DE19720575C1 - Hydrodynamischer Drehmomentwandler mit Vertiefungen im Erstreckungsbereich der Reibbeläge - Google Patents
Hydrodynamischer Drehmomentwandler mit Vertiefungen im Erstreckungsbereich der ReibbelägeInfo
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Description
Die Erfindung betrifft einen hydrodynamischen Drehmomentwandler mit einer Über
brückungskupplung, die einen über wenigstens einen Reibbelag mit dem Wandlerge
häuse verbindbaren, in Achsrichtung auslenkbaren Kolben gemäß dem Oberbegriff des
Anspruchs 1 umfaßt.
Im japanischen Abstract zur JP 59-9356 A ist von einem hydrodynamischen Drehmo
mentwandler das Wandlergehäuse und ein Kolben einer Überbrückungskupplung mit
einem Reibbelag dargestellt. Derartige Kolben einer Überbrückungskupplung sind übli
cherweise über den Reibbelag mit dem Wandlergehäuse verbindbar, weshalb der Kol
ben in Achsrichtung zu einer Auslenkung befähigt ist. Sowohl der Reibbelag am Kolben
als auch die mit diesem Reibbelag zusammenwirkende Wandung des Wandlergehäuses
sind jeweils mit einer Vertiefung zum Durchgang von Hydraulikflüssigkeit aus dem
Wandlerkreis ausgebildet, wobei die radial äußere Vertiefung im Reibbelag als Zulauf
vertiefung wirksam ist, die von radial außen durch den Wandlerkreis versorgt ist, und
die radial innere Vertiefung im Reibbelag als Ablaufvertiefung dient, die nach radial in
nen in eine zwischen Wandlergehäuse und Kolben ausgebildete Kammer mündet. Beide
Vertiefungen ragen radial in den Erstreckungsbereich der in der Wandung des Wandler
gehäuses ausgebildeten Durchgangsvertiefung, so daß die letztgenannte eine Flüssig
keitsverbindung zwischen der Zu- und der Ablaufvertiefung im Reibbelag bildet.
Aus dem japanischen Abstract geht nicht hervor, wie, auf den Umfang bezogen, jeweils
die konstruktive Ausbildung der einzelnen Vertiefungen vorgesehen ist. Der Abstract
gibt somit keinen Hinweis darauf, in welcher Weise durch die eingezeichneten Vertie
fungen vorteilhafte Kühlwirkungen erzielt werden können.
Auch die DE 196 26 685 A1 gibt, insbesondere was deren Fig. 15c betrifft, keinen Hin
weis auf eine entsprechende Frage. Hier ist lediglich entnehmbar, daß sowohl in dem
am Kolben einer Überbrückungskupplung befestigten Reibbelag als auch in der korre
spondierenden Reibfläche am Wandlergehäuse jeweils eine Nutung ausgebildet ist. So
weit aus Fig. 15c entnehmbar, ist die Nutung am Reibbelag als Zulaufvertiefung vom
Wandlerkreis und die Nutung im Wandlergehäuse als Ablaufvertiefung in die Kammer
zwischen Wandlergehäuse und Kolben wirksam. Da beide Nuten über den Großteil ihrer
radialen Erstreckungslänge einander gegenüberzuliegen scheinen, ist davon auszuge
hen, daß jede Nut die Funktion einer Zulaufvertiefung mit der einer Durchgangsvertie
fung bzw. einer Durchgangsvertiefung mit der einer Ablaufvertiefung verknüpft.
Durch die DE 44 23 640 A1 ist ein hydrodynamischer Drehmomentwandler mit einer
Überbrückungskupplung bekannt, die gemäß Fig. 3 einen über einen Reibbelag mit
dem Wandlergehäuse verbindbaren, in Achsrichtung zu einer Auslenkbewegung befä
higten Kolben aufweist. In der gleichen Offenlegungsschrift ist in anderen Figuren der
Bereich des Reibbelages vergrößert herausgezeichnet, wobei sowohl im Reibbelag als
auch in zumindest einem mit demselben zusammenwirkenden Wandlerbauteil, wie ei
nem Wandlergehäuse, eine Vertiefung zum Durchgang von Hydraulikflüssigkeit aus
dem Wandlerkreis ausgebildet sein kann, der ein Zu- oder Ablauf zugeordnet ist, in de
nen der erstgenannte radial außen in den Wandlerkreis und der letztgenannte radial
innen in eine zwischen Wandlergehäuse und Kolben ausgebildete Kammer mündet.
Die in der vorgenannten Offenlegungsschrift gezeigten Vertiefungen laufen entweder
radial von außen nach innen, so daß Hydraulikflüssigkeit diese Vertiefungen sehr rasch
durchfließt und dementsprechend ein geringer Wärmeaustausch mit den die Vertiefun
gen aufweisenden Wandlerbauteilen, wie Wandlergehäuse oder Kolben, entsteht, oder
es sind vergleichsweise aufwendige Vertiefungsformen gezeigt, die nur unter hohem
Kosten- und Materialaufwand herstellbar und damit für Serienwandler, bei denen die
Einfachheit des konstruktiven Aufbaus und damit die Kostenarmut von wesentlicher
Bedeutung ist, im Grunde genommen ausgeschlossen sind.
Ein mögliches Bearbeitungsverfahren zum Entfernen von Material aus dem Bereich der
späteren Vertiefung liegt beispielsweise im Stanzen, wobei gemäß heutigen Bearbei
tungsverfahren der Reibbelag in einzelne Segmente zergliedert wird, so daß beim an
schließenden Zusammensetzen dieser Segmente und Aufkleben auf den Kolben eine
ungenaue Positionierung der Segmente und damit eine Veränderung der Vertiefungs
geometrie als unerwünschte Folge auftreten kann.
Dieses Problem besteht beim Prägen zwar nicht, jedoch ist die Tiefe der mit diesem Be
arbeitungsverfahren herstellbaren Vertiefungen relativ gering. Abweichungen von der
Solltiefe haben dadurch erheblichen Einfluß auf die Durchflußmenge und folglich auf
die Wärmeableitung.
Unabhängig davon, ob die Vertiefungen durch Prägen oder Stanzen hergestellt werden,
tritt während des Betriebs ein Setzen des Belags auf, das die Tiefe der Vertiefungen ver
ringert. Hierdurch bedingt, ändert sich der Durchflußwiderstand, so daß wiederum die
erforderliche Kühlung nicht gewährleistet ist.
In der DE 44 32 624 C1 sind im Reibbelag Vertiefungen ausgebildet, wobei einer zick-
zack-förmig in Umfangsrichtung verlaufenden Durchgangsnut für Hydraulikflüssigkeit in
vorbestimmbaren Abständen, in Umfangsrichtung gesehen, Zu- oder Ablaufvertiefun
gen zugeordnet sind. Ein derartiger Reibbelag mag hinsichtlich seiner Kühlungseigen
schaften überzeugen, jedoch kann aus fertigungstechnischen Gründen oftmals die
Geometrie und/oder die Tiefe dieser Vertiefungen nicht exakt eingehalten werden. Da
mit bestehen unerwünschte Schwankungen des diese Vertiefungen durchtretenden
Volumenstroms, so daß die kundenseitig geforderte Maximaltemperatur der Reibflächen
nicht mit ausreichender Sicherheit gewährleistet werden kann. Der Reibbelag kann
durch Überhitzung zerstört werden.
Auch die EP 0 407 895 A2 zeigt im Erstreckungsbereich eines Reibbelages vorgesehe
ne Vertiefungen zum Durchgang von Hydraulikflüssigkeit, wobei diese Vertiefungen
bei einigen Ausführungen im Reibbelag, bei anderen Ausführungen dagegen im Kolben
der Überbrückungskupplung vorgesehen sind. Hierbei verlaufen Vertiefungen kreisför
mig über den Umfang und sind durch in vorbestimmbaren Winkelabständen zueinander
angeordnete, radial verlaufende Vertiefungen unterbrochen. Ein Teil dieser Vertiefungen
ist als Ablauf und ein anderer als Zulauf für Hydraulikflüssigkeit wirksam.
Da sowohl die Zu- oder Ablaufvertiefungen als auch die Durchgangsvertiefungen bei
der vorgenannten OS stets am gleichen Bauteil, also entweder am Reibbelag oder am
Kolben einer Überbrückungskupplung, ausgebildet sind, ist auch die Herstellung dieser
Vertiefungen mit dem Problem unexakter Fertigung verbunden.
Eine weitere Ausführungsform einer Vertiefung in einem Wandlerbauteil ist in Fig. 9b
des US-Patentes 5 248 016 gezeigt, wobei im Kolben einer Überbrückungskupplung an
dessen dem Wandlerkreis zugewandter Seite Drosselöffnungen vorgesehen sind, die an
der einem Reibbelag zugewandten Seite des Kolbens in Kanäle übergehen, die am Kol
ben ausgebildet sind.
Bei einer derartigen Ausführung der Vertiefungen wird deren Durchflußmenge vom
Durchmesser der Drosselöffnung bestimmt, nicht aber von fertigungstechnischen Unex
aktheiten der Vertiefung. Allerdings sind die in dieser PS gezeigten Vertiefungsformen
entweder so ausgebildet, daß sie für einen ausreichenden Wärmeaustausch zu schnell
von Hydraulikflüssigkeit durchströmt werden, oder sie sind hinsichtlich ihres Designs
sehr aufwendig ausgebildet.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Reibbereich der Überbrückungskupp
lung an einem hydrodynamischen Drehmomentwandler so auszubilden, daß bei minima
lem konstruktiven Aufwand und fertigungstechnischen Risiko eine optimale Versorgung
mit Hydraulikflüssigkeit zur Kühlung von Wandlerbauteilen, wie beispielsweise einem
Wandlergehäuse, dem Kolben der Überbrückungskupplung oder einer zwischen
Wandlergehäuse und Kolben angeordneten Lamelle gewährleistet ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 an
gegebenen Merkmale gelöst. Durch Ausbildung jeweils der Zulaufvertiefung sowie der
Ablaufvertiefung an einem Wandlerbauteil und der Durchgangsvertiefung an dem be
nachbarten Wandlerbauteil sind die beiden Vertiefungsteile jeweils in Flüssigkeitsverbin
dung miteinander bringbar, so daß beide Vertiefungen im Zusammenwirken miteinan
der eine ebenso vorteilhafte Wirkung erbringen, wie dies bei einer Vertiefung der Fall
wäre, die sich aus Zulauf-, Durchgangs- und Ablaufvertiefung zusammensetzt, ohne
allerdings deren konstruktiv aufwendige Ausbildung aufweisen zu müssen. Statt dessen
ist ein sehr einfacher Aufbau denkbar, bei welchem die in einem der Wandlerbauteile
ausgebildete Zulauf- oder Ablaufvertiefung vorzugsweise im wesentlichen radial ver
läuft, um für einen schnellen Zufluß von Hydraulikflüssigkeit aus dem Wandlerkreis oder
einen schnellen Abfluß dieser Hydraulikflüssigkeit zu sorgen, während die zwischen
denselben wirksame Durchgangsvertiefung sich vorzugsweise in Umfangsrichtung er
streckt, um über die Zulaufvertiefung eingedrungene Hydraulikflüssigkeit möglichst lan
ge im Wirkungsbereich der Reibfläche zu halten und dadurch für eine wirkungsvolle
Kühlung der dieser Reibfläche zugeordneten Bauteile zu sorgen.
Dermaßen aufgebaut, ist in jedem der an der Reibfläche beteiligten Bauteile eine einfa
che Vertiefung herstellbar, wobei vorzugsweise die Durchgangsvertiefung an metalli
schen Bauteilen, wie Wandlergehäuse und/oder Kolben der Überbrückungskupplung
ausgebildet werden sollte, da beim Umformvorgang dieser Bauteile auch gleich die ent
sprechende Vertiefung miteingedrückt werden kann. Dadurch bedingt, ist der diesen
Wandlerbauteilen zugeordnete Reibbelag mit einer sehr einfachen Vertiefungsform
ausbildbar, beispielsweise lediglich mit rein radial verlaufenden Zu- und Ablaufvertiefun
gen. Sofern diese von ihrem Ausgangsbereich aus jeweils in Radialrichtung über die zu
geordnete Durchgangsvertiefung hinausragen, ist auch bei Toleranzproblemen stets für
die erforderliche Flüssigkeitsverbindung zwischen den beiden Vertiefungen gesorgt.
Derart einfach ausgebildete Vertiefungen stellen logischerweise keine großen ferti
gungstechnischen Hindernisse dar, so daß mit ausreichender Präzision zur Gewährlei
stung einer nicht zu überschreitenden Maximaltemperatur an den der Reibfläche zuge
ordneten Bauteilen gearbeitet werden kann.
Selbstverständlich können auch die Zu- und Ablaufvertiefungen, wie in einem der An
sprüche angegeben, in den metallischen Wandlerbauteilen ausgebildet werden, wäh
rend der Reibbelag mit wenigstens einer Durchgangsvertiefung versehen ist.
Wie bereits angedeutet, wird die Durchgangsvertiefung vorzugsweise an einem metalli
schen Wandlerbauteil, wie beispielsweise Wandlergehäuse oder Kolben der Überbrüc
kungskupplung ausgebildet. Aufgrund der hohen Wärmeleitfähigkeit des Werkstoffs
dieser Wandlerbauteile kann eine sehr gute Kühlwirkung erzielt werden. Die Durch
gangsvertiefung wird hierbei hinsichtlich ihres Querschnittes so groß als möglich ausge
führt, um den Durchflußwiderstand gering zu halten. Der Durchflußwiderstand wird
dann über die Querschnittsgröße der im jeweils anderen Bauteil, wie beispielsweise der
im Reibbelag ausgebildeten Zu- oder Ablauf
vertiefung vorgegeben. Dadurch sind Ungenauigkeiten im Fertigungsprozeß beim
Tiefziehen der Durchgangsvertiefung ohne Bedeutung.
Es kann bei Verwendung einer Lamelle zwischen Wandlergehäuse und Kolben der
Überbrückungskupplung als Träger zweier Reibbeläge fertigungstechnisch von
Vorteil sein, an jedem dieser Reibbeläge eine Durchgangsvertiefung vorzusehen,
und die beiden Vertiefungen, in Umfangsrichtung gesehen, in vorbestimmbarem
Winkelabstand zueinander anzuordnen. In einem derartigen Fall ist es vorteilhaft,
gemäß einem der Ansprüche eine Drosselverbindung zwischen den beiden
Durchgangsvertiefungen auszubilden, wobei der Durchmesser der Drosselverbin
dung die Strömungsintensität in den Durchgangsvertiefungen vorgibt, so daß sich
herstellungsbedingte Toleranzprobleme weniger bemerkbar machen. Die Nutzung
der die Vertiefungen durchströmenden Hydraulikflüssigkeit wird außerdem noch
mals erhöht, da diese Hydraulikflüssigkeit zuerst an der einen Seite der Lamelle
und dann an deren Gegenseite den Reibbelag, insbesondere aber das mit demsel
ben zusammenwirkende Wandlerbauteil, wie Wandlergehäuse oder Kolben der
Überbrückungskupplung, kühlt.
Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand einer Zeichnung
näher erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 die obere Hälfte eines Längsschnittes durch einen Drehmomentwandler
mit Überbrückungskupplung, an deren Kolben ein Reibbelag mit dem
Wandlergehäuse zugewandter Vertiefung ausgebildet ist und das
Wandlergehäuse ebenfalls eine Vertiefung aufweist;
Fig. 2 eine vergrößerte Herauszeichnung des Erstreckungsbereiches des Reib
belages in Fig. 1;
Fig. 3 einen Schnitt gemäß der Linie A-B in Fig. 2 mit Ansicht A;
Fig. 4 wie Fig. 3, aber mit Ansicht B;
Fig. 5 wie Fig. 2, aber mit Ausbildung der Vertiefungen an der Kolbenseite;
Fig. 6 Überbrückungskupplung mit Reibbelägen beidseits einer Lamelle, die
axial zwischen Wandlergehäuse und Kolben der Überbrückungskupplung
angeordnet ist;
Fig. 7 wie Fig. 6, aber mit radial versetzten Vertiefungen in den Reibbelägen;
Fig. 8 wie Fig. 6, aber mit einer Drosselöffnung in Lamelle und Reibbelägen;
Fig. 9 eine Ansicht C gemäß einem in Fig. 7 dargestellten Schnitt;
Fig. 10 wie Fig. 9, aber mit einem Schnitt nach Ansicht D.
In Fig. 1 ist derjenige Bereich eines hydrodynamischen Drehmomentwandlers
herausgezeichnet, in dem ein Reibbelag 4 zur Übertragung eines Drehmoments
vom Wandlergehäuse 3 sowie von einem Kolben 2 der Überbrückungskupplung 1
auf eine Abtriebswelle 16 vorgesehen ist. Es wurde hierbei darauf verzichtet, den
Drehmomentwandler als Ganzes darzustellen und zu beschreiben, weil derartige
Drehmomentwandler aus dem Stand der Technik bekannt sind, beispielsweise
aus der eingangs bereits gewürdigten DE 44 23 640 A1.
Der in Fig. 1 gezeigte Kolben 2 ist an seiner dem Wandlergehäuse 3 zugewand
ten Seite im radial äußeren Bereich zur Inanlagebringung des Reibbelags 4 eben
flächig ausgebildet. Der Kolben 2 ist in Umfangsrichtung mit einem verzahnten
Mitnahmering verbunden, der wiederum an dem Turbinenrad 14 fixiert ist. Der
Kolben 2 wird unter der Wirkung des durch den Wandler zugeführten Hydraulik
mittels, wie beispielsweise Öl, über den Reibbelag 4 an dem Wandlergehäuse 3
in Anlage gehalten, sofern nicht durch Umsteuerung in aus der DE 44 23 640 A1
bekannter Weise eine zwischen dem Wandlergehäuse 3 und dem Kolben 2 ver
bleibende Kammer 12 mit einem Druck beaufschlagt wird, der höher als derjenige
im Wandlerkreis ist. In Abhängigkeit von den Druckverhältnissen auf den beiden
Seiten des Kolbens 2 steht dieser entweder in reibschlüssiger Verbindung mit
dem Wandlergehäuse 3, so daß über den Reibbelag 4 eine Drehung des Wandler
gehäuses 3 auf das Turbinenrad 14 und von diesem über die Turbinennabe 15
auf eine Abtriebswelle 16 übertragen wird, die über eine Verzahnung 18 drehfest
in der Turbinennabe 15 aufgenommen ist. Durch Umsteuerung kann der Kolben 2
vom Wandlergehäuse 3 getrennt werden, so daß die Antriebsbewegung des
Wandlergehäuses 3 über das Pumpenrad 20 mit Schlupf auf das Turbinenrad 14
geleitet wird und von dort über die Turbinennabe 15 auf die Abtriebswelle 16
gelangt.
Der Kolben 2 ist ohne einen Torsionsschwingungsdämpfer ausgebildet. Es kann
daher erforderlich sein, die Anpreßkraft des Kolbens gegenüber dem Wandlerge
häuse 3 so zu steuern, daß, sofern Torsionsschwingungen über das letztgenann
te eingeleitet werden, Schlupf zwischen dem Reibbelag 4 und der Reibfläche 22
am Wandlergehäuse 3 entstehen kann. Dem Vorteil einer Schwingungsdämpfung
mittels der Reibung steht allerdings ein erhöhter Kühlungsbedarf der Wandlerbau
teile, wie Wandlergehäuse 3 und Kolben 2 entgegen. Aus diesem Grund ist vor
gesehen, durch den Wandler zugeführtes Öl radial außen am Reibbelag 4 in Ver
tiefungen 25 einzuleiten und, nach Durchströmung von Vertiefungen 26, an den
radialen Innenseiten des Reibbelags 4 über Vertiefungen 27 herauszuführen und
über die Kammer 12 zwischen dem Wandlergehäuse 3 und dem Kolben 2 sowie
über nach radial innen zur Drehachse 28 führende Bohrungen 30 ins Drehzentrum
des Drehmomentwandlers zu leiten, wo es durch eine Längsbohrung 32 in der
Abtriebswelle 16 in einen Ölvorrat zurückströmen kann.
Um eine möglichst optimale Kühlwirkung im Bereich des Reibbelags 4 zu erzielen,
wird ein Verlauf für die Vertiefungen 25 bis 27 vorgeschlagen,
wie er beispielsweise für den Reibbelag 4 gemäß den Fig. 2-5 gezeigt ist.
Hierbei ist, ausgehend vom Außenumfang 34 dieses Reibbelags 4, in demselben
in vorbestimmbaren Winkelabständen in Umfangsrichtung jeweils eine Vertie
fung 25 vorgesehen, die als Radialnut 36 ausgebildet und als Zulauf wirksam ist,
weshalb die entsprechende Vertiefung der Einfachheit halber nachfolgend als
Zulaufvertiefung 25 bezeichnet ist. Am Innenumfang 44 des Reibbelags 4 sind,
wie ebenfalls der Fig. 3 entnehmbar, Radialnuten 37 vorgesehen, die in vorbe
stimmbaren Winkelabständen in Umfangsrichtung jeweils als Ablauf für Hydrau
likflüssigkeit wirksam sind. Diese sind nachfolgend der Einfachheit halber als Ab
laufvertiefungen 27 bezeichnet. Wie den Fig. 2 und 4 entnehmbar ist, ist diesen
Zu- und Ablaufvertiefungen 25, 27 eine Vertiefung 26 zugeordnet, die gemäß Fig.
4 als Ringnut 38 in Umfangsrichtung mit gleichbleibendem Radius umlaufend
ausgebildet ist und mit den Zulaufvertiefungen 25 einerseits und den Ablaufver
tiefungen 27 andererseits in Wirkverbindung steht. Die Ringnut 38 bildet somit
eine Durchgangsvertiefung 26 zwischen der Zulaufvertiefung 25 und der Ablauf
vertiefung 27.
Zur Herstellung der erforderlichen Wirkverbindung zwischen Zu- und Ablaufvertie
fung 25, 27 und Durchgangsvertiefung 26 sind die erstgenannten in Radialrich
tung zumindest soweit nach radial innen in den Reibbelag 4 gezogen, daß sie ei
ne gemeinsame Kontaktfläche mit der Durchgangsvertiefung 26 aufweisen. Noch
besser ist allerdings, wenn die Zu- und Ablaufvertiefungen 25, 27 in Radialrich
tung jeweils die Durchgangsvertiefung völlig überdecken, da dann eine ausrei
chende Versorgung der Durchgangsvertiefung 26 mit Hydraulikflüssigkeit ge
währleistet ist.
Die Funktion der Vertiefungen 25 bis 27 ist derart, daß bei geschlossener Über
brückungskupplung, das heißt, bei an der Reibfläche 22 am Wandlergehäuse 3
anliegendem Reibbelag 4, Hydraulikflüssigkeit des Wandlerkreises von radial au
ßen in die Zulaufvertiefung 25 einströmt und an deren radial innerem Ende in die
Durchgangsvertiefung 26 übertritt. Da die benachbarten Ablaufvertiefungen 27
jeweils in Umfangsrichtung entfernt angeordnet sind, muß die Hydraulikflüssig
keit, um über diese nach radial innen austreten zu können, die Durchgangsvertie
fung 26 als Verbindung zu den Ablaufvertiefungen 27 nutzen. Dadurch ist si
chergestellt, daß über die Zulaufvertiefung 25 eingetretene Hydraulikflüssigkeit
aus dem Wandlerkreis sich ausreichend lange im Erstreckungsbereich des Reibbe
lags 4 aufhält, um genügend Wärme von der Reibfläche 22 abtransportieren zu
können. Dadurch entsteht eine Kühlung am Wandlergehäuse 3, was deshalb von
großer Bedeutung ist, weil die Gegenseite des Wandlergehäuses der Umgebungs
luft, mithin also einem Wärmeisolator ausgesetzt ist. Sobald die Hydraulikflüssig
keit die benachbarten Ablaufvertiefungen 27 erreicht hat, strömt sie nach radial
innen, um in bereits beschriebener Weise über die Kammer 12, die Bohrungen 30
und die Längsbohrung 32 in der Abtriebswelle 16 aus dem Wandlerkreis heraus
gefördert zu werden.
Die Durchflußrichtung der Hydraulikflüssigkeit ist in Fig. 3 schematisch einge
zeichnet.
Abweichend von der Fig. 2 ist in Fig. 5 der Reibbelag 4 am Wandlergehäuse 3
befestigt, so daß hier die mit der Bezugsziffer 42 bezeichnete Reibfläche zwi
schen dem Reibbelag 4 und dem Kolben 2 wirksam wird. Dadurch bedingt, ist die
Zulaufvertiefung 25 an der Seite des Kolbens 2 ausgebildet, in dem wiederum
innerhalb des Erstreckungsbereichs der Zulaufvertiefung 25 eine Durchgangsver
tiefung 26 in Form einer Ringnut 40 ausgebildet ist. Dadurch ist eine intensive
Kühlung des Kolbens 2 möglich, da dieser an seiner Gegenseite dem kühlenden
Einfluß der Hydraulikflüssigkeit vom Wandlerkreis ausgesetzt ist. Auch bei dieser
Ausführung wird die Hydraulikflüssigkeit nach Eintritt in den Reibbelag 4 an des
sen Außenumfang 34 in die in Umfangsrichtung verlaufende Ringnut 40 gelan
gen, um sich auf die benachbarten Ablaufvertiefungen 27 zu verteilen und von
diesen aus über die Kammer 12 nach radial innen abzuströmen.
Abweichend von den bisher gezeigten Figuren ist in Fig. 6 eine Ausführung dar
gestellt, bei welcher axial zwischen dem Kolben 2 und dem Wandlergehäuse 3
eine Lamelle 50 vorgesehen ist, die axial verschiebbar, aber drehfest über einen
Mitnehmer 52 am Turbinenrad 14 befestigt ist. Die Lamelle 50 trägt an ihren bei
den Axialseiten jeweils einen Reibbelag 54, 56, der jeweils an seiner von der La
melle 50 abgewandten Seite Zulaufvertiefungen 25 in Form von Radialnuten 36
aufweist, die nach radial innen führen und an in Umfangsrichtung verlaufende
Durchgangsvertiefungen 26 in Form von Ringnuten 38 und 40 angeschlossen
sind. Die letztgenannten sind wiederum mit gegenüber den Zulaufvertiefungen 25
in Umfangsrichtung beabstandeten, in Fig. 6 nicht erkennbaren Ablaufvertiefun
gen 27 ausgebildet, über welche die Hydraulikflüssigkeit in die Kammer 12 aus
strömt. Auch diese Ablaufvertiefungen 27 greifen, ausgehend vom Innenum
fang 44 der Reibbeläge 54, 56, nach radial außen und überdecken die Ringnu
ten 38 und 40 radial. Bei dieser Ausführung der Überbrückungskupplung 1 ist
wegen des doppelten Reibbelags 54, 56 eine besonders große Reibfläche 22, 42
darstellbar, so daß hohe Drehmomente übertragbar sind. Gleichzeitig sind sowohl
das Wandlergehäuse 3 als auch der Kolben 2 der Überbrückungskupplung 1 je
weils im radialen Erstreckungsbereich der Reibbeläge 54, 56 kühlbar.
Im Gegensatz zur Darstellung nach Fig. 6 sind in Fig. 7, bezogen auf eine Schnit
tebene in Umfangsrichtung, jeweils eine Zulaufvertiefung 25 im Reibbelag 54 und
eine Ablaufvertiefung 27 im Reibbelag 56 erkennbar. Die Funktion ist in einer
vorteilhaften Ausführungsform in Verbindung mit einer Drosselverbindung 58 zu
sehen, wie sie in Fig. 8 dargestellt ist. Hydraulikflüssigkeit, die vom Wandlerkreis
über die Zulaufvertiefung 25 in die in Fig. 7 linke Durchgangsvertiefung 26 ge
langt, durchströmt diese und wird, bevor sie nach radial innen in die Kammer 12
austreten kann, über die in Fig. 8 erkennbare Drosselverbindung 58 auf die ande
re Seite der Lamelle 50 geleitet, und zwar in die dort ausgebildete Durchgangs
verbindung 26, um von dieser aus, nach Durchströmen derselben auf zumindest
einem Teil des Umfangs, über die benachbarten Ablaufvertiefungen 27 den Be
reich der Reibbeläge 54, 56 nach radial innen in die Kammer 12 zu verlassen. Für
eine derartige Ausbildung werden, was die Reibbeläge 54 und 56 betrifft, diesel
ben hinsichtlich ihrer Zulaufvertiefungen 25 und Ablaufvertiefungen 27 um ein
vorbestimmbares Maß in Umfangsrichtung winkelmäßig gegeneinander versetzt.
Die Aufenthaltsdauer der Hydraulikflüssigkeit in den Durchgangsvertiefungen 26
ist hoch, wodurch sich wiederum die Aufnahmefähigkeit für Wärme im Bereich
der Reibflächen 22 und 42 verbessert. Die Fig. 9 und 10 zeigen nochmals
anschaulich anhand von eingezeichneten Pfeilen den Weg der Hydraulikflüssigkeit
beim Durchgang durch die Vertiefungen 25 bis 27 im Bereich der Reibflächen 22
und 42.
Da die Drosselverbindung 58 als Engstelle im gesamten Strömungsweg wirksam
ist, bestimmt deren Durchmesser den Strömungswiderstand innerhalb der Vertie
fungen 25 bis 27, so daß sich toleranz- und verschleißbedingte Unebenheiten an
den Vertiefungen hinsichtlich der förderbaren Menge an Hydraulikflüssigkeit nicht
negativ auswirken.
Abweichend von den dargestellten Fig. 1 bis 10 ist ebenso denkbar, die
Durchgangsvertiefungen 26 in Form jeweils einer Ringnut in den Reibbelä
gen 54, 56 auszubilden, und dafür die im wesentlichen radial verlaufenden Zu
laufvertiefungen 25 sowie die ebenso radial verlaufenden Ablaufvertiefungen 27
in den Kolben 2 und/oder das Wandlergehäuse 3 zu verlagern. Die Einfachheit
des Gesamtaufbaus bleibt hierdurch unverändert erhalten, wobei im Hinblick dar
auf, daß es sich bei der letztgenannten Ausführung lediglich um Umkehrungen
der ausführlich beschriebenen Anordnung handelt, auf deren zeichnerische Dar
stellung verzichtet wurde.
1
Überbrückungskupplung
2
Kolben
3
Wandlergehäuse
4
Reibbelag
12
Kammer
14
Turbinenrad
15
Turbinennabe
16
Abtriebswelle
18
Verzahnung
20
Pumpenrad
22
Reibfläche
25
Zulaufvertiefung
26
Durchgangsvertiefung
27
Ablaufvertiefung
28
Drehachse
30
Bohrungen
32
Längsbohrung
34
Außenumfang
36
,
37
Radialnuten
38
,
40
Ringnut
42
Reibfläche
44
Innenumfang
50
Lamelle
52
Mitnehmer
54
,
56
Reibbeläge
58
Drosselverbindung
Claims (5)
1. Hydrodynamischer Drehmomentwandler mit einer Überbrückungskupplung, die ei
nen über wenigstens einen Reibbelag mit dem Wandlergehäuse verbindbaren, in
Achsrichtung zu einer Auslenkbewegung befähigten Kolben aufweist, wobei sowohl
im Reibbelag als einem der Wandlerbauteile als auch in zumindest einem mit demsel
ben zusammenwirkenden anderen Wandlerbauteil, wie Wandlergehäuse oder Kol
ben, mindestens jeweils eine Vertiefung zum Durchgang von Hydraulikflüssigkeit aus
dem Wandlerkreis ausgebildet ist, wobei zumindest eine Vertiefung als Zulaufvertie
fung und wenigstens eine als Ablaufvertiefung vorgesehen ist, von denen die erstge
nannte radial außen in den Wandlerkreis und die letztgenannte radial innen in eine
zwischen Wandlergehäuse und Kolben ausgebildete Kammer mündet, und sowohl
die Zulaufvertiefung als auch die Ablaufvertiefung jeweils in einem der Wandlerbau
teile und die Durchgangsvertiefung jeweils in dem benachbarten Wandlerbauteil vor
gesehen ist, wobei die Zulauf- oder Ablaufvertiefung, ausgehend jeweils vom Au
ßenumfang oder vom Innenumfang des Reibbelags, zumindest bis in den Erstrec
kungsbereich der Durchgangsvertiefung verläuft, so daß die letztgenannte eine Flüs
sigkeitsverbindung zwischen Zulauf- und Ablaufvertiefung bildet,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Zulauf- oder Ablaufvertiefungen (25, 27) jeweils zumindest eine Verlaufskom
ponente in Radialrichtung aufweisen und die Durchgangsvertiefung (26) im wesentli
chen mit einer Verlaufskomponente in Umfangsrichtung versehen ist.
2. Hydrodynamischer Drehmomentwandler nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Zulaufvertiefungen (25) jeweils als Radialnuten (36) und die Ablaufvertiefun
gen (27) jeweils als Radialnuten (37) ausgebildet sind.
3. Hydrodynamischer Drehmomentwandler nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Durchgangsvertiefung (26) als Ringnut (38) mit gleichbleibendem Radius
umlaufend ausgebildet ist.
4. Hydrodynamischer Drehmomentwandler nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Durchgangsvertiefung (26) wenigstens eine weitere Durchgangsvertie
fung (26) an der axialen Gegenseite des die Vertiefungen (26) aufnehmenden
Wandlerbauteils (4; 54, 56) zugeordnet ist, wobei die beiden Durchgangsvertiefun
gen (26) über zumindest eine Drosselverbindung (58) aneinander angeschlossen sind.
5. Hydrodynamischer Drehmomentwandler nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Durchgangsvertiefungen (26) mit vorbestimmtem Versatz in Umfangsrich
tung ausgebildet sind.
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