DE732945C

DE732945C - Turbomechanical torque converter

Info

Publication number: DE732945C
Application number: DEF80055D
Authority: DE
Original assignee: HERMANN FOETTINGER DR ING
Current assignee: HERMANN FOETTINGER DR ING
Priority date: 1935-10-12
Filing date: 1935-10-12
Publication date: 1943-03-16

Description

Turbomechanischer Drehmomentwandler Die Erfindung bezieht sich ,auf turbomechanische Drehmomentwandler, bei denen dem Wandler leistungteilende Umlaufgetriebe vorgeschaltet sind. Es sind verschiedene Bauarten dieser turbomechanischen Drehmomentwandler bekannt.Turbomechanical Torque Converter The invention relates to turbo-mechanical torque converters in which the converter has power-sharing epicyclic gears are connected upstream. These turbo-mechanical torque converters are of various types known.

So ist es @ bekannt, einen hydraulischen Drehmomentwandler mit dem vorgeschalteten leistungteilenden Stirnräderumlaufgetriebe so zu verbinden, daß das innere Sonnenrad des Umlaufgetriebes mit dem Pumpenrad und das äußere Sonnenrad mit dem Turbinenrad des Wandlers verbunden ist, während die treibende Welle unmittelbar mit dem Umlaufräderträger gekuppelt ist. Eine derartige mechanische Verbindung. des Umlaufgetriebes und des Drehmomentwandlers hat den Nachteil, daß zwecks Durchführung der mechanischen Zusammenhänge stets ein Wandler benutzt werden muß, der ein zumindest zweistufiges Turbinenrad aufweist. Der Aufbau des Wandlers wird also umständlicher, insbesondere wenn man beachtet, daß in den meisten Fällen nur ein Wandler mit einem einstufigen Turbinenrad in BL#traclit kommt.So it is @ known to use a hydraulic torque converter with the to connect upstream power-dividing spur gears in such a way that the inner sun wheel of the epicyclic gearbox with the pump wheel and the outer sun wheel is connected to the turbine wheel of the converter, while the driving shaft is direct is coupled to the rotating gear carrier. Such a mechanical connection. the epicyclic gearbox and the torque converter has the disadvantage that for the purpose of implementation the mechanical relationships always a converter must be used, which at least one Has two-stage turbine wheel. The construction of the converter is therefore more cumbersome, especially when you consider that in most cases there is only one converter with one single-stage turbine wheel comes in BL # traclit.

Bei einer ,anderen bekannten Bauart wird der letztere Nachteil .an sich vermieden, doch wird dies dadurch erkauft, daß an: Stelle eines Stirnräderumlaufgetriebes ein Kegelräderumlaufgetriebe benutzt wird. Bei derartigen mit Kegelräderumlaufgetrieben ausgerüsteten turbomechanischen Drehmomentwandlern ergibt sich die Einstufigkeit des Turbinenrades von selbst, was auf die winklige Lage der :einzelnen Kegelräder zueinander zurückzuführen ist. Andererseits sind aber Umlaufgetriebe mit Kegelradverzahnung zum Zusammenbau mit hydraulischen Drehmomentwandlern infolge der bekannten Unterschiede zwischen Stirnräder- und Kegelräderumlaufgetrieben praktisch ungeeignet. Während bei den bekannten, bei Kraftfahrzeugen benutzten. Kegelräderumlaufgetrieben die Umlaufräder nur bei Kurvenfahrten eine Eigendrehung ausführen, laufen die Umlaufräder im Falle der Verbindung mit einem Drehmomentwandler während des ganzesi Wandlerbetriebes relativ um, und zwar mit einer verhältnismäßig hohen Drehzahl. Mit Rücksicht auf die hohe Drehzahl ist es wichtig, daß die Verzahnungen einwandfrei ineinandergreifen. Bei einer Stirnradverzahnung ist dies ohne große Schwierigkeiten durchzuführen, während bei Kegelradverzahnungen die Herstellung eines einwandfreien Zahneingriffes außerordentlich schwierig ist. Hierbei ist auch zu beachten, daß bei einer Kegelradverzahnung starke axiale Drücke eintreten, welche sich schwer beherrschen lassen. Ferner ist auf die großen Fliehkräfte Rücksicht zu nehmen, die eine starke Belastung der Radlagerung zur Folge haben. Die Radlager müssen infolgedessen verhältnismäßig groß ausgelegt werden, was sich wiederum in einer weiteren Vergrößerung der Fliehkräfte auswirkt. Schließlich .erschwert die Kegelradverzahnung die zwecks Vereinfachung der Wandlertppen angestrebte _lnderungsmöglichkeit der Übersetzung, wenn man nicht zu einer Schiefstellung der Kegelräderachsen übergeht, die aber aus anderen Gründen nicht geeignet ist.In another known design, the latter disadvantage is .an avoided, but this is bought at the expense of: Instead of a spur gear a bevel gear is used. In those with bevel gears equipped turbomechanical torque converters results in the single stage of the turbine wheel by itself, which affects the angular position of the: individual bevel gears is due to each other. On the other hand, there are epicyclic gears with bevel gears for assembly with hydraulic torque converters due to the known differences Practically unsuitable between spur gears and epicyclic bevel gears. While in the known, used in motor vehicles. Bevel gears the Revolving wheels only rotate by themselves when cornering, the revolving wheels run in the case of connection to a torque converter, during the entire converter operation relative to, at a relatively high speed. With regard to Because of the high speed, it is important that the teeth mesh properly. In the case of spur gear teeth, this can be done without great difficulty, while in the case of bevel gears, the production of perfect tooth meshing is extremely difficult. It should also be noted that with a bevel gear toothing strong axial pressures occur which are difficult to control. Furthermore is Take into account the large centrifugal forces that place a heavy load on the wheel bearings have as a consequence. As a result, the wheel bearings must be proportionate great are designed, which in turn results in a further increase in the centrifugal forces affects. Finally, the bevel gear teeth make it difficult for the purpose of simplification of the converter peaks desired option to change the translation, if one does not goes to a misalignment of the bevel gear axes, but this is for other reasons is not suitable.

Gegenüber den bekannten Ausführungen besteht die Erfindung in der Verwendung eines ,aus doppelkränzigen tTmlaufrädern und zwei Pinkränzigen inneren Sonnenrädern bestehenden Stirnräderumlaufgetriebes, wobei das eine der Sonnenräder mit der treibenden Welle gekuppelt ist, während das andere, Sonnenrad mit dem Turbinenrad und der Träger der Umlaufräder mit dem Pumpenrad oder umgekehrt das andere Sonnenrad mit dem Pumpenrad und der Träger der Umlaufräder mit dem Turbinenrad verbunden ist. Ein derartiger turbomechanischer Drehmomentwandler ergibt leine einfache, für. Serienherstellung geeignete 'Bauart, da innenverzahnte Sonnenräder sowie Kegelräder mit ihren verschiedenen ;Nachteilen vermieden sind, ohne daß man auf die allgemein angestrebte einstufige Bauart des Wandlers zu verzichten braucht.Compared to the known designs, the invention consists in the Use of one made of double-crowned tTm wheels and two pin-crowned inner ones Sun gears existing spur gear, one of the sun gears is coupled to the driving shaft, while the other, sun gear, is coupled to the turbine wheel and the carrier of the planetary gears with the pump wheel or, conversely, the other sun wheel is connected to the pump wheel and the carrier of the planetary wheels with the turbine wheel. Such a turbo-mechanical torque converter results in a simple, for. Serial production suitable 'design, since internally toothed sun gears and bevel gears with their different ; Disadvantages are avoided without having to resort to the one-step Need to waive the design of the converter.

Stirnräderumlaufgetriebe mit doppelkränzigen Umlaufrädern, und zwei einkränzigen inneren Sonnenrädern sind naturgemäß an sich bekannt. Bei den bekannten Ausführungen sind diese Umlaufgetriebe jedochnicht in der erfindungsgemäßen Weise mit einem einstufigen Drehmomentwandler, sondern mit einer Strömungskupplung zusammengeschaltet. Bei der Vereinigung eifies Umlaufrädergetriebes mit einer Strömungskuppltmgtreten aber infolge Fehlens des Leitrades im Kreislauf keine Schwierigkeiten in der Verbindung der Teile des Umlaufrädergctrieb;es mit denen der Strömungskupplung auf.Spur gears with double crowned planetary gears, and two single-ring inner sun gears are of course known per se. With the known However, these epicyclic gears are not designed in the manner according to the invention interconnected with a single-stage torque converter, but with a fluid coupling. When uniting a planetary gear with a fluid coupling but due to the lack of the stator in the circuit there are no difficulties in connection of the parts of the epicyclic gear drive; it with those of the fluid coupling.

Die Zeichnung zeigt verschiedene Ausführungsbeispiele der Erfindung in schematischer Darstellung.The drawing shows various exemplary embodiments of the invention in a schematic representation.

Bei allen Ausführungen bezeichnen Ä das leistungteilende Umlaufgetriebe und B das Turbogetriebe. i ist die Eingangswelle und 2 die Ausgangs«>elle des gesamten Getriebes.In all versions, Ä denotes the power-sharing epicyclic gearbox and B the turbo transmission. i is the input shaft and 2 the output «> elle of the whole Transmission.

Das Umlaufgetriebe :l. besteht aus den beiden Innenrädern 3 und .l und den Umlaufrädern 5. Wie aus der Zeichnung hervorgeht, besteht jedes der Umlaufräder aus zwei Zahnkränzen 6 und ; , die starr miteinander verbunden sind, während die Innenrüder 3 und 4 nur über die Umlaufräder 5 in Verbindung stehen. Das Turbog:etriebc B wird in bekannter Weise von dem Pumpenrad 8, dem Turbinenrad 9 und dem Leitrad io gebildet. Bei allen Ausführungen sitzt das Innenrad 3 des Umlaufgetriebes !Y auf der Eingangswelle i des Getriebes. Die Verbindung der übrigen Räder ist hingegen bei den einzelnen Ausführungsbeispielen verschieden.The epicyclic gearbox: l. consists of the two inner wheels 3 and .l and the planet gears 5. As shown in the drawing, there is each of the planet gears from two ring gears 6 and; that are rigidly connected to each other, while the Inner gears 3 and 4 are only connected via the planet gears 5. The Turbog: etriebc B is in a known manner from the pump wheel 8, the turbine wheel 9 and the stator io formed. In all versions, the internal gear 3 of the epicyclic gear is seated! Y on the input shaft i of the gearbox. The connection of the other wheels is on the other hand different in the individual embodiments.

Bei der Ausführung nach Abb. i ist der Träger der Umlaufräder 5 mit dem Pumpenrad S verbunden, während das Innenrad mit dem Turbinenrad 9 gekuppelt ist.In the embodiment according to Fig. I, the carrier is the planetary gears 5 with connected to the pump wheel S, while the inner wheel is coupled to the turbine wheel 9 is.

Bei der Ausführung nach Abb.2 ist die Verbindungsweise umgekehrt, d. h. das Innenrad a ist nicht mit dem Turbinenr ad c), sondern mit dem Pumpenrad S verbunden, während der Träger der Umlaufräder 5 mit dem Turbinenrad c) gekuppelt ist. Bei einer solchen Ausführung ist es notwendig, die vorn Getriebene übertragene Leistung über ein nachgeschaltetes Vorgelege 1i, 12 an die Ausgangswelle 2 weiterzuleiten. da andernfalls die Festhaltung des Leitrades io Schwierigkeiten bereitet.In the case of the design according to Fig. 2, the connection method is reversed, d. H. the inner wheel a is not with the turbine wheel ad c), but with the pump wheel S connected, while the carrier of the planetary gears 5 is coupled to the turbine wheel c) is. With such a design it is necessary to transfer the front gear Forward power to the output shaft 2 via a downstream transmission 1i, 12. otherwise the holding of the guide wheel would cause difficulties.

Die Ausführung nach Abb. 3 der Zeich-, nun- weicht von den übrigen Ausführungen zunächst insofern ab, als das Turbogetriebe B nicht auf der Abtricbsseite, sondern auf der Motorseite angeordnet ist. Das eine Innenrad 3 ist tviederum mit der Eingangswelle i verbunden, während das andere Innenrad .I bei dem gezeichneten Ausführungsbeispiel mit dem Pumpenrad 8 gekuppelt ist. Die Eingangswelle i ist dabei durch das Innenrad zum Innenrad 3 lose hindurchgeführt. Der Träger der Umlaufräder 5 steht ein-rseits mit dem Turbinenrad9 und anderseits mit der Ausgangswelle :2 in Verbindung.The execution according to Fig. 3 of the drawing, now differs from the others Executions initially insofar as the turbo transmission B is not on the Tricbsseite, but is arranged on the engine side. One inner wheel 3 is in turn with connected to the input shaft i, while the other internal gear .I in the one shown Embodiment is coupled to the impeller 8. The input shaft i is included passed loosely through the inner wheel to the inner wheel 3. The carrier of the planetary gears 5 stands on the one hand with the turbine wheel9 and on the other hand with the output shaft: 2 in connection.

Claims

PATE NTA \ SPRUCH: Turbomechanical torque wall: here with a power-dividing epicyclic gear connected upstream of the single-stage converter, characterized by the use of a spur gears running in a known manner, consisting of double-ringed planetary gears and two single-ring internal sun gears -, @ etriehcs, with one of the sun gears is coupled to the driving shaft, while the other sun gear with the turbine wheel and the carrier of the planetary wheels with the pump wheel (Fig. 1: or vice versa the other sun wheel with the pump wheel and the carrier of the planetary wheels with the turbine wheel (Fig. a and ,, 1 ver; Mnden is.