DE3419927A1

DE3419927A1 - Viskositaetsbypasskupplung fuer drehmomentwandler

Info

Publication number: DE3419927A1
Application number: DE19843419927
Authority: DE
Inventors: Warren Gerald Farmington Hills Mich. Bopp
Original assignee: Eaton Corp
Current assignee: Eaton Corp
Priority date: 1983-05-31
Filing date: 1984-05-28
Publication date: 1984-12-06
Also published as: JPS608568A; US4493406A

Description

83-rMAR-164

Die Erfindung betrifft Viskositätskupplungen und insbesondere Kupplungen, wie sie bei automatischen Fluidkupplungs- oder Drehmomentujandler-Getrieben vorgesehen u/erden, um den Drehmomentwandler selektiv zu umgehen.

Automatische Getriebe mit Drehmomentwandler werden bei Mo- -torfahrzeugen nahezu universell eingesetzt. Solche Getriebe sind für diesen Zweck generell zufriedenstellend; sie sind aber mit Schlupf behaftet, was notwendigerweise Verluste hinsichtlich der Kraftstoffausnutzung mit sich bringt. In dem Bemühen, diesen Schlupf zu minimieren und dadurch die Kraftstoffausnutzung zu optimieren, wurden verschiedene Anstrengungen unternommen, den Drehmomentwandler mit einer Art Direktantrieb zu umgehen, der typischerweise wirksam gemacht wird, wenn das Fahrzeug mit höherer Getriebeübersetzung und über einer vorbestimmten Fahrzeuggeschwindigkeit betrieben wird. Solche Direktantriebs-Bypassanordnungen haben zwar zu Verbesserungen hinsichtlich der Kraftstoffausnutzung geführt. Unter gewissen Bedingungen kommt es dadurch jedoch zu der Übertragung von Antriebsvibrationen auf die Fahrgastzelle des Motorfahrzeugs und damit zu einer Verschlechterung der Fahrqualität des Fahrzeugs. Es wurde versucht, eine Bypassanordnung zu entwickeln, die keine Antriebsvibrationen auf die Fahrgastzelle überträgt. Dazu wurde vorgeschlagen, eine Viskositätskupplung in dem Bypassantriebszug vorzusehen. Der Einsatz einer Viskositätskupplung in d.em Bypassantriebszug minimiert zwar die Übertragung von Antriebsvibrationen auf die Fahrgastzelle. Es kommt jedoch entscheidend darauf an, die Kupplung auf maximalen Wirkungsgrad auszulegen, so daß Verluste in der Kupplung selbst nicht die durch Anwendung des Bypass erzielten Gewinne in der Kraftstoffausnutzung in wesentlichem Umfang wieder aufheben.

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liJeil ferner Viskositätskupplungen Drehmoment mittels eines v/iskosen Fluids über in engem Abstand liegende Innenflächen übertragen, ist es nicht nur wesentlich, daß der Abstand zwischen diesen Flächen won einer Kupplung zur anderen gleichförmig ist, sondern auch, daß ein solcher Abstand aufrechterhalten bleibt, während die Kupplung in Betrieb ist. Wenn Viskositätskupplungen in Bypassantriebszügen eingesetzt werden, sind sie relativ hohen Axialbelastungen ausgesetzt oder können sie solchen Axialbelastungen ausgesetzt sein. Diese Axialbelastungen suchen die Kupplungsgehäuse zu verformen, wodurch es zu einer Änderung des Abstandes zwischen den genannten Flächen kommt. Außerdem sind' auf die Gehäuse einwirkende ungleichförmige Axialbelastungen bestrebt, die Gehäuse zu verkanten und einen Metall/Metall-Kontakt der Innenflächen herbeizuführen, was eine dramatische Verschlechterung des Betriebsverhaltens der Kupplungen und vorzeitigen Ausfall zur Folge hat.

Der Erfindung liegt din Aufgabe zugrunde, eine einfache und leistungsfähige Viskositätskupplung zur Verwendung als Bypassanordnung in Drehmomentwandlergetrieben zu schaffen; die Viskositätskupplung soll leicht derart hergestellt werden können, daß ein von Kupplung zu Kupplung gleichförmiges Drehmomentaufnahmevermögen selbst im Betrieb der Kupplung gewährleistet ist.

Die Drehmomentwandler-Viskositätsbypa.sskupplung nach der Erfindung weist einen ringförmigen Körper, eine ringförmige Abdeckung, die zusammen mit dem Körper eine Ringkammer zur Aufnahme eines viskosen Fluids bildet, und ein ringförmiges Kupplungsorgan auf, das in der Kammer in Viskositätsantriebsbeziehung zu dem Körper sitzt und einen Wabenteil aufweist, der mit der Abtriebswelle des Drehmoment-

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Wandlers in Antriebsverbindung gebracht werden kann.

Entsprechend einem Merkmal der Erfindung weist der Körper einen zentralen Nabenteil auf, der auf dem zentralen Nabenteil des Kupplungsorgans gelagert ist. Die Abdeckung ist benachbart ihrem radial innenliegenden Rand mit Bezug auf das Kupplungsorgan abgedichtet, nimmt jedoch keine Last auf, so daß die gesamte Radialbelastung des Körpers und der Abdeckung an den Nabenteilen des Körpers und des Kupplungsorgans aufgefangen wird. Es ist eine Schubaufnahmeanordnung vorgesehen, um auf den ringförmigen Körper einwirkende Axialkräfte auf das ringförmige Kupplungsorgan überzuleiten und eine Verformung des Körpers gegenüber dem Kupplungsorgan zu minimieren. Die Schubaufnahmeanordnung sorgt für eine Minimierung von Änderungen der axialen und radialen Abstände zwischen den Viskositätsscherflächen in der Kupplung. Damit werden das Kupplungsbetriebsverhalten und die Dauerhaftigkeit verbessert.

Entsprechend einem weiteren Merkmal der Erfindung weist die Schubaufnahmeanordnung radial außerhalb des Lagers angeordnete Teile auf, um ungleichförmige Axialkräfte aufzufangen, die den Körper zu verkanten suchen und einen vorzeitigen Ausfall der Kupplung verursachen.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung sitzen die Schubaufnahmeteile an der Außenseite der Kupplung, um den Einbau zu vereinfachen und zusammengesetzte Toleranzen zu reduzieren, die relativ große Variationen hinsichtlich des Abstandes zwischen den Viskositätsscherflachen während der Montage verursachen können.

Die Erfindung ist im folgenden an Hand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnungen

- 8 näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung des Antriebszuges eines Kraftfahrzeugs mit einem mit Drehmomentwandler ausgestatteten automatischen Getriebe, üjobei ein mit einer Viskosi^ tätskupplung v/ersehener Drehmomentwandler-Bypassantrieb 'vorgesehen ist,

Fig. 2 in größerem Maßstab einen Teilschnitt des Drehmomentwandlers und des Viskositätskupplungs-Bypassantriebs gemäß Fig. 1, sowie

Fig. 3 einen Schnitt entlang der Linie 3-3 der Fig. 2.

Der in Fig. 1 schematis.ch dargestellte Kraftfahrzeug-Antriebszug umfaßt eine Brennkraftmaschine 10, ein automatisches Getriebe 11 und eine Antriebswelle 12, welche die Hinter- oder Vorderräder 13 über ein Differential 14 antreibt.

Zu dem Getriebe 11 gehören ein Drehmomentwandler 15 mit einer Abtriebswelle 16 und ein Untersetzungsgetriebe 18, das won der Abtriebswelle 16 des Drehmomentwandlers angetrieben wird. Der Drehmomentwandler 15 ist mit einem Getriebefluid gefüllt und weist in bekannter Weise eine υοη der Maschine 10 über ein Drehmomentwandlergehäuse 22 angetriebene Pumpe 20, einen Stator 24 und eine Turbine 26 auf, die mittels der Pumpe 20 hydrokinetisch angetrieben wird.

Zu dem Drehmomentwandler 15 gehört ferner ein Bypassantriebszug, der in Fig. 1 insgesamt mit 27 bezeichnet ist. Der Bypassantriebszug 27 sorgt, wenn er betätigt wird, für

einen Direktantrieb zwischen dem Drehmomentiuandlergehäuse 22 und der Drehmomentwandler-Abtriebswelle 16 über eine Uiskositätskupplung 30, wodurch der mit hohem Schlupf behaftete Antriebsweg über die Pumpe 20 und die Turbine 26 umgangen wird.

Die Turbine 26 ist, wie aus Fig. 2 hervorgeht, bei 28 mit einer Hülse oder einem ringförmigen Träger-29 verschweißt. Der Innenumfang der Hülse trägt eine Keilverzahnung 29a, die mit einer Keilverzahnung 16a der Antriebswelle 16 zusammenwirkt, um auf Grund einer Drehung der Turbine 26 für eine Drehung der Welle 16 zu sorgen. Eine Dichtung 31 verhindert ein Auslecken von Getriebefluid entlang der Grenzfläche von Hülse und Abtriebswelle.

Die Uiskositätskupplung 30 ist im wesentlichen kreisförmig, und sie hat im radialen Querschnitt mehr oder minder L-Form. Die Kupplung ist sandwichartig aufgebaut. Sie weist eine ringförmige Gehäuseanordnung auf, die in dem Drehmomentwandlergehäuse 22 des Drehmomentwandlers untergebracht werden kann und mit axial in Abstand voneinander liegenden ringförmigen . Seitenwandteilen versehen ist, die zwischen sich eine ringförmige Kupplungskammer bilden. Zu der Viskositätskupplung gehört ferner ein innerhalb der Kupplungskammer sitzendes ringförmiges Kupplungsorgan. Die eine Seitenwand des ringförmigen Gehäuses wird von einem Körper 32 gebildet, während das andere Seitenwandteil des ringförmigen Gehäuses von einer Abdeckung 34 gebildet wird. Zwischen dem Körper 32 und der Abdeckung 34 sitzt ein Kupplungsorgan 36. Bei der Abdeckung 34 handelt es sich um ein Stahlstanzteil, während der Körper 32 und das Kupplungsorgan 36 als Aluminium-Kokillenguß-, Druckguß- oder Spritzgußstücke ausgebildet sind.

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Zu dem Körper 32 gehören ein radial außenliegender Umfangsabschnitt 32a, ein Zwischenabschnitt oder Arbeitsabschnitt 32b und ein radial innenliegender Abschnitt 32c, der in einem Nabenteil 32d ausläuft, der sich in Fig. 2 won dem radial innenliegenden Rand des inneren Abschnitts 32c aus in Axialrichtung nach links erstreckt. Der Arbeitsabschnitt 32b trägt an seiner innenliegenden oder in Fig. 2 linken Stirnfläche eine Gruppe von axial verlaufenden Ringstegen 32e, die durch eine Folge von Ringnuten 32f in Radialrichtung voneinander getrennt sind. Eine Dichtung 33 sitzt in einer weiteren Ringnut in der Innenstirnfläche des Körpers 32 radial außerhalb von den Stegen und Nuten 32e, 32f.

Die Abdeckung 34 umfaßt einen radial außenliegenden Umfangsabschnitt 34a, der gegen die Innenfläche oder linke Stirnseite des äußeren Umfangsabschnitts 32a des Körpers dadurch gehalten wird, daß der Körper 32 bei 32g umgebördelt ist. An der Abdeckung befinden sich Ansätze 34b, .die in Sacklöchern oder Ausnehmungen 35 aufgenommen werden, um einen Schlupf der Abdeckung gegenüber dem Körper zu verhindern. Die Abdeckung 34 weist ferner einen Zwischenabschnitt 34c und einen radial innenliegenden Abschnitt 34d auf, der in einer nach innen oder in Fig. 2 nach rechts gerichteten lippe 34e endet.

Die Zwischenabschnitte 32b und 34c des Körpers und der Abdeckung sind so gestaltet, daß sie d.ie Kammer begrenzen, welche die Kupplungsanordnung 36 aufnimmt.

Die Kupplungsanordnung 36 weist einen Arbeitsabschnitt 36a und einen Lager- oder Zwischenabschnitt 36b auf. An der dem Körper 32 zugewendeten Seite des Arbeitsabschnitts 36a (in Fig. 2 der rechten Seite) befindet sich eine Gruppe

von axial gerichteten Ringstegen 3Bc, die durch eine Folge von Ringnuten 3Bd voneinander getrennt sind. Die Ringstege 32e des Körpers 32 greifen zwischen die Ringstege 36c des Kupplungsorgans 36. Zu dem Lagerabschnitt 3Bb gehören ein ringförmiger, radial verlaufender Montageflansch oder Zwischenabschnitt mit mehreren Öffnungen, die den Umlauf des viskosen Fluids in der Kammer gestatten, sowie ein ringförmiger, axial verlaufender Nabenteil 36e, der sich von dem Flansch nach rechts und links erstreckt. Am Innenumfang des Kupplungsnabenteils 36e befindet sich eine Keilverzahnung 36f, die mit einer Keilverzahnung 29b am Außenumfang der Hülse 29 in Eingriff steht, um eine Drehung der Kupplungsanordnung 36 zusammen mit der Abtriebsuielle 16 zu bewirken und eine begrenzte Gleitbewegung der Nabe 36e zuzulassen, die eine Axialbewegung der Kupplung zur Folge hat. Eine Dichtung 38 verhindert ein Auslecken von Getriebefluid entlang der Grenzfläche zwischen der Hülse und dem Nabenteil. Ringförmige Verschleißhülsen.40 und 41 aus gehärtetem Stahl sind auf die rechten und linken Außenumfangsabschnitte des Kupplungsnabenteils 36e aufgepreßt. Der Innenumfang des Körpernabenteils ist auf dem von der Hülse 40 gebildeten Außenumfang des Kupplungsnabenteils 36e gelagert. Die Hülse 40 und der Kupplungsnabenteil 36e sind mit Öffnungen 40a und 36i versehen, welche eine Ablauföffnung bilden, die zu den von den Keilverzahnungen 36f und 29b gebildeten Durchlässen führen, um einen Aufbau von unter hohem Druck stehendem Getriebefluid an der rechten Seite der Kupplung zu verhindern..

Der Nabenteil 32d wird mit Bezug auf die Kupplungsanordnung 36 durch eine Schubaufnahmeanordnung 42 axial positioniert und gegen ein Verkanten auf Grund von auf den Körper 32 einwirkenden ungleichförmigen Axialkräften geschützt. Dabei gibt die Schubaufnahmeanordnung auf den

Körper 32 einwirkende Axialkräfte in beiden Richtungen weiter. Die Schubaufnahmeanordnung weist eine radial verlaufende, ringförmige Schubaufnahmescheibe AA aus Stahl, die in Axialrichtung gegen das rechte Ende der Versehleißhülse AO mittels eines Schnapprings A6 gehalten wird, der in einer Ringnut des Kupplungsnabenteils 36e sitzt, sowie eine S-förmige Schubaufnahmescheibe AB auf. Die Schubaufnahmescheibe A8 ist an ihrem radial außenliegenden Umfang gegen eine radial verlaufende Fläche 32f durch eine Umbördelung 32h gehalten. Sie reicht derart radial nach innen, daß sie die Schubaufnahmescheibe AA überlappt und letztere zwischen der Innenfläche der Scheibe A8 und der Fläche 32f mit relativ/ kleinem Laufspiel sandwichartig angeordnet ist.

Die Hülse AO und die Schubaufnahmeanordnung A2 haben die Aufgabe, die gesamte Lagerlast des Körpers 32 und der Abdeckung 3A zu absorbieren, das heißt radiale Belastungen, gleichförmige axiale Belastungen und ungleichförmige axiale Belastungen, die den Nabenteil 32d auf dem Kupplungsnabenteil 36e zu verkanten suchen und den kritischen Abstand zwischen den Arbeitsabschnitten 32b und 36a auf der einen Diametralseite der Kupplung vermindern sowie den kritischen Abstand auf der anderen Diametralseite vergrößern. Dieser Abstand ist von der Auslegung her deshalb kritisch, weil er die Größe der Viskositätsantriebskraft oder des Drehmoments bestimmt, das von dem Körper 32 auf die Kupplungsanordnung 36 übertragen wird. Die erläuterte Schubaufnahmeanordnung vermindert die Anzahl der Abmessungen, die notwendig sind,, um den Abstand während der Montage der Kupplung vorzugeben. Sie setzt ferner den Einfluß von ungleichförmigen Axialkräften auf den Körper herab.

Ungleichförmigen Axialkräften, welche den Körpernabenteil

32d auf dem Kupplungsnabenteil 3Be zu verkanten suchen, wird an einer Stelle entgegengewirkt, die radial außerhalb der Lauf- oder Radiallagerflächen sitzt, welche von der Innen- und Außenumfangslagergrenzfläche zwischen den Naben gebildet wird. Ulenn beispielsweise die Verbindung des äußeren Umfangsabschnitts 32a des Körpers nicht senkrecht zu der Lagergrenzfläche zwischen den Naben stehen sollte, wird die eine Diametralseite des Körpers nach -links geschoben, während die andere Diametralseite nach rechts gezogen wird.. Jedes Verkanten dieser Art beschleunigt den Verschleiß des Lagers oder der Radiallagerflächen und .führt von einem gewissen Betrag an zu einem axialen und radialen Metall/Metall-Kontakt der Ringstege in den Arbeitsabschnitten 32b und 36a. Weil die Grenzfläche der Schubaufnahmescheiben 44, 48 radial außerhalb von der Radiallagerfläche liegt, vermindern sie die mechanische Auswirkung der ungleichförmigen Kräfte. Sie setzen damit die Verkantungskräfte auf die Radiallagergrenzfläche herab, während sie den kritischen Abstand zwischen den Arbeitsmitteln aufrechterhalten.

liJas die Verringerung der Anzahl der Abmessungen anbelangt, die notwendig sind, um den Axialabstand zwischen den Arbeitsabschnitten 32b und 3Ba des Körpers und der Kupplungsanordnung vorzugeben, bestimmen die Länge . der Hülse 40 und das Laufspiel zwischen den Schubaufnahmescheiben 44, 4B den kleinsten und den größten Axialabstand. Weil ferner das Laufspiel außerhalb der Kupplung liegt, läßt sich diese Abmessung während der Montage der Kupplung leicht überprüfen, und es erfolgt eine ständige Schmierung durch das umgebende Öl in dem Drehmomentwandlergehäuse.

Der radial außenliegende Umfangsabschnitt 34a der Abdekkung 34 bildet eine radial verlaufende Reibfläche 34f, die mit einem losen Reibmaterial oder einer Einlage 58 zusam-

mentuirkt, die sandiuichartig zwischen einer Reibfläche 22a» die von dem Drehmomentwandlergehäuse gebildet wird, und dem Umf angsabschnitt 3Aa sitzt. Bei der Lösung nach der US-Patentanmeldung Ser. No. 388,557 befindet sich der Außenumfang der Stahlabdeckung., radial innerhalb eines ringförmigen Reibbelags, der mit dem Aluminiumkörper v/erklebt ist. Dadurch, daß die Stahlabdeckung 34 radial nach außen verlängert wird, um eine Kupplungs- oder Reibfläche zu bilden, wird das Verkleben überflüssig. Der radial außenliegende Umfangsabschnitt 34a der Abdeckung 34 kann in einen zylindrischen Wandabschnitt übergehen, uielcher die äußere Umfangsflache des Körpers umgreift. Die zylindrische Wand kann dann über den Körper herumgezogen ujerden. Außerdem können die Ansätze 34b dadurch ersetzt werden, daß die zylindrische Wand der Abdeckung in Kerben oder Ausnehmungen des Körpers eingestemmt oder eingewalzt wird.

Die Uiskositätskupplung ist mit einem Silikonfluid, beispielsweise Dimethylpolysiloxan, gefüllt. Das flüssige Silikon wird an einem Auslecken in radial auswärts weisender Richtung durch die quadratischen Querschnitt aufweisende Elastomer-Ringdichtung 33 gehindert. Ein Austritt des Silikonfluids radial nach innen wird v/on zwei Doppellippen-Elastomerdichtungen 54, 56 ausgeschlossen. Die Dichtung 54 befindet sich in einer Ringnut 32j in dem Körpernabenteil 32d; sie läuft auf der Stahlhülse 40. Die Dichtung 56 sitzt innerhalb der Lippe 34e und läuft auf der Stahlhülse 41 . Die Dichtungen verhindern auch ein Auslecken von Getriebefluid in die Uiskositätskupplung. Falls erwünscht, kann die Hülse 40 in Form von zwei kürzeren Stücken ausgeführt werden, von denen das eine auf den Nabenteil 36e aufgepreßt ist, um für eine Dichtwirkung im Zusammenspiel mit der Dichtung 54 zu sorgen. Das andere Stück kann in die von dem Innenumfang des Nabenteils 32g oder des Naben-

teils 36e gebildete Bohrung gepreßt sein und aus Stahl bestehen, während eine kurze Bronzehülse in den Innenumfang des Nabenteils 32g eingepreßt sein kann.

Im Betrieb des Bypassantriebszugs 27 wird Getriebefluid normalerweise dem Drehmomentüjandlerbereich über einen ringförmigen Durchlaß oder eine Kammer BO zwischen der Abdekkung 34 und dem Drehmomentiuandlergehäuse 22 zugeführt. Durch das Vorhandensein des auf die Abdeckung 34 einwirkenden Fluids in der Kammer 60 wird die Viskositätskupplung gegen eine von einer Feder 62 ausgeübte, relativ/ kleine Kraft in Fig. 2 nach rechts in die Außereingriffsstellung (Fig. 1) bewegt, wobei die Einlage 58 von der Gehäusefläche 22a und der Fläche 34f de>r Abdeckung abgehoben ist, so daß ein an der Einlage vorbeiführender Ringdurchlaß gebildet wird. Das Fluid strömt auf diese Weise radial auswärts in dem Durchlaß oder der Kammer 60 an der Einlage 58 vorbei und in die Hauptkammer des Drehmomentwandlers hinein. Wenn es erwünscht ist, den Bypassantriebszug wirksam zu machen, beispielsweise wenn das Fahrzeug mit höherem Getriebeübersetzungsverhältnis und oberhalb einer vorbestimmten Fahrzeugges.chwindigkeit betrieben wird, wird die Strömungsrichtung des Getriebefluids in dem Drehmomentwandler durch Betätigen eines zweckentsprechenden, nicht dargestellten Magnetventils umgekehrt. Das Getriebefluid wird jetzt der Hauptkammer des Drehmomentwandlers zugeführt, wo es auf den Körper 32 einwirkt und die Viskositätskupplung in Fig. 2 nach links schiebt, um die Einlage 58 mit den Reibflächen 22a und 34f des Gehäuses und der Abdeckung in Reibeingriff zu bringen. Es erfolgt jetzt ein Direktantrieb über die Viskositätskupplung auf die Abtriebswelle 16, wodurch der Drehmomentwandler umgangen wird. Es tritt zwar ein begrenzter Schlupf in der Viskositätskupplung zwischen dem Körper 32 und dem Kupplungsorgan

36 auf.. Dieser Schlupf ist jedoch wesentlich kleiner als der Schlupf in dem Drehmomentwandler, so daß der Gesamtwirkungsgrad des Getriebes erheblich gesteigert wird und die Kraftstoff ausnutzung entsprechend v/erbessert ist. Die Viskositätskupplung hat wegen ihres Federungseffekts die Wirkung, Antriebsvibrationen zu beseitigen, die bei bekannten Bypassantrieben mit mechanischer Antriebsverbindung auf die Fahrgastzelle übertragen werden. Ein Überhitzen des Getriebefluids auf Grund des Reibungseingriffs der Viskositätskupplung mit dem Drehmomentwandlergehäuse wird dadurch verhindert, daß man Kühlmedium (Öl) durch eine axial gerichtete Öffnung 64 strömen läßt, die radial einwärts von der Einlage 5B angeordnet ist.

Bei einigen automatischen Getrieben mit Drehmomentwandler kann die Kupplungsanordnung 36 mit einer Welle verbunden sein, die den Drehmomentwandler immer dann umgeht, wenn das Getriebe auf ein oder mehrere vorbestimmte Übersetzungsverhältnisse eingestellt wird. Dann kann auf die Reibungskupplung verzichtet werden, und der äußere Umfangsteil der Viskositätskupplung kann mit dem Drehmomentwandlergehäuse mechanisch verbunden werden.

Die offenbarte Viskositätskupplung sorgt für eine einfache, wirkungsvolle Kraftübertragung über die Viskositätskupplung. Kupplungen dieser Ausbildung lassen sich unter Aufwendung von relativ niedrigen Massenproduktionskosten leicht herstellen und montieren. Sie gorgen für ein gleichförmiges Drehmomentübertragungsvermögen, und sie haben eine lange Lebensdauer, selbst wenn sie ungleichförmigen Axialkräften ausgesetzt werden, wenn eine Reibungsverbindung oder eine mechanische Verbindung mit dem Drehmomentwandlergehäuse erfolgt.

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Claims

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PATENTANWALT DIPL.-ING. GERHARD SCHWAN

ELFENSTRASSE 32 · D-8000 MÜNCHEN 83

83-rMAR-164

EATON CORPORATION
100 Erieview Plaza, Cleveland, Ohio 44114/U.S.A.

Viskositätsbypasskupplung für Drehmomentwandler

Patentansprüche:

Π.\ Uiskositätskupplung (30) mit einer Kupplungsanordnung V_y (36), die einen sich axial erstreckenden, für eine Antriebsverbindung mit einer Welle (16) geeigneten,ringförmigen Nabenteil (3Be) und einen ringförmigen, radial verlaufenden Kupplungsabschnitt (36a) aufweist, der sich von dem Nabenteil radial nach außen erstreckt und mit diesem über einen Zwischenabschnitt (36b) verbunden ist; ferner mit einer ringförmigen Gehäuseanordnung, die axial in Abstand voneinander liegende, sich radial erstreckende, ringförmige Seitenwandteile (32, 34) aufweist, die eine Kammer begrenzen, welche den Kupplungsabschnitt (36a) und ein viskoses Fluid zum Übertragen von Drehmoment zwischen dem Kupplungsnabenteil (36e) und einem radial außenliegenden Umfangsabschnitt (32a) der Gehäuseanordnung über in Ab-. stand voneinander liegende Arbeitsmittel (32b, 36a) aufnimmt, die von einander gegenüberliegenden Teilen des Kupplungsabschnitts und eines der Seitenwandteile (32) gebildet werden; mit einem auf der Außenumfangsfläche des Kupplungsnabenteils gelagerten ringförmigen, axial verlaufenden Nabenteil (32d) an dem radial innenliegenden Rand des einen Seitenwandteils (32); sowie mit einer Dichtungsanordnung (54, 56) zwischen

FERNSPRECHER: 089/6012039 · KABEL: ELECTRICPATENT MÜNCHEN

der ringförmigen Gehäuseanordnung und dem IMabenteil, dadurch gekennzeichnet , daß eine Schubaufnahmeanordnung (42) zur Aufnahme von Axialkräften, die auf das eine Seitenwandteil einwirken, und zum Verhindern won Änderungen des Axialabstands zwischen den Arbeitsmitteln (32b, 36a) vorgesehen ist, sou/ie daß die Schubaufnahmeanordnung und das Lager die alleinige Abstützung gegenüber Radial- und Axialbelastungen der Gehäuseanordnung bilden.
2. Viskositätskupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schubaufnahmeanordnung (42) radial zwischen der Dichtungsanordnung· (54, 56) und den Arbeitsmitteln (32b, 36a) sitzt.
3. Viskositätskupplung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schubaufnahmeanordnung (42) die Axialkräfte an einer radial außerhalb des Lagers befindlichen Stelle (44, 48) aufnimmt.
4. Viskositätskupplung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schubaufnahmeanordnung (42) an der Außenseite der ringförmigen Gehäuseanordnung angeordnet ist.
5. Viskositätskupplung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schubaufnahmeanordnung (42) ein erstes Schubaufnahmeteil (44), das von dem Innenrand einer' radial verlaufenden Fläche (32f) des Kupplungsnabenteils (32e) des einen Seitenuiandteils (32) radial nach außen verläuft und mit dieser Fläche (32f) in Kontakt steht, um eine gegenseitige Axialbewegung der Nabenteile (32d, 36e) zu verhindern, sowie ein zweites Schubaufnahmeteil (48)

aufweist, dessen radial außenliegender Rand mit dem einen Seitenwandteil (32) an einer Stelle fest verbunden ist, die radial außerhalb des Radialaußenrandes des ersten Schubaufnahmeteils liegt, wobei sich das zweite Schubaufnahmeteil radial nach innen bis zu einer Stelle erstreckt, wo es das erste Schubaufnahmeteil überlappt und ωο das erste Schubaufnahmeteil zwischen den radial verlaufenden' Flächen des einen Seitenwandteils und des zweiten Schubaufnahmeteils liegt.
6. Viskositätskupplung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtungsanordnung erste und zweite Dichtungen (54, 56) aufweist, die in Axialrichtung auf geς)enübeΓliegeπden Seiten des Zwischenabschnitts (36b) sowie zwischen radial innenliegenden Umfangsflachen der Seitenwandteile (32, 34) und radial außenliegenden Umfangsflachen des Kupplungsnabenteils (36e) liegen, und daß der Nabenteil (32d) eine mit Bezug auf die Kammer axial nach außen weisende Endfläche (32f) und eine nach innen weisende ringförmige Ausnehmung (32j) zur Abstützung der ersten Dichtung aufweist, wobei die Schubaufnahmeanordnung (42) versehen ist mit:

einem ersten Schubaufnahmeteil (44), das von dem Innenrand des Kupplungsnabenteils (32e) radial nach außen reicht, mit der Endfläche (32f) in Berührung steht und mit Bezug auf den Kupplungsnabenteil axial festgelegt ist; und

einem zweiten Schubaufnahmeteil (48), dessen radial außenliegender Rand mit der Endfläche (32f) an einer radial außerhalb von dem radial außenliegenden Rand des ersten Schubaufnahmeteils liegenden Stelle fest verbunden ist und das sich radial nach innen so weit erstreckt, daß es das erste Schubaufnahmeteil über-

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lappt und letzteres zwischen die Endfläche (32) und das zweite Schubaufnahmeteil zu liegen kommt.
7. Viskositätskupplung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Nabenteile (32d, 36e) im wesentlichen aus Aluminium bestehen und die Außenumfangsflache des Kupplungsnabenteils (36e) won einer Hülse (AO) aus Eisenmetall gebildet ist, die auf den Kupplungsnabenteil aufgepreßt ist und eine Lagerfläche für den Nabenteil (32d) des einen Seitenujandteils (32) sowie eine Verschleißfläche der ersten Dichtung bildet.

B. Viskositätskupplung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplung in dem Gehäuse (22) eines Drehmomentwandlers (15) unterbringbar ist, das eine Seitenwandteil (32) aus Aluminium besteht, das andere Seitenwandteil (3A) aus einem Eisenmetall besteht und ein radial außenliegender Umfangsabschnitt (3Aa) des Stahlteils eine radial verlaufende Reibfläche (3Af) bildet, die mit dem Drehmomentwandlergehäuse in Reibkupplungseingriff bringbar ist.