DE102015201457A1

DE102015201457A1 - Nasslaufendes Anfahrelement mit einem hydrodynamischen Wandler

Info

Publication number: DE102015201457A1
Application number: DE102015201457.6A
Authority: DE
Inventors: Axel Rohm; Frank Stützinger; Georg Schwarz; Daniel Pittner
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2015-01-28
Filing date: 2015-01-28
Publication date: 2016-07-28

Abstract

Ausführungsbeispiele beziehen sich auf ein nasslaufendes Anfahrelement 100 mit einem hydrodynamischen Wandler 104. Das Anfahrelement 100 umfasst eine Zuführleitung 160 zum Zuführen eines Fluides, eine Abführleitung 162 zum Abführen des Fluides, eine radial zu einer Rotationsachse 110 des Anfahrelements 100 in einem Einlassradius beabstandete, mit der Zuführleitung 160 verbundene Einlassöffnung für das Fluid in einen Innenraum des Anfahrelements 100, und eine radial zu der Rotationsachse 110 in einem Auslassradius beabstandete, mit der Abführleitung 162 verbundene Auslassöffnung für das Fluid aus dem Innenraum des Anfahrelements 100. Dabei beträgt ein Verhältnis zwischen Einlassradius und Auslassradius höchstens 1 zu 2.

Description

Nachfolgende Ausführungsbeispiele liegen auf dem Gebiet der nasslaufenden Anfahrelemente mit einem hydrodynamischen Wandler.
Bei Kraftfahrzeugen kommen verschiedene Typen von Anfahrelementen, wie beispielsweise nass- oder trockenlaufende Anfahrelemente, zum Einsatz. Im Rahmen der Weiterentwicklung von nasslaufenden Anfahrelementen, wie z.B. Wandlern oder Drehmomentwandlern und nasslaufenden Lamellenkupplungen‚ hat sich gezeigt, dass sich durch eine gezielte Optimierung der Kühlung Verbrauchseinsparungen ergeben können, z.B. bei einer erforderliuchen Leistung zum Betrieb eines Kühlkreislaufs. Gemäß einer herkömmlichen Lösung werden nasslaufende Anfahrelemente über eine externe Kühlölpumpe mit ausreichend Fluid, welches einer Kühlung und einer Schmierung dienen kann, versorgt. Die externe Kühlölpumpe ist in vielen Fällen mechanisch angetrieben und in oder an einem Getriebe befestigt. Gemäß einer anderen herkömmlichen Lösung werden auch Pumpen eingesetzt, die elektrisch betrieben sind. Weiterhin kann es auch möglich sein, derartige Pumpen an einem Motor zu befestigen. Das durch die Pumpe erzeugte Schmierfluid wird mittels einer elektrohydraulischen Einheit und entsprechenden Leitungen zum Anfahrelement geleitet. Konventionell verfügen nasslaufende Anfahrelemente über eine fest definierte Zu- und Abführleitung. Somit kann durch die Zuführleitung Fluid, z.B. Getriebeöl oder Hydrauliköl in das Anfahrelement einströmen. Sobald das Anfahrelement vollgefüllt ist und weiter Fluid durch die Zuführleitung unter Druck einströmt, kann das Fluid auf der Abführleitung das Anfahrelement wieder verlassen. Durch eine Rückführleitung wird das Fluid beispielsweise in einem Schmiersumpf zurückgeführt.
Anfahrelemente können einen hydrodynamischen Wandler und eine Wandlerüberbrückungskupplung umfassen. Gemäß herkömmlichen Ausgestaltungen sind für den Drehmomentwandler unterschiedliche Ein- und Ausströmbereiche und -richtungen bekannt. In einigen Fällen strömt das Fluid im Bereich der Wandlerüberbrückungskupplung ein. Dies kann bewirken, dass die Wandlerüberbrückungskupplung durch das relativ kalte Fluid gut gekühlt wird, bevor es den in vielen Fällen stärker erhitzten Wandler erreicht und sich dort aufheizt.
Druckschrift DE 19957516 A1 befasst sich mit einer Möglichkeit, eine verbesserte Wirkungscharakteristik einer Überbrückungskupplungsanordnung bei verbesserter fertigungstechnischer Herstellbarkeit einer Kopplungseinrichtung zu erreichen. Die Druckschrift bezieht sich hierfür auf ein Gehäuse für eine hydrodynamische Kopplungseinrichtung, z.B. Drehmomentwandler oder Fluidkupplung, welche eine Überbrückungskupplungsanordnung aufweist, die zur Herstellung einer Drehmomentübertragungsverbindung zwischen dem Gehäuse und einem Turbinenrad mit einer Reibflächenanordnung gegen eine Gegenreibflächenanordnung des Gehäuses pressbar ist.
Druckschrift DE 10131768 B4 befasst sich mit einer Möglichkeit, eine hydrodynamische Kopplungseinrichtung, z.B. Drehmomentwandler derart weiterzubilden, dass eine Durchströmung einer Fluiddurchtrittsöffnungsanordnung begünstigt wird. Hierzu bezieht sich die Druckschrift auf eine Kopplungseinrichtung, welche ein mit einer Gehäuseanordnung drehbares Pumpenrad, ein in der Gehäuseanordnung angeordnetes und mit einem Abtriebsorgan zur gemeinsamen Drehung zu koppelndes Turbinenrad, eine Überbrückungskupplungsanordnung zur Herstellung einer Drehmomentübertragungsverbindung zwischen der Gehäuseanordnung und dem Turbinenrad umfasst. Dabei ist durch ein Kupplungselement der Überbrückungskupplungsanordnung ein Innenraum der Gehäuseanordnung im Wesentlichen in einen das Turbinenrad enthaltenden ersten Raumbereich und einen zweiten Raumbereich unterteilt.
Jedoch kann es bei herkömmlichen Anwendungen der Fall sein, dass das Fluid unabhängig von einem Betriebszustand des Anfahrelements, und somit auch einem aktuellen Kühlungsbedarf z.B. des hydrodynamischen Wandlers, durch die Pumpe nachgeführt wird, und damit eine Zufuhr über aktuelle Erfordernisse hinausgeht. Außerdem kann dabei unnötig viel Energie für einen Betrieb der Pumpe verbraucht werden. Zudem kann es in einigen Fällen sogar vorkommen, dass hydrodynamische Effekte innerhalb des Anfahrelementes dem durch die Pumpe vorgegebenen Fluidkreislauf entgegenwirken, was eine weiter erhöhte Pumpleistung erforderlich machen, und somit für eine geringere Effizienz des Pumpkreislaufs verantwortlich sein kann.
Es ist daher wünschenswert, eine verbesserte Effizienz eines Kühlkreislaufs bei einem hydrodynamischen Anfahrelement zu bewirken.
Diesem Bedarf trägt ein nasslaufendes Anfahrelement mit einem hydrodynamischen Wandler gemäß den unabhängigen Patentansprüchen Rechnung.
Gemäß einem ersten Aspekt beziehen sich Ausführungsbeispiele auf ein nasslaufendes Anfahrelement mit einem hydrodynamischen Wandler. Das Anfahrelement umfasst eine Zuführleitung zum Zuführen eines Fluides, eine Abführleitung zum Abführen des Fluides, eine radial zu einer Rotationsachse des Anfahrelements in einem Einlassradius beabstandete, mit der Zuführleitung verbundene Einlassöffnung für das Fluid in einen Innenraum des Anfahrelements, und eine radial zu der Rotationsachse in einem Auslassradius beabstandete, mit der Abführleitung verbundene Auslassöffnung für das Fluid aus dem Innenraum des Anfahrelements. Dabei beträgt ein Verhältnis zwischen Einlassradius und Auslassradius höchstens 1 zu 2. Hierdurch kann unter Ausnutzung eines rotationsbedingten Druckgefälles ein verstärkter Fluidstrom durch den Innenraum des Anfahrelements erzeugt werden, welcher zu einer erhöhten Förderleistung führen, und somit eine verbesserte Kühlung von Komponenten im Innenraum des Anfahrelements bewirken kann. Dadurch wiederum kann beispielsweise eine Pumpe, welche z.B. zum externen Erzeugen eines Fluidstromes vorhanden sein kann, entlastet, und Energie eingespart werden.
Bei manchen Ausführungsbeispielen umfasst der Innenraum des Anfahrelements den hydrodynamischen Wandler, eine Wandlerüberbrückungskupplung und einen Torsionsschwingungsdämpfer. Diese Komponenten können hierbei effizienter gekühlt werden.
Bei einigen Ausführungsbeispielen sind ein dem Innenraum des Anfahrelements abgewandtes Ende der Zuführleitung und ein dem Innenraum des Anfahrelements abgewandtes Ende der Abführleitung in einem gemeinsamen Fluidreservoir angeordnet und vollständig in das Fluid eingetaucht. Dadurch kann ein geschlossener Kreislauf erzeugt werden. Ferner kann dabei ein durch den Unterschied zwischen einlassradius und Auslassradius erzeugtes Druckgefälle ein stetiger Fluidstrom entstehen, was einer kommunizierenden Röhre entspricht. Mit anderen Worten kann ggf. ein selbständiges Ansaugen von Fluid durch das Anfahrelement erfolgen.
Bei manchen Ausführungsbeispielen ist ein dem Innenraum des Anfahrelements abgewandtes Ende der Abführleitung an ein mit dem Anfahrelement rotierendes, sich radial von der Abführleitung in eine von der Rotationsachse weg weisende Richtung erstreckendes Hohlelement angekoppelt. Hierdurch kann ein effektiver Auslassradius weiter vergrößert, und somit ein Druckgefälle, welches den Fluidkreislauf beeinflusst, weiter verstärkt werden.
Bei einigen Ausführungsbeispielen umfasst der hydrodynamische Wandler ein Turbinenrad mit einer Turbinenschale. Dabei weist die Turbinenschale einen radial innerhalb einer Turbinenschaufel gelegenen Durchlass auf, sodass ein Strömen des Fluides von einer Seite der Turbinenschale zu einer der Seite abgewandten Gegenseite der Turbinenschale ermöglicht wird. Hierdurch kann ein wenigstens teilweiser Druckausgleich zu einem durch ein Eigenpumpen des hydrodynamischen Wandlers erzeugten Druckunterschied bewirkt werden. Das Eigenpumpen kann bei starken Drehzahldifferenzen zwischen dem Turbinenrad und einem Pumpenrad des hydrodynamischen Wandlers zustande kommen, und einen Druck bewirken, durch den das Fluid durch einen radial außen am hydrodynamischen Wandler befindlichen Spalt zwischen Turbinenrad und Pumpenrad radial nach außen strömt. Ein hieraus resultierender Abfall des Förderdrucks des Fluides kann durch einige Ausführungsbeispiele verringert werden.
Bei manchen Ausführungsbeispielen umfasst das Anfahrelement ferner ein Leitrad. Das Leitrad weist einen weiteren Durchlass auf, sodass ein Strömen des Fluides von einer Seite des Leitrads zu einer der Seite abgewandten Gegenseite des Leitrads ermöglicht wird. Hierdurch kann ein weiter verbesserter Druckausgleich zu dem durch Eigenpumpen des hydrodynamischen Wandlers erzeugten Druckunterschied bewirkt werden. Der Abfall des Förderdrucks des Fluides kann dadurch weiter verringert oder sogar aufgehoben werden.
Bei einigen Ausführungsbeispielen umfasst das Anfahrelement ferner ein Winkelelement. Das Winkelelement ist an einem Gehäuse des Anfahrelements derart angebracht, dass ein radialer Einzug des Winkelelements zu der Rotationsachse hin in Richtung des Durchlasses ragt, sodass ein von einem radial außen gelegenen Punkt des Turbinenrades ausgehender Fluidstrom radial nach innen abgelenkt wird. Hierdurch kann ein Strömen des Fluides in eine Richtung, welche für den Druckausgleich eines dem Förderdruck des Fluides entgegen gerichteten Druckes erforderlich sein kann, begünstigt werden.
Bei manchen Ausführungsbeispielen umfasst das Anfahrelement ferner ein weiteres Winkelelement. Das weitere Winkelelement ist an der Turbinenschale an einer von der Turbinenschaufel abgewandten Seite des Durchlasses derart angebracht, dass ein radialer Einzug des weiteren Winkelelements von der Rotationsachse weg ragt, sodass der von dem radial außen gelegenen Punkt des Turbinenrades ausgehender Fluidstrom zu dem Durchlass hin abgelenkt wird. Das Strömen des Fluides in die genannte Richtung kann dadurch weiter begünstigt werden.
Bei einigen Ausführungsbeispielen ragt das Winkelelement oder das weitere Winkelelement zwischen die Turbinenschale und einen von dem Anfahrelement umfassten Torsionsschwingungsdämpfer. Somit kann ein Wirkungsbereich eines Eigenpumpens des hydrodynamischen Wandlers weiter eingegrenzt werden, und eine Behinderung des Förderdruckes des Fluides reduziert oder sogar vermieden werden.
Bei manchen Ausführungsbeispielen umfasst das Anfahrelement ferner eine Wandlerüberbrückungskupplung und den Torsionsschwingungsdämpfer. Dabei ist die Auslassöffnung auf einer dem hydrodynamischen Wandler abgewandten Motorseite des Torsionsschwingungsdämpfers und die Einlassöffnung auf einer dem Torsionsschwingungsdämpfer abgewandten Abtriebseite des hydrodynamischen Wandlers befindlich. Hierdurch kann es möglich sein, einen durch Eigenpumpen des hydrodynamischen Wandlers entstehenden Druck und den Förderdruck des Fluides gleichzurichten, wodurch ggf. eine Verringerung von Pumpleistung zum Erzeugen des Förderdrucks erfolgen kann.
Bei einigen Ausführungsbeispielen umfasst das nasslaufende Anfahrelement ein Gehäuse mit einer einen Fluidkreislauf des Fluides von einem weiteren Fluidkreislauf des Fluides räumlich trennenden inneren Gehäusewand und einer äußeren Gehäusewand. Dabei wird ein durch die innere Gehäusewand und die äußere Gehäusewand gebildeter Zwischenraum von dem Fluidkreislauf durchströmt. Außerdem umfasst dabei die äußere Gehäusewand eine Zustromöffnung zum Zuführen des Fluides und eine Abstromöffnung zum Abführen des Fluides. Die Zustromöffnung ist in einem Zustromradius, und die Abstromöffnung in einem den Zustromradius übersteigenden Abstromradius derart zu der Rotationsachse des Anfahrelements beabstandet, dass durch eine Rotationsbewegung des Anfahrelements eine Druckdifferenz des Fluides zwischen der Zustromöffnung und der Abstromöffnung hervorgerufen wird. Dabei bewirkt die Druckdifferenz ein Strömen des Fluides von der Zustromöffnung zu der Abstromöffnung. Hierdurch kann es möglich sein, ein von einem Arbeitskreislauf des hydrodynamischen Wandlers entkoppelten zusätzlichen Fluidkreislauf für eine Kühlung von Komponenten zu schaffen. Dadurch kann die Kühlung möglicherweise effizienter werden.
Bei einigen Ausführungsbeispielen umfasst das Anfahrelement ferner einen hydrodynamischen Wandler und einen Torsionsschwingungsdämpfer. Dabei ist die Zustromöffnung auf einer dem hydrodynamischen Wandler abgewandten Motorseite des Torsionsschwingungsdämpfers und die Abstromöffnung auf einer dem Torsionsschwingungsdämpfer abgewandten Abtriebseite des hydrodynamischen Wandlers befindlich. Somit können ggf. temperaturempfindliche Komponenten besser vor einer übermäßig hohen Temperaturentwicklung geschützt werden. Zusätzlich kann eine weiterhin effiziente Kühlung von Komponenten mit vergleichsweise hohem Verlustleistungseintrag stattfinden.
Bei manchen Ausführungsbeispielen weist die äußere Gehäusewand ferner eine Sicke oder einen Steg auf. Dabei stehen die äußere Gehäusewand und die innere Gehäusewand über die Sicke oder den Steg zueinander in Anlage. Das Gehäuse kann somit zusätzlich stabilisiert werden.
Manche Ausführungsbeispiele beziehen sich auf ein Kraftfahrzeug mit einem genannten Anfahrelement. Somit kann ein effektiveres Arbeiten einer Kühlung für ein Anfahrelement bei einem Kraftfahrzeug erreicht werden. Dies kann unter Umständen einen Verschleiß und damit einhergehenden Wartungsbedarf des Kraftfahrzeuges verringern.
Gemäß noch einem weiteren Aspekt beziehen sich Ausführungsbeispiele auf ein Verfahren für einen nasslaufenden Betrieb eines Anfahrelements mittels eines Fluides. Das Verfahren umfasst ein Durchströmen eines durch eine innere Gehäusewand und eine äußere Gehäusewand gebildeten Zwischenraumes von einem Kreislauf des Fluides. Dabei trennt die innere Gehäusewand den Kreislauf des Fluides räumlich von einem weiteren Kreislauf des Fluides. Somit kann ein unabhängiger Kühlkreislauf für das Fluid geschaffen werden.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen werden nachfolgenden anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen, auf welche Ausführungsbeispiele jedoch nicht beschränkt sind, näher beschrieben. Es zeigen:
1a und b ein Anfahrelement mit einer Zuführleitung und einer Abführleitung gemäß einem Vergleichsbeispiel;
1c und d ein Anfahrelement mit einer Zuführleitung und einer Abführleitung gemäß einem Ausführungsbeispiel;
2 ein Diagramm zur Darstellung jeweiliger Förderdrücke bei verschiedenen Einlass- und Auslassradienverhältnissen gemäß einem Ausführungsbeispiel;
3 ein Anfahrelement mit einer Zuführleitung, einer Abführleitung und einem Fluidreservoir gemäß einem Ausführungsbeispiel;
4 ein Anfahrelement mit einem Durchlass und einem weiteren Durchlass gemäß einem Ausführungsbeispiel;
5a und b ein Anfahrelement mit einem Winkelelement und einem weiteren Winkelelement gemäß einem Ausführungsbeispiel;
6 ein Anfahrelement gemäß einem Ausführungsbeispiel, welches ein Gehäuse mit einer inneren Gehäusewand und einer äußeren Gehäusewand umfasst;
7 ein hydraulisches Schaltbild eines Anfahrelementes mit einer hydraulischen Kopplungsstruktur gemäß einem Ausführungsbeispiel;
8a und b hydraulische Schaltbilder eines Anfahrelementes mit einer hydraulischen Kopplungsstruktur gemäß weiterer Ausführungsbeispiele; und
9 ein Blockschaltbild eines Verfahrens für ein Anfahrelement mit einer hydraulischen Kopplungsstruktur gemäß einem Ausführungsbeispiel.
Verschiedene Ausführungsbeispiele werden nun ausführlicher unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben, in denen einige Ausführungsbeispiele dargestellt sind. In den Figuren können die Dickenabmessungen von Linien, Schichten und/oder Regionen um der Deutlichkeit Willen übertrieben dargestellt sein.
Bei der nachfolgenden Beschreibung der beigefügten Figuren, die lediglich einige exemplarische Ausführungsbeispiele zeigen, können gleiche Bezugszeichen gleiche oder vergleichbare Komponenten bezeichnen. Ferner können zusammenfassende Bezugszeichen für Komponenten und Objekte verwendet werden, die mehrfach in einem Ausführungsbeispiel oder in einer Zeichnung auftreten, jedoch hinsichtlich eines oder mehrerer Merkmale gemeinsam beschrieben werden. Komponenten oder Objekte, die mit gleichen oder zusammenfassenden Bezugszeichen beschrieben werden, können hinsichtlich einzelner, mehrerer oder aller Merkmale, beispielsweise ihrer Dimensionierungen, gleich, jedoch gegebenenfalls auch unterschiedlich ausgeführt sein, sofern sich aus der Beschreibung nicht etwas anderes explizit oder implizit ergibt.
Obwohl Ausführungsbeispiele auf verschiedene Weise modifiziert und abgeändert werden können, sind Ausführungsbeispiele in den Figuren als Beispiele dargestellt und werden hier-in ausführlich beschrieben. Es sei jedoch klargestellt, dass nicht beabsichtigt ist, Ausführungsbeispiele auf die jeweils offenbarten Formen zu beschränken, sondern dass Ausführungsbeispiele vielmehr sämtliche funktionale und/oder strukturelle Modifikationen, Äquivalente und Alternativen, die im Bereich der Erfindung liegen, abdecken sollen. Gleiche Bezugszeichen bezeichnen in der gesamten Figurenbeschreibung gleiche oder ähnliche Elemente.
Man beachte, dass ein Element, das als mit einem anderen Element „verbunden“ oder „verkoppelt“ bezeichnet wird, mit dem anderen Element direkt verbunden oder verkoppelt sein kann oder dass dazwischenliegende Elemente vorhanden sein können. Wenn ein Element dagegen als „direkt verbunden“ oder „direkt verkoppelt“ mit einem anderen Element bezeichnet wird, sind keine dazwischenliegenden Elemente vorhanden. Andere Begriffe, die verwendet werden, um die Beziehung zwischen Elementen zu beschreiben, sollten auf ähnliche Weise interpretiert werden (z.B., „zwischen“ gegenüber „direkt dazwischen“, „angrenzend“ gegenüber „direkt angrenzend“ usw.).
Die Terminologie, die hierin verwendet wird, dient nur der Beschreibung bestimmter Ausführungsbeispiele und soll die Ausführungsbeispiele nicht beschränken. Wie hierin verwendet, sollen die Singularformen „ einer”, „ eine”, „eines” und „der, die, das“ auch die Plural-formen beinhalten, solange der Kontext nicht eindeutig etwas anderes angibt. Ferner sei klargestellt, dass die Ausdrücke wie z.B. „beinhaltet“, „beinhaltend“, aufweist“ und/oder „aufweisend“, wie hierin verwendet, das Vorhandensein von genannten Merkmalen, ganzen Zahlen, Schritten, Arbeitsabläufen, Elementen und/oder Komponenten angeben, aber das Vorhandensein oder die Hinzufügung von einem bzw. einer oder mehreren Merkmalen, ganzen Zahlen, Schritten, Arbeitsabläufen, Elementen, Komponenten und/oder Gruppen davon nicht ausschließen.
Solange nichts anderes definiert ist, haben sämtliche hierin verwendeten Begriffe, einschließlich von technischen und wissenschaftlichen Begriffen, die gleiche Bedeutung, die ihnen ein Durchschnittsfachmann auf dem Gebiet, zu dem die Ausführungsbeispiele gehören, beimisst. Ferner sei klargestellt, dass Ausdrücke, z.B. diejenigen, die in allgemein verwendeten Wörterbüchern definiert sind, so zu interpretieren sind, als hätten sie die Bedeutung, die mit ihrer Bedeutung im Kontext der einschlägigen Technik konsistent ist, und nicht in einem idealisierten oder übermäßig formalen Sinn zu interpretieren sind, solange dies hierin nicht ausdrücklich definiert ist.
1a und b zeigen ein Vergleichsbeispiel eines Anfahrelements, das einen Torsionsschwingungsdämpfer 2 und einen hydrodynamischen Drehmomentwandler 4 umfasst. Eine Abtriebsnabe 8 weist eine Innenverzahnung auf, in die beispielsweise eine Eingangswelle eines Getriebes eingepasst werden kann, um ein von dem Anfahrelement übertragenes Drehmoment bzw. eine Rotation an eine Abtriebsseite weiterzugeben.
Während des Betriebs rotiert die Abtriebsnabe 8 um eine Rotationsachse 10, entlang derer sich in einer zur Rotationsachse 10 parallelen axialen Richtung 12 das Anfahrelement erstreckt. Die Anbindung an einen Antrieb erfolgt über eine antriebsseitige Gehäusehälfte, den Wandlerdeckel 14, der über flexible Platten 16 mit einer Antriebseinheit verbunden wird. Der Wandlerdeckel 14 ist mit einem getriebeseitigen bzw. abtriebsseitigen Gehäuseteil, der Pumpenschale 18 verschweißt, die an ihrem axialen Ende als Teil des hydrodynamischen Drehmomentwandlers 4 Pumpenradschaufeln 20 aufweist, mittels derer eine hydraulisch aktive Flüssigkeit in Richtung von Turbinenschaufeln 22 des hydrodynamischen Drehmomentwandlers 4 gefördert wird, wenn das Gehäuse in Rotation versetzt wird.
Der hydrodynamische Drehmomentwandler 4 weist ferner ein Leitrad 24 auf, mittels dessen der hydraulische Kreislauf zwischen den Pumpenradschaufeln 20 und den Turbinenschaufeln 22 geschlossen wird. Das Leitrad 24 ist über einen Leitradflansch 58 mit einem Freilauf 52 verbunden.
Zum Übertragen der Rotation der Turbinenschaufeln 22 ist ein Turbinenrad über einen Turbinenradflansch 26 drehfest mit der Abtriebsnabe 8 verbunden. Genauer gesagt weist die Abtriebsnabe 8 einen sich von ihr in einer zur axialen Richtung 12 senkrechten radialen Richtung 28 erstreckendes Ausgangsbauteil 42 auf, das mit dem Turbinenradflansch 26 des Turbinenrads über eine erste mechanische Verbindung 32 drehfest verbunden ist.
Während des Anfahrens mittels des Anfahrelements von 1a und b wird der Kraftschluss zur Abtriebsnabe 8 hergestellt. Nach dem Anfahren wird die in 1a und b dargestellte Wandlerüberbrückungskupplung 38 hydraulisch aktiviert, die einen Kraftschluss zwischen dem angetriebenen Wandlerdeckel 14 und einem Eingangsbauteil des Torsionsschwingungsdämpfers 2 herstellt.
Bei dem Torsionsschwingungsdämpfer 2 der 1a und b wird das Drehmoment und die Rotation mittels zweier elastischer Elemente 40-1 und 40-2 von dem Eingangsbauteil auf ein Ausgangsbauteil 42 des Drehmomentwandlers 4 übertragen, welches mit der Abtriebsnabe 8 verbunden ist, um den abtriebsseitigen Kraftschluss herzustellen. Bei dem in 1a und b gezeigten Vergleichsbeispiel wird die Bewegung des Torsionsschwingungsdämpfers 2 in und entgegen der axialen Richtung 12 durch eine Anlauffläche 50 an der Abtriebsnabe 8 und über ein zwischen dem Deckblech 48 und dem Freilauf 52 angeordnetes Lager 49 eingeschränkt bzw. gehemmt.
Das in 1a und 1b gezeigte Anfahrelement ist nasslaufend, und weist ferner eine Zuführleitung 60 zum Zuführen eines Fluides in einen Innenraum des Anfahrelements und eine Abführleitung 62 zum Abführen des Fluides aus dem Innenraum des Anfahrelements auf. Die Zuführleitung 60 in 1a ist dabei in radialer Richtung 28 von der Rotationsachse 10 in einem Radius r_zu, und die Abführleitung in einem Radius r_ab beabstandet. Das Fluid wird konventionell über eine Hohlwelle zu- und abgeführt. Dabei können sich konstruktionsbedingt geringfügige Unterschiede zwischen r_zu und r_ab ergeben, welche ein Druckgefälle bewirken, was jedoch für eine effektive Förderung des Fluides nicht ausreichend ist. Ein Verhältnis von r_zu zu r_ab kann z.B. 5:6 oder mehr betragen, oder anders ausgedrückt kann das Verhältnis vergleichsweise nahe bei 1 liegen.
Zwischen einem Zulaufquerschnitt mit Radius r_zu und einem Auslaufquerschnitt mit Radius r_ab, wobei in einigen Fällen r_zu < r_ab ist, baut sich aufgrund der Radiendifferenz in Abhängigkeit der Drehzahl eine Druckdifferenz Δp auf, die als effektiver Förderdruck wirkt. Dabei ist: Δp[bar] = ρ_Fluid[kg/m³]·(n[rpm]·π/30)²/2·(r_ab ²[mm] – r_zu ²[mm])·10^–11). Gl. (1)
Die Ausgestaltung der inneren Form des Anfahrelementes ist dabei für die Wirkung unerheblich, da die Fluidmassen hydraulisch verbunden sind und nur die Druckdifferenz Δp zwischen r_zu und r_ab wirkt. Unter Rotation führt diese Druckdifferenz zu einer bestimmten Förderrichtung von dem kleineren Radius hin zum größeren Radius, was in 1a durch gestrichelte Pfeile angedeutet ist. Bei einer Fluidversorgung über eine aktive externe Fluidhydraulik (z.B. mittels Pumpe) können derart kleine Unterschiede zwischen r_zu und r_ab eine lediglich untergeordnete Rolle spielen. Damit kann auch die Verletzung der oben genannten Bedingung möglich sein.
Die Hydraulik wirkt bei einigen Betriebszuständen dem Gegendruck der Hydrodynamik bei einer Differenzdrehzahl zwischen Turbinenrad und Pumpenrad des hydrodynamischen Wandlers entgegen. Mit anderen Worten erzeugt der hydrodynamische Kreislauf im Drehmomentwandler 4 in Abhängigkeit von der Differenzdrehzahl, die auch als Schlupf bezeichnet wird, einen internen Druck, der als Gegendruck p_hyd zum Förderdruck Δp wirkt. Dies kann bewirken, dass der physikalisch bedingte Förderdruck mit zunehmender Differenzdrehzahl abnimmt bzw. negativ werden kann, was zur Folge haben kann, dass sich die Flussrichtung umkehrt. Ein daraus resultierender effektiver Tausch der Funktionalitäten von Zu- und Abführleitung (r_zu > r_ab) ist in 1b gezeigt. Bei externer Fluidversorgung kann durch entsprechendes Druckniveau bewirkt werden, dass eine Fließrichtungsumkehr erschwert oder sogar verhindert wird, jedoch kann sich dabei der Volumenstrom zum hydrodynamischen Drehmomentwandler 4 signifikant reduzieren.
Wie bereits erwähnt, kann ein Torus einer hydrodynamischen Anfahrelements ein Eigenpumpen in dem Anfahrelement bewirken. Das Eigenpumpen kann bei starken Drehzahldifferenzen zwischen dem Turbinenrad und einem Pumpenrad des hydrodynamischen Wandlers zustande kommen, und einen Druck bewirken, durch den das Fluid durch einen radial außen am hydrodynamischen Wandler befindlichen Spalt zwischen Turbinenrad und Pumpenrad radial nach außen strömt. Weiterhin kann zwischen den Zu- und Abführleitungen eine durch eine Rotationsgeschwindigkeit bedingte Druckdifferenz auftreten, welche einen Förderdruck auf das Fluid ausübt.
Gemäß einem ersten Aspekt beziehen sich Ausführungsbeispiele auf ein nasslaufendes Anfahrelement 100 mit einem hydrodynamischen Wandler 104, wie in 1c und d dargestellt. Das Anfahrelement 100 umfasst eine Zuführleitung 160 zum Zuführen eines Fluides, eine Abführleitung 162 zum Abführen des Fluides, eine radial zu einer Rotationsachse 110 des Anfahrelements 100 in einem Einlassradius r_zu beabstandete, mit der Zuführleitung 160 verbundene Einlassöffnung für das Fluid in einen Innenraum des Anfahrelements 100, und eine radial zu der Rotationsachse 110 in einem Auslassradius r_ab beabstandete, mit der Abführleitung 162 verbundene Auslassöffnung für das Fluid aus dem Innenraum des Anfahrelements 100. Dabei beträgt ein Verhältnis zwischen Einlassradius und Auslassradius höchstens 1 zu 2. Die Einlass- und Auslassradien r_zu und r_ab werden dabei jeweils an einem räumlichen Punkt gemessen, an dem das Fluid von einem rotierenden System ausgehend frei in ein nicht rotierendes Volumen expandieren kann. Zuführ- und Abführleitung 160; 162 können z.B. in einer Hohlwelle angeordnet oder von einer Hohlwelle umfasst sein. Das Fluid kann beispielsweise Öl sein. Das Fluid kann einer Kraft- oder Drehmomentübertragung von einem Pumpenrad auf ein Turbinenrad dienen, und kann darüber hinaus auch als Kühlmittel fungieren. Der hydrodynamische Wandler 104 kann z.B. ein Drehmomentwandler sein.
Durch eine Rotationsbewegung des Anfahrelements 100 wird eine Druckdifferenz des Fluides zwischen der Einlassöffnung und der Auslassöffnung hervorgerufen. Dabei bewirkt die Druckdifferenz ein Strömen des Fluides von der Einlassöffnung zu der Auslassöffnung. Bei den in 1c und 1d gezeigten Ausführungsbeispielen kann die Zuführleitung 160 derart angeordnet werden, dass das Eigenförderverhalten in mehreren oder sogar allen Betriebszuständen des hydrodynamischen Wandlers 104 gleichgerichtet ist, oder anders ausgedrückt die Richtung beibehält. Dies wird dadurch erzeugt, dass ein radialer Abstand von r_ab zu r_zu so gewählt wird, dass der hydrodynamische Druck die Druckdifferenz nicht mehr überwiegen kann. Hierdurch kann es ermöglicht werden, die Förderrichtung in einer Richtung sicherzustellen, ohne auf eine externe Fluidversorgung angewiesen zu sein. Hierzu kann r_zu so gestaltet werden, dass die Druckdifferenz ausreicht, eine definierte Fluidmenge zu fördern.
1c und d zeigen Ausführungsbeispiele des nasslaufenden Anfahrelements, 100 dessen Innenraum ferner einen Torsionsschwingungsdämpfer 102 und einen hydrodynamischen Wandler 104 umfasst. Eine Abtriebsnabe 108 weist eine Innenverzahnung auf, in die beispielsweise eine Eingangswelle eines Getriebes eingepasst werden kann, um ein von dem Anfahrelement übertragenes Drehmoment bzw. eine Rotation an eine Abtriebsseite weiterzugeben.
Während des Betriebs rotiert die Abtriebsnabe 108 um eine Rotationsachse 110, entlang derer sich in einer zur Rotationsachse 110 parallelen axialen Richtung 112 das im Wesentlichen rotationssymmetrische Anfahrelement 100 erstreckt. Die Anbindung an einen Antrieb erfolgt über ein antriebsseitiges Gehäuseteil, den Wandlerdeckel 114, der über flexible Platten 116 mit einer hier der Einfachheit halber nicht dargestellten Antriebseinheit, beispielsweise einem Verbrennungs- oder Elektromotor, verbunden wird. Der motorseitige Wandlerdeckel 114 ist mit einem getriebeseitigen bzw. abtriebsseitigen Gehäuseteil, der Pumpenschale 118 verschweißt, die an ihrem axialen Ende als Teil des hydrodynamischen Wandlers 104 Pumpenradschaufeln 120 aufweist, mittels derer eine hydraulisch aktive Flüssigkeit in Richtung von Turbinenschaufeln 122 des hydrodynamischen Wandlers 104 gefördert wird, wenn das Gehäuse über die flexiblen Platten 116 in Rotation versetzt wird.
Der hydrodynamische Wandler 104 weist ferner ein Leitrad 124 auf, mittels dessen der hydraulische Kreislauf zwischen den Pumpenradschaufeln 120 und den Turbinenschaufeln 122 geschlossen wird. Das Leitrad 124 ist über einen Leitradflansch 158 mit einem Freilauf 152 verbunden. Ein Freilauf 152 ist eine Anordnung von Komponenten oder Bauteilen, die eine Rotation in einer Rotationsrichtung erlaubt und in der entgegengesetzten Rotationsrichtung unterbindet.
Zum Übertragen der Rotation der Turbinenschaufeln 122 ist das Turbinenrad über einen Turbinenradflansch 126 drehfest mit der Abtriebsnabe 108 verbunden. Genauer gesagt weist die Abtriebsnabe 108 einen sich von ihr in einer zur axialen Richtung 112 senkrechten radialen Richtung 128 erstreckendes Ausgangsbauteil 142 auf, das mit dem Turbinenradflansch 126 des Turbinenrads über eine erste mechanische Verbindung 132 mittels einer Mehrzahl von Nieten drehfest verbunden ist.
Während des Anfahrens mittels des Anfahrelements von 1c und d wird der Kraftschluss zur Abtriebsnabe 108 über die Pumpenradschaufeln 120, die Turbinenschaufeln 122 und den Turbinenradflansch 126 des Turbinenrads hergestellt. Nach dem Anfahren wird die in 1c und d dargestellte Wandlerüberbrückungskupplung 138 hydraulisch aktiviert, die einen Kraftschluss zwischen dem angetriebenen Wandlerdeckel 114 und einem Eingangsbauteil des Torsionsschwingungsdämpfers 102 herstellt. Wenngleich in 1c und d ein zweistufiger Torsionsschwingungsdämpfer 102 dargestellt ist, versteht es sich von selbst, dass bei alternativen Ausführungsformen auch ein- oder mehrstufige Torsionsschwingungsdämpfer verwendet werden können.
Bei dem zweistufigen Torsionsschwingungsdämpfer 102 der 1c und d wird das Drehmoment und die Rotation mittels zweier elastischer Elemente 40-1 und 40-2, z.B. Federn, von dem Eingangsbauteil auf ein Ausgangsbauteil 142 des hydrodynamischen Wandlers 104 übertragen, welches mittels der ersten mechanischen Verbindung 132 mit der Abtriebsnabe 108 verbunden ist, um den abtriebsseitigen Kraftschluss herzustellen.
Bei den hier gezeigten Ausführungsbeispielen stützt sich der Torsionsschwingungsdämpfer 102 direkt auf der Abtriebsnabe 108 radial ab. Es ist bei alternativen Ausführungsbeispielen selbstverständlich ebenfalls möglich, dass sich der Torsionsschwingungsdämpfer 102 indirekt auf der Abtriebsnabe 108 abstützt. Bei direkter Abstützung erstreckt sich eines der rotierenden Bauteile, nämlich in 1c und d das Ausgangsbauteil 142, alternativ aber auch das Eingangsbauteil oder ein Zwischenblech zwischen den elastischen Elementen 140-1 und 140-2 in der radialen Richtung nach innen bis zur Oberfläche der Abtriebsnabe 108, um eine Abstützung zu erzielen.
Um zusätzlich eine Abstützung des Torsionsschwingungsdämpfers 102 in der axialen Richtung 112 zu erreichen, erstreckt sich ein Deckblech 148 des Torsionsschwingungsdämpfers 102 entgegen der radialen Richtung soweit nach innen, dass dieses sich mit einer Anlauffläche 150 an der Abtriebsnabe 108, welche abschnittsweise parallel zu dem Deckblech 148 verläuft, in der radialen Richtung 128 überlappt, so dass durch die Anlauffläche 150 eine Bewegung des Torsionsschwingungsdämpfers 102 in oder entgegen der axialen Richtung 112 gehemmt oder verhindert wird. Dies kann dazu dienen, die aufgrund von eingeleiteten Axialkräften auf die Deckbleche des Torsionsschwingungsdämpfers 102 hervorgerufenen Bestrebungen, dass sich der Torsionsschwingungsdämpfer 102 in der axialen Richtung 112 verschiebt, zu verhindern. Dies wiederum kann dazu führen, dass der Torsionsschwingungsdämpfer 112 höheren Belastungen in Form von Reibung, Verformungen usw. standhalten kann und dass eine funktionale Einschränkung aufgrund von axialen Verschiebungen auf angrenzende Bauteile, wie beispielsweise die Wandlerüberbrückungskupplung 138 vermieden werden kann, so dass insgesamt die Betriebsfähigkeit für einen längeren Zeitraum störungsfrei aufrecht erhalten werden kann.
Bei den in 1c und d gezeigten Ausführungsbeispielen wird die Bewegung des Torsionsschwingungsdämpfers 102 in und entgegen der axialen Richtung 112 durch die Anlauffläche 150 an der Abtriebsnabe 108 und über ein zwischen dem Deckblech 148 und dem Freilauf 152 angeordnetes Lager 149 eingeschränkt bzw. gehemmt. Bei einigen Ausführungsbeispielen ist die Lagerung zwischen Anlauffläche 150 und Deckblech 148 spielbehaftet, sodass ggf. eine erhöhte Reibung vermieden werden kann.
Bei alternativen Ausführungsbeispielen kann eine axiale Abstützung auch über ein Zwischenblech des Torsionsschwingungsdämpfers 102 erfolgen, dessen Relativbewegungen bezüglich der Abtriebsnabe 108 geringer sind, so dass ein möglicher Verschleiß weiter verhindert werden kann. Das entgegen der axialen Richtung 112 bewegungshemmend wirkende Lager 149 kann drehfest mit der Abtriebsnabe 108 verbunden sein. Durch den axialen Kontakt zwischen Lager 149 und Abtriebsnabe 108 können darüber hinaus axiale Kräfte direkt durchgeleitet werden, ohne negative Einflüsse auf den Torsionsschwingungsdämpfer 102 ausüben zu können.
Wenngleich in den Ausführungsbeispielen von 1c und d nicht gezeigt, können zusätzlich weitere Elemente in einem Anfahrelement 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel verbaut werden. Beispielsweise sind Reibeinrichtungen zur Dämpfung von Schwingungen integrierbar, die unter anderem zwischen dem Deckblech 148 und der Abtriebsnabe 108 angeordnet werden können. Alternative Anordnungen von solchen Reibeinrichtungen können beispielsweise zwischen dem Deckblech 148 und dem Ausgangsbauteil 142 des Torsionsschwingungsdämpfers 102 angeordnet werden, bzw. auch zwischen dem Lager 149 und dem Deckblech 148. Ferner kann zur effizienten weiteren Bedämpfung von Rotationsschwingungen nach dem Anfahren, also bei im Eingriff befindlicher Wandlerüberbrückungskupplung 138, ein Schwingungstilger mit dem Torsionsschwingungsdämpfer 102 drehfest gekoppelt sein. Der Schwingungstilger kann dabei ein Tilgerträgerelement umfassen, an dem ein oder mehrere Tilgergewichte befestigt sind, welche eine Funktionalität des Schwingungstilgers ermöglichen.
In 1c und d ist jeweils ein dem Innenraum des Anfahrelements 100 abgewandtes Ende der Abführleitung 162 an ein mit dem Anfahrelement 100 rotierendes, sich radial von der Abführleitung 162 in eine von der Rotationsachse 110) weg weisende Richtung erstreckendes Hohlelement 164 angekoppelt.
Reicht die Differenz der beispielsweise radial übereinander angeordneten Radien r_zu und r_ab nicht aus, um die Anforderungen zu erfüllen, kann ein Ablaufweg des Fluides über das Hohlelement 164, z.B. über eine Drehzuführung oder einen Kragen, so ausgebildet werden, dass sich ein größerer Auslassradius r_ab ergibt. Zur Auslegung kann n (die Drehzahl, bei welcher der Gegendruck gleich dem Förderdruck sein soll) und der Gegendruck p_hyd (evtl. Kennfeld) aus der Hydrodynamik bestimmt werden. Die Förderrichtung kann dabei erhalten bleiben, solange Δp > p_hyd gilt. Dies kann z.B. für übliche Baugrößen von Pkw-Anwendungen mit einem Auslassradius von r_ab > 80mm zu erreichen, wenn der innere wirksame Einlassradius r_zu < 10mm beträgt. Bei größerem Einlassradius rzu > 10mm kann der Auslassradius z.B. im Verhältnis Δr_ab = 0,5·(Δr_zu)^0,5 vergrößert werden. Damit kann erreicht werden, dass in einer Mehrzahl von Betriebszuständen stets Fluid zum Kühlen der Komponenten im Innenraum des Anfahrelements 100 zur Verfügung steht. Mit sinkendem Schlupf nimmt der Gegendruck der Hydraulik ab und damit steigt der Volumenstrom entsprechend an. Der hydrodynamische Wandler 104 kann dadurch in der Lage sein, aus einer mit einem Fluidreservoir verbundenen Saugleitung (z.B. der Zuführleitung 160) selbsttätig Fluid anzusaugen. Eine zusätzliche externe Kühlfluidzufuhr und Ansteuerung kann dabei unter Umständen entfallen. Bei Anwendungen, in denen keine vollständig autarke Fluidversorgung erforderlich ist, da eine externe Hydraulik vorhanden ist und den Wandler mit Fluid versorgt, kann eine Berücksichtigung dieses Prinzips möglicherweise zu einer höheren Effizienz des hydrodynamischen Wandlers 104 beitragen. Das Versorgungsdruckniveau in der Zuführleitung 160 kann damit gesenkt werden, da der Volumenstrom ggf. keinen externen Druck erfordert.
Bei 1c und d befindet sich eine Fluidzuführung jeweils rechts. Mit anderen Worten kann bei manchen Ausführungsbeispielen die Auslassöffnung auf einer dem hydrodynamischen Wandler 104 abgewandten Motorseite 197 des Torsionsschwingungsdämpfers 102 und die Einlassöffnung auf einer dem Torsionsschwingungsdämpfer 102 abgewandten Abtriebseite 198 des hydrodynamischen Wandlers 104 befindlich sein. Die Abführleitung 162 ist in 1c an das als Kragen ausgebildete abtriebseitige Hohlelement 164 angebunden, wodurch eine Funktionalität nach dem Prinzip einer kommunizierenden Röhre erfolgen kann. Im Unterschied hierzu verläuft in 1d die Abführleitung 162 durch ein motorseitiges Hohlelement 164, welches als Hohlniet ausgebildet ist.
Für eine unabhängige, selbstspeisende Nachkühlung bei Gleichlauf von Pumpe und Turbine können sogar geringere Radiendifferenzen ausreichend sein. 2 zeigt ein Diagramm, bei dem die Druckdifferenz Δp gegen die Drehzahl n für verschiedene Radienverhältnisse aufgetragen ist. Das Verhältnis der Radien in konventionellen Anfahrelementen (r_zu = 15 zu r_ab = 18) ist in 2 durch eine erste Kurve 210 dargestellt, und zeigt vergleichsweise geringe Unterschiede, sodass nur sehr geringe Förderdrücke entstehen. Weiterhin zeigen gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen eine zweite Kurve 220 ein Radienverhältnis von 15 zu 25, eine dritte Kurve 230 ein Radienverhältnis von 15 zu 30, eine vierte Kurve 240 ein Radienverhältnis von 15 zu 35, eine fünfte Kurve 250 ein Radienverhältnis von 15 zu 40, eine sechste Kurve 260 ein Radienverhältnis von 15 zu 45, und eine siebte Kurve 270 ein Radienverhältnis von 15 zu 50.
Durch Vergrößerung des Auslassradius r_ab (z.B. von 18 mm auf 25mm) gemäß einem Ausführungsbeispiel ist eine Erhöhung des Förderdruckes mit quadratischem Einfluss nach Gleichung (1) möglich, sodass auch in einem Hauptdrehzahlbereich (z.B. zwischen 1500 und 2500) bereits effizientere Fluidströme erzeugt werden können, die z.B. für Dauerschlupfbetrieb ausreichende Kühlung zur Verfügung stellen könnten. Bei Radienverhältnissen r_zu/r_ab < 15/40 ist über einen relevanten Antriebsdrehzahlbereich und bis 100rpm Schlupf ein Volumenstrom von mindestens 2l/min bei 90°C verfügbar und steigt bei 2000rpm auf über > 5l/min an.
Aus Gründen der Übersicht sind in den folgenden Figuren solche Komponenten, die gleich oder vergleichbar mit bereits in einer vorangegangenen Figur gezeigten Komponenten sind, mit jeweils gleichen Bezugszeichen wie letztere versehen, und werden im Folgenden nicht nochmals erklärt. Vielmehr wird lediglich auf die Unterschiede zwischen den einzelnen Figuren eingegangen.
3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Anfahrelements 100 mit einem Fluidreservoir 170. Dabei sind ein dem Innenraum des Anfahrelements 100 abgewandtes Ende der Zuführleitung 166 und ein dem Innenraum des Anfahrelements 100 abgewandtes Ende der Abführleitung 168 in einem gemeinsamen Fluidreservoir 170 angeordnet und vollständig in das Fluid eingetaucht.
Zum hydrodynamischen Wandler 104 führen mindestens die eine Zuführleitung 160 und mindestens die eine Abführleitung 162‚ die beide eine direkte Verbindung in das Fluidreservoir 170, z.B. einen Ölsumpf besitzen. Eine Verringerung von Widerständen der Leitungen oder Übergänge kann dabei effizienzsteigernd wirken. Die Position der in den Sumpf ragenden Leitungen sind dabei so platziert, dass ein offenes Ende der Zuführleitung 166 und ein offenes Ende der Abführleitung 168 unabhängig von einem aktuell vorliegenden Betriebszustand stets unterhalb des Fluidniveaus bleibt.
Zur Befüllung des hydrodynamischen Wandlers 104 nach längerem Stillstand kann es möglich sein, einen zusätzlichen Anschluss einer der Leitungen (Zuführleitung 160 oder Abführleitung 162) zur Getriebehydraulik zu schaffen. Dadurch kann bei Bedarf eine Füllung initiiert werden. Aufgrund der Anordnung der Leitungen (Zuführleitung 160 radial innen, Abführleitung 162 radial auf größerem Durchmesser) ist ein geringes Druckgefälle aufgrund der Fliehkraftwirkung der Fluidmassen aus der Antriebsdrehzahl gegeben. (vgl. hierzu auch 1c und d). Abhängig von Widerständen, z.B. in den Leitungen stellt sich damit ein spezifischer Volumenstrom des Fluids ein. Der hydrodynamische Wandler 104 saugt an einer ersten Mündung 172 an und führt über eine zweite Mündung 174 zurück in den Sumpf. Bei Schlupf wird durch die Hydrodynamik ein differenzdrehzahlabhängiger Druck erzeugt. der dem Grund-Druckgefälle entgegenwirkt. Der Volumenstrom an der ersten Mündung 172 nimmt entsprechend ab. Überschreitet der hydrodynamische Druck das Druckgefälle‚ kehrt sich die Strömungsrichtung um. An der zweiten Mündung 174 wird Fluid angesaugt und über die erste Mündung 172 wieder in den Sumpf zurückgeführt. Mit anderen Worten kann dadurch ein Eigenpumpen des hydrodynamischen Wandlers 104 ermöglicht werden. Hierdurch kann es möglich sein, dass der hydrodynamische Druck und damit der Volumenstrom einen gleichsinnigen Zusammenhang besitzen. Anders ausgedrückt steigt mit steigendem Verlustleistungseintrag auch die Fluidmenge entsprechend. Dabei können Zu- und Abführleitung 160; 162 dauerhaft unter Fluidzufuhr stehen (z. B. Verbindung mit dem Fluidreservoir 170). Dadurch kann es ermöglicht werden, dass beide Leitungen saugfähig sind.
Nochmals mit anderen Worten erklärt kann sich abhängig von der Differenzdrehzahl die Ansaugseite im Wandler ändern. Das kann bedeuten, dass die Zuführleitung 160 als Abführleitung 162, und umgekehrt, verwendet werden können. Zuführleitung 160 und Abführleitung 162 können jeweils druckfreie Leitungen sein.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel ist in 4 dargestellt. Ein interner Kreislauf 176 des hydrodynamischen Wandlers 104 erzeugt eine lokale Druckdifferenz, welche die (z.B. externe) Fluidversorgung beeinflussen kann. Je nach Betriebssituation kann der Torus oder interne Kreislauf Fluid in bzw. gegen die Richtungen der externen Fluidversorgung fördern, was als Eigenpumpen bezeichnet wird. Um eine ausreichende Durchströmung zu erreichen, kann es erforderlich sein, den Druck aus der externen Fluidversorgung so hoch anzusetzen, dass auch bei gegenläufigem Eigenpumpen ein ausreichender Fluidstrom vorhanden ist. Im internen Kreislauf 176 des hydrodynamischen Wandlers 104 (auch hydraulischen Kreis genannt) wird auf der Pumpenseite über die Pumpenradschaufeln 120 Fluid beschleunigt. wodurch das Fluid auf ein hohes kinetisches Energieniveau gebracht wird. Nach dem Austritt aus der Pumpenseite wird das Fluid direkt auf der Turbinenseite über die Turbinenschaufeln 122 geleitet, welche das Fluid umlenken und dessen kinetische Energie zumindest teilweise aufnehmen. Dadurch wird eine Kraft auf die Turbinenschaufeln 122 erzeugt. Bei unterschiedlicher Drehzahl zwischen Pumpenrad und Turbinenrad kann das Fluid verzögert werden, wodurch ein Druckanstieg entstehen kann. Der extern zugeführte Fluidstrom strömt jedoch an dieser Stelle radial außen ein, was eine entsprechende Erhöhung des Versorgungsdrucks in der Zuführleitung 160 erfordern kann, um den dynamischen Druck zu überwinden. Je nach Betriebssituation des hydrodynamischen Wandlers 104 kann sich das Eigenpumpverhalten ändern‚ oder anders ausgedrückt, die Druckdifferenz im hydrodynamischen Wandler 104 kann gegen die externe Fluidversorgung oder in die gleiche Richtung fördern.
Bei dem in 4 gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Gestaltung einiger Bauteile, beispielsweise der Turbinenschale 156 und des Leitradflansch 158 derart, dass über einen Bypass im Bereich geringen Druckes (radial innerhalb des internen Kreislaufes 176) eine Verbindung zwischen dem Torus und dem Pumpenzulauf hergestellt wird. Dadurch kann ggf. ein Einfluss auf die Zuführleitung 160 und die Abführleitung 162 verringert oder sogar vermieden werden.
Bei einem Ausführungsbeispiel weist hierfür die Turbinenschale 156 oder der Turbinenradflansch 126 einen radial innerhalb einer Turbinenschaufel 122 gelegenen Durchlass 178 auf, sodass ein Strömen des Fluides von einer Seite der Turbinenschale 156 oder des Turbinenradflansch 126 zu einer der Seite abgewandten Gegenseite der Turbinenschale 156 oder des Turbinenradflansch 126 ermöglicht wird. Die Seite und die Gegenseite liegen sich hierbei wenigstens teilweise axial gegenüber.
Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel weist zusätzlich das Leitrad 124 einen weiteren Durchlass 180 auf, sodass ein Strömen des Fluides von einer Seite des Leitrads 124 zu einer der Seite abgewandten Gegenseite des Leitrads 124 ermöglicht wird. Die Seite und die Gegenseite liegen sich hierbei axial gegenüber.
Bei dem in 4 dargestellten Ausführungsbeispiel sind in dem Turbinenradflansch 126 der Durchlass 178 und in dem Leitrad 124 der weitere Durchlass 180 vorhanden, die eine wenigstens teilweise in axialer Richtung 112 verlaufende Strömung zulassen können. Der Durchlass 178 und der weitere Durchlass 180 können hierbei durch Bohrungen, Speichen, oder eine entsprechende Gestaltung des Freilaufs 152 oder auch des Leitradflansch 158 gebildet werden. Diese können jeweils zu einem Druckausgleich beitragen. Durch diese Kombination des Durchlasses 178 mit dem weiteren Durchlass 180, deren Anordnung entlang einer Strömungsrichtung, oder deren Formoptimierung (z.B. Vergrößerung) können Strömungswiderstände des Bypasses reduziert werden, sodass der Druckausgleich im internen Kreislauf 176 möglicherweise verbessert wird.
Einige weitere Ausführungsbeispiele sind in 5a und b dargestellt. Hierbei umfasst das Anfahrelement 100 ferner ein Winkelelement 182. Das Winkelelement 182 ist an einem Teil des Gehäuses, z.B. dem Wandlerdeckel 114 oder der Pumpenschale 118 des Anfahrelements 100 derart angebracht, dass ein radialer Einzug des Winkelelements 182 zu der Rotationsachse 110 hin in Richtung des Durchlasses 178 ragt, sodass ein von einem radial außen gelegenen Punkt des Turbinenrades ausgehender Fluidstrom radial nach innen abgelenkt wird, was durch einen gestrichelten Pfeil dargestellt ist. Das Einbringen des Winkelelements 182 in den hydrodynamischen Wandler 104 kann einen Schaufeleffekt bewirken, und eine dadurch entstehende Druckänderung kann genutzt werden. Alternativ kann auch lediglich eine Strömungsumlenkung genutzt werden, um den Druckausgleich des internen Kreislaufs 176 zu fördern. Analog zur Strömungsumlenkung im internen Kreislauf 176 am Leitrad 124 kann dieses Prinzip bei dem austretenden Fluidstrom in einem radial äußeren Bereich des hydrodynamischen Wandlers 104 genutzt werden. Durch das in 5a und b gezeigte Winkelelement 182, welches an der Pumpenschale 118 angebracht ist, kann die Strömung radial nach innen geleitet und somit von einem Bereich niedrigeren Drucks bei dem Durchlass 178 leichter angesaugt werden.
5b zeigt darüber hinaus ein optionales weiteres Winkelelement 184. Das weitere Winkelelement 184 ist an der Turbinenschale 156 an einer von der Turbinenschaufel 122 abgewandten Seite des Durchlasses 178 derart angebracht, dass ein radialer Einzug des Winkelelements 184 von der Rotationsachse 110 weg ragt, sodass der von dem radial außen gelegenen Punkt des Turbinenrades ausgehender Fluidstrom zu dem Durchlass 178 hin abgelenkt wird.
Das Winkelelement 182 und das weitere Winkelelement 184 können überlappen, so dass ein Labyrinth-Effekt mit ausgenutzt werden kann. Um die Strömungswiderstände für die externe Fluidversorgung gering zu halten, kann beispielsweise die Zuführleitung 160 rechts (abtriebseitig) und die Abführleitung 162 links (motorseitig) angeordnet sein. Dadurch kann vermieden werden dass der externe Fluidstrom strömungstechnisch ungünstig (von links nach rechts) gegen die Winkelelemente 182; 184 fließt und dadurch höhere Drücke erforderlich werden können.
Bei einigen Ausführungsbeispielen ragt das Winkelelement 182 oder das weitere Winkelelement 184 zwischen die Turbinenschale 156 und einen von dem Anfahrelement 100 umfassten Torsionsschwingungsdämpfer 102. Ferner können das Winkelelement 182 oder das weitere Winkelelement 184 form-, kraft- oder stoffschlüssig mit der Turbinenschale 156 oder der Pumpendschale 118 verbunden sein.
Ein noch weiteres Ausführungsbeispiel ist in 6 dargestellt. Bei diesem Ausführungsbeispiel umfasst das nasslaufende Anfahrelement 100 ein Gehäuse mit einer einen Fluidkreislauf des Fluides von einem weiteren Fluidkreislauf des Fluides räumlich trennenden inneren Gehäusewand 186 und einer äußeren Gehäusewand 188. Dabei wird ein durch die innere Gehäusewand 186 und die äußere Gehäusewand 188 gebildeter Zwischenraum 190 von dem Fluidkreislauf durchströmt. Außerdem umfasst dabei die äußere Gehäusewand 188 eine Zustromöffnung 192 zum Zuführen des Fluides und eine Abstromöffnung 194 zum Abführen des Fluides. Die Zustromöffnung 192 ist in einem Zustromradius, und die Abstromöffnung 194 in einem den Zustromradius übersteigenden Abstromradius derart zu einer Rotationsachse 110 des Anfahrelements 100 beabstandet, dass durch eine Rotationsbewegung des Anfahrelements 100 eine Druckdifferenz des Fluides zwischen der Zustromöffnung 192 und der Abstromöffnung 194 hervorgerufen wird. Dabei bewirkt die Druckdifferenz ein Strömen des Fluides von der Zustromöffnung 192 zu der Abstromöffnung 194.
Der Fluidkreislauf und der weitere Fluidkreislauf können aus einem gemeinsamen Fluidreservoir oder jeweils aus unabhängigen Quellen gespeist werden. Die innere Gehäusewand 186 kann beispielsweise von dem Wandlerdeckel 114 und der Pumpenschale 118 gebildet werden. Diese können relativ zu einem Vergleichsbeispiel eine reduzierte Wandstärke aufweisen, was zu einer Gewichtseinsparung führen kann. In steifigkeitskritischen Bereichen kann ein Abstand inneren Gehäusewand 186 zu der äußeren Gehäusewand 188 größer ausgeführt sein als in einem weniger kritischen Bereich. Eine Anbindung an einen Motor kann über eine flexible Platte 116 (vgl. z.B. 1c) oder über die äußere Gehäusewand 188 ausgeführt werden. Der hydrodynamische Wandler 104 kann so über eigenen Kühlmantel gekühlt werden, der jedoch unabhängig von inneren dynamischen Drücken ist. Die innere Gehäusewand 186 und die äußere Gehäusewand 188 des hydrodynamischen Wandlers 104 können jeweils als Verbund aus einzelnen geformten Schalen gebildet werden. Die Wandstärken können z.B. durch eine wenigstens teilweise unabhängige Gestaltung der inneren Gehäusewand 186 und der äußeren Gehäusewand 188 im Vergleich zu herkömmlichen Lösungen deutlich reduziert werden, und so möglicherweise die Steifigkeit des Gehäuses im Verbund über den Abstand der inneren Gehäusewand 186 von der äußeren Gehäusewand 188 angepasst werden.
Bei manchen Ausführungsbeispielen weist die äußere Gehäusewand 188 ferner eine Sicke 196 oder einen Steg auf. Dabei stehen die äußere Gehäusewand 188 und die innere Gehäusewand 186 über die Sicke 196 oder den Steg zueinander in Anlage. Stege und Sicken 196 oder andere Abstandsbauteile können innen- oder außenliegende Komponenten sichern und den Zwischenraum 190 ermöglichen, der z.B. mit Luft, Öl oder anderem Fluid gefüllt ist. Ferner kann auch die innere Gehäusewand 186 eine Sicke aufweisen, und durch diese gegen die äußere Gehäusewand 188 abgestützt sein. Die Schalen sind so gestaltet, dass eine Verbindung zwischen einer motorseitigen Gehäusehälfte (z.B. Wandlerdeckel 114, vgl. 1c) und einer getriebeseitigen oder abtriebseitigen Gehäusehälfte (z.B. Pumpenschale 118, vgl. 1c) besteht und durch einen offenen Anschluss zu einer Kühlfluidversorgung (Zustromöffnung 192) und auf der gegenüberliegenden Seite der Abstromöffnung 194 eine Durchströmung des Zwischenraumes 190 ermöglicht. Dabei kann die Zustromöffnung 192 radial weiter innen gelegen sein als die Abstromöffnung 194. Dieses in dem Zwischenraum 190 befindliche Fluid kann eine Art Kühlmantel darstellen, der bei entsprechender Radiusdifferenz zwischen Zustromöffnung 192 und Abstromöffnung 194 zu einem größten Teil oder sogar lediglich durch eine Antriebsdrehzahl beeinflusst wird.
Bei einigen Ausführungsbeispielen ist die Zustromöffnung 192 auf einer dem hydrodynamischen Wandler 104 abgewandten Motorseite 197 des Torsionsschwingungsdämpfers 102 und die Abstromöffnung 194 auf einer dem Torsionsschwingungsdämpfer 102 abgewandten Abtriebseite 198 des hydrodynamischen Wandlers 104 befindlich.
Dies bewirkt kann eine Durchströmungsrichtung von der Motorseite 197 zu der Abtriebseite 198. Dadurch kann erreicht werden, dass das Fluid mit einer vergleichsweise geringen Temperatur (z.B. von einer Hydraulik kommend) durch die Zustromöffnung 192 und zuerst an einer Umgebung der Wandlerüberbrückungskupplung 138 oder des Torsionsschwingungsdämpfers 102 vorbei strömt, die verhältnismäßig wenig Verlustleistungseintrag bringen und auch insgesamt niedrigeres Temperaturniveau aufweisen können als z.B. ein radial außen gelegener Umgebungsbereich der Turbinenschaufeln 122 oder Pumpenradschaufeln 120. Dadurch wird ein Gegenstrombetrieb der Kühlung eingestellt, der den Wirkungsgrad der Wärmeabfuhr weiter erhöhen, und ferner das Temperaturniveau an kritischen Bauteilen, wie z.B. Dichtungen weiter absinken lassen kann.
Darüber hinaus kann es bei weiterführenden Ausführungsbeispielen auch möglich sein, eine dem Zwischenraum 190 zugewandte Oberfläche der äußeren Gehäusewand 188 oder der inneren Gehäusewand 186 so zu gestalten, dass z.B. die Ausbildung turbulenter Strömung erleichtert wird, was beispielsweise mit Hilfe von in den Zwischenraum eingebrachten, in einem Winkel zu einer Strömungsrichtung geneigten Strömungsbarrieren geschehen kann. Dadurch kann möglicherweise ein Wirkungsgrad eines Wärmeübergangs, und damit die Kühlleistung weiter gesteigert werden. Ferner kann es möglich sein, durch entsprechende Gestaltung der Abstände (Verjüngung oder Verbreiterung) auch das Strömungsverhalten derart zu verändern, dass (z.B. durch eine Art Venturi-Prinzip) eine Strömungsgeschwindigkeit in temperaturkritischen Bereichen des hydrodynamischen Wandlers 104 erhöht wird und eine lokal höhere Kühlleistung erreicht wird. Da durch den umlaufenden Kühlmantel die Wärme über einen zusätzlichen, unabhängigen Kreislauf möglicherweise effizienter abgeführt wird, kann ggf. ein autarker Betrieb des hydrodynamischen Wandlers 104 ermöglicht werden. Der Kühlmantel kann wahlweise extern versorgt oder bei ausreichender Eigenförderung über Radiendifferenzen ggf. ebenfalls autark betrieben werden. Möglich ist auch eine Kombination von autarkem Kühlmantel und reduzierter externer Fluidzuführung in dem hydrodynamischen Wandler 104.
Manche Ausführungsbeispiele beziehen sich auf ein Kraftfahrzeug mit einem genannten Anfahrelement. Anders ausgedrückt können die anhand von 1c, 1d, 3, 4, 5a, 5b und 6 beschriebenen Ausführungsbeispiele für Anwendungen in einem Kraftfahrzeug, z.B. PKW, LKW, Schienen- oder Wasserfahrzeug zum Einsatz kommen.
Gemäß noch einem weiteren Aspekt beziehen sich Ausführungsbeispiele auf ein Verfahren für einen nasslaufenden Betrieb eines Anfahrelements mittels eines Fluides. Das Verfahren umfasst ein Durchströmen eines durch eine innere Gehäusewand und eine äußere Gehäusewand gebildeten Zwischenraumes von einem Kreislauf des Fluides. Dabei trennt die innere Gehäusewand den Kreislauf des Fluides räumlich von einem weiteren Kreislauf des Fluides.
Die hier gezeigten Ausführungsbeispiele können einzeln oder auch in beliebiger Kombination zueinander eingesetzt werden. Weiterhin kann bei manchen Ausführungsbeispielen eine Regulation des Volumenstroms z.B. durch eine Drossel, vorgenommen werden. Dadurch kann unter Umständen ein Eigenpumpen gezielt beeinflusst werden. Ferner können passive Methoden bei einigen Ausführungsbeispielen angewendet werden, z.B. eine Regelung des Fluidstromes in Abhängigkeit von einer Drehzahl, Temperatur, Druck, etc. Anders ausgedrückt kann der Fluidstrom in Abhängigkeit einer Führungsgroße, z.B. über einen Fliehkraftregler, oder ein Bimetallelement geregelt werden. Dies kann bewirken, dass die Leistungsaufnahme einem eigentlichen Kühlbedarf angepasst wird. Dadurch kann möglicherweise weiteres Einsparungspotential, z.B. bei einer Pumpleistung oder einer Fördermenge, geschaffen werden.
Manche Ausführungsbeispiele können in Kombination mit einem externen Fördermittel eingesetzt werden. Das externe Fördermittel kann beispielsweise eine Pumpe sein, die an die Zuführleitung oder die Abführleitung gekoppelt ist. Dabei kann durch Ausführungsbeispiele ein Energiebedarf der Pumpe verringert werden.
Die nachfolgenden Figuren zeigen einige weitere Ausführungsbeispiele, welche in Kombination mit einem oder mehreren der bereits zuvor erläuterten Ausführungsbeispielen implementiert werden können.
7 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines nasslaufenden Anfahrelements 200. Das nasslaufende Anfahrelement 200 umfasst einen hydrodynamischen Wandler 202, eine Abführleitung 204 zum Abführen des Fluides in ein Fluidreservoir 206, eine mit dem Anfahrelement 200 verbundene erste Leitung 208, eine mit dem Anfahrelement 200 verbundene zweite Leitung 210, und eine hydraulische Kopplungsstruktur 212. Dabei bewirkt der hydrodynamische Wandler 202 ein Fördern des Fluides in eine Förderrichtung. Bei starken Drehzahldifferenzen zwischen dem Turbinenrad und einem Pumpenrad des hydrodynamischen Wandlers kann ein Eigenpumpen zustande kommen, und einen Druck bewirken, durch den das Fluid durch einen radial außen am hydrodynamischen Wandler befindlichen Spalt zwischen Turbinenrad und Pumpenrad radial nach außen, und somit in eine vorgegebene Förderrichtung strömt. Die erste Leitung 208 ist in Förderrichtung des Fluides stromabwärts zu dem hydrodynamischen Wandler 202, und die zweite Leitung 210 in Förderrichtung des Fluides stromaufwärts zu dem hydrodynamischen Wandler 202 angeordnet. Die Kopplungsstruktur 212 ist dazu ausgebildet, die erste Leitung 208 mit dem Fluidreservoir 206 und die zweite Leitung 208 mit der Abführleitung 204 oder die erste Leitung 208 mit der Abführleitung 204 und die zweite Leitung 210 mit dem Fluidreservoir 206 zu verbinden, wodurch ein geschlossener Kreislauf zustandekommt. Auf diese Weise kann das Eigenpumpen des hydrodynamischen Wandlers 202 berücksichtigt, und eine Förderrichtung entsprechend gewählt werden. Dadurch kann es möglich sein, eine erforderliche Pumpleistung zum Herstellen eines Fluidkreislaufs durch einen Innenraum des Anfahrelements 200 zu reduzieren, oder sogar den Fluidkreislauf autark durch den hydrodynamischen Wandler 202 herzustellen. Dies wiederum kann eine Energieersparnis bewirken. Zudem kann hierdurch eine Effizienz einer Kühlung von Komponenten in dem Innenraum des Anfahrelements 200 erhöht werden.
Das Fluid kann z.B. Öl, und das Fluidreservoir ein Ölsumpf sein. Der hydrodynamische Wandler 202 kann z.B. ein Drehmomentwandler sein. Ferner kann das Anfahrelement 200 noch weitere Komponenten, wie beispielsweise einen Torsionsschwingungsdämpfer, eine Wandlerüberbrückungskupplung oder einen Schwingungstilger aufweisen. Das Anfahrelement kann weiterhin zwischen einem Motor und einem Abtrieb angeordnet sein.
Ein durch den hydrodynamischen Wandler 202 erzeugter hydraulischer Druck wirkt bei einigen Betriebszuständen einem Versorgungsdruck des Fluides, der z.B. durch eine Pumpe aufgebaut werden kann, entgegen. Mit anderen Worten erzeugt der hydrodynamische Kreislauf im hydrodynamischen Wandler 202 in Abhängigkeit von einem Schlupf oder einer Differenzdrehzahl zwischen einem Pumpenrad und einem Turbinenrad des hydrodynamischen Wandlers 202 einen internen Druck, der als Gegendruck p_hyd zum Versorgungsdruck Δp wirkt. Dies kann bewirken, dass der physikalisch bedingte Versorgungsdruck mit zunehmender Differenzdrehzahl abnimmt bzw. negativ werden kann, was zur Folge haben kann, dass sich die Flussrichtung umkehren würde. Dies kann bewirken, dass fortan die erste Leitung 208 in Förderrichtung des Fluides stromabwärts zu dem hydrodynamischen Wandler 202, und die zweite Leitung 210 in Förderrichtung des Fluides stromaufwärts zu dem hydrodynamischen Wandler 202 angeordnet sind. Anders ausgedrückt können dabei die erste und die zweite Leitung 208; 210 ihre Bedeutungen miteinander tauschen. Bei externer Fluidversorgung kann durch entsprechendes Druckniveau, z.B. eine erhöhte Pumpleistung, bewirkt werden, dass eine Fließrichtungsumkehr verhindert wird, jedoch kann sich dabei der Volumenstrom zum hydrodynamischen Drehmomentwandler 4 signifikant reduzieren. Ausführungsbeispiele können eine Möglichkeit bieten, das Eigenpumpen des hydrodynamischen Wandlers 202 auszunutzen.
Bei einigen Ausführungsbeispielen kann eine Zuführleitung 214 zum Zuführen des Fluides aus dem Fluidreservoir 206 von dem Anfahrelement 200 umfasst sein. Die Kopplungsstruktur 212 ist dazu ausgebildet, die erste Leitung 208 oder zweite Leitung 210 über die Zuführleitung 214 mit dem Fluidreservoir 214 zu verbinden. In einem ersten Betriebszustand verläuft die Förderrichtung des Fluides von der Zuführleitung 214 in dieser Reihenfolge über die zweite Leitung 210, den hydrodynamischen Wandler 202, die erste Leitung 208 und weiterhin über die Abführleitung 204 zurück in das Fluidreservoir 206. Bei dem ersten Betriebszustand kann z.B. eine Wandlerüberbrückungskupplung eingekuppelt sein, wodurch im Wesentlichen keine Differenzdrehzahl zwischen dem Turbinenrad und dem Pumpenrad des hydrodynamischen Wandlers 202 auftritt. Wird beispielsweise ein vordefinierter Grenzwert bei der Differenzdrehzahl zwischen dem Turbinenrad und dem Pumpenrad des hydrodynamischen Wandlers 202 überschritten, kann durch den hydrodynamischen Wandler 202 auf diese Weise ein derartiger Gegendruck aufgebaut werden, dass dieser einen bis dahin zwischen Zuführleitung 214 und Abführleitung 204 bestehenden Versorgungsdruck übersteigt, wodurch die Förderrichtung umgekehrt werden kann. Dabei wird ein zweiter Betriebszustand eingenommen, der beispielsweise einem Anfahren entsprechen kann. Die Wandlerüberbrückungskupplung ist dabei in gelöstem Zustand. Die Kopplungsstruktur 212, welche zunächst die Zuführleitung 214 mit der zweiten Leitung 210, und die Abführleitung 204 mit der ersten Leitung 208 verbindet, was einem ersten Kopplungszustand entspricht, kann, beispielsweise in Folge eines aktiven oder passiven Schaltvorganges, diese Verbindungen aufheben. Die Kopplungsstruktur 212 kann dann fortan die Zuführleitung 214 mit der ersten Leitung 208, und die Abführleitung 204 mit der zweiten Leitung 210 verbinden, was einem zweiten Kopplungszustand entspricht. Dabei kann das Fluid die Zuführleitung 214 lediglich von dem Fluidreservoir weg, die Abführleitung lediglich zu dem Reservoir hin, und die erste und zweite Leitung 208; 210 jeweils in beide Richtungen durchfließen.
Bei manchen Ausführungsbeispielen umfasst das Anfahrelement 200 ferner ein Steuerelement. Das Steuerelement ist dazu ausgebildet, ein Schaltsignal an die Kopplungsstruktur 202 bereitzustellen. Die Kopplungsstruktur 202 ist dazu ausgebildet, basierend auf dem Schaltsignal die erste Leitung 208 (z.B. über die Zuführleitung 214) mit dem Fluidreservoir 206 und die zweite Leitung 210 mit der Abführleitung 204 oder die erste Leitung 208 mit der Abführleitung 204 und die zweite Leitung 210 (z.B. über die Zuführleitung 214) mit dem Fluidreservoir 206 zu verbinden. Anders ausgedrückt kann das Schaltsignal bei einem Wechsel von dem ersten Betriebszustand in den zweiten Betriebszustand oder umgekehrt ausgelöst werden. Das Schaltsignal bewirkt einen Wechsel der Kopplungsstruktur 212 von dem ersten Kopplungszustand in den zweiten Kopplungszustand.
Bei manchen Ausführungsbeispielen ist oder umfasst die Kopplungstruktur 212 ein 4/2-Wegeventil 216. Ein 4/2-Wegeventil kann vier hydraulische Leitungen oder Pfade A, B, C und D in zwei möglichen Konfigurationen miteinander verbinden. Beispielsweise verbindet das 4/2-Wegeventil in einer ersten Konfiguration Pfad A mit Pfad C und Pfad B mit Pfad D, und in einer zweiten Konfiguration Pfad A mit Pfad D und Pfad B mit Pfad C. Ein solches 4/2-Wegeventil 216 ist in 7 beispielhaft für die Kopplungsstruktur 212 dargestellt. Alternativ zu diesem kann auch ein beliebiger Ventilschieber zwischen Fluidreservoir 206 und dem hydrodynamischen Wandler 202 eingesetzt werden. Das Schalten kann z.B. über einen elektromagnetischen, mechanischen oder hydraulischen Aktuator erfolgen. Beispielsweise kann dieser Aktuator von dem Steuerelement umfasst sein. Das Steuerelement kann optional oder alternativ einen Sensor, beispielsweise Druck- oder Strömungssensor umfassen, welcher dazu ausgebildet ist, den ersten oder zweiten Betriebszustand des hydrodynamischen Wandlers 202 zu erfassen. Das Steuerelement kann basierend auf dem Betriebszustand den Aktuator ansteuern, und so ein Umschalten der Kopplungsstruktur 212 von dem ersten in den zweiten Kopplungszustand oder umgekehrt bewirken. Alternativ kann das Steuerelement den Aktuator auch basierend auf einem externen, z.B. von einem Benutzer verursachten, Eingangssignal ansteuern. Bei einer Anwendung in einem Kraftfahrzeug kann das Eingangssignal z.B. durch ein Feststellen eines Anfahrens oder eines Einkuppelns einer Wandlerüberbrückungskupplung verursacht werden. Ferner kann das Steuerelement einen Prozessor oder Mikrocontroller aufweisen, der dazu ausgebildet ist, ein Messsignal von dem Sensor zu empfangen und auszuwerten, um daraus einen Betriebszustand zu ermitteln. Basierend auf dem ermittelten Betriebszustand kann der Prozessor ferner dazu ausgebildet sein, das Steuersignal zu erzeugen. Hierzu kann ein entsprechendes Programm auf dem Prozessor ausgeführt werden.
Bei einigen Ausführungsbeispielen wird die Zuführleitung ferner von einem Getriebe 218 oder einer Getriebehydraulik gespeist. Das Getriebe 218 ist dazu ausgebildet, das Fördern des Fluides wenigstens teilweise zu bewirken. Hierdurch kann eine erforderliche Leistung eines weiteren Fördermittels, z.B. einer Pumpe, unter Umständen reduziert, oder dessen Verwendung möglicherweise ganz vermieden werden, wodurch Bauraum und Konstruktionsaufwand eingespart werden können.
8a und b zeigen jeweils weitere Ausführungsbeispiele anhand von hydraulischen Schaltbildern. Der hydrodynamische Wandler 202 kann in zwei entgegengesetzten Förderrichtungen von dem Fluid durchströmt werden. Die verschiedenen Förderrichtungen oder Versorgungsrichtungen sind durch ausgefüllte und nicht ausgefüllte Pfeile kenntlich gemacht. Das Fluid wird in 8a durch die Zuführleitung 214 von dem Fluidreservoir 206 der Kopplungsstruktur 212 zugeführt, von wo aus das Fluid, abhängig von einem Betriebszustand des hydrodynamischen Wandlers 202, zwei unterschiedlichen Förderrichtungen alternativ zueinander folgen kann. Zusätzlich wird das Fluid abhängig von dem Betriebszustand von dem hydrodynamischen Wandler 202 auf einer der zwei unterschiedlichen Förderrichtungen wieder in die Kopplungsstruktur 212 zurückgeführt, und von dort über die Abführleitung 204 in das Fluidreservoir 206 zurückgeleitet.
Im Unterschied zu 8a, wo eine Zuführleitung 214 von dem Fluidreservoir 206 zu der Kopplungsstruktur 212 führt, zeigt 8b, dass eine Zuführung von Fluid aus dem Fluidreservoir 206 zu der Kopplungsstruktur 212 auch auf unterschiedlichen Pfaden oder räumlich getrennten Zuleitungen erfolgen kann. Die Kopplungsstruktur 212 kann dann mittels eines 5/2-Wegeventils realisiert werden.
Die verschiedenen Förderrichtungen können in 8a und b zwischen Kopplungsstruktur 212 und hydrodynamischem Wandler 202 einem gemeinsamen Pfad in jeweils unterschiedlichen Richtungen folgen. Dabei kann z.B. ein eingangsseitiger Abschnitt des Pfades durch die erste Leitung (vgl. 7) und ein ausgangsseitiger Abschnitt des Pfades durch die zweite Leitung (vgl. 7) realisiert sein, oder je nach Betriebszustand auch umgekehrt. Die Kopplungsstruktur 212 kann dann z.B. durch ein 4/2-Wegeventil in 8a, oder durch ein 5/2-Wegeventil in 8b implementiert sein Durch das 5/2-Wegeventil kann dabei einer von zwei Zuführpfaden hydraulisch mit einem wandlerseitigen Pfad verbunden werden, und ein verbleibender der zwei Zuführpfade gesperrt werden.
Alternativ kann beispielsweise auch, wie 8a und b zeigen, in einem ersten Betriebszustand (z.B. bei Schlupf am hydrodynamischen Wandler 202) eine Zuführung des Fluides zu dem hydrodynamischen Wandler 202 über die zweite Leitung 210 und eine Abführung des Fluides von dem hydrodynamischen Wandler 202 über die erste Leitung erfolgen 208, und in einem zweiten Betriebszustand (z.B. bei eingekuppelter Wandlerüberbrückungskupplung) eine Zuführung des Fluides zu dem hydrodynamischen Wandler 202 über eine vierte Leitung 211 und eine Abführung des Fluides von dem hydrodynamischen Wandler 202 über eine dritte Leitung 209 erfolgen. Die erste, zweite, dritte und vierte Leitung können hierbei voneinander räumlich getrennt sein. Somit kann die Kopplungsstruktur 212 in 8a beispielsweise durch ein 6/2-Wegeventil implementiert sein, welches dazu ausgebildet ist, zwei fluidreservoirseitige Pfade mit zwei von vier wandlerseitigen Pfaden hydraulisch zu verbinden und die verbleibenden zwei wandlerseitigen Pfade zu sperren. Entsprechend kann die Kopplungsstruktur 212 in 8b beispielsweise durch ein 7/2-Wegeventil implementiert sein, welches welches dazu ausgebildet ist, drei fluidreservoirseitige Pfade mit zwei von vier wandlerseitigen Pfaden hydraulisch zu verbinden und den verbleibenden fluidreservoirseitigen Pfad sowie die verbleibenden zwei wandlerseitigen Pfade zu sperren.
8a und b zeigen, dass bei manchen Ausführungsbeispielen die Kopplungsstruktur 212 ein der Abführleitung 204 in Förderrichtung des Fluides vorgeschaltetes Rückschlagventil 220-1; 220-2 aufweist. Hierdurch kann ein Rückfluss des Fluides bei einem vorgegebenen Betriebszustand in eine nicht gewünschte Richtung verhindert werden. Das Rückschlagventil 220 kann, beispielsweise wenn die möglichen Förderrichtungen einem gemeinsamen Pfad folgen, der Abführleitung 204 unmittelbar vorgeschaltet sein. Alternativ können, wenn beispielsweise getrennte Pfade bei unterschiedlichen Förderrichtungen genutzt werden, mehrere Rückschlagventile 220-1; 220-2 zum Einsatz kommen, und jeweils ein Rückschlagventil 220-1 in der ersten Leitung 208, und ein Rückschlagventil 220-2 in der dritten Leitung 209 vorhanden sein.
Auch ist es möglich, dass die Kopplungsstruktur 212 die erste Leitung 208 und die dritte Leitung 209 mit der Abführleitung 204, z.B. mittels einer Dreiwegeverbindung, verbindet, und dabei die erste Leitung 208 und die dritte Leitung 209 auf gegenüberliegenden Seiten des hydrodynamischen Wandlers 202 in das Anfahrelement 200 münden. Entsprechend kann die Kopplungsstruktur 212 die zweite Leitung 210 und die vierte Leitung 211 mit der Zuführleitung 214 oder dem Fluidreservoir 206, z.B. mittels einer weiteren Dreiwegeverbindung, direkt verbinden, und die zweite Leitung 210 und die vierte Leitung 211 auf gegenüberliegenden Seiten des hydrodynamischen Wandlers 202 in das Anfahrelement 200 münden. Dadurch kann es möglich werden, dass bei Schlupf das Fluid über die zweite Leitung 210 zu dem hydrodynamischen Wandler 202 hin, und über die erste Leitung 208 und die Abführleitung 204 von dem hydrodynamischen Wandler 202 weg geleitet wird. Gleichzeitig wird ein Ansaugen von Fluid über die dritte Leitung 209 mittels des an diese gekoppelten Rückschlagventils 220-2 verhindert. Entsprechend kann es möglich werden, dass bei eingekuppelter Wandlerüberbrückungskupplung das Fluid über die vierte Leitung 211 zu dem hydrodynamischen Wandler 202 hin, und über die dritte Leitung 209 und die Abführleitung 204 von dem hydrodynamischen Wandler 202 weg geleitet wird. Gleichzeitig wird ein Ansaugen von Fluid über die erste Leitung 208 mittels des an diese gekoppelten Rückschlagventils 220 verhindert. Anders ausgedrückt kann hier die Kopplungsstruktur 212 mit den Rückschlagventilen 220-1 an der ersten Leitung 208 und der dritten Leitung 209 eine passive Struktur bilden, sodass ein aktives Schalten, z.B. durch Ansteuerung eines Schaltelements, entfallen kann.
Bei einigen Ausführungsbeispielen weist die Abführleitung 204 ferner ein Druckbegrenzungsventil 222 auf. Dies kann unter Umständen, z.B. bei Anwendungen, bei denen ein erforderlicher Versorgungsdruck im hydrodynamischen Wandler 202 nicht über eine externe Fluidversorgung erzeugt wird, (z.B. autarkes System oder Sumpf), ein Leerlaufen des hydrodynamischen Wandlers 202 verhindern. Das Druckbegrenzungsventil 222 kann beispielsweise in einen sperrenden Zustand versetzt werden, wenn ein Fluiddruck im hydrodynamischen Wandler 202 unter einen vordefinierten Grenzwert fällt. Ferner kann ein weiteres Rückschlagventil 224 zwischen dem Druckbegrenzungsventil 222 und dem Fluidreservoir 206 befindlich sein. Dadurch kann ggf. ein unbeabsichtigtes Ansaugen von Fluid aus dem Fluidreservoir 206 über die Abführleitung 204 vermieden werden.
Manche Ausführungsbeispiele beziehen sich auf ein Kraftfahrzeug mit einem genannten Anfahrelement. Anders ausgedrückt können die anhand von 7 und 8a und b beschriebenen Ausführungsbeispiele für Anwendungen in einem Kraftfahrzeug, z.B. PKW, LKW, Schienen- oder Wasserfahrzeug zum Einsatz kommen.
9 zeigt ein Flussdiagramm eines Verfahrens 300 zum Betrieb eines nasslaufenden Anfahrelements gemäß einem Ausführungsbeispiel. Das Verfahren 300 umfasst ein Ermöglichen 310 einer Umkehr einer Förderrichtung, in welche ein Fluid durch das Anfahrelement strömt, bei einem Wechsel zwischen einem vorbestimmten ersten Betriebszustand und einem vorbestimmten zweiten Betriebszustand eines von dem Anfahrelement umfassten hydrodynamischen Wandlers. Das Verfahren 300 umfasst optional außerdem ein Schalten 320 einer Kopplungsstruktur derart, dass eine Versorgungsflussrichtung über eine mit einem Fluidreservoir verbundenen Zuführleitung und eine entlang der Versorgungsflussrichtung stromabwärts zu der Zuführleitung gelegene, mit dem Fluidreservoir verbundenen Abführleitung der Förderrichtung entspricht. Das Verfahren 300 umfasst ferner optional ein Verbinden 330 einer mit einem hydrodynamischen Wandler verbundenen ersten Leitung mit der Zuführleitung und einer mit dem hydrodynamischen Wandler verbundenen zweiten Leitung mit der Abführleitung, oder der ersten Leitung mit der Abführleitung und der zweiten Leitung mit der Zuführleitung. Somit kann eine Versorgungsflussrichtung eines Fluides für das Anfahrelement an einen Betriebszustand, oder anders ausgedrückt, an eine durch ein Eigenpumpen des hydrodynamischen Wandlers vorgegebene Förderrichtung angepasst werden. Dies kann möglicherweise eine Energieersparnis für ein externes Fördermittel, wie beispielsweise eine Getriebehydraulik oder eine Pumpe bewirken. Ein Kühlkreislauf in einem Innenraum des Anfahrelements kann dadurch unter Umständen effizienter werden.
Die in der vorstehenden Beschreibung, den nachfolgenden Ansprüchen und den beigefügten Figuren offenbarten Merkmale können sowohl einzeln wie auch in beliebiger Kombination für die Verwirklichung eines Ausführungsbeispiels in ihren verschiedenen Ausgestaltungen von Bedeutung sein und implementiert werden.
Obwohl manche Aspekte im Zusammenhang mit einer Vorrichtung beschrieben wurden, versteht es sich, dass diese Aspekte auch eine Beschreibung des entsprechenden Verfahrens darstellen, sodass ein Block oder ein Bauelement einer Vorrichtung auch als ein entsprechender Verfahrensschritt oder als ein Merkmal eines Verfahrensschrittes zu verstehen ist. Analog dazu stellen Aspekte, die im Zusammenhang mit einem oder als ein Verfahrens-schritt beschrieben wurden, auch eine Beschreibung eines entsprechenden Blocks oder Details oder Merkmals einer entsprechenden Vorrichtung dar.
Die oben beschriebenen Ausführungsbeispiele stellen lediglich eine Veranschaulichung der Prinzipien der vorliegenden Erfindung dar. Es versteht sich, dass Modifikationen und Variationen der hierin beschriebenen Anordnungen und Einzelheiten anderen Fachleuten einleuchten werden. Deshalb ist beabsichtigt, dass die Erfindung lediglich durch den Schutzumfang der nachstehenden Patentansprüche und nicht durch die spezifischen Einzelheiten, die anhand der Beschreibung und der Erläuterung der Ausführungsbeispiele hierin präsentiert wurden, beschränkt sei.
Bezugszeichenliste

2: Torsionsschwingungsdämpfer
4: Hydrodynamischer Drehmomentwandler
8: Abtriebsnabe
10: Rotationsachse
12: Axiale Richtung
14: Wandlerdeckel
16: Flexible Platte
18: Pumpenschale
20: Pumpenradschaufeln
22: Turbinenschaufeln
24: Leitrad
26: Turbinenradflansch
28: Radiale Richtung
32: Erste mechanische Verbindung
38: Wandlerüberbrückungskupplung
40-1; 40-2: Elastische Elemente
42: Ausgangsbauteil
48: Deckblech
49: Lager
50: Anlauffläche
52: Freilauf
56: Turbinenschale
58: Leitradflansch
60: Zuführleitung
62: Abführleitung
100: Anfahrelement
102: Torsionsschwingungsdämpfer
104: Hydrodynamischer Wandler
108: Abtriebsnabe
110: Rotationsachse
112: Axiale Richtung
114: Wandlerdeckel
116: Flexible Platte
118: Pumpenschale
120: Pumpenradschaufeln
122: Turbinenschaufeln
124: Leitrad
126: Turbinenradflansch
128: Radiale Richtung
132: Erste mechanische Verbindung
138: Wandlerüberbrückungskupplung
140-1; 140-2: Elastische Elemente
142: Ausgangsbauteil
148: Deckblech
149: Lager
150: Anlauffläche
152: Freilauf
156: Turbinenschale
158: Leitradflansch
160: Zuführleitung
162: Abführleitung
164: Hohlelement
166: Ende der Zuführleitung
168: Ende der Abführleitung
170: Fluidreservoir
172: Erste Mündung
174: Zweite Mündung
176: Interner Kreislauf
178: Durchlass
180: Weiterer Durchlass
182: Winkelelement
184: Weiteres Winkelelement
186: Innere Gehäusewand
188: Äußere Gehäusewand
190: Zwischenraum
192: Zustromöffnung
194: Abstromöffnung
196: Sicke
197: Motorseite
198: Abtriebseite
200: Anfahrelement
202: Hydrodynamischer Wandler
204: Abführleitung
206: Fluidreservoir
208: Erste Leitung
209: Dritte Leitung
210: Zweite Leitung
211: Vierte Leitung
212: Kopplungsstruktur
214: Zuführleitung
216: 4/2-Wegeventil
218: Getriebe
220-1; 220-2: Rückschlagventil
222: Druckbegrenzungsventil
224: Weiteres Rückschlagventil
300: Verfahren
310: Ermöglichen
320: Schalten
330: Verbinden

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 19957516 A1 [0004]
DE 10131768 B4 [0005]

Claims

Nasslaufendes Anfahrelement (100) mit einem hydrodynamischen Wandler (104), umfassend: eine Zuführleitung (160) zum Zuführen eines Fluides; eine Abführleitung (162) zum Abführen des Fluides; eine radial zu einer Rotationsachse (110) des Anfahrelements (100) in einem Einlassradius beabstandete, mit der Zuführleitung (160) verbundene Einlassöffnung für das Fluid in einen Innenraum des Anfahrelements (100); und eine radial zu der Rotationsachse (110) in einem Auslassradius beabstandete, mit der Abführleitung (162) verbundene Auslassöffnung für das Fluid aus dem Innenraum des Anfahrelements (100); wobei ein Verhältnis zwischen Einlassradius und Auslassradius höchstens 1 zu 2 beträgt.
Anfahrelement (100) gemäß Anspruch 1, wobei der Innenraum des Anfahrelements (100) den hydrodynamischen Wandler (104), eine Wandlerüberbrückungskupplung (138) und einen Torsionsschwingungsdämpfer (102) umfasst.
Anfahrelement (100) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei ein dem Innenraum des Anfahrelements (100) abgewandtes Ende der Zuführleitung (166) und ein dem Innenraum des Anfahrelements (100) abgewandtes Ende der Abführleitung (168) in einem gemeinsamen Fluidreservoir (170) angeordnet und vollständig in das Fluid eingetaucht sind.
Anfahrelement (100) gemäß einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei ein dem Innenraum des Anfahrelements (100) abgewandtes Ende der Abführleitung an ein mit dem Anfahrelement (100) rotierendes, sich radial von der Abführleitung (162) in eine von der Rotationsachse (110) weg weisende Richtung erstreckendes Hohlelement (164) angekoppelt ist.
Anfahrelement (100) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei der hydrodynamische Wandler (104) ein Turbinenrad mit einer Turbinenschale (156) umfasst, wobei die Turbinenschale (156) einen radial innerhalb einer Turbinenschaufel (122) gelegenen Durchlass (178) aufweist, sodass ein Strömen des Fluides von einer Seite der Turbinenschale (156) zu einer der Seite abgewandten Gegenseite der Turbinenschale (156) ermöglicht wird.
Anfahrelement (100) gemäß Anspruch 5, ferner umfassend ein Leitrad (124), wobei das Leitrad (124) einen weiteren Durchlass (180) aufweist, sodass ein Strömen des Fluides von einer Seite des Leitrads (124) zu einer der Seite abgewandten Gegenseite des Leitrads (124) ermöglicht wird.
Anfahrelement (100) gemäß einem der Ansprüche 5 oder 6, ferner umfassend ein Winkelelement (182), welches an einem Gehäuse des Anfahrelements (100) derart angebracht ist, dass ein radialer Einzug des Winkelelements (182) zu der Rotationsachse (110) hin in Richtung des Durchlasses (178) ragt, sodass ein von einem radial außen gelegenen Punkt des Turbinenrades ausgehender Fluidstrom radial nach innen abgelenkt wird.
Anfahrelement (100) gemäß Anspruch 7, ferner umfassend ein weiteres Winkelelement (184), welches an der Turbinenschale (156) an einer von der Turbinenschaufel (122) abgewandten Seite des Durchlasses (178) derart angebracht ist, dass ein radialer Einzug des weiteren Winkelelements (184) von der Rotationsachse (110) weg ragt, sodass der von dem radial außen gelegenen Punkt des Turbinenrades ausgehender Fluidstrom zu dem Durchlass (178) hin abgelenkt wird.
Anfahrelement (100) gemäß einem der Ansprüche 7 oder 8, wobei das Winkelelement (182) oder das weitere Winkelelement (184) zwischen die Turbinenschale (156) und einen von dem Anfahrelement (100) umfassten Torsionsschwingungsdämpfer (102) ragt.
Anfahrelement (100) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, ferner umfassend eine Wandlerüberbrückungskupplung (138) und einen Torsionsschwingungsdämpfer (102), wobei die Auslassöffnung auf einer dem hydrodynamischen Wandler (104) abgewandten Motorseite (197) des Torsionsschwingungsdämpfers (102) und die Einlassöffnung auf einer dem Torsionsschwingungsdämpfer (102) abgewandten Abtriebseite (198) des hydrodynamischen Wandlers (104) befindlich ist.
Anfahrelement (100) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, ferner umfassend ein Gehäuse mit einer einen Fluidkreislauf des Fluides von einem weiteren Fluidkreislauf des Fluides räumlich trennenden inneren Gehäusewand (186) und einer äußeren Gehäusewand (188), wobei ein durch die innere Gehäusewand (186) und die äußere Gehäusewand (188) gebildeter Zwischenraum (190) von dem Fluidkreislauf durchströmt wird, und wobei die äußere Gehäusewand (188) eine Zustromöffnung (192) zum Zuführen des Fluides und eine Abstromöffnung (194) zum Abführen des Fluides umfasst, wobei die Zustromöffnung (192) in einem Zustromradius, und die Abstromöffnung (194) in einem den Zustromradius übersteigenden Abstromradius derart zu der Rotationsachse (110) des Anfahrelements (100) beabstandet ist, dass durch eine Rotationsbewegung des Anfahrelements (100) eine Druckdifferenz des Fluides zwischen der Zustromöffnung (192) und der Abstromöffnung (194) hervorgerufen wird, wobei die Druckdifferenz ein Strömen des Fluides von der Zustromöffnung (192) zu der Abstromöffnung (194) bewirkt.
Anfahrelement gemäß Anspruch 11, ferner umfassend einen hydrodynamischen Wandler (104) und einen Torsionsschwingungsdämpfer (102), wobei die Zustromöffnung (192) auf einer dem hydrodynamischen Wandler (104) abgewandten Motorseite (197) des Torsionsschwingungsdämpfers (102) und die Abstromöffnung (194) auf einer dem Torsionsschwingungsdämpfer (102) abgewandten Abtriebseite (198) des hydrodynamischen Wandlers (104) befindlich ist.
Anfahrelement gemäß einem der Ansprüche 11 oder 12, wobei die äußere Gehäusewand (188) ferner eine Sicke (196) oder einen Steg aufweist, und wobei die äußere Gehäusewand (188) und die innere Gehäusewand (186) über die Sicke (196) oder den Steg zueinander in Anlage stehen.
Kraftfah rzeug mit einem Anfahrelement (100) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche.