DE4400211A1 - Drehmomentwandler mit kontinuierlicher Schlupfbypasskupplung mit mehreren Reibplatten - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Drehmomentwandler, ge­ nauer gesagt Drehmomentwandler mit einer zugehörigen Kupplung, um den Schlupf zwischen den Eingangs- und Aus­ gangskomponenten des Drehmomentwandlers zu steuern.

Bei Drehmomentwandlern, die in Verbindung mit automatischen Getrieben für Fahrzeuge verwendet werden, tritt unter be­ stimmten Betriebsbedingungen ein beträchtliches Ausmaß an Schlupf auf, das zu einer reduzierten Kraftstoffausnutzung über den Antriebsweg führt.

Ein Versuch zur Lösung dieses Problems besteht darin, eine Sperrkupplung in Verbindung mit dem Drehmomentwandler vor zu­ sehen. Solche Sperrkupplungen sind in den US-PS′en 34 97 043 und 43 05 487 beschrieben. Obwohl Sperrkupplungen das Problem eines übermäßigen Schlupfes zwischen den Eingangs- und Ausgangskomponenten eines Drehmomentwandlers lösen, sind sie von der Eingangsseite her Verwindungen ausgesetzt, die die Hinzufügung einer Federdämpfungseinheit erforderlich machen, um Torsionsstörungen zu dämpfen, die durch eine Brennkraftmaschine erzeugt werden, die mit der Eingangsseite des Drehmomentwandlers in Verbindung steht.

Bei der in der US-PS 34 97 043 beschriebenen Anordnung macht die Dämpfungseinheit eine Keilringverbindung zum Turbinen­ läufer erforderlich. Solche Anordnungen sind schwierig zu montieren. Im Falle der US-PS 34 97 043 ist nur eine Reib­ fläche in der Kupplung vorgesehen, die in manchen Fällen keinen ausreichenden Reibflächenbereich zur Verfügung stel­ len kann, um Drehmomentwandler, die eine hohe Drehmoment­ übertragungsfähigkeit besitzen, zu sperren.

Bei der in der US-PS 43 05 48 7 beschriebenen Anordnung um­ faßt die Dämpfungseinheit eine Platte, die über Schweißungen mit der Außenschale des Turbinenläufers verbunden ist. Diese Verbindung ist schwierig herzustellen. Des weiteren zeigt die US-PS 43 05 487 nur eine Sperrkupplung, die eine Reib­ fläche besitzt, so daß in manchen Fällen keine ausreichend große Reibfläche zur Verfügung gestellt werden kann, um Drehmomentwandler mit einem großen Drehmomentübertragungs­ vermögen zu sperren.

Bei anderen Konstruktionen von Sperrkupplungen für Dreh­ momentwandler ist mehr als eine Reibfläche vorgesehen, um den Flächenbereich der Reibfläche in Abhängigkeit vom Dreh­ momentübertragungsvermögen des Drehmomentwandlers zu erhöhen und auf diese Weise eine Sperrung zu erreichen.

Bei jeder der vorstehend beschriebenen Anordnungen ist eine Federdämpfungseinheit vorgesehen, um Motorstörungen zu dämpfen, die in den Drehmomentwandler eingegeben werden.

Ein weiteres Problem, das bei den vorstehend beschriebenen Kupplungsmechanismen auftritt, besteht darin, daß durch den Betrieb der Kupplung, wenn diese in bezug auf andere funk­ tionelle Gegebenheiten geeicht ist, ein Anstieg der ört­ lichen Reibflächen-Grenzflächentemperatur erzeugt werden kann, der zu einem Anstieg der Betriebstemperatur des Strö­ mungsmittels für das automatische Getriebe (ATF) führt. Rei­ bungsmodifikatoren in einem solchen ATF erfahren eine Degra­ dierung, wenn die Temperaturen ansteigen, so daß das Sperr­ verhalten der Kupplung nachteilig beeinflußt wird.

Erfindungsgemäß wird eine kontinuierlich arbeitende Schlupf­ kupplung zur Verfügung gestellt, die wahlweise den Eingang eines Drehmomentwandlers an dessen Ausgang koppelt, um auf diese Weise den Schlupf zwischen dem Eingang und Ausgang zu reduzieren, ohne diese Komponenten direkt miteinander zu koppeln. Die Schlupfkupplungseinheit verbindet die vordere Abdeckung eines Drehmomentwandlers mit einer mit der Aus­ gangswelle verbundenen Nabe, so daß keine Notwendigkeit be­ steht, eine Federdämpfungseinheit direkt mit der Schale ei­ nes Turbinenläufers des Drehmomentwandlers zu verbinden. Die Schlupfkupplungseinheit ist ferner so ausgebildet, daß sie mehr als eine Reibfläche vorsieht, um einen übermäßig großen Wärmeaufbau während Perioden zu verhindern, in denen die Schlupfkupplungseinheit eingerückt ist, so daß auf diese Weise eine hitzebeständige Schlupfverbindung direkt zwischen der vorderen Abdeckung und der Ausgangswelle des Drehmoment­ wandlers vorgesehen wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Kupplungseinheit für einen Drehmomentwandler zu schaffen, die eine separate Federdämpfungseinheit überflüssig macht.

Des weiteren soll erfindungsgemäß eine verbesserte Kupplungseinheit zum Erhöhen des Wirkungsgrades eines Dreh­ momentwandlers zur Verfügung gestellt werden, die eine hitzefeste Schlupfverbindung direkt zwischen der vorderen Abdeckung und der Ausgangswelle des Drehmomentwandlers vor­ sieht.

Erfindungsgemäß soll ferner eine verbesserte Kupplungsein­ heit für einen Drehmomentwandler geschaffen werden, bei der die Drehmomentlast von der vorderen Abdeckung aufgeteilt wird, und zwar in einen Teil über den Kolben zur Betätigung der Kupplung und in einen Teil über eine Reibplatte der Kupplungseinheit, wobei sowohl die Reibplatte als auch der Kolben mit einer inneren Platte verbunden sind, die direkt mit der Ausgangswelle verbunden ist.

Die vorstehend genannte Aufgabe wird durch eine Kupplungs­ einheit mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Wei­ terbildungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbei­ spielen in Verbindung mit der Zeichnung im einzelnen erläu­ tert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Teilschnitt durch einen mit einer Sperrkupplung versehenen Drehmomentwand­ ler des Standes der Technik;

Fig. 2 einen Teilschnitt durch einen anderen mit einer Sperrkupplung versehenen Drehmo­ mentwandler des Standes der Technik;

Fig. 3 einen Teilschnitt durch noch einen ande­ ren mit einer Sperrkupplung versehenen Drehmomentwandler des Standes der Technik;

Fig. 4 eine Schnittansicht eines mit einer Schlupfkupplung versehenen Drehmoment­ wandlers der vorliegenden Erfindung;

Fig. 5 eine Teilansicht entlang Linie 5-5 in Fig. 4 in Richtung der Pfeile;

Fig. 6 eine Teilansicht entlang Linie 6-6 in Fig. 4 in Richtung der Pfeile;

Fig. 7 eine Schnittansicht einer zweiten Aus­ führungsform eines erfindungsgemäß ausge­ bildeten Drehmomentwandlers;

Fig. 8 eine Teilansicht entlang Linie 8-8 in Fig. 7 in Richtung der Pfeile; und

Fig. 9 ein Diagramm, das die Betriebseigenschaf­ ten eines erfindungsgemäß ausgebildeten Drehmomentwandlers zeigt.

Die Fig. 1 bis 3 zeigen Drehmomentwandler des Standes der Technik, die Sperrkupplungsmechanismen und Drehmoment­ dämpfungseinheiten aufweisen. Die Fig. 4 und 7 zeigen Drehmomentwandler, die erfindungsgemäß ausgebildete konti­ nuierlich arbeitende Bypasskupplungsvorrichtungen aufweisen.

Der teilweise in Fig. 1 gezeigte Drehmomentwandler des Standes der Technik besitzt einen Sperrmechanismus 10 mit einem Kolben 12, der mit einem Federdämpfungsmechanismus 14 verbunden ist. Der Kolben 12 wird ausgerückt, wenn Hydrau­ likdruck wahlweise einer Kammer 15 zugeführt wird, die zwischen der vorderen Abdeckung 16 des Drehmomentwandlers und dem Kolben 12 ausgebildet ist. Wenn die Kammer 15 eva­ kuiert wird, wird der Kolben 12 durch den Hydraulikdruck im Drehmomentwandler in Fig. 1 nach links vorgespannt. Eine derartige Kolbenbewegung führt dazu, daß eine einzige Reib­ fläche 18 mit der Innenfläche der vorderen Abdeckung 16 in Eingriff tritt, um die Eingangsseite und die Ausgangsseite des Drehmomentwandlers miteinander zu verriegeln. Der Feder­ dämpfungsmechanismus 14 neutralisiert Motorvibrationen. Ein Problem einer derartigen Anordnung besteht darin, daß der Federdämpfungsmechanismus 14 zwischen den Kolben 12 und einen Keilbefestigungsring 17 an der äußeren Schale 19 des Turbinenläufers geschaltet ist. Solche Anordnungen sind schwierig zu montieren.

Der in Fig. 2 gezeigte Drehmomentwandler besitzt einen Sperrmechanismus 20, der mit einem Kolben 22 versehen ist, der über einen Federdämpfungsmechanismus 25 mit der Aus­ gangswelle an einer Nabe 24 verbunden ist. Während des Be­ triebes werden Motorvibrationen durch den Federdämpfungsme­ chanismus gedämpft, der einen einzigen Drehmomentübertra­ gungsweg von der vorderen Abdeckung über den Federdämpfungs­ mechanismus 25 bildet, welcher über Befestigungselemente 26, von denen eines in Fig. 2 gezeigt ist, mit der Nabe 24 ver­ bunden ist.

Der Drehmomentwandler der Fig. 3 entspricht dem der Fig. 2, umfaßt jedoch eine mehrere Reibplatten aufweisende Sperr­ kupplung 30, die einen Reibflächenbereich aufweist, der während der Blockierung eine größere Drehmomentübertragungs­ fähigkeit besitzt. Der Drehmomentübertragungsweg im System der Fig. 3 verläuft über eine einzige Reibplatte 32, die einen Außenring einer Federdämpfungseinheit 34 bildet, dann über Federkomponenten 35, die in bogenförmigen Öffnungen 36 in der Reibplatte 32 und in Öffnungen 37 innerhalb einer In­ nenplatte 38 der Federdämpfungseinheit 34 sitzen. Die innere Platte 38 ist über eine Keilverbindung 39 mit der Nabe ver­ bunden, die den Turbinenläufer mit der Ausgangswelle verbin­ det. Diese mehrere Reibplatten aufweisende Kupplung 30 kann keine hitzefeste Schlupfverbindung zwischen der Abdeckung eines Drehmomentwandlers und einer Ausgangswelle zur Verfü­ gung stellen, sondern ist so ausgewählt, daß sie einen Reib­ flächenbereich vorsieht, der eine direkte Verriegelung der Eingangsseite mit der Ausgangswelle sicherstellt. Diese An­ ordnung benötigt somit eine Dämpfungseinheit, um Störungen zu dämpfen, die dem Drehmomentwandler vom Motor zugeführt werden.

In Fig. 4 ist ein Drehmomentwandler 40 gemäß der vorliegen­ den Erfindung dargestellt, der keine Dämpfungseinheit zum Neutralisieren von Motorvibrationen benötigt, die in Verbin­ dung mit den Fig. 1-3 beschrieben wurde. Bei der vorlie­ genden Erfindung besitzt der Drehmomentwandler 40 eine redu­ zierte Umfassung von vorne nach hinten, die durch eine vor­ dere Abdeckung 42 gebildet wird, welche als länglicher Tel­ ler mit einem äußeren Umfangsflansch 44 geformt ist, der mit einem Gehäuse 46 für ein Pumpenlaufrad 48 verbunden ist. Das Pumpengehäuse 40 ist in entsprechender Weise als Teller mit reduzierter Breite ausgebildet, um zur Verringerung der Ab­ messungen der Umfassung des Drehmomentwandlers von vorne nach hinten beizutragen.

Das Pumpenlaufrad 48 umfaßt das Gehäuse 46 und eine Vielzahl von Pumpenlaufradschaufeln 50, die mit dem Inneren des Ge­ häuses 46 verbunden sind. Die Pumpenlaufradschaufeln 50 sind an einer Seite eines Drehmomentwandlerstatorelementes 52 an­ geordnet, das eine Vielzahl von Laufrädern 54 umfaßt. Ein Drehmomentwandlerturbinenlaufradelement 56 mit einer Viel­ zahl von Schaufeln 58 ist innerhalb der vorderen Abdeckung 42 auf der gegenüberliegenden Seite des Statorelementes 52 angeordnet. Eine Kurbelwelle 60 ist mit einem Ringrad 62 verbunden. Das Ringrad 62 ist über Bolzen 64 mit der vorde­ ren Abdeckung 42 verbunden. Das Pumpenlaufrad 48 steht mit einer hohlen Hülse 66 in Verbindung, die ein inneres Ende 68 aufweist, das mit einer Pumpeinheit 70 für Hydraulikmittel verbunden ist. Das äußere Ende 68 ist bei 72 verkeilt, und die Keile 72 sind mit Keilnuten 74 am Rotor 76 der Pumpein­ heit 70 für das Hydraulikmittel verbunden. Eine stationäre Statorlagerhülse 78 ist teleskopartig innerhalb der Hülse 66 angeordnet. Die Hülse 78 ist über eine Keilnutverbindung 80 mit einer Auflaufbremse 82 verbunden, die die Bewegung des Drehmomentwandlerstatorelementes 52 bremst. Eine hohle Aus­ gangswelle 84 ist durch die Lagerhülse 78 geführt. Die hohle Ausgangswelle 84 ist über eine Keilnutverbindung 86 mit ei­ ner Nabe 88 verbunden, die wiederum über Niete 89 mit der Schale des Turbinenläufers 56 verbunden ist.

In bekannter Weise kann der Drehmomentwandler 10 Drehkraft zwischen der Kurbelwelle 60 und der Ausgangswelle 84 mit hoher Geschwindigkeit übertragen. Hierbei drehen sich das Pumpenlaufrad 48, der Turbinenläufer 56 und das Statorele­ ment 52 als Einheit zusammen mit der Masse eines Hydraulik­ mittels, das im Drehmomentwandler 40 enthalten ist. Bei solchen Einheiten kann ein geringer Schlupf auftreten, der den Wirkungsgrad der Einheit durch die infolge des Schlupfes vergeudete Energie nachteilig beeinflußt.

Im Gegensatz dazu wird bei dem Drehmomentwandler der Fig. 4, der die vorliegende Erfindung umfaßt, eine Feder­ dämpfungseinheit vermieden, so daß die Kosten und die Kom­ plexität des Drehmomentwandlers reduziert werden können, während ein Schlupfbereich zwischen der Eingangs- und Aus­ gangswelle aufrechterhalten wird, der nahe an dem von Dreh­ momentwandlern mit Sperrkupplungen liegt.

Bei der vorliegenden Erfindung sind die Dämpfungseinheit und die Sperrkupplung durch eine kontinuierliche Schlupf­ bypasskupplungseinheit 90 ersetzt, die einen Schlupf im Be­ reich von 10-70 UpM zwischen der Kurbelwelle 60 und der Aus­ gangswelle 84 in Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindig­ keit, der Drosselklappenposition und der Torsionsaktivität der Eingangsleistungsquelle erzeugt. Die kontinuierliche Schlupfbypasskupplung 90 reduziert daher den Schlupf von 200-400 UpM, der typischerweise in Drehmomentwandlern vor­ handen ist, die keine Sperrmöglichkeit besitzen. Erfindungs­ gemäß ist die kontinuierliche Schlupfkupplungseinheit 90 so ausgebildet, daß sie sich dem Wirkungsgrad eines vollständig blockierten Antriebszuges annähert, wie er beispielsweise in manuell schaltbaren Getriebesystemen vorhanden ist, während gleichzeitig die Notwendigkeit einer Dämpfungseinheit des in den Fig. 1-3 gezeigten Typs der Drehmomentwandler des Standes der Technik ausgeschaltet wird.

Erfindungsgemäß dämpft oder neutralisiert die kontinuier­ liche Schlupfeinheit 90 auch Vibrationsstörungen, die von einer Brennkraftmaschine erzeugt werden, deren Kurbelwelle mit dem Drehmomentwandler verbunden ist. Solche Störungen beeinflussen die Haltbarkeit des Antriebszuges und erzeugen darüber hinaus störende Resonanzerscheinungen im Antriebszug und/oder in der Karosserie des Fahrzeuges, in dem der An­ triebszug montiert ist. Bei der vorliegenden Erfindung wer­ den solche Vibrationen von der kontinuierlichen Schlupfkupp­ lung 90 gedämpft, ohne daß hierzu eine separate Feder­ dämpfungseinheit erforderlich ist, wie sie bisher in Blockiereinheiten des Standes der Technik der Fig. 1-3 verwendet wurde. Die kontinuierliche Schlupfkupplung 90 der vorliegenden Erfindung sorgt für eine ausreichende Absorp­ tion oder Dämpfung der vom Motor des Antriebszuges eingege­ benen Torsionsstörungen. Des weiteren kann der erfindungsge­ mäße Gegenstand einfacher montiert werden als Drehmoment­ wandler des Standes der Technik mit Sperrkupplungen. Auch vereinfacht die vorliegende Anordnung den Drehmomentweg, in­ dem sie Keile auf dem Außendurchmesser des Betätigungskol­ bens vermeidet, wie in der Version des Standes der Technik gemäß Fig. 2 gezeigt, oder indem sie die Notwendigkeit ei­ nes separaten Keilringes ausschaltet, der an der Turbinen­ einheit befestigt ist, wie in der Version der Fig. 1 ge­ zeigt.

Die in den Fig. 1-3 gezeigten Drehmomentwandler benötigen vollständige Sperrkupplungen. Die diesen Ausführungsformen des Standes der Technik stehen der Reibbelag oder die Reib­ beläge in der Blockierphase vollständig in Eingriff. Wenn derartige Reibbeläge in einer Kupplungseinheit mit be­ grenztem Schlupf Verwendung finden, die einen Schlupf in ei­ nem Bereich von 10-70 UpM aufweist, tritt eine übermäßig große Hitzeentwicklung mit einer nachfolgenden Qualitätsver­ schlechterung des Hydraulikmittels auf.

Erfindungsgemäß ist jedoch die Kupplungseinheit mit be­ grenztem Schlupf so ausgebildet, daß sie die Belastung der Reibfläche mit thermischer Energie steuert, um extrem hohe Temperaturen innerhalb der Kupplungseinheit 80 mit begrenz­ tem Schlupf, die zu einer Verformung der Bestandteile und/oder zu einem thermischen Abbau des Reibmateriales des Belages führen können, zu vermeiden. Anstelle eines einzigen Oberflächenbelages eines Typs der Sperrmechanismen des Stan­ des der Technik der Fig. 1 und 2 finden bei der Kupplungseinheit 80 mit begrenztem Schlupf mehrere Reib­ flächen 92, 94, 96 Verwendung.

Die vordere Abdeckung 42 umfaßt einen integrierten Keilring 98 mit Innenzähnen 99. Eine erste ringförmige Reibplatte 100 besitzt Außenzähne 102, die mit den Innenzähnen 99 in Ein­ griff stehen. Die ringförmige Reibplatte 100 trägt einen Reibbelag 104, der die Reibfläche 92 bildet.

Wie in Fig. 6 gezeigt, umfaßt die Kupplungseinheit 90 mit begrenztem Schlupf des weiteren eine zweite ringförmige Reibplatte 106. Sie besitzt einen mit Keilen versehenen In­ nenumfang 108, der mit Keilen 110 an einer Platte 112 in Verbindung steht, die einen mit Keilen versehenen Innenum­ fang 114 aufweist, der wiederum mit Keilen 116 an der Nabe 88 verbunden ist. Die zweite ringförmige Reibplatte 106 trägt einen Reibbelag 118, der die Reibfläche 94 bildet.

Die dritte Reibfläche 96 wird durch einen ringförmigen Reib­ belag 120 gebildet, der mit der Außenfläche 122 eines Kol­ bens 124 verbunden ist. Der Kolben 124 umfaßteinen axial ge­ richteten, radial innen angeordneten Flansch 126, der glei­ tend an einer äußeren Ringfläche 128 am Außenumfang der Nabe 88 montiert ist. Eine ringförmige Dichtung 130 in der Fläche 128 steht dichtend mit der Innenfläche 132 des Flansches 126 in Eingriff.

Am Kolben 124 ist ein nach vorne gekrümmtes Segment 134 vor­ gesehen, das mit einem nach hinten gekrümmten Segment 136 der ringförmigen Platte 112 in Eingriff steht. Die Segmente 134 und 136 sind über eine Vielzahl von mit Umfangsabstand angeordneten Nieten 138 oder anderen geeigneten Verbindungs­ elementen verbunden. Der Kolben 124 und die Platte 112, die miteinander verbunden sind, bewegen sich in Abhängigkeit von Druckänderungen innerhalb einer Kammer 140, die durch die Abdeckung 42, die Platten 106, 112 und den Kolben 124 gebil­ det wird, axial auf die vordere Abdeckung 42 zu und von die­ ser weg. Im Betrieb wird der Kolben 124 bei evakuierter Kam­ mer 140 in Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit, der Drosselklappenposition und der Torsionsaktivität des Drehmo­ mentwandlers in Fig. 4 nach links gedrückt, so daß die Reibfläche 96 mit der ringförmigen Reibplatte 100 in Ein­ griff tritt. Diese wird wiederum axial innerhalb der Keil­ zähne 99 des integrierten Keilringes 98 an der vorderen Ab­ deckung 42 nach links verschoben. Die ringförmige Reibplatte 100 und der Reibbelag 104 werden auf diese Weise in Fig. 4 nach links verschoben, bis die Reibfläche 94 mit der zweiten ringförmigen Reibplatte 106 in Eingriff tritt. Wenn dies ge­ schieht, wird die zweite ringförmige Reibplatte 106 in Fig. 4 nach links verschoben, bis die Reibfläche 92 mit der vor­ deren Abdeckung 12 in Eingriff tritt.

Durch die vorstehend beschriebene Funktionsweise werden drei Reibflächen in einem kontinuierlichen Schlupfbetrieb unter einem Betriebsdruck, der vom Betrieb des Drehmomentwandlers 40 abhängig ist, in Eingriff gebracht. Die drei Reibflächen 92, 94, 96 besitzen einen kombinierten Flächenbereich, der eine hitzefeste Schlupfverbindung zwischen der vorderen Ab­ deckung 42 und der Ausgangswelle 84 sicherstellt. Folglich ist eine reduzierte thermische Verformung der einzelnen Teile der Kupplung mit begrenztem Schlupf vorhanden und so­ mit eine reduzierte Tendenz, die Reibungsmodifikatoren in­ nerhalb des ATF thermisch nachteilig zu beeinflussen oder das Material, aus dem die Reibbeläge bestehen, abzubauen. Durch die kontinuierliche Schlupfwirkung werden ferner die vom Motor bewirkten Ausgangsstörungen gedämpft oder neutra­ lisiert.

Ein weiteres Merkmal der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß der Drehmomentweg von der vorderen Abdeckung 42 zur Nabe 88 geteilt wird, wobei ein Teil des Drehmomentes aktiv vom integrierten Keilring 98 zum Kolben 124 und ein Teil des Drehmomentes aktiv vom integrierten Keilring 98 über die Reibplatte 106 übertragen wird. Die Drehmomentwege treffen sich an den Verbindungselementen 138. Folglich kön­ nen bei der Kupplungseinheit Bestandteile mit geringerem Ge­ wicht Verwendung finden.

Wie das Diagramm der Fig. 9 zeigt, ist die kontinuierliche Bypasschlupfkupplung nach dem Starten des Fahrzeuges in Be­ trieb, während dem der Drehmomentwandler nur zum Starten des Fahrzeuges benutzt wird. Wenn das Drehmomentverhältnis des Drehmomentwandlers unter 1,1 : 1 und/oder ein äquivalentes Drehzahlverhältnis fällt, bewirkt der Druck in der Kammer 140 einen Eingriff der Reibflächen 92, 94 und 96, so daß die Kupplung 90 den bei einem herkömmlichen offenen Drehmoment­ wandler vorhandenen inhärenten Schlupf reduziert. Die Kurve 142 in Fig. 9 zeigt, wie die Kupplung aktiv wird, wenn die Drehmomentverhältniskurve die ein Verhältnis von 1,1 : 1 wie­ dergegebende Horizontale schneidet. Bei der dargestellten Anordnung liegt das äquivalente Drehzahlverhältnis über 0,75. Die Wirkungsgradkurve 144 in Fig. 9 wird positiv, wenn die Kupplung aktiv wird, d. h. bei Drehzahlverhältnissen zwischen 0,85 und 0,95 steigt der Wirkungsgrad von 85% auf 95% an.

Ein weiteres Merkmal der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß die verbesserte Schlupfkupplung 80 ohne weiteres mit einer Torsionskupplungseinheit betreibbar ist, wenn eine zusätzliche Torsionsdämpfung erforderlich ist. Die Fig. 7 und 8 zeigen eine Schlupfkupplung 150, die der in den Figu­ ren 4-6 gezeigten Ausführungsform entspricht. Die Teile die­ ser Schlupfkupplung 150, die gleichen Teilen der Schlupf­ kupplung 90 der Ausführungsform der Fig. 4-6 entsprechen, sind mit den gleichen Bezugszeichen versehen, die ein Apostroph aufweisen. Die Teile der Kupplung 150, die derart markiert sind, weisen die gleiche Form und die gleiche Funk­ tionsweise auf wie die Teile der Ausführungsform der Fig. 4-6.

Bei der Ausführungsform der Fig. 7 und 8 sind die Teile, die denen der Fig. 4 entsprechen, mit gleichen Bezugs­ zeichen versehen, die ein Apostroph aufweisen. Die bei akti­ ver Schlupfkupplung 90′ erzeugten Torsionsdämpfungseigen­ schaften werden durch eine Torsionsdämpfungseinheit 150 wei­ ter verbessert, die drei Platten 154, 156 und 158 aufweist. Die Platten 154, 156 bilden Außenringe, wobei die Platte 158 sandwichartig dazwischen angeordnet ist. Die Innenplatte 158 ist gegen eine Drehung an der Nabe 88′ über eine Keilverbin­ dung 160 fixiert. Die Innenplatte 158 besitzt eine Vielzahl von mit Umfangsabstand angeordneten Schlitzen 162, in denen Dämpfungsfedern 164 angeordnet sind. Die äußeren Platten 154, 156 weisen entsprechende Schlitze 165 auf, die die Fe­ dern 164 lagern. Die äußeren Platten 154, 156 sind über Niete 161 mit dem Kolben 124′ verbunden. Die Außenplatte 156 ist ebenfalls mit dem Reibbelag 118′ am zweiten Reibring 106′ verbunden, so daß die vordere Abdeckung 42′ Störungen des Motors über die Schlupfkupplung 90′ auf die Torsions­ dämpfungseinheit 150 überträgt, so daß die Federn 164 zur Neutralisation der Motorvibrationen komprimiert werden. Durch die Hinzufügung einer Torsionsdämpfungseinheit 150 in Verbindung mit der Schlupfkupplung 90′ wird für Flexibilität der Konstruktion gesorgt, ohne die vorhandenen Schlupf­ kupplungskomponenten zu modifizieren, während ein direkter Drehmomentübertragungsweg von der vorderen Abdeckung 42′ zur Schlupfkupplung 90′ und zur zugehörigen Drehmomentdämpfungs­ einheit 150 über die in Eingriff stehenden Beläge zu den äußeren Platten 154, 156 der Torsionsdämpfungseinheit 152 und somit zur Antriebsnabe 88′ aufrechterhalten wird.

Die Schlupfkupplung 90, 90′ der vorliegenden Erfindung ist ohne weiteres geeignet für hydraulische Versorgungskreise mit zwei oder drei Leitungen.

Claims (8)

1. Drehmomentwandler mit einer vorderen Abdeckung und ei­ nem hiermit verbundenen Pumpengehäuse, das ein damit in Verbindung stehendes Pumpenlaufrad und einen Turbinen­ läufer aufweist, wobei ein äußeres Gehäuse mit einer Ausgangsnabe in Antriebsverbindung steht und ein Kupplungsbetätigungskolben drehbar an der Nabe montiert ist, gekennzeichnet durch:
eine kontinuierlich in Betrieb befindliche Schlupf­ kupplungseinheit (90) zum Kuppeln der vorderen Ab­ deckung (42) mit der Ausgangsnabe, um den Schlupf da­ zwischen zu reduzieren;
wobei die Schlupfkupplungseinheit (90) einen Keilring (98) am Innenumfang der vorderen Abdeckung (42), eine drehfest mit dem Keilring (98) verbundene erste Reib­ platte (100) und eine zweite Reibplatte (106) sowie eine innere Platte (112), die radial zur zweiten Reib­ platte (106) ausgerichtet ist, um die zweite Reibplatte (106) mit der Nabe zu verbinden, so daß sie sich hier­ mit drehen kann, aufweist; und
wobei der Kolben (124) mit dem ersten Reibring verbind­ bar ist und auf eine Betätigung des Drehmomentwandlers anspricht, um einen Druck auf die erste und zweite Reibplatte (100, 106) aufzubringen, so daß die vordere Abdeckung (42) durch die zweite Reibplatte (106) über eine Schlupfverbindung mit der Nabe verbunden wird, um den Wirkungsgrad des Drehmomentwandlers zu erhöhen und die auf die vordere Abdeckung einwirkenden Störungen des Motors teilweise zu dämpfen.

2. Drehmomentwandler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die innere Platte (112) und der Kolben (124) zusammenwirkende Segmente (134, 136) besitzen, die an einem Verbindungspunkt miteinander in Eingriff stehen, sowie Einrichtungen zum Anschließen des Verbindungs­ punktes, um einen Drehmomentaufteilungsweg zu bilden, der zum Teil durch die zweite Reibplatte (106) und zum Teil durch den Kolben (124) führt, und daß Einrichtun­ gen zur Ausbildung einer unter Druck setzbaren Kammer und Einrichtungen zur Zuführung von unter Druck stehen­ dem Strömungsmittel zu der unter Druck setzbaren Kammer vorgesehen sind, um den Kolben (124) und die zweite Reibplatte (106) in einer Richtung zur Deaktivierung der Schlupfkupplungseinheit vorzuspannen.

3. Drehmomentwandler nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß er eine Torsionsdämpfungseinheit (150) aufweist, die ein Paar von äußeren Platten (154, 156) und eine innere Platte (158) umfaßt, Federein­ richtungen, die die äußeren Platten mit der inneren Platte verbinden, wobei die zweite Reibplatte (106′) einen Abschnitt aufweist, der mit einer der äußeren Platten (154, 156) verbunden ist, und Einrichtungen, die die äußeren Platten mit dem Kolben (124′) und der drehbar mit der Nabe verbundenen inneren Platte (112′) verbinden, so daß die Torsionsdämpfungseinheit in der Lage ist, zusätzlich zur Dämpfung durch die Schlupf­ kupplung eine Dämpfung durchzuführen, um auf die vor­ dere Abdeckung einwirkende Störungen des Motors zu dämpfen.

4. Drehmomentwandler nach einem der vorangehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Reib­ platte (100) einen ersten Reibbelag aufweist, der mit der zweiten Reibplatte (106) in Eingriff treten kann, daß die zweite Reibplatte (106) einen zweiten Reibbelag aufweist, der mit der vorderen Abdeckung (42) in Ein­ griff treten kann, und daß der Kolben (124) einen drit­ ten Reibbelag besitzt, der mit der ersten Reibplatte (100) in Eingriff treten kann, wobei der erste, zweite und dritte Reibbelag einen kombinierten Flächenbereich besitzen, der während der Aktivierung der Schlupfkupp­ lungseinheit in Eingriff steht, um einen übermäßig starken Temperaturaufbau darin zu verhindern, während eine Schlupfverbindung zwischen der vorderen Abdeckung und der Nabe hergestellt wird.

5. Drehmomentwandler nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich­ net, daß die innere Platte (112) und der Kolben (124) zusammenwirkende Segmente (134, 136) aufweisen, die an einem Verbindungspunkt miteinander in Eingriff stehen, sowie Einrichtungen zum Anschließen des Verbindungs­ punktes, um einen Drehmomentaufteilungsweg zu bilden, der teilweise durch die zweite Reibplatte (106) und teilweise durch den Kolben (124) führt, und daß Ein­ richtungen, die eine unter Druck setzbare Kammer bil­ den, und Einrichtungen zur Zuführung von unter Druck stehendem Strömungsmittel zu der unter Druck setzbaren Kammer vorgesehen sind, um den Kolben (124) und die zweite Reibplatte (106) in einer Richtung zum Deakti­ vieren der Schlupfkupplungseinheit vorzuspannen.

6. Drehmomentwandler nach Anspruch 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die innere Platte (112) und der Kolben (124) zusammenwirkende Segmente (134, 136) aufweisen, die an einem Verbindungspunkt miteinander in Eingriff stehen, sowie Einrichtungen zum Anschließen des Verbin­ dungspunktes, um einen Drehmomentaufteilungsweg zu bil­ den, der teilweise durch die zweite Reibplatte (106) und teilweise durch den Kolben (124) führt, und daß Einrichtungen, die eine unter Druck setzbare Kammer bilden, und Einrichtungen zur Zuführung von unter Druck stehendem Strömungsmittel zu der unter Druck setzbaren Kammer vorgesehen sind, um den Kolben (124) und die zweite Reibplatte (106) in einer Richtung zum Deakti­ vieren der Schlupfkupplungseinheit vorzuspannen.

7. Drehmomentwandler nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der erste Reibring einen ersten Reibbelag aufweist, der mit der zweiten Reibplatte (106) in Ein­ griff treten kann, daß die zweite Reibplatte (106) einen zweiten Reibbelag aufweist, der mit der vorderen Abdeckung (42) in Eingriff treten kann, und daß der Kolben (124) einen dritten Reibbelag aufweist, der mit der ersten Reibplatte (100) in Eingriff treten kann, wobei der erste, zweite und dritte Reibbelag einen kom­ binierten Flächenbereich besitzen, der während der Ak­ tivierung der Schlupfkupplungseinheit in Eingriff steht, um darin einen übermäßig starken Temperaturauf­ bau zu verhindern.

8. Drehmomentwandler nach Anspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der erste Reibring einen ersten Reibbelag aufweist, der mit der zweiten Reibplatte (106) in Ein­ griff treten kann, daß die zweite Reibplatte (106) einen zweiten Reibbelag aufweist, der mit der vorderen Abdeckung (42) in Eingriff treten kann, und daß der Kolben (124) einen dritten Reibbelag aufweist, der mit der ersten Reibplatte (100) in Eingriff treten kann, wobei der erste, zweite und dritte Reibbelag einen kom­ binierten Flächenbereich besitzen, der während der Ak­ tivierung der Schlupfkupplungseinheit in Eingriff steht, um darin einen übermäßig starken Temperaturauf­ bau zu verhindern.