DE19804635A1 - Hydrodynamische Kupplungseinrichtung mit einer Überbrückungskupplung - Google Patents
Hydrodynamische Kupplungseinrichtung mit einer ÜberbrückungskupplungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine hydrodynamische Kupplungseinrichtung gemäß dem Ober
begriff des Anspruchs 1.
In der DE 196 17 409 A1 ist, vorzugsweise in Fig. 1, eine hydrodynamische Kupplungs
einrichtung in Form eines Drehmomentwandlers beschrieben, der unter anderem ein
Pumpen- und ein Turbinenrad aufweist, die zusammen mit einem Leitrad einen hydro
dynamischen Kreis bilden. Des weiteren ist eine Überbrückungskupplung vorgesehen,
die einen axial bewegbaren Kolben aufweist und über einen Torsionsschwingungs
dämpfer verfügt, der in Umfangsrichtung verlaufende elastische Elemente in Form von
Federn aufweist. Zur Ansteuerung dieser elastischen Elemente sind sowohl am Kolben
als auch an einem an der Turbinenschale befestigten Ring Umbiegungen vorgesehen,
wobei die Umbiegungen an dem Ring als erste Ansteuermittel für die elastischen Ele
mente und die Umbiegungen am Kolben als zweite Ansteuermittel wirksam sind. Der
Torsionsschwingungsdämpfer wird aktiv bei geschlossener Überbrückungskupplung,
d. h. bei Anlage des Kolbens über einen Reibbelag an einer Reibfläche eines Primär
flanschs des Kupplungsgehäuses, indem am letztgenannten anliegende, dem Drehmo
ment überlagerte Torsionsschwingungen über den Kolben auf die elastischen Elemente
und von diesen über den an der Turbinenschale befestigten Ring auf die Turbine geleitet
werden. Die Turbine wiederum leitet in bekannter Weise Drehmoment sowie gedämpfte
Torsionsschwingungen über die Turbinennabe auf eine Abtriebswelle, die als Getriebe
eingangswelle wirksam ist. Bezogen auf diesen Drehmomentenfluß ist der Kolben als
antriebsseitiges Übertragungselement und der an der Turbinenschale befestigte Ring als
abtriebsseitiges Übertragungselement des Torsionsschwingungsdämpfers wirksam.
Wie der hydrodynamischen Kupplungseinrichtung gemäß Fig. 1 schon optisch ent
nehmbar ist, ist diese insbesondere in Achsrichtung extrem breit bauend, und daher für
den Einbau in Kleinwagen ungeeignet, wo zumeist nur begrenzte Einbauräume zur Ver
fügung stehen. Hierbei ist insbesondere darauf hinzuweisen, daß einerseits der hydro
dynamische Kreis durch die Zwischenschaltung eines Leitrades zwischen Pumpen- und
Turbinenrad besonders breit ist und andererseits durch Anordnung der Überbrückungs
kupplung mitsamt des Torsionsschwingungsdämpfers axial zum hydrodynamischen Kreis
viel Bauraum in dieser Richtung verbraucht wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine hydrodynamische Kupplungseinrichtung
so auszubilden, daß diese mit minimalem axialen Bauraum auskommt.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 an
gegebenen Merkmale gelöst.
Zunächst sei einmal kurz darauf hingewiesen, daß es sich bei einer hydrodynamischen
Kupplungseinrichtung sowohl um einen Drehmomentwandler als auch um eine Hydro
kupplung handeln kann, wobei die letztgenannte sich in bekannter Weise dadurch vom
Drehmomentwandler unterscheidet, daß auf das Leitrad verzichtet wird und damit auf
dessen positive Eigenschaft einer Drehmomentverstärkung. Diesem prinzipiellen Nachteil
einer Hydrokupplung steht deren Vorteil einer kompakten axialen Bauweise gegenüber,
so daß für den vorliegenden Anwendungsfall, bei dem es insbesondere auf eine kom
pakte axiale Bauweise ankommt, die Hydrokupplung gegenüber dem Drehmoment
wandler von Vorteil sein kann.
Der gegenüber einem Drehmomentwandler ungünstigere Wirkungsgrad bei einer Hy
drokupplung kann dadurch belanglos werden, daß diese lediglich bei besonders kriti
schen Betriebsphasen des entsprechenden Fahrzeugs, wie Anfahren oder Rangieren
eingesetzt wird, während bei allen anderen Betriebszuständen die Überbrückungskupp
lung geschlossen bleibt, so daß beim überwiegenden Anteil unterschiedlicher Betriebs
zustände die hydrodynamische Kupplungseinrichtung wie eine Reibungskupplung be
trieben wird, weshalb auf eine hohe Drehmomentübertragbarkeit der Überbrückungs
kupplung sowie auf hervorragende Dämpfungseigenschaften des Torsionsschwin
gungsdämpfers beträchtlichen Wert gelegt wird. Diese funktionellen Anforderungen
sollen erfindungsgemäß mit einer kompakten axialen Bauweise der hydrodynamischen
Kupplungseinrichtung einhergehen.
Die Lösung dieses Problems liegt in der anspruchsgemäß radial verschachtelten Bauwei
se von hydrodynamischem Kreis, Torsionsschwingungsdämpfer und Reibungsbereich
der Überbrückungskupplung. Wie dem Anspruch 1 entnehmbar, ist hierbei das erste
Ansteuermittel für die elastischen Elemente des Torsionsschwingungsdämpfers im we
sentlichen radial außerhalb des Turbinenrades und damit des hydrodynamischen Kreises
angeordnet, während das zweite Ansteuermittel dieses Torsionsschwingungsdämpfers
wiederum radial außerhalb der elastischen Elemente über zumindest einen Bereich ver
fügt, der zur Aufnahme eines Reibbelages oder als Reibfläche für einen solchen dient.
Radial am weitesten innen ist demnach der hydrodynamische Kreis angeordnet, was
zwar im Hinblick auf dessen Wirkungsgrad gewissen Nachteile mit sich bringen kann,
aber wegen der jeweils nur kurzzeitigen Wirksamkeit dieses hydrodynamischen Kreises
bei den zuvor erwähnten besonderen Betriebszuständen, wie Anfahren oder Rangieren,
jeweils nur kurzzeitig wirksam ist, so daß selbst für den Fall eines sehr ungünstigen Wir
kungsgrades dieser sich im Hinblick auf die gesamte Fahrstrecke eines Kraftfahrzeugs
nur unwesentlich auswirkt.
Dem gegenüber sind die bis auf Ausnahme der zuvor erwähnten Betriebszustände
ständig wirksamen Reibbeläge bzw. Reibflächen für dieselben auf der größten radialen
Erstreckung angeordnet, so daß auch hohe Drehmomente problemlos durch die Über
brückungskupplung übertragen werden können. Ebenfalls soweit als möglich nach ra
dial außen sind die elastischen Elemente des Torsionsschwingungsdämpfers gesetzt, so
daß in Umfangsrichtung ein vergleichsweise großer Federweg zur Verfügung steht, um
auch Torsionsschwingungen größeren Betrags, die insbesondere bei relativ geringen
Drehzahlen vom Antrieb über das Kupplungsgehäuse eingeleitet werden, wirkungsvoll
dämpfen zu können.
Anspruchsgemäß ragt die Turbinenschale am Turbinenrad des hydrodynamischen Krei
ses über die Beschaufelung des Turbinenrades hinaus und kann somit als erstes Ansteu
ermittel für die elastischen Elemente des Torsionsschwingungsdämpfers herangezogen
werden. Dadurch ergibt sich bei minimalem Bauteileaufwand eine nochmals bessere
Verschachtelbarkeit der Einzelelemente zueinander, da auf diese Weise sowohl der ra
diale als auch der axiale Abstand der elastischen Elemente gegenüber dem Turbinenrad
minimal ausgeführt werden kann. In diesem Sinne ist auch die anspruchsgemäße An
bringung eines an der Turbinenschale ausgebildeten Kranzes zu sehen, der über eine
Axialverzahnung in drehfestem Eingriff mit einem als zweiter Teil des turbinenseitigen
Ansteuermittels für die elastischen Elemente anzusehenden Bauteil steht. Die axiale Si
cherung dieses Deckblechs auf dem Kranz erfolgt anspruchsgemäß über einen von der
Axialverzahnung des Kranzes hintergriffenen Sicherungsring.
Das zweite Ansteuermittel ist durch Festverbindung mit einer Lamelle, welche entweder
Reibbeläge aufnimmt oder die Reibflächen für dieselben aufweist, wiederum im Sinne
der Einsparung von Bauteilen sowie der Bauraumoptimierung anzusehen, da auf diese
Weise wiederum der Reibbereich der Überbrückungskupplung mit kleinstmöglichem
Abstand zum Torsionsschwingungsdämpfer angeordnet sein kann.
Eine weitere Bauraumreduzierung ergibt sich gegenüber üblichen Lösungen des Standes
der Technik dadurch, daß der Kolben der Überbrückungskupplung die Lamelle in einer
Richtung beaufschlagt, bei welcher diese reibschlüssig auf eine entsprechende Wan
dung der Pumpenschale einwirkt. Die Reibverbindung zwischen Kupplungsgehäuse und
Überbrückungskupplung liegt demnach getriebeseitig.
Eine weitere Maßnahme, welche die axial kompakte Ausbildung begünstigt, liegt darin,
den Kolben der Überbrückungskupplung über eine Verzahnung, die am Umfang des
Kolbens vorgesehen ist, vor Drehbewegungen gegenüber dem Kupplungsgehäuse zu
sichern, das hierzu anspruchsgemäß am radial äußeren Ende eines dem Antrieb, wie
beispielsweise einer Brennkraftmaschine zugewandten Primärflansches, eine Gegenver
zahnung aufweist. Die axial kompakte Bauweise wird nochmals dadurch verstärkt, daß
die Pumpenschale diese Gegenverzahnung des Primärflansches axial übergreift, und
zwar gerade soweit, daß die Pumpenschale jenseits des Zahngrundes der Gegenverzah
nung am Primärflansch endet. Durch Verschweißen von Primärflansch und Pumpenscha
le miteinander ist die gewünschte Dichtheit auf jeden Fall sichergestellt.
Die Anbindung einer hydrodynamischen Kupplungseinrichtung erfolgt üblicherweise
über eine in Achsrichtung flexible Platte, die im vorliegenden Fall, um axialen Bauraum
einzusparen, radial außerhalb des Kupplungsgehäuses mit einem in Richtung des letzt
genannten weisenden Axialansatz ausgebildet ist, der zur Übertragung von Drehmo
ment über eine Innenverzahnung verfügt, die mit einer am Umfang des Kupplungsge
häuses vorgesehenen Außenverzahnung in Eingriff steht. Ebenso ist allerdings auch
denkbar, das Kupplungsgehäuse mit radialer Vorspannung in diesen Axialansatz einzu
bringen, mithin das Kupplungsgehäuse also in die flexible Platte einzupressen. Ungeach
tet der jeweils gewählten Verbindungsart zwischen flexibler Platte und Kupplungsge
häuse kann der Axialansatz der flexiblen Platte einen Zahnkranz aufnehmen, der in an
sich bekannter Weise mit einem Anlasserritzel in Wirkverbindung bringbar ist.
Anspruchsgemäß erfolgt die Befestigung der flexiblen Platte und damit der hydrodyna
mischen Kupplungseinrichtung am Antrieb über Befestigungsmittel radial innerhalb des
hydrodynamischen Kreises, wobei die Befestigungsmittel in eine axiale Ausbauchung im
Primärflansch der hydrodynamischen Kupplungseinrichtung axial eingreifen. Da im radia
len Erstreckungsbereich dieser Ausbauchung keine der für die Übertragung von
Drehmoment unbedingt erforderlichen Bauteile - also hydrodynamischer Kreis, Torsions
schwingungsdämpfer und Lamelle - vorhanden sind, wird nochmals axialer Bauraum
eingespart.
Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispieles ausführlich erläutert.
Es zeigt:
Fig. 1 eine obere Hälfte einer hydrodynamischen Kupplungseinrichtung im Schnitt mit
Verzahnung zwischen einer antriebsseitigen, flexiblen Platte und dem Kupp
lungsgehäuse;
Fig. 2 wie Fig. 1, aber mit radialer Preßverbindung zwischen flexibler Platte und Kupp
lungsgehäuse.
In Fig. 1 ist schematisch durch gestrichelte Linierung ein Antrieb 1 dargestellt, der bei
spielsweise durch eine Brennkraftmaschine mit einer Kurbelwelle 3 gebildet sein kann.
Zur Anbindung einer sich nach radial außen erstreckenden, axial flexiblen Platte 7 an
dieser Kurbelwelle 3 sind Befestigungsmittel 5 in Form von Schrauben vorgesehen, die
mit ihrem Gewindeteil in entsprechende Gewindebohrungen der Kurbelwelle 3 eingrei
fen. Die besagte flexible Platte 7 ist im Umfangsbereich mit einem vom Antrieb 1 weg
gerichteten Axialansatz 9 versehen, der einen Zahnkranz 11 tragen kann und über eine
Innenverzahnung 13 verfügt, die mit einer Außenverzahnung 15 eines Zahnrings 17 in
Eingriff steht, wobei dieser Zahnring an einem Kupplungsgehäuse 19 befestigt ist, das
wie folgt ausgebildet ist:
Das Kupplungsgehäuse 19 weist einen im wesentlichen radial verlaufenden Primär flansch 21 auf, der im radialen Erstreckungsbereich der Befestigungsmittel 5 eine axiale Aufwölbung 24 aufweist. Der Primärflansch 21 ist im Umfangsbereich über eine Schweißnaht 22 mit einer Pumpenschale 23 fest verbunden, wobei die letztgenannte im radial inneren Bereich wiederum eine Kupplungsnabe 25 trägt. Die Pumpenschale 23 bildet zusammen mit einer im radial mittleren Bereich vorgesehenen Beschaufelung 32 ein Pumpenrad 30, das mit einem Turbinenrad 34 zusammenwirkt, das eine Turbinen schale 36 und eine Beschaufelung 38 enthält. Durch das Pumpenrad 30 wird zusammen mit dem Turbinenrad 34 ein hydrodynamischer Kreis 40 gebildet.
Das Kupplungsgehäuse 19 weist einen im wesentlichen radial verlaufenden Primär flansch 21 auf, der im radialen Erstreckungsbereich der Befestigungsmittel 5 eine axiale Aufwölbung 24 aufweist. Der Primärflansch 21 ist im Umfangsbereich über eine Schweißnaht 22 mit einer Pumpenschale 23 fest verbunden, wobei die letztgenannte im radial inneren Bereich wiederum eine Kupplungsnabe 25 trägt. Die Pumpenschale 23 bildet zusammen mit einer im radial mittleren Bereich vorgesehenen Beschaufelung 32 ein Pumpenrad 30, das mit einem Turbinenrad 34 zusammenwirkt, das eine Turbinen schale 36 und eine Beschaufelung 38 enthält. Durch das Pumpenrad 30 wird zusammen mit dem Turbinenrad 34 ein hydrodynamischer Kreis 40 gebildet.
Die Turbinenschale 36 ist nach radial innen verlängert und über eine Vernietung 41 an
einer Turbinennabe 42 befestigt, die radial innen eine Turbinenverzahnung 44 aufweist,
welche in eine Wellenverzahnung 46 einer Abtriebswelle 48 eingreift. Bei dieser Ab
triebswelle 48 handelt es sich in üblicher Weise um die Getriebeeingangswelle. Diese
Abtriebswelle 48 ist mit axial verlaufenden Kanälen 50, 52 versehen, die mit einer über
ein Ventil 124 umschaltbaren Hydropumpe 130 in Verbindung stehen. Die Funktion der
Hydropumpe liegt darin, entweder den Kanal 50 oder den Kanal 52 mit Überdruck, das
heißt mit frischer Hydraulikflüssigkeit, aus einem Vorrat 134 zu versorgen. Die Ab
triebswelle 48 ist über eine Radiallagerung 53 in einer Gehäusenabe 68 gelagert, die
ihrerseits über eine Schweißnaht 72 am Primärflansch 21 befestigt ist und mit diesem
zusammen einen Durchlaß 70 begrenzt, der radial innen in einen Raum 56 und radial
außen in eine Kammer 57 mündet. Der Raum 56 steht in direkter Verbindung mit dem
Kanal 52.
Im Gegensatz dazu steht der Kanal 50 in der Abtriebswelle 48 in Strömungsverbindung
mit einem Raum 54, der an der vom Durchlaß 70 abgewandten Seite der Gehäusena
be 68 vorgesehen ist. Dieser Raum 54 ist über einen Axialdurchgang 64 in der Turbi
nennabe 42 mit einem Zugang 66 verbunden, der sich nach radial außen über eine Nu
tung 62 in einem Axiallager 60 fortsetzt, das die Turbinennabe 42 axial gegenüber der
Pumpenschale 23 abstützt. Die Gegenseite der Turbinennabe 42 stützt sich wiederum
über ein Axiallager 58 an der Gehäusenabe 68 ab. Zurückkommen d auf die Nutung 62
im Axiallager 60, ist diese nach radial außen über einen Raum 63 mit dem hydrodynami
schen Kreis 40 verbunden.
Die bereits mehrfach erwähnte Gehäusenabe 68 weist an ihrem Außenumfang ein
Auflager 74 für einen Kolben 78 einer Überbrückungskupplung 77 auf. Der Kolben 78
ist über eine Dichtung 76 am Auflager 74 geführt, und zwar axial verschiebbar und
drehbar. Für eine Drehsicherung des Kolbens 78 sorgt eine Verzahnung 82 an dessen
Umfang, die mit einer Axialverzahnung 80 des Primärflansches 21 in drehfester Verbin
dung steht. Weiterhin ist an diesem Primärflansch 21 von der Seite der flexiblen Platte 7
aus eine Eindrückung 94 vorgesehen, die an der Gegenseite, mithin also der dem Kol
ben 78 zugewandten Seite, zu einer Ausdrückung 96 und damit zur Bildung eines
Axialanschlages 98 für den Kolben 78 führt.
Der Kolben 78 ist über einen Reibbelag 86, der an einer Seite einer axial verschiebbaren
Lamelle 84 befestigt ist, sowie über einen an deren Gegenseite befestigten zweiten
Reibbelag 88 mit einer Reibfläche 92 der Pumpenschale 23 in Wirkverbindung bringbar.
Hierfür weist der Kolben 78 im Erstreckungsbereich des Reibbelages 86 eine Reibflä
che 90 auf. Die Lamelle 84 ihrerseits ist nach radial innen über die Reibbeläge 86, 88
verlängert und über eine Schweißnaht 122 mit einer Nabenscheibe 120 verbunden, die
an einem umfangsseitigen Ende von elastischen Elementen 116 in Anlage kommt. Bei
diesen elastischen Elementen 116 handelt es sich um in Umfangsrichtung orientierten
Schraubenfedern. Die umfangsseitigen Gegenseiten der elastischen Elemente 116 stüt
zen sich an zwei Bauteilen ab, die wie folgt gebildet werden:
Die Turbinenschale 36 weist eine nach radial außen gezogene Verlängerung 117 auf, die bogenförmig eine axiale Seite der elastischen Elemente 116 umgreift. Die andere axiale Seite der elastischen Elemente 116 wird durch ein Deckblech 105 beaufschlagt, das an seinem radial inneren Ende über eine Verzahnung 112 verfügt, die drehfest in Eingriff steht mit einer Axialverzahnung 110 eines an der Turbinenschale 36 befestigten Kranzes 108. Für die axiale Sicherung des Deckblechs 105 an dem Kranz 108 ist ein Si cherungsring 114 vorgesehen, der in eine entsprechende radiale Vertiefung 115 der Axialverzahnung 110 des Kranzes 108 eintaucht, und zwar an der von der Turbinen schale 36 abgewandten Seite des Deckblechs 105. Bei der nach radial außen führenden Verlängerung 117 der Turbinenschale 36 handelt es sich um einen ersten Teil 104 eines ersten Ansteuermittels 102 eines Torsionsschwingungsdämpfers 100, während das Deckblech 105 einen zweiten Teil 106 dieses ersten Ansteuermittels 102 bildet. Die zu vor bereits beschriebene Nabenscheibe 120 bildet ein zweites Ansteuermittel 118 des Torsionsschwingungsdämpfers 100.
Die Turbinenschale 36 weist eine nach radial außen gezogene Verlängerung 117 auf, die bogenförmig eine axiale Seite der elastischen Elemente 116 umgreift. Die andere axiale Seite der elastischen Elemente 116 wird durch ein Deckblech 105 beaufschlagt, das an seinem radial inneren Ende über eine Verzahnung 112 verfügt, die drehfest in Eingriff steht mit einer Axialverzahnung 110 eines an der Turbinenschale 36 befestigten Kranzes 108. Für die axiale Sicherung des Deckblechs 105 an dem Kranz 108 ist ein Si cherungsring 114 vorgesehen, der in eine entsprechende radiale Vertiefung 115 der Axialverzahnung 110 des Kranzes 108 eintaucht, und zwar an der von der Turbinen schale 36 abgewandten Seite des Deckblechs 105. Bei der nach radial außen führenden Verlängerung 117 der Turbinenschale 36 handelt es sich um einen ersten Teil 104 eines ersten Ansteuermittels 102 eines Torsionsschwingungsdämpfers 100, während das Deckblech 105 einen zweiten Teil 106 dieses ersten Ansteuermittels 102 bildet. Die zu vor bereits beschriebene Nabenscheibe 120 bildet ein zweites Ansteuermittel 118 des Torsionsschwingungsdämpfers 100.
Die Funktion der hydrodynamischen Kupplungseinrichtung ist wie folgt:
Für bestimmte kurzzeitige Betriebszustände, wie Anfahren oder Rangieren, soll lediglich der hydrodynamische Kreis 40 wirksam sein. Das Ventil 124 der Hydropumpe 130 wird daher so eingestellt, daß der Kanal 50 der Abtriebwelle 48 mit Hydraulikflüssigkeit und damit Überdruck versorgt wird. Dieser setzt sich über den Kanal 50 und den Raum 54 über den Axialdurchgang 64 in der Turbinennabe 42 fort, um über die Nutung 62 des Axiallagers 60 in den Raum 63 eindringen zu können, und von diesem aus in den hy drodynamischen Kreis 40 zu gelangen. Durch die Strömung zwischen Pumpenrad 30 und Turbinenrad 34 wird die Turbinennabe 42 angetrieben, die ihrerseits ihre Bewe gung über die Verzahnung 44, 46 auf die Abtriebswelle 48 überträgt. Gleichzeitig ent steht im Raum radial außerhalb von Pumpen- und Turbinenrad ein Überdruck, der für einen Abhub des Kolbens 78 vom Reibbelag 86 und damit zu einer Freigabe der Lamel le 84 führt. Der Kolben 78 wird in Richtung zum Primärflansch 21 verlagert, bis er am Axialanschlag 98 in Anlage kommt. Bei dieser Schaltung der hydrodynamischen Kupp lungseinrichtung erfolgt die Drehmomentenübertragung ausschließlich über den hydro dynamischen Kreis 40.
Für bestimmte kurzzeitige Betriebszustände, wie Anfahren oder Rangieren, soll lediglich der hydrodynamische Kreis 40 wirksam sein. Das Ventil 124 der Hydropumpe 130 wird daher so eingestellt, daß der Kanal 50 der Abtriebwelle 48 mit Hydraulikflüssigkeit und damit Überdruck versorgt wird. Dieser setzt sich über den Kanal 50 und den Raum 54 über den Axialdurchgang 64 in der Turbinennabe 42 fort, um über die Nutung 62 des Axiallagers 60 in den Raum 63 eindringen zu können, und von diesem aus in den hy drodynamischen Kreis 40 zu gelangen. Durch die Strömung zwischen Pumpenrad 30 und Turbinenrad 34 wird die Turbinennabe 42 angetrieben, die ihrerseits ihre Bewe gung über die Verzahnung 44, 46 auf die Abtriebswelle 48 überträgt. Gleichzeitig ent steht im Raum radial außerhalb von Pumpen- und Turbinenrad ein Überdruck, der für einen Abhub des Kolbens 78 vom Reibbelag 86 und damit zu einer Freigabe der Lamel le 84 führt. Der Kolben 78 wird in Richtung zum Primärflansch 21 verlagert, bis er am Axialanschlag 98 in Anlage kommt. Bei dieser Schaltung der hydrodynamischen Kupp lungseinrichtung erfolgt die Drehmomentenübertragung ausschließlich über den hydro dynamischen Kreis 40.
Sobald der jeweils zutreffende, besagte Betriebszustand abgeschlossen ist, wird das
Ventil 124 der Hydropumpe 130 umgeschaltet, so daß nun der Kanal 50 der Abtriebs
welle 48 drucklos ist und statt dessen der Kanal 52 mit Hydraulikflüssigkeit unter Über
druck versorgt ist. Dieser Überdruck setzt sich über den Raum 56 und den Durchlaß 70
nach radial außen fort und liegt somit im Raum 57, mithin also axial zwischen dem Kol
ben 78 und dem Primärflansch 21 an. Dadurch bedingt, wird der Kolben 78 axial in
Richtung zur Lamelle 84 verschoben, bis aufgrund des Kolbeneinflusses auf den Reibbe
lag 86 beide Reibbeläge 86, 88 mit der jeweils zugeordneten Reibfläche 90, 92 in Reib
schluß stehen. Bei diesem Betriebszustand wird Drehmoment, das am Kupplungsgehäu
se 19 anliegt, über die Reibbeläge 86, 88 auf die Lamelle 84 übertragen. Gleichzeitig
wird über die Verzahnung 80, 82 zwischen Primärflansch 21 und Kolben 78 Drehmo
ment auf den letztgenannten geleitet. Dieses Drehmoment wird über den Torsions
schwingungsdämpfer 100 auf die Turbinennabe 42 und von dieser in bereits beschrie
bener Weise auf die Abtriebswelle 48 geleitet.
Die Erfindung ist anhand einer hydrodynamischen Kupplungseinrichtung beschrieben,
welche zugunsten minimalen axialen Raumbedarfs über eine Hydrokupplung verfügt.
Selbstverständlich ist der gesamte Aufbau ebenso realisierbar, wenn zwischen dem
Pumpenrad 30 und dem Turbinenrad 34 ein Leitrad vorgesehen ist, wie es beispielswei
se in der eingangs erwähnten DE 196 17 409 A1 dargestellt ist. Durch diese Maßnahme
wird lediglich bei Drehmomentübertragung über den hydrodynamischen Kreis eine
Drehmomentwandlung erzielt. Die übrigen zuvor beschriebenen Eigenschaften dieser
hydrodynamischen Kupplungseinrichtung werden dadurch nicht betroffen.
Fig. 2 zeigt die beschriebene hydrodynamische Kupplungseinrichtung lediglich mit dem
Unterschied, daß am Axialansatz 9 der flexiblen Platte 7 das Kupplungsgehäuse 19 über
dessen Pumpenschale 23 radial eingepreßt ist. Dadurch ist nicht nur eine Sicherung in
Drehrichtung, sondern auch in Achsrichtung gegenüber der flexiblen Platte 7 erzielbar.
1
Antrieb
3
Kurbelwelle
5
Befestigungsmittel
7
flexible Platte
9
Axialansatz
11
Zahnkranz
13
Innenverzahnung
15
Außenverzahnung
17
Zahnring
19
Kupplungsgehäuse
21
Primärflansch
22
Schweißnaht
23
Pumpenschale
24
axiale Auswölbung
25
Kupplungsnabe
30
Pumpenrad
32
Beschaufelung
34
Turbinenrad
36
Turbinenschale
38
Beschaufelung
40
hydrodyn. Kreis
41
Vernietung
42
Turbinennabe
44
Turbinenverzahnung
46
Wellenverzahnung
48
Abtriebswelle
50
,
52
Kanäle
53
Lagerung
54
,
56
Raum
58
,
60
Axiallager
62
Nutung
63
Raum
64
Axialdurchgang
66
Zugang
68
Gebäusenabe
70
Durchlaß
71
Dichtplatte
72
Schweißung
74
Auflager
76
Dichtung
77
Überbrückungskupplung
78
Kolben
80
,
82
Verzahnung
84
Lamelle
86
,
88
Reibbeläge
90
,
92
Reibflächen
94
Eindrückung
96
Ausdrückung
98
Axialanschlag
100
Torsionsschwingungsdämpfer
102
erste Ansteuermittel
104
erster Teil des 1. Ansteuermittels
105
Deckblech
106
zweiter Teil d. 1. Ansteuermittels
108
Kranz
110
,
112
Verzahnung
114
Sicherungsring
115
radiale Vertiefung
116
elastische Elemente
117
Verlängerung
118
zweites Ansteuermittel
120
Nabenscheibe
122
Schweißnaht
124
Ventil
130
Hydropumpe
134
Vorrat
Claims (14)
1. Hydrodynamische Kupplungseinrichtung mit einem zumindest aus Pumpen- und
Turbinenrad bestehenden hydrodynamischen Kreis und einer Überbrückungskupp
lung, die mit einem axial bewegbaren Kolben und mit einem Torsionsschwingungs
dämpfer ausgebildet ist, der ein antriebsseitiges Übertragungselement und ein relativ
hierzu drehbares, abtriebsseitiges Übertragungselement aufweist, die jeweils mit An
steuermitteln für elastische Elemente des Torsionsschwingungsdämpfers versehen
sind, von denen ein erstes Ansteuermittel am Turbinenrad in dessen radial äußerem
Bereich vorgesehen ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß sich das erste Ansteuermittel (102) für eine Anordnung der elastischen Elemen
te (116) im wesentlichen radial außerhalb des Pumpenrades (30) über dieses radial
hinaus erstreckt, und das zweite Ansteuermittel (118) wiederum radial außerhalb der
elastischen Elemente (116) über zumindest einen Bereich verfügt, der zur Aufnahme
eines Reibbelages (86, 88) oder als Reibfläche (90, 92) für einen solchen dient.
2. Hydrodynamische Kupplungseinrichtung nach Anspruch 1 mit einem Turbinenrad,
das eine Turbinenschale und eine Beschaufelung umfaßt,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Turbinenschale (36) zur Bildung eines ersten Teils (104) des ersten Ansteu
ermittels (102) über die Beschaufelung (38) hinausragend radial verlängert ist.
3. Hydrodynamische Kupplungseinrichtung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Turbinenschale (36) einen mit Axialverzahnung (110) ausgebildeten
Kranz (108) trägt, an welchem ein mit einer Gegenverzahnung (112) versehenes
Deckblech (105) als zweiter Teil (106) des ersten Ansteuermittels (102) drehfest ein
greift.
4. Hydrodynamische Kupplungseinrichtung nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Deckblech (105) mittels eines von der Axialverzahnung (110) hintergriffenen
Sicherungsringes (114) gegenüber dem Kranz (108) axial fixiert ist.
5. Hydrodynamische Kupplungseinrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3 mit einem Pum
penrad, das eine Pumpenschale und eine Beschaufelung umfaßt,
dadurch gekennzeichnet,
daß das zweite Ansteuermittel (118) mit einer axial zwischen Kolben (78) und Pum
penschale (23) angeordneten, axial verschiebbaren Lamelle (84) drehfest verbunden
ist, welche beidseitig die Reibbeläge (86, 88) oder die Reibflächen (90, 92) für diesel
ben aufweist.
6. Hydrodynamische Kupplungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 5 mit einem einem
Antrieb zugewandten Primärflansch des Kupplungsgehäuses und einem drehbar auf
einer Gehäusenabe gelagerten Kolben der Überbrückungskupplung,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Kolben (78) in seinem Umfangsbereich eine Verzahnung (82) für eine drehfe
ste Verbindung mit dem Primärflansch (21) aufweist, der hierzu ebenfalls in seinem
Umfangsbereich mit einer Gegenverzahnung (80) versehen ist.
7. Hydrodynamische Kupplungseinrichtung nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß die am Primärflansch (21) vorgesehene Gegenverzahnung (80) für den Kol
ben (78) im wesentlichen senkrecht zu diesem verläuft und von der Pumpenscha
le (23) dichtend umgriffen ist.
8. Hydrodynamische Kupplungseinrichtung nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Pumpenschale (23) mit dem Primärflansch (21) jenseits von dessen Gegenver
zahnung (80) durch eine Schweißnaht (22) verbunden ist.
9. Hydrodynamische Kupplungseinrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Primärflansch (21), von der Seite des Antriebs (1) ausgehend, mit einer Ein
drückung (94) versehen ist, die an der dem Kolben (78) zugewandten Seite des Pri
märflansches (21) zur Bildung einer als Axialanschlag (98) für den Kolben (78) wirk
samen Ausdrückung (96) führt.
10. Hydrodynamische Kupplungseinrichtung nach Anspruch 1, 7 oder 8 mit einer axial
flexiblen Platte zur Befestigung des Kupplungsgehäuses am Antrieb,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Pumpenschale (23) am Umfang eine im wesentlichen axiale Außenverzah
nung (15) trägt, die mit einer an einem Axialansatz (9) der flexiblen Platte (7) ausge
bildeten, im wesentlichen axialen Innenverzahnung (13) im Eingriff steht.
11. Hydrodynamische Kupplungseinrichtung nach Anspruch 1, 7 oder 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Axialansatz (9) der flexiblen Platte (7) die Pumpenschale (23) pressend um
schließt.
12. Hydrodynamische Kupplungseinrichtung nach Anspruch 10 oder 11,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Axialansatz (9) der Platte (7) an seinem Umfang zur Aufnahme eines Zahn
kranzes (11) vorgesehen ist.
13. Hydrodynamische Kupplungseinrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß radial innerhalb des Turbinenrades (34) Befestigungsmittel (5) zur Anbindung des
Kupplungsgehäuses (19) an den Antrieb (1) vorgesehen sind.
14. Hydrodynamische Kupplungseinrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß radial innerhalb des hydrodynamischen Kreises (40) im Primärflansch (21) eine
axiale Auswölbung (24) in Richtung zur Turbinennabe (42) vorgesehen ist, die zur
Aufnahme von Befestigungselementen (5) für die Anbindung des Kupplungsgehäu
ses (19) an einen Antrieb (1) vorgesehen ist.
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