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Die vorliegende Erfindung betrifft
einen hydrodynamischen Drehmomentwandler, umfassend ein Pumpenrad
mit einer Mehrzahl von in Umfangsrichtung um eine Drehachse aufeinander
folgenden Pumpenradschaufeln, ein bezüglich des Pumpenrads um die
Drehachse drehbares Turbinenrad mit einer Mehrzahl von in Umfangsrichtung
um die Drehachse aufeinander folgenden Turbinenradschaufeln, eine
Leitradanordnung mit einer Mehrzahl von in Umfangsrichtung um die
Drehachse aufeinander folgenden Leitradschaufeln.
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Derartige hydrodynamische Drehmomentwandler
werden in Antriebssystemen im Allgemeinen dazu eingesetzt, eine
Drehmomentübertragungsverbindung
zwischen dem Antriebsaggregat und einer Automatikgetriebeanordnung
herzustellen. Beispielsweise dann, wenn als Antriebsaggregate grundsätzlich drehmomentstarke
turbogeladene Dieselmotoren eingesetzt werden, besteht das Problem, dass
diese Dieselmotoren im Kaltstartzustand, also bei niedrigen Betriebstemperaturen,
und vor allem vor Einsetzen des Turboladers, also unter einer Drehzahl
von etwa 1800 Umdrehungen pro Minute, nur ein vergleichsweise geringes
Drehmoment zur Verfügung
stellen. Um in diesem Zustand ein ausreichend schnelles Hochdrehen
des Motors zu erlauben und gute Beschleunigungswerte ermöglichen
zu können,
ist eine relativ weiche Kennung bzw. Charakteristik des hydrodynamischen
Drehmomentwandlers vorteilhaft, während in einem Zustand, in
welchem ein derartiger Dieselmotor warm ist und sein volles Drehmoment
entfalten kann, eine härtere
Kennung des hydrodynamischen Drehmomentwandlers bevorzugt wäre. Auch
bei Einsatz mit anderen Antriebsaggregaten wäre es zur Anpassung an verschiedene Betriebszustände eines
derartigen Antriebsaggregats bzw. Antriebssystems vorteilhaft, die Kennung des
hydrodynamischen Drehmomentwandlers, d.h. die Drehmomentübertragungscharakteristik
bzw. Drehmomentwandlungscharakteristik, beeinflussen zu können.
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Die
DE 197 49 892 C1 offenbart zur Beeinflussung
der Charakteristik bzw. Kennung eines hydrodynamischen Drehmomentwandlers
einen Wandler, bei welchem das Pumpenrad in zwei Bereiche aufgeteilt
ist. Ein erster Bereich ist fest an das Gehäuse des hydrodynamischen Drehmomentwandlers angebunden
bzw. unter Einsatz dieses Gehäuses aufgebaut
und dreht sich somit als eine Einheit mit der Antriebswelle eines
Antriebsaggregats. Ein zweiter, radial außen liegender Bereich des Pumpenrads ist
durch eine Kopplungseinrichtung wahlweise mit dem ersten Bereich
des Pumpenrads koppelbar, so dass durch wahlweises drehfestes Koppeln
der beiden Pumpenradbereiche bzw. Drehentkoppeln dieser beiden Bereiche
eine Veränderung
der Wandlerkennung vorgenommen werden kann.
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Die
DE 100 51 964 A1 offenbart einen hydrodynamischen
Drehmomentwandler, bei welchem ein die Leitradschaufeln tragendes
Element nicht oder nicht nur über
eine Freilaufanordnung auf einer Stützwelle getragen ist, sondern über ein
so genanntes Schaltelement, also beispielsweise eine Lamellenkupplung
o. dgl.. Durch wahlweises Einrücken bzw.
Freigeben dieses Schaltelements kann das Leitrad auch zur Drehung
in einer Drehrichtung freigegeben werden, in welcher ansonsten durch
Vorsehen einer Freilaufanordnung eine Drehung nicht möglich wäre, wodurch
ebenfalls ein Einfluss auf die Drehmomentwandlungscharakteristik
genommen werden kann.
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Es ist die Aufgabe der vorliegenden
Erfindung, eine hydrodynamische Kopplungseinrichtung vorzusehen,
bei welcher in definierter und verbesserter Art und Weise die Drehmomentwandlungscharakteristik
an verschiedene Betriebszustände
anpassbar ist.
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Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden
Erfindung wird diese Aufgabe gelöst
durch einen hydrodynamischen Drehmomentwandler, umfassend ein Pumpenrad
mit einer Mehrzahl von in Umfangsrichtung um eine Drehachse aufeinander
folgenden Pumpenradschaufeln, ein bezüglich des Pumpenrads um die
Drehachse drehbares Turbinenrad mit einer Mehrzahl von in Umfangsrichtung
um die Drehachse aufeinander folgenden Turbinenradschaufeln, eine
Leitradanordnung mit einer Mehrzahl von in Umfangsrichtung um die
Drehachse aufeinander folgenden Leitradschaufen, wobei die Leitradanordnung
einen ersten Leitradbereich mit ersten Leitradschaufeln aufweist
und axial folgend auf den ersten Leitradbereich einen zweiten Leitradbereich
mit zweiten Leitradschaufeln aufweist, wobei die zweiten Leitradschaufeln
des zweiten Leitradbereichs wahlweise bezüglich der ersten Leitradschaufeln
des ersten Leitradbereichs drehfest haltbar sind oder zur Drehung freigebbar
sind.
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Durch das Aufgliedern der Leitradanordnung in
zwei Bereiche und das wahlweise Koppeln bzw. Freigeben dieser beiden
Bereiche kann die Drehmomentenabstützung am Leitrad bzw. die Anströmung des
Pumpenrads vom Leitrad her beeinflusst werden und somit auch ein
Einfluss auf die Kennung bzw. Wandlungscharakteristik des Drehmomentwandlers genommen
werden.
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Beispielsweise kann vorgesehen sein,
dass eine Kopplungseinrichtung vorgesehen ist, durch welche eine
Drehmomentübertragungskopplung
zwischen einem Leitradträgerelement
des ersten Leitradbereichs und einem Leitradträgerelement des zweiten Leitradbereichs
herstellbar ist.
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Um den Ansteueraufwand zur wahlweisen Kopplung
bzw. Entkopplung der beiden Leitradbereiche minimieren zu können, wird
vorgeschlagen, dass zur Herstellung der Kopplungswirkung der Kopplungseinrichtung
der erste Leitradbereich unter Einfluss der auf die ersten Leitradschaufeln
einwirkenden Axialschubkraft unter Zwischenanordnung der Kopplungseinrichtung gegen
den zweiten Leitradbereich pressbar ist. Dies bedeutet, dass unter
Einsatz des im Wandlerbetrieb ohnehin vorhandenen und auf das Leitrad
bzw. den ersten Leitradbereich einwirkenden Axialschubs gleichzeitig
auch die Kopplung der beiden Leitradbereiche hergestellt werden
kann. Zum Lösen
bzw. Mindern dieser Kopplungswirkung wird vorgeschlagen, dass der
erste Leitradbereich durch Fluiddruck entgegen der Axialschubkraft
in Richtung vom zweiten Leitradbereich weg beaufschlagbar ist.
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Bei einer alternativen Ausgestaltungsform wird
zur wahlweisen Kopplung bzw. Entkopplung der beiden Leitradbereiche
vorgeschlagen, dass der erste Leitradbereich auf einem ersten Stützelement
getragen ist und der zweite Leitradbereich auf einem zweiten Stützelement
getragen ist und dass das zweite Stützelement vorzugsweise in einer
Getriebeanordnung gegen Drehung arretierbar ist.
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Gemäß einem zweiten Aspekt der
vorliegenden Erfindung wird die eingangs genannte Aufgabe gelöst durch
einen hydrodynamischen Drehmomentwandler, umfassend ein Pumpenrad
mit einer Mehrzahl von in Umfangsrichtung um eine Drehachse aufeinander
folgenden Pumpenradschaufeln, ein bezüglich des Pumpenrads um die
Drehachse drehbares Turbinenrad mit einer Mehrzahl von in Umfangsrichtung
um die Drehachse aufeinander folgenden Turbinenradschaufeln, eine
Leitradanordnung mit einer Mehrzahl von in Umfangsrichtung um die
Drehachse aufeinander folgenden Leitradschaufen, wobei wenigstens
einem Bereich der Leitradanordnung eine Antriebseinrichtung zugeordnet
ist, durch welche dessen Leitradschaufeln zur Bewegung um die Drehachse
antreibbar sind.
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Bei dieser Erfindungsvariante kann
das Leitrad definiert und vorzugsweise in beide Drehrichtungen um
die Drehachse zur Drehung angetrieben werden. Durch das Drehen des
Leitrads im gleichen Drehsinn, wie auch das Pumpenrad gedreht wird, wird
eine weichere Kennung erlangt, also eine Drehmomentübertragungs-
bzw. Wandlungscharakteristik, wie sie für ein Dieselaggregat im Kaltstartzustand bevorzugt
ist. Wird das Leitrad bzw. ein Bereich desselben entgegen der Drehrichtung
des Pumpenrads gedreht, so mindert dies die Momentenabstützung am
Leitrad bzw. die Umlenkung des aus dem Leitrad in Richtung zum Pumpenrad
strömenden
Fluids in Umfangsrichtung, was zu einer härteren Kennung führt.
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Bei dieser Ausgestaltungsform kann
beispielsweise vorgesehen sein, dass die zum Bewegen um die Drehachse
durch die Antriebseinrichtung antreibbaren Leitradschaufeln auf
einem Stützelement getragen
sind und dass das Stützelement
vorzugsweise in einer Getriebeanordnung durch die Antriebseinrichtung
zur Drehung um die Drehachse antreibbar ist. Weiter ist es auch
hier möglich,
dass die Leitradanordnung einen ersten Leitradbereich mit ersten
Leitradschaufeln aufweist und axial folgend auf den ersten Leitradbereich
einen zweiten Leitradbereich mit zweiten Leitradschaufeln aufweist
und dass die zweiten Leitradschaufeln des zweiten Leitradbereichs
durch die Antriebseinrichtung zur Bewegung um die Drehachse antreibbar
sind.
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Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend mit
Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen anhand bevorzugter Ausgestaltungsformen
detailliert beschrieben. Es zeigt:
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1 eine
Teil-Längsschnittansicht
eines hydrodynamischen Drehmomentwandlers gemäß einer ersten Ausgestaltungsform;
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2 eine
Schnittansicht der Leitradschaufeln des in 1 dargestellten hydrodynamischen Drehmomentwandlers,
geschnitten längs
einer Linie II-II in 1;
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3 eine
der 2 entsprechende
Ansicht einer alternativen Ausgestaltungsform der Leitradschaufeln;
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4 eine
skizzenhafte Darstellung einer abgewandelten Ausgestaltungsform
des in 1 dargestellten
hydrodynamischen Drehmomentwandlers;
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5 eine
der 4 entsprechende
skizzenhafte Darstellung einer alternativen Ausgestaltungsform eines
erfindungsgemäßen hydrodynamischen
Drehmomentwandlers;
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6 eine
Abwandlung des in 5 dargestellten
hydrodynamischen Drehmomentwandlers.
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In 1 ist
ein hydrodynamischer Drehmomentwandler allgemein mit 10 bezeichnet.
Der Drehmomentwandler 10 umfasst eine Gehäuseanordnung 12 mit
einem an eine Antriebswelle anzubindenden Gehäusedeckel 14 und einer
radial außen mit
diesem beispielsweise durch Verschweißung verbundenen Pumpenradschale 16.
Die Pumpenradschale 16 ist radial innen mit einer Pumpenradnabe 18 fest
verbunden und trägt
an ihrer zur Innenseite 20 der Gehäuseanordnung 12 gewandten
Seite eine Mehrzahl von in Umfangsrichtung aufeinanderfolgenden
Pumpenradschaufeln 22. Im Innenraum 20 ist weiter
axial dem im Wesentlichen die Pumpenradschale 16 und die
Pumpenradschaufeln 22 umfassenden Pumpenrad 24 gegenüber liegend
ein Turbinenrad 26 vorgesehen. Dieses umfasst eine Turbinenradschale 28,
die an ihrer dem Pumpenrad 24 zugewandten Seite eine Mehrzahl
von in Umfangsrichtung um die Drehachse A aufeinander folgenden
Turbinenradschaufeln 30 trägt. Radial innen ist die Turbinenradschale 28 mit
einer Turbinenradnabe 32 drehfest verbunden, ggf. über eine
Drehschwingungsdämpferanordnung.
Die Turbinenradnabe 32 ist über eine Keilverzahnung o.
dgl. drehfest an ein hier als Hohlwelle ausgebildetes Abtriebsorgan 34, beispielsweise
Getriebeeingangswelle, ankoppelbar.
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Es ist ferner eine Überbrückungskupplungsanordnung 36 vorgesehen, über welche
eine drehfeste Anbindung des Turbinenrads 26 an die Gehäuse anordnung 12 erlangt
werden kann. In an sich bekannter Weise umfasst die Überbrückungskupplungsanordnung 36 einen
eine Mehrzahl von Lamellen o. dgl. beaufschlagenden Kupplungskolben 38, durch
welchen der Innenraum 20 der Gehäuseanordnung 12 in
einen ersten Raumbereich 40, welcher im Wesentlichen auch
das Turbinenrad 26 enthält,
und einen im Wesentlichen zwischen dem Kupplungskolben 38 und
dem Gehäusedeckel 14 gebildeten
zweiten Raumbereich 42 unterteilt ist.
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Es ist ferner eine allgemein mit
44 bezeichnete Leitradanordnung vorgesehen. Diese umfasst einen
ersten Leitradbereich 46 mit einer Mehrzahl von in Umfangsrichtung
um die Drehachse aufeinander folgenden und auf einem Leitradaußenring 48 getragenen
ersten Leitradschaufeln 50, die im Wesentlichen axial zwischen
den radial inneren Endbereichen der Turbinenradschaufeln 30 und
der Pumpenradschaufeln 22 liegen. Der Leitradaußenring 48 des ersten
Leitradbereichs 46 ist über
eine Freilaufanordnung 52 auf einer zur Pumpenradnabe 18 und
zur Abtriebswelle 34 konzentrisch angeordneten Stützhohlwelle 55 getragen,
welche beispielsweise an einem Getriebe festgelegt sein kann. In
an sich bekannter Weise ist durch diese Freilaufanordnung 52 der
erste Leitradbereich 50 bzw. der Leitradaußenring 48 mit
den ersten Leitradschaufeln 50 desselben in einer Drehrichtung
um die Drehachse A drehbar, während
diese Baugruppe gegen Drehung in der anderen Drehrichtung blockiert
ist.
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Die Leitradanordnung 44 umfasst
ferner einen zweiten Leitradbereich 54, der axial folgend
auf den ersten Leitradbereich 46 angeordnet ist, so dass die
in Umfangsrichtung aufeinander um die Drehachse A folgend angeordneten
zweiten Leitradschaufeln 56 desselben im Wesentlichen axial
zwischen den ersten Leitradschaufeln 50 des ersten Leitradbereichs 46 und
den radial inneren Endbereichen der Turbinenradschaufeln 22 liegen.
Die zweiten Leitradschaufeln 56 des zweiten Leitradbereichs 54 sind
auf einem beispielsweise aus Blechmaterial gebildeten ringartigen
Trägerelement 58 getragen.
Dieses Trägerelement 58 ist
durch ein Axiallager 60 axial be züglich des Pumpenrads 24 bzw.
der Gehäuseanordnung 12 abgestützt. Zwischen
dem Trägerelement 58 des
zweiten Leitradbereichs 54 und dem Leitradaußenring 48 des
ersten Leitradbereichs 46 liegt eine Reibscheibe 62,
die mit einem der beiden vorangehend angesprochenen Elemente fest
verbunden sein kann und im Wesentlichen eine Kopplungseinrichtung 80 bereitstellt.
An der anderen axialen Seite ist die Leitradanordnung 54 im Bereich
der Freilaufanordnung 52 über ein weiteres Axiallager 64 an
der Turbinenradnabe 32 axial abgestützt, welche wiederum über ein
weiteres Axial- bzw. Radiallager 66 an einer mit dem Gehäusedeckel 14 fest
verbundenen oder damit integral ausgebildeten Gehäusenabe 68 abgestützt ist.
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Zum Zuführen bzw. Abführen von
Arbeitsfluid ist einerseits ein zwischen der Abtriebswelle 34 und
der Stützwelle 55 gebildeter
Zwischenraum 74 vorhanden, durch welchen hindurch Arbeitsfluid
in den Innenraum 20 an der links des Leitradbereichs 46 gelegenen
Seite im Wesentlichen zwischen diesen Leitradbereich 46 und
der Turbinenradnabe 32 eingeleitet werden kann. Das in
den ersten Raumbereich 40 eingeleitete Fluid kann durch
eine oder mehrere Öffnungen 72 im
Kupplungskolben 38 in den zweiten Raumbereich 42 gelangen
und über
eine in der Abtriebswelle 34 vorgesehene zentrale Öffnung oder
Bohrung 70 wieder abgezogen werden. Durch Erhöhung des
Fluidzuführdrucks
bzw. verstärkte
Fluidzufuhr kann somit bei entsprechender Druckerhöhung im
ersten Raumbereich 40 bezüglich des zweiten Raumbereichs 42 der
Kolben 38 zum Einrücken der Überbrückungskupplungsanordnung 36 verschoben
werden. Zum Ausrücken
oder Offenhalten der Überbrückungskupplungsanordnung 36 kann
die vorangehend beschriebene Strömungsrichtung
umgekehrt werden. Auch bei eingerückter Überbrückungskupplungsanordnung 36 kann
jedoch eine Fluidzirkulation zum Abführen erwärmten Arbeitsfluids aufrechterhalten
werden.
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Im Wandlerbetrieb wird durch das
radial innen von den Turbinenradschaufeln 30 zu den ersten Leitradschaufeln 50 zirkulierende
Arbeitsfluid ein Axialschub bzw. eine Axialkraft auf den ersten
Leitradbereich 50 ausgeübt,
da, wie bereits ausgeführt,
dieser gegen Drehung in einer Drehrichtung blockiert ist. Dieser
Axialschub bewirkt, dass der Leitradaußenring 48 unter Zwischenlagerung
des Reibrings 62 gegen das Trägerelement 58 presst,
welches in axialer Richtung über
das Lager 60 an der Gehäuseanordnung 12 abgestützt ist.
Somit wird grundsätzlich durch
den vorhandenen und auf den ersten Leitradbereich 46 einwirkenden
Axialschub über
den Reibring 62 eine Drehmomentübertragungskopplung bzw. eine
drehfeste Kopplung zwischen den beiden Leitradbereichen 46, 44 erlangt.
Soll diese Kopplung aufgehoben werden, so kann über einen zwischen der Stützhohlwelle 55 und
der Pumpenradnabe 18 gebildeten ringartigen Zwischenraum 76 Arbeitsfluid
unter Druck zugeführt
werden. Dieses Arbeitsfluid beaufschlagt den ersten Leitradbereich 46 bzw.
das Trägerelement
58 im radial inneren Bereich und bewirkt somit einen dem vorangehend
angesprochenen Axialschub, welcher auch auf die ersten Leitradschaufeln 50 einwirkt,
entgegengesetzten Axialschub. Durch entsprechende Einstellung der
Druckverhältnisse kann
dafür gesorgt
werden, dass der zweitgenannte und den ersten Leitradbereich 46 in
Richtung vom zweiten Leitradbereich 54 weg beaufschlagende
Axialschub den erstgenannten Axialschub überwindet und somit eine Entkopplung
der beiden Leitradbereiche 46, 54 bzw. eine Minderung
der Kopplungswirkung zur Folge hat. Ist dies der Fall, so kann bei
vollkommener Entkopplung der zweite Leitradbereich 54 sich
im Wesentlichen frei bezüglich
des ersten Leitradbereichs 46 und auch frei bezüglich des
Pumpenrads 24 drehen, während
der erste Leitradbereich 46 weiterhin durch die Freilaufanordnung 52 gegen
Drehung in einer Richtung blockiert ist. Soll dieser Zustand erlangt
werden, so wird also über
den Raumbereich 76 verstärkt Fluid zugeführt, was
zur Folge hat, dass der Druck im Innenraum 20 ansteigt.
Um dabei die Überbrückungskupplungsanordnung
36 im ausgerückten
Zustand zu halten, kann es dabei erforderlich sein, gleichzeitig
auch durch entsprechende Erhöhung
des Fluiddrucks im zweiten Raumbereich 42 für entsprechenden
Druckausgleich zu sorgen.
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Durch das wahlweise Ankoppeln des
zweiten Leitradbereichs 54 an den ersten Leitradbereich 46 ist
es nunmehr möglich,
die Kennung bzw. Drehmomentwandlungscharakteristik des hydrodynamischen
Drehmomentwandlers 10 zu beeinflussen. Dies wird im Folgenden
auch mit Bezug auf die 2 beschrieben,
welche in radialer Ansicht das Profil der ersten Leitradschaufeln 50 bzw.
der zweiten Leitradschaufeln 56 zeigt. Insbesondere ist
in 2 ein Zustand gezeigt,
in welchem eine erste Leitradschaufel 50 und eine zweite
Leitradschaufel 56 in Umfangsrichtung derart zueinander
ausgerichtet sind, dass diese zusammen ein vollständig fluchtendes
Leitradschaufelprofil ergeben. Sind die beiden Leitradbereiche 46, 54 zueinander
drehfest gehalten, wird das die Leitradschaufeln 50 bzw.
56 durchströmende
oder umströmende
Fluid in Umfangsrichtung vergleichsweise stark umgelenkt, so dass
es bereits mit einer vergleichsweise großen Umfangsrichtungsströmungskomponente
in das Pumpenrad eintritt. Dies hat eine vergleichsweise weiche
Wandlerkennung zur Folge, da im Pumpenrad selbst dann eine geringere
Umlenkwirkung für
das zirkulierende Fluid erforderlich ist. Ist der zweite Leitradbereich 54 zur
Drehung freigegeben bzw. vom ersten Leitradbereich 46 entkoppelt,
so sind die zweiten Leitradschaufeln 56, welche sich nunmehr
im Wesentlichen frei bezüglich der
ersten Leitradschaufeln 50 in Umfangsrichtung bewegen können, im
Wesentlichen unwirksam. Es entfällt
somit im Wesentlichen auch deren Umlenkwirkung mit der Folge, dass
das nunmehr die ersten Leitradschaufeln 50 verlassende
bzw. nur noch durch diese Leitradschaufeln 50 umgelenkte
Fluid mit einer deutlich geringeren Umfangsrichtungsströmungskomponente
in das Pumpenrad 24 eintreten wird.
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Durch das definierte Koppeln bzw.
Entkoppeln der beiden Leitradbereiche kann also auch je nach Ausgestaltung
eines Antriebsaggregats bzw. je nach Anforderung einer Wandlungscharakteristik
die Kennung des hydrodynamischen Drehmomentwandlers umgeschaltet
werden.
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In 3 ist
eine alternative Ausgestaltungsform der ersten Leitradschaufeln 50 bzw,
der zweiten Leitradschaufeln 56 dargestellt. Man erkennt
hier, dass die ersten Leitradschaufeln 50 alleine im Wesentlichen
ein vollständiges
Schaufelprofil darstellen, und dass im axialen Anschluss an diese
ersten Leitradschaufeln 50 die zweiten Leitradschaufeln 56 zwar
die Strömungsrichtung
des Fluids beeinflussen können,
selbst jedoch im Wesentlichen nicht profiliert sind und beispielsweise
aus Blechmaterial hergestellt sind. Dadurch können verschiedene Vorteile
erlangt werden. Zum einen wird in demjenigen Zustand, in welchem
die beiden Leitradbereiche 46, 54 nicht miteinander
gekoppelt sind, der Strömungswiderstand,
welcher im Bereich der zweiten Leitradschaufeln 56 vorhanden
ist, durch die deutlich dünnere
Ausgestaltung derselben im Anströmbereich
verringert. Weiterhin hat die Ausgestaltung dieser zweiten Leitradschaufeln
aus vergleichsweise dünnem Material
neben herstellungstechnischen Aspekten auch den Vorteil, dass in
Umfangsrichtung eine deutlich dichtere Anordnung der zweiten Leitradschaufeln 56 möglich ist.
Das Vorsehen von mehr zweiten Leitradschaufeln 56 als ersten
Leitradschaufeln 50 bzw. deutlich mehr zweiten Leitradschaufeln
56 wiederum hat zur Folge, dass dann, wenn in einen Zustand übergegangen
wird, in welchem die beiden Leitradbereiche 46, 54 miteinander
gekoppelt sind, die dann vorliegende Relativdrehlage der beiden
Leitradbereiche 46, 54 zueinander die erzielbare
Wandlerkennung weniger beeinflussen wird, da davon ausgegangen werden
kann, dass immer mehrere der zweiten Leitradschaufeln 56 bezüglich verschiedener
der ersten Leitradschaufeln 50 in einer oder näherungsweise
in einer Positionierung sind, wie in 3 dargestellt.
Je geringer die Differenz zwischen der Anzahl der ersten Leitradschaufeln 50 und
der zweiten Leitradschaufeln 56 ist, desto größer ist
die Gefahr, dass je nach Umfangsversatz der ersten Leitradschaufeln 50 bezüglich der
zweiten Leitradschaufeln 56 bei hergestellter Kopplung
sich verschiedene Charakteristiken in der Strömungsumlenkung ergeben werden.
Dies trifft selbstverständlich
auch für
die in 2 dargestellte
Ausgestaltungsvariante der verschiedenen Leitradschaufeln 50, 56 zu,
so dass grundsätzlich
davon ausgegangen werden kann, dass die im gekoppelten Zustand der
beiden Leitradbereiche 56, 54 erlangbare Wandlerkennung
bzw. Wandlercharakteristik definierter erlangt werden kann, wenn
eine größere Anzahl
an zweiten Leitradschaufeln 56 als an ersten Leitradschaufeln 50 vorhanden
ist.
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In 4 ist
schematisch eine abgewandelte Ausgestaltungsform des erfindungsgemäßen hydrodynamischen
Drehmomentwandlers 10 dargestellt. Auch hier ist der erste
Leitradbereich 56 beispielsweise über die Freilaufanordnung 52 auf
der Stützhohlwelle 55 getragen.
Für den
zweiten Leitradbereich 54 ist eine in dem zwischen der
Stützhohlwelle 55 und der
Pumpenradnabe 18 gebildeten Zwischenraum 76 positionierte
zweite Stützhohlwelle 57 vorgesehen, welche
beispielsweise in einer Getriebeanordnung durch eine Kopplungseinrichtung 80,
beispielsweise Kupplungsoder Bremseinrichtung 82, wahlweise
zur Drehung festlegbar bzw. freigebbar ist, wobei die Kopplungseinrichtung 80 dann
definiert unter der Ansteuerung einer Ansteuervorrichtung steht,
die deren Kopplungswirkung unter Berücksichtigung verschiedener
Betriebsparameter beeinflusst. Auch auf diese Art und Weise kann
erlangt werden, dass im Drehmomentwandlungsbetrieb wahlweise eine
Fluidumlenkung durch den ersten Leitradbereich 46 bzw.
die Leitradschaufeln 50 desselben erfolgt, oder durch beide
Leitradbereiche 46, 54 bzw. Leitradschaufeln 50, 56 derselben.
Hier liegt also keine direkte körperliche
Kopplung der beiden Leitradbereiche an sich vor. Vielmehr ist dafür gesorgt,
dass bei drehfest gehaltenem zweiten Leitradbereich dieser sich
grundsätzlich
nicht drehen kann, ebenso wie der erste Leitradbereich in einer
Drehrichtung. Selbstverständlich ist
aufgrund des Vorsehens der Freilaufanordnung 52 der erste
Leitradbereich unabhängig
davon, ob der zweite Leitradbereich drehfest gehalten ist oder nicht,
in der anderen Drehrichtung dann drehbar.
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In 5 ist
eine alternative Ausgestaltungsform eines erfindungsgemäßen hydrodynamischen Drehmomentwandlers
schematisch dargestellt. Komponenten, welche vorangehend beschriebenen
Komponenten hinsichtlich Aufbau bzw. Funktion entsprechen, sind
mit den gleichen Bezugszeichen unter Hinzufügung eines Anhangs "a" bezeichnet. Es sei darauf hingewiesen,
dass der grundsätzliche
Aufbau des hydrodynamischen Drehmomentwandlers 10a so sein
kann, wie in 1 detailliert
beschrieben, wobei selbstverständlich
sowohl bei der Ausgestaltungsform gemäß 1 als auch bei der in 5 dargestellten Ausgestaltungsform an
diesem Drehmomentwandler in verschiedensten Systembereichen Änderungen
vorgenommen werden können.
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Bei der in 5 dargestellten Ausgestaltungsform eines
hydrodynamischen Drehmomentwandlers ist dem zweiten Leitradbereich 54,
der nunmehr wieder auf einer zweiten Stützhohlwelle 57a getragen
ist, alternativ oder zusätzlich
zu der' Kopplungseinrichtung 80a eine
Antriebseinrichtung 84a zugeordnet. Diese kann beispielsweise
einen elektromotorischen Antrieb umfassen, durch welchen die zweite
Stützhohlwelle 57a zur
Drehung um die Drehachse A antreibbar ist und somit die zweiten
Leitradschaufeln 56a des zweiten Leitradbereichs 54a um die
Drehachse A bewegt werden. Es kann also nicht oder nicht nur der
zweite Leitradbereich 54a mit dem ersten Leitradbereich 46a der
Leitradanordnung 44a gemeinsam drehfest gehalten werden, sondern
die Leitradschaufeln 56a desselben können in definierter Art und
Weise in Umfangsrichtung bezüglich
der Leitradschaufeln 50a und somit auch bezüglich der
Turbinenradschaufeln 22a bewegt werden. Je nach dem, ob
diese Umfangsbewegung der zweiten Leitradschaufeln 54a in
der gleichen Richtung erfolgt, in welcher sich auch die Pumpenradschaufeln 22a um die
Drehachse A bewegen, oder in entgegengesetzter Richtung erfolgt,
kann erlangt werden, dass das die zweiten Leitradschaufeln 56a verlassende
Fluid mit einer mehr oder weniger starken Umfangsrichtungsströmungskomponente
in das Pumpenrad 24a einströmen wird. Bei Drehung des zweiten
Leitradbereichs 54a im gleichen Sinne, wie das Pumpenrad 24a sich
dreht, erhält
das Fluid eine stärkere
Umfangsrichtungströmungskomponente-
betrachtet bezüglich
des Pumpenrads 24a. Dies hat eine weichere Kennung zur
Folge. Eine Drehung des Leitradbe reichs 54a im entgegengesetzten
Sinne bezüglich des
Pumpenrads 24a hat eine direktere, also axialere Anströmung des
Pumpenrads 24a und somit eine härtere Kennung zur Folge.
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Bei der in 6 dargestellten Abwandlung dieser Ausgestaltungsvariante
ist die Leitradanordnung 44a nicht geteilt, umfasst also
nur einen Satz von Leitradschaufeln 50a', die nunmehr über die Stützhohlwelle 55a getragen
sind und durch die Antriebsvorrichtung 84a wieder definiert
zur Bewegung um die Drehachse A angetrieben werden können. Im Gegensatz
zu einer herkömmlichen
Ausgestaltung eines hydrodynamischen Drehmomentwandlers, bei welchem
die Leitradschaufeln 50a' im
Wandlerbetrieb grundsätzlich
in einer Drehrichtung nicht drehbar sind, kann auch dadurch erlangt
werden, dass durch definiertes Bewegen der Leitradschaufeln 50a' um die Drehachse
A das in Richtung zum Pumpenrad 24a strömende Fluid eine größere bzw.
kleinere Umfangsrichtungströmungskomponente
aufweisen wird. Wird die Leitradanordnung 54a zur Drehung
in der gleichen Drehrichtung angetrieben, wie sich auch das Pumpenrad 24a dreht,
hat dies eine stärkere
Anströmung
in Umfangsrichtung und somit eine weichere Kennung zur Folge, während bei
definiertem Bewegen der Leitradschaufeln 50a' entgegen der Drehrichtung der
Pumpenradschaufeln 22a' eine
direktere bzw. axialere Anströmung
des Pumpenrads 24a und somit eine härtere Kennung erlangt werden.
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Es ist selbstverständlich,
dass auch bei der in 5 dargestellten
Ausgestaltungsvariante die ersten bzw. zweiten Leitradschaufeln 50a, 56a so
wie in den 2 und 3 dargestellt ausgestaltet
sein können
bzw. in dem voran angesprochenen Mengenverhältnis vorgesehen sein können. Auch
ist es selbstverständlich,
dass bei den Ausgestaltungsformen gemäß den 5 und 6 die
der Leitradanordnung zugeordnete Antriebsvorrichtung nicht notwendigerweise
innerhalb einer Getriebeanordnung vorgesehen sein muss, sondern
beispielsweise auch in den hydrodynamischen Drehmomentwandlern selbst
integriert sein kann.