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Die Erfindung betrifft eine Wandlervorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Aus der
DE 10 2008 060 940 A1 ist bereits eine Wandlervorrichtung, insbesondere eine Kraftfahrzeugwandlervorrichtung, mit einem Turbinenrad, das dazu vorgesehen ist, zur Übertragung eines Drehmoments von einer Betriebsmitteströmung angetrieben zu werden, und mit einer Axiallagervorrichtung, die dazu vorgesehen ist, das Turbinenrad zu lagern, bekannt.
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Der Erfindung liegt insbesondere die Aufgabe zugrunde, eine betriebssichere Wandlervorrichtung bereitzustellen. Sie wird gemäß der Erfindung durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Weitere Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Die Erfindung geht aus von einer Wandlervorrichtung, insbesondere einer Kraftfahrzeugwandlervorrichtung, mit einem Turbinenrad, das dazu vorgesehen ist, zur Übertragung eines Drehmoments von einer Betriebsmitteströmung angetrieben zu werden, und mit einer Axiallagervorrichtung, die dazu vorgesehen ist, das Turbinenrad zu lagern.
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Es wird vorgeschlagen, dass die Wandlervorrichtung eine getrennt von der Axiallagervorrichtung ausgeführte Abstützvorrichtung aufweist, die dazu vorgesehen ist, das Turbinenrad in zumindest einem Festbremszustand gegen ein Stützelement abzustützen. Dadurch kann das Turbinenrad vorteilhaft gegen unzulässige plastische Verformungen geschützt werden und das Turbinenrad durch die geringeren Belastungen insbesondere auch leichter ausgestaltet werden. Dadurch kann insbesondere eine Betriebssicherheit der Wandlervorrichtung erhöht werden. Unter einer „Axiallagervorrichtung” soll dabei insbesondere eine Lagervorrichtung verstanden werden, die das Turbinenrad radial auf einer Welle lagert und das Turbinenrad axial auf der Welle fixiert. Unter einem „Festbremszustand” soll dabei insbesondere ein Betriebszustand der Wandlervorrichtung verstanden werden, bei dem ein Pumpenrad der Wandlervorrichtung rotiert und das Turbinenrad weitgehend feststeht und somit nicht rotiert. Eine Differenzdrehzahl zwischen dem Pumpenrad und dem Turbinenrad beträgt dabei ca. 2000 bis 2500 Umdrehungen pro Minute. In dem Festbremszustand wird durch die Betriebsmittelströmung im Inneren der Wandlervorrichtung ein Sog erzeugt, der eine Kraft auf das Turbinenrad ausübt und dadurch in Richtung des Pumpenrads zieht. Dieser Effekt entsteht grundsätzlich bei hohen Differenzdrehzahlen zwischen Pumpenrad und Turbinenrad, die in einem Bereich um 2000 Umdrehungen pro Minute liegen. Unter einer „unzulässigen plastische Verformungen” soll insbesondere eine Verformung des Turbinenrades verstanden werden, die über die maximale plastische Verformung hinausgeht und somit bleibende plastische Formänderungen mit sich bringt.
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Weiter wird vorgeschlagen, dass die Abstützvorrichtung eine Lagereinheit umfasst, die dazu vorgesehen ist, das Turbinenrad gegen das drehbar zu dem Turbinenrad angeordnete Stützelement abzustützen. Dadurch kann eine Abstützung einfach realisiert werden. Unter einer „Lagereinheit” soll dabei insbesondere eine Einheit verstanden werden, die eine axiale Kraftübertragung zwischen zwei zueinander drehenden Bauteilen ermöglicht. Dabei kann die Lagereinheit als ein Gleitlager, als ein Wälzlager, als Lagerelemente mit kontrolliertem Verschleiß oder einer anderen, dem Fachmann als sinnvoll erscheinenden Lagereinheit ausgebildet sein. Vorzugsweise ist die Lagereinheit lediglich für eine axiale Kraftübertragung vorgesehen. Eine radiale Abstützung durch die Lagereinheit, d. h. eine Übertragung von radial wirkenden Kräften, kann vernachlässigbar klein sein.
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Ferner wird vorgeschlagen, dass die Wandlervorrichtung eine Pumpenvorrichtung aufweist, die das Stützelement zur Abstützung des Turbinenrads umfasst. Dadurch kann eine Abstützung des Turbinenrads konstruktiv einfach realisiert werden. Vorzugsweise ist die Pumpenvorrichtung dabei als ein Pumpenrad ausgebildet.
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Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass die Wandlervorrichtung eine Leitradvorrichtung aufweist, die das Stützelement zur Abstützung des Turbinenrads umfasst. Dadurch kann eine Abstützung des Turbinenrads konstruktiv einfach realisiert werden. Vorzugsweise ist die Leitradvorrichtung dabei als ein Leitrad ausgebildet.
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Weiterhin wird vorgeschlagen, dass die Lagereinheit in einem Außenbereich des Turbinenrads angeordnet ist. Dadurch kann eine Abstützung des Turbinenrads konstruktiv einfach ausgestaltet werden. Unter einem „Außenbereich des Turbinenrads” soll dabei insbesondere ein radial äußerer Bereich des Turbinenrads verstanden werden, in dem die Betriebsmittelströmung von der Pumpenvorrichtung auf das Turbinenrad strömt.
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In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung wird vorgeschlagen, dass die Lagereinheit in einem Mittelbereich des Turbinenrads angeordnet ist. Dadurch kann eine Abstützung des Turbinenrads vorteilhaft in einem ungenutzten Bauraum angebracht werden. Unter einem „Mittelbereich des Turbinenrads” soll dabei insbesondere ein Bereich des Turbinenrads verstanden werden, in dem eine Innenwandung des Turbinenrads und eine Innenwandung des Pumpendrads angeordnet ist, die dort einen Innenraum ausbilden, in dem der Betriebsmittelstrom nicht fließt.
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Ferner wird vorgeschlagen, dass die Lagereinheit in einem Innenbereich des Turbinenrads angeordnet ist. Dadurch kann die Abstützung besonders einfach realisiert werden. Unter einem „Innenbereich des Turbinenrads” soll dabei insbesondere ein radial innerer Bereich des Turbinenrads verstanden werden, in dem der Betriebsmittelstrom von dem Turbinenrad zurück zu dem Pumpenrad fließt.
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Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass die Lagereinheit ein erstes Lagerelement aufweist, das fest mit dem Turbinenrad verbunden ist. Dadurch kann das Turbinenrad konstruktiv einfach und insbesondere auch ohne zusätzliche Bauteile an der Pumpenvorrichtung abgestützt werden.
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Weiter wird vorgeschlagen, dass die Lagereinheit ein zweites Lagerelement aufweist, das fest mit der Pumpvorrichtung verbunden ist. Dadurch kann das Turbinenrad konstruktiv einfach an der Pumpenvorrichtung abgestützt werden.
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Ferner wird vorgeschlagen, dass die Lagerelemente als Lagerschalen ausgebildet sind, die dazu vorgesehen sind, in zumindest einem Festbremszustand in einen Reibkontakt zu treten. Dadurch kann eine besonders einfache und kostengünstige Ausgestaltung der Lagerelemente bereitgestellt werden.
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Weiter wird vorgeschlagen, dass die Pumpenvorrichtung ein Außengehäuse aufweist und die Lagereinheit zwischen dem Außengehäuse und dem Turbinenrad angeordnet ist. Dadurch kann eine konstruktiv besonders einfache und funktionssichere Abstützung an das Pumpengehäuse, insbesondere in dem Außenbereich des Turbinenrads realisiert werden.
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Ferner wird vorgeschlagen, dass das Lagerelement der Lagereinheit einstückig mit dem Außengehäuse ausgebildet ist. Dadurch kann insbesondere eine Bauteilezahl reduziert werden, da kein separates Lagerelement nötig ist. Grundsätzlich kann das Lagerelement auch nur fest mit dem Außengehäuse verbunden sein.
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In einer weiteren Ausgestaltung wird vorgeschlagen, dass das Lagerelement der Lagereinheit als ein Sprengring ausgebildet ist. Dadurch kann insbesondere ein besonders günstiges Lagerelement bereitgestellt werden.
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In einer Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass das Lagerelement der Lagereinheit als eine Spiralfeder ausgebildet ist. Dadurch kann insbesondere eine Wandlervorrichtung mit einem Lagerelement bereitgestellt werden, die einen Betriebsmittelfluss nicht behindert und so insbesondere eine Funktionssicherheit gewährleistet.
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Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In den Zeichnungen sind mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Die Zeichnung, 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 eine Schnittzeichnung einer teilweise dargestellten erfindungsgemäßen Wandlervorrichtung,
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2 eine schematische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Wandlervorrichtung, bei dem die Lagereinheit in einem Mittelbereich angeordnet ist,
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3 einen Ausschnitt der Wandlervorrichtung in einer schematischen Darstellung, die ein zweites Ausführungsbeispiel zeigt, bei dem die Lagereinheit in dem Mittelbereich angeordnet ist,
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4 einen Ausschnitt der Wandlervorrichtung in einer schematischen Darstellung, die ein drittes Ausführungsbeispiel zeigt, bei dem die Lagereinheit in einem Außenbereich angeordnet ist,
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5 einen Ausschnitt der Wandlervorrichtung in einer schematischen Darstellung, die ein viertes Ausführungsbeispiel zeigt, bei dem die Lagereinheit in dem Außenbereich angeordnet ist,
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6 einen Ausschnitt der Wandlervorrichtung in einer schematischen Darstellung, die ein fünftes Ausführungsbeispiel zeigt, bei dem die Lagereinheit in dem Außenbereich angeordnet ist und
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7 einen Ausschnitt der Wandlervorrichtung in einer schematischen Darstellung, die ein sechstes Ausführungsbeispiel zeigt, bei dem die Lagereinheit in einem Innenbereich angeordnet ist.
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Die 1 zeigt eine Schnittzeichnung einer teilweise dargestellten erfindungsgemäßen Wandlervorrichtung in einem ersten Ausführungsbeispiel. Die Wandlervorrichtung ist als eine Kraftfahrzeugwandlervorrichtung ausgebildet. Die Wandlervorrichtung weist eine Wandlereinheit 24a auf. Die Wandlereinheit 24a umfasst eine Pumpenvorrichtung 15a, eine Leitradvorrichtung 16a und eine Turbinenvorrichtung 25a. Die Wandlereinheit 24a ist dazu vorgesehen, mittels der Pumpenvorrichtung 15a, der Turbinenvorrichtung 25a und der Leitradvorrichtung 16a ein Drehmoment von einer Antriebseinheit 26a der Wandlervorrichtung zu einer Abtriebseinheit 27a der Wandlervorrichtung zu übertragen. Die Wandlervorrichtung weist eine Hauptrotationsachse 28a auf. Alle drehbar gelagerten Bauteile der Wandlervorrichtung drehen um die Hauptrotationsachse 28a. Die Pumpenvorrichtung 15a ist axial zu der Hauptrotationsachse 28a außen angeordnet. Die Leitradvorrichtung 16a ist axial innenliegend direkt an die Pumpenvorrichtung 15a angrenzend angebracht. Die Turbinenvorrichtung 25a ist axial innen, direkt an die Leitradvorrichtung 16a angrenzend angeordnet. Die Leitradvorrichtung 16a ist axial zwischen der Pumpenvorrichtung 15a und der Turbinenvorrichtung 25a angeordnet. Die Leitradvorrichtung 16a ist von der Pumpenvorrichtung 15a und der Turbinenvorrichtung 25a eingeschlossen.
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Zur Erzeugung eines Betriebsmittelstroms umfasst die Pumpenvorrichtung 15a ein Pumpenrad 29a. Das Pumpenrad 29a ist drehfest mit der Antriebseinheit 26a der Wandlervorrichtung verbunden. Dazu ist ein Außengehäuse 30a des Pumpenrads 29a mit einem Gehäuseelement 31a der Wandlervorrichtung verbunden, die mit der Antriebseinheit 26a verbunden ist. Die Antriebseinheit 26a der Wandlervorrichtung ist mittels einer Kraftfahrzeugantriebsmaschine antreibbar. Zur Erzeugung des Betriebsmittelstroms bildet das Pumpenrad 29a mehrere Schaufeln 32a aus. Durch eine Rotation des Pumpenrads 29a erzeugt die Pumpenvorrichtung 15a mittels der Schaufeln 32a den Betriebsmittelstrom. Das Pumpenrad 29a weist eine Innenwandung 33a auf. Die Innenwandung 33a begrenzt das Pumpenrad 29a teilweise nach innen.
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Zur Übertragung eines Drehmoments umfasst die Turbinenvorrichtung 25a ein Turbinenrad 10a. Das Turbinenrad 10a ist drehfest mit der Abtriebseinheit 27a der Wandlervorrichtung verbunden. Das Turbinenrad 10a weist eine Außenschale 34a und mehrere Schaufeln 35a auf, die dazu vorgesehen sind, den von der Pumpenvorrichtung 15a erzeugten Betriebsmittelstrom in eine Drehbewegung des Turbinenrads 10a umzusetzen. Zur Abstützung des Turbinenrads 10a umfasst die Wandlervorrichtung eine Axiallagervorrichtung 11a, die das Turbinenrad 10a lagert. Das Turbinenrad 10a weist eine Innenwandung 36a auf, die das Turbinenrad 10a teilweise in Richtung der Pumpvorrichtung 15a begrenzt. In einem radial äußeren Bereich des Turbinenrads grenzt das Turbinenrad 10a unmittelbar, aber beabstandet an das Pumpenrad 29a an. Dabei ist ein Spalt zwischen dem Pumpenrad 29a und dem Turbinenrad 10a in dem radial äußeren Bereich zumindest 2 mm groß.
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Das Turbinenrad weist einen Außenbereich 17a, einen Mittelbereich 18a und einen Innenbereich 19a auf. Der Außenbereich 17a ist in dem radial äußeren Bereich des Turbinenrads angeordnet. In dem Außenbereich 17a strömt der von dem Pumpenrad 29a erzeugte Betriebsmittelstrom zu dem Turbinenrad 10a. In dem Außenbereich wird die Wandlereinheit in radialer Richtung von dem Außengehäuse 30a des Pumpenrads 29a und durch das Gehäuseelement 31a der Wandlervorrichtung begrenzt. In dem Mittelbereich des Turbinenrads 10a ist die Innenwandung 36a des Turbinenrads 10a und die Innenwandung 33a des Pumpenrads 29a angeordnet. In dem Mittelbereich 18a bilden die Innenwandungen 33a, 36a einen Innenraum 39a aus, in dem der Betriebsmittelstrom nicht fließt. Der Innenbereich 19a ist in einem radial inneren Bereich der Wandlereinheit 24a angeordnet. In dem Innenbereich 19a fließt der Betriebsmittelstrom von dem Turbinenrad 10a zurück auf das Pumpenrad 29a.
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Zur Umkehr des Betriebsmittelstroms weist die Leitradvorrichtung 16a ein Leitrad 37a auf. Das Leitrad 37a ist über einen Freilauf 44a in eine Rotationsrichtung drehbar auf einer nicht näher dargestellten, gehäusefesten Welle der Wandlervorrichtung gelagert. Das Leitrad 37a ist in zumindest einem Betriebszustand dazu vorgesehen, den Betriebsmittelstrom so auf das Pumpenrad 29a zu leiten, dass die von der Antriebseinheit 26a auf das Pumpenrad 29a übertragene Drehbewegung unterstütz wird. Dazu weist das Leitrad 37a mehrere Leitbleche 38a auf, die den Betriebsmittelstrom gezielt ablenken. Mittels der Leitbleche 38a wird der Betriebsmittelstrom auf eine Rückseite der Schaufeln 32a des Pumpenrads 29a geleitet, wodurch das Pumpenrad 29a zusätzlich angetrieben wird. Dadurch erzeugt die Wandlervorrichtung eine Drehmomentüberhöhung und das Drehmoment an der Abtriebseinheit 27a ist in zumindest einem Betriebszustand, in dem eine Drehzahldifferenz zwischen Pumpenrad 29a und Turbinenrad 10a herrscht, höher als an der Antriebseinheit 26a. Je größer die Drehzahldifferenz zwischen dem Pumpenrad 29a und dem Turbinenrad 10a ist, desto größer ist auch die Drehmomentüberhöhung. Dabei weist das Leitrad 37a in radialer Richtung eine Erstreckung auf, die bis an den Mittelbereich 18a des Turbinenrads 10a reicht. Das Leitrad 37a endet dabei in dem Innenraum 39a der Wandlereinheit 24a, die von der Innenwandung 36a des Turbinenrads 10a und der Innenwandung 33a des Pumpenrads 29a größtenteils begrenzt wird.
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Zur Abstützung des Turbinenrads 10a gegen ein Stützelement 13a weist die Wandlervorrichtung eine getrennt von der Axiallagervorrichtung 11a ausgeführte Abstützvorrichtung 12a auf. Die Abstützvorrichtung 12a ist dazu vorgesehen, das Turbinenrad 10a zumindest in einem Festbremszustand abzustützen. Zur Abstützung des Turbinenrads 10a gegen das zum Turbinenrad 10a rotierende Stützelement 13a umfasst die Abstützvorrichtung 12a eine Lagereinheit 14a. Die Lagereinheit 14a ist als eine Gleitlagereinheit ausgebildet.
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Die Lagereinheit 14a ist in dem Mittelbereich 18a des Turbinenrads 10a angeordnet. Die Lagereinheit 14a weist ein erstes Lagerelement 20a und ein zweites Lagerelement 21a auf. Das erste Lagerelement 20a ist an einem radial äußeren Ende der Innenwandung 36a des Turbinenrads 10a als eine Erhöhung ausgebildet. Das erste Lagerelement 20a ist einstückig mit dem Turbinenrad 10a ausgebildet. Das zweite Lagerelement 21a ist an einem radial äußeren Ende der Innenwandung 33a des Pumpenrads 29a als eine Erhöhung ausgebildet. Das zweite Lagerelement 21a ist einstückig mit dem Pumpenrad 29a ausgebildet. Die Lagerelemente 20a, 21a weisen jeweils eine Reibfläche 40a, 41a auf. Dabei ist die Reibfläche 40a dem ersten Lagerelement 20a zugeordnet und die Reibfläche 41a dem zweiten Lagerelement 21a. Die Reibflächen 40a, 41a sind einander zugewandt. In einem normalen Betriebszustand der Wandlervorrichtung weisen die Reibflächen 40a, 41a einen Abstand von zumindest 1 mm auf. Vorzugsweise ist der Abstand zwischen den Reibflächen 40a, 41a zumindest 0,6 mm. Die Reibflächen 40a, 41a weisen dabei eine gleiche Härte auf, können aber grundsätzlich auch eine unterschiedliche Härte aufweisen. In dem Festbremszustand stützt sich das Turbinenrad 10a über die Lagerelemente 20a, 21a an dem Pumpenrad 29a ab.
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In den 3 bis 7 sind weitere Ausführungsbeispiele der Erfindung gezeigt. Die nachfolgenden Beschreibungen beschränken sich im Wesentlichen auf die Unterschiede zwischen den Ausführungsbeispielen, wobei bezüglich gleich bleibender Bauteile, Merkmale und Funktionen auf die Beschreibung der anderen Ausführungsbeispiele, insbesondere der 1 und 2, verwiesen werden kann. Zur Unterscheidung der Ausführungsbeispiele ist der Buchstabe a in den Bezugszeichen des ersten Ausführungsbeispiels in den 1 und 2 durch die Buchstaben b, c, d, e und f in den Bezugszeichen der weiteren Ausführungsbeispiele der 3 bis 7 ersetzt. Bezüglich gleich bezeichneter Bauteile, insbesondere in Bezug auf Bauteile mit gleichen Bezugszeichen, kann grundsätzlich auch auf die Zeichnungen und/oder die Beschreibung der anderen Ausführungsbeispiele, insbesondere der 1 und 2, verwiesen werden.
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3 zeigt eine Wandlervorrichtung mit einem Turbinenrad 10b, das dazu vorgesehen ist, zur Übertragung einer Drehbewegung von einer Betriebsmitteströmung angetrieben zu werden und mit einer Axiallagervorrichtung, die dazu vorgesehen ist, das Turbinenrad 10b zu lagern. Die Wandlervorrichtung weist eine Wandlereinheit 24b auf. Die Wandlereinheit 24b umfasst eine Pumpenvorrichtung 15b, eine Leitradvorrichtung 16a und eine Turbinenvorrichtung 25b. Die Wandlereinheit 24b ist dazu vorgesehen, mittels der Pumpenvorrichtung 15b, der Turbinenvorrichtung 25b und der Leitradvorrichtung 16b ein Drehmoment von einer Antriebseinheit der Wandlervorrichtung zu einer Abtriebseinheit der Wandlervorrichtung zu übertragen. Zur Erzeugung eines Betriebsmittelstroms umfasst die Pumpenvorrichtung 15b ein Pumpenrad 29b. Zur Übertragung eines Drehmomentes umfasst die Turbinenvorrichtung 25b das Turbinenrad 10b. Zur Rückleitung des Betriebsmittelstroms weist die Leitradvorrichtung 16b ein Leitrad 37b auf.
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Die Wandlervorrichtung weist weiter eine getrennt von der Axiallagervorrichtung ausgeführte Abstützvorrichtung 12b auf, die dazu vorgesehen ist, das Turbinenrad 10b in zumindest einem Festbremszustand gegen ein Stützelement 13b abzustützen. Die Abstützvorrichtung 12b umfasst eine Lagereinheit 14b, die in einem Mittelbereich 18b des Turbinenrads 10b angeordnet ist. Die Lagereinheit 14b ist als eine Gleitlagereinheit ausgebildet. Die Lagereinheit 14b umfasst ein erstes Lagerelement 20b und ein zweites Lagerelement 21b. Die Lagerelemente 20b, 21b sind als Lagerschalen ausgebildet, die jeweils aus einem Blech-Biegeteil bestehen. Das erste Lagerelement 20b ist fest mit dem Turbinenrad 10b verbunden. Das zweite Lagerelement 21b ist fest mit dem Pumpenrad 29b verbunden. Die Lagerelemente 20b, 21b sind in dem Innenraum 39b, den das Turbinenrad 10b und das Pumpenrad 29b mit ihren Innenwandungen 33b, 36b ausbilden, angeordnet. Die Lagerelemente 20b, 21b weisen jeweils eine Reibfläche 40b, 41b auf. Die Reibflächen 40b, 41b der Lagerelemente 20b, 21b sind dabei einander zugewandt. Die Reibflächen 40b, 41b weisen ein Gleitlager-Nutbild auf. Zur Verschleißminderung weisen die Reibflächen 40b, 41b eine Beschichtung auf. Grundsätzlich kann auf das Gleitlager-Nutbild und/oder die Beschichtung auch verzichtet werden. In einem normalen Betriebszustand sind die Lagerelemente 20b, 21b beabstandet zueinander angeordnet und zwischen den Reibflächen 40b, 41b der Lagerelemente 20b, 21b ist ein Spaltmaß von zumindest 0,6 mm. In einen Festbremsbetriebszustand stützt sich das Turbinenrad 10b an dem Pumpenrad 29b in axialer Richtung ab.
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Grundsätzlich kann die Lagereinheit 14b in dem Innenraum 39b auch als eine Wälzlagereinheit ausgebildet sein. In dieser nicht näher dargestellten Ausgestaltung weist die Lagereinheit 14b zwei Lagerelemente auf, die als weitgehend ebene Platten ausgebildet sind. Das erste Lagerelement ist fest mit dem Turbinenrad 10b und das zweite Lagerelement fest mit dem Pumpenrad 29b verbunden. Zur Abstützung des Turbinenrads 10b an dem Pumpenrad 29b weist die Lagereinheit bei dieser Ausgestaltung ein Wälzlager auf, das zwischen den zwei Lagerelementen angeordnet ist.
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4 zeigt eine Wandlervorrichtung mit einem Turbinenrad 10c, das dazu vorgesehen ist, zur Übertragung einer Drehbewegung von einer Betriebsmitteströmung angetrieben zu werden und mit einer Axiallagervorrichtung, die dazu vorgesehen ist, das Turbinenrad 10c zu lagern. Die Wandlervorrichtung weist eine Wandlereinheit 24c auf. Die Wandlereinheit 24c umfasst eine Pumpenvorrichtung 15c und eine Turbinenvorrichtung 25c. Die Wandlereinheit 24c ist dazu vorgesehen, mittels der Pumpenvorrichtung 15c und der Turbinenvorrichtung 25c ein Drehmoment von einer Antriebseinheit der Wandlervorrichtung zu einer Abtriebseinheit der Wandlervorrichtung zu übertragen. Zur Erzeugung eines Betriebsmittelstroms umfasst die Pumpenvorrichtung 15c ein Pumpenrad 29c. Zur Übertragung eines Drehmomentes umfasst die Turbinenvorrichtung 25c das Turbinenrad 10c.
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Die Wandlervorrichtung weist weiter eine getrennt von der Axiallagervorrichtung ausgeführte Abstützvorrichtung 12c auf, die dazu vorgesehen ist, das Turbinenrad 10c in zumindest einem Festbremszustand gegen ein Stützelement 13c abzustützen. Die Abstützvorrichtung 12c umfasst eine Lagereinheit 14c, die in einem Außenbereich 17c des Turbinenrads 10c angeordnet ist. Die Lagereinheit 14c weist ein erstes Lagerelement 20c auf, das mittels einer Außenschale 34c des Turbinenrads 10c ausgebildet ist. Die Lagereinheit 14c umfasst ein zweites Lagerelement 21c, das einstückig mit dem Pumpenrad 29c ausgebildet ist. Das Lagerelement 21c ist als eine Andickung eines Außengehäuses 30c des Pumpenrads 29c ausgebildet. Die Lagerelemente 20c, 21c weisen jeweils eine Reibfläche 40c, 41c auf. Die Reibfläche 40c ist dem ersten Lagerelement 20c zugeordnet und die Reibfläche 41c ist dem zweiten Lagerelement 21c zugeordnet. Die Reibflächen 40c, 41c der Lagerelemente 20c, 21c sind dabei einander zugewandt. In einem normalen Betriebszustand der Wandlervorrichtung weisen die Reibflächen 40c, 41c einen Abstand von zumindest 1 mm auf. Vorzugsweise ist der Abstand zwischen den Reibflächen 40c, 41c zumindest 0,6 mm groß. In dem Festbremszustand stützt sich das Turbinenrad 10c über die Lagerelemente 20c, 21c an dem Pumpenrad 29c ab.
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5 zeigt eine Wandlervorrichtung mit einem Turbinenrad 10d, das dazu vorgesehen ist, zur Übertragung einer Drehbewegung von einer Betriebsmitteströmung angetrieben zu werden und mit einer Axiallagervorrichtung, die dazu vorgesehen ist, das Turbinenrad 10d zu lagern. Die Wandlervorrichtung weist eine Wandlereinheit 24d auf. Die Wandlereinheit 24d umfasst eine Pumpenvorrichtung 15d und eine Turbinenvorrichtung 25d. Die Wandlereinheit 24d ist dazu vorgesehen, mittels der Pumpenvorrichtung 15d und der Turbinenvorrichtung 25d ein Drehmoment von einer Antriebseinheit der Wandlervorrichtung zu einer Abtriebseinheit der Wandlervorrichtung zu übertragen. Zur Erzeugung eines Betriebsmittelstroms umfasst die Pumpenvorrichtung 15d ein Pumpenrad 29d. Zur Übertragung eines Drehmoments umfasst die Turbinenvorrichtung 25d das Turbinenrad 10d.
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Die Wandlervorrichtung weist weiter eine getrennt von der Axiallagervorrichtung ausgeführte Abstützvorrichtung 12d auf, die dazu vorgesehen ist, das Turbinenrad 10d in zumindest einem Festbremszustand gegen ein Stützelement 13d abzustützen. Die Abstützvorrichtung 12d weist eine Lagereinheit 14d auf, die zwischen einem Außengehäuse 30d des Pumpenrads 29d und dem Turbinenrad 10d in einem Außenbereich 17d angeordnet ist. Die Lagereinheit umfasst ein erstes Lagerelement 20d und ein zweites Lagerelement 21d. Das erste Lagerelement 20d ist mittels einer Außenschale 34d des Turbinenrads 10d ausgebildet. Das zweite Lagerelement 21d ist als ein Sprengring ausgebildet. Das zweite Lagerelement 21d ist weitestgehend drehfest in das Außengehäuse 30d des Pumpenrads 29d eingepresst. Eine Innenkontur 22d der Außenschale 34d ist dabei an eine Kontur des zweiten Lagerelements 21d angepasst. Die Lagerelemente 20d, 21d weisen jeweils eine Reibfläche 40d, 41d auf. Die Reibfläche 40d ist dem ersten Lagerelement 20d zugeordnet und die Reibfläche 41d ist dem zweiten Lagerelement 21d zugeordnet. Die Reibflächen 40d, 41d der Lagerelemente 20d, 21d sind dabei einander zugewandt. In einem normalen Betriebszustand der Wandlervorrichtung weisen die Reibflächen 40d, 41d einen Abstand von zumindest 1 mm auf. Vorzugsweise ist der Abstand zwischen den Reibflächen 40d, 41d zumindest 0,6 mm groß. In dem Festbremszustand stützt sich das Turbinenrad 10d über die Lagerelemente 20d, 21d an dem Pumpenrad 29d ab.
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6 zeigt eine Wandlervorrichtung mit einem Turbinenrad 10e, das dazu vorgesehen ist, zur Übertragung einer Drehbewegung von einer Betriebsmitteströmung angetrieben zu werden und mit einer Axiallagervorrichtung, die dazu vorgesehen ist, das Turbinenrad 10e zu lagern. Die Wandlervorrichtung weist eine Wandlereinheit 24e auf. Die Wandlereinheit 24e umfasst eine Pumpenvorrichtung 15e und eine Turbinenvorrichtung 25e. Die Wandlereinheit 24e ist dazu vorgesehen, mittels der Pumpenvorrichtung 15e und der Turbinenvorrichtung 25e ein Drehmoment von einer Antriebseinheit der Wandlervorrichtung zu einer Abtriebseinheit der Wandlervorrichtung zu übertragen. Zur Erzeugung eines Betriebsmittelstroms umfasst die Pumpenvorrichtung 15e ein Pumpenrad 29e. Zur Übertragung eines Drehmomentes umfasst die Turbinenvorrichtung 25e das Turbinenrad 10e.
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Die Kraftfahrzeugwandlervorrichtung weist weiter eine getrennt von der Axiallagervorrichtung ausgeführte Abstützvorrichtung 12e auf, die dazu vorgesehen ist, das Turbinenrad 10e in zumindest einem Festbremszustand gegen ein Stützelement 13e abzustützen. Die Abstützvorrichtung 12e weist eine Lagereinheit 14e auf, die zwischen einem Außengehäuse 30e des Pumpenrads 29e und dem Turbinenrad 10e in einem Außenbereich 17e angeordnet ist. Die Lagereinheit umfasst ein erstes Lagerelement 20e und ein zweites Lagerelement 21e. Das erste Lagerelement 20e ist mittels einer Außenschale 34e des Turbinenrads 10e ausgebildet. Das zweite Lagerelement 21e ist als eine Spiralfeder ausgebildet. Das zweite Lagerelement 21e ist weitestgehend drehfest in das Außengehäuse 30e des Pumpenrads 29e eingelegt. Eine Innenkontur 22e der Außenschale 34e ist dabei an eine Kontur des zweiten Lagerelements 21e angepasst. Die Lagerelemente 20e, 21e weisen jeweils eine Reibfläche auf. Die Reibflächen der Lagerelemente 20e, 21e sind dabei einander zugewandt. In dem Festbremszustand stützt sich das Turbinenrad 10e über die Lagerelemente 20e, 21e an dem Pumpenrad 29e ab.
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7 zeigt eine Wandlervorrichtung mit einem Turbinenrad 10f, das dazu vorgesehen ist, zur Übertragung einer Drehbewegung von einer Betriebsmitteströmung angetrieben zu werden und mit einer Axiallagervorrichtung, die dazu vorgesehen ist, das Turbinenrad 10f zu lagern. Die Wandlervorrichtung weist eine Wandlereinheit 24f auf. Die Wandlereinheit 24f umfasst eine Pumpenvorrichtung 15f, eine Leitradvorrichtung 16f und eine Turbinenvorrichtung 25f. Die Wandlereinheit 24f ist dazu vorgesehen, mittels der Pumpenvorrichtung 15f, der Turbinenvorrichtung 25f und der Leitradvorrichtung 16f ein Drehmoment von einer Antriebseinheit der Wandlervorrichtung zu einer Abtriebseinheit der Wandlervorrichtung zu übertragen. Zur Erzeugung eines Betriebsmittelstroms umfasst die Pumpenvorrichtung 15f ein Pumpenrad 29f. Zur Übertragung eines Drehmoments umfasst die Turbinenvorrichtung 25f das Turbinenrad 10f. Zur Rückleitung des Betriebsmittelstroms weist die Leitradvorrichtung 16f ein Leitrad 37f auf.
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Die Kraftfahrzeugwandlervorrichtung weist weiter eine getrennt von der Axiallagervorrichtung ausgeführte Abstützvorrichtung 12f auf, die dazu vorgesehen ist, das Turbinenrad 10f in zumindest einem Festbremszustand gegen ein Stützelement 13f abzustützen. Die Abstützvorrichtung 12f weist eine Lagereinheit 14f auf. Die Lagereinheit 14f ist in einem Innenbereich 19f und zwischen dem Turbinenrad 10f und dem Leitrad 37f angeordnet. Die Lagereinheit 14f ist als eine Wälzlagereinheit ausgebildet. Die Lagereinheit 14f umfasst ein Lagerelement 21f. Das Lagerelement 20f ist als eine Kugel ausgebildet. Zur Führung des Lagerelements 20f weist das Turbinenrad eine Führungsbahn 42f und das Leitrad eine Führungsbahn 43f auf. Das Lagerelement 20f wird von den Führungsbahnen 42f, 43f geführt. In dem Festbremszustand stützt sich das Turbinenrad 10f über das Lagerelement 20f an dem Leitrad 37f ab.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102008060940 A1 [0002]
