DE19939297A1 - Hydrodynamischer Drehmomentwandler - Google Patents

Hydrodynamischer Drehmomentwandler

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DE19939297A1 DE1999139297 DE19939297A DE19939297A1 DE 19939297 A1 DE19939297 A1 DE 19939297A1 DE 1999139297 DE1999139297 DE 1999139297 DE 19939297 A DE19939297 A DE 19939297A DE 19939297 A1 DE19939297 A1 DE 19939297A1
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    • F16H61/00Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
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    • F16H61/48Control of exclusively fluid gearing hydrodynamic
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Abstract

Ein hydrodynamischer Drehmomentwandler umfaßt ein Pumpenrad (22), ein Turbinenrad (24) und ein zwischen dem Pumpenrad (22) und und dem Turbinenrad (24) angeordnetes Leitrad (32). Das Leitrad (32) weist einen ersten Leitradbereich (36) und einen zweiten Leitradbereich (40) auf, der mit dem ersten Leitradbereich (36) betriebszustandsabhängig wirkungsmäßig koppelbar ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen hydrodynamischen Drehmo­ mentwandler, umfassend ein Pumpenrad, ein Turbinenrad und ein zwischen dem Pumpenrad und dem Turbinenrad angeordnetes Leitrad.
Derartige insbesondere im Kraftfahrzeugbereich eingesetzte hydrodyna­ mische Drehmomentwandler müssen unter verschiedensten Betriebs­ zuständen oder Betriebsbedingungen in geeigneter Weise ein Drehmoment von einem Antriebsaggregat zu nachfolgenden Komponenten, beispielsweise einem Getriebe, übertragen können. So muß z. B. beim Kaltstart im Winter der Wandler ebenso ein Drehmoment übertragen können als nach längerem Betrieb bei hohen Außentemperaturen. Der Zustand Kaltstart bzw. niedrige Temperaturen erfordert, daß der Wandler eine weiche Kennung hat. Diese ist jedoch schlecht für den Komfort und den Wirkungsgrad, da ein Betrieb bei hohen Drehzahlen und ein relativ hoher Kraftstoffverbrauch die Folge davon sind. Im normalen Betrieb sollte daher der Wandler eine relativ harte Kennung aufweisen.
Zu dem Zwecke schlägt die DE 197 49 892 C1 einen hydrodynamischen Drehmomentwandler vor, dessen Pumpenrad zweigeteilt ist. Ein radial innerer Bereich des Pumpenrads ist fest mit der Pumpenradschale gekoppelt und ein radial äußerer Bereich des Pumpenrads ist von der Schale gelöst ausgebildet und kann über eine vom Pumpenrad und vom Turbinenrad ringraumartig umgebene Kupplung wahlweise zu- bzw. abgeschaltet werden. Bei abgeschaltetem radial äußeren Pumpenradbereich weist der Wandler eine relativ weiche Kennung auf, d. h. eine Kennung, die ins­ besondere bei niedrigen Temperaturen bzw. im Kaltstartzustand eingesetzt werden kann. Bei zugekoppeltem radial äußerem Pumpenradbereich weist der Wandler eine relativ harte Kennung auf und ist in diesem Zustand somit für den normalen Fahrbetrieb besonders geeignet.
Dieser Aufbau eines hydrodynamischen Drehmomentwandlers ist jedoch relativ komplex, da das Pumpenrad, welches im allgemeinen durch die gleichzeitig einen Gehäuseteil bildende Pumpenradschale gebildet bzw. getragen ist, nunmehr einen von diesem Gehäuse losgelösten Bereich aufweisen muß.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen hydrodynamischen Drehmomentwandler vorzusehen, welcher bei einfachem Aufbau in einfacher Weise an verschiedene Kennungsanforderungen anpaßbar ist.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch einen hydrodynamischen Drehmomentwandler, umfassend ein Pumpenrad, ein Turbinenrad und ein zwischen dem Pumpenrad und dem Turbinenrad angeordnetes Leitrad.
Ferner ist bei dem erfindungsgemäßen Drehmomentwandler vorgesehen, daß das Leitrad einen ersten Leitradbereich und einen zweiten Leitradbereich aufweist, der mit dem ersten Leitradbereich betriebszustandsabhängig wirkungsmäßig koppelbar ist.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß auch durch den Aufbau des Leitrads aus mehreren Leitradbereichen und durch wahlweise Änderung der wirkungsmäßigen Kopplung dieser verschiedenen Leitradbereiche ein Einfluß auf die Wandlerkennung genommen werden kann. Es läßt sich dadurch jedoch ein relativ leicht herzustellender Aufbau erzielen, da im Bereich anderer Komponenten, insbesondere im Bereich des Pumpenrads, keine wesentlichen Änderungen erforderlich sind.
Beispielsweise kann bei der erfindungsgemäßen Ausgestaltung eines hydrodynamischen Drehmomentwandlers eine Kupplungseinrichtung vorgesehen sein, durch welche der erste und der zweite Leitradbereich in Abhängigkeit vom Betriebszustand miteinander koppelbar sind.
Der erfindungsgemäße Drehmomentwandler kann ein mit Wandler-Arbeits­ fluid befülltes oder befüllbares Wandlergehäuse aufweisen, in welchem das Leitrad und das Turbinenrad angeordnet sind. Vorzugsweise ist die Kupplungseinrichtung eine Fluid-Kupplungseinrichtung.
Bei einer besonders bevorzugten Ausgestaltungsart ist die Kupplungsein­ richtung eine Scherfluid-Kupplungseinrichtung, d. h. das im Wandlerinneren vorhandene Wandler-Arbeitsfluid kann gleichzeitig die Funktion eines Scherfluids übernehmen, so daß keine zusätzlichen aktiv anzusteuernden Kupplungskomponenten vorgesehen werden müssen.
Ferner ist vorzugsweise vorgesehen, daß die Kupplungseinrichtung eine mit dem ersten Leitradbereich verbundene erste Flächenanordnung umfaßt und eine mit dem zweiten Leitradbereich verbundene zweite Flächenanordnung umfaßt, welche der ersten Flächenanordnung unter Zwischenlagerung von Wandler-Arbeitsfluid gegenüberliegt.
Weiter ist es vorteilhaft, wenn der Abstand zwischen verschiedenen sich gegenüberliegenden Flächenbereichen der ersten und der zweiten Flächen­ anordnung im wesentlichen unveränderbar ist. Es wird somit ein definiertes Schleppmoment der Scherfluidkupplung erzielt und es kann verhindert werden, daß die zur Drehmomentübertragung dienenden Flächenanord­ nungen in direkten körperlichen Kontakt miteinander treten.
Vorzugsweise ist vorgesehen, daß die erste oder/und die zweite Flächen­ anordnung wenigstens einen im wesentlichen ringartig ausgebildeten Flächenbereich umfaßt.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltungsartist bei dem erfindungsgemäßen hydrodynamischen Drehmomentwandler vorgesehen, daß der Betriebs­ zustand wenigstens durch die Temperatur des Wandler-Arbeitsfluids definiert ist. Es kann dabei insbesondere bei Vorsehen einer Scherfluid- Kupplungseinrichtung in vorteilhafter Weise Nutzen von der im Betrieb auftretenden Änderung der Temperatur des Wandler-Arbeitsfluids gemacht werden. Das heißt, bei niedrigen Temperaturen ist die Viskosität des Wandler-Arbeitsfluids relativ hoch, d. h. das Fluid ist relativ zäh und stellt somit eine sehr starke Kopplung zwischen den Leitradbereichen her. Steigt nach längerem Betrieb die Temperatur des Wandler-Arbeitsfluids an, so nimmt dessen Viskosität entsprechend ab und entsprechend nimmt auch die Kopplungswirkung der Scherfluid-Kupplungseinrichtung ab. Es tritt somit mit zunehmender Temperatur, d. h. während des normalen Fahrbetriebs, eine fortschreitende wirkungsmäßige Entkopplung der Leitradbereiche auf.
Ferner ist vorzugsweise vorgesehen, daß die Kupplungseinrichtung in einem von dem Turbinenrad und dem Pumpenrad wenigstens bereichsweise umgebenen, ringartigen Raum angeordnet ist. Dies ist ein Raumbereich, der bei herkömmlichen Drehmomentwandlern im allgemeinen nicht genutzt wird, und in dem die Temperatur des Wandler-Arbeitsfluids beim Kaltstart relativ lange niedrig bleibt. Es kann somit der Zustand einer weichen Wand­ lerkennung relativ lange beibehalten werden.
Vorzugsweise ist beim erfindungsgemäßen Drehmomentwandler vor­ gesehen, daß einer der Leitradbereiche zwischen einem Turbinenaustritts­ bereich und einem Pumpeneintrittsbereich angeordnet ist und der andere der Leitradbereiche zwischen einem Pumpenaustrittsbereich und einem Turbineneintrittsbereich angeordnet ist. Dabei kann ferner vorgesehen sein, daßder eine Leitradbereich ein Leitradbereich ist, dessen Leitradwirkung von der wirkungsmäßigen Kopplung zwischen erstem und zweiten Leitradbereich im wesentlichen unabhängig ist. Dies bedeutet, daß der eine Leitradbereich ein Leitradbereich ist, der den bei herkömmlichen Drehmomentwandlern vorgesehenen, im radial inneren Bereich des Fluidströmungskreislaufs liegenden Leiträdern entspricht und der bei Vorliegen des Wandlerbetriebs in an sich bekannter Weise wirksam ist. Die Wirkungsweise dieses Leitradbereichs ist davon, ob der andere Leitradbereich zugeschaltet ist oder nicht, im wesentlichen unbeeinflußt.
Um sicherzustellen, daß bei hergestellter wirkungsmäßiger Kopplung der mehreren Leitradbereiche die im Bereich der Leitradbereiche erzeugte Abstützkraft gleichgerichtet ist, wird vorgeschlagen, daß der erste Leitradbereich und der zweite Leitradbereich bei aufgebautem Wandler- Strömungskreislauf das strömende Wandler-Arbeitsfluid in der gleichen Umfangsrichtung ablenken. Dies kann beispielsweise dadurch erzielt werden, daß der erste Leitradbereich und der zweite Leitradbereich jeweils eine Mehrzahl von Leitradschaufeln aufweisen und daß die Leitradschaufeln des ersten Leitradbereichs und die Leitradschaufeln des zweiten Leitradbe­ reichs zueinander in Umfangsrichtung im wesentlichen entgegengesetzt gerichtete Schaufelprofile aufweisen.
Wie bereits vorangehend angesprochen, ist es bei dem erfindungsgemäßen Drehmomentwandler vorteilhaft, daß die wirkungsmäßige Kopplung des ersten Leitradbereichs und des zweiten Leitradbereichs mit zunehmender Temperatur des Wandler-Arbeitsfluids abnimmt.
Die vorliegende Erfindung betrifft ferner ein Schaufelrad für eine hydrodyna­ mische Kopplungseinrichtung, insbesondere einen hydrodynamischen Drehmomentwandler, umfassend zwei durch eine Kupplungseinrichtung miteinander wirkungsmäßig koppelbare Schaufelradbereiche. Die Kupplungs­ einrichtung umfaßt erfindungsgemäß eine Scherfluid-Kupplungseinrichtung.
Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen anhand bevorzugter Ausgestaltungsformen detailliert . beschrieben. Es zeigt:
Fig. 1 eine schematische Teil-Längsschnittansicht eines erfindungs­ gemäßen hydrodynamischen Drehmomentwandlers;
Fig. 2 ein qualitatives Diagramm, das den Verlauf der Viskosität eines Fluids in Abhängigkeit von der Temperatur darstellt.
In Fig. 1 ist ein hydrodynamischer Drehmomentwandler allgemein mit 10 bezeichnet. Der Wandler 10 weist ein Gehäuse 12 auf, das einen nur teilweise dargestellten Gehäusedeckel 14 und eine Pumpenradschale 16 umfaßt. Die Pumpenradschale 16 ist in dem radial inneren Bereich mit einer Pumpenradnabe 18 drehfest verbunden und trägt eine Mehrzahl von in Umfangsrichtung aufeinander folgenden und sich im wesentlichen radial erstreckenden Pumpenradschaufeln 20. Diese Pumpenradschaufeln 20 bilden zusammen mit der Pumpenradschale 16 und der Pumpenradnabe 18 das allgemein mit 22 bezeichnete Pumpenrad. Der Drehmomentwandler 10 weist ferner ein Turbinenrad 24 auf, das eine Turbinenradschale 26 und eine mit dieser drehfest verbundene Turbinenradnabe 28 umfaßt. An der Turbinenradschale 26 sind mehrere Turbinenradschaufeln 30 getragen. In an sich bekannter Weise ist das Pumpenrad 22 in drehfester Verbindung mit einer Antriebswelle, und das Turbinenrad 24 treibt über die Turbinenradnabe 28 eine mit dieser drehfest gekoppelte Wandlerabtriebswelle, beispielsweise eine nicht dargestellte Getriebeeingangswelle an.
In den durch das Pumpenrad 22 und das Turbinenrad 24 aufgebaute und durch Pfeile P1 und P2 angedeuteten Wandler-Arbeitsfluidkreislauf ist ferner ein allgemein mit 32 bezeichnetes Leitrad geschaltet. Das Leitrad 32, das in an sich bekannter Weise über einen mit 34 bezeichneten Freilauf auf einem nicht dargestellten Abstützelement, beispielsweise Abstützwelle, getragen ist, wobei der Freilauf eine Drehung des Leitrads 32 in einer Richtung zuläßt, in der anderen Richtung jedoch blockiert, weist bei dem erfindungsgemäßen hydrodynamischen Drehmomentwandler 10 einen ersten Leitradbereich 36 mit ersten Leitradschaufeln 38 und einen zweiten Leitradbereich 40 mit Leitradschaufeln 42 auf. Man erkennt, daß der erste Leitradbereich 36 im wesentlichen dem beim Stand der Technik bekannten Leitrad entspricht und radial innen zwischen einem Turbinenradaustritts­ bereich 44 und einem Pumpenradeintrittsbereich 46 der Wandler-Arbeits­ fluidzirkulation angeordnet ist. Der zweite Leitradbereich 40 liegt mit seinen zweiten Leitradschaufeln 42 radial außen zwischen einem Pumpenradaus­ trittsbereich 48 und einem Turbinenradeintrittsbereich 50.
Der erste Leitradbereich 36, der, wie bereits angesprochen, so angeordnet ist und so wirksam ist, wie ein herkömmliches Leitrad, ist mit dem zweiten radial außen liegenden Leitradbereich 40 über eine Scherfluidkupplung 52 zur gemeinsamen Drehung koppelbar. Diese Scherfluidkupplung 52 liegt im wesentlichen in einem ringartigen Raum 54, der sich um die Wandler­ drehachse A herum erstreckt und im wesentlichen vom Turbinenrad 24, d. h. einer Turbinenradinnenschale 56, und vom Pumpenrad 22, d. h. einer Pumpenradinnenschale 58, umgeben ist. Die Scherfluidkupplung 52 umfaßt am ersten Leitradbereich 36 einen im radial äußeren Bereich mit den ersten Leitradschaufeln 38 fest verbunden oder integral ausgebildeten Kopplungs­ ringbereich 60 mit einer Außenverzahnung 62. Der zweite Leitradbereich 40 weist einen ringartigen Kopplungsbereich 64 auf, der radial außen die zweiten Leitradschaufeln 42 trägt und der radial innen über einen ringartigen Abschnitt 66 unter Zwischenlagerung eines Lagers 68 am Kopplungsbereich 60 des ersten Leitradbereichs 36 gelagert ist. Es sei darauf verwiesen, daß das Lager 68 ein Gleit- oder Wälzkörperlager sein kann. Auch der Kopp­ lungsbereich 64 des zweiten Leitradbereichs 40 weist eine Verzahnung, nämlich eine Innenverzahnung 70, auf. An den Verzahnungen 62, 70 sind jeweilige ringartige Lamellen 72, 74 getragen, so daß sie mit den Kopp­ lungsbereichen 60, 64 in drehfester Verbindung stehen. Ferner sind die ringartigen Lamellen 72, 74 mit den diese jeweils drehfest tragenden Kopplungsbereichen 60 bzw. 64 in axialer Richtung fest verbunden. Zu diesem Zwecke sind jeweilige Abstandsringe 76 bzw. 78 vorgesehen, die durch in Nuten eingreifende Sicherungsringe 80, 82 fixiert sind und somit auch die ringartigen Lamellen 72, 74 axial an den Kopplungsbereichen 60, 64 halten. Man erkennt, daß die ringartige Lamelle 72, die mit dem ersten Leitradbereich 36 drehfest gekoppelt ist, in Achsrichtung unter Vorgabe eines vorbestimmten Abstands zwischen dem ringartigen Bereich 66 und der ringartigen Lamelle 74 gehalten ist, die mit dem zweiten Leitradbereich 40 drehfest verbunden sind. Da der Innenraum des Wandlers 10 mit einem Wandler-Arbeitsfluid gefüllt ist, ist auch der Zwischenraum zwischen diesen ringartigen Elementen bzw. den sich im wesentlichen radial erstreckenden Oberflächen derselben mit dem Wandler-Arbeitsfluid gefüllt, so daß hier durch die erzeugte Scherwirkung eine Drehmomentübertragungsverbindung zwischen dem ersten Leitradbereich 36 und dem zweiten Leitradbereich 40 vorherrscht. Das übertragene Drehmoment nimmt hier mit der Anzahl der einander gegenüberliegenden Scherflächen und der Drehzahldifferenz zwischen dem ersten und dem zweiten Leitradbereich 36, 40 proportional zu, und nimmt mit der Zunahme des Abstands zwischen den einander gegenüberliegenden Oberflächenbereichen ab. Dies bedeutet, daß durch Einstellung der Anzahl einander gegenüberliegender Flächen, durch geeignete Einstellung des Abstands zwischen diesen Flächen und auch durch geeignete Auswahl der Außenradien und der Innenradien der einander gegenüberliegenden Flächenbereichen das Drehmomentübertragungsver­ mögen durch konstruktive Maßnahmen eingestellt werden kann.
Ein weiterer wesentlicher Parameter bei der Drehmomentübertragung ist jedoch die Viskosität η des Wandler-Arbeitsfluids. Man erkennt in Fig. 2 den qualitativen Zusammenhang dieser Viskosität η mit der Temperatur. Bei geringen Temperaturen weist das Wandler-Arbeitsfluid eine sehr hohe Viskosität η auf, d. h. das Wandler-Arbeitsfluid ist relativ zäh. In ent­ sprechender Weise ist die zwischen den ringartigen Elementen 72, 74, 66 erzeugte Scherwirkung stark und es liegt eine relativ starke Kopplung der beiden Leitradbereiche 36, 40 vor. Steigt die Temperatur des Wandler- Arbeitsfluids an, so nimmt die Viskosität η ab, mit der Folge, daß durch die entsprechend abnehmende Zähigkeit auch die Scherwirkung und somit die Kopplungsfestigkeit abnimmt. Diese bei Änderung der Temperatur des Wandler-Arbeitsfluids zwangsweise auftretende Änderung der dynamischen Viskosität des Wandler-Arbeitsfluids und die dabei ebenfalls zwangsweise auftretende Verminderung der Kopplungswirkung der Scherfluidkupplung 52 wird bei dem erfindungsgemäßen Wandler in positiver Weise genutzt, um eine Anpassung der Wandlerkennung zu erzielen. Im Kaltstartzustand, in welchem das Wandler-Arbeitsfluid eine relativ niedrige Temperatur hat, ist die wirkungsmäßige Kopplung zwischen dem ersten Leitradbereich 36 und dem zweiten Leitradbereich 40 relativ stark. Dies bedeutet, daß beide Leitradbereiche 36, 40 wirksam sind und also sowohl im inneren Bereich bei dem Strömungspfeil P2 als auch im radial äußeren Bereich bei dem Strömungspfeil P1 eine Fluidumlenkung durch die Leitradbereiche 36, 40 erfolgt. Da beide Leitradbereiche 36, 40 hinsichtlich ihres Schaufelprofils derart ausgebildet sind, daß sie - betrachtet in Umfangsrichtung um die Wandlerdrehachse A - das heranströmende Wandler-Arbeitsfluid in der gleichen Richtung ablenken, erfolgt auch die Drehmomentenabstützung der Leitradbereiche 36, 40 in der gleichen Richtung mit der Folge, daß das gesamte Leitradmoment erhöht wird. Ferner wird infolgedessen das Moment des Pumpenrads gesenkt und die sogenannte "Stall-Drehzahl" steigt an. Die Folge davon ist, daß aufgrund der dann vorgesehenen weichen Wand­ lerkennung das Anfahren mit kaltem Antriebssystem verbessert wird. In diesem Zustand weist das im allgemeinen als Brennkraftmaschine-Antriebs­ aggregat noch ein geringes Antriebsmoment auf, was jedoch durch die vermittels der "weichen Wandlerkennung" vorgesehenen Zugkrafterhöhung (das Verhältnis zwischen Turbinenmoment und Pumpenmoment ist größer als 1) übersetzt wird. Steigt im Betrieb dann die Temperatur des gesamten Antriebssystems und somit auch die Temperatur des Wandler-Arbeitsfluids an, so sinkt, wie vorangehend beschrieben, die Viskosität η ab und die Scherfluidwirkung in der Scherfluidkupplung 52 geht zunehmend verloren. Dies bedeutet aber, daß die Abstützung des radial außen liegenden zweiten Leitradbereichs 40 allmählich aufgeweicht wird bzw. verloren geht, bis die Scherfluidwirkung letztendlich so gering ist, daß im zweiten Leitradbereich 40 nahezu keine Drehmomentenabstützung mehr stattfindet. In diesem Zustand ist dann im wesentlichen nur noch der erste Leitradbereich 36 wirksam, so wie bei herkömmlichen Drehmomentwandlern auch, der zweite Leitradbereich 40 kann sich, entsprechend der zwischen dem Pumpenrad 22 und dem Turbinenrad 24 aufgebauten Fluidströmung bezüglich des ersten Leitradbereichs 36 im wesentlichen frei drehen. Es liegt dann eine relativ harte Wandlerkennung vor, bei welcher der im Wandler auftretende Schlupf vermindert ist und der Wirkungsgrad desselben erhöht ist. Die Folge davon ist, daß die Motordrehzahl gesenkt werden kann und somit bei vermindertem Kraftstoffverbrauch auch der Fahrkomfort erhöht wird.
Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung eines hydrodynamischen Drehmomentwandlers, insbesondere den Einsatz eines in mehrere Bereiche aufgeteilten Leitrades, wobei diese Bereiche entsprechend dem Betriebs­ zustand, insbesondere entsprechend der Temperatur des Wandler-Arbeits­ fluids aktiv bzw. passiv geschaltet werden, läßt sich eine einfache Anpassung der Wandlerkennung an diese verschiedenen Betriebszustände erzielen. Vor allem der Einsatz einer Scherfluidkupplung ermöglicht diese Anpassung, ohne daß irgendwelche aktiven Ansteuermaßnahmen vor­ genommen werden müssen. Es genügt alleine die Ausgestaltung der Scherfluidkupplung hinsichtlich ihrer Kupplungskonstruktionsparameter derart, daß bei vorgegebenem Temperaturverlauf sich zwangsweise eine bestimmte Kopplungsstärke zwischen den verschiedenen Wandlerbereichen einstellen wird.
Es sei darauf hingewiesen, daß die Positionierung der Scherfluidkupplung 52 in dem Ringraumbereich 54 besonders vorteilhaft ist, daß dies jedoch nicht zwingend so sein muß. Es ist grundsätzlich auch denkbar, den zweiten, radial außen liegenden Leitradbereich mit dem ersten, radial innen liegenden Leitradbereich wirkungsmäßig dadurch zu koppeln bzw. die wirkungsmäßige Kopplung dadurch aufzuheben, daß eine Kupplungseinrichtung zwischen dem zweiten Leitradbereich und dem Freilauf 34 direkt wirkt. Von Bedeu­ tung ist lediglich, daß in bestimmten Betriebszuständen eine gleichzeitige Drehmomentenabstützung am ersten Leitradbereich 36 und am zweiten Leitradbereich 40 auftritt.

Claims (16)

1. Hydrodynamischer Drehmomentwandler, umfassend:
  • - ein Pumpenrad (22),
  • - ein Turbinenrad (24),
  • - ein zwischen dem Pumpenrad (22) und dem Turbinenrad (24) angeordnetes Leitrad (32),
dadurch gekennzeichnet, daß das Leitrad (32) einen ersten Leitradbe­ reich (36) und einen zweiten Leitradbereich (40) aufweist, der mit dem ersten Leitradbereich (36) betriebszustandsabhängig wirkungs­ mäßig koppelbar ist.
2. Hydrodynamischer Drehmomentwandler nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Kupplungseinrichtung (52), durch welche der erste und der zweite Leitradbereich (36, 40) in Abhängigkeit vom Betriebszustand miteinander koppelbar sind.
3. Hydrodynamischer Drehmomentwandler nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch ein mit Wandler-Arbeitsfluid befülltes oder befüllbares Wandlergehäuse (12), in welchem das Leitrad (32) und das Turbinenrad (24) angeordnet sind.
4. Hydrodynamischer Drehmomentwandler nach Anspruch 2 und Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplungseinrichtung (52) eine Fluid-Kupplungseinrichtung ist.
5. Hydrodynamischer Drehmomentwandler nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplungseinrichtung (52) eine Scherfluid-Kupplungseinrichtung (52) ist.
6. Hydrodynamischer Drehmomentwandler nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplungseinrichtung (52) eine mit dem ersten Leitradbereich (36) verbundene erste Flächenanordnung (72) umfaßt und eine mit dem zweiten Leitradbereich (40) ver­ bundene zweite Flächenanordnung (66, 74) umfaßt, welche der ersten Flächenanordnung (72) unter Zwischenlagerung von Wandler- Arbeitsfluid gegenüberliegt.
7. Hydrodynamischer Drehmomentwandler nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen verschiedenen sich gegenüberliegenden Flächenbereichen der ersten und der zweiten Flächenanordnung (72, 66, 74) im wesentlichen unver­ änderbar ist.
8. Hydrodynamischer Drehmomentwandler nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die erste oder/und die zweite Flächen­ anordnung (72, 66, 74) wenigstens einen im wesentlichen ringartig ausgebildeten Flächenbereich umfaßt.
9. Hydrodynamischer Drehmomentwandler nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Betriebszustand wenigstens durch die Temperatur des Wandler-Arbeitsfluids definiert ist.
10. Hydrodynamischer Drehmomentwandler nach Anspruch 2 oder einem der Ansprüche 3 bis 9, sofern auf Anspruch 2 rückbezogen, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplungseinrichtung (52) in einem von dem Turbinenrad (24) und dem Pumpenrad (22) wenigstens bereichsweise umgebenen, ringartigen Raum (54) angeordnet ist.
11. Hydrodynamischer Drehmomentwandler nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß einer (36) der Leitradbereiche (36, 40) zwischen einem Turbinenaustrittsbereich (44) und einem Pumpenein­ trittsbereich (46) angeordnet ist und der andere (40) der Leitradbe­ reiche (36, 40) zwischen einem Pumpenaustrittsbereich (48) und einem Turbineneintrittsbereich (50) angeordnet ist.
12. Hydrodynamischer Drehmomentwandler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der eine Leitradbereich (36) ein Leitradbereich (36) ist, dessen Leitradwirkung von der wirkungs­ mäßigen Kopplung zwischen erstem und zweiten Leitradbereich (36, 40) im wesentlichen unabhängig ist.
13. Hydrodynamischer Drehmomentwandler nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Leitradbereich (36) und der zweite Leitradbereich (40) bei aufgebautem Wandler-Strömungs­ kreislauf das strömende Wandler-Arbeitsfluid in der gleichen Umfangsrichtung ablenken.
14. Hydrodynamischer Drehmomentwandler nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Leitradbereich (36) und der zweite Leitradbereich (40) jeweils eine Mehrzahl von Leitradschaufeln (38, 42) aufweisen und daß die Leitradschaufeln (38) des ersten Leitradbereichs (36) und die Leitradschaufeln (42) des zweiten Leitradbereichs (40) zueinander in Umfangsrichtung im wesentlichen entgegengesetzt gerichtete Schaufelprofile aufweisen.
15. Hydrodynamischer Drehmomentwandler nach Anspruch 9 oder einem der Ansprüche 10 bis 14, sofern auf Anspruch 9 rückbezogen, dadurch gekennzeichnet, daß die wirkungsmäßige Kopplung des ersten Leitradbereichs (36) und des zweiten Leitradbereichs (40) mit zunehmender Temperatur des Wandler-Arbeitsfluids abnimmt.
16. Schaufelrad für eine hydrodynamische Kopplungseinrichtung, insbesondere einen hydrodynamischen Drehmomentwandler, umfassend zwei durch eine Kupplungseinrichtung (52) miteinander wirkungsmäßig koppelbare Schaufelradbereiche (36, 40), dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplungseinrichtung (52) eine Scherfluid-Kupplungseinrichtung umfaßt.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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EP2085661A1 (de) 2008-01-31 2009-08-05 Voith Patent GmbH Verfahren zur Steuerung der Leistungsübertragung einer hydrodynamischen Maschine in einem Antriebsstrang und Antriebsstrang

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