DE1455754C3 - Vorrichtung zum Steuern des Ein- und Ausrückens einer zwischen einem hydrodynamischen Drehmomentwandler und einem nachgeschalteten Zahnräderwechselgetriebe angeordneten Trennkupplung eines Kraftfahrzeuges - Google Patents
Vorrichtung zum Steuern des Ein- und Ausrückens einer zwischen einem hydrodynamischen Drehmomentwandler und einem nachgeschalteten Zahnräderwechselgetriebe angeordneten Trennkupplung eines KraftfahrzeugesInfo
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Description
3 4
Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch Druckplatte 13 angebracht, welche unter der Wirgelöst,
daß die Trennkupplung mit ihrem zugeordne- kung einer Tellerfeder 14 die Reibscheibe 11 gegen
ten Ausrücklager außerhalb des vom Arbeitsdruck- das Widerlager 10 preßt. Die Tellerfeder 14 stützt
mittel des hydrodynamischen Drehmomentwandlers sich auf einem Ausrücklager 15 ab, das ein Wälzlabespülten
Wandlerraumes angeordnet ist, durch eine 5 ger 16 enthält. Eine Nabe 17 des Ausrücklagers 15
den Wandlerraum durchsetzende Kolbenstange betä- ist mit einer Kolbenstange 18 eines Stellkolbens 19
tigt wird, die mit dem in einem einseitig zum Wand- verbunden, welcher in einem Stellzylinder 20 verlerraum
offenen Stellzylinder angeordneten Stellkol- schiebbar ist. Der Stellzylinder 20 ist mit dem Pumben
verbunden ist und einen Teil der Leitung zwi- penrad 4 verbunden und ragt in den das Druckmittel
sehen dem Schaltventil und der Kolbenseite des Stell- io enthaltenden Wandlerraum 21. Das Arbeitsdruckmitkolbens
enthält, die mit der Rückströmleitung des tel wird dem hydrodynamischen Drehmomentwand-Arbeitsdruckmittels
vom hydrodynamischen Dreh- ler durch eine Bohrung 22 in einer Zwischenwand 23
momentwandler verbindbar ist. Günstig ist, daß in zugeführt, welche die Trennkupplung 3 vom hydroder
zur Kolbenseite des Stellkolbens, die durch das dynamischen Drehmomentwandler 1 trennt. Durch
Schaltventil mit dem Arbeitsdruckmittel des hydro- 15 einen Kanal 24 in einem Träger 25 des Leitrades 5
dynamischen Drehmomentwandlers beaufschlagbar und eine Ringspalte 26 zwischen einem Freilauf 27
oder entlastbar ist, führenden Leitung ein Drossel- des Leitrades, gelangt das Arbeitsdruckmittel zu den
schieber eingeschaltet ist, der mit dem Leistungsein- umlaufenden Teilen des hydrodynamischen Drehmostellglied
des Kraftfahrzeuges unter Vermittlung mentwandlers. Durch einen Spalt 28 zwischen dem
eines wärmeempfindlichen Gliedes (Bi-Metallfeder) 20 mit dem Pumpenrad 4 verbundenen Wandlergehäuse
verbunden ist, das vom Arbeitsdruckmittel des hydro- und dem Turbinenrad 6 gelangt das Arbeitsdruckmitdynamischen
Drehmomentwandlers umspült wird. tel weiter auf die ständig dem Flüssigkeitsdruck aus-
Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen wird gesetzte Seite 29 des Stellkolbens 19. Der gegenübereine
Ausführung erhalten, die es mit einfachen Mit- liegenden Kolbenseite 30 wird das Arbeitsdruckmitteln
gestattet, die Kupplung zu lösen, wobei der 25 tel durch eine Bohrung 31 in der Zwischenwand 23
Wandlerdruck und damit die Wandlerfüllung vor zugeführt. Von der Bohrung 31 gelangt das Arbeitsund
während der Kupplungsbetätigung konstant druckmittel in einen Ringspalt 32 zwischen dem Träbleibt.
Beim Einrücken der Kupplung wird ein in ger 25 und der hohlen Turbinenradwelle 8 und
Abhängigkeit der Stellung des Leistungsreglergliedes strömt von dort über Querbohrungen 33 in einen
des Fahrzeuges gesteuerter Kraftschluß der Trenn- 30 weiteren Ringspalt 34 zwischen der Kolbenstange 18
kupplung erhalten, wodurch ein weicher und stoß- und der hohlen Turbinenradwelle 8. Aus dem Ringfreier Betrieb gewährleistet ist. Gleichzeitig ist sicher- spalt 34 wird das Steuerdruckmittel über Ausnehgestellt,
daß die Rückströmung vom Betätigungskol- mungen 35 in eine Längsbohrung 36 der Kolbenben
ungedrosselt erfolgt, was ein sofortiges Lösen der stange 18 geleitet und strömt von dort in den von der
Kupplung zur Folge hat. 35 Kolbenseite 30 und dem Stellzylinder 20 begrenzten
In den Zeichnungen ist eine in der folgenden Be- Arbeitsraum.
Schreibung näher erläuterte Ausführungsform der Das Arbeitsdruckmittel wird, wie Fig.2 zeigt,
Vorrichtung zum Steuern des Ein- und Ausrückens durch eine von der Brennkraftmaschine angetriebene
einer Trennkupplung eines hydrodynamisch-mecha- Füllpumpe 37 gefördert. Die Füllpumpe 37 ist
nischen Getriebes nach der Erfindung dargestellt. Es 40 druckseitig über eine Leitung 38 an die Bohrung 22
zeigt angeschlossen, von welcher aus das Arbeitsdruckmit-
F i g. 1 einen Längsschnitt durch einen hydrodyna- tel, wie vorstehend beschrieben, in den Wandlerraum
mischen Drehmomentwandler und eine mit diesem 21 gelangt. Der Rückfluß desselben in einen Vorratsverbundene
Trennkupplung sowie deren Stellmotor behälter 39 erfolgt über eine (ausschließlich in der
und 45 F i g. 2 gezeigte) Ruckströmleitung 40 gegen die Wir-
F i g. 2 ein vereinfachtes Schaltschema der Vor- kung eines Drosselventils 41. Ein Überdruckventil 42
richtung zum Steuern des Ein- und Ausrückens der schließt den Füllkreislauf bei überlastung kurz. Zwi-
mit dem hydrodynamischen Drehmomentwandler sehen der Leitung 38 und der Rückströmleitung 40
verbundenen Trennkupplung nach der F i g. 1. ist ein Schaltventil 43 angeordnet, dessen Ventil-
Das hydrodynamisch-mechanische Getriebe setzt 50 schieber unter der Wirkung einer Feder 44 zugleich
sich aus einem hydrodynamischen Drehmoment- als Druckhalteventil für den Füllkreislauf dient. Der
wandler 1 und einem mehrstufigen Zahnräderwech- Ventilschieber des Schaltventils 43 weist drei im Abseigetriebe
2 zusammen, zwischen welchen eine stand voneinander angeordnete Steuerbunde 45, 46
Trennkupplung 3 angeordnet ist, die beim Schalten und 47 auf, wobei die Ringräume zwischen den Steuder
einzelnen, nicht gezeigten Gangstufen, den An- 55 erbunden 46 und 47 durch eine Querbohrung 48 untrieb
zwischen dem hydrodynamischen Drehmoment- tereinander in Verbindung stehen. Der Ventilschiewandler
1 und dem Zanräderwechselgetriebe 2 unter- ber des Schaltventils 43 ist mit dem nicht gezeigten
bricht. Der hydrodynamische Drehmomentwandler 1 Anker eines Elektromagneten 49 verbunden, dessen
besteht aus einem Pumpenrad 4, einem Leitrad 5 und einer Pol über einen Schalter 50 am Getriebeschalteinem
Turbinenrad 6. Das Pumpenrad 4 steht mit der 60 hebel 51 an Masse liegt. Der andere Pol des Elektro-Kurbelwelle7
einer im einzelnen nicht gezeigten magneten 49 ist an die Fahrzeugbatterie 52 ange-Brennkraftmaschine
in treibender Verbindung. Das schlossen. In das Schaltventil 43 mündet zwischen
Turbinenrad 6 ist mit einer hohlen Turbinenrad- den Steuerbunden 45 und 46 eine von der Leitung 38
welle 8 verbunden, die in einen Antriebsflansch 9 en- abgezweigte Leitung 53, welche bei Drehmomentdet,
der ein Widerlager 10 für eine Reibscheibe 11 65 wandlerbetrieb durch das Schaltventil hindurch mit
der Trennkupplung 3 trägt. Die Reibscheibe 11 ist einer Leitung 54 verbunden ist, die an die Rückmit
einer Getriebeeingangswelle 12 drehfest verbun- stromleitung 40 angeschlossen ist. Über die Querden.
Am Antriebsflansch 9 ist axial verschiebbar eine bohrung 48 ist die Leitung 53 ferner mit einer Lei-
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tung 55 verbunden, durch welche das Arbeitsdruck- und der Steuerbund 46 den unmittelbaren Durchlaß
mittel in die Bohrung 31 gelangt und von dort, wie von der Leitung 55 in die mit der Rückströmleitung
vorstehend beschrieben, in den Stellzylinder 20 auf 40 verbundene Leitung 54 zuläßt. Unter Aufrechterdie
Kolbenseite 30 des Stellkolbens 19 strömt. In der haltung der Arbeitsdruckmittelzufuhr in den Wand-Leitung
55 ist ein federbelasteter Drosselschieber 56 5 lerraum 21 und damit auf die Seite 29 des Stellkolangeordnet,
welcher über eine auf Temperatur- bens 19, wird dadurch schlagartig der Rückfluß des
Schwankungen ansprechende Bi-Metallfeder 57 mit Arbeitsdruckmittels auf der gegenüberliegenden KoI-dem
Leistungseinstellglied 58 des Fahrzeuges in Verr benseite 30 freigegeben. Der Stellkolben 19 verbindung
steht. Der Drosselschieber 56 und die schiebt sich nunmehr mit Bezug auf die F i g. 1 und 2
Bi-Metallfeder 57 sind in einem Gehäuse 59 gelagert, io nach rechts und nimmt dabei über die Kolbenstange
das vom Arbeitsdruckmittel durchspült wird. Die Zu- 18 das Ausrücklager 15 entgegen der Wirkung der
führung des Arbeitsdruckmittels erfolgt durch eine Tellerfeder 14 in derselben Richtung mit, wodurch
Nebenleitung 60, welche von der Rückströmleitng die Reibscheibe 11 außer Eingriff kommt. Das im
abgezweigt ist. Zwischen dem Zu- und Ablauf des Stellzylinder 20 vor der Kolbenseite 30 befindliche
Drosselschiebers 56 ist in der Leitung 55 eine Umge- 15 Arbeitsdruckmittel fließt durch die Längsbohrung
hungsleitung 61 mit einem Überströmventil 62 ange- 36, die Ausnehmungen 35 und die Querbohrungen
bracht, durch welches die Rückströmung des Ar- 33, bzw. die Ringspalte 34 und 32 in die Leitung 55,
beitsdruckmittels in der Leitung 55 gesteuert wird. und wird von dort unter Umgehung des Drossel-
In der in den Zeichnungen gezeigten Lage ist die Schiebers 56 über die Umgehungsleitung 61 und wei-Trennkupplung
3 eingerückt, und der Füllkreislauf in ao ter durch das Schaltventil 43 hindurch über die Leider
Stellung für Drehmomentwandlerbetrieb ausge- tung 54 und die Rückströmleitung 40 in den Vorratssteuert.
Der Antrieb der Getriebeeingangswelle 12 behälter 39 zurückgeführt. Ist die Schaltbewegung
des Zahnräderwechselgetriebes 2 erfolgt hierbei mit dem Getriebeschalthebel 51 vollzogen, so öffnet
durch die Kurbelwelle 7 über das Pumpenrad 4, das der Schalter 50, worauf der Ventilschieber des
Turbinenrad 6, die hohle Turbinenradwelle 8 und die as Schaltventils 43 unterstützt durch die Feder 44 in die
Trennkupplung 3. In dieser Betriebsstellung herrscht in F i g. 2 gezeigte Ausgangsstellung zurückkehrt und
nach dem · Schaltschema der F i g. 2 vor und hinter erneut über die Leitungen 55 und 53 die Arbeitsdem
Stellkolben 19 der Ausrückvorrichtung der druckmittelzufuhr zum Stellkolben 19 einsetzt. Der
Trennkupplung ein Flüssigkeitsdruck, welcher dem Drosselschieber 56 steuert dabei in Abhängigkeit der
Normaldruck des hydrodynamischen Drehmoment- 30 Stellung des Leistungseinstellgliedes 58 durch einen
Wandlerkreislaufes entspricht. * mehr oder weniger freien Durchtrittsquerschnitt in
Wird durch die Änderung des Zugwiderstandes die der Leitung 55 den Kupplungseingriff. Der Eingriff
nächsthöhere oder tiefere Gangstufe für den Fahran- kommt zustande, indem der Stellkolben 19 mehr
trieb benötigt, sö'wird der Getriebeschalthebel 51 in oder weniger schnell mit Bezug auf die Zeichnungen
gebräuchlicher Weise betätigt. Dadurch schließt der 35 nach links gleitet und unterstützt durch die Tellerfe-
Schalter 50, so daß der Anker des Elektromagneten der 14, unter Vermittlung der Druckplatte 13, die
49 erregt und der Ventilschieber des Schaltventils 43 Reibscheibe 11 gegen das Widerlager 10 preßt. Die
angezogen wird, wodurch der Ventilschieber des Ausgangsstellung des Drosselschiebers 56 wird ab-
Schaltventils 43 mit Bezug auf F i g. 2 nach rechts hängig von der Temperatur des Arbeitsdruckmittels
gleitet, bis der Steuerbund 45 die Leitung 53 schließt 40 mit Hilfe der Bi-Metallfeder 57 bestimmt.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (2)
1. Vorrichtung zum Steuern des Ein- und Aus- zur Leitung zum hydrodynamischen Drehmomentrückens
einer zwischen einem hydrodynamischen 5 wandler liegenden Schaltventils mit dem Arbeits-Drehmomentwandler
und einem nachgeschalteten druckmittel des hydrodynamischen Drehmoment-Zahnräderwechselgetriebe
angeordneten Trenn- wandlers beaufschlagbar oder über die Rückströmkupplung
eines Kraftfahrzeuges, bei der ein mit leitung vom hydrodynamischen Drehmomentwandler
einem beidseitig beaufschlagbaren Stellkolben zum Vorratsbehälter entlastbar ist.
versehener Stellmotor zum Betätigen der mittels io Es ist ein hydrodynamisch-mechanisches Getriebe
Federn eingerückt gehaltenen Trennkupplung für Kraftfahrzeuge bekannt (französische Patentvorgesehen ist, wobei die eine Seite des Stellkol- schrift 1 311137), das einen hydrodynamischen
bens vom Arbeitsdruckmittel im Wandlerraum Drehmomentwandler und eine Trennkupplung für
des hydrodynamischen Drehmomentwandlers be- das nachgeschaltete mehrstufige Zahnräderwechselaufschlagt
ist und die andere Seite des Stellkol- 15 getriebe aufweist. Die Trennkupplung wird durch
bens mittels eines in Abhängigkeit vom Betätigen den in dem Wandlerraum herrschenden Flüssigkeitsdes
Getriebeschalthebels elektromagnetisch druck in Abhängigkeit von der Stellung des Getriebeschaltbaren,
im Nebenschluß zur Leitung zum Schalthebels mittels eines elektromagnetisch gesteuerhydrodynamischen
Drehmomentwandler liegen- ten Schaltventils betätigt. Die Ausrückvorrichtung den Schaltventils mit dem Arbeitsdruckmittel des 20 der Trennkupplung umfaßt einen doppelseitig vom
hydrodynamischen Drehmomentwandlers beauf- Flüssigkeitsdruck des Drehmomentwandlers beaufschlagbar
oder über die Rückströmleitung vom schlagten Betätigungskolben, dessen eine Kolbenseite
hydrodynamischen Drehmomentwandler zum durch ein Schaltventil mit der Rückstromleitung des
Vorratsbehälter entlastbar ist, dadurch ge- Drehmomentwandlers verbindbar ist. Hierbei ist die
kennzeichnet, daß die Trennkupplung (3) 25 Trennkupplung und die dazugehörige Ausrückvormit
ihrem zugeordneten Ausrücklager (15) außer- richtung in dem vom Betriebsmittel des Drehmohalb
des vom Arbeitsdruckmittel des hydrodyna- mentwandlers bespülten Raum angeordnet. Dieser
mischen Drehmomentwandlers (1) bespülten allgemein gebräuchliche Aufbau von Verbundgetrie-Wandlerraumes
(21) angeordnet ist, durch eine ben besitzt jedoch zahlreiche Nachteile. So ist beiden
Wandlerraum (21) durchsetzende Kolben- 30 spielsweise das einwandfreie Trennen der im Bestange
(18) betätigt wird, die mit dem in einem triebsmittel des Drehmomentwandlers umlaufenden
einseitig zum Wandlerraum (21) offenen Stellzy- Reibscheiben von der Antriebsseite nur bei einer belinder
(20) -angeordneten Stellkolben (19) ver- stimmten Mindesttemperatur des Betriebsmittels
bunden ist und einen Teil (Längsbohrung 36) der sichergestellt. Unter dieser Temperatur, insbesondere
Leitung (55) zwischen dem Schaltventil (43) und 35 dann, wenn das Fahrzeug bei niedriger Außentempeder
Kolbenseite (30) des Stellkolbens enthält, die ratur in Betrieb genommen wird, kleben die Reibmit
der Rückströmleitung (40) des Arbeitsdruck- scheiben fest, wodurch die Schaltung der Gangstufen
mittels vom hydrodynamischen Drehmoment- des Wechselgetriebes in Frage gestellt ist. Ein weitewandler
verbindbar ist. rer erheblicher Mangel besteht darin, daß die Reib-
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge- 40 scheibe und ihre Ausrückvorrichtung ständig unter
kennzeichnet, daß in der zur Kolbenseite (30) des der Einwirkung der Fliehkraft des Betriebsmittels
Stellkolbens (19), die durch das Schaltventil (43) des Drehmomentwandlers stehen. Darüber hinaus ist
mit dem Arbeitsdruckmittel des hydrodynami- es bekannt, die Trennkupplung eines Verbundgetrieschen
Drehmomentwandlers (1) beaufschlagbar bes durch Hilfskraft zu betätigen, wobei die Schaltoder
entlastbar ist, führende Leitung (55) ein 45 impulse durch den Getriebeschalthebel ausgelöst
Drosselschieber (56) eingeschaltet ist, der mit und über ein elektromagnetisch gesteuertes Schaltdem
Leistungseinstellglied (58) des Kraftfahr- ventil auf den Steuerkreislauf der Ausrückvorrichzeugs
unter Vermittlung eines wärmeempfindli- tung übertragen werden (schweizerische Automobilchen
Gliedes (Bi-Metallfeder 57) verbunden ist, revue Nr. 10/1957). Um eine Trockenkupplung verdas
vom Arbeitsdruckmittel des hydrodynami- 50 wenden zu können, wird bei gebräuchlichen Ausfühschen
Drehmomentwandlers umspült wird. rungen als Hilfskraft der Unterdruck der Brennkraftmaschine
des Fahrzeuges benutzt. Da diese Hilfskraft kein gleichbleibendes Niveau für die Schaltung
der Kupplung gewährleistet, sind komplizierte und
55 aufwendige Vorkehrungen notwendig, um den
Schaltablauf sicherzustellen.
Demgegenüber besteht die Aufgabe der Erfindung
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung darin, unter Verwendung des Druckmittelkreislaufes
zum Steuern des Ein- und Ausrückens einer zwischen für den Drehmomentwandler eine Schaltvorrichtung
einem hydrodynamischen Drehmomentwandler und 60 zu schaffen, bei welcher man zum Betätigen der
einem nachgeschalteten Zahnräderwechselgetriebe Trennkupplung ohne Druckerhöhung im Steuersyangeordneten
Trennkupplung eines Kraftfahrzeuges, stern auskommt und die es ermöglicht, bei kompakbei
der ein mit einem beidseitig beaufschlagbaren ter Bauweise von Drehmomentwandler und Trenn-Stellkolben
versehener Stellmotor zum Betätigen der kupplung eine Trockenkupplung zu verwenden. Fermittels
Federn eingerückt gehaltenen Trennkupplung g5 ner soll die Schaltvorrichtung in solcher Weise vervorgesehen
ist, wobei die eine Seite des Stellkolbens einfacht werden, daß Schaltelemente und einzelne
vom Arbeitsdruckmittel im Wandlerraum des hydro- Bauteile der Ausrückvorrichtung mehrere Aufgaben
dynamischen Drehmomentwandler, beaufschlagt ist im Schaltsystem wahrnehmen.
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