DE102008009343A1

DE102008009343A1 - Verfahren zum Umrüsten oder Herstellen eines Getriebes mit einer hydrodynamischen Kupplung und hydrodynamische Kupplung

Info

Publication number: DE102008009343A1
Application number: DE200810009343
Authority: DE
Inventors: Martin Becke; Oliver Hinrichs; Werner Prof. Klement; Werner Koch
Original assignee: Voith Patent GmbH
Current assignee: Voith Patent GmbH
Priority date: 2008-02-14
Filing date: 2008-02-14
Publication date: 2009-08-20

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Umrüsten oder Herstellen eines Getriebes, insbesondere Kraftfahrzeuggetriebes, das zur Aufnahme eines hydrodynamischen Wandlers, umfassend wenigstens ein Pumpenrad, ein Turbinenrad und einen feststehenden oder festsetzbaren Leitschaufelkranz ausgelegt ist, wobei das Getriebe eine Antriebswelle oder Antriebsrad aufweist, die/das zum Antrieb des Pumpenrads ausgelegt ist, ferner eine Abtriebswelle oder Abtriebsrad, die/das zum Angetriebenwerden durch das Turbinenrad ausgelegt ist, und ein stehendes Bauteil, das zur Aufnahme des Leitschaufelkranzes ausgelegt ist. Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe mit einer hydrodynamischen Kupplung versehen wird, umfassend ein Pumpenrad und ein Turbinenrad, die miteinander ohne Zwischenschaltung eines Leitschaufelkranzes einen torusförmigen Arbeitsraum ausbilden, sowie wenigstens ein innerhalb des Arbeitsraumes oder in den Arbeitsraum verschiebbares Drosselelement, um im Betrieb der hydrodynamischen Kupplung eine Arbeitsmediumkreislaufströmung in dem Arbeitsraum wahlweise zu stören und so die Leistungsübertragung mit der hydrodynamischen Kupplung zu regeln, wobei das Pumpenrad mit der Antriebswelle oder dem Antriebsrad verbunden wird, das Turbinenrad mit der Abtriebswelle oder dem Abtriebsrad verbunden wird und das stehende Bauteil mit einer Betätigungsvorrichtung zum wahlweisen Verschieben des Drosselelementes versehen wird.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Umrüsten oder Herstellen eines Getriebes, insbesondere Kraftfahrzeuggetriebes, mit einer hydrodynamischen Kupplung, ferner eine hydrodynamische Kupplung sowie die Verwendung eines Bauteils in einem Getriebe für eine hydrodynamische Kupplung.
Herkömmlich werden Kraftfahrzeuggetriebe, insbesondere Automatgetriebe oder automatisierte Schaltgetriebe, wie sie die vorliegende Erfindung gemäß einer Ausführungsform betrifft, mit einem hydrodynamischen Wandler versehen, der ein umlaufendes Pumpenrad, ein umlaufendes Turbinenrad und einen feststehenden oder festsetzbaren Leitschaufelkranz umfasst. Das Pumpenrad wird mittels einer Antriebswelle oder eines Antriebsrades angetrieben, beschleunigt dadurch ein Arbeitsmedium in dem Arbeitsraum des hydrodynamischen Wandlers derart, dass dieses eine Kreislaufströmung in dem Arbeitsraum ausbildet, wobei das Arbeitsmedium durch das Turbinenrad strömt und somit Antriebsleistung beziehungsweise Drehmoment vom Pumpenrad auf das Turbinenrad überträgt. Ferner durchströmt das Arbeitsmedium den Leitschaufelkranz, wodurch eine Drehmomentwandlung in dem hydrodynamischen Wandler möglich ist, das heißt das wahlweise Einstellen eines Abtriebsmomentes auf dem Turbinenrad in Abhängigkeit des Antriebsmomentes des Pumpenrads und der Anstellung der Leitschaufeln des Leitschaufelkranzes gegenüber der Kreislaufströmung. Durch diese hydrodynamische Wandlung ist es möglich, am Turbinenrad ein größeres Drehmoment zur Verfügung zu stellen, als über das Pumpenrad in den hydrodynamischen Wandler eingeleitet wird. Herkömmlich wurde diese Drehmomentüberhöhung zum verschleißfreien Anfahren eines Kraftfahrzeugs genutzt, das eine Antriebsmaschine aufweist, die das gewünschte Anfahrmoment nicht zur Verfügung stellen kann.
Heutzutage weisen Antriebsmaschinen, insbesondere Dieselmotoren, von Kraftfahrzeugen ein derart großes Drehmoment auch beim Anfahren des Fahrzeugs (Anfahrmoment) auf, dass eine solche Wandlung mittels eines hydrodynamischen Wandlers nicht mehr erforderlich ist. Anstelle des hydrodynamischen Wandlers kann daher eine hydrodynamische Kupplung in dem Getriebe zum verschleißfreien Anfahren des Kraftfahrzeugs vorgesehen werden, die frei von einem entsprechenden Leitschaufelkranz ist.
Insbesondere wenn eine solche hydrodynamische Kupplung als Konstantfüllungskupplung ausgeführt ist, das heißt, dass sie frei von einer Füllungssteuerung zur Steuerung beziehungsweise Regelung eines vorbestimmten Füllungsgrades des Arbeitsraumes mit Arbeitsmedium ist, und insbesondere der Arbeitsraum und/oder die hydrodynamische Kupplung stets mit einer konstanten oder im wesentlichen konstanten Arbeitsmediummenge befüllt ist, kann ein innerhalb des Arbeitsraumes verschiebbares beziehungsweise in den und aus dem Arbeitsraum verschiebbares Drosselelement vorgesehen sein, mittels welchem die Kreislaufströmung im Arbeitsraum wahlweise mehr oder minder gestört werden kann, um dadurch die Leistungsübertragung beziehungsweise Drehmomentübertragung mit der hydrodynamischen Kupplung zu regeln. Zum Führen und/oder Betätigen eines solchen Drosselelementes, von welchem auch eine Vielzahl vorgesehen sein kann, sind herkömmlich zusätzliche Einbauten in dem Getriebe, in dem eine entsprechende hydrodynamische Kupplung angeordnet ist, erforderlich. Bei druckölbetätigten Drosselelementen sind zudem häufig Drehdurchführungen notwendig, was unerünscht ist. Die zusätzlichen Einbauten führen zu einer veränderten Getriebestruktur, was für Getriebehersteller oder Kraftfahrzeughersteller ein Grund dafür sein kann, das Getriebe in seiner Struktur unverändert beizubehalten und mit einem herkömmlichen hydrodynamischen Wandler auszurüsten, statt eine hydrodynamische Kupplung an dessen Stelle zu verwenden.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Umrüsten oder Herstellen eines Getriebes, insbesondere Kraftfahrzeuggetriebes, mit einer hydrodynamischen Kupplung anzugeben, bei welchem die hydrodynamische Kupplung durch ein verschiebbares Drosselelement in ihrer Leistungsübertragung regelbar beziehungsweise steuerbar ist, und bei welchem die Struktur des Getriebes außerhalb der hydrodynamischen Kupplung gegenüber einer Ausführungsform mit einem hydrodynamischen Wandler nicht oder nur geringfügig verändert ist. Ferner soll eine entsprechende hydrodynamische Kupplung und die Verwendung eines stehenden Bauteils in einem solchen Getriebe für das Drosselelement angegeben werden.
Die erfindungsgemäße Aufgabe wird durch ein Verfahren, eine Vorrichtung beziehungsweise eine Verwendung gemäß den unabhängigen Ansprüchen gelöst. Die abhängigen Ansprüche beschreiben vorteilhafte und besonders zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung.
Das erfindungsgemäße Verfahren dient zum Umrüsten oder zum Herstellen eines Getriebes, insbesondere Kraftfahrzeuggetriebes, das, wie eingangs beschrieben, zur Aufnahme eines hydrodynamischen Wandlers ausgelegt ist, wobei der Wandler wenigstens ein Pumpenrad, ein Turbinenrad und einen feststehenden oder festsetzbaren Leitschaufelkranz umfasst. Das Getriebe weist eine Antriebswelle oder ein Antriebsrad zum Antreiben des Pumpenrads und eine Abtriebswelle beziehungsweise ein Abtriebsrad, das durch das Turbinenrad angetrieben werden kann, auf. Ferner weist das Getriebe ein stehendes Bauteil auf, das herkömmlich zur Aufnahme des Leitschaufelkranzes dient und entsprechend ausgelegt ist. Beispielsweise ist das stehende Bauteil in Form einer nicht umlaufenden Hohlwelle ausgeführt, welche bei der herkömmlichen Verwendung eines hydrodynamischen Wandlers dessen Leitschaufelkranz stationär, oder bei Ausführung des Wandlers als Trilok-Wandlers, in einem ersten Betriebszustand umlaufend und in einem zweiten Betriebszustand stationär trägt.
Das Getriebe wird nun erfindungsgemäß mit einer hydrodynamischen Kupplung versehen, die in dem Raum, der herkömmlich den hydrodynamischen Wandler aufnehmen soll, eingebaut werden kann, und die ein Pumpenrad und ein Turbinenrad umfasst, die ohne Zwischenschaltung eines Leitschaufelkranzes einen torusförmigen Arbeitsraum miteinander ausbilden. Insbesondere wird der torusförmige Arbeitsraum über seinem gesamten Umfang ausschließlich durch das Pumpenrad und das Turbinenrad ausgebildet.
Das Pumpenrad der hydrodynamischen Kupplung wird nun mit der Antriebswelle oder dem Antriebsrad verbunden, und das Turbinenrad wird mit der Abtriebswelle oder dem Abtriebsrad verbunden, so dass, wie herkömmlich der Wandler, das Pumpenrad im Betrieb des Getriebes durch die Antriebswelle beziehungsweise das Antriebsrad angetrieben wird, und das Turbinenrad die Abtriebswelle beziehungsweise das Abtriebsrad antreibt. Im Arbeitsraum wird entsprechend eine Kreislaufströmung mit einem Arbeitsmedium vom Pumpenrad in das Turbinenrad und zurück ausgebildet, mittels welcher Antriebsleistung beziehungsweise Drehmoment hydrodynamisch vom Pumpenrad auf das Turbinenrad übertragen wird.
Die hydrodynamische Kupplung wird mit einem verschiebbaren, insbesondere in Axialrichtung der hydrodynamischen Kupplung verschiebbaren, Drosselelement versehen, wobei das Drosselelement entweder innerhalb des Arbeitsraums verschiebbar ist oder wahlweise in den und aus dem Arbeitsraum verschoben werden kann. Durch Verschieben des Drosselelementes wird die Strömung des Arbeitsmediums im Arbeitsmediumkreislauf im Arbeitsraum mehr oder minder gestört, wodurch die Leistungsübertragung beziehungsweise die Drehmomentübertragung innerhalb der hydrodynamischen Kupplung, im Traktionsbetrieb bei einem Fahrzeug vom Pumpenrad auf das Turbinenrad, gesteuert oder geregelt werden kann.
Das stehende Bauteil, welches herkömmlich den Leitschaufelkranz des hydrodynamischen Wandlers aufnimmt, wird nun zur Aufnahme einer Betätigungsvorrichtung zum wahlweisen Verschieben des Drosselelementes verwendet beziehungsweise wird derart gestaltet, dass es eine solche Betätigungsvorrichtung ausbildet.
Wenn das Drosselelement mittels eines Druckmediums, insbesondere mit Drucköl, betätigt wird, wird das stehende Bauteil vorteilhaft mit einer Druckmediumführung beziehungsweise Druckölführung versehen, beispielsweise in Form von medium- oder ölführenden Kanälen innerhalb des stehenden Bauteils. Diese Druckmediumführung beziehungsweise diese Kanäle leiten das Drucköl in den Bereich des Drosselelementes oder beaufschlagen das Drosselelement unmittelbar mit dem Druckmedium beziehungsweise Drucköl, so dass das Drosselelement durch entsprechendes unmittelbares oder mittelbares Beaufschlagen mit dem Druckmedium beziehungsweise dem Drucköl wahlweise verschoben werden kann.
Alternativ kann das Drosselelement auch mit einem mechanischen Antrieb wahlweise verschoben werden. Beispielsweise kommt eine Schubstange oder eine Zugvorrichtung in Betracht, letztere insbesondere mit Zugseilen oder mit Zugdrähten. Auch das Verschieben des Drosselelementes mittels einer Gewindespindel, welche eine Drehbewegung in eine Schiebebewegung umwandelt, ist möglich. Das stehende Bauteil kann dann einen entsprechenden mechanischen Antrieb oder Bauteile desselben aufnehmen beziehungsweise tragen.
Wenn eine Ölpumpe, insbesondere Zahnradpumpe, zur Bereitstellung von Drucköl für Schaltelemente und/oder Bremsen in dem Getriebe vorgesehen ist, wobei diese Schaltelemente beziehungsweise Bremsen, die mittels des Drucköles betätigt werden, innerhalb einer Schaltgruppe, umfassend eine Vielzahl von Triebverbindungen mit verschiedenen Übersetzungen, dazu dienen, verschiedene Gangstufen, das heißt verschiedene Drehzahlverhältnisse zwischen einem Getriebeeingang und einem Getriebeausgang wahlweise auszubilden, so kann das Laufrad der Pumpe vorteilhaft mit der Antriebswelle, über welche das Pumpenrad der hydrodynamischen Kupplung angetrieben wird, verbunden werden oder auf dieser Antriebswelle, insbesondere einer axialen Verlängerung derselben in Richtung vom Getriebeeingang über die hydrodynamische Kupplung hinaus, angeordnet werden. Das Drucköl kann vorteilhaft nicht nur für die Schaltelemente und/oder Bremsen in der Schaltgruppe des Getriebes verwendet werden, sondern kann ebenso zur Verschiebung des Drosselelementes in der hydrodynamischen Kupplung dienen.
Besonders vorteilhaft sind die Antriebswelle für das Pumpenrad und die Abtriebswelle für das Turbinenrad der hydrodynamischen Kupplung konzentrisch zueinander auf verschiedenen Durchmessern beziehungsweise einander in Umfangsrichtung umschließend angeordnet. Beispielsweise verläuft die Abtriebswelle, die beispielsweise als Vollwelle, Vollwelle mit Bohrung, beispielsweise für Arbeitsmedium oder Schmieröl, oder als Hohlwelle ausgeführt ist, wenigstens teilweise innerhalb der Antriebswelle, die vorteilhaft als Hohlwelle ausgeführt ist. Das stehende Bauteil kann dann, in Radialrichtung bezogen auf die Drehachse der hydrodynamischen Kupplung gesehen, zwischen der Antriebswelle und der Abtriebswelle angeordnet sein, beispielsweise in Form einer stehenden Hohlwelle, innerhalb von welcher die Abtriebswelle verläuft und welche vorteilhaft radial außerhalb von der Antriebswelle umschlossen wird. Dieses stehende Bauteil bildet dann, wie dargestellt, die Betätigungsvorrichtung zum wahlweisen Verschieben des Drosselelementes aus oder trägt eine solche Betätigungsvorrichtung, beispielsweise in Form von druckmediumführenden Kanälen oder in Form eines mechanischen Antriebs.
Das Getriebe umfasst vorteilhaft ein Getriebegehäuse, in welchem sowohl eine Schaltgruppe zum Ausbilden verschiedener Gangstufen beziehungsweise verschiedener Drehzahlverhältnisse zwischen einem Getriebeeingang und einem Getriebeausgang als auch eine erfindungsgemäß ausgeführte hydrodynamische Kupplung angeordnet ist. Selbstverständlich ist es auch möglich, die hydrodynamische Kupplung derart anzuordnen, dass sie nicht vollständig von dem Getriebegehäuse umschlossen wird, sondern teilweise oder insgesamt außen an dem Getriebegehäuse montiert ist. Die Schaltgruppe kann durch eine Zwischenwand von einem Aufnahmeraum, der die hydrodynamische Kupplung aufnimmt, getrennt sein. Diese Zwischenwand kann dann das stehende Bauteil zum Tragen oder Ausbilden der Betätigungsvorrichtung für das Drosselelement ausbilden oder tragen.
Besonders vorteilhaft weist diese Zwischenwand wenigstens einen Ölversorgungskanal auf, der Drucköl oder allgemein ein Druckmedium zum Betätigen der Kupplungen und/oder Bremsen der Schaltgruppe führt. Die Ölpumpe, deren Laufrad insbesondere durch die Antriebswelle für das Pumpenrad der hydrodynamischen Kupplung angetrieben wird oder vorteilhaft getragen wird, kann auf der der Schaltgruppe abgewandten Seite der Zwischenwand angeordnet sein, wobei das Gehäuse der Ölpumpe vorteilhaft an der Zwischenwand gelagert ist oder einteilig mit dieser ausgeführt ist.
Die hydrodynamische Kupplung ist bei vorteilhaften Ausführungsformen der Erfindung als Konstantfüllungskupplung ausgebildet, wie sie beispielsweise in der Beschreibungseinleitung dargestellt wurde.
Die Erfindung soll nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels exemplarisch beschrieben werden.
In der 1 ist ein schematischer Axialschnitt durch ein Getriebe mit einer hydrodynamischen Kupplung dargestellt. Das Getriebe weist ein Getriebegehäuse 1 auf, das nur teilweise gezeigt ist. Das Getriebegehäuse 1 umschließt einen ersten Raum 2, in dem eine hydrodynamische Kupplung 4 mit einem Pumpenrad 4.1 und einem Turbinenrad 4.2 angeordnet ist, sowie einen zweiten Raum 3, in welchem eine Schaltgruppe des Getriebes angeordnet ist.
Die Schaltgruppe in dem zweiten Raum 3, die nicht im einzelnen dargestellt ist, weist eine Vielzahl von Kupplungen 5 und Bremsen 6 auf, welche wahlweise geöffnet und geschlossen beziehungsweise aktiviert und deaktiviert werden können, um wahlweise eine von verschiedenen Gangstufen in der Schaltgruppe einzulegen. Die verschiedenen Gangstufen unterscheiden sich durch die in ihnen vorgesehenen Übersetzungen und dienen dazu, zwischen der Getriebeeingangswelle 7 und der Getriebeausgangswelle 8 beziehungsweise allgemein einem Getriebeeingang und einem Getriebeausgang, wahlweise verschiedene Drehzahlverhältnisse einzustellen. Sowohl die Kupplungen 5 als auch die Bremsen 6 werden durch Drucköl geschaltet beziehungsweise aktiviert und deaktiviert, siehe die strichpunktierten Linien, welche eine Ölführung darstellen.
Um dieses Drucköl bereitzustellen, ist eine Ölpumpe 9 vorgesehen, die beispielsweise als Zahnradpumpe ausgeführt ist. Die Ölpumpe 9 weist wenigstens ein Laufrad 9.1 auf, das eine Drehbewegung ausführt, um das Öl in der Ölpumpe 9 auf das vorgegebene Druckniveau zu pumpen. Das Laufrad 9.1 ist bei der gezeigten Ausführung auf einer Antriebswelle 10 angeordnet und wird von dieser angetrieben, welche zugleich das Pumpenrad 4.1 der hydrodynamischen Kupplung 4 trägt und antreibt.
Das Gehäuse 9.2 der Ölpumpe 9 ist ortsfest im Getriebegehäuse 1 montiert, und zwar vorliegend an einer Zwischenwand 11, die den ersten Raum 2 von dem zweiten Raum 3 trennt.
Bei der gezeigten Ausführungsform ist die Ölpumpe 9 im ersten Raum 2 angeordnet, das heißt auf der Seite der Zwischenwand 11, die dem zweiten Raum 3 mit der Schaltgruppe abgewandt ist.
Das Turbinenrad 4.2 der hydrodynamischen Kupplung, welches dem Pumpenrad 4.1 axial gegenübersteht und mit diesem einen torusförmigen Arbeitsraum 4.3 ausbildet (man beachte, dass nur eine Hälfte über der Drehachse der hydrodynamischen Kupplung 4 dargestellt ist), steht in einer Triebverbindung mit einer Abtriebswelle 12 beziehungsweise wird von dieser getragen. Die Abtriebswelle 12 bildet zugleich eine Eingangswelle für die Schaltgruppe im zweiten Raum 3, die über die verschiedenen Triebverbindungen mit verschiedenen Übersetzungen in der Schaltgruppe 3 mit der Getriebeausgangswelle 8 verbunden werden kann.
Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel trägt die Abtriebswelle 12 zugleich einen Drehschwingungsdämpfer 13 sowie eine Hälfte, insbesondere in Form einer Reibscheibe, einer mechanischen Überbrückungskupplung 14 zur mechanischen Überbrückung der hydrodynamischen Kupplung 4. Die zweite Hälfte der mechanischen Überbrückungskupplung 14 wird durch die Antriebswelle 10 gebildet oder von dieser getragen, welche mit der Getriebeeingangswelle 7 zusammenfällt oder in einer Triebverbindung mit dieser steht.
Vorliegend erstreckt sich die Antriebswelle 10 von der Getriebeeingangswelle 7 in Axialrichtung bis zum Pumpenrad 4.1 der hydrodynamischen Kupplung 4 und über dieses hinaus, siehe die Verlängerung 10.1, bis zur Ölpumpe 9, wobei deren Laufrad 9.1 am axial inneren Ende (bezogen auf das Getriebegehäuse 1) der Antriebswelle 10 angeordnet ist. Selbstverständlich ist es dabei möglich, die Antriebswelle 10 aus mehreren axialen Abschnitten zusammenzusetzen, die verschiedene Durchmesser aufweisen können.
Vorteilhaft ist die Antriebswelle 10 teilweise oder vollständig als Hohlwelle ausgeführt und umschließt die Abtriebswelle 12 in Radialrichtung und/oder ist in Axialrichtung neben der Abtriebswelle 12 jedoch auf größerem Durchmesser angeordnet. Unter Hohlwelle sind dabei jegliche einen Innenraum umschließenden Formen, die drehbar sind, zu verstehen.
In Radialrichtung zwischen der Abtriebswelle 12 und der Antriebswelle 10 ist ein stehendes Bauteil 15 angeordnet, das vorliegend starr an der Zwischenwand 11 angeschlossen ist. Das stehende Bauteil 15 kann beispielsweise ebenfalls in Form einer Hohlwelle vorgesehen sein. In radialer Richtung zwischen der Antriebswelle 10 und der Abtriebswelle 12 soll im Sinne der vorliegenden Beschreibung auch solche Ausführungsformen einschließen, bei welchen sich die Antriebwelle 10 und die Abtriebswelle 12 nicht unmittelbar einander umgeben, sondern in Axialrichtung nebeneinander jedoch auf verschiedenen Durchmessern angeordnet sind. Das stehende Bauteil 15 kann dann die Antriebswelle 10 und/oder die Abtriebswelle 12 in Umfangsrichtung umschließen, entweder radial innenliegend oder radial außenliegend.
Das stehende Bauteil 15, welches herkömmlich zur Aufnahme eines Leitkranzes eines hydrodynamischen Wandlers (nicht dargestellt) dient, der an der Position der hydrodynamischen Kupplung 4 eingebaut werden sollte, trägt ein Drosselelement 16, das innerhalb des Arbeitsraums 4.3 der hydrodynamischen Kupplung 4, der durch das Pumpenrad 4.1 und das Turbinenrad 4.2 ohne Zwischenschaltung eines Leitrades gebildet wird, in Axialrichtung der hydrodynamischen Kupplung 4 verschiebbar ist, um eine Kreislaufströmung von Arbeitsmedium im Arbeitsraum 4.3 mehr oder minder zu stören und so die Leistungsübertragung mittels der hydrodynamischen Kupplung 4 zu regeln. In der gezeigten Stellung ist das Drosselelement 16 in seiner inaktiven Stellung im Bereich des Trennspaltes zwischen dem Pumpenrad 4.1 und dem Turbinenrad 4.2 angeordnet, in welcher es keinen störenden Einfluss auf die Arbeitsmediumströmung im Arbeitsraum 4.3 ausübt. Wenn das Drosselelement in der 1 nach rechts weiter in das Pumpenrad 4.1 hineingeschoben wird, übt es hingegen einen störenden Einfluss auf die Kreislaufströmung im Arbeitsraum 4.3 aus, wodurch die mit der hydrodynamischen Kupplung 4 übertragbare Leistung reduziert wird.
Vorliegend weist das Drosselelement 16 in einem Axialschnitt eine T-Form auf, andere Formen oder andere Bewegungsrichtungen sind jedoch denkbar.
Die Betätigung des Drosselelementes 16 erfolgt beispielsweise durch eine mechanisch, pneumatisch oder hydraulisch bewirkte axiale Verschiebung auf dem stehenden Bauteil 15. Hierzu weist das stehende Bauteil 15 eine entsprechende Betätigungsvorrichtung auf oder trägt eine solche (nicht dargestellt).
Beispielsweise können in dem stehenden Bauteil 15 Druckölkanäle für eine hydraulische Betätigung des Drosselelementes 16 beziehungsweise zum hydraulischen Verschieben desselben vorgesehen sein oder ein mechanischer Antrieb, beispielsweise ein Schubgestänge oder eine Zugvorrichtung beziehungsweise eine Gewindespindel, können durch das stehende Bauteil 15 geführt werden.
Wenn das Drosselelement 16 hydraulisch verschoben wird, so kann zum Betätigen beispielsweise dasselbe Drucköl wie zum Aktivieren und Deaktivieren der Kupplungen 5 und Bremse 6 in der Schaltgruppe im zweiten Raum 3 verwendet werden, das durch die Ölpumpe 9 zur Verfügung gestellt wird. In diesem Fall würde das Drucköl nicht nur durch die Zwischenwand 11 in den zweiten Raum 3 geführt, sondern ebenfalls durch das stehende Bauteil 15, insbesondere über die Zwischenwand 11, zu dem Drosselelement 16 beziehungsweise einem das Drosselelement 16 verschiebenden Hydraulikzylinder oder dergleichen.
Mit der Erfindung ist es möglich, anstelle eines hydrodynamischen Wandlers in einem Getriebe, insbesondere Schaltgetriebe eines Kraftfahrzeuges, eine hydrodynamische Kupplung mit einer Drosselelementregelung vorzusehen, die für ihren Betrieb im wesentlichen ausschließlich auf ohnehin vorhandene Bauteile des Getriebes, vorliegend die Antriebswelle 10, die Abtriebswelle 12 und das stehende Bauteil 15, zurückgreift. Größere strukturelle Veränderungen im Getriebe können damit vermieden werden. Somit kann einerseits ein bestehendes Getriebe mit einem hydrodynamischen Wandler umgebaut werden, wobei der hydrodynamische Wandler durch eine hydrodynamische Kupplung mit einem Drosselelement ersetzt wird, und andererseits kann ein Getriebe eines bestimmten Bautyps, in welchem bisher ein hydrodynamischer Wandler vorgesehen war, gleich ohne große konstruktive Veränderungen mit einer entsprechenden hydrodynamischen Kupplung neu hergestellt werden.

Claims

Verfahren zum Umrüsten oder Herstellen eines Getriebes, insbesondere Kraftfahrzeuggetriebes, das zur Aufnahme eines hydrodynamischen Wandlers, umfassend wenigstens ein Pumpenrad, ein Turbinenrad und einen feststehenden oder festsetzbaren Leitschaufelkranz, ausgelegt ist, wobei das Getriebe eine Antriebswelle (10) oder Antriebsrad aufweist, die/das zum Antrieb des Pumpenrads ausgelegt ist, ferner eine Abtriebswelle (12) oder Abtriebsrad, die/das zum Angetriebenwerden durch das Turbinenrad ausgelegt ist, und ein stehendes Bauteil (15), das zur Aufnahme des Leitschaufelkranzes ausgelegt ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe mit einer hydrodynamischen Kupplung (4) versehen wird, umfassend ein Pumpenrad (4.1) und ein Turbinenrad (4.2), die miteinander ohne Zwischenschaltung eines Leitschaufelkranzes einen torusförmigen Arbeitsraum (4.3) ausbilden, sowie wenigstens ein innerhalb des Arbeitsraumes (4.3) oder in den Arbeitsraum (4.3) verschiebbares Drosselelement (16), um im Betrieb der hydrodynamischen Kupplung (4) eine Arbeitsmediumkreislaufströmung in dem Arbeitsraum (4.3) wahlweise zu stören und so die Leistungsübertragung mit der hydrodynamischen Kupplung (4) zu regeln, wobei das Pumpenrad (4.1) mit der Antriebswelle (10) oder dem Antriebsrad verbunden wird, das Turbinenrad (4.2) mit der Abtriebswelle (12) oder dem Abtriebsrad verbunden wird, und das stehende Bauteil (15) mit einer Betätigungsvorrichtung zum wahlweisen Verschieben des Drosselelementes (16) versehen wird.
Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das stehende Bauteil (15) mit einer Druckmediumführung versehen wird, insbesondere in Form von medium- oder ölführenden Kanälen innerhalb des stehenden Bauteils (15), welche ein Druckmedium oder Drucköl leiten, mit welchem das Drosselelement (16) wenigstens einseitig unmittelbar oder mittelbar zum Verschieben desselben beaufschlagbar ist.
Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das stehende Bauteil (15) mit einem mechanischen Antrieb, insbesondere in Form wenigstens einer Schubstange, Zugvorrichtung und/oder Gewindespindel, versehen wird, welcher mechanisch am Drosselelement (16) angeschlossen ist, um dieses durch Betätigen des mechanischen Antriebs zu verschieben.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebswelle (10) ferner mit dem Laufrad (9.1) einer Ölpumpe (9), insbesondere Zahnradpumpe, verbunden wird, um dieses zur Bereitstellung eines Drucköles für Schaltelemente (5) im Getriebe und/oder zur Verschiebung des Drosselelementes (16) anzutreiben.
Hydrodynamische Kupplung (4), 5.1 mit einem Pumpenrad (4.1) und einem Turbinenrad (4.2), die miteinander einen torusförmigen Arbeitsraum (4.3) ausbilden, in welchem eine Arbeitsmediumkreislaufströmung zur hydrodynamischen Leistungsübertragung ausbildbar ist; 5.2 mit einer Antriebswelle (10) zum Antreiben des Pumpenrads (4.1) und einer Abtriebswelle (12), die vom Turbinenrad (4.2) angetrieben wird, wobei 5.3 die Antriebswelle (10) und die Abtriebswelle (12) konzentrisch zueinander und insbesondere einander in Umfangsrichtung umschließend angeordnet sind; 5.4 mit einem Drosselelement (16), das in den Arbeitsraum (4.3) und aus diesem heraus oder innerhalb des Arbeitsraumes (4.3) verschiebbar ist, um wahlweise strömungsstörend in die Arbeitsmediumkreislaufströmung und aus dieser heraus geschoben zu werden und dadurch die hydrodynamische Leistungsübertragung zu regeln; dadurch gekennzeichnet, dass 5.5 in Radialrichtung zwischen der Antriebswelle (10) und der Abtriebswelle (12) ein stehendes Bauteil (15) angeordnet ist, das eine Betätigungsvorrichtung zum wahlweisen Verschieben des Drosselelementes (16) trägt oder ausbildet.
Hydrodynamische Kupplung (4) gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das stehende Bauteil (15) druckmediumführende, insbesondere druckölführende Kanäle aufweist, die ein Druckmedium, insbesondere Drucköl, in den Bereich des Drosselelementes (16) zum Verschieben desselben leiten.
Hydrodynamische Kupplung (4) gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das stehende Bauteil (15) mit einem mechanischen Antrieb versehen ist oder einen solchen ausbildet, insbesondere mit einer Schubstange, einer Zugvorrichtung und/oder einer Gewindespindel.
Hydrodynamische Kupplung (4) gemäß einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die hydrodynamische Kupplung (4) in oder an einem Schaltgetriebe angeordnet ist, und die Antriebswelle (10) in einer Triebverbindung mit dem Laufrad (9.1) einer Ölpumpe (9), insbesondere Zahnradpumpe, steht oder das Laufrad (9.1) einer Ölpumpe (9), insbesondere Zahnradpumpe, drehfest trägt, welche Drucköl für Schaltelemente (5) im Getriebe und/oder zum Verschieben des Drosselelementes (16) bereitstellt.
Getriebe, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, mit einem Getriebegehäuse (1), in welchem eine Schaltgruppe, umfassend eine Vielzahl von Triebverbindungen mit verschiedenen Übersetzungen sowie Kupplungen (5) und Bremsen (6) zum Ausbilden verschiedener Gangstufen, und eine hydrodynamische Kupplung (4) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8 angeordnet sind, wobei die Schaltgruppe durch eine Zwischenwand (11) von einem Aufnahmeraum (2) für die hydrodynamische Kupplung (4) getrennt ist, und die Zwischenwand (11) das stehende Bauteil (15) zum Tragen oder Ausbilden der Betätigungsvorrichtung für das Drosselelement (16) trägt oder ausbildet.
Getriebe gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenwand (11) wenigstens einen Ölführungskanal, der Drucköl zum Betätigen der Kupplungen (5) und/oder Bremsen (6) der Schaltgruppe führt, aufweist.
Getriebe gemäß Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass auf der der Schaltgruppe abgewandten Seite der Zwischenwand (11) eine Ölpumpe (9), insbesondere Zahnradpumpe, zum Bereitstellen von Drucköl für die Kupplungen (5) und/oder Bremsen (6) der Schaltgruppe angeordnet ist, welche insbesondere ein stationäres, an der Zwischenwand (11) gelagertes Pumpengehäuse (9.2) aufweist.
Getriebe gemäß einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das stehende Bauteil (15) in Form einer fliegend oder einseitig an der Zwischenwand (11) gelagerten Welle, insbesondere Hohlwelle, ausgebildet ist, die insbesondere einteilig mit der Zwischenwand (11) ausgeführt ist.
Getriebe gemäß einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenwand (11) starr am Getriebegehäuse (1) angeschlossen oder einteilig mit diesem ausgeführt ist.
Verwendung eines stehenden Bauteils in einem Getriebe, insbesondere Kraftfahrzeuggetriebe, das zur Aufnahme des Leitschaufelkranzes eines hydrodynamischen Wandlers in dem Getriebe bestimmt ist, zum Aufnehmen oder Ausbilden einer Betätigungsvorrichtung, mit welcher ein Drosselelement (16) verschiebbar ist, das wahlweise in den Arbeitsraum (4.3) oder innerhalb von diesem einer hydrodynamischen Kupplung (4), die anstelle des hydrodynamischen Wandlers in das Getriebe eingebaut wird, verschiebbar ist.