DE10131093A1

DE10131093A1 - Überbrückungskupplung für einen hydrodynamischen Drehmomentwandler

Info

Publication number: DE10131093A1
Application number: DE10131093A
Authority: DE
Inventors: Juergen Ackermann
Original assignee: ZF Sachs AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2001-06-27
Filing date: 2001-06-27
Publication date: 2003-01-09
Also published as: US6742637B2; US20030000790A1

Abstract

Eine Überbrückungskupplung für einen hydrodynamischen Drehmomentwandler weist zumindest einen an einem ersten Wandlerbauteil vorgesehenen Reibbereich auf, der durch eine Einrückbewegung dieses Wandlerbauteils mit wenigstens einem an einem zweiten Wandlerbauteil vorgesehenen Gegenreibbereich in Wirkverbindung versetzbar oder durch eine der Einrückbewegung entgegengerichtete Ausrückbewegung von diesem Gegenreibbereich trennbar ist. An wenigstens einem der beiden Wandlerbauteile ist eine im Reibbereich oder im Gegenreibbereich wirksame Pumpvorrichtung vorhanden, die, bedingt durch ihre geometrische Ausbildung, zum Aufbau eines Druckgefälles wirksam ist, durch welches eine Zwangsströmung von Hydraulikflüssigkeit durch zumindest einen vorbestimmten Abschnitt des Reibbereiches und/oder des Gegenreibbereichs bewirkt wird.

Description

Die Erfindung betrifft eine Überbrückungskupplung gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Aus der DE 41 21 586 A1 ist eine Überbrückungskupplung für einen hydrodynamischen Drehmomentwandler bekannt, die über einen Kolben verfügt, der gemäß Fig. 1 und 2 an seiner einem Wandlerdeckel zugewandten Seite einen Reibbelag trägt, der an seiner vom Kolben abgewandten Seite als Reibbereich dient. Der Kolben ist zum Einrücken der Überbrückungskupplung an den Wandlerdeckel bewegbar oder aber zum Ausrücken von diesem entfernbar. Sobald der Reibbereich des Reibbelages am Wandlerdeckel in Anlage kommt, dient der Letztgenannte mit seiner entsprechenden Anlagefläche als Gegenreibbereich. Der Kolben dient als erstes Wandlerbauteil und der Wandlerdeckel als zweites Wandlerbauteil der Überbrückungskupplung.

Sobald der Kolben mit seinem Reibbelag am Wandlerdeckel in Anlage gekommen ist, wird eine Rotationsbewegung des Wandlergehäuses, um dessen Drehachse nicht mehr über einen hydrodynamischen Kreis mit Pumpenrad, Turbinenrad und Leitrad auf eine Getriebeeingangswelle übertragen, sondern gelangt mittels der Überbrückungskupplung direkt auf die letztgenannte Welle.

Der Einsatz der Überbrückungskupplung mag aus energetischer Sicht von Vorteil sein, jedoch ist in diesem Betriebszustand die Überbrückungskupplung, sollten zusammen mit dem eingeleiteten Drehmoment Torsionsschwingungen Eingang finden, zur Dämpfung der Letztgenannten heranzuziehen. Aus diesem Grund ist der Kolben der Überbrückungskupplung über einen Torsionsschwingungsdämpfer mit der Getriebeeingangswelle verbunden, wobei der Torsionsschwingungsdämpfer über Energiespeicher zum Abfedern der besagten Torsionsschwingungen verfügt. Bei Ausführungen der Überbrückungskupplung ohne einen Torsionsschwingungsdämpfer, wie beispielsweise in den Fig. 3 oder 4 der gleichen Offenlegungsschrift gezeigt, wird dagegen der Kolben durch Minderung der auf den Wandlerdeckel zu gerichteten Anpresskraft für eine gewünschte Schlupfbewegung entlastet, die zwar zu einer wirksamen Dämpfung eingeleiteter Torsionsschwingungen dienen mag, dafür aber eine erhebliche Aufheizung im Reib- sowie im Gegenreibbereich entstehen lässt. Dieses Prinzip des Betriebs einer Überbrückungskupplung mit gezieltem Schlupf ist sowohl mit einer sogenannten Ein-WK- Ausführung gemäß den Fig. 1 und 2 als auch mit einer Zwei-WK-Ausführung gemäß den Fig. 3 und 4 realisierbar, wobei die vorgenannten, unterschiedlichen Ausführungen sich lediglich hinsichtlich der Anzahl an Reibbelägen unterscheiden. Die Reibbeläge sind bei einer Zwei-WK-Ausführung allerdings bevorzugt auf einer axial zwischen Wandlerdeckel und Kolben drehfest, aber axial verschiebbaren Lamelle befestigt.

Ungeachtet der unterschiedlichen Anzahl von Reibbelägen und demzufolge von Reibbereichen und Gegenreibbereichen muss aufgrund der zuvor erwähnten, schlupfbedingten Wärmeentwicklung dafür Sorge getragen werden, dass die entstandene Wärme möglichst rasch aus dem Wirkbereich der Überbrückungskupplung entfernt werden kann. Bei der vorliegenden Offenlegungsschrift erfolgt dies durch Wärmeleitung im Metall aufgrund des vorhandenen Temperaturgradienten zwischen dem Entstehungsort der Wärme und den übrigen, von Hydraulikflüssigkeit durchströmten Bereichen des hydrodynamischen Drehmomentwandlers. Bei höheren Reibleistungen reicht diese Art der Kühlung nicht mehr aus, so dass mit einer Überhitzung der Reibbeläge sowie mit einer Schädigung der dieselben passierenden Hydraulikflüssigkeit gerechnet werden muss.

In der DE 44 23 640 A1 ist eine diesbezügliche Weiterentwicklung gezeigt, bei welcher insbesondere die Fig. 14 bis 17 entweder in den Reibbelägen oder aber in wenigstens einem der beiden Wandlerbauteile - Wandlerdeckel oder Kolben - Nutungen zeigen, die eine Durchströmung mit Hydraulikflüssigkeit von radial außen nach radial innen ermöglichen. Diese Hydraulikflüssigkeit kann gemäß Fig. 1 dieser Offenlegungsschrift über hierfür vorgesehene Kanäle ins Drehzentrum des hydrodynamischen Drehmomentwandlers abgeführt und somit aus dem Wandlerkreis herausgefördert werden. Nachteilig ist allerdings, dass die Nutungen einen relativ hohen Strömungswiderstand aufbauen, der einerseits durch vergleichsweise geringe Strömungsquerschnitte der Nuten bedingt sein kann, andererseits aber auch durch lange Wegstrecken in der Nut. Es ist demnach ein hoher Differenzdruck aufzubauen, um trotz des vorgenannten, hohen Strömungswiderstandes einen ausreichend hohen Volumenstrom an Hydraulikflüssigkeit in der Nutung zu erzeugen. Hierdurch wiederum entstehen axial zwischen dem Wandlerdeckel und dem Kolben Abhubkräfte für den Letztgenannten, denen durch höheren Anpressdruck entgegengewirkt werden muss. Gerade bei Übertragung hoher Drehmomente muss daher erheblich Energie aufgewendet werden, um dieses Kühlungsverfahren aufrechterhalten zu können.

Im Übrigen sind derartige Nutungen extrem schwierig bezüglich ihres Durchflussquerschnittes sowie ihrer Länge auslegbar, um exakt die benötigte Druckdifferenz für das Durchströmen der Hydraulikflüssigkeit aufbauen zu können. Vorteile ergeben sich hierbei durch eine Lösung, wie sie beispielsweise aus der DE 195 08 855 A1 entnehmbar ist, bei welcher - bei reduzierter Nutlänge und relativ großem Nutquerschnitt - die Bemessung des Volumenstroms über wenigstens eine Drosselstelle eingestellt werden kann, wobei die Letztgenannte vorzugsweise zumindest einen Reibbelag in axialer Richtung durchdringt. Aber auch bei dieser konstruktiv vorteilhaft auslegbaren Lösung ist die erzielbare Kühlwirkung begrenzt.

Weiterhin sind Nutungen im Reibbelag bekannt geworden, bei denen jede einzelne Nut sowohl ihren Zufluss als auch ihren Abfluss an einer Radialseite eines Reibbelags aufweist, während der Reibbelag darüber hinaus radial außerhalb dieser Nutungen über einen in Umfangsrichtung geschlossenen Reibbereich verfügt, der ein druckbedingtes Durchsickern eventueller Hydraulikflüssigkeit von radial außen nach radial innen verhindern soll. Diese Ausführungsform der Nutungen, beispielsweise in der US-Patentschrift 4 986 397 gezeigt, mag zwar eventuelle Abhubtendenzen des Kolbens vom zugeordneten Wandlerdeckel bei druckbehafteter Durchströmung der Nuten reduzieren, hat aber andererseits den Nachteil, dass eine Durchströmung jeder einzelnen Nut, ausschließlich aufgrund von Scherkräften in der Hydraulikflüssigkeit erfolgt, wobei diese Scherkräfte durch die Relativgeschwindigkeit der begrenzenden Oberflächen zueinander bedingt sind. Der geförderte Volumenstrom ist daher gering und außerdem wird die aus der in Umfangsrichtung "vorausgegangenen Nut" ausgedrückte, heiße Hydraulikflüssigkeit teilweise von der in Umfangsrichtung nachfolgenden Nut wieder aufgenommen. Entsprechend gering ist die erzielbare Kühlwirkung.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Reibbereich der Überbrückungskupplung eines hydrodynamischen Drehmomentwandlers derart auszubilden, dass bei gutem, energetischen Wirkungsgrad eine hohe Kühlwirkung im Reibbereich gewährleistet ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Anspruches 1 angegebenen Merkmale gelöst. Durch die Maßnahme, im Reibbereich oder im Gegenreibbereich eine Pumpvorrichtung vorzusehen, die bedingt durch ihre geometrische Ausbildung den Aufbau eines Druckgefälles bewirkt, kann eine Zwangsströmung von Hydraulikflüssigkeit durch zumindest einen vorbestimmten Abschnitt des Reibbereiches und/oder des Gegenreibbereiches bewirkt werden.

So kann die Pumpvorrichtung beispielsweise über ein Stauelement verfügen, das in den Strömungsweg der Hydraulikflüssigkeit ragt und diese zumindest in Teilbereichen zur Ausbildung von Turbulenzen veranlasst. Aufgrund der Letztgenannten wiederum ist eine erheblich bessere Durchmischung von Hydraulikflüssigkeit, die gerade erst die in Umfangsrichtung vorangegangene Nutung durchströmt hat und dementsprechend erhitzt ist, mit anderer Hydraulikflüssigkeit, die in größerer Entfernung vom Reibbelag vorhanden ist und dementsprechend über ein geringeres Temperaturniveau verfügt, gewährleistet. Aufgrund der vorgenannten, intensiven Durchmischung entsteht eine Hydraulikflüssigkeit, die temperaturbedingt dazu befähigt ist, aus der in Umfangsrichtung nachfolgenden Nutung beim Durchströmen derselben erhebliche Wärmemengen abzuführen. Des Weiteren wird aufgrund der Anordnung des Stauelementes im Strömungsweg der Hydraulikflüssigkeit dafür gesorgt, dass ein vergleichsweise großer Volumenstrom in die Nutung geleitet wird, so dass sich im Zuflussbereich der Nutung ein beträchtlicher Staudruck aufbaut, wodurch der nutungsbezogene Volumenstrom stark vergrößert wird. Dieser Effekt ist weiter steigerbar, wenn der Zufluss zur Nutung mit vergrößertem Querschnitt gegenüber der restlichen Nutung ausgebildet ist, so dass der nachströmende Volumenstrom kühlerer Hydraulikflüssigkeit die bereits in der Nutung enthaltene, erhitzte Hydraulikflüssigkeit rasch aus der Nutung herausdrückt. Ist dieser Zufluss zur Nutung weiterhin möglichst kantenfrei ausgebildet, kann das Problem einer eventuellen Ablösung der ankommenden Strömung reduziert und die Verwirbelung auch im Zuflussbereich der Nutung erhöht werden.

Die Funktion einer Pumpvorrichtung kann auch durch einen Verdrängungskörper übernommen werden, der anspruchsgemäß an wenigstens einem der beiden Wandlerbauteile jeweils im Kontaktbereich mit einer Nutung des jeweils anderen Wandlerbauteils vorgesehen ist und zumindest teilweise in diese Nutung, deren Durchflussquerschnitt verengend, eingreift. Durch die Relativbewegung der beiden vorgenannten Wandlerbauteile in Umfangsrichtung zueinander bewirkt der Verdrängungskörper die gewünschte Zwangsströmung in der Nutung, wobei, bedingt durch Strömungswiderstände in der letztgenannten, der Druck unmittelbar in Bewegungsrichtung vor dem Verdrängungskörper ein Maximum annimmt und dann bis zu einem Minimum in Bewegungsrichtung hinter dem Verdrängungskörper abnimmt. Bei geschickter Wahl des Nutquerschnittes kann der Strömungswiderstand in der Nutung derart eingestellt werden, dass ein Teil des Volumenstromes aus der Nutung herausgedrückt wird, während andererseits frische Hydraulikflüssigkeit eingesogen wird. Selbstverständlich ist diese erfinderische Lösung nicht allein auf einen einzelnen Verdrängungskörper beschränkt, sondern kann durch Einsatz mehrerer Verdrängungskörper erhöht werden.

Eine weitere Möglichkeit der Ausbildung der Pumpvorrichtung liegt darin, zwischen Reibbereich und Gegenreibbereich eine Exzentrizität zu schaffen und diesen Exzentrizitätsbereich mit einer radial äußeren Abdichtung zu umschließen. Relativbewegungen zwischen Reibbereich und Gegenreibbereich haben demnach zur Folge, dass ein umlaufendes Verdrängervolumen entsteht, so dass bei jedem Umlauf jede beliebige Stelle von Reibbereich oder Gegenreibbereich mit Hydraulikflüssigkeit benetzt ist und demzufolge eine hervorragende Kühlwirkung erzeugt werden kann. Ein besonders charakteristisches Merkmal dieser Lösung ist, dass sich Reibbereich und Gegenreibbereich an einer Stelle mit dem geringsten Abstand zueinander angenähert haben. Vor und hinter dieser Stelle, als Staudruckpunkt bezeichnet, entstehen die für dieses Prinzip funktionsnotwendigen Druckdifferenzen, die in einer bevorzugten Ausgestaltung dazu benutzt werden können, um einen Volumenstrom durch eine mit Nutungen versehenen Belag zu erzeugen. Mit besonderem Vorzug kann diese Nutung zick-zack- oder mäanderförmig ausgebildet sein oder aber die Ausbildung einer Waffelnutung aufweisen, jedoch ist für das vorgenannte Prinzip die Ausbildung des Reibbereiches oder des Gegenreibbereiches aufgrund der zuvor bereits erwähnten, jeweils umlaufenden Benetzung nicht zwingend erforderlich.

Der zuvor genannte Punkt des geringsten radialen Abstandes zwischen Reibbereich und Gegenreibbereich kann anspruchsgemäß an der radialen Außenseite von Reibbelägen vorgesehen sein, ist aber ebenso auch an der radialen Innenseite oder aber an beiden Radialseiten denkbar. Hierzu ist an dem jeweils ohne Reibbelag ausgebildeten Wandlerbauteil vorzugsweise eine Axialanformung ausgebildet, welche den radial benachbarten Reibbelag von radial außen aus umschließt oder an denselben von radial innen aus angenähert ist. Denkbar ist hierbei eine Ausführung, bei welcher die Axialanformungen jeweils ringförmig ausgebildet sind, während der zugeordnete Reibbelag eine elliptische Form aufweist. Allerdings sollte eine derartige, konstruktive Ausführungsform auf die Verwendung von Überbrückungskupplungen begrenzt sein, die eine geradzahlige Mehrzahl von Reibbelägen aufweisen, damit diese durch winkelversetzte Anordnung gegenseitig Radialschwingungen, bedingt durch die elliptische Form der Reibbeläge, kompensieren und dadurch eventuell entstehende Unwuchten erfolgreich vermieden werden können.

Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 die obere Hälfte eines Längsschnittes durch einen hydrodynamischen Drehmomentwandler mit Überbrückungskupplung, die gemäß einer markierten Einzelheit X über einen einzelnen Reibbelag verfügt;
Fig. 1a eine vergrößerte Herauszeichnung der Einzelheit X der Fig. 1;
Fig. 2 eine Draufsicht auf ein Segment des Reibbelags gemäß der Schnittlinie II-II in Fig. 1 mit einem Stauelement als Pumpvorrichtung;
Fig. 3 wie Fig. 2, aber mit einem Verdrängungskörper als Pumpvorrichtung;
Fig. 4 eine zeichnerische Darstellung gemäß der Schnittlinie IV-IV in Fig. 3;
Fig. 5 eine Draufsicht gemäß der Schnittlinie V-V in Fig. 1 mit zwei mit Exzentrizität zueinander angeordneten Wandlerbauteilen mit einem umlaufenden Staupunkt als Pumpvorrichtung;
Fig. 5a eine zeichnerische Darstellung gemäß der Schnittlinie Va-Va in Fig. 5;
Fig. 5b eine zeichnerische Darstellung gemäß der Schnittlinie Vb-Vb in Fig. 5;
Fig. 6 wie Fig. 1, aber mit Ausbildung von an einer Lamelle aufgenommenen Reibbelägen, welche die Drehachse des hydrodynamischen Drehmomentwandlers ellipsenförmig umschließen und bezüglich radial benachbarter, ringförmiger Axialvorsprünge über Staupunkte verfügen;
Fig. 6a eine vergrößerte Herauszeichnung der Einzelheit X der Fig. 6;
Fig. 7 eine Draufsicht auf einen der Reibbeläge gemäß der Schnittlinie VII-VII in Fig. 6a;
Fig. 8 eine Draufsicht auf ein Segment eines Reibbelags gemäß Fig. 1 oder 6, mit einer mäanderförmigen Nutung;
Fig. 9 wie Fig. 8, aber mit einer waffelmusterförmigen Nutung.
In Fig. 1 ist ein hydrodynamischer Drehmomentwandler 1 dargestellt, der um eine Drehachse 3 Rotationsbewegungen auszuführen vermag. Der hydrodynamische Drehmomentwandler 1 verfügt über ein Wandlergehäuse 5, das an seiner einem nicht gezeigten Antrieb, wie beispielsweise einer Brennkraftmaschine, zugewandten Seite einen Wandlerdeckel 7 aufweist, der fest mit einer Pumpenradschale 9 verbunden ist. Diese geht im radial inneren Bereich in eine Pumpenradnabe 11 über.
Zurückkommend auf den Wandlerdeckel 7, weist dieser im radial inneren Bereich einen Lagerzapfen 13 auf, der in bekannter und daher nicht näher dargestellter Weise an einem Element des Antriebs, wie beispielsweise einer Kurbelwelle, zur antriebsseitigen Zentrierung des Wandlergehäuses 5 aufgenommen ist. Weiterhin verfügt der Wandlerdeckel 7 über eine Befestigungsaufnahme 15, die üblicherweise zur Befestigung des Wandlergehäuses 5 am Antrieb dient, und zwar vorzugsweise über eine nicht gezeigte Flexplatte. Bezüglich einer zeichnerischen Darstellung der Aufnahme des Lagerzapfens eines Drehmomentwandlers in einer Kurbelwelle eines Antriebs sowie einer Anbindung des Drehmomentwandlers über eine Flexplatte an die Kurbelwelle wird beispielhaft auf die DE 32 22 119 C1, Fig. 1 verwiesen.
Die bereits erwähnte Pumpenradschale 9 bildet zusammen mit Pumpenradschaufeln 16 ein Pumpenrad 17, das mit einem eine Turbinenradschale 21 sowie Turbinenradschaufeln 22 aufweisenden Turbinenrad 19 sowie mit einem Leitrad 23 zusammenwirkt. Pumpenrad 17, Turbinenrad 19 und Leitrad 23 bilden in bekannter Weise einen hydrodynamischen Kreis 24, der einen Innentorus 25 umschließt.
Erwähnt werden sollte weiterhin, dass Leitradschaufeln 28 des Leitrades 23 auf einer Leitradnabe 26 vorgesehen sind, die auf einem Freilauf 27 angeordnet ist. Der Letztgenannte stützt sich über eine Axiallagerung 29 an der Pumpenradnabe 11 axial ab und steht in drehfester, aber axial relativ verschiebbarer Verzahnung 32 mit einer Stützwelle 30, die radial innerhalb der Pumpenradnabe 11 angeordnet ist. Die als Hohlwelle ausgebildete Stützwelle 30 ihrerseits umschließt eine Getriebeeingangswelle 36, die mit einer Mittenbohrung 37 zum Durchgang von Hydraulikflüssigkeit versehen ist. Die Getriebeeingangswelle 36 nimmt über eine Verzahnung 34 eine Turbinennabe 33 drehfest, aber axial verschiebbar auf, wobei diese Turbinennabe 33 in einem radial äußeren Bereich zur Befestigung eines Turbinenradfußes 31 dient. Die Turbinennabe 33 stützt sich einerseits über eine Axiallagerung 35 am bereits genannten Freilauf 27 ab, und kommt andererseits über eine Axiallagerung 44 am Wandlerdeckel 7 zur Anlage. Nach radial innen hin ist die Turbinennabe 33 über eine Abdichtung 38 gegenüber der Getriebeeingangswelle 36 abgedichtet.
Die bereits erwähnte Mittenbohrung 37 in der Getriebeeingangswelle 36 dient zur Versorgung des hydrodynamischen Kreises 24 sowie zur Druckbeaufschlagung einer noch zu erläuternden Überbrückungskupplung 56, wozu eine Verbindung mit einer Steuervorrichtung und einem Hydraulikflüssigkeitsvorrat erforderlich ist. Weder die Steuervorrichtung noch der Hydraulikflüssigkeitsvorrat sind zeichnerisch dargestellt, können aber der Fig. 1 der bereits genannten DE 44 23 640 A1 entnommen werden und sind daher als inhaltlich in die jetzt vorliegende Patentanmeldung aufgenommen zu betrachten.
Über die Mittenbohrung 37 der Getriebeeingangswelle 36 eingeströmte Hydraulikflüssigkeit gelangt in einen Übergangsraum 40 und von diesem über Kanäle 46 der als Strömungsdurchlass 42 dienenden Axiallagerung 44 nach radial außen in eine Kammer 55, die axial zwischen dem Wandlerdeckel 7 und einem Kolben 54 der bereits erwähnten Überbrückungskupplung 56 angeordnet ist. Dieser zentrisch zum Wandlerdeckel 7 angeordnete Kolben 54 ist mit seiner von der Kammer 55 abgewandten Seite dem hydrodynamischen Kreis 24 zugewandt und in Abhängigkeit von den Druckverhältnissen im hydrodynamischen Kreis 24 sowie in der Kammer 55 zwischen zwei unterschiedlichen Grenzstellungen bewegbar, auf die nachfolgend noch eingegangen wird. Der Kolben 54 ist mittels eines auf der Turbinennabe 33 gelagerten Kolbenfußes 52 axial verschiebbar, wobei eine in der Turbinennabe 33 eingelassene Kolbendichtung 50 ihre Abdichtfunktion gegenüber dem Kolbenfuß 52 wahrnimmt. Im radial inneren Bereich des Kolbens 54 ist dieser über Tangentialblattfedern 58 mittels einer Nietverbindung 62 an einer Aufnahmevorrichtung 60 befestigt, die einstückig mit der Turbinennabe 33 ausgebildet und über eine weitere Vernietung 63 mit dem Turbinenfuß 31 des Turbinenrades 19 verbunden ist.
Der Kolben 54 ist an seinem Außenumfang - in Umfangsrichtung gesehen - mit einer Mehrzahl von Aussparungen 72 versehen, die mit Gegenaussparungen 74 einer Drehsicherung 76 verbunden sind. Die Letztgenannte wiederum ist an der Turbinenschale 21 befestigt. Es bleibt anzumerken, dass der Kolben 54 über die Aussparungen 72/Gegenaussparungen 74 in drehfester, aber axial relativ bewegbarer Verbindung zur Drehsicherung 76 steht.
Der Kolben 54 trägt im radial äußeren Bereich an seiner dem Wandlerdeckel 7 zugewandten Seite einen die Drehachse 3 ringförmig umschließenden Reibbelag 68, der an seiner vom Kolben 54 abgewandten Seite, nachfolgend als Reibbereich 69 bezeichnet, mit einem am Wandlerdeckel 7 vorgesehenen Gegenreibbereich 70 in kraftschlüssige Verbindung bringbar ist, sofern im hydrodynamischen Kreis 24 ein höherer Druck als in der Kammer 55 an der Gegenseite des Kolbens 54 anliegt. Reibbereich 69 und Gegenreibbereich 70 sind durch Strichpunktierung als Einzelheit X in Fig. 1a hervorgehoben und werden zu einem späteren Zeitpunkt noch eingehend erläutert.
In bekannter Weise ist der Kolben 54 zwischen zwei möglichen Grenzstellungen axial bewegbar, wobei eine erste Grenzstellung erreicht ist, wenn der Reibbelag 68 mit seinem Reibbereich 69 kraftschlüssig am Gegenreibbereich 70 zur Anlage gekommen ist. Die zweite Grenzstellung wird dagegen eingenommen, wenn in der Kammer 55 ein höherer Druck anliegt als im hydrodynamischen Kreis 24 und der Kolben 54 demnach gegen die Wirkung der Tangentialblattfedern 58, die den Kolben 54 zum Wandlerdeckel 7 drücken wollen, axial verlagert wird, bis er an einem Anschlag 64 der Aufnahmevorrichtung 60 zur Anlage kommt.
Zurückkommend auf die Einzelheit X, ist in dieser eine Schnittlinie II-II (Fig. 1) eingezeichnet. Bezogen auf die Blickrichtung gemäß dieser Schnittlinie ist der Reibbelag 68 einsehbar, wobei Fig. 2 eine vergrößerte Herauszeichnung eines Segmentes dieses Reibbelags 68 zeigt. Dieses Segment des Reibbelages 68 lässt eine Nutung 80 erkennen, die sich im Wesentlichen bogenförmig im Reibbelag erstreckt und zwar, ausgehend von einem Zuflussbereich 82 an der inneren Radialseite 96 des Reibbelages 68 nach radial außen, um von einem Scheitelpunkt 83 aus wiederum nach radial innen zu führen, und zwar zu einem Abflussbereich 84, der ebenso wie der Zuflussbereich 82 an der inneren Radialseite 96 des Reibbelages 68 mündet. Bei einer derartigen Nutungsform verbleibt im radial äußeren Bereich des Reibbelages 68, also radial zwischen dem Scheitelpunkt 83 und einer äußeren Radialseite 97, ein nutungsfreier Reibring 126, der, sofern der Reibbelag 68 in Anlage am Wandlerdeckel 7 steht, eine gewisse Dichtwirkung ausübt.
Die Ausbildung der inneren Radialseite 96 des Reibbelages 68 näher betrachtend, wird bei der nachfolgenden Beschreibung von der in Fig. 2 rechten Seite ausgegangen, und zwar unter der Vorstellung, dass der Reibbelag 68 und damit der diesen aufnehmende Kolben eine Drehrichtung ausführt, in welcher der Bereich des Reibbelages 68 rechts der Nutung 80 als Zustromseite 88 und der Bereich links der Nutung 80 als Abstromseite 92 wirksam ist. Demzufolge wird, bezogen auf Fig. 2, der Reibbelag 80 im Uhrzeigersinn bewegt. In Umfangsrichtung zwischen Zuflussbereich 82 und Abflussbereich 84 der Nutung 80 ist ein Stauelement 86 angeordnet, das der Zustromseite 88 zugewandt über eine Leitfläche 90 verfügt, welche dazu befähigt ist, zustromseitig ankommende Hydraulikflüssigkeit in die Nutung 80 zu leiten. Diese Leitfläche 90 des Stauelementes 86 greift, vorzugsweise mit der gleichen Krümmung wie die Nutung 80, über die innere Radialseite 96 des Reibbelages 68 hinausragend nach radial innen, um von ihrer als Abrisskante 91 für die Strömung dienenden Endposition aus in Richtung zur Abstromseite 92 wieder auf das radiale Niveau der inneren Radialseite 96 des Reibbelages 68 zurückgeführt zu werden. Dieser radial nach außen laufende Bereich des Stauelementes 86 dient als Turbulenzerzeuger 94, da an der Leitfläche 90 nach radial innen umgelenkte Hydraulikflüssigkeit hinter der Abrisskante 91 des Stauelementes 86 versucht, fliehkraftbedingt wieder nach radial außen zu gelangen, was selbstverständlich nicht schlagartig gelingt, sondern erst nach Durchgang durch einen Turbulenzbereich, bis sich die Hydraulikflüssigkeit in einigem Abstand hinter der Abrisskante 91 wieder an der Strömungsführungsseite 93 des Stauelementes 86 anlagern und laminar in Richtung zur Abstromseite 92 weiterströmen kann.
Was den Zuflussbereich 82 der Nutung 80 betrifft, so wird die Leitfläche 90 des Stauelementes 86 durch einen Staudruckerzeuger 102 ergänzt, der vorzugsweise dadurch gebildet wird, dass der radiale Außenrand 81 der Nutung 80 in vorbestimmtem radialen Abstand A zur radialen Innenseite 96 des Reibbelages 68 vorzugsweise ohne Krümmung weitergeführt wird und mittels eines nahezu kantenfreien Überganges 104 an der inneren Radialseite 96 des Reibbelages 68 mündet. Dadurch entsteht ein im wesentlichen um den Winkel α aufgeweiteter Zuflussbereich 82.
Der Staudruckerzeuger 102 bewirkt in Kombination mit der Leitfläche 90 am Stauelement 86, dass zustromseitig ankommende Hydraulikflüssigkeit in die Zustromseite 88 der Nutung 80 hineingedrängt wird, wo aufgrund der zunehmenden Verengung des Querschnittes der Nutung 80 eine Staudruckerhöhung auftritt. Hierdurch wird in der Nutung 80 eine Zwangsströmung bewirkt, wodurch bereits in der Nutung 80 befindliche, zwischenzeitlich aufgeheizte Hydraulikflüssigkeit aus der Nutung 80 herausgedrückt wird, und zwar abstromseitig über den Abflussbereich 84. Gleichzeitig wird ein Teil der zustromseitig ankommenden Hydraulikflüssigkeit aufgrund des nach radial innen ragenden Radialüberstandes 98 entlang des Stauelementes 86 und damit um die Nutung 80 herumgeleitet, wobei es sich bei dieser Hydraulikflüssigkeit teilweise um Kühlmedium handeln kann, das bereits eine in Wirkrichtung vorangegangene Nutung durchströmt hat und demzufolge bereits zumindest teilweise aufgeheizt ist. Es kann daher von Vorteil sein, dass nur ein Teil dieser Hydraulikflüssigkeit in die Nutung 80 gelangt ist.
Zusammenfassend dient das Stauelement 86 also in Verbindung mit dem Staudruckerzeuger 102 als Pumpvorrichtung 100, die einerseits mittels erzeugter Zwangsströmung in der Nutung 80 ein Herausdrücken aufgeheizter Hydraulikflüssigkeit aus derselben bewirkt und andererseits eine Umströmung dieser Nutung 80 durch bereits aufgeheizte Hydraulikflüssigkeit vermeidet. Statt dessen wird im Zuflussbereich aufgrund starker Turbulenzen eine heftige Durchmischung der durch vorangehende Nutungen bereits aufgeheizten Hydraulikflüssigkeit mit frisch herangeführter Hydraulikflüssigkeit bewirkt und diese relativ kühle Hydraulikflüssigkeit in die Nutung 80 gedrückt.
Es sei zur dieser Ausführungsform abschließend angemerkt, dass das Stauelement 86 einteilig mit dem restlichen Reibbelag 68 ausgebildet sein kann, so dass ein Werkzeug zum Ausstanzen des Reibbelages 68 aus einer Reibbelagfläche zwar mit einer kreisförmigen äußeren Radialseite 97, aber mit einer dem Verlauf des Stauelementes 86 folgenden inneren Radialseite 96 ausgeführt sein muss. Bei dem derart ausgestanzten Reibbelag 68 kann die Nutung 80 in an sich bekannter Weise, beispielsweise wie in der DE 197 14 563 C1 beschrieben, hergestellt werden. Ebenso ist allerdings vorstellbar, das Stauelement 86 als separates Element herzustellen und nachträglich am sowohl radial außen als auch am radial innen ringförmig ausgestanzten Reibbelag 68 zu befestigen, beispielsweise durch Ankleben. Vorzugsweise wird hierbei eine Vertiefung in den Reibbelag 68 eingebracht, die zusammen mit der Nutung 80 entstehen kann und als Aufnahmebereich für das anzuklebende Stauelement 86 dient.
Die Fig. 3 zeigt ein Segment des Reibbelages 68 wie die Fig. 2, allerdings mit anderer Ausbildung der Nutung 80. Um das Prinzip gemäß Fig. 3 richtig verstehen zu können, sollte diese gemeinsam mit Fig. 4 gewürdigt werden, da aus Fig. 4 erkennbar ist, dass ein als Pumpvorrichtung 100 wirksamer Verdrängungskörper 108 an einem Wandlerbauteil, im vorliegenden Fall am Wandlerdeckel 7, vorgesehen ist. Der Verdrängungskörper 108 kann einstückig mit dem Wandlerdeckel 7 ausgebildet sein, kann aber ebenso als eigenständiges Gebilde hergestellt und nachträglich am Wandlerdeckel 7 befestigt sein. Wesentlich für die Funktion des Verdrängungskörpers 108 ist, dass dieser radial innerhalb der Erstreckung der Nutung 80 des Reibbelages 68 in die Nutung 80 eingreift, und zwar derart, dass er den Durchflussquerschnitt 110 der Nutung 80 an dieser Stelle reduziert. Hierzu zeigt die Fig. 4, die eine vergrößerte Herauszeichnung der Einzelheit X in Fig. 1a darstellt, den Verdrängungskörper 108 mit einem freien Ende 112, das mit vorbestimmtem axialen Spiel 106 in den Nutengrund 114 der Nutung 80 eingreift. Ebenso verbleibt zwischen dem Außenumfang 116 des Verdrängungskörpers 108 und den zugeordneten Seitenwandungen 118 der Nutung 80 jeweils ein vorbestimmtes radiales Spiel 119, 120. Das Wirkprinzip dieser Pumpvorrichtung 100 beruht darauf, dass der Verdrängungskörper 108 an einem der Wandlerbauteile, wie dem Wandlerdeckel 7, befestigt ist, der Reibbelag 68 dagegen am jeweils anderen Wandlerbauteil, im vorliegenden Fall also am Kolben 54. Sobald zwischen den beiden Wandlerbauteilen 7 und 54, z. B. Schlupfbedingt, eine Relativdrehbewegung erfolgt, wird der Verdrängungskörper 108 in Umfangsrichtung innerhalb des Umfangsbereiches 115 der Nutung 80 verlagert und schiebt dadurch an einer Seite ein Volumen an Hydraulikflüssigkeit vor sich her, um an der Gegenseite durch den entstehenden Unterdruck frische Hydraulikflüssigkeit nachzusaugen. Auf diese Weise wird beispielsweise Hydraulikflüssigkeit, die durch Zuflussbereiche 82 der Nutung 80 eingetreten und über Radialbereiche 117 der Nutung 80 in den Umfangsbereich 115 gelangt ist, aus dem radial äußeren, hydrodynamischen Kreis 24 nachgesaugt, während der Verdrängungskörper 108 andererseits aufgeheizte Hydraulikflüssigkeit, die sich bereits im Umfangsbereich 115 der Nutung 80 befindet, über zumindest einen Radialbereich 117 der Nutung 80 und den Abflussbereich 84 hinaus in den hydrodynamischen Kreis 24 drückt. Relativbewegungen der beiden Wandlerbauteile 7, 54 zueinander bewirken demnach eine Zwangsströmung in der Nutung 80 und damit eine intensivere Durchströmung derselben. Selbstverständlich wirken auch hier turbulenzbedingte Durchmischungen von aufgeheizter Hydraulikflüssigkeit und nachströmender, frischer Hydraulikflüssigkeit, da sich insbesondere im Zu- und Abflussbereich der Nutungen 80 durch Druckunterschiede bedingte Geschwindigkeitsunterschiede von Hydraulikflüssigkeit ergeben.
Ein anderes Wirkprinzip ist in Fig. 5 in Verbindung mit den Fig. 5a und 5b dargestellt, die, von der Blickrichtung V-V in Fig. 1 ausgehend, einen Ausschnitt aus dem Wandlerdeckel 7 und einen Kolben 54 zeigt. Charakteristisch für diese Ausführung ist eine am Wandlerdeckel 7 vorgesehene, in Richtung zum Kolben 54 vorspringende, äußere Ringumschließung 124, die axial den Reibbelag 68 über einen Teil von dessen axialer Erstreckungsweite übergreift. Näheres bezüglich der Axialausbildung zeigen die Fig. 5a und 5b, die aus der Betrachtung gemäß den Schnittlinien Va-Va und Vb-Vb in Fig. 5 entstanden sind. Sie lassen die Ausbildung der äußeren Ringumschließung 124 am Wandlerdeckel 7 sowie die Befestigung des Reibbelages 68 am Kolben 54 deutlich erkennen. Ebenso deutlich ist ersichtlich, dass die äußere Ringumschließung 124 an der Stelle Va unter Bildung eines noch zu erläuternden Staudruckpunktes S nahezu spielfrei radial an den Reibbelag 68 angrenzt, an der Stelle Vb dagegen mit beträchtlichem radialen Abstand verbleibt. In Achsrichtung verbleibt auch bei geschlossener Überbrückungskupplung 56 ein Restspalt 129 zwischen dem axial freien Ende 131 der äußeren Ringumschließung 124 und dem Kolben 54.
Zurückkommend auf Fig. 5 ist erkennbar, dass die äußere Ringumschließung 124 einen Gegenreibbereich 70 umschließt, der über einen vergleichsweise großen Durchmesser D1 verfügt. Einen wesentlich kleineren Durchmesser D2 nimmt dagegen der Außenrand vom Reibbereich 69 des Reibbelages 68 an. Der Kolben 54 verfügt, abweichend von der in Fig. 1 gezeigten Ausführung, über eine Mittenachse 122, die durch eine Exzentrizität E von der Drehachse 3 des Wandlerdeckels 7 beabstandet ist. Bei Relativbewegungen der beiden Wandlerbauteile 7, 54 in Umfangsrichtung wird sich der Staudruckpunkt S in Umfangsrichtung verlagern, indem er entlang der radialen Innenseite 127 der äußeren Ringumschließung 124 bewegt wird, und hierbei den Strömungsspalt 125 an der in Bewegungsrichtung liegenden Vorderseite verengen, an der Rückseite dagegen erweitern. Auf diese Weise wird an der Vorderseite des Staudruckpunktes S ein Überdruck, an dessen Rückseite dagegen ein Unterdruck erzeugt. Insofern handelt es sich bei der Ausführung gemäß Fig. 5 um eine weitere Pumpvorrichtung 100, die für eine druckbedingte Zwangsströmung der Hydraulikflüssigkeit im Wirkbereich des Reibbelages 68 sorgt. Abweichend zu den vorangegangenen Ausführungen findet jetzt allerdings eine ständig wechselnde Überdeckung beziehungsweise Freigabe von Teilen des Gegenreibbereiches 70 durch den Reibbereich 69 statt, so dass jeweils neue Teile dieses Gegenreibbereiches 70 mit kühlender Hydraulikflüssigkeit benetzt werden können.
Bei der Beschreibung der Ausführungsform gemäß den Fig. 5, 5a und 5b wurde von einem nutungsfreien Reibbelag 68 ausgegangen. Selbstverständlich kann statt dessen ein mit Nutungen 80 ausgebildeter Reibbelag vorgesehen sein, der das zuvor beschriebene Wirkprinzip sinnvoll unterstützt. Eventuelle vorteilhafte Nutungsgestaltungen sind den Fig. 8 und 9 entnehmbar, die jeweils ein Segment des Reibbelages 68 zeigen. Die Nutung 80 im Reibbelag 68 gemäß Fig. 8 weist einen im Wesentlichen zickzack- oder mäanderförmigen Verlauf auf, der an der äußeren Radialseite 97 des Reibbelages 68 sowohl einen Zuflussbereich 82 als auch einen Abflussbereich 84 aufweist. Die gesamte Nutung 80 ist derart radial innerhalb des Reibbelages 68 angeordnet, dass dieser radial innerhalb der Nutung 80 noch über einen nutungsfreien Reibring 126 verfügt. Hierdurch soll einerseits das übertragbare Drehmoment erhöht und andererseits eine Dichtwirkung gegenüber radialem Durchgang von Hydraulikflüssigkeit erzielt werden.
Alternativ kann die Nutung 80 auch gemäß Fig. 9 waffelmusterartig ausgebildet sein, vorzugsweise in Kombination mit einer den Waffelmusterbereich umschließenden zusätzlichen Nutung 80, die sich, ausgehend von einem Zuflussbereich 82 an der äußeren Radialseite 97 über einen ersten Nutungsteil 152 im Wesentlichen radial nach innen erstreckt, bis sie auf einen mittleren Nutungsteil 154 stößt, der im Wesentlichen in Umfangsrichtung verläuft. Dieser mittlere Nutungsteil 154 wiederum mündet in einen zweiten, sich im Wesentlichen radial erstreckenden Nutungsteil 156, der an der äußeren Radialseite 97 des Reibbelages 68 mit einem Abflussbereich 84 mündet. Auch bei dieser Ausführung des Reibbelages 68 verbleibt vorzugsweise radial innerhalb des mittleren Nutungsteils 154 ein nutungsfreier Reibring 126.
Die bislang beschriebenen Ausführungen, insbesondere gemäß der Abbildung in Fig. 1, zeigen eine sogenannte Ein-WK-Überbrückungskupplung 56, was bedeutet, dass ein einzelner Reibbelag zur Bildung einer Reibfläche zur Übertragung von Drehmoment zur Verfügung steht. Hiervon abweichend zeigt Fig. 6 in Verbindung mit Fig. 6a eine Zwei-WK-Überbrückungskupplung 56, die demzufolge einen zweiten Reibbereich aufgrund eines zweiten Reibbelages aufweist. Zur vereinfachten Betrachtung ist der in Fig. 6a linke Reibbelag weiterhin mit der Bezugsziffer 68 bezeichnet, der hierdurch entstehende Reibbereich mit 69 und der am Wandlerdeckel 7 ausgebildete Gegenreibbereich mit 70. Im Gegensatz dazu wird im Folgenden der auf der rechten Seite angeordnete Reibbelag mit der Bezugsziffer 138 versehen, der hierdurch gebildete Reibbereich mit 142 und der am Kolben 54 vorgesehene Gegenreibbereich mit 146. Bevor im Einzelnen auf diese Ausführung eingegangen wird, soll vorausgeschickt werden, dass diese auch bei Überbrückungskupplungen mit vier oder mehr Reibbelägen denkbar ist, wobei eine derartige Überbrückungskupplung an dieser Stelle nicht dargestellt und beschrieben werden soll, aber dem Stand der Technik angehört. Beispielhaft sei hierbei auf die WO 00/03 158 hingewiesen, die eine Mehrzahl von Ausführungen von Überbrückungskupplungen mit vier Reibbelägen zeigt. Allerdings sollte die Überbrückungskupplung eine Geradzahligkeit bei den Reibbelägen aufweisen, um, wie nachfolgend dargestellt wird, das Auftreten eventueller Unwuchten zu vermeiden.
Bedingt durch die Zwei-WK-Überbrückungskupplung 56 ist der Lagerzapfen 13 des Wandlergehäuses 5 mit einer Zapfennabe 128 ausgebildet, die mittels einer Schweißnaht 162 fest mit dem Wandlerdeckel 7 verbunden ist und über mit zumindest einer Radialkomponente verlaufende Radialkanäle 130 verfügt. Die Letztgenannten verbinden den radial inneren Übergangsraum 40 mit der radial äußeren, zwischen Wandlerdeckel 7 und Kolben 54 vorgesehenen Kammer 55.
Bei dieser Ausführung ist der Kolben 54 ohne Reibbeläg ausgebildet. Statt dessen sind die Reibbeläge 68, 138 an einer Lamelle 132 angebracht, die im radial äußeren Bereich mit Aussparungen 134 versehen ist, um drehfest, aber axial verschiebbar mit Gegenaussparungen 74 an der Drehsicherung 76 in Eingriff zu kommen. Den Reibbelägen 68, 138 sind jeweils äußere Ringumschließungen 124 und innere Ringumschließungen 150 zugeordnet. Die mit dem Reibbelag 68 zusammenwirkenden, in Fig. 6a links eingezeichneten Ringumschließungen 124, 150 sind am Wandlerdeckel 7 befestigt, die vergleichbaren Ringumschließungen 124, 150, die dem anderen Reibbelag 138 zugeordnet sind, dagegen am Kolben 54. Sämtliche Ringumschließungen 124, 150 sind, wie bereits die Ringumschließung 124 gemäß Fig. 5, 5a und 5b, in Achsrichtung derart bemessen, dass sie bei geschlossener Überbrückungskupplung 56 einen Restspalt 127 zum jeweils anderen Wandlerbauteil belassen. Diesbezüglich wird also auf die Darstellung des Restspaltes 129 in den Fig. 5a und 5b verwiesen, so dass an dieser Stelle eine erneute, vergrößerte Herauszeichnung zur Darstellung des Restspaltes 129 in von Reibbelag und Ringumschließung nicht erforderlich erscheint.
Gemäß der in Fig. 6a eingezeichneten Schnittlinie VII-VII sind die Ringumschließungen 124, 150, wie die Fig. 7 deutlich zeigt, im Wesentlichen kreisförmig ausgebildet, während die Reibbeläge 68, 138 einen von der Kreisform abweichenden Verlauf aufweisen. Vorzugsweise sind hierbei die Reibbeläge 68, 136 elliptisch ausgebildet, wobei jeder Reibbelag 68, 136 derart bemessen ist, dass er an Punkten S_a, die in Umfangsrichtung um 180° voneinander beabstandet sind, einen nur geringfügig kleineren Außendurchmesser aufweist, als die Innenseiten 127 der äußeren Ringumschließungen 124. Jeweils um 90° in Umfangsrichtung versetzt, sind dagegen an den Innendurchmessern der Reibbeläge 68, 136 Punkte S_i vorgesehen, an denen die Reibbeläge 68, 136 nur unwesentlich größer sind als die Außenseiten 151 der zugeordneten inneren Ringumschließungen 150.
Bei den vorgenannten Punkten S_a und S_i handelt es sich, ebenso wie in der bereits beschriebenen Fig. 5, um Saugdruckpunkte, durch welche die Funktion der Pumpvorrichtung 100 erzielt wird. Ebenso wie bereits bei Fig. 5 entstehen bei Relativbewegung der Reibbeläge 68, 138 gegenüber den am anderen Wandlerbauteil, nämlich dem Wandlerdeckel 7, befestigten Ringumschließungen 124, 150 mittels Veränderung des jeweiligen Strömungsspaltes 125 ein Überdruck an einer Seite des jeweiligen Saugdruckpunktes S_a und S_i, an der in Umfangsrichtung entgegengesetzten Seite dagegen ein Unterdruck. Entsprechend wird an der Überdruckseite Hydraulikflüssigkeit aus dem Strömungsspalt 125 herausgedrückt, an der Unterdruckseite dagegen angesaugt, so dass die gewünschte Zwangsströmung entsteht.
Die Funktionsweise der Ausführungsform gemäß Fig. 6, 6a und 7 entspricht demnach bezüglich ihres Wirkprinzips derjenigen nach Fig. 5, 5a und 5b, erreicht aber trotz einfacherer Konstruktion einen noch besseren Wirkungsgrad, da aufgrund einer Mehrzahl von Saugdruckpunkten S_a und S_i für eine noch effizientere, über den Umfang gleichmäßigere Zwangsströmung gesorgt wird. Allerdings sollte, um unerwünschte Unwuchten, hervorgerufen durch die elliptische Form der Reibbeläge 68, 138, auszuschließen, der zweite Reibbelag 138 gegenüber dem ersten Reibbelag 68 in Umfangsrichtung um 90° gedreht an der Lamelle 132 befestigt sein. Demzufolge sind beim zweiten Reibbelag 138 die äußeren Saugdruckpunkte S_a ebenso wie die inneren Saugdruckpunkte S_i gegenüber der Darstellung in Fig. 7 jeweils um 90° gedreht.
Aufgrund des beschriebenen Funktionsprinzips benötigt die Ausführung gemäß Fig. 6, 6a und 7 nicht zwingend eine Nutung 80, jedoch kann eine solche ergänzend sinnvoll sein, um eine nochmals erhöhte Kühlwirkung insbesondere im Erstreckungsbereich der Reibbeläge 68, 138 zu erbringen. In diesem Zusammenhang sei auf die bereits erläuterten Fig. 8 und 9 verwiesen, wobei die dort gezeigten Nutungen 80 auch bei dieser Ausführung an zumindest einem der Reibbeläge 68, 138 vorgesehen sein kann. Bezugszeichenliste 1 hydrodyn. Drehmomentwandler
3 Drehachse
5 Wandlergehäuse
7 Wandlerdeckel
9 Pumpenschale
11 Pumpenradnabe
13 Lagerzapfen
15 Befestigungsaufnahme
16 Pumpenradschaufeln
17 Pumpenrad
19 Turbinenrad
21 Turbinenradschale
22 Turbinenradschaufeln
23 Leitrad
24 hydrodynamischer Kreis
25 Innentorus
26 Leitradnabe
27 Freilauf
28 Leitradschaufeln
29 Axiallagerung
30 Stützwelle
31 Turbineradfluss
32 Verzahnung
33 Turbinennabe
34 Verzahnung
35 Axiallagerung
36 Getriebeeingangswelle
37 Mittenbohrung
38 Abdichtung
40 Übergangsraum
42 Strömungsdurchlass
44 Axiallagerung
46 Kanäle
48 Zentrierfläche
50 Abdichtung
52 Kolbenfuß
54 Kolben
55 Kammer
56 Überbrückungskupplung
58 Tangentialblattfedern
60 Aufnahmevorrichtung
62, 63 Nietverbindung
64 Anschlag
66 ebenflächiger Bereich
68 Reibbelag
69 Reibbereich
70 Gegenreibbereich
72 Aussparungen
74 Gegenaussparungen
76 Drehsicherung
78 Halterung
80 Nutung
81 radialer Außenrand
82 Zuflussbereich
83 Scheitelpunkt
84 Abflussbereich
86 Stauelement
88 Zustromseite
90 Leitfläche
91 Abrisskante
92 Abstromseite
93 Strömungsführungsseite
94 Turbulenzerzeuger
96 innere Radialseite
97 äußere Radialseite
98 Radialüberstand
100 Pumpvorrichtung
102 Staudruckerzeuger
104 kantenfreier Übergang
106 axiales Spiel
108 Verdrängungskörper
110 Durchflussquerschnitt
112 freies Ende des Verdrängungskörpers
114 Nutengrund
115 Umfangsbereich der Nutung
116 Außenumfang des Verdrängungskörpers
117 Radialbereiche der Nutung
118 Seitenwandung der Nutung
119, 120 radiales Spiel
121 äußere Radialseite
122 Mittenachse
123 innere Radialseite
124 äußere Ringsumschließung
125 Strömungsspalt
126 nutungsfreier Reibring
127 Innenseite der äußeren Ringumschließung
128 Zapfennabe
129 Restspalt
130 Radialkanal
131 freies Ende der Ringumschließung
132 Lamelle
134 Aussparungen
138 Reibbeläge
142 Reibbereich
146 Gegenreibbereich
150 innere Ringumschließungen
151 Außenseiten der Ringumschließungen
152, 156 radiale Nutungsteile
154 mittlerer Nutungsteil
158 waffelmusterartige Segmente
160 Unterbrechungen
162 Schweißnaht

Claims

1. Überbrückungskupplung für einen hydrodynamischen Drehmomentwandler mit zumindest einem an einem ersten Wandlerbauteil vorgesehenen Reibbereich, der durch eine Einrückbewegung mit wenigstens einem an einem zweiten Wandlerbauteil vorgesehenen Gegenreibbereich in Wirkverbindung versetzbar oder durch eine der Einrückbewegung entgegengerichtete Ausrückbewegung von diesem Gegenreibbereich trennbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass an wenigstens einem der beiden Wandlerbauteile (7, 54) eine im Reibbereich (69) oder im Gegenreibbereich (70) wirksame Pumpvorrichtung (100) vorhanden ist, die, bedingt durch ihre geometrische Ausbildung, zum Aufbau eines Druckgefälles wirksam ist, durch welches eine Zwangsströmung von Hydraulikflüssigkeit durch zumindest einen vorbestimmten Abschnitt des Reibbereichs (69) und/oder des Gegenreibbereichs (70) bewirkt ist.

2. Überbrückungskupplung nach Anspruch 1 mit Ausbildung wenigstens einer zum Durchgang von Hydraulikflüssigkeit dienenden Nutung im Reibbereich und/oder im Gegenreibbereich, dadurch gekennzeichnet, dass an zumindest einem der beiden Wandlerbauteile (7, 54) im Zuflussbereich (82) der Nutung (80) eine ein Stauelement (86) aufweisende Pumpvorrichtung (100) vorgesehen ist, wobei das Stauelement (86) in den Strömungsweg der Hydraulikflüssigkeit ragt, an seiner Zustromseite (88) über eine die Strömung in die Nutung (80) umlenkende Leitfläche (90) verfügt und einen druckreduzierenden Turbulenzerzeuger (94) aufweist.

3. Überbrückungskupplung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Stauelement (86) zumindest an seiner Zustromseite (88) in Bezug zur benachbarten Radialseite (96) von Reibbereich (69) oder Gegenreibbereich (70) einen Radialüberstand (98) aufweist und durch seine Leitfläche (90) die zustromseitige Strömung im wesentlichen in eine Richtung mit zumindest einer Komponente in Radialrichtung umlenkt.

4. Überbrückungskupplung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Stauelement (86) an seinem Radialüberstand (98), ausgehend von einer als Abrisskante (91) wirksamen Stelle mit maximaler, radialer Erstreckung gegenüber der zugeordneten Radialseite (96) von Reibbereich (69) oder Gegenreibbereich (70) in Richtung zur Abstromseite (92) an diese Radialseite (96) zumindest angenähert ist.

5. Überbrückungskupplung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Stauelement (86) mit seiner Abstromseite (92) im Abflussbereich (84) der Nutung (80) endet.

6. Überbrückungskupplung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Leitfläche (90) mit ihrer geometrischen Form an die geometrische Form der Nutung (80) angepasst ist und somit eine Radialverlängerung derselben bildet.

7. Überbrückungskupplung nach Anspruch 6 mit einer im wesentlichen bogenförmigen Nutung, dadurch gekennzeichnet, dass das Stauelement (86) sich mit einer ebenfalls bogenförmigen Leitfläche (90) mit gleicher Krümmung wie die Nutung (80) radial an diese anschließt.

8. Überbrückungskupplung nach zumindest einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Nutung (80), ausgehend von einem Scheitelpunkt (83), in einander entgegengesetzten Richtungen nach radial innen erstreckt und sich dort sowohl mit ihrem Zuflussbereich (82) als auch mit ihrem Abflussbereich (84) nach radial innen öffnet, wobei das Stauelement (86) gegenüber der inneren Radialseite von Reibbereich (69) oder Gegenreibbereich (70) nach radial innen überragt.

9. Überbrückungskupplung nach zumindest einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpvorrichtung (100) einen der Leitfläche (90) des Stauelementes (86) in Richtung zur ankommenden Strömung zugeordneten Staudruckerzeuger (102) aufweist.

10. Überbrückungskupplung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Staudruckerzeuger (102) einen Zuflussbereich (86) für die Nutung (80) mit gegenüber dieser größerem Durchflussquerschnitt (110) bildet.

11. Überbrückungskupplung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Staudruckerzeuger (102) durch einen im wesentlichen kantenfreien Übergang von der zustromseitigen inneren Radialseite (96) von Reibbereich (69) oder Gegenreibbereich (70) in die Nutung (80) gebildet ist.

12. Überbrückungskupplung nach Anspruch 1 mit Ausbildung wenigstens einer zum Durchgang von Hydraulikflüssigkeit dienenden Nutung im Reibbereich und/oder im Gegenreibbereich, dadurch gekennzeichnet, dass an wenigstens einem der beiden Wandlerbauteile (7, 54) jeweils im Kontaktbereich mit einer Nutung (80) des jeweils anderen Wandlerbauteils (7, 54) als Pumpvorrichtung (100) zumindest ein Verdrängungskörper (108) vorgesehen ist, der wenigstens teilweise in die Nutung (80) des anderen Wandlerbauteils (7, 54), den Durchflussquerschnitt (110) der Nutung (80) verengend, eingreift.

13. Überbrückungskupplung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Nutung (80) zumindest in Richtung der Relativbewegbarkeit des Verdrängungskörpers (108) bezüglich ihrer Bemessung und ihrer Geometrie derart ausgebildet ist, dass der Verdrängungskörper (108) bei Relativbewegungen der beiden Wandlerbauteile (7, 54) zueinander innerhalb der Nutung (80) anschlagfrei bewegbar ist.

14. Überbrückungskupplung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Verdrängungskörper (108) wirkungsmäßig zwischen wenigstens einem Zuflussbereich (82) und zumindest einem Abflussbereich (84) der Nutung (80) in derselben aufgenommen ist.

15. Überbrückungskupplung nach zumindest einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Verdrängungskörper (108) im wesentlichen zapfenförmig ausgebildet ist.

16. Überbrückungskupplung nach zumindest einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Verdrängungskörper (100) mit seinem nutseitigen freien Ende (112) mit vorbestimmbarem axialem Spiel (106) zum Nutengrund (114) in die Nutung (80) ragt.

17. Überbrückungskupplung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass durch den Verdrängungskörper (108) mittels Ausbildung aus abriebweichem Werkstoff infolge von Reibung am Nutengrund (114) der Nutung (80) für eine Ausbildung des axialen Spiels (106) gesorgt ist.

18. Überbrückungskupplung nach zumindest einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Verdrängungskörper (108) mit seinem auf die Querschnittsfläche bezogenen Außenumfang (116) mit vorbestimmbarem radialen Spiel (119, 120) zur jeweiligen Seitenwandung (118) der Nutung (80) in dieselbe eingreift.

19. Überbrückungskupplung nach zumindest einem der Ansprüche 12 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass sowohl der Zuflussbereich (82) als auch der Abflussbereich (84) der Nutung (80) jeweils an der gleichen Radialseite (96, 97) von Reibereich (69) oder Gegenreibbereich (70) mündet.

20. Überbrückungskupplung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die radial äußere Radialseite (97) die Mündungen von Zuflussbereich (82) und Abflussbereich (84) aufnimmt.

21. Überbrückungskupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpvorrichtung (100) über zwei Wandlerbauteile (7, 54) verfügt, von denen einer mit einer Mittenachse (122) über eine Exzentrizität (E) von der angeordnete Drehachse (3) beider Wandlerbauteile (7, 54) beabstandet ist, die mit unterschiedlichen Durchmessern (D1, D2) ausgebildet sind, wobei der kleinere Wandlerbauteil (54) mit Durchmesser (D2) innerhalb des größeren Wandlerbauteils (7) mit Durchmesser (D1) angeordnet und zur Bildung eines Staudruckpunktes (S) mit einem Bereich seiner äußeren Radialseite (121) an einen Bereich der inneren Radialseite (123) des jeweils anderen Wandlerbauteils (7, 54) zur Bildung eines Strömungsspaltes (125) radial angenähert ist.

22. Überbrückungskupplung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass der Reibbereich (69) oder der Gegenreibbereich (70) am größeren Wandlerbauteil (7) in Radialrichtung zumindest soviel größer als der Reibbereich (69) oder der Gegenreibbereich (70) am kleineren Wandlerbauteil (54) ist, dass der Reibbereich (69) oder der Gegenreibbereich (70) des kleineren Wandlerbauteils (54) unabhängig von der jeweiligen Relativdrehstellung der beiden Wandlerbauteile (7, 54) zueinander jeweils vollflächig mit dem Reibbereich (69) oder dem Gegenreibbereich (70) des größeren Wandlerbauteils (7) in Eingriff steht.

23. Überbrückungskupplung nach zumindest einem der Ansprüche 21 und 22, dadurch gekennzeichnet, dass am größeren Wandlerbauteil (7), dessen innere Radialseite (123) bildend, eine axial in Richtung zum kleineren Wandlerbauteil (54) überstehende, den Letztgenannten radial umgreifende Ringumschließung (124) vorgesehen ist.

24. Überbrückungskupplung nach zumindest einem der Ansprüche 21 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass an mindestens einem Wandlerbauteil (54) in dessen Reibbereich (69) eine Nutung (80) vorgesehen ist.

25. Überbrückungskupplung nach Anspruch 1 mit zumindest einer axial zwischen den beiden Wandlerbauteilen angeordneten Lamelle, welche an zumindest einer Axialseite über einen Reibbereich oder einen Gegenreibbereich verfügt, wobei der Reibbereich an einem Reibbelag ausgebildet ist, der an wenigstens einem der beiden Wandlerbauteile oder an der Lamelle vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpvorrichtung (100) einen Reibbelag (68, 138) mit zumindest einer von der Kreisform abweichenden Radialseite (96, 97) aufweist, welcher eine am jeweils anderen Wandlerbauteil (7, 54) vorgesehene Ringumschließung (124, 150) zugeordnet ist, und der Reibbelag (68, 138) zur Bildung von Staudruckpunkten (S_a, S_i) mit seiner betreffenden Radialseite (96, 97) an vorbestimmten Stellen seines Umfanges an die zugeordnete Ringumschließung (124, 150) zur Bildung von Strömungsspalten (125) radial angenähert ist.

26. Überbrückungskupplung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass bei Abweichung beider Radialseiten (96, 97) des Reibbelages (68, 138) von der Kreisform jeder dieser Radialseiten (96, 97) jeweils eine Ringumschließung (124, 150) zugeordnet ist.

27. Überbrückungskupplung nach Anspruch 25 oder 26, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweilige Ringumschließung (124, 150) mit im Wesentlichen kreisförmiger Ausbildung versehen ist.

28. Überbrückungskupplung nach Anspruch 25 oder 26, dadurch gekennzeichnet, dass der Reibbelag (68, 138) jeweils zusammen mit einem weiteren Reibbelag (68, 138) vorgesehen ist, der um eine vorbestimmte Winkelstellung drehversetzt zum anderen Reibbelag (68, 138) angeordnet ist.

29. Überbrückungskupplung nach zumindest einem der Ansprüche 25 bis 28, dadurch gekennzeichnet, dass der Reibbelag (68, 138) an zumindest einer seiner Radialseiten (96, 97) elliptisch ausgebildet ist.

30. Überbrückungskupplung nach zumindest einem der Ansprüche 25 bis 29, dadurch gekennzeichnet, dass der Reibbelag (68, 138) ebenso wie die zugeordnete Ringumschließung (124, 150) jeweils über die gleiche Drehachse (3) verfügen.

31. Überbrückungskupplung nach zumindest einem der Ansprüche 25 bis 30, dadurch gekennzeichnet, dass die Reibbeläge (68, 138) an der Lamelle (132) befestigt und die Ringumschließungen (124, 150) jeweils an einem der Wandlerbauteile (7, 54) vorgesehen sind.

32. Überbrückungskupplung nach zumindest einem der Ansprüche 25 bis 31, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest einer der Reibbeläge (68, 138) eine Nutung (80) an seinem Reibbereich (140, 142) aufweist.

33. Überbrückungskupplung nach Anspruch 24 oder 32, dadurch gekennzeichnet, dass die Nutung (80) sowohl mit ihrem Zuflussbereich (82) als auch mit ihrem Abflussbereich (84) jeweils an der gleichen Radialseite (96, 97) des Reibbelages (68, 134) mündet.

34. Überbrückungskupplung nach Anspruch 24, 32 oder 33, dadurch gekennzeichnet, dass die Nutung (80) zick-zack- oder mäanderförmig ausgebildet ist.

35. Überbrückungskupplung nach Anspruch 24, 32 oder 33, dadurch gekennzeichnet, dass die Nutung (80) waffelmusterförmig ausgebildet ist.