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Von einem hydraulischen Servomotor betätigte, zum Verstellen der Pumpenschaufeln
eines hydraulischen Turbowandlers bestimmte Einrichtung Die Erfindung bezieht sich
auf eine von einem hydraulischen Servomotor betätigte, zum Verstellen der Pumpenschaufeln
eines hydraulischen Turbowandlers bestimmte Einrichtung, bei welcher durch Längsverschiebung
einer im Innern der hohlen Pumpenwelle angeordneten Schaltwelle unter Verwendung
von Drallnuten als Verhindungselemente zwischen den einzelnen Wellen eine Verdrehung
der im Innern, der Schaltwelle angeordneten Verstellwelle bewirkt wird und diese
Verdrehung eine Verstellung der Pumpenschaufeln herbeiführt.
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Es ist bekannt, zur Verstellung der Pumpenschaufeln eines hydraulischen
Turbowandlers auf der Drehachse der Schaufeln Zahnsegmente vorzusehen, die gemeinsam
mit den Zähnen eines Verstellrades kämmen, das fest mit einer Verstellwelle verbunden
ist, so daß zur Verstellung der Schaufeln nur die Verstell"velle, die mit der Pumpendrehzahl
umläuft, entsprechend verdreht zu werden braucht. Bei einer bekannten Ausführung
ist die Verstellwelle im Innern einer Schaltwelle angeordnet, die wiederum im Innern
der als Hohlwelle ausgebildeten Welle des Pumpenrades sitzt. Die Hohlwelle des Pumpenrades
ist innen mit Drallnuten nach Art einer Keilwelle versehen, in welche die Schaltwelle
eingreift, die außen entsprechende Gegenprofile aufweist. Die Schaltwelle ihrerseits
enthält innen gerade Nuten eines Keilwellenprofils, in die wiederum die Verstellwelle
mit einem passenden Keilprofil mit geraden Nuten eingreift. Die durch Verschieben
der Schaltwelle herbeigeführte Längsbewegung wird mittels der Drallnuten in eine
Drehbewegung derVerstellw elle umgewandelt. Bei Turbowandlern kleinerer Leistungen
wird die Schaltwelle unter Zwischenschaltung eines Kugellagers unmittelbar vom Schaltgestänge
verschoben. Bei Turbowandlern
größerer Leistungen nehmen die Schaltkräfte
zu, so daß zwischen Schaltgestänge und Schaltcvelle eine Übersetzung vorgesehen
werden muß, etwa derart, daß ein drehbar gelagerter Schalthebel um die Schaltwelle
greift. Bei Turbowandlern noch .l-ößerer Leistungen reicht auch diese Übersetzung
nicht mehr aus, so daß an der Welle des Schalthebels über einen weiteren Hebel ein
Servomotor angeschlossen wird, der ausreichend große Verstellkräfte ausüben kann.
Diese bekannte Verstellung der Schaltwelle durch einen Servomotor führt zu einer
vielteiligen umständlichen Hebelanordnung. Da der Eingriff des Servomotors einseitig
erfolgt, besteht außerdem die Möglichkeit eines Klemmens des Gestänges. Schließlich
ergibt die bekannte Anordnung eines angebauten Servomotors einen unorganischen Getriebegesamtaufbau.
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Die Erfindung bezweckt, eine von einem Servomotor betätigte Pu.mpenschaufelverstellung
zu schaffen, die nur geringen baulichen Aufwand erfordert und bei welcher der Servomotor
von kurzer Baulänge unmittelbar an das Gehäuse des Turbowandlers angeflanscht werden
kann. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die Schaltwelle mittels einer
Lagerung mit dem nicht drehbaren Kolben des Servomotors gekuppelt ist. In Weiterbildung
der Erfindung ist die die Schaltwelle mit dem Kolben des Servomotors verbindende
Lagerung im Kolben des Servomotors angeordnet. Die Abdichtung des vom Turbowandler
abgewendeten, das Arbeitsmittel aufnehmenden Druckraumes des Servomotors gegen die
die Schaltwelle mit dem Servomotorkolben verbindende Lagerung erfolgt durch einen
auf den Kolben des Servomotors aufgesetzten Deckel und die Abdichtung des dein Turbowandler
zugewendeten, das Arbeitsmittel aufnehmenden Druckraumes des Servomotors durch eine
Führungsbuchse, die zur Führung einer mit dem (Kolben des Servomotors fest verbundenen
Buchse dient. Die mit dem Kolben,des Servomotors fest verbundene Buchse erstreckt
sich in den zwischen der Pumpenhohlwelle und der Schaltwelle verbleibenden Raum.
Schließlich steht in weiterer Ausgestaltung der Erfindung eine mit dem Kolben des
Servomotors in Verbindung stehende Verlängerung mit Einrichtungen in Verbindung,
die eine Drehbewegung des Servomotorkolhens verhindern. Die Verlängerung kann zum
Anschluß für die Rückführung eines Steuerschiebers des Servomotors verwendet werden.
Die Pumpenschaufelstelleinrichtung nach. der Erfindung hat den Vorteil, daß die
Kraftübertragung vom Servomotor auf die Schaltwelle spielfrei erfolgen kann, die
Baulänge des Servomotors sich verkürzt, so daß der am Gehäuse des Turbowandlers
angeflanschte Servomotor sich gut in den Gesamtgetriebeau.fbau einordnet und durch
die Ermöglichung des Anschlusses einer Rückführung des Steuerschiebers des Servomotors
an den in Schlitzen geführten Querhebel noch weiterhin der Raumbedarf des Servomotors
verkleinert wird. Da die Baulänge des Servomotors maßgebend ist für die Entfernung
zwischen Antriebsmotor und Turbowandler und damit für die Baulänge der gesamten
Getriebeanordnung, ist die mit der vorliegenden Erfindung erzielte kurze Baulänge
des Servomotors besonders in den Fällen wertvoll, in denen der Raum beschränkt ist,
z. B. bei Fahrzeugen.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes
dargestellt, und zwar zeigt Fig. r einen Längsschnitt durch die erfindungsgemäße
Verstelleinrichtung, Fig.2 eine Draufsicht.
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Im Innern der Hohlwelle i des Pumpenrades eines hydraulischen Turbowandlers
ist idie hoble Schaltwelle 2, im Innern der Schaltwelle :2 die Verstellwelle 3 angeordnet.
Die Schaltwelle 2 und die Verstellwelle 3 drehen sich zusammen mit der Hohlwelle
i. Die Hohlwelle i ist mit Drallnuten 4 versehen, in die- entsprechende Gegenprofile
der Schaltwelle 2 eingreifen. Die Schaltwelle :2 enthält gerade Nuten 5, in die
entsprechende Gegenprofile der Verstellwelle eingreifen. Die Schaltwelle :2 ist
mittels ihres im Gewinde 6 verschraubten Ansatzes? in den nicht drehbaren Kolben
8 des Servomotors eingeführt. Mit dem Kolben 8 ist die Buchse 9, etwa mit dem Kolben
8 aus einem Stück bestehend, fest verbunden, die mit Spiel die Schaltwelle :2 umfaßt
und sich in den zwischen der Hohlwelle i und der Schaltwelle 2 verbleibenden Raum
erstreckt. Die mittels ihres Ansatzes 7 in, den Kolben 8 hineinragende Schaltwelle
2 ist im Kolben 8 des Servomotors mittels eines Kugellagers io gelagert, und zwar
stützt sich der Laufring i i gegen den Bund 12 des Ansatzes 7, während der zugehörige
Ring 13
und der zugehörige Ring 14 an dem Deckel 15 anliegen. Der Laufring
i i wird durch die Mutter 16 in seiner Lage gehalten. Die äußeren Mantelflächen
der Ringe 13 und 14 liegen an der zylindrischen Ausnehmung i 7 der Buchse 9. Der
Servomotorkol:ben 8 kann sich geradlinig im Servomotorzylinder 18 in axialer Richtung
bewegen. Er ist beispielsweise mit Kolbenringen i9 versehen. Der Servomotorkol'ben
8 wird durch einen Deckel 15 dichtend abgeschlossen, der in irgendeiner bekannten,
in der Zeichnung nicht dargestellten Weise mit dem Servomotorkolben verschraubt
ist. Dieser Deckel übernimmt die Abdichtung des vom Turbowandler abgewendeten, das
Arbeitsmittel aufnehmenden Druckraumes 2o dies Servomotors gegen die die Schaltwelle
2 mit dem Kolben 8 verbindende Lagerung. Eine mit dem Deckel 15 verbundene
Verlängerung 21, die beispielsweise mit dem Deckel 15 aus einem Stück besteht, ist
durch die von der Schaltwelle abgewendete Zylinderwand 22 hindurchgeführt und mittels
eines Dichtungsringes 23, der sich gegen eine in die Zylinderwand 22 eingesetzte
Buchse 24 und eine Ringmanschette 25 stützt, abgedichtet. Ringmanschette 25 und
Buchse 24 werden durch einen mit der Zylinderwand 22 verschraubten Dichtungsflansch
26 in ihrer Lage gehalten. Eine in der Zylinderwand 22 verschraubte Stellschraube
27, die in irgendeiner Weise, etwa mittels einer Sicherungsscheibe 28, in ihrer
eingestellten Lage gehalten wird, begrenzt die eine Hubendlage des Kolbens B. An
dem vom Servomotorkolben 8 abgewendeten
Ende trägt die Verlängerung
21 ein Führungsstück 29, das an einem sich auf einen Bund 3o der Verlängerung 21
abstützenden Ring 31 anliegt. Eine auf dem Gewinde 32 der Verlängerung 21 verschraubte
Mutter 33 hält das Führungsstück 29 fest. Eine in eine Nut der Verlängerung 21 eingelegte
Feder 34 verhindert, daß sich das Führungsstück 29 auf der Verlängerung 21 verdrehen
kann. Mit dem Führungsstück 29 ist ein Querhebel 35 fest verbunden, beispielsweise
mit dem Führungsstück 29 verschweißt. Der Querhebel 35 ist in geradlinigen,
parallel zur Achse des Servomotorzylinders laufenden Schlitzen 36 geführt,
die am Servomotorzylinder 18 angeordnet sind. Hierdurch wird eine Drehbewegung :des
Servomotorkolbens 8 verhindert. Die in axialer Richtung erfolgende Längsverschiebung
des nicht drehbaren Servomotorkolbens 8 wird auf die Schaltwelle 2 übertragen und
durch die in der Schaltwelle angeordneten geraden Nuten 5, in die entsprechende
Gegenprofile eingreifen, und die in der Hohlwelle des, Pumpenrates vorgesehenen
Drallnuten 4., in die entsprechende Gegenprofile der Schaltwelle eingreifen, in
eine Drehbewegung der Verstellwelle umgewandelt. Die Verstellwelle wirkt in an sich
bekannter Weise auf die Pumpenschaufeln ein, so daß durch deren Verdrehen die Pumpenschaufeln
verstellt werden.
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Die die Schaltwelle- 2 mit Spiel umfassende Buchse g ist in einer
Führungsbuchse 37 geführt, die in einem in einer Ausnehmung 38 des Servomotorzylinders
18 eingesetzten Einsatzstück 39 festsitzt. Die Führungsbuchse 37 übernimmt die Abdichtung
des dem Turbowandler zugewendeten, das Arbeitsmittel enthaltenden Druckraumes 4o
des Servomotors. Eine im Einsatzstück 39 verschraubte Stellschraube4i, die in ihrer
Lage etwa durch eine Sicherungsscheibe 42 festgehalten wird, begrenzt die andere
Hubendlage des Kolbens B. Der Zylindermantel 43 dies Einsatzstückes 39 legt sich
gegen ein Wälzlager 44 für die Lagerung der Hohlwelle i. Die andere Seite des Wälzlagers
stützt sich in einer Ausnehmung 45 des Gehäuses 46 ab. Eine auf der Hohlwelle i
verschraubte Mutter 6o sichert die Lage des Wälzlagers 44. Die Druckräume 2o und
40 stehen in üblicher Weise durch in der Zeichnung nicht dargestellte Leitungen
mit einem Steuerschieber des Servomotors in Verbindung.
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Der Querhebel 35 kann zum Anschluß für die Rückführung eines Steuerschiebers
des Servomotors verweirdet werden. Zu diesem Zweck ist mit dem Querhebel 35 ein
Zwischenhebel, 47 verbunden, etwa in der Weise, daß der Querhebel 35 mittels
einer Schraube 48 mit Mutter 49 sowie Gegenmutter 50 mit dem Zwischenhebel
47 verschraubt ist. Der Zwischenhebel 47 greift an der Schie'berstatige 51 des Steuerschiebers
52 an, etwa derart, daß der Zwischenhebel 47 sich gegen eine dkirch Ausfräsung entstandene
Anlagefläche der Schieberstange 51 legt und mittels einer Schraube 53 mit Mutter
5.4 sowie Gegenmutter 55 mit dem Zwischenhebel 47 verschraubt ist. Der Zwischenhebel
47 ist in irgendeiner bekannten Weise mit einem in der Zeichnung nicht eingetragenen
Steuerhebel verbunden. Der Steuerschieber 51 ist in der Schieberbuchse 56 geführt,
die im Schiebergehäuse 57 sitzt. Das Schieher-. gehäu5e 57 ist durch einen mit ihm
verschraubten Deckel 58 abgeschlossen und durch eine Zwischenwand 59 mit dem Servomotorzylinder
18 verbunden.