DE19749892C1 - Hydrodynamischer Drehmomentwandler mit zwei Pumpenrädern - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen hydrodynamischen Drehmomentwandler gemäß dem Ober­ begriff des Anspruchs 1.

Aus der DE-PS 11 52 587 ist ein hydrodynamischer Drehmomentwandler mit einem von einer Brennkraftmaschine angetriebenen ersten Pumpenrad, einem mit demselben über eine Kupplungsvorrichtung in Antriebsverbindung bringbaren zweiten Pumpenrad, ei­ nem mit einer Abtriebswelle gekoppelten Turbinenrad und einem Leitrad bekannt, wo­ bei die vorgenannten Räder mit ihren jeweiligen Innenwandungen zusammen einen Innentorus bilden, in welchem die Kupplungsvorrichtung angeordnet ist. Die letztge­ nannte weist einen Kolben auf, der eine Kolbenführung radial umgreift und ebenso wie die letztgenannte auf einer Lagerschale sitzt, die an der Innenwand des ersten Pumpen­ rades gegen Axialbewegungen gesichert aufgenommen ist. Der Kolben umschließt zu­ sammen mit der Kolbenführung eine Druckkammer, die über eine Zuleitung mit Druck beaufschlagbar ist. Sobald ein Überdruck in der Druckkammer vorliegt, werden der Kol­ ben und die Kolbenführung axial voneinander wegbewegt und stellen dadurch einen Reibschluß mit einer Mitnahmevorrichtung her, die gegenüber dem Kolben und der Kolbenführung übergestülpt ist und an der das zweite Pumpenrad befestigt ist.

Solange die Druckkammer drucklos ist, besteht keine kraftschüssige Verbindung des Kolbens und der Kolbenführung gegenüber der Mitnahmevorrichtung, so daß das zwei­ te Pumpenrad wirkungsmäßig vom ersten Pumpenrad getrennt ist und diesem strö­ mungsbedingt verschleppt nachfolgt. Eine weichere Wandlerkennung ist damit einge­ stellt, durch welche ein besseres Hochdrehen eines kalten Motors sowie eine Reduzie­ rung der Schleppleistung bei Fahrzeugstillstand mit laufendem Motor und eingelegtem Gang ermöglicht wird. Bei Druckbelastung der Druckkammer über die Verbindung wird dagegen der Kraftschluß zwischen dem Kolben sowie der Kolbenführung gegenüber der Mitnahmevorrichtung hergestellt und damit das zweite Pumpenrad in Antriebsver­ bindung mit dem ersten Pumpenrad versetzt. Dadurch entsteht eine steifere Wandler­ kennung, wodurch die Schlupfverluste beim Fahren und damit der Kraftstoffverbrauch reduzierbar sind.

In der letztgenannten Betriebsphase wirkt aufgrund der Strömung, die von der Schau­ felstellung im Pumpen- und Turbinenrad abhängig ist, eine Axialkraft auf das zweite Pumpenrad, die bestrebt ist, dieses in Richtung zum Turbinenrad zu bewegen. Dadurch wird die für die Reibmitnahme des zweiten Pumpenrades durch das erste Pumpenrad sorgende Anpreßkraft an den Reibflächen zwischen Kolben sowie Kolbenführung und Mitnahmevorrichtung verändert, so daß sich der Schlupf des zweiten Pumpenrades ge­ genüber dem ersten Pumpenrad in unerwünschter Weise ändern kann. Die Folge hier­ von ist beispielsweise ein Wegdriften von der steiferen Wandlerkennung hin zur weiche­ ren Wandlerkennung. Höhere Verluste sind die Folge.

Ein weiterer Drehmomentwandler, bei dem dieses Problem vorliegt, ist durch die DE 195 29 739 A1 bekannt, bei dem mit einem von einer Brennkraftmaschine ange­ triebenen ersten Pumpenrad ein zweites Pumpenrad über eine Kupplungsvorrichtung in Antriebsverbindung bringbar ist. Das zweite Pumpenrad bildet zusammen mit dem er­ sten Pumpenrad sowie einem Turbinenrad und einem Leitrad einen Innentorus, in wel­ chem die Kupplungsvorrichtung angeordnet ist, wobei diese einen Kolben umfaßt, der unter der Wirkung des im Innentorus herrschenden Druckes bei Verformung einer An­ preßfeder gegen eine Reibfläche an der Innenwand des ersten Pumpenrades preßbar ist, wenn eine dieser Reibfläche zugeordnete Druckkammer über eine Verbindung, die bei­ spielsweise zu einer Druckquelle führen kann, auf einen gegenüber dem Innentorus­ druck geringeren Druck eingestellt ist. Bei Beaufschlagung dieser Verbindung mit einem gegenüber dem Innentorusdruck höheren Druck durch die Druckquelle wird dagegen das zweite Pumpenrad wirkungsmäßig vom ersten Pumpenrad getrennt und folgt die­ sem strömungsbedingt verschleppt nach. Die weichere Wandlerkennung ist damit ein­ gestellt. Bei Druckentlastung der Druckkammer über die Verbindung wird dagegen auf­ grund des dann im Innentorus herrschenden Überdruckes das zweite Pumpenrad wieder axial zum ersten Pumpenrad hin verschoben und damit in Antriebsverbindung mit dem­ selben versetzt. Dadurch entsteht die steifere Wandlerkennung.

Ein weiterer Drehmomentwandler mit einem gegenüber einem ersten Pumpenrad zu­ schaltbaren zweiten Pumpenrad ist in der DE 195 08 613 A1 beschrieben. Die Kupp­ lungsvorrichtung zur Herstellung einer Wirkverbindung zwischen erstem und zweiten Pumpenrad ist bei diesem Drehmomentwandler allerdings im radialen Bereich der Dreh­ achse vorgesehen, wobei die Schaltvorgänge entsprechend der Druckmittelversorgung unterschiedlicher Kammern mittels einer Überbrückungskupplung erfolgt. Entsprechend viele Zu- und Ablaufkanäle für Hydraulikflüssigkeit sind erforderlich sowie, bei einem der Ausführungsbeispiele, ein gegen Federkraft axial auslenkbares Stellelement, durch wel­ ches von Hydraulikflüssigkeit durchfließbare Kanäle zu- oder abschaltbar sind. Diese Ausführungsform einer Pumpenkupplung ist, insbesondere in Achsrichtung, relativ platzraubend und technisch sehr anspruchsvoll.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kupplungsvorrichtung zur Herstellung einer Wirkverbindung eines zweiten Pumpenrades gegenüber einem ersten so auszubil­ den, daß diese den Raumbedarf eines Drehmomentwandlers nicht erhöht und bei kon­ struktiv sehr einfachem Aufbau eine feste axiale Positionierung des zweiten Pum­ penrades gegenüber dem ersten ermöglicht.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 an­ gegebenen Merkmale gelöst.

Um keinen zusätzlichen Raum für eine Kupplungsvorrichtung zur Herstellung einer Wirkverbindung zwischen einem zweiten Pumpenrad gegenüber einem ersten Pumpen­ rad zu benötigen, wird diese Kupplungsvorrichtung im vom Wandlerkreis umschlosse­ nen Innentorus angeordnet, wobei, da dieser Innentorus ohnehin vorhanden ist, ledig­ lich vorhandener Raum genutzt, aber kein zusätzlicher benötigt wird. Anspruchsgemäß ist diese Kupplungsvorrichtung mit einer Aufnahme für das zweite Pumpenrad versehen, durch welche das letztgenannte über eine Lagerschale und einen Lagerring axial fest, aber in Umfangsrichtung relativ bewegbar gegenüber dem ersten Pumpenrad ge­ lagert ist. Dadurch ist, unabhängig von zwischen zweitem Pumpenrad und benachbar­ tem Turbinenrad aufgrund der Beschaufelung wirksamer Axialkräfte, stets eine gleich­ bleibende Axialstellung des zweiten Pumpenrades gegenüber dem ersten Pumpenrad sichergestellt, so daß das zweite Pumpenrad zwischen zwei exakt definierbaren Be­ triebszuständen, nämlich völlig freigegeben vom ersten Pumpenrad oder fest verbunden mit diesem, schaltbar ist. Für den erforderlichen Schaltvorgang ist ein Anpreßelement vorgesehen, durch welches die Antriebsverbindung des zweiten Pumpenrades gegen­ über dem ersten Pumpenrad über eine Mitnahmevorrichtung, vorzugsweise mit Lamel­ len ausgebildet, herstellbar oder lösbar ist.

Das Anpreßelement weist vorzugsweise reinen Kolben auf, der die Aufnahme zur Bil­ dung einer Druckkammer zumindest partiell druckdicht umschließt. Dadurch ist die Druckkammer einerseits auf sehr kompakte Art realisierbar und andererseits optimal gegen den im Innentorus herrschenden Druck abgeschirmt. Dadurch kann der Druck in der Druckkammer völlig unbeeinflußt vom Druck im Innentorus gesteuert werden, und zwar vorzugsweise über eine in die Druckkammer greifende Verbindung, die anderen­ ends mit einer Druckquelle in Eingriff steht. Für eine besonders feinfühlige Einstellbarkeit der Druckdifferenz zwischen Innentorus und Druckkammer kann vorzugsweise eine re­ gelbare Druckquelle Verwendung finden.

Zurückkommend auf die Aufnahme, ist diese so ausgebildet, daß sie einerseits mit mög­ lichst wenigen Bauteilen auskommt und andererseits mit möglichst wenigen Befesti­ gungsstellen an einer Innenwand des Innentorus befestigt werden kann. Wesentliche Bauteile der Aufnahme werden durch Lagerschalen gebildet, von denen eine erste am ersten Pumpenrad befestigt ist, und im wesentlichen axial zwischen sich und der Innen­ wand des ersten Pumpenrades, einen Lagerring führt, der seinerseits über eine Stützflä­ che die Innenwand des zweiten Pumpenrades aufnimmt, das unter Vorspannung gegen diese Stützfläche gezogen wird. Hierzu findet ein Halteelement Verwendung, das sich axial einerseits an dem besagten Lagerring abstützt und andererseits an der Innenwand des zweiten Pumpenrades befestigt ist. Dieses Halteelement dient vorzugsweise gleich­ zeitig als Drehsicherung für Lamellen der Mitnahmevorrichtung, wobei diese Lamellen mit Lamellen, welche mit der ersten Lagerschale und einer zweiten Lagerschale, letztere kurz als Gegenlagerschale bezeichnet, drehfest sind, in Eingriff stehen. Mit Ausnahme der dem Anpreßelement axial benachbarten Lamelle sind alle diese Lamellen vorzugs­ weise axial verschiebbar gelagert. Die letztgenannte Lamelle ist dagegen vorzugsweise axial am Anpreßelement fixiert und wird folglich bei dessen Rückzugsbewegung von den anderen Lamellen getrennt. Dadurch wird die für einen Reibeingriff erforderliche Axialkraft zwischen den restlichen Lamellen aufgehoben. Umgekehrt belastet das An­ preßelement bei seiner Bewegung in Gegenrichtung über die eingespannte Lamelle das Lamellenpaket der Mitnahmevorrichtung mit der besagten Axialkraft.

Der vorgenannte Lagerring kann zur weiteren Reduzierung der Bauteilanzahl mit dem Halteelement einstückig sein. Insbesondere bei Blechteilen ist der hierzu erforderliche Werkzeugmehraufwand vernachlässigbar.

Die Anpreßvorrichtung weist einen Kolben auf, der die bereits erwähnte Gegenlager­ schale radial umgreift und gegenüber dieser mit einer Abdichtung versehen ist, durch welche die Druckdifferenz zwischen Innentorus und Druckkammer gewährleistet ist. Die Abdichtung ist, zugunsten einer besseren Axialfixierung, in einer Vertiefung der Gegen­ lagerschale angeordnet.

Die Verbindung zwischen Druckkammer und Druckquelle ist gemäß einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel dadurch realisiert, daß innerhalb einer an der Pumpenradschale befestigten Hülse eine Buchse vorgesehen ist, die zwischen der Innenseite der Hülse und sich selbst einen Ringspalt realisiert, der zur Weiterleitung von mit der Verbindung zu befördernder Flüssigkeit dient und vorzugsweise über einen radialen Durchgang in der Hülse zur Druckquelle führt. Im Gegensatz zu ansonsten üblichen Axialbohrungen in der Hülse läßt sich durch den Einsatz dieser Buchse der Kostenaufwand bei der Herstellung dieses axial verlaufenden Strömungsweges beträchtlich absenken. Vorzugsweise wird die Buchse zur Vermeidung einer Relativdrehung gegenüber der Hülse sowie der Pum­ penradschale zu denselben drehgesichert aufgenommen, wobei die Drehsicherung bei­ spielsweise dadurch erfolgen kann, daß die Buchse ohne Spiel beidseits der Verbindung angreift. Zugunsten eines kostengünstigen Einsatzes der Buchse wird diese in die Hülse eingerollt.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer Zeichnung nä­ her erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 die obere Hälfte eines Ausschnittes eines hydrodynamischen Drehmoment­ wandlers im Schnitt mit schwerpunktmäßiger Darstellung des Wandlerkreises und einer Kupplungsvorrichtung innerhalb des vom Wandlerkreis umschlosse­ nen Innentorus

Fig. 2 eine vergrößerte Herauszeichnung des Innentorus mit der Kupplungsvorrich­ tung;

Fig. 3 die Herauszeichnung eines Lagerrings sowie eines Halteelementes aus einer Aufnahme der Kupplungsvorrichtung;

Fig. 4 eine Lagerschale sowie eine Gegenlagerschale der Aufnahme;

Fig. 5 einen Kolben eines Anpreßelementes der Kupplungsvorrichtung;

Fig. 6 eine spezielle Variante zur axialen Fixierung der Lagerschale der Aufnahme am ersten Pumpenrad;

Fig. 7 wie Fig. 3, aber mit anderer Ausführungsform von Lagerring und Halteele­ ment;

Fig. 8 einen Ausschnitt aus Fig. 1 auf der Seite des ersten Pumpenrades im radial inneren Bereich, aber mit konstruktiv anderer Ausbildung dieses Bereichs;

Fig. 9 wie Fig. 2, aber mit einstückiger Ausbildung eines Lagerringes der Kupplungs­ vorrichtung mit einem Halteelement.

Fig. 1 zeigt einen hydrodynamischen Drehmomentwandler mit einem Wandlergehäu­ se 1, welches um eine Mittenachse 3 schwenkbar ist und antriebsseitig, das heißt, an der der Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine zugewandten Seite, einen Lagerzapfen 5 aufweist. Abtriebsseitig dient das Wandlergehäuse 1 als Pumpenradschale 7, an der im radial inneren Bereich über eine Schweißnaht 8 eine Hülse 9 befestigt ist.

Zurückkommend auf die Pumpenradschale 7, ist an dieser eine Beschaufelung 13 auf­ genommen, wodurch ein erstes Pumpenrad 15 gebildet wird. Die einzelnen Schaufeln dieser Beschaufelung sind untereinander über eine Innenwand 17 des ersten Pumpen­ rades 15 verbunden, wobei in Achsrichtung überstehende Laschen 19 der Schaufeln durch entsprechende Öffnungen 21 der Innenwand 17 greifen und beispielsweise durch Verlötung, an dieser Innenwand befestigt sind. Radial außerhalb des ersten Pumpenra­ des 15 ist ein zweites Pumpenrad 23 angeordnet, das in später zu beschreibender Weise an das erste Pumpenrad 15 angekuppelt werden kann. Das zweite Pumpenrad 23 weist ebenfalls eine Beschaufelung 27 auf, deren einzelne Schaufeln Laschen 24 aufweisen, welche Öffnungen 26 einer Innenwand 25 des zweiten Pumpenrades 23 durchgreifen und mit dieser Innenwand verrollt und ggf. zusätzlich verlötet sind. Des weiteren ist ein Turbinenrad 29 mit einer Beschaufelung 31 vorgesehen, bei welcher an den einzelnen Schaufeln vorhandene Laschen 33 Öffnungen 35 eine Innenwand 36 des Turbinenrades 29 durchgreifen und an dieser Innenwand befestigt sind.

Das besagte Turbinenrad 29 greift im radial inneren Bereich an einer Turbinennabe 37 an, die ihrerseits am Innendurchmesser mit einer Verzahnung 39 versehen ist, über wel­ che sie mit einer nicht dargestellten Abtriebswelle in Eingriff steht. Axial zwischen dieser Turbinennabe 37 und der eingangs erwähnten Hülse 9 ist ein Leitrad 41 gelagert, das zusammen mit den beiden Pumpenrädern 15 und 23 sowie dem Turbinenrad 29 einen Wandlerkreis 43 bildet. Die bereits erwähnten Innenwände 17, 25 und 36 bilden zu­ sammen mit dem Außenumfang des Leitrades 41 einen Innentorus 45, in dem eine nachfolgend noch ausführlicher beschriebene Kupplungsvorrichtung 136 angeordnet ist. Zur Steuerung dieser Kupplungsvorrichtung wird der Innentorus 45 im Bereich der Innenwand 17 des ersten Pumpenrades 15 durch eine Leitung 51 durchdrungen, die im radial inneren Bereich des Wandlergehäuses 1 in eine Radialbohrung 49 geführt ist, die ihrerseits in eine Axialbohrung 47 übergeht, die über eine Bohrung als radialen Durch­ gang 146 mit einer Druckquelle 147 verbunden ist. Über die Bohrungen 146, 47 und 49 sowie über die Leitung 51 wird die Druckquelle 147 mit einer anschließend noch aus­ führlicher zu beschreibenden Druckkammer 132 (Fig. 2) verbunden, so daß die besagten Bohrungen 146, 47, 49 sowie die Leitung 51 als Verbindung 53 wirksam sind.

Zurückkommend auf die Kupplungsvorrichtung 136 ist diese gemäß Fig. 2 wie folgt ausgebildet:

Zur Aufnahme des zweiten Pumpenrades 23 ist im ersten Pumpenrad 15 eine Aufnah­ me 55 vorgesehen, die eine Lagerschale 57 aufweist, welche über eine Schweißnaht 59 an der Innenwand 17 des ersten Pumpenrades 15 befestigt ist. Diese Lagerschale 57 weist im radial äußeren Bereich einen Radialversatz 61 auf, an welchem ein Lagerring 63 axial zur Anlage kommt. Dieser Lagerring 63 weist eine Stützfläche 65 auf, die an der von der Anlageseite am Radialversatz 61 abgewandten Seite an der Innenwand 25 des zweiten Pumpenrades 23 zur Anlage kommt, während ein Axialvorsprung 66 des La­ gerrings 63 axial an einer Gegenfläche 68 eines Halteelementes 71 zur Anlage kommt, das in seinem radial äußeren Bereich über eine Schweißnaht 79 an der Innenwand 25 des zweiten Pumpenrades 23 befestigt ist. Über die axiale Befestigungsstelle des Haltee­ lementes 71 gegenüber der Innenwand 25 ist die axiale Vorspannung, mit welcher der Haltering 63 axial zwischen der Stützfläche 65 und dem Halteelement 71 aufgenommen ist, einstellbar. Zur besseren Verdeutlichung von Lagerring 63 und Halteelement 71 sei auf die Fig. 3 hingewiesen, wo diese beiden Elemente herausgezeichnet sind. Die in Fig. 3 auseinandergezogenen Bauteile werden in Wahrheit axial zusammengesteckt, wobei, wie die strichpunktiert eingezeichneten Hilfslinien zeigen, die Vorsprünge 67 des Lager­ rings 63 in Vertiefungen 75 des Halteelementes 71 eingesteckt werden. Umgekehrt dringen in verbundenem Zustand Vorsprünge 73 am Halteelement 71 in entsprechende Vertiefungen 69 am Lagerring 63 ein.

Zurückkommend auf Fig. 2 sei darauf hinzuweisen, daß das Halteelement 71 vorzugs­ weise als Bügel 71 ausgebildet ist und mit seinem radial inneren Bereich die Zusatzfunk­ tion einer Drehsicherung 81 für Außenlamellen 83 einer Mitnahmevorrichtung 134 übernimmt. Hierfür ist im Halteelement 71 eine sich in Achsrichtung erstreckende Aus­ sparung 85 vorgesehen, in welche radiale Vorsprünge 87 der Außenlamellen 83 ragen, und zwar vorzugsweise ohne Spiel in Umfangsrichtung. Dadurch bedingt, sind die Au­ ßenlamellen 83, nachfolgend kurz als Lamellen bezeichnet, drehfest mit dem zweiten Pumpenrad 23, aber axial gegenüber diesem verlagerbar. Die der Lagerschale 57 be­ nachbarte Lamelle 83 weist an der einer Anlagefläche 94 der Lagerschale 57 zugewand­ ten Seite eine erste Reibfläche 89 und an der einer Innenlamelle 95 zugewandten Seite eine zweite Reibfläche 91 auf. Die von der Lagerschale 57 weiter entfernte Lamelle 83 weist dagegen einerseits mit der bereits erwähnten Innenlamelle 95, kurz als Lamelle 95 bezeichnet, eine weitere Reibfläche 91 auf und gegenüber einer weiteren Lamelle 95, die mit einem nachfolgend noch näher zu beschreibenden Anpreßelement 130 axial bewegbar ist, eine Reibfläche 93. Die Lamellen 95 weisen nach radial innen verlaufende Vorsprünge 97 auf, die in eine entsprechende, sich in Achsrichtung erstreckende Aus­ sparung 99 vorzugsweise ohne Spiel in Umfangsrichtung eingreifen, so daß diese Aus­ sparung 99 als Drehsicherung 98 für die Lamellen 95 wirkt. Diese Aussparung 99 ist sowohl an einem Axialüberstand 102 an der Lagerschale 57 als auch an einem Axialüberstand 104 an einer dieser Lagerschale 57 gegenüberliegenden Gegenlager­ schale 100 vorgesehen. Die Lagerschale 57 sowie die Gegenlagerschale 100 sind deutli­ cher in Fig. 4, jeweils was deren obere Hälfte betrifft, herausgezeichnet. Hierbei ist er­ kennbar, daß die Axialüberstände 102, 104 durch Vorsprünge 106, 108 gebildet werden, die zwischen jeweils zwei Vertiefungen 110, 112 in Richtung zur jeweils anderen Lager­ schale 57, 100 vorspringen und sich dort, aufgrund ihres Radialversatzes, übergreifen. Die beiden Vertiefungen 110, 112 bilden zusammen den Aufnahmebereich für die radia­ len Vorsprünge 97 der Lamellen 95. Insbesondere in Fig. 4 ist sehr gut die in diesen Axialüberständen 102, 104 verlaufende Verbindung 53 erkennbar.

Zurückgehend in die Fig. 2 ist die Verbindung 53 ebenfalls dargestellt, wobei diese nach Durchdringung von Lagerschale 57 und Gegenlagerschale 100 in der Druckkammer 132 mündet. Zur Bildung derselben ist diese radial von einem ringförmigen Kolben 128 um­ schlossen, der über zwei Abdichtungen 126, die in radialen Vertiefungen 124 der Ge­ genlagerschale 100 aufgenommen ist, vom Innentorus 45 isoliert ist. Der Kolben 128 ist Teil eines Anpreßelementes 130, über welches die Lamellen 83 und 95 gegeneinander sowie gegen die Anlagefläche 94 der Lagerschale 57 preßbar sind. Die Lamellen 83 und 95 sind demnach Teile der Mitnahmevorrichtung 134 der Kupplungsvorrichtung 136.

Zur axialen Inanlagehaltung der beiden Lagerschalen 57 und 100 ist folgende Lösung vorgesehen: Der Axialüberstand 104 der Gegenlagerschale 100 greift radial innerhalb des Axialüberstandes 102 der Lagerschale 57 an, so daß die beiden Axialüberstände 102, 104 zumindest entlang eines Teils ihrer Erstreckungslänge parallel zueinander ver­ laufen. Hierbei ist im Axialüberstand 104 an dessen freiem Ende ein sich nach innen er­ streckender radialer Vorsprung 116 vorgesehen, der von einem radial inneren Ende 114 der Innenwand 17 des ersten Pumpenrades 15 hintergriffen wird, wobei diese Hinter­ greifung mit dem Bezugszeichen 118 versehen ist. Auf diese Weise wird die Axialver­ bindung der beiden Lagerschalen 57 und 100 miteinander realisiert. Wie bereits kurz erwähnt, ist ein Durchtritt 122 für die Verbindung 53 vorgesehen.

Hinsichtlich der Befestigung des Kolbens 128 auf der Gegenlagerschale 100 sei auf die Fig. 2 in Kombination mit Fig. 5 hingewiesen, wobei dieser Kolben 128 in Achsrichtung verlaufende Axialansätze 131 aufweist. Diese greifen, in Umfangsrichtung gesehen, beidseits des radialen Vorsprungs 97 der benachbarten Lamelle 95 in Achsrichtung vor­ bei an diesem Vorsprung 97 und werden, ausgehend von ihrem in Fig. 5 gezeigten Ver­ formungszustand, um einen senkrecht zur Rückseite dieser Lamelle 95 verlaufenden Haltering 138 gebogen, so daß eine weitere, in Fig. 2 ersichtliche Hintergreifung 140 entsteht. Aufgrund dieser Hintergreifung 140 wird die Lamelle 95 axial fest in Anlage am Kolben 128 gehalten, so daß diese Lamelle auch bei axialer Entfernung des Kol­ bens 128 von der Lagerschale 57 die Lamelle 95 mitnimmt.

Die Funktion der in den bislang gewürdigten Figuren beschriebenen Kupplungsvorrich­ tung 136 ist derart, daß bei abgeschalteter Druckquelle 147 die Druckkammer 132 über die Verbindung 53 drucklos wird. Gleichzeitig liegt allerdings im Bereich des Innentorus 45 ein Überdruck an, der durch den Druck im Wandlerkreis 43 bestimmt ist. Aufgrund dieses Überdruckes wird der Kolben 128 in Richtung zur Lagerschale 57 geschoben und dadurch, über die an diesem gehaltene Lamelle 95, eine Anpressung der restlichen La­ mellen 83 und 95 untereinander sowie am jeweils benachbarten Element, wie bei­ spielsweise an der Anlagefläche 94 der Lagerschale 57, bewirkt. Die Reibflächen 89, 91 und 93 sind dadurch aktiviert, so daß eine Drehbewegung um die Mittenachse 3, über­ tragen über das Wandlergehäuse 1, vom ersten Pumpenrad 15 über dessen Innenwand 17 und die Schweißnaht 59 auf die Lagerschale 57 und von dieser über die Lamellen 83 und 95 der Mitnahmevorrichtung 134 auf das Halteelement 71 geleitet wird, das über die Schweißnaht 79 und die Innenwand 25 des zweiten Pumpenrades 23 die Drehbe­ wegung auf das letztgenannte überträgt. Dadurch wird bewirkt, daß sich das zweite Pumpenrad 23 mit der gleichen Drehzahl wie das erste Pumpenrad 15 dreht. Wegen der axialen Festlegung des zweiten Pumpenrades 23 über den Lagerring 63 kann dieses hierbei auch unter der Wirkung von Axialkräften keine Axialbewegung ausführen.

Zum Aufheben dieser Festverbindung zwischen den Pumpenrädern 15 und 23 und so­ mit zur Einstellung einer weicheren Wandlerkennung wird die Druckquelle 147 einge­ schaltet und demnach über die Verbindung 53 ein Überdruck in der Druckkammer 132 gegenüber dem Torusraum 45 hergestellt. Dadurch bedingt, wird der Kolben 128 von der Lagerschale 57 wegbewegt, wobei er wegen der Hintergreifung 140 am Halte­ ring 138 die benachbarte Lamelle 95 mitnimmt. Dadurch werden alle anderen Lamel­ len 83, 95 in Achsrichtung belastungsfrei, so daß die Reibflächen 89, 91 und 93 unwirk­ sam werden. Das zweite Pumpenrad 23 wird dann lediglich strömungsbedingt der Be­ wegung des ersten Pumpenrades 15 nachgeschleppt.

Die weiteren Fig. 6-8 zeigen im Detail kleinere konstruktive Änderungen gegen­ über dem bisher beschriebenen Ausführungsbeispiel, wobei Fig. 6 statt der Schweiß­ naht 59 zwischen Lagerschale 57 und Innenwand 17 des ersten Pumpenrades 15 eine Lösung zeigt, bei welcher sowohl im Axialüberstand 102 der Lagerschale 57 als auch im Axialüberstand 104 der Gegenlagerschale 100 jeweils eine Aussparung 150 vorgesehen ist, die sich im wesentlichen in radialer Richtung erstreckt. Laschen 152 am freien Ende 114 der Innenwand 17 des ersten Pumpenrades 15 werden nach radial außen in diese Aussparung 150 eingebogen. Aufgrund dieser Einbiegungen 152 entsteht eine form­ schlüssige Verbindung zwischen den Lagerschalen 57 und 100 der Aufnahme 55 und der Innenwand 17 des ersten Pumpenrades 15.

Fig. 7 zeigt die Ausführung des Lagerrings 63, wobei dieser in Richtung zum Halteele­ ment 71 keine einzelnen Vorsprünge, sondern einen umlaufenden Vorsprung 67 auf­ weist. Entsprechend ist die Gegenanlagefläche des Halteelementes 71 als umlaufende Vertiefung 75 ausgebildet.

Aus dem gleichen Zweck ist in Fig. 8 eine konstruktive Ausführungsform dargestellt, die den Bereich der Hülse 9 erfaßt. Hierbei ist axial zwischen einer Lagerung 160 für das Leitrad 41 und dem Wandlergehäuse 1 radial innerhalb der Pumpenradschale 7 nicht nur die Leitung 51 vorgesehen, sondern ein radial verlaufender Flanschteil 162 einer Buchse 144, die über diesen Flanschteil 162 einerends eingespannt und anderenends an der Hülse 9 durch z. B. Einrollen befestigt ist. Diese Buchse 144 bildet zwischen sich und der Innenwand 145 der Hülse 9 einen Ringspalt 142, der sich, axial gesehen, bis in den Bereich des bereits erwähnten radialen Durchgangs 146 erstreckt und dadurch eine Verbindung zwischen der Druckkammer 132 und der Druckquelle 147 herstellt. Das Einsetzen einer derartigen Buchse 144 ist erheblich einfacher und billiger als die Ausbil­ dung einer Axialbohrung 47 gemäß dem Ausführungsbeispiel entsprechend Fig. 1.

Fig. 9 zeigt eine einstückige Ausbildung des Lagerrings 63 mit dem Halteelement 71, so daß nur unwesentlichem fertigungsbedingtem Mehraufwand die Einsparung eines Bau­ teils gegenübersteht.

Bezugszeichenliste

1

Wandlergehäuse

3

Mittenachse

5

Lagerzapfen

7

Pumpenradschale

8

Schweißnaht

9

Hülse

13

Beschaufelung

15

erstes Pumpenrad

17

Innenwand des ersten Pumpenrades

19

Laschen

21

Öffnungen

23

zweites Pumpenrad

25

Innenwand des 2. Pumpenrades

26

Öffnungen

27

Beschaufelung

29

Turbinenrad

31

Beschaufelung

33

Laschen

35

Öffnungen

36

Innenwand Turbinenrad

37

Turbinennabe

39

Verzahnung

41

Leitrad

45

Innentorus

47

Axialbohrung

49

Radialbohrung

51

Leitung

53

Verbindung

55

Aufnahme

57

Lagerschale

59

Schweißnaht

61

Radialversatz

63

Lagerring

65

Stützfläche

66

Axialvorsprung

67

Vorsprünge

68

Gegenfläche

69

Vertiefungen

71

Halteelement

73

Vorsprünge

75

Vertiefungen

77

Bügel

79

Schweißnaht

81

Drehsicherung

83

Außenlamelle

85

Aussparung

87

radialer Vorsprung

89

Reibfläche

91

"

93

"

94

Anlagefläche

95

Innenlamelle

97

radialer Vorsprung

98

Drehsicherung

99

Aussparung

100

Gegenlagerschale

102

,

104

Axialüberstand

106

,

108

Vorsprünge

110

,

112

Vertiefung

114

Ende der Innenwand

116

radialer Vorsprung

118

Hintergreifung

122

Durchtritt

124

radiale Vertiefung

126

Abdichtung

128

Kolben

130

Anpreßelement

131

Axialansatz

132

Druckkammer

134

Mitnahmevorrichtung

136

Kupplungsvorrichtung

138

Haltering

140

Hintergreifung

142

Ringspalt

144

Buchse

145

Innenwand Hülse

146

radialer Durchgang

147

Druckquelle

148

formschlüssiger Angriff

150

Aussparungen

152

Einbiegung

160

Lagerung

162

Flanschteil

Claims (25)

1. Hydrodynamischer Drehmomentwandler mit einem von einer Brennkraftmaschine angetriebenen ersten Pumpenrad, einem mit demselben über eine Kupplungsvorrich­ tung in Antriebsverbindung bringbaren zweiten Pumpenrad, einem mit einer Ab­ triebswelle gekuppelten Turbinenrad und einem Leitrad, die mit ihren Innenwan­ dungen zusammen einen Innentorus bilden, wobei die Kupplungsvorrichtung in die­ sem Innentorus angeordnet ist und zumindest ein Bauteil aufweist, das gegenüber dem ersten Pumpenrad zur Herstellung oder zum Lösen der Antriebsverbindung axial verschiebbar ist, und die Kupplungsvorrichtung mit einer Aufnahme für das zweite Pumpenrad versehen ist, die eine an der Innenwand des ersten Pumpenrades gegen Axialbewegungen gesicherte Lagerschale aufweist und durch die das zweite Pumpenrad in Umfangsrichtung relativ bewegbar gegenüber dem ersten Pumpenrad lagerbar ist, und daß die Kupplungsvorrichtung weiterhin über eine Mit­ nahmevorrichtung verfügt, durch welche die Verbindung eines mit der Aufnahme drehfesten, aber axial bewegbaren Anpreßelementes mit der Aufnahme herstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerschale (57) der Aufnahme (55) einerseits eine Anlagefläche (94) für die Mitnahmevorrichtung (134) aufweist, über die das Anpreßelement (130) mit der La­ gerschale (57) in Wirkverbindung bringbar ist, und die Lagerschale (57) andererseits axial zwischen sich und der Innenwand (17) des ersten Pumpenrades (15) einen das zweite Pumpenrad (23) tragenden Lagerring (63) fixiert.

2. Hydrodynamischer Drehmomentwandler nach Anspruch dadurch gekennzeichnet, daß die Innenwand (25) des zweiten Pumpenrades (23) zur festen Aufnahme ei­ nes Halteelementes (71) dient, das zur Inanlagehaltung der Innenwand (25) an einer Stützfläche (65) des Lagerrings (63) an dem letztgenannten an dessen der Stützflä­ che (65) abgewandten Seite in Anlage haltbar ist.

3. Hydrodynamischer Drehmomentwandler nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Lagerring (63) ebenso wie das Halteelement (71) an der dem jeweils anderen Bauteil (63, 71) zugewandten Seite mit Vorsprüngen (67, 73) ausgebildet ist, die vor­ zugsweise ohne Spiel in Umfangsrichtung in Vertiefungen (69, 75) des jeweils ande­ ren Bauteils (63, 71) an dessen benachbarter Seite eingreifen.

4. Hydrodynamischer Drehmomentwandler nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Halteelement (71) mittels einer Schweißnaht (79) an der Innenwand (25) des zweiten Pumpenrades (23) befestigt ist.

5. Hydrodynamischer Drehmomentwandler nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Halteelement (71) als ringförmiger Bügel (77) ausgebildet ist und mit einer Drehsicherung (81) für wenigstens eine in den Erstreckungsbereich dieses Halteele­ mentes (71) eingreifende Lamelle (83) der Mitnahmevorrichtung (134) versehen ist.

6. Hydrodynamischer Drehmomentwandler nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehsicherung (81) durch wenigstens eine axial verlaufende Aussparung (85) gebildet wird, in welche zumindest ein radialer Vorsprung (87) der Lamel­ le (83) eingreift.

7. Hydrodynamischer Drehmomentwandler nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Lamelle (83) über wenigstens eine Reibfläche (89, 91 oder 93) verfügt, die zumindest mit einem anderen Bauteil, wie einer Anlagefläche (94) der Lagerscha­ le (57), einer weiteren Lamelle (95) oder dem Anpreßelement (130) in Anlage bring­ bar ist.

8. Hydrodynamischer Drehmomentwandler nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eine weitere Lamelle (95) vorhanden ist, die in eine Drehsiche­ rung (98) der Lagerschale (57) und/oder einer mit dieser wirkverbundenen Gegenla­ gerschale (100) eingreift und ebenfalls mit einem anderen Bauteil, wie der Lamel­ le (83) oder dem Anpreßelement (130), in Anlage bringbar ist.

9. Hydrodynamischer Drehmomentwandler nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehsicherung (98) für die weitere Lamelle (95) durch zumindest eine axial verlaufende Aussparung (99) in wenigstens einem der Elemente - Lagerscha­ le (57) oder Gegenlagerschale (100) - gebildet wird.

10. Hydrodynamischer Drehmomentwandler nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerschale (57) und die Gegenlagerschale (100) jeweils Vorsprün­ ge (106, 108) in Richtung zur jeweils anderen dieser beiden Lagerschalen (57, 100) aufweisen, wobei jeder der Vorsprünge (106) an jeweils einem Vorsprung (108) der jeweils anderen Lagerschale (57, 100) ohne radiales Spiel angreift.

11. Hydrodynamischer Drehmomentwandler nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Lagerschalen (57, 100) axial aneinander befestigt sind, indem ein frei­ es Ende (114) der Innenwand (17) des ersten Pumpenrades (15), an dem die Lager­ schale (57) befestigt ist, einen radialen Vorsprung (116) der Gegenlagerscha­ le (100) hintergreift.

12. Hydrodynamischer Drehmomentwandler nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Hintergreifung (118) durch Verstemmen oder Verrollen des freien En­ des (114) der Innenwand (17) des ersten Pumpenrades (15) mit dem radialen Vor­ sprung (116) der Gegenlagerschale (100) gebildet ist.

13. Hydrodynamischer Drehmomentwandler nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerschale (57) mittels einer Schweißnaht (59) an der Innenwand (17) des ersten Pumpenrades (15) befestigt ist.

14. Hydrodynamischer Drehmomentwandler nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl die Lagerschale (57) als auch die Gegenlagerschale (100) von einer Ver­ bindung (53) zwischen einer Druckquelle (147) und einer durch einen Kol­ ben (128) des Anpreßelementes (130) zumindest partiell umschlossenen Druckkammer (132) durchdrungen ist, wobei die Verbindung (53) zur Pumpen­ radschale (7) geführt ist.

15. Hydrodynamischer Drehmomentwandler nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Gegenlagerschale (100) über eine Abdichtung (126) den Kolben (128) des Anpreßelementes (130) aufnimmt.

16. Hydrodynamischer Drehmomentwandler nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdichtung (12) in einer radialen Vertiefung (124) der Gegenlagerscha­ le (100) aufgenommen ist.

17. Hydrodynamischer Drehmomentwandler nach Anspruch 8 und 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (128) mit einem Axialansatz (131) eine Lamelle (95) hintergreift.

18. Hydrodynamischer Drehmomentwandler nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Hintergreifung (140) über einen Haltering (138) erfolgt.

19. Hydrodynamischer Drehmomentwandler nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Hintergreifung (140) durch Verstemmen oder Verrollen herstellbar ist.

20. Hydrodynamischer Drehmomentwandler nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung (53) zwischen Druckkammer (132) und Druckquelle (147) ent­ lang der Pumpenradschale (7) in eine an derselben befestigten Hülse (9) verläuft.

21. Hydrodynamischer Drehmomentwandler nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung (53) im Bereich der Hülse (9) durch eine deren Innenwand (145) unter Einhaltung eines Ringspaltes (142) umkleidende Buchse (144) gebildet wird, die einerends zwischen einem Leitrad (41) und der Pumpenradschale (7) axial einge­ spannt und anderenends in der Hülse (9) eingerollt ist.

22. Hydrodynamischer Drehmomentwandler nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Buchse (144) im Erstreckungsbereich des Ringspaltes (142) zumindest ei­ nen radialen Durchgang (146) aufweist.

23. Hydrodynamischer Drehmomentwandler nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Lagerring (63) mit dem Halteelement (71) einstückig ausgeführt ist.

24. Hydrodynamischer Drehmomentwandler nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützfläche (65) an der der Innenwand (25) des zweiten Pumpenrades (23) zugewandten Seite des Halteelementes (71) eine der Krümmung dieser Innen­ wand (25) angepaßte Formgebung aufweist.

25. Hydrodynamischer Drehmomentwandler nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerschale (57) oder die Gegenlagerschale (100) jeweils Aussparun­ gen (150) aufweist, die sich vorzugsweise in radialer Richtung erstrecken, in welche Umbiegungen (152) am freien Ende (114) der Innenwand (17) des ersten Pumpenra­ des (15) ohne Spiel in Umfangsrichtung eingreifen.