DE2512249C3 - Hydrodynamic torque converter - Google Patents

Hydrodynamic torque converter

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DE2512249C3 DE2512249A DE2512249A DE2512249C3 DE 2512249 C3 DE2512249 C3 DE 2512249C3 DE 2512249 A DE2512249 A DE 2512249A DE 2512249 A DE2512249 A DE 2512249A DE 2512249 C3 DE2512249 C3 DE 2512249C3
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Artur 8901 Hainhofen Kugler
Franz Xaver 8900 Augsburg Zaunberger
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Renk GmbH
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Renk GmbH
Zahnraederfabrik Renk AG
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    • F16H45/02—Combinations of fluid gearings for conveying rotary motion with couplings or clutches with mechanical clutches for bridging a fluid gearing of the hydrokinetic type

Description

Die Erfindung betrifft einen hydrodynamischen Drehmomentwandler mit vom Motor angetriebenem rotierendem Wandlergehäuse, mit einem mit der Wandler-Abtriebswelle gekuppelten Turbinenrad und schaltbarem oder auf Freilauf abgestütztem Leitrad, einer Wandler-Überbrückungskupplung zur schlupffreien Verbindung des Wandlergebäuses mit der Abtriebswelle und einem mit dem Wandlergehäuse über eine Reibungskupplung kuppelbaren oder ϊ freilaufenden Pumpenrad, wobei das Pumpenrad als ein zweiseitig mit Druck beaufschlagbarer Servokolben ausgebildet ist und durch Umkehr der resultierenden Druckrichtung in die freilaufende oder in die gekuppelte Stellung umsteuerbar ist.
ίο Ein solcher Wandler ist aus der US-PS 2607456 bekannt. Der bekannte hydrodynamische Drehmomentwandler ist mit einer Trennkupplung und einer Überbrückungskupplung versehen, wobei für das Schalten der Kupplungen getrennte Servobetätigung.^n vorgesehen sind. Ferner sind ähnliche hydrodynamische Drehmomentwandler aus den DE-AS 2208856,DE-AS1145 453 und der DE-PS 1140040 sowie der am 23. September 1954 ausgelegten DE-Patentanmeldung A 620 VII/47h bekannt.
Bei den bekannten Drehmomentwandlern tritt während der Umschaltung von Wandlerbetrieb auf rein mechaniche Kraftübertragung, also beim Schließen der Wandler-Überbrückungskupplung, eine Unterbrechung der Drehmomentübertragung auf. Diese Unterbrechung des Kraftflusses während des Schaltvorganges hat z. B. bei Fahrzeugantrieben eine Verminderung der Fahrgeschwindigkeit, ein kurzzeitiges Hochlaufen des Antriebsmotors und damit eine starke Belastung der Reibkupplung und einen Schaltstoß zur in Folge.The invention relates to a hydrodynamic torque converter with a rotating converter housing driven by the engine, with a turbine wheel coupled to the converter output shaft and a switchable or freewheel supported stator, a converter lock-up clutch for a slip-free connection of the converter housing with the output shaft and one with the converter housing via a friction clutch Couplable or free-running pump wheel, the pump wheel being designed as a servo piston that can be pressurized on both sides and can be reversed into the free-running or coupled position by reversing the resulting pressure direction.
Such a converter is known from US Pat. No. 2607456. The known hydrodynamic torque converter is provided with a separating clutch and a lock-up clutch, with separate servo actuation being provided for switching the clutches. Furthermore, similar hydrodynamic torque converters are known from DE-AS 2208856, DE-AS1145 453 and DE-PS 1140040 as well as DE patent application A 620 VII / 47h laid out on September 23, 1954.
In the known torque converters, the torque transmission is interrupted during the switchover from converter operation to purely mechanical power transmission, that is, when the converter lock-up clutch is closed. This interruption of the power flow during the switching process has z. B. in vehicle drives a reduction in driving speed, a brief run-up of the drive motor and thus a heavy load on the friction clutch and a shift shock as a result.

Durch die Erfindung soll die Aufgabe gelöst werden, die Umschaltung von Wandlerbetrieb auf rein mechanische Kraftübertragung bei einem Drehmomentwandler der eingangs beschriebenen Art ohne Unterbrechung des zu übertragenden Drehmoments mit einem sehr sanften, ruckfreien Schließvorgang der Überbrückungskupplung zu gewährleisten, wobei die Möglichkeit gegeben sein soll, den Öldruck im Wandler unabhängig von der Schl'.eßfui.Won der Oberen brückungskupplung, beispielsweise beim Einsatz des Wandlers als Strömungsbremse, zu variieren.The invention is intended to solve the problem of switching from converter operation to pure mechanical power transmission in a torque converter of the type described above without Interruption of the torque to be transmitted with a very gentle, jerk-free closing process of the To ensure lock-up clutch, whereby the possibility should be given, the oil pressure in the converter independent of the Schl'.eßfui.Won of the superior to vary the bridging clutch, for example when using the converter as a flow brake.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daßThis object is achieved according to the invention in that

a) der Wandler-Überbrückungskupplung ein vom 4-> Pumpenrad ι id vom Wandlerkreislauf unabhängiger und unter Beibehaltung der Reibschlußstellung des Punpenrades mit dem Umfassungsgehäuse betätigbarer zusätzlicher Kolben zugeordnet ist unda) the converter lock-up clutch on from 4-> Pump wheel id more independent of the converter circuit and while maintaining the frictional engagement position of the pump wheel with the surrounding housing actuatable additional piston is assigned and

ν* b) zwischen dem zusätzlichen Kolben und den Reibelcmenten der Wpndler-Überbrückungskupplung ein elastisches Glied, (Feder), vorgesehen ist,ν * b) between the additional piston and the Friction elements of the converter lock-up clutch, an elastic member (spring), are provided is,

c) wobei der Schaltweg des Pumpenrades zwecks r> Vermeidung des Einwirkens auf die Überbrük-c) where the switching path of the pump wheel for the purpose of r> avoiding the effect on the bridging

kungskupplung begrenzt ist.coupling is limited.

Durch diese Ausbildung ergibt sich ein ruckfreier Schließvorgang der Überbrückungskupplung beim Umschalten von Wandlerbetrieb auf rein mechanische ho Kraftübertragung, und der Öldruck im Wandler kann unabhängig von der Schließfunktion der Überbrükkungskupplung variiert werden.This design results in a jolt-free closing process of the lock-up clutch during Switching from converter operation to purely mechanical ho power transmission, and the oil pressure in the converter can can be varied independently of the locking function of the lock-up clutch.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Reibelemcnte der Wandlero-, Überbrückungskupplung und der Pumpenrad-Kupplung im Einschaltzustand an einem gemeinsamen, mit dem Umfassungsgehäuse drehschlüssig verbundenen, scheibenförmigen Anschlag abgestützt sind. DabeiIn a further embodiment of the invention it is provided that the Reibelemcnte the transducer o -, lock-up clutch and the impeller clutch in the ON state on a common, rotationally connected to the environmental enclosure, disc-shaped abutment are supported. Included

kann der scheibenförmige Anschlag zwischen den beiden Kupplungen angeordnet sein. Es ist aber auch zweckmäßig, wenn im Sinne der Erfindung die Reibelemente der beiden Kupplungen zwischen dem scheibenförmigen Anschlag und dem zusätzlichen Kolben hintereinander angeordnet sind und der vom zusätzlichen Kolben erzeugbare axiale Anpreßdruck auf beide Kupplungen wirksam ist. Ähnliche Anordnungen sind allerdings im Prinzip durch die DT-Pat. Anm. A 620 XII/47h bekannt.can the disc-shaped stop between the two Couplings be arranged. But it is also useful if the friction elements in the context of the invention of the two couplings between the disk-shaped stop and the additional one Pistons are arranged one behind the other and the axial contact pressure that can be generated by the additional piston is effective on both clutches. Similar arrangements are, however, in principle by DT-Pat. Note A 620 XII / 47h known.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung schematisch dargestellt. Es zeigtAn embodiment of the invention is shown schematically in the drawing. It shows

Fig. 1 einen Teillängssnhnitt durch einen hydrodynamischen Drehmomentwandler mit einer von der Pumpenradkupplung getrennten Überbrückungskupplung, und1 shows a partial longitudinal section through a hydrodynamic Torque converter with a lock-up clutch that is separate from the impeller clutch, and

Fig. 2 einen Teillängsschnitt durch eine Variante gemäß Fig. 1, bei der die beiden Kupplungen hintereinander angeordnet sind.FIG. 2 shows a partial longitudinal section through a variant according to FIG. 1, in which the two clutches one behind the other are arranged.

Die Zeichnung geht hinsichtlich der grundsätzlichen Anordnung des hydrodynamischen Prehmarnentwandlers von der Fig. 4 der vorbekannten DT-AS 2208856 aus, auf deren Beschreibung Bezug genommen wird.The drawing goes with regard to the basic arrangement of the hydrodynamic Prehmarnent converter from Fig. 4 of the previously known DT-AS 2208856, reference is made to the description.

Im vorliegenden Fall ist das Pumpenrad 5 über die Kupplung 4 mit dem umlaufenden Umfassungsgehäuse 1 drehschlüssig verbindbar. Das Turbinenrad 3 ist mit der Abtriebswelle 2 verbunden, während das Leitrad 11 über eine Bremse 10 schaltbar ist. Der Steuerölkreislauf wird über die Kanäle 12 und 13 in üblicher Weise eingeregelt.In the present case, the impeller 5 is on the Coupling 4 can be connected to the circumferential surrounding housing 1 in a rotationally locked manner. The turbine wheel 3 is connected to the output shaft 2, while the stator 11 can be switched via a brake 10. Of the The control oil circuit is regulated in the usual way via channels 12 and 13.

Die mechanische Wandler-Überbrückungskupplung ist mit 6 bezeichnet. Ihr ist ein zusätzlicher, vom Pumpenrad 5 unabhängiger Kolben 7 zugeordnet. Die ReibeUimente beider Kupplungen 6 und 4 stützen sich beim Beispiel der Fig. 1 an einem zwischen ihnen befindlichen scheibenförmigen Anschlag 9 ab, der drehschlüssig mit dem Wandlergehäuse 1 verbunden ist. Dem zusätzlichen Kolben 7 ist der vom Wandlerdruck unabhängige ölkanal 14 zur Schaltung der Wandler-Überbrückungskupplung 6 zugeordnet. Das Pumpenrad 5 wird in seiner Kupplungsstellung am Anschlag 9 durch den in der Arbeitskammer 16 einregelbaren Überdruck gehalten. In der ausgekuppelten Stellung wird das Pumpenrad 5 durch den in der Ölleitung 13 herrschenden Überdruck gegen einen axialen Anschlag 15 gedrückt, der als Stufe an der Abtriebswelle 2 gebildet sein kann.The mechanical converter lock-up clutch is denoted by 6. Yours is an additional, dated Pump wheel 5 assigned to independent piston 7. Support the friction elements of both clutches 6 and 4 in the example of FIG. 1 at one between them located disc-shaped stop 9, which is rotatably connected to the converter housing 1 is. The additional piston 7 is independent of the converter pressure oil channel 14 for switching the Converter lock-up clutch 6 assigned. The pump wheel 5 is in its coupling position on Stop 9 held by the adjustable overpressure in working chamber 16. In the disengaged The impeller 5 is positioned against an axial position by the overpressure prevailing in the oil line 13 Pressed stop 15, which can be formed as a step on the output shaft 2.

Die Einkupplung der mechanischen Überbrükkungskupplung 6 erfolgt, wenn sich das Pumpenrad 5 noch im eingekuppelten Zustand mit dem Wandlergehäuse 1 befindet. Dadurch wird ein zuokrafrunterbrechungsfreier Übergang vom Wandle !«trieb auf mechanische Kraftübertragung erreicht. Zwischen dem Kolben 7 und den Reibelementen der Kupplung 6 kann noch eine Federanordnung 8 vorgesehen sein, um ein sehr sanftes, ruckfreies Schließen der Kupplung 6 τι gewährleisten.The mechanical lock-up clutch 6 is engaged when the pump wheel 5 is still in the coupled state with the converter housing 1. As a result, a transition from the converter to mechanical power transmission is achieved without any interruption of power. A spring arrangement 8 can also be provided between the piston 7 and the friction elements of the clutch 6 in order to ensure a very gentle, jolt- free closing of the clutch 6.

In Fig. 2 ist eine Ausführung dargestellt, bei der die axiale Bewegung der Kolben 5 und 7 in ihre Schließstellung gleichgerichtet ist, so daß die vom Kolben 7 erzeugte Anpreßkraft sowohl für die Kupplung 6 als auch die Kupplung 4 wirksam ist und der Druck in der Kammer 16 ohne Verminderung des Übertragungsmoments der Kupplungen 4 und 6 reduziert werden kann.In Fig. 2 an embodiment is shown in which the axial movement of the pistons 5 and 7 in their Closed position is rectified, so that the contact pressure generated by the piston 7 for both the clutch 6 as well as the clutch 4 is effective and the pressure in the chamber 16 without reducing the Transmission torque of the clutches 4 and 6 can be reduced.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims (5)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Hydrodynamischer Drehmomentwandler mit vom Motor angetriebenenem rotierendem Wandlergehäuse, mit einem mit der Wandler-Abtriebswelle gekuppelten Turbinenrad und schaltbarem oder auf Freilauf abgestütztem Leitrad, einer Wandler-Überbriickungskupplung zur schlupffreien Verbindung des Wandlergehäuses mit der Abtriebswelle und einem mit dem Wandlergehäuse über eine Reibungskupplung kuppelbaren oder freilaufendem Pumpenrad, wobei das Pumpenrad als ein zweiseitig mit Druck beaufschlagbarer Servokolben ausgebildet ist und durch Umkehr der resultierenden Druckrichtung in die freilaufende oder in die gekuppelte Stellung umsteuerbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß1. Hydrodynamic torque converter with Rotating converter housing driven by the engine, with one connected to the converter output shaft coupled turbine wheel and switchable or freewheel supported stator, one Converter lock-up clutch for a slip-free connection between the converter housing and the Output shaft and one that can be coupled to the converter housing via a friction clutch or free-running pump wheel, the pump wheel being pressurized on both sides Servo piston is formed and by reversing the resulting pressure direction in the freewheeling or reversible into the coupled position, characterized in that a) der Wandler-Überbrückungskupplung (6) ein von. Pumpenrad (5) und vom Wandlerkreislaui unabhängiger und unter Beibehaltung der Reibschlußstellung des Pumpenrades (5) mit dem Umfassungsgehäuse (1) betätigbarer zusätzlicher Kolben (7) zugeordnet ist unda) the converter lock-up clutch (6) one of. Pump wheel (5) and from the converter circuit more independent and while maintaining the frictional engagement position of the pump wheel (5) associated with the surrounding housing (1) actuatable additional piston (7) is and b) zwischen dem zusätzlichen Kolben (7) und den Reibelementen der Wandler-Überbriikkungskupplung (6) ein elastisches Glied, (Feder 8), vorgesehen ist,b) between the additional piston (7) and the friction elements of the converter lock-up clutch (6) an elastic member, (spring 8), is provided, c) wobei der Schaltweg des Pumpenrades (5) zwecks " 'enneidung des Einwirkens auf die Überbrückungskupplung (6) begrenzt ist.c) wherein the switching path of the pump wheel (5) for the purpose of "'enne termination of the action on the Lock-up clutch (6) is limited. 2. Drehmomentwandler nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Reibelemente der Wandler-Uberbnickungsku^plung (6) und der Pumpenrad-Kupplung (4) im Einschaltzustand an einem gemeinsamen, mit dem Wandlergehäuse drehschlüssig verbundenen, scheibenförmigen Anschlag (9) abgestützt sind.2. Torque converter according to claim 1 or 2, characterized in that the friction elements the converter Uberbnickungsku ^ plung (6) and the impeller clutch (4) in the switched-on state a common, disc-shaped, rotatably connected to the converter housing Stop (9) are supported. 3. Drehmomentwandler nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der scheibenförmige Anschlag (9) zwischen den beiden Kupplungen (6 und 4) angeordnet ist (Fig. 1).3. Torque converter according to claim 2, characterized in that the disc-shaped Stop (9) is arranged between the two clutches (6 and 4) (Fig. 1). 4. Drehmomentwandler nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Reibelemente der beiden Kupplungen (6 und 4) zwischen dem scheibenförmigen Anschlag (9) und dem zusätzlichen Kolben (7) hintereinander angeordnet sind und der vom zusätzlichen Kolben (7) erzeugbare axiale Anpreßdruck auf beide Kupplungen (6 und 4) wirksam ist (Fig. 2).4. Torque converter according to claim 2, characterized in that the friction elements of the two couplings (6 and 4) between the disk-shaped stop (9) and the additional Pistons (7) are arranged one behind the other and the axial can be generated by the additional piston (7) Contact pressure on both clutches (6 and 4) is effective (Fig. 2). 5. Drehmomentwandler nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß das Pumpenrad (5) in seier freigekuppelten Stellung von einem axialen Anschlag (15), insbesondere von einem stufenartigen Absatz der Abtriebswelle (2) begrenzt ist (Fig. 1 und 2).5. Torque converter according to claim 1 or one of the following, characterized in that that the pump wheel (5) in its free-coupled position from an axial stop (15), in particular is limited by a stepped shoulder of the output shaft (2) (Fig. 1 and 2).
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