Die
Erfindung betrifft eine Anfahreinheit mit einer hydrodynamischen
Kupplung.The
The invention relates to a starting unit with a hydrodynamic
Clutch.
Hydrodynamische
Kupplungen sind bekannt. Sie weisen ein Pumpenrad und ein Turbinenrad
auf, welches in der Regel die beiden einzigen Schaufelräder der
hydrodynamischen Kupplung sind. Demnach ist kein Leitrad vorgesehen.
Häufig
werden hydrodynamische Kupplungen in Anfahreinheiten, wie zum Beispiel
in der DE 103 53 519
A1 beschrieben, eingesetzt, wobei eine mechanische Kupplung
(Überbrückungskupplung)
parallel zu der hydrodynamischen Kupplung angeordnet ist. Die hydrodynamische Kupplung
wird zum verschleißfreien
Anfahren verwendet.Hydrodynamic couplings are known. They have a impeller and a turbine wheel, which are usually the only two paddle wheels of the hydrodynamic coupling. Accordingly, no stator is provided. Frequently, hydrodynamic couplings are used in starting units, such as in the DE 103 53 519 A1 described, used, wherein a mechanical clutch (lock-up clutch) is arranged parallel to the hydrodynamic coupling. The hydrodynamic coupling is used for wear-free starting.
Das
Pumpenrad und das Turbinenrad bilden miteinander einen, in der Regel
torusförmigen, über einen
Arbeitsmediumzulauf und einen Arbeitsmediumablauf mit Arbeitsmedium
befüllbaren
und entleerbaren Arbeitsraum aus, wobei das Arbeitsmedium beispielsweise Öl, Wasser
oder ein Wassergemisch ist. Im Pumpenrad wird das Arbeitsmedium
radial nach außen
beschleunigt, tritt in das Turbinenrad ein, wird dort radial nach
innen verzögert
und tritt wieder in das Pumpenrad ein. Mittels dieses Arbeitsmediumkreislaufs
(Kreislaufströmung)
wird Drehmoment beziehungsweise Antriebsleistung vom Pumpenrad auf das
Turbinenrad verschleißfrei übertragen.The
Impeller and the turbine wheel together form one, as a rule
toroidal, over one
Working medium inlet and a working medium drain with working medium
fillable
and emptying work space, the working medium such as oil, water
or a water mixture. In the impeller becomes the working medium
radially outward
accelerates, enters the turbine wheel, there is radially after
delayed inside
and re-enters the impeller. By means of this working medium circuit
(Circulatory flow)
is torque or drive power from the impeller to the
Turbine wheel transferred wear-free.
Es
ist bekannt, in hydrodynamischen Kupplungen feststehende oder verschiebbare
Drosselbauteile anzuordnen, um den Arbeitsmediumkreislauf und damit
das Übertragungsverhalten
der hydrodynamischen Kupplung zu beeinflussen, insbesondere gezielt
einzustellen. Beispielsweise beschreibt die Offenlegungsschrift DE 103 53 519 A1 zwei
alternative Möglichkeiten,
Drosselbauteile vorzusehen. Gemäß der ersten
Ausführung
sind feststehende, in Axialrichtung, das heißt in Rotationsachsenrichtung,
der hydrodynamischen Kupplung oder in Radialrichtung der hydrodynamischen
Kupplung ausgerichtete Drosselbauteile vorgesehen, welche je nach
Schlupf zwischen Pumpenrad und Turbinenrad eine mehr oder minder
drosselnde Wirkung auf den Arbeitsmediumkreislauf ausüben. Gemäß der zweiten
Ausführungsform
sind in Axialrichtung der hydrodynamischen Kupplung verschiebbare
Wandbereiche des Pumpenrads als Drosselbauteil vorgesehen, um den Arbeitsmediumkreislauf
zu beeinflussen.It is known to arrange fixed or displaceable throttle components in hydrodynamic couplings in order to influence the working medium circuit and thus the transmission behavior of the hydrodynamic coupling, in particular to set it in a targeted manner. For example, the disclosure document describes DE 103 53 519 A1 two alternative ways to provide throttle components. According to the first embodiment, fixed, aligned in the axial direction, that is, in the rotational axis direction, the hydrodynamic coupling or in the radial direction of the hydrodynamic coupling throttle components are provided, which exert a more or less throttling effect on the working medium circuit depending on the slip between impeller and turbine wheel. According to the second embodiment, displaceable wall regions of the impeller are provided as a throttling component in the axial direction of the hydrodynamic coupling in order to influence the working medium circuit.
In
den Druckschriften DE
103 53 519 A1 und DE
103 53 554 A1 sind jeweils Beispiele zur geregelten Betätigung des
Drosselbauteils und der Überbrückungskupplung
offenbart. Das Drosselbauteil ist mittels eines druckbetätigbaren
Verstellmechanismus in Rotationsachsenrichtung der hydrodynamischen Kupplung
zur Beeinflussung der Kreislaufströmung im und/oder am Arbeitsraum
verschiebbar. Die mechanische Überbrückungskupplung
weist mehrere Kupplungselemente auf, die über eine druckbetätigbare
Einkuppeleinrichtung miteinander reibschlüssig in Verbindung bringbar
sind, derart dass das Pumpenrad und das Turbinenrad drehfest gekoppelt
sind. Die Einkuppeleinrichtung ist über einen Einkuppelsteuerdruckführungskanal
an den Arbeitsmediumzulauf angeschlossen. Die Druckbetätigung der
Einkuppeleinrichtung erfolgt über
den Druck des durch diesen Arbeitsmediumzulauf geführten Arbeitsmediums. In
der DE 103 53 519
A1 erfolgt die Druckbetätigung des
Verstellmechanismus über
eine separat angesteuerte Ventileinheit. Die DE 103 53 554 A1 schlägt dagegen
vor, auch die Druckbetätigung
des Verstellmechanismus über
den Arbeitsmediumzulauf und den Einkuppelsteuerdruckführungskanal
zu steuern. Die Betätigungszustände der
Einkuppeleinrichtung und des Verstellmechanismus sind dabei eine
Funktion eines Differenzdruckes zwischen dem Druck des durch den
Arbeitsmediumzulauf geführten
Arbeitsmediums und dem Druck, der im Innenraum (Innenraumdruck)
eines Gehäuses
der hydrodynamischen Kupplung herrscht.In the pamphlets DE 103 53 519 A1 and DE 103 53 554 A1 For example, examples of controlled operation of the throttle member and the lock-up clutch are disclosed. The throttle component is displaceable by means of a pressure-actuable adjusting mechanism in the direction of rotation of the hydrodynamic coupling for influencing the circulation flow in and / or at the working space. The mechanical lock-up clutch has a plurality of coupling elements, which are frictionally engageable with each other via a pressure-actuable engagement device, such that the impeller and the turbine wheel are rotatably coupled. The Einkuppeleinrichtung is connected via a Einkuppelsteuerdruckführungskanal to the working medium inlet. The pressure actuation of the Einkuppeleinrichtung via the pressure of the working medium supplied by this working medium working fluid. In the DE 103 53 519 A1 the pressure actuation of the adjusting mechanism via a separately controlled valve unit. The DE 103 53 554 A1 suggests, however, to control the pressure actuation of the adjusting mechanism on the working medium inlet and the Einkuppelsteuerdruckführungskanal. The operating states of the coupling device and the adjusting mechanism are a function of a differential pressure between the pressure of the guided through the working fluid supply working fluid and the pressure prevailing in the interior (interior pressure) of a housing of the hydrodynamic coupling.
Bei
den gemäß des Standes
der Technik ausgebildeten Ausführungsformen
einer gattungsgemäßen Anfahreinheit
ist der Aufwand zur Steuerung der Druckbetätigung der Einkuppeleinrichtung
und des Verstellmechanismus jeweils relativ hoch. Bei der Ausführungsform
der DE 103 53 519
A1 muss eine zusätzliche
Steuerung für
die separate Ventileinheit des Verstellmechanismus bereit gestellt
werden. Die Ausführungsform
der DE 103 53 554
A1 erfordert eine relativ aufwändige Steuerung des Differenzdruckes
zwischen dem Druck des durch den Arbeitsmediumzulauf geführten Arbeitsmediums
und dem Innenraumdruck. Diese Steuerung wird durch den Umstand verkompliziert,
dass das Drehmomentübertragungsverhalten
der hydrodynamischen Kupplung vom Innenraumdruck abhängt, der
selbst über
die Zuführung
von Arbeitsmedium durch den Arbeitsmediumzulauf gesteuert wird.When trained according to the prior art embodiments of a generic starting unit of the effort to control the pressure actuation of the coupling device and the adjusting mechanism is relatively high. In the embodiment of the DE 103 53 519 A1 an additional control for the separate valve unit of the adjustment must be provided. The embodiment of the DE 103 53 554 A1 requires a relatively complex control of the differential pressure between the pressure of the guided through the working fluid supply working fluid and the interior pressure. This control is complicated by the fact that the torque transmission behavior of the hydrodynamic clutch depends on the interior pressure, which itself is controlled by the supply of working fluid through the working fluid inlet.
In
der DE 10 2007
008 814 B3 wird vorgeschlagen, die Betätigungszustände der Einkuppeleinrichtung
und des Verstellmechanismus als eine Funktion eines Druckes in einer
gemeinsamen Steuerleitung einzustellen. In einem ersten Druckbereich erfolgt
die Betätigung
des Verstellmechanismus, und in einem zweiten, höheren Druckbereich wird die
Einkuppeleinrichtung aktiviert. Weil somit mehrere Druckbereiche
nebeneinander vorgesehen sind, sind die einzelnen Bereiche klein,
und es werden hohe Anforderungen an das druckabhängige Ansprechverhalten der
Einkuppeleinrichtung und des Verstellmechanismus gestellt.In the DE 10 2007 008 814 B3 It is proposed to set the actuation states of the engagement device and the adjustment mechanism as a function of a pressure in a common control line. In a first pressure range, the actuation of the adjustment mechanism, and in a second, higher pressure range, the engagement device is activated. Because thus several pressure areas are provided side by side, the individual areas are small, and there are high demands on the pressure-dependent response of the coupling device and the adjustment mechanism.
Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anfahreinheit bereitzustellen,
welche die Nachteile des Standes der Technik vermeidet, wobei insbesondere
eine Vereinfachung der Drucksteuerung der Einkuppeleinrichtung und
des Verstellmechanismus erreicht wird.The invention has for its object to provide a starting unit, the Nach avoid parts of the prior art, in particular a simplification of the pressure control of the coupling device and the adjusting mechanism is achieved.
Diese
Aufgabe wird durch eine Anfahreinheit und ein Verfahren nach den
unabhängigen
Ansprüchen
gelöst.
Die abhängigen
Ansprüche
stellen bevorzugte Ausführungsformen
der Erfindung dar.These
Task is by a starting unit and a procedure according to the
independent
claims
solved.
The dependent ones
claims
represent preferred embodiments
of the invention.
Eine
erfindungsgemäße Anfahreinheit
weist eine hydrodynamische Kupplung mit einem Pumpenrad und einem
Turbinenrad auf, die miteinander einen torusförmigen, mit einem über einen
Arbeitsmediumzu- und einen Arbeitsmediumablauf mit Arbeitsmedium
befüllbaren
und entleerbaren Arbeitsraum ausbilden, in dem eine Kreislaufströmung des
Arbeitsmediums ausbildbar ist.A
Starting unit according to the invention
has a hydrodynamic coupling with an impeller and a
Turbine wheel on, with each other a toroidal, with one over a
Arbeitsmediumzu- and a working medium drain with working medium
fillable
and drainable working space in which a circulatory flow of the
Working medium can be formed.
Die
Anfahreinheit umfasst eine mechanische Überbrückungskupplung mit wenigstens
zwei Kupplungselementen, die wahlweise miteinander kraftschlüssig in
Verbindung bringbar sind, derart, dass das Pumpenrad und das Turbinenrad
drehfest gekoppelt sind. Dabei ist ein Drosselbauteil vorgesehen,
das mittels eines Verstellmechanismus zur Beeinflussung der Kreislaufströmung in
die Kreislaufströmung
und aus dieser heraus verschiebbar ist. Weiter ist der Verstellmechanismus
zu dessen Druckbetätigung über eine
vom Arbeitsmediumzu- und Arbeitsmediumablauf separate Steuerleitung
mit Arbeitsmediumdrücken
beaufschlagbar.The
Starting unit comprises a mechanical lock-up clutch with at least
two coupling elements, which are optionally non-positively in
Can be brought connection, such that the impeller and the turbine wheel
rotatably coupled. In this case, a throttle component is provided,
by means of an adjusting mechanism for influencing the circulation flow in
the circulation flow
and from this is displaceable. Next is the adjustment mechanism
to its pressure on a
from Arbeitsmediumzu- and working medium drain separate control line
with working medium pressures
acted upon.
Erfindungsgemäß bildet
der Verstellmechanismus einen verschiebbaren Kolben aus oder ist
betätigend
an einem solchen angeschlossen, welcher zu seiner Verschiebung mit
Arbeitsmedium aus der Steuerleitung beaufschlagbar ist, um das Drosselbauteil
aus der Kreislaufströmung
herauszuschieben.Forms according to the invention
the adjusting mechanism is or is a displaceable piston
Pressing
connected to such, which to its displacement with
Working medium from the control line can be acted upon to the throttle member
from the circulation flow
push out.
Der
Verstellmechanismus ist nach einem weiteren Erfindungsmerkmal der Überbrückungskupplung
derart zugeordnet, dass er durch seine Verschiebung zugleich betätigend auf
die Überbrückungskupplung
wirkt.Of the
Adjusting mechanism is according to another feature of the invention the lock-up clutch
assigned in such a way that it actuates by its displacement at the same time
the lock-up clutch
acts.
Vorzugsweise
ist der Verstellmechanismus zusammen mit dem Kolben in Axialrichtung
der hydrodynamischen Kupplung verschiebbar und weist an einer der Überbrückungskupplung
zugewandten Stirnseite eine Ankuppelfläche auf, die insbesondere ringförmig oder
kreisringförmig
ausgebildet ist, und die Ankuppelfläche ist durch axiales Verschieben
des Verstellmechanismus unmittelbar oder über wenigstens ein Zwischenelement
auf eines der beiden Kupplungselemente aufpressbar, um die Überbrückungskupplung
zu öffnen
oder zu schließen,
bevorzugt jedoch zu schließen.
Die Ankuppelfläche
ist der Überbrückungskupplung
insbesondere derart zugeordnet, dass die beiden Kupplungselemente
kraftschlüssig
miteinander in Verbindung gebracht werden, wenn das Drosselbauteil
aus der Kreislaufströmung
herausgeschoben ist. Dadurch kann besonders in Axialrichtung eine
kurze Bauform der hydrodynamischen Kupplung erzielt werden.Preferably
is the adjusting mechanism together with the piston in the axial direction
the hydrodynamic coupling slidably and points at one of the lock-up clutch
facing end face an Ankuppelfläche, in particular annular or
circular ring
is formed, and the Ankuppelfläche is by axial displacement
the adjusting mechanism directly or via at least one intermediate element
aufpressbar on one of the two coupling elements to the lock-up clutch
to open
or close
but preferred to close.
The Ankuppelfläche
is the lock-up clutch
in particular assigned such that the two coupling elements
force fit
be associated with each other when the throttle component
from the circulation flow
is pushed out. This can especially in the axial direction a
short design of the hydrodynamic coupling can be achieved.
Vorzugsweise
weist das Zwischenelement, wenn ein solches zwischen dem Verstellmechanismus
und der Überbrückungskupplung
vorgesehen ist, eine mit Arbeitsmedium aus der Steuerleitung beauschlagbare
Kolbenfläche
auf, welche insbesondere in einem gemeinsamen Kolbenraum mit dem Kolben
des Verstellmechanismus angeordnet ist, wobei der Kolbenfläche ein
Anschlag zugeordnet ist, an welchem die Kolbenfläche flächig abdichtend aufliegt, solange
das Zwischenelement nicht von der Ankuppelfläche auf oder in Richtung des
Kupplungselements gepresst wird, und von welchem die Kolbenfläche durch
axiales Verschieben des Zwischenelements abgehoben ist, so dass
sie mit Arbeitsmediumdruck beaufschlagt ist, wenn das Zwischenelement durch
die Ankuppelfläche
druckbetätigt
wird. Diese zusätzliche
Kolbenfläche
ermöglicht
eine besonders hohe Kraftübertragung
auf das Kupplungselement der Überbrückungskupplung,
insbesondere im Sinne eines Schließens, bei gleichzeitiger kurzer
Bauform der hydrodynamischen Kupplung in Axialrichtung. Zusätzlich oder
alternativ kann das Zwischenelement auch durch ein geeignetes elastisches
Druck- oder Zugelement, insbesondere eine Druckfeder, in Richtung
des Anschlags vorgespannt werden, um zunächst ein Beaufschlagen mit
Arbeitsmedium zu vermeiden, oder in Richtung des Kupplungselementes der Überbrückungskupplung,
um eine größere Kraft hierauf
auszuüben.Preferably
has the intermediate element, if such between the adjustment mechanism
and the lock-up clutch
is provided, a beauschlagbare with working fluid from the control line
piston area
on, which in particular in a common piston chamber with the piston
the adjusting mechanism is arranged, wherein the piston surface a
Assigned stop, on which the piston surface rests sealing surface, as long
the intermediate element not from the Ankuppelfläche on or in the direction of
Clutch member is pressed, and from which the piston surface through
axial displacement of the intermediate element is lifted, so that
it is acted upon by working medium pressure when the intermediate element by
the Ankuppelfläche
pressure actuated
becomes. This additional
piston area
allows
a particularly high power transmission
on the coupling element of the lock-up clutch,
especially in the sense of closing, while short
Design of the hydrodynamic coupling in the axial direction. Additionally or
Alternatively, the intermediate element can also by a suitable elastic
Pressure or tension element, in particular a compression spring, in the direction
of the attack to be preloaded first
To avoid working medium, or in the direction of the coupling element of the lock-up clutch,
to a greater force on it
exercise.
Das
erfindungsgemäße Verfahren
zum Variieren der Leistungsübertragung
in einer Anfahreinheit umfasst die folgenden Schritte:
- – Das
Drosselbauteil wird mittels des Verstellmechanismus durch Ändern des über die
Steuerleitung auf den Kolben wirkenden Arbeitsmediumdruckes und
Verschieben des Verstellmechanismus in die oder aus der Kreislaufströmung verschoben.
- – Durch
Verschieben des Verstellmechanismus wird zugleich die Überbrückungskupplung
mit dem Verstellmechanismus geöffnet
oder geschlossen.
The method according to the invention for varying the power transmission in a starter unit comprises the following steps: - - The throttle member is moved by means of the adjusting mechanism by changing over the control line acting on the piston working fluid pressure and displacement of the adjusting mechanism in or out of the circulation flow.
- - By moving the adjusting mechanism at the same time the lock-up clutch is opened or closed with the adjusting mechanism.
Die
Erfindung soll nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen und der beigefügten Figuren exemplarisch
erläutert
werden.The
Invention will be described below by way of examples and the accompanying figures by way of example
explained
become.
Es
zeigen:It
demonstrate:
1 einen
Schnitt durch die erste Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen Anfahreinheit; 1 a section through the first embodiment of a starting unit according to the invention;
2 einen
Schnitt durch eine zweite Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Anfahreinheit. 2 a section through a second embodiment of the starter unit according to the invention.
In
der 1 ist ein schematischer Axialschnitt durch eine
erste Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen Anfahreinheit
mit einer hydrodynamischen Kupplung 1 und einer Überbrückungskupplung 6 dargestellt.
Man erkennt weiterhin das Pumpenrad 2 und das Turbinenrad 3,
welche miteinander einen torusförmigen
Arbeitsraum 4 ausbilden, in dem sich eine Kreislaufströmung 5 eines
Arbeitsmediums ausbilden kann. Das Pumpenrad 2 ist derart
ausgeformt, dass es einen Teil eines Gehäuses 19 ausbildet,
das im Wesentlichen die gesamte Anfahreinheit umhüllt. Das
Pumpenrad 2 und das Turbinenrad 3 sind radial
symmetrisch um eine Pumpenradwelle 16, die die Drehachse
der hydrodynamischen Kupplung 1 ausbildet, angeordnet.
Eine ein Drehmoment erzeugende Antriebeseinheit kann im Bereich
der Drehachse oder am Gehäuse 19 an
das Pumpenrad 2 beziehungsweise die Pumpenradwelle 16 angekoppelt
werden. Das Turbinenrad 3 kann relativ verdrehbar auf der
Pumpenradwelle 16 montiert sein und über eine Abtriebswelle (nicht
dargestellt) an ein anzutreibendes Folgeelement (zum Beispiel eine
Getriebeeingangswelle eines Fahrzeuges) zu dessen Antrieb angekoppelt
sein. Der Arbeitsraum 4 ist arbeitsmediumleitend mit einem
hier nicht gezeigten Arbeitsmediumzu- und einem Arbeitsmediumablauf derart
verbunden, dass er mit Arbeitsmedium befüllbar und entleerbar ist. Die
hydrodynamische Kupplung 1 wird durch Befüllen des
Arbeitsraumes 4 mit Arbeitsmedium durch den Arbeitsmediumzulauf
aktiviert und durch Entleeren des Arbeitsraumes 4 deaktiviert.In the 1 is a schematic axial section through a first embodiment of a starting unit according to the invention with a hydrodynamic coupling 1 and a lock-up clutch 6 shown. You can still see the impeller 2 and the turbine wheel 3 , which together form a toroidal working space 4 train in which there is a circulatory flow 5 can form a working medium. The impeller 2 is formed such that it forms part of a housing 19 training, which essentially covers the entire starting unit. The impeller 2 and the turbine wheel 3 are radially symmetrical about a pump shaft 16 representing the axis of rotation of the hydrodynamic coupling 1 trains, arranged. A torque generating drive unit may be in the region of the axis of rotation or on the housing 19 to the impeller 2 or the impeller shaft 16 be coupled. The turbine wheel 3 can be relatively rotatable on the impeller shaft 16 be mounted and coupled via an output shaft (not shown) to be driven to a follower element (for example, a transmission input shaft of a vehicle) to its drive. The workroom 4 is Arbeitsmediumleitend connected to a Arbeitsmediumzu- not shown here and a working medium flow such that it can be filled with working fluid and emptied. The hydrodynamic coupling 1 is done by filling the workspace 4 activated with working fluid through the working medium inlet and by emptying the working space 4 disabled.
Die Überbrückungskupplung 6 ist
auf der dem Arbeitsraum 4 abgewandten Seite des Turbinenrades 3 angeordnet.
Die Überbrückungskupplung 6 umfasst
mindestens zwei Kupplungselemente 7, 8, die in
Form von Scheiben ausgeführt
sind und um die Drehachse der hydrodynamischen Kupplung 1 rotierbar
sind. Mindestens ein Kupplungselement 8 ist verdrehungsstabil
am Turbinenrad 3 angekoppelt. Ebenfalls ist mindestens
ein Kupplungselement 7 verdrehungsstabil am Pumpenrad 2 beziehungsweise
am Gehäuse 19 angekoppelt.
Wenigstens ein Teil der Kupplungselemente 7, 8 ist
axial verschiebbar gelagert und kann über eine Ankuppelfläche 13 des
Verstellmechanismus 10 in kraftschlüssige Verbindung mit den zugeordneten
Kupplungselementen des jeweils anderen Rades gebracht werden, so
dass das Pumpenrad 2 und das Turbinenrad 3 drehfest
aneinander gekoppelt werden können.The lockup clutch 6 is on the workroom 4 opposite side of the turbine wheel 3 arranged. The lockup clutch 6 comprises at least two coupling elements 7 . 8th , which are designed in the form of discs and around the axis of rotation of the hydrodynamic coupling 1 are rotatable. At least one coupling element 8th is torsionally stable on the turbine wheel 3 coupled. Also, at least one coupling element 7 torsionally stable on the impeller 2 or on the housing 19 coupled. At least part of the coupling elements 7 . 8th is mounted axially displaceable and can via a Ankuppelfläche 13 the adjustment mechanism 10 be brought into non-positive connection with the associated coupling elements of the other wheel, so that the impeller 2 and the turbine wheel 3 rotatably coupled to each other.
Innerhalb
des Arbeitsraumes 4 ist ein Drosselbauteil 9 vorgesehen.
Das Drosselbauteil 9 ist mittels eines druckbetätigbaren
Verstellmechanismus 10 in Rotationsachsenrichtung der hydrodynamischen
Kupplung 1 zur Beeinflussung der Kreislaufströmung 5 in
die Kreislaufströmung 5 oder
aus dieser heraus verschiebbar angeordnet. Das Drosselbauteil 9 ist
vorliegend als ein radialsymmetrisch um die Drehachse der hydrodynamischen
Kupplung 1 angeordneter Hohlzylinder, der über Speichen 15 an dem
Verstellmechanismus 10 befestigt ist, ausgebildet.Inside the workroom 4 is a throttle component 9 intended. The throttle component 9 is by means of a pressure-actuatable adjusting mechanism 10 in the rotational axis direction of the hydrodynamic coupling 1 for influencing the circulation flow 5 in the circulation flow 5 or slidably disposed out of this. The throttle component 9 is present as a radially symmetrical about the axis of rotation of the hydrodynamic coupling 1 arranged hollow cylinder, over spokes 15 on the adjustment mechanism 10 is attached, trained.
Das
Drosselbauteil 9 weist eine in einem Axialschnitt durch
die hydrodynamische Kupplung 1 parallel zur Drehachse oder
im Wesentlichen parallel zur Drehachse verlaufende Anströmfläche für Arbeitsmedium
auf, welche durch axiales Verschieben des Drosselbauteils 9 derart
in die Kreislaufströmung 5 im
Arbeitsraum 4 einbringbar ist, dass sie in einer ersten
Position der Kreislaufströmung 5 entgegensteht
und in einer zweiten Position außerhalb der Kreislaufströmung 5 angeordnet
ist. Dabei erstreckt sich die Anströmfläche in Axialrichtung der hydrodynamischen
Kupplung 1.The throttle component 9 has an axial section through the hydrodynamic coupling 1 parallel to the axis of rotation or substantially parallel to the axis of rotation extending inflow surface for working fluid, which by axial displacement of the throttle member 9 such in the circulation flow 5 in the workroom 4 can be introduced that they are in a first position of the circulation flow 5 opposes and in a second position outside the circulation flow 5 is arranged. In this case, the inflow surface extends in the axial direction of the hydrodynamic coupling 1 ,
Der
Verstellmechanismus 10 weist einen verschiebbaren Kolben 12 auf,
welcher zu seiner Verschiebung mit Arbeitsmedium aus der Steuerleitung 11 beaufschlagbar
ist, um das Drosselbauteil 9 aus der Kreislaufströmung 5 herauszuschieben.
Der Verstellmechanismus 10 ist der Überbrückungskupplung 6 derart
zugeordnet, dass er durch seine Verschiebung zugleich betätigend auf
die Überbrückungskupplung 6 wirkt,
vorliegend im Sinne eines Schließens der Überbrückungskupplung 6.
Dazu bildet der Verstellmechanismus 10 an einer der Überbrückungskupplung 6 zugewandten
Stirnseite eine Ankuppelfläche 13,
die in der gezeigten Ausführung ringförmig oder
kreisringförmig
ausgebildet ist, aus. Die Ankuppelfläche 13 ist durch axiales
Verschieben des Verstellmechanismus 10 unmittelbar oder – wie in
der 2 dargestellt – über wenigstens ein Zwischenelement 14 auf
eines der beiden Kupplungselemente 7, 8 aufpressbar,
um so die Überbrückungskupplung 6 zu
schließen.
Dazu ist die Ankuppelfläche 13 der Überbrückungskupplung 6 derart
zugeordnet, dass die beiden Kupplungselemente 7, 8 kraftschlüssig miteinander
in Verbindung gebracht werden, wenn das Drosselbauteil 9 aus
der Kreislaufströmung 5 herausgeschoben
ist, wie es die Darstellung in ausgezogenen Linien in der 1 zeigt.
In dieser Position wird die Kreislaufströmung 5 im Wesentlichen
nicht behindert. Das heißt,
lediglich die Speichen 15 des Verstellmechanismus beziehungsweise des
Drosselbauteils stehen dann in der Kreislaufströmung 5. Der Verstellmechanismus 10 ist
vorliegend einteilig mit dem Drosselbauteil 9 ausgeführt und über die
in Radialrichtung der hydrodynamischen Kupplung 1 verlaufende
Speichen 15 mit diesem verbunden.The adjustment mechanism 10 has a sliding piston 12 on, which to its displacement with working fluid from the control line 11 acted upon to the throttle component 9 from the circulation flow 5 push out. The adjustment mechanism 10 is the lock-up clutch 6 assigned in such a way that it actuates by its displacement at the same time on the lock-up clutch 6 acts, in this case in the sense of closing the lock-up clutch 6 , For this purpose forms the adjustment mechanism 10 at one of the lock-up clutch 6 facing end face a Ankuppelfläche 13 , which is annular or annular in the embodiment shown, off. The Ankuppelfläche 13 is by axial displacement of the adjusting mechanism 10 directly or - as in the 2 represented - via at least one intermediate element 14 on one of the two coupling elements 7 . 8th aufpressbar, so the lock-up clutch 6 close. This is the Ankuppelfläche 13 the lockup clutch 6 assigned such that the two coupling elements 7 . 8th frictionally connected with each other when the throttle member 9 from the circulation flow 5 is pushed out, as is the representation in solid lines in the 1 shows. In this position, the circulation flow 5 essentially not obstructed. That is, only the spokes 15 the adjusting mechanism or the throttle component are then in the circulation flow 5 , The adjustment mechanism 10 is present in one piece with the throttle component 9 executed and over the radial direction of the hydrodynamic coupling 1 running spokes 15 associated with this.
Der
Verstellmechanismus 10 ist in der gezeigten Ausführung unmittelbar
auf einer einteilig mit dem Pumpenrad 2 ausgeführten Pumpenradwelle 16 in
Axialrichtung verschiebbar angeordnet.The adjustment mechanism 10 is in the embodiment shown directly on a one-piece with the impeller 2 executed impeller shaft 16 slidably disposed in the axial direction.
Wird
ein Verstellsteuerdruck in der Steuerleitung 11 angelegt,
so bewegt sich der Kolben 12 in Richtung auf die Überbrückungskupplung 6.
Das Drosselbauteil 9 wird aus seiner aktiven, die Kreislaufströmung 5 behindernden
Position in eine inaktive Position verschoben. Gleichzeitig wird
die Ankuppelfläche 13 des
Verstellmechanismus 10 auf das Kupplungselement 7 aufgepresst,
so dass das Kupplungselement 7 in Richtung auf das Kupplungselements 8 axial
verschoben wird, so dass das Pumpenrad 2 und das Turbinenrad 3 kraftschlüssig in
Verbindung stehen und somit die Überbrückungskupplung 6 geschlossen
wird.Is an adjustment control pressure in the control line 11 applied, so the piston moves 12 towards the lock-up clutch 6 , The throttle component 9 gets out of his active, the circulatory flow 5 disabled position moved to an inactive position. At the same time the Ankuppelfläche 13 the adjustment mechanism 10 on the coupling element 7 pressed, so that the coupling element 7 in the direction of the coupling element 8th is moved axially, so that the impeller 2 and the turbine wheel 3 non-positively connected and thus the lock-up clutch 6 is closed.
Zum
Verschieben des Drosselbauteils 9 aus der inaktiven in
eine aktive, die Kreislaufströmung 5 behindernde
Position, wird der Verstellsteuerdruck in der Steuerleitung 11 vermindert.
Zugleich wirkt entweder die Arbeitsmediumströmung im Arbeitsraum über das
Drosselbauteil 9 oder die Speichen 15 im Sinne
eines Verfahrens des Verstellmechanismus 10 beziehungsweise
des Drosselbauteils 9 in Richtung des Pumpenrades 2,
oder es ist ein elastisches Element, beispielsweise eine Druckfeder
vorgesehen, welche diese verfahrene Kraft auf das Drosselbauteil 9 beziehungsweise
den Verstellmechanismus 10 aufbringt. Zusätzlich oder
alternativ kann auch ein entsprechend eingestelltes Druckverhältnis über dem Kolben 12 dazu
verwendet werden, um den Kolben 12 und damit das Drosselbauteil 9 in
Richtung des Pumpenrades 2 zu bewegen und zugleich die
Kraftbeaufschlagung der Überbrückungskupplung 6 mit der
Ankuppelfläche 13 und
gegebenenfalls über
das Zwischenelement 14 (2) zu beenden,
so dass die Überbrückungskupplung 6 öffnet. Bei
der gezeigten Ausführungsform
wirkt beispielsweise der Arbeitsmediumdruck auf der Rückseite
des Turbinenrades 3 auf die der Steuerung 11 abgewandte
Seite des Kolbens 12.To move the throttle component 9 from the inactive into an active, the circulatory flow 5 obstructing position, the adjustment control pressure in the control line 11 reduced. At the same time, either the working medium flow in the working space acts via the throttle component 9 or the spokes 15 in the sense of a method of adjusting mechanism 10 or the throttle component 9 in the direction of the impeller 2 , Or it is an elastic element, for example a compression spring provided, which this moved force on the throttle member 9 or the adjustment mechanism 10 applies. Additionally or alternatively, also a correspondingly adjusted pressure ratio over the piston 12 used to the piston 12 and thus the throttle component 9 in the direction of the impeller 2 to move and at the same time the application of force to the lock-up clutch 6 with the Ankuppelfläche 13 and optionally via the intermediate element 14 ( 2 ), so that the lock-up clutch 6 opens. In the embodiment shown, for example, the working medium pressure acts on the rear side of the turbine wheel 3 on the controller 11 opposite side of the piston 12 ,
Durch
das Verschieben des Drosselbauteils 9 wird dieses in seine
aktive Position bewegt, in welcher es die Kreislaufströmung 5 im
Arbeitsraum 4 stört
und dadurch das spezifische Übertragungsverhalten
beziehungsweise das maximal mit der hydrodynamischen Kupplung 1 übertragbare
Moment reduziert.By moving the throttle component 9 this is moved to its active position, in which it is the circulation flow 5 in the workroom 4 disturbs and thereby the specific transmission behavior or the maximum with the hydrodynamic coupling 1 transmittable moment reduced.
2 zeigt
eine zweite Ausführungsform
einer Anfahreinheit, gemäß 1,
zusätzlich
mit einem Zwischenelement 14. Das Zwischenelement 14, über welches
die Ankuppelfläche 13 auf
das Kupplungselement 7 aufpressbar ist, ist in Axialrichtung auf
einer Welle der hydrodynamischen Kupplung 1, hier auf der
Pumpenradwelle 16 verschiebbar gelagert und ist vorliegend
in Radialrichtung zwischen dem Verstellmechanismus 10 und
der Pumpenradwelle 16 angeordnet. Es weist einen sich in
Radialrichtung erstreckenden Vorsprung 21 auf, der in dem Raum
zwischen der Ankuppelfläche 13 und
dem Kupplungselement 7 positioniert ist und der Axialkraftübertragung
vom Verstellmechanismus 10 auf die Überbrückungskupplung 6 dient.
Das Zwischenelement 14 weist eine mit Arbeitsmedium aus
der Steuerleitung 11 beaufschlagbare Kolbenfläche 17 auf,
welche in einem gemeinsamen Kolbenraum 18 mit dem Kolben 12 des
Verstellmechanismus 10 angeordnet ist. Der Kolbenfläche 17 ist
ein Anschlag 20 zugeordnet, an welchem die Kolbenfläche 17 flächig abdichtend
aufliegt, solange das Zwischenelement 14 nicht von der
Ankuppelfläche 13 auf
oder in Richtung des Kupplungselements 7 gepresst wird,
und von welchem die Kolbenfläche 17 durch
axiales Verschieben des Zwischenelements 14 abgehoben wird, so
dass sie mit Arbeitsmediumdruck beaufschlagt ist, wenn das Zwischenelement 14 durch
die Ankuppelfläche 13 druckbetätigt wird.
Bei der gezeigten Ausführungsform
wird der Anschlag 20 durch das Pumpenrad 2 gebildet. 2 shows a second embodiment of a starting unit, according to 1 , additionally with an intermediate element 14 , The intermediate element 14 over which the Ankuppelfläche 13 on the coupling element 7 is aufpressbar is in the axial direction on a shaft of the hydrodynamic coupling 1 , here on the impeller shaft 16 slidably mounted and is present in the radial direction between the adjusting mechanism 10 and the impeller shaft 16 arranged. It has a radially extending projection 21 on that in the space between the Ankuppelfläche 13 and the coupling element 7 is positioned and the axial force transmission from the adjusting mechanism 10 on the lock-up clutch 6 serves. The intermediate element 14 has one with working fluid from the control line 11 acted upon piston surface 17 on which in a common piston chamber 18 with the piston 12 the adjustment mechanism 10 is arranged. The piston surface 17 is a stop 20 assigned to which the piston surface 17 flat sealing rests, as long as the intermediate element 14 not from the Ankuppelfläche 13 on or in the direction of the coupling element 7 is pressed, and from which the piston surface 17 by axial displacement of the intermediate element 14 is lifted so that it is pressurized with working medium pressure when the intermediate element 14 through the Ankuppelfläche 13 is pressure actuated. In the embodiment shown, the stop 20 through the impeller 2 educated.
Der
Vorsprung 21 des Zwischenelementes 14 ist an einem
ersten, der Überbrückungskupplung 6 zugewandten
axialen Ende des Zwischenelements 14 angeordnet, und die
Kolbenfläche 17 ist
an einem zweiten, dem ersten axialen Ende gegenüberliegenden axialen Ende des
Zwischenelements 14, insbesondere auf dessen äußerer Stirnseite
ausgeführt.The lead 21 of the intermediate element 14 is at a first, lock-up clutch 6 facing axial end of the intermediate element 14 arranged, and the piston surface 17 is at a second, opposite the first axial end axial end of the intermediate element 14 , in particular carried out on the outer front side.
Das
Zwischenelement 14 ist bei der dargestellten Ausführungsform
in Form einer Hohlwelle ausgeführt,
welche mit ihrer radial inneren Oberfläche unmittelbar auf der Pumpenradwelle 16 gleitet, und
auf deren radial äußeren Oberfläche der
Verstellmechanismus 10 mit dessen Kolben, unmittelbar gleitet.The intermediate element 14 is executed in the illustrated embodiment in the form of a hollow shaft, which with its radially inner surface directly on the Pumpenradwelle 16 slides, and on the radially outer surface of the adjusting mechanism 10 with its piston, slides directly.
In
der in gestrichelten Linien dargestellten aktiven Position des Drosselbauteils 9 in 2 liegt die
Kolbenfläche 17 des
Zwischenelements 14 flächig
am Anschlag 20 auf. Der Arbeitsmediumdruck in der Steuerleitung 11 kann
nicht im Sinne eines Abfahrens des Zwischenelementes 14 vom
Anschlag 20 und damit eines Betätigens der Überbrückungskupplung 6 wirken.
Die Kraft zum Halten des Zwischenelementes in dieser Position ist
vermindert. Auch der Verstellmechanismus 10 schlägt bei der
aktiven Position des Drosselbauteils an einem Anschlag, hier mit
seinem Kolben 12 am Pumpenrad 2 an. Die Überbrückungskupplung 6 ist
gelöst.In the illustrated in dashed lines active position of the throttle member 9 in 2 lies the piston surface 17 of the intermediate element 14 flat on the stop 20 on. The working medium pressure in the control line 11 can not in the sense of a shutdown of the intermediate element 14 from the stop 20 and thus an actuation of the lock-up clutch 6 Act. The force for holding the intermediate element in this position is reduced. Also the adjustment mechanism 10 beats at the active position of the throttle member to a stop, here with his piston 12 on the impeller 2 at. The lockup clutch 6 is solved.
Wird
nun ein Verstellsteuerdruck in der Steuerleitung 11 angelegt,
so wird der Kolben 12 vom Anschlag gelöst und bewegt sich auf dem
Zwischenelement 14 in Richtung der in ausgezogenen Linien
dargestellten Position. Das Zwischenelement 14 verbleibt
zunächst
in seiner anschlagenden Position. Schlägt nun die Ankuppelfläche 13 des
Verstellmechanismus 10 an einer, der Überbrückungskupplung 6 abgewandten
Fläche
des Zwischenelements 14 an, so wird das Zwischenelement 14 in
Richtung auf die Überbrückungskupplung 6 hin
verschoben. Gleichzeitig löst
sich die Kolbenfläche 17 des
Zwischenelements 14 von der stirnseitigen Fläche des
Pumpenrades 2 im gemeinsamen Kolbenraum 18, wodurch sich
die die gesamte Kolbenfläche
im gemeinsamen Kolbenraum 18 vergrößert, so dass in dieser Stellung eine
größere Anpresskraft
auf die Überbrückungskupplung 6 erreicht
wird.Will now be a Verstellsteuerdruck in the control line 11 applied, then the piston 12 released from the stop and moves on the intermediate element 14 towards the position shown in solid lines. The intermediate element 14 initially remains in its abutting position. Now hit the Ankuppelfläche 13 the adjustment mechanism 10 at one, the lock-up clutch 6 opposite surface of the intermediate element 14 on, then becomes the intermediate element 14 towards the lock-up clutch 6 postponed. At the same time, the piston surface is released 17 of the intermediate element 14 from the frontal surface of the impeller 2 in the common piston chamber 18 , which causes the entire piston area in the common piston chamber 18 increased, so that in this position a greater contact pressure on the lock-up clutch 6 is reached.
Das
Zwischenelement 14 und/oder der Kolben 12 kann/können, wenn
dies gewünscht
ist, durch ein elastisches Element vorgespannt sein, entweder in
Richtung der Überbrückungskupplung 6 oder
in Richtung des Pumpenrads 2. Beispielsweise kann das Zwischenelement 14 mittels
einer Druckfeder gegen die stirnseitige Fläche des Pumpenrades 2 gepresst
werden oder gegen die Überbrückungskupplung 6.The intermediate element 14 and / or the piston 12 may, if desired, be biased by an elastic element, either in the direction of the lock-up clutch 6 or in the direction of the impeller 2 , For example, the intermediate element 14 by means of a compression spring against the frontal surface of the impeller 2 be pressed or against the lock-up clutch 6 ,
Wenn
vorliegend die Pumpenradwelle 16 oder allgemein eine Welle
nur als „Welle" bezeichnet wird,
so soll diese jegliche Wellenform, umfassend auch eine Hohlwelle,
einschließen,
insbesondere auch eine Nabe.If present, the impeller shaft 16 or generally a wave is referred to only as a "wave", it should include any waveform, including a hollow shaft, including, in particular, a hub.
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11
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hydrodynamische
Kupplunghydrodynamic
clutch
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22
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Pumpenradimpeller
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33
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Turbinenradturbine
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44
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Arbeitsraumworking space
-
55
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KreislaufströmungCircuit flow
-
66
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Überbrückungskupplunglock-up clutch
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77
-
Kupplungselementcoupling member
-
88th
-
Kupplungselementcoupling member
-
99
-
Drosselbauteilrestrictor member
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1010
-
Verstellmechanismusadjustment
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1111
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Steuerleitungcontrol line
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1212
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Kolbenpiston
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1313
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AnkuppelflächeAnkuppelfläche
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1414
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Zwischenelementintermediate element
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1515
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Speichenspoke
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1616
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Pumpenradwelleimpeller
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1717
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Kolbenflächepiston area
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1818
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Kolbenraumpiston chamber
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1919
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Gehäusecasing
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2020
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Anschlagattack
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2121
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Vorsprunghead Start