DE1245675B - Hydrodynamisch-mechanisches Verbundgetriebe, insbesondere fuer Kraftfahrzeuge - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND DEUTSCHES 4i07Wm^v PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

Flöh

Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:

Deutsche Kl.: 47 h-18

1245 675
F 45205 XII/47 h
11. Februar 1965
27. Juli 1967

Die Erfindung betrifft ein Verbundgetriebe, insbesondere für Kraftfahrzeuge, bestehend aus einem hydrodynamischen Drehmomentwandler, mit einem über eine Freilaufkupplung abgestütztem Leitrad und einem Zahnräderwechselgetriebe, dessen Gangstufen hydraulisch umgeschaltet werden, in Abhängigkeit von Druck in einem hydraulischen Steuersystem des Getriebes.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, den Betriebspunkt, in welchem der Wandler in den Kupplungszustand übergeht, auf einfache Weise abzutasten und zur Schaltung des Wechselgetriebes zu verwerten.

Diese Aufgabe wird durch die zwei Merkmale gelöst:

a) der Wandlerkreislauf steht mit der Druckmittelquelle des hydraulischen Steuersystems für das Zahnräderwechselgetriebe über einen Kanal, der durch die Leitradnabe führt, in Verbindung,

b) in dieser Verbindungsleitung ist ein mit dem Leitrad mitlaufendes Ventil angeordnet, das unter Fliehkrafteinwirkung die Leitung absperrt und dadurch eine Druckerhöhung vor dem Ventil als Signal zum Umschalten im Zahnräderwechselgetriebe verursacht.

Es sind Verbundgetriebe bekannt, die aus einem hydrodynamischen Drehmomentwandler mit einem über eine Freilaufkupplung abgestütztem Leitrad und einem Zahnräderwechselgetriebe bestehen, dessen Gangstufen hydraulisch umgeschaltet werden in Abhängigkeit vom Druck in einem hydraulischen Steuersystem des Getriebes.

Weiterhin ist es bekannt, bei einem Drehmomentwandler ein durch Zentrifugalkraft betätigtes Ventil im Pumpenteil anzuordnen, das als Füllventil wirkt.

Bekannt ist auch, eine Hilfspumpe durch die Differenzdrehzahl zwischen Pumpenteil und Turbinenteil eines Drehmomentwandlers anzutreiben und diese Hilfspumpe mit einem Zentrifugalventil zu versehen.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand eines Beispieles erläutert.

In der Zeichnung bezeichnet 10 eine Nabe für einen ersten Pumpenmantelteil 12, der mit einem zweiten Mantelteil 18 verbunden ist. Die Nabe 20 des Mantelteiles 18 ist an einer Hohlwelle 22 befestigt, die mittels einer Büchse in einer Öffnung 24 des feststehenden Getriebegehäuses 26 gelagert ist. Die Mantelteile 12 und 18 bilden zusammen ein abgedichtetes Pumpengehäuse.

Eine Schulter 28 an dem Gehäuseteil 12 kann mittels einer geeigneten Antriebsplatte mit der Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine verbunden sein. Das Gehäuse 26 enthält eine Pumpenkammer 30, in der Hydrodynamisch-mechanisches Verbundgetriebe, insbesondere für Kraftfahrzeuge

Anmelder:

Ford-Werke Aktiengesellschaft, Köln, Ottoplatz 2

Als Erfinder benannt:

Po-Lung Liang, Lincoln Park, Mich. (V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:

V. St. v. Amerika vom 16. März 1964 (352 288)

die Zahnradpumpe 32 angeordnet ist. Das Pumpenzahnrad 32 ist bei 34 auf das Ende der Hohlwelle 22 aufgekeilt, so daß die Zahnradpumpe Druckmittel fördert, wenn die Antriebsmaschine lauft.

Die Wandlerpumpe enthält eine äußere Pumpenschale 36, deren äußere Kante durch Punktschweißung an der inneren Fläche 38 des Gehäuseteiles 18 befestigt ist. Eine innere Pumpenschale 40 sowie am Umfang verteilte radial nach außen weisende Pumpenschaufeln 43 bilden zusammen mit dem Mantel 36 die Ausströmkanäle.

Eine Turbine 42 besteht aus einer äußeren Schale 44, einer inneren Schale 46 und Schaufeln 48. Die Schaufeln 48 und die Schalen 44 und 46 bilden gemeinsam radial verlaufende Einströmkanäle.

Die innere Nabe des Mantels 44 ist an einer Turbinennabe 50 angenietet, welche ihrerseits bei 52 auf eine Turbinenwelle 54 aufgenutet ist.

Zwischen dem Strömungsaustrittsbereich der Turbine und dem Strömungseintrittsbereich des Pumpenteiles ist ein Leitrad angeordnet, dessen Schaufeln 56 zwischen einer ersten Schale 58 und einer zweiten Schale 60 angeordnet sind. Die Schale 60 bildet eine Nabe mit einer Zentralbohrung 62, in der der Außenring 64 einer Freilaufkupplung angeordnet ist. Die Freilaufkupplung weist außerdem einen Ittnenring 66 und Kupplungsteile in Form von Rollen 68 auf. Einer der beiden Ringe kann mit Nocken versehen sein, die mit den Rollen 68 zusammen wirken und eine Drehung des Stators entgegengesetzt zur Drehrichtung des Pumpenteiles verhindern, während sie freie Bewegung in entgegengesetzter Richtung zulassen.

709 618/278

Zwischen der Nabe 50 und den Ringen 64 und 66 ist ein Abstandsteil 70 angeordnet. Zwischen der Nabe 20 des Wandlergehäuses 18 und den Ringen 64 und 66 sitzt ein Ventil 72, das in Abhängigkeit von der Pumpendrehzahl die zur Schaltung des Verbundgetriebes nötigen Impulse liefert. Der Abstandsteil 70 und das Ventil 72 sind mit am äußeren Umfang mit der inneren Leitradschale 60 drehfest verbunden.

Das Ventil 72 enthält ein Ventilgehäuse 74 mit radialen Bohrungen 76. Wenn zwei solcher Bohrungen benutzt werden, sind sie zueinander um 180° versetzt. In jeder Bohrung sitzt eine Ventilkugel 78, deren Durchmesser so gewählt ist, daß zwischen der Kugel und dem Ventilgehäuse noch ein Spielraum vorhanden ist.

Die Bohrung 76 steht mit dem Inneren des Wandlers über eine Ventilöffnung 80 in Verbindung. Das radial innere Ende der Bohrung 76 steht mit einem Druckzuleitungskanal 82 über eine Ventilöffnung 84 in Verbindung. Der Kanal 82 verläuft in einer Hohlwelle 86, die mit dem Innenring 66 der Freilaufkupplung an der Stelle 88 drehfest verbunden ist. Die Hohlwelle 86 erweitert sich zu einem Flansch 90, der an dem Gehäuseteil 26 befestigt ist.

Ein oder mehrere Kanäle 92 stehen mit dem Kanal 82 in Verbindung und von hier aus mit der Öffnung 76 in dem Ventilkörper 74. Der Kanal 92 wird über die Leitung 94 mit Druckflüssigkeit versorgt.

Ein weiterer Zuführungskanal 96 besteht aus dem Ringraum zwischen der Hohlwelle 22 und der Welle 86 und wird von der Zahnradpumpe 32 mit Druckflüssigkeit versorgt. Diese gelangt durch radiale Nuten in einer Druckscheibe 98 nach außen und tritt durch den Ringraum zwischen der Pumpenschale 36 und dem Ende der Leitradschale 60 ins Innere des Wandlerkreislaufes ein. Über den Ringraum zwischen der Schale 44 und dem anderen Ende der Leitradschale 60 verläßt die Flüssigkeit den Wandler und gelangt durch Öffnungen in dem Abstandsstück 70 sowie durch axiale Nuten in einer Büchse 100 in einen Rückstromkanal 102, der von dem Ringraum zwischen der Welle 54 und der Hohlwelle 86 gebildet wird.

Wenn der Drehmomentwandler im Wandlerbereich arbeitet, ändert das Leitrad die Tangentialkomponente der Richtung der absoluten Strömungsgeschwindigkeit, ehe die Arbeitsfüssigkeit in den Eintrittsbereich des Pumpenteiles gelangt. Hierbei nimmt die Ventilkugel 78 eine radial innere Lage ein, und es ist möglich, daß die Arbeitsflüssigkeit aus dem Kanal 92 durch die Öffnung 76 hindurch in das Innere des Wandlerkreislaufes gelangt und diesen mit Arbeitsflüssigkeit versorgt. Sobald der Wandler den Kupplungspunkt erreicht, hebt sich das Leitrad vom Freilauf ab und bewegt sich frei in der Drehrichtung der Pumpe. Dadurch kommt die Ventilkugel 78 durch Zentrifugalkrafteinwirkung in eine radial äußere Lage, dichtet die öffnung 80 ab und verhindert, daß die unter Druck stehende Flüssigkeit aus dem Kanal 92 durch die öffnung 76 in den Wandlerkreislauf eintreten kann. Infolgedessen entsteht eine Drucksteigerung in dem Kanal 92, die als Drucksignal zur Einleitung der Steuerfunktionen bei der automatischen Schaltung eines nachgeschaLteten mechanischen Getriebes verwendet wird.

Die Gangwechsel werden durch die Schaltventile gesteuert, welche auf das Drucksignal in dem Kanal 94 ansprechen. Erreicht der Wandler den Kupplungspunkt, nachdem er aus dem Stillstand beschleunigt wurde, so leitet das Signal aus der Ventilvorrichtung 72 einen Gangwechsel in dem Zahnradgetriebe ein, und schaltet einen höheren Gang ein. Wenn das

ίο Zahnradgetriebe zwei Vorwärtsgänge aufweist, bleibt das Verbundgetriebe im höheren Gang, wenn weiter beschleunigt wird. Das Umschalten von einem niedrigen Gang in einen höheren Gang kann davon begleitet sein, daß der Drehmomentwandler in den Wandlerbereich zurückkehrt, so daß wiederum eine hydrokinetische Drehmomentwandhmg in der Endphase der Beschleunigungsperiode auftritt. Dabei wird das Leitrad wieder festgehalten, und die Ventilkugel 78 gibt die öffnung 80 frei. Der Druck in dem Kanal 92

ao und in dem Kanal 94 fällt dann auf einen Wert, der gleich der Höhe des statischen Druckes in dem Wandlerbereich ist.

Sofern das Schaltgetriebe drei Vorwärtsgänge verwendet, ist es während der Beschleunigungsperiode

as notwendig, zwei Gangwechsel, bzw. Aufwärtsschaltungen zu erreichen. Hierbei wird das Drucksignal in der Leitung 94 von der Schaltventilvorrichtung dazu benutzt, eine zweite Aufwärtsschaltung einzuleiten. Ein zweites Drucksignal wird erhalten, wenn der Drehmomentwandler ein zweites Mal seinen Kupplungspunkt erreicht, nachdem infolge des Hochschaltens wieder der Wandlerbetrieb erreicht wurde.

Um die beiden Signale, die zu verschiedenen Zeiten in dem Kanal 94 erzeugt werden, zu unterscheiden, wird ein geeignetes Zeitventil benutzt.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Verbundgetriebe, insbesondere für Kraftfahrzeuge, bestehend aus dem hydrodynamischen Drehmomentwandler, mit einem über eine Freilaufkupplung abgestütztem Leitrad und einem Zahnräderwechselgetriebe, dessen Gangstufen hydraulisch umgeschaltet werden in Abhängigkeit von Druck in einem hydraulischen Steuersystem des Getriebes, gekennzeichnet durch die Merkmale:

   a) der Wandlerkreislauf steht mit der Druckmittelquelle des hydraulischen Steuersystems

   für das Zahnräderwechselgetriebe über einen Kanal, der durch die Leitradnabe führt, in Verbindung,

   b) in dieser Verbindungsleitung ist ein mit dem Leitrad mitlaufendes Ventil angeordnet, das

   unter Fliehkrafteinwirkung die Leitung absperrt und dadurch eine Druckerhöhung vor dem Ventil als Signal zum Umschalten im Zahnräderwechselgetriebe verursacht.

   In Betracht gezogene Druckschriften:
   USA.-Patentschriften Nr. 2 379 174, 2 873 831,
   3 005 312, 3 118 279.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

   709 618/278 7.67 ® Bundesdruckerei Berlin