DE734875C

DE734875C - Drive device for road and rail vehicles with a torque converter based on the flow principle

Info

Publication number: DE734875C
Application number: DEV34556D
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Wilhelm Gsching
Original assignee: JM Voith GmbH
Current assignee: JM Voith GmbH
Priority date: 1938-02-05
Filing date: 1938-02-05
Publication date: 1943-04-30

Description

Antriebsvorrichtung für Straßen- und Schienenfahrzeuge mit einem Drehmomentwandler nach dem Strömungsprinzip Die Erfindung betrifft eineAntriebsvorrichtung für Straßen- und Schienenfahrzeuge mit einem Drehmomentwandler nach dem Strömungsprinzip mit einem dem Drehmonientwandler nachgeschaltetenMehrga.ng-Zahnradschaltgetriebe. Solche Antriebsvorrichtungen werden zur Rückkühlung der im Strömungskreislauf beim. Betrieb erwärmten Getriebeflüssigkeit meist mit einem besonderen oder einem mit dem Motorkühler zusammengebauten Kühler ausa rüstet. Ein Teil der Betriebsflüssigkeit des Wandlers wird hierbei während des Betriebes ständig aus dein Strömungskreislauf abgespritzt und durch eine Fördereinrichtung dem Kühler und dann wieder dem Kreislauf zugeführt.Drive device for road and rail vehicles with a torque converter according to the flow principle The invention relates to a drive device for road and rail vehicles with a torque converter based on the flow principle a multi-speed gear shift transmission connected downstream of the torque converter. Such Drive devices are used for recooling the in the flow circuit when. operation heated transmission fluid usually with a special or one with the engine cooler assembled cooler equips. Part of the converter operating fluid is constantly hosed out of your flow circuit during operation and fed by a conveyor to the cooler and then back into the circuit.

Es ist schon vorgeschlagen worden, den Strömungskreislauf mit umlaufendem, gleichzeitig als Behälter dienendem Gehäuse auszubilden und dieses auch die Fülleinrichtung für den Wandler aufnehmende Gehäuse zur Kühlung heranzuziehen. Zur Verstärkung der Kühlwirkung ist das Gehäuse auch schon mit Kühlrippen versehen «-orden.It has already been proposed that the flow circuit with a circulating, at the same time serving as a container housing and this also the filling device to use for the converter receiving housing for cooling. To reinforce the Cooling effect, the housing is already provided with cooling fins.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde. solche Getriebe mit Wandler mit umlaufendem Behälter einschließlich der etwa notwendigen Kupplungen zur Kraftflußunterbrechung und gegebenenfalls zum starren Durchkuppeln von Primär- und Sekundärteil des Wandlers derart auszubilden, daß ohne radiale und axiale Vergrößerung des Getriebes ein umlaufender Behälter mit großer kühlender Oberfläche entsteht, derart, ciaß auch bei hohen Anforderungen und Leistungen ein besonderer Kühler möglichst entbehrt werden kann.The invention is based on the object. such gearbox with converter with surrounding container including any necessary couplings to interrupt the power flow and, if necessary, for rigid coupling of the primary and secondary parts of the converter to be designed in such a way that without radial and axial enlargement of the transmission a rotating A container with a large cooling surface is created in such a way that even with high requirements and performance, a special cooler can be dispensed with if possible.

Die Erfindung ist gekennzeichnet durch einen mit dem Pumpenrad des Wan -dlers verbundenen, also umlaufenden Flüssigkeits- behälter, der an- und abtriebseitig über den Wandler hinausragt und einerseits die Füllvorrichtung für den Wandler t1nischließt, während er andererseits ringförmig aitsgbildet ist und eine mechanische Kupplung zur Unterbrechung des Kraftflusses vom :Motor zum mechanischen Getriebe und gegebenenfalls eine mechanische Kupplung zur direkten Verbindung von An@ und Abtriebswelle des Wandlers einschließt. The invention is characterized by a fluid container connected to the impeller of the converter, that is to say revolving fluid container, which protrudes beyond the converter on the input and output sides and on the one hand closes the filling device for the converter, while on the other hand it is formed in a ring shape and a mechanical coupling for Interruption of the power flow from: the motor to the mechanical transmission and, if necessary, a mechanical coupling for the direct connection of the input and output shafts of the converter.

Die zur Kraftflußunterbrechung oder zum Durchkuppeln vorgesehenen, in üblicher Weise inAchsrichtung neben dem Strömungswandler angeordneten mechanischen Kupplungen werden bei dieser Ausführung von einem ringförmigen Behälter umgeben; der finit dein die Fülleinrichtung des Wandlers enthaltenden Behälterteil auf der anderen Seite des Getriebes in Verbi,dndung steht. Durch diese Unterteilung des Behälters und seine teilweise Unterbringung in dem durch die mechanischen. Kupplungen in axialer Richtung bereits belegten, aber in radialer Richtung nicht völlig ausgenutzten Raum wird die kühlende Oberfläche des Behälters ganz. wesentlich vergrößert, und zwar etwa verdoppelt, und damit für die Kühlung besonders günstige Verhältnisse beschaffen, ohne daß die gesamte Baulänge des Getriebes über das durch die mechanischen Kupplungen, den Wandler und den die Fülleinrichtung aufnehmenden Behälterteil vorgegebene Maß hinaus vergrößert werden müßte.The intended for power flow interruption or for coupling, mechanical arranged in the axial direction next to the flow converter in the usual way In this embodiment, couplings are surrounded by an annular container; the finite container part containing the filling device of the transducer on the the other side of the transmission is connected. This subdivision of the Container and its partial placement in that by the mechanical. Couplings Already occupied in the axial direction, but not fully utilized in the radial direction Space becomes the cooling surface of the tank all over. significantly enlarged, and approximately doubled, and therefore particularly favorable conditions for cooling procure without the entire length of the gearbox over the by the mechanical Couplings, the converter and the container part receiving the filling device Dimension would have to be increased.

Die gemäß der Erfindung innerhalb des Ringbehälters liegenden Kupplungen, und zwar eine Kupplung zur Unterbrechung des Kraftflusses, zweckinäßigerweise eine Kupplung zwischen Turbinenrad und Turbinenradwelle und gegebenenfalls eine Kupplung zum mechanische Durchkuppeln von Primär-und Sekundärwelle, werden in: weiterer Ausbil,dung der Erfindung zweckmäßig auf bvdrauliscliein Wege betätigt, etwa mittels Druckkolben, deren Druckflüssigkeit durch eine Fördereinrichtung erzeugt wird, die iii dem die Fülleinrichtung für den livdraulisclien Irreislauf aufnehmenden Behälter angeordnet ist. Die Gesamtanlage kann dadurch besonders vereinfacht «-erden, daß die Fülleinrichtung für den hydraulischen Kreislauf, etwa ein feststehendes Schöpfrohr, gleichzeitig als Fördereinrichtung für die Druckflüssigkeit der hydraulisch betätigten mechanischen Kupplungen verwendet wird.The couplings lying within the ring container according to the invention, namely a clutch to interrupt the flow of power, expediently one Coupling between turbine wheel and turbine wheel shaft and possibly a coupling for the mechanical coupling of the primary and secondary shaft are in: further training the invention expediently actuated in bvdrauliscliein ways, for example by means of pressure pistons, whose pressure fluid is generated by a conveying device, the iii to the Filling device arranged for the livdraulisclien Irreislauf absorbing container is. The entire system can be particularly simplified in that the filling device for the hydraulic circuit, such as a fixed scoop tube, at the same time as a conveying device for the hydraulic fluid of the hydraulically operated mechanical Couplings is used.

Neben der Forderung nach einem Behälter mit möglichst großer kühlender Oberfläche verbleibt natürlich nach wie vor die Forderung einer möglichst beringen Gesamtlänge des Getriebes. Dem wird noch dadurch Rechnen- getragen, daß bei Anordnung von zwei mechanischen Kupplungen, etwa Lamellen-,upplungen, die zu deren. Betätigung dienenden Druckkolben mit Zylindern in einander entgegengesetzten Richtungen wirkend z«-isch.@n den beiden Kupplungen, und zwar in Umfangsrichtung gegeneinander versetzt an-:,-eordnet «-erden. Die Steuerung der vom Seh.öpfrohr geförderten Druckflüssigkeit zti (lern einen= oder anderen Kolben= oder gleichzeitig zu beiden wird etwa durch ein mit einem Fußhebel betätigtes Steuerorgan. beispielsweise einen M-ehrwegelialin, corgetiolnnien.In addition to the requirement for a container with the largest possible cooling Of course, the requirement for a ringed surface still remains on the surface Total length of the transmission. This is also taken into account by the fact that during the arrangement of two mechanical clutches, such as multi-disc clutches, that lead to their. activity serving pressure piston with cylinders acting in opposite directions z «-isch. @ n the two clutches, offset from one another in the circumferential direction on -:, - arranged «-erden. The control of the hydraulic fluid conveyed by the viewing tube zti (learn one = or the other piston = or at the same time to both is about through a control element operated by a foot pedal. for example a multi-wayelialin, corgetiolnnien.

In der Zeichnung ist die Erfinden,- an einem Ausführungsbeispiel schematisch dar-<=e stellt. Die Abbildung zeigt einen Drehnioinen-twartdler, bei welchem das Pumpenratl abtriebseiti- angeordnet ist. Der Antrieb erfolgt über die :Motorwelle .I, an die das Gehäuse B angeflanscht ist. Das Gehäuse h trägt das Pumpenrad P und eine das Turbinenrad T umschließende Schale _S'. Das Leitrad L ist über eine Hohlwelle 1-I nach außen abgestützt. Der Strömungskreislauf (P, T, L) ist etwa in der 'Mitte des Gehäuses D eingebaut. Zu beiden Seiten des Strömungskreislaufs ist das Gehäuse als Behälter ausgebildet. In -der antriebseitigen ringförmigen Behälterhälfte Bi sin,-1 die beiden Kupplungen D und E zur Verbindunr; bzw. Trennung der Antriebwelle:l und des Turbinen.ra.des T mit der Abtriebwelle C eingebaut. In der abtriebseitigen Behälterhälfte B_ ist die feststehende Schöpfrohreinrichtung F, die sowohl zum Füllen des Kreisraufs als auch zur Erzeugung der Druckflüssigkeit für die mittels Druckkolben K1 ! und K. b.-tätigten Kupplungen D und E dient. Die in mit der Abtriebwelle C verbundncii Zvlinderii laufenden Druckkolben K, und K= sind zwischen den: beiden. Kupplungen angeordnet. Zur gleichmäßigen Druckverteilung sind mehrere am Umfang verteilte Kolben vorgesehen. Die Kolben K, dienen zum Einschalten der Kupplung D und die Kolben K .- zum Einschalten der Kupplung E. Die Kolben werden beim Aufhören des Öldruckes in den: Zvlindern durch Schraubenfedern zurückgezogen, so d.aß zwischen den Lamellen Spiel entsteht.In the drawing, the invention is shown schematically using an exemplary embodiment. The figure shows a rotary unit, in which the pump assembly is arranged on the output side. It is driven by the: Motor shaft .I to which the housing B is flanged. The housing h carries the pump wheel P and a shell _S 'surrounding the turbine wheel T. The stator L is supported to the outside via a hollow shaft 1-I. The flow circuit (P, T, L) is installed approximately in the middle of the housing D. The housing is designed as a container on both sides of the flow circuit. In -the drive-side ring-shaped container half Bi sin, -1 the two couplings D and E for connection; or separation of the drive shaft: l and the Turbinen.ra.des T with the output shaft C installed. In the output-side container half B_ is the fixed scoop pipe device F, which is used both for filling the circuit and for generating the pressure fluid for the pressure piston K1! and K.b.-activated couplings D and E is used. The pressure pistons K, and K = running in verbundncii Zvlinderii with the output shaft C are between the: both. Clutches arranged. Several pistons distributed around the circumference are provided for even pressure distribution. The pistons K serve to switch on the clutch D and the pistons K - to switch on the clutch E. When the oil pressure in the cylinder ceases, the pistons are pulled back by helical springs, so that there is play between the lamellas.

Die Steuerung der vorn Schöpfrohr F gelieferten Druckflüssigkeit zu den Kolben erfolgt durch ein gemeinsames Steuerorgan. etwa einen Mehrwegehahn lI, der mit einem Fußhebel betätigt werden kann und mehrere Betriebsstellungen hat. Entsprechend der Anordnun- einer lösbaren Kupplung E zwischen dem Turbinenrad .und der Abtriebwelie C und einer weiteren lösbaren Kupplung D zwischen: ,der An- und Abtriebwelle sind drei bzw. vier Betriebszustände; möglich: i. Nbrinalerweise arbeitet der Wandler über die eingIschaltete Kupplung E finit dem nachbeschalteten mehr-<ingigen 7alinra(l- Schaltgetriebe zusammen auf die Treibachse, wobei die Kupplung D gelöst ist. Der zur Betätigung des Mehrwegehahns dienende Fußhebel ist hierbei frei.The control of the pressure fluid delivered in front of the scoop tube F. the pistons are operated by a common control element. for example a multi-way valve lI, which can be operated with a foot lever and has several operating positions. According to the arrangement of a releasable coupling E between the turbine wheel .und the Abtriebwelie C and a further releasable coupling D between:, the on and Output shaft are three or four operating states; possible: i. Nbrinally works the converter via the engaged clutch E finite the downstream multi-ing 7alinra (l- Gearbox together on the drive axle, with the Clutch D is released. The foot lever used to operate the multi-way valve is here free.

a. Zur Gangschaltung eines hinter dem Wandler angeordneten ZahnTadwechselgetriebes wird durch einen leichten Druck auf den Fußhebel die Kupplung E gelöst. Nunmehr sind also beide Kupplungen außer Eingriff, so daß der Kraftfluß vom Turbinenrad T zur Abtriebwelle C unterbrochen, ist. Die Auslösung der Kupplung entspricht also der bisher in Kraftfahrzeugen üblichen gewohnten Betätigung des Kupplungspedals.a. For gear shifting of a gear change gear arranged behind the converter the clutch E is released by lightly pressing the foot lever. Now so both clutches are disengaged, so that the power flow from the turbine wheel T to the output shaft C is interrupted. The release of the clutch therefore corresponds the usual actuation of the clutch pedal, which has been customary in motor vehicles up to now.

3. Durch einen weiteren stärkeren Druck auf den Fußhebel kommt der Mehrwegehahn in die dritte Stellung, bei der beide Kupplungen E und D eingeschaltet werden. Infolge der unmittelbaren Verbindung der An und Abtriehwelle und dies Turbinenrades mit der Abtriebwell-e ist ein Bremsen des Fahrzeuges mittels des Motors und des Wandlers möglich, wobei das Leitrad des Wandlers einen Bremswiderstand bietet.3. With another stronger pressure on the foot lever, the Multi-way valve in the third position, in which both clutches E and D are switched on will. As a result of the direct connection of the on and off shaft and this turbine wheel With the output shaft, the vehicle is braked by means of the engine and the Converter possible, whereby the stator of the converter offers a braking resistor.

4.. Zur Erzielung einer zweiten Bremsstufe kann durch eine andere Stellung des Mehrwegehahnes nur die Kupplung E gelöst werden, während die Kupplung D im Eingriff bleibt. Dieser Betriebszustand entspricht einer unmittelbaren Verbindung des Motors mit der Abtrieb:welle bei losgelöstem Turbinenrad.4 .. To achieve a second braking level, another Position of the multi-way valve only the clutch E can be released while the clutch D remains engaged. This operating state corresponds to an immediate connection of the motor with the output: shaft with the turbine wheel detached.

Die unter 3. und q.. genannten Bremsstufen ergeben sich zusätzlich zu der gewöhnlichen Bremsstufe, die bei eingeschalteter Kupplung E durch Abstellen des Motors erzielbar ist.The braking levels mentioned under 3. and q .. are also available to the usual braking level, which is activated when clutch E is switched on of the engine is achievable.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Driving device for roads and rail vehicles with a torque converter based on the flow principle with a downstream multi-speed gear shift transmission, characterized by one connected to the impeller of the converter, that is to say revolving Liquid container that protrudes over the converter on: - and on the output side and on the one hand encloses the filling device for the transducer, while on the other hand it rin: gförm @ ig and an Inechand clutch (E) for interruption the power flow from the engine to the mechanical transmission and, if necessary, a mechanical one Coupling (D) for the direct connection of the input and output shafts of the converter includes.

2. Drive device according to claim i, characterized in that d! Aß the one used to interrupt the flow of power from the engine to the mechanical transmission mechanical coupling between turbine wheel and output shaft is provided.

3. Drive device according to claim i or a, characterized in that the mechanical clutch or the mechanical clutches are designed as hydraulically operated clutches: and that the conveying device for the pressure fluid of the mechanical clutches in the container part receiving the filling device for the hydraulic circuit is arranged. d .. Drive device according to claims i and 3, characterized in that the filling device for the hydraulic circuit, for example a fixed scoop tube, simultaneously serves as a conveyor device for the pressure fluid of the hydraulically controlled mechanical coupling. Drive device according to the languages i bis. 4., characterized in that the pressure pistons (K1 and h = @) for actuation of the mechanical clutches (D, E) acting in opposite directions between the two clutches on the output shaft, namely offset from one another in the circumferential direction, are arranged.