DE4322485C2 - Steuereinrichtung zur Betätigung einer Schaltkupplung und Schmierung eines Kupplungsbereiches für ein Turbinenrad eines hydrodynamischen Drehmomentwandlers für ein Schaltgetriebe - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Steuereinrichtung zur Betätigung einer Schaltkupplung und Schmierung eines Kupplungsbereiches für ein Turbinenrad eines hydrodynamischen Drehmomentwandlers.

Ein Drehmomentwandler überträgt Kraft mittels einer Hydraulikflüssigkeit. Wenn ein Drehmomentwandler zusammen mit einem Getriebe in ein Fahrzeug eingebaut ist, ist zwischen der Turbine des Drehmomentwandlers und der sich von dem Getriebe aus erstreckenden Hauptantriebswelle eine Schaltkupplung vorgesehen. Die Schaltkupplung verbindet ggf. mechanisch das Turbinenrad mit dem Pumpenrad des Drehmomentwandlers, wobei das Pumpenrad mit der Hauptantriebswelle verbunden ist. Die Schaltkupplung wird durch die von einem Hydraulikkreis gelieferte Hydraulikflüssigkeit aktiviert. Eine Flüssigkeit zur Schmierung der Kupplung wird ebenfalls von dem Hydraulik­ kreis geliefert.

Bei einer solchen Schaltkupplung muß insbesondere die Kupplung, in welcher eine Vielzahl von miteinander in Kontakt befindlicher Kupplungsplatten verwendet wird, mit Schmierflüssigkeit versorgt werden. Die ja­ panische Patentanmeldung JP 1-98757 (A) zeigt eine Konstruk­ tion einer Kupplungsvorrichtung, bei welcher, wenn ein Kolben unter Wirkung von Hydraulikflüssigkeit auf eine Vielzahl von Kupplungsplatten Druck auszuüben beginnt, dieser Kolben auch radial innerhalb der Kupplungsvorrich­ tung angeordnete Federn in der Art von Schei­ ben mit Druck beaufschlagt. Während die Federn in der Art von Scheiben zusammengedrückt werden, wird eine ansonsten durch die scheibenartigen Fe­ dern geschlossene Schmierflüssigkeits-Zufuhröffnung ge­ öffnet, wodurch den Kupplungsplatten Schmierflüssigkeit zugeführt wird.

Die in der vorstehend beschriebenen Kupplungsvorrichtung vorgesehenen Durchlässe, durch welche die Schmierflüssig­ keit hindurchtritt, sind in ihrer Bauweise kompliziert und erschweren somit den Herstellungsprozeß der Kupplung. Ferner entsteht aufgrund von Genauigkeitsfehlern beim Zu­ sammenbau der in der Art von Scheiben ausge­ bildeten Federn eine gewisse Unsicherheit betreffend die Zufuhr der Schmierflüssigkeit zu den Kupplungsplatten während des Einrückens.

Aus der EP 308 072 A1 ist eine Kraftübertragungskupplung bestehend aus einem Drehmomentwandler und einer Schaltkupplung bekannt, wobei die Schmierung der Reibelemente dieser Schaltkupplung durch vom Schaltvorgang betätigte Elemente der Kupplung gesteuert werden, und zwar derart, daß beim Lösen und nachfolgenden Schließen der Kupplung während eines Schaltvorganges kurzzeitig Schmieröffnungen geöffnet werden, die kurzfristig die Zufuhr von Schmieröl in den Bereich der Reibelemente ermöglichen. Bei dieser vorbekannten Einrichtung ist es nachteilig, daß die vorgesehenen Durchlässe, durch welche die Schmierflüssigkeit hindurchtritt, in ihrer Bauweise konstruktiv aufwendig ausgebildet sind und somit den konstruktiven Aufbau dieser Einrichtung nachteilig beeinflussen. Ferner kann mit diesen Durchlässen nur eine ungenaue Zufuhr der Schmierflüssigkeit zu den Kupplungsplatten während des Einrückens durchgeführt werden, da insbesondere zum Zeitpunkt des Schaltvorgangs sowohl Schmierflüssigkeit den Reibbelägen als auch dem Betätigungskolben zugeführt wird.

Ferner ist aus der FR 2 398 231 A1 eine Kraftübertragungskupplung zur Kraftübertragung von einem Motor auf ein Getriebe bekannt, die einen Drehmomentwandler aufweist, der in Richtung auf den Motor an ein eingangsseitiges Rotationselement anschließbar ist und bei Betrieb zur Übertragung von Kraft mit Hydraulikflüssigkeit versorgt wird. Diese vorbekannte Kraftübertragungskupplung weist eine Schaltkupplung zur Übertragung und Unterbrechung der Übertragung einer Kraft zwischen dem Drehmomentwandler und dem Getriebe auf. Es ist jedoch zu erkennen, daß diese Kraftübertragungskupplung keine Steuereinrichtung der gattungsgemäßen Art offenbart, die die Möglichkeit eröfnet, Hydraulikflüssigkeit entweder zur Kupplungsschmierung der Schaltkupplung oder zur Betätigung der Schaltkupplung in die Schaltkupplung einzuspeisen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Steuereinrichtung derart weiterzubilden, daß eine sichere Zufuhr von Schmierflüssigkeit zu einer in einem Drehmomentwandler verwendeten hydraulischen Schaltkupplung mittels einer einfachen Konstruktion sichergestellt wird, wobei insbesondere eine konstruktiv einfache Ausgestaltung der die Hydraulikflüssigkeit leitenden Bauelemente möglich sein soll.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Eine Steuereinrichtung nach der Erfindung hat einen Zylinder und einen Kolben und dient zur Zufuhr von Hydraulikflüssigkeit aus einer Flüssigkeitspumpe zu einer hydraulischen Schaltkupplung.

Der Zylinder ist mit einem Flüssigkeitseinlaß ausgebildet, der erste und zweite Einlaßöffnungen und eine Steueröffnung hat, über welche Öffnungen Hydraulikflüssigkeit aus der Flüssigkeitspumpe zu dem Zylinder geleitet wird. Der Zylinder hat eine erste Auslaßöffnung für die Zufuhr von Hydraulikflüssigkeit zur Betätigung der Schaltkupplung und eine zweite Auslaßöffnung für die Zufuhr von Hydraulikflüssigkeit für die Schmierung der Schaltkupplung. Der Kolben ist in dem Zylinder verschiebbar angeordnet. Er ist zwischen einer ersten Position, in der die erste Einlaßöffnung mit der ersten Auslaßöffnung kommunizierend verbunden ist, und einer zweiten Position, in der die zweite Einlaßöffnung mit der zweiten Auslaßöffnung kommunizierend verbunden ist, entsprechend dem der Steueröffnung zugeleiteten Druck verschiebbar.

Wenn sich der Kolben in der zweiten Position befindet, wird die Hydraulikflüssigkeit von der zweiten Auslaßöffnung des Wegeventils zu den Kupplungsplatten der Schaltkupplung geleitet. Wenn der Kolben zur ersten Position umgeschaltet wird, erfolgt die Zufuhr von Hydraulikflüssigkeit von der ersten Auslaßöffnung des Wegeventils zur Schaltkupplung, so daß diese eingerückt wird. Dadurch ist zum Zeitpunkt des Einrückens der Schaltkupplung bereits eine zur Schmierung ausreichender Flüssigkeitsmenge zu den Kupplungsplatten der Schaltkupplung geleitet worden.

Folglich läßt sich die Zufuhr von Schmierflüssigkeit zur Schaltkupplung mit einer einfachen Konstruktion si­ cherstellen.

Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus deren nachfolgender Beschreibung anhand der Zeichnun­ gen. Darin zeigt

Fig. 1 eine vertikale Schnittansicht eines Drehmomentwandlers gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 2 eine vergrößerte Teilansicht von Fig. 1;

Fig. 3 eine vergrößerte Teilansicht von Fig. 2;

Fig. 4 eine vergrößerte Teilansicht von Fig. 1;

Fig. 5 ein schematisches Diagramm eines Hydraulikkreises, das ein Steuerventil darstellt, dessen Kolben sich in einer er­ sten Position befindet;

Fig. 6 ein schematisches Diagramm eines Hydraulikkreises, das ein Steuerventil darstellt, dessen Kolben sich in einer zweiten Position befindet.

Die Fig. 1 bis 4 zeigen einen Drehmomentwandler, wobei eine Linie O-O dessen Rotationsachse darstellt.

Der in Fig. 1 gezeigte Drehmomentwandler besteht haupt­ sächlich aus einem Drehmomentwandlerkörper 1 mit drei Ar­ ten von Flügelrädern und einer Ringform, einer Schaltkupplung 2 zur Kraftübertragung und Unterbrechung der Kraftübertragung von dem Drehmomentwandlerkörper 1 zu bzw. von einer Hauptantriebswelle 10 und einer Verriege­ lungskupplung 3 zur direkten Kraftübertragung auf die Kupplung 2. Der Drehmomentwandlerkörper 1 hat ein Laufrad 5, eine dem Laufrad 5 gegenüberliegend angeordnete Tur­ bine 6 und einen zwischen den radial inneren Bereichen des Laufrads 5 und der Turbine 6 angeordneten Stator 7. Ein an den radial äußeren Bereich des Laufrads 5 ge­ schweißtes (später beschriebenes) Flanschteil 8g ist durch Bolzen 21 derart an einer Frontabdeckung 8 befe­ stigt, daß das Laufrad 5 integral mit der Frontabdeckung 8 gedreht wird. Das Drehmoment wird von der Motorseite her (links in Fig. 1) in die Frontabdeckung 8 eingege­ ben. Ein Flüssigkeitszufuhrelement 4 zur Zufuhr von Hydraulikflüssigkeit zur Schaltkupplung 2 und zur Verriegelungskupplung 3 für deren Betrieb und Schmierung ist unter dem Drehmomentwandlerkörper 1 vorgesehen.

Ein Gehäuse 9 ist derart angeordnet, daß es den vorste­ hend beschriebenen Drehmomentwandler abdeckt, und ist an einem nicht abgebildeten Gehäuse auf der Seite eines Handschaltgetriebes (rechte Seite in Fig. 1) befestigt. Die mit dem nicht gezeigten Handschaltgetriebe verbundene Hauptantriebswelle 10 ist in der Mitte des Gehäuses 9 an­ geordnet. Eine Vielzahl von Flüssigkeitsdurchlässen 10a ist in der Hauptantriebswelle 10 vorgesehen. Die Hydrau­ likflüssigkeit für Betrieb und Schmierung wird durch die Flüssigkeitsdurchlässe 10a dem gesamten Drehmomentwandler zugeleitet. Eine an dem Gehäuse 9 befestigte äußere Welle 65 ist rund um die Hauptantriebswelle 10 herum angeord­ net. Die äußere Welle 65 dient zur Festlegung des inneren Laufs des Stators 7 und zur drehbaren Halterung des ra­ dial inneren Bereichs des Laufrads 5 über ein Lager 66.

Das Flüssigkeitszufuhrelement 4 umfaßt eine an dem Ge­ häuse 9 befestigte Flüsssigkeitspumpe 11 und ein Flüssig­ keitsansaugelement 12. Ein Antriebszahnrad 11a der Flüs­ sigkeitspumpe 11 kämmt mit einem Flüssigkeitspumpenzahn­ rad 47, das an dem Laufrad 5 befestigt ist, und wird mit der Drehung des Laufrads 5 angetrieben. Das Flüssig­ keitsansaugelement 12 ist unter dem Drehmomentwandler vorgesehen und hat einen Tank 12a, in welchem die aus dem Drehmomentwandler abgeführte hydraulische Betriebsflüs­ sigkeit und die Schmierflüssigkeit gespeichert werden, und ein Ansaugelement 12b zum Ansaugen der in dem Tank 12a gespeicherten Hydraulikflüssigkeit. Ein Steuerventil 12c zur Steuerung der Strömung der Hydraulikflüssigkeit aus dem Ansaugelement 12b ist über letzterem angeordnet. Dieses Steuerventil 12c ist an dem Boden des Gehäuses 9 befestigt. Die in dem Tank 12a gespeicherte Hydraulik­ flüssigkeit wird durch die Flüssigkeitspumpe 11 von dem Ansaugelement 12b zum Steuerventil 12c geleitet und von dem Steuerventil 12c durch die Flüssigkeitsdurchlässe 10a den jeweiligen Bereichen des Drehmomentwandlers zuge­ führt.

Die Schaltkupplung 2 ist in einem zwischen dem Drehmomentwandlerkörper 1 und der Frontabdeckung 8 gebil­ deten Raum angeordnet und besteht hauptsächlich aus einer Nabe 22, einem Kupplungsbereich 23 und einem Dämpferan­ schlußbereich 24, wie das in Fig. 2 gezeigt ist.

Die Nabe 22 ist drehbar an der Hauptantriebswelle 10 be­ festigt und hat Öffnungen 22f zur Zuleitung von Hydrau­ likflüssigkeit von den Flüssigkeitsdurchlässen 10a zu dem Raum A. Zusätzlich ist die Nabe 22 mit einem damit ein­ stückigen Flansch 22a versehen, der sich radial nach außen erstreckt. Der radial innere Bereich des Flansches 22a ist durch eine Vielzahl von Nieten 13 an einem Mantel 6a der Turbine 6 befestigt. Einer sich in Richtung auf die Frontabdeckung 8 erstreckender zylinderförmiger Be­ reich 22b ist einstückig in dem radial äußeren Ende des Flansches 22a ausgebildet. Wie Fig. 3 zeigt, befindet sich ein Dichtungsring 61 zwischen einer in einem zylin­ derförmigen Bereich 8a der Frontabdeckung 8 vorgesehenen inneren zylindrischen Wand 8f (später beschrieben) und der Außenfläche des zylindrischen Bereichs 8a. Der Raum A ist durch den Dichtungsring 61 von einem Raum auf der Seite des Drehmomentwandlerkörpers 1 abgeschnitten. Folg­ lich kann die hydraulische Betriebsflüssigkeit in dem Drehmomentwandlerkörper 1 nicht in den Raum A gelangen.

Aus Fig. 4 geht hervor, daß ein Flüssigkeitsdurchlaß 22c, durch welchen die Flüssigkeitsdurchlässe 10a und eine auf der Rückseite eines ersten Kolbens 10 angeord­ nete Flüssigkeitskammer 31a miteinander kommunizieren, in der den Flansch 22a aufweisenden Nabe 22 vorgesehen ist. Der Flansch 22a ist entlang der Rückfläche des Mantels 6a gleichmäßig gekrümmt. Folglich wird die aus der Öffnung 22f kommende Schmierflüssigkeit entlang der Wandfläche 22e des Flansches 22a gleichmäßig radial nach außen und in Richtung auf den Motor (linke Seite von Fig. 4) ein­ geleitet.

Wie Fig. 3 zeigt, ist der Kupplungsbereich 23 der Schaltkupplung 2 hauptsächlich gebildet aus ringförmi­ gen ersten Platten 25, 26 und 27, die auf der Seite des radial inneren Bereichs des zylindrischen Bereichs 22b vorgesehen sind, und ringförmigen zweiten Platten 28 und 29, die auf der Seite des Dämpferanschlußteils 24 vorge­ sehen sind, und einem ringförmigen ersten Kolben 31, der sowohl die ersten Platten als auch die zweiten Platten aneinanderdrückt. Die radial äußeren Bereiche der ersten Platten 25, 26 und 27 sind keilförmig mit der Innenfläche des zylindrischen Bereichs 22 verbunden und in axialer Richtung beweglich. Die axiale Bewegung der ersten Plat­ ten 25, 26 und 27 ist durch Halteringe 14 und 15 be­ grenzt, die an der Innenfläche des zylindrischen Bereichs 22b befestigt sind. Die zweite Platte 28 befindet sich zwischen den ersten Platten 25 und 26 und die zweite Platte 29 zwischen den ersten Platten 26 und 27. Ringför­ mige Belagselemente sind an beiden Flächen jeder der zweiten Platten 28 und 29 befestigt.

Erste scheibenartige konische Federn 44 und 45 sind radial außerhalb der zweiten Platten 28 und 29 zwi­ schen den ersten Platten 25, 26 und 27, das heißt jeweils zwischen den ersten Platten 25 und 26 und zwischen den ersten Platten 26 und 27 angeordnet. Ausreichende Spiel­ räume werden zum Zeitpunkt des Ausrückens der Kupplung durch die ersten scheibenartigen konischen Fe­ dern 44 und 45 jeweils zwischen den ersten Platten 25 und 26 und zwischen den ersten Platten 26 und 27 sicherge­ stellt. Die beiden ersten scheibenartigen ko­ nischen Federn 44 und 45 sind in ihrer Größe und Feder­ konstante gleich bemessen. Folglich befindet sich die in der Mitte liegende erste Platte 26 in der Mitte zwischen den anderen ersten Platten 25 und 27 beidseitig der er­ sten Platte 26. Die radial äußeren Bereiche der ersten scheibenartigen konischen Federn 44 und 45 ha­ ben eine Keilausbildung, die mit einem Keil des zylindri­ schen Bereichs 22b ineinandergreift. Ein Spielraum, durch welchen Schmierflüssigkeit hindurchtreten kann, ist zwi­ schen dem Keil in den radial äußeren Bereichen der ersten scheibenartigen konischen Federn 44 und 45 und dem Keil des zylindrischen Bereichs 22b gebildet.

Öffnungen 22d sind in Umfangsrichtung beabstandet an ei­ ner Vielzahl von Stellen zwischen den ersten Platten 25 und 27 in dem zylindrischen Bereich 22b ausgebildet.

Der radial außerhalb der Öffnungen 22d vorgesehene zylin­ drische Bereich 8a der Frontabdeckung 8 hat an seiner in­ neren Wandfläche eine in der radialen Richtung nach außen gewölbte Vertiefung 8d, in welcher eine Vielzahl von Ab­ zugsöffnungen 8b ausgebildet ist. Insbesondere zwischen den ersten Platten 25, 26 und 27 zugeführte bzw. ver­ teilte Schmierflüssigkeit und Schmierflüssigkeit in dem Raum A werden durch die Abzugsöffnungen 8b nach draußen abgeleitet. Das heißt, die Schmierflüssigkeit in dem Raum A wird durch Zentrifugalkraft radial nach außen bewegt und zunächst in der Vertiefung 8d an der inneren Wandflä­ che des zylindrischen Bereichs 8a konzentriert und dann wirksam durch die Abzugsöffnungen 8b abgeleitet.

Der erste Kolben 31 ist zwischen der ersten Platte 27 und dem Flansch 22a angeordnet und wird durch eine zweite zwischenlagscheibenartige konische Feder 30 an den Flansch 22a gedrückt. Zur Verbindung der ersten Platten 25, 26 und 27 wird der erste Kolben 31 durch die von dem in dem Flansch 22a ausgebildeten Flüssigkeitsdurchlaß 22c (siehe Fig. 4) zugeführte hydraulische Betriebsflüssig­ keit in Richtung nach links in Fig. 3 bewegt.

Wie Fig. 2 zeigt, ist das Dämpferanschlußteil 24 haupt­ sächlich gebildet aus einer angetriebenen Nabe 32, einer angetriebenen Platte 33 und Torsionsfedern 34. Die ange­ triebene Nabe 32 hat in dem radial inneren Bereich einen Keil 32a, der mit der Hauptantriebswelle 10 verkeilt ist. Die angetriebene Nabe 32 hat einen sich radial nach außen erstreckenden Flansch. Die Flansche der angetriebenen Nabe 32 und der angetriebenen Platte 33 sind durch Tor­ sionsfedern 34, die in sich in Umfangsrichtung er­ streckenden, in der angetriebenen Nabe 32 und in der an­ getriebenen Platte 33 ausgebildeten Fensteröffnungen an­ geordnet sind, in Umfangsrichtung elastisch miteinander verbunden. Die Torsionsfedern 34 sind durch scheibenför­ mige Halteplatten 35 und 36 derart gehalten, daß sie nicht aus beiden Fensteröffnungen herausfallen können. Die Halteplatten 35 und 36 sind durch eine Vielzahl von Stegbolzen 37 und 38 in deren radial inneren und äußeren Bereichen an der angetriebenen Platte 33 befestigt. Eine sich in Umfangsrichtung erstreckende längliche Öffnung ist in Bereichen ausgebildet, durch welche die Stegbolzen 37 und 38 in der angetriebenen Nabe 32 hindurchtreten. Folglich wird die Drehung der angetriebenen Platte 33 re­ lativ zur angetriebenen Nabe 32 zugelassen.

Wie Fig. 3 zeigt, ist ein zylindrischer Eingriffsbereich 33a, der sich in Richtung auf den Drehmomentwandlerkörper 1 erstreckt, einstückig im radial äußeren Ende der ange­ triebenen Platte 33 ausgebildet. Ein Keil, der mit den radial inneren Enden der vorstehend beschriebenen zweiten Platten 28 und 29 derart ineinandergreift, daß er nur in axialer Richtung beweglich ist, ist an der Außenfläche des Eingriffsbereichs 33a ausgebildet. Zusätzlich ist eine Vielzahl von radialen Durchgangsöffnungen 33c in dem Eingriffsbereich 33a vorgesehen. Ein radial nach innen abführender Vorsprung 33b ist in einem axialen Ende des Eingriffsbereichs 33a ausgebildet. Folglich wird in den Eingriffsbereich 33a eingeleitete Schmierflüssigkeit durch den Vorsprung 33b aufgestaut und durch die Öffnun­ gen 33c dem Kupplungsbereich 23 wirksam zugeführt. Die Wandfläche 22e des Flansches 22a der Nabe 22 springt in Richtung auf den Eingriffsbereich 33b nahe an diesen heran, so daß der Eingriffsbereich wirksam mit Schmier­ flüssigkeit versorgt wird.

Die Abzugsöffnungen 8b in der Frontabdeckung 8, die Öff­ nungen 22d in dem zylindrischen Bereich 22b und die Durchgangsöffnungen 33c in dem Eingriffsbereich 33a sind in axialer Richtung in etwa der gleichen Position ange­ ordnet.

Nachfolgend wird die Verriegelungskupplung 3 beschrieben. Wie Fig. 1 zeigt, trägt die Verriegelungskupplung 3 zu einer Verringerung der axialen Länge des gesamten Drehmo­ mentwandlers bei, weil sie außerhalb der radialen Länge eines das Laufrad 5, die Turbine 6 und den Stator 7 um­ fassenden Ringkörpers und innerhalb der den Drehmoment­ wandlerkörper 1 und die Schaltkupplung 2 umfassen­ den axialen Länge angeordnet ist.

Wie Fig. 3 im Detail zeigt, ist die Verriegelungskupp­ lung 3 hauptsächlich gebildet aus einem ringförmigen zwei­ ten Kolben 41, der in axialer Richtung beweglich in der Frontabdeckung 8 angeordnet ist, aus einer ringförmigen dritten Platte 42, deren radial äußeres Ende mit dem Flanschteil 8g derart ineinandergreift, daß sie nur in axi­ aler Richtung beweglich ist und von dem zweiten Kolben 41 beaufschlagt wird, und aus einer ringförmigen vierten Platte 43, deren radial inneres Ende mit dem zylindrischen Bereich 22b derart in Eingriff steht, daß sie in axialer Richtung beweglich und relativ dazu nicht beweglich ist, wobei die Platte 43 zwischen der dritten Platte 42 und dem ringförmigen Scheibenbereich 8h des Flanschteils 8g angeordnet ist. Ringförmige Reibelemente haften an beiden Flächen der vierten Platte 43. Verriegelungselemente 46 sind zwischen dem zweiten Kolben 41 und der Frontabdeckung 8 angeord­ net. Wenn hydraulische Betriebsflüssigkeit von dem in der Frontabdeckung 8 vorgesehenen Flüssigkeitsdurchlaß 8c (siehe Fig. 4) zugeführt wird, wird der zweite Kolben 41 zur Beaufschlagung der dritten Platte 42 und der vierten Platte 43 in Richtung nach rechts von Fig. 3 bewegt.

Fig. 5 zeigt ein das Steuerventil 12c darstellendes Schaltdiagramm.

Das Steuerventil 12c Steuer­ ventile 71 und 72 auf, die zwischen der Flüssig­ keitspumpe 11 und dem Drehmomentwandlerkörper 1 angeord­ net sind, ein Steuerventil 73 zur Steuerung der Hydraulikflüssigkeitszufuhr zur Verriegelungskupplung 3 und ein Steuerventil 74 (Wegeventil) zur Steue­ rung der Hydraulikflüssigkeitszufuhr zur Schmierung des Kupplungsbereichs 23 der Schaltkupplung 2. Das Steuerventil 74 steuert auch die Hydraulikflüssig­ keitszufuhr für den Betrieb der Schaltkupplung 2. Das zweite Steuerventil 74 ist hauptsächlich gebildet aus einem Zylinder 75 und einer in dem Zylinder 75 bewegli­ chen Kolben 76. Der Zylinder ist mit einer ersten Einlaß­ öffnung 77, einer zweiten Einlaßöffnung 78, einer ersten Auslaßöffnung 79, einer zweiten Auslaßöffnung 80 und ei­ ner Steueröffnung 81 ausgebildet. Die erste Auslaßöffnung 79 ist über einen Flüssigkeitsdurchlaß 70g mit der Flüs­ sigkeitskammer 31a und die zweite Auslaßöffnung 80 über einen Flüssigkeitsdurchlaß 70h mit dem Kupplungsbereich 23 verbunden. Der Flüssigkeitsdurchlaß 70h ist mit einer Drossel 100 versehen.

Das erste Steuerventil 71 hat eine Einlaßöffnung 71a, an welche die Flüssigkeitspumpe 11 über einen Flüs­ sigkeitsdurchlaß 70a angeschlossen ist, eine erste Aus­ gangsöffnung 71b, die über einen Flüssigkeitsdurchlaß 70b mit einer Einlaßöffnung 73a des Steuerventils 73 und einer ersten Einlaßöffnung 77 des Steuerven­ tils 74 verbunden ist, und eine zweite Auslaßöffnung 71c, die über einen Flüssigkeitsdurchlaß 70c mit der Einlaß­ öffnung 72a des Steuerventils 72 verbunden ist. Eine Auslaßöffnung 72b des Steuerven­ tils 72 ist über einen Flüssigkeitsdurchlaß 70e mit dem Drehmomentwandlerkörper 1 und über einen Flüssigkeits­ durchlaß 70e mit einer Steueröffnung 73b des Steuerventils 73, der Steueröffnung 81 des Steuerventils 74 und der zweiten Einlaßöffnung 78 des Steuerventils 74 verbunden. Eine Auslaßöffnung 73c des Steuerventils 73 ist über einen Flüssig­ keitsdurchlaß 70f mit der Verriegelungskupplung 3 verbun­ den.

Ein Magnetventil 82 ist zwischen dem Flüssigkeitsdurchlaß 70e und der Steueröffnung 81 des Steuerventils 74 vorgesehen. In Fig. 5 ist das Magnetventil 82 im nicht aktivierten Zustand gezeigt, in dem keine Hydraulikflüs­ sigkeit in die Steueröffnung 81 strömt. Folglich wird der Kolben 76 durch eine Rückholfeder 83 in einer ersten Posi­ tion gehalten. In diesem Zustand kommuniziert die erste Einlaßöffnung 77 mit der ersten Auslaßöffnung 79 derart, daß die Hydraulikflüssigkeit für den Kupplungsbetrieb der Schaltkupplung 2 zugeführt wird. In der in Fig. 5 gezeigten Situation kommuniziert die zweiten Einlaßöff­ nung 78 nicht mit der zweiten Auslaßöffnung 80, wobei dem Kupplungsbereich 23 keine Hydraulikflüssigkeit für die Schmierung zugeleitet wird.

Gemäß der vorstehend beschriebenen Ausführungsform sind der Drehmomentwandlerkörper 1 und die Schalt­ kupplung 2 in dem Gehäuse 9 enthalten, und die Flüssig­ keitspumpe 11, der Tank 12a und das Steuerventil 12c sind an dem Gehäuse 9 befestigt und als eine Einheit ausgebil­ det. Deshalb ist es bei einem mit einer manuellen Kupp­ lung ausgestatteten Fahrzeug möglich, die manuelle Kraft­ übertragung ohne weiteres in eine halbautomatische Kraft­ übertragung umzuwandeln, indem lediglich das Kupplungsge­ häuse durch eine Einheit gemäß vorliegender Erfindung er­ setzt wird.

Die Betriebsweise ist wie folgt:

Wenn von der Motorseite her Kraft auf die Frontabdeckung 8 übertragen wird, wird das Laufrad 5 zusammen mit der Frontabdeckung 8 gedreht, und die Turbine 6 wird durch die Hydraulikflüssigkeit ebenfalls gedreht. Die Drehung der Turbine 6 wird über die Nabe 22 und den Flansch 22a, den Kupplungsbereich 23 und das Dämpferanschlußteil 24 auf die Hauptantriebswelle 10 übertragen.

Wenn das Laufrad 5 gedreht wird, wird auch das Flüssig­ keitspumpenzahnrad 47, das an dem Laufrad 5 befestigt ist, gedreht. Folglich wird auch die Flüssigkeitspumpe 11 derart angetrieben, daß in dem Tank 12a gespeicherte Hydraulikflüssigkeit angesaugt und über die Flüssigkeits­ durchlässe 10a durch das Steuerventil 12c als hydrauli­ sche Betriebs- und Schmierflüssigkeit den betreffenden Bereichen zugeführt wird.

Wie durch die Pfeile in Fig. 2 angegeben, wird die von den Flüssigkeitsdurchlässen 10 gelieferte, zur Schmierung dienende Hydraulikflüssigkeit über den Flüssigkeitsdurch­ laß 22f dem Raum A zugeleitet, in dem die Schalt­ kupplung 2 angeordnet ist. Die diesem Raum A zugeführte Hydraulikflüssigkeit wird durch Zentrifugalkraft radial nach außen bewegt. Zu diesem Zeitpunkt wird die Hydrau­ likflüssigkeit, wie in Fig. 3 vergrößert dargestellt, entlang der Wandfläche 22e des Flansches 22a gleichmäßig dem Eingriffsbereich 33a zugeleitet. Eine Dispersion wird in diesem Fall durch den Vorsprung 33b verhindert. Folg­ lich wird die Hydraulikflüssigkeit zur Schmierung der er­ sten Platten 25, 26 und 27 und der zweiten Platten 28 und 29 über die Durchgangsöffnungen 33c dem Kupplungsbereich 23 wirksam zugeführt. Zusätzlich passiert die Hydraulik­ flüssigkeit aus den verkeilten Bereichen der ersten scheibenartigen konischen Federn 44 und 45 die Öffnungen 22d und wird in der Vertiefung 8d an der inne­ ren Wandfläche des zylindrischen Bereichs 8a konzen­ triert. Zudem wird die andere Hydraulikflüssigkeit in dem Raum A durch Zentrifugalkraft ebenso radial nach außen bewegt und in der Vertiefung 8d an der inneren Wandflä­ che des zylindrischen Bereichs 8a ähnlich konzentriert. Die konzentrierte Hydraulikflüssigkeit wird über die Ab­ zugsöffnungen 8b aus dem Raum A nach draußen abgeleitet. Die nach draußen abgeleitete Hydraulikflüssigkeit wird zur Speicherung im Tank 12c nach unten bewegt.

In diesem Fall ist es der Dichtungsring 61, der verhin­ dert, daß hydraulische Betriebsflüssigkeit in dem Drehmo­ mentwandlerkörper 1 in den Raum A strömt, in dem die Schaltkupplung 2 angeordnet ist. Infolgedessen läßt sich die Zuleitung und Ableitung der Hydraulikflüs­ sigkeit für die Schmierung exakt steuern und sie wird somit dem Kupplungsbereich 23 gleichmäßig und wirksam zugeführt und kann rasch und wirksam abgeleitet werden. Es ist also möglich, bei Bedarf die benötigte Menge an Hydraulikflüs­ sigkeit zuzuführen, um das bei Ausrücken der Schaltkupplung 2 zwischen den zweiten Platten 28 und 29 und den ersten Platten 25, 26 und 27 erzeugte Schleppmo­ ment zu verringern.

Beim Ausrücken der Schaltkupplung 2 trennen die scheibenartigen konischen Federn 44 und 45 die ersten Platten 25 bis 27 voneinander, um vorgegebene Spielräume jeweils zwischen den ersten Platten 25 bis 27 einzuhalten. Folglich kann das durch die Schalt­ kupplung 2 erzeugte Schleppmoment weiter verringert wer­ den.

Beim Einrücken der Schaltkupplung 2 werden die er­ sten scheibenartigen konischen Federn 44 und 45 zusammen mit der zweiten scheibenartigen koni­ schen Feder 30 elastisch verformt, weshalb ein Stoß beim Einrücken der Kupplung gedämpft wird. Zusätzlich wird ein beim Einrücken erzeugter Stoß durch die Torsionsfedern 34 gedämpft und wird deshalb nur schwerlich auf die Hauptan­ triebswelle 10 übertragen.

Nachstehend wird der Betrieb des Steuerventils 12c erläu­ tert.

In dem in Fig. 5 gezeigten Fall, in dem das Magnetventil 82 im nicht aktivierten Zustand gezeigt ist, beträgt die in die Steueröffnung 81 eingeleitete Hydraulikflüssigkeit beinahe Null, so daß die Spule durch die Rückholfeder 83 in der in Fig. 5 gezeigten ersten Position angeordnet ist. Infolgedessen kommuniziert die erste Einlaßöffnung 77 mit der ersten Auslaßöffnung 79, und die zweite Auslaß­ öffnung 80 wird durch Stege der Spule 76 gegenüber den Einlaßöffnungen 77 und 78 abgesperrt. Die Hydraulikflüs­ sigkeit für den Kupplungsbetrieb wird zur Kammer 31a der Schaltkupplung 2 geleitet, während die Hydraulik­ flüssigkeit für die Schmierung dem Kupplungsbereich 23 nicht zugeleitet wird.

Wenn der Fahrer die Geschwindigkeit durch Betätigung des manuellen Schaltgetriebes ändern will, aktiviert er das Magnetventil 82. Dann wird die Hydraulikflüssigkeit von dem Flüssigkeitsdurchlaß 70e der Steueröffnung 81 zuge­ leitet. Folglich werden die erste Auslaßöffnung 79 und die erste Einlaßöffnung 77 voneinander getrennt bzw. ab­ gesperrt, so daß die der Flüssigkeitskammer 31a der Schaltkupplung 2 zugeführte Hydraulikflüssigkeit abge­ leitet wird, wodurch die Schaltkupplung 2 freige­ geben wird. Da die Hydraulikflüssigkeit zum Zeitpunkt der Freigabe der Kupplung nicht zugeführt wird, wird das Schleppmoment verringert. Die Kommunikation zwischen der zweiten Einlaßöffnung 78 und der zweiten Auslaßöffnung 80 beginnt mit der Zufuhr von zur Schmierung dienender Hydraulikflüssigkeit zu dem Kupplungsbereich 23. Die Menge der Hydraulikflüssigkeit für die Schmierung wird durch die in dem Flüssigkeitsdurchlaß 70h usw. vorgese­ hene Drossel 100 derart eingestellt, daß die Menge für die Schmierung gerade ausreicht. Wenn das Magnetventil 82 deaktiviert ist, wird die Hydraulikflüssigkeit von der Steueröffnung 81 abgeleitet, so daß die Spule 76 durch die Rückholfeder 83 in die in Fig. 5 gezeigte erste Po­ sition bewegt wird. Folglich wird zum Einrücken der Kupp­ lung die Hydraulikflüssigkeit für den Kupplungsbetrieb der Flüssigkeitskammer 31a der Schaltkupplung 2 zugeleitet. Zum Zeitpunkt des Einrückens der Kupplung ist dem Kupplungsbereich 23 bereits eine ausreichende Menge an Hydraulikflüssigkeit für die Schmierung zugeführt wor­ den.

Da die Hydraulikflüssigkeit für die Schmierung dem Kupp­ lungsbereich 23 nur wenn nötig zugeführt wird, wird die Menge der Hydraulikflüssigkeit für die Schmierung mi­ nimiert, während der Flüssigkeitskammer in dem Drehmo­ mentkörper 1 eine ausreichende Menge an Hydraulikflüssig­ keit zugeführt wird.

Die Ausbildung des Steuerventils 12c in der vorstehend beschriebenen Weise macht die herkömmliche komplizierte Bauweise der Flüssigkeitsdurchlässe für die Schmierung unnötig.

Claims (5)

1. Steuereinrichtung zur Betätigung einer Schaltkupplung (2) und Schmierung eines Kupplungsbereichs (23) für ein Turbinenrad (6a) eines hydrodynamischen Drehmomentwandlers (1) für ein Schaltgetriebe, mit einem Steuerventil (74) für die Zufuhr von Hydraulikflüssigkeit zu einer Schaltkupplung (2), die ein Eingangs- und ein Ausgangsteil des Drehmomentwandlers (1) ein- bzw. ausrückt, wobei das Steuerventil (74) einen Zylinder (75) und einen in dem Zylinder (75) verschiebbar angeordneten Kolben (76) aufweise, in dem Zylinder (75) eine erste Einlaßöffnung (77), eine zweite Einlaßöffnung (78), eine erste Auslaßöffnung (79) und eine zweite Auslaßöffnung (80) angeordnet sind, die erste Einlaßöffnung (77) und die zweite Einlaßöffnung (78) mit einer Pumpe (11) zur Förderung der Hydraulikflüssigkeit verbunden sind, die erste Auslaßöffnung (79) der Zufuhr von Hydraulikflüssigkeit für den Kupplungsbetrieb der Schaltkupplung (2) und die zweite Auslaßöffnung 80) der Zufuhr von Hydraulikflüssigkeit für die Schmierung des Kupplungsbereiches (23) der Schaltkupplung (2) dient, und wobei das Steuerventil (74) eine Steueröffnung (81) hat, mit der der Kolben (76) entsprechend einem über die Steueröffnung (81) zugeführten Druck der Hydraulikflüssigkeit zwischen einer ersten Ventilstellung, in welcher die erste Einlaßöffnung (77) mit der ersten Auslaßöffnung (79) kommunizierend verbunden ist, und einer zweiten Ventilstellung bewegbar ist, in welcher die zweite Einlaßöffnung (78) mit der zweiten Auslaßöffnung (80) kommunizierend verbunden ist.

2. Steuereinrichtung nach Anspruch 1, wobei in dem Zylinder (75) eine Rückholfeder (83) angeordnet ist, welche als Rückstellelement auf den Kolben (76) wirkt.

3. Steuereinrichtung nach Anspruch 2, wobei die Rückholfeder (83) den Kolben (76) in eine Ausgangsstellung innerhalb des Zylinders (75) drückt, wenn die Steueröffnung (81) nicht mit Flüssigkeitsdruck beaufschlagt ist.

4. Steuereinrichtung nach Anspruch 1, wobei der Steueröffnung (81) ein Magnetventil (82) zur Steuerung der Zufuhr von Hydraulikflüssigkeit zum Steuerventil (74) vorgeschaltet ist.

5. Steuereinrichtung nach Anspruch 1, wobei an der zweiten Auslaßöffnung (80) ein mit dem Kupplungsbereich (23) zur Schmierung der Abschaltkupplung (2) vorgesehener Flüssigkeitsdurchlaß (70h) angeschlossen ist, der eine Drossel (100) aufweist.