DE19845692A1 - Leitrad für einen hydrodynamischen Drehmomentwandler - Google Patents

Abstract

Ein Leitrad für einen hydrodynamischen Drehmomentwandler umfaßt eine Leitradnebenanordnung (46) sowie eine Mehrzahl von an der Leitradnabenanordnung (46) in Umfangsrichtung aufeinanderfolgend angeordneten Leitradschaufeln (52), wobei jede Leitradschaufel (52) einen radial inneren Umströmungsprofilbereich (54) und einen radial äußeren Umströmungsprofilbereich (56) aufweist, wobei ein Umströmungsprofil im radial äußeren Umströmungsprofilbereich (56) sich von einem Umströmungsprofil im radial inneren Umströmungsprofilbereich (56) unterscheidet. Dabei ist vorgesehen, daß im radialen Übergangsbereich zwischen dem radial inneren Umströmungsprofilbereich (54) und dem radial äußeren Umströmungsprofilbereich (56) ein die Leitradnabenanordnung (46) umgebender und mit den Leitradschaufeln (52) verbundener erster Deckring (48) vorgesehen ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Leitrad für einen hydrodynamischen Drehmomentwandler, umfassend eine Leitradnabenanordnung sowie eine Mehrzahl von an der Leitradnabenanordnung in Umfangsrichtung aufeinan­ derfolgend angeordneten Leitradschaufeln, wobei jede Leitradschaufel einen radial inneren Umströmungsprofilbereich und einen radial äußeren Um­ strömungsprofilbereich aufweist, wobei ein Umströmungsprofil im radial äußeren Umströmungsprofilbereich sich von einem Umströmungsprofil im radial inneren Umströmungsprofilbereich unterscheidet.

Hydrodynamische Drehmomentwandler, welche im allgemeinen zur Drehmomentübertragung in Antriebssträngen von Kraftfahrzeugen, insbesondere Kraftfahrzeugen mit automatischem Getriebe, eingesetzt werden, verwenden das innerhalb der Drehmomentwandler zirkulierende Fluid zur Drehmomentübertragung zwischen einem Pumpenrad und einem Turbinenrad des Drehmomentwandlers, wobei die aus dem Turbinenrad austretende Strömung über das Leitrad in das Pumpenrad geleitet wird. Derartige Drehmomentwandlermüssen über einen großen Betriebszustands­ bereich eines Antriebssystems hinweg die Drehmomentübertragungskopp­ lungs- beziehungsweise Wandlungsfunktion erfüllen können. Insbesondere im Anfahrbereich, in welchem das Turbinenrad näherungsweise stillsteht und zunächst nur das Pumpenrad durch die Maschine angetrieben ist, wird eine hohe Anfahrwandlung gefordert, wohingegen bei Vorliegen eines normalen Fahrzustands, in welchem das Verhältnis der Turbinendrehzahl zur Pumpendrehzahl im Bereich von größer als 0,8 ist, ein sehr hoher Wirkungsgrad gefordert wird. Die verschiedenen in einem Drehmoment­ wandler eingesetzten Komponenten, insbesondere die Turbine, die Pumpe und das Leitrad, können an die jeweiligen Anforderungen angepaßte Konfigurationen, insbesondere im Bereich ihrer jeweiligen Schaufeln, aufweisen. Da jedoch die Drehmomentwandlung einerseits und die Drehmomentübertragung ohne Wandlung andererseits andere Schaufelgeo­ metrien zum Erhalt der optimalen Funktion erfordern, müssen bei Drehmo­ mentwandlern Kompromisse geschlossen werden. Das heißt, die Schaufeln werden im allgemeinen derart ausgelegt, daß sie sowohl für den Anfahr­ bereich als auch für den normalen Fahrbetrieb eine akzeptierbare Charak­ teristik aufweisen. So ist es beispielsweise bekannt, die Leitradschaufeln derart auszubilden, daß sie in einem radial inneren Bereich ein für den Anfahrbereich ausgelegtes Schaufelumströmungsprofil aufweisen und im radial äußeren Bereich ein für den normalen Fahrbetrieb oder Dauerbetrieb ausgebildetes Umströmungsprofil aufweisen. Zwischen radial innen und radial außen findet ein sich kontinuierlich vollziehender Übergang des Profils statt. Dieser Kompromiß führt letztendlich dazu, daß der Drehmoment­ wandler eine für nahezu keinen Betriebszustand optimal ausgelegte Charakteristik aufweist.

Die EP 0 846 894 A2 offenbart einen Drehmomentwandler, dessen Leitradschaufeln in radialer Richtung in zwei Bereiche getrennt sind. In einem radial inneren Bereich weisen die Schaufeln ein Profil auf, welches wiederum im wesentlichen für die Anfahranforderung optimiert ist. Dieses Profil erstreckt sich näherungsweise bis zur radialen Längenmitte der Schaufeln und geht dort mit einer Stufe in ein Umströmungsprofil über, welches für den Dauerbetrieb ausgelegt ist.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein für verschiedene Betriebszustände weiter optimiertes Leitrad für einen hydrodynamischen Drehmomentwandler vorzusehen.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch ein Leitrad für einen hydrodynamischen Drehmomentwandler, umfassend eine Leitradnaben­ anordnung sowie eine Mehrzahl von an der Leitradnabenanordnung in Umfangsrichtung aufeinanderfolgend angeordneten Leitradschaufeln, wobei jede Leitradschaufel einen radial inneren Umströmungsprofilbereich und einen radial äußeren Umströmungsprofilbereich aufweist, wobei ein Umströmungsprofil im radial äußeren Umströmungsprofilbereich sich von einem Umströmungsprofil im radial inneren Umströmungsprofilbereich unterscheidet.

Ferner ist bei dem erfindungsgemäßen Leitrad vorgesehen, daß im radialen Übergangsbereich zwischen dem radial inneren Umströmungsprofilbereich und dem radial äußeren Umströmungsprofilbereich ein die Leitradnaben­ anordnung umgebender und mit den Leitradschaufeln verbundener erster Deckring vorgesehen ist.

Durch das Trennen der beiden Umströmungsprofilbereiche vermittels des ersten Deckrings wird ebenso eine Aufteilung in zwei Strömungsbereiche vorgenommen, wobei ein erster Strömungsbereich, nämlich der radial innere Strömungsbereich, für andere Betriebszustände optimiert ist, als der zweite Strömungsbereich, nämlich der radial äußere Strömungsbereich. Da durch das Vorsehen des ersten Deckrings verhindert werden kann, daß im Übergangsbereich zwischen dem radial inneren Umströmungsprofilbereich und dem radial äußeren Umströmungsprofilbereich aufgrund der beim Stand der Technik bekannten stufenartigen Änderung des Profils ungewünschte Strömungsdurchmischungen auftreten, kann die Effizienz eines Drehmo­ mentwandlers durch Integrieren eines erfindungsgemäßen Leitrads weiter erhöht werden.

Wenn ferner an einem radial äußeren Endbereich der Leitradschaufeln ein zweiter mit den Leitradschaufeln verbundener Deckring vorgesehen ist, dann kann, ebenso wie für den radial inneren Umströmungsprofilbereich, beim radial äußeren Umströmungsprofilbereich ein nahezu vollständig ge­ schlossenes Strömungskanalsystem bereitgestellt werden, mit der Folge einer weiter verbesserten Strömungscharakteristik und einer dement­ sprechend verbesserten Effizienz des Leitrads.

Beispielsweise kann dabei vorgesehen sein, daß zwischen der Leitradnaben­ anordnung und dem ersten Deckring ein erster Leitradschaufelabschnitt gebildet ist, welcher den radial inneren Umströmungsprofilbereich umfaßt und daß zwischen dem ersten und dem zweiten Deckring ein zweiter Leitradschaufelabschnitt gebildet ist, welcher den radial äußeren Um­ strömungsprofilbereich umfaßt.

Durch das Vorsehen des ersten Deckringes und das damit möglich wer­ dende Aufteilen der einzelnen Schaufeln werden verschiedene Kon­ figurationen realisierbar. So ist es beispielsweise möglich, daß an wenig­ stens einen ersten Leitradschaufelabschnitt radial fluchtend ein zweiter Leitradschaufelabschnitt anschließt. Alternativ kann jedoch vorgesehen sein, daß die ersten Leitradschaufelabschnitte und die zweiten Leitradschaufel­ abschnitte in Umfangsrichtung zumindest zum Teil bezüglich einander versetzt sind.

Ferner ermöglicht das Trennen des inneren Umströmungsprofilbereichs von dem äußeren Umströmungsprofilbereich durch den ersten Deckring eine freie Auswahl der Anzahl an jeweiligen Schaufelabschnitten in diesen Bereichen, insbesondere dahingehend, daß im äußeren Bereich eine größere Anzahl an Schaufelabschnitten vorgesehen ist, als im inneren Bereich.

Die Möglichkeit, den eingangs angesprochenen ersten Deckring bei einem Leitrad vorzusehen, hängt unter anderem davon ab, welches Herstellungs­ verfahren gewählt wird. Insbesondere ermöglicht das Herstellen eines Leitrads in einem Axial-Ziehverfahren das integrale Ausbilden desselben mit dem ersten Deckring. Nachteil dabei ist jedoch, daß durch das Axial- Ziehverfahren keine Schaufeln hergestellt werden können, welche einander in Umfangsrichtung überlappen. Dies könnte jedoch bei Einsatz eines Radial- Ziehverfahrens realisiert werden. Um auch beispielsweise in diesem Falle dafür sorgen zu können, daß im Übergangsbereich zwischen dem radial inneren Umströmungsprofilbereich und dem radial äußeren Umströmungs­ profilbereich die aufgrund des beim Stand der Technik vorhandenen stufenartigen Übergangs zwangsweise auftretenden Strömungsverwirbelun­ gen vermieden werden können, wird gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung vorgeschlagen, daß zwischen dem radial inneren Umströmungsprofilbereich und dem radial äußeren Umströmungsprofilbe­ reich ein Profil-Übergangsbereich mit im wesentlichen stufenlosem Übergang zwischen dem Umströmungsprofil des radial inneren Umströmungs­ profilbereichs und dem Umströmungsprofil des radial äußeren Umströmungs­ profilbereichs vorgesehen ist.

Da bei Drehmomentwandlern im allgemeinen der bezogen auf den Strö­ mungskreislauf radial äußere Bereich des Strömungskreislaufs dann verstärkt wirksam ist, wenn zwischen Pumpenrad und Turbinenrad eine relativ große Drehzahldifferenz besteht, wird vorgeschlagen, daß das Umströmungsprofil des radial inneren Umströmungsprofilbereichs für einen Anfahrbetrieb eines Drehmomentwandlers ausgestaltet ist. Es ist nämlich der radial innere Umströmungsprofilbereich (hier nunmehr bezogen auf die Drehachse des Drehmomentwandlers), welcher in Kontakt mit dem bezogen auf den Fluidströmungskreislauf radial äußeren Fluidanteilen in Wirkungsver­ bindung tritt.

In entsprechender Weise ist es dann vorteilhaft, wenn das Umströmungs­ profil des radial äußeren Umströmungsprofilbereichs für einen Dauerbetrieb des Drehmomentwandlers ausgestaltet ist.

In den einzelnen Umströmungsprofilbereichen ist vorzugsweise vorgesehen, daß das Umströmungsprofil des radial inneren Umströmungsprofilbereichs oder/und das Umströmungsprofil des radial äußeren Umströmungsprofilbe­ reichs in radialer Richtung im wesentlichen konstant ist. Fertigungsvor­ gangsbedingt kann hier bei Herstellung durch ein Radial-Ziehverfahren eine geringe Entformungsschräge vorhanden sein.

Gemäß einem weiteren unabhängigen Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Leitrad für einen hydrodynamischen Drehmomentwandler vorgesehen, umfassend eine Leitradnabenanordnung, die Leitradnabenanordnung umgebenden einen ersten Leitradarbeitsbereich mit einer Mehrzahl von in Umfangsrichtung aufeinanderfolgend angeordneten ersten Leitradschaufel­ abschnitten, einen den ersten Leitradarbeitsbereich umgebenden zweiten Leitradarbeitsbereich mit einer Mehrzahl von in Umfangsrichtung aufeinan­ derfolgend angeordneten zweiten Leitradschaufelabschnitten, einen Trennringbereich, welcher die Nabenanordnung umgibt und den ersten Leitradarbeitsbereich vom zweiten Leitradarbeitsbereich trennt.

Es hat sich gezeigt, daß das Aufteilen des Leitrads in zwei verschiedene radiale Strömungsbereiche und die Trennung dieser Bereiche durch einen Deckring eine Vielzahl an verschiedenen Ausgestaltungsmöglichkeiten eröffnet, um das Leitrad an verschiedene Betriebscharakteristiken optimiert anzupassen. Wie vorangehend ausgeführt, ist es beispielsweise möglich, den radial inneren Bereich (wiederum bezogen auf die Wandlerdrehachse) für den Anfahrzustand auszugestalten, und den radial äußeren Bereich für den normalen Fahrbetrieb auszugestalten. Die Optimierung für die ver­ schiedenen Betriebszustände in den einzelnen radialen Bereichen kann in veschiedener Weise vorgenommen werden. Beispielsweise ist es möglich, wie vorangehend beschrieben, verschiedene Umströmungsprofile der Leitradschaufeln in den verschiedenen Bereichen vorzusehen. Alternativ oder zusätzlich ist es jedoch auch möglich, daß an wenigstens einen ersten Leitradschaufelabschnitt in Radialrichtung fluchtend kein zweiter Leitrad­ schaufelabschnitt anschließt. Auch ist es möglich, daß die Anzahl an ersten Leitradschaufelabschnitten sich von der Anzahl an zweiten Leitradschaufel­ abschnitten unterscheidet.

Die vorliegende Erfindung betrifft ferner einen hydrodynamischen Drehmo­ mentwandler mit einem Leitrad, welches wie vorangehend beschrieben, aufgebaut ist.

Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen anhand bevorzugter Ausgestaltungsformen detailliert beschrieben Es zeigt:

Fig. 1 eine Teil-Längsschnittansicht eines Drehmomentwandlers, welcher ein erfindungsgemäßes Leitrad enthält;

Fig. 2 eine Teil-Längsschnittansicht einer ersten Ausgestaltungsform eines erfindungsgemäßen Leitrads;

Fig. 3 eine Teil-Längsschnittansicht einer zweiten Ausgestaltungs­ form eines erfindungsgemäßen Leitrads;

Fig. 4a eine Schnittansicht eines Leitradschaufelprofils, welches für einen Anfahrzustand optimiert ist; und

Fig. 4b eine Schnittansicht eines Leitradschaufelprofils, welches für den normalen Fahrbetrieb optimiert ist.

In Fig. 1 ist ein Drehmomentwandler allgemein mit 10 bezeichnet. Der Wandler 10 umfaßt ein Wandlergehäuse 12 mit einem Gehäusedeckel 14, der radial innen mit einem Pilotzapfen 16 zur Zentrierung des Wandlers 10 bezüglich einer Antriebswelle verbunden ist und überdies über eine nicht dargestellte Verbindungsanordnung mit der Antriebswelle drehfest gekoppelt ist. Ferner umfaßt das Gehäuse 12 eine Pumpenradaußenschale 18 eines Pumpenrads 20. Die Pumpenradaußenschale 18 ist radial innen mit einer Pumpenradnabe 22 verbunden und trägt eine Mehrzahl von in Umfangs­ richtung aufeinanderfolgenden Pumpenradschaufeln 24. An ihren von der Pumpenradaußenschale 18 entfernten Seiten sind die Pumpenradschaufeln 24 mit einer Pumpenradinnenschale 26 verbunden. Im Inneren 28 des Wandlers 10 ist ferner ein Turbinenrad 30 vorgesehen, das eine Turbinen­ radaußenschale 32 aufweist, die mit einer Turbinenradnabe 34 zur gemeinsamen Drehung verbunden ist. Die Turbinenradaußenschale 32 trägt eine Mehrzahl von Turbinenradschaufeln 36, welche an ihrer von der Turbinenradaußenschale 32 entfernten Seite wiederum mit einer Turbinen­ radinnenschale 38 verbunden sind. Das Turbinenrad 30 kann über eine allgemein mit 40 bezeichnete Überbrückungskupplung, welche ferner einen Torsionsschwingungsdämpfer 42 enthalten kann, in an sich bekannter Weise durch Erhöhung des Fluiddrucks im Wandlerinneren 28 mit dem Wandlergehäuse 12 zur gemeinsamen Drehung und somit zur Überbrückung des Drehmomentwandlers gekoppelt werden.

Zwischen dem Turbinenrad 30 und dem Pumpenrad 20 ist ein Leitrad 42, 44 vorgesehen, das eine Leitradnabenanordnung 46 aufweist, die beispiels­ weise über eine Freilaufanordnung 48 in an sich bekannter Weise auf einer nicht dargestellten Stützwelle oder dergleichen drehbar gelagert werden kann. Die Leitradnabenanordnung 46 trägt an ihrer bezüglich der Drehachse A außen liegenden Oberfläche 50 eine Mehrzahl von in Umfangsrichtung aufeinanderfolgend angeordneten Leitradschaufeln 52. Die Leitradschaufeln 52 sind gemäß der vorliegenden Erfindung in zwei Bereiche unterteilt. Ein radial innerer Bereich 54 bildet einen ersten, inneren Umströmungs­ profilbereich und ein radial äußerer Bereich 56 bildet einen zweiten, äußeren Umströmungsprofilbereich. Zwischen dem inneren Umströmungsprofilbe­ reich 54 und dem äußeren Umströmungsprofilbereich 56 liegt ein zur Drehachse A näherungsweise konzentrischer erster Deckring 58, der somit den inneren Umströmungsprofilbereich 54 vom äußeren Umströmungs­ profilbereich 56 trennt. Radial außen an den äußeren Umströmungs­ profilbereich 56 angrenzend liegt ein zweiter Deckring 60.

Durch den ersten Deckring 58 und den zweiten Deckring 60 werden in Verbindung mit den jeweiligen Umströmungsprofilbereichen 54, 56 jeweilige Strömungskanäle gebildet, durch welche das aus dem Turbinenrad 30 austretende, in Richtung R zirkulierende Arbeitsfluid strömt. Es sei darauf verwiesen, daß die strichlierten Pfeile R für die jeweiligen Räder näherungs­ weise den mittleren Strömungsfaden bezeichnen.

Durch das Trennen in zwei Umströmumungsprofilbereiche ist es möglich, diese für verschiedene Betriebszustände des Drehmomentwandlers 10 optimiert auszulegen. So kann beispielsweise der radial innere Umströ­ mungsprofilbereich 54 das in Fig. 4a dargestellte Umströmungsprofil aufweisen. Dieses Umströmungsprofil ist für Betriebszustände optimiert, in welchen dem Wandler eine hohe Drehmomentwandlungseffizienz abverlangt wird. In entsprechender Weise kann der radial äußere Umströmungs­ profilbereich 56 dann die in Fig. 4b gezeigte Struktur aufweisen, welche für einen normalen Fahrbetrieb oder einen Dauerbetrieb optimiert ist. Man erkennt einen deutlichen Unterschied darin, daß das für die Wandlerfunktion optimierte Profil am stromaufwärtigen Fluideintrittsbereich 62 zwischen einer Profilsymmetrielinie 5 und einer Umfangslinie U einen deutlich kleineren Winkel β₁ aufweist, als dies bei dem für den normalen Fahrzustand optimierten Profil der Fall ist. Entsprechend weist das in Fig. 4a gezeigte Profil in seinem stromabwärtigen Austrittsendbereich 64 hinsichtlich der Neigung der Symmetrielinie S bezüglich der Umfangslinie U ebenfalls einen kleineren Winkel β₂ auf, als dies bei dem in Fig. 4 gezeigten Profil der Fall ist. Es ergibt sich daraus für den Betriebszustand, in dem der Drehmo­ mentwandler die Drehmomentwandlungsfunktion erfüllen soll, ein deutlich kürzeres gedrungeneres und quer zur Symmetrielinie S breiteres Um­ strömungsprofil, als dies für den normalen oder Dauerbetrieb der Fall ist.

Da diese beiden Profile durch den Deckring 58 voneinander getrennt sind, ist hier eine strömungsmäßig voneinander völlig unabhängige Ausgestaltung dieser Profile möglich, ohne daß in dem radialen Übergangsbereich irgendwelche Strömungsprobleme erzeugt werden. Neben der Möglichkeit, die Profile im radial inneren Umströmungsprofilbereich 54 und im radial äußeren Umströmungsprofilbereich 56 voneinander unabhängig gestalten zu können, wird durch das Vorsehen des Deckrings 58 die Möglichkeit geschaffen, die die jeweiligen Umströmungsprofilbereiche 54, 56 bildenden Schaufelabschnitte 54, 56 sowohl in Umfangsrichtung, als auch in Achsrichtung voneinander zu entkoppeln. Das heißt, es können beispiels­ weise - ohne die Induzierung strömungstechnischer Probleme - die äußeren Umströmungsprofilbereiche 56 in Strömungsrichtung nach hinten versetzt werden, oder können bezüglich der inneren Umströmungsprofilbereiche 54 in Umfangsrichtung versetzt werden. Insbesondere ist auch die Möglichkeit geschaffen, die Anzahl an äußeren Umströmungsprofilbereichen 56 unabhängig von der Anzahl an inneren Umströmungsprofilbereichen 54 auszuwählen; insbesondere kann die Anzahl an äußeren Umströmungs­ profilbereichen beziehungsweise Schaufelabschnitten 56 größer gewählt werden als diejenige der inneren Umströmungsprofilbereiche beziehungs­ weise Schaufelabschnitte 54, so daß auch im radial äußeren Bereich der gegenseitige Schaufelabstand gleich sein kann, wie im radial inneren Bereich. Auch die umgekehrte Auswahl ist möglich. Dieser Aspekt der beliebigen Anzahl beziehungsweise Positionierung der verschiedenen Schaufelabschnitte kann unabhängig von der Auswahl der Struktur der jeweiligen Umströmungsprofile dazu genutzt werden, das Leitrad für verschiedene Betriebscharakteristiken optimiert auszugestalten.

Eine Alternative Ausgestaltung eines Leitrads 44 ist in Fig. 3 gezeigt. Auch dieses Leitrad weist wieder Leitradschaufeln mit dem radial inneren Umströmungsprofilbereich 54 und dem radial äußeren Umströmungs­ profilbereich 56 auf. Bei diesem Leitrad ist jedoch zwischen diesen beiden Umströmungsprofilbereichen 54, 56 kein Deckring vorgesehen. Um auch hier das Auftreten von Verwirbelungen oder dergleichen, indiziert durch das sich ändernde Schaufel-Umströmungsprofil, vermeiden zu können, ist ein Übergangsbereich 66 gebildet, in dem ein allmählicher, kontinuierlicher Übergang vom radial inneren Umströmungsprofilbereich 54 zum radial äußeren Umströmungsprofilbereich 56 stattfindet, wie durch die in Fig. 4 eingezeichneten Profilübergangslinien P angedeutet. Es kann auch somit die beim Stand der Technik vorgesehene Stufe vermieden werden, wenn auch eine Trennung in verschiedene Kanalbereiche nicht erhalten wird. Ins­ besondere bei derartiger Ausgestaltung eines Leitrads 44 wird es bevorzugt, daß die inneren und äußeren Umströmungsprofilbereiche 54, 56 entlang ihrer vorderen oder/und hinteren An- beziehungsweise Abströmbereiche 62 beziehungsweise 64 nach radial außen zueinander näherungsweise fluchten, so daß auch hier das Auftreten von Stufen vermieden wird. Eine derartige Anordnung kann auch bei dem in Fig. 2 dargestellten Leitrad 44 zu einer weiter verbesserten Strömungscharakteristik führen.

Es sei darauf verwiesen, daß bei dem erfindungsgemäßen Leitrad 44 ebenso eine drei- oder mehrstufige Ausgestaltung vorgesehen sein kann, wobei dann bei zwei unmittelbar aufeinanderfolgenden Stufen im Sinne der Erfindung immer ein radial innerer und ein radial äußerer Umströmungs­ profilbereich vorgesehen ist, die entweder durch einen Deckring oder durch einen sich kontinuierlich vollziehenden Übergang voneinander getrennt sind. Bei Vorsehen von nur zwei Umströmungsprofilbereichen 54, 56, wie in den Fig. 2 und 3 dargestellt, wird es bevorzugt, daß der Deckring 58 bezie­ hungsweise der Übergangsbereich 56 näherungsweise in der Längenmitte der Schaufeln liegt, d. h. näherungsweise auch im Bereich des mittleren Strömungsfadens des in Richtung R zirkulierenden Fluids liegt.

Es sei ferner noch darauf verwiesen, daß der erste beziehungsweise der zweite Deckring 58, 60 in Umfangsrichtung nicht vollständig geschlossen sein müßte, d. h. zwischen bestimmten Schaufeln nicht vorhanden sein muß, wobei jedoch aufgrund strömungsdynamischer Verhältnisse das Vorsehen von in Umfangsrichtung durchlaufenden und geschlossenen Ringen bevorzugt ist, wobei ferner vorzugsweise die Deckringe 58 beziehungsweise 60 eine derartige Axialerstreckung aufweisen, daß die an diese anschließenden Umströmungsprotilbereiche im wesentlichen nicht in axialer Richtung vorspringen.

In Verbindung mit dem vorangehend beschriebenen Leitrad gemäß der vorliegenden Erfindung kann es vorteilhaft sein, wenn auch im Bereich des Pumpenrads 20 oder/und des Turbinenrads 30 eine Konfiguration geschaf­ fen ist, die diese Räder an verschiedene Betriebscharakteristiken anpaßt. Wie in Fig. 1 bei dem Pumpenrad 30 beziehungsweise den Pumpenrad­ schaufeln 36 verdeutlicht, können auch diese bezogen auf die Strömungs­ zirkulation, angedeutet durch die Pfeile R, in verschiedene Wirkungsbereiche unterteilt sein. Zu diesem Zwecke können die Schaufeln jeweils in stromaufwärtigen oder/und stromabwärtigen Endbereichen 100, 102 in Fluidströmungsrichtung in einen der Außenschale 32 näherliegenden Bereich 104, 106 und einen der Innenschale 38 näherliegenden Bereich 108, 110, beispielsweise durch Einbringen eines Längsschlitzes 114, 116 oder durch entsprechendes Verformen der Schaufeln unterteilt sein. Die jeweiligen Bereiche 104 und 106 können dann bezüglich der Bereiche 108, 110 in Umfangsrichtung bezogen auf die Drehachse A versetzt sein, beispielsweise durch unterschiedliches Abbiegen oder Weggekrümmtsein von einem Schaufelgrundkörper 112. So können beispielsweise in Fig. 1 die der Außenschale 32 näheren Bereiche 104, 106 aus der Zeichenebene nach vorne heraus gekrümmt sein und die der Turbineninnenschale 38 näherlie­ genden Bereiche 108, 110 können ausgehend vom Schaufelgrundkörper 112 aus der Zeichenebene nach hinten heraus gekrümmt sein. Hier sind beliebige Kombinationen an Krümmungsausmaßen beziehungsweise Krümmungsrichtungen möglich. In Übereinstimmung mit den verschiedenen Umströmungsprofilbereichen 54, 56 am Leitrad 44 können somit auch beim Turbinenrad 30 oder/und beim Pumpenrad 20 beispielsweise ein an die Anfahranforderungen angepaßt optimierter, der jeweiligen Außenschale näherliegender Schaufelbereich und ein an dem Normal- oder Dauerbetrieb angepaßt optimierter, der jeweiligen Innenschale näherliegender Schaufelbe­ reich geschaffen werden. Auch hier ist ebenso wie bei den Leitradschaufeln eine mehr als zweifache Abstufung, beispielsweise drei- oder vierfache Abstufung möglich.

Claims (14)

1. Leitrad für einen hydrodynamischen Drehmomentwandler, umfassend eine Leitradnabenanordnung (46) sowie eine Mehrzahl von an der Leitradnabenanordnung (46) in Umfangsrichtung aufeinanderfolgend angeordneten Leitradschaufeln (52), wobei jede Leitradschaufel (52) einen radial inneren Umströmungsprofilbereich (54) und einen radial äußeren Umströmungsprofilbereich (56) aufweist, wobei ein Um­ strömungsprofil im radial äußeren Umströmungsprofilbereich (56) sich von einem Umströmungsprofil im radial inneren Umströmungs­ profilbereich (56) unterscheidet, dadurch gekennzeichnet, daß im radialen Übergangsbereich zwischen dem radial inneren Umströmungsprofilbereich (54) und dem radial äußeren Umströ­ mungsprofilbereich (56) ein die Leitradnabenanordnung (46) umge­ bender und mit den Leitradschaufeln (52) verbundener erster Deckring (48) vorgesehen ist.

2. Leitrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an einem radial äußeren Endbereich der Leitradschaufeln (52) ein zweiter mit den Leitradschaufeln (52) verbundener Deckring (60) vorgesehen ist.

3. Leitrad nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Leitradnabenanordnung (46) und dem ersten Deckring (58) ein erster Leitradschaufelabschnitt (54) gebildet ist, welcher den radial inneren Umströmungsprofilbereich (54) umfaßt und daß zwischen dem ersten und dem zweiten Deckring (58, 60) ein zweiter Leitradschaufel­ abschnitt (56) gebildet ist, welcher den radial äußeren Umströmungs­ profilbereich (56) umfaßt.

4. Leitrad nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß an wenig­ stens einen ersten Leitradschaufelabschnitt (54) radial fluchtend ein zweiter Leitradschaufelabschnitt (56) anschließt.

5. Leitrad nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten Leitradschauielabschnitte (54) und die zweiten Leitrad­ schaufelabschnitte (56) in Umfangsrichtung zumindest zum Teil bezüglich einander versetzt sind.

6. Leitrad nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daßdie Anzahl an ersten Leitradschaufelabschnitten (54) sich von der Anzahl an zweiten Leitradschaufelabschnitten (56) unterscheidet.

7. Leitrad für einen hydrodynamischen Drehmomentwandler, umfassend eine Leitradnabenanordnung (46) sowie eine Mehrzahl von an der Leitradnabenanordnung (46) in Umfangsrichtung aufeinanderfolgend angeordneten Leitradschaufeln (54), wobei wenigstens eine, vorzugsweise jede Leitradschaufel (54) einen radial inneren Um­ strömungsprofilbereich (54) und einen radial äußeren Umströmungs­ profilbereich (56) aufweist, wobei ein Umströmungsprofil im radial äußeren Umströmungsprofilbereich (56) von einem Umströmungs­ profil im radial inneren Umströmungsprofilbereich (54) unterscheidet, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem radial inneren Umströmungsprofilbereich (54) und dem radial äußeren Umströmungsprofilbereich (56) ein Profil- Übergangsbereich (66) mit im wesentlichen stufenlosem Übergang zwischen dem Umströmungsprofil des radial inneren Umströmungs­ profilbereichs (54) und dem Umströmungsprofil des radial äußeren Umströmungsprofilbereichs (56) vorgesehen ist.

8. Leitrad nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Umströmungsprofil des radial inneren Umströmungsprofilbe­ reichs (54) für einen Anfahrbetrieb eines Drehmomentwandlers (10) ausgestaltet ist.

9. Leitrad nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Umströmungsprofil des radial äußeren Umströmungs­ profilbereichs (56) für einen Dauerbetrieb des Drehmomentwandlers (10) ausgestaltet ist.

10. Leitrad nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Umströmungsprofil des radial inneren Umströmungsprofilbe­ reichs (54) oder/und das Umströmungsprofil des radial äußeren Umströmungsprofilbereichs (56) in radialer Richtung im wesentlichen konstant ist.

11. Leitrad für einen hydrodynamischen Drehmomentwandler, um­ fassend:

• 1. eine Leitradnabenanordnung (46),
• 2. die Leitradnabenanordnung (46) umgebenden einen ersten Leitradarbeitsbereich (68) mit einer Mehrzahl von in Umfangs­ richtung aufeinanderfolgend angeordneten ersten Leitrad­ schaufelabschnitten (54),
• 3. einen den ersten Leitradarbeitsbereich (68) umgebenden zweiten Leitradarbeitsbereich (70) mit einer Mehrzahl von in Umfangsrichtung aufeinanderfolgend angeordneten zweiten Leitradschaufelabschnitten (56),
• 4. einen Trennringbereich (58), welcher die Nabenanordnung (46) umgibt und den ersten Leitradarbeitsbereich (68) vom zweiten Leitradarbeitsbereich (70) trennt, optional in Verbindung mit einem oder mehreren der Merkmale der Ansprüche 1 bis 10.

12. Leitrad nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß an wenig­ stens einen ersten Leitradschaufelabschnitt (54) in Radialrichtung fluchtend kein zweiter Leitradschaufelabschnitt (56) anschließt.

13. Leitrad nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl an ersten Leitradschaufelabschnitten (54) sich von der Anzahl an zweiten Leitradschaufelabschnitten (56) unterscheidet.

14. Hydrodynamischer Drehmomentwandler, umfassend ein Leitrad (44) nach einem der Ansprüche 1 bis 13.