CN1077968C

CN1077968C - 液力转矩变换器

Info

Publication number: CN1077968C
Application number: CN95101249A
Authority: CN
Inventors: 恩斯特·瓦尔特; 格奥尔格·魏德内尔
Original assignee: LuK Getriebe Systeme GmbH
Current assignee: LuK Getriebe Systeme GmbH
Priority date: 1994-01-21
Filing date: 1995-01-19
Publication date: 2002-01-16
Anticipated expiration: 2015-01-19
Also published as: CN1111329A; FR2715448B1; GB9501113D0; SE509739C2; GB2285851A; SE9500134L; JPH07208577A; KR950033157A; KR100408334B1; DE19500814A1; SE9500134D0; GB2285851B; DE19500814B4; FR2715448A1

Abstract

提出一种液力转矩变换器，具有一个壳体，其中容置一个泵轮。一个涡轮、一个导轮以及一个变换器搭接离合器，具有至少一个摩擦表面，其可与一个对置摩擦表面成摩擦接触，至少一个摩擦表面是通过一个摩擦环构成的。搭接离合器具有一个环形活塞，其两侧各有一个可充油的腔室，其中，在摩擦表面的径向里边、在环形活塞与支承一个对置摩擦表面的构件之间构成这些腔室中的第一腔室。通过在摩擦环中设置的槽道，在摩擦表面轴向安置的情况下，由于该两个腔室之间存在的压力差可以产生油流动，这些槽道在其部分延伸长度上至少形成一个节流位置，它确定可通过该槽道流动的冷却液的体积，并且，这些节流位置与在搭接离合器闭合时具有较高压力的腔室邻接。

Description

液力转矩变换器

本发明涉及一种液力转矩变换器。

一种摩擦环或摩擦垫以及装有它的湿运行离合器已在US—PS4969543和5056631中公开。在这两个美国专利中描述了带有搭接离合器的流体动力流量变换器，其中，处于接触的摩擦表面是如此结构设置的，即在闭合的搭接离合器情况下，也能在位于环形活塞两侧的腔室之间形成一个油流。这种流体动力流量变换器具有一个壳体，其中容置一个泵轮，一个涡轮，一个导轮以及搭接离合器，该离合器具有环形活塞。在环形活塞两侧构成可用油充满的腔室，同时，在搭接离合器之摩擦表面的径向里边，形成第一个腔室并在第二个腔室中至少设有涡轮。该第一腔室由环形活塞和壳体的一个径向壁所限定。该油流用于减少因为搭接离合器打滑而在构件中产生的热力载荷，特别是在摩擦垫或摩擦表面区域中的热载荷。

本发明的任务是，对所述公知的具有导引冷却液槽道的摩擦环以及装有它的湿运行离合器并且对装有这种离合器的液力转矩变换器在通过液体体积流可实现的冷却作用方面作最佳化设置。这一点，应该通过一个在湿运行离合器的摩擦表面区域内并在液体和相邻的构件之间良好的热交换来实现。此外，通过本发明结构设置的摩擦环或湿运行离合器而应该提供一个湿运行离合器之高转矩性能。另外，该摩擦环或者装有该摩擦环的摩擦盘和因此相关的湿运行离合器及液力转矩变换器都应该能以特别简单和经济的方式制造。

按照本发明，上述任务是如此实现的，提出一种液力转矩变换器，具有一个壳体，其中容置一个泵轮、一个涡轮、一个导轮以及一个变换器搭接离合器，具有至少一个摩擦表面，其可与一个对置摩擦表面成摩擦接触，至少一个摩擦表面是通过一个摩擦环构成的，这里，搭接离合器具有一个环形活塞，其两侧各有一个可充油的腔室，其中，在摩擦表面的径向里边、在环形活塞与支承一个对置摩擦表面的构件之间构成这些腔室中的第一腔室，在这里，通过在摩擦环中设置的槽道，在摩擦表面轴向安置的情况下，由于该两个腔室之间存在的压力差可以产生油流动，这些槽道在其部分延伸长度上至少形成一个节流位置，它确定可通过该槽道流动的冷却液的体积，并且，这些节流位置与在搭接离合器闭合时具有较高压力的腔室邻接。

这些槽道为此可以如此结构设置，即它们确保在摩擦环的外直径或外圆周和内直径或内圆周之间形成一个连接。亦即这些槽道径向朝外去和径向朝里去都是敞开的。特别有利的方式是，至少一个节流位置如此结构设置，即在其区域内存在一个旋涡的流动。这些位于节流位置之外的槽区域，就其宽度和深度应该如此设置，即在此处存在一个至少基本上层流的流动。

通过本发明结构设置和布置的冷却槽或冷却通道，可以实现一个对处于接触的摩擦表面的特别在持续打滑时的直接冷却作用。通过本发明根据设置在变矩器搭接离合器之活塞两侧的腔室之间的压力差对冷却液体积流的节流作用就可以在相应的流体动力转矩变矩器的整个运行范围内实现一个理想的冷却。本发明结构方案具有特别的优点是，在节流位置的区域内由于此处存在的涡流流动，则产生一个相当高的压力下降，与此相反，在其余的槽区域内，该流动损失到由于存在着相对大的流通横截面而是很小的。在开头提及的现有技术中，该槽是如此设置的，即在它们中主要存在一个沿其总长度上的层流节流。在这种节流作用下，体积流是随着压力线性增加的，或者说，随着搭接离合器的两个腔室之间的压力差线性增加的。在按照本发明的涡流节流情况下，体积流是按照一个根函数随存在的压力或者压力差而增加的。这就意味着，一个旋涡流的节流作用是比较有利的，因为实际上在整个的液力变矩器出现的压力范围上并在最大允许的压力之下存在一个较大的体积流。

通过本发明应用具有和槽道全长相比为相对较小长度的节流位置，另外还可以使垫槽道(宽度和深度)的加工误差以及活塞与对置摩擦表面的加工误差和运行时造成的变形对垫槽道的流动阻力之影响保持较小或者减至最小。因为，油粘度随着温度的增加而下降，通过本发明的节流位置，此外就可实现随着冷却油的增高的温度，达到一个较大的体积流和依此一个更好的冷却作用。亦即，该节流位置或垫槽道的流动阻力随着油温的增高是下降的。但是这种本身的正效应必须通过节流位置相应的结构设置限制在希望的油体积数量上，因为在过大的流量情况下，在搭接离合器之闭合腔中的压力就不再能保持了。

特别有利的可以是，冷却介质的节流作用设置在窄道中，这就是说，具有锐棱角的流动入口和/或流动出口的短的通道部分。依此就可确保一个无问题的紊流流动，这样，流动阻力仅仅总是以线性方式取决于窄道或节流位置的宽度和深度。在如现有技术中描述的情况那样，具有基本层流流动的长通道情况下，流动阻力是与液力半径或直径成4次幂依赖关系的。这意味着，槽尺寸的误差非常强烈地影响流动阻力。

槽道或通道可以如此设置在摩擦环或摩擦垫的摩擦表面中，即，该摩擦表面在径向外边构成一个实际上连续的环区域，该区域仅仅被这些径向或倾斜延伸的节流通道所中断。在该环形区域的径向里边设置的槽区域或通道区域具有比节流通道横截面明显较大的横截面，因此，在这些区域中与在节流通道中存在的流动阻力相比，仅仅存在一个很小的流动阻力。亦即该冷却槽的整个流动阻力的主要部分存在于节流位置或者节流通道的区域中。

该节流位置最好安置在搭接离合器或者摩擦环的外边直径处，因为这样，搭接离合器的挤压力或者闭合力就可以扩大。这是归因于，在处于接触的摩擦表面之径向延伸的最大部分上，存在一个通过节流而下降到明显较低的压力水平上，因此，闭合力就可以相应地扩大了。

此外特别有利的是，该节流位置如此安置，即它总是位于摩擦表面的一个支承区域中，这样，该节流作用就不可能通过一个位于垫表面和对置摩擦表面之间的隙缝而避开。关于这一点可以特别参见图7和8。只要其余的其中设有相对大横截面的通道分段的垫区域不是完全地靠置在对置表面上和因此导致溢流，则总的流体阻力就不致下降到一个影响性能的程度上，因为此处设置的通道分段仅仅承担整个节流作用的一个很小部分。最好是冷却油槽或通道为相对深的结构设置，因此垫的加工误差和布置对流动阻力的影响就减至最小。该通道导行应该如此实现，即，不存在不流动的死区域。这在摩擦表面或者摩擦垫中设置的槽道可以冲制构成。

一个节流位置的长度以有利方式可以位于2和8mm之间的数量级内，最好为3和5mm之间的数量级内。

在具有较大横截面的长的槽道区域和节流位置之间的横截面比例可以位于3∶1和8∶1的数量级内，最好在4∶1和6∶1的数量级内。但是按照应用情况可以为较大和较小的比例。

本发明提出了一种应用在一个湿运行离合器中的摩擦环，并特别用于一个流体动力转矩变换器的搭接离合器，其中，该摩擦环具有至少一个带外圆周和内圆周的摩擦表面，在摩擦表面的区域内设置冷却用槽，它们确保在外圆周和内圆周之间形成一个连接结构，其特征在于：该槽道在其一部分延伸长度上至少构成一个节流位置，它确定了可通过槽道流动的冷却液体积。

该节流位置构置成适于一个旋涡流的流动；并其余的槽区域构置成适于一个基本层流的流动。

节流位置的长度位于2和8mm之间的数量级内，最好为3至5mm的数量级内。

在具有较大横截面的槽道长的区域和节流位置之间的横截面比例位于3∶1和8∶1之间的数量级内，最好为4∶1和6∶1之间的数量级内。

该节流位置是通过一个具有锐棱角的流动入口和/或流动出口的短通道形的凹陷构成的。

至少一个节流位置设置在摩擦环的外圆周上。

该摩擦环具有多个起始于外圆周的径向延伸的并沿圆周分布的节流位置，它们过渡到沿圆周方向延伸的槽道分段，该分段在径向里边位置与一个朝摩擦环内边缘方向敞开的排出段相连接。

该节流位置过渡到一个径向上在外边的并沿圆周方向延伸的槽道分段，该分段通过径向延伸的槽分段与一个里边的并在圆周方向延伸的槽分段相连接，该圆周方向延伸的槽分段通入一个排出段中。

在圆周方向延伸的槽道分段相对于对应设置的节流位置(在圆周方向上看)是对称安置的。

在径向上看，和一个节流位置相反对置一个排出横截面(AbfluBquerschnitt)。

设置多个在摩擦环圆周上分布的节流位置，它们过渡到沿圆周方向为锯齿形的或者曲折波形导行的槽分段中。

该槽道具有至少两个转折。

相对于在摩擦环外圆周和内圆周之间存在的表面积，该被槽道占据的表面部分为30％至60％的数量级内，最好为40％至50％的数量级内。

本发明还提出了一种摩擦环，其为一个流体动力转矩变换器的搭接离合器之组成构件，其中，该转矩变换器具有一个壳体，其中，容置一个泵轮、一个涡轮、一个导轮以及搭接离合器，该搭接离合器具有一个环形活塞，在其两侧分别具有一个可用油充满的腔室，该环形活塞支承至少一个摩擦表面，其可置于和一个对置摩擦表面成摩擦接触，同时，在摩擦表面的径向里边并在环形活塞与一个载有对置摩擦表面的构件之间构成该第一腔室而且至少一个摩擦表面通过一个按照上述的摩擦环构成，其中通过在摩擦环中设置的槽道并在摩擦表面轴向靠置的情况下，可以由于在两个腔室之间存在的压力差而形成一个油流动。

在节流位置的区域内，该位于两个腔室之间的压力差约有60％至80％，最好为70％至80％被降掉。

该节流位置与在搭接离合器闭合时具有较高压力的腔室相邻安置。

该槽道通过在摩擦环中的冲制加工或切削加工制成。

本发明另外的符合目的的结构方案，可以由从属权利要求以及下面的附图说明中得出。

借助附图1至11详细描述本发明。其中：

图1是通过一个具有湿运行离合器的装置截面图，其具有本发明摩擦环；

图2是一个按照发明要求设置的摩擦垫局部视图；

图3是图2中沿线III的截面放大图；

图4是图2中沿线IV的截面图；

图5是通过本发明在摩擦表面区域内或槽内按照发明要求配置一个节流位置可实现的在径向上的压力分布情况；

图6是一个用于阐述改进的槽结构设置的作用的图解；

图7和8是用于摩擦垫的结构变型方案；和

图9至11是冷却通道或冷却槽的其他结构方案。

在图1中描述的装置1具有一个壳体2，它容置一个流体动力转矩变换器3。该壳体2可与一个驱动轴相连接，该驱动轴可以由一个内燃机输出轴例如曲柄轴构成。在驱动轴和壳体2之间的抗扭连接可以通过一个驱动盘来实现，其径向里边可与驱动轴连接，径向外边可与壳体2抗扭连接。这样一个驱动盘例如通过JP—POS 58—30532已经公开。

壳体2通过一个与驱动轴或者说与内燃机相邻的壳体钵4以及一个在钵4上固定的另一壳体钵5构成。这两个壳体钵4和5是在径向外边通过焊接结构6而相互密封固定连接的。在这个实施例中，为构成泵轮7的外钵体，可将壳体钵5直接拉来应用。为此，叶片8以公知方式固定在壳体钵5上。该壳体钵5在轴向上插置到壳体钵4之外边套筒形的区域4a上。轴向上在泵轮7和壳体4的径向壁9之间设置一个涡轮10，其与传动轮毂11固定或刚性抗扭地相连接，该轮毂11通过一个内齿结构与一个传动装置输入轴可作抗扭连接。轴向上在泵轮和涡轮的径向里边区域之间设置一个导轮12。该壳体钵5在径向里边具有一个套筒形的轮毂13，它是可转动和密封地安置在一个传动装置的壳体上。在由两个壳体钵4、5构成的内腔14中，另外设置一个搭接离合器15，它按照作用方式要求与转矩变换器3平行地安置。该搭接离合器15能在传动轮毂11和驱动壳体钵4之间实现一个转矩离合。按作用方式而言在搭接离合器15的系列中构置一个可弹性转动的阻尼器16，它在本实施例情况下设置在搭接离合器15的环形活塞17和传动轮毂11之间。该可弹性转动的阻尼器16以公知方式包括形成为螺旋弹簧的力储存器。该在轴向上设置在径向延伸壁9和涡轮10之间的环形活塞17之径向里边以轴向可作有限制移动的方式安置在传动轮毂11上。该环形的活塞17将内腔14分割成一个第一腔室18，它轴向上在环形活塞17和径向壳体壁9之间构成并在径向上位于搭接离合器15之摩擦接触区19的里边；还分割成一个第二腔室20，其中容置泵轮7、涡轮10以及导轮12。

该壳体钵4用一个环形的径向的外部区域构成一个摩擦表面21，它可置于与摩擦垫22处于摩擦接触，该垫22由活塞17的环形区域23所支承着。

在较新的用于例如一个机动车的驱动段设置方案中，该搭接离合器在液力变矩器的(Stromungswandler)至少大部分运行区域是有打滑运行的，同时在打滑阶段摩擦接触区19产生一个热形式的损失功率。其在确定的运行状态时可能是很高的和可达到数个千瓦。这种运行状态例如发生在带拖车的山区运输中以及在变矩器离合器以非搭接到实际搭接状态的变化过程中。这种具有打滑作用的变矩器搭接离合器之运行设置方案例如已由德国专利申请P4328182.6提出过。

为避免在摩擦接触区19产生不允许的高温和为了阻止因此导致的至少摩擦垫表面的损坏以及防止一部分存在于内腔14中油的破坏，在本实施例情况下，设置了位于摩擦垫22中的油槽结构或通道24的装置，通过该装置，即使在搭接离合器实际闭合的情况下，可以在第二腔室20和第一腔室18之间实现一个连续的油流。该油流同时通过摩擦垫22的摩擦表面22a和摩擦表面21导行。该油道24就其结构形状而言可有目的地作最佳化设置，即，在区域19中实现摩擦接触的构件和流过的油液之间可以实现一个良好的热交换。一个优选的通道24之结构方案将结合图2至4作详细描述。

该通道24之径向延伸在外边安置的端部与腔室20相连通和其径向延伸在里边安置的端部与腔室18相连接。在闭合的搭接离合器15情况下，该冷却油流通过通道24流入腔室18中并在其中朝转轴25的径向流动。

然后这种冷却油流可以在传动轮毂11的区域内例如通过中空轴或者通过一个对此设置的通道排出并且最好首先排入一个油冷却器中。油从这个油冷却器中出来可以送入一个油槽中且由此处又被送到液力调节或控制回路中。

在图2中以局部方式描绘一个圆环形的摩擦垫22，它可以应用于图1的变矩器搭接离合器中。该摩擦垫22在圆周上具有分布的沟槽或者陷凹26，它构成两个腔室18和20之间的连接通道24。

该摩擦垫22具有一个外圆周或者外直径27以及一个内圆周或者内直径28。一个将外直径27和内直径28相连接的通道24之较短分段29构成一个节流位置或者节流喉道30。该通道24的分段29同时是径向定位的和沿此径向往里过渡到沿圆周方向延伸的并在径向上位于较外边的通道分段31，它又通过发卡形结构的转弯32过渡到径向上继续在里边安置的同样为圆周方向延伸的通道分段33。该通道分段33与一个径向朝里边去敞开的出口区34相连接，其用于通道通道26导引的冷却介质。这在节流位置30上连接的通道区域或通道分段31，32，33和34就其横截面而言相对于节流位置30的横截面是如此结构设置的，即在它们中，即使在图1装置的两个腔室18和20之间出现最大的压力差情况下，实际上主要存在一种层流流动。在节流位置30的区域中，并当图1的装置运行期间和在搭接离合器15的摩擦接触时实际上总存一种旋涡的流动。该通道24亦即如此结构设置，即通过它流过的冷却液体积(流量)不象公知技术那样是通过在通道之总长度上起作用的流动阻力来确定的，而是主要通过在节流位置或者节流喉道30区域内存在的阻力来确定。另外如由图2看出的，该在圆周方向上延伸的通道31和33具有分段35，36，它们相对节流位置30而言在不同的转动方向上延伸。同时该分段35，36在圆周方向上观察，相对于节流位置30是对称安置的。

如从图2至4看出的那样，节流位置30的延伸长度29只是通道24总长度的一个很小部分。对于外摩擦直径27为180和260mm之间数量级的一般湿运行离合器或搭接离合器15的结构尺寸来说，节流位置30的长度29按照应用情况可以设计为2和8mm之间，最好在3和5mm之间。

该节流位置30的流通横截面，与在该相应节流位置30的出口侧连接的槽分段31，32，33，34的流通横截面相比较，要小好多倍。同时这个比例可以设置在1∶3至1∶10的数量级内。但是对于大多数应用情况，该比例在1∶4和1∶6之间就足够了。

由于通道分段31，32，33，34之明显较大的流通横截面就可确保，在这些分段中实际上总是或者说主要发生一个层流流动。

为了在由短通道形的下凹构成的节流位置30的区域内实现一个理想的旋涡流动，按照目的要求，至少在节流位置30的入口区域内的横截面是锐棱角的结构。在图2示的实施例情况下，该节流位置30在出口侧过渡到一个和槽区域31相应的逐渐圆滑扩展的结构。但是按照目的要求可以是，在通道分段31和节流位置30之间设置一个锐棱角的横截面过渡。

这由于槽道或者通道24需要的表面所占据的表面份额，相对于外直径27和内直径28之间存在的表面积而言可以为30％和65％的数量级间，最好为40％至55％之间。在按照图2的实施例情况下，这个份额约为50％。

该节流位置30最好如此结构设置，即通过这个节流位置，使得在两个腔室18和20之间出现的最大压差之约60％至85％，最好为75％至80％的最大压力差被降掉。这就意味着，在节流位置30之后或者在节流位置30之后不久，在通道分段31中存在的压力仅仅还比腔室18中的压力高约15％至40％或者说20％至30％。基于节流位置30的这种作用方式，按照目的要求，如图2所示，这些节流位置安置在摩擦环22的外边区域或者外半径上，亦即在较高压力的区域上，因为这样在摩擦表面21，22a的区域内建立的并且与搭接离合器15的闭合压力相反作用的压力可以保持较小。因此，由搭接离合器15对应于一个存在于两个腔室18和20之间的压力差可传递的转矩就能够大于迄今公知的具有冷却通道和相应的冷却液体积的搭接离合器。而且，通过至少将单个的节流位置30径向往里移动就可以使搭接离合器15对应于一个给定的位于两个腔室18和20之间的压力差时传递的转矩容量减少。

由图5可以获知，节流位置30在径向上的布置对可传递的转矩的影响。在图5左侧以放大比例描述了带有其上固定的摩擦垫22的壳体钵4以及活塞17这一部分区域。在图5的右侧描述了在摩擦垫22的径向延伸区域上当节流位置的配置变化时，可能的理想化压力曲线。对应于一个给定的在腔室20中为较高的压力P1和一个给定的在腔室18中为较低的压力P2情况下，在摩擦垫22的径向延伸上观察，并当节流位置30配置在径向外边时(如图2所示的情况)，则在摩擦垫22的摩擦表面22a和摩擦表面21之间的区域内可能在通道24中为一个按照点划线37描绘的压力分布。根据该点划曲线37可得出，在节流位置30的区域内，大约有在P1和P2之间存在的压力差80％被降掉了。因此，在接近节流位置30的出口侧存在的压力Pa和在腔室18中的压力P2之间的差值就相对较小了。在将节流位置30配置在径向里边时亦即图2在出口段34的区域中，则在接触区19中产生一个按照虚线38的压力分布。根据两条曲线37和38可以看出，对应于一个确定的位于两个腔室18和20之间的压力差，该由搭接离合器15可传递的转矩，通过将节流位置30配置在不同的直径上可以进行控制(影响)。通过将节流位置30配置在径向外边，则为了传递一个确定的转矩所必需的位于两个腔室18和20之间的压力差，相对于迄今的具有一个位于两个腔室18和20之间的冷却油流的搭接离合器而言就可以减小了。依据节流位置30的数目和结构形状，一个这样的节流位置30的流通宽度可以位于0.4和2.5mm之间的数量级内，最好为0.5和1.5mm之间的数量级内。而槽26的深度可以在0.2和1mm之间的数量级内，最好在0.3和0.7mm之间的数量级内。该槽26的深度可以在其整个延伸长度上是实际相同的。但是该槽26还可以具有不同深度的区域。特别在节流位置30的区域中以及必要时在节流位置30和其余槽分段31之间的过渡区域中有利的方式可以是，设置一个较大的深度。这一点在图3中用编号30a的点划线作了表示。亦即可以有利的是，为使节流位置30获得一个希望的流通横截面，在该节流位置处设置得比其他的槽区域稍深一些以便补偿此处宽度稍窄(小)的结构。依此就可以确保，节流位置30的节流位置对摩擦垫22之磨损的依赖性减小了，因为所述磨损将引起节流位置30的横截面的减少。

这样，按照本发明，在湿运行离合器内的冷却液体积流可以借助一个节流结构30来调节，同时，在遗留的摩擦表面中(沿流动方向观察)并在相应的节流位置30之后可以设置相对长的通道，它们具有尽可能小的流动阻力和一个大的热交换表面。

在图6中的横坐标轴上表示在两个腔室20和18之间的压力差P1—P2(ΔP)。在纵坐标轴上表示依据存在的压力差所调节的体积流。

在摩擦垫中设置的槽长度上的体积流为层流的节流作用情况下，则在槽上的压力差和体积流之间存在一个实际上线性的关系。这个关系在图6中通过直的细实线来代表。作为槽上的压力差，应理解为在进口侧的压力和在相应槽或者多个槽的出口侧压力之间的差值。这种形式的层流节流结构实际上可从开头提及的现有技术亦即US—PS4969543和5056631的槽结构设置中获知。在这种现有技术中，层流的节流作用的部分约为通道中实现的总节流作用的70％。

该虚线则描述了可实现的体积流量，它可以通过本发明紊流的节流作用来实现。这种依据两个腔室20，18之间的压力差的体积流量曲线基本上与一个根函数的变化曲线相一致。该虚线变化曲线可以通过本发明槽结构特别是图2的槽结构来实现。如从图6看出的，特别在较小的压力差和涡流的节流作用情况下可提供一个比在层流节流情况下要大的体积流量。这一点当在两个腔室20和18之间为较小的压力差并在锁闭(Lock-up)处仍应提供一个尽可能大的体积流量以确保尽可能好的冷却作用时是特别有利的。

这与图6中两条特性线相对应的槽结构是如此设置的，即它们对于一个予先确定的ΔPmax可提供相同的体积流量。这个ΔPmax在一般的具有搭接离合器的流体转矩变换器情况下为7和10bar(巴)之间的数量级内。但是这个ΔPmax还可以位于这个带宽之上或之下。

本发明设置的用于一个冷却油的槽结构或通道另外还能够通过这些通道减小温度对流量的依赖性，这是因为在相对较短的节流位置的区域内存在着主要的节流作用亦即主要的压力下降。在节流位置区域的槽结构仅仅提供直线关系的流量或者体积流量，因此，确保一个对几何误差较小的依赖性。在前面提及的现有技术槽结构情况下，节流的主要部分为层流方式并且在槽的整个长度上。在这种节流作用情况下，槽高度允许四次幂关系的流量或体积流量。因此产生一个强烈的和垫的或者槽结构的几何误差相关的依赖性。另外，由于存在的层流的节流作用，也使体积流产生一个强烈的和冷却介质的粘度或温度相关的依赖性。

为保证本发明槽结构总确保其节流功能，必须在对置摩擦表面21上并在节流位置的区域内设置一个摩擦垫装置22。它至少应能确保，在节流位置的区域内并且在不出现运行状态时要裂开一个隙缝或者说这个隙缝不应大于0.03mm最好不大于0.01mm。这种隙缝可以基于在可以置于接触的摩擦表面之间存在的不足够的平行度来形成。

为确保在摩擦表面处于接触的所有运行状态中，该节流位置30发挥其功能有利的方式是，与图7对应的摩擦垫22被一个构件，亦即环形活塞17来支承。

在图7和8中以放大比例方式描绘了带有固定的摩擦垫22的壳体钵4以及活塞17的一部分区域。在图7中描绘了活塞17的结构设置，它表明活塞实际上处于不受载的亦即卸载的状态。这种活塞形状对应于在两个腔室18和20中实际上存在相等的压力或者仅为一相对较小的压力差时的情况。在活塞17的卸载状态，该外边的容置摩擦垫22的区域17a作如此结构设置，即，摩擦垫22的摩擦表面22a和壳体4的摩擦表面21在它们之包含一个楔形的空气隙缝39，它径向往里边延伸和具有一个角度Φ，其可以为从0.5°到3°的数量级内，最好为1°角的数量级。

在图8中描绘了活塞17的位置，它表明使活塞处在一个腔室20相比腔室18为予定的过压力情况下。这个过压力可以位于4和8之间的数量级内，同时按照希望的最大过压，该活塞17必须相应地为弹性结构设置。

如从图7和8共同观察获知的，在两个腔室18和20之间的压力相等时或者为微小的压力差时，该摩擦垫22仅仅通过径向外边的环形摩擦表面分段40与摩擦表面22处于摩擦接触，在分段40中设置了节流位置30。依此就可确保，已经在两个腔室18和20之间为较小压力差或者说已经在腔室20中为较小过压(例如1巴)情况下，该节流位置30仍发挥其功能。随着在腔室20中相对腔室18增加的过压，该活塞17就从图7中描绘的结构状态变形到图中描绘的位置状态。依此，在摩擦擦表面21和22a之间的接触区域逐渐增大或者说在摩擦表面21和22a之间存在的角度Φ变得更小。而且，节流位置30另外还确保一个对冷却液体积的完全控制。

在图2中描绘的摩擦垫或摩擦环22是一体式结构。但是它也可以由多个在圆周上靠置安排的扇形垫分件组装而成。

在图9至10中摩擦垫122，222，322是局部方式描绘的，它们设具有本发明提出的槽道或通道。

按照图9至11的摩擦垫共同的是具有节流位置130，230，330，它们分布在摩擦垫的圆周上。这些节流位置130，230，330主要决定了体积流，其可以通过通道124，224，324流动。这连接到节流位置130，230，330上的通道分段具有一个比节流位置130，230，330明显大的流通横截面，因此在这些通道分段中主要存在一种层流的流动。因此在这些通道分段124，224，324中的流动速度则明显小于在节流位置130，230，330中的流动速度。依此，还可以在流动的冷却介质或冷却油和相邻的构件之间实现一个理想的热交换。

在图9的结构方案中，该摩擦垫122具有一个与节流位置30连接的环形槽131，它本身又与多个往里延伸的径向槽132相连接。该摩擦垫122的摩擦表面是由在各个槽132之间存在的隆起132a和在摩擦环122的边缘区域中的环形隆起122a构成的，该环形隆起122a通过节流位置130分割成单个的扇开的分段。

按照图10的摩擦垫222具有多个环形的凹陷231，231a，231b，它们通过径向延伸的槽区域232，232a而相互连接。该径向上里边的环形槽区域231b则通过径向的槽区域232b而径向朝里敞开的。这些径向的槽区域232，232a和232b在圆周方向是相互如此错置的，即，使通过通道24流动的油流要存在多次的转向。

在图11中描绘的实施方案中，该通道324设置成在圆周方向以曲折波形方式连接到节流位置330上。因此，由于该通道324曲折波形区域的表面以及长度就在冷却油和相邻的构件或者相邻的摩擦表面之间形成一个良好的热交换。

按照本发明另一个结构方案，该按照发明要求设置的冷却槽，不是设置在摩擦垫22中，而是设置在壳体4之摩擦表面21的区域内。这些槽然而可以通过在板材中冲制而成。在径向外边和径向里边，这些冲制的槽必须如此构成，即它们朝着腔室18和20的方向是敞开的。另外，该摩擦垫22还可以不由活塞17支承，而固定在壳体4上。此外，一个摩擦垫22可用一个中间板支承，正如前面已提的现有技术中几个实施例的情况。本发明冷却通道此外还可以直接在构成活塞17的材料中冲制而成，同时该摩擦垫22用壳体4或一个中间板支承。

这些在一个摩擦垫或摩擦环中设置的槽道或通道可以在制造摩擦垫时构成，亦即在将摩擦垫固定到一个支承构件上之前例如一个环形活塞或一个板片上之前制成。但是这些槽道、沟凹或通道还可以在固定期间例如通过粘接将摩擦垫置于一个支承构件上或者在这样一种固定工作之后在该摩擦垫中加工制成。亦即该摩擦垫例如图2中的22首先被固定在环形活塞17上和在这个固定期间或此后在摩擦环22中冲制出通道24。它是借助冲压工具完成的，该工具当然应具有相应的型廓。

本发明不局限于描绘的和说明的实施例上，而是还包括所有变型，即它们可以特别是通过单个的并结合不同实施例所描述的特征或元件以及功能方式所构成的组合方案。

本申请人此外保留要求另外的至今仅在说明书中公开的属于发明实质意义的特征内给予保护的权利。

Claims

1.液力转矩变换器，具有一个壳体，其中容置一个泵轮、一个涡轮、一个导轮以及一个变换器搭接离合器，具有至少一个摩擦表面，其可与一个对置摩擦表面成摩擦接触，至少一个摩擦表面是通过一个摩擦环构成的，这里，搭接离合器具有一个环形活塞，其两侧各有一个可充油的腔室，其中，在摩擦表面的径向里边、在环形活塞与支承一个对置摩擦表面的构件之间构成这些腔室中的第一腔室，在这里，通过在摩擦环中设置的槽道，在摩擦表面轴向安置的情况下，由于该两个腔室之间存在的压力差可以产生油流动，这些槽道在其部分延伸长度上至少形成一个节流位置，它确定可通过该槽道流动的冷却液的体积，并且，这些节流位置与在搭接离合器闭合时具有较高压力的腔室邻接。

2.如权利要求1所述的液力转矩变换器，其特征在于，该摩擦环被固定在一个支承构件上。

3.如权利要求2所述的液力转矩变换器，其特征在于，该支承构件是所述环形活塞。

4.如权利要求2所述的液力转矩变换器，其特征在于，该支承构件是一个摩擦片。

5.如权利要求2所述的液力转矩变换器，其特征在于，该支承构件是所述壳体。

6.如权利要求1所述的液力转矩变换器，其特征在于，该节流位置构造成适于一个旋涡流的流动，其余的槽道区域构造成适于一个基本上为层流的流动。

7.如权利要求1或2或6所述的液力转矩变换器，其特征在于，一个节流位置的长度在2到8mm之间的数量级内，最好在3至5mm的数量级内。

8.如权利要求1或2或6所述的液力转矩变换器，其特征在于，在具有较大横截面的槽道纵长区域和节流位置之间的横截面比例在3∶1和8∶1之间的数量级内，最好在4∶1和6∶1之间的数量级内。

9.如权利要求1或2或6所述的液力转矩变换器，其特征在于，该节流位置是通过一个具有锐棱角的流动入口和/或流动出口的短的通道式凹部构成的。

10.如权利要求1或2或6所述的液力转矩变换器，其特征在于，至少一个节流位置设置在摩擦环的外圆周上。

11.如权利要求1或2或6所述的液力转矩变换器，其特征在于，该摩擦环具有多个起始于外圆周并在圆周上分布的径向延伸的节流位置，它们过渡到沿圆周方向延伸的槽道分段中。

12.如权利要求1或2或6所述的液力转矩变换器，其特征在于，具有多个在摩擦环圆周上分布的节流位置，它们过渡到沿圆周方向为锯齿形或者曲折波形导行的槽道分段中。

13.如权利要求1或2或6所述的液力转矩变换器，其特征在于，该槽道具有至少两个转折。

14.如权利要求1或2或6所述的液力转矩变换器，其特征在于，相对于在摩擦环外圆周和内圆周之间存在的面积，该被槽道占据的面积部分在30％至60％的数量级内，最好在40％至50％的数量级内。

15.如权利要求1或2或6所述的液力转矩变换器，其特征在于，在一个节流位置的区域内，在该两个腔室之间存在的压力差约60％至80％、最好为70％至80％被降掉。

16.如权利要求1或2或6所述的液力转矩变换器，其特征在于，这些槽道通过在摩擦环中的冲制加工或切削加工制成。

17.如权利要求1或2或6所述的液力转矩变换器，其特征在于，这些槽道在所述至少一个节流位置的区域内的深度至少等于或者大于槽道在所述节流位置之外的区域内的深度。

18.如权利要求1或2或6所述的液力转矩变换器，其特征在于，该槽道从摩擦表面的径向外边缘起向径向内部延伸，其具有一个转折，并且在该转折之后向径向外部延伸，在又一个转折之后又向径向内部延伸。

19.如权利要求18所述的液力转矩变换器，其特征在于，该槽道向摩擦表面的径向内边缘延伸。

20.如权利要求18所述的液力转矩变换器，其特征在于，该槽道具有至少两个转折。