DE10109522B4 - Hydrodynamische Kopplungseinrichtung - Google Patents

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Abstract

Hydrodynamische Kopplungseinrichtung, insbesondere Drehmomentwandler oder Fluidkupplung, umfassend eine Gehäuseanordnung (12; 12a), ein in der Gehäuseanordnung (12; 12a) vorgesehenes Turbinenrad (30), eine mit einem Kupplungskolben (48) versehene Überbrückungskupplungsanordnung (46; 46a), durch welche wahlweise eine Drehmomentübertragungsverbindung zwischen dem Turbinenrad (30) und der Gehäuseanordnung (12; 12a) herstellbar ist, wobei die Überbrückungskupplungsanordnung (46a) umfasst: wenigstens zwei mit einer Baugruppe von Gehäuseanordnung (12; 12a) und Turbinenrad (30) drehbare Reiborgane (56a, 58a), zwischen jeweils zwei Reiborganen (56a, 58a) wenigstens ein mit der anderen Baugruppe von Gehäuseanordnung (12; 12a) und Turbinenrad (30) drehbares Gegen-Reiborgan (68a), welches in Reibflächenbereichen desselben in Anlagekontakt mit Reibflächenbereichen der Reiborgane (56a, 58a) bringbar ist, wobei an den Reiborganen (56a, 58a) zur Reibwechselwirkung mit dem wenigstens einen Gegen-Reiborgan (68a) Reibbeläge (62a, 64a) vorgesehen sind, und wobei in den Reibbelägen (62a, 64a) Flüssigkeitsströmungskanalanordnungen (80a, 82a) vorgesehen sind, und dass in dem wenigstens einen Gegen-Reiborgan (68a) eine Durchtrittsöffnungsanordnung (90a, 90'a) vorgesehen ist zum Vorsehen einer...

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine hydrodynamische Kopplungseinrichtung, insbesondere Drehmomentwandler oder Fluidkupplung mit den Merkmalen gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.
  • Aus der DE 196 03 596 A1 ist eine hydrodynamische Kopplungseinrichtung in Form eines hydrodynamischen Drehmomentwandlers bekannt. Bei diesem hydrodynamischen Drehmomentwandler sind zwei jeweils mit Reibbelägen ausgebildete Reiborgane vorgesehen, nämlich zum einen ein Bereich der Gehäuseanordnung und zum anderen ein Kupplungskolben einer Überbrückungskupplung. Axial zwischen den beiden Reiborganen ist eine reibscheibenartige Lamelle angeordnet, die mit einem Turbinenrad zur gemeinsamen Drehung gekoppelt ist. An der reibscheibenartigen Lamelle sind Reibflächen vorhanden, die, eine Verlagerung des Kupplungskolbens in Richtung zu dem Bereich der Gehäuseanordnung vorausgesetzt, mit Reibflächen an den Reibbelägen in Anlagekontakt bringbar sind. Die Lamelle dient also als Gegen-Reiborgan. An den Reiborganen vorgesehene Reibflächenbereiche sind demnach jeweils durch Oberflächenbereiche der Reibbeläge gebildet, während die Reibflächenbereiche am Gegen-Reiborgan, also an der Lamelle, jeweils durch Metalloberflächen gebildet sind. Ergänzend bleibt festzuhalten, dass in den Reibbelägen der Reiborgane Flüssigkeitsströmungskanalanordnungen vorgesehen sind, während im Gegen-Reiborgan, also in der Lamelle, wenigstens eine Durchtrittsöffnungsanordnung vorgesehen ist, durch welche eine Strömungsverbindung zwischen den beiden Flüssigkeitsströmungskanalanordnungen herstellbar ist.
  • Bei einer derartig ausgebildeten hydrodynamischen Kopplungseinrichtung besteht grundsätzlich das Problem, dass bei im Schlupfbetrieb der Überbrückungskupplungsanordnung entstehender Reibwärme insbesondere in dem zwischen den beiden Reiborganen liegenden ringscheibenartig ausgebildeten Gegen-Reiborgan eine vergleichsweise große thermische Belastung auftritt. Dies liegt zum einen daran, dass dieses Bauteil an einem Großteil seiner Oberfläche reibmäßig beaufschlagt wird, so dass eine Wärmeabfuhr aus diesem Bauteil nur schlecht möglich ist. Auch ist es hinsichtlich seiner Abmessung deutlich kleiner dimensioniert als beispielsweise der Kupplungskolben oder die Gehäuseanordnung in dem reibmäßig beaufschlagten Bereich, so dass auch hier eine Wärmeverteilung in einem größeren Volumenbereich nicht möglich ist. Auf Grund der im Reibbetrieb nicht gleichmäßigen Erwärmung der involvierten Komponenten oder Komponentenbereiche können lokale Überhitzungen entstehen, so dass trotz der Tatsache, dass andere Bereiche thermisch nicht überlastet sind, in diesem überhitzten Bereich eine Beschädigung bzw. ein Ausfall der gesamten Überbrückungskupplungsanordnung induziert werden kann.
  • Auch aus der WO 00/03158 ist eine hydrodynamische Kopplungseinrichtung in Form eines hydrodynamischen Drehmomentwandlers bekannt. Bei diesem hydrodynamischen Drehmomentwandler sind zwei in Form von reibscheibenartigen Lamellen bereitgestellte Reiborgane mit dem Turbinenrad zur gemeinsamen Drehung gekoppelt. Diese beiden Lamellen liegen zwischen einem Kupplungskolben und einem Bereich der Gehäuseanordnung, wobei sowohl am Kupplungskolben als auch an diesem Bereich der Gehäuseanordnung jeweilige Reibflächen vorgesehen sind, mit welchen entsprechende Reibflächen an den beiden Lamellen in Anlagekontakt bringbar sind. Ferner ist zwischen den beiden als Lamellen ausgebildeten Reiborganen als weiteres mit der Gehäuseanordnung zur gemeinsamen Drehung gekoppeltes Gegen-Reiborgan eine ringscheibenartig ausgebildete Reibplatte vorgesehen. Diese wird bei der Verlagerung des Kupplungskolbens zwischen den beiden lamellenartig ausgebildeten Reiborganen gepresst. An den beiden Reiborganen bzw. Lamellen sind beidseits jeweils Reibbeläge vorgesehen, so dass diese mit dem Kupplungskolben bzw. der Gehäuseanordnung einerseits und dem ringscheibenartigen Gegen-Reiborgan andererseits in Reibkontakt treten können. Dies bedeutet letztendlich, dass im Bereich der Reiborgane die dort vorgesehenen Reibflächenbereiche jeweils durch Oberflächenbereiche der Reibbeläge gebildet sind, während im Bereich der Gegen-Reiborgane, d. h. dem Kupplungskolben, dem ringscheibenartigen und zwischen den beiden Reiborganen liegenden Bauteil und der Gehäuseanordnung jeweils Metalloberflächen die Reibflächenbereiche bilden.
  • Auch bei dieser hydrodynamischen Kopplungseinrichtung besteht das Problem, dass auf Grund der im Reibbetrieb nicht gleichmäßigen Erwärmung der involvierten Komponenten oder Komponentenbereiche lokale Überhitzungen entstehen können.
  • Aus der DE 41 35 631 A1 ist eine hydrodynamische Kopplungseinrichtung mit einer Überbrückungskupplungsanordnung bekannt, bei welcher ein ringscheibenartiges Gegen-Reibelement mit der Gehäuseanordnung drehbar verbunden ist. Dieses ringscheibenartige Gegen-Reibelement liegt zwischen einem wiederum lamellenartig ausgebildeten Reibelement und einem Kupplungskolben, welcher hier letztendlich als mit dem lamellenartig ausgebildeten Reibelement gemeinsam drehbares weiteres Reibelement zu betrachten ist. Auch bei dieser Anordnung kann in dem nicht mit Reibbelägen versehenen ringscheibenartigen Gegenreibelement das vorangehend angesprochene Problem der lokalen Überhitzung auf Grund der vergleichsweise schlechten Wärmeabführmöglichkeit entstehen.
  • Die DE 198 26 351 A1 offenbart eine hydrodynamische Kopplungseinrichtung in Form eines hydrodynamischen Drehmomentwandlers, bei welchem sowohl der Kupplungskolben als auch ein Widerlagerelement mit der Gehäuseanordnung drehbar verbunden ist. Zwischen diesen beiden Organen liegen zwei mit dem Turbinenrad zur gemeinsamen Drehung gekoppelte lamellenartig ausgebildete und Reibbeläge tragende Reiborgane. Zwischen diesen beiden Reiborganen wiederum liegt ein ringscheibenartig ausgebildetes Gegen-Reiborgan, das zusammen mit dem Widerlagerelement und dem Kupplungskolben und einem weiteren, unmittelbar angrenzend an den Kupplungskolben liegenden ringscheibenartig ausgebildeten Gegen-Reiborgan mit der Gehäuseanordnung drehbar ist. Insbesondere im Bereich des zwischen den beiden Reiborganen liegenden ringscheibenartigen Gegen-Reiborgans besteht auch bei dieser Anordnung die Gefahr einer lokalen Überhitzung auf Grund der vergleichsweise schlechten Wärmeabfuhr aus diesem Bereich.
  • Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine gattungsgemäße hydrodynamische Kopplungseinrichtung derart weiterzubilden, dass durch im Bereich der Überbrückungskupplungsanordnung erzeugte Wärme die Gefahr einer lokalen Überhitzung verringert bzw. ausgeschlossen werden kann.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung wird diese Aufgabe gelöst durch eine hydrodynamische Kopplungseinrichtung, insbesondere Drehmomentwandler oder Fluidkupplung, umfassend eine Gehäuseanordnung, ein in der Gehäuseanordnung vorgesehenes Turbinenrad, eine Überbrückungskupplungsanordnung, durch welche wahlweise eine Drehmomentübertragungsverbindung zwischen dem Turbinenrad und der Gehäuseanordnung herstellbar ist, wobei die Überbrückungskupplungsanordnung umfasst: wenigstens zwei mit einer Baugruppe von Gehäuseanordnung und Turbinenrad drehbare Reiborgane, zwischen jeweils zwei Reiborganen wenigstens ein mit der anderen Baugruppe von Gehäuseanordnung und Turbinenrad drehbares Gegen-Reiborgan, welches in Reibflächenbereichen desselben in Anlagekontakt mit Reibflächenbereichen der Reiborgane bringbar ist, wobei an den Reiborganen zur Reibwechselwirkung mit dem wenigstens einen Gegen-Reiborgan Reibbeläge vorgesehen sind.
  • Es ist weiter vorgesehen, dass in den Reibbelägen Flüssigkeitsströmungskanalanordnungen vorgesehen sind und dass in dem wenigstens einen Gegen-Reiborgan eine Durchtrittsöffnungsanordnung vorgesehen ist zum Vorsehen einer Flüssigkeitsströmungsverbindung zwischen der Flüssigkeitsströmungskanalanordnung von einem der Reibbeläge und der Flüssigkeitsströmungskanalanordnung des anderen der Reibbeläge.
  • Durch das Bereitstellen einer Strömungsverbindung über die Reibbeläge und auch über das wenigstens eine Gegen-Reiborgan hinweg wird sichergestellt, dass durch definiertes Umströmen eines vergleichsweise großen Oberflächenbereichs des reibmäßig beaufschlagten Gegen-Reiborgans auch im Überbrückungs- oder im Schlupfzustand die in diesem Bereich erzeugte Wärme vergleichsweise schnell abgeführt werden kann. Lokale Überhitzungen insbesondere in denjenigen Bereichen des Reiborgans, die reibmäßig sehr stark beaufschlagt sind, können somit vermieden werden.
  • Erfindungsgemäß weist die Flüssigkeitsströmungskanalanordnung von einem der Reibbeläge einen Flüssigkeitseintrittsbereich und einen Flüssigkeitsaustrittsbereich auf, während die Flüssigkeitsströmungskanalanordnung des anderen der Reibbeläge einen Verbindungskanalbereich aufweist, über welchen der Flüssigkeitseintrittsbereich und der Flüssigkeitsaustrittsbereich in dem einen der Reibbeläge in Verbindung bringbar sind. Dabei ist vorzugsweise dann vorgesehen, dass die Durchtrittsöffnungsanordnung einen ersten Öffnungsbereich aufweist, über welchen der Flüssigkeitseintrittsbereich in der Flüssigkeitsströmungskanalanordnung des einen der Reibbeläge in Verbindung mit dem Verbindungskanalbereich in der Flüssigkeitsströmungskanalanordnung in dem anderen der Reibbeläge bringbar ist, und einen zweiten Öffnungsbereich aufweist, über welchen der Verbindungskanalbereich in Verbindung mit dem Flüssigkeitsaustrtttsbereich in der Flüssigkeitsströmungskanalanordnung des einen der Reibbeläge bringbar ist. Durch eine derartige Anordnung wird sichergestellt, dass die durch Um- bzw. Durchströmung des wenigstens einen Gegen-Reibelements erzeugte Kühlwirkung noch besser über die gesamte Oberfläche bzw. das gesamte Volumen desselben verteilt wird.
  • Dabei ist vorzugsweise dann vorgesehen, dass in der Flüssigkeitsströmungskanalanordnung des einen der Reibbeläge kein den Flüssigkeitseintrittsbereich mit dem Flüssigkeitsaustrittsbereich verbindender Kanalbereich vorgesehen ist.
  • Es kann vorgesehen sein, dass wenigstens zwei Reiborgane Reibscheibenelemente umfassen und dass wenigstens ein Gegen-Reiborgan ein Gegen-Reibscheibenelement umfasst. Die wenigstens zwei Reibscheibenelemente können beispielsweise mit de Turbinenrad drehbar sein.
  • Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen detailliert beschrieben. Es zeigt:
  • 1 eine Teil-Längsschnittansicht einer hydrodynamischen Kopplungseinrichtung in Form eines hydrodynamischen Drehmomentwandlers;
  • 2 eine Teil-Längsschnittansicht einer Ausgestaltungsform einer hydrodynamischen Kopplungseinrichtung gemäß dem Stand der Technik;
  • 3 eine Axialansicht eines bei der in 2 dargestellten hydrodynamischen Kopplungseinrichtung eingesetzten Reiborgans;
  • 4 eine Axialansicht eines bei der in 2 dargestellten hydrodynamischen Kopplungseinrichtung eingesetzten Gegen-Reiborgans;
  • 5 eine Axialansicht eines weiteren bei der in 2 dargestellten hydrodynamischen Kopplungseinrichtung eingesetzten Reiborgans;
  • 6 eine Teil-Längsschnittansicht der erfindungsgemäßen hydrodynamischen Kopplungseinrichtung;
  • 7 eine Axialansicht eines bei der hydrodynamischen Kopplungseinrichtung der 6 eingesetzten Reiborgans;
  • 8 eine Axialansicht eines bei der hydrodynamischen Kopplungseinrichtung der 6 eingesetzten Gegen-Reiborgans;
  • 9 eine Axialansicht eines bei der hydrodynamischen Kopplungseinrichtung der 6 eingesetzten weiteren Reiborgans;
  • 10 eine alternative Ausgestaltungsform des in 9 dargestellten Reiborgans.
  • Bevor nachfolgend detailliert auf die erfindungsgemäßen Maßnahmen eingegangen wird, wird mit Bezug auf die 1 allgemein der Aufbau einer hydrodynamischen Kopplungseinrichtung der gattungsgemäßen Art beschrieben.
  • Die in Form eines hydrodynamischen Drehmomentwandlers 10 ausgebildete hydrodynamische Kopplungseinrichtung umfasst eine allgemein mit 12 bezeichnete Gehäuseanordnung. Die Gehäuseanordnung 12 wiederum umfasst einen Gehäusedeckel 14, der in seinem zentralen Bereich mit einer Gehäusenabe 53 verbunden ist, welche einen Lagerzapfen 16 trägt, und der über eine Ankoppelanordnung 18 an eine Antriebswelle, beispielsweise Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine, angebunden werden kann. Im radial äußeren Bereich ist mit diesem Gehäusedeckel 14 eine Pumpenradschale 20 beispielsweise durch Verschweißung fest verbunden. Die Pumpenradschale 20 ist in ihrem radial äußeren Bereich ausgebaucht und trägt dort eine Mehrzahl von Pumpenradschaufeln 22. In ihrem radial inneren Bereich ist die Pumpenradschale 20 mit einer zu einer Drehachse A konzentrisch angeordneten Pumpenradnabe 24 fest verbunden. Die Pumpenradschale 20 bildet zusammen mit der Pumpenradnabe 24 und den Pumpenradschaufeln 16 im Wesentlichen ein allgemein mit 26 bezeichnetes Pumpenrad.
  • Im Inneren 28 der Gehäuseanordnung 12 ist ein Turbinenrad 30 angeordnet. Dieses Turbinenrad 30 umfasst eine Turbinenradschale 32, die an ihrem radial äußeren, ausgebauchten Bereich eine Mehrzahl von Turbinenradschaufeln 34 trägt. Im inneren Bereich ist die Turbinenradschale 32 mit einer Turbinenradnabe 36 verbunden. Über die Turbinenradnabe 36 ist ein nicht dargestelltes Antriebsglied, beispielsweise eine Getriebeeingangswelle, durch den erfindungsgemäßen Drehmomentwandler 10 zur Drehung antreibbar.
  • Zwischen dem Pumpenrad 26 und dem Turbinenrad 30 liegt ein Leitrad 38. Dieses umfasst eine Mehrzahl von Leitradschaufeln 40, die auf einem Leitradring 42 getragen sind. Der Leitradring 42 ist über eine allgemein mit 44 bezeichnete Freilaufanordnung auf einem nicht dargestellten und zur Pumpenradnabe 24 und der ebenfalls nicht dargestellten Abtriebswelle konzentrischen und zwischen diesen beiden Bauelementen angeordneten Stützelement derart getragen, dass er um die Drehachse A in einer Richtung drehbar, gegen Drehung in der anderen Richtung jedoch blockiert ist.
  • Der Drehmomentwandler 10 weist ferner eine Überbrückungskupplungsanordnung 46 auf. Diese umfasst einen Kupplungskolben 48, der über eine Mitnahmeanordnung 50 an der Gehäusenabe 52 drehfest, bezüglich dieser jedoch axial verlagerbar gehalten ist. An der Turbinenradschale 32 ist ein Mitnehmerring 52 drehfest angebracht. Mit diesem Mitnehmerring 52 sind über entsprechende Verzahnungen zwei im Wesentlichen ringartige Lamellen als Reiborgane 56, 58 drehfest verbunden. Jede dieser Lamellen trägt zwei Reibbeläge 60, 62, 64, 66. Der Reibbelag 60 der dem Gehäusedeckel 14 am nächsten liegenden Lamelle 56 ist in Reibanlage an einem gegenüber liegenden Innenoberflächenbereich des Gehäusedeckels 14 bringbar, und der Reibbelag 66 der dem Kupplungskolben 48 am nächsten liegenden Lamelle 58 ist in Reibanlage mit einem entsprechenden Reibflächenbereich des Kupplungskolbens 48 bringbar. Zwischen diesen beiden als Lamellen ausgebildeten und mit dem Turbinenrad 30 drehbaren Reiborganen 56, 58 liegt ein im Wesentlichen ringscheibenartig ausgebildetes Gegen-Reiborgan 68. Dieses ist über einen weiteren mit Verzahnung versehenen Mitnehmerring 70 drehfest an die Gehäuseanordnung 12 bzw. den Gehäusedeckel 14 angekoppelt und kann in seinem radial äußeren Bereich in den den Reibbelägen 62, 64 gegenüber liegenden Reiboberflächenbereichen in Anlagekontakt mit diesen Reibbelägen 62, 64 gebracht werden.
  • Durch Erhöhung des Fluiddrucks in dem im Wesentlichen zwischen dem Kupplungskolben 48 und der Pumpenradschale 20 gebildeten Raumbereich 72 bezüglich des Fluiddrucks, welcher in dem im Wesentlichen zwischen dem Kupplungskolben 48 und dem Gehäusedeckel 14 gebildeten Raumbereich 74 vorgesehen ist, wird der Kupplungskolben 48 in Richtung auf den Gehäusedeckel 14 zu gepresst. Dabei kommen die einander gegenüber liegenden Reibflächenbereiche des Kupplungskolbens 48, der Lamellen 56, 58 bzw. der Reibbeläge 60, 62, 64, 66 derselben, der im Wesentlichen das Gegen-Reiborgan 68 bildenden Gegen-Reibscheibe und des Gehäusedeckels 14 in Reibwechselwirkung, so dass über die Überbrückungskupplungsanordnung 46 ein Drehmoment vom Gehäusedeckel 14 bzw. der Gehäuseanordnung 12 auf das Turbinenrad 30 übertragen werden kann.
  • Es sei darauf hingewiesen, dass vorangehend lediglich der prinzipielle Aufbau einer hydrodynamischen Kopplungseinrichtung insofern beschrieben worden ist, als er für das Verständnis der vorliegenden Erfindung relevant ist. Es ist selbstverständlich, dass in verschiedensten Bereichen andere Ausgestaltungen vorgesehen sein können.
  • Die 25 zeigen im Detail eine dem Stand der Technik entsprechende Ausgestaltung der hydrodynamischen Kopplungseinrichtung bzw. des hydrodynamischen Drehmomentwandlers 10, bei welcher für eine Wärmeabfuhr aus dem Bereich der Gegen-Reibscheibe 68 gesorgt ist. Wie man in der Schnittdarstellung der 2 erkennt, sind in den beiden der Gegen-Reibscheibe 68 zugewandt orientierten Reibbeläge 62, 64 der Lamellen 56, 58 jeweils Flüssigkeitsströmungskanalanordnungen 80, 82 vorgesehen. Die im Reibbelag 62 vorgesehene Flüssigkeitsströmungskanalanordnung 80, welche beispielsweise in Form einer nutartigen Oberflächenvertiefung ausgebildet ist, umfasst einen beispielsweise ringartig durchlaufenden Kanalbereich 84, welcher zur Drehachse A konzentrisch verlaufen kann. In diesen münden von radial außen her Flüssigkeitseintrittskanäle 86 ein.
  • In der Gegen-Reibscheibe 68 ist in demjenigen radialen Bereich, der im Überbrückungsbetrieb dem ringartigen Kanalbereich 84 gegenüber liegt, eine Durchtrittsöffnungsanordnung 88 beispielsweise in Form mehrerer über den Umfang verteilt positionierter Durchtrittsöffnungen 90 gebildet. Die im Reibbelag 64 der Lamelle 58 gebildete Flüssigkeitsströmungskanalanordnung 82 umfasst wiederum einen beispielsweise in Umfangsrichtung durchlaufend ausgebildeten ringartigen Kanalbereich 92, wobei dieser ringartige Kanalbereich 92 im gleichen radialen Bereich positioniert ist, wie die Durchtrittsöffnungen 90 in der Gegen-Reibscheibe 68 bzw. der ringartige Kanalbereich 84 im Reibbelag 62. Von dem ringartigen Kanalbereich 92 des Reibbelags 64 gehen nach innen Flüssigkeitsaustrittskanäle 94 aus. Während die Flüssigkeitseintrittskanäle 86 im Reibbelag 62 letztendlich auch zu dessen radialer Außenumfangsfläche offen sind, sind die Flüssigkeitsaustrittskanäle 94 zur Innenumfangsfläche des Reibbelags 64 offen. In dem in 2 dargestellten Überbrückungszustand, in welchem der als Anpresselement wirkende Kupplungskolben 68 durch Erhöhung des Fluiddrucks im Raumbereich 72 in Richtung auf den Gehäusedeckel 14 zu gepresst ist, liegen die beiden Lamellen 56, 58 mit ihren Reibbelägen 62, 64 an der Gegen-Reibscheibe 68 an. Die Flüssigkeitseintrittskanäle 86 im Reibbelag 62 sind dabei nach radial außen hin zum Raumbereich 72 offen. Die Flüssigkeitsaustrittskanäle 94 im Reibbelag 64 sind nach radial innen hin zum Raumbereich 74 offen. Durch die vorherrschende Druckdifferenz zwischen diesen beiden Raumbereichen 72, 74 wird aus dem Raumbereich 72 Flüssigkeit über die Flüssigkeitseintrittskanäle 86 in den ringartigen Kanalbereich 84 gelangen. Über die Durchtrittsöffnungen 90 strömt die Flüssigkeit dann in den ringartigen Kanalbereich 92 im Reibbelag 64 und wird von diesem über die Flüssigkeitsaustrittskanäle 94 dann zum Raumbereich 74 hin abgegeben. Dabei strömt die Flüssigkeit entlang im Schlupfbetrieb reibmäßig beaufschlagter Oberflächenbereiche der Gegen-Reibscheibe 68 bzw. auch durch die in dieser ausgebildeten Durchtrittsöffnungen 90 hindurch. Aus diesen Bereichen wird im Reibbetrieb entstandene Wärme dann durch die Flüssigkeit abgeführt, so dass eine Überhitzung der Gegen-Reibscheibe 68 aufgrund der Umströmung mit Flüssigkeit vermieden werden kann.
  • Die erfindungsgemäße hydrodynamische Kopplungseinrichtung ist in den 6 bis 9 dargestellt. Komponenten, welche vorangehend beschriebenen Komponenten hinsichtlich Aufbau bzw. Funktion entsprechen, sind mit den gleichen Bezugszeichen unter Hinzufügung des Anhangs ”a” bezeichnet. Im Folgenden wird lediglich auf die konstruktiven Unterschiede eingegangen. Es sei darauf hingewiesen, dass der grundsätzliche Aufbau einer hydrodynamischen Kopplungseinrichtung, wie sie in 6 dargestellt ist, dem in der 1 dargestellten und mit Bezug auf diese beschriebenen Aufbau entspricht.
  • Gemäß 6 sind in den der Gegen-Reibscheibe 68a zugewandt positionierten Reibbelägen 62a, 64a der Lamellen 56a, 58a jeweils Flüssigkeitsströmungskanalanordnungen 80a bzw. 82a ausgebildet. Diese wieder im Bereich der Oberfläche der Reibbeläge 62a, 64a durch nutartige Einsenkungen gebildeten Flüssigkeitsströmungskanalanordnungen 80a bzw. 82a umfassen bei der in 7 in Axialansicht gezeigten Lamelle 56a bzw. deren Reibbelag 62a zwei in radialem Abstand zueinander angeordnete ringartige Kanalbereiche 84a, 84a'. Diese beiden ringartigen Kanalbereiche 84a, 84a' können in Umfangsrichtung durchlaufend ausgebildet sein, können beispielsweise jedoch auch als Ringsegmente ausgebildet sein bzw. auch schlangenlinienförmig gekrümmt verlaufen. In den ringartigen Kanalbereich 84a münden die Flüssigkeitseintrittskanäle 86a ein, die auch zur Außenumfangsfläche des Reibbelags 62a offen sind. Von dem radial inneren ringartigen Kanalbereich 84a' gehen nunmehr die Flüssigkeitsaustrittskanäle 94a' aus, die, so wie vorangehend bereits beschrieben, zur Innenumfangsfläche des entsprechenden Reibbelags, also des Reibbelags 62a, offen sind.
  • Den beiden ringartigen Kanalbereichen zugeordnet weist die Durchtrittsöffnungsanordnung 88a nunmehr zwei Öffnungsbereiche auf. Dies ist zum einen ein radial äußerer Ring von in Umfangsrichtung aufeinander folgend angeordneten Durchtrittsöffnungen 90a und ist zum anderen ein radial innerer Ring von in Umfangsrichtung aufeinander folgend angeordneten Durchtrittsöffnungen 90a'. Während also die Durchtrittsöffnungen 90a im radialen Bereich des ringartigen Kanals 84a positioniert sind, sind die radial inneren Durchtrittsöffnungen 90a' im radialen Bereich des ringartigen Kanals 84a' positioniert.
  • In 9 erkennt man, dass auch der an der Lamelle 58a vorgesehene und der Gegen-Reibscheibe 68a zugewandt positionierte Reibbelag 64a zwei ringartige Kanalbereiche 92a, 92a' aufweist. Diese sind nunmehr weder zum Außenumfang noch zum Innenumfang des Reibbelags 64a offen, sind jedoch durch Verbindungsabschnitte 96a miteinander in Fluidaustauschverbindung.
  • Im Überbrückungsbetrieb kann bei der in den 69 dargestellten erfindungsgemäßen hydrodynamischen Kopplungseinrichtung nunmehr die Flüssigkeit vom Raumbereich 72a über die im Reibbelag 62a ausgebildeten Flüssigkeitseintrittskanäle 86a in den ringartigen Flüssigkeitskanal 84a eintreten. Über die Durchtrittsöffnungen 90a in der Gegen-Reibscheibe 68a strömt die Flüssigkeit dann in den ringartigen Flüssigkeitskanal 90a im Reibbelag 64a und von diesem über die Verbindungsabschnitte 96a weiter zum ringartigen Flüssigkeitskanal 92a'. Von diesem kann aufgrund der vorherrschenden Druckdifferenz zwischen den Raumbereichen 72a, 74a dann die Flüssigkeit über die Durchtrittsöffnungen 90a' in den ringartigen Flüssigkeitskanal 84a' im Reibbelag 68a strömen. Aus diesem ringartigen Flüssigkeitskanal 84a' tritt die Flüssigkeit dann über die Flüssigkeitsaustrittskanäle 94a in den Raumbereich 74a aus.
  • Der Vorteil dieser Ausgestaltungsvariante ist die über die reibend miteinander in Wechselwirkung tretenden Oberflächen besser verteilte Kühlwirkung und ebenso die über das Volumen der Gegen-Reibscheibe 68a besser verteilte Kühlwirkung.
  • Es sei darauf hingewiesen, dass die beiden Flüssigkeitsströmungskanalanordnungen 80a, 82a hinsichtlich der konkreten Kanalgeometrie verschiedenste Ausgestaltungsformen aufweisen können. Von Bedeutung ist hier, dass der Flüssigkeitseintrittsbereich und der Flüssigkeitsaustrittsbereich in demselben Reibbelag sind und im anderen Reibbelag dann ein Verbindungsbereich vorhanden ist, welcher letztendlich die Überbrückung zwischen dem Eintrittsbereich und dem Austrittsbereich herstellt. Es sei darauf hingewiesen, dass selbstverständlich hier ein durch die Gegen-Reibscheibe mehrfach hindurchgehendes Strömungsprofil vorgesehen sein kann, unter Beibehaltung des Prinzips, dass der Eintrittsbereich und der Austrittsbereich in demselben Reibbelag vorzusehen ist, wobei dann in diesem Reibbelag auch noch beispielsweise im radial zentralen Bereich ein weiterer Verbindungsbereich vorzusehen wäre, welcher jedoch keine direkte Verbindung zwischen dem Eintrittsbereich und dem Austrittsbereich dieses Reibbelags herstellt.
  • Eine Abwandlung des beim Reibbelag 64a vorzusehenden Musters der Flüssigkeitsströmungskanalanordnung 82a ist in 10 gezeigt. Man erkennt hier, dass nur ein ringartiger Kanalbereich 92a vorgesehen ist, der radial mittig zwischen jeweils zwei Verbindungsabschnitten 96a, 96a liegt, welche letztendlich in die radialen Bereiche der Durchtrittsöffnungen 90a, 90a' führen. Hier könnte zur verbesserten Strömungsführung daran gedacht werden, die Abschnitte 96a, 96a' in Umfangsrichtung zueinander versetzt anzuordnen. Bei dieser Ausgestaltungsvariante bewegen sich die Abschnitte 96a, 96a' bezüglich der Öffnungen 90a, 90a', so dass letztendlich nur intermittierend ein Fluiddurchtritt dann möglich ist, wenn in Umfangsrichtung die Abschnitte 96a, 96a' mit den Öffnungen 90a, 90a' ausgerichtet sind.

Claims (5)

  1. Hydrodynamische Kopplungseinrichtung, insbesondere Drehmomentwandler oder Fluidkupplung, umfassend eine Gehäuseanordnung (12; 12a), ein in der Gehäuseanordnung (12; 12a) vorgesehenes Turbinenrad (30), eine mit einem Kupplungskolben (48) versehene Überbrückungskupplungsanordnung (46; 46a), durch welche wahlweise eine Drehmomentübertragungsverbindung zwischen dem Turbinenrad (30) und der Gehäuseanordnung (12; 12a) herstellbar ist, wobei die Überbrückungskupplungsanordnung (46a) umfasst: wenigstens zwei mit einer Baugruppe von Gehäuseanordnung (12; 12a) und Turbinenrad (30) drehbare Reiborgane (56a, 58a), zwischen jeweils zwei Reiborganen (56a, 58a) wenigstens ein mit der anderen Baugruppe von Gehäuseanordnung (12; 12a) und Turbinenrad (30) drehbares Gegen-Reiborgan (68a), welches in Reibflächenbereichen desselben in Anlagekontakt mit Reibflächenbereichen der Reiborgane (56a, 58a) bringbar ist, wobei an den Reiborganen (56a, 58a) zur Reibwechselwirkung mit dem wenigstens einen Gegen-Reiborgan (68a) Reibbeläge (62a, 64a) vorgesehen sind, und wobei in den Reibbelägen (62a, 64a) Flüssigkeitsströmungskanalanordnungen (80a, 82a) vorgesehen sind, und dass in dem wenigstens einen Gegen-Reiborgan (68a) eine Durchtrittsöffnungsanordnung (90a, 90'a) vorgesehen ist zum Vorsehen einer Flüssigkeitsströmungsverbindung zwischen der Flüssigkeitsströmungskanalanordnung (80a) von einem der Reibbeläge (62a, 64a) und der Flüssigkeitsströmungskanalanordnung (82a) des anderen der Reibbeläge (62a, 64a), dadurch gekennzeichnet, dass die Flüssigkeitsströmungskanalanordnung (80a) von einem der Reibbeläge (62a, 64a) einen Flüssigkeitseintrittsbereich (86a) und einen Flüssigkeitsaustrittsbereich (94a) aufweist und dass die Flüssigkeitströmungskanalanordnung (82a) des anderen der Reibbeläge (62a, 64a) einen Verbindungskanalbereich (92a, 92a', 96a; 96a, 96a', 92a) aufweist, über welchen der Flüssigkeitseintrittsbereich (86a) und der Flüssigkeitsaustrittsbereich (94a) in dem einen der Reibbeläge (62a, 64a) in Verbindung bringbar sind.
  2. Hydrodynamische Kopplungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchtrittsöffnungsanordnung (88a) einen ersten Öffnungsbereich (90a) aufweist, über welchen der Flüssigkeitseintrittsbereich (86a) in der Flüssigkeitsströmungskanalanordnung (80a) des einen der Reibbeläge (62a, 64a) in Verbindung mit dem Verbindungskanalbereich (92a, 92a', 96a; 96a, 96a', 92a) in der Flüssigkeitsströmungskanalanordnung (82a) in dem anderen der Reibbeläge (62a, 64a) bringbar ist, und einen zweiten Öffnungsbereich (90a') aufweist, über welchen der Verbindungskanalbereich (92a, 92a', 96a; 96a, 96a', 92a) in Verbindung mit dem Flüssigkeitsaustrittsbereich (94a) in der Flüssigkeitsströmungskanalanordnung (82a) des einen der Reibbeläge (62a, 64a) bringbar ist.
  3. Hydrodynamische Kopplungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass in der Flüssigkeitsströmungskanalanordnung (80) des einen der Reibbeläge (62a, 64a) kein den Flüssigkeitseintrittsbereich (86a) mit dem Flüssigkeitsaustrittsbereich (94a) verbindender Kanalbereich vorgesehen ist.
  4. Hydrodynamische Kopplungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens zwei Reiborgane (56a, 58a) Reibscheibenelemente umfassen und dass wenigstens ein Gegen-Reiborgan (68a) ein Gegen-Reibscheibenelement umfasst.
  5. Hydrodynamische Kopplungseinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens zwei Reibscheibenelemente mit dem Turbinenrad (30) drehbar sind.
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