專利名稱：帶有主離合器和變矩器鎖止離合器的液力變矩器的制作方法
技術領域：
本發明涉及根據權利要求1前序部分的液力變矩器，其用于汽車，特別是如例如輪胎式裝載機、堆垛機或者翻斗車這樣的作業機械的動力傳動系，且帶有主離合器和變矩器鎖止離合器。此外，本發明還涉及用于控制和/或調節根據本發明的液力變矩器的主離合器和變矩器鎖止離合器的方法從引入自動變速器開始，液力變矩器就是發動機和真正的變速器之間的一個連接件。液力變矩器一方面通過滑差實現合適的平穩行駛，并同時減緩內燃機的轉動不均勻性。另一方面，由原理決定的力矩升高提供了大的起動力矩。
根據現有技術，液力變矩器由泵輪、渦輪、反作用元件(導輪，定子)和傳遞扭矩必需的油組成。
由發動機驅動的泵輪使油在變矩器內環形流動。油流遇到渦輪并在那里改變流動方向。
在輪轂區域，油離開渦輪并到達反作用元件(導輪)，在那里再次改變方向并從而在合適的流動方向上輸送給泵輪。
通過改變方向，在導輪產生了力矩，該力矩的反作用力矩提高了渦輪力矩。渦輪力矩與泵輪力矩之比稱為力矩升高。泵輪和渦輪之間的轉速差越大，力矩升高也越大，在渦輪不轉情況下，力矩升高最大。隨著渦輪轉速上升，力矩升高下降。當渦輪轉速達到約為泵輪轉速的85％時，力矩升高＝1，即渦輪力矩與渦輪力矩相同。
通過自由輪機構和導輪軸支承在離合器殼體上的導輪在該狀態在液流中一起自由轉動并且滾過自由輪機構。從該時刻開始，變矩器就象液力偶合器一樣工作。在變矩過程中，導輪靜止不動并通過自由輪機構支承在殼體上。
從現有技術中已知一種變矩器，其包括變矩器鎖止離合器和主離合器，其中主離合器(PK)連接在發動機和變矩器之間，變矩器鎖止離合器連接在發動機和變速器之間。
這種變矩器通常用于汽車，這種汽車在非常低的速度情況下做功，但也可以高的速度行駛。例如在DE 195 21 458 A1的范圍內，描述了一種帶有變矩器鎖止離合器和主離合器的變矩器。根據現有技術，為變矩器鎖止離合器和主離合器各設置了一個自己的壓力輸入和自己的閥總成。
本發明的任務是獲得一種液力變矩器，其包括變矩器鎖止離合器和主離合器，其構造簡單并且構件數量少。此外，建議一種用于控制和/或調節根據本發明的液力變矩器的主離合器和變矩器鎖止離合器的方法。
用于液力變矩器的該任務通過權利要求1的特征解決。權利要求13的主題是控制和/或調節主離合器和變矩器鎖止離合器的方法。從屬權利要求給出了優點和設計方案。
相應地，變矩器鎖止離合器和主離合器布置在變矩器內，使得通過共同的活塞對兩個離合器加載或操縱。變矩器鎖止離合器和主離合器最好設計為多片離合器。
根據本發明，共同的活塞如下設置，即其一方面由變矩器內壓力加載，另一方面由在活塞腔內建立的壓力加載，從而根據變矩器內壓力與活塞腔壓力之比，活塞向確定的方向移動，其中根據所述方向分別操作每一個離合器。
根據本發明，最好兩個離合器布置在變矩器的同一側，優選的是發動機側。已經證明，離合器上下重疊地布置或者并排布置的構造是特別有利的。
根據本發明，為操縱離合器，設置了共同的閥總成，其輸出或調節在零巴和系統壓力之間的壓力，其中在零巴到變矩器壓力的壓力范圍內控制或調節主離合器的傳遞能力，而在變矩器壓力到系統壓力的壓力范圍內控制或調節變矩器鎖止離合器的傳遞能力。
下面借助附圖更詳細地解釋本發明。其中
圖1為本發明第一實施形式，其中變矩器鎖止離合器和主離合器上下重疊地布置；圖2為本發明第二實施形式，其中變矩器鎖止離合器和主離合器上下重疊地布置；圖3為本發明第三實施形式，其中變矩器鎖止離合器和主離合器上下重疊地布置；圖4為本發明第四實施形式，其中變矩器鎖止離合器和主離合器并排布置；圖5為本發明第五實施形式，其中變矩器鎖止離合器和主離合器并排布置。
在圖1中示出了液力變矩器1，包括泵2，與變速器輸入軸4相連的渦輪3和定子5。此外，還示出了發動機的驅動裝置6和變矩器殼體7。變矩器1包括將驅動裝置6與泵輪2可脫開地連接的主離合器PK，和將驅動裝置6與變速器或者變速器輸入軸4可脫開地連接的變矩器鎖止離合器。
根據本發明，主離合器PK和變矩器鎖止離合器WK基本上下重疊地布置，并通過共同的活塞8通過共同的油供給9操縱。這些附圖標記也適用圖2，3，4和5。
這里泵2(泵輪)與主離合器的外摩擦片支架相連或制成一體。主離合器PK的內摩擦片支架與和驅動裝置6相連的連接片10相連或制成一體。渦輪3與變矩器鎖止離合器WK的內摩擦片支架相連；此外，驅動裝置6通過同一個連接片10與變矩器鎖止離合器的外摩擦片支架相連。
根據本發明，變矩器鎖止離合器WK實施為“正-離合器”，即其在加壓情況下閉合。與此相反，對于在圖1中示出的實施例，主離合器實施為“負-離合器”，即主離合器借助彈簧11和彈簧力閉合，并在加壓的情況下開啟。
兩個離合器的工作方式如下當活塞腔12用高于變矩器壓力的壓力加壓后，活塞8壓向變矩器鎖止離合器的摩擦片組，變矩器鎖止離合器閉合。
當活塞腔12內的壓力降低到低于變矩器壓力時，變矩器壓力向活塞腔12方向壓活塞8，其中以前被彈簧11壓在一起的主離合器的摩擦片組松弛，從而主離合器開啟。
在圖2中示出了根據本發明變矩器的另一個實施例。在該情況下，主離合器PK和變矩器鎖止離合器WK也基本上下重疊地布置，并由共同的活塞8通過共同的油供給9操作。
這里泵2與主離合器的內摩擦片支架相連。主離合器PK的外摩擦片支架與驅動裝置6相連。渦輪3與變矩器鎖止離合器WK的外摩擦片支架相連，驅動裝置6通過用螺絲擰緊的盤13與變矩器鎖止離合器的內摩擦片支架相連。
兩個離合器的工作方式與根據圖1的工作方式對應，因為變矩器鎖止離合器WK實施為“正-離合器”，主離合器實施為“負-離合器”。
圖3中示出的實施例與根據圖2的實施例的區別在于，主離合器PK也實施為“正-離合器”。泵2在這里與主離合器的外摩擦片支架相連。主離合器PK的內摩擦片支架與驅動裝置6相連。渦輪3與變矩器鎖止離合器WK的外摩擦片支架相連，驅動裝置6通過用螺絲擰緊的盤13與變矩器鎖止離合器的內摩擦片支架相連。
在“正”主離合器PK情況下，通過降低活塞腔12內的壓力將活塞8壓在摩擦片組上，由此使離合器閉合。
這里在從主離合器向變矩器鎖止離合器過渡時，主離合器首先開啟，然后變矩器鎖止離合器閉合。
根據本發明，如根據圖4和5的實施例所示，兩個離合器可以基本并排布置。
根據本發明4和5，泵2與主離合器PK的內摩擦片支架相連，主離合器PK的外摩擦片支架通過變矩器殼體與驅動裝置6相連。渦輪3與變矩器鎖止離合器WK的內摩擦片支架相連，驅動裝置6通過連接片14與變矩器鎖止離合器的外摩擦片支架相連。兩個實施形式的區域在于變矩器鎖止離合器WK的內摩擦片支架的結構。此外，在根據圖5的實施形式情況下，兩個離合器PK和WK向外移動，由此獲得更小的變矩器1的安裝長度。
離合器PK和WK的工作方式對應根據圖1和2的工作方式，因為變矩器鎖止離合器WK實施為“正-離合器”，主離合器實施為“負-離合器”。
根據本發明，為操縱離合器PK和WK，需要共同的閥總成，該閥總成輸出或者調節在0巴和系統壓力之間的壓力。
在0巴到變矩器壓力的壓力范圍內，由此控制或者調節主離合器的傳遞能力，而在變矩器壓力到系統壓力的壓力范圍內，控制或者調節變矩器鎖止離合器的傳遞能力。
對于主離合器PK實施為“負”-離合器的實施形式，在活塞腔12內超過變矩器壓力的情況下，變矩器鎖止離合器閉合，同時主離合器保持閉合。
當活塞腔內的壓力基本等于變矩器壓力時，變矩器鎖止離合器開啟，并且主離合器PK閉合。在低于變矩器內壓力的情況下，克服彈簧11的力推動活塞8，并且主離合器PK開啟。
附圖標記1液力變矩器2泵輪3渦輪4變速器輸入軸5定子6發動機驅動裝置7變矩器殼體8活塞9油供給10連接片11彈簧12活塞腔13盤PK主離合器WK變矩器鎖止離合器
權利要求
1.用于汽車動力傳動系的液力變矩器，包括泵(2)，與變速器輸入軸(4)相連的渦輪(3)，定子(5)，將驅動裝置(6)與泵(泵輪)(2)可脫開地連接的主離合器(PK)，將驅動裝置(6)與變速器輸入軸(4)可脫開地連接的變矩器鎖止離合器(WK)，其特征在于，主離合器(PK)和變矩器鎖止離合器(WK)可由共同的活塞(8)通過共同的油供給(9)操縱。
2.根據權利要求1的液力變矩器，其特征在于，共同的活塞(8)如下布置，即一方面由變矩器內壓力加載，另一方面由在活塞腔(12)內建立的壓力加載，使得根據變矩器內壓力與活塞腔壓力之比，可向確定的方向移動活塞(8)，其中根據所述方向可操縱每一個離合器(PK，WK)。
3.根據權利要求1或2的液力變矩器，其特征在于，主離合器(PK)和變矩器鎖止離合器(WK)布置在變矩器的同一側。
4.根據權利要求1，2或3的液力變矩器，其特征在于，主離合器(PK)和變矩器鎖止離合器(WK)布置在發動機側。
5.根據權利要求1，2，3或4的液力變矩器，其特征在于，主離合器(PK)和變矩器鎖止離合器(WK)基本上下重疊地或者并排地布置。
6.根據前述權利要求之一的液力變矩器，其特征在于，變矩器鎖止離合器(WK)在加壓時可閉合，主離合器(PK)借助彈簧(11)的彈簧力閉合并可在加壓時開啟。
7.根據權利要求1至5之一的液力變矩器，其特征在于，變矩器鎖止離合器(WK)和主離合器(PK)在加壓時可閉合。
8.根據權利要求1至6之一的液力變矩器，其特征在于，泵(2)與主離合器(PK)的外摩擦片支架相連，主離合器(PK)的內摩擦片支架與和驅動裝置(6)相連的連接片(10)相連，渦輪(3)與變矩器鎖止離合器(WK)的內摩擦片支架相連，驅動裝置(6)通過連接片(10)與變矩器鎖止離合器(WK)的外摩擦片支架相連。
9.根據權利要求1至6之一的液力變矩器，其特征在于，泵(2)與主離合器(PK)的內摩擦片支架相連，主離合器(PK)的外摩擦片支架與驅動裝置(6)相連，渦輪(3)與變矩器鎖止離合器(WK)的外摩擦片支架相連，驅動裝置(6)通過用螺絲擰緊的盤(13)與變矩器鎖止離合器(WK)的內摩擦片支架相連。
10.根據權利要求1至6之一的液力變矩器，其特征在于，泵(2)與主離合器(PK)的內摩擦片支架相連，主離合器(PK)的外摩擦片支架通過變矩器殼體與驅動裝置(6)相連，渦輪(3)與變矩器鎖止離合器(WK)的內摩擦片支架相連，驅動裝置(6)通過連接片(14)與變矩器鎖止離合器(WK)的外摩擦片支架相連。
11.根據權利要求7的液力變矩器，其特征在于，泵(2)與主離合器(PK)的外摩擦片支架相連，主離合器(PK)的內摩擦片支架與驅動裝置(6)相連，渦輪(3)與變矩器鎖止離合器(WK)的外摩擦片支架相連，驅動裝置(6)通過用螺絲擰緊的盤(13)與變矩器鎖止離合器(WK)的內摩擦片支架相連。
12.根據前述權利要求之一的液力變矩器，其特征在于，為操縱離合器(PK)和(WK)設置了共同的閥總成，其輸出或者調節在0巴和系統壓力之間的壓力，其中在0巴到變矩器壓力的壓力范圍內，可控制或者調節主離合器(PK)的傳遞能力，而在變矩器壓力到系統壓力的壓力范圍內，可控制或者調節變矩器鎖止離合器(WK)的傳遞能力。
13.控制和/或調節液力變矩器，特別是根據權利要求1至12之一的變矩器的主離合器和變矩器鎖止離合器的方法，其特征在于，通過閥總成輸出或者調節在零巴和系統壓力之間的壓力，其中在零巴到變矩器壓力的壓力范圍內控制或者調節主離合器的傳遞能力，而在變矩器壓力到系統壓力的壓力范圍內控制或者調節變矩器鎖止離合器的傳遞能力。
14.根據權利要求13的方法，其特征在于，對于主離合器(PK)是“負”-離合器并且變矩器鎖止離合器(WK)是“正”-離合器的情況，在活塞腔(12)內超過變矩器內壓力情況下，變矩器鎖止離合器閉合，同時主離合器保持閉合，在低于變矩器內壓力情況下，克服彈簧(11)的力推動活塞(8)并且主離合器(PK)開啟，同時變矩器鎖止離合器(WK)開啟，其中當活塞腔(12)內壓力基本等于變矩器內壓力時，變矩器鎖止離合器(WK)開啟并且主離合器(PK)閉合。
15.根據權利要求13的方法，其特征在于，對于主離合器(PK)是“正”-離合器并且變矩器鎖止離合器(WK)是“正”-離合器的情況，在活塞腔(12)內超過變矩器內壓力情況下，變矩器鎖止離合器(WK)閉合，同時主離合器保持開啟，在活塞腔(12)內低于變矩器壓力的情況下，主離合器閉合，同時變矩器鎖止離合器(WK)開啟，其中當活塞腔(12)內的壓力基本等于變矩器內壓力時，變矩器鎖止離合器(WK)和主離合器(PK)開啟。
全文摘要
公開了用于汽車動力傳動系的液力變矩器，包括泵(2)，與變速器輸入軸(4)相連的渦輪(3)，定子(5)，將驅動裝置(6)與泵(泵輪)(2)可脫開地連接的主離合器(PK)和將驅動裝置(6)與變速器輸入軸(4)可脫開地連接的變矩器鎖止離合器(WK)，其中共同的活塞(8)可以通過共同的油供給(9)操縱主離合器(PK)和變矩器鎖止離合器(WK)。
文檔編號F16H61/14GK1768217SQ200480008661
公開日2006年5月3日 申請日期2004年3月20日 優先權日2003年3月28日
發明者弗里茨·萊貝爾 申請人:Zf腓德烈斯哈芬股份公司