DE2810161A1

DE2810161A1 - Leitrad eines hydrodynamischen drehmomentwandlers

Info

Publication number: DE2810161A1
Application number: DE19782810161
Authority: DE
Inventors: Juergen Dipl Ing Pickard
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1978-03-09
Filing date: 1978-03-09
Publication date: 1979-09-13
Also published as: FR2419437A1; GB2016119A; SE7902111L

Description

Daimler-Benz Aktiengesellschaft Daim 11 878/4

Stuttgart

"Leitrad eines hydrodynamischen Drehmomentwandlers"

Die Erfindung bezieht sich auf das Leitrad eines hydrodynamischen Drehmomentwandlers und hat zur Aufgabe, im Anfahrbereich unter Beibehaltung einer hohen Anfahrwandlung die sich aus der Drehmomentaufnahme des Pumpenrades ergebende Wandlerkennlinie so verändern zu können, daß bei reduzierter Drehmomentabgabe des Motores - z.B. infolge Betriebes in großen geodätischen Höhen - die Wandlerkennlinie an den sich dann einstellenden Punkt maximalen Motordrehmomentes herangeführt ist.

Mit Veränderung der \\ ondlerkennlind e kann auch die Anfahrwandlung beeinflußt und die Motordrehzahl bei zunehmender geodätischer Höhe gesteigert werden.

Schließlich ist es durch Verminderung der Wandlerkennlinie möglich, die Motorleistung bei der Beschleunigung zu erhöhen und die Kriechneigung zu verringern.

Bei nachgeschalteten automatischen Grngwechselgetrieben ist durch Verändern der Wandlerkenrilinie eine Abschwächung des L'inschaltruckes sowie eine Verbesserung der Schaltungen erzielbar .

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Es ist bei einem Leitrad bekannt (Aufsatz "Machining Dynaflow Stators" von Charles H.Wick in Machinery, Band 6l, Nr. 11, Juli 1955« Fig· 1 und 2), zur Lösung der erläuterten Aufgabe bei den einzelnen Schaufeln den gesamten Schaufelkörper gegenüber der Leitradnabe verschwenkbar anzuordnen. Dies hat jedoch insbesondere bei sehr breiten Schaufeln, die z.B. beim Einsatz in Nutzfahrzeug-Getrieben zur Erzielung einer hohen Anfahrwandlung erforderlich sind, den Nachteil, daß hohe Verstellkräfte aufzubringen sind. Überdies ergeben sich lange Spalte zwischen Schaufel und Nabe, die schwierig abzudichten sind. .

Die Erfindung löst die eingangs erläuterte Aufgabe unter Vermeidung der vorstehend aufgeführten Nachteile in vorteilhafter Weise durch die kennzeichnenden Merkmale von Patentanspruch 1.

Bei dem Leitrad nach der Erfindung bleiben die Anströmverhältnisse konstant und damit die Anfahrwandlung hoch. Die Strömungsumlenkung kann ohne Einlaufstoß und ohne Knick im Profil selber erfolgen. Durch Verstellung nur des jeweiligen Schaufelendes ist es wie bei dem bekannten Leitrad möglich, den Durchtrittsquerschnitt so abzudecken, daß sich für das Leitrad die Stellung "zu" ergibt, d.h., der Zustand der kleinsten Leistungsaufnahme. Durch entsprechende Schaufelprofilierung, aber ohne Durchflußsperrung, ist es möglich, den Drehpunkt des Verstellteiles der Schaufel so anzuordnen, daß nur kleine Verstellkräfte erforderlich sind. Bei dem Leitrad nach der Erfindung bleibt die gesamte Breite der Schaufel erhalten. Das breite Profil ist zur Erzielung einer hohen Anfahrwandlung erforderlich. Durch Profiländerung ist eine gute Anpassung an unterschied-

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liehe Einsatzanforderungen möglich. Bei dem Leitrad nach der Erfindung läßt sich an den Anströrnteil die Konturbegrenzung zum Innentorus gußtechnisch leicht mitangießen. Dadurch wird die Strömung sauber durch das Leitrad geführt.

Bei dem Leitrad nach der Erfindung ist in vorteilhafter Weise eine einfache Lagerung des Verstellteiles der Schaufel durch dxe Ausgestaltung nach Patentanspruch 2 ermöglicht.

Um beim Schwenken des Verstellteiles der Schaufel keine Veränderung der lichten Spaltweiten zu erhalten, ist es bei dem Leitrad nach der Erfindung vorteilhaft, die Ausgestaltung nach Patentanspruch 3 zu treffen.

Das bekannte Leitrad ist nach den Merkmalen des Oberbegriffes von Patentanspruch ^l ausgebildet, um eine vorteilhafte Anordnung des Verstellservos zu erreichen.

Ausgehend von diesem bekannten Leitrad ist die gußtechnische Herstellung des erfindungsgemäßen Leitrades in vorteilhafter Weise durch dxe kennzeichnenden Merkmale von Patentanspruch k vereinfacht.

Um trotz des erforderlichen Verstellservos die für den Kupplungsbetrieb des Drehmomentwandlers benötigte Freilaufkupplung noch möglichst innerhalb der Leitradaußenkontur unterbringen zu können, ist es bei dem Leitrad nach der Erfindung vorteilhaft, die Ausgestaltung nach Patentanspruch 5 vorzunehmen=

Schließlich hat sich bei dem Leitrad nach der Erfindung eine Befestigung gemäß Patentanspruch C als einfach und vorteilhaft erwiesen.

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Wie ein Leitrad nach der Erfindung beispielsweise im einzelnen ausgebildet sein kann, ist nachstehend anhand eines in der Zeichnung dargestellten, in den Drehmomentübertragungsstrang zwischen dem Antriebsmotor eines Kraftfahrzeuges und einem automatischen Gangwechselgetriebes einschaltbaren hydrodynamischen Anfahr-Drehmomentwandlers näher beschrieben.

In der Zeichnung bedeuten

Fig. 1 einen Axialschnitt durch den Drehmomentwandler mit einem Leitrad nach der Ei findung und

Fig. 2 einen Schnitt lach Linie II-II durch das Leitrad in Fig. 1.

Innerhalb eines feststehenden Wandlergehäuses 3 ist ein hydrodynamischer Drehmomentwandler ¹I angeordnet, in dem in bekannter Weise ein hydrodynamischer Kreislauf zwischen einem Pumpenrad 5, einem zentripetal durchströmten Turbinenrad 6 und einem Leitrad 7 herstellbar ist. Das Pumpenrad 5 is* ^mit einer das Turbinenrad 6 außen übergreifenden zylindrischen Gehäuseschale 8 einteilig ausgebildet, die mit einem in nicht mehr dargestellter Weise von einem Antriebsmotor eines Kraftfahrzeuges antreibbaren Antriebsflansch 9 bei 10 drehfest verbunden ist. Das Turbinenrad 6 ist bei 11 mit einer Nabe 12 drehfest verbunden, die ihrerseits über eine Keilverzahnung 13 mit einer Turbinenhohlwelle I¹I drehfest verbunden ist. Die Turbinenhohlwelle l'i kann die Eingangswelle eines im Kraftfluß nachgeschcilteten automatischen Gangwechselgetriebes bilden oder mit einer solchen Eingangswelle kuppelbar sein. Die Turbinenhohlwelle l'l

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kann ferner über eine wirkungsmäßig zwischen Antriebsflansch 9 und Nabe 12 angeordnete Überbrückungskupplung I5 direkt vom Antriebsmotor angetrieben werden.

Die einzelnen Schaufeln l6 des Leitrades 7 sind jeweils in einen relativ zum Leitrad feststehenden Anströmteil 17 und einen zum Anströmteil 17 schwenkbaren Verstellteil l8 unterteilt. Jeder Anströmteil 17 ist sowohl mit einer zwei radial zur Wandlerdrehachse 19 fluchtende Aufnahmen 20 und 21 aufweisenden Ausnehmung 22 zur Aufnahme des jeweiligen Verstellteiles l8 versehen als auch mit einem Außenring 23, einem Flansch 2k und einem radial inneren Nabenteil 25 - vorzugsweise durch Gießen - einteilig ausgebildet. Die Aufnahmen 20 und 21 dienen zur drehbaren Gleitlagerung einer die Ausnehmung radial durchsetzenden Verstellwelle 26, auf der der zugehörige Verstellteil l6 undrehbar festgelegt ist. Das radial innere Ende der Verstellwelle 26 durchsetzt die Aufnahme 21 und ist an seinem aus der Aufnahme 21 nach innen hervorstehendem Dereich mit einem Excenter 27 versehen, auf den der Kolben 28 eines Verstellservos 29 arbeitet. Zur Bildung einer Arbeitsdruckkammer 30 für den Kolben 28 ist das Leitrad 7 mit einem zum Nabenteil 25 radial äußeren zweiten Nabenteil 31 versehen, das mittels Schraubenbolzen 32 am Flansch 2k eingespannt ist. Um die Verstellwellen 26 montieren zu können, liegt die Stoßstelle zwischen Flansch 2k und Nabenteil Jl in einer die Achsen der Verstellwellen enthaltenden, zur Wandlerdrehachse 19-19 senkrechten Trennebene 33-33·

Jede Ausnehmung 22 und das zugehörige Verstellteil l8 weisen korrespondierende ballige Begrenzungsflächen "}k und 35 bzw. 36 und 37 nach Art einer Kugeloberfläche auf, um die betreffenden

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Spalte 38 und 39 eng bemessen und beim Schwenken des Verstellteiles l8 konstant halten zu können.

Das Leitrad 7 ist im Wandlerbetrieb über eine Freilaufkupplung 4o an einer Hohlachse kl abstützbar, die mittels eines Flansches k2 bei 43 am Wandlergehäuse 3 unbeweglich festgelegt ist, Die Klemmkörper kk der Freilaufkupplung 4O arbeiten mit einem mittels einer Klauenverzahnung 45 an der Hohlachse kl undrehbar festgelegten Innenring 46 und mit einem Außenring 47 zusammen. Der Außenring 47 ist mittels eines Ringflansches 48 über die Schraubenköpfe 49 der Befestigungsschrauben 32 am Flansch 24 eingespannt. Die Freilaufkupplung 4o ist im wesentlichen in einer Ausnehmung 50 des leitrades 7 angeordnet, die im wesentlichen radial nach außen durch die Anströmteile 17 und in der auf den Verstellservo 29 weisenden Achsrichtung durch den Flansch 24 begrenzt - in den entgegengesetzten Richtungen jedoch offen ist.

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Leerseite

Claims

Daimler-Benz Aktiengesellschaft Daim 11 87Ο/Ί

Stuttgart ß· März 1978

Patentansprüche

.j Leitrad eines hydrodynamischen Drehmomentwandlers, dadurch gekennzeichnet, daß seine Leitschaufeln (l6) jeweils in einen in Anströmrichtung vorderen feststehenden Anströmteil (17) und in einen gegenüber dem Anströmteil (17) verschwenkbaren Verstellteil (l8) unterteilt sind.

2« Leitrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Anströmteil (17) eine Ausnehmung (22) für Aufnahme des Verstellteiles (l8) mit zwei zur Radachse (19-19) radial fluchtenden Aufnahmen (20 und 21) für die Lagerung der Verstellwelle (26) des Verstellteiles (18) aufweist.

3· Leitrad nach einem oder beiden der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß Ausnehmung (22) und Verstellteil (18) korrespondierende ballige Begrenzungsflächen (3'i bis 37) aufweisen .

'i · Leitrad nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, mit zwei getrennten und in einer die Achsen der Verstellwellen enthaltenden Trennebeng aneinander stoßenden ringförmigen Nabenteilen, die mit zur Radachse radialem gegenseitigen Abstand zur Aufnahme eines mit den Verstellwellen koppelbaren Verstellservos angeordnet sind, und bei dem das radial innere Naben-

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teil einen mit der Trennfläche für das Anstoßen des radial äußeren Nabenteiles versehenen Flansch aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Anströmteil (17) mit dem Flansch (2'i) einteilig ist.

5- Leitrad nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 't, gekennzeichnet durch eine Ausnehmung (50) für die Aufnahme des Außenringes (Ί7) einer Freilaufkupplung (^iO), die in den radialen Richtungen der Radachse (19-19) nach innen offen und nach außen durch den Anströmteil (l?) begrenzt ist - dagegen in den axialen Richtungen der Radachse (19-19) in Richtung des Verstellservos (29) durch den Flansch (2'i) begrenzt und in der entgegengesetzten Richtung offen ist.

6. Leitrad nach einem oder mehleren der Ansprüche 1 bis 5» dadurch gekennzeichnet, daß Außenring C*7) und radial äußeres Nabenteil (31) durch dieselben Befestigungsmittel (Schraubenbolzen 32) am Flansch ( 2^1) eingespannt sind.

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