DE29521915U1

DE29521915U1 - Reibring sowie Kupplung mit einem solchen Reibring

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Publication number: DE29521915U1
Application number: DE29521915U
Authority: DE
Original assignee: LuK Getriebe Systeme GmbH
Current assignee: LuK Getriebe Systeme GmbH
Priority date: 1994-01-21
Filing date: 1995-01-13
Publication date: 1998-10-15
Anticipated expiration: 2005-01-14
Also published as: DE19549617C2

Description

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LuK Getriebe-Systeme GmbH

Industriestraße 3 GS 0113 A GM

77815 Bühl

Hydrodynamischer Drehmomentwandler

Die Erfindung betrifft einen hydrodynamischen Drehmomentwandler mit einer Wandlerüberbrückungskupplung mit Reibring beziehungsweise einen Reibbelag zur Verwendung in Verbindung mit einer Naßlaufkupplung, insbesondere für den Einsatz in einer Überbrükungskupplung eines hydrodynamischen Drehmomentwandlers, wobei der Reibring eine Reibfläche bildet, die mit Nuten beziehungsweise Kanälen zur Durchführung einer Kühlflüssigkeit versehen ist.

Derartige Reibringe beziehungsweise Reibbeläge sowie mit einem solchen ausgerüstete Naßlaufkupplungen sind durch die US-PS 4,969,543 und 5,056,631 bekannt geworden. In diesen beiden US-Patenten sind hydrodynamische Strömungswandler mit einer Überbrückungskupplung beschrieben, bei denen die 0 in Eingriff stehenden Reibflächen derart ausgebildet sind, daß auch bei geschlossener Überbrückungskupplung ein Ölstrom zwischen den beidseits eines Ringkolbens vorgesehenen Kammern ermöglicht wird. Diese hydrodynamischen Strömungswandler besitzen ein Gehäuse, in dem ein Pumpenrad, ein Turbinenrad, ein Leitrad sowie die Überbrückungskupplung, welche den Ringkolben besitzt, aufgenommen sind. Beidseits des Ringkolbens sind die mit Öl

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befüllbaren Kammern gebildet, wobei radial innerhalb der Reibflächen einer Überbrükungskupplung die erste der Kammern gebildet ist und in der zweiten Kammer zumindest das Turbinenrad vorgesehen ist. Die erste Kammer ist vom Ringkolben und einer radialen Wandung des Gehäuses begrenzt. Der Ölstrom dient zur Reduzierung der infolge Schlupf in der Überbrückungskupplung auftretenden thermischen Belastung der Bauteile, insbesondere im Bereich des Reibbelages beziehungsweise der Reibflächen.

Der vorliegenden Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, die bekannten Reibringe mit Nuten zur Durchführung einer Kühlflüssigkeit sowie die damit ausgerüsteten Naßlaufkupplungen bezüglich der durch den Volumenstrom an Flüssigkeit erzielbaren Kühlung zu optimieren. Dies soll unter anderem durch einen besseren Wärmeaustausch im Bereich der Reibflächen der Naßlaufkupplung zwischen der Flüssigkeit und den angrenzenden Bauteilen erzielt werden. Weiterhin soll durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Reibringes beziehungsweise der Naßlaufkupplung eine hohe Drehmomentkapazität der Naßlaufkupplung gewährleistet werden. Außerdem soll der Reibring beziehungsweise die mit dem Reibring ausgestattete Reibscheibe und somit auch die Naßlaufkupplung in besonders einfacher und wirtschaftlicher Weise herstellbar sein.

Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erzielt, daß im Bereich der Reibfläche des Reibringes Kühlnuten eingebracht werden, die derart ausgestaltet sind, daß sie zumindest über eine Teillänge ihrer Erstreckung wenigstens eine Drosselstelle

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bilden, welche das durch die Nuten strömbare Volumen an Kühlflüssigkeit überwiegend bestimmt. Die Nuten können dabei derart ausgebildet sein, daß sie eine Verbindung zwischen dem Außendurchmesser beziehungsweise dem Außenumfang und dem Innendurchmesser beziehungsweise dem Innenumfang des Reibringes gewährleisten. Die Nuten sind also dann radial nach außen hin und radial nach innen hin offen. Besonders vorteilhaft ist es, wenn die wenigstens eine Drosselstelle derart ausgebildet ist, daß im Bereich derselben eine turbulente Strömung vorhanden ist. Die Nutbereiche, die sich außerhalb einer solchen Drosselstelle befinden, sollen derart bezüglich Breite und Tiefe ausgestaltet sein, &ogr; daß dort eine zumindest im wesentlichen laminare Strömung auftritt.

Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung und Anordnung der Kühlnuten beziehungsweise Kühlkanäle kann eine direkte Kühlung der in Eingriff sich befindlichen Reibflächen, insbesondere bei Dauerschlupf, erzielt werden. Durch die erfindungsgemäße Drosselung des Volumenstromes an Kühlflüssigkeit in Abhängigkeit des Differenzdruckes zwischen den beiden beidseits eines Kolbens vorgesehenen Kammern einer Wandlerüberbrückungskupplung kann eine optimale Kühlung über den gesamten Betriebsbereich des entsprechenden hydrodynamischen Drehmomentwandlers erzielt werden. Die erfindungsgemäße Ausgestaltung hat insbesondere den Vorteil, daß im Bereich der Drosselstellen aufgrund der dort vorhandenen turbulenten Strömung ein verhältnismäßig hoher Druckabfall vorhanden ist, wohingegen in den übrigen Nutenbereichen die Strömungsverluste aufgrund des vorhandenen, verhältnismäßig großen

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Durchflußquerschnittes sehr gering sind. Bei dem eingangs erwähnten Stand der Technik sind die Nuten derart ausgebildet, daß in diesen überwiegend eine laminare Drosselung über die gesamte Länge vorhanden ist. Bei einer solchen Drosselung steigt der Volumenstrom linear mit dem Druck beziehungsweise linear mit der Druckdifferenz zwischen den beiden Kammern der Überbrückungskupplung. Bei turbulenter Drosselung gemäß der vorliegenden Erfindung steigt der Volumenstrom gemäß einer Wurzelfunktion in Abhängigkeit des vorhandenen Druckes beziehungsweise der vorhandenen Druckdifferenz. Das bedeutet also, daß eine turbulente Drosselung günstiger ist, da praktisch über den ganzen Druckbereich, welcher bei einem hydrodynamischen Drehmomentwandler auftritt, unterhalb des maximal zulässigen Druckes ein größerer Volumenstrom vorhanden ist.

Durch die erfindungsgemäße Verwendung von Drosselstellen mit einer verhältnismäßig geringen Länge in bezug auf die Gesamtlänge einer Nut kann weiterhin der Einfluß der Fertigungstoleranzen der Belagnuten (Breite und Tiefe) sowie der Einfluß der Fertigungstoleranzen und betriebsbedingten Verformungen des Kolbens und der Gegenreibfläche auf den Strömungswiderstand der Belagnuten gering gehalten beziehungsweise minimiert werden. Da die Ölviskosität mit 0 steigender Temperatur abnimmt, kann durch die erfindungsgemäßen Drosselstellen weiterhin erzielt werden, daß mit zunehmender Temperatur des Kühlöles ein größerer Volumenstrom und somit eine bessere Kühlung erzielt wird. Der Strömungswiderstand der Drosselstellen beziehungsweise der Belagnuten

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nimmt also in bezug auf das Öl mit zunehmender Temperatur ab. Dieser an sich positive Effekt muß jedoch durch entsprechende Ausgestaltung der Drosselstellen auf das gewünschte Maß an Ölvolumen beschränkt werden, da bei zu großem Durchfluß der Druck in der Schließkammer der Uberbrükungskupplung nicht mehr gehalten werden kann.

Besonders vorteilhaft kann es sein, wenn die Drosselung des Kühlmittels in Blenden, das heißt kurze Kanalanteile mit scharfkantigem Strömungseintritt und/oder Strömungsaustritt stattfindet. Dadurch kann eine einwandfreie turbulente &ogr; Strömung gewährleistet werden, wodurch der Strömungswiderstand nur jeweils linear von der Breite und der Tiefe der Blende beziehungsweise der Drosselstelle abhängig ist. Bei langen Kanälen mit im wesentlichen laminarer Strömung, wie dies zum Beispiel bei dem angeführten Stand der Technik der Fall ist, ist der Strömungswiderstand in der vierten Potenz vom hydraulischen Radius beziehungsweise Durchmesser abhängig. Das bedeutet, daß Toleranzen der Nutenabmessungen den Strömungswiderstand sehr stark beeinflussen.

Die Nuten beziehungsweise Kanäle können in die Reibfläche des Reibringes beziehungsweise des Reibbelages derart eingebracht sein, daß die Reibfläche radial außen einen praktisch durchgehenden Ringbereich bildet, der nur von den Drosselkanälen, welche radial oder schräg verlaufen, unterbrochen wird. Radial innerhalb des Ringbereiches sind Nutbereiche beziehungsweise Kanalbereiche mit gegenüber dem Querschnitt eines Drosselkanales erheblich größerem Quer-

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schnitt vorgesehen, so daß in diesen Bereichen im Vergleich zu dem in den Drosselkanälen vorhandenen Strömungswiderstand lediglich ein sehr geringer Strömungswiderstand vorhanden ist. Der Hauptanteil des Gesamtströmungswiderstandes der Kühlnuten ist also im Bereich der Drosselstellen beziehungsweise der Drosselkanäle vorhanden.

Die Drosselstellen sind vorzugsweise am Außendurchmesser der Überbrückungskupplung beziehungsweise des Reibringes angeordnet, da dadurch die Anpreßkraft beziehungsweise die Schließkraft der Überbrückungskupplung vergrößert werden kann. Dies ist darauf zurückzuführen, daß über den größten Teil der radialen Erstreckung der in Eingriff stehenden Reibflächen ein auf ein wesentlich niedrigeres Druckniveau gedrosselter Druck vorhanden ist, wodurch die Schließkraft entsprechend vergrößert werden kann.

Weiterhin ist es besonders vorteilhaft, wenn die Drosselstellen derart angeordnet sind, daß diese immer in einem tragenden Bereich der Reibfläche liegen, so daß die Drosselung nicht durch einen Spalt zwischen Belagoberfläche und der Oberfläche der Gegenreibfläche umgangen werden kann. Diesbezüglich wird insbesondere auf die Figuren 7 und 8 verwiesen. Sofern die übrigen 0 Belagbereiche, in denen die Kanalabschnitte mit verhältnismäßig großem Querschnitt vorgesehen sind, nicht an der Gegenoberfläche voll anliegen und somit überströmt werden, vermindert sich der Gesamtströmungswiderstand auf ein Maß, welches die Funktion nicht beeinträchtigt, da die hier vorgesehenen

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Kanalabschnitte lediglich nur einen sehr geringen Anteil von der Gesamtdrosselung übernehmen. Vorzugsweise sind die Kühlölnuten beziehungsweise Kanäle verhältnismäßig tief ausgebildet, wodurch der Einfluß der Fertigungstoleranzen und des Setzens des Belages auf den Strömungswiderstand minimiert wird. Die Kanalführung soll derart erfolgen, daß keine toten Bereiche vorhanden sind, welche nicht durchströmt werden. Die in der Reibfläche beziehungsweise im Reibbelag vorgesehenen Nuten können angeprägt oder durchgestanzt sein.

Die Länge einer Drosselstelle kann in vorteilhafter Weise zwischen 2 und 8 mm, vorzugsweise in der Größenordnung zwischen 3 und 5 mm liegen.

Das Querschnittsverhältnis zwischen den länglichen Bereichen der Nuten mit größerem Querschnitt und einer Drosselstelle kann in der Größenordnung zwischen 3 zu 1 und 8 zu 1, vorzugsweise in der Größenordnung zwischen 4 zu 1 und 6 zu 1 liegen. Es sind jedoch auch je nach Anwendungsfall größere und kleinere Verhältnisse möglich.

Vorteilhaft ist es bei einem erfindungsgemäßen Drehmomentwandler, wenn die Drosselstelle durch eine kurze kanalartige Vertiefung mit scharfkantigem 0 Strömungseintritt und/oder Strömungsaustritt gebildet ist. Auch kann es zweckmäßig sein, wenn die wenigstens eine Drosselstelle am Außenumfang des Reibringes vorgesehen ist.

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Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Reibring eine Mehrzahl von vom Außenumfang ausgehende, über den Umfang verteilte, radial verlaufende Drosselstellen aufweist, welche in in Umfangsrichtung verlaufende Nutabschnitte übergehen, die radial innen mit einem zum Innenrand des Reibringes hin offenen Abflußabschnitt verbunden sind.

Auch ist es zweckmäßig, einen erfinderischen Drehmomentwandler derart weiterzubilden, daß die Drosselstellen in einen radial äußeren, in Umfangsrichtung verlaufenden Nutabschnitt übergehen, der über radial verlaufende Nutabschnitte mit einem inneren, in Umfangsrichtung verlaufenden Nutabschnitt in Verbindung steht, welcher in einen Abflußabschnitt mündet.

Auch ist es zweckmäßig, einen erfinderischen Drehmomentwandler derart weiterzubilden, daß die in Umfangsrichtung verlaufenden Nutabschnitte in bezug auf die zugeordnete Drosselstelle - in Umfangsrichtung betrachtet - symmetrisch angeordnet sind. Auch ist es zweckmäßig, einen erfinderischen Drehmomentwandler derart weiterzubilden, daß - in radialer Richtung betrachtet einer Drosselstelle ein Abflußquerschnitt gegenüberliegt.

Besonders vorteilhaft ist die Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Drehmomentwandlers derart, daß eine Mehrzahl von über den Umfang des Reibringes verteilten Drosselstellen vorhanden sind, die in in Umfangsrichtung zickzackförmig beziehungsweise mäanderförmig geführte Nutabschnitte überge-

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hen. Insbesondere ist es zweckmäßig, wenn die Nuten wenigstens zwei Umlenkungen besitzen.

Nach einem weiteren erfindungsgemäßen Gedanken ist es zweckmäßig, wenn bezogen auf die zwischen dem Außenumfang und dem Innenumfang des Reibringes vorhandene Fläche, der Flächenanteil, welcher von den Nuten eingenommen wird, in der Größenordnung von 30 bis 60 Prozent, vorzugsweise in der Größenordnung von 40 bis 50 Prozent, liegt.

&ogr; Gemäß eines weiteren erfinderischen Gedankens wird die Aufgabe der Erfindung weiterhin durch einen hydrodynamischen Drehmomentwandler mit einem Gehäuse, in welchem ein Pumpenrad, ein Turbinenrad, ein Leitrad sowie eine Wandlerüberbrückungskupplung aufgenommen sind, mit einem Reibring, wobei der Reibring Bestandteil der Wandlerüberbrückungskupplung ist, wobei die Überbrückungskupplung einen Ringkolben aufweist, beidseits dessen jeweils eine mit Öl befüllbare Kammer vorhanden ist, der Ringkolben wenigstens eine Reibfläche trägt, die mit einer Gegenreibfläche in Reibeingriff bringbar ist, wobei radial innerhalb der Reibflächen zwischen dem Ringkolben und einem die Gegenreibfläche tragenden Bauteil die erste der Kammern gebildet ist und wenigstens eine der Reibflächen durch einen Reibring gebildet ist, wobei über die im Reibring eingebrachten Nuten bei axialer Anlage der Reibflächen ein Ölfluß aufgrund des zwischen den beiden Kammern vorhandenen Druckunterschiedes erfolgen kann und die Nuten über eine Teillänge ihrer Erstreckung wenigstens

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eine Drosselstelle bilden, welche das durch die Nuten strömbare Volumen an Kühlflüssigkeit bestimmt, gelöst.

Auch ist es zweckmäßig, einen erfindungsgemäßen Drehmomentwandler derart weiterzubilden, daß im Bereich einer Drosselstelle die zwischen den beiden Kammern vorhandene Druckdifferenz um circa 60 bis 80 Prozent, vorzugsweise 70 bis 80 Prozent, abgebaut wird.

Zweckmäßig ist, wenn die Drosselstellen an die Kammer, welche bei geschlossener Überbrückungskupplung den höheren Druck aufweist, angrenzen.

Vorteilhaft ist es, wenn die Nuten durch Anprägungen oder Ausschnitte im Reibring gebildet sind.

Gemäß eines weiteren erfinderischen Gedankens wird die Aufgabe der Erfindung weiterhin durch einen hydrodynamischen Drehmomentwandler mit einer Wandlerüber-brückungskupplung mit einem Reibelement, mit einem Gehäuse für besagte Kupplung, eine Turbine und eine Pumpe, mit einer Kammer mit ersten und zweiten Flüssigkeit enthaltenden, voneinander teilweise durch einen Bestandteil der Wandlerüberbrückungskupplung bildenden Kolben teilbaren Abteilungen, mit einer ersten Reibfläche, die auf eine zweite Reibfläche der Kupplung aufgrund des Einrückens der Kupplung einwirken kann, wobei besagtes Gehäuse und besagter Kolben um eine gemeinsame

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Achse drehbar und eine der Abteilungen radial innenseitig von besagten Reibflächen angeordnet ist, eine besagter Reibflächen auf einem praktisch scheibenähnlichen Teil des Reibelementes angeordnet ist und innere und äußerer Ringteile hat, wobei besagtes Reibelement außerdem mindesten einen länglichen flüssigkeitsführenden Kanal in besagter einer Reibfläche hat, der zwischen besagte ringförmige Teile verlängert ist, um mindestens einen Weg für den Flüssigkeitsfluß zwischen besagten Abteilen im Eingnffszustand der Kupplung zu bilden, wobei mindestens ein Kanal mindestens einen den Flüssigkeitsstrom einschränkenden Teil hat, der den Durchfluß zwischen besagtem Abteil entlang besagtem mindestens einem Weg bestimmt, gelöst.

Bei solchen erfindungsgemäßen Drehmomentwandlern ist es vorteilhaft, wenn das andere der besagten Abteile radial innenseitig und radial außenseitig von besagter einer Reibfläche angeordnet ist.

Auch ist es vorteilhaft, wenn durch eine Verwendung einer Kupplung in einem Gehäuse, in dem der Flüssigkeitsdruck in einem besagter Abteile höher ist als der Flüssigkeitsdruck im anderen äer besagten Abteile, wenn die Kupplung in Eingnffszustand ist, wobei besagter mindestens einer Kanal mindestens einen End-Teil in Verbindung mit dem Flüssigkeit mit einem der besagten Drücke enthaltenden Abteil hat und besagter mindestens einer den Flüssigkeitsstrom einschränkender Teil mit dem Flüssigkeit mit dem anderen der besagten Drücke enthaltenden Abteil kommuniziert, so daß die Flüssigkeit in besagtem

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mindestens einem Kanal zwischen dem mindestens einen den Flüssigkeitsstrom einschränkenden Teil und mindestens einem End-Teil des besagten mindestens einen Kanals bei Eingriffszustand der Kupplung fließt.

Weiterhin ist es zweckmäßig, wenn besagter mindestens einer den Flüssigkeitsstrom einschränkender Teil ein Zulaufende und ein Auslaufsende besitzt und so geformt und dimensioniert ist, daß er eine Reduzierung der Druckdifferenz zwischen besagtem Zulaufende und besagtem Auslaufsende, dies in einem Bereich zwischen etwa 60 Prozent und 80 Prozent, erzeugt. Auch ist es vorteilhaft, wenn besagter Bereich zwischen 70 Prozent und 80 Prozent liegt. Auch ist es zweckmäßig, wenn besagter mindestens einer den Flüssigkeitsstrom einschränkender Teil mit dem Flüssigkeit mit höherem Druck enthaltenden Abteil kommuniziert.

Vorteilhaft ist weiterhin, wenn besagter mindestens einer Kanal in einem vertieften Teil des besagten Reibelementes vorgesehen ist. Vorteilhaft ist auch, wenn sich besagter mindestens einer Kanal als Ergebnis der Entnahme von Werkstoff aus besagtem Reibelement ergibt.

0 Zweckmäßig ist es bei einem Hydrodynamischer Drehmomentwandler, wenn die Tiefe der Nuten im Bereich der zumindest einen Drosselstelle zumindest gleich oder größer der Tiefe der Nuten im Bereich außerhalb der Drosselstellen ist.

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Weitere zweckmäßige Ausgestaltungsmöglichkeiten der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen sowie aus der folgenden Figurenbeschreibung hervor.

Anhand der Figuren 1 bis 11 sei die Erfindung näher erläutert. Dabei zeigen

Figur 1 einen Schnitt durch eine Einrichtung mit einer Naßlaufkupplung, die einen erfindungsgemäßen Reibring aufweist,

Figur 2 eine Teilansicht eines gemäß der Erfindung ausgestalten Reibbelages,

Figur 3 einen im vergrößerten Maßstab dargestellten Schnitt gemäß der Linie III der Figur 2,

Figur 4 einen Schnitt gemäß der Linie IV der Figur 2,

Figur 5 die durch die erfindungsgemäße Anordnung einer Drosselstelle gemäß der Erfindung im Bereich der Reibfläche beziehungsweise in den Nuten erzielbare Druckverteilung in radialer Richtung,

Figur 6 ein Diagramm, anhand dessen die Wirkung der verbesserten Nutenausgestaltung erläutert wird,

die Figuren 7 und 8 eine Anordnungsvariante für einen Reibbelag und

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die Figuren 9 bis 11 weitere Ausgestaltungsmöglichkeiten von Kühlkanälen beziehungsweise Kühlnuten.

Die in Figur 1 dargestellte Einrichtung 1 besitzt ein Gehäuse 2, das einen hydrodynamischen Drehmomentwandler 3 aufnimmt. Das Gehäuse 2 ist mit einer antreibenden Welle verbindbar, die durch die Abtriebswelle einer Brennkraftmaschine, wie z.B. die Kurbelwelle, gebildet sein kann. Die drehfeste Verbindung zwischen der antreibenden Welle und dem Gehäuse 2 kann über ein Antriebsblech erfolgen, das radial innen mit der antreibenden Welle und radial außen mit dem Gehäuse 2 drehfest verbindbar ist. Ein derartiges Antriebsblech ist beispielsweise durch die JP-POS 58-30532 bekannt geworden.

Das Gehäuse 2 ist durch eine der antreibenden Welle beziehungsweise der Brennkraftmaschine benachbarte Gehäuseschale 4 sowie eine an dieser befestigte weitere Gehäuseschale 5 gebildet. Die beiden Gehäuseschalen 4 und 5 sind radial außen über eine Schweißverbindung 6 fest miteinander abdichtend verbunden. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel wird zur Bildung der äußeren Schale des Pumpenrades 7 die Gehäuseschale 5 unmittelbar 0 herangezogen. Hierfür sind die Schaufelbleche 8 in an sich bekannter Weise an der Gehäuseschale 5 befestigt. Die Gehäuseschale 5 ist axial auf den äußeren hülsenartigen Bereich 4a der Gehäuseschale 4 gesteckt. Axial zwischen dem Pumpenrad 7 und der radialen Wandung 9 des Gehäuses 4 ist ein Turbinenrad

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10 vorgesehen, das fest beziehungsweise drehstarr mit einer Abtriebsnabe 11, welche über eine Innenverzahnung mit einer Getriebeeingangswelle drehfest koppelbar ist, verbunden ist. Axial zwischen den radial inneren Bereichen des Pumpen- und des Turbinenrades ist ein Leitrad 12 vorgesehen. Die Gehäuseschale 5 besitzt radial innen eine hülsenartige Nabe 13, die an dem Gehäuse eines Getriebes drehbar und abdichtend lagerbar ist. In dem durch die beiden Gehäuseschalen 4,5 gebildeten Innenraum 14 ist weiterhin eine Überbrückungskupplung 15 vorgesehen, die wirkungsmäßig parallel zum Drehmomentwandler 3 angeordnet ist. Die Überbrückungskupplung 15 ermöglicht eine Drehmomentkoppelung zwischen der Abtriebsnabe 11 und der antreibenden Gehäuseschale 4. Wirkungsmäßig in Reihe mit der Überbrückungskupplung 15 ist ein drehelastischer Dämpfer 16 geschaltet, der bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel zwischen dem ringförmigen Kolben 17 der Überbrückungskupplung 15 und der Abtriebsnabe 11 vorgesehen ist. Der drehelastische Dämpfer 16 umfaßt in an sich bekannter Weise Kraftspeicher in Form von Schraubenfedern. Der axial zwischen der radial verlaufenden Wandung 9 und dem Turbinenrad 10 vorgesehene ringförmige Kolben 17 ist radial innen auf der Abtriebsnabe 11 begrenzt axial verschiebbar gelagert. Der ringförmige Kolben 17 unterteilt den Innenraum 14 in eine erste Kammer 18, die radial innerhalb des Reibeingriffsbereiches 19 der Überbrückungskupplung 15 axial zwischen dem ringförmigen Kolben 17 und der radialen Gehäusewandung 9 gebildet ist, sowie eine zweite Kammer 20, in der unter anderem das Pumpenrad 7, das Turbinenrad 10 sowie das Leitrad 12 aufgenommen sind.

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Die Gehäuseschale 4 bildet mit einem ringförmigen, radial äußeren Bereich eine Reibfläche 21, die in Reibeingriff mit einem Reibbelag 22 bringbar ist, der von dem ringförmigen Bereich 23 des Kolbens 17 getragen ist.

Bei neueren Konzepten für einen Antriebsstrang, z.B. eines Kraftfahrzeuges, wird die Überbrückungskupplung über zumindest einen Großteil des Betriebsbereiches des Strömungswandlers mit Schlupf betrieben, wobei während der Schlupfphasen im Reibeingriffsbereich 19 eine Verlustleistung in Form von Wärme anfällt, die bei bestimmten Betriebszuständen sehr hoch sein und mehrere Kilowatt betragen kann. Derartige Betriebszustände sind beispielsweise vorhanden bei Bergfahrt mit Anhänger sowie beim Wechsel vom unüberbrückten zum praktisch überbrückten Zustand der Wandlerkupplung. Derartige Konzepte zum Betreiben einer Wandlerüberbrückungskupplung mit Schlupf sind beispielsweise durch die deutsche Patentanmeldung P 43 28 182.6 vorgeschlagen worden.

Um unzulässig hohe Temperaturen im Reibeingriffsbereich 19 zu vermeiden, und somit einer Zerstörung zumindest der Reibbelagoberfläche sowie eines Teils des im Innenraum 14 vorhandenen Öls entgegenzuwirken, sind bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel Mittel in Form von im Reibbelag 22 eingebrachten Ölnuten beziehungsweise Kanälen 24 vorgesehen, über die auch bei praktisch geschlossener Überbrückungskupplung 15 ein stetiger Ölstrom zwischen der zweiten Kammer 20 und der ersten Kammer 18 erfolgen kann. Der Ölstrom wird

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dabei über die Reibfläche 22a des Reibbelages 22 und die Reibfläche 21 geleitet. Die Ölkanäle 24 sind bezüglich ihrer Form dahingehend optimiert, daß ein guter Wärmeaustausch zwischen den den Reibeingriff im Bereich 19 bewirkenden Bauteilen und dem durchströmenden Öl stattfinden kann. Eine bevorzugte Formgebung der Kanäle 24 wird im Zusammenhang mit den Figuren 2 bis 4 näher beschrieben.

Das radial weiter außen liegende Ende der Kanäle 24 steht mit der Kammer 20 und das radial weiter innen liegende Ende der Kanäle 24 steht mit der Kammer 18 in Verbindung. Bei geschlossener Überbrückungskupplung 15 fließt der Kühlölstrom über die Kanäle 24 in die Kammer 18 und in dieser radial in Richtung zur Drehachse 25.

Dieser Kühlölstrom kann dann im Bereich der Abtriebsnabe 11, zum Beispiel über eine Hohlwelle oder über einen hierfür vorgesehenen Kanal abgeleitet werden, und zwar vorzugsweise zunächst in einen Ölkühler. Von diesem Ölkühler aus kann das Öl in einen Sumpf zurückgeführt werden und von dort aus wiederum in den hydraulischen Regel- beziehungsweise Steuerkreis.

In Figur 2 ist ein kreisringförmiger Reibbelag 22 teilweise dargestellt, der bei einer Wandlerüberbrückungskupplung gemäß Figur 1 Verwendung finden kann. Der Reibbelag 22 besitzt über den Umfang verteilte Nuten beziehungsweise Vertiefungen 26, welche die Verbindungskanäle 24 zwischen den beiden Kammern 18

und 20 bilden.

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Der Reibbelag 22 besitzt einen Außenumfang beziehungsweise Außendurchmesser 27 sowie einen Innenumfang beziehungsweise Innendurchmesser 28. Ein kurzer Teilabschnitt 29 eines den Außendurchmesser 27 mit dem Innendurchmesser 28 verbindenden Kanales24 bildet eine Drosselstelle beziehungsweise Drosselblende 30. Der Teilabschnitt 29 eines Kanales24 ist dabei radial ausgerichtet und geht radial innen in in Umfangsrichtung verlaufende, radial äußere Kanalabschnitte 31 über, welche über haarnadelartig ausgebildete Umlenkungen 32 in radial weiter innen liegende, ebenfalls in Umfangsrichtung verlaufende Kanalabschnitte 33 übergehen. Die Kanalabschnitte 33 sind mit einem radial nach innen hin offenen Austrittsbereich 34 für das über die Kanäle 26 geleitete Kühlmittel verbunden. Die sich an eine Drosselstelle 30 anschließenden Kanalbereiche beziehungsweise Kanalabschnitte 31,32,33 und 34 sind im Querschnitt in bezug auf den Querschnitt einer Drosselstelle 30 derart ausgebildet, daß in diesen praktisch überwiegend eine laminare Strömung auch bei dem maximal auftretenden Differenzdruck zwischen den beiden Kammern 18 und 20 der Einrichtung gemäß Figur 1 vorhanden ist. Im Bereich einer Drosselstelle 30 findet während des 0 Betriebes der Einrichtung gemäß Figur 1 und bei Reibeingriff der Überbrückungskupplung 15 praktisch immer eine turbulente Strömung statt. Die Kanäle 24 sind also derart ausgebildet, daß das über diese fließende Volumen an Kühlflüssigkeit nicht wie bei dem bekannten Stand der Technik durch den über die

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Gesamtlänge der Kanäle bewirkten Strömungswiderstand bestimmt wird, sondern hauptsächlich durch den im Bereich der Drosselstelle beziehungsweise Drosselstellen 30 vorhandenen Widerstand. Wie aus Figur 2 weiterhin ersichtlich ist, besitzen die in Umfangsrichtung verlaufenden Kanalabschnitte 31 und 33 Teilabschnitte 35,36, die, bezogen auf eine Drosselstelle 30, sich in unterschiedliche Drehrichtungen erstreken. Die Teilabschnitte 35,36 sind dabei in Umfangsrichtung betrachtet - symmetrisch gegenüber einer Drosselstelle 30 angeordnet.

Wie aus den Figuren 2 bis 4 ersichtlich ist, beträgt die Ausdehnung 29 einer Drosselstelle 30 nur einen sehr geringen Teil der Gesamtlänge eines Kanales 24. Für die üblichen Baugrößen von Naßlaufkupplungen beziehungsweise Überbrükungskupplungen 15 mit einem äußeren Reibdurchmesser 27 in der Größenordnung zwischen 180 und 260 mm kann die Länge 29 einer Drosselstelle 30 je nach Anwendungsfall zwischen 2 und 8 mm, vorzugsweise zwischen 3 und 5 mm betragen.

Der Durchflußquerschnitt einer Drosselstelle 30 ist im Verhältnis zum Durchflußquerschnitt der sich an die Austrittsseite der entsprechenden Drosselstelle 30 anschließenden Nutenabschnitte 31,32,33,34 um ein vielfaches kleiner. Das Verhältnis kann dabei in der Größenordnung zwischen 1 zu 3 bis 1 zu 10 betragen. Für die meisten Anwendungsfälle reicht jedoch ein Verhältnis zwischen 1 zu 4 und 1 zu 6 aus. Aufgrund des wesentlich größeren

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Durchflußquerschnittes der Kanalabschnitte 31,32,33,34 wird gewährleistet, daß in diesen Abschnitten praktisch immer beziehungsweise überwiegend eine laminare Strömung auftritt.

Um eine optimale turbulente Strömung im Bereich der durch kurze kanalartige Vertiefungen gebildeten Drosselstellen 30 zu erzielen, ist es zweckmäßig, wenn zumindest der Querschnitt im Eintrittsbereich der Drosselstellen 30 scharfkantig ausgebildet ist. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel gemäß Figur 2 gehen die Drosselstellen 30 austrittsseitig über eine durch Abrundungen gebildete allmähliche Erweiterung in die entsprechende Nutbereiche 31 über. Zweckmäßig kann es jedoch sein, wenn zwischen den Kanalabschnitten 31 und den Drosselstellen 30 ein scharfkantiger Querschnittsübergang vorhanden ist.

Der Flächenanteil der durch die Nuten beziehungsweise Kanäle 24 beanspruchten Fläche kann in bezug auf die zwischen dem Außendurchmesser 27 und dem Innendurchmesser 28 vorhandenen Fläche in der Größenordnung zwischen 30 und 65 Prozent, vorzugsweise in der Größenordnung von 40 bis 55 Prozent liegen. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel gemäß Figur 2 beträgt dieser Anteil circa 50 Prozent.
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Die Drosselstellen 30 sind vorzugsweise derart ausgebildet, daß durch diese circa 60 bis 85 Prozent, vorzugsweise 70 bis 80 Prozent zumindest des maximal zwischen den beiden Kammern 18 und 20 auftretenden Druckunterschiedes

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abgebaut wird. Das bedeutet also, daß nach den Drosselstellen 30 beziehungsweise kurz hinter den Drosselstellen 30 der in den Kanalabschnitten 31 vorhandene Druck nur noch um circa 15 bis 40 Prozent beziehungsweise 20 bis 30 Prozent größer ist als der in der Kammer 18 vorhandene Druck. Aufgrund der Wirkungsweise der Drosselstellen 30 ist es zweckmäßig, wenn diese, wie in Figur 2 dargestellt, im äußeren Bereich beziehungsweise am Außenradius des Reibringes 22 angeordnet sind, also im Bereich des höheren Druckes, da dadurch der im Bereich der Reibflächen 21,22a sich aufbauende und dem Schließdruck der Überbrückungskupplung 15 entgegenwirkende Druck kleingehalten werden kann. Dadurch kann das von der Überbrückungskupplung 15 für eine zwischen den beiden Kammern 18 und 20 vorhandene Druckdifferenz übertragbare Moment gegenüber den bisher bekannten Überbrückungskupplungen mit Kühlkanälen und einem entsprechenden Volumen an Kühlflüssigkeit vergrößert werden. Durch Verlagerung wenigstens einzelner der Drosselstellen 30 radial nach innen kann jedoch die Drehmomentkapazität der Überbrückungskupplung 15 für einen gegebenen Differenzdruck zwischen den beiden Kammern 18 und 20 auch verringert werden.

Aus Figur 5 kann der Einfluß der radialen Anordnung der Drosselstellen 30 in bezug auf das übertragbare Drehmoment entnommen werden. In Figur 5 ist auf der linken Seite im vergrößerten Maßstab ein Teilbereich der Gehäuseschale 4 sowie des Kolbens 17 mit dem darauf befestigten Reibbelag 22 dargestellt. Auf der rechten Seite der Figur 5 sind über den radialen Erstreckungsbereich des

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Reibbelages 22 und in Abhängigkeit der Anordnung der Drosselstellen mögliche idealisierte Druckprofile dargestellt. Für einen gegebenen höheren Druck p1 in der Kammer 20 und einen gegebenen niedrigeren Druck p2 in der Kammer 18 ist, über die radiale Erstreckung des Reibbelages 22 betrachtet, bei einer Anordnung der Drosselstellen 30 radial außen, wie dies in Figur 2 der Fall ist, im Bereich zwischen der Reibfläche 22a des Reibbelages 22 und der Reibfläche 21 eine gemäß der strichpunktierten Linie 37 verlaufende Druckverteilung in den Kanälen 24 möglich. Aus der strichpunktierten Linie 37 ist zu entnehmen, daß im Bereich der Drosselstellen 30 circa 80 Prozent der zwischen p1 und p2 vorhandenen Druckdifferenz abgebaut wird. Die Differenz zwischen dem nahe der Austrittsseite der Drosselstellen 30 vorhandenen Druckes Pa und dem Druck p2 in der Kammer 18 ist somit verhältnismäßig klein. Bei Anordnung der Drosselstellen 30 radial innen, also im Bereich der Austrittsabschnitte 34 gemäß Figur 2, würde sich eine Druckverteilung im Eingriffsbereich 19 gemäß der strichlierten Linie 38 ergeben. Aus den beiden Linien 37 und 38 ist ersichtlich, daß für eine gegebene Druckdifferenz zwischen den beiden Kammern 18 und 20 das von der Überbrückungskupplung 15 übertragbare Moment durch Anordnung der Drosselstellen 30 auf verschiedenen Durchmessern beeinflußt werden kann. Durch Anordnung der Drosselstellen 30 radial außen kann der zur Übertragung eines bestimmten Momentes erforderliche Differenzdruck zwischen den beiden Kammern 18 und 20 gegenüber den bisherigen Überbrückungskupplungen mit einem Kühlölstrom zwischen den beiden Kammern 18,20 reduziert werden. Je nach Anzahl und Form der Drosselstellen 30 kann die Durchflußbreite einer

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solchen Drosselstelle 30 in der Größenordnung zwischen 0,4 und 2,5 mm liegen, vorzugsweise in der Größenordnung zwischen 0,5 und 1,5 mm. Die Tiefe der Nuten 26 kann in der Größenordnung zwischen 0,2 und 1 mm liegen, vorzugsweise in der Größenordnung zwischen 0,3 und 0,7 mm. Die Tiefe der Nuten 26 kann über die gesamte Erstreckung derselben praktisch gleich sein. Die Nuten 26 können jedoch auch Bereiche unterschiedlicher Tiefe aufweisen. Insbesondere im Bereich der Drosselstellen 30 sowie gegebenenfalls im Übergangsbereich zwischen einer Drosselstelle 30 und den übrigen Nutabschnitten 31 kann es von Vorteil sein, wenn eine größere Tiefe vorhanden ist. Dies ist in Figur 3 durch die mit dem Bezugszeichen 30a versehene strichpunktierte Linie angedeutet. Es kann also vorteilhaft sein, wenn um den gewünschten Durchflußquerschnitt einer Drosselstelle 30 zu erhalten, die Drosselstelle gegenüber den anderen Nutbereichen etwas tiefer und als Ausgleich hierfür in der Breite etwas kleiner ausgeführt wird. Dadurch kann gewährleistet werden, daß die Abhängigkeit der Drosselwirkung einer Drosselstelle 30 in bezug auf den Verschleiß des Reibbelages 22, welcher eine Querschnittsreduzierung der Drosselstelle 30 bewirkt, verringert ist.

Gemäß der Erfindung wird also der Volumenstrom an Kühlflüssigkeit innerhalb der Naßlaufkupplung mittels wenigstens einer Drossel 30 eingestellt, wobei in die verbleibende Belagfläche - in Strömungsrichtung betrachtet - hinter der entsprechenden Drosselstelle 30 verhältnismäßig lange Kanäle eingebracht werden können, welche einen möglichst kleinen Strömungswiderstand und eine

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große wärmetauschende Fläche gewährleisten.

In Figur 6 ist auf der Abszissenachse die Druckdifferenz p1 - p2 (Ap) zwischen den beiden Kammern 20 und 18 aufgetragen. Auf der Ordinatenachse ist der sich in Abhängigkeit der vorhandenen Druckdifferenz einstellende Volumenstrom aufgetragen.

Bei laminarer Drosselung des Volumentromes über die Länge der in einen Reibbelag eingebrachten Nuten ist ein praktisch linearer Zusammenhang zwischen der Druckdifferenz an den Nuten und dem Volumenstrom vorhanden. Dieser Zusammenhang ist durch die gerade, durchgezogene Linie der Figur 6 repräsentiert. Als Druckdifferenz an den Nuten ist die Differenz zwischen dem Druck auf der Eingangsseite und dem Druck auf der Ausgangsseite der entsprechenden Nute beziehungsweise der Nuten zu verstehen. Eine derartige laminare Drosselung ergibt sich praktisch bei einer Ausgestaltung der Nuten entsprechend dem eingangs erwähnten Stand der Technik, nämlich der US-PS 4,969,543 und 5,056,631. Bei diesem Stand der Technik beträgt der Anteil der laminaren Drosselung circa 70 Prozent der in den Kanälen erfolgenden Gesamtdrosselung.

Die strichlierte Linie stellt den erzielbaren Volumenstrom dar, der durch turbulente Drosselung gemäß der Erfindung erzielt werden kann. Der Volumenstromverlauf in Abhängigkeit der Druckdifferenz zwischen den beiden Kammern 20,18

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entspricht im wesentlichen dem Verlauf einer Wurzelfunktion. Der strichlierte Verlauf kann durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Nuten, insbesondere gemäß Figur 2, erzielt werden. Wie aus Figur 6 ersichtlich ist, steht insbesondere bei kleineren Druckdifferenzen bei einer turbulenten Drosselung ein größerer Volumenstrom zur Verfügung als bei einer laminaren Drosselung. Dies ist besonders vorteilhaft, da an der Lock-up auch bei kleinen Druckunterschieden zwischen den beiden Kammern 20 und 18 ein möglichst großer Volumenstrom zur Verfügung stehen soll, um eine möglichst gute Kühlung zu gewährleisten.

Die den beiden Kennlinien gemäß Figur 6 entsprechenden Nutausgestaltungen sind derart ausgelegt, daß sie für ein vorbestimmtes &Dgr;&rgr; max den gleichen Volumenstrom gewährleisten. Dieses &Dgr;&rgr; max liegt bei den üblichen hydrodynamischen Drehmomentwandlem mit Überbrückungskupplung in der Größenordnung zwischen 7 und 10 bar. Das &Dgr; &rgr; max kann jedoch auch unterhalb oder oberhalb dieser Bandbreite liegen.

Die erfindungsgemäße Ausgestaltung der für einen Kühlölstrom vorgesehenen Nuten beziehungsweise Kanäle ermöglicht weiterhin die Temperaturabhängigkeit des Durchflusses durch diese Kanäle zu reduzieren und zwar, weil die überwiegende Drosselung, also der überwiegende Druckabbau im Bereich der verhältnismäßig kurzen Drosselstellen stattfindet. Die Nut im Bereich einer Drosselstelle geht nur linear in den Durchfluß beziehungsweise den Volumenstrom ein, wodurch eine geringere Abhängigkeit von den geometrischen

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Toleranzen gewährleistet wird. Bei einer Ausgestaltung der Nuten gemäß dem vorerwähnten Stand der Technik findet der überwiegende Teil der Drosselung laminar statt und zwar über die gesamte Länge der Nuten. Bei einer solchen Drosselung geht die Nuthöhe in der vierten Potenz in den Durchfluß beziehungsweise in den Volumenstrom ein. Dadurch ergibt sich eine starke Abhängigkeit bezüglich der geometrischen Toleranzen des Belages beziehungsweise der Nuten. Weiterhin ist infolge der vorhandenen laminaren Drosselung eine starke Abhängigkeit des Volumenstromes von der Viskosität beziehungsweise der Temperatur des Kühlmittels vorhanden.

Um zu gewährleisten, daß die erfindungsgemäßen Nuten ihre Drosselfunktion stets gewährleisten, ist eine Anlage des Reibbelages 22 an der Gegenreibfläche 21 im Bereich der Drosselstellen erforderlich. Es soll zumindest gewährleistet sein, daß in keinem der auftretenden Betriebszustände im Bereich der Drosselstelle ein Spalt klafft beziehungsweise ein derartiger Spalt soll nicht größer als 0,03 mm, vorzugsweise als 0,01 mm sein. Derartige Spalte können aufgrund einer unzureichenden Parallelität zwischen den in Eingriff bringbaren Reibflächen entstehen.

0 Um zu gewährleisten, daß in allen Betriebszuständen, in denen die Reibflächen in Eingriff stehen, die Drosselstellen 30 ihre Funktion übernehmen, ist es vorteilhaft, wenn der Reibbelag 22 entsprechend Figur 7 von einem Bauteil, nämlich dem Ringkolben 17 getragen wird.

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In den Figuren 7 und 8 sind im vergrößerten Maßstab ein Teilbereich der Gehäuseschale 4 sowie des Kolbens 17 mit dem darauf befestigten Reibbelag 22 dargestellt. In Figur 7 ist die Gestalt des Kolbens 17 dargestellt, die dieser in praktisch nicht beanspruchtem, also entspanntem Zustand einnimmt. Diese Kolbenform ist gegeben, wenn in den beiden Kammern 18 und 20 praktisch der gleiche Druck oder nur ein verhältnismäßig geringer Druckunterschied vorhanden ist. Im entspannten Zustand des Kolbens 17 ist der äußere Bereich 17a, welcher den Reibbelag 22 aufnimmt, derart ausgebildet, daß die Reibfläche 22a des Reibbelages 22 und die Reibfläche 21 des Gehäuses 4 zwischen sich einen keilförmigen Luftspalt 39 einschließen, der sich radial nach innen hin erweitert und einen Winkel Φ aufweist, der in der Größenordnung von 0,5 und 3°, vorzugsweise in der Größenordnung von 1 Winkelgrad liegen kann.

In Figur8 ist die Stellung des Kolbens 17 dargestellt, die dieser bei einem vorbestimmten Überdruck in der Kammer 20 gegenüber der Kammer 18 einnimmt. Dieser Überdruck kann in der Größenordnung zwischen 4 und 8 bar liegen, wobei je nach gewünschtem maximalen Überdruck der Kolben 17 entsprechend federnd ausgebildet werden muß.

Wie aus der gemeinsamen Betrachtungsweise der Figuren 7 und 8 zu entnehmen ist, ist bei Druckgleichheit beziehungsweise geringem Differenzdruck zwischen den beiden Kammern 18 und 20 der Reibbelag 22 lediglich über den radial

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äußeren ringförmigen Reibflächenabschnitt 40, in dem die Drosselstellen 30 vorgesehen sind, mit der Reibfläche 21 in Reibkontakt. Dadurch wird gewährleistet, daß bereits bei geringen Differenzdrücken zwischen den beiden Kammern 18 und 20 beziehungsweise bereits bei geringen Überdrücken in der Kammer 20 (zum Beispiel 1 bar) die Drosselstellen 30 ihre Funktion übernehmen. Mit zunehmendem Überdruck in der Kammer 20 gegenüber der Kammer 18 wird der Kolben 17 von der in Figur 7 dargestellten Gestalt in die in Figur 8 dargestellte Gestalt verfomnt. Dadurch nimmt der Kontaktbereich zwischen den Reibflächen 21 und 22a allmählich zu beziehungsweise der zwischen den Reibflächen 21 und 22a vorhandene Winkel Φ wird kleiner. Die Drosselstellen 30 gewährleisten jedoch auch weiterhin eine einwandfreie Steuerung des Volumens an Kühlflüssigkeit.

Der in Figur 2 dargestellte Reibbelag beziehungsweise Reibring 22 ist einstückig ausgebildet. Dieser könnte jedoch auch aus mehreren, in Umfangsrichtung aneinandergefügten, sektorförmigen Belageinzelteilen zusammengesetzt werden.

In den Figuren 9 bis 10 sind Reibbeläge 122,222,322 teilweise dargestellt, die mit Nuten beziehungsweise mit Kanälen entsprechend der vorliegenden Erfindung ausgestattet sind.

Den Reibbelägen gemäß den Figuren 9 bis 11 ist gemeinsam, daß sie Drosselstellen 130,230,330 besitzen, die über den Umfang des Reibbelages

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verteilt sind. Diese Drosselstellen 130,230,330 bestimmen überwiegend den Volumenstrom, welcher durch die Kanäle 124,224,324 fließen kann. Die sich an die Drosselstellen 130,230,330 anschließenden Kanalabschnitte besitzen einen wesentlich größeren Durchflußquerschnitt als die Drosselstellen 130,230,330, so daß in diesen Kanalabschnitten überwiegend eine laminare Strömung vorhanden ist. Die Strömungsgeschwindigkeit in diesen Teilabschnitten der Kanäle 124,224,324 ist dabei erheblich geringer als die Strömungsgeschwindigkeit in den Drosselstellen 130,230,330. Dadurch wird auch ein optimaler Wärmeübergang zwischen dem durchfließenden Kühlmittel beziehungsweise Kühlöl und den angrenzenden Bauteilen erzielt.

Bei der Ausgestaltung gemäß Figur 9 besitzt der Reibbelag 122 eine mit den Drosselstellen 130 in Verbindung stehende ringförmige Nut 131, die ihrerseits in Verbindung steht mit einer Vielzahl von nach innen verlaufenden radialen Nuten 132. Die Reibfläche des Reibbelages 122 ist gebildet durch die zwischen den einzelnen Nuten 132 vorhandenen Erhebungen 132a und der am Randbereich des Reibringes 122 vorhandenen ringförmigen Erhebung 122a, die durch die Drosselstellen 130 in einzelne, sektorförmige Abschnitte unterteilt ist.

Der Reibbelag 222 gemäß Figur 10 besitzt eine Mehrzahl von ringförmigen Vertiefungen 231,231 a,231b, die durch radial verlaufende Nutbereiche 232,232a miteinander verbunden sind. Der radial innere ringförmige Nutbereich 231b ist über radiale Nutbereiche 232b radial nach innen hin geöffnet. Die radialen

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Nutbereiche 232,232a und 232b sind in bezug aufeinander in Umfangsrichtung derart versetzt, daß eine mehrfache Umlenkung des durch die Kanäle 224 strömenden Öles stattfindet.

Bei der in Figur 11 dargestellten Ausführungsform sind die Kanäle 324 am Anschluß an die Drosselstellen 330 in Umfangsrichtung mäanderförmig ausgebildet, so daß aufgrund der Fläche sowie der Länge der mäanderförmigen Bereiche der Kanäle 324 ein guter Wärmetausch zwischen dem Kühiöl und den angrenzenden Bauteilen beziehungsweise den angrenzenden Reibflächen &ogr; stattfindet.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltungsmöglichkeit der Erfindung können die erfindungsgemäß ausgestalteten Kühlnuten, anstatt in den Reibbelag 22 eingebracht zu sein, im Bereich der Reibfläche 21 des Gehäuses 4 vorgesehen sein. Diese können dann durch Einprägen in das Blechmaterial gebildet werden. Radial außen und radial innen müssen die angeprägten Kanäle derart ausgebildet sein, daß diese zu den Kammern 18 und 20 hin offen sind. Weiterhin kann der Reibbelag 22 anstatt vom Kolben 17 getragen zu werden, auch am Gehäuse 4 befestigt sein. Weiterhin kann ein Reibbelag 22 von einer Zwischenlamelle getragen sein, wie dies zum Beispiel auch der Fall bei einigen Ausführungsformen des angeführten Standes der Technik ist. Die erfindungsgemäßen Kühlkanäle können weiterhin unmittelbar in das den Kolben 17 bildende Material eingeprägt sein, wobei dann der Reibbelag 22 von

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dem Gehäuse 4 oder von einer Zwischenlamelle getragen ist.

Die in einen Reibbelag beziehungsweise Reibring eingebrachten Nuten beziehungsweise Kanäle können bei der Herstellung des Reibbelages eingebracht werden, also vor der Befestigung des Reibbelages auf einem Trägerbauteil, wie zum Beispiel einem Ringkolben oder einer Lamelle. Die Nuten, Rillen oder Kanäle können jedoch auch während der Befestigung, zum Beispiel durch Aufkleben des Reibbelages auf ein Trägerbauteil, oder nach einer solchen Befestigung in den Reibbelag eingebracht werden. Es kann also der Reibbelag, zum Beispiel 22 gemäß Figur 2, zunächst auf den Ringkolben 17 befestigt werden und während dieser Befestigung oder danach die Kanäle 24 in den Reibring 22 eingeprägt werden. Letzteres erfolgt mittels eines Preßwerkzeuges, welches entsprechende Profilierungen besitzt.

Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten und beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern umfaßt auch Varianten, die insbesondere durch Kombination von einzelnen, in Verbindung mit den verschiedenen Ausführungsformen beschriebenen Merkmalen beziehungsweise Elementen sowie Funktionsweisen gebildet werden können.

Die Anmelderin behält sich außerdem vor, noch weitere, bisher nur in der Beschreibung offenbarte Merkmale von erfindungswesentlicher Bedeutung zu beanspruchen.

Claims

LuK Getriebe-Systeme GmbH Industriestraße 3 GS 0113 A GM 77815 Bühl Ansprüche

1. Hydrodynamischer Drehmomentwandler mit in einem Gehäuse aufgenommenen Pumpenrad, Turbinenrad und Leitrad, mit einer

&ogr; Wandlerüberbrückungskupplung, wie Naßlaufkupplung, mit einem Reibring,

wobei der Reibring wenigstens eine Reibfläche mit einem Außenumfang und einem Innenumfang besitzt, im Bereich der Reibfläche Nuten zur Kühlung eingebracht sind, die eine Verbindung zwischen dem Außenumfang und dem Innenumfang gewährleisten, dadurch gekennzeichnet, daß die Nuten über eine Teillänge ihrer Erstreckung wenigstens eine Drosselstelle bilden, welche das durch die Nuten strömbare Volumen an Kühlflüssigkeit bestimmt.

2. Hydrodynamischer Drehmomentwandler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Drosselstelle für eine turbulente Strömung ausgestaltet ist und die übrigen Nutenbereiche für eine im wesentlichen laminare Strömung.

3. Hydrodynamischer Drehmomentwandler nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge einer Drosselstelle in der Größenordnung zwischen 2 und 8 mm, vorzugsweise in der Größenordnung von 3 bis 5 mm, liegt.

4. Hydrodynamischer Drehmomentwandler nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Querschnittsverhältnis zwischen den länglichen Bereichen der Nuten mit größerem Querschnitt und der Drosselstelle in der Größenordnung zwischen 3 zu 1 und 8 zu 1, vorzugsweise in der Größenordnung zwischen 4 zu 1 und 6 zu 1, liegt.

5. Hydrodynamischer Drehmomentwandler nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Drosselstelle durch eine kurze kanalartige Vertiefung mit scharfkantigem Strömungseintritt und/oder Strömungsaustritt gebildet ist.

6. Hydrodynamischer Drehmomentwandler nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die wenigstens eine Drosselstelle am Außenumfang des Reibringes vorgesehen ist.

7. Hydrodynamischer Drehmomentwandler nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Reibring eine Mehrzahl von vom Außenumfang ausgehende, über den Umfang verteilte, radial verlaufende Drossel-

0 stellen aufweist, welche in in Umfangsrichtung verlaufende Nutabschnitte

übergehen, die radial innen mit einem zum Innenrand des Reibringes hin offenen Abflußabschnitt verbunden sind.

8. Hydrodynamischer Drehmomentwandler nach Anspruch 7, dadurch

gekennzeichnet, daß die Drosselstellen in einen radial äußeren, in Umfangsrichtung verlaufenden Nutabschnitt übergehen, der über radial verlaufende Nutabschnitte mit einem inneren, in Umfangsrichtung verlaufenden Nutabschnitt in Verbindung steht, welcher in einen Abflußabschnitt mündet.

9. Hydrodynamischer Drehmomentwandler nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die in Umfangsrichtung verlaufenden Nutabschnitte in bezug auf die zugeordnete Drosselstelle - in Umfangsrichtung betrachtet symmetrisch angeordnet sind.

10. Hydrodynamischer Drehmomentwandler nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß - in radialer Richtung betrachtet - einer Drosselstelle ein Abflußquerschnitt gegenüberliegt.

11. Hydrodynamischer Drehmomentwandler nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine Mehrzahl von über den Umfang des Reibringes verteilten Drosselstellen vorhanden sind, die in in Umfangsrichtung zickzackförmig beziehungsweise mäanderförmig geführte Nutabschnitte übergehen.

12. Hydrodynamischer Drehmomentwandler nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Nuten wenigstens zwei Umlenkungen besitzen.

13. Hydrodynamischer Drehmomentwandler nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß, bezogen auf die zwischen dem Außenumfang und dem Innenumfang des Reibringes vorhandene Fläche, der Flächenanteil, welcher von den Nuten eingenommen wird, in der Größenordnung von 30 bis 60 Prozent, vorzugsweise in der Größenordnung von 40 bis 50 Prozent, liegt.

14. Hydrodynamischer Drehmomentwandler mit einem Gehäuse, in welchem ein Pumpenrad, ein Turbinenrad, ein Leitrad sowie eine Wandlerüberbrückungskupplung aufgenommen sind, mit einem Reibring, wobei der Reibring Bestandteil der Wandlerüberbrückungskupplung ist, wobei die Überbrückungskupplung einen Ringkolben aufweist, beidseits dessen jeweils eine mit Öl befüllbare Kammer vorhanden ist, der Ringkolben wenigstens eine Reibfläche trägt, die mit einer Gegenreibfläche in Reibeingriff bringbar ist, wobei radial innerhalb der Reibflächen zwischen dem Ringkolben und einem die Gegenreibfläche tragenden Bauteil die erste der Kammern gebildet ist und wenigstens eine der Reibflächen durch einen Reibring gebildet ist, wobei über die im Reibring eingebrachten Nuten bei axialer Anlage der Reibflächen ein Ölfluß aufgrund des zwischen den beiden

0 Kammern vorhandenen Druckunterschiedes erfolgen kann und die Nuten

über eine Teillänge ihrer Erstreckung wenigstens eine Drosselstelle bilden, welche das durch die Nuten strömbare Volumen an Kühlflüssigkeit bestimmt.

• ·

15. Hydrodynamischer Drehmomentwandler nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich einer Drosselstelle die zwischen den beiden Kammern vorhandene Druckdifferenz um circa 60 bis 80 Prozent, vorzugsweise 70 bis 80 Prozent, abgebaut wird.

16. Hydrodynamischer Drehmomentwandler nach einem der Ansprüche 14 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Drosselstellen an die Kammer, welche bei geschlossener Überbrückungskupplung den höheren Druck aufweist, angrenzen.

17. Hydrodynamischer Drehmomentwandler nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Nuten durch Anprägungen oder Ausschnitte im Reibring gebildet sind.

18. Hydrodynamischer Drehmomentwandler mit einer Wandlerüberbrückungskupplung mit einem Reibelement, mit einem Gehäuse für besagte Kupplung, eine Turbine und eine Pumpe, mit einer Kammer mit ersten und zweiten Flüssigkeit enthaltenden, voneinander teilweise durch einen Bestandteil der Wandlerüberbrückungskupplung bildenden Kolben teilbaren Abteilungen, mit einer ersten Reibfläche, die auf eine zweite Reibfläche der Kupplung aufgrund des Einrückens der Kupplung einwirken kann, wobei besagtes Gehäuse und besagter Kolben um eine gemeinsame Achse drehbar und eine der Abteilungen radial innenseitig von besagten Reibflächen angeordnet ist, eine besagter Reibflächen auf

einem praktisch scheibenähnlichen Teil des Reibelementes angeordnet ist und innere und äußerer Ringteile hat, wobei besagtes Reibelement außerdem mindesten einen länglichen flüssigkeitsführenden Kanal in besagter einer Reibfläche hat, der zwischen besagte ringförmige Teile verlängert ist, um mindestens einen Weg für den Flüssigkeitsfluß

zwischen besagten Abteilen im Eingriffszustand der Kupplung zu bilden, wobei mindestens ein Kanal mindestens einen den Flüssigkeitsstrom einschränkenden Teil hat, der den Durchfluß zwischen besagtem Abteil entlang besagtem mindestens einem Weg bestimmt.
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19. Hydrodynamischer Drehmomentwandler nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß das andere der besagten Abteile radial innenseitig und radial außenseitig von besagter einer Reibfläche angeordnet ist.

20. Hydrodynamischer Drehmomentwandler nach Anspruch 18, gekennzeichnet durch eine Verwendung einer Kupplung in einem Gehäuse, in dem der Flüssigkeitsdruck in einem besagter Abteile höher ist als der Flüssigkeitsdruck im anderen der besagten Abteile, wenn die Kupplung in Eingriffszustand ist, wobei besagter mindestens einer Kanal mindestens einen End-Teil in Verbindung mit dem Flüssigkeit mit einem der besagten Drücke enthaltenden Abteil hat und besagter mindestens einer den Flüssigkeitsstrom einschränkender Teil mit dem Flüssigkeit mit dem anderen der besagten Drücke enthaltenden Abteil kommuniziert, so daß die Flüssigkeit in besagtem mindestens einem Kanal zwischen dem

mindestens einen den Flüssigkeitsstrom einschränkenden Teil und mindestens einem End-Teil des besagten mindestens einen Kanals bei Eingriffszustand der Kupplung fließt.

21. Hydrodynamischer Drehmomentwandler nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß besagter mindestens einer den Flüssigkeitsstrom einschränkender Teil ein Zulaufende und ein Auslaufsende besitzt und so geformt und dimensioniert ist, daß er eine Reduzierung der Druckdifferenz zwischen besagtem Zulaufende und besagtem Auslaufsende, dies in einem Bereich zwischen etwa 60 Prozent und 80 Prozent, erzeugt.

22. Hydrodynamischer Drehmomentwandler nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß besagter Bereich zwischen 70 Prozent und 80 Prozent liegt.

23. Hydrodynamischer Drehmomentwandler nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß besagter mindestens einer den Flüssigkeitsstrom einschränkender Teil mit dem Flüssigkeit mit höherem Druck enthaltenden Abteil kommuniziert.

24. Hydrodynamischer Drehmomentwandler nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß besagter mindestens einer Kanal in einem vertieften Teil des besagten Reibelementes vorgesehen ist.

25. Hydrodynamischer Drehmomentwandler nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß sich besagter mindestens einer Kanal als Ergebnis der Entnahme von Werkstoff aus besagtem Reibelement ergibt.

26. Hydrodynamischer Drehmomentwandler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Tiefe der Nuten im Bereich der zumindest einen Drosselstelle zumindest gleich oder größer der Tiefe der Nuten im Bereich außerhalb der Drosselstellen ist.