DE920343C - Flow circuit, especially for motor vehicles - Google Patents

Description

Strömungskreislauf, insbesondere für Kraftfahrzeuge Die Erfindung bezieht sich auf selbsttätige Geschwindigkeitswechselgetriebe mit Drehmomentwandlern, deren Primär- und Sekundärelemente mittels einer mechanischen Kupplung, beispielsweise einer Reibungskupplung, miteinander verbindbar bzw. voneinander trennbar sind. Bei Geschwindigkeitswechselgetrieben dieser Art ist es bekannt, die mechanische Kupplung der Wirkung einer geeigneten Auslösevorrichtung auszusetzen, derart, daß die direkte Kupplung selbsttätig in Abhängigkeit von der Fahrgeschwindigkeit und vom verlangten Drehmoment zu- oder abgeschaltet werden kann. Nach früheren Vorschlägen konnte die Auslösevorrichtung das Gestänge einer mechanischen Kupplung beeinflussen, etwa den Stromkreis einer elektrischen, insbesondere elektromagnetischen Kupplung schließen oder die Füllungs- und Entleerungseinrichtung eines hydraulischen Kreislaufes betätigen.Flow circuit, in particular for motor vehicles The invention refers to automatic speed change transmissions with torque converters, their primary and secondary elements by means of a mechanical coupling, for example a friction clutch, can be connected to one another or can be separated from one another. at Speed change transmissions of this type are known, the mechanical clutch subject to the action of a suitable release device in such a way that the direct Coupling automatically depending on the driving speed and the requested Torque can be switched on or off. According to previous proposals, the Triggering device affect the linkage of a mechanical coupling, such as the Close the circuit of an electrical, in particular electromagnetic, clutch or actuate the filling and emptying device of a hydraulic circuit.

Aufgabe der Erfindung ist es, Geschwindigkeitswechselgetriebe der genannten Art dadurch weiter auszubilden, daß die Anbringung der oft verwickelten und leicht zu beschädigenden Auslösevorrichtungen vermieden wird, wobei ihre Tätigkeit durch den Drehmomentwandler selbst zu übernehmen ist, der in an sich bekannter Weise Primär-, Sekundär-und Reaktionselemente aufweist: Der zur Lösung dieser Aufgabe vorgeschlagene Strömungskreislauf, insbesondere für Kraftfahrzeuge, dessen Primär- und Sekundärelemente durch eine mechanische Kupplung unmittelbar miteinander mittels einer auf die Geschwindigkeit der angetriebenen Welle ansprechenden Einrichtung verbindbar bzw. voneinander trennbar sind und dem ein Reaktionselement zugeordnet ist, kennzeichnet sich erfindungsgemäß dadurch, daß das Reaktionselement bei entgegengesetzt zum Primärelement gerichtetem Drehsinn eine Zahnradpumpe derart antreibt, daß diese dem Strömungskreislauf und der Kammer der mechanischen Kupplung Arbeitsmittel, z. B. Öl, zuführt und nach der unmittelbaren Kupplung des Primär- und Sekundärelementes bei gleichem Drehsinn des Primärelementes und des Reaktionselementes eine Rückflußbewegung des Arbeitsmittels aus dem Strömungskreislauf und aus der Kammer der mechanischen Kupplung ermöglicht.The object of the invention is to provide the speed change transmission mentioned type further training that the attachment of the often entangled and easily damaging trip devices is avoided while keeping their action is to be taken over by the torque converter itself, in a manner known per se Primary, secondary and reaction elements: The one to solve this problem proposed flow circuit, especially for motor vehicles, whose primary and secondary elements by means of a mechanical coupling directly to one another one on the speed of driven shaft responsive Device can be connected or separated from one another and the one reaction element is assigned, is characterized according to the invention in that the reaction element in the opposite direction of rotation to the primary element, a gear pump of this type drives that these the flow circuit and the chamber of the mechanical coupling Work equipment, e.g. B. Oil, and after the immediate coupling of the primary and secondary element with the same direction of rotation of the primary element and the reaction element a return movement of the working medium from the flow circuit and from the Chamber of mechanical clutch allows.

Weitere Einzelheiten und Vorteile des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Getriebes mögen einem Ausführungsbeispiel entnommen werden, wie es in der Zeichnung dargestellt ist, ohne daß sich das Wesen der Erfindung in diesem Ausführungsbeispiel erschöpfen würde.Further details and advantages of the proposed according to the invention Transmission may be taken from an embodiment, as shown in the drawing is shown without affecting the essence of the invention in this embodiment would exhaust.

Fig. I der Zeichnung zeigt einen Axialschnitt, Fig. 2 einen weiteren Axialschnitt durch ein erfindungsgemäß ausgebildetes Getriebe, wobei die Schnittebenen beider Figuren senkrecht zueinander liegen: In den Figuren bezeichnet i ein Außengehäuse, das in geeigneter Weise abgestützt ist. In Gehäuse I aufgenommen ist die treibende oder Motorwelle 2 und die getriebene oder leistungaufnehmende Welle 3 koaxial zur Welle 2. Der stummelartige Zapfen 3' der Welle 3 ist in dem als Hohlwelle ausgebildeten, links gelegenen Ende der Welle 2 abgedichtet untergebracht.FIG. 1 of the drawing shows an axial section, FIG. 2 another Axial section through a transmission designed according to the invention, the cutting planes both figures are perpendicular to each other: In the figures, i denotes an outer housing, which is supported in a suitable manner. The driving unit is housed in housing I. or motor shaft 2 and the driven or power receiving shaft 3 coaxial with Shaft 2. The stubby pin 3 'of the shaft 3 is in the hollow shaft, housed sealed end of the shaft 2 located on the left.

Beide Wellen können unmittelbar mit Hilfe einer Scheibenkupplung gekuppelt bzw. voneinander entkuppelt werden. Mit 4 ist das Kupplungsgehäuse bezeichnet, das starr mit der Welle 3 verbunden ist. Das Gehäuse 4 nimmt die Kupplungsscheiben 5 auf, die an entsprechende, gleitend geführte Gegenscheiben 6 anlegbar bzw. von ihnen zu entfernen sind, wobei eine an sich bekannte Nutenführung für in Umfangsrichtung starre Kupplung der Scheiben 6 mit der Welle 2 sorgt. Die Kupplungsvorgänge werden mit Hilfe einer Druckscheibe 7 durchgeführt. Die Druckhülse 8 bildet in ihrem Innern einen Hohlraum 8', in welchem die Kupplungsfeder 9 untergebracht ist, die sich einerseits an der Druckhülse 8, andererseits an der der Feder 9 zugewandten Stirnfläche des Kupplungsgehäuses abstützt. Die Druckhülse 8 steht zunächst unter dem Einfluß einer selbsttätig wirksamen Steuerungseinrichtung. Sie kann aber auch mit Hilfe eines Kupplungsgestänges willkürlich, etwa in Abhängigkeit vom Lenker des Fahrzeuges, betätigt werden. Die selbsttätig wirksamen Steuerungseinrichtungen können in der verschiedensten Art und Weise, vorzugsweise also mechanisch, pneumatisch, hydraulisch, elektrisch oder magnetisch, betätigt sein. Es besteht auch die Möglichkeit, diese Betätigungsmöglichkeiten beliebig zu vereinigen. Im Fall des Ausführungsbeispiels ist eine mechanisch wirksame Steuerungseinrichtung veranschaulicht worden, indem Schwunggewichte Io angeordnet sind, die bei II in Lappen I2 des Kupplungsgehäuses gelenkig gelagert sind. Die Schwunggewichte Io gehen in Druckfinger I3 über, die ihrerseits an der Druckhülse 8 anliegen, so daß in dem Zeitpunkt, in welchem die Druckfinger I3 auf die Druckhülse 8 Kräfte ausüben, die größer sind als die Gegenwirkung der Feder 9, die unmittelbar mechanische Kupplung der Wellen 2 und 3 über die Kupplung 5, 6 vorgenommen wird.Both shafts can be coupled directly with the aid of a disc clutch or are decoupled from each other. With 4 the clutch housing is referred to, the is rigidly connected to the shaft 3. The housing 4 accommodates the clutch disks 5 on, which can be applied to corresponding, slidably guided counter disks 6 or from them are to be removed, a per se known groove guide for in the circumferential direction rigid coupling of the disks 6 with the shaft 2 ensures. The coupling processes are carried out with the aid of a pressure disk 7. The pressure sleeve 8 forms in its interior a cavity 8 'in which the clutch spring 9 is housed, on the one hand on the pressure sleeve 8, on the other hand on the end face of the spring 9 facing Coupling housing is supported. The pressure sleeve 8 is initially under the influence of a automatically effective control device. But you can also use a Arbitrary coupling linkage, for example depending on the driver of the vehicle, be operated. The automatically effective control devices can in the in various ways, preferably mechanically, pneumatically, hydraulically, be operated electrically or magnetically. There is also the option of this Combine activity options as desired. In the case of the exemplary embodiment a mechanically effective control device has been illustrated by Flyweights Io are arranged at II in tabs I2 of the clutch housing are articulated. The swing weights Io go into pressure fingers I3, the in turn rest against the pressure sleeve 8, so that at the time at which the Pressure finger I3 exert forces on the pressure sleeve 8 that are greater than the counteraction the spring 9, the direct mechanical coupling of the shafts 2 and 3 via the coupling 5, 6 is made.

Die Hohlnabe 4', die als Axialverlängerung des Kupplungsgehäuses 4 ausgeführt ist, trägt ihrerseits die Turbinenbeschaufelung I4 und bildet damit das Sekundärelement des hydraulischen Wandlers. Außerdem ist eine weitere Beschaufelung I5 vorgesehen, die in starrer Verbindung mit der Motor- oder treibenden Welle 2 steht, so daß dadurch das Primärelement des hydraulischen Wandlers gebildet wird. Ein drittes Element des Wandlers ist bei I6 veranschaulicht. Dieses Element I6 kann eine Reaktionsbeschaufelung tragen oder in anderer, geeigneter Weise ausgebildet sein. Das Element I6 bildet gleichzeitig ein Gehäuse I7, in dem die Primär- und Sekundärelemente des hydraulischen Wandlers untergebracht sind. Das Gehäuse I7 ist abgedichtet auf dem Getriebegehäuse 4 bzw. auf der Welle 2 geführt, und es ist in bezug auf diese Wellen frei beweglich. Das Gehäuse I7 steht mit den Mitteln in Verbindung, die seinen Umlauf in einer Richtung, die entgegengesetzt zu der Umlaufrichtung des Primärelementes I5 ist, verhindern oder mindestens erschweren. Ein derartiges Mittel kann beispielsweise in der Anordnung eines frei drehbaren Rades bestehen, das beispielsweise mit der Hohlnabe I7' des Gehäuses fest verbunden, etwa verkeilt ist. Das Ausführungsbeispiel zeigt demgegenüber die Anordnung einer Zahnradpumpe, deren erstes Zahnrad I8 seinerseits mit dem Gehäuse I7 bzw. dessen Nabe I7' fest verbunden, etwa verkeilt ist. Dieses Zahnrad I8 greift in ein weiteres Zahnrad I9 (s. Fig. 2) der Zahnradpumpe ein.The hollow hub 4 ', which acts as an axial extension of the clutch housing 4 is carried out, in turn carries the turbine blading I4 and thus forms the Secondary element of the hydraulic converter. There is also another blading I5 provided, which is rigidly connected to the motor or driving shaft 2 stands so that the primary element of the hydraulic converter is thereby formed. A third element of the transducer is illustrated at I6. This element I6 can carry reaction blades or otherwise suitably designed be. The element I6 simultaneously forms a housing I7 in which the primary and Secondary elements of the hydraulic converter are housed. The housing I7 is sealed on the gear housing 4 or on the shaft 2, and it is in freely movable with respect to these waves. The housing I7 is connected to the means which its circulation in a direction which is opposite to the direction of rotation of the Primary element I5 is, prevent or at least make difficult. Such a means can for example consist in the arrangement of a freely rotatable wheel, for example with the hollow hub I7 'of the housing is firmly connected, for example wedged. The embodiment In contrast, shows the arrangement of a gear pump, whose first gear I8 in turn with the housing I7 or its hub I7 'is firmly connected, for example wedged. This Gear wheel I8 engages another gear wheel I9 (see Fig. 2) of the gear pump.

Die Zahnradpumpe 18, i9 steht einerseits mit dem Arbeitsmittelvorratsbehälter, der etwa durch das Gehäuse i gebildet sein kann, andererseits mit dem Innern des Gehäuses 17 des hydraulischen Wandlers über die Kanäle 2o, 21 des Gehäuses i und die Kanäle 22, 23 und 24 in der Achsanordnung 2, 3 des Getriebes in Verbindung. Die Welle 3 weist dabei bei 25 eine Querbohrung auf, so daß die Kanalanordnung über diesen Querkanal mit der Innenkammer 8' der Druckhülse 8 verbunden ist.The gear pump 18, i9 is on the one hand with the working medium reservoir, which may be formed by the housing i, on the other hand with the interior of the Housing 17 of the hydraulic converter via the channels 2o, 21 of the housing i and the channels 22, 23 and 24 in the axle assembly 2, 3 of the transmission in connection. The shaft 3 has a transverse bore at 25 so that the channel arrangement over this transverse channel is connected to the inner chamber 8 'of the pressure sleeve 8.

Aus der vorhergehenden Beschreibung ergibt sich, daß die Zahnradpumpe 18, i9 ausschließlich unter dem Einfluß der Umlaufbewegung des Gehäuses 17 steht, die ihrerseits den Reaktor 16 trägt. Demgemäß versucht sich das Gehäuse 17 und damit das Zahnrad der Pumpe 18, i9 in einem Sinn zu drehen, der entgegengesetzt zu demjenigen des Primärelementes 15 steht. Die Verhältnisse sind dabei so getroffen, daß eine derartige Bewegung des Gehäuses 17 die Zahnradpumpe 18, i9 so betätigen würde, daß das Innere des Gehäuses 17 des hydraulischen Wandlers mit Arbeitsmittel angefüllt wird. Die Füllung des Gehäuses I7 mit dem Arbeitsmittel, wie etwa Öl, ist dabei im allgemeinen nicht vollständig, da das Arbeitsmittel stets eine gewisse Menge Luft einschließt, zu deren Entfernung zweckmäßig die Leckkanalanordnung 25' vorgesehen ist. Immerhin tritt bei vollständiger Auffüllung des Gehäuses I7 des Wandlers mit dem Arbeitsmittel ein erheblicher Druckwiderstand auf, der weitere Bewegungen der Pumpe erschwert oder schließlich unmöglich macht, so daß eine zu derartigen Drucksteigerungen führende Umlaufrichtung des Gehäuses I7 erschwert oder schließlich unmöglich gemacht wird, womit zu erreichen ist, daß keine Bewegungen des Reaktors 16 entgegengesetzt zur Umlaufrichtung des Primärelementes I5 auftreten. Die Luftentfernung hat dabei die vorteilhafte Wirkung, daß alle Kavitationserscheinungen verhütet werden, die sich in den Beschaufelungen I4, 15, 16 andernfalls einstellen und dort schnellen Verschleiß hervorrufen könnten.From the preceding description it can be seen that the gear pump 18, i9 is exclusively under the influence of the rotational movement of the housing 17, which in turn carries the reactor 16. Accordingly, the housing 17 tries and thus to rotate the gear of the pump 18, i9 in a sense opposite to that of the primary element 15 is. The circumstances are such that one such movement of the housing 17 would actuate the gear pump 18, i9 so that the interior of the housing 17 of the hydraulic converter is filled with working fluid will. The filling of the housing I7 with the working medium, such as oil, is generally not complete, as the work equipment always traps a certain amount of air, the leakage channel arrangement 25 'is expediently provided for their removal. Anyway occurs when housing I7 of the converter is completely filled with the working fluid considerable pressure resistance, which makes further movements of the pump difficult or finally makes it impossible, so that one leads to such pressure increases The direction of rotation of the housing I7 is made difficult or ultimately impossible, what can be achieved that no movements of the reactor 16 opposite to Direction of rotation of the primary element I5 occur. The air distance has the beneficial effect that all cavitation phenomena are prevented Otherwise set in the blading I4, 15, 16 and there will be rapid wear could cause.

Die durch das Primärelement 15 herbeigeführte Bewegung des Arbeitsmittels wird in der Turbine 14 in Bewegung umgesetzt, so daß die Welle 3 eine Winkelgeschwindigkeit erhält, die vom Wert Null bis zu einem oberen Grenzwert reicht, bei welchem sich die unmittelbare Kupplung der Wellen 2, 3 über die Teile 4 bis 7 vollzieht. Der Zeitpunkt der Kupplung steht dabei in unmittelbarer Beziehung zu dem Druck, der in der Zahnradpumpe I8, I9 erzeugt und in der Kammer 8' der Druckhülse 8 zur Wirkung gebracht wird. Gleichzeitig hängt die durch den Reaktor 16 gesteuerte Pumpenwirkung von dem Drehmoment ab, das in der Turbine I4 zur Aufnahme gelangt, derart, daß auch der Zeitpunkt der unmittelbaren Kupplung zwischen den Wellen 2 und 3 vom Wert des widerstehenden Drehmomentes abhängt, das durch Leistungsaufnahme der Welle 3 entsteht. Alle beschriebenen Teile und Elemente wirken dabei so zusammen, daß das Übersetzungsverhältnis allmählich und stufenlos aus dem tieferen Bereich, in welchem der Wandler I4, I5, I6 zur Geschwindigkeitsänderung herangezogen wird, in den höheren Bereich übergeht, der durch die unmittelbare Kupplung der- Teile gekennzeichnet ist. Sobald die vollständige Auffüllung des Gehäuses I7 des Wandlers und der Kammer 8' der Kupplung erreicht ist, kommen Pumpe I8, I9 vollständig zum Stillstand und ebenso das Gehäuse I7 und die Reaktionsbeschaufelung I6 des Wandlers, ausgenommen die geringen Schlupfbewegungen, die dadurch eintreten, daß nach wie vor etwas Luft durch die Kanäle 25' entweicht, ohne daß diese Bewegungen einen Einfluß auf das Übersetzungsverhältnis hätten. Vom Zeitpunkt der Kupplung ab sorgt der gemeinsame Umlauf der Pumpe 15 und der Turbine 14 dafür, daß auch das Gehäuse I7 mit der Reaktionsbeschaufelung I6 gemeinsam mit beiden Elementen umläuft. Die Pumpe I8, I9 wirkt dann im umgekehrten Sinn, indem eine geringe Menge des Arbeitsmittels aus dem Wandler und aus der Kammer 8' abgesaugt wird, ohne daß sich dieser Vorgang in Beeinflussungen des Übersetzungsverhältnisses auswirken könnte.The movement of the working medium brought about by the primary element 15 is set in motion in the turbine 14, so that the shaft 3 has an angular velocity receives, which ranges from the value zero to an upper limit value at which the direct coupling of the shafts 2, 3 via the parts 4 to 7 takes place. Of the The time of coupling is directly related to the pressure that generated in the gear pump I8, I9 and in the chamber 8 'of the pressure sleeve 8 to the effect is brought. At the same time, the pump action controlled by the reactor 16 depends from the torque that is absorbed in the turbine I4, such that also the time of the immediate coupling between shafts 2 and 3 of the value of the resisting torque depends, which arises from the power consumption of the shaft 3. All parts and elements described work together so that the transmission ratio gradually and continuously from the lower range in which the transducers I4, I5, I6 is used to change the speed, changes to the higher range, which is characterized by the direct coupling of the parts. Once the full Filling of the housing I7 of the converter and the chamber 8 'of the clutch is achieved is, pumps I8, I9 come to a complete standstill and so do the housing I7 and the reaction blades I6 of the converter, with the exception of the slight slippage, which occur because some air is still escaping through the ducts 25 ', without these movements having any influence on the transmission ratio. From the When the clutch starts, the pump 15 and the turbine circulate together 14 for the fact that the housing I7 with the reaction blades I6 together with revolves around both elements. The pump I8, I9 then works in the opposite direction by a small amount of the working medium is sucked out of the converter and out of the chamber 8 ' without this process affecting the gear ratio could affect.

Um in Abhängigkeit von Schwingungs- und Pendelungserscheinungen, die bei der Abnahme des Drehmomentes von der Welle 3 auftreten könnten, entsprechende Schwingungserscheinungen in den Kupplungsteilen auszuschließen, sind in der Druckhülse 8 abgefederte Schnappklinken 26, 27 vorgesehen, um diese Schwingungs- und Pendelungserscheinungen von den Kupplungsteilen fernzuhalten und die Kupplungsvorgänge selbst zu vergleichmäßigen und zu sichern.In order to depend on oscillation and oscillation phenomena that with the decrease of the torque from the shaft 3 could occur, corresponding Excluding vibration phenomena in the coupling parts are in the pressure sleeve 8 spring-loaded latches 26, 27 are provided to prevent these oscillation and oscillation phenomena to keep away from the coupling parts and to even out the coupling processes themselves and secure.

Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf das erläuterte bauliche Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern sie erstreckt sich auch auf baulich abweichende Ausführungsformen, die von ihr Gebrauch machen.Of course, the invention is not limited to the structural aspects explained Embodiment limited, but it also extends to structurally different Embodiments that make use of it.

Claims (1)

PATENTANSPRUCH: Strömungskreislauf, insbesondere für Kraftfahrzeuge, dessen Primär- und Sekundärelemente durch eine mechanische Kupplung unmittelbar miteinander mittels einer auf die Geschwindigkeit der angetriebenen Welle ansprechenden Einrichtung verbindbar bzw. voneinander trennbar sind und dem ein Reaktionselement zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Reaktionselement (16) bei entgegengesetzt zum Primärelement gerichtetem Drehsinn eine Zahnradpumpe (I8, i9) derart antreibt, daß diese dem Strömungskreislauf .und der Kammer der mechanischen Kupplung Arbeitsmittel, z. B. C51, zuführt und nach der unmittelbaren Kupplung des Primär- und Sekundärelementes (z5, 1q.) bei gleichem Drehsinn des Primärelementes und des Reaktionselementes eine Rückflußbewegung des Arbeitsmittels aus dem Strömungskreislauf und aus der Kammer der mechanischen Kupplung ermöglicht. Angezogene Druckschriften Deutsche Patentschriften Nr. 72o 821, 736 791, 634 881, 594 io6; österreichische Patentschriften Nr. 137 365, 135389. PATENT CLAIM: Flow circuit, in particular for motor vehicles, the primary and secondary elements of which can be directly connected or separated from one another by a mechanical coupling by means of a device responding to the speed of the driven shaft and to which a reaction element is assigned, characterized in that the reaction element (16 ) when the direction of rotation is opposite to the primary element, a gear pump (I8, i9) drives in such a way that it adds working fluid to the flow circuit. B. C51, and after the immediate coupling of the primary and secondary element (z5, 1q.) With the same direction of rotation of the primary element and the reaction element, a return flow of the working medium from the flow circuit and from the chamber of the mechanical coupling is enabled. Attached publications German patent specifications No. 72o 821, 736 791, 634 881, 594 io6; Austrian patent specifications No. 137 365, 135389.