DE933973C - Hydraulische Steuerung fuer die Kupplung in der Kraftuebertragung eines Kraftfahrzeuges - Google Patents

Description

• Hydraulische Steuerung für die Kupplung in der Kraftübertragung eines Kraftfahrzeuges Den Gegenstand der Erfindung bildet eine hydraulische Steuerung für die Kupplung in der Kraftübertragung eines Kraftfahrzeuges, bei der der Flüssigkeitsdruck abhängig von der Drehzahl des Motors die Reibungskupplung selbsttätig ein- oder ausrückt.
• Bei bekannten hydraulischen Steuerungen und Kupplungen handelt es sich um Reibungskupplungen, die im wesentlichen durch Fliehgewichte gesteuert und entsprechend der Drehzahl des. Motors zur Unterstützung der Fliehgewichte bei einer bestimmten. Drehzahl durch einen unter Öldruck stehenden Kolten aus- odereingerückt werden.
• Die Erfindung schafft eine wesentliche Vereinfachung der hydraulischen Steuerung, indem erfindungsgemäß der Schieber, der den Einfluß des Flüssigkeitsdruckes auf die Kupplung regelt, unter dem Einfluß des Druckunterschiedes in zwei Druckleitungen verstellt wird von denen eine vor einem der Flüssigkeitsdruckpumpe nachgeschalteten Venturirohr und die andere im engsten. Querschnitt des Venturirohres abgezweigt ist. Die Reibungskupplung wird also bei der Erfindung unmittelbar durch öldruck über das Venturirohr betätigt, was eine erhebliche Vereinfachung der gesamten Anlage mit sich bringt.
• In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben. Es zeigt Fig. I einen teilweisen Querschnitt durch eine Kraftübertragungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen der Erfindung; Fig. a ist eine schematische Ansicht, die den hydraulischen Kreislauf veranschaulicht; Fig. 3 ist ein teilweiser Querschnitt durch einen Schieber gemäß Fig. 2, indessen in anderer Stellung.
• In der Fig. I bezeichnet Io insgesamt eine Kraftübertragungseinrichtung für ein Kraftfahrzeug, die in einem Gehäuse II untergebracht ist. Die Antriebswelle 12 der Kraftübertragung weist einen Flansch 13 auf, der an seinem äußeren Umfang mit dem Gehäuse 14 des Pumpenteiles 16 eines Drehmomentwandlers verbunden ist. Die Turbine 17 des Drehmomentwandlers sitzt auf einer Nabe 18, die auf der Turbinenwelle I9 mittels Sternkeile aufgesetzt ist. Die Welle I9 überträgt die Kraft auf das nicht dargestellte Getriebe.
• Mit 21 ist eine hydraulisch betätigte Schließkupplung bezeichnet, die in geschlossenem Zustand den Pumpenteil und die Turbine des Drehmomentwandlers miteinander verbindet, so daß die Kraft unmittelbar von der Antriebswelle 12 der Kraftübertragung auf die Turbinenwelle I9 übertragen wird. Das Kupplungsgehäuse 22 ist an seinem äußeren Ende mittels Bolzen an dem Flansch 13 befestigt sowie an dem Gehäuse des Pumpenteiles, derart; daß es. sich zusammen hiermit dreht. Das Kupplungsgehäuse 22 trägt eine Platte 23, die axial verschiebbar ist. Die axiale Verschiebung wird durch Flüssigkeitsdruck bewirkt, der in den Raum 24 zwischen dem Kupplungsgehäuse 22 und der Platte 23 eintritt. Außerdem ist an dem Kupplungsgehäuse 22 eine Platte 26 durch Bolzen befestigt, die von der Platte 23 etwas entfernt ist, um einen, Zwischenraum für eine Kupplungsscheibe 27 frei zu lassen. Die Kupplungsscheibe 27 trägt an beiden Seiten Reibungsbelag. Sie sitzt auf der Nabe 29; die ihrerseits mittels Sternkeilverbindung mit dem :auswärts weisenden Flansch 2I der Nabe 18, der Turbine 17 verbunden ist.
• In den Raum 24 der Kupplung 21 eintretende Flüssigkeit drückt die verschiebbare Platte 23 axial und verklemmt die Kupplungsscheibe 27 zwischen die Platte 23 und die Druckplatte 26. Durch diesen Eingriff der Kupplung wird bewirkt, daß die Kraftübertragung von der Antriebswelle I2 direkt auf die Turbine bzw. die Abtriebswelle I9 erfolgt und daß der Drehmomentwandler .aus der Kraftübertragung ausgeschaltet ist. Die Betätigung der Schließkupplung erfolgt automatisch, sobald die Fahrgeschwindigkeit einen gewissen Wert erreicht, wie nachstehend näher erläutert. Das Gehäuse II der Kraftübertragung Io trägt ein Pumpengehäuse 32. Die darin befindliche Pumpe ist als Zahnradflüssigkeits-Pumpe 33 ausgebildet. Das Getrieberad 34 der Pumpe wird in üblicher Weise von dem Pumpenteil 16 des Wandlengehäuses 14 aus angetrieben und steht im Eingriff mit einem Zahnrad 36. Die Pumpe 33 erhält Flüssigkeit aus dem Sumpf 37 der Kraftübertragung, und zwar durch eine Einlaßleitung 38.
• Aus der schematischen Darstellung in Fig. 2 ist zu erkennen, daß die Pumpe 33 die Flüssigkeit in eine Auslaßleitung 39 fördert, die zu einem Venturirohr 40 mit einem engsten Querschnitt 41 führt. Der engste Querschnitt dient zur Erhöhung der Durchflußgeschwindigkeit und erniedrigt den Flüssigkeitsdruck. Am Ausfluß des Venturirohres sitzt ein Regelventil 42, welches eine Übertrittsleitung 43 steuert. Diese steht in Verbindung mit der Zufluß-Leitung 38 für die Pumpe. Außerdem führt der Ausfluß aus dem Venturirohr 40 in eine Druckleitung 44, die mit dem Steuerschieber 46 verbunden ist. An die Leitung 44 ist außerdem eine Leitung 47 angeschlossen, durch die der Flüssigkeitsdruck in das Innere de Drehmomentwandlers geleitet wird. Die Leitung 48 geht von dem Drehmomentwandler aus in den Sumpf 37 der Kraftübertragung.
• Der Schieber 46 ist in einem Gehäuse 49 untergebracht, welches in dem Kraftübertragungsgehäuse sitzt. In einer Bohrung 51 ist ein abgesetzter Schieberkörper 52 angeordnet. Die Schieberstange 54 ist von einer Feder 53 umschlossen. Diese wird zwischen einem Halter 56 und dem größten Teil 57 des Schiebers gehalten. Unter dem Teil 57 des Schiebers ist ein reduzierter Halsteil 58 vorgesehen sowie ein Prüfungsteil 59, der über einen Zapfen 61 von einer Membran 62 getragen wird. Die Membran 62 sitzt in dem vergrößerten Raum 63 des Schiebergehäuses. Der äußere Umfang der Membran 62 ist zwischen dem Flansch 64 und der Endplatte 66 des Gehäuses eingeklemmt.
• Zwei Leitungen 67 und 68 stehen in Verbindung mit dem Raum 63, und zwar zu beiden Seiten der Membran 62. Die Leitung 67 steht außerdem mit der Auslaßleitung 39 der Pumpe in Verbindung, und zwar in einem Querschnitt, der näher an der Pumpe liegt als das Venturirohr 40, während die Leitung 68 mit dem engsten Querschnitt 41 des Venturirohres in Verbindung steht. Durch diese voneinander entfernte Verbindung wird ein Druckunterschied zwischen den Leitungen 67 und 68 infolge der Geschwindigkeit der durchfließenden Flüssigkeit durch das Venturirohr erzeugt. Sobald sich die Geschwindigkeit der Pumpe 33 erhöht, erhöht sich auch die Ausflußmenge aus der Pumpe in gleicher Weisse sowie die Durchflußgeschwindigkeit durch das Venturirohr. Hierdurch steigert sich der Druckunterschied zwischen den Leitungen 67 und 68. Die Drucksteigerung ,entspricht dem Quadrat der Durchflußgeschwindigkeit durch das Venturirohr oder mit anderen Worten dem Quadrat der Pumpen- oder Antriebsgeschwindigkeit der Kraftübertragung.
• Die Leitung 67 isst eine Hochdruckleitung, da an der Zustromseite des Venturirohres niedere Geschwindigkeit herrscht. Die Leitung 68 ist eine Niederdruckleitung, da die Durchflußgeschwindigkeit durch den engsten Querschnitt des Venturirohres hochliegt. Da die Hochdruckleitung 67 dem Schiebergehäuse an der Seite der Membran 62, die dem Schieber 52 gegenüberliegt, zufließt, bewirkt der Druckunterschied eine Bewegung des Schiebers 52 entgegen der Feder 53. Sobald der Druckunterschied einen gewissen Wert erreicht hat, überwindet @er die Feder 53 und bewegt das Ventil in eine Stellung gemäß Fig. 2.
• In dieser Stellung wird der Flüssigkeitsdruck in der Druckleitung 44 mit der Bohrung 5i des Schiebergehäuses verbunden, die unmittelbar an dem Halstei158 des Schiebers gelegen ist. Dias Ende der Bohrung 5 1 unmittelbar neben der Meinbran ist über eine Leitung 69 mit einem ringförmigen Durchlaß 7I verbunden. Der Durchlaß 7I steht in Verbindung mit der Leitung 72, die zur Schließkupplung 2I führt. Es zeigt sich also, daß in der Stellung des Schiebers gemäß Fig. 2 Flüssigkeitsdruck von der Pumpe 33 aus durch die Druckleitung 44, die Bohrung 5I, die Leitung 69 und den Ringdurchlaß 7I sowie die Leitung 72 mit der Schließkupplung 2I in Verbindung steht, derart, daß die Kupplung in Eingriff gebracht und der Pumpenteil sowie die Turbine des Drehmomentwandlers kurzgeschlossen wird. Dadurch wird die Kraft unmittelbar von der Antriebswelle I2 auf die Turbinenwelle I9 übertragen.
• Aus Fig. I ist ersichtlich, daß die Leitung 72 aus dem Schieber 46 über den Ringdurchlaß 73 und einen radialen Durchlaß 74 in der Turbinenwelle I9 mit einem Axialkanal 75 in der Turbinenwelle in Verbindung steht. Der Axialkanal 75 reicht in den Raum 76 am Ende der Turbinenwelle I9 hinein und von hieraus über einen Durchlaß 77 in den Raum 24 der Schließkupplung 2I.
• Solange die Fahrgeschwindigkeit einen gewissen Wert übersteigt, ist die Schließkupplung im Eingriff gehalten, so daß ein direkter Antrieb aufrechterhalten und der Drehmomentwandler ausgeschaltet ist. Läßt dagegen die Fahrgeschwindigkeit bis unter einen gewissen Wert nach, so verringert sich die Geschwindigkeit der Pumpe 33 in gleicher Weise, und die Durchflußgeschwindigkeit durch das Venturirohr 4I nimmt ab. Dadurch sinkt auch der Druckunterschied zwischen der Hochdruckleitung 67 und der Niederdruckleitung 68. Dabei stellt die Feder 53 den Schieber 52 in eine Stellung gemäß Fig. 3 zurück, bei der die Membran 62 unmittelbar an dem Schiebergehäusedeckel 66 anliegt. In dieser Stellung blockiert der Schieberkörper 57 die Druckleitung 44 und verhindert, daß Flüssigkeitsdruck aus der Leitung 72 zur Schließkupplung gelangt. Gleichzeitig wird die Leitung 72 in Verbindung mit der Bohrung 5I des Schiebergehäuses gebracht und tritt damit in Verbindung mit der Abflußleitung 78, die in den Sumpf 37 der Kraftübertragung führt. Hierdurch wird der Flüssigkeitsdruck in der Kammer 24 der Schließkupplung 2I aufgehoben, derart, daß die Platte 23 sich von der Platte 26 löst, ebenso die Kupplungsscheibe 27, die mittels üblicher Kupplungsfedern (nicht dargestellt) betätigt wird. Die Lösung der Kupplung schaltet den Drehmomentwandler wiederum in die Kraftübertragung ein, so daß er wieder wirksam wird. Aus vorstehendem zeigt sich, daß die dargestellte Konstruktion eine selbsttätige, geschwindigkeitsabhängige Steuerung für eine Kraftfahrzeug-Kraftübertragung darstellt, die sehr :einfach ist im Aufbau.
• Zusätzlich ist eine Einrichtung vorgesehen, durch die der Schieber 46 außer Wirkung gesetzt werden kann, wenn der Fahrer des Kraftfahrzeuges wünscht, die Schließkupplung 2I zu lösen, um den Drehmomentwandler in die Kraftübertragung einzuschalten. Aus Fig. 2 ist ersichtlich, daß das Beschleunigungspedal 8I des Fahrzeuges über eine Stange 82 mit einem Hebelarm 83 an einer Welle 84 in Verbindung steht. Die Welle 84 läuft in dem Gehäuse II der Kraftübertragung. Am gegenüberliegenden Ende trägt sie einen Hebel 86. In dem Schiebergehäuse 49 sitzt eine weitere Welle 87 und trägt einen Arm 88 (Fig. I), dessen eines. Ende an der Schiebürstange 54 anliegt. Der Arm 88 kann von einem Hebel 89 erfaßt und in einer Richtung geschwenkt werden, in der der Schieber 52 aus einer Stellung nach Fig. 2 in die Stellung nach Fig. 3 übergeführt wird. Der Hebel 89 ist über eine Überholverbindung 9I mit der Welle 87 verbunden. Zwischen dem Arm 89 und einem Arm 93 ist eine vorgespannte Schraubenfeder 92 vorgesehen, die am Ende der Welle 87 befestigt ist. Der Hebel 86 hat einen Ansatz 94, der den Arm 93 mitnehmen kann, wenn die Welle 84 um einen gewissen Betrag unter der Wirkung des Beschleunigerhebels 8I gedreht wurde.
• Sobald das Beschleunigerpedal 8I durch den Fahrer völlig niedergetreten ist, werden die Welle 84 und der Hebel 86 so weit gedreht, daß der vorspringende Teil 94 den Arm 93 an der Welle 87 mitnimmt und diesen in einer Richtung bewegt, in der der Arm 88 die Schieberstange 54 betätigt. Die vorgespannte Feder 92 ermöglicht es, daß eine unmittelbare Wirkung erfolgt, so daß der Schieber 52 sehr schnell in die Stellung gemäß Fig. 3 Üblergeführt wird, in der die Kupplungsleitung 72 mit der Auslaßleitung 78 verbunden wird, um die Schließkupplung 2I auszukuppeln und den Drehmomentwandler in die Kraftübertragung einzuschalten.
• Über die in den Patentansprüchen niedergelegten Erfindungsmerkmale hinausgehende Teile der Beschreibung dienen nur der Erläuterung.

Claims (4)

1. PATENTANSPRÜCHE: I. Hydraulische Steuerung für die Kupplung in der Kraftübertragung eines Kraftfahrzeuges, bei der der Flüssigkeitsdruck abhängig von der Drehzahl des Motors die Reibungskupplung selbsttätig ein- oder ausrückt, dadurch gekennzeichnet, daß der Schieber (52), der den Einfluß des Flüssigkeitsdruckes auf die Kupplung (2I) regelt, unter dem Einfluß des Druckunterschiedes in zwei Druckleitungen (67, 68) verstellt wird, von denen eine (67) vor einem der Flüssigkeitsdruckpumpe (33) nachgeschalteten Venturirohr (40) und die andere im engsten Querschnitt (4I) des Venturirohres (40) abgezweigt ist.
2. 2. Hydraulische Steuerung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß der Schieber (52) aus einem in einem Schiebergehäuse (46) hin und her schiebbaren Körper (57) sowie aus einer Membran (62) besteht, die in dem Gehäuse angeordnet ist und an dem leinen Ende des Schieberkörpers (52) zwecks Verschiebung dessielbenentgegen der Wirkung einer Rückführfeder (53) angreift, und daß die Druckleitungen (67, 68) mit sich gegenüberliegenden Räumen an der Membran (62) zur Steuerung des Schleberkörpers (52) in Verbindung stehen.
3. 3: Hydraulische Steuerung nach den Ansprüchen I und 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein willkürlich zu, betätigender Hebel (88) an dem den auf den Flüssigkeitsdruck ansprechenden Mitteln (62) gegenüberliegenden Ende des Schieberkörpers (52) angreift, um den Schieber (52) gegen die Wirkung der Flüssigkeitsdruckmittel (62) in eine Stellung zu bringen, bei der die zweite Leitung (72), ausgehend von der Kupplung (21), mit der dritten Leitung (78), die in den Abfluß (37) mündet, verbunden wird.
4. 4. Hydraulische Steuerung nach den Ansprüchen I bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei Anwendung der Reibungskupplung (21) in Verbindung mit einem hydraulischen Drehmomentwandler die Querschnitte des Venturirohres (4o) an den Abzweigstellen der Druckleitungen (67, 68) so bemessen sind, daß der Schieber (52) oberhalb einer gewissen Drehzahl der Flüssigkeitspumpe (33) die Zuleitung (44, 72) zur Einrückung der Reibungskupplung (2I) freigibt, während er bei Unterschreitung dieser Drehzahl der Pumpe (33) die Druckleitung (44, 72) blockiert; so daß die Reibungskupplung nur oberhalb einer gewissen Drehzahl des Aggregates eingerückt ist. Angezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 900 3o3, 694 650, 651 644; britische Patentschrift Nr. 239475.