DE1245675B

DE1245675B - Hydrodynamic-mechanical compound transmission, especially for motor vehicles

Info

Publication number: DE1245675B
Application number: DEF45205A
Authority: DE
Inventors: Po-Lung Liang
Original assignee: Ford Werke GmbH
Current assignee: Ford Werke GmbH
Priority date: 1964-03-16
Filing date: 1965-02-11
Publication date: 1967-07-27

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND DEUTSCHES 4i07Wm^v PATENTAMTFEDERAL REPUBLIC OF GERMANY GERMAN 4i07Wm ^v PATENT OFFICE

AUSLEGESCHRIFTEDITORIAL

Int. Cl.:Int. Cl .:

FlöhFlea

Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:Number:
File number:
Registration date:
Display day:

Deutsche Kl.: 47 h-18German class: 47 h-18

1245 675
F 45205 XII/47 h
11. Februar 1965
27. Juli 19671245 675
F 45205 XII / 47 h
February 11, 1965
July 27, 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.The invention relates to a compound transmission, in particular for motor vehicles, consisting of a hydrodynamic torque converter, with a guide wheel supported by an overrunning clutch and a gear change transmission, the gears of which are switched hydraulically, as a function of of pressure in a hydraulic control system of the transmission.

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.The object of the invention is to determine the operating point at which the converter is in the clutch state passes over to scan in a simple manner and to utilize for switching the gearbox.

Diese Aufgabe wird durch die zwei Merkmale gelöst: This task is solved by the two features:

a) der Wandlerkreislauf steht mit der Druckmittelquelle des hydraulischen Steuersystems für das Zahnräderwechselgetriebe über einen Kanal, der durch die Leitradnabe führt, in Verbindung,a) the converter circuit stands with the pressure medium source of the hydraulic control system for the Gear change transmission via a channel that leads through the stator hub, in connection,

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.b) in this connecting line, a valve running along with the stator is arranged, which The line closes off under the influence of centrifugal force, thereby increasing the pressure in front of the valve caused as a signal to switch in the gear change transmission.

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.There are compound transmissions known that consist of a hydrodynamic torque converter with a exist on a one-way clutch supported stator and a gear change transmission, whose Gear steps are hydraulically switched depending on the pressure in a hydraulic control system of the transmission.

Weiterhin ist es bekannt, bei einem Drehmomentwandler ein durch Zentrifugalkraft betätigtes Ventil im Pumpenteil anzuordnen, das als Füllventil wirkt.It is also known to have a centrifugal force operated valve in a torque converter to be arranged in the pump part, which acts as a filling valve.

Bekannt ist auch, eine Hilfspumpe durch die Differenzdrehzahl zwischen Pumpenteil und Turbinenteil eines Drehmomentwandlers anzutreiben und diese Hilfspumpe mit einem Zentrifugalventil zu versehen.It is also known to use an auxiliary pump by means of the differential speed between the pump part and the turbine part of a torque converter and this To provide the auxiliary pump with a centrifugal valve.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand eines Beispieles erläutert.The invention is explained below using an example.

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.In the drawing, 10 denotes a hub for a first pump casing part 12, which is connected to a second Shell part 18 is connected. The hub 20 of the shell part 18 is attached to a hollow shaft 22, which means a sleeve is mounted in an opening 24 of the fixed gear housing 26. The coat parts 12 and 18 together form a sealed pump housing.

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 KraftfahrzeugeA shoulder 28 on the housing part 12 can be connected to the crankshaft by means of a suitable drive plate be connected to an internal combustion engine. The housing 26 contains a pump chamber 30 in which Hydrodynamic-mechanical compound transmission, in particular for motor vehicles

Anmelder:Applicant:

Ford-Werke Aktiengesellschaft, Köln, Ottoplatz 2Ford-Werke Aktiengesellschaft, Cologne, Ottoplatz 2

Als Erfinder benannt:Named as inventor:

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

Beanspruchte Priorität:Claimed priority:

V. St. v. Amerika vom 16. März 1964 (352 288)V. St. v. America March 16, 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.the gear pump 32 is arranged. The pump gear 32 is at 34 on the end of the hollow shaft 22 wedged so that the gear pump delivers pressure medium when the prime mover is running.

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.The converter pump includes an outer pump shell 36, the outer edge of which is spot welded is attached to the inner surface 38 of the housing part 18. An inner pump cup 40 as well as on Circumferentially distributed radially outwardly pointing pump blades 43 form together with the jacket 36 the outflow channels.

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.A turbine 42 consists of an outer shell 44, an inner shell 46 and blades 48. The Blades 48 and the shells 44 and 46 together form radially extending inflow channels.

Die innere Nabe des Mantels 44 ist an einer Turbinennabe 50 angenietet, welche ihrerseits bei 52 auf eine Turbinenwelle 54 aufgenutet ist.The inner hub of the shell 44 is riveted to a turbine hub 50, which in turn at 52 a turbine shaft 54 is grooved.

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.Between the flow exit area of the turbine and the flow entry area of the pump part a stator is arranged, the blades 56 between a first shell 58 and a second Shell 60 are arranged. The shell 60 forms a hub with a central bore 62 in which the outer ring 64 is arranged a one-way clutch. The overrunning clutch also has an inner ring 66 and coupling parts in the form of rollers 68. One of the two rings can be provided with cams, which cooperate with the rollers 68 and a rotation of the stator opposite to the direction of rotation of the pump part while allowing free movement in the opposite direction.

709 618/278709 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.A spacer 70 is arranged between the hub 50 and the rings 64 and 66. Between the hub 20 of the converter housing 18 and the rings 64 and 66, there is a valve 72 which, as a function of the pump speed, supplies the pulses necessary for switching the compound transmission. The spacer 70 and the valve 72 are non-rotatably connected to the inner stator shell 60 on the outer circumference.

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.The valve 72 includes a valve housing 74 with radial bores 76. If two such bores are used, they are offset from one another by 180 °. A valve ball 78 sits in each hole, whose diameter is chosen so that there is still a margin between the ball and the valve housing is available.

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.The bore 76 is in communication with the interior of the transducer via a valve port 80. That The radially inner end of the bore 76 is connected to a pressure supply channel 82 via a valve opening 84 in connection. The channel 82 runs in a hollow shaft 86 which is connected to the inner ring 66 of the overrunning clutch at the point 88 is rotatably connected. The hollow shaft 86 expands to a flange 90, the is attached to the housing part 26.

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.One or more channels 92 are in communication with channel 82 and from here to the opening 76 in the valve body 74. The channel 92 is supplied with pressure fluid via the line 94.

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.Another supply channel 96 consists of the annular space between the hollow shaft 22 and the shaft 86 and is supplied with pressure fluid by the gear pump 32. This reaches the outside through radial grooves in a thrust washer 98 and enters the interior of the converter circuit through the annular space between the pump shell 36 and the end of the stator shell 60. Via the annular space between the shell 44 and the other end of the stator shell 60, the liquid leaves the transducer and passes through openings in the spacer 70 and through axial grooves in a sleeve 100 into a return flow channel 102, which runs from the annular space between the shaft 54 and the Hollow shaft 86 is formed.

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.When the torque converter is operating in the converter range, the stator changes the tangential component the direction of the absolute flow velocity before the working fluid enters the Entrance area of the pump part arrives. Here, the valve ball 78 takes a radially inner position a, and it is possible that the working fluid from the channel 92 through the opening 76 into reaches the inside of the converter circuit and supplies it with working fluid. Once the converter reaches the coupling point, the idler lifts off the freewheel and moves freely in the direction of rotation the pump. As a result, the valve ball 78 comes into a centrifugal force radially outer layer, seals the opening 80 and prevents the pressurized liquid can enter the converter circuit from the channel 92 through the opening 76. As a result, arises an increase in pressure in the channel 92, which acts as a pressure signal for initiating the control functions the automatic shifting of a downstream mechanical transmission is used.

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 dasThe gear changes are controlled by the switching valves, which respond to the pressure signal in the channel 94 address. If the converter reaches the coupling point after accelerating from a standstill the signal from the valve device 72 initiates a gear change in the gear transmission, and shifts into a higher gear. If that

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 92ίο Gear transmission has two forward gears, remains the compound transmission in higher gear when accelerating further. Switching from a low one Gear to a higher gear can be accompanied by the torque converter in the converter range returns, so that again a hydrokinetic torque wallhmg in the final phase the acceleration period occurs. In doing so, the stator and the valve ball 78 are held again releases the opening 80. The pressure in channel 92

ao und in dem Kanal 94 fällt dann auf einen Wert, der gleich der Höhe des statischen Druckes in dem Wandlerbereich ist.ao and in the channel 94 then falls to a value which is equal to the level of the static pressure in the transducer area is.

Sofern das Schaltgetriebe drei Vorwärtsgänge verwendet, ist es während der BeschleunigungsperiodeIf the manual transmission is using three forward gears, it is during the acceleration period

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.As necessary, two gear changes or upshifts to reach. Here, the pressure signal is in line 94 from the switching valve device used to initiate a second upshift. A second pressure signal is obtained when the torque converter reaches its coupling point a second time after, as a result of the Upshifting again, the converter mode has been reached.

Um die beiden Signale, die zu verschiedenen Zeiten in dem Kanal 94 erzeugt werden, zu unterscheiden, wird ein geeignetes Zeitventil benutzt.To distinguish the two signals generated at different times in channel 94, a suitable time valve is used.

Claims

Claim:

Compound transmission, in particular for motor vehicles, consisting of the hydrodynamic Torque converter, with a stator supported by a one-way clutch and a Gear change transmission, the gears of which are hydraulically switched depending on of pressure in a hydraulic control system of the transmission, characterized by the Characteristics:

a) the converter circuit is connected to the pressure medium source of the hydraulic control system

for the gear change transmission via a channel that leads through the stator hub in Link,

b) in this connecting line, a valve running along with the stator is arranged, which

The line closes off under the influence of centrifugal force and thereby an increase in pressure caused the valve as a signal for switching in the gear change transmission.

Considered publications:
U.S. Patents Nos. 2,379,174, 2,873,831,
3 005 312, 3 118 279.

1 sheet of drawings

709 618/278 7.67 ® Bundesdruckerei Berlin709 618/278 7.67 ® Bundesdruckerei Berlin