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Patent Searching and Data


Title:
HYDRODYNAMIC TORQUE CONVERTER
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2004/085882
Kind Code:
A2
Abstract:
The aim of the invention is to make it possible to accurately control a clutch which is disposed inside the crankcase of the converter (1) by connecting the crankcase of the converter (1) to a pump wheel. The aim is achieved by the fact that the internal converter pressure acting on the piston (9) of a clutch actuating device (2) is determined by a pressure sensor (12) and the actuating pressure acting on the piston (9) in an opposite direction is controlled in a corresponding manner.

Inventors:
LEBER FRITZ (DE)
Application Number:
PCT/EP2004/002941
Publication Date:
October 07, 2004
Filing Date:
March 20, 2004
Export Citation:
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Assignee:
ZAHNRADFABRIK FRIEDRICHSHAFEN (DE)
LEBER FRITZ (DE)
International Classes:
F16H45/02; (IPC1-7): F16H61/00
Foreign References:
DE19521458A11995-12-21
Attorney, Agent or Firm:
ZF FRIEDRICHSHAFEN AG (Friedrichshafen, DE)
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Claims:
Patentansprüche
1. Hydrodynamischer Drehmomentwandler, bei welchem eine Kupplung (2) innerhalb eines Wandlergehäuses (1) ange ordnet ist, welche ein Pumpenlaufrad (3) mit einem Antrieb, insbesondere einer Antriebsmaschine, verbindet und bei wel chem ein Turbinenlaufrad (4) den Abtrieb bildet, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass ein Drucksensor (12) den Druck innerhalb des Wandlergehäuse (1) ermittelt.
2. Hydrodynamischer Drehmomentwandler nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass die Kupp lung (2) von einer Betätigungseinrichtung mit einem Kol ben (9) betätigt wird, wobei auf den Kolben (9) einerseits der Druck innerhalb des Wandlergehäuses (1) und anderer seits ein Betätigungsdruck wirkt.
3. Hydrodynamischer Drehmomentwandler nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass das Wandler gehäuse (1) eine Leitung (16) aufweist, über welche der Wandlerinnendruck über eine Drehdurchführung (15) zu orts festen Bauteilen (13) gelangt, in welchen der Drucksen sor (12) angeordnet ist.
4. Hydrodynamischer Drehmomentwandler nach Anspruch 2, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass der Kol ben (9) mindestens einen Durchbruch (17) aufweist, über welchen der Wandlerinnendruck zur Leitung (16) gelangt.
5. Hydrodynamischer Drehmomentwandler nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass der Druck sensor (12) in einem ortsfesten Bauteil (13) angeordnet ist.
6. Hydrodynamischer Drehmomentwandler nach Anspruch 5, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass das ortsfes te Bauteil (13) mit einem Stator des Drehmomentwandlers verbunden ist.
7. Hydrodynamischer Drehmomentwandler nach Anspruch 5, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass die Druckzu führung (10) zu einer Betätigungseinrichtung der Kupp lung (2) sowie die Kühlflüssigkeitszuführung (6) im orts festen Bauteil (13) angeordnet sind.
8. Hydrodynamischer Drehmomentwandler, bei welchem eine Kupplung (2) innerhalb eines Wandlergehäuses (1) ange ordnet ist, welche ein Pumpenlaufrad (3) mit einem Antrieb verbindet, und bei welchem ein Turbinenlaufrad (4) den Ab trieb bildet, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, dass ein Druck innerhalb des Wandlergehäuses (1) über eine Entnahmestelle einer hydraulischen Steuereinheit zugeführt wird, welche in Abhängigkeit des Druckes im Wandlergehäu se (1) einen Betätigungsdruck der Kupplung (2) steuert.
Description:
Hydrodynamischer Drehmomentwandler Die Erfindung bezieht sich auf einen hydrodynamischen Drehmomentwandler nach der im Oberbegriff von Anspruch 1 näher definierten Art.

Gattungsgemäße hydrodynamische Drehmomentwandler wei- sen ein Wandlergehäuse auf, welches mit einer Antriebsma- schine in Verbindung steht. Die Antriebsmaschine bzw. das Wandlergehäuse bildet den Antrieb und treibt ein Pumpenrad an. Das Turbinenrad bildet den Abtrieb und ist vorzugsweise mit einem lastschaltbaren Getriebe, insbesondere für Ar- beitsmaschinen, wie beispielsweise Radlader oder Stapler, verbunden. Das Pumpenlaufrad ist über eine Kupplung mit dem Antrieb verbindbar.

Die DE 195 21 458 A1 offenbart eine elektrohydrauli- sche Steuervorrichtung für den Antrieb einer Maschine mit einem hydrodynamischen Drehmomentwandler, bei welchem das Pumpenlaufrad über eine Kupplung mit dem Antrieb verbindbar ist.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen hydrodynamischen Drehmomentwandler, bei welchem das Pumpenlaufrad über eine Kupplung mit dem Antrieb verbindbar ist, zu schaffen, bei welchem die Kupplung exakt ansteuer- bar ist.

Die Aufgabe wird mit einem, auch die kennzeichnenden Merkmale des Hauptanspruchs aufweisenden, gattungsgemäßen hydrodynamischen Drehmomentwandler gelöst.

Erfindungsgemäß ist das Pumpenlaufrad über eine Kupp- lung mit dem Wandlergehäuse verbindbar, wobei die Betäti- gungseinrichtung der Kupplung einen Kolben aufweist, -auf welchen einerseits der Wandlerinnendruck und auf welchen andererseits der Betätigungsdruck der Kupplung wirkt. Je nachdem, welcher Druck überwiegt, wird die Kupplung im Schließ-oder Öffnungssinne betätigt. Die resultierende Kraft, welche auf den Kolben wirkt, ist die Differenz- druckraft zwischen dem Betätigungsdruck und dem Druck im Wandlergehäuse. Da der Druck im Wandlergehäuse je nach Be- triebsbedingungen des hydrodynamischen Drehmomentwandlers sich ändert, kann die. Kupplung nur exakt angesteuert wer- den, wenn der Betätigungsdruck den aktuellen Druck im Wand- lergehäuse berücksichtigt. Hierzu wird der Druck im Wand- lergehäuse, vorzugsweise an einer Entnahmestelle in der Nähe des Kolbens der Betätigungseinrichtung der Kupplung, mit einem Drucksensor gemessen. Das Signal des Drucksensors wird einer elektronischen Steuervorrichtung zugeführt, wel- che in Abhängigkeit dieses Drucks Steuersignale für den Betätigungsdruck der Kupplung ausgibt. Vorzugsweise wird der Druck über einen Drucksensor ermittelt, welcher in ei- nem ortsfesten Bauteil angeordnet ist. Vorzugsweise ist dieses ortsfeste Bauteil über eine Drehdurchführung und eine Leitung mit dem Wandlerinnenraum verbunden. Vorzugs- weise mündet die Leitung in der Nähe des Kolbens innerhalb des Wandlergehäuses.

Es besteht auch die Möglichkeit, den Druck im Wandler- gehäuse über die Entnahmestelle einer hydraulischen Steuer- einheit zuzuführen, welche in Abhängigkeit des Wandlerin- nendruckes den Betätigungsdruck der Kupplung ausgibt.

In einer weiteren Ausgestaltungsform kann der Kolben Durchbrüche aufweisen, wodurch das Druckmittel, welches direkt auf den Kolben wirkt, den Druck an den Drucksensor übermittelt. Vorzugsweise ist die Leitung zum Übermitteln des Drucks innerhalb des Wandlergehäuses angeordnet.

In einer weiteren Ausgestaltungsform befindet sich in dem ortsfesten Bauteil, in welchem der Drucksensor angeord- net ist, zusätzlich eine Bohrung, in welcher das Druckmit- tel in den Betätigungsraum der Kupplung geleitet wird, und zusätzlich kann sich in dem ortsfesten Bauteil eine Bohrung befinden, durch welche Kühlflüssigkeit in den Raum inner- halb des Wandlergehäuses geleitet wird und den Wandler per- manent zur Kühlung durchströmt.

In einer weiteren Ausgestaltungsform ist das ortsfeste Bauteil mit dem Stator des hydrodynamischen Drehmomentwand- lers verbunden.

Indem mit dem Drucksensor der aktuelle Innendruck, welcher auf den Kolben wirkt, ermittelt und einer elektro- nischen Steuereinheit zugeführt wird, besteht die Möglich- keit, den Betätigungsdruck in Abhängigkeit des Wandlerin- nendrucks zu verändern und dadurch die Kupplung präzise anzusteuern.

Weitere Merkmale sind der Figuren-Beschreibung zu ent- nehmen.

Es zeigen : Fig. 1 einen Drehmomentwandler mit Durchbrüchen im Kolben und

Fig. 2 einen Drehmomentwandler mit einer Leitung im Wandlergehäuse.

Fig. 1 : Das Wandlergehäuse 1, welches mit einer nicht gezeig- ten Antriebsmaschine drehfest verbunden ist, ist über eine Kupplung 2 mit dem Pumpenlaufrad 3 verbindbar. Das Turbi- nenrad 4 ist mit einer Welle 5 drehfest verbunden, welche den Abtrieb bildet und vorzugsweise mit einem lastschaltba- ren Getriebe verbunden ist. Über eine Leitung 6 wird stän- dig Kühlflüssigkeit in den Wandlerinnenraum 7 geleitet, wodurch in Abhängigkeit der Menge der Kühlflüssigkeit und des Betriebszustands des hydrodynamischen Drehmomentwand- lers sich ein Druck im Wandlerinnenraum einstellt, welcher auf eine erste Seite 8 des Kolbens 9 der Betätigungsein- richtung der Kupplung 2 wirkt. Über eine Druckzuführung 10 gelangt Druckmittel auf die zweite Seite 11 des Kolbens 9.

Die Druckkraft, welche auf den Kolben 9 wirkt, ermittelt sich aus der Differenz zwischen der Druckkraft, welche auf die erste Seite 8, und der Druckkraft, welche auf die zwei- te Seite 11 des Kolbens 9 wirkt. Um die Kupplung 2 exakt ansteuern zu können, ist die Druckkraft, welche auf die zweite Seite 11 wirkt, in Abhängigkeit der sich ständig ändernden Druckkraft, welche auf die erste Seite 8 wirkt, einzustellen. Hierfür ermittelt ein Drucksensor 12, welcher vorzugsweise in einem ortsfesten Bauteil 13 angeordnet ist, über eine erste Leitung 14 eine Drehdurchführung 15, eine zweite Leitung 16 sowie Durchbrüche 17 im Kolben 9 den Druck, welcher auf die erste Seite 8 des Kolbens 9 wirkt.

Da die zweite Leitung 16 und die Durchbrüche 17 in unmit- telbarer Nähe und somit benachbart zur ersten Seite 8 ange- ordnet sind, kann der Drucksensor 12 den auf die erste Sei- te 8 wirkenden Druck exakt ermitteln. Vorzugsweise ist die

Leitung 6, die Druckzuführung 10, die Leitung 14 und der Drucksensor 12 innerhalb des ortsfesten Bauteils 13 ange- ordnet.

Fig. 2 : Der hydrodynamische Drehmomentwandler nach Fig. 2 ar- beitet in analoger Weise wie der Drehmomentwandler nach Fig. 1, wobei der Drehmomentwandler nach Fig. 2 die Kupp- lung 2 im Öffnungssinne dann betätigt, wenn der Wandlern- nendruck, welcher auf die erste Seite 8 des Kolbens 9 wirkt, größer ist als der Betätigungsdruck, welcher auf die zweite Seite 11 des Kolbens 9 wirkt. Die Kupplung 2 nach Fig. l. wird im Öffnungssinne betätigt, wenn der Betäti- gungsdruck, welcher auf die zweite Seite 11 des Kolbens 9 wirkt, den Betätigungsdruck, welcher auf die erste Seite 8 des Kolbens 9 wirkt, übersteigt. Ebenso benötigt der Kol- ben 9 in der Fig. 2 keine drehfeste Verbindung zum Wandler- gehäuse, da der Kolben 9 beim Schließen der Kupplung 2 gleichsinnige Drehrichtung wie die Lamelle der Kupplung 2 aufweist. Somit ist es möglich, die Leitung 16 direkt in den Druckraum, welcher auf die erste Seite 8 des Kolbens 9 wirkt, münden zu lassen, wodurch der Drucksensor 12 den Druck in diesem Raum ermitteln kann. Durchbrüche 17, wie im Kolben 9 der Fig. 1 dargestellt, werden nicht benötigt.

Bezugszeichen 1 Wandlergehäuse 2 Kupplung 3 Pumpenlaufrad 4 Turbinenrad 5 Welle 6 Leitung 7 Wandlerinnenraum 8 erste Seite 9 Kolben 10 Druckzuführung 11 zweite Seite 12 Drucksensor 13 ortsfestes Bauteil 14 erste Leitung 15 Drehdurchführung 16 zweite Leitung 17 Durchbrüche