DE19734678B4

DE19734678B4 - Hydrodynamischer Drehmomentwandler

Info

Publication number: DE19734678B4
Application number: DE19734678.2A
Authority: DE
Inventors: Dr. Fischer Robert; Marco Voigt; Uwe Wagner; Frank Uhlmann; Bernhard Zimmer
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 1996-08-23
Filing date: 1997-08-11
Publication date: 2017-03-02
Anticipated expiration: 2017-08-12
Also published as: US5975260A; JP4217282B2; FR2752605B1; FR2752605A1; DE19734678A1; JPH1082459A

Abstract

Hydrodynamischer Drehmomentwandler mit einer Wandlerüberbrückungskupplung (10), deren Reibbelag (100) kanalartige Vertiefungen (104) zur Durchströmung eines Fluids aufweist, die sich zwischen einem Eintritt in einem radial äußeren Randbereich (101) des Reibbelages (100) und einem Austritt in einem radial inneren Randbereich (102) des Reibbelages (100) erstrecken, wobei der Reibbelag (100) zumindest einzelne kanalartige Vertiefungen (104) aufweist, die derart angeordnet sind, dass eine kanalartige Vertiefung (104) sich bei Draufsicht auf den Reibbelag (100) in Umfangsrichtung im Uhrzeigersinn erstreckt und eine benachbarte kanalartige Vertiefung (104) sich entgegen dieser Umfangsrichtung erstreckt, und wobei zumindest eine dieser kanalartigen Vertiefungen (104) zwischen einem Eintritt (204) und einem Austritt (205) zumindest zwei Umlenkungsstellen aufweist, in welchen sich die Radialkomponente der kanalartigen Vertiefung (104) umkehrt.

Description

Die Erfindung betrifft einen hydrodynamischen Drehmomentwandler mit einem in einem Gehäuse aufgenommenen Pumpenrad, einem Turbinenrad und gegebenenfalls einem Leitrad, mit einer Wandlerüberbrückungskupplung die zwischen einem vollständig ausgerückten Zustand und vollständig eingerückten Zustand in jeden Zwischenzustand einstellbar ist, die Wandlerüberbrückungskupplung weist zumindest einen Reibbelag mit zumindest einer Reibfläche auf, wobei die zumindest eine Reibfläche mit zumindest einer Gegenreibfläche in Wirkkontakt bringbar ist, der zumindest eine Reibbelag weist im Bereich der zumindest einen Reibfläche kanalartige Vertiefungen zur Durchströmung eines Fluids auf, die sich zwischen einem Eintritt in einem im wesentlichen radial äußeren Randbereich des Reibbelages und einem Austritt in einem im wesentlichen radial inneren Randbereich des Reibbelages erstrecken.
Solche hydrodynamischen Drehmomentwandler sind beispielsweise durch die DE 195 00 814 A1 bekannt geworden. Zur Kühlung der Reibfläche der Wandlerüberbrückungskupplung sind Nuten oder Kanäle in die Reibfläche der Wandlerüberbrückungskupplung des mit einem Fluid gefüllten und druckmittelbeaufschlagbaren Drehmomentwandlers eingearbeitet, die aufgrund einer Durchströmung mittels des Fluids die Reibfläche kühlen.
Derartige Reibbeläge sind aus der DE 44 20 959 A1 bekannt, worin die Nuten Umlenkbereiche aufweisen, durch die sich der radiale Verlauf der Nut ändert. Auch ist aus der US 39 72 400 eine Kupplung mit mehreren Nuten zur Kühlung des Reibbelags vorbekannt. Aus der US 2 733 797 A ist eine Kupplung mit einem Reibbelag bekannt, wobei der Reibbelag eine Welligkeit aufweist.
Bei einer nicht nur radialen Ausrichtung der Nuten wirkt bei schlupfendem Betrieb der Wandlerüberbrückungskupplung eine Geschwindigkeits-komponente des Fluids in Richtung der Nut. Dies bewirkt aufgrund der viskosen Reibung zwischen Gegenreibfläche und Fluid eine Schleppwirkung proportional zum Schlupf. Dadurch wird die Druckverteilung an der Wandlerüberbrückungskupplung beeinflußt und es kann zu einem ungewollten Anlegen der Wandlerüberbrückungskupplung kommen. Dies bewirkt ein unkomfortables Selbstschließverhalten der Wandlerüberbrückungskupplung.
Weiterhin können bei nicht konstantem Querschnitt der Nuten oder der Kanäle oder kanalartiger Vertiefungen Bereiche der Nuten derart ausgezeichnet sein, daß sich in diesen Bereichen Wirbelgebiete ausbilden, in welchen ein Kühlung der Reibfläche mit verminderter Effektivität erfolgt.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine effektive Kühlung der zumindest einen Reibfläche und/oder der Gegenreibfläche der Wandlerüberbrückungskupplung zu erreichen. Weiterhin ist es die Aufgabe der Erfindung, das Schließverhalten der Wandlerüberbrückungskupplung zu verbessern, so daß ein ungewünschtes Schließen der Wandlerüberbrückungskupplung möglichst vermieden werden kann. Weiterhin ist es die Aufgabe der Erfindung, eine Wandlerüber-brückungskupplung eines hydrodynamischen Drehmomentwandlers nach dem Stand der Technik zu verbessern und bezüglich Kosten und Montage zu optimieren. Eine Optimierung bezüglich Kosten und Montage bedeutet, daß bei der Herstellung einer Wandlerüberbrückungskupplung eines hydrodynamischen Drehmomentwandlers durch die erfindungsgemäßen Ausgestaltungen die Herstellungskosten und/oder die Fertigungskosten reduziert werden können. Eine Optimierung der Montage kann beispielsweise dadurch erfolgen, daß gegebenenfalls einzelne Montageschritte vereinfacht werden können oder gar überflüssig werden. Dadurch kann beispielsweise eine schnellere Montage erreicht werden und die Montagekosten können dadurch gesenkt werden.
Dies kann gemäß der Erfindung dadurch erreicht werden, daß die Breite der kanalartigen Vertiefungen senkrecht zur Strömungsrichtung des Fluids betrachtet über die Länge der kanalartigen Vertiefungen im wesentlichen konstant ist.
Ebenso kann dies nach einem weiteren erfinderischen Gedanken dadurch erreicht werden, daß der zumindest eine Reibbelag über die Erstreckung des Reibbelages in Umfangsrichtung betrachtet zumindest eine kanalartige Vertiefung aufweist, deren Erstreckungskomponente in Umfangsrichtung betrachtet im Uhrzeigersinn ausgerichtet ist und zumindest eine kanalartige Vertiefung aufweist, deren Erstreckungskomponente in Umfangsrichtung betrachtet im Gegenuhrzeigersinn ausgerichtet ist.
Gemäß der Erfindung kann dies ebenfalls dadurch erreicht werden, daß der Reibbelag zumindest einzelne kanalartige Vertiefungen aufweist, die derart angeordnet sind, daß die Erstreckungskomponente der kanalartigen Vertiefung in Umfangsrichtung in einem ersten Teilbereich der kanalartigen Vertiefungen im wesentlichen in Uhrzeigersinn ausgerichtet ist und die Erstreckungskomponente in Umfangsrichtung in einem zweiten Teilbereich der kanalartigen Vertiefung im Gegenuhrzeigersinn ausgerichtet ist.
Vorteilhaft kann es sein, wenn zumindest eine kanalartige Vertiefung zwischen einem Eintrirtt und einem Austritt zumindest zwei Umlenkungsstellen aufweist, in welchen sich die Radialkomponente der kanalartigen Vertiefung im wesentlichen umgekehrt.
Vorteilhaft kann es ebenfalls sein, wenn zumindest eine kanalartige Vertiefung zwischen einem Eintrirtt und einem Austritt zwei bis 12, vorzugsweise 4 bis 10 Umlenkungsstellen aufweist, in welchen sich die Radialkomponente der kanalartigen Vertiefung im wesentlichen umgekehrt.
Weiterhin kann es vorteilhaft sein, wenn der Verlauf der kanalartigen Vertiefung vor und nach einer Umlenkungsstelle eine Winkel einschließt, der im Bereich von 90° und 180°, insbesondere im Bereich von 120° bis 170° und vorzugsweise im Bereich von 130° bis 150°.
Gemäß der Erfindung kann es zweckmäßig sein, wenn zumindest eine kanalartige Vertiefung zwischen zumindest zwei Umlenkungsstellen durch im wesentlichen gerade Teilstücke ausgebildet ist.
Ebenso ist es gemäß der Erfindung vorteilhaft, wenn zumindest eine kanalartige Vertiefung zwischen zumindest zwei Umlenkungsstellen durch im wesentlichen gerade Teilstücke ausgebildet ist und die geraden Teilstücke relativ zu der radialen Richtung in einem Winkel von 0° bis 50°, vorzugsweise von 15° bis 45° ausgerichtet sind.
Weiterhin ist es zweckmäßig, wenn das Verhältnis der Breite der kanalartigen Vertiefung zu der Tiefe der kanalartigen Vertiefung größer als 10 und vorzugsweise größer als 20 ist.
Nach einem weiteren erfinderischen Gedanken ist es vorteilhaft, wenn im wesentlichen im radial äußeren und/oder radial inneren Randbereich des Reibbelages flächenartige Vertiefungen im Bereich der Reibfläche eingebracht sind.
Nach einem weiteren erfinderischen Gedanken ist es ebenfalls vorteilhaft, wenn die flächenartigen Vertiefungen die gleiche axiale Tiefe aufweisen als die kanalartigen Vertiefungen.
Weiterhin kann es zweckmäßig sein, wenn die flächenartigen Vertiefungen eine höhere oder geringere axiale Tiefe aufweisen als die kanalartigen Vertiefungen.
Gemäß eines weiteren erfinderischen Gedankens, kann es zweckmäßig sein, wenn der Reibbelag einen ersten Flächenanteil aufweist, welcher als Reibfläche verwendbar ist und einen zweiten Flächenanteil aufweist, welcher flächenartige und/oder kanalartige Vertiefungen zur Durchströmung eines Fluids aufweist, wobei das Verhältnis des ersten Flächenanteils zu dem zweiten Flächenanteil im Bereich von 3 bis 0.33, insbesondere von 2.33 bis 0.43 und vorzugsweise von 1.5 bis 0.66 ist.
Gemäß eines weiteren erfinderischen Gedankens, kann es weiterhin zweckmäßig sein, wenn die Länge der kanalartigen Vertiefung zumindest das 1,5fache, vorzugsweise zumindest das 2fache der Erstreckung der kanalartigen Vertiefung in Umfangsrichtung des Reibbelages betrachtet ist.
Gemäß eines weiteren erfinderischen Gedankens, kann es zweckmäßig sein, wenn auf einem Radius des Reibbelags die überstrichene Länge der Reibfläche zu der überstrichenen Länge von kanalartiger oder flächenartiger Vertiefung im Verhältnis von 0.5 bis 2, vorzugsweise von 0,7 bis 1,5 liegt.
Gemäß eines weiteren erfinderischen Gedankens, kann es ebenso zweckmäßig sein, wenn die Reibfläche des Reibbelages und/oder die mit dieser in Wirkkontakt bringbaren Gegenreibfläche eine vorgebbare Welligkeit aufweist.
Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn die vorgebbare Welligkeit in Umfangsrichtung des Reibbelages betrachtet moduliert ist. Die Welligkeit mit einer Modulation in Umfangsrichtung kann auch derart beschrieben werden, daß der Reibbelag in Abhängigkeit seiner Winkelposition eine geringfügig veränderte axiale Position aufweist, so daß der Reibbelag nicht gleichzeitig an allen Stellen über den Umfang verteilt in Reibeingriff gerät.
Ebenso ist es zweckmäßig, wenn die vorgebbare Welligkeit in Umfangsrichtung des Reibbelages eine Amplitude im Bereich von 0,05 mm bis 1 mm, insbesondere im Bereich von 0,1 mm bis 0,75 mm liegt.
Weiterhin kann es zweckmäßig sein, wenn die Reibfläche und/oder die Gegenreibfläche nicht überarbeitet wird, wie beispielsweise gedreht wird. Durch diese Vermeidung eines Glättens der Flächen kann eine gewünschte Welligkeit erhalten werden oder erhalten bleiben.
Die Welligkeit kann beispielsweise bei einem Fertigungsprozeß gezielt eingebracht sein, wie beispielsweise bei einem Tiefziehprozeß, bei welchem die Bleche in die Form für die Wandlerbauteile gebracht werden. Durch in die Werkzeuge für den Fertigungsprozeß eingebrachte oder vorhandene Ungleichmäßigkeiten kann eine Welligkeit eingebracht werden. Ebenso kann durch eine danach folgende Wärmebehandlung eine Welligkeit induziert werden, so daß gezielt Spannungen entstehen oder reduziert werden. Beispielsweise kann dies durch einen gezielten Schweißprozeß oder durch zusätzliche Schweißnähte entstehen. Durch das Vermeiden eines Überarbeitens kann diese Welligkeit beibehalten werden. Ebenso kann eine Welligkeit durch Anprägungen oder durch andere Fertigungsschritte eingebracht werden.
Eine Ausgestaltung der Erfindung insbesondere entsprechend den Ansprüchen 1 bis 3 erreicht eine effektivere Kühlung durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung der kanalartigen Vertiefung. Dadurch wird unter anderem erreicht, daß die Reibflächen der Wandlerüberbrückungskupplung sich nicht zu stark erhitzen, was unter anderem den Vorteil aufweist, daß die Reibmaterialien dementsprechend ausgewählt werden können, daß sie mit nicht mehr ganz so hohen Temperaturen belastet werden. Ebenso kann das Öl oder das Fluid, welches in einem Drehmomentwandler Verwendung findet, geringeren Anforderungen genügen, da auch dieses Öl nicht mehr so stark thermisch belastet wird.
Die Teilaufgabe bezüglich der effektiveren Kühlung kann in vorteilhafter Weise ebenso erfüllt werden, da durch die erfindungsgemäße Welligkeit eine bessere Überspülung des Reibbelages mit der Kühlflüssigkeit oder dem Fluid erfolgt und dadurch eine verbesserte Kühlung der Reibfläche des Reibbelages gewährleistet werden kann. Weiterhin kann durch die erfindungsgemäße Welligkeit die Teilaufgabe der optimierten oder vereinfachten Montage gelöst werden, da bei einer erfindungsgemäßen Welligkeit vorzugsweise ein Bearbeitungsschritt, wie ein Überdrehen der Reib- oder Gegenreibfläche, unterbleiben kann.
Weiterhin kann es vorteilhaft sein, wenn sich die kanalartige Vertiefung ohne Verzweigung zwischen einem Eintritt in einem im wesentlichen radial äußeren Randbereich des Reibbelages und einem Austritt in einem im wesentlichen radial inneren Randbereich des Reibbelages erstrecken und zumindest zwei Umlenkungsstellen aufweisen, in welchen sich die Radialkomponente der kanalartigen Vertiefung im wesentlichen umkehrt und daß die Breite der kanalartigen Vertiefung senkrecht zur Strömungsrichtung des Fluids betrachtet über die Länge der kanalartigen Vertiefung konstant ist, wobei die Breite der kanalartigen Vertiefung im Bereich einer Umlenkungsstelle gleich der Breite in einem Bereich außerhalb einer Umlenkungsstelle ist.
Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung der kanalartigen Vertiefungen wird erreicht, daß im wesentlichen die gesamte Breite der Reibfläche bei einer Fluidströmung durch die kanalartige Vertiefung gekühlt wird.
Die erfindungsgemäße Ausgestaltung nach Anspruch 2 mit einem Reibbelag mit zumindest einer kanalartigen Vertiefung zur Durchströmung eines Fluids, die sich ohne Verzweigung zwischen einem Eintritt in einem im wesentlichen radial äußeren Randbereich des Reibbelages und einem Austritt in einem im wesentlichen radial inneren Randbereich des Reibbelages mit zumindest zwei Umlenkungsstellen, in welchen sich die Radialkomponente der kanalartigen Vertiefung im wesentlichen umkehrt, wobei der zumindest eine Reibbelag über die Erstreckung des Reibbelages in Umfangsrichtung betrachtet zumindest eine kanalartige Vertiefung aufweist, deren Erstreckungskomponente in Umfangsrichtung betrachtet im Uhrzeigersinn ausgerichtet ist und zumindest eine kanalartige Vertiefung aufweist, deren Erstreckungskomponente in Umfangsrichtung betrachtet im Gegenuhrzeigersinn ausgerichtet ist, ist besonders vorteilhaft.
Die erfindungsgemäße Ausgestaltung eines hydrodynamischen Drehmomentwandlers nach dem Kennzeichen des Anspruches 2 führt jedoch nicht nur zu einer Reduzierung von Schleppverlusten, sondern hat insbesondere auch den erfindungsgemäßen Vorteil, da ein Selbstschließeffekt der Kupplung aufgrund einer Förderwirkung der Nuten bezüglich des Fluids minimiert oder verhindert wird, wenn die Förderwirkung der Nut wie die Zentrifugalbeschleunigung nach außen gerichtet ist. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung einer Orientierung einer kanalartige Vertiefung im Uhrzeigersinn und im Gegenuhrzeigersinn wird ein Selbstschließeffekt der Kupplung verhindert und die Wandlerüberbrückungskupplung kann in jedem Betriebszustand gezielt geöffnet und geschlossen werden, ohne daß in gewissen Betriebszuständen im Schub- und/oder im Zug ein Selbstschließeffekt den gezielten Schließ- oder Öffnungseffekt beeinträchtigt.
Zweckmäßig ist es, wenn die Reibfläche und/oder die Gegenreibfläche nicht überarbeitet wird/werden, wie gedreht wird/werden.
Weiterhin kann es vorteilhaft sein, einen hydrodynamischen Drehmomentwandler mit einem in einem Gehäuse aufgenommenen Pumpenrad, einem Turbinenrad und gegebenenfalls einem Leitrad, mit einer Wandlerüberbrückungskupplung die zwischen einem vollständig ausgerückten Zustand und vollständig eingerückten Zustand in jeden Zwischenzustand einstellbar ist, die Wandlerüberbrückungskupplung weist zumindest einen Reibbelag mit zumindest einer Reibfläche auf, wobei die zumindest eine Reibfläche mit zumindest einer Gegenreibfläche in Wirkkontakt bringbar ist, der zumindest eine Reibbelag weist im Bereich der zumindest einen Reibfläche kanalartige Vertiefungen zur Durchströmung eines Fluids auf, die sich ohne Verzweigung zwischen einem Eintritt in einem im wesentlichen radial äußeren Randbereich des Reibbelages und einem Austritt in einem im wesentlichen radial inneren Randbereich des Reibbelages erstrecken und zumindest zwei Umlenkungsstellen aufweisen, in welchen sich die Radialkomponente der kanalartigen Vertiefung im wesentlichen umkehrt, derart auszubilden, daß die Breite der kanalartigen Vertiefungen senkrecht zur Strömungsrichtung des Fluids betrachtet über die Länge der kanalartigen Vertiefungen konstant ist, wobei die Breite der kanalartigen Vertiefung im Bereich einer Umlenkungsstelle gleich der Breite in einem Bereich außerhalb einer Umlenkungsstelle ist.
Ebenso kann es zweckmäßig sein, einen hydrodynamischen Drehmomentwandler mit einem in einem Gehäuse aufgenommenen Pumpenrad, einem Turbinenrad und gegebenenfalls einem Leitrad, mit einer Wandlerüberbrückungskupplung die zwischen einem vollständig ausgerückten Zustand und vollständig eingerückten Zustand in jeden Zwischenzustand einstellbar ist, die Wandlerüberbrückungskupplung weist zumindest einen Reibbelag mit zumindest einer Reibfläche auf, wobei die zumindest eine Reibfläche mit zumindest einer Gegenreibfläche in Wirkkontakt bringbar ist, der zumindest eine Reibbelag weist im Bereich der zumindest einen Reibfläche kanalartige Vertiefungen zur Durchströmung eines Fluids auf, die sich ohne Verzweigung zwischen einem Eintritt in einem im wesentlichen radial äußeren Randbereich des Reibbelages und einem Austritt in einem im wesentlichen radial inneren Randbereich des Reibbelages mit zumindest zwei Umlenkungsstellen, in welchen sich die Radialkomponente der kanalartigen Vertiefung im wesentlichen umkehrt, erstrecken, derart auszubilden, daß der zumindest eine Reibbelag über die Erstreckung des Reibbelages in Umfangsrichtung betrachtet zumindest eine kanalartige Vertiefung aufweist, deren Erstreckungskomponente in Umfangsrichtung betrachtet im Uhrzeigersinn ausgerichtet ist und zumindest eine kanalartige Vertiefung aufweist, deren Erstreckungskomponente in Umfangsrichtung betrachtet im Gegenuhrzeigersinn ausgerichtet ist.
Weiterhin ist es zweckmäßig, einen hydrodynamischen Drehmomentwandler mit einem in einem Gehäuse aufgenommenen Pumpenrad, einem Turbinenrad und gegebenenfalls einem Leitrad, mit einer Wandlerüberbrückungskupplung die zwischen einem vollständig ausgerückten Zustand und vollständig eingerückten Zustand in jeden Zwischenzustand einstellbar ist, die Wandlerüberbrückungskupplung weist zumindest einen Reibbelag mit zumindest einer Reibfläche auf, wobei die zumindest eine Reibfläche mit zumindest einer Gegenreibfläche in Wirkkontakt bringbar ist, der zumindest eine Reibbelag weist im Bereich der zumindest einen Reibfläche kanalartige Vertiefungen zur Durchströmung eines Fluids auf, die sich ohne Verzweigung zwischen einem Eintritt in einem im wesentlichen radial äußeren Randbereich des Reibbelages und einem Austritt in einem im wesentlichen radial inneren Randbereich des Reibbelages mit zumindest zwei Umlenkungsstellen, in welchen sich die Radialkomponente der kanalartigen Vertiefung im wesentlichen umkehrt, erstrecken, derart auszubilden, daß der Reibbelag zumindest einzelne kanalartige Vertiefungen aufweist, die derart angeordnet sind, daß die Erstreckungskomponente der kanalartigen Vertiefung in Umfangsrichtung in einem ersten Teilbereich der kanalartigen Vertiefungen im wesentlichen in Uhrzeigersinn ausgerichtet ist und die Erstreckungskomponente in Umfangsrichtung in einem zweiten Teilbereich der kanalartigen Vertiefung im Gegenuhrzeigersinn ausgerichtet ist.
Ebenso ist es zweckmäßig, einen hydrodynamischen Drehmomentwandler mit einem in einem Gehäuse aufgenommenen Pumpenrad, einem Turbinenrad und gegebenenfalls einem Leitrad, mit einer Wandlerüberbrückungskupplung die zwischen einem vollständig ausgerückten Zustand und vollständig eingerückten Zustand in jeden Zwischenzustand einstellbar ist, die Wandlerüberbrückungskupplung weist zumindest einen Reibbelag mit zumindest einer Reibfläche auf, wobei die zumindest eine Reibfläche mit zumindest einer Gegenreibfläche in Wirkkontakt bringbar ist, der zumindest eine Reibbelag weist im Bereich der zumindest einen Reibfläche kanalartige Vertiefungen zur Durchströmung eines Fluids auf, derart auszubilden, daß die Reibfläche des Reibbelages eine vorgebbare Welligkeit aufweist.
Weiterhin ist es vorteilhaft, einen hydrodynamischen Drehmomentwandler mit einem in einem Gehäuse aufgenommenen Pumpenrad, einem Turbinenrad und gegebenenfalls einem Leitrad, mit einer Wandlerüberbrückungskupplung die zwischen einem vollständig ausgerückten Zustand und vollständig eingerückten Zustand in jeden Zwischenzustand einstellbar ist, die Wandlerüberbrückungskupplung weist zumindest einen Reibbelag mit zumindest einer Reibfläche auf, wobei die zumindest eine Reibfläche mit zumindest einer Gegenreibfläche in Wirkkontakt bringbar ist, der zumindest eine Reibbelag weist im Bereich der zumindest einen Reibfläche kanalartige Vertiefungen zur Durchströmung eines Fluids auf, derart auszubilden, daß die mit der Reibfläche in Wirkkontakt bringbare Gegenreibfläche eine vorgebbare Welligkeit aufweist.
Weiterhin kann es zweckmäßig sein, einen hydrodynamischen Drehmomentwandler mit einem in einem Gehäuse aufgenommenen Pumpenrad, einem Turbinenrad und gegebenenfalls einem Leitrad, mit einer Wandlerüberbrückungskupplung die zwischen einem vollständig ausgerückten Zustand und vollständig eingerückten Zustand in jeden Zwischenzustand einstellbar ist, die Wandlerüberbrückungskupplung weist zumindest einen Reibbelag mit zumindest einer Reibfläche auf, wobei die zumindest eine Reibfläche mit zumindest einer Gegenreibfläche in Wirkkontakt bringbar ist, der zumindest eine Reibbelag weist im Bereich der zumindest einen Reibfläche kanalartige Vertiefungen zur Durchströmung eines Fluids auf, derart auszubilden, daß die Reibfläche des Reibbelages und die mit dieser in Wirkkontakt bringbare Gegenreibfläche eine vorgebbare Welligkeit aufweisen.
Dabei zeigt:
1 einen hydrodynamischen Drehmomentwandler,
1a einen Ausschnitt eines hydrodynamischen Drehmomentwandlers,
2 einen Ausschnitt eines nicht erfindungsgemäßen Reibbelages oder einer Gegenreibfläche,
2a einen Querschnitt eines nicht erfindungsgemäßen Reibbelages oder einer Gegenreibfläche,
2b einen Ausschnitt eines nicht erfindungsgemäßen Reibbelages oder einer Gegenreibfläche,
3 einen Ausschnitt eines Reibbelages oder einer Gegenreibfläche,
4 einen Ausschnitt eines Reibbelages oder einer Gegenreibfläche,
5 einen Ausschnitt eines Reibbelages oder einer Gegenreibfläche,
6 einen hydrodynamischen Drehmomentwandler,
7 eine Ansicht einer Reibfläche oder Gegenreibfläche und
7a eine Darstellung im Schnitt,
8 einen Ausschnitt eines Reibbelages oder einer Gegenreibfläche,
9 einen Ausschnitt im Schnitt,
10 einen Ausschnitt im Schnitt,
11 einen Ausschnitt im Schnitt,
12 einen Ausschnitt im Schnitt,
13 eine Ansicht eines Reibbelages oder einer Gegenreibfläche und
14 einen Ausschnitt im Schnitt.
Die 1 zeigt einen hydrodynamischen Drehmomentwandler 1 mit einem Gehäuse 2, das im wesentlichen aus einer motorseitigen Gehäuseschale 2a und einer getriebeseitigen Gehäuseschale 2b zusammengesetzt ist. Die beiden Gehäuseschalen 2a und 2b sind im Bereich einer Verbindung 3, wie Schweißverbindung, miteinander verbunden. Die Verbindung ist in der Regel fluiddicht. Das Gehäuse 2 ist über zumindest eine Mitnahmevorrichtung 4 mit einem Aufnahmebereich 5 für Verbindungsmittel versehen, wobei die Mitnahmevorrichtung 4 mittels Verbindungsmitteln mit einer Kurbelwelle einer nicht dargestellten Brennkraftmaschine verbindbar ist. Die Verbindung kann über eine flexible Antriebsplatte erfolgen, die zwischen Kurbelwelle und Mitnahmevorrichtung und Kurbelwelle geschaltet sein kann.
Der hydrodynamische Drehmomentwandler 1 weist weiterhin innerhalb des Gehäuses 2 ein Pumpenrad 6 auf, das mit dem Gehäuse 2 im wesentlichen wirkverbunden ist. Weiterhin ist ein Turbinenrad 7 sowie gegebenenfalls ein Leitrad 8 innerhalb des Gehäuses 2 angeordnet. Das Turbinenrad 7 ist über eine Turbinenradnabe 9 mit einer Getriebeeingangswelle, beispielsweise über eine Verzahnung verbindbar. Das Turbinenrad 7 ist drehbar gelagert und kann bei gegebenem Antrieb des Turbinenrades die nachgeschaltete Getriebeeingangswelle antreiben.
Der hydrodynamische Drehmomentwandler 1 weist weiterhin eine Wandlerüberbrückungskupplung 10 auf. Die Wandlerüberbrückungskupplung ist mit einem axial verlagerbaren Kolben 11 sowie mit einen Reibbelag 12 mit Reibfläche und einer Gegenreibfläche ausgestaltet. Unter Druckbeaufschlagung des Raumbereiches 20 wird die Kupplung eingerückt und unter Druckbeaufschlagung des Raumbereiches 21 wird die Kupplung ausgerückt. Ebenso kann unter gezielter Ansteuerung der Druckräume 20, 21 ein schlupfender Betrieb der Wandlerüberbrückungskupplung angesteuert werden.
Der Kolben 11 der Wandlerüberbrückungskupplung 10 ist im radial inneren Bereich über einen Torsionsschwingungsdämpfer 13 mit Kraftspeichern 14 mit der Turbinenradnabe über die Verzahnung 15 im wesentlichen drehfest oder in einem begrenzten Winkelbereich verdrehbar verbunden. Der Kolben 11 ist auf der Turbinennabe axial verlagerbar aufgenommen.
Der Kolben 11 teilt einen Raumbereich in zwei Raumbereiche 20 und 21, wobei die gezielt ansteuerbaren Druckverhältnisse in den Raumbereichen 20 und 21 maßgeblich sind für die axiale Position des Kolbens 11. Durch eine gezielte Ansteuerung der Drücke in den Bereichen 20 und 21 kann die Wandlerüberbrückungskupplung 10 geschlossen oder geöffnet werden, wobei der Reibbelag 12 in Wirkverbindung mit einer Gegenreibfläche 22 bringbar ist.
Die Gegenreibfläche 22 wird in dem Ausführungsbeispiel der 1 durch einen im wesentlichen konusförmigen kreisringförmigen Flächenbereich der Gehäuseschale 2a gebildet. Der Kolben 11 ist im radial äußeren Bereich, in welchem er den Reibbelag 12 trägt, ebenfalls konusförmig ausgebildet. Der Kolben trägt einen Reibbelag, wobei in einem anderen Ausführungsbeispiel der Reibbelag auch auf der Gehäuseseite aufgebracht sein kann und der Kolben beispielsweise keinen Reibbelag trägt. Ebenfalls kann auf dem Kolben als auch auf der Gegenreibfläche ein Reibbelag aufgebracht sein.
Die 1a zeigt einen Ausschnitt eines hydrodynamischen Drehmomentwandlers 1 mit einem Gehäuse 2 sowie ein Pumpenrad 6 und ein Turbinenrad 7, wobei der Kolben 11 mit dem Reibbelag 12 und der Gegenreibfläche 22 im Bereich des Gehäuses 2 dargestellt ist. Der Kolben 11 trägt den Reibbelag 12 im radial äußeren Bereich, wobei der Kolben 11 in diesem radial äußeren Bereich im wesentlichen eben und kreisringförmig ausgebildet ist.
In anderen Ausführungsbeispielen der Erfindung kann die Wandlerüberbrückungskupplung auch anders ausgestaltet sein, wie beispielsweise als Zweischeiben- oder Mehrscheibenkupplung oder als eine Kupplung zwischen Gehäuse und Nabe zur Aufnahme der Getriebeeinganghswelle, als Kupplung zwischen Turbinenrad und Pumpenrad oder in einer anderen Ausgestaltung.
Die 2 zeigt eine Ansicht eines Ausschnittes eines nicht erfindungsgemäßen Reibbelages 100. Der Reibbelag ist im wesentlichen kreisringförmig ausgebildet, wobei der Reibbelag eine ebene oder konische, wie konusartige, Gestalt aufweisen kann.
Der Reibbelag und/oder die damit in Wirkkontakt stehende Gegenreibfläche kann auch eine von einem Kreisring abweichende Form aufweisen. Dabei kann der Innen- und/oder Außenrand des Reibbelages eine ovale Form aufweisen. Ebenso kann ein kreisringförmiger oder nicht kreisringförmiger Reibbelag azentrisch angeordnet sein, so daß der Schwerpunkt oder Drehzentrum des Reibbelages nicht auf der Drehachse des Drehmomentwandlers angeordnet ist.
Der Reibbelag 100 weist einen radial äußeren Randbereich 101 und einen radial inneren Randbereich 102 auf. Der Reibbelag weist im Bereich der Reibfläche 103 kanalartige Vertiefungen 104 auf. Weiterhin weist der Reibbelag 100 im radial äußeren Randbereich 101 taschenflächenartige Vertiefungen 105 sowie im radial inneren Randbereich 102 taschenflächenartige Vertiefungen 106 auf. Die kanalartigen Vertiefungen 104 erstrecken sich im wesentlichen von dem radial äußeren Randbereich 101 bis zu dem radial inneren Randbereich 102. Im Erstreckungsbereich der kanalartigen Vertiefung zwischen dem radial äußeren Randbereich und dem radial inneren Randbereich des Reibbelages sind Umlenkbereiche 107 angeordnet. Zwischen den Umlenkbereichen 107 der kanalartigen Vertiefungen ist die kanalartige Vertiefung im wesentlichen linear oder gerade ausgerichtet. Die kanalartige Vertiefung erlaubt auch bei anliegender Wandlerüberbrückungskupplung eine Fluidströmung zwischen den Raumbereichen 20 und 21 der 1. Durch diese Fluidströmung wird der durchströmte Bereich der Reibfläche oder einer Gegenreibfläche gekühlt, da die Temperatur des Fluids in der Regel niedriger ist als die Temperatur der Reibfläche oder Gegenreibfläche. Das Fluid nimmt die Reibungswärme zumindest teilweise auf und durch die Fluidströmung wird das erwärmte Fluid abtransportiert, so daß eine Kühlwirkung eintritt.
Die taschenflächenartigen Vertiefungen 105 und 106 ragen im wesentlichen nur über einen Teilbereich der radialen Breite des Reibbelages vom Rand des Reibbelages betrachtet in den Reibbelag hinein. Die taschenflächenartigen Vertiefungen 105, 106 bilden für sich betrachtet keine Verbindung zwischen dem radial äußeren Randbereich des Reibbelages und dem radial inneren Randbereich des Reibbelages. Gegebenenfalls kann es jedoch zweckmäßig sein, wenn die taschenflächenartigen Vertiefungen durch kanalartige Vertiefungen miteinander verbunden sind oder mit dem radial inneren Randbereich oder dem radial äußeren Randbereich verbunden sind.
Die kanalartigen Vertiefungen 104 sind vorzugsweise derart ausgebildet, daß die Breite der kanalartigen Vertiefung in Strömungsrichtung über die gesamte Erstreckung der kanalartigen Vertiefung eine konstante Breite aufweist. Dies ist insbesondere dadurch vorteilhaft, daß die Fluidströmung entlang der kanalartigen Vertiefung, wie Nut, im Bereich des Reibbelages eine Fläche mit konstantem Querschnitt entlang der gesamten Vertiefung durchströmt und dadurch keine Strömungsbereich auftreten, in welchen eine verringerte Strömungsgeschwindigkeit vorherrscht oder Wirbel vorherrschen. Bei Nutgeometrien oder Geometrien von kanalartigen Vertiefungen, bei welchen ungleichmäßige Breiten entlang der Erstreckung der Vertiefung auftreten, können Flächenbereiche auftreten, in welchen die Fluidströmung nicht die gesamte Breite des Querschnittes der Nut oder der Vertiefung zur Kühlung nutzen. Weiterhin können in Bereichen der Vertiefungen mit größerer Breite Ablagerungen von Schwebstoffen oder Abrieb entstehen, die zu einer Reduzierung der Kühlwirkung im Bereich der Vertiefungen führen.
Durch die Ausgestaltung kanalartigen Vertiefung mit im wesentlichen konstanter Breite senkrecht zur Strömungsrichtung betrachtet, gilt eine im wesentlichen konstante Breite auch im Bereich von Umlenkbereichen 107 oder Umlenkstellen. Man erkennt in der 2, daß die Breite der kanalartigen Vertiefung auch in den Umlenkbereichen im wesentlichen konstant ist.
Besonders zweckmäßig kann es sein, wenn zwischen dem Eintritt der Nut im radial äußeren Bereich 101 und dem Austritt der Nut im radial inneren Bereich 102 zwei bis zwölf Umlenkungen, vorzugsweise vier bis zehn, und vorteilhaft sechs bis acht Umlenkungen ausgebildet sind. Ebenso ist es zweckmäßig, wenn zwischen den Umlenkbereichen oder Umlenkungen 107 die kanalartigen Vertiefungen im wesentlichen durch gerade Stücke oder lineare Stücke ausgebildet sind, das heißt, daß die kanalartigen Vertiefungen zwischen den Umlenkbereichen im wesentlichen keine Krümmung aufweisen. Ebenso kann es vorteilhaft sein, wenn die Teilstücke der kanalartigen Vertiefungen 108 zwischen den Umlenkbereichen 107 eine gewisse Krümmung aufweisen, wobei die Krümmung der kanalartigen Vertiefung zwischen den Umlenkbereichen kleiner ist als in den Umlenkbereichen, das heißt, daß der Krümmungsradius der Vertiefungen zwischen den Umlenkbereichen größer ist als der Krümmungsradius der Vertiefungen in den Umlenkbereichen.
Die kanalartigen Vertiefungen mit ihren Eintritten im radial äußeren Bereich und ihren Austritten im radial inneren Bereich weisen in Umfangsrichtung eine Ausrichtung im Uhrzeigersinn oder im Gegenuhrzeigersinn auf, wobei die Ausrichtung in Umfangsrichtung in den Umlenkungsbereichen 107 im wesentlichen nicht verändert wird. Dies heißt, daß die Erstreckungskomponente der kanalartigen Vertiefungen in Umfangsrichtung des Reibbelages durch die Umlenkbereiche nicht umgekehrt wird. Die Bezeichnung „im Uhrzeigersinn” oder „im Gegenuhrzeigersinn” bedeutet eine Richtungsangabe bei Aufsicht auf das Element der Wandlerüber-brückungskupplung mit den kanalartigen Vertiefungen. Diese Bezeichnung ist nicht direkt vergleichbar mit „in Drehrichtung des Motors” oder „in der der Drehrichtung des Motors entgegengesetzten Richtung”, da diese Bezeichnung von der Anordnung der Elemente relativ zu der Drehachse abhängt.
Die Erstreckungsrichtung der kanalartigen Vertiefungen in radialer Richtung ändert ihre Ausrichtung durch die Umlenkbereiche, was bedeutet, daß die Radialkomponente der Erstreckung der kanalartigen Vertiefungen vor einer Umlenkung entgegen der Radialkomponenten der kanalartigen Vertiefungen nach einer Umlenkung ausgerichtet ist. In anderen Worten ist die Radialkomponente vor einer Umlenkung beispielsweise von radial außen nach radial innen gerichtet und nach einer Umlenkung von radial innen nach radial außen gerichtet oder umgekehrt.
Die Erstreckung oder die Richtung der kanalartigen Vertiefung in Umfangsrichtung muß durch die Umlenkung nicht beeinflußt sein. Weiterhin kann sie auch davon beeinflußt sein.
In dem nicht erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel der 2 sind die kanalartigen Vertiefungen 104 in bezug auf ihre Erstreckungsrichtung, ausgehend von dem Eintritt im radial äußeren Randbereich 101 bis zu dem Austritt im radial inneren Randbereich 102 gleich ausgerichtet, wie beispielsweise im Uhrzeigersinn oder im Gegenuhrzeigersinn.
Die 2a zeigt einen Schnitt des nicht erfindungsgemäßen Reibbelages der 2 entlang der Linie I-I, wobei der Reibbelag 100 die Reibfläche 103 sowie die Vertiefungen 104 und 105 aufweist. Die Vertiefung 106 ist in dem Schnitt I-I nicht zu erkennen. Die Darstellung der 2 ist nicht maßstabsgerecht dargestellt.
Die Tiefe der Nuten 104, 105, 106 ist im wesentlichen über die Breite des Reibbelages in radialer Richtung betrachtet konstant. Zweckmäßig kann es sein, wenn die Tiefe der taschenflächenartigen Vertiefungen gleich ist der Tiefe der kanalartigen Vertiefungen. Ebenso kann es bei anderen Ausgestaltungen von Reibbelägen jedoch auch vorteilhaft sein, wenn die Tiefe der taschenflächenartigen Vertiefungen größer oder kleiner ist als die der kanalartigen Vertiefungen.
Die 2b zeigt einen Ausschnitt des nicht erfindungsgemäßen Reibbelages, wobei der Winkel α als der Winkel zwischen den Erstreckungsbereichen vor und nach einer Umlenkung oder eines Umlenkbereiches eingezeichnet ist. Der Winkel β ist eingezeichnet als Winkel einer Erstreckungsrichtung einer kanalartigen Vertiefung in bezug auf die radiale Richtung. Der Winkel α ist vorzugsweise zwischen 90° und 180° und insbesondere zwischen 120° und 170° und vorzugsweise zwischen 130° und 150°. Der Winkel β ist zweckmäßigerweise zwischen 0 und 50°, insbesondere zwischen 15 und 45° ausgebildet.
Der Reibbelag weist eine Oberfläche auf, welche zusammengesetzt ist aus einer Reibfläche 103 und Flächenbereichen der Nuten 104, 105 und 106. Vorteilhaft kann es sein, wenn der Anteil der Reibfläche im bezug auf die gesamte Belagfläche einen Anteil von 40% bis 70%, vorzugsweise 50% bis 60% einnimmt.
Die 3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Reibbelages 200. In die Oberfläche des Reibbelages sind Vertiefungen, wie kanalartige Vertiefungen 201 und taschenflächenartige Vertiefungen 202 und 203 eingearbeitet oder eingebracht. Die kanalartigen Vertiefungen weisen einen Einlaß 204 und einen Auslaß 205 auf, wobei der Einlaß am radial äußeren Randbereich 206 oder im radial inneren Randbereich 207 angeordnet sein kann und der Auslaß entsprechend ebenfalls am radial inneren Randbereich 207 oder am radial äußeren Randbereich 206 angeordnet sein kann.
Die Orientierung der kanalartigen Nuten 201 ist derart ausgerichtet, daß ausgehend von dem radial äußeren Einlaß hin zu dem radial inneren Auslaß 205 die Nut in Umfangsrichtung im wesentlichen im Uhrzeigersinn erstreckt ist, wobei im Laufe der Erstreckung Umlenkbereiche vorhanden sind, in welchen die radiale Komponente der kanalartigen Vertiefungen jeweils eine Umlenkung erfährt. Die kanalartigen Vertiefungen 210 hingegen weisen ausgehend von einem Einlaß 211 im radial äußeren Bereich hin zu einem Auslaß 212 im radial inneren Bereich eine Erstreckung in Umfangsrichtung auf, die entgegen dem Uhrzeigersinn ausgebildet ist. Dies bedeutet, daß die kanalartigen Vertiefungen derart ausgebildet sind, daß zum einen Ausrichtungen im Uhrzeigersinn und zum anderen Ausrichtungen im Gegenuhrzeigersinn vorhanden sind. Weiterhin weisen die kanalartigen Vertiefungen 201 und 210 einen Querschnitt der Vertiefung in Strömungsrichtung auf, der im wesentlichen über die gesamte Erstreckung der kanalartigen Vertiefung einen konstanten Querschnitt aufweist.
In der 4 ist ein Reibbelag 250 dargestellt, welcher kanalartige Vertiefungen 251 sowie taschenflächenartige Vertiefungen 252 und 253 aufweist. Die kanalartigen Vertiefungen weisen eine Erstreckung in Umfangsrichtung auf, die im Uhrzeigersinn ausgerichtet sein kann oder auch im Gegenuhrzeigersinn. Die kanalartige Vertiefung 251 weist eine Erstreckung in Umfangsrichtung auf, die im Uhrzeigersinn ausgerichtet ist, wobei die kanalartige Vertiefung 254 eine Erstreckung in Umfangsrichtung aufweist, die im Gegenuhrzeigersinn ausgebildet ist.
Die kanalartigen Vertiefungen des Reibbelages 250 sind derart ausgebildet, daß zwischen Einlaß 255 und Auslaß 256 oder umgekehrt die Vertiefung durch gerade Stücke gebildet wird, wobei zwischen geraden Stücken 257 und 258 ein Umlenkbereich 259 angeordnet ist. Die geraden Stücke 257, 258 weisen im wesentlichen, in Strömungsrichtung betrachtet, gleichförmige Querschnitte auf, wobei der Querschnitt im Bereich der Umlenkung nicht konstant ist.
Die 5 zeigt einen Ausschnitt eines Reibbelages 300, bei welchem Nuten oder kanalartige Vertiefungen 304 einen radial inneren Randbereich 302 mit einem radial äußeren Randbereich 301 verbinden, wobei die Nuten oder kanalartigen Vertiefungen in einem ersten Teilbereich eine Erstreckungskomponente in Umfangsrichtung im Uhrzeigersinn aufweisen und in einem zweiten Teilbereich eine Erstreckungskomponente in Umfangsrichtung im Gegenuhrzeigersinn aufweisen. Weiterhin sind in der Reibfläche 303 an den Randbereichen 301, 302 taschenflächenartige Vertiefungen 305, 306 eingebracht.
Die 6 zeigt einen hydrodynamischen Drehmomentwandler 400 mit einem Gehäuse 401, einem Pumpenrad 402, einem Turbinenrad 403 und einem Leitrad 404. Die Wandlerüberbrückungskupplung 405 weist einen axial verlagerbaren Kolben 406 auf. Der Kolben 406 nimmt an seinem radial inneren Bereich in einer zentralen Ausnehmung die Turbinenradnabe 407 auf, wobei zwischen dem Kolben 406 und der Nabe 407 eine Dichtung 408 vorhanden ist, die eine Dichtung zwischen den Druckräumen 420 und 421 ist.
Mit der Nabe ist weiterhin ein über einen Dämpfer 410 gehaltener Reibbelagträger 411 verbunden, wobei der Reibbelagträger 411 zwei Reibbeläge trägt. Der Dämpfer weist ein mit dem Reibbelag drehfest verbundenes Eingangsteil und ein mit der Nabe drehfestes Ausgangsteil auf, wobei das Eingangsteil des Dämpfers und das Ausgangsteil des Dämpfers gegenüber zumindest eines Kraftspeichers, wie Feder, zumindest über einen begrenzten Drehwinkel verdrehbar ist. Die Wandlerüberbrückungskupplung ist als Zweischeibenkupplung ausgestaltet.
Der Dämpfer kann als konventioneller Dämpfer nach der 6 ausgebildet sein oder als Turbinendämpfer. Der Turbinendämpfer ist in der DE 19514411 ausführlich beschrieben. Die vorliegende Erfindung bezieht sich weiterhin auf die Anmeldung DE 19514411 , deren Inhalt ausdrücklich zum Offenbarungsinhalt der vorliegenden Anmeldung gehört.
Die 7 zeigt eine Welligkeit einer Reibfläche 501 oder Gegenreibfläche beispielsweise eines Kolbens oder einer Gehäusewandung in einer perspektivischen Darstellung. Dabei weicht die Wandung der Reib- oder Gegenreibfläche 505 über den Umfang betrachtet von einem mittleren Radius 503 ab. Die Linie 504 stellt den minimalen Radius dar. Die Welligkeit zeigt sich somit als Modulation des Radius des Konus in Richtung normal zur Konusoberfläche, in Umfangsrichtung betrachtet.
Die 7a zeigt einen konisch ausgebildeten Kolben 509 im Schnitt. Mit 511 ist die Abweichung des Radius des Kolbens in radialer Richtung bezeichnet, also die Rundheit nach DIN 7184. Mit 512 ist die Ebenheit als Maß für die Abweichung in axialer Richtung über den Umfang betrachtet bezeichnet. Die Welligkeit 510 ist nach 7a ist somit die Rundheit mal 1/cos des Konuswinkels φ. Die Welligkeit stellt somit eine sich über den Umfang oder in Umfangsrichtung variierende Abweichung der Kolbenfläche, Gehäusefläche, Reibfläche und/oder Gegenreibfläche von dem mittleren Radius dar.
Die Welligkeit ist somit nicht gleichzusetzen mit einer Nutung beispielsweise eines Belages, da die Welligkeit sich im wesentlichen über die gesamte Blech- oder Materialstärke beispielsweise eines Kolbens erstreckt und bei einer Nutung die Nuten nur in die Oberfläche eingebracht ist, wie ausgestanzt ist.
In einem weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel 600 entsprechend der 8 bis 11 sind die kanalartigen Vertiefungen 601 und taschenflächenartigen Vertiefungen 602 (radial außen) und 603 (radial innen) nicht nur in dem Reibbelag eingearbeitet sondern nur oder auch in die Gegenreibfläche 604, die mit der Reibfläche des Reibbelages in Wirkverbindung steht. Dies kann im Ersatz oder als Zusatz zu den Vertiefungen in der Reibfläche des Reibbelages erfolgen. Die Gegenreibfläche kann im Gehäusedeckel oder auf dem Kolben oder auf einem Zwischenblech angeordnet sein. Die 9 zeigt einen Ausschnitt im Schnitt, bei welchem der Reibbelag 607 auf dem Kolbenblech 606 angeordnet ist und mit der Gegenreibfläche 625 im Bereich des Gehäuseblechs 605 in Reibverbindung steht, wenn die Kupplung zumindest teilweise oder schlupfend in Wirkverbindung steht. Die Nuten oder kanalartigen Verbindungen 608 und/oder taschenflächenartigen Verbindungen 609 sind in das Gehäuseblech 605 eingearbeitet.
Die 10 zeigt einen Ausschnitt im Schnitt, bei welchem der Reibbelag 607 auf dem Gehäuseblech 605 angeordnet ist und mit der Gegenreibfläche 626 im Bereich des Kolbenblechs 605 in Reibverbindung steht, wenn die Kupplung zumindest teilweise oder schlupfend in Wirkverbindung steht. Die Nuten oder kanalartigen Verbindungen 610 und/oder taschenflächenartigen Verbindungen 611 sind in das Kolbenblech 605 eingearbeitet, wie gestanzt, geprägt, gefräst, gezogen oder gegossen. Weiterhin kann sowohl in der Reibfläche des Reibbelages und/oder in der Gegenreibfläche Löcher angeordnet sein, die einen Fluidstrom zur Kühlung der Reibflächen erlaubt.
Die 11 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei welchem die taschenflächenartigen 623 oder kanalartigen Verbindungen 622 nicht in das Blech 620 des Kolbens oder der Gegenreibfläche eingeprägt sind, sondern dadurch ausgestaltet sind, daß die Vertiefungen 622, 623 in ein Zusatzblech oder Zusatzteil 621 eingearbeitet sind, wie gestanzt oder geprägt sind und dieses Zusatzteil mit dem Blech 620, wie Trägerteil, verbunden, wie beispielsweise geklebt oder geheftet oder geschweißt oder verlötet ist.
Vorteilhaft ist es, wenn die radiale Ausdehnung der taschenflächenartigen oder kanalartigen Verbindungen in dem Bereich der Gegenreibfläche größer ist als die radiale Ausdehnung der damit zusammenwirkenden Reibfläche. Dies ist beispielsweise in den 9 und 10 dargestellt, wobei der radial innere Randbereich 640 der taschenflächenartigen und/oder kanalartigen Verbindungen radial innerhalb des radial inneren Randbereiches 641 des Reibbelages angeordnet ist. Ebenso ist der radial äußere Randbereich 643 der taschenflächenartigen und/oder kanalartigen Verbindungen radial außerhalb des radial äußeren Randbereiches 642 des Reibbelages angeordnet ist.
Die 12 bis 14 zeigen ein weiteres vorteilhaftes Ausführungsbeispiel der Erfindung. Besonders zweckmäßig ist es, wenn der Reibbelag in zumindest zwei radial nebeneinander liegende oder konzentrisch angeordnete Reibbelagteile 703, 704 aufgeteilt wird, wovon zumindest ein Reibbelagteil 703 mit der einen Reibfläche, wie Gehäuse 701, und zumindest ein anderer Reibbelagteil 704 mit der anderen Reibfläche, wie Kolben 702, verbunden ist. Bei mehr als zwei Reibbelagteilen kann sich die Anordnung mit den Trägerblechen abwechseln oder mit einer vorgebbaren Reihenfolge versehen sein. Dabei kann es bei einem Ausführungsbeispiel vorteilhaft sein, wenn der kolbenseitige Reibbelagteil 703 radial außerhalb des gehäuseseitigen Reibbelagteiles 704 angeordnet ist. Dabei kann es bei einem anderen Ausführungsbeispiel vorteilhaft sein, wenn der kolbenseitige Reibbelagteil 711 radial innerhalb des gehäuseseitigen Reibbelagteiles 710 angeordnet ist.
Dies hat den erfindungsgemäßen Vorteil, daß der Wärmefluß der Reibungswärme aufgeteilt wird und ein Teil der Wärme innerhalb des Gehäuses abfließt und ein anderer Teil der Reibungswärme innerhalb des Kolbens abfließt.
Vorteilhaft kann es sein, wenn auf dem radial inneren Reibbelagteil ein unterschiedliches Nutmuster ausgebildet ist. Dabei kann auch zumindest ein Teil kein Nutmuster aufweisen. Bei einem anderen Ausführungsbeispiel kann das Nutmuster 705 der beiden Teilreibbeläge auch im wesentlichen gleich sein.
Vorteilhaft ist es, wenn die Reibflächenanteile der Reibbelagteile unterschiedlich groß sind, das heißt daß die im Bereich der Reibflächen der Reibbelagteile entstehenden Reibungswärmeanteile gegebenenfalls unterschiedlich groß sind. Somit kann die radiale Ausdehnung der Reibbelagteile unterschiedlich sein.
Vorteilhaft ist es weiterhin, wenn die zumindest zwei oder mehr radial ineinanderliegenden Reibbelagteile unterschiedliche Reibwerte, Belagsteifigkeiten und/oder Elastizitäten aufweisen.

Claims

Hydrodynamischer Drehmomentwandler mit einer Wandlerüberbrückungskupplung (10), deren Reibbelag (100) kanalartige Vertiefungen (104) zur Durchströmung eines Fluids aufweist, die sich zwischen einem Eintritt in einem radial äußeren Randbereich (101) des Reibbelages (100) und einem Austritt in einem radial inneren Randbereich (102) des Reibbelages (100) erstrecken, wobei der Reibbelag (100) zumindest einzelne kanalartige Vertiefungen (104) aufweist, die derart angeordnet sind, dass eine kanalartige Vertiefung (104) sich bei Draufsicht auf den Reibbelag (100) in Umfangsrichtung im Uhrzeigersinn erstreckt und eine benachbarte kanalartige Vertiefung (104) sich entgegen dieser Umfangsrichtung erstreckt, und wobei zumindest eine dieser kanalartigen Vertiefungen (104) zwischen einem Eintritt (204) und einem Austritt (205) zumindest zwei Umlenkungsstellen aufweist, in welchen sich die Radialkomponente der kanalartigen Vertiefung (104) umkehrt.
2. Hydrodynamischer Drehmomentwandler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine kanalartige Vertiefung (104) zwischen einem Eintritt (204) und einem Austritt (205) 3 bis 12 Umlenkungsstellen aufweist, in welchen sich die Radialkomponente der kanalartigen Vertiefung (104) umgekehrt.
Hydrodynamischer Drehmomentwandler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine kanalartige Vertiefung (104) zwischen einem Eintritt (204) und einem Austritt (205) 4 bis 10 Umlenkungsstellen aufweist.
Hydrodynamischer Drehmomentwandler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Verlauf der kanalartigen Vertiefung (104) vor und nach einer Umlenkungsstelle einen Winkel einschließt, der einen Bereich von 90° und 180° aufweist.
Hydrodynamischer Drehmomentwandler nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Winkel einen Bereich von 120° bis 170° aufweist.
Hydrodynamischer Drehmomentwandler nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Winkel einen Bereich von 130° bis 150° aufweist.
Hydrodynamischer Drehmomentwandler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine kanalartige Vertiefung (104) zwischen zumindest zwei Umlenkungsstellen durch gerade Teilstücke ausgebildet ist.
Hydrodynamischer Drehmomentwandler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine kanalartige Vertiefung (104) zwischen zumindest zwei Umlenkungsstellen durch gerade Teilstücke ausgebildet ist und die geraden Teilstücke relativ zu der radialen Richtung in einem Winkel von 0° bis 50° ausgerichtet sind.
Hydrodynamischer Drehmomentwandler nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Winkel zwischen 15° und 45° liegt.
Hydrodynamischer Drehmomentwandler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis der Breite der kanalartigen Vertiefung (104) zu der Tiefe der kanalartigen Vertiefung (104) größer als 10 ist.
Hydrodynamischer Drehmomentwandler nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis größer als 20 ist.
Hydrodynamischer Drehmomentwandler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im radial äußeren und/oder radial inneren Randbereich des Reibbelages (100) flächenartige Vertiefungen (105) im Bereich der Reibfläche eingebracht sind.
Hydrodynamischer Drehmomentwandler nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die flächenartigen Vertiefungen (105) die gleiche axiale Tiefe aufweisen wie die kanalartigen Vertiefungen (104).
Hydrodynamischer Drehmomentwandler nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die flächenartigen Vertiefungen (105) eine höhere oder geringere axiale Tiefe aufweisen als die kanalartigen Vertiefungen (104).
Hydrodynamischer Drehmomentwandler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Reibbelag (100) einen ersten Flächenanteil aufweist, welcher als Reibfläche verwendbar ist und einen zweiten Flächenanteil aufweist, welcher flächenartige (105) und/oder kanalartige Vertiefungen (104) zur Durchströmung eines Fluids aufweist, wobei das Verhältnis des ersten Flächenanteils zu dem zweiten Flächenanteil im Bereich von 3 bis 0,33 ist.
Hydrodynamischer Drehmomentwandler nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis im Bereich 2,33 bis 0,43 ist.
Hydrodynamischer Drehmomentwandler nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis im Bereich 1,5 bis 0,66 ist.
Hydrodynamischer Drehmomentwandler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge der kanalartigen Vertiefung (104) zumindest das 1,5-fache der Erstreckung der kanalartigen Vertiefung (104) – in Umfangsrichtung des Reibbelages (100) betrachtet – ist.
Hydrodynamischer Drehmomentwandler nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge der kanalartigen Vertiefung (104) zumindest das 2-fache der Erstreckung der kanalartigen Vertiefung (104) – in Umfangsrichtung des Reibbelages (100) betrachtet – ist.
Hydrodynamischer Drehmomentwandler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Reibfläche des Reibbelages (100) und/oder die mit dieser in Wirkkontakt bringbaren Gegenreibfläche (22) eine vorgebbare Welligkeit aufweist.
Hydrodynamischer Drehmomentwandler nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass die vorgebbare Welligkeit – in Umfangsrichtung betrachtet – moduliert ist.
Hydrodynamischer Drehmomentwandler nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Reibfläche und/oder die Gegenreibfläche (22) nicht mittels einer zerspanenden oder schleifenden Bearbeitung überarbeitet wird/werden.