DE10081340B4 - Vorrichtung zur hydrokinetischen Kraftübertragung - Google Patents

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Abstract

Vorrichtung zur hydrokinetischen Kraftübertragung, umfassend ein Gehäuse (11), das rotationssymmetrisch um eine Achse einerseits eine Umhüllung (15–18) mit einer Querwand (16), die drehfest mit einer treibenden Welle verbindbar ist, und andererseits ein Schaufelrad oder Pumpenrad (20) umfasst, das ein Turbinenrad (28) hydrodynamisch antreiben kann, das fest mit einer Nabe (35) verbunden ist, die drehfest mit einer getriebenen Welle (32) verbindbar ist, wobei das Pumpenrad (20) und das Turbinenrad (28) aus Schalen (18, 55) bestehen, die fest mit der Innenfläche (19, 56) der Schalen (18, 55) verbundene Schaufeln (21, 29) aufweisen, wobei L die axial gemessene maximale Breite des verfügbaren inneren Kreislaufs der im Momentwandler enthaltenen Hydraulikflüssigkeit, l die axial gemessene Breite in Höhe des am nächsten an der Achse gelegenen Abschnitts des am weitesten von der Achse entfernten Teils und H die radial gemessene Höhe des inneren Kreislaufs ist, und wobei der Wert des Verhältnisses L/H kleiner ist als 0,55...

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur hydrokinetischen Kraftübertragung mit einem drehbaren Gehäuse, das innen ein Schaufelrad bildet, das ein in diesem Gehäuse aufgenommenes Turbinenrad drehend antreiben kann. Die Vorrichtung kann insbesondere als hydrodynamischer Momentwandler ausgebildet sein.
  • Ein bekannter hydrodynamischer Momentwandler umfasst ein Gehäuse, das rotationssymmetrisch um eine Achse einerseits eine Umhüllung mit einer Querwand, die drehfest mit einer treibenden Welle verbunden werden kann, und andererseits ein Schaufelrad oder Pumpenrad enthält, das ein Turbinenrad hydrodynamisch antreiben kann, das fest mit einer Nabe verbunden ist, die drehfest mit einer getriebenen Welle verbunden werden kann.
  • Man war stets bestrebt, den axialen Bauraumbedarf derartiger hydrodynamischer Momentwandler zu verringern, um einerseits einen einfachen Einbau in einer Kraftübertragung und andererseits Gewichtseinsparungen herbeizuführen, die nicht nur mit der Größe des Momentwandlers, sondern auch mit dem darin enthaltenen Fluidvolumen zusammenhängen und die zu den Einsparungen hinzukommen können, die bereits durch die Verwendung von Werkstoffen wie Thermoplasten und/oder Duroplasten, Kunststofflegierungen, Verbundwerkstoffen, Verbindungen durch Ultraschallschweißen, Schellen, Verkleben oder jedes andere Mittel erzielt werden, wobei diese Gewichtseinsparungen mit einer entsprechenden Kostenreduzierung verbunden sind.
  • Diese Verkleinerung des axialen Bauraumbedarfs darf natürlich nicht mit Leistungsminderungen einhergehen, die durch das Auftreten von Energieverlusten in der Strömung der Hydraulikflüssigkeit verursacht werden könnten, die durch Ablösungen, Rückströmungen oder durch das Auftreten von Kavitationserscheinungen bedingt sind.
  • Derartige hydrodynamische Momentwandler können insbesondere bei Kraftfahrzeugen zur Anwendung kommen, sowohl bei Personenkraftwagen als auch bei Nutzfahrzeugen, und bei solchen Anwendungen wird einer Verringerung des axialen Bauraumbedarfs bekanntlich ein besonders hoher Stellenwert beigemessen.
  • Das Pumpenrad und das Turbinenrad bestehen aus Schalen, die fest mit der Innenfläche der Schalen verbundene Schaufeln aufweisen. Wenn nun mit L die axial gemessene maximale Breite L des verfügbaren inneren Kreislaufs der Hydraulikflüssigkeit bezeichnet wird, die der Momentwandler enthält, und mit H die radial gemessene Höhe des besagten inneren Kreislaufs, so ist bereits, insbesondere in der Druckschrift US-A-5 241 820 , ein hydrodynamischer Momentwandler mit geringem axialem Bauraumbedarf vorgeschlagen worden, bei dem das Verhältnis L/H zwischen 0,55 und 0,65 liegt. Nach dieser Druckschrift treten, wenn dieses Verhältnis kleiner als 0,55 ist, Wirbel auf, und die Leistungen des Momentwandlers verschlechtern sich.
  • Die Anmelderin hat festgestellt, dass es möglich ist, den Wert des Verhältnisses L/H unter 0,55 abzusenken, insoweit, wenn l die axial gemessene Breite in Höhe des am nächsten an der Achse gelegenen Abschnitts des am weitesten von der Achse entfernten Teils bezeichnet, der Wert des Verhältnisses l/H höchstens gleich 0,35 ist.
  • Aus der nachveröffentlichten DE 199 10 049 A1 ist ein hydrodynamischer Drehmomentwandler bekannt, bei dem das Verhältnis L/H einen Wert von 0,6 bis 0,4, vorzugsweise 0,55 bis 0,5 aufweist. Bei einem Verhältnis L/H von 0,4 wird dabei ein Verhältnis l/H erreicht, das kleiner als 0,35 ist.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung ist eine Vorrichtung zur hydrokinetischen Kraftübertragung dieser Art dadurch gekennzeichnet, dass das Innenprofil des Kreislaufs im Axialschnitt leicht zu der Achse geneigt ist, so dass die Außenwand der Schale des Pumpenrads insgesamt senkrecht zur Achse verläuft.
  • Wenn R(m) den auf die Achse bezogenen Abstand des am nächsten an der Achse gelegenen Punktes des Hydraulikkreislaufs und R(L) der Radius des Kreises ist, auf dem sich die maximale Breite L befindet, dann liegt vorteilhafterweise das Verhältnis R(m)/R(L) zwischen 0,6 und 0,8.
  • Insoweit sich die Breite l des Kreislaufs in einem Abstand R(l) von der Achse befindet, liegt vorzugsweise das Verhältnis l/L zwischen 0,6 und 0,7 und das Verhältnis R(l)/R(m) zwischen 2,27 und 2,41.
  • Insoweit sich die Breite l des Kreislaufs in einem Abstand R(l) von der Achse befindet, liegt vorteilhafterweise das Verhältnis R(L)/R(l) zwischen 0,55 und 0,75.
  • Wenn R(M) den auf die Achse bezogenen Abstand des am weitesten von der Achse entfernten Punktes des Hydraulikkreislaufs bezeichnet, dann liegt vorzugsweise das Verhältnis R(m)/R(M) zwischen 0,35 und 0,45.
  • Das Pumpenrad und das Turbinenrad sind vorteilhafterweise mit einem Leitrad verbunden, um einen Drehmomentwandler zu bilden.
  • Der Drehmomentwandler umfasst vorzugsweise einen mittigen Führungskern für die Hydraulikflüssigkeit.
  • Der Kern besteht vorteilhafterweise aus drei Teilen, die am Pumpenrad, am Turbinenrad bzw. am Leitrad angebracht sind.
  • Nach einer Variante besteht der Kern aus zwei Teilen, von denen eines am Pumpenrad und das andere am Leitrad angebracht ist.
  • Nach einer anderen Variante besteht der Kern aus einem einzigen Teil, das am Pumpenrad oder am Turbinenrad angebracht ist. Der Kern ist in Form eines um fangsmäßig akkordeonartig gefalteten Rings ausgeführt.
  • Nach einer weiteren Variante besteht der Kern aus einem einzigen Teil, das am Leitrad angebracht ist. Der Kern hat eine hohle oder massive torische Form. Der Kern hat eine ebene Form, wobei er direkt aus einer Gestaltung des Leitrads hervorgeht. Der Kern hat insgesamt eine ebene Form und umfasst einen axial ausgerichteten Fuß, durch den er fest mit den Schaufeln des Leitrads verbunden ist, beispielsweise durch festes Aufpressen oder durch Aufformen. Der Kern ist in Form eines umfangsmäßig akkordeonartig gefalteten Rings ausgeführt.
  • Im Innern der Umhüllung ist vorteilhafterweise eine Überbrückungskupplung angebracht, die zwischen dem Turbinenrad und der Umhüllung zum Einsatz kommt, wobei die besagte Kupplung einen Torsionsdämpfer, einen axial beweglich gelagerten Kolben und wenigstens einen Reibbelag umfasst, der zwischen dem besagten Kolben und der Innenfläche der Querwand eingespannt werden kann, wobei der Torsionsdämpfer umfangsmäßig wirksame Federn umfasst, die zwischen zwei Teilen, Führungsscheibe und Zwischenscheibe eingefügt sind, wobei eines dieser Teile drehfest mit dem Reibbelag und das andere mit dem Turbinenrad verbunden ist.
  • Aufgrund des Vorhandenseins der üblicherweise als ”LOCK-UP” bezeichneten Überbrückungskupplung eignet sich der Momentwandler besonders für eine Anwendung bei Kraftfahrzeugen. Das Turbinenrad im Innern des Gehäuses wird durch das sogenannte Pumpenrad dank des Kraftschlusses angetrieben, der durch die im Gehäuse umlaufende Hydraulikflüssigkeit geschaffen wird, und nach dem Anfahren des Fahrzeugs wird die Überbrückungskupplung wirksam, um Schlupferscheinungen zwischen den beiden Rädern zu verhindern, indem die getriebene Welle drehfest mit der treibenden Welle verbunden wird.
  • Nach einer bevorzugten Ausführungsart umfasst der hydrodynamische Momentwandler eine vorteilhafterweise vormontierte Untergruppe, die im wesentlichen das Turbinenrad, die Zwischenscheibe, die Führungsscheibe und die umfangsmäßig wirksamen Federn umfasst. Die Führungsscheibe ist mit der Zwischenscheibe mit einem Umfangsspiel verbunden, das dem Wirkbereich der Federn entspricht. Bei einer solchen Anordnung ist die den Reibbelag tragende Kupplungsscheibe zwischen der Innenwand des Gehäuses und dem in diesem axial beweglichen Kolben eingefügt, der durch den Öldruck zum Zeitpunkt der Überbrückung betätigt wird.
  • Die Kupplungsscheibe ist drehfest mit der Zwischenscheibe verbunden. Als Variante ist die Kupplungsscheibe drehend mit der Führungsscheibe verbunden.
  • Zum besseren Verständnis des Gegenstands der Erfindung werden nun als Beispiel zu Veranschaulichungszwecken in den beigefügten Zeichnungen dargestellte Ausführungsarten beschrieben. Dabei ist von besonderer Bedeutung, dass nur die 14 und 15 Momentwandler gemäß der vorliegenden Erfindung zeigen. Die übrigen 1 bis 13 werden lediglich zur Verdeutlichung von einzelnen Merkmalen dargestellt.
  • In diesen Zeichnungen zeigen im einzelnen:
  • 1 eine Teilschnittansicht eines hydrodynamischen Momentwandlers;
  • 2 eine ähnliche Ansicht wie 2 zur Veranschaulichung einer Variante;
  • 3 eine ähnliche Ansicht wie 1 zur Veranschaulichung einer anderen Variante;
  • die 4 bis 6 ähnliche Teilschnittansichten wie 2 zur Darstellung von Varianten eines am Pumpenrad angebrachten inneren Kerns, wobei
  • 6 eine Ansicht in Richtung des Pfeils VI von 5 zeigt;
  • die 7 bis 12 ähnliche Teilschnittansichten wie 2 zur Darstellung von Varianten eines am Leitrad angebrachten inneren Kerns, wobei 11 eine Ansicht in Richtung des Pfeils XI von 10 zeigt;
  • 13 eine ähnliche Teilschnittansicht wie 2 zur Darstellung einer Variante eines am Pumpenrad und am Leitrad angebrachten inneren Kerns;
  • die 14 und 15 ähnliche Teilansichten wie
  • 3, wobei jeweils eine andere erfindungsgemäße Momentwandlervariante dargestellt ist.
  • Der in 1 dargestellte hydrodynamische Momentwandler umfasst, in ein und demselben als Ölwanne dienenden dichten Gehäuse 11, einen Drehmomentwandler 12 und eine Überbrückungskupplung 13. Das Gehäuse 11 bildet ein treibendes Element und kann mit der Kurbelwelle des Verbrennungsmotors eines Kraftfahrzeugs drehend verbunden sein. Dieses ringförmige Gehäuse umfasst eine Umhüllung, die aus einer ersten Schale 15 mit einer ringförmigen Querwand 16 und aus einer zweiten Schale 18 besteht, die der ersten Schale gegenüberliegt und so gestaltet ist, dass sie ein Pumpenrad 20 mit Schaufeln 21 definiert. Die Schaufeln dieses Pumpenrads sind fest mit der Innenfläche 19 der zweiten Schale 18 verbunden. Die Schalen 15, 18 sind hier durch Schweißen miteinander verbunden. Als Variante können sie beide an einem nicht dargestellten gleichen ringförmigen Teil angeschweißt sein, das einen Anlasserzahnkranz bildet, der dazu bestimmt ist, durch den Anlasser des Fahrzeugs angetrieben zu werden. Dazu umfasst das ringförmige Teil eine Zahnung an seinem äußeren Umfang. Der Drehmomentwandler 12 umfasst außerdem ein Turbinenrad 28 mit Schaufeln 29, die den Schaufeln 21 des Pumpenrads gegenüberliegen, und ein Leitrad 30.
  • Das Turbinenrad 28 ist mit einer getriebenen Welle 32 drehend verbunden, wobei es durch Niete 33 fest mit einem ringförmigen Flansch 34 verbunden ist, der eine Nabe 35 trägt, die durch eine Zahnung mit der getriebenen Welle 32 verbunden ist.
  • Die Schale 18 weist eine Muffe 38 auf, die drehbar in einer Gehäusenase 24 gelagert ist.
  • Eine Zentriernabe 40 ist mittig an der ersten Schale 15 angeschweißt. Sie weist eine zylindrische Fläche auf, die als Gleitlager 41 für einen Betätigungskolben 44 der Überbrückungskupplung 13 dient. Letztere umfasst eine Kupplungsscheibe 46, die zwischen der Innenfläche der ringförmigen Querwand 16 und einer ebenen Fläche des besagten Kolbens 44 eingespannt werden kann, wenn dieser unter der Einwirkung des Öldrucks zu der besagten ringförmigen Querwand 16 beaufschlagt wird. Die Kupplungsscheibe 46 ist mit einem im folgenden als Zwischenscheibe 52 bezeichneten ringförmigen Teil aus tiefgezogenem Blech drehend verbunden. Die Kupplungsscheibe 46 umfasst einen Metallträger, der auf jeder seiner Seiten mit Reibbelägen versehen ist, die wie vorerwähnt zwischen der Wand 16 und dem Kolben 44 eingespannt werden können. Im übrigen ist ein anderes ringförmiges Teil des Torsionsdämpfers, das im folgenden als Führungsscheibe 50 bezeichnet wird, am Turbinenrad 28 befestigt. Die besagte Führungsscheibe 50 und die besagte Zwischenscheibe 52 sind so gestaltet, dass sie Umfangsanschläge bilden, an denen die entsprechenden Enden von Schraubenfedern 54 zur Anlage kommen. Die Führungsscheibe 50 ist mit der Zwischenscheibe 52 mit einem Umfangsspiel verbunden, so dass die Federn 54 als Torsionsdämpfer dienen und die Drehmomentspitzen abbauen können.
  • Das Turbinenrad 28 umfasst eine ringförmige Schale 55, an deren Innenfläche 56 ihre Schaufeln 29 befestigt sind. Desgleichen sind die Schaufeln 19 des Pumpenrads 20 an der Innenfläche 19 der Schale 18 befestigt.
  • Der verfügbare innere Kreislauf der Hydraulikflüssigkeit ist zwischen den Innenflächen 19 und 56 der Schalen 18 und 55 sowie natürlich durch den Boden 31 des Leitrads 30 definiert. Wie an sich bekannt, wird die Hydraulikflüssigkeit mittig durch einen Kern 60 geführt, der hier aus drei Teilen 61, 62, 63 besteht, die am freien Rand der Schaufeln 21, 29 und 36 des Pumpenrads 20, des Turbinenrads 28 bzw. des Leitrads 30 angebracht sind.
  • Wenn einerseits mit L die maximale Breite dieses Kreislaufs, axial gemessen und entsprechend dem maximalen axialen Abstand zwischen den Innenflächen 19 und 56 des Pumpenrads 20 und des Turbinenrads 28 bezeichnet wird, und andererseits mit H seine Höhe, radial gemessen und entsprechend dem maximalen radialen Abstand zwischen dem untersten Teil des Bodens 31 des Leitrads 30 und der höchsten Wurzel der Schaufeln 21 und 29 des Pumpenrads 20 und des Turbinenrads 28, die sich gegenüberliegen, dann ist der Wert des Verhältnisses L/H kleiner als 0,55.
  • Wenn im übrigen mit l die Breite des besagten Kreislaufs bezeichnet wird, axial gemessen in Höhe des am nächsten an der Achse gelegenen Abschnitts des am weitesten entfernten Teils, dann ist der Wert l/H höchstens gleich 0,35.
  • Der am nächsten an der Achse gelegene Abschnitt des am weitesten von der Achse entfernten Teils des Kreislaufs, das heißt der zwischen den, hier quer angeordneten, Außenteilen definierte Abschnitt der Schaufeln 21 des Pumpenrads 20 und der Schaufeln 29 des Turbinenrads 20, befindet sich hier in Höhe des äußeren Teils des Kerns 60.
  • Aufgrund dieser Anordnungen kann der Momentwandler, der im Axialschnitt des Kreislaufs eine Eiform aufweist, bei gleichen Leistungen schmaler sein als nach dem bisherigen Stand der Technik.
  • Wie dies dem Fachmann bekannt ist, werden natürlich Vorkehrungen dafür getroffen, dass der Schnitt des Durchgangs der Hydraulikflüssigkeit, der zwischen den Schalen und dem Kern 60 definiert ist, unabhängig von dem Radius, auf dem er gemessen wird, weitestgehend konstant ausfällt.
  • Bezeichnet man mit R(m) den Radius, auf dem sich der am nächsten an der Achse gelegene Punkt des Kreislaufs befindet, genauer gesagt: den kürzesten auf die Achse bezogenen Abstand des Bodens 31 des Leitrads 30, und mit R(L) den Radius, auf dem sich die maximale Breite L befindet, dann liegt nach einer ersten Anwendung der Erfindung in einem solchen eiförmigen Profil das Verhältnis R(m)/R(L) vorteilhafterweise zwischen 0,6 und 0,7. Darüber hinaus empfiehlt es sich, dafür zu sorgen, dass das Verhältnis l/L zwischen 0,6 und 0,7 liegt und dass das Verhältnis R(l)/R(m) zwischen 2,27 und 2,41 liegt, wobei l die Breite des Kreislaufs in einem Abstand R(l) von der Achse bezeichnet.
  • Nach einer anderen Anwendung wird dafür gesorgt, dass das Verhältnis l/L zwischen 0,6 und 0,7 liegt und dass das Verhältnis R(L)/R(l) zwischen 0,55 und 0,75 liegt.
  • Bezeichnet man mit R(M) den auf die Achse bezogenen Abstand des am weitesten von der Achse entfernten Punktes des Hydraulikkreislaufs, das heißt den größten auf die Achse bezogenen Abstand des Fußes der Schaufeln 21 und 29 des Pumpenrads 20 und des Turbinenrads 28, so wird nach einer anderen Anwendung dafür gesorgt, dass das Verhältnis R(m)/R(M) zwischen 0,35 und 0,45 liegt.
  • Es sind ausgezeichnete Ergebnisse erzielt worden, wenn alle vorgenannten Bedingungen erfüllt sind.
  • So gilt nach einem ersten Ausführungsbeispiel, das zu zufriedenstellenden Ergebnissen geführt hat: L/H = 0,52, l/H = 0,34, R(m)/R(L) = 0,71, l/L = 0,65, R(l)/R(m) = 2,36, R(L)/R(l) = 0,60 und R(m)/R(M) = 0,38.
    • Nach einem zweiten Beispiel: L/H = 0,54, l/H = 0,34, R(m)/R(L) = 0,59, l/L = 0,62, R(l)/R(m) = 2,27, R(L)/R(l) = 0,74 und R(m)/R(M) = 0,38.
    • Nach einem dritten Beispiel: L/H = 0,52, l/H = 0,34, R(m)/R(L) = 0,8, l/L = 0,65, R(l)/R(m) = 2,41, R(L)/R(l) = 0,52 und R(m)/R(M) = 0,38.
  • In diesen Beispielen ist das Innenprofil des Kreislaufs im Axialschnitt symmetrisch im Verhältnis zu einer zur Achse senkrechten Querebene, wie dies in 1 zu erkennen ist.
  • Dank der Erfindung ermöglicht es die Eiform des Kreislaufs, wie verständlich sein dürfte, die Überbrückungskupplung 13 so anzuordnen, dass sich eine Baueinheit aus Drehmomentwandler 12 und Kupplung 13 mit geringem axialem Bauraumbedarf ergibt.
  • In 1 hat die fest mit der Kupplungsscheibe 46 verbundene Zwischenscheibe 52 in Höhe der Federn 54 axial ausgerichtete Ansätze für die Auflage dieser Federn. Die fest mit dem äußeren Teil der Schale 55 des Turbinenrads 28 verbundene ringförmige Führungsscheibe 50 hat örtlich einen U-förmigen Querschnitt, dessen Schenkel die axialen Ansätze der Zwischenscheibe 52 umgeben.
  • Gemäß 2 besteht die Führungsscheibe 50 am äußeren Umfang aus einer Platte 58, die an ihrem inneren Umfang durch die Niete 33 fest mit dem Flansch 34 der Nabe 25 verbunden ist. Mit dieser Platte 58 ist das Turbinenrad 28 bei 59 fest verbunden.
  • Die Strukturen können natürlich auch umgekehrt werden. So ist gemäß 3 die Führungsscheibe 50 fest mit der Kupplungsscheibe 46 verbunden, während die Zwischenscheibe 52 fest mit der Schale 55 des Turbinenrads 28 verbunden ist.
  • Gemäß den 1 bis 3 besteht der Kern 60 aus drei Teilen 61, 62, 63, die jeweils an den Schaufeln des Pumpenrads 20, des Turbinenrads 28 und des Leitrads 30 angebracht sind.
  • Es sind Varianten möglich.
  • Gemäß 4 besteht der Kern 70 aus einem einzigen Teil mit torischer Form, das an den Schaufeln 21 des Pumpenrads 20 angebracht ist, an dem es elektrisch angeschweißt oder angelötet ist. Dank dieser Anordnung kann das Turbinenrad 28 vor allem mit seiner Schale 55 und seinen Schaufeln 29 einteilig als Formteil, beispielsweise aus Kunststoff, hergestellt werden.
  • Gemäß den 5 und 6 besteht der Kern 80 ebenfalls aus einem einzigen Teil, das an den Schaufeln 21 des Pumpenrads 20 angebracht ist; hier ist der Kern 80 jedoch ein umfangsmäßig akkordeonartig gefalteter Ring. Er kann daher aus tiefgezogenem Stahl ausgeführt und am Pumpenrad 20 beispielsweise durch Schweißen, Löten oder ein anderes Verfahren befestigt sein.
  • Der aus einem einzigen Teil ausgeführte Kern kann statt seiner Anbringung am Turbinenrad 20 am Leitrad 30 angebracht sein. Die 7 bis 12 zeigen Beispiele eines solchen Kerns.
  • Gemäß 7 hat der Kern 90 eine torische Form und ist beispielsweise durch Aufformen fest mit dem Leitrad 30 verbunden, wobei die Baueinheit aus Leitrad 30 und Kern 90 ein aus zwei Werkstoffen ausgeführtes Teil ist.
  • Nach 8 hat der Kern 91 eine ebene Form, wobei er direkt aus einer einteiligen Gestaltung des Leitrads 30 selbst hervorgeht.
  • Nach 9 hat der Kern 92 insgesamt eine ebene Form, wobei er einen axial ausgerichteten Fuß umfasst, durch den er fest mit den Schaufeln 36 des Leitrads 30 an deren äußerem Rand verbunden ist. Diese feste Verbindung wird durch jedes geeignete Mittel, beispielsweise durch festes Aufpressen, Verkleben oder sonstiges hergestellt.
  • Nach der Variante der 10 und 11 ist der Kern 93 in der gleichen Art wie der Kern 80 der 5 und 6 ausgeführt, umfangsmäßig akkordeonartig gefaltet, wobei er hier jedoch am Leitrad 30 angebracht ist.
  • Nach 12 ist der Kern 94 in der Art des Kerns 90 von 7 ausgeführt, wobei er hier jedoch eine massive Form statt einer hohlen Form wie in 7 aufweist. Im übrigen sind der Kern 94 und das Leitrad 30 hier einteilig ausgeführt, während der Kern 90 in 7 aufgeformt ist.
  • Außerdem ist es möglich, den Kern aus zwei Teilen zu bilden, von denen einer am Turbinenrad 20 und der anderen am Leitrad 30 angebracht ist. 13 veranschaulicht eine solche Möglichkeit. Nach dieser Figur besteht der Kern aus einem am Turbinenrad 20 angebrachten Teil 95 herkömmlicher Art und aus einem am Leitrad 30 angebrachten Teil 96 in der Art des Kerns 91 von 8 mit allgemein ebener Form.
  • Nach einer nicht dargestellten Variante ist der Kern in der Art des im Zusammenhang mit den 5 und 6 oder 10 und 11 beschriebenen Kerns ausgeführt, aber am Turbinenrad 28 angebracht.
  • Wie die Figuren zeigen, ist natürlich die Form der Schaufeln, insbesondere ihr freier Rand, des Pumpen- oder Turbinen- oder Leitrads ohne Kernelement an die Form des Kerns angepaßt, der sie bestmöglich folgen.
  • In den bisher beschriebenen Varianten ist das Innenprofil des Kreislaufs des Drehmomentwandlers 12 symmetrisch im Verhältnis zu einer zur Achse senkrechten Querebene.
  • Ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen, ist es möglich, diesem Profil eine asymmetrische Form zu geben.
  • Nach der Variante von 14 ist die Eiform des Kreislaufs leicht auf der Achse geneigt, bis die Außenwand der Schale 18, die das Pumpenrad 20 trägt, insgesamt senkrecht zur Achse verläuft. Diese Anordnung ermöglicht es bei gleichem axialem Bauraumbedarf des Momentwandlers, mehr Platz für die Überbrückungskupplung 13 am äußeren Umfang vorzusehen, oder bei einer gleichen Kupplung, den axialen Bauraumbedarf des Momentwandlers zu verringern.
  • Nach 15 verläuft die Außenwand der Schale 18, die das Turbinenrad 20 trägt, ebenfalls senkrecht zur Achse. Hier ist im übrigen die Schale 55 des Turbi nenrads 28 in Höhe der Kupplung 13 verformt worden, indem dort eine hohlförmige Einsenkung 57 zur Vergrößerung des für die Kupplung 13 verfügbaren Raums geschaffen wurde. Parallel dazu trägt der am Turbinenrad 28 angebrachte Teil 62 des Kerns 60 einen zum Innern des Kerns 60 gerichteten Vorsprung 67, wobei sich die Form des Vorsprungs 67 an die der Einsenkung 57 anpaßt und sich an dieser entlang erstreckt, wobei der konstante Durchlassquerschnitt unabhängig von seinem Durchmesser beibehalten wird.
  • Es wird vorteilhafterweise eine vormontierte Untergruppe ausgeführt, die im wesentlichen das Turbinenrad 28, die Führungsscheibe 50, die Zwischenscheibe 52 und die umfangsmäßig wirksamen Federn 54 umfasst. Dazu ist die besagte Führungsscheibe 59 mit der Zwischenscheibe mit einem Umfangsspiel verbunden, das die Wirkung der Federn 54 ermöglicht, und sie umfasst dazu radial nach innen gerichtete Ansätze, die in durch Biegen der besagten Zwischenscheibe hergestellte Umfangsauskehlungen eingesetzt sind.
  • Die Funktionsweise fällt ähnlich wie bei einem herkömmlichen hydrodynamischen Momentwandler aus. Zur Erinnerung sei darauf hingewiesen, dass das Turbinenrad 28 durch das Pumpenrad mittels der im Gehäuse enthaltenen Hydraulikflüssigkeit angetrieben wird und dass nach dem Anfahren des Fahrzeugs die Überbrückungskupplung 13 zur Vermeidung von Schlupferscheinungen zwischen den Rädern 20 und 28 eine feste Verbindung der getriebenen Welle mit der treibenden Welle durch die Einspannung der Kupplungsscheibe 46 unter der Einwirkung der axialen Verschiebung des Kolbens 44 ermöglicht. Die daraus resultierende Überbrückung ermöglicht einen direkten Antrieb der getriebenen Welle 32, üblicherweise der Eingangswelle eines Getriebes, durch das drehfest mit der Kurbelwelle des Fahrzeugmotor verbundene Gehäuse 11.

Claims (19)

  1. Vorrichtung zur hydrokinetischen Kraftübertragung, umfassend ein Gehäuse (11), das rotationssymmetrisch um eine Achse einerseits eine Umhüllung (1518) mit einer Querwand (16), die drehfest mit einer treibenden Welle verbindbar ist, und andererseits ein Schaufelrad oder Pumpenrad (20) umfasst, das ein Turbinenrad (28) hydrodynamisch antreiben kann, das fest mit einer Nabe (35) verbunden ist, die drehfest mit einer getriebenen Welle (32) verbindbar ist, wobei das Pumpenrad (20) und das Turbinenrad (28) aus Schalen (18, 55) bestehen, die fest mit der Innenfläche (19, 56) der Schalen (18, 55) verbundene Schaufeln (21, 29) aufweisen, wobei L die axial gemessene maximale Breite des verfügbaren inneren Kreislaufs der im Momentwandler enthaltenen Hydraulikflüssigkeit, l die axial gemessene Breite in Höhe des am nächsten an der Achse gelegenen Abschnitts des am weitesten von der Achse entfernten Teils und H die radial gemessene Höhe des inneren Kreislaufs ist, und wobei der Wert des Verhältnisses L/H kleiner ist als 0,55 und dass der Wert des Verhältnisses l/H höchstens gleich 0,35 ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Innenprofil des Kreislaufs im Axialschnitt leicht zu der Achse geneigt ist, so dass die Außenwand der Schale (18) des Pumpenrads (20) insgesamt senkrecht zur Achse verläuft.
  2. Vorrichtung zur hydrokinetischen Kraftübertragung nach Anspruch 1, bei dem R(m) den auf die Achse bezogenen Abstand des am nächsten an der Achse gelegenen Punktes des Hydraulikkreislaufs und R(L) den Radius des Kreises bezeichnet, auf dem sich die maximale Breite L befindet, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis R(m)/R(L) zwischen 0,6 und 0,8 liegt.
  3. Vorrichtung zur hydrokinetischen Kraftübertragung nach Anspruch 2, bei dem sich die Breite l des Kreislaufs in einem Abstand R(l) von der Achse befindet, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis l/L zwischen 0,6 und 0,7 und das Verhältnis R(l)/R(m) zwischen 2,27 und 2,41 liegt.
  4. Vorrichtung zur hydrokinetischen Kraftübertragung nach Anspruch 2, bei dem sich die Breite l des Kreislaufs in einem Abstand R(l) von der Achse befindet, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis R(L)/R(l) zwischen 0,55 und 0,75 liegt.
  5. Vorrichtung zur hydrokinetischen Kraftübertragung nach Anspruch 2, bei dem R(M) den auf die Achse bezogenen Abstand des am weitesten von der Achse entfernten Punktes des Hydraulikkreislaufs bezeichnet, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis R(m)/R(M) zwischen 0,35 und 0,45 liegt.
  6. Vorrichtung zur hydrokinetischen Kraftübertragung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Pumpenrad (20) und das Turbinenrad (28) mit einem Leitrad (30) angeordnet sind, um einen Drehmomentwandler (12) zu bilden.
  7. Vorrichtung zur hydrokinetischen Kraftübertragung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Drehmomentwandler (12) einen mittigen Führungskern (60, 70, 80, 90, 9195) für die Hydraulikflüssigkeit umfasst.
  8. Vorrichtung zur hydrokinetischen Kraftübertragung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Kern aus drei Teilen (61, 62, 63) besteht, die am Pumpenrad (20), am Turbinenrad (28) bzw. am Leitrad (30) angebracht sind.
  9. Vorrichtung zur hydrokinetischen Kraftübertragung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Kern aus zwei Teilen besteht, von denen eines (95) am Pumpenrad (20) und das andere (96) am Leitrad (30) angebracht ist.
  10. Vorrichtung zur hydrokinetischen Kraftübertragung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Kern aus einem einzigen Teil (70, 80) besteht, das am Pumpenrad (20) oder am Turbinenrad (28) angebracht ist.
  11. Vorrichtung zur hydrokinetischen Kraftübertragung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Kern (80) in Form eines umfangsmäßig akkordeonartig gefalteten Rings ausgebildet ist.
  12. Vorrichtung zur hydrokinetischen Kraftübertragung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Kern aus einem einzigen Teil (9094) besteht, das am Leitrad (30) angebracht ist.
  13. Vorrichtung zur hydrokinetischen Kraftübertragung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Kern mit torischer Form, hohl (90) oder massiv (94), ausgeführt ist.
  14. Vorrichtung zur hydrokinetischen Kraftübertragung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Kern (91) mit ebener Form ausgeführt ist, wobei er direkt aus einer Gestaltung des Leitrads (30) hervorgeht.
  15. Vorrichtung zur hydrokinetischen Kraftübertragung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Kern (92) insgesamt eine ebene Form aufweist und einen axial ausgerichteten Fuß umfasst, durch den er fest mit den Schaufeln (36) des Leitrads (30), beispielsweise durch festes Aufpressen oder durch Aufformen, verbunden ist.
  16. Vorrichtung zur hydrokinetischen Kraftübertragung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Kern (93) in Form eines umfangsmäßig akkordeonartig gefalteten Rings ausgeführt ist.
  17. Vorrichtung zur hydrokinetischen Kraftübertragung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass im Innern der Umhüllung (1518) eine Überbrückungskupplung (13) angebracht ist, die zwischen dem Turbinenrad (28) und der Umhüllung (1518) zum Einsatz kommt, wobei die besagte Kupplung einen Torsionsdämpfer, einen axial beweglich gelagerten Kolben (44) und wenigstens einen Reibbelag umfasst, der zwischen dem besagten Kolben (44) und der Innenfläche der Querwand (16) eingespannt werden kann.
  18. Vorrichtung zur hydrokinetischen Kraftübertragung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Torsionsdämpfer umfangsmäßig wirksame Federn (54) umfasst, die zwischen zwei Teilen, Führungsscheibe (50) und Zwischenscheibe (52) eingefügt sind, wobei eines dieser Teile drehfest mit dem Reibbelag und das andere mit dem Turbinenrad (28) verbunden ist.
  19. Vorrichtung zur hydrokinetischen Kraftübertragung nach einem der Ansprüche 16 oder 17 in Verbindung mit Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Schale (55) des Turbinenrads (28) in Höhe der Kupplung (13) verformt ist, wodurch dort eine hohle Einsenkung (57) geschaffen wird, und der Kern einen Vorsprung (67) trägt, dessen Form sich an die Form der Einsenkung (57) anpaßt, indem er sich an dieser entlang erstreckt, wobei unabhängig von seinem Durchmesser der konstante Durchlassquerschnitt bewahrt wird.
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