitzen, um die gewünschte Verringerung und Auflösung der Wirbel beim Zurückziehen der beweglichen Teile zu erreichen.In the embodiment shown, the turbine blades are divided into smaller fixed and larger moving parts, while in other embodiments all turbine blades can be movable. Simplify the smaller solid parts the construction of the turbine element, as it gives the shell 12 additional strength to lend. Fixed smaller parts can be at the radially outer ends or at both Ends or anywhere along the element can be provided as long as the radial Extension with completely retracted moving blade parts not to maintain the vortex is sufficient. The pump blades can instead or additionally be axial be movable and, as described above in connection with the turbine blades, have one or more solid parts. In this embodiment, all of the turbine element blades a moving part, but constructions are also possible in which some Blades in a set with moving parts have no moving parts, provided that such shovels have a sufficient distance of each other to have the desired reduction and resolution of the eddies when To achieve retraction of the moving parts.

Man erkennt, daß die Kupplung zum Einrücken und Ausrücken für jede Drehrichtung und unabhängig davon arbeitet, welches Element die beweglichen Schaufelteile trägt.It can be seen that the clutch has to be engaged and disengaged for each Direction of rotation and regardless of which element works the moving blade parts wearing.

Die ineinandergreifenden Teile der Kupplung brauchen nicht gegen die zwischen der Pumpe und der Turbine wirksame Axialkraft gehalten zu werden. Dieser Druck wird durch die Turbinenelementschale 12 gegen die für diesen Zweck vorgesehene Wellenschulter aufgenommen.The intermeshing parts of the coupling do not need against the effective axial force to be held between the pump and the turbine. This Pressure is applied through the turbine element shell 12 against that provided for this purpose Shaft shoulder added.

Es gibt somit auch keinen Einrückdruck auf die Turbinenelementschale 30. Es ist zwar eine Kraft zwischen der Turbinenelementschale 12 und den beweglichen Schaufelteilen beim Ausrücken vorhanden, jedoch ist diese Kraft nur gering und dauert nur über einen kurzen Zeitraum. Beim Ausrücken der Kupplung gibt es nur ein geringfügiges Schleifen, da die abgezogenen Schaufeln gegen die umgewälzte Flüssigkeit durch die Schale 30 abgeschirmt sind.There is therefore also no engagement pressure on the turbine element shell 30. Although there is a force between the turbine element shell 12 and the movable ones Blade parts are present when disengaging, but this force is only small and lasts only for a short period of time. There is only a minor issue when the clutch is disengaged Grinding, as the withdrawn blades against the circulated liquid through the Shell 30 are shielded.

Üblicherweise werden solche Schaltkupplungen in einem Fahrzeug zwischen einem an die Pumpenwelle 11 angeschlossenen Antriebsmotor und einem an die Turbinenwelle 13 angeschlossenen Geschwindigkeitsuntersetzungsgetriebe verwendet.und das auf der Turbine durch den Flüssigkeitsring in der Arbeitskammer erzeugte Schleifen kann Schwierigkeiten bei der Erzielung eines optimalen Eingreifens des Zahnrades bei stehendem Fahrzeug infolge der sich ergebenen Drehung der Zahnradeingangswelle ergeben. Bei der Ausführungsform nach den Fig. 1 bis 3 ist diese Schwierigkeit vermieden durch Zusatz einer Vorrichtung, die einen Rotationsreibungszug auf die Turbine ausübt, wenn dies zum Umschalten der Gänge erforderlich ist. Ein äußeres Gehäuse für die Schaltkupplung ist bei 33 angedeutet und an einen Getriebekasten 34 angeschlossen, während eine Getriebewelle 35 durch eine Keilverbindung an die Welle 13 angeschlossen ist. Die benachbarten Enden der Gehäuse 33 und 34 sind mit entsprechenden im axialen Abstand befindlichen radialen Trennwänden 36 und 37 versehen, die eine Ringkammer 38 bilden, die mit einer viskosen Flüssigkeit, beispielsweise einem Silikonöl gefüllt ist. Ein Rotor enthält eine Nabe 39, die frei drehbar auf der Welle 13 montiert ist, wobei sich eine radial erstreckende Scheibe 40 in die Kammer 38 erstreckt und die der Kupplung benachbarte Nabenvorderseite mit einem Ring von Kupplungszähnen 41 versehen ist, die mit einem Ring 42 auf der Hülse 22 zusammenwirken.Such clutches are usually used in a vehicle between a drive motor connected to the pump shaft 11 and one to the turbine shaft 13 connected speed reduction gear. And that on the Turbine can loops generated by the liquid ring in the working chamber Difficulties in achieving optimal engagement of the gear stationary vehicle as a result of the resulting rotation of the gear input shaft. In the embodiment according to FIG to 3 is this difficulty avoided by adding a device that causes a rotational friction pull on the Turbine exerts when it is necessary to shift gears. An external one Housing for the clutch is indicated at 33 and attached to a gear box 34 connected, while a gear shaft 35 by a spline connection to the Shaft 13 is connected. The adjacent ends of the housings 33 and 34 are with corresponding radial partitions 36 and 37 located at an axial distance, which form an annular chamber 38 with a viscous liquid, for example is filled with a silicone oil. A rotor includes a hub 39 which is freely rotatable on of the shaft 13 is mounted with a radially extending disc 40 in the Chamber 38 extends and the clutch adjacent hub front side with a Ring of coupling teeth 41 is provided, which with a ring 42 on the sleeve 22 cooperate.

Beim Wechseln des Getriebeganges bei fahrendem Fahrzeug braucht die Turbine nicht gestoppt zu werden und die Kupplung kann daher in die voll ausgerückte Stellung bewegt werden, ohne daß die Zähne 41 und 42 ineinandergreifen. Wenn jedoch das Fahrzeug angehalten ist, dann wird der Kupplungshandhebel 26 weiter nach rechts nach dieser Fig. bewegt, worauf der Rotor 39 mit der Turbine umläuft und der Rotor durch den Reibungszug mit der viskosen Flüssigkeit abgebremst und schließlich zum Stillstand gebracht wird. Die Viskosität wird derart eingestellt, daß die Turbine meistens nur langsam läuft, wenn sich die Pumpe auf ihrer Höchstgeschwindigkeit befindet. Die zusätzliche Bewegung des Handgriffes 26, die für den Eingriff der Zähne erforderlich ist, kann gegen die Kraft einer nicht gezeichneten Feder erfolgen, so daß der Fahrer die Stellung des Handgriffes erkennt und zur Erzielung des gewünschten Effekts wirksam eingreifen muß.When changing the gear while the vehicle is moving, the The turbine does not have to be stopped and the clutch can therefore be fully disengaged Position are moved without the teeth 41 and 42 meshing. But when the vehicle is stopped, then the clutch lever 26 is further to the right Moved according to this figure, whereupon the rotor 39 rotates with the turbine and the rotor braked by the friction pull with the viscous liquid and finally to Is brought to a standstill. The viscosity is adjusted so that the turbine mostly runs slowly when the pump is on their top speed is located. The additional movement of the handle 26 necessary for the engagement of the Teeth is required, can be done against the force of a spring, not shown, so that the driver recognizes the position of the handle and to achieve the desired Effect must intervene effectively.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 4 ist eine andere Form der Vorrichtung zur Erzielung des Reibungsdrehwiderstandes oder -zuges wiedergegeben. Um die Welle 13 ist eine Hilfshülse 43 montiert, die sich in die Hülse 22 erstreckt und eine radial verlaufende Scheibe 44 aufweist, die einen Ring 45 aus Reibungsmaterial trägt, das mit einer entsprechenden Fläche des Gehäuses 34 in Eingriff bringbar ist. Eine Wendelfeder 46 drückt ein Drucklager 47 gegen eine zylindrischen Anschlag 48, der mit der Scheibe 44 verbunden ist. Das Lager 47 wird von einem axial verstellbaren Glied 49 eingerückt, das an der Hülse 22 befestigt ist.In the embodiment of Fig. 4 there is a different form of device reproduced to achieve the frictional rotational resistance or pull. To the wave 13 an auxiliary sleeve 43 is mounted, which extends into the sleeve 22 and a has radially extending disc 44 carrying a ring 45 of friction material, which is engageable with a corresponding surface of the housing 34 in engagement. One Helical spring 46 presses a thrust bearing 47 against a cylindrical stop 48, the is connected to the disk 44. The bearing 47 is of an axially adjustable Member 49 engaged, which is attached to the sleeve 22.

Wie bei der Ausführungsform nach Fig. 1 kann die Schaltkupplung vollstänig ohne Eingriff der Zähne 41 und 42 ausgerückt werden. Bei einer weiteren Bewegung der Hülse 22 nach rechts kommt das Glied 49 mit dem Lager 47 in Eingriff, worauf die Feder das Reibungsmaterial 45 gegen das Gehäuse 34 drückt, während dieZähne eingerastet sind und die dadurch hervorgerufene Reibung auf die Turbine aufgebracht wird.As in the embodiment of FIG. 1, the clutch can be completely can be disengaged without engagement of teeth 41 and 42. With another movement the sleeve 22 to the right, the member 49 comes into engagement with the bearing 47, whereupon the spring pushes the friction material 45 against the housing 34 while the teeth are locked and the resulting friction is applied to the turbine will.

Bei den Ausführungsformen nach den Fig. 5 und 6 werden die beweglichen Schaufeln in und außer Eingriff mit der Arbeitskammer durch Verschwenken um eine Achse in der Nähe der entsprechenden Welle bewegt. Bei der Ausführungsform nach Fig. 5 sind die Pumpenschaufeln 14 derart montiert, während bei der Ausführungsform nach Fig. 6 die Turbinenschaufeln beweglich sind.In the embodiments according to FIGS. 5 and 6, the movable Shovels in and out of engagement with the working chamber by pivoting about a Axis moved near the corresponding shaft. In the Embodiment 5, the pump blades 14 are mounted in such a way, while in the embodiment 6, the turbine blades are movable.

Somit ist jede bewegliche Schaufel 16 (Fig. 5) oder 14 (Fig. 6) durch einen Drehstift 50 an dem Teil 23 der entsprechenden Nabe montiert und weist einen Endteil 16a bzw. 14a auf, der von einem Drucklager 52 erfaßt ist, das axial auf dem Nabenteil 23 unter der Wirkung einer Vielzahl von über dem Umfang in Abstand angeordneten Stoßstangen 54 beweglich ist, die wiederum von einem Ring 56 gestoßen werden, welcher von dem Handgriff 26 erfaßt wird. Die Schaufeln werden zum Einrücken der Kupplung mit der entsprechenden Arbeitskammer durch eine Druckfeder 58 angedrückt, die auf die Schaufelenden 16a oder 14a über eire Druckbeilagscheibe 60 wirkt.Thus, each movable paddle 16 (Fig. 5) or 14 (Fig. 6) is through a pivot pin 50 mounted on the part 23 of the corresponding hub and has a End part 16a or 14a, which is detected by a thrust bearing 52, which axially the hub part 23 under the action of a plurality of spaced around the circumference arranged push rods 54 is movable, which in turn pushed by a ring 56 which is detected by the handle 26. The blades become indented the clutch with the corresponding working chamber pressed by a compression spring 58, which acts on the blade ends 16a or 14a via a pressure washer 60.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 5 sind kleine feste Turbinenschaufelteile 15 vorgesehen und die Schale 30 erstreckt sich parallel zur Pumpenschalenverlängerung 19, während bei der Ausführungsform nach Fig. 6 feste Pumpenschaufelteile 14b vorgesehen sind und die Schale 30 sich parallel zum äußeren Gehäuse 33 erstreckt. Wie in Fig. 6 erkennbar, kann ein radial verlaufender Schaufelträger 62 im Raum zwischen der entsprechenden Elementenschale und der Schale 30 vorgesehen sein, wobei dieses Glied eine Vielzahl radialer Schlitze aufweist, in die jeweils eine der Schaufeln eindringt, wenn sie sich in ihre abgezogene Stellung verschwenkt, so daß eine zusätzliche Abstützung in dieser Stellung entsteht. Auf dem Träger können Führungsansätze 64 ausgeschlagen oder in anderer Weise vorgeshen sein, um die Schaufeln in die Schlitze bei ihrer Auswärtsbewegung zu führen. Eine Bremse ist bei den Ausführungsform en nach den Fig. 5 und 6 nicht wiedergegeben, jedoch ergibt sich die Art und Weise, wie eine solche vorgesehen werden kann, für den Fachmann von selbst.In the embodiment of FIG. 5, there are small fixed turbine blade parts 15 is provided and the shell 30 extends parallel to the pump shell extension 19, while in the embodiment according to FIG. 6 fixed pump blade parts 14b are provided and the shell 30 extends parallel to the outer housing 33. As in Fig. 6 can be seen, a radially extending blade carrier 62 in the space between the corresponding element shell and the shell 30 may be provided, this member has a plurality of radial slots, into each of which one of the blades penetrates, when it swivels into its withdrawn position, so that additional support arises in this position. Guide lugs 64 can be knocked out on the carrier or be provided in some other way to reduce the Shovels into the slots to lead in their outward movement. A brake is included in the embodiment not shown according to FIGS. 5 and 6, but the way results how such one can be provided is self-evident for the skilled person.

PatentansprücheClaims

Claims

Claims 1. Fluid coupling with a drive and a Output device connected to the drive or output device Pump elements and turbine elements to form a working chamber that is filled with working fluid is filled, and with a corresponding annular element shell and one corresponding set of radially extending vortex generating blades thereby g e k e n n n z e i c h -n e t that one of the elements (12) at an axial distance and rotatable with the corresponding element shell another annular shell (30) has and forms with this a corresponding additional chamber, and that at least part of the blades (16) of this element (12) from the corresponding chamber out or

into and out of the additional chamber or

are movable into them to the movable blades or blade parts bring into vortex-forming interaction with the other set of blades (14), and that a device (22) operative with the movable blades or blade parts (16) is connected, which the blades (16) from a position when engaged Spends clutch in a position with the clutch disengaged.

2. Coupling according to claim 1, characterized in that the turbine element blades or blade parts (16) are movable, the pump element an axial extension (19) surrounding the turbine element, and the turbine element one representing the further annular shell (30) and forming the additional chamber axial extension (30), wherein the further shell within of the pump element in the vicinity of the inner wall of the pump element.

3. Coupling according to claim 1, characterized in that g e k e n n -z e i c h n e t that the pump element blades or blade parts are movable and the pump element one starting from this and representing the further annular shell (30) has the axial extension (19) forming the additional chamber.

4. Coupling according to claim 1, characterized in that g e k e n n -z e i c h n e t that the blades or blade parts are axially movable and with one within the Additional chamber attached corresponding part (22) for the corresponding movement are connected.

5. Coupling according to one of claims 1 to 4, characterized g e k e n n indicate that every movable blade or every movable blade part extends through a corresponding slot in the corresponding element wall and attached to an annular shell portion (28) having connecting means and axial movements in the direction of and from the slotted element wall can run away.

6. Coupling according to claim 5, characterized in that g e k e n n -z e i c h n e t that the connecting means having the annular shell part on one of the shaft (13) carried with the corresponding coupling element, axially displaceable Sleeve (22) is mounted.

7. Coupling according to one of claims 1 to 6, characterized in that g e k e n n z e i c h n e t that the radially outermost part of the further annular shell a plurality of openings (31) for the return of those enclosed in the auxiliary chamber Having working fluid in the working chamber of the clutch.

8. Coupling according to one of claims 1 to 7, characterized in that g e k e n n notes that the wall of the annular shell of the element with the movable Blades or blade parts has a plurality of openings (32) which the Liquid with corresponding movement of the movable blades or blade parts lead from one side of the bowl to the other.

9. Coupling according to one of claims 1 to 3, characterized in that g e k e n n indicate that every movable blade or every movable blade part about a corresponding axis extending coaxially in the vicinity of the coupling axis is pivotable and one of the effective part of the blade or the blade part having opposite end part (14a), which by means of an axially movable connecting part (60) for simultaneous pivoting movement with corresponding axial movement of the Connection part is operable.

10. Coupling according to claim 9, characterized in that g e k e n n -z e i c h n e t that the additional chamber has a slotted blade support part (62) in which Slit the moving blades or blade parts with the clutch disengaged intervention.

11. Coupling according to one of claims 1 to 10, g e k e n n -z e i c h n e t by a rotational resistance generating device (40) and means (41, 42) for the partial mechanical connection of the device with the turbine element, to counteract their rotation caused by the rotation of the pump element.

12. Coupling according to claim 11, characterized in that g e k e n n z e i c h -n e t that the device has one chamber with viscous liquid and one for rotation disk part (40) attached to the chamber under the action of the viscous liquid having the disk part connected to the turbine by means of connecting means with dierser circulates.

13. Coupling according to claim 11, characterized in that g e k e n n z e i c h -n e t that the connecting means have a device for actuating the clutch upon movement have the fluid coupling, which the blades in a fully disengaged Take position.

14. Coupling according to one of claims 1 to 13, g e k e n n -z e i c h n e t by a braking torque that rotates with the turbine element and generates a braking torque Device (40) for a rotation caused by the rotation of the pump element of the turbine element with the help of the braking torque @ es generated during the rotation to counteract this, and furthermore, by means of devices (41, 42) for the optional increase or decrease of the braking torque.