DE4218641A1 - Fluidkupplung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Fluidkupplung und ins­ besondere auf eine Fluidkupplung ohne ein inneres Kern­ teil.

Eine Fluidkupplung (welche nachstehend abgekürzt wird mit "Kupplung") arbeitet derart, daß eine Leistung über ein Fluid zwischen einem Pumpenrad und einem Turbinenläufer übertragen wird, welche einander gegenüberliegend angeordnet sind. Die Fluidkupplung hat nicht die Funktion, ein Dreh­ moment zu erhöhen, worin ein Unterschied zu einem Drehmo­ mentwandler zu sehen ist. Vielmehr arbeitet die Fluidkupp­ lung als eine Kupplung bzw. Kupplungsverbindung zur Leistungs­ übertragung. Da die Fluidkupplungen keinen Starter haben, können sie klein und gewichtsmäßig leicht ausgelegt werden und daher werden sie als Anlaßeinrichtungen bei Fahrzeugen eingesetzt.

Die Kupplungen lassen sich in eine Bauart (welche nachste­ hend bezeichnet wird als "Kernteilbauart"), welche mit inneren Kernteilen zur Vergleichmäßigung des Fluidstromes in der Kupplung versehen ist, und eine Bauart (welche nachstehend bezeichnet wird mit "kernlose Bauart") unter­ teilen, bei welcher kein inneres Kernteil vorgesehen ist. Da die Strömung in der Kupplung der kernlosen Bauart nicht aus­ reichend analysiert worden ist, ist es schwierig, das spe­ zifische Leistungsverhalten bei der Auslegung der Kupplung abzuschätzen. Ferner wird das Fluid in der Kupplung der kernlosen Bauart schnell komprimiert und entlastet, wenn die Schaufeln des Pumpenrades und des Turbinenläufers aneinander vorbeigehen, wodurch sich Kavitationserscheinungen ergeben können, die zu Schwingungen und Geräuschen durch die Schau­ feln führen. Die Kupplungen, welche mit Kernteilen versehen sind, wurden bei einigen Großkraftfahrzeugen, Schiffen, In­ dustriemaschinen und weiteren Einrichtungen eingesetzt, wel­ che bei derart mit starken Geräuschen verbundenen Umgebungen arbeiten, daß die Geräusche während des Arbeitens der Kupp­ lung nicht als problematisch erscheinen. Jedoch wurde die Kupplung der kernlosen Bauart praktisch nicht bei Kraftfahr­ zeugen eingesetzt, bei welchen ein ruhiger Lauf gefordert wird. Ferner läßt sich das Leistungsvermögen der Kupplungen der Kernbauart relativ einfach beherrschen und abschätzen. Auch erhöht das Vorsehen der Kernteile die Steifigkeit, und daher lassen sich Schwingungen der Schaufeln und somit die Erzeugung von Geräuschen verhindern.

Heutzutage besteht die Tendenz, daß Personenkraftfahrzeuge derart ausgelegt sein sollten, daß sie das Gefühl eines hoch­ klassigen Fahrzeugs vermitteln. Diese Fahrzeuge sollten so ausgelegt sein, daß sie ein Fahrgefühl ähnlich jenen von Kraftfahrzeugen vermitteln, welche mit Drehmomentwandlern und Automatikgetrieben ausgerüstet sind, d. h. welche ein schnelles Beschleunigungsgefühl vermitteln, wenn das Fahr­ pedal bzw. Gaspedal niedergedrückt wird, und welche ein Leerlauffahrgefühl vermitteln, wenn man das Fahrpedal bzw. Gaspedal losläßt. Beim Drehmomentwandler läßt sich das vor­ stehend genannte Fahrgefühl auf Grund des Vorsehens des Stators zwischen einem Pumpenrad und einem Turbinenläufer erzielen, wodurch ermöglicht wird, daß die Turbine eine der­ artige Ausgestaltung hat, daß die Aufnahme des von der Pum­ pe bei einem Ein-Zustand des Fahrpedals abgegebene Fluid, d. h. während des Beschleunigungsvorganges, erleichtert wird und welche auch eine derartige Ausgestaltung der Schaufeln hat, daß die Abgabe des Fluids von der Turbine in einem Aus- Zustand des Fahrpedals, d. h. während einer Rückwärtsfahrt, unterdrückt wird. Daher hat der Drehmomentwandler hauptsäch­ lich einen kleinen Förderkapazitätskoeffizienten im Umkehr­ fahrbetrieb bzw. bei der Rückwärtsfahrt. Ferner besteht eine weitere Tendenz, die darin zu sehen ist, daß die Kraftfahr­ zeuge ein sportliches Verhalten vermitteln sollten. Da diese Kraftfahrzeuge ein schnelles Ansprechverhalten erforderlich machen, ist es erwünscht, daß ein Beschleunigungsgefühl ver­ mittelt wird, wodurch das Leistungsverhalten der Brennkraft­ maschine beim positiven Beschleunigungszustand zum Tragen kommt, und es ist auch erwünscht, eine starke Motorbremsung bzw. einen starken Schubbetrieb zu haben, bei dem man den Verzögerungszustand fühlt, d. h. während des Betriebs der Brennkraftmaschine im Bremsbetrieb bzw. Schubbetrieb bei nichtbetätigtem Fahrpedal.

Verschiedene Übersetzungsverhältnisse wurden bestimmt, um das Beschleunigungsgefühl und das Motorbremsgefühl bei den Fahrzeugen zu vermitteln. Um jedoch dieses Erfordernis hin­ sichtlich des Gefühls beim Kupplungsteil erfüllen zu kön­ nen, ist es wesentlich, den Förderkapazitätskoeffizienten auf beliebige Weise einstellen zu können.

Nachstehend wird der Förderkapazitätskoeffizient auf die folgende Weise betrachtet. Es ist bekannt, daß die Schau­ feln in einer radialen Form, d. h. längs Normalen, um einen Drehmittelpunkt der Schaufeln angeordnet sind, und das Lei­ stungsverhalten wird dadurch eingeschätzt, daß die Schaufeln bezüglich einer Drehachse der Pumpe und der Turbine und ei­ nem geeigneten Winkel R1 geneigt angeordnet werden. Wenn der Schaufelwinkel R1 derart eingestellt ist, daß der För­ derkapazitätskoeffizient beim Vorwärtsfahrbetrieb erhöht wird, nimmt auch der Kapazitätskoeffizient beim Rückwärts­ fahrbetrieb zu, so daß es schwierig ist, daß man ein Leer­ lauffahrgefühl vermittelt, welches bei den vorstehend genann­ ten Forderungen miterfaßt wird. Wenn daher die Kupplung ohne ein Kernteil derart ausgelegt wird, daß man einen großen För­ derkapazitätskoeffizienten beim Vorwärtsfahrbetrieb nach Maß­ gabe des Brennkraftmaschinendrehmoments erhält, kann der För­ derkapazitätskoeffizient beim Rückwärtsfahrbetrieb nur in einem geringfügigen Maße unterdrückt werden, aber er läßt sich nicht derart herabsetzen, daß man ein Leerlauffahrgefühl vermitteln könnte.

Maßnahmen zur Überwindung der vorstehend beschriebenen Schwie­ rigkeiten sind in JP-A-No. 2-1 50 425 (1 50 425/1990) und in JP-A-1-2 08 238 (2 08 238/1989) angegeben. Gemäß den bei den vorstehend genannten Druckschriften getroffenen Maßnahmen wird eine Leitplatte vorgesehen, welche zwangsweise den Fluidstrom derart leitet, daß der Förderkapazitätskoeffizient beim Rück­ wärtsfahrbetrieb unterdrückt wird, oder daß die Neigung am Einlaß/Auslaßteil der Pumpenschaufeln und/oder am Einlaß/ Auslaßteil der Turbinenschaufeln derart bestimmt wird, daß die Pumpenschaufeln in Drehrichtung bezüglich den Normalen geneigt sind, und/oder die Turbinenschaufeln in Gegenrich­ tung zur Drehrichtung bezüglich der Normalen geneigt sind. Die Maßnahmen in der letztgenannten Druckschrift sind so be­ schaffen, daß die Förderkapazität dadurch herabgesetzt wird, daß der Innendruck in der Kupplung herabgesetzt wird.

Jedoch sind die vorstehend genannten Maßnahmen bei Kupplungen vorgeschlagen worden, welche mit Kernteilen zur Strömungs­ vergleichmäßigung versehen sind. Bei der Kupplung, welche mit einem Kernteil versehen ist, strömt das Fluid zwischen der Pumpe und dem Rad über den Einlaß und den Auslaß, wel­ che an gleichbleibenden Stellen vorgesehen sind. Daher läßt sich diese Maßnahme nicht auf Kupplungen ohne Kerntei­ le übertragen, bei denen die Lagen der Einlässe und Aus­ lässe nicht gleichbleibend sind. Ferner verursacht die Leit­ platte in der Kupplung in beabsichtigter Weise eine turbu­ lente Strömung, so daß der Übertragungswirkungsgrad herab­ gesetzt wird und daher der Brennstoffverbrauch ungünstiger wird. Die Eigenschaften beim Vorwärtsfahrbetrieb werden beeinflußt. Ferner wird die Anzahl von Teilen größer, was dazu führt, daß das Gewicht und die Kosten ansteigen. Ferner ist eine schwierige Art und Weise zur Fixierung der Leit­ platte erforderlich, und man kann keine gleichbleibende Qualität bei den Erzeugnissen sicherstellen.

Die Kupplung, bei der gemäß den letztgenannten Maßnahmen der Innendruck eingestellt wird, macht eine komplizierte Steuerung erforderlich, und es ist eine komplizierte Schal­ tung zur Herabsetzung des Innendrucks erforderlich, wodurch die Anzahl von Teilen einer derartigen Einrichtung größer wird und somit die Kosten ansteigen.

Die Erfindung zielt daher darauf ab, unter Überwindung der zuvor geschilderten Schwierigkeiten eine Kupplung bereit­ zustellen, bei der kein inneres Kernteil vorgesehen ist, um die Anzahl der Teile herabzusetzen und das Leistungsverhal­ ten zu verbessern, und bei der sich die Förderkapazitätskoef­ fizienten beim Vorwärtsfahrbetrieb und beim Rückwärtsfahr­ betrieb frei derart vorgeben lassen, daß man die verschie­ denen Erfordernisse in Abhängigkeit von den Bauarten und Einzelheiten erfüllen kann.

Zur Überwindung der vorstehend angegebenen Schwierigkeiten gibt die Erfindung eine Fluidkupplung an, welche ein Pum­ penrad und einen Turbinenläufer zur Übertragung von Ar­ beitsfluid zueinander umfaßt, wobei das Pumpenrad und der Turbinenläufer mit Pumpenschaufeln und Turbinenschaufeln ohne das Vorsehen eines inneren Kernteils jeweils versehen sind, wobei sich die Fluidkupplung dadurch auszeichnet, daß die Schaufeln wenigstens des Pumpenrads und/oder des Turbi­ nenläufers in einer Drehrichtung des Pumpenrads geneigt sind, und daß der Turbinenläufer unter einem Neigungswinkel bezüglich der Normalen des Pumpenrades und des Turbinenläu­ fers geneigt angeordnet ist. Bei einer derartig ausgelegten Kupplung der Erfindung sind die Pumpenschaufeln und/oder die Turbinenschaufeln in Drehrichtungen des Pumpenrades und des Turbinenläufers unter Neigungswinkeln bezüglich den Normalen jeweils derart geneigt angeordnet, daß die Übertragung des Arbeitsfluides zwischen dem Pumpenrad und dem Turbinenläufer geglättet oder in Abhängigkeit von den Neigungswinkeln unter­ drückt wird.

Somit kann die Kupplung ohne ein Kernteil nach der Erfindung die gewünschten Förderkapazitätskoeffizienten beim Vorwärts­ fahrbetrieb und beim Rückwärtsfahrbetrieb bereitstellen, und auch die Kombination der Schaufelwinkel, welche als eine Einflußgröße zur Einstellung des Förderkapazitätskoeffizien­ ten an sich bekannt sind, und die Neigungswinkel ermöglichen die Wahl von Kennlinien innerhalb eines großen Bereiches mit einem feinen Abstimmungsvermögen.

Die geneigten Schaufeln bilden natürlich einen Relativschau­ felwinkel, welcher die schnelle Komprimierung und Entlastung des Fluids verhindert, was verursacht werden könnte, wenn die Schaufeln des Pumpenrades und des Turbinenläufers an­ einander vorbeigehen. Daher wird die Kavitationserscheinung unterdrückt, so daß Schwingungen der Schaufeln und daraus resultierende Geräusche sich vermeiden lassen. Hierbei han­ delt es sich um wichtige Sekundäreffekte, welche Vorteile beim praktischen Einsatz mit sich bringen.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung von bevor­ zugten Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beige­ fügte Zeichnung. Darin zeigt:

Fig. 1 eine Vorderansicht zur Verdeutlichung des Prin­ zips einer Kupplung nach der Erfindung,

Fig. 2 eine Seitenansicht zur schematischen Verdeutli­ chung der Fluidströmung bei der Auslegung nach der Erfindung,

Fig. 3 eine Vorderansicht zur schematischen Verdeutli­ chung der Fluidströmung bei der Auslegung nach der Erfindung,

Fig. 4 ein Diagramm zur Verdeutlichung der Änderung eines Förderkapazitätskoeffizienten bei einem Vorwärtsfahrtbetrieb in dem Fall, daß ein Nei­ gungswinkel an der Turbinenseite fest vorgege­ ben ist und ein Neigungswinkel an der Pumpen­ seite sich ändern kann,

Fig. 5 ein Diagramm zur Verdeutlichung der Änderung eines Förderkapazitätskoeffizienten beim Rück­ wärtsfahrtbetrieb in dem Fall, daß ein Neigungs­ winkel an einer Turbinenseite fest vorgegeben ist und ein Neigungswinkel an einer Pumpen­ seite sich ändern kann,

Fig. 6 ein Diagramm zur Verdeutlichung der Änderung eines Förderkapazitätskoeffizienten bei einem Vorwärtsfahrtbetrieb für den Fall, daß ein Neigungswinkel an einer Pumpenseite fest vor­ gegeben ist und ein Neigungswinkel an der Turbinenseite sich ändern kann,

Fig. 7 ein Diagramm zur Verdeutlichung der Änderung eines Kapazitätskoeffizienten bei Rückwärts­ fahrtbetrieb für den Fall, daß ein Neigungs­ winkel an einer Pumpenseite fest vorgegeben ist und ein Neigungswinkel an einer Turbinen­ seite sich ändern kann,

Fig. 8 eine Schnittansicht zur Verdeutlichung einer Anlaßeinrichtung gemäß einer bevorzugten Aus­ führungsform nach der Erfindung in Kombination mit einem stufenlos regelbaren Getriebe der V-Riemenbauart (CVT),

Fig. 9 eine Vorderansicht einer Pumpenschaufel gemäß einer bevorzugten Ausführungsform, welche in Fig. 8 gezeigt ist,

Fig. 10 eine Vorderansicht einer Turbinenschaufel gemäß einer bevorzugten Ausführungsform, welche in Fig. 8 gezeigt ist,

Fig. 11 ein Diagramm zur Verdeutlichung des Zusammenhangs zwischen einem Geschwindigkeitsverhältnis und einem Förderkapazitätskoeffizienten einer Ein­ richtung, die in Fig. 8 gezeigt ist, und

Fig. 12 ein Diagramm zur Verdeutlichung des Zusammenhangs zwischen einer Drehgeschwindigkeit bzw. einer Drehzahl einer Pumpe und eines Schalldrucks während des Festbremsens bei verschiedenen Kupplungen.

Fig. 1 ist eine Vorderansicht zur Verdeutlichung eines Grund­ prinzips einer Kupplung nach der Erfindung. Eine obere Hälf­ te in der Figur zeigt eine Schaufel eines Pumpenrades (wel­ ches nachstehend als "Pumpe" bezeichnet wird) und eine un­ tere Hälfte zeigt eine Schaufel eines Turbinenläufers (wel­ cher nachstehend als "Turbine" bezeichnet wird). Diese Kupp­ lung umfaßt eine Pumpe P und eine Turbine T, an denen eine große Anzahl von Schaufeln Bp und Bt (nur eine Schaufel Bp und eine Schaufel Bt sind in der Figur gezeigt) ohne die Ver­ wendung eines inneren Kernteils jeweils angeordnet ist. Diese Schaufeln Bp und Bt sind in Drehrichtungen der Pumpe P und der Turbine T geneigt und haben somit Neigungswinkel R2p und R2t bezüglich den Normalen Lp und Lt jeweils.

Die vorstehend angegebenen Neigungswinkel R2p und R2t stellen theoretisch die Neigung der Drehrichtungen bezüglich einer mittleren Strömungslinie dar, die man bei einem mittleren Fluidstrom erhält. Bei einer Kupplung ohne ein Kernteil je­ doch ist es unmöglich, die mittlere Strömungslinie mit ei­ nem inneren Kernteil zu definieren, wie dies bei üblichen Kupplungen der Fall war, welche mit Kernteilen und Dreh­ momentwandlern ausgestattet sind. Daher werden bei den nach­ stehend beschriebenen bevorzugten Ausführungsformen die Neigungswinkel als Neigungswinkel der Schaufeln bezüglich den Normalen Lp und Lt an den Mittelpunkten dieser Schaufeln definiert. Ferner ist eine rein theoretische Analyse aus den vorstehend angegebenen Umständen unmöglich. Bei der nach­ stehenden Beschreibung wird daher die Fluidströmung auf der Basis der an sich bekannten Theorie von der Tendenz ange­ nommen, die man durch eine Versuchsreihe erhalten hat. Bei diesen Versuchen werden die Förderkapazitätskoeffizienten beim Vorwärtsfahrtbetrieb und beim Rückwärtsfahrtbetrieb bei Kupplungen gemessen, welche mit den Schaufeln Bp und Bt der Pumpe und der Turbine unter verschiedenen Neigungs­ winkeln R2p und R2t versehen sind (die Plus- und Minus-Zei­ chen geben die Neigungsrichtungen bezüglich den Normalen Lp und Lt jeweils an).

Fig. 2 ist eine Seitenansicht zur schematischen Verdeutli­ chung der mittleren Strömungslinie der Fluidströmung, welche in der Kupplung erzeugt wird. Der linke Teil der Figur zeigt einen Zustand mit einem großen Schlupf und der rechte Teil zeigt einen Zustand mit einem kleinen Schlupf. Fig. 3 ist eine Vorderansicht zur Verdeutlichung der Fluidströmung an den Einlaß/Auslaßteilen der Kupplung. Unter Bezugnahme auf diese Figuren wird nachstehend die Fluidströmung der Kupp­ lung näher beschrieben.

Wenn beide Neigungswinkel R2p und R2t, welche in der obersten Reihe in Fig. 2 gezeigt sind, 0 sind, hat die mittlere Strö­ mungslinie eine Kreisform im Zustand mit großem Schlupf und sie flacht sich zu einer elliptischen Form in Richtung der Turbine T in Abhängigkeit von der Abnahme des Schlupfes ab. Wie ferner in einer zweiten Reihe in Fig. 2 gezeigt ist, hat die Strömungslinie einen Durchmesser, welcher größer als im vorstehend beschriebenen Fall ist, wenn die Schaufeln der Turbine T positive Neigungswinkel R2t haben, da das Fluid in die Turbine T über die radial äußere Seite und in Rich­ tung zu der radial innenliegenden Seite strömt, wie dies mit R2t+ in Fig. 3 verdeutlicht ist. Somit wird die Turbine T mit einer Druckkraft zur Beschleunigung derselben beauf­ schlagt. Die zirkulierende Strömung mit einem großen Durch­ messer, welche sich hierbei einstellt, vergrößert somit den Förderkapazitätskoeffizienten.

Wenn der Neigungswinkel R2t der Schaufeln der Turbine T ne­ gativ ist, wie dies in einer mittleren Reihe in Fig. 2 ver­ deutlicht ist, wird das Fluid, das in die Turbine T über die radial äußere Seite einströmt, mit einer scharfen Richtungsänderung abgelenkt bzw. geleitet, wie dies bei R2t- in Fig. 3 verdeutlicht ist, so daß man einen großen Verlust durch die Umlenkung erhält. Unmittelbar nach der Umlenkung oder dem Auftreffen strömt das Fluid radial nach außen und strömt unmittelbar in die Pumpe P. Als Folge hier­ von bildet das Fluid eine kleine zirkulierende Strömung am radial äußeren Teil, so daß man einen kleinen Förderkapazi­ tätskoeffizienten erhält.

Wenn hingegen die Schaufeln der Pumpe P einen positiven Nei­ gungswinkel R2p haben, strömt das Fluid auf ähnliche Art und Weise wie zuvor angegeben, obgleich die Pumpe ein Teil an einer Auslaßseite bildet. Insbesondere strömt das Fluid, das von der Turbine T abgegeben wird, in die Pumpe P über die radial innere Seite, wie dies bei R2p+ in Fig. 3 verdeutlicht ist. Das Fluid wird in einer Neigungsrichtung beschleunigt und wird radial nach außen gedrückt. Somit bildet das Fluid eine große zirkulierende Strömung, wie dies mit einer vier­ ten Reihe in Fig. 2 verdeutlicht ist, so daß man einen gro­ ßen Förderkapazitätskoeffizienten erhält. Wenn die Pumpen­ schaufeln einen negativen Neigungswinkel R2p- haben, hat das Fluid die Tendenz, mit einer starken Richtungsänderung zu strömen, so daß das Fluid, welches radial nach außen gedrückt wird, abgelenkt und geleitet wird, und in einem radial inneren Bereich zirkuliert, wodurch man einen kleinen Förderkapazi­ tätskoeffizienten erhält. Die Kombination dieser Neigungs­ winkel R2p und R2t der Pumpen und Turbinenschaufeln ermög­ licht, daß man den gewünschten Kapazitätskoeffizienten so­ wohl beim Vorwärtsfahrbetrieb als auch beim Rückwärtsfahr­ betrieb vorgeben kann.

Die Fig. 4 bis 7 zeigen Diagramme zur Verdeutlichung des Einflußes auf die Kapazitätskoeffizienten c durch die Nei­ gungswinkel R2p und R2t. Fig. 4 ist ein Diagramm zur Ver­ deutlichung der Tendenz beim Vorwärtsfahrbetrieb unter der Bedingung, daß der Neigungswinkel R2t der Turbinenschaufel -30 Grad ist und der Neigungswinkel R2p der Pumpenschaufel sich ändern kann. Bei diesem Diagramm stellt die Abzisse ein Geschwindigkeitsverhältnis e dar. Wie sich aus diesem Diagramm ersehen läßt, wird bei der Zunahme des Neigungs­ winkels R2p der Pumpenschaufel der Förderkapazitätskoeffi­ zient c größer, und eine Abnahme desselben führt zu einer Verminderung des Förderkapazitätskoeffizienten c.

Fig. 5 ist ein Fig. 4 ähnliches Diagramm, jedoch bezogen auf den Rückwärtsfahrtbetrieb. Die Tendenz ist ähnlich wie bei Fig. 4 beim Rückwärtsfahrtbetrieb. Insbesondere hat sich herausgestellt, daß die Tendenz vorhanden ist, daß der För­ derkapazitätskoeffizient c beim Rückwärtsfahrtbetrieb jenen beim Vorwärtsfahrtbetrieb überschreitet, wenn der Neigungs­ winkel R2p der Pumpenschaufel größer wird.

Fig. 6 ist ein Diagramm zur Verdeutlichung der Tendenz beim Vorwärtsfahrtbetrieb unter der Bedingung, daß der Neigungs­ winkel R2p der Pumpenschaufel 0 Grad beträgt und der Nei­ gungswinkel R2t der Turbinenschaufel sich ändern kann. Bei diesem Diagramm stellt die Abzisse das Geschwindigkeitsver­ hältnis e dar. Wie sich aus diesem Diagramm ersehen läßt, wird bei der Zunahme des Neigungswinkels R2t der Turbinen­ schaufel der Förderkapazitätskoeffizient c größer, und bei einer Abnahme dieses Winkels wird der Förderkapazitätskoef­ fizient c kleiner.

Fig. 7 ist ein Fig. 6 ähnliches Diagramm, welches sich je­ doch auf den Rückwärtsfahrtbetrieb bezieht. Die Tendenz ist ähnlich wie bei Fig. 6, welches sich beim Rückwärtsfahrtbe­ trieb einstellt. Jedoch ist keine Tendenz dahingehend vor­ handen, daß der Förderkapazitätskoeffizient c beim Rück­ wärtsfahrtbetrieb jenen beim Vorwärtsfahrtbetrieb selbst dann überschreitet, wenn der Neigungswinkel R2t der Tur­ binenschaufel größer wird.

Fig. 8 ist eine Schnittansicht einer Anlaßeinrichtung gemäß einer bevorzugten Ausführungsform, bei welcher eine Über­ brückungskupplung der Kupplung nach der Erfindung zur Kom­ bination mit einem stufenlos regelbaren Getriebe (welches nachstehend abgekürzt wird mit "CVT") der V-Riemenbauart zugeordnet ist. Die Fig. 9 und 10 sind Vorderansichten der Pumpe und der Turbine in Fig. 8 jeweils. Diese Anlaß­ einrichtung umfaßt eine Kupplung, welche von einer Pumpe 1 und einer Turbine 2 sowie einer Überbrückungskupplung 4 ge­ bildet wird. Insbesondere umfaßt die Anlaßeinrichtung fer­ ner eine Kupplungsabdeckung 33, welche eine Nabe 31 hat, die koaxial in Eingriff mit einer Abtriebswelle einer Brenn­ kraftmaschine ist, und welche an einer Treibplatte über ein Distanzteil 32 befestigt ist, ferner einen Pumpenmantel 12, welcher an der Abdeckung 33 angeschweißt ist, eine Tur­ binennabe 24, welche mit einer Eingangswelle des CVT über eine Keilverbindung verbunden ist und einen Turbinenmantel 23 trägt, welcher an dieser mittels Nieten angebracht ist, einen Überbrückungskupplungskolben 41, welcher axial gleit­ beweglich an der Turbinennabe 24 gelagert ist und eine Treib­ platte 42 trägt, welche mittels Nieten an dieser angebracht ist, und eine getriebene Platte 44, welche passend auf der Turbinennabe 24 über eine Keilverbindung angeordnet ist und mit der getriebenen Platte 42 zusammenarbeitet, um Dämpfungs­ federn 43 aufzunehmen.

Bei dieser bevorzugten Ausführungsform beträgt der Neigungs­ winkel R2t der Turbinenschaufeln 21 30 Grad, wie dies in Fig. 10 gezeigt ist, und der Neigungswinkel R2p der Pumpen­ schaufeln 11 beträgt 0 Grad, wie dies in Fig. 9 gezeigt ist.

Der Schaufelwinkel R1 beläuft sich auf 115 Grad. Diese Wer­ te wurden zur Verbesserung des Förderkapazitätskoeffizien­ ten im mittleren Geschwindigkeitsverhältnisbereich gewählt, um eine Abstimmung auf die Charakteristika des CVT zu er­ möglichen. Die Herabsetzung des Förderkapazitätskoeffizien­ ten beim Rückwärtsfahrtbetrieb wird auf an sich übliche Weise, d. h. durch Vorsehen des Schaufelwinkels R1 erzielt.

Fig. 11 ist ein Diagramm zur Verdeutlichung des Zusammenhangs zwischen dem Geschwindigkeitsverhältnis und dem Förderkapazi­ tätskoeffizienten der Kupplung gemäß der vorstehend angege­ benen bevorzugten Ausführungsform. Die durchgezogene Linie bezieht sich auf den Förderkapazitätskoeffizienten beim Vor­ wärtsfahrtbetrieb und die gebrochene Linie bezieht sich auf den Förderkapazitätskoeffizienten beim Rückwärtsfahrtbe­ trieb.

Bei der Kupplung gemäß der vorstehend angegebenen bevorzugten Ausführungsform lassen sich das schnelle Komprimieren und Entlasten, welche verursacht werden könnten, wenn die Schau­ feln 11 und 12 der Pumpe 1 und der Turbine 2 aneinander vor­ beilaufen, infolge der Neigungswinkels R2t vermeiden, so daß sich die Kavitation unterdrücken läßt und daß sich somit auch Schwingungen der Schaufeln 11 und 21 verhindern lassen. Fig. 12 ist ein Diagramm zur Verdeutlichung des Zusammen­ hangs zwischen der Drehgeschwindigkeit bzw. Drehzahl der Pum­ pe und dem Schalldruck im Festbremszustand. In Fig. 12 stellt die Kurve, welche in der untersten Position liegt und mit der Markierung "X" versehen ist, die Kennlinien des Drehmomentwandlers dar, die Kurve, welche mit der Markierung "Δ" versehen ist, stellt die Kennlinien der Kupplung dar, welche einen Schaufelwinkel hat, und die mit der Markierung "O" versehene Kurve stellt die Kennlinien der Kupplung dar, welche mit einer Leitplatte versehen ist. Die mit "⚫" be­ zeichnete Kurve stellt die Kennlinien der Kupplung gemäß der bevorzugten Ausführungsform dar.

Die Erfindung wurde voranstehend an Hand einer bevorzugten Ausführungsform erläutert. Die Erfindung ist nicht auf die darin beschriebenen Einzelheiten der vorstehend erläuter­ ten bevorzugten Ausführungsformen beschränkt, sondern es sind zahlreiche Abänderungen und Modifikationen möglich, die der Fachmann im Bedarfsfall treffen wird, ohne den Er­ findungsgedanken zu verlassen. Beispielsweise braucht der Neigungswinkel nicht gleichmäßig bei allen Schaufeln zu sein, sondern er kann an jeweils entsprechenden Teilen un­ terschiedlich gewählt werden.

Claims (4)

1. Fluidkupplung, welche ein Pumpenrad (1), welches mit einer Abtriebswelle einer Brennkraftmaschine verbun­ den ist, und einen Turbinenläufer (2) aufweist, welcher mit einem Getriebe verbunden ist und Arbeitsfluid zu und von dem Pumpenrad (1) überträgt, dadurch gekennzeichnet,
daß das Pumpenrad (1) und der Turbinenläufer (2) mit Pumpen­ schaufeln (11) und Turbinenschaufeln (21) jeweils ohne das Vorsehen eines inneren Kernteils zum Leiten der Fluidströ­ mung an den inneren Seiten des Pumpenrades (1) und des Tur­ binenläufers (2) versehen sind, und
daß die Schaufeln (11, 21) wenigstens des Pumpenrads (1) und/oder des Turbinenläufers (2) in Drehrichtungen des Pumpenrades (1) und/oder des Turbinenläufers (2) derart ge­ neigt sind, daß sie Neigungswinkel bezüglich den Normalen des Pumpenrades (1) und des Turbinenläufers (2) jeweils haben.

2. Fluidkupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Turbinenschaufeln (21) in Drehrichtung der Turbi­ nenschaufeln (21) derart geneigt sind, daß sie einen Nei­ gungswinkel bezüglich den Normalen derselben haben.

3. Fluidkupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Pumpenrad (1) und der Turbinenläufer (2) einander gegenüberliegend angeordnet sind und im wesentlichen in über­ einstimmender Form ausgestaltet sind.

4. Fluidkupplung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Neigungswinkel 30 Grad beträgt.