DE102008020673A1

DE102008020673A1 - Abgestufte Statorschaufel

Info

Publication number: DE102008020673A1
Application number: DE102008020673A
Authority: DE
Inventors: Aliihsan Wooster Karamavruc; William Wooster Brees
Original assignee: LuK Lamellen und Kupplungsbau Beteiligungs KG; LuK Lamellen und Kupplungsbau GmbH
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2007-05-09
Filing date: 2008-04-24
Publication date: 2008-11-13
Anticipated expiration: 2028-04-25
Also published as: US20080279692A1; US8162599B2; JP2008281198A; JP5534651B2; DE102008020673B4

Abstract

Eine Schaufel für ein Leitrad in einem Drehmomentwandler weist eine erste Fläche auf, die eine erste Stufe aufweist, und eine zweite Fläche, die im Wesentlichen in Umfangsrichtung entgegengesetzt zur ersten Fläche angeordnet ist. In einer Ausführungsform weist die erste Fläche erste und zweite nicht zusammenhängende oder verschieden ausgerichtete Abschnitte auf, und die erste Stufe verbindet die ersten und zweiten Abschnitte. In einer anderen Ausführungsform weist die zweite Fläche eine zweite Stufe auf. In noch einer anderen Ausführungsform weist die zweite Fläche dritte und vierte nicht zusammenhängende oder verschieden ausgerichtete Abschnitte auf, und die zweite Stufe verbindet die ersten und zweiten Abschnitte.

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die Erfindung bezieht sich auf Verbesserungen für Vorrichtungen zur Kraftübertragung zwischen einer drehenden Antriebseinheit, wie z. B. dem Motor eines Kraftfahrzeugs, und einer drehenden Abtriebseinheit, wie z. B. dem Schaltgetriebe eines Kraftfahrzeugs. Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf neue Querschnittsprofile für Statorschaufeln.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Drehmomentwandler mit Leiträdern, welche Schaufeln enthalten, sind in der Technik bekannt. Herkömmliche Leitschaufeln weisen üblicherweise Profile auf, die einem Strömungsprofil ähnlich sind. Es ist wünschenswert eine Leitschaufel zu entwickeln, welche den Massenstrom durch das Leitrad sowohl bei hohen, als auch bei niedrigen Drehzahlverhältnissen erhöht. Es ist bekannt, dass ein verbesserter Massenstrom den k-Faktor verringert, und daher die Drehmomentkapazität des Drehmomentwandlers erhöht.
Es ist anzumerken dass man den Massenstrom dadurch erhöhen kann, dass man benachbarte Statorschaufeln mehr von einander beabstandet. Jedoch hat das Vergrössern des Abstands der Schaufeln die nachteilige Folge, dass es die Strömungsführung verringert. Es ist in der Technik bekannt, dass die Verringerung der Strömungsführung den Wirkungsgrad eines Drehmomentwandlers verringert. Damit führt leider die Veränderung des Leitrades oder der Leitschaufeln, um einen Parameter des Drehmomentwandlers, wie z. B. die Drehmomentkapazität zu verbessern, üblicherweise zu einer nachteiligen Verringerung anderer Parameter, wie z. B. des Drehmomentverhältnisses oder des Wirkungsgrades.
Daher gibt es seit langem einen Bedarf für eine Leitschaufel, die eine Erhöhung der Drehmomentkapazität ermöglicht, während sie die vorherigen Werte für andere Parameter, wie z. B. Drehmomentverhältnis und Wirkungsgrad aufrechterhält.
KURZE ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung umfasst allgemein eine Schaufel für ein Leitrad in einem Drehmomentwandler, welche eine erste Fläche aufweist, die eine erste Stufe aufweist, und welche eine zweite Fläche aufweist, die im Wesentlichen in Umfangsrichtung entgegengesetzt der ersten Fläche ausgerichtet ist. In einer Ausführungsform weist die erste Fläche erste und zweite nicht zusammenhängende oder verschieden ausgerichtete Abschnitte auf, und die erste Stufe verbindet die ersten und zweiten Abschnitte. In einer anderen Ausführungsform weist die zweite Fläche eine zweite Stufe auf. In wieder einer anderen Ausführungsform weist die zweite Fläche dritte und vierte nicht zusammenhängende oder verschieden ausgerichtete Abschnitte auf, und die zweite Stufe verbindet die ersten und zweiten Abschnitte. In noch einer anderen Ausführungsform weist die Schaufel einen ersten Körperbereich und einen zweiten Körperbereich auf, der in Bezug auf den ersten Körperbereich abgesetzt ist, und ein abgestufter Körperbereich verbindet die ersten und zweiten Körperbereiche.
Die vorliegende Erfindung umfasst allgemein auch eine Schaufelanordnung für ein Leitrad in einem Drehmomentwandler, die eine erste Schaufel aufweist, die eine erste Fläche aufweist, und zweite nicht zusammenhängende Abschnitte, die mit einer ersten Stufe verbunden sind, und die eine zweite Schaufel aufweist, die eine zweite Fläche aufweist, die dritte und vierte nicht zusammenhängende Abschnitte aufweist, die mit einer zweiten Stufe verbunden sind. Während des Betriebs des Leitrads sind die jeweiligen Fluiddrücke auf den ersten und zweiten Stufenflächen geringer, als die Fluiddrücke auf den jeweiligen zweiten und dritten oder vierten nicht zusammenhängenden Abschnitten. Während des Betriebs des Leitrads ermöglicht die erste Flächenstufe eine Erhöhung des Fluidstroms zwischen den ersten und zweiten Schaufeln. Die Erhöhung des Fluidstroms verringert den k-Faktor des Drehmomentwandlers.
Die vorliegende Erfindung umfasst weiterhin allgemein eine Schaufel für ein Leitrad in einem Drehmomentwandler, die eine erste Fläche aufweist, die erste und zweite nicht zusammenhängende Abschnitte aufweist, die mit einer Stufe verbunden sind, und wobei die Schaufel eine zweite Fläche aufweist, die in Umfangsrichtung im Wesentlichen entgegengesetzt der ersten Fläche angeordnet ist.
Diese und andere Aufgaben und Vorzüge der vorliegenden Erfindung werden aus der nun folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung und aus den beigefügten Zeichnungen und Ansprüchen ersichtlich.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die Art und die Betriebsweise der vorliegenden Erfindung werden nun genauer in der folgenden ausführlichen Beschreibung der Erfindung dargestellt, wenn diese gemeinsam mit den beigefügten Figuren betrachtet wird, wobei:
1A ist eine perspektivische Ansicht eines Zylinderkoordinatensystems, welches räumliche Bezeichnungen vorstellt, die in der vorliegenden Patentanmeldung verwendet werden;
1B ist eine perspektivische Ansicht eines Gegenstands in dem Zylinderkoordinatensystem von 1A, welche räumliche Bezeichnungen vorstellt, die in der vorliegenden Patentanmeldung verwendet werden;
2 ist ein Profil der abgestuften Leitschaufel gemäss der vorliegenden Erfindung, welches eine Fluidströmung durch ein Leitrad eines Drehmomentwandlers bei einem niedrigen Drehzahlverhältnis darstellt;
3 ist ein Profil der nicht zusammenhängenden Statorschaufeln, die in 2 gezeigt werden, welches eine Fluidströmung durch das Leitrad bei einem hohen Drehzahlverhältnis darstellt;
4 ist ein Profil für Leitschaufeln gemäss der vorliegenden Erfindung, die eine abgestufte Fläche und eine kontinuierliche Fläche aufweisen, wobei eine Fluidströmung durch das Leitrad bei einem geringen Drehzahlverhältnis gezeigt wird; und
5 ist ein Diagramm, welches die Leistungen einer abgestuften Leitschaufel gemäss der vorliegenden Erfindung mit denen einer Schaufel mit kontinuierlicher Oberfläche vergleicht.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Eingangs ist festzuhalten, dass gleiche Bezugszahlen in verschiedenen Zeichnungsansichten gleiche oder funktional ähnliche Strukturelemente der Erfindung kennzeichnen. Obgleich die vorliegende Erfindung mit Bezug auf derzeit bevorzugte Ausführungsformen beschrieben wird, leuchtet es ein, dass die beanspruchte Erfindung nicht auf die offengelegten Ausführungsformen beschränkt ist.
Weiterhin ist festzuhalten, dass diese Erfindung nicht auf die hier im Einzelnen beschriebenen Methoden, Werkstoffe und Modifikationen beschränkt ist, und natürlich variiert werden kann. Ebenso leuchtet es ein, dass die hier verwendeten Bezeichnungen nur der Beschreibung der betreffenden Ausführungsformen dienen und den Schutzumfang der vorliegenden Erfindung nicht einschränken, welcher nur durch die beigefügten Ansprüche bestimmt ist.
Falls nicht anderweitig bestimmt, dann haben alle technischen und wissenschaftlichen Begriffe, die hier verwendet werden die gleiche Bedeutung, wie sie von Fachleuten in der für die Erfindung relevanten Technik verstandet wird. Obgleich beliebige Verfahren, Vorrichtungen oder Werkstoffe, die ähnlich oder gleichwertig zu den hier beschriebenen sind, zur Ausführung und zum Testen der Erfindung verwendet werden können, werden nun bevorzugte Verfahren, Vorrichtungen und Werkstoffe beschrieben.
1A ist eine perspektivische Ansicht eines Zylinderkoordinatensystems 80, welches räumliche Bezeichnungen vorstellt, die in der vorliegenden Erfindung verwendet werden. Die vorliegende Erfindung wird zumindest teilweise mit Bezug auf eine Zylinderkoordinatensystems beschrieben. Das Koordinatensystem 80 weist eine Längsachse 81 auf, welche als Bezug für die folgenden Richtungsbezeichnungen und räumlichen Bezeichnungen verwendet wird. Die Adjektive „axial", „radial" und „umfänglich" beziehen sich jeweils auf eine Ausrichtung parallel zur Achse 81, zum Radius 82, welcher senkrecht zur Achse 81 ist, und parallel zum Umfang 83. Die Adjektive „axial", „radial" und „umfänglich" beziehen sich auch auf eine Ausrichtung parallel zu betreffenden Ebenen. Um die Anordnung der verschiedenen Ebenen deutlich zu machen werden Objekte 84, 85 und 86 verwendet. Die Oberfläche 87 des Objekts 84 bildet eine axiale Ebene. Das bedeutet, die Achse 81 bildet eine Mantellinie. Die Oberfläche 88 des Objekts 85 bildet eine radiale Fläche. Das heisst, der Radius 82 bildet eine Linie entlang der Fläche. Die Oberfläche 89 des Objekts 86 bildet eine Umfangsfläche. Das heisst, der Umfang 83 bildet eine Mantellinie. In einem weiteren Beispiel ist die axiale Bewegung oder Anordnung parallel zur Achse 81, die radiale Bewegung oder Anordnung ist parallel zum Radius 82, und die Umfangsbewegung oder Anordnung ist parallel zum Umfang 83. Die Drehung erfolgt mit Bezug auf die Achse 81.
Die Adverbien „axial", „radial" und „umfänglich" beziehen sich jeweils auf eine Ausrichtung parallel zur Achse 81, dem Radius 82, oder dem Umfang 83. Die Adverbien „axial", „radial" und „umfänglich" beziehen sich auch auf eine Ausrichtung parallel zu den jeweiligen Ebenen.
1B ist eine perspektivische Ansicht des Gegenstands 90 in einem Zylinderkoordinatensystem 80 von 1A, welches räumliche Bezeichnungen vorstellt, die in der vorliegenden Anmeldung verwendet werden. Der zylindrische Gegenstand 90 steht stellvertretend für einen zylindrischen Gegenstand in einem Zylinderkoordinatensystem und schränkt die vorliegende Erfindung in keinster Weise ein. Der zylindrische Gegenstand 90 weist eine axiale Oberfläche 91, eine radiale Oberfläche 92 und eine Umfangsfläche 93 auf. Die Fläche 91 ist Teil einer axialen Ebene, die Fläche 92 ist Teil einer radialen Ebene, und die Fläche 93 ist Teil einer Umfangsfläche.
2 ist ein Profil für abgestufte Leitschaufeln 100 gemäss der vorliegenden Erfindung, die eine Fluidströmung durch ein Leitrad (nicht gezeigt) eines Drehmomentwandlers (nicht gezeigt) bei einem niedrigen Drehzahlverhältnis zeigen.
Die Leitschaufel 100 weist eine Fläche oder Oberfläche 102 und eine Fläche oder Oberfläche 112 auf, wobei die Flächen in Umfangsrichtung im Wesentlichen entgegengesetzt zueinander angeordnet sind. Die Fläche 102 weist Flächenabschnitte 106 und 108 und eine Stufe oder Stufenfläche 104 auf. In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Stufe 104 wie gezeigt auf der Fläche 102 angeordnet. Die Oberflächenabschnitte 106 und 108 hängen nicht miteinander zusammen und sind mit der Stufe 104 verbunden. Nicht zusammenhängend bedeutet, dass die Abschnitte 106 und 108 keine Fläche mit stetiger Krümmung bilden, da eine Stufe 104 vorhanden ist. Das bedeutet, die Fläche 102 weist keine stetige Krümmung auf, insbesondere nicht an der Stufe 104. Anders ausgedrückt, die Abschnitte 106 und 108 sind verschieden ausgerichtet.
Die Schaufel 100 weist einen Körperbereich 122 und einen Köperbereich 124 auf, die mit dem abgestuften Körperbereich 120 verbunden sind. Die Bereiche 122 und 124 sind verscheiden ausgerichtet, und hängen nicht miteinander zusammen.
Der Pfeil 110 stellt die Richtung der Fluidströmung durch das Leitrad bei niedrigen Drehzahlverhältnissen des Drehmomentwandlers dar, wenn Schaufeln 100 in dem Leitrad angebracht sind. Zwei Schaufeln 100 werden in 2 gezeigt. Jedoch ist festzuhalten, dass ein Leitrad, welches Schaufeln 100 verwendet, nicht auf eine bestimmte Anzahl von Schaufeln 100 beschränkt ist. Die Richtung des Fluides ändert sich, wenn das Fluid durch das Leitrad strömt, insbesondere zwischen den Schaufeln 100. Die Umlenkung des Fluides erfolgt, da das Fluid den Abschnitt 106 berührt, die Schaufel auf die von dem Fluid ausgeübte Kraft reagiert, und die Schaufel das Fluid nach unten entlang der Leitschaufel zu dem Abschnitt 108 umlenkt. Der Fluiddruck an der Stufe 104 ist wesentlich niedriger als der Fluiddruck in zumindest einem der Abschnitte 106 und 108. Die Stufe bewirkt eine Umlenkung des Fluides, wenn das Fluid sich in den Abschnitt 108 bewegt. Die Krümmung des Abschnitts 108 lenkt weiterhin die Strömung des Fluides um, bis das Fluid aus dem Leitrad austritt. Die Umlenkung des Fluides durch die Stufe 104 ermöglicht es dem Fluid, gleichmässig aus dem Abschnitt 106 in den Abschnitt 108 zu strömen, und bewirkt daher eine bessere Umlenkung des Fluides. Zum Beispiel wird der Umlenkungswinkel, den das Fluid als Reaktion auf die Berührung des Abschnitts 106 erfährt, in vorteilhafter Weise reduziert. Als Ergebnis wird die Geschwindigkeit des Fluides weniger verringert, wenn das Fluid von dem Abschnitt 106 in den Abschnitt 108 übertritt. Die obengenannte beibehaltene Geschwindigkeit des Fluides und der oben genannte verringerte Ablenkungswinkel erhöhen den Fluiddurchsatz hinter den Schaufeln 100, erhöhen den Massenstrom in Strömungsrichtung hinter den Schaufeln 100, und erhöhen die Kapazität des Drehmomentwandlers.
3 zeigt ein Profil von abgestuften Leitschaufeln 100, die in 2 gezeigt werden, und stellt die Fluidströmung durch das Leitrad bei einem hohen Drehzahlverhältnis dar. Das Folgende ist mit Bezug auf die 2 und 3 zu sehen. Die Fläche 112 weist Oberflächenabschnitte 116 und 118 und eine Stufe 114 auf. Die Erklärungen zu 2 mit Bezug auf die Fläche 102, die Abschnitte 106 und 108, und die Stufe 104 treffen auch auf die Fläche 112, die Abschnitte 116 und 118, und die Stufe 114 zu.
Der Pfeil 111 stellt die allgemeine Richtung der Fluidströmung durch das Leitrad bei hohen Drehzahlverhältnissen des Drehmomentwandlers dar, wenn Schaufeln 100 in dem Leitrad angebracht werden. Bei hohen Drehzahlverhältnissen ist die Kapazität des Drehmomentwandlers proportional zum Massenstrom des Fluides durch das Leitrad. Der Massenstrom wird von einem minimalen Durchflussquerschnitt begrenzt. Der minimale Durchflussquerschnitt wird in einer Richtung durch den Abstand 126 dargestellt, welcher senkrecht zwischen dem Ende des Abschnitts 108 auf der Schaufel 100A und der Stufe 114 auf der Schaufel 100B gezeigt wird. Die Schaufeln 100A und 100B sind die gleichen wie die Schaufeln 100, weisen aber kennzeichnende Buchstaben auf, um sie in dieser Figur voneinander zu unterscheiden. Die zweite Abmessung, welche den minimalen Strömungsquerschnitt bestimmt, ist die Breite der Leitschaufel (nicht gezeigt). Die Breite der Leitschaufeln ist für die Erfindung nicht wesentlich, und jede in der Technik bekannte Breite für Leitradschaufeln funktioniert. Jedoch wird die Breite von Schaufel zu Schaufel als gleichbleibend angenommen, wenn die Leistungen von verschieden profilierten Schaufeln verglichen werden. Daher wird auf Grund der abgestuften Konfiguration der Schaufeln 100 die Entfernung 126 und der minimale Strömungsquerschnitt und folglich der Massenstrom zwischen den Schaufeln 100A und 100B erhöht. Zum Beispiel bedingt die abgestufte Formgebung, dass die Oberfläche 108 der Schaufel 100A axial und umfänglich weiter von der Schaufel 100B entfernt ist, und bewirkt dass die Stufe 114 der Schaufel 100B, und bewirkt auch, dass die Stufe 114 der Schaufel 100B axial und umfänglich weiter von der Schaufel 100A entfernt ist.
4 ist ein Profil von Leitschaufeln 150 gemäss der vorliegenden Erfindung, die eine Fläche oder Oberfläche 152 und eine Fläche oder Oberfläche 162 aufweisen und eine Fluidströmung durch das Leitrad bei einem geringen Drehzahlverhältnis aufzeigen. In dieser Ausführungsform ist die Fläche 152 im Wesentlichen ähnlich zur Fläche 102 auf einer Leitschaufel 100. Die Fläche 152 enthält einen Abschnitt 156 und einen Abschnitt 158, der mit einer Stufe 154 verbunden sind. Die Fläche 162 weist keine Stufe auf und ist ein Beispiel einer gleichmässigen Fläche mit einem Strömungsprofil, das typisch für herkömmliche Leitschaufeln ist.
Der Pfeil 160 stellt die Richtung des Fluides durch das Leitrad bei niedrigen Drehzahlverhältnissen des Drehmomentwandlers dar, wenn die Schaufeln 150 in dem Leitrad angebracht sind. Die Erörterung in der Beschreibung von 2 in Bezug auf die Strömung 110 ist auf die Strömung 160 in 4 anwendbar. Das heisst, die Strömungen 110 und 160 verhalten sich im Wesentlichen gleich. Fluid beaufschlagt den Abschnitt 156, die Schaufel reagiert auf die Kraft aus dem Fluid, und die Schaufel lenkt das Fluid nach unten in Richtung des Abschnitts 158 um. Der Fluiddruck an der Stufe 154 ist wesentlich niedriger, als der Fluiddruck in mindestens einem der Abschnitte 156 und 158. Die Stufe bewirkt eine Umlenkung des Fluides, wenn das Fluid zum Abschnitt 158 strömt. Die Umlenkung des Fluides durch die Stufe 154 ermöglicht einen gleichmässigen Übergang des Fluides von dem Abschnitt 156 zu dem Abschnitt 158, und bewirkt damit eine bessere Umlenkung des Fluides. Trotz der gleichmässigen Oberfläche der zweiten Fläche 162 bleibt die Strömung des Fluides im Wesentlichen ähnlich zur Strömung des Fluides in der ersten Ausführungsform, wie in 2 gezeigt. Daher beeinflusst das Nichtvorhandensein einer zweiten Stufe auf der Schaufel 150 die Umlenkungseigenschaften des Fluides bei hohen Drehzahlverhältnissen nicht wesentlich.
5 ist ein Diagramm, welches die Leistungen von abgestuften Leitschaufeln gemäss der vorliegenden Erfindung mit Schaufeln mit gleichmässiger Oberfläche in einem Leitrad (nicht gezeigt) in einem Drehmomentwandler (nicht gezeigt) vergleicht. Festzuhalten ist, dass der in 5 angeführte Drehmomentwandler jeder in der Technik bekannte Drehmomentwandler sein kann. Das nun Folgende ist mit Bezug auf die 2 bis 5 zu sehen. In 5 sind die Schaufeln gemäss der vorliegenden Erfindung Schaufeln 100, jedoch ist festzuhalten, dass eine Schaufel gemäss der vorliegenden Erfindung Vorzüge gegenüber einer Schaufel des Stands der Technik aufweist, die in 5 gezeigt ist, aufweist, die im Folgenden beschrieben werden. Herkömmliche Schaufeln mit konstanter Oberfläche weisen keine Stufen, wie die Stufe 104 in 2, auf. Das bedeutet, eine herkömmliche Schaufel weist ein Profil auf, welches einem Strömungsprofil sehr ähnlich ist. Wie bereits erwähnt, bewirken abgestufte Schaufeln gemäss der vorliegenden Erfindung, z. B. eine Schaufel 100 in 2 und 3, eine verbesserte Fluidablenkung für geringe Drehzahlverhältnisse und einen vergrösserten minimalen Strömungsquerschnitt für hohe Drehzahlverhältnisse. Einige vorteilhafte Ergebnisse der Fluidumlenkung und des erhöhten Massenstroms werden in 5 gezeigt.
Die Kurven 208 und 210 stellen jeweils die Beziehung zwischen dem Drehzahlverhältnis und dem k-Faktor, oder der Drehmomentkapazität, für einen Drehmomentwandler dar, der die abgestufte Leitschaufel verwendet, und für einen Drehmomentwandler, der eine Leitschaufel mit gleichmässiger Oberfläche des Stands der Technik verwendet. Wie in der Technik bekannt, bewirkt die Verringerung des k-Faktors eine Erhöhung der Drehmomentkapazität. Bei einem Drehzahlverhältnis von Null liegt die Kurve 210 niedriger als die Kurve 208. Wenn das Drehzahlverhältnis auf 0,8 ansteigt, dann erhöht sich der Unterschied zwischen den betreffenden Kurven (k-Faktoren). Der niedrigere k-Faktor für die Kurve 208 zeigt eine wesentliche Erhöhung der Drehmomentkapazität für einen Drehmomentwandler an, der eine Schaufel gemäss der vorliegenden Erfindung verwendet.
Die Kurve 200 stellt die Beziehung zwischen dem Drehzahlverhältnis und dem Massenstrom für den Drehmomentwandler unter Verwendung der oben genannten abgestuften Schaufel dar. Die Kurve 202 stellt das Drehzahlverhältnis und den Massenstrom für den Drehmomentwandler unter Verwendung der obengenannten Schaufeln mit gleichmässiger Oberfläche dar. Der Massenstrom ist in vorteilhafter Weise höher für die abgestufte Schaufel. Wie vorher beschrieben, bewirkt die abgestufte Schaufel einen erhöhten Massenstrom durch Liefern einer verbesserten Fluidumlenkung bei geringen Drehzahlverhältnissen, und einen grösseren minimalen Durchflussquerschnitt bei höheren Drehzahlverhältnissen. Eine Erhöhung des Massenstroms bewirkt eine Verbesserung des k-Faktors und daher der Drehmomentkapazität, wie in den Kurven 208 und 210 gezeigt.
Die Beziehung zwischen dem Drehzahlverhältnis und dem Drehmomentverhältnis für den Drehmomentwandler, welcher die abgestuften Leitschaufeln verwendet, und den Schaufeln mit gleichmässiger Oberfläche werden jeweils als Kurven 204 und 206 dargestellt. Die Kurven 212 und 214 stellen jeweils die Beziehung zwischen dem Drehzahlverhältnis und dem Wirkungsgrad des Drehmomentwandlers unter Verwendung von abgestuften Leitschaufeln und gleichförmigen Leitschaufeln dar. Wie oben dargestellt, ist bei Verwendung von Schaufeln des Stands der Technik eine Erhöhung des k-Faktors, des Drehmomentverhältnisses, oder des Wirkungsgrads nur durch Verringern von einem oder beiden der verbleibenden Parameter möglich. Jedoch sind das Drehmomentverhältnis und der Wirkungsgrad der mit den Schaufeln 100 und mit den Schaufeln des Stands der Technik einhergeht nahezu identisch. Daher ermöglicht die abgestufte Leitschaufel in vorteilhafter Weise eine wesentliche Verbesserung des k-Faktors, was eine wesentliche und wünschenswerte Verbesserung der Drehmomentkapazität darstellt, während nahezu der gleiche Wirkungsgrad und das gleiche Drehmomentverhältnis beibehalten wird.
Festzuhalten ist, dass die abgestufte Leitschaufel gemäss der vorliegenden Erfindung durch Giessen, Stanzen und jedes andere in der Technik bekannte Verfahren zur Herstellung von Schaufeln gefertigt werden kann.
Hieraus wird ersichtlich, dass die Ziele der vorliegenden Erfindung wirksam erreicht werden, obgleich Modifikationen und Änderungen an der vorliegenden Erfindung für Fachleute leicht ersichtlich und sich diese Modifikationen innerhalb des Schutzumfangs der beanspruchten Erfindung befinden. Es leuchtet auch ein, dass die vorgehende Beschreibung die vorliegende Erfindung darstellt und nicht einschränkt. Daher sind andere Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung möglich, ohne über den Schutzumfang der vorliegenden Erfindung hinauszugehen.

Claims

Schaufel für ein Leitrad in einem Drehmomentwandler, aufweisend: eine erste Fläche, die eine erste Stufe aufweist; und eine zweite Fläche, die Umfangsrichtung im Wesentlichen entgegengesetzt der ersten Fläche angeordnet ist.
Schaufel nach Anspruch 1, wobei die erste Fläche erste und zweite Abschnitte aufweist, die unterschiedlich ausgerichtet sind.
Schaufel nach Anspruch 1, wobei die erste Fläche erste und zweite nicht zusammenhängende Abschnitte aufweist.
Schaufel nach Anspruch 3, wobei die erste Stufe die ersten und zweiten nicht zusammenhängenden Abschnitte verbindet.
Schaufel nach Anspruch 4, wobei während des Betriebs des Leitrads der Fluiddruck an der Stufe geringer ist als der Fluiddruck auf dem ersten nicht zusammenhängenden Abschnitt und/oder dem zweiten nicht zusammenhängenden Abschnitt.
Schaufel nach Anspruch 4, wobei die Stufe während des Betriebs des Leitrads eine Erhöhung der Fluidströmung durch das Leitrad bewirkt.
Schaufel nach Anspruch 6, wobei die Erhöhung der Fluidströmung durch das Leitrad den k-Faktor des Drehmomentwandlers verringert.
Schaufel nach Anspruch 1, wobei die zweite Fläche eine zweite Stufe aufweist.
Schaufel nach Anspruch 8, wobei die zweite Fläche dritte und vierte Abschnitte aufweist, die verschieden ausgerichtet sind.
Schaufel nach Anspruch 8, wobei die zweite Fläche dritte und vierte nicht zusammenhängende Abschnitte aufweist.
Schaufel nach Anspruch 10, wobei die zweite Stufe die dritten und vierten nicht zusammenhängenden Abschnitte verbindet.
Schaufel nach Anspruch 1, die einen ersten Körperbereich und einen zweiten Körperbereich aufweist, welcher im Verhältnis zum ersten Körperbereich abgesetzt ist.
Schaufel nach Anspruch 12, welche einen abgestuften Körperbereich aufweist, der den ersten Körperbereich und den zweiten Körperbereich verbindet.
Schaufelanordnung für ein Leitrad in einem Drehmomentwandler, aufweisend: eine erste Schaufel mit einer ersten Fläche, die erste und zweite nicht zusammenhängende Abschnitte aufweist, die mit einer ersten Stufe verbunden sind; und eine zweite Schaufel mit einer zweiten Fläche, welche dritte und vierte nicht zusammenhängende Abschnitte aufweist, die mit einer zweiten Stufe verbunden sind.
Schaufelanordnung nach Anspruch 14, wobei während des Betriebs des Leitrads der Fluiddruck an der ersten Stufe geringer ist, als der Fluiddruck in dem ersten und/oder dem zweiten nicht zusammenhängenden Abschnitt.
Schaufelanordnung nach Anspruch 14, wobei während des Betriebs des Leitrads der Fluiddruck an der zweiten Stufe geringer ist als der Fluiddruck in dem dritten und/oder dem vierten nicht zusammenhängenden Abschnitt.
Schaufelanordnung nach Anspruch 14, wobei während des Betriebs des Leitrads die erste Stufe eine Erhöhung des Fluidstroms zwischen den ersten und den zweiten Schaufeln bewirkt.
Schaufelanordnung nach Anspruch 17, wobei die Erhöhung der Fluidströmung den k-Faktor des Drehmomentwandlers verringert.
Schaufel für ein Leitrad in einem Drehmomentwandler aufweisend: eine erste Fläche, die erste und zweite nicht zusammenhängende Abschnitte aufweist, die mit einer Stufe verbunden sind; und eine zweite Fläche die im Wesentlichen in Umfangsrichtung entgegengesetzt der ersten Fläche angeordnet ist.