DE19752187A1 - Drehmomentwandler - Google Patents
DrehmomentwandlerInfo
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- F16H41/00—Rotary fluid gearing of the hydrokinetic type
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Drehmomentwandler, insbesondere
zur Anordnung zwischen einer Brennkraftmaschine und einem Kraftfahr
zeug-Automatikgetriebe, umfassend ein Wandlergehäuse mit einem Pum
penrad, welches um eine Drehachse drehbar ist, ein im Wandlergehäuse
angeordnetes Turbinenrad, welches vermittels einer Turbinennabe mit einer
Wandlerabtriebswelle verbunden oder verbindbar ist und um die Drehachse
drehbar ist, ein wenigstens bereichsweise axial zwischen dem Wand
lergehäuse und dem Turbinenrad angeordnetes Leitrad, wobei das Leitrad
oder eine diesem zugeordnete Komponente in axialer Richtung am
Turbinenrad, vorzugsweise an der Turbinennabe, oder/und dem Wand
lergehäuse, vorzugsweise der Pumpenschale, über einen Anlagering und ein
Lager, vorzugsweise Nadellager mit sich im wesentlichen radial erstrecken
den Lagernadeln, abgestützt ist und wobei wenigstens ein an einer axialen
Seite des Leitrads beziehungsweise der Komponente angeordneter
Anlagering wenigstens einen von einem radial inneren Bereich des
Anlagerings, welcher Bereich einem Fluidzuführdurchlaß benachbart ist, zu
einem radial äußeren Bereich des Anlagerings, welcher Bereich einem
Wandlerinnenraum benachbart ist, führenden Fluidkanal zum Durchtritt eines
Arbeitsfluids in den Wandlerinnenraum aufweist.
Ein derartiger Drehmomentwandler ist beispielsweise aus der DE 44 23 640 A1
bekannt. Bei diesem bekannten Drehmomentwandler ist ein Leitrad, d. h.
ein Freilauf des Leitrads, welcher auf einer Stützwelle geführt ist, axial
zwischen einem radial inneren Bereich der Pumpenschale und einer
Turbinennabe gehalten. Für beide axialen Seiten ist dazu ein Nadellager
vorgesehen, wobei eines der Nadellager sich an einer Gegenfläche der
Pumpenschale, das andere sich an einer Gegenfläche der Turbinennabe
abstützt. Anschließend an jedes Nadellager ist ein Anlagering vorgesehen,
welcher letztendlich das Leitrad, d. h. den Freilauf desselben, axial hält. In
einem der Anlageringe, nämlich dem der Turbinennabe zugewadten
Anlagering, ist zumindest eine sich radial nach außen erstreckende Bohrung
vorgesehen, durch welche der Innenraum des Drehmomentwandlers in
Verbindung mit einem zwischen der Stützwelle des Leitrads und einer mit
der Turbinennabe verbundenen Wandlerabtriebswelle gebildeten Fluidzuführ
durchlaß steht. Es kann somit das Fluid von einer Pumpe durch den
Fluidzuführdurchlaß, die wenigstens eine radiale Bohrung und in den
Innenraum des Drehmomentwandlers geleitet werden.
Bei derartigen Drehmomentwandlern werden durch die Nadellager,
insbesondere bei Verwendung von Kompaktnadellagern, welche zwei
bezüglich einander drehbare, relativ dünne Lagerscheiben mit dazwischen
angeordneten Lagernadeln umfassen, relativ große Druckbelastungen auf die
Anlageringe ausgeübt werden. Dies hat wiederum zur Folge, daß zur
Vermeidung einer Beschädigung des die radiale Bohrung aufweisenden
Anlagerings die radiale Bohrung relativ weit entfernt von der Oberfläche, an
welcher das zugeordnete Nadellager sich abstützt, ausgebildet werden muß.
Auf diese Art und Weise kann eine Verbiegung des Anlagerings und der
entsprechenden Lagerscheibe dann, wenn die radiale Bohrung mit einer der
sich radial erstreckenden Nadeln ausgerichtet ist, vermieden werden. Dies
bedingt jedoch wiederum, daß der die radiale Bohrung aufweisende
Anlagering eine vorbestimmte minimale Axialerstreckung aufweisen muß,
was dazu führt, daß für andere Baukomponenten nur reduzierter axialer
Bauraum zur Verfügung steht.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Drehmo
mentwandler vorzusehen, bei welchem bei verminderter axialer Bauraum
beanspruchung im Bereich der axialen Lagerung eines Leitrads die Gefahr
von Beschädigung einzelner Komponenten vermieden werden kann.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch einen Drehmomentwand
ler, insbesondere zur Anordnung zwischen einer Brennkraftmaschine und
einem Kraftfahrzeug-Automatikgetriebe, umfassend ein Wandlergehäuse mit
einem Pumpenrad, welches um eine Drehachse drehbar ist, ein im
Wandlergehäuse angeordnetes Turbinenrad, welches vermittels einer
Turbinennabe mit einer Wandlerabtriebswelle verbunden oder verbindbar ist
und um die Drehachse drehbar ist, ein wenigstens bereichsweise axial
zwischen dem Wandlergehäuse und dem Turbinenrad angeordnetes Leitrad,
welches auf einer Stützwelle getragen ist, wobei das Leitrad oder eine
diesem zugeordnete Komponente in axialer Richtung am Turbinenrad,
vorzugsweise an der Turbinennabe, oder/und dem Wandlergehäuse,
vorzugsweise der Pumpenschale, über einen Anlagering und ein Lager,
vorzugsweise Nadellager mit sich im wesentlichen radial erstreckenden
Lagernadeln, abgestützt ist und wobei wenigstens ein an einer axialen Seite
des Leitrads angeordneter Anlagering wenigstens einen von einem radial
inneren Bereich des Anlagerings, welcher Bereich einem Fluidzuführdurchlaß
benachbart ist, zu einem radial äußeren Bereich des Anlagerings, welcher
Bereich einem Wandlerinnenraum benachbart ist, führenden Fluidkanal zum
Durchtritt eines Arbeitsfluids in den Wandlerinnenraum aufweist.
Bei dem erfindungsgemäßen Drehmomentwandler weist der wenigstens eine
Fluidkanal wenigstens in einem Längenbereich desselben einen von einer
Radialerstreckungsrichtung abweichenden Erstreckungsverlauf auf.
Es kann bei dem erfindungsgemäßen Drehmomentwandler aufgrund der von
der Radialerstreckung wenigstens bereichsweise abweichenden Erstreckung
des wenigstens einen Fluidkanals sichergestellt werden, daß die sich radial
erstreckenden Lagernadeln dann, wenn sie bei Relativverdrehung mit dem
Fluidkanal ausgerichtet sind, sich wenigstens in einem Abschnitt ihrer Länge
an einem massiven Teil des entsprechenden Anlagerings abstützen können,
so daß eine Beschädigung der Lagerscheiben vermieden werden kann. Dies
gestattet sowohl den Einsatz von sogenannten Kompaktlagern, bei welchen
die Lagerscheiben aus relativ dünnen Blechteilen gebildet sind, als auch eine
Verringerung der axialen Erstreckung eines Anlagerings, im Vergleich zu
einem Anlagering des vorangehend diskutierten Standes der Technik.
Beispielsweise kann vorgesehen sein, daß der wenigstens eine Fluidkanal
in dem Längenbereich in einer Umfangsrichtung gekrümmt ist.
Die Sicherheit gegen eine ungewollte Beeinträchtigung irgendwelcher
Drehmomentwandlerkomponenten, insbesondere des Nadellagers, kann
dadurch weiter erhöht werden, daß der Längenbereich im wesentlichen die
gesamte Erstreckungslänge des Fluidkanals umfaßt. Hier ist beispielsweise
eine Konfiguration möglich, bei welcher der wenigstens eine Fluidkanal in
dem Längenbereich entlang einer kreisförmig verlaufenden Linie mit zur
Drehachse exzentrischem Kreismittelpunkt gekrümmt ist.
Bei einer alternativen Ausgestaltungsart kann der wenigstens eine Fluidkanal
derart positioniert sein, daß der in dem Längenbereich bezüglich einer radial
verlaufenden Linie in Umfangsrichtung geneigt verläuft.
Auch hier ist es wieder vorteilhaft, wenn der wenigstens eine Fluidkanal im
wesentlichen in seiner gesamten Länge geradlinig und zu der radial
verlaufenden Linie in Umfangsrichtung geneigt verläuft. Auch dann ist die
bei Ausrichtung von Fluidkanal und Lagernadel vorhergesehene Überlappung
dieser beiden Komponenten auf ein Minimum reduziert.
Alternativ kann vorgesehen sein, daß der wenigstens eine Fluidkanal
wenigstens einen sich im wesentlichen in Umfangsrichtung erstreckenden
Ringkanalabschitt umfaßt, welcher über wenigstens einen ersten Zuführ
kanal zum radial inneren Bereich des Anlagerings führt und über wenigstens
einen zweiten Zuführkanal zum radial äußeren Bereich des Anlagerings
führt, und daß der wenigstens eine erste Zuführkanal und der wenigstens
eine zweite Zuführkanal bezüglich einander wenigstens bereichsweise in
Umfangsrichtung versetzt sind.
Hierbei ist es bevorzugt, daß der wenigstens eine Fluidkanal eine Mehrzahl
von vorzugsweise im wesentlichen konzentrisch angeordneten Ringkanal
abschnitten umfaßt, wobei ein radial weiter innen liegender Ringkanal
abschnitt mit dem wenigstens einen ersten Zuführkanal in Verbindung steht
und ein radial weiter außen liegender Ringkanalabschnitt mit dem wenig
stens einen zweiten Zuführungskanal in Verbindung steht, ferner umfassend
wenigstens einen Verbindungskanal zum Verbinden der Ringkanalabschnitte,
wobei vorzugsweise der wenigstens eine Verbindungskanal bezüglich des
wenigstens einen ersten Zuführungskanals oder/und des wenigstens einen
zweiten Zuführungskanals in Umfangsrichtung wenigstens bereichsweise
versetzt ist.
Der wenigstens eine Fluidkanal kann in dem wenigstens einen Anlagering
in besonders einfacher Art und Weise vorgesehen werden, wenn dieser
Fluidkanal ein an einer axialen Seite des wenigstens einen Anlagerings
offener Kanal ist, an welcher axialen Seite das Lager am Anlagenring
anliegt. Insbesondere lassen sich damit Konfigurationen des wenigstens
einen Fluidkanals realisieren, welche von einer geradlinigen Erstreckung
abweichen.
Um eine ausreichende Zufuhr des Arbeitsfluids in den Wandlerinnenraum zu
gewährleisten, wird vorgeschlagen, daß an dem wenigstens einen
Anlagering eine Mehrzahl von Fluidkanälen vorgesehen ist, welche
vorzugsweise in Umfangsrichtung mit gleichmäßigen Abständen zueinander
angeordnet sind.
Bei einer derartigen Ausgestaltung des Anlagerings ist es dann vorteilhaft,
wenn jeder der Fluidkanäle einen Längenbereich mit einem von einer
Radialerstreckungsrichtung abweichendem Erstreckungsverlauf aufweist.
Beispielsweise kann derjenige Anlagering, über welchen das Leitrad
beziehungsweise die Komponente am Wandlergehäuse abgestützt ist,
wenigstens einen Fluidkanal aufweisen.
Bei dem erfindungsgemäßen Drehmomentwandler kann vorgesehen sein,
daß eine Stützwelle des Leitrads wenigstens bereichsweise innerhalb der
Pumpenhohlnabe verläuft und daß der Fluidzuführdurchlaß durch einen
zwischen der Pumpenhohlnabe und der Stützwelle vorgesehenen Zwischen
raum gebildet ist.
Zur beidseitigen Abstützung des Leitrads ist es beispielsweise möglich, daß
derjenige Anlagering, über welchen das Leitrad beziehungsweise die
Komponente am Turbinenrad abgestützt ist, eine Gleitfläche aufweist, mit
welcher dieser Anlagering an einer Gegengleitfläche des Turbinenrads,
vorzugsweise der Turbinennabe, abgestützt ist.
Ferner kann die Stützwelle eine Stützhohlwelle sein und die Wandler
abtriebswelle kann sich bereichsweise innerhalb der Stützhohlwelle
erstrecken.
Die vorliegende Erfindung betrifft ferner einen Anlagering für einen
Drehmomentwandler, welcher Anlagering zur Abstützung an einem Leitrad
oder eine diesem zugeordneten Komoponente einerseits und einem
Nadellager mit sich im wesentlichen radial erstreckenden Lagernadeln
andererseits ausgebildet ist und wenigstens einen von einem radial inneren
Bereich des Anlagerings zu einem radial äußeren Bereich des Anlagerings
führenden Fluidkanal aufweist, wobei der wenigstens eine Fluidkanal
wenigstens in einem Längenbereich desselben einen von einer Radialer
streckungsrichtung abweichenden Erstreckungsverlauf aufweist.
Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend mit Bezug auf die beiliegenden
Zeichnungen anhand bevorzugter Ausführungsformen detailliert beschrie
ben. Es zeigt:
Fig. 1 eine Teil-Längsschnittansicht eines Drehmomentwandlers;
Fig. 2 eine Axialansicht eines Anlagerings des in Fig. 1 gezeigten
Drehmomentwandlers;
Fig. 3 eine Schnittansicht des Anlagerings der Fig. 2 längs einer Linie
III-III;
Fig. 4 einen Anlagering für den Drehmomentwandler der Fig. 1 mit
einer anders gestalteten Fluidkanalkonfiguration;
Fig. 5 eine Schnittansicht des in Fig. 4 gezeigten Anlagerings längs
einer Linie V-V;
Fig. 6 eine weitere Axialansicht eines Anlagerings mit einer alternati
ven Gestaltung der Fluidkanäle;
Fig. 7 eine Schnittansicht des Anlagerings der Fig. 6 längs einer Linie
VII-VII;
Fig. 8 eine weitere Axialansicht eines Anlagerings mit einer alternati
ven Gestaltung der Fluidkanäle; und
Fig. 9 eine Schnittansicht des Anlagerings der Fig. 8 längs einer Linie
IX-IX.
Die Fig. 1 zeigt einen allgemein mit 10 bezeichneten Drehmomentwandler.
Der Drehmomentwandler 10 umfaßt ein Wandlergehäuse 12, welches aus
einem Deckel 14 und einer Pumpenschale 16 gebildet ist. Radial außen sind
der Deckel 14 und die Pumpenschale 16 durch Verschweißen oder
dergleichen miteinander fest verbunden. Der Deckel 14 ist radial innen mit
einer Deckelnabe 18 fest verbunden. Ferner ist am Deckel 14 eine Mehrzahl
von Mitnahmeelementen 20 durch Verschweißen fest angebracht, mit
welchen der Drehmomentwandler 10 an einer Flexplatte, einer Kurbelwelle
oder dergleichen fest angeschraubt werden kann.
Die Pumpenschale 16 ist radial innen mit einer Pumpennabe 22 fest
verbunden. Die Pumpennabe 22 ist eine Hohlnabe und dient zum Antrieb
einer in der Figur nicht dargestellten Pumpe, durch welche in nachfolgend
beschriebene Art und Weise ein Arbeitsfluid, z. B. ein Hydrauliköl oder
dergleichen, in einen Innenraum 24 des Drehmomentwandlers eingeleitet
wird. Im Innenraum 24 des Drehmomentwandlers 10 ist ferner ein
Pumpenrad 26 angeordnet, welches im wesentlichen eine Pumpenschale 28
und eine mit der Pumpenschale 28 durch eine Mehrzahl von Bolzen, Nieten
oder dergleichen 30 fest verbundene Pumpennabe 32 umfaßt. Das
Turbinenrad 26 ist bezüglich des Wandlergehäuses 12 im wesentlichen frei
drehbar und kann im Bereich der Nabe 32, welche mit einer Innenaxialver
zahnung versehen ist, in drehfesten Eingriff mit einer Wandlerabtriebswelle
gebracht werden. Die Pumpenschale 16 trägt eine Mehrzahl von Pumpen
schaufeln 36, so daß bei Relativverdrehung zwischen Pumpenschale 16 und
Turbinenrad 28 ein Drehmoment zwischen diesen über das im Innenraum 24
enthaltene Arbeitsfluid übertragen wird.
Im Innenraum 24 ist ferner ein allgemein mit 38 bezeichnetes Leitrad
angeordnet. Das Leitrad 38 umfaßt eine Leitradschale 40 sowie eine
Mehrzahl von an dieser angebrachten Leitradschaufeln 42. Die Leitradschale
40 ist über einen allgemein mit 44 bezeichneten Freilauf mit einer Leitrad
nabe 46 verbunden. Ein Freilauf-Außenring 48 ist dabei drehfest mit der
Leitradschale 40 verbunden und ein Freilauf-Innenring 50 ist drehfest mit
der Freilaufnabe 46 verbunden oder bildet die Freilaufnabe 46 an sich. Das
Leitrad 38 ist mit seinem Freilauf 44 über die Freilaufnabe 46 mit einer
Stützwelle 54 drehfest verbunden. Dabei ist die Stützwelle 54, deren
Außenumfang in Fig. 1 bei 52 nur schematisch angedeutet ist, wiederum
eine Hohlwelle, welche von der in Fig. 1 ebenfalls nur schematisch
dargestellten Wandlerabtriebswelle 54 durchsetzt wird und welche ihrerseits
die Pumpennabe 22 durchsetzt.
Man erkennt in Fig. 1, daß das Leitrad 38 in axialer Richtung einerseits
durch einen Anlagering 56 am Turbinenrad 26, d. h. der Nabe 32 des
Turbinenrads 26, abgestützt ist und durch einen weiteren Anlagering 58 in
der anderen axialen Richtung an dem die Pumpenschale 16 und die
Pumpennabe 22 umfassenden Pumpenrad 17 abgestützt ist. Die beiden
Anlageringe 56, 58 bilden dabei eine Zentrierung für den Freilauf 44 und die
Leitradschale 40 und erstrecken sich insbesondere mit jeweiligen Axialvor
sprüngen 62, 64 in den radialen Zwischenraum zwischen dem Freilauf-
Außenring 48 und dem Freilauf-Innenring 50.
Ferner erkennt man in Fig. 1, daß die Turbinennabe 32 in der anderen
axialen Richtung durch ein Lager, beispielsweise ein Nadellager 64 am
Deckel 14 des Wandlergehäuses 12 abgestützt ist.
Das Nadellager 60 ist vorzugsweise als Kompaktlager ausgebildet, welches
nur zwei relativ dünne, im allgemeinen aus Blech gebildete Lagerschalen 66,
68 aufweist, welche miteinander durch Bördeln oder dergleichen verbunden,
jedoch bezüglich einander drehbar sind und zwischen welchen sich im
wesentlichen radial erstreckende Lagernadeln 70 angeordnet sind. Im
Bereich der Anlage des anderen Anlagerings 56 an der Nabe 32 des
Turbinenrads 28 ist kein Nadellager oder dergleichen vorgesehen. Hier ist
der Anlagering 56 als Gleitring ausgebildet, welcher an der gegenüber
liegenden Oberfläche der Nabe 32 abgleitet. Auch hier wäre grundsätzlich
jedoch die Anordnung eines Nadellagers oder dergleichen möglich.
Um das Arbeitsfluid, d. h. das Hydrauliköl, von der nicht dargestellten
Pumpe in den Innenraum 24 des Drehmomentwandlers 10 einleiten zu
können, ist zwischen der Stützwelle 52 des Leitrads 38 und der Pumpen
nabe 22 ein ringartiger Zwischenraum 72 gebildet, welcher bis an den
Bereich heranreicht, in dem der Anlagering 58 und das Nadellager 60
angeordnet sind. Um das Fluid nun in den Innenraum 24 einleiten zu
können, weist der Anlagering 58 ein Fluidkanalsystem auf, durch welches
das Arbeitsfluid vom radial inneren Bereich des Anlagerings 58 zum radial
äußeren Bereich des Anlagerings 58, welcher mit dem Innenraum 24 in
Verbindung steht, strömen kann. Derartige Fluidkanalsysteme sind in
verschiedener Ausgestaltung in den Fig. 2 bis 9 dargestellt und werden
nachfolgend detailliert beschrieben.
Die Fig. 2 und 3 zeigen eine erste Ausgestaltungsart dieses Fluidkanalsy
stems. Man erkennt in Fig. 2, daß über den Umfang des Anlagerings 58
verteilt mehrere Fluidkanäle 74 vorgesehen sind. Die Fluidkanäle 74
erstrecken sich vom radial inneren Bereich des Anlagerings 58 zum radial
äußeren Bereich desselben und verlaufen dabei im wesentlichen geradlinig
und bezüglich jeweiligen in einer Radialerstreckungsrichtung verlaufenden
Linie L in Umfangsrichtung geneigt. Die Fluidkanäle 74 sind an der dem
Pumpenrad 17 zugewandten Oberfläche des Anlagerings 58 offen. Durch
die Fluidkanäle 74 kann das Arbeitsfluid, welches über den ringartigen
Zwischenraum 72 zugeführt wird, in den Innenraum 24 des Fluidwandlers
eintreten oder auch aus diesem austreten. Ferner sind im Zwischenring 58
mehrere sich im wesentlichen axial erstreckende Ausnehmungen 76
vorgesehen, welche jeweils mit einem der Fluidkanäle 74 in Fluidverbindung
stehen und durch welche hindurch das Arbeitsfluid sich in axialer Richtung
bewegen kann und in den Bereich des Freilaufs 44 eintreten kann, um
diesen Freilauf zu schmieren.
Die in Fig. 2 dargestellte Konfiguration der Fluidkanäle 74 hat den folgenden
Vorteil. Das Nadellager 60, welches vorzugsweise als Kompaktlager mit den
relativ dünnen Lagerschalen 66, 68 ausgebildet ist, liegt im allgemeinen
unter hohem Druck am Anlagering 58 an. Würden die einzelnen Fluidkanäle
74 sich in der radialen Erstreckungsrichtung erstrecken, so wie die Linien
L, so kämen bei Relativverdrehung zwischen dem Anlagering 58 und den
Lagernadeln 70 die Lagernadeln 70 jeweils in vollständige axiale Aus
richtung mit den Fluidkanälen 74. Das heißt, in diesem Zustand wäre der
Flächenbereich der Lagerschale 68, an dem eine jeweilige Lagernadel 70
dann aufliegt, durch keinen Oberflächenbereich des Anlagerings 58 mehr
unterstützt. Dies hätte eine eine Verformung der Lagerschale 68 mit
dementsprechender Beeinträchtigung des Lagerungsverhaltens zur Folge.
Da jedoch bei dem erfindungsgemäßen Drehmomentwandler die Fluidkanäle
74 in Fig. 2 bezüglich der sich radial erstreckenden Linien R geneigt
verlaufen, ist unabhängig von der Relativpositionierung der jeweiligen
Lagernadeln 70 und der Fluidkanäle 74 jede Lagernadel 70 zu jedem
Zeitpunkt wenigstens bereichsweise durch einen Oberflächenabschnitt des
Anlagerings 58 abgestützt, so daß eine Verformung der Lagerschale 68
vermieden werden kann.
Es wird ferner darauf hingewiesen, daß der Lagerring 58 radial außen einen
axialen Vorsprung 78 aufweist, welcher eine Zentrierung für das Nadellager
60 bildet.
Man erkennt in den Fig. 2 und 3, daß das wesentliche Prinzip der vor
liegenden Erfindung ist, daß zu jedem Zeitpunkt jede der Lagernadeln
zumindestens bereichsweise unter Zwischenanordnung der Lagerschale 68
an einem Oberflächenbereich des Anlagerings 58 abgestützt ist. Das heißt,
die Konfiguration der Fluidkanäle 74 wird derart gewählt, daß diese
wenigstens bereichsweise einen von einer Radialerstreckungsrichtung
abweichenden Erstreckungsverlauf aufweisen.
Die Fig. 4 und 5 zeigen einen alternativen Anlagering, welcher ein abgewan
deltes Fluidkanalsystem aufweist. Bei dem Anlagering der Fig. 4 und 5 sind
Komponenten oder Abschnitte, welche vorangehend beschriebenen
Komponenten oder Abschnitten entsprechen, mit dem gleichen Bezugs
zeichen unter Hinzufügung des Anhangs "a" bezeichnet.
An der zur Abstützung des Nadellagers dienenden Seite weist der An
lagering 58a wieder ein zur Oberfläche hin offenes Kanalsystem auf,
welches zwei sich im wesentlichen um den gesamten Umfang herum
erstreckende Fluidkanalringe 80a, 82a umfaßt. Der innere Fluidkanalring 82a
steht über sich im wesentlichen radial erstreckende Zuführkanäle 84a in
Verbindung mit dem Ringraum 72 der Fig. 1. Der äußere Fluidkanalring 80a
steht über mehrere Zuführkanäle 86a in Verbindung mit dem Innenraum des
Drehmomentwandlers. Ferner führen in der Darstellung der Fig. 4 wiederum
zwei Zuführkanäle zu den axialen Kanälen 76a, welche zum Freilauf des
Leitrads führen. Zwischen den einzelnen Fluidkanalringen 80a, 82a sind
Verbindungskanäle 88a ausgebildet, welche sich in Umfangsrichtung
wiederum geneigt erstrecken. Es ist somit wiederum ein Kanalsystem
geschaffen, durch welches das Fluid von der Pumpe zum Wandlerinnenraum
gelangen kann, und welches gleichzeitig Sorge dafür trägt, daß die
Lagernadeln des Nadellagers in jeder Umfangsposition zumindest bereichs
weise durch einen Oberflächenabschnitt des Anlagerings 58a abgestützt
sind. Dazu trägt insbesondere auch bei, daß die einzelnen Zuführkanäle 84a,
86a und die Verbindungskanäle 88a in Umfangsrichtung bezüglich einander
versetzt sind und daß zumindest die Verbindungskanäle 88a in Umfangs
richtung geneigt sind. Eine dementsprechende Neigung wäre auch bei den
Zuführkanälen 84a, 86a denkbar. In entsprechender Weise könnten die
Verbindungskanäle 88a sich auch im wesentlichen radial erstrecken.
Es wird hier darauf hingewiesen, daß das Kanalsystem der Fig. 4 und 5
leidiglich ein beispielhaftes Kanalmuster darstellt, an welchem eine Vielzahl
von Abwandlungen möglich ist, ohne dabei die wesentliche Funktion,
nämlich die Möglichkeit der Arbeitsfluidzuführung und die Abstützung der
Lagernadeln zu beeinträchtigen. Die Fluidkanalringe 80a, 82a können auch
als Ringsegmente ausgebildet sein.
Die Fig. 6 und 7 zeigen eine weitere alternative Ausgestaltung eines
Anlagerings. Komponenten oder Bereiche, welche vorangehend mit Bezug
auf die Fig. 2 und 3 beschriebenen Komponenten oder Bereichen ent
sprechen, sind mit dem gleichen Bezugszeichen unter Hinzufügung eines
Anhangs "b" beschrieben.
Man erkennt, daß an der zur Abstützung des Nadellagers vorgesehenen
Oberfläche des Anlagerings 58b wiederum mehrere voneinander getrennte
Fluidkanäle 90b vorgesehen sind, die in Umfangsrichtung betrachtet, im
wesentlichen V-förmig ausgebildet sind. Das heißt, jeder Fluidkanal 90b
umfaßt zwei in Umfangsrichtung geneigte und im wesentlichen geradlinig
verlaufende Kanalabschnitte. Hier ist also wieder Sorge dafür getragen, daß
wenigstens bereichsweise die Fluidkanäle 90 eine von einer sich radial
erstreckenden Linie abweichende Erstreckungsrichtung aufweisen. Es ist
auch somit wieder unabhängig von der Relativdrehstellung der einzelnen
Lagernadeln bezüglich des Anlagerings 58b immer Sorge dafür getragen,
daß die einzelnen Lagernadeln wenigstens bereichsweise durch die
Oberfläche des Anlagerings 58b, unter Zwischenlagerung der Lagerschale,
abgestützt sind.
Die Fig. 8 und 9 zeigen eine weitere alternative Ausgestaltungsart eines
Anlagerings. Komponenten oder Bereiche, welche vorangehend beschriebe
nen Komponenten oder Bereichen entsprechen, sind mit dem gleichen
Bezugszeichen unter Hinzufügung eines Anhangs "c" beschrieben.
Man erkennt in den Fig. 8 und 9, daß die Fluidkanäle 92c kreissegmentartig
ausgebildet sind und sich in Umfangsrichtung gebogen erstrecken. Auch
hier ist also wieder vorgesehen, daß wenigstens bereichsweise die einzelnen
Fluidkanäle 92c eine von der Radialerstreckungslinie L abweichende
Erstreckungsrichtung aufweisen, so daß wieder unabhängig von der
Drehstellung die Lagernadeln abgestützt werden können. Die einzelnen
Fluidkanäle 92c erstrecken sich vorzugsweise entlang einer im wesentlichen
kreisförmigen Linie, deren Kreismittelpunkt zur Drehachse A exzentrisch
liegt. Der Krümmungsradius ist dabei vorzugsweise derart klein gewählt,
daß bei Betrachtung von radial innen her ein Oberflächenabschnitt einer die
Kanäle 76c in einer Umfangsrichtung begrenzenden Wandung, d. h. in der
Fig. 8 bei Betrachtung entlang der gestrichelten Linie S der Bereich 94c,
sich in Umfangsrichtung mit einem an der anderen Seite des Kanals 92c
liegenden Oberflächenbereich 96c überlappt. Somit ist dafür Sorge
getragen, daß dann, wenn eine Lagernadel beispielsweise entlang der Linie
S orientiert ist, diese entweder an dem Bereich 94c, und auch einem
komplementären radial außen liegenden Bereich 98c abgestützt ist oder an
dem mittleren Bereich 96c abgestützt ist.
Man erkennt bei allen vorangehend beschriebenen Ausgestaltungsformen,
daß durch die spezielle Formgebung beziehungsweise den speziellen Verlauf
der einzelnen Fluidkanäle beziehungsweise des Fluidkanalsystems die
Verwendung von Kompaktnadellagern ermöglicht wird, bei welchen die
Lagerschalen aus relativ dünnem Blech oder Kunststoffteilen oder der
gleichen gebildet sind. Trotzdem ist es möglich, die Fluidkanäle beziehungs
weise das Kanalsystem so auszubilden, daß sie zu derjenigen Oberfläche,
an welcher das Nadellager 60 sich am Anlagering 58 abstützt, offen sind;
es kann somit vermieden werden, daß in den Lagerring 58 Bohrungen oder
dergleichen eingebracht werden müssen, die in axialem Abstand zur
entsprechenden Oberfläche liegen. Dies ermöglicht eine Verringerung der
axialen Erstreckung dieses Anlagerings, wobei jedoch die Funktion zur
Arbeitsfluidzuführung vollständig erhalten bleibt.
Es wird darauf hingewiesen, daß eine entsprechende Ausgestaltung auch
im Bereich des Anlagerings 56 möglich ist, wenn dieser über ein Nadellager
oder dergleichen an der Turbinennabe 32 abzustützen ist. Ferner wird darauf
hingewiesen, daß anstelle der hier beschriebenen Nadellager auch jegliche
andere Art von Wälzkörperlagern oder dergleichen in Verbindung mit dem
erfindungsgemäßen Anlagering verwendet werden kann.
Claims (17)
1. Drehmomentwandler, insbesondere zur Anordnung zwischen einer
Brennkraftmaschine und einem Kraftfahrzeug-Automatikgetriebe,
umfassend:
- - ein Wandlergehäuse (12) mit einem Pumpenrad (17), welches um eine Drehachse (A) drehbar ist,
- - ein im Wandlergehäuse (12) angeordnetes Turbinenrad (26), welches vermittels einer Turbinennabe (32) mit einer Wandler abtriebswelle (54) verbunden oder verbindbar ist und um die Drehachse (A) drehbar ist,
- - ein wenigstens bereichsweise axial zwischen dem Wand
lergehäuse (12) und dem Turbinenrad (26) angeordnetes
Leitrad (38), wobei das Leitrad (38) oder eine diesem zugeord
nete Komponente (44) in axialer Richtung am Turbinenrad
(26), vorzugsweise an der Turbinennabe (32), oder/und dem
Wandlergehäuse (12), vorzugsweise das Pumpenrad (17), über
einen Anlagering (56, 58) und ein Lager (60), vorzugsweise
Nadellager mit sich im wesentlichen radial erstreckenden
Lagernadeln (70), abgestützt ist, und wobei wenigstens ein an
einer axialen Seite des Leitrads (38) beziehungsweise der
Komponente angeordneter Anlagering (58; 58a; 58b; 58c)
wenigstens einen von einem radial inneren Bereich des
Anlagerings (58; 58a; 58b; 58c), welcher Bereich einem
Fluidzuführdurchlaß (72) benachbart ist, zu einem radial
äußeren Bereich des Anlagerings (58; 58a; 58b; 58c), welcher
Bereich einem Wandlerinnenraum (24) benachbart ist, führen
den Fluidkanal (74; 80a, 82a, 84a, 86a; 90b; 92c) zum
Durchtritt eines Arbeitsfluids in den Wandlerinnenraum (24)
aufweist,
dadurch gekennzeichnet,
daß der wenigstens eine Fluidkanal (74; 80a, 82a, 84a, 86a; 90b; 92c) wenigstens in einem Längenbereich desselben einen von einer Radialerstreckungsrichtung (L) abweichenden Erstreckungsverlauf aufweist.
2. Drehmomentwandler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
der wenigstens eine Fluidkanal (90b; 92c) in dem Längenbereich in
einer Umfangsrichtung gekrümmt ist.
3. Drehmomentwandler nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß
der Längenbereich im wesentlichen die gesamte Erstreckungslänge
des Fluidkanals (90b; 92c) umfaßt.
4. Drehmomentwandler nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekenn
zeichnet, daß der wenigstens eine Fluidkanal (92c) in dem Längenbe
reich entlang einer kreisförmig verlaufenden Linie mit zur Drehachse
(A) exzentrischem Kreismittelpunkt gekrümmt ist.
5. Drehmomentwandler nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß der wenigstens eine Fluidkanal (74; 90b) in dem
Längenbereich bezüglich einer radial verlaufenden Linie (L) in
Umfangsrichtung geneigt verläuft.
6. Drehmomentwandler nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß
der wenigstens eine Fluidkanal (74; 90b) im wesentlichen in seiner
gesamten Länge geradlinig und zu der radial verlaufenden Linie (L) in
Umfangsrichtung geneigt verläuft.
7. Drehmomentwandler nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekenn
zeichnet, daß der wenigstens eine Fluidkanal (90b) in Umfangs
richtung im wesentlichen V-förmig verlaufende Längenbereiche aufweist.
8. Drehmomentwandler nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch
gekennzeichnet, daß der wenigstens eine Fluidkanal wenigstens einen
sich im wesentlichen in Umfangsrichtung erstreckenden Ringkanal
abschitt (80a, 82a) umfaßt, welcher über wenigstens einen ersten
Zuführkanal (84a) zum radial inneren Bereich des Anlagerings (58a)
führt und über wenigstens einen zweiten Zuführkanal (86a) zum
radial äußeren Bereich des Anlagerings (58a) führt, und daß der
wenigstens eine erste Zuführkanal (84a) und der wenigstens eine
zweite Zuführungskanal (86a) bezüglich einander wenigstens
bereichsweise in Umfangsrichtung versetzt sind.
9. Drehmomentwandler nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß
der wenigstens eine Fluidkanal eine Mehrzahl von vorzugsweise im
wesentlichen konzentrisch angeordneten Ringkanalabschnitten (80a,
82a) umfaßt, wobei ein radial weiter innen liegender Ringkanal
abschnitt (82a) mit dem wenigstens einen ersten Zuführungskanal
(84a) in Verbindung steht und ein radial weiter außen liegender
Ringkanalabschnitt (80a) mit dem wenigstens einen zweiten
Zuführungskanal (86a) in Verbindung steht, ferner umfassend
wenigstens einen Verbindungskanal (88a) zum Verbinden der
Ringkanalabschnitte (80a, 82a), wobei vorzugsweise der wenigstens
eine Verbindungskanal (88a) bezüglich des wenigstens einen ersten
Zuführkanals (84a) oder/und des wenigstens einen zweiten Zuführ
kanals (86a) in Umfangsrichtung wenigstens bereichsweise versetzt
ist.
10. Drehmomentwandler nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch
gekennzeichnet, daß der wenigstens eine Fluidkanal (74; 80a, 82a,
84a, 86a; 90b; 92c) ein an einer axialen Seite des wenigstens einen
Anlagerings (58; 58a; 58b; 58c) offener Kanal ist, an welcher axialen
Seite das Lager (60) am Anlagering (58; 58a; 58b; 58c) anliegt.
11. Drehmomentwandler nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch
gekennzeichnet, daß an dem wenigstens einen Anlagering (58; 58a;
58b; 58c) eine Mehrzahl von Fluidkanälen (74; 90b; 92c) vorgesehen
ist, welche vorzugsweise in Umfangsrichtung mit gleichmäßigen
Abständen zueinander angeordnet sind.
12. Drehmomentwandler nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet,
daß jeder der Fluidkanäle (74; 90b; 92c) einen Längenbereich mit
einem von einer Radialerstreckungsrichtung abweichendem Er
streckungsverlauf aufweist.
13. Drehmomentwandler nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch
gekennzeichnet, daß derjenige Anlagering (58; 58a; 58b; 58c), über
welchen das Leitrad (38) beziehungsweise die Komponente (44) am
Wandlergehäuse abgestützt ist, den wenigstens einen Fluidkanal (74;
80a, 82a, 84a, 86a; 90b; 92c) aufweist.
14. Drehmomentwandler nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet,
daß eine Stützwelle (52) des Leitrads (38) wenigstens bereichsweise
innerhalb einer Pumpenhohlnabe (22) verläuft und daß der Fluidzu
führdurchlaß (72) durch einen zwischen der Pumpenhohlnabe (22)
und der Stützwelle (52) vorgesehenen Zwischenraum (72) gebildet
ist.
15. Drehmomentwandler nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekenn
zeichnet, daß derjenige Anlagering (56), über welchen das Leitrad
beziehungsweise die Komponente (44) am Turbinenrad (26) abge
stützt ist, eine Gleitfläche aufweist, mit welcher dieser Anlagering
(56) an einer Gegengleitfläche des Turbinenrads (26), vorzugsweise
der Turbinennabe (32), abgestützt ist.
15. Drehmomentwandler nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Stützwelle (52) eine Stützhohlwelle
(52) ist, und daß die Wandlerabtriebswelle (54) sich bereichsweise
innerhalb der Stützhohlwelle (52) erstreckt.
17. Anlagering für einen Drehmomentwandler, welcher Anlagering (58;
58a; 58b; 58c) zur Abstützung an einem Leitrad (38) oder einer
diesem zugeordneten Komponente (44) einerseits und einem
Nadellager (60) mit sich im wesentlichen radial erstreckenden
Lagernadeln (70) andererseits ausgebildet ist und wenigstens einen
von einem radial inneren Bereich des Anlagerings (58; 58a; 58b; 58c)
zu einem radial äußeren Bereich des Anlagerings (58; 58a; 58b; 58c)
führenden Fluidkanal (74; 80a, 82a, 84a, 86a; 90b; 92c) aufweist,
wobei der wenigstens eine Fluidkanal wenigstens in einem Längenbe
reich desselben einen von einer Radialerstreckungsrichtung (L)
abweichenden Erstreckungsverlauf aufweist.
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