DE1550973B2 - Hydrodynamischer Drehmomentwandler - Google Patents

Description

Bei Drehmomentwandlern der im Oberbegriff des Anspruches aufgeführten Gattung (US-PS 31 09 524) werden die Druckflüssigkeitsdurchlaßöffnungen zwischen der Leitradnabe und der in ihr befestigten Hülse vor allem durch besondere Formgebung der Hülse erzeugt. Die Druckmittelversorgung der in die Ausgangswelle eingeschalteten Trennkupplung erfolgt über eine weitere Bohrung in der Leitradnabe und über Bohrungen in der Ausgangswelle. Die Anordnung der Trennkupplung in der Ausgangswelle bedingt eine große Länge des Wandlers, zumal bei dieser bekannten Bauart die Kupplung vom Umlaufgehäuse des Wandlers durch zwei Wände getrennt ist, zwischen denen sich die Pumpe und ein Verteilerblock für die Druckflüssigkeit befinden.

Es sind auch bereits hydrodynamische Drehmomentwandler bekannt (US-PS 30 06 219), bei denen die Trennkupplung zwischen der Getriebeeingangswelle und dem Pumpenrad auf der der Eingangswelle zugewendeten Wandlerseite angeordnet ist. Ein solcher, ebenfalls eine große Länge beanspruchender Aufbau benötigt eine aufwendige Kanalführung für die Versorgung der hydraulisch betätigten Trennkupplung.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabenstellung soll darin bestehen, einen Drehmomentwandler der im Oberbegriff des Anspruchs aufgeführten Gattung derart auszugestalten, daß er in axialer Richtung einen geringen Platzbedarf aufweist und die Flüssigkeitsleitungen zur Versorgung des Wandlers und der Trennkupplung kurz gehalten und mit möglichst geringem Fertigungsaufwand im Wandler vorgesehen werden können.

Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Anspruchs aufgeführten Maßnahmen gelöst.

Es ist bereits bekannt, die Leitradnabe eines Wandlers derart auszubilden, daß eine in ihr befestigte Hülse als einfaches Stahlrohr gefertigt werden kann (GB-PS 9 67 949). Die Hülse dient dabei jedoch lediglich zur Trennung eines zwischen einer Ausgangswelle und einer Leitradnabe angeordneten Ringkanals von einem den Wandler mit Flüssigkeit versorgenden Flüssigkeitszufuhrkanal. Die Wandlertrennkupplung ist dabei zwischen dem Turbinenrad und der Getriebeausgangswelle angeordnet und befindet sich auf der der Eingangswelle zugewendeten Getriebeseite.

Bei hydrodynamischen Kupplungen ist es bereits bekannt, eine Trennkupplung zwischen der Getriebeausgangsseite und dem Pumpenrad auf der Getriebeausgangsseite derart anzuordnen, daß die Pumpenradnabe den einen Scheibensatz der Kupplung trägt, während der andere Scheibensatz vom Umlaufgehäuse getragen ist, das auch die Trennkupplung umgibt. Die Trennkupplung wird dabei elektromagnetisch betätigt.

Bei einer anderen hydraulischen Kupplung (US-PS 2045 615) ist eine hydraulisch betätigte Kegel-Reibungskupplung auf der Getriebeausgangsseite angeordnet. Es handelt sich dabei um eine das Pumpenrad und das Turbinenrad überbrückende Kupplung.

Durch die Erfindung wird erreicht, daß die Trennkupplung gewissermaßen hinter dem Drehmomentwandler angeordnet, aber dem Wandler antriebsmäßig vorgeschaltet ist. Von der in Achsrichtung hinter dem Wandler und der Trennkupplung angeordneten Pumpe aus ermöglicht diese Anordnung die Zuführung von Druckmittel zum Wandler und zur Kupplung über kurz gehaltene Kanäle, die durch die sich koaxial und auf Abstand zur Ausgangswelle erstreckende, mit dem Leitrad verbundene Nabe gebildet sind, welche selbst durch eine in ihrem Innern befestigte Hülse unterteilt ist. Es ergibt sich hierdruch eine axial kurze und kompakte Bauweise.

Die Pumpe wird demnach einfach von dem Umlaufgehäuse angetrieben, ohne daß die Notwendigkeit eines besonderen Antriebs besteht, und die umlaufende Pumpe kann die Wandlerflüssigkeit schnell über die kurzen Kanäle zuführen, ohne daß lange Wege, zahlreiehe Dichtungen und Sammler erforderlich wären.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist an Hand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 einen Längsschnitt durch den Drehmomentwandler mit der daran angeschlossenen Trennkupplung entlang der Linie 1-1 in F i g. 2, mit einer schematischen Darstellung des Regelverlaufes,

F i g. 2 eine Endansicht entlang der Linie 2-2 in Fig. 1,

F i g. 3 einen Querschnitt entlang der Linie 3-3 in F ig. 2,

Fig.4 eine Draufsicht entlang der Linie 4-4 in F i g. 2,

F i g. 5 einen Querschnitt entlang der Linie 5-5 in F i g. 4,

F i g. 6 einen Teilschnitt entlang der Linie 6-6 in Fig.l,

F i g. 7 einen Teilschnitt entlang der Linie 7-7 in F i g. 3.

Wie F i g. 1 veranschaulicht, wird die Drehbewegung einer in der Zeichnung nicht dargestellten Antriebsmaschine über einen Rotor 1 über ein in einem systemfesten Rahmen 3 mittels eines Wälzlagers 4 gelagertes Umlaufgehäuse 2 des Drehmomentwandlers Tübertra-

gen. Das Umlaufgehäuse 2 treibt die Trennkupplung CL an, die beim Umlauf das Antriebsrad 13 des Drehmomentwandlers 7"mitnimmt.

Das Umlaufgehäuse 2 weist einen im Durchmesser größeren Abschnitt 2a auf, der einen Teil einer Flüssigkeitskammer C bildet, sowie einen in bezug auf den Eingang axial hinter der Kammer C eng benachbart angeordneten zylindrischen Zwischenabschnitt 2b. In diesem Zwischenabschnitt 2b ist der eine Scheibensatz 6 der Trennkupplung CL untergebracht, deren einzelne Scheiben durch Keile 5 auf Abstand gehalten werden.

Das Umlaufgehäuse 2 weist ein rückwärtiges, sich axial erstreckendes Nabenteil 2c auf, durch welches der rückwärtige Teil des Umlaufgehäuses mittels Wälzlager 7 und 8 drehbar getragen wird. Zwischen den Wälzlagern 7 und 8 ist eine Distanzscheibe 9 angeordnet.

Ein zwischen dem Nabenteil 2c und dem zylindrischen Teil 2b angeordnetes Gehäuseteil 2d weist eine innere zylindrische Oberfläche 2e sowie eine radiale Fläche 2?auf. Diese Flächen bilden eine Kupplungseinrückkammer AC für einen Betätigungskolben 10. Die- ) ser Betätigungskolben weist die üblichen Flüssigkeitsdichtungen 11 sowie eine Angriffsfläche 10a für die Kupplungsscheiben auf. Der Kolben wird durch die Druckflüssigkeit in der Kupplungseinrückkammer AC in die Einrückstellung gebracht und in einfacher Weise durch den inneren Druck des Drehmomentwandlers gelöst. Der Drehmomentwandler weist weiterhin ein auf einer Ausgangswelle 16 befestigtes Kreiselrad 12 auf sowie das Antriebsrad 13. Das Umlaufgehäuse 2 hat eine solche Länge, daß von diesem der Drehmomentwandler T, die Trennkupplung CL und weitere Teile eingeschlossen sind. Dabei hat die Trennkupplung CL nur etwa den halben Durchmesser des Drehmomentwandlers und ist neben dem Antriebsrad 13 innerhalb des Umlaufgehäuses 2 fest eingebaut. Das Umlaufgehäuse selbst bildet den Hauptteil der Kupplungseinrückkammer AC.

Der Drehmomentwandler umfaßt weiterhin ein Leitrad 14 mit einer sich nach hinten erstreckenden Leitradnabe 14a und einem sich daran anschließenden Flansch 146. Das Leitrad 14 ist auf der umlaufenden Ausgangswelle 16 mittels eines Wälzlagers 15 gelagert. Zwischen der Ausgangswelle 16 und der Leitradnabe 14a ist eine Dichtung 17 vorgesehen. Die Frontseite der Ausgangswelle 16 ist drehbar in einem im Vorderteil des Umlaufgehäuses 2 angeordneten Wälzlagers 18 geführt.

Die Leitradnabe 14a ist zur Aufnahme einer Hülse als Gußstück ausgebildet und so gegossen, daß die in ihr befestigte Hülse als ein einfaches Stahlrohr 23 ausgebildet sein kann. Dieses Stahlrohr 23 wird in axialer Richtung durch einen Sicherungsring 24 und einen Ansatz 25 gehalten. Durch das in die Leitradnabe einpreßbare Stahlrohr ist es möglich, im Gußstück drei voneinander getrennte Flüssigkeitskanäle vorzusehen.

Der erste dieser Kanäle dient dazu, von einer Pumpe P Kühlflüssigkeit in den Drehmomentwandler zu leiten. Dieser erste Kanal 21, der entlang der Innenwand der Leitradnabe 14a als axiale Nut (F ig. 1 und 5) ausgebildet ist, steht am einen Ende mit einer im Flansch 146 vorgesehenen, im wesentlichen radialen Bohrung 20 (F i g. 1 und 2) und am anderen Ende mit einem zwischen der Ausgangswelle 16 und der Leitradnabe 14a vorgesehenen Ringraum 22 in Verbindung, so daß das öl von der Pumpe P zum Drehmomentwandler Tin der in F i g. 1 vermerkten Pfeilrichtung fließen kann.

Der zweite Kanal 28 leitet das Öl aus dem Drehmomentwandler hinaus, von wo es dann in einen Kühler 26 und schließlich in einen Sammelbehälter Stritt. Wie durch die voll ausgezogenen Pfeile in F i g. 1 dargestellt, verläßt das Öl den Wandler durch die Trennkupplung CL über radiale Kanäle 27 und tritt dann in einen im Innern der Leitradnabe vorgesehenen Kanal 28 (Fig. 1 und 5) ein. Dieser Kanal 28 steht mit einer im wesentlichen radialen Öffnung 29 im Flanschteil der Leitradnabe 14a in Verbindung. Die austretende Flüssigkeit tritt dann in den Kühler 26, und das Kühlen des Wandlers sowie der hydraulisch betätigten Trennkupplung erfolgt in einer Reihe hintereinander und damit in einem geschlossenen System.

Der dritte in der Leitradnabe 14a vorhandene Kanal 30 ist in F i g. 2 und 3 dargestellt. Er dient dazu, die Druckflüssigkeit von der Pumpe P entweder durch ein handbetätigtes Ventil Vl oder durch ein automatisch oder von Hand zu betätigendes Ventil V2 und dann durch das Wälzlager.8 in die Kupplungseinrückkammer ACzu leiten.

Das als Pumpenrad wirksame Antriebsrad 13 des Drehmomentwandlers ist mit seiner zum Ausgang hin verlängerten Nabe 31 in einer Buchse 33 auf der Leitradnabe 14a gelagert. Auf dieser Pumpenradnabe 31 ist ein weiterer mit dem Scheibensatz 6 der Trennkupplung CL zusammenwirkender Scheibensatz 32 vorgesehen, dessen Scheiben durch Keile 34 auf Abstand gehalten werden. Zwischen einer durch Sprengringe 36 fixierten Druckplatte 35 der Trennkupplung CL und dem Antriebsrad 13 ist eine umlaufende Dichtung 37 vorgesehen.

In bezug auf das Umlaufgehäuse 2 ist die Pumpenradnabe 31 mittels des Wälzlagers 8 gelagert. Gegenüber der Leitradnabe 14a ist die die Wälzlager 7 und 8 auf axialen Abstand haltende Distanzscheibe 9 mittels einer Dichtung 40 und die Pumpenradnabe 31 mittels einer Dichtung 41 abgedichtet.

Die mit dem systemfesten Rahmen 3 verbundene Pumpe Perhält ihren Antrieb über ein Zahnrad 43, welches mit einem endseitig am Umlaufgehäuse 2 vorgesehenen Zahnkranz 44 in Antriebsverbindung steht, der auch mit einem Fremdantrieb 45 in Verbindung gebracht werden kann.

Die Kraft verläuft von einem in der Zeichnung nicht dargestellten Schwungrad oder einer Kraftquelle von der Antriebsmaschine durch den Rotor 1, durch das Umlaufgehäuse 2, durch die Trennkupplung CL, die an der axial entgegengesetzten Seite des Umlaufgehäuses angeordnet ist, sodann durch das als Pumpenrad wirksame Antriebsrad 13, das Leitrad 14, das Kreiselrad 12 und schließlich über die Ausgangswelle 16.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Hydrodynamischer Drehmomentwandler mit einer hydraulisch betätigbaren Mehrscheiben-Trennkupplung und einem mit der Getriebeeingangswelle verbundenen Umlaufgehäuse, bei dem das Leitrad mit einer ortsfesten Nabe versehen ist, welche die Ausgangswelle unter Bildung eines Ringkanals koaxial umgibt und an ihrem äußeren Ende in einen Flansch ausläuft, der mit Öffnungen für die Zu- und Abfuhr der Wandlerflüssigkeit und einer eigenen Durchlaßöffnung für die Versorgung der Trennkupplungseinrückkammer versehen ist, wobei die Leitradnabe zusammen mit einer in ihr befestigten Hülse Übergangskanäle bildet, um die den Wandler versorgenden Durchlaßöffnungen mit dem Ringkanal bzw. mit einem an der Nabenaußenfläche anliegenden Kanal zu verbinden, und eine Nabe des getriebeausgangsseitig angeordneten Pumpenrades auf der Leitradnabe gelagert ist, d a durch gekennzeichnet, daß

   a) die Leitradnabe (14a) so gegossen ist, daß die in ihr befestigte Hülse als ein einfaches Stahlrohr (23) ausgebildet werden kann und

   b) die Pumpenradnabe (31) den einen Scheibensatz (32) der Trennkupplung (CL) trägt, während deren anderer Scheibensatz (6) vom Umlaufgehäuse (2) getragen ist, das die Trennkupplung (CL) mit der — den Betätigungskolben (10) enthaltenden — Kupplungseinrückkammer (AC) umschließt.