DE19915527A1 - Hydrodynamische Kupplungseinrichtung, insbesondere hydrodynamischer Drehmomentwandler - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine hydrodynamische Kupplungseinrichtung, insbesondere einen hydrodynamischen Drehmomentwandler (2). Die Kupplungseinrichtung weist ein Gehäuse (4) auf, in dem eine Fluidkammer (14) ausgebildet ist. Die Fluidkammer wird durch einen am Gehäuse drehfesten und bezogen auf eine Gehäuseachse (A) axial bewegbaren Kolben (50) einer Überbrückungskupplung (60) in zwei Fluidkammerbereiche unterteilt, nämlich in einen ein Turbinenrad (18) und ein Pumpenrad (8), sowie ggf. ein Leitrad (30) enthaltenden ersten Fluidkammerbereich (52) und einen zweiten Fluidkammerbereich (54). Zum Bringen der Überbrückungskupplung (60) in einen Überbrückungszustand ist an dem zweiten Fluidkammerbereich (54) ein gegenüber einem Fluiddruck im ersten Fluidkammerbereich (52) höherer Fluiddruck anlegbar. In einem Nicht-Überbrückungszustand der Überbrückungskupplung (60) stehen die beiden Fluidkammerbereiche (52, 54) in Fluidflußverbindung und der Fluidkammer (14) ist über den ersten Fluidkammerbereich (52) Fluid zuführbar. Bei Zufuhr von Fluid zum ersten Fluidkammerbereich (52) im Nicht-Überbrückungszustand ist aus der Fluidkammer (14) Fluid allein über den zweiten Fluidkammerbereich (54) abführbar.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine hydrodynamische Kupplungsein­ richtung, insbesondere einen hydrodynamischen Drehmomentwandler, mit einem eine Fluidkammer enthaltenden Gehäuse, wobei die . Fluidkammer durch einen bezogen auf eine Gehäuseachse axial bewegbaren Kolben einer Überbrückungskupplung in einen ein Turbinenrad und ein Pumpenrad enthaltenden ersten Fluidkammerbereich und einen zweiten Fluidkammerbe­ reich unterteilt ist.

Ein hydrodynamischen Drehmomentwandler der genannten Art ist beispiels­ weise aus der US 4,143,561 bekannt. Bei dem bekannten Drehmoment­ wandler ist der Kolben gegenüber dem Gehäuse drehbar und steht über eine Torsionsschwingungsdämpfungsanordnung mit einer Nabe des Turbinenrads in Drehmomentübertragungsverbindung.

Ein weiterer hydrodynamischer Drehmomentwandler der genannten Art ist aus der FR 2 341 791 bekannt. Soweit der Fig. 1 dieser Offenlegungsschrift zu entnehmen ist, ist der Kolben am Gehäuse drehfest angeordnet und steht an seinem Innenumfang mit dem Außenumfang einer Gehäusenabe mittels eines radial inneren Dichtrings in Dichteingriff, sowie an seinem Außen­ umfang mit einem Innenumfang einer Gehäusewand mittels eines radial äußeren Dichtrings in Dichteingriff, so daß der erste Fluidkammerbereich und der zweite Fluidkammerbereich unabhängig vom Zustand (Über­ brückungszustand oder Nicht-Überbrückungszustand) der Überbrückungs­ kupplung gegeneinander abgedichtet sind. An dem zweiten Fluidkammerbe­ reich ist über eine Bohrung in einer Abtriebswelle des Wandlers gegenüber einem Fluiddruck im ersten Fluidkammerbereich höherer Fluiddruck anlegbar, um die Überbrückungskupplung in den Überbrückungszustand zu bringen, die Überbrückungskupplung also einzurücken. Der erste Fluidkammerbereich ist über einen ringförmigen Fluiddurchgang, der zwischen einer als Hohlwelle ausgebildeten Stützwelle eines Leitrads des Wandlers und einer Gehäusenabe ausgebildet ist, an einer Fluidpumpe (Ölpumpe) angeschlos­ sen. Da der zweite Fluidkammerbereich gegenüber dem ersten Fluidkammer­ bereich abgedichtet ist, muß der erste Fluidkammerbereich zusätzlich an einem weiteren Fluiddurchgang angeschlossen sein, um einen zur Abfuhr von Reibungswärme aus dem ersten Fluidkammerbereich zwingend erforderlichen Fluidkreislauf durch den ersten Fluidkammerbereich vor­ zusehen. Aus der möglicherweise in einigen Details nicht ganz korrekten Figur geht nicht eindeutig hervor, ob der weitere Fluiddurchgang, an dem der erste Fluidkammerbereich angeschlossen sein muß, zwischen dem Außenumfang der Abtriebswelle und dem Innenumfang der Stützwelle verläuft, wie dies bei anderen bekannten Drehmomentwandlern regelmäßig der Fall ist.

Aufgabe der Erfindung ist, eine hydrodynamische Kupplungseinrichtung bereitzustellen, die einen kostengünstig herstellbaren Kolben aufweist und die mit geringem Aufwand hinsichtlich der Ausbildung einer zugeordneten Fluidversorgung oder/und Steuerventilanordnung im Zusammenhang mit dem Einrücken und Ausrücken der Überbrückungskupplung und dem Austausch von im ersten Fluidkammerbereich enthaltenen Fluid zwecks Wärmeabfuhr einfach ansteuerbar ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird eine hydrodynamische Kupplungsein­ richtung, insbesondere ein hydrodynamischer Drehmomentwandler der eingangs genannten Art vorgeschlagen, bei der erfindungsgemäß der Kolben am Gehäuse drehfest ist und zum Bringen der Überbrückungskupplung in einen Überbrückungszustand an dem zweiten Fluidkammerbereich ein gegenüber einem Fluiddruck im ersten Fluidkammerbereich höherer Fluiddruck anlegbar ist und in einem Nicht-Überbrückungszustand der Überbrückungskupplung die beiden Fluidkammerbereiche in Fluidflußver­ bindung stehen und der Fluidkammer über den ersten Fluidkammerbereich Fluid zuführbar und bei Zufuhr von Fluid zum ersten Fluidkammerbereich aus der Fluidkammer Fluid allein über den zweiten Fluidkammerbereich abführbar ist.

Gemäß dem Vorstehenden reicht zum Ansteuern der Kupplungseinrichtung ein Zweileitungssystem aus, an dem beispielsweise über ein einfaches Umschaltventil eine Fluidquelle, insbesondere Druckfluidquelle, entweder am ersten Fluidkammerbereich oder am zweiten Fluidkammerbereich und eine zugeordnete Fluidaufnahme (beispielsweise Reservoir, Ansauganschluß einer Fluidpumpe oder dergleichen) am jeweils anderen Fluidkammerbereich angeschlossen ist.

Ist die Fluidquelle am ersten Fluidkammerbereich angeschlossen, so wird die Überbrückungskupplung durch entsprechende Axialbewegung des Kolbens in den Nicht-Überbrückungszustand gebracht bzw. in diesem Nicht- Überbrückungszustand gehalten und es fließt aus der Fluidquelle frisches (insbesondere gekühltes) Fluid in den ersten Fluidkammerbereich, aus dem entsprechend "gebrauchtes" (durch Reibung erwärmtes) Fluid in den zweiten Fluidkammerbereich und von dort zurück zur Fluidaufnahme fließt, so daß ein Fluidkreislauf durch die Fluidkammer etabliert ist, durch den Reibungswärme aus der Fluidkammer zuverlässig abtransportiert werden kann. Bevorzugt besteht ein geschlossener Fluidkreislauf über einen Fluidkühler, so daß das aus der Fluidkammer, genauer den zweiten Fluidkammerbereich abgezogenes Fluid nach dem Kühlen wieder dem ersten Fluidkammerbereich zugeführt wird.

Schließt man durch entsprechendes Umschalten des Schaltventils die Fluidquelle hingegen am zweiten Fluidkammerbereich an, so wird der Kolben durch das in den zweiten Fluidkammerbereich einströmende Fluid axial in Richtung auf eine Einrückstellung bewegt und die Überbrückungskupplung damit in den Überbrückungszustand gebracht. Da im Überbrückungszustand das Turbinenrad und das Pumpenrad und das im ersten Fluidkammerbereich enthaltende Fluid sich im wesentlichen gemeinsam um die Gehäuseachse drehen, wird in diesem Zustand nur noch wenig Reibung im Gehäuse erzeugt, so daß auf einen Fluidaustausch zur Kühlung verzichtet werden kann. Dementsprechend kann im Überbrückungszustand die Fluidflußver­ bindung unterbrochen sein. Eine Unterbrechung der Fluidflußverbindung im Überbrückungszustand hat den Vorteil, daß sich entsprechend höhere Drücke im zweiten Fluidkammerbereich aufbauen lassen und die Über­ brückungskupplung dementsprechend hohe Drehmomente übertragen kann. Aus diesem Grunde ist es bevorzugt, daß im Überbrückungszutand die beiden Fluidkammerbereiche im wesentlichen gegeneinander abgedichtet sind.

In diesem Zusammenhang wird vorgeschlagen, daß die im Nicht-Über­ brückungszustand bestehende Fluidflußverbindung zwischen den beiden Fluidkammerbereichen durch einander zugeordnete Reibflächenanordnungen der Überbrückungskupplung hindurchführt, die im Überbrückungszustand im Reib- und Dichteingriff stehen und dementsprechend automatisch die Fluidflußverbindung unterbrechen.

Ein wesentlicher Vorteil der beschriebenen Ausbildung ist, daß eine radial außen am Kolben vorgesehene Dichtringanordnung und eine zugehörige Dichtsitzanordnung des Kolbens nicht erforderlich ist, da die Abdichtung im Überbrückungszustand durch die Reibflächenanordnungen erfolgt. Im Nicht- Überbrückungszustand ist offensichtlich keinerlei Dichtung erforderlich, da in diesem Zustand der Überbrückungskupplung erfindungsgemäß eine Fluidflußverbindung zwischen beiden Fluidkammerbereichen besteht.

Die Überbrückungskupplung kann eine Lamellen- und Widerlageranordnung umfassen. Diese Lamellen- und Widerlageranordnung kann wenigstens eine mit einer Antriebswelle in Drehmomentübertragungsverbindung stehende abtriebsseitige Lamelle und ein am Gehäuse drehfestes Widerlager umfassen. Vorzugsweise ist ferner wenigstens ein am Gehäuse drehfeste gehäuseseitige Lamelle vorgesehen. Im Falle nur einer abtriebsseitigen Lamelle ist die Anordnung vorzugsweise so, daß die beidseitig eine Reibfläche aufweisende Lamelle zwischen einer Reibfläche des Kolbens und einer Reibfläche des Widerlagers eingreift. Ist eine gehäusefeste, beidseitig eine Reibfläche aufweisende Lamelle vorgesehen, so greift eine erste abtriebsseitige Lamelle zwischen die Reibfläche des Kolbens und die eine Reibfläche der gehäuseseitigen Lamellen ein und greift eine zweite abtriebsseitige Lamelle zwischen der anderen Reibfläche der gehäuseseitigen Lamelle und der Reibfläche des Widerlagers ein. Entsprechend ist die Ausbildung für eine größere Anzahl von Lamellen, wobei die Anzahl von abtriebsseitigen Lamellen die Anzahl von gehäuseseitigen Lamellen um eins übersteigt, so daß jede abtriebsseitige Lamelle zwischen zwei gehäuseseiti­ gen Reibflächen eingreift und sich dementsprechend jeweils eine gehäuse­ seitige Reibfläche und eine abtriebsseitige Reibfläche paarweise gegenüber­ liegen.

Zur Fluidansteuerung der Kupplungseinrichtung wird vorgeschlagen, daß der erste Fluidkamerbereich an einem ringförmigen Fluiddurchgang zwischen einer Gehäusenabe und einer Stützwelle eines Leitrads der Kupplungsein­ richtung oder/und an einem ringförmigen Fluiddurchgang zwischen einer/der Abtriebswelle und der Stützwelle angeschlossen ist. Ist keine Stützwelle vorgesehen, etwa weil es sich um eine hydrodynamische Kupplungsein­ richtung ohne Leitrad handelt, so wird in der Regel nur ein ringförmiger Fluiddurchgang vorgesehen sein, der zwischen der Abtriebswelle und der Gehäusenabe ausgebildet ist.

Hinsichtlich des zweiten Fluidkammerbereichs wird vorgeschlagen, daß dieser an einem in einer/der Abtriebswelle ausgebildeten Fluiddurchgang angeschlossen ist.

Bei dem Fluid wird es sich regelmäßig um eine Hydraulikflüssigkeit, insbesondere ein Hydrauliköl, handeln.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiels näher erläutert.

Fig. 1 zeigt in einer geschnittenen Darstellung einen hydrodynamischen Drehmomentwandler 2, der ein Wandlergehäuse 4 aufweist, umfassend eine antriebsseitige Gehäuseschale 6 und eine als Pumpenschaufelanordnung 7 ausgeführte abtriebsseitige Gehäuseschale 10. Die abtriebsseitige Gehäuse­ schale 10 (Pumpenschaufelanordnung 7) ist an einer abtriebsseitigen Gehäusenabe 12 dichtend angebracht, beispielsweise verschweißt, und bildet mit dieser ein Pumpenrad 8.

Das Wandlergehäuse 4 begrenzt eine Fluidkammer 14, in der ein Turbinen­ rad 18 drehbar angeordnet ist. Eine Turbinenschaufelanordnung 19 des Turbinenrads 18 ist an einer Turbinennabe 20 des Turbinenrads 18 angebracht, die mittels eines Drehlagers 22 an einer antriebsseitigen Gehäusenabe 24 drehbar gelagert ist und eine Innenverzahnung 26 aufweist, die mit einer Außenverzahnung 28 an einer sich durch die abtriebsseitige Gehäusenabe 12 erstreckenden Abtriebswelle 16 eingreift und dementsprechend mit der Abtriebswelle 16 drehfest verbunden ist.

Zwischen dem Pumpenrad 8 und dem Turbinenrad 18 ist ein Leitrad 30 angeordnet, deren Leitschaufelanordnung 31 über eine Drehlageranordnung 32 an einer Leitradnabe 34 gehalten ist. Zwischen der Leitradnabe 24 und einem Ringteil 36 des Leitrads 30 ist ein Freilauf 38 (insbesondere ein Rollenfreilauf) wirksam, der eine Relativverdrehung von Leitschaufelanord­ nung 31 und Ringteil 36 einerseits und Leitradnabe 34 andererseits in einer Drehrichtung zuläßt und eine Relativbewegung zwischen den genannten Komponenten in der entgegengesetzten Drehrichtung sperrt. Die Leitradnabe 34 ist abtriebsseitig über ein Axiallager 40 und antriebsseitig über ein Axiallager 42 an der Turbinennabe 20 abgestützt und weist eine Innenver­ zahnung 44 auf, die mit einer Außenverzahnung 46 einer als Hohlwelle ausgebildeten Stützwelle 48 kämmt und dementsprechend mit der Stützwelle 48 drehfest ist. Die Stützwelle 48 erstreckt sich in einem Ringzwischenraum zwischen der Abtriebswelle 16 und der abtriebsseitigen Gehäusenabe 12.

Die Fluidkammer 14 wird durch einen an der antriebssseitigen Gehäuse­ schale 6 drehfest gehaltenen und axial verschiebbar geführten Kolben 50 in einen das Turbinenrad 18, das Leitrad 30 und das Pumpenrad 8 enthalten­ den ersten Fluidkammerbereich 52 und einen von der antriebsseitigen Gehäuseschale 6 und dem Kolben 50 begrenzten zweiten Fluidkammerbe­ reich 54 unterteilt. Der Kolben 50 gehört zusammen mit einem an der antriebsseitigen Gehäuseschale 6 drehfest und mittels eines Dichtungsringes 56 abgedichtet an der antriebsseitigen Gehäuseschale 6 angebrachten Widerlagerring 58 zu einer Überbrückungskupplung 60, die im folgenden näher erläutert wird. Zum Widerlagerring 58 ist noch zu erwähnen, daß dieser beim gezeigten Ausführungsbeispiel an der antriebsseitigen Gehäuse­ schale 6 angeschraubt ist, er könnte aber auch an der antriebsseitigen Gehäuseschale 6 beispielsweise durch Laserschweißen angeschweißt sein, so daß auf den Dichtring 56 ggf. verzichtet werden kann.

Die Überbrückungskupplung 60 weist ferner eine an der antriebsseitigen Gehäuseschale 6 drehfest gelagerte Lamelle 62 auf. Zur Sicherung der Lamelle 62 gegen ein Verdrehen gegenüber dem Gehäuse 4 weist diese eine radial außen liegende Verzahnung 64 auf, die mit an der antriebsseitigen Gehäuseschale 6 und dem Widerlagerring 58 gehaltenen Bolzen 66 formschlüssig eingreift. In entsprechender Weise weist der Kolben 50 an einem radial außen liegenden Flanschabschnitt 68 eine Verzahnung 70 auf, die mit den Bolzen 66 in formschlüssigem Eingriff steht und so den Kolben 50 gegen ein Verdrehen gegenüber dem Wandlergehäuse 4 sichert.

Zwischen den Flaschabschnitt 68 des Kolbens 50 und der (gehäuse- oder antriebsseitigen) Lamelle 62 und zwischen dieser Lamelle 62 und den Widerlagerring 68 greift jeweils eine abtriebsseitige Lamelle 72 bzw. 74 ein, die eine radial innen liegende Verzahnung 76 aufweisen, die mit einer zugeordneten Außenverzahnung 76 eines Lamellenträgers 78 in form­ schlüssigem Eingriff stehen und so gegen ein Verdrehen gegenüber dem Lamellenträger 78 gesichert sind. Die Lamellen 62, 72 und 74 sowie der Kolben 50 sind jeweils an den Bolzen 66 bzw. dem Lamellenträger 78 in axialer Richtung (Wandlerachse A) verschiebbar geführt. Der Lamellenträger 78 ist drehfest an der Turbinennabe 20 angebracht, und zwar gemeinsam mit der Turbinenschaufelanordnung 19 an der Turbinennabe 20 des Turbinenrads 18 festgenietet.

Der Flanschabschnitt 68, die drei Lamellen 62, 72 und 74 und der Widerlagerring 58 weisen jeweils einander paarweise gegenüberliegende Reibflächen auf, wobei in jedem Reibflächenpaar eine gehäuseseitige und damit antriebsseitige Reibfläche einer abtriebsseitigen Reibfläche gegenüber­ liegt. Zur Herstellung eines Überbrückungszustands der Überbrückungskupp­ lung 60 müssen die Reibflächen in Reibeingriff miteinander gebracht werden. Dies wird durch entsprechende, noch näher zu beschreibende Betätigung des Kolbens 50, nämlich durch Axialverlagerung des Kolbens 50 in Richtung zu der das Pumpenrad 8, das Turbinenrad 18 und das Leitrad 30 umfassenden Radanordnung erreicht. Im Überbrückungszustand besteht eine direkte, reibschlüssige Drehmomentübertragungsverbindung zwischen der Antriebsseite (Gehäuse 4) und der Abtriebsseite (Abtriebswelle 16) des Wandlers, wobei in Abweichung von der Darstellung in Fig. 1 in den Drehmomentübertragungsweg noch eine Torsionsdämpferanordnung integriert sein kann. Die Torsionsdämpferanordnung könnte beispielsweise in eine die Funktion des Lamellenträgers 78 erfüllende Lamellenträgeranord­ nung integriert sein.

Im Überbrückungszustand sind die beiden Fluidkammerbereiche 52 und 54 gegeneinander abgedichtet, und zwar durch den zwischen der antriebs­ seitigen Gehäuseschale 6 und dem Widerlagerring 58 wirkenden Dichtring 56, einen zwischen den Kolben 50 und der antriebsseitigen Gehäusenabe 24 wirksamen wirksamen Dichtring 90 und durch die in Reibeingriff stehenden Reibflächen des Flanschabschnitts 68, der Lamellen 62, 72 und 74 und des Widerlagerrings 58. Hierzu sind die Reibflächen mit einer entsprechenden Oberfläche und einem entsprechenden Material, beispiels­ weise Papier, ausgeführt, so daß die Reibflächen im Überbrückungszustand der Überbrückungskupplung 60 in Dichteingriff stehen.

Zur Überführung der Überbrückungskupplung 60 in einen Nicht-Über­ brückungszustand, ist der Kolben 50 in entgegengesetzter axialer Richtung zur antriebsseitigen Gehäuseschale 6 hin zu verschieben, wodurch der Reib- und Dichteingriff zwischen den Reibflächen aufgehoben wird und dadurch eine Fluiddurchflußverbindung zwischen dem ersten Fluidkammerbereich 52 und dem zweiten Fluidkammerbereich 54 zwischen den außen Eingriff stehenden Reibflächen hindurch hergestellt wird.

Die Fluidkammer 14 ist über zwei Fluidkanalanordnungen an einer zugeord­ neten Fluidversorgung anschließbar bzw. angeschlossen. Ein erster Fluidkanal 100 ist von einer axialen Bohrung in der Abtriebswelle 16 gebildet. Dieser erster Fluidkanal 100 ist über einen zwischen dem in die Turbinennabe 20 aufgenommenen Ende der Abtriebswelle 16 und der antriebsseitigen Gehäusenabe 24 ausgebildeten, durch einen zwischen einen Ansatz 104 der Abtriebswelle 16 und der Nabe 20 wirksamen Dichtring 106 und einen zwischen der Turbinennabe 20 und der antriebsseitigen Gehäuse­ nabe 24 wirksamen Dichtring 108 abgedichteten Raum 110 und eine Mehrzahl von sich in radialer Richtung erstreckenden Fluidkanälen 112 an dem zweiten Fluidkammerbereich 54 angeschlossen. Der Kolben 50 ist mit Vorsprüngen 114 ausgeführt, die eine Anlage des Kolbens 50 an der antriebsseitigen Gehäuseschale 6 ermöglichen, dabei aber einen Durchfluß von Fluid zwischen der antriebsseitigen Gehäuseschale 6 und dem Kolben 50 gewährleisten.

Der erste Fluidkammerbereich 52 ist einerseits über mehrere, im wesentli­ chen radial verlaufende Fluidkanäle 116 zwischen der Turbinennabe 20 und der Leitradnabe 34 an einem ringförmigen Fluiddurchgang 118 zwischen dem Außenumfang der Abtriebswelle 16 und dem Innenumfang der rohrförmigen Stützwelle 48 angeschlossen, sowie andererseits über mehrere Fluidkanäle 120 zwischen der Leitradnabe 34 und der abtriebsseitigen Gehäusenabe 12 an einem ringförmigen Fluiddurchgang 122 zwischen dem Außenumfang der Stützwelle 48 und dem Innenumfang der abtriebsseitigen Gehäusenabe 12 angeschlossen. Die beiden ringförmigen Fluiddurchgänge 118 und 122 stehen über Fluiddurchgänge 124 in der rohrförmigen Stützwelle 48 in Fluiddurchlaßverbindung, sind also parallelgeschaltet. Die beiden Fluiddurchgänge 108 und 122 können deshalb gemeinsam als zweiter Fluidkanal 126 angesprochen werden, der zusammen mit dem ersten Fluidkanal 100 durch die Abtriebswelle 16 zur Ansteuerung des Kolbens 50 im Hinblick auf ein Einrücken und Ausrücken der Über­ brückungskupplung 60 sowie zur Zufuhr von Fluid zur Fluidkammer 14 und zur Abfuhr von Fluid von dieser zwecks Ableitung von Wärme aus dem Drehmomentwandler dient.

Da funktionsmäßig nur zwei Fluidkanäle, nämlich der in der Abtriebswelle 16 ausgebildete erste Fluidkanal 100 und der von den beiden parallelge­ schalteten Fluiddurchgängen 118 und 124 gebildete zweite Fluidkanal 126 vorgesehen sind, kann die Ansteuerung des Wandlers auf besonders einfache Art und Weise mittels eines Zwei-Wege-Umschaltventils erfolgen, wie in einer schematischen Beifigur zur Fig. 1 auf dem gleichen Figuren­ blatt angedeutet ist. Im Falle, daß die Überbrückungskupplung 60 ausge­ rückt, also in einem Nicht-Überbrückungszustand sein soll, wird dem Wandler von einer Fluidpumpe, hier eine Hydraulikölpumpe 130, über das Umschaltventil 132, den zweiten Fluidkanal 126 (Fluiddurchgänge 118 und 122) und die Fluidkanäle 116 und 120 Fluid (Hydrauliköl) in den ersten Fluidkammerbereich 52 zugeführt. Sofern die Überbrückungskupplung 60 noch eingerückt war, wird aufgrund des entsprechend dem Fluidzufluß in den ersten Fluidkammerbereich 52 ansteigenden Drucks im ersten Fluidkammerbereich 52 der Kolben 50 in Richtung zur antriebsseitigen Gehäuseschale 6 verschoben, bis die Vorsprünge 114 des Kolbens am Gehäuse zur Anlage kommen. In diesem Zusammenhang ist zu erwähnen, daß in der Turbinennabe 20 Fluiddurchgänge 140 vorgesehen sind, die dafür sorgen, daß auf beiden Seiten des Lamellenträgers 78 der gleiche Fluiddruck im ersten Fluidkammerbereich 52 herrscht. Entsprechende Durchgänge können auch noch im Lamellenträger 78 vorgesehen sein.

Im ausgerückten Zustand der Überbrückungskupplung 60 besteht, wie schon erwähnt, eine Fluiddurchflußverbindung zwischen den beiden Fluidkammerbereichen 52 und 54, so daß entsprechend der Fluidzufuhr in den ersten Fluidkammerbereich 52 über den zweiten Fluidkanal 126 Fluid aus dem ersten Fluidkammerbereich 52 in den zweiten Fluidkammerbereich 54 hinüberfließt und von dort über die Fluidkanäle 112, den Raum 110, den ersten Fluidkanal 100 und das Ventil 132 in ein Fluidreservoir, insbesondere Hydraulikölreservoir 142, abfließt. An dem Fluidreservoir 142 ist die Pumpe 130 angeschlossen, die aus dem Reservoir 142 Fluid ansaugt und auf dem beschriebenen Weg wieder dem ersten Fluidkammerbereich 52 zufließt. Es besteht also ein Fluidkreislauf, in dem noch ein nicht gezeigter Fluid kühler, insbesondere Hydraulikölkühler, vorgesehen ist, so daß dem ersten Fluidkammerbereich 52 gekühltes Fluid zugeführt und so eine Überhitzung des Wandlers aufgrund im Wandler entstehender Reibungswärme zuver­ lässig verhindert wird.

Soll die Überbrückungskupplung einrücken, also einen Überbrückungszustand einnehmen, so braucht das Ventil 132 nur umgeschaltet werden, so daß das Fluid von der Pumpe 130 über den ersten Fluidkanal 100 dem zweiten Fluidkammerbereich 54 zugeführt wird und entsprechend eine Fluidrückfluß­ verbindung aus dem ersten Fluidkammerbereich 52 über den zweiten Fluidkanal 126 zum Reservoir 142 hergestellt ist. Durch die Zufuhr von Fluid zum zweiten Fluidkammerbereich 54 über die Fluidkanäle 112 steigt der Fluiddruck im zweiten Fluidkammerbereich 54 an und der Kolben 50 wird dementsprechend in Richtung zur Wandlermitte, also in Richtung zur Radanordnung (Pumpenrad 8, Leitrad 30 und Turbinenrad 18) verschoben, bis der Reib- und Dichteingriff zwischen den Reibflächen an dem Flansch­ abschnitt 68, den Lamellen 62, 72 und 74 und dem Widerlagerring 58 hergestellt ist und dementsprechend die Fluiddurchflußverbindung zwischen den beiden Fluidkammerbereichen 52 und 54 unterbrochen ist. Da im Überbrückungszustand das Pumpenrad 8 und das Turbinenrad 18 starr gekoppelt sind, entsteht im ersten Fluidkammerbereich - im Gegensatz zum Nicht-Überbrückungszustand - keine wesentliche Reibungswärme, so daß auf eine Abfuhr von Fluid aus dem ersten Fluidkammerbereich und eine Neuzufuhr von gekühltem Fluid in den ersten Fluidkammerbereich 52 verzichtet werden kann. Beim gezeigten Ausführungsbeispiel ist aus diesem Grunde keinerlei Fluidverbindung zwischen den beiden Fluidkammerberei­ chen 52 und 54 im Überbrückungszustand vorgesehen, so daß der Fluidkreislauf durch die beiden Fluidkammerbereiche unterbrochen ist. Man könnte allerdings ohne weiteres einen gewissen Restfluß durch die beiden Fluidkammerbereiche über entsprechende Durchflußöffnungen vorsehen, wobei diese Durchflußöffnungen so dimensioniert sein sollten, daß der den Reibeingriff zwischen den Reibflächen herstellende Fluiddruck im zweiten Fluidkammerbereich nicht wesentlich abfällt.

Die beschriebene Ausbildung des Wandlers mit in Richtung zur Wandlermitte zur Herstellung des Überbrückungszustands bewegbarem Kolben hat im Zusammenhang mit der beschriebenen Ansteuerung des Wandlers über zwei Hydraulikkanäle den Vorteil, daß dem ersten Fluidkammerbereich, aus dem im Nicht-Überbrückungszustand die dort entstehende Reibung abzuführen ist, das "frische", also gekühlte Fluid von radial innen zugeführt wird und dementsprechend unter Einwirkung der beim Wandlerbetrieb wirkenden Fliehkräfte den gesamten Radialbereich des ersten Fluidkammerbereichs 52 durchströmt und sich im ersten Fluidkammerbereich 52 gleichmäßig verteilt. Die Ansteuerbarkeit des Wandlers über nur zwei Hydraulikkanäle, von denen jeweils einer als Zuleitung und jeweils einer als Ableitung dient, ermöglicht es, daß eine Pumpen- und Steuerventilanordnung in einem zugeordneten Getriebe oder dergleichen einfach ausgebildet sein kann. Da auf eine Abdichtung der beiden Fluidkammerbereiche im Nicht-Überbrückungs­ zustand verzichtet ist und im Überbrückungszustand die Reibflächen die beiden Fluidkammerbereiche gegeneinander abdichten, kann auf eine kostenaufwendige, radial außen am Kolben wirkende Dichtungsanordnung mit entsprechendem Dichtungssitz verzichtet werden, wodurch sich große Kostenvorteile ergeben.

Zusammenfassend betrifft die Erfindung eine hydrodynamische Kupplungs­ einrichtung, insbesondere einen hydrodynamischen Drehmomentwandler. Die Kupplungseinrichtung weist ein Gehäuse auf, in dem eine Fluidkammer ausgebildet ist. Die Fluidkammer wird durch einen am Gehäuse drehfesten und bezogen auf eine Gehäuseachse axial bewegbaren Kolben einer Überbrückungskupplung in zwei Fluidkammerbereiche unterteilt, nämlich in einen ein Turbinenrad und ein Pumpenrad, sowie ggf. ein Leitrad enthalten­ den ersten Fluidkammerbereich und einen zweiten Fluidkammerbereich. Zum Bringen der Überbrückungskupplung in einen Überbrückungszustand ist an dem zweiten Fluidkammerbereich ein gegenüber einem Fluiddruck im ersten Fluidkammerbereich höherer Fluiddruck anlegbar. In einem Nicht-Über­ brückungszustand der Überbrückungskupplung stehen die beiden Fluidkam­ merbereiche in Fluidflußverbindung und der Fluidkammer ist über den ersten Fluidkammerbereich Fluid zuführbar. Bei Zufuhr von Fluid zum ersten Fluidkammerbereich im Nicht-Überbrückungszustand ist aus der Fluidkam­ mer Fluid allein über den zweiten Fluidkammerbereich abführbar.

Claims (5)

1. Hydrodynamische Kupplungseinrichtung, insbesondere hydrodyna­ mischer Drehmomentwandler (2), mit einem eine Fluidkammer (14) enthaltenden Gehäuse (4), wobei die Fluidkammer (14) durch einen am Gehäuse (4) drehfesten und bezogen auf eine Gehäuseachse (A) axial bewegbaren Kolben (50) einer Überbrückungskupplung (60) in einen ein Turbinenrad (18) und ein Pumpenrad (8) enthaltenden ersten Fluidkammerbereich (52) und einen zweiten Fluidkammerbe­ reich (54) unterteilt ist,
wobei zum Bringen der Überbrückungskupplung (60) in einen Überbrückungszustand an dem zweiten Fluidkammerbereich (54) ein gegenüber einem Fluiddruck im ersten Fluidkammerbereich (52) höherer Fluiddruck anlegbar ist und in einem Nicht-Überbrückungs­ zustand der Überbrückungskupplung (60) die beiden Fluidkammerbe­ reiche (52, 54) in Fluidflußverbindung stehen und der Fluidkammer (14) über den ersten Fluidkammerbereich (52) Fluid zuführbar und bei Zufuhr von Fluid zum ersten Fluidkammerbereich (52) aus der Fluidkammer (14) Fluid allein über den zweiten Fluidkammerbereich (54) abführbar ist.

2. Hydrodynamische Kupplungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Überbrückungszustand die Fluidflußver­ bindung unterbrochen ist und vorzugsweise die beiden Fluidkammer­ bereiche (52, 54) im wesentlichen gegeneinander abgedichtet sind.

3. Hydrodynamische Kupplungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Überbrückungskupplung (60) eine Lamellen- und Widerlageranordnung (62, 72, 74, 58) umfaßt mit wenigstens einer mit einer Abtriebswelle (16) in Drehmomentüber­ tragungsverbindung stehenden abtriebsseitigen Lamelle (72, 74) und einem am Gehäuse (4) drehfesten Widerlager (58) und ggf. mit wenigstens einer am Gehäuse (4) drehfesten gehäuseseitigen Lamelle (62).

4. Hydrodynamische Kupplungseinrichtung nach einem der vorhergehen­ den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Fluidkammer­ bereich (52) an einem ringförmigen Fluiddurchgang (122) zwischen einer Gehäusenabe (12) und einer Stützwelle (48) eines Leitrads (30) der Kupplungseinrichtung oder/und an einem ringförmigen Fluiddurch­ gang (118) zwischen einer/der Abtriebswelle (16) und der Stützwelle (48) bzw. der Gehäusenabe angeschlossen ist.

5. Hydrodynamische Kupplungseinrichtung nach einem der vorhergehen­ den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Fluidkam­ merbereich (54) an einem in einer/der Abtriebswelle (16) ausgebilde­ ten Fluiddurchgang (100) angeschlossen ist.