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Die
Erfindung betrifft einen Drehmomentwandler mit einer Überbrückungskupplung.
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Aus
der
DE 103 50 935
A1 ist bereits ein Drehmomentwandler mit einer Überbrückungskupplung
bekannt.
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Der
Erfindung liegt insbesondere die Aufgabe zugrunde, einen Drehmomentwandler
mit einer verbesserten Kühlleistung für die Überbrückungskupplung
bereitzustellen. Die Aufgabe wird gelöst durch den Patentanspruch
1, wobei weitere Ausgestaltungen der Erfindung den Unteransprüchen
entnommen werden können.
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Die
Erfindung geht aus von einem Drehmomentwandler mit einer Überbrückungskupplung.
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Es
wird vorgeschlagen, dass der Drehmomentwandler zumindest zwei drehfest
zueinander angeordnete Wandelemente aufweist, die einen radial verlaufenden Ölkanal
bilden, der dazu vorgesehen ist, einen Ölstrom an die Überbrückungskupplung
zu leiten. Dadurch kann auf Dichtelemente, die zwei drehbare Teile
miteinander verbinden, im Bereich des Ölkanals verzichtet
werden, wodurch der Ölkanal einfacher abgedichtet werden
kann. Der Ölstrom kann somit effektiv an die Überbrückungskupplung herangeleitet
werden, wodurch eine bessere Kühlleistung des Ölstroms
für die Überbrückungskupplung erzielt
werden kann. Grundsätzlich kann der Ölstrom dabei
radial nach innen oder radial nach außen gerichtet sein,
wobei vorzugsweise der Ölstrom radial nach außen
gerichtet ist, da dadurch Pumpwirkungen des Ölkanals und
der Kupplungsvorrichtung vorteilhaft ausgenutzt werden können.
Die Begriffe „radial", „axial" und „in
Umfangsrichtung" sollen dabei hier und im Folgenden in Bezug auf
eine Rotationsachse des Drehmomentwandlers bezogen werden.
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Weiter
wird vorgeschlagen, dass die Überbrückungskupplung
zumindest teilweise axial zwischen den Wandelementen angeordnet
ist. Dadurch wird der Ölstrom besonders vorteilhaft an
die Überbrückungskupplung herangeleitet. Vorzugsweise
ist die Überbrückungskupplung vollständig
axial innerhalb des Ölkanals angeordnet.
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Ist
die Überbrückungskupplung zumindest teilweise
radial zwischen den Wandelementen angeordnet, kann die Kühlleistung
der Überbrückungskupplung weiter verbessert werden.
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Weiter
wird vorgeschlagen, dass die Überbrückungskupplung
einen Kupplungslamellenträger aufweist, der drehfest mit
zumindest einem der Wandelemente verbunden ist. Dadurch kann der
Drehmomentwandler axial kompakt gestaltet werden.
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Ist
ferner der Kupplungslamellenträger als ein Innenlamellenträger
ausgebildet, kann der Ölstrom besonders vorteilhaft an
die Überbrückungskupplung geleitet werden.
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Vorzugsweise
ist der Kupplungslamellenträger dazu vorgesehen, ein Antriebsmoment
in die Überbrückungskupplung einzuleiten, da dadurch eine
besonders vorteilhafte Ausgestaltung des Ölkanals möglich
ist.
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Ferner
wird vorgeschlagen, dass das Wandelement und der Kupplungslamellenträger
zumindest teilweise einstückig ausgebildet sind. Dadurch
kann eine Anzahl von Bauteilen und Bauelementen reduziert werden.
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In
einer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass zumindest
eines der Wandelemente eine Reibfläche aufweist, die dazu
vorgesehen ist, mit einer korrespondierenden Reibfläche
einen Reibschluss herzustellen, wobei unter einer „korrespondierenden
Reibfläche" insbesondere eine Reibfläche einer
weiteren Lamelle, insbesondere einer Außenlamelle, verstanden
werden soll. Dadurch kann eine besonders stabile Endlamelle, insbesondere
für einen Innenlamellenträger, bereitgestellt werden.
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Weist
weiter eines der Wandelemente ein Kupplungsbetätigungselement
auf, das dazu vorgesehen ist, die Überbrückungskupplung
zu betätigen, kann einfach ein Betätigungsmechanismus
für die Überbrückungskupplung bereitgestellt
werden. Das Kupplungsbetätigungselement ist dabei vorzugsweise
axial verschiebbar und gedichtet auf dem Wandelement, das vorteilhafterweise
zumindest teilweise einstückig mit einer Führungsvorrichtung
ausgeführt ist, angeordnet.
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Ferner
wird vorgeschlagen, dass der Drehmomentwandler ein drittes Wandelement
aufweist, das mit einem der ersten beiden Wandelemente einen weiteren Ölkanal
bildet, der dazu vorgesehen ist, einen Betätigungsölstrom
zu leiten. Dadurch kann das Kupplungsbetätigungselement
einfach angesteuert werden.
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Vorzugsweise
sind die Wandelemente drehfest miteinander verbunden. Dadurch weisen
die Wandelementen der beiden Ölkanäle eine gleiche Drehzahl
auf, wodurch ein durch eine Fliehkraft bedingter Öldruck
in beiden Ölkanälen gleich ist. Dadurch kann ein
durch Drehzahländerungen bedingtes Schließen der Überbrückungskupplung
vermieden werden.
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Ist
eines der Wandelemente als ein Antriebselement ausgebildet, das
dazu vorgesehen ist, ein Antriebsmoment in die Überbrückungskupplung
einzuleiten, kann ein axialer Bauraum weiter reduziert werden.
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Vorteilhafterweise
sind zumindest zwei der Wandelemente zumindest teilweise einstückig
ausgeführt. Dadurch kann eine Anzahl von Bauteilen reduziert
werden.
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Weiter
wird vorgeschlagen, dass zumindest zwei der Wandelemente durch zumindest
ein Verbindungselement, das eine form- und/oder kraftschlüssige
Verbindung herstellt, miteinander verbunden sind, wie beispielsweise
eine Schraubverbindung und/oder besonders vorteilhaft eine Nietverbindung. Dadurch
kann eine drehfeste Verbindung besonders einfach realisiert werden.
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Ferner
wird vorgeschlagen, dass die Überbrückungskupplung
einen als einen Außenlamellenträger ausgebildeten
Kupplungslamellenträger aufweist, der dazu vorgesehen ist,
ein Antriebsmoment aus der Überbrückungskupplung
auszuleiten. Dadurch kann der Drehmomentwandler bezüglich
Bauraum und einem Verlauf des Ölkanals weiter optimiert werden.
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Außerdem
wird vorgeschlagen, dass der Drehmomentwandler einen Torsionsdämpfer
aufweist, dessen Eingangsseite drehfest mit dem Außenlamellenträger
verbunden ist. Dadurch können Schwingungen vorteilhaft
gedämpft werden.
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Weitere
Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung
dargestellt. Die Beschreibung und die Ansprüche enthalten
zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale
zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und
zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.
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Dabei
zeigen:
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1 ein
erstes Ausführungsbeispiel eines Drehmomentwandler mit
einer Überbrückungkupplung,
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2 ein
weiters Ausführungsbeispiel eines Drehmomentwandlers und
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3 ein
Drehmomentwandler mit einer Überbrückungskupplung,
die ein innenliegendes Kupplungsbetätigungselement aufweist.
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1 zeigt
ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen
Drehmomentwandlers. Der Drehmomentwandler weist eine Wandlereinheit 28a auf,
die mittels eines Pumpenrads 29a, eines Turbinenrads 30a und
eines Leitrads 31a ein Antriebsmoment, das an einer Antriebseinheit 24a des Drehmomentwandlers
eingeleitet werden kann, an eine Abtriebseinheit 32a weiterleitet.
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Um
die Wandlereinheit 28a in Drehzahlbereichen, in denen die
Wandlereinheit 28a einen schlechten Wirkungsgrad aufweist,
zu überbrücken, weist der Drehmomentwandler eine Überbrückungskupplung 10a auf,
die das Antriebsmoment direkt von der Antriebseinheit 24a auf
die Abtriebseinheit 32a weiterleiten kann. Ein Betriebsmodus,
in dem die Überbrückungskupplung 10a geschlossen
wird, liegt insbesondere vor, wenn Drehzahlen der Antriebseinheit 24a und
der Abtriebseinheit 32a zumindest annährend gleich
groß sind.
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Um
die Überbrückungskupplung 10a in einem
solchen Betriebsmodus, insbesondere wenn die Überbrückungskupplung 10a schlupfend
betrieben wird, zu kühlen, wird ein Ölstrom 14a an
die Überbrückungskupplung 10a geleitet.
Ein dazu verwendetes Öl dient zugleich als ein Betriebsmittel
für die Wandlereinheit 28a.
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Um
den Ölstrom 14a effektiv an die Überbrückungskupplung 10a zu
leiten, wird ein radial verlaufender Ölkanal 13a,
der den Ölstrom 14a leitet, durch zwei Wandelemente 11a, 12a gebildet,
die drehfest zueinander angeordnet sind. Über Verbindungselemente 25a,
die eine Nietverbindung ausbilden, sind das erste Wandelement 11a,
das zweite Wandelement 12a und die Antriebseinheit 24a form-
und kraftschlüssig miteinander verbunden. Das erste Wandelement 11a ist
dabei drehbar auf einem Flansch 33a angeordnet, der drehfest
mit der Abtriebseinheit 32a verbunden ist. Die Abtriebseinheit 32a ist
als eine Welle ausgebildet und bildet zugleich eine Getriebeeingangswelle
eines nicht näher dargestellten Getriebes. Das zweite Wandelement 12a ist
direkt drehbar auf der Abtriebseinheit 32a gelagert. Diese
Lagerungen sind als gedichtete Lagerungen ausgeführt.
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Der Ölstrom 14a wird
durch eine nicht näher dargestellte Ölführung
innerhalb der Abtriebseinheit 32a an den Ölkanal 13a herangeleitet. Über
die Ölführung ist der Ölkanal 13a mit
einer nicht näher dargestellten Pumpvorrichtung verbunden,
die den Ölstrom 14a erzeugen kann. In einem radial
an die Abtriebseinheit 32a angrenzenden Bereich sind die Ölführung
und der Ölkanal über ein Verbindungsvolumen 34a miteinander verbunden.
Das Verbindungsvolumen 34a wird durch die Abtriebseinheit 32a,
das zweite Wandelement 12a und den Flansch 33a,
an den das erste Wandelement 11a anschließt, begrenzt.
Der Ölkanal 13a verläuft dann von dem
an die Abtriebseinheit 32a angrenzenden Verbindungsvolumen 34a radial
nach außen in Richtung der Überbrückungskupplung 10a.
In Umfangsrichtung ist der Ölkanal 13a segmentweise
in Bereichen der Verbindungselemente 25a, die die Wandelemente 11a, 12a drehfest
verbinden, unterbrochen. In den restlichen Bereichen ist der Ölkanal 13a in
radialer Richtung durchgehend ausgebildet. Die Überbrückungskupplung 10a ist
in axialer Richtung vollständig und in radialer Richtung
größtenteils zwischen den Wandelementen 11a, 12a und
damit in dem Ölkanal 13a angeordnet.
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Das
erste Wandelement 11a, das den Ölkanal 13a in
einer Richtung begrenzt, die der Antriebseinheit 24a abgewandt
ist, ist einstückig ausgeführt. Das erste Wandelement 11a weist
weiter einen als ein Innenlamellenträger 16a ausgebildeten
Kupplungslamellenträger 15a auf. Das Wandelement 11a und
der Innenlamellenträger 16a sind teilweise einteilig
ausgeführt. Alternativ kann der Innenlamellenträger 16a aus
einem Blech ausgebildet werden, das mittels einer Nietverbindung
form- und kraftschlüssig mit dem Wandelement 11a verbunden
wird. Weiter weist das Wandelement 11a ein Stützelement 35a für den
Innenlamellenträger 16a auf. Über das
Stützelement 35a wird eine Endlamelle 36a des
Innenlamellenträgers 16a gegen axiale Krafteinwirkungen
abgestützt. Auch das Stützelement 35a ist
einteilig mit dem Wandelement 11a ausgeführt. Über
den Innenlamellenträger 16a wird das Antriebsmoment
in die Überbrückungskupplung 10a eingeleitet.
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Das
zweite Wandelement 12a ist zweiteilig ausgeführt
und weist ein Führungselement 38a und ein Kupplungsbetätigungselement 37a auf.
Das Führungselement 38a und das Kupplungsbetätigungselement 37a sind über
eine axiale Lagerung, die das Kupplungsbetätigungselement 37a axial
verschiebbar und drehfest auf dem Führungselement 38a lagert,
miteinander verbunden. Die axiale Lagerung ist gedichtet ausgeführt.
Das zweite Wandelement 12a bildet mit der Antriebseinheit 24a,
die ein weiteres Wandelement 21a bildet, einen weiteren
radial verlaufenden Ölkanal 22a aus, der dazu
vorgesehen ist, einen Betätigungsölstrom 23a an
das Kupplungsbetätigungselement 37a zu leiten.
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In
einem Betriebsmodus, in dem die Überbrückungskupplung 10a teilweise
oder vollständig geschlossen werden soll, wird über
eine nicht näher dargestellt Pumpvorrichtung der Betätigungsölstrom 23a aufgebaut
und an das Kupplungsbetätigungselement 37a geleitet.
Der Betätigungsölstrom 23a wird ebenfalls
durch die Abtriebseinheit 32a an den weiteren Ölkanal 22a herangeleitet.
Durch einen Druck des Betätigungsölstroms 23a,
der größer ist als ein Druck des Ölstroms 14a,
der die Überbrückungskupplung kühlt,
wird das Kupplungsbetätigungselement 37a axial
in Richtung der Überbrückungskupplung 10a gedrückt.
Dadurch stellen Innenlamellen 39a des Innenlamellenträgers 16a, über
die das Antriebsmoment eingeleitet wird, einen reibschlüssigen Kontakt
mit Außenlamellen 40a eines Außenlamellenträgers 18a her.
Der Außenlamellenträger 18a ist mit einer
Eingangsseite 27a eines Torsionsdämpfers 26a verbunden, über
den das Antriebsmoment an die Abtriebseinheit 32a weitergeleitet
wird.
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Das
erste und zweite Wandelement, sowie der Innenlamellenträger
können auch einstückig ausgeführt sein.
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2 zeigt
eine weitere Ausgestaltung eines Drehmomentwandlers mit einer Wandlereinheit 28b und
einer Überbrückungskupplung 10b. Zur
Unterscheidung der Ausführungsbeispiele ist der Buchstabe
a in den Bezugszeichen des Ausführungsbeispiels in der 1 durch
den Buchstaben b und c in den Bezugszeichen der Ausführungsbeispiele
in den 2 und 3 ersetzt. Die nachfolgende
Beschreibung beschränkt sich im Wesentlichen auf die Unterschiede
zu dem Ausführungsbeispiel in der 1, wobei
bezüglich gleich bleibender Bauteile, Merkmale und Funktionen
auf die Beschreibung des Ausführungsbeispiels in der 1 verwiesen
werden kann.
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Die
Ausführung weist ebenfalls einen radial verlaufenden Ölkanal 13b auf,
der durch ein erstes Wandelement 11b und ein zweites Wandelement 12b begrenzt
wird. Die Wandelemente 11b, 12b sind drehfest
zueinander angeordnet.
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Ein
Verbindungsvolumen 34b, das eine Ölführung
mit dem Ölkanal 13b verbindet, ist durch eine Abtriebseinheit 32b,
das Wandelement 12b und einen Flansch 33b begrenzt.
Das Wandelement 12b ist dabei drehbar und gedichtet gegen
den Flansch 33b gelagert. Das erste Wandelement 11b ist über
Verbindungselemente 25b, die eine Nietverbindung ausbilden,
drehfest mit dem zweiten Wandelement 12b und der Antriebseinheit 24b verbunden.
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In
einem radial inneren Bereich sind die beiden Wandelemente 11b, 12b einstückig
ausgeführt und begrenzen den Ölkanal 13b.
In einem radial äußeren Bereich sind die Wandelemente 11b, 12b getrennt
ausgeführt. Grundsätzlich könnten die
Wandelemente 11b, 12b aber auch über
den gesamten radialen Bereich einstückig ausgeführt
werden.
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Ein
Innenlammellenträger 16b, der Innenlamellen 39b aufnimmt,
ist einstückig mit dem ersten Wandelement 11b ausgeführt.
Weiter weist in dieser Ausgestaltung das Wandelement 11b eine
Reibfläche 19b auf. Die Reibfläche 19b bildet
eine Endlamelle des Innenlamellenträgers 16b und
ist einteilig mit einem Stützelement 35b des Innenlamellenträgers 16b ausgeführt.
Die Reibfläche 19b stellt in einem Betriebszustand,
in dem die Überbrückungskupplung 10b teilweise
oder vollständig geschlossen ist, eine reibschlüssige
Verbindung zu einer korrespondierenden Reibfläche 20b her,
die auf einer Außenlamelle 40b eines Außenlamellenträgers 18b angeordnet
ist
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Eine
dritte Ausgestaltung ist in 3 gezeigt.
Bei diesem Ausführungsbeispiel ist ein Kupplungsbetätigungselement 37c,
das dazu vorgesehen ist, eine Überbrückungskupplung 10c zu
betätigen, innenliegend ausgeführt. Ein erstes
Wandelement 11c ist einteilig mit einer Antriebseinheit 24c ausgeführt.
Das erste Wandelement 11c begrenzt mit einem zweiten Wandelement 12c einen Ölkanal 13c, über
den ein Ölstrom 14c an die Überbrückungskupplung 10c geleitet
wird. Das zweite Wandelement 12c weist das Kupplungsbetätigungselement 37c und
ein Führungselement 38c auf, wobei das Führungselement 38c und
das Kupplungsbetätigungselement 37c axial gegeneinander
verschiebbar sind. Die Überbrückungskupplung ist
axial zwischen der Antriebseinheit 24c, bzw. dem Wandelement 11c und dem
zweiten Wandelement 12c angeordnet.
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Das
zweite Wandelement 12c, das das Kupplungsbetätigungselement
aufweist, begrenzt mit einem weiteren Wandelement 21c,
einen Ölkanal 22c für einen Betätigungsölstrom 23c.
Alle drei Wandelemente 11c, 12c, 21c sind über
Verbindungselemente 25c, die eine Nietverbindung ausbilden,
form- und kraftschlüssig miteinander verbunden.
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Ein
Innenlamellenträger 16c ist direkt mit der Antriebseinheit 24c verbunden.
Auch eine einteilige Ausführung der Antriebseinheit 24c und
des Innenlamellenträgers 16c ist denkbar. Einteilig
mit der Antriebseinheit 24c ausgeführt ist ein
Stützelement 35c, das Innenlamellen 39c bei
geschlossener Überbrückungskupplung 10c abstützt.
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Die
beiden Wandelemente, welche den radial verlaufenden Ölkanal
bilden, können statt mit einer Nietverbindung wie in den 1, 2, 3 (Verbindungselemente 25a, 25b, 25c)
auch mit einer Schraubverbindung oder einer Schweißnietverbindung
drehfest zueinander angeordnet werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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