DE19803221B4

DE19803221B4 - Drehmomentwandler

Info

Publication number: DE19803221B4
Application number: DE19803221A
Authority: DE
Inventors: Jörg Dipl.-Ing. Sudau
Original assignee: ZF Sachs AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 1998-01-28
Filing date: 1998-01-28
Publication date: 2005-11-10
Anticipated expiration: 2018-01-29
Also published as: DE19803221A1; US6003648A

Abstract

Drehmomentwandler, umfassend
– ein Gehäuse (12) mit einem Pumpenrad (18) und einer Mehrzahl von an dem Pumpenrad (18) getragenen Pumpenradschaufeln (30),
– ein im Inneren (24) des Gehäuses (12) um eine Drehachse (A) drehbar angeordnetes Turbinenrad (26) mit einer Mehrzahl von daran angeordneten Turbinenradschaufeln (32),
– eine Überbrückungskupplung (42) zur wahlweisen Ankopplung des Turbinenrads (26) an das Gehäuse (12), wobei die Überbrückungskupplung (42) ein über eine Torsionsschwingungsdämpferanordnung (50) mit dem Turbinenrad (26) verbundenes Kupplungselement (44) aufweist,
– eine Fluid-Schwingungsdämpfungsanordnung (70) zur Dämpfung von Torsionsschwingungen, welche zu einer Relativverdrehung zwischen einer Torsionsschwingungsdämpfer-Eingangsseite und einer Torsionsschwingungsdämpfer-Ausgangsseite führen, vermittels im Inneren (24) des Gehäuses (12) enthaltenem Fluid, wobei
die Fluid-Schwingungsdämpfungsanordnung in Umfangsrichtung aufeinander folgend eine Mehrzahl von mit einer Turbinenradschale (28) des Turbinenrads (26) drehfest gekoppelten und sich im wesentlichen axial von dieser weg und auf das Kupplungselement (44) zu erstreckenden ersten schaufelartigen Vorsprüngen umfaßt und in Umfangsrichtung...

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Drehmomentwandler, umfassend ein Gehäuse mit einem Pumpenrad und einer Mehrzahl von an dem Pumpenrad getragenen Pumpenradschaufeln, ein im Inneren dieses Gehäuses um eine Drehachse drehbar angeordnetes Turbinenrad mit einer Mehrzahl von daran angeordneten Turbinenradschaufeln, eine Überbrückungskupplung zur wahlweisen Ankopplung des Turbinenrads an das Gehäuse, wobei die Überbrückungskupplung ein über eine Torsionsschwingungsdämpferanordnung mit dem Turbinenrad verbundenes Kupplungselement aufweist, und eine Fluid-Schwingungsdämpfungsanordnung zur Dämpfung von Torsionsschwingungen, welche zu einer Relativverdrehung zwischen einer Torsionsschwingungsdämpfer-Eingangsseite und einer Torsionsschwingungsdämpfer-Ausgangsseite führen, vermittels im Inneren des Gehäuses angeordnetem Fluid.

Aus der DE 44 24 704 C2 ist ein Drehmomentwandler bekannt, bei welchem ein Kupplungskolben über einen Torsionsschwingungsdämpfer mit einer Turbinenradnabe verbunden ist. Dabei ist ein Nabenteil des Torsionsschwingungsdämpfers an die Turbinenradnabe fest angekoppelt, und zwei sich beidseits des Nabenteils erstreckende Deckscheibenteile sind an den Kupplungskolben fest angebunden. Im radial äußeren Bereich bilden die beiden Deckscheibenteile einen sich um die Wandlerdrehachse herum erstreckenden Ringraum mit näherungsweise quadratischem Querschnitt. In diesem Ringraum sind einzelne Gehäusesegmente angeordnet, welche jeweils einen nahezu fluiddichten Innenraum bilden, der lediglich durch eine Öffnung am radial inneren Ende offen ist. In diese Öffnung greift ein nach radial außen vorstehender Vorsprung am Nabenteil ein. Mit diesem Vorsprung ist in dem Innenraum ein Verdrängungselement gekoppelt, welches zu den den Innenraum begrenzenden Wandungen einen vorbestimmten Abstand aufweist. Bei Auftreten von Torsionsschwingungen, welche zu einer Relativverdrehung zwischen dem Nabenteil und den beiden Deckscheibenteilen führen, verlagert sich das in den Innenraum eingreifende Nabenteil mit dem daran getragenen Verdrängungselement im Innenraum. Dabei wird das im Innenraum vorhandene Fluid verdrängt, wobei zwischen dem Verdrängungselement und den den Innenraum begrenzenden Wandungen ein Düseneffekt erzeugt wird. Es kann somit Schwingungsenergie durch das in dem Innenraum angeordnete Fluid, welches zwischen der Wandung und dem Verdrängungselement durchströmt, abgeführt werden.

Bei diesem bekannten Drehmomentwandler ist also eine Fluid-Schwingungsdämpfungsanordnung vorgesehen, welche zu einer relativverdrehgeschwindigkeitsproportionalen Schwingungsdämpfung führt. Das Vorsehen des vollständig umschlossenen Innenraums mit dem darin bewegbaren Verdrängungselement führt jedoch zu einem komplexen Aufbau mit entsprechend großer Axialerstreckung.

Aus dem US-Patent Nr. 5 655 368 ist ein Drehmomentwandler bekannt, bei dem an der Turbinenradschale eine Mehrzahl von sich radial nach außen erstreckenden Verdrängungsschaufeln vorgesehen ist. Am Gehäuse ist eine Mehrzahl von entsprechendem sich nach radial einwärts erstreckenden Vorsprüngen ausgebildet. Treten im eingerückten Zustand der Überbrückungskupplung Drehschwingungen auf, so verlagern sich die Schaufeln bzw. Vorsprünge relativ zueinander, was unter Verdrängung des im Wandlerinneren enthaltenen Fluids zu einer Fluid-Schwingungsdämpfung führt. Bei diesem bekannten Drehmomentwandler besteht jedoch das Problem, daß die Fluid-Dämpfungswirkung auch im ausgerückten Zustand der Überbrückungskupplung vorhanden ist, so daß das Bewegungsverhalten des Turbinenrads im Wandler nachteilhaft beeinträchtigt wird.

Aus der US 5,622,244 A ist ein hydrodynamischer Drehmomentwandler bekannt, bei welchem ein Turbinenrad über eine Üerbrückungskupplung drehfest an ein Gehäuse angekoppelt werden kann. Im Drehmomentübertragungsweg zwischen der Überbrückungskupplung und dem Turbinenrad ist ein Torsionsschwingungsdämpfer vorgesehen. Zu diesem Torsionsschwingungsdämpfer parallel geschaltet ist eine zwischen der Überbrückungskupplung und einer Turbinenradnabe wirksame Fluidkupplung vorgesehen. Diese Fluidkupplung hat die Aufgabe, die verschiedenen reibend miteinander in Wechselwirkung getretenen Teile der Überbrückungskupplung näherungsweise auf gleicher Drehzahl zu halten, um beim Einrücken der Überbrückungskupplung den Schlupf und somit die Abnutzung möglichst gering zu halten.

Die US 5,660,258 A offenbart einen hydrodynamischen Drehmomentwandler, bei welchem ein Turbinenrad mit einem Kolben einer Überbrückungskupplung dadurch drehfest gekoppelt ist, dass an Turbinenradschaufeln vorgesehene axiale Ansätze, welche gleichzeitig auch zur Verbindung der Turbinenradschaufeln mit der Turbinenradschale dienen, etwas länger gestaltet sind und mit am Kupplungskolben der Überbrückungskupplung vorgesehenen Mitnahmevorsprüngen in Eingriff stehen.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Drehmomentwandler vorzusehen, welcher bei einfachem und klein gehaltenem Aufbau eine Fluiddämpfungsfunktion aufweist.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch einen Drehmomentwandler gelöst, welcher ein Gehäuse mit einem Pumpenrad und einer Mehrzahl von an dem Pumpenrad getragenen Pumpenschaufeln, ein im Inneren des Gehäuses um eine Drehachse drehbar angeordnetes Turbinenrad mit einer Mehrzahl von daran angeordneten Turbinenradschaufeln, eine Überbrückungskupplung zur wahlweisen Ankopplung des Turbinenrads an das Gehäuse, wobei die Überbrückungskupplung ein über eine Torsionsschwingungsdämpferanordnung mit dem Turbinenrad verbundenes Kupplungselement aufweist, und eine Fluid-Schwingungsdämpfungsanordnung zur Dämpfung von Torsionsschwingungen, welche zu einer Relativverdrehung zwischen einer Torsionsschwingungsdämpfer-Eingangsseite und einer Torsionsschwingungsdämpfer-Ausgangsseite führen, vermittels im Inneren des Gehäuses enthaltenem Fluid umfaßt.

Bei dem erfindungsgemäßen Drehmomentwandler ist vorgesehen, dass die Fluid-Schwingungsdämpfungsanordnung in Umfangsrichtung aufeinander folgend eine Mehrzahl von mit einer Turbinenradschale des Turbinenrads drehfest gekoppelten, vorzugsweise an dieser angebrachten und sich im Wesentlichen axial von dieser weg und auf das Kupplungselement zu erstreckenden schaufelartigen Vorsprüngen umfasst und in Umfangsrichtung aufeinander folgend eine Mehrzahl von mit dem Kupplungselement drehfest gekoppelten, vorzugsweise an diesem angebrachten und sich im Wesentlichen axial von diesem weg und auf das Turbinenrad zu erstreckenden zweiten schaufelartigen Vorsprüngen umfasst, wobei die ersten schaufelartigen Vorsprünge und die zweiten schaufelartigen Vorsprünge sich in Achsrichtung wenigstens bereichsweise überlappen und zwischen jeweils zwei erste oder zweite Vorsprünge wenigstens ein zweiter oder erster Vorsprung eingreift.

Bei dem erfindungsgemäßen Drehmomentwandler ist also die Fluid-Schwingungsdämpfungsanordnung durch eine zum Gehäuseinneren des Drehmomentwandlers offen liegende Anordnung von schaufelartigen Vorsprüngen gebildet, welche bei Auftreten einer Relativverdrehung zwischen Torsionsschwingungsdämpfer-Eingangsseite und Torsionsschwingungsdämpfer-Ausgangsseite sich in dem in dem Wandler enthaltenen Fluid bewegen müssen und dabei unter Verdrängung des Fluids zur Energiedissipierung führen. Die geschwindigkeitsproportionale Schwingungsdämpfung wird dadurch noch verstärkt, daß die ersten und zweiten Vorsprünge sich axial überlappen und somit zwischen sich in Umfangsrichtung einen bei Auftreten von Relativverdrehung veränderbaren Raum bilden, aus welchem Fluid verdrängt wird bzw. in welchen Fluid eintritt.

Bei dem aus der DE 44 24 704 C2 bekannten Drehmomentwandler sind im radial inneren Bereich des Torsionsschwingungsdämpfers Anschlagelemente vorgesehen, welche eine Drehwegbegrenzung für den Torsionsschwingungsdämpfer bilden und verhindern, daß die radial außerhalb dieser Anschlagelemente liegenden Dämpfungsfedern auf Block gesetzt werden. Um bei dem erfindungsgemäßen Drehmomentwandler einen vereinfachten Aufbau vorsehen zu können, wird vorgeschlagen, daß die ersten und zweiten Vorsprünge bei Relativdrehung zwischen der Torsionsschwingungsdämpfer-Eingangsseite und der Torsionsschwingungsdämpfer-Ausgangsseite zur Anlage aneinander kommen können und eine Drehwegbegrenzung für die Torsionsschwingungsdämpferanordnung bilden.

Vorzugsweise ist der erfindungsgemäße Drehmomentwandler derart ausgebildet, daß die ersten und/oder zweiten schaufelartigen Vorsprünge jeweils an einem ringartigen Schaufelträger getragen sind und daß die jeweils anderen schaufelartigen Vorsprünge sich bis an den ringartigen Schaufelträger heran erstrecken, wobei zwischen freien Enden der anderen schaufelartigen Vorsprünge und dem Schaufelträger ein vorbestimmter axialer Abstand gebildet ist. Es wird somit zwischen den an einer Komponente von Kupplungselement und Turbinenradschale angeordneten schaufelartigen Vorsprüngen und dem Ringträger der an der anderen Komponente von Kupplungselement und Turbinenradschale angeordneten Vorsprünge ein Durchtrittsraum für das im Wandlerinneren enthaltene Fluid gebildet, so daß bei Auftreten einer Relativverdrehung zwischen Torsionsschwingungsdämpfer-Eingangsseite und Torsionsschwingungsdämpfer-Ausgangsseite ein Drosseleffekt oder ein Düseneffekt erzeugt wird.

Dabei ist vorzugsweise eine Radialerstreckung des ringartigen Schaufelträgers im wesentlichen gleich einer Radialerstreckung der anderen schaufelartigen Vorsprünge.

Um auftretende Relativverdrehungen zwischen Torsionsschwingungsdämpfer-Eingangsseite und Torsionsschwingungsdämpfer-Ausgangsseite in größtmöglichem Ausmaß zur Fluiddämpfung ausnutzen zu können, wird vorgeschlagen, daß die Fluid-Schwingungsdämpfungsanordnung radial außerhalb der Torsionsschwingungsdämpferanordnung angeordnet ist.

Bei dem erfindungsgemäßen Drehmomentwandler ist vorzugsweise das Kupplungselement durch einen Kupplungskolben gebildet.

Um die Fluid-Dämpfungswirkung weiter verstärken zu können, wird vorgeschlagen, daß das Kupplungselement einen sich wenigstens bereichsweise axial entlang des wenigstens einen ersten schaufelartigen Vorsprungs und/oder des wenigstens einen zweiten schaufelartigen Vorsprungs erstreckenden Abschnitt umfaßt.

Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen anhand bevorzugter Ausgestaltungsformen detailliert beschrieben. Es zeigt:
1 einen Teillängsschnitt durch einen erfindungsgemäßen Drehmomentwandler;
2 eine Detailansicht von axial ineinander eingreifenden Vorsprüngen in Blickrichtung II in 1.
In 1 ist ein Drehmomentwandler allgemein mit 10 bezeichnet. Der Drehmomentwandler 10 umfaßt ein Gehäuse 12. Das Gehäuse 12 ist im wesentlichen aus einem Deckel 14 und einer mit diesem beispielsweise durch Verschweißen fest verbundenen Pumpenradschale 16 eines allgemein mit 18 bezeichneten Pumpenrads gebildet. Im radial inneren Bereich ist der Deckel 14 mit einer Deckelnabe 20 fest verbunden, und die Pumpenradschale ist mit einer Pumpenradnabe 22 fest verbunden. Durch die Pumpenradnabe wird in an sich bekannter Weise eine Fluidpumpe angetrieben, durch welche Arbeitsfluid in den Innenraum 24 des Drehmomentwandlers 10 eingeleitet wird.
Im Innenraum 24 des Drehmomentwandlers 10 ist ferner ein allgemein mit 26 bezeichnetes Turbinenrad angeordnet. Das Turbinenrad umfaßt eine Turbinenradschale 28 sowie eine mit der Turbinenradschale radial innen fest verbundene Turbinenradnabe 30. Die Turbinenradnabe 30 ist mit einer Wandlerausgangswelle, beispielsweise einer Getriebeeingangswelle, drehfest verbindbar.
Sowohl an der Pumpenradschale 16 als auch der Turbinenradschale 28 sind jeweils Schaufeln, d. h. Pumpenradschaufeln 30 und Turbinenradschaufeln 32, angeordnet. In Richtung einer Drehachse A zwischen dem Pumpenrad 18 und dem Turbinenrad 26 ist ein Leitrad 34 angeordnet. Das Leitrad 34 ist über einen Freilauf 36 auf einer Leitradnabe 38 drehbar angeordnet. Auch das Leitrad 34 trägt eine Mehrzahl von Schaufeln, d. h. trägt eine Mehrzahl von Leitradschaufeln 40.
Der erfindungsgemäße Drehmomentwandler 10 weist ferner eine allgemein mit 42 bezeichnete Überbrückungskupplung auf. Diese Überbrückungskupplung umfaßt einen Kupplungskolben 44, der radial innen dicht auf der Turbinenradnabe 34 sitzt, bezüglich dieser jedoch verdrehbar ist. Radial außen trägt der Kupplungskolben 44 einen Reibbelag oder Reibbeläge 46, welche zur Anlage an einer Gegenreibfläche 48 kommen können, die an einem eben ausgebildeten Abschnitt des Deckels 14 gebildet ist. Durch Erhöhen des Fluiddrucks im Innenraum 24 des Drehmomentwandlers 10 wird der Kupplungskolben 44 in der Darstellung der 1 nach links gepreßt, so daß seine Reibbeläge 46 zur Anlage an der Gegenreibfläche 48 kommen.
Der Kupplungskolben 44 ist über einen Torsionsschwingungsdämpfer 50 an die Turbinenradnabe 30 angekoppelt. Der Torsionsschwingungsdämpfer 50 weist eine Dämpfernabe 52 auf, die in ihrem radial inneren Teil mit einem mit der Turbinenradnabe 30 fest verbundenen Teil 54 drehfest eingreift. Beidseits der Dämpfernabe 52 liegen Deckscheibenelemente 56, 58, die in ihrem radial äußeren Bereich durch Bolzen 60 mit dem Kupplungskolben 44 fest verbunden sind.
Der Torsionsschwingungsdämpfer 50 umfaßt ferner Zwischen-Scheibenelemente 62, 64, die sowohl bezüglich der Dämpfernabe 52 als auch der Deckscheibenelemente 56, 58 verdrehbar sind. In an sich bekannter Weise weisen die jeweiligen Deckscheibenelemente 56, 58, Zwischen-Deckscheibenelemente 62, 64 und die Dämpfernabe 52 jeweils Federfenster mit Steuerkanten auf, an welchen die Federn 66, 68 einer Schwingungsdämpfungsfederanordnung sich abstützen können. Der in der 1 dargestellte Torsionsschwingungsdämpfer 50 ist ein zweistufiger Typ, bei dem beispielsweise ein erster Satz von Federn, gebildet aus einer Mehrzahl von Federn 66, zwischen den Deckscheibenelementen 56, 58 und den Zwischen-Deckscheibenelementen 62, 64 wirkt und ein zweiter Satz von Federn, gebildet aus einer Mehrzahl von Federn 68, zwischen den Zwischen-Deckscheibenelementen 62, 64 und der Dämpfernabe 52 wirkt. Es sei hier darauf hingewiesen, daß bei dem erfindungsgemäßen Drehmomentwandler 10 jede Art von Torsionsschwingungsdämpfer, d. h. einstufig oder mehrstufig, mit beliebigen Anzahlen an Schwingungsdämpfungsfedern vorgesehen sein kann. Wichtig ist jedoch, daß durch den Torsionsschwingungsdämpfer 50 im Überbrückungszustand, d. h. bei eingerückter Überbrückungskupplung 42, eine derartige feste Verbindung zwischen dem Wandlergehäuse 12 und der Turbinenradnabe 30 gebildet ist, daß in einem Antriebsstrang auftretende Torsionsschwingungen durch den Torsionsschwingungsdämpfer 50 gefiltert werden können.
Radial außerhalb der Verbindung des Torsionsschwingungsdämpfers 50 mit dem Kupplungskolben 44, d. h. radial außerhalb der Bolzen oder Nieten 60, liegt eine allgemein mit 70 bezeichnete Fluid-Schwingungsdämpfungsanordnung. Diese umfaßt eine Mehrzahl von an dem Kolben 44 vorgesehenen und sich axial auf die Turbinenradschale 28 zu erstreckenden Vorsprüngen 72, die in Umfangsrichtung einen vorzugsweise gleichmäßigen Abstand zueinander aufweisen. Ferner umfaßt die Fluid-Schwingungsdämpfungsanordnung 70 eine Mehrzahl von an der Turbinenradschale 28 angeordneten und sich axial auf den Kupplungskolben 44 zu erstreckenden schaufelartigen Vorsprüngen 74, und auch diese Vorsprünge 74 sind in Umfangsrichtung mit näherungsweise gleichem Abstand zueinander angeordnet und liegen bezüglich der Vorsprünge 72 derart, daß die Vorsprünge 74 und 72 sich in Achsrichtung und radialer Richtung überlappen und ineinander eingreifen, wie dies in 2 erkennbar ist. Wie man in 2 erkennt, sind die jeweiligen Vorsprünge 72, 74 an ringartigen Trägern 76, 78 getragen, d. h. mit diesen integral ausgebildet. Die ringartigen Träger 76, 78 sind dann jeweils mit dem Kolben 44 bzw. der Turbinenradschale 28 fest verbunden.
Es sei hier darauf verwiesen, daß es in gleicher Weise möglich ist, die einzelnen Vorsprünge 72 und/oder 74 ohne die jeweiligen Träger 76 bzw. 78 direkt am Kupplungskolben 44 bzw. der Turbinenradschale 28, beispielsweise durch Verschweißen oder dergleichen, festzulegen.
Freie Enden 80, 82 der Vorsprünge 72 bzw. 74 erstrecken sich jeweils so weit in Achsrichtung auf den Träger 76 bzw. 78 der jeweils anderen Vorsprünge zu, daß zwischen diesen freien Enden 80, 82 und den gegenüberliegenden Trägern 78 bzw. 76 jeweils ein geringfügiger axialer Zwischenraum 84, 86 gebildet ist. Da diese Fluid-Schwingungsdämpfungsanordnung 70 im wesentlichen nur im eingerückten Zustand der Überbrückungskupplung 42 wirksam ist, in welchem Zustand der Kupplungskolben 44 und somit auch die an diesem vorgesehenen Vorsprünge 72 und der Träger 76 in der Darstellung der 1 und 2 im größten Ausmaß nach links verlagert ist, kann die Anordnung derart sein, daß im ausgerückten Zustand der Überbrückungskupplung 42 der Träger 76, welcher am Kolben 44 festgelegt ist, direkt an den Vorsprüngen 74 anliegt, wobei dann die Vorsprünge 74 eine Lüftwegbegrenzung für den Kolben 44 der Überbrückungskupplung 42 bilden. Es können somit im eingerückten Zustand der Überbrückungskupplung 42 kleinstmögliche Zwischenräume 84, 86 erhalten werden. Dies ist von Bedeutung, da durch diese Abstände 84, 86 bei Relativverdrehung zwischen einer Torsionsschwingungsdämpfer-Eingangsseite, beispielsweise den Deckscheibenelementen 56, 58, und einer Torsionsschwingungsdämpfer-Ausgangsseite, beispielsweise der Dämpfernabe 52, wie durch die Pfeile in 2 gezeigt, ein Düsen- oder Drosseleffekt erhalten wird. Das heißt, jeweils zwischen einander in Umfangsrichtung unmittelbar benachbarten Vorsprüngen 74 und 72 liegende Kammern 88, 90 werden bei Relativverdrehung zwischen den Trägern 76, 78 verkleinert bzw. vergrößert. In der Darstellung der 2 wird die Kammer 90 verkleinert, und die Kammer 88 wird vergrößert. Dabei wird das in der Kammer 90 enthaltene Fluid dazu gezwungen, durch den Zwischenraum 86 in die Kammer 88 zu strömen. Durch diese erzwungene Strömung wird Schwingungsenergie dissipiert. Die Energieabfuhr ist um so größer, je größer die Relativdrehgeschwindigkeit zwischen Torsionsschwingungsdämpfer-Eingangsseite und Torsionsschwingungsdämpfer-Ausgangsseite ist. Dadurch, daß, wie vorangehend beschrieben, die Zwischenräume 84, 86 mit kleinstmöglicher Erstreckung ausgebildet sind, kann in diesem Bereich eine größtmögliche Drosselwirkung erhalten werden. Es ist jedoch ebenso möglich, bereits im ausgerückten Zustand der Überbrückungskupplung 42 die Zwischenräume 84, 86 nicht auf Null zu verringern. Dies hängt jeweils von der gewünschten vorzusehenden Dämpfungscharakteristik ab.
Um den Drosseleffekt noch weiter zu verstärken, weist der Kupplungskolben 44 in seinem radial äußeren Bereich einen sich näherungsweise zylindrisch axial erstreckenden Abschnitt 90 auf. Dieser Abschnitt 90 verläuft, wie in 1 erkennbar, mit geringem radialen Abstand zu den Vorsprüngen 74 auf die Turbinenradschale 28 zu, so daß auch im radial äußeren Bereich zwischen den Vorsprüngen 74, d.h. den radial äußeren Bereichen derselben, und einer Innenoberfläche des zylindrischen Abschnitts 90 des Kolbens 44 eine Drosselwirkung geschaffen ist.
Bei dem erfindungsgemäßen Drehmomentwandler 10 ist eine Fluid-Schwingungsdämpfungsanordnung geschaffen, welche nicht das Vorsehen zusätzlichen Bauraums im Wandlergehäuse 12 erfordert und welche überdies von einfachem Aufbau ist. Zusätzlich zum Vorsehen der Relativdrehgeschwindigkeits-proportionalen Fluid-Dämpfung ist durch die Fluid-Schwingungsdämpfungsanordnung 70, d.h. die axial ineinander eingreifenden Vorsprünge 72, 74 derselben, eine Drehwegbegrenzung für den Torsionsschwingungsdämpfer 50 gebildet. Erreicht nämlich die Relativverdrehung zwischen Torsionsschwingungsdämpfer-Eingangsseite und Torsionsschwingungsdämpfer-Ausgangsseite ein vorbestimmtes maximales Ausmaß, so schlagen die Vorsprünge 72, 74 aneinander an und verhindern somit eine weitere Relativverdrehung zwischen Torsionsschwingungsdämpfer-Eingangsseite und Torsionsschwingungsdämpfer-Ausgangsseite.
Damit wird verhindert, daß die Federn 66, 68 des Torsionsschwingungsdämpfers 50 auf Block gesetzt und dabei möglicherweise beschädigt werden. Das Vorsehen irgendwelcher zusätzlicher Elemente, welche die Funktion der Drehwegbegrenzung übernehmen, ist daher nicht erforderlich. Dies führt zu einem weiter vereinfachten Aufbau des Drehmomentwandlers 10.
Da bei dem erfindungsgemäßen Drehmomentwandler 10 die Fluid-Schwingungsdämpfungsanordnung 70 ohne zusätzlichen Bauraum zu beanspruchen im radial äußeren Bereich desselben angeordnet werden kann, kann eine auftretende Relativverdrehung im Torsionsschwingungsdämpfer 50 in größtmöglichem Ausmaß zum Vorsehen einer Fluid-Dämpfungswirkung herangezogen werden.
Es wird darauf hingewiesen, daß die Zuordnung der Ausdrücke "Torsionsschwingungsdämpfer-Eingangsseite" und "Torsionsschwingungsdämpfer-Ausgangsseite" nicht auf die vorangehende Beziehung beschränkt ist. Es ist selbstverständlich, daß je nach Drehmomenteinleitungsrichtung auch eine andere Zuordnung dieser Begriffe zu den verschiedenen Komponenten möglich ist.
Da bei dem erfindungsgemäßen Drehmomentwandler die Fluid-Schwingungsdämpfungsanordnung im wesentlichen nur dann wirksam ist, wenn die Überbrückungskupplung im eingerückten Zustand ist, kann das Turbinenrad sich ohne durch die Fluid-Schwingungsdämpfungsanordnung 70 beeinträchtigt zu sein, im ausgerückten Zustand der Überbrückungskupplung 42 im Wandlerinneren bezüglich des Gehäuses verdrehen. Dies liegt daran, daß im ausgerückten Zustand der Überbrückungskupplung der gesamte Torsionsschwingungsdämpfer und der Kupplungskolben und somit die Vorsprünge (72, 74) sich in Baueinheit mit dem Turbinenrad drehen und durch die viskose Dämpfung als breitbandiger Tilger funktionieren.

Claims

Drehmomentwandler, umfassend – ein Gehäuse (12) mit einem Pumpenrad (18) und einer Mehrzahl von an dem Pumpenrad (18) getragenen Pumpenradschaufeln (30), – ein im Inneren (24) des Gehäuses (12) um eine Drehachse (A) drehbar angeordnetes Turbinenrad (26) mit einer Mehrzahl von daran angeordneten Turbinenradschaufeln (32), – eine Überbrückungskupplung (42) zur wahlweisen Ankopplung des Turbinenrads (26) an das Gehäuse (12), wobei die Überbrückungskupplung (42) ein über eine Torsionsschwingungsdämpferanordnung (50) mit dem Turbinenrad (26) verbundenes Kupplungselement (44) aufweist, – eine Fluid-Schwingungsdämpfungsanordnung (70) zur Dämpfung von Torsionsschwingungen, welche zu einer Relativverdrehung zwischen einer Torsionsschwingungsdämpfer-Eingangsseite und einer Torsionsschwingungsdämpfer-Ausgangsseite führen, vermittels im Inneren (24) des Gehäuses (12) enthaltenem Fluid, wobei die Fluid-Schwingungsdämpfungsanordnung in Umfangsrichtung aufeinander folgend eine Mehrzahl von mit einer Turbinenradschale (28) des Turbinenrads (26) drehfest gekoppelten und sich im wesentlichen axial von dieser weg und auf das Kupplungselement (44) zu erstreckenden ersten schaufelartigen Vorsprüngen umfaßt und in Umfangsrichtung aufeinander folgend eine Mehrzahl von mit dem Kupplungselement (44) drehfest gekoppelten und sich im wesentlichen axial von diesem weg und auf das Turbinenrad (26) zu erstreckenden zweiten schaufelartigen Vorsprüngen umfaßt, wobei die ersten schaufelartigen Vorsprünge (74) und die zweiten schaufelartigen Vorsprünge (72) sich in Achsrichtung wenigstens bereichsweise überlappen, und wobei zwischen jeweils zwei erste oder zweite schaufelartige Vorsprünge (74, 72) wenigstens ein zweiter oder erster schaufelartiger Vorsprung (72, 74) eingreift.
Drehmomentwandler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten schaufelartigen Vorsprünge (74) an der Turbinenradschale (28) angebracht sind oder/und die zweiten schaufelartigen Vorsprünge (72) an dem Kupplungselement (44) angebracht sind.
Drehmomentwandler nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und zweiten schaufelartigen Vorsprünge (74, 72) bei Relativverdrehung zwischen der Torsionsschwingungsdämpfer-Eingangsseite und der Torsionsschwingungsdämpfer-Ausgangsseite zur Anlage aneinander kommen können und eine Drehwegbegrenzung für die Torsionsschwingungsdämpferanordnung (50) bilden.
Drehmomentwandler nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und/oder zweiten schaufelartigen Vorsprünge (74, 72) jeweils an einem ringartigen Schaufelträger (78, 76) getragen sind und daß die jeweils anderen schaufelartigen Vorsprünge (72, 74) sich bis an den ringartigen Schaufelträger (78, 76) heranerstrecken, wobei zwischen freien Enden (80, 82) der anderen schaufelartigen Vorsprünge (72, 74) und dem Schaufelträger (78, 76) ein vorbestimmter axialer Abstand (86, 84) gebildet ist.
Drehmomentwandler nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Radialerstreckung des ringartigen Schaufelträgers (78, 76) im wesentlichen einer Radialerstreckung der anderen schaufelartigen Vorsprünge (72, 74) entspricht.
Drehmomentwandler nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Fluid-Schwingungsdämpfungsanordnung (70) radial außerhalb der Torsionsschwingungsdämpferanordnung (50) angeordnet ist.
Drehmomentwandler nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Kupplungselement (44) ein Kupplungskolben (44) ist.
Drehmomentwandler nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Kupplungselement einen sich wenigstens bereichsweise axial entlang des wenigstens einen ersten schaufelartigen Vorsprungs (74) und/oder des wenigstens einen zweiten schaufelartigen Vorsprungs (72) erstreckenden Abschnitt (90) umfaßt.