DE4420959A1 - Hydrodynamischer Strömungswandler - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen hydrodynamischen Strömungs­ wandler mit in einem Gehäuse aufgenommenen Pumpenrad, Turbinenrad, Leitrad und Überbrückungskupplung mit einem Ringkolben, wobei beidseits des Ringkolbens eine mit Öl befüllbare Kammer gebildet ist, der Ringkolben wenigstens eine Reibfläche trägt, die mit einer Gegenreibfläche in Reibeingriff bringbar ist, wobei radial innerhalb der Reibflächen zwischen dem Ringkolben und einem eine Gegen­ reibfläche tragenden Bauteil die erste der Kammern gebildet ist, weiterhin in wenigstens einem der die Reibflächen tragenden oder bildenden Bauteile Kanäle oder Öffnungen bzw. Durchlässe vorgesehen sind zur Erzeugung eines Ölflusses von der zweiten der Kammern über die Kanäle oder Öffnungen bzw. Durchlässe radial nach innen in Richtung zur Drehachse des Strömungswandlers.

Durch die EP 0 078 651 ist ein Strömungswandler mit einer Überbrückungskupplung bekannt geworden, bei der auf der dem Reibbelag bzw. der Reibfläche abgekehrten Seite des Ring­ kolbens Kanäle vorgesehen sind, die über Öffnungen einer­ seits mit der axial zwischen einer radialen Wandung des Gehäuses und dem Ringkolben gebildeten ersten Kammer und andererseits mit der zweiten das Turbinen- und Pumpenrad aufnehmenden Kammer verbunden sind. Über die Kanäle findet ein Ölstrom von der zweiten Kammer in die erste Kammer statt, der zur Kühlung der im Drehmomentfluß zwischen dem Ringkolben und der Turbinennabe vorgesehenen viskosen Kupplung dient.

Durch die US-PS 4,969,453 sind hydrodynamische Strömungs­ wandler mit einer Überbrückungskupplung bekannt geworden, wobei der Ringkolben im radialen Bereich seiner Reibfläche oder der mit diesem zusammenwirkende Reibbelag Kanäle aufweisen, die auch bei geschlossener Überbrückungskupplung einen Ölstrom von der zweiten, zumindest das Turbinenrad aufnehmenden Kammer, in die erste, von dem Ringkolben und einer radialen Wandung des Gehäuses begrenzten Kammer, ermöglichen. Der Ölstrom dient dabei zur Reduzierung der infolge Schlupf in der Überbrückungskupplung auftretenden thermischen Belastung der Bauteile, insbesondere im Bereich des Reibbelages bzw. der Reibflächen.

Eine weitere Überbrückungskupplung für einen hydrodynami­ schen Strömungswandler mit in der Reibfläche bzw. im Reibbe­ lag vorgesehenen Kanälen ist durch die JP-OS 58-30532 bekannt geworden.

Weiterhin ist es bekannt, Wandlerüberbrückungskupplungen mit Schlupf zu betreiben, wobei dieser Schlupf je nach Auslegung des Antriebsstranges und/oder in Abhängigkeit der eingeleg­ ten Getriebestufe und/oder des Betriebszustandes des mit dem Strömungswandler zusammenwirkenden Antriebes entweder kurzzeitig, z. B. bei Schaltvorgängen, oder praktisch über den gesamten Betriebsbereich des Strömungswandlers (Dauer­ schlupf) auftreten kann. Während der Schlupfphasen fällt im Bereich des Reibbelages bzw. der Reibflächen eine Ver­ lustleistung in Form von Wärme an, die bei bestimmten Betriebszuständen sehr hoch sein kann und mehrere Kilowatt betragen kann. Derartige Betriebszustände sind beispiels­ weise vorhanden bei Bergfahrt mit Anhänger, bei der über längere Zeit eine hohe Verlustleistung anfallen kann, und beim Wechsel vom unüberbrückten zum überbrückten Zustand der Wandlerkupplung, bei dem aufgrund des zeitweise hohen Schlupfes in einer kurzen Zeitspanne eine sehr hohe Ver­ lustleistung bzw. Wärmemenge auftreten kann.

Wie anhand des Standes der Technik erläutert wurde, sind Maßnahmen zur Erzeugung eines die thermische Belastung der Wandlerüberbrückungskupplung reduzierenden Ölflusses bekannt.

Der durch die bekannten Maßnahmen erzeugte Ölstrom bewirkt jedoch, daß das von der Überbrückungskupplung übertragbare Moment infolge von im Ölstrom auftretenden dynamischen bzw. kinetischen Vorgängen verringert wird. Die Drehmomentüber­ tragungskapazität der Überbrückungskupplung nimmt dabei mit zunehmender Drehzahl sowie mit zunehmenden Volumenstrom an Öl ab. Bei Strömungswandlern, die ab einer bestimmten Drehzahl vollständig überbrückt werden sollen, muß somit der Systemdruck entsprechend hoch ausgelegt werden, so daß auch die Bauteile, insbesondere der Kolben verstärkt werden müssen und eine leistungsfähigere Pumpe erforderlich ist. Weiterhin wird durch den höheren Druck der Volumenstrom an Öl wiederum vergrößert, wodurch zusätzliche Verluste entstehen. Die erwähnte Verringerung der Drehmomentüber­ tragungskapazität der Wandlerüberbrückungskupplung ist unter anderem auf durch dynamische Vorgänge erzeugte Kräfte, welche auf das radial nach innen fließende Öl einwirken und eine Druckerhöhung in diesem bewirken, zurückzuführen. Diese Kräfte erzeugen eine Axialkomponente, die in Öffnungs­ richtung der Kupplung auf den Kolben einwirken.

Ein weiterer Nachteil der bisher bekannten Maßnahmen besteht darin, daß der Ölstrom sehr abhängig von der Temperatur bzw. der Viskosität des Öls sowie der Druckdifferenz zwischen den beidseits des Wandlerkolbens anstehenden Drücke ist. Bei Lösungen gemäß der US-PS 4,969,543 muß also der durch die Kanäle erzeugte Strömungswiderstand auf den kritischen Fall ausgelegt werden, das heißt, daß auch bei maximal möglicher Öltemperatur nur soviel Öl über die Kanäle ablaufen darf, daß der Systemdruck im Drehmomentwandler nicht auf ein unzulässig niedriges Niveau zusammenbricht. Auch ist bei den Lösungen gemäß US-PS 4,969,543 der über die Kanäle fließende Ölstrom unmittelbar abhängig von der Druckdifferenz zwischen den beiden Kammern. Diese Druckdifferenz ist die Stellgröße für das Moment der Kupplung und kann somit nicht zur Ein­ stellung eines gewünschten Volumenstromes herangezogen werden. Um die Verluste im Strömungswandler auf ein vertret­ bares Maß zu begrenzen, muß also der bei maximaler Druckdif­ ferenz, also bei maximalem Kupplungsmoment, vorhandene Volumenstrom an Öl limitiert werden. Dadurch kann der Kühlölstrom zwar für das maximale Kupplungsmoment genügend groß bemessen werden, für mittlere und niedrige Drehmomente ist aber dann für viele Anwendungsfälle der vorhandene Volumenstrom infolge der geringen Druckdifferenz zu klein.

Der vorliegenden Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, die bisher bekannten hydrodynamischen Strömungswandler mit Überbrückungskupplung zu verbessern, insbesondere durch Erhöhung der Drehmomentübertragungskapazität und Verringe­ rung der thermischen Belastung, insbesondere im Bereich der Reibflächen der Überbrückungskupplung. Weiterhin soll auch die thermische Belastung des Öls verringert werden. Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es, über den gesamten Be­ triebsbereich des Strömungswandlers den Kühlölstrom durch die Wandlerkupplung zu optimieren, sowie den Wärmeaustausch im Bereich der Reibflächen der Überbrückungskupplung zwischen dem Öl und den angrenzenden Bauteilen zu verbes­ sern. Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen soll weiterhin eine bessere Regelung bzw. Steuerung des von der Über­ brückungskupplung übertragbaren Drehmomentes bzw. des an der Überbrückungskupplung vorhandenen Schlupfes ermöglicht werden, so daß auch die im Antriebsstrang bzw. an der Brenn­ kraftmaschine auftretenden Drehmomentstöße bzw. Momentun­ gleichförmigkeiten über den Schlupf besser gedämpft werden können, wodurch der Komfort erhöht wird. Der hydrodynamische Strömungswandler gemäß der Erfindung soll weiterhin in besonders einfacher und wirtschaftlicher Weise herstellbar sein.

Gemäß einer der erfindungsgemäßen Lösungen wird dies dadurch erzielt, daß der radial nach innen geleitete Ölfluß nach Verlassen der Kanäle innerhalb wenigstens eines Führungs­ kanales radial nach innen geleitet wird und die diesen Führungskanal begrenzenden Wandungen bzw. Bauteile wenig­ stens bezüglich der infolge des Öldruckes auf sie einwirken­ den Axialkräfte relativ zueinander derart axial abgestützt bzw. verbunden sind, daß ein in sich geschlossener Kraftfluß vorhanden ist. Durch die erfindungsgemäße Maßnahme wird erzielt, daß die bei rotierendem Wandler infolge der radialen Strömung des Öls auf das Öl einwirkenden dynami­ schen Kräfte zumindest im wesentlichen und wenigstens in axialer Richtung abgefangen werden können. Dadurch kann erzielt werden, daß auf den Kolben praktisch keine durch die auftretenden dynamischen Kräfte erzeugte axiale Kraftkom­ ponente einwirken kann, welche eine Verringerung des von der Überbrückungskupplung übertragbaren Momentes zur Folge hätte. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung können also die auf das Öl einwirkenden dynamischen Kräfte, welche eine Öldruckerhöhung erzeugen, bezüglich ihrer Auswirkung auf die auf den Kolben einwirkenden Kupplungsschließkraft zumindest teilweise neutralisiert werden.

Unter Führungskanal sind sowohl radial verlaufende im Querschnitt in sich geschlossene Kanäle als auch kreisring­ förmige radial nach innen verlaufende Kammern zu verstehen. Eine solche kreisringförmige Kammer kann auch unterteilt sein in mehrere radial verlaufende Kanäle, wobei diese einen in sich geschlossenen Querschnitt aufweisen können. Als Führungskanal kann auch ein rohrartiges Bauteil verwendet werden, das mit wenigstens einer Ausgangsseite eines im radialen Bereich der Reibflächen vorgesehenen Kanals in Verbindung steht. Es kann also das aus wenigstens einem derartigen Kanal austretende Öl über ein Rohr radial nach innen geführt werden, wobei die Abflußseite dieses Rohres wieder in die erste Kammer münden kann oder aber in eine besondere Ölrücklaufführung mündet. Eine derartige Ölrück­ laufführung kann zum Beispiel durch Kanäle gebildet sein, die in der Abtriebsnabe der Turbine sowie in Längsrichtung der Getriebeeingangswelle vorgesehen sind. Die erfindungs­ gemäße Rohrführung des bei geschlossener Wandlerüberbrük­ kungskupplung radial nach innen fließenden Öls kann in der ersten Kammer oder in der zweiten Kammer vorgesehen sein.

Für den Aufbau des Strömungswandlers kann es besonders vorteilhaft sein, wenn der Führungskanal von einem eine der Reibflächen aufweisenden Bauteil, wie z. B. Gehäuse oder Ringkolben getragen ist. Weiterhin ist es zweckmäßig, wenn die in einen Führungskanal einmündenden Kanäle einen Ölfluß von der zweiten Kammer in die erste Kammer ermöglichen. Hierfür können in den an die Reibflächen angrenzenden bzw. in den die Reibflächen bildenden Bauteilen entsprechende Öffnungen bzw. Durchlässe vorgesehen werden. Diese Öffnungen bzw. Durchlässe können dabei derart ausgebildet werden, daß sie drosselartig bzw. ähnlich wie eine Düse wirken. Um eine optimale Abstützung der infolge dynamischer Vorgänge im Ölstrom auftretenden Druckerhöhung zu gewährleisten, ist es besonders vorteilhaft, wenn die den Führungskanal begrenzen­ den Wandungen relativ zueinander axial festgelegt, also zu­ mindest praktisch starr miteinander verbunden sind. Zur Bildung des Führungskanales bzw. der Führungskammer kann in einfacher Weise an einem der die eine Kammer bildenden Bauteile eine mit diesem axial feste radiale Ölführungs­ wandung vorgesehen sein, die mit radialen Bereichen des Bauteils wenigstens einen sich radial erstreckenden, den Führungskanal bzw. die Führungskammer bildenden Raum begrenzen, in dem bzw. in der der Ölstrom radial nach innen geleitet wird. Die den Führungskanal begrenzenden Wandungen können dabei in vorteilhafter Weise starr mit einem eine der Reibflächen tragenden Bauteil verbunden sein.

Ein besonders einfacher Aufbau ergibt sich durch die Anordnung der ersten Kammer axial zwischen dem Ringkolben und einer radialen Wandung des Gehäuses. Zweckmäßig kann es dabei sein, wenn der Ringkolben axial zwischen der radialen Wandung des Gehäuses und dem Turbinenrad vorgesehen ist. Vorteilhaft kann es weiterhin sein, wenn der Führungskanal bzw. die diesen begrenzende Ölführungswandung vom Kolben getragen ist.

Die den Führungskanal bzw. die Führungskammer begrenzende Ölführungswandung kann in vorteilhafter Weise in der ersten Kammer aufgenommen sein, wobei diese Wandung derart ausge­ bildet und angeordnet sein kann, daß die erste Kammer in zwei Unterkammern unterteilt wird. Für manche Anwendungs­ fälle kann es jedoch auch zweckmäßig sein, wenn die Ölfüh­ rungswandung auf der der einen Kammer abgewandten Seite des Ringkolbens vorgesehen ist, also auf der dem Turbinenrad zugewandten Seite des Ringkolbens.

In der zweiten Kammer kann wenigstens das Turbinenrad und das Pumpenrad und gegebenenfalls das Leitrad aufgenommen sein.

Ein besonders vorteilhafter Aufbau kann sich dadurch ergeben, daß wenigstens eines der die Reibflächen tragenden Bauteile einen Reibbelag aufweist. Dieser Reibbelag kann durch den Kolben oder durch einen radial verlaufenden Wandabschnitt des Gehäuses getragen werden. Die Befestigung des Reibbelages an dem entsprechenden Bauteil kann z. B. durch Kleben erfolgen. Bei Verwendung eines Reibbelages kann es zweckmäßig sein, wenn die Kanäle unmittelbar durch den Reibbelag zumindest teilweise begrenzt sind. Hierfür können die Kanäle im Reibbelag vorgesehen werden. Die Kanäle können z. B. durch Anprägungen oder Ausschnitte bzw. Nuten in wenigstens einem Reibbelag zumindest teilweise gebildet sein. Durch eine derartige Ausgestaltung kann ein stetiger Ölstrom zwischen den beiden Kammern erzeugt werden, der über den Reibbelag geleitet wird. Dadurch ergibt sich ein besonders guter Wärmeaustausch zwischen den Reibflächen und dem Öl, so daß insgesamt betrachtet, eine niedrige bzw. geringere thermische Belastung sowohl der die Reibflächen bildenden Bauteile als auch des Öls ergibt.

Besonders zweckmäßig kann es sein, wenn der Einlaß der im radialen Bereich der Reibflächen vorgesehenen Kanäle radial weiter außen liegt als deren Auslaß und diese Kanäle in einen Führungskanal bzw. eine Führungskammer münden. Der Führungskanal bzw. die Führungskammer kann sich wenigstens über 50% der radialen Ausdehnung der ersten Kammer er­ strecken. Je größer diese radiale Erstreckung ist, umso geringer sind die infolge der auf Öl einwirkenden dynami­ schen Vorgänge erzeugten Rückstellkräfte auf den Kolben der Überbrückungskupplung.

Zur Speisung der Kanäle mit Öl kann es vorteilhaft sein, wenn die jeweilige Einlaßseite der Kanäle mit einer im Ringkolben und/oder in der Ölführungswandung vorgesehenen axialen Zuleitungsöffnung in Verbindung steht. Die Aus­ laßseite der Kanäle kann mit einem im Ringkolben und/oder in der Ölführungswandung vorgesehenen axialen Durchlaß in Verbindung stehen, welcher seinerseits in einen Führungs­ kanal mündet. Bei Kanälen, die durch Vertiefungen bzw. Ausschnitte im Reibbelag und/oder im Bereich einer Reib­ fläche eines Bauteils gebildet sind, kann die jeweilige Aus­ laßseite der Kanäle auch derart ausgebildet sein, daß diese unmittelbar in den Führungskanal mündet.

Um einen besonders wirkungsvollen Wärmeaustausch zu erzie­ len, können die im radialen Bereich der Reibflächen vor­ gesehenen Kanäle zickzackförmig bzw. mäanderförmig ausgebil­ det werden. Dadurch kann eine möglichst große Führungslänge für das Öl im Bereich der Reibflächen erzielt werden. Die Länge der Kanäle sowie deren Querschnitt muß dabei auf den gewünschten Volumenstrom an Öl abgestimmt werden. Hierfür ist es zweckmäßig, wenn die die Kanäle bildenden Nuten bzw. Ausschnitte verhältnismäßig tief sind, wobei bei Einbringung dieser Kanäle in einen Reibbelag diese Tiefe sich vorzugs­ weise über praktisch die gesamte Reibbelagdicke erstrecken kann. Besonders vorteilhaft dabei ist es, wenn die Kanäle durch längliche Ausstanzungen im Belag gebildet sind. In vorteilhafter Weise kann die jeweilige Einlaßseite der Kanäle im äußeren Randbereich des Reibbelages und die jeweilige Auslaßseite im radial inneren Randbereich des Reibbelages vorgesehen werden. Für den Wärmeaustausch zwischen den Reibflächen und dem Öl kann es weiterhin zweckmäßig sein, wenn die zickzackförmig bzw. mäanderförmig ausgebildeten Kanäle in Umfangsrichtung des Reibbelages verlaufen, so daß das Öl - über die radiale Breite der Reibflächen betrachtet - mehrmals radial hin- und hergeführt wird. Die Kanäle können hierfür wenigstens zwei Umlenkungen besitzen, wobei Nuten mit wenigstens vier Umlenkungen sich als vorteilhaft erwiesen haben.

Bei Verwendung einer Überbrückungskupplung mit konischen Reibflächen kann es besonders vorteilhaft sein, wenn der Reibbelag als Kegelabwicklung hergestellt wird, wobei die konische Form durch Zusammenfügen der beiden Enden der Kegelabwicklung gebildet wird. Der ringförmige Reibbelag kann jedoch auch aus mehreren segment- bzw. sichelförmigen Reibelementen bestehen, die zusammengefügt eine ringförmige bzw. kegelstumpfförmige Gestalt ergeben können. Durch die Verwendung von Reibbelagsegmenten kann der Materialeinsatz verringert werden, da der anfallende Abfall wesentlich reduziert werden kann. Besonders zweckmäßig kann es sein, wenn das Ausgangsmaterial für die Reibbeläge vor dem Stanzen mit Klebefolie beschichtet wird, da dadurch ein einfacheres Handling der fertigen Beläge gewährleistet werden kann.

Bei durchgestanzten Kanälen bzw. Nuten im Reibbelag ist es zweckmäßig, wenn dieser sowohl radial außen als auch radial innen eine zusammenhängende Kontur besitzt, da dadurch gewährleistet werden kann, daß ein praktisch verformungs­ freies Handling gegeben ist und somit auch beim Aufkleben der Reibbeläge auf den Träger, wie z. B. den Kolben, keine die Funktion der Überbrückungskupplung beeinträchtigenden Verformungen auftreten können.

Gemäß einer weiteren erfinderischen Ausgestaltung eines Strömungswandlers kann der über die Kanäle fließende Ölstrom über wenigstens ein Ventil in Abhängigkeit wenigstens eines Betriebsparameters des Strömungswandlers und/oder der diesen antreibenden Maschine und/oder des vom Strömungswandler angetriebenen Getriebes einstellbar sein. Ein solcher Parameter kann beispielsweise durch die Öltemperatur, durch die Antriebsdrehzahl der Maschine oder die Abtriebsdrehzahl des Strömungswandlers bzw. Eingangsdrehzahl des Getriebes gebildet sein. Als Parameter kann weiterhin in besonders vorteilhafter Weise die Druckdifferenz zwischen den beiden Kammern herangezogen werden. Besonders zweckmäßig kann es dabei sein, wenn das Ventil eine Regelcharakteristik aufweist, die bei geschlossener Überbrückungskupplung über den gesamten Betriebsbereich des Strömungswandlers einen praktisch konstanten Ölfluß, also einen konstanten Volumen­ strom gewährleistet. Für manche Anwendungsfälle kann es jedoch auch zweckmäßig sein, andere Kennlinien für den Volumenstrom zu realisieren, insbesondere solche, die abhängig sind vom Schlupf der Überbrückungskupplung bzw. von der aufgrund des Schlupfes entstehenden Wärmemenge. Ein besonders einfacher Aufbau kann sich dadurch ergeben, daß das Ventil als Volumenstromventil ausgebildet ist, welches in Abhängigkeit der zwischen den beiden Kammer vorhandenen Druckdifferenz den gewünschten Volumenstrom einstellt.

Die erfindungsgemäßen Ventile können in vorteilhafter Weise auf der Einlaßseite und/oder der Auslaßseite der entspre­ chenden Kanäle oder eines Führungskanales vorgesehen werden.

Ein derartiges Ventil kann jedoch auch im Bereich zwischen der Einlaßseite und der Auslaßseite eines Kanals oder eines Führungskanales angeordnet werden.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltungsform der Kanäle können diese auch durch in das Material wenigstens eines der die Reibflächen bildenden bzw. tragenden Bauteile, wie z. B. Ringkolben und/oder Gehäuse, eingebrachte Anformungen, wie z. B. Nuten gebildet sein.

Eine besonders einfache Regelung des Volumenstromes an Kühlöl kann dadurch erzielt werden, daß der Durchflußquer­ schnitt eines erfindungsgemäßen Ventils in Abhängigkeit der Druckdifferenz zwischen den beiden Kammern veränderbar ist, wobei es zweckmäßig sein kann, wenn mit zunehmender Druck­ differenz zwischen den beiden Kammern der Durchflußquer­ schnitt des Ventils verkleinert wird. In vorteilhafter Weise können solche Ventile derart ausgebildet und angeordnet werden, daß sie bezüglich ihrer Funktion praktisch keine bzw. nur eine sehr geringe Abhängigkeit von der auf sie einwirkenden Zentrifugalkraft aufweisen. In vorteilhafter Weise können die Ventile weiterhin eine Volumenstromkennung aufweisen, die nicht proportional zur Wurzel der Druckdiffe­ renz zwischen den beiden Kammern ist.

Die Ölstromregelventile können auch als Solenoid ausgebildet sein.

Gemäß einem weiteren selbständigen Erfindungsgedanken können im Bereich der Reibfläche eines ringförmigen Reibbelages der Überbrückungskupplung eines hydrodynamischen Drehmomentwand­ lers Nuten zur Durchführung einer Kühlflüssigkeit einge­ bracht sein. Das Verhältnis zwischen der Dicke des Reibbela­ ges und der über die Längserstreckung der Nuten betrachteten durchschnittlichen Tiefe derselben kann in vorteilhafter Weise in der Größenordnung zwischen 2,7 und 1,3 liegen. Die Tiefe der Nuten kann dabei in der Größenordnung zwischen 0,2 und 0,8 mm, vorzugsweise zwischen 0,3 und 0,6 mm liegen. Die Nuten können über ihre gesamte Erstreckung praktisch die gleiche Tiefe aufweisen. Für manche Anwendungsfälle kann es jedoch auch zweckmäßig sein, wenn über die Längserstreckung der Nuten betrachtet, die Tiefe variiert. Weiterhin können die Nuten über ihre Längserstreckung zumindest im wesentli­ chen die gleiche Breite aufweisen. Es können jedoch auch Nuten zweckmäßig sein, die sich über ihre Längserstreckung in der Breite verändern.

Die Drosselung des Kühlölstroms kann also gemäß der Erfin­ dung im flachen zickzackförmigen und im wesentlichen über die gesamte Belagbreite verlaufenden Nuten erfolgen. Zwischen den Umlenkungen der Nuten können diese im wesent­ lichen gerade Teillängen aufweisen, welche eine Längser­ streckung von ca. 10 bis 40 mm aufweisen können. Die Nutbreite kann in der Größenordnung zwischen 3 und 10 mm liegen. Um einen für viele Anwendungsfälle günstigen Durchfluß von maximal ca. 10 Liter pro Minute bei einem auf der der Turbine zugewandten Seite des Kolbens anstehenden Druck von ca. 5 bar zu gewährleisten, haben sich Nuttiefen in der Größenordnung von 0,3 mm als zweckmäßig erwiesen. Die vom radial äußeren Bereich zum radial inneren Bereich des Reibelages verlaufenden einzelnen zickzack- bzw. mäanderför­ migen Nuten können in einer Anzahl von ca. 4 bis 12 vorhan­ den sein, welche über den Umfang des Reibbelages zumindest annähernd gleichmäßig verteilt sind. Die Teilung bzw. der Abstand zwischen zwei auf der gleichen radialen Seite des Reibbelages vorhandenen Umlenkungen der Nuten liegt im Verhältnis zur radialen Gesamthöhe der mäanderförmigen Nutenführung vorzugsweise in der Größenordnung zwischen 0,6 bis 1,3, vorzugsweise in der Größenordnung zwischen 0,8 und 1,1.

Zur Verbesserung der Kühlwirkung können im radial äußeren und/oder im radial inneren Randbereich taschenförmige Aussparungen oder Vertiefungen eingebracht werden. Diese taschenförmigen Anformungen, die radial nach außen hin bzw. radial nach innen hin offen sind, können in etwa die gleiche Höhe wie die Kühlnuten aufweisen. Die Anformungen können sich jedoch auch über die volle Belaghöhe erstrecken, so daß sie in einfacher Weise bei der Herstellung des Belages oder durch Ausschneiden hergestellt werden können. Diese taschen­ förmigen Anformungen können in vorteilhafter Weise - in Umfangsrichtung betrachtet - jeweils zwischen zwei benach­ barten Umlenkungen angeordnet sein.

Zur Abführung der im Bereich eines Reibflächeneingriffes einer Wandlerüberbrückungskupplung (Lock-Up) entstehenden Wärmemenge haben sich Reibbeläge als zweckmäßig erwiesen, bei denen das Verhältnis der von den Nuten und/oder taschen­ förmigen Anformungen in Anspruch genommenen Fläche zur ver­ bleibenden Belagreibfläche in der Größenordnung von ca. 0,7 bis 1,8, vorzugsweise in der Größenordnung 1 und 1,5 liegt.

Durch das Einbringen von taschenförmigen Anformungen in den radial äußeren bzw. radial inneren Randbereiche des Reibbe­ lages kann durch Ausnutzung der Schleppströmung die Kühlung im Bereich des Reibeingriffes der Überbrückungskupplung verbessert bzw. erhöht werden. Besonders vorteilhaft kann es sein, wenn in Drehrichtung des Reibbelages betrachtet, die radial äußere Einlaßseite einer Kühlnut gegenüber der radial innen vorgesehenen Auslaßseite dieser Kühlnut nacheilt. Vorteilhaft kann es sein, wenn die in Umfangsrichtung des Reibbelages betrachtete Durchflußrichtung durch die Nuten übereinstimmt mit der Richtung der Schleppströmungen. Bei einer Wandlerkonstruktion, bei der der Reibbelag von einem mit dem Turbinenrad rotierbaren Bauteil, wie Kolben, getragen wird, wird diese Schleppströmung durch das eine Gegenreibfläche für den Reibbelag bildende Bauteil, wie insbesondere Wandlergehäuse, erzeugt. Bei auftretendem Schlupfin der Überbrückungskupplung des Wandlers besitzt, sofern ein Drehmoment vom Antriebsmotor auf ein Abtriebs­ bauteil übertragen wird, das Wandlergehäuse eine größere Rotationsgeschwindigkeit als der mit Nutungen versehene Reibbelag, so daß das durch die Nuten fließende Kühlmedium durch das Wandlergehäuse bzw. die schnellerdrehende Gegen­ reibfläche beschleunigt wird. Durch die erfindungsgemäße Anordnung und Führung der Nutungen kann der sonst nicht zu vermeidende Drehzahleinfluß auf das von der Kupplung übertragbare Moment wesentlich reduziert bzw. weitgehend vermieden werden.

Der erfindungsgemäße Reibbelag kann auch pumpenseitig bzw. auf einer vom Wandlergehäuse gebildeten Fläche, z. B. durch Aufkleben, befestigt werden. Der Kolben der Wandlerüber­ brückungskupplung besitzt dann lediglich eine metallische Gegenreibfläche.

Weiterhin können die erfindungsgemäßen Nutausgestaltungen auch unmittelbar in das den Kolben und/oder das Wandlerge­ häuse bildende Material eingebracht werden. Bei einer derartigen Ausgestaltung kann auch ein Reibbelag ohne Nuten verwendet werden. Es können jedoch auch Reibbeläge mit Nuten Verwendung finden, wobei diese dann auch anders als in der vorliegenden Anmeldung beschrieben, ausgestaltet sein können.

Besonders zweckmäßig kann es sein, wenn die Nuten derart ausgebildet sind, daß, über die Länge der Nuten betrachtet und für die während des Fahrbetriebes eines mit einem Strömungswandler ausgerüsteten Fahrzeugs auftretenden Drücke auf der Eingangsseite und der Ausgangsseite der Nuten, im Bereich der Nuten eine im wesentlichen turbulente Strömung vorhanden ist. Die Nuten können also derart ausgebildet werden, daß der zwischen der Eingangsseite und der Ausgangs­ seite dieser Nuten vorhandene Druckunterschied eine turbu­ lente Strömung in den Nuten erzeugt. Die Entstehung einer turbulenten Strömung innerhalb der Nuten kann durch eine entsprechende Nutführung bzw. Nutausgestaltung positiv beeinflußt werden.

Gemäß einer weiteren erfindungsgemäßen Ausgestaltungs­ möglichkeit kann bei einem hydrodynamischen Strömungswandler der eingangs beschriebenen Art bei axialer Anlage der Reibflächen der Überbrückungskupplung ein Ölfluß von der zweiten Kammer in die erste vorhanden sein, wobei in der ersten Kammer eine radiale Wandung vorgesehen ist, die gegenüber einer der die erste Kammer begrenzenden radialen Wandungen axial festgelegt ist, wobei der Ölfluß radial nach innen zwischen diese beiden axial festgelegten Wandungen geleitet wird. Diese beiden Wandungen können dabei auch relativ zueinander verdrehbar sein. Die in der Kammer aufgenommene Wandung kann in vorteilhafter Weise gegenüber dem Gehäuse axial festgelegt sein. Letzteres kann z. B. durch axiale Abstützung der entsprechenden Wandung über die Turbinennabe erfolgen. Die Wandung kann dabei in vorteil­ hafter Weise starr mit der Turbinennabe verbunden sein.

Anhand der Fig. 1 bis 12 sei die Erfindung näher erläu­ tert. Dabei zeigt

Fig. 1 einen Schnitt durch eine erfindungsgemäße Einrichtung,

Fig. 2 ein Diagramm mit Drehmomentkennlinien von Überbrückungskupplungen,

Fig. 3 bis 5 weitere erfindungsgemäße Ausgestal­ tungsmöglichkeiten eines Strömungswandlers mit Über­ brückungskupplung,

Fig. 6, 7 und 12 Ausgestaltungsmöglichkeiten eines Reibbelages für eine erfindungsgemäße Überbrüc­ kungskupplung

Fig. 8 eine Einzelheit einer erfindungsgemäßen Über­ brückungskupplung,

Fig. 8a bis 11 Ventile zur Regulierung des Volumenstrom an Öl sowie Einzelheiten von mit derartigen Ventilen ausgerüsteten Überbrückungskupplungen.

Die in Fig. 1 dargestellte Einrichtung 1 besitzt ein Gehäuse 2, das einen hydrodynamischen Drehmomentwandler 3 aufnimmt. Das Gehäuse 2 ist mit einer antreibenden Welle verbindbar, die durch die Abtriebswelle, wie z. B. die Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine, gebildet sein kann. Die drehfeste Verbindung zwischen der antreibenden Welle und dem Gehäuse 2 kann über ein Antriebsblech erfolgen, das radial innen mit der ,antreibenden Welle und radial außen mit dem Gehäuse 2 drehfest verbindbar ist. Ein derartiges Antriebsblech ist beispielsweise durch die JP-OS 58-30532 bekannt geworden.

Das Gehäuse 2 ist durch eine der antreibenden Welle bzw. der Brennkraftmaschine benachbarte Gehäuseschale 4 sowie eine an dieser befestigte weitere Gehäuseschale 5 gebildet. Die beiden Gehäuseschalen 4 und 5 sind radial außen über eine Schweißverbindung 6 fest miteinander abdichtend verbunden. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel wird zur Bildung der äußeren Schale des Pumpenrades 7 die Gehäuseschale 5 unmittelbar herangezogen. Hierfür sind die Schaufelbleche 8 in an sich bekannter Weise an der Gehäuseschale 5 befestigt. Die Gehäuseschale 5 ist axial in den äußeren hülsenartigen Bereich 4a der Gehäuseschale 4 eingesteckt. Axial zwischen dem Pumpenrad 7 und der radialen Wandung 9 des Gehäuses 4 ist ein Turbinenrad 10 vorgesehen, das fest bzw. drehstarr mit einer Abtriebsnabe 11, welche über eine Innenverzahnung mit einer Getriebeeingangswelle drehfest koppelbar ist, verbunden ist. Axial zwischen den radial inneren Bereichen des Pumpen- und des Turbinenrades ist ein Leitrad 12 vorgesehen. Die Gehäuseschale 5 besitzt radial innen eine hülsenartige Nabe 13, die in dem Gehäuse eines Getriebes drehbar und abdichtend lagerbar ist. In dem durch die beiden Gehäuseschalen 4,5 gebildeten Innenraum 14 ist weiterhin eine Überbrückungskupplung 15 vorgesehen, die wirkungsmäßig parallel zum Drehmomentwandler 3 angeordnet ist. Die Überbrückungskupplung 15 ermöglicht eine Drehmomentkoppelung zwischen der Abtriebsnabe 11 und der antreibenden Gehäuse­ schale 4. Wirkungsmäßig in Reihe mit der Überbrückungskupp­ lung 15 ist ein drehelastischer Dämpfer 16 geschaltet, der bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel zwischen dem ringförmigen Kolben 17 der Überbrückungskupplung 15 und der Abtriebsnabe 11 vorgesehen ist. Der drehelastische Dämpfer 16 umfaßt in an sich bekannter Weise Kraftspeicher in Form von Schraubenfedern. Der axial zwischen der radial ver­ laufenden Wandung 9 und dem Turbinenrad 10 vorgesehene ringförmige Kolben 17 ist radial innen auf der Abtriebsnabe 11 begrenzt axial verschiebbar gelagert. Der ringförmige Kolben 17 unterteilt den Innenraum 14 in eine erste Kammer 18, die radial innerhalb des Reibeingriffsbereiches 19 der Überbrückungskupplung 15 axial zwischen dem ringförmigen Kolben 17 und der radialen Gehäusewandung 9 gebildet ist, sowie eine zweite Kammer 20, in der unter anderem das Pumpenrad 7, das Turbinenrad 10 sowie das Leitrad 12 aufge­ nommen sind.

Die Gehäuseschale 4 bildet mit radial äußeren Bereichen eine konische Reibfläche 21, deren fiktive Konusspitze axial in Richtung vom Turbinenrad 10 weg gerichtet ist. Die konische Reibfläche 21 ist in Reibeingriff mit einem Reibbelag 22 bringbar, der von dem konischen Bereich 23 eines Abstütz­ bleches 24 getragen ist. Das Abstützblech 24 wird seiner­ seits wiederum von dem ebenfalls aus Blech tiefgezogenen ringförmigen Kolben 17 getragen.

Bei neueren Konzepten für einen Antriebsstrang, z. B. eines Kraftfahrzeuges, wird die Überbrückungskupplung über zumindest einen Großteil des Betriebsbereiches des Strö­ mungswandlers mit Schlupf betrieben, wobei während der Schlupfphasen im Reibeingriffsbereich 19 eine Verlustlei­ stung in Form von Wärme anfällt, die bei bestimmten Be­ triebszuständen sehr hoch sein und mehrere Kilowatt betragen kann. Derartige Betriebszustände sind beispielsweise vorhanden bei Bergfahrt mit Anhänger sowie beim Wechsel vom unüberbrückten zum praktisch überbrückten Zustand der Wandlerkupplung. Derartige Konzepte zum Betreiben einer Wandlerüberbrückungskupplung mit Schlupf sind beispielsweise durch die deutschen Patentanmeldungen P 42 28 137.7-12 sowie P 42 35 070.0-12 vorgeschlagen geworden.

Um unzulässig hohe Temperaturen im Reibeingriffsbereich 19 zu vermeiden, und somit einer Zerstörung zumindest der Reibbelagoberfläche sowie eines Teils des im Innenraum 14 vorhandenen Öls entgegenzuwirken, sind bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel Mittel in Form von im Reibbelag 22 eingebrachten Ölnuten bzw. Kanälen 25 vorgesehen, über die auch bei praktisch geschlossener Überbrückungskupplung 15 ein stetiger Ölstrom zwischen der zweiten Kammer 20 und der ersten Kammer 18 erfolgen kann. Der Ölstrom wird dabei über den Reibbelag 22 und die Reibfläche 21 geleitet. Die Ölkanäle 25 sind bezüglich ihrer Form dahingehend optimiert, daß ein guter Wärmeaustausch zwischen den den Reibeingriff im Bereich 19 bewirkenden Bauteilen und dem durchströmenden Öl stattfinden kann. Eine bevorzugte Formgebung der Kanäle 25 wird noch im Zusammenhang mit den Fig. 6 und 7 näher beschrieben.

Das radial weiter außen liegende Öleinlassende der Kanäle 25 steht über Durchlässe bzw. Bohrungen 26 im Kolben 17 und im Abstützblech 24 mit der zweiten Kammer 20 in Verbindung. Das radial weiter innen liegende Auslaßende der Kanäle 25 steht mit der ersten Kammer 18 in Verbindung.

Das axial mit dem Kolben 17 fest verbundene Abstützblech 24 bildet in Verbindung mit radialen Bereichen des Kolbens 17 eine Unterkammer 18a, die als Führungskanal für das bei geschlossener Überbrückungskupplung 15 über die Kanäle 25 radial in Richtung zur Drehachse 27 fließende Öl dient. Der Führungskanal 18a steht mit den radial inneren Endbereichen der Kanäle 25 über im Abstützblech 24 eingebrachte Öffnungen bzw. Bohrungen 28 in Verbindung. Radial innen besitzt das Abstützblech 24 axiale Anprägungen 29, die als Abstands­ halter zwischen dem Abstützblech 24 und dem Ringkolben 17 dienen. Zwischen den Anprägungen 29 ist der praktisch als ringförmige Kammer ausgebildete Führungskanal 18a radial nach innen hin geöffnet, wodurch eine Verbindung zu der zwischen den radialen Gehäusebereichen 9 und dem Abstütz­ blech 24 gebildeten Unterkammer 18b vorhanden ist. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind das Kolbenblech 17 und das Abstützblech 24 im Bereich der Anprägungen 29 über Niete miteinander verbunden. Radial außerhalb des Führungs­ kanales 18a besitzt der Ringkolben 17 eine ringförmige axiale Anprägung 30, die ebenfalls als Abstandshalter zwischen dem Abstützblech 24 und den übrigen Bereichen des Ringkolbens 17 dient. Durch die Anprägung 30 wird weiterhin die Verformungssteifigkeit des Abstützbleches 24 im Reibein­ griffsbereich 19 vergrößert. Im Bereich der ringförmigen Anprägung 30 ist eine radiale Abdichtung zwischen den beiden Bauteilen 17 und 24 vorhanden. Der Kühlölstrom erfolgt bei geschlossener Überbrückungskupplung 15 ausgehend von der zweiten Kammer 20 über die Durchlässe 26, die Ölkanäle 25, die Öffnungen 28 und den Führungskanal 18a radial nach innen in den Bereich der Abtriebsnabe 11. Dieser Kühlölstrom kann dann im Bereich der Abtriebsnabe 11, zum Beispiel über eine Hohlwelle oder über einen hierfür vorgesehenen Kanal abgeleitet werden, und zwar vorzugsweise zunächst in einen Ölkühler. Von diesem Ölkühler aus kann dann das Öl in einen Sumpf zurückgeführt werden und von dort aus wiederum in den hydraulischen Regel- bzw. Steuerkreis.

Die den Führungskanal 18a bildenden Bauteile 17 und 24 sind in Bezug aufeinander derart axial abgestützt bzw. mitein­ ander verbunden, daß das darin radial nach innen fließende Öl keine axiale Kraftkomponente auf den axial verlagerbaren Kolben 17 ausüben kann, welche eine Veränderung, insbesonde­ re eine Reduzierung der Drehmomentübertragungskapazität der Überbrückungskupplung 15 bewirken würde. Dies wird dadurch erzielt, daß die infolge des radial nach innen verlaufenden Ölstromes im Öl auftretenden Kräfte, beziehungsweise Druck­ erhöhungen, die eine axiale Kraftkomponente auf dem Kolben 17 und auf das Abstützblech 24 bewirken, axial derart abgefangen werden, daß ein geschlossener Kraftfluß entsteht. Dies wird bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 durch die axiale Abstützung des Bleches 24 am Kolben 17 gewährleistet.

Die erwähnten, auf dynamische Vorgänge im Öl zurückzuführen­ den Kräfte und somit auch die durch diese verursachten Druckerhöhungen reduzieren bei Strömungswandlerkonstruktio­ nen mit Überbrückungskupplung, wie sie beispielsweise durch die US-PS 4,969,543 bekannt geworden sind, mit zunehmender Drehzahl das von der Überbrückungskupplung maximal übertrag­ bare Moment sehr stark. Bei den bekannten Strömungswandlern mit Kühlölstrom treten diese auf dynamische Vorgänge zurückzuführenden Drehmomentverluste auf, wenn der Ölstrom zwischen der radialen Gehäusewandung und dem Kolben der praktisch geschlossenen Überbrückungskupplung von radial außen nach radial innen strömt, wobei auch mit zunehmendem Volumenstrom an Öl diese Verluste größer werden. Eine Ursache für die Abnahme der Drehmomentübertragungskapazität der Überbrückungskupplung mit zunehmender Drehzahl bzw. zunehmendem Volumenstrom an Öl ist wahrscheinlich auf die beim Strömen des Öls von radial außen nach radial innen hin auf das Öl einwirkende Coriolisbeschleunigung zurückzu­ führen, welche infolge der Rotation des Strömungswandlers in Drehrichtung auf das Öl einwirkt und eine Druckerhöhung in dem radial zur Drehachse 27 hin fließenden Öl bewirken kann.

Bei der vorliegenden Erfindung werden die aufgrund des radialen Ölflusses verursachten Druckerhöhungen und die damit auf die den Ölfluß leitenden Bauteile erzeugten Axialkräfte derart axial abgefangen, daß sie praktisch keine Auswirkung oder zumindest eine wesentlich kleinere Aus­ wirkung auf die Schließkraft der Überbrückungskupplung 15 und somit auf das von dieser übertragbare Moment haben. Diese unerwünschten Drücke bzw. Kräfte werden gemäß der Erfindung axial abgefangen.

Bei der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform verläuft das Abstützblech 24 bzw. der Führungskanal 18a radial bis zur Abtriebsnabe 11, also verhältnismäßig weit nach innen. Für manche Anwendungsfälle kann es jedoch auch zweckmäßig sein, wenn sich der Führungskanal 18a nur über einen Teilbe­ reich der radialen Erstreckung des ringförmigen Kolbens 17 erstreckt, so daß sich mit zunehmender Drehzahl bzw. zunehmendem Volumenstrom eine bestimmte Veränderung des von der Überbrückungskupplung 15 übertragbaren Momentes ergibt. Für die meisten Fälle wird es jedoch zweckmäßig sein, wenn der Führungskanal 18a über wenigstens 50% der radialen Er­ streckung des ringförmigen Kolbens 17 verläuft. Weiterhin ist es möglich, nur einen Teil des Ölstromes durch den Führungskanal 18a zu führen und den Rest durch die Unter­ kammer 18b radial nach innen. Hierfür kann das Abstützblech 24 Verbindungsöffnungen zwischen der Unterkammer 18b und dem Führungskanal 18a aufweisen. Diese Verbindungsöffnungen können je nach gewünschtem Effekt entsprechend ausgebildet und in einem bestimmten radialen Abstand von der Drehachse 27 angeordnet werden.

In dem Diagramm gemäß Fig. 2 ist auf der Abszisse die Drehzahl des Strömungswandlers bzw. des Gehäuses 2 und auf der Ordinate das Verhältnis von dem von der Überbrückungs­ kupplung 15 übertragbaren Moment zu der beidseits des Wand­ lerkolbens 17 vorhandenen Druckdifferenz dargestellt. Die Linie 31 zeigt den Momentenverlauf über der Drehzahl für einen gegebenen, also konstanten Differenzdruck ΔP am Kolben einer konventionellen Wandlerüberbrückungskupplung, also einer Überbrückungskupplung, bei der bei geschlossener Kupplung kein Ölstrom von der einen Seite des Kolbens auf die andere Seite vorhanden ist. Es ist ersichtlich, daß bei einer solchen Überbrückungskupplung über der Drehzahl bei gegebenem ΔP das übertragbare Moment zumindest im wesentli­ chen konstant bleibt. Strömungswandler mit einer derartigen Überbrückungskupplung sind beispielsweise in der US-PS 4,649,763 dargestellt.

Die Linie 32 stellt einen möglichen Verlauf des von der Überbrückungskupplung 15 übertragbaren Momentes über der Drehzahl bei gegebenem ΔP eines hydrodynamischen Strömungs­ wandlers, bei dem ein Ölstrom von der zweiten Kammer 20 in die erste Kammer 18 vorhanden ist, dar. Derartige hydrodyna­ mische Strömungswandler sind beispielsweise durch die US-PS 4,445,599 und US-PS 5,056,631 bekannt geworden. Bei diesen Konstruktionen sind im Bereich der Reibbeläge und/oder des Kolbens der Überbrückungskupplung Kanäle bzw. Öffnungen vorgesehen, die einen Ölfluß von der zweiten Kammer, welche zumindest das Pumpenrad und das Turbinenrad aufnimmt, in die erste Kammer, welche von einer radialen Wandung des Gehäuses und dem Kolben begrenzt ist, ermöglichen. Dieser Ölfluß bzw. Ölstrom führt dazu, daß das für ein gegebenes ΔP von der Wandlerüberbrückungskupplung theoretisch übertragbare maximale Moment - infolge von Strömungsverlusten im Zu- und Rücklauf sowie beim Durchströmen des Wandlers - verringert wird. Dies ist aus Fig. 2 zu entnehmen, und zwar ist bei niedrigen Drehzahlen für ein gleiches ΔP das gemäß der Linie 32 übertragbare maximale Moment kleiner als das der gleichen Drehzahl entsprechende Moment der Linie 31. Den statischen Verlusten überlagern sich noch dynamische Verluste, die ebenfalls das von der Überbrückungskupplung übertragbare Moment reduzieren. Diese werden hervorgerufen durch den in der ersten Kammer radial nach innen gerichteten Ölstrom. Wie aus dem Verlauf der Linie 32 zu entnehmen ist, wird das für ein gegebenes ΔP von der Überbrückungskupplung übertragbare Moment mit zunehmender Drehzahl durch die dynamischen Verluste wesentlich reduziert.

Durch die erfindungsgemäße Abstützung der infolge des radial nach innen gerichteten Ölstromes auftretenden Kräfte bzw. Druckerhöhungen in der Kammer 18 wird erzielt, daß für ein gegebenes ΔP das von der Überbrückungskupplung übertragbare Moment über der Drehzahl des Strömungswandlers nicht ent­ sprechend der Linie 32 abfällt, sondern entsprechend der strichlierten Linie 33 zumindest im wesentlichen praktisch konstant bleibt. Je nach dem gewünschten Verhalten der Überbrückungskupplung kann die Linie 33 jedoch auch einen anderen Verlauf aufweisen. So kann, falls erwünscht, über die Drehzahl betrachtet auch ein gewisser Abfall des übertragbaren Drehmomentes vorhanden sein. Bei optimaler Auslegung des wenigstens einen Führungskanales 18a für den Ölstrom kann jedoch erzielt werden, daß gegenüber dem be­ züglich der Drehmomentübertragung idealen Fall entsprechend der Linie 31 praktisch nur statische Verluste auftreten.

Die obige Betrachtungsweise ist idealisiert, da die Reibung in der Flüssigkeit sowie die Reibung zwischen Flüssigkeit und den Führungswandungen nicht berücksichtigt wurde.

Die Ausführungsform gemäß Fig. 3 unterscheidet sich gegenüber derjenigen gemäß Fig. 1 dadurch, daß das Bauteil 117 radial außen nicht bis zur äußeren Kontur des Bleches 124 verläuft und radial innen nicht auf der Abtriebsnabe 111 axial verlagerbar geführt ist. Das Blech 124 ist ähnlich wie der Ringkolben 17 gemäß Fig. 1 auf der Abtriebsnabe 111 radial zentriert und axial begrenzt verlagerbar aufgenommen. Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 3 bildet also das Blech 24 praktisch den Kolben der Überbrückungskupplung 115 und das ringförmige Bauteil 117 eine Versteifung für das Blech 124.

Bei einer Ausführungsform gemäß Fig. 4 ist das den Füh­ rungskanal 218a begrenzende Bauteil in Form eines ringförmi­ gen Bleches 224 auf der der ersten Kammer 218 abgekehrten Seite des ringförmigen Kolbens 217 vorgesehen. Der Kolben 217 besitzt im radial äußeren Bereich des Führungskanales 218a Durchlässe 228, die mit den Kanälen 225 im Reibbelag 222 in Verbindung stehen. Im radial inneren Bereich des Füh­ rungskanales 218a sind Abflußöffnungen 234 im Kolben 217 eingebracht, welche in die erste Kammer 218 einmünden.

Wie bereits erwähnt, können die Führungskanäle 18a, 118a, 218a praktisch als ringförmige Kammer ausgebildet sein. Es können jedoch auch mehrere radial verlaufende Kanäle vorgesehen werden, die jeweils mit wenigstens einer der Zuführöffnungen 28,228 in Verbindung stehen. So könnten z. B. anstatt von Führungsblechen 24, 224 auch einzelne Röhrchen verwendet werden, die radial außen mit einer der Öffnungen 28, 228 in Verbindung stehen und sich radial nach innen zur Drehachse hin erstrecken. Auch ist es nicht erforderlich, den radial nach innen gerichteten Ölstrom in die erste Kammer 218 bzw. Unterkammer 18b zurückzuführen, sondern es kann der Abfluß für den radial nach innen gerichteten Ölfluß auch über eine hierfür besonders vorgesehene Rückführung erfolgen. So könnte z. B. dieser Ölfluß auch über wenigstens eine in die Abtriebsnabe 11 eingebrachte radiale Bohrung, die in einen Abflußkanal mündet, evakuiert werden.

Bei dem in Fig. 5 dargestellten hydrodynamischen Drehmo­ mentwandler 303 ist wiederum eine erste Kammer 318 und eine zweite Kammer 320 vorhanden, die durch den Kolben 317 der Überbrückungskupplung 315 voneinander getrennt sind. Der Ringkolben 317 ist auf der Abtriebsnabe 311 axial verlager­ bar zentriert. Im Drehmomentfluß zwischen der Abtriebsnabe 311 und dem Ringkolben 317 ist der drehelastische Dämpfer 316 angeordnet. Bei geschlossener Überbrückungskupplung 315 ist zwischen der zweiten Kammer 320 und der ersten Kammer 318 ein Ölstrom vorhanden, der in der Kammer 318 radial nach innen gerichtet ist. Hierfür ist am Kolben 317 wenigstens eine Einlaßöffnung 326 vorhanden, die bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel durch eine vom Kolben 317 getragene Düse bzw. Blende 326a gebildet ist. Das durch die Öffnung 326 fließende Öl wird im Reibeingriffsbereich 319 zwischen der Reibfläche 321 des Gehäuses 302 und der Reibfläche des Reibbelages 322 in Nuten bzw. Kanälen 325 geführt. Auf der Auslaßseite der Nuten bzw. Kanäle 325 tritt dann das Öl in die erste Kammer 318 ein und fließt radial nach innen. Der Ölfluß wird dabei radial nach innen zwischen der Gehäusewan­ dung 309 und einem radialen ringförmigen Abstützblech 324 geführt. Das Blech 324 ist an der Abtriebsnabe 311 befestigt und somit in axialer Richtung zum Kolben 317 hin, axial abgestützt. Diese Abstützung bewirkt, daß die im radial nach innen hin fließenden Öl auftretenden Druckerhöhungen sich praktisch nicht auf den Kolben 317 auswirken können, da die durch diese Druckerhöhungen erzeugten Axialkräfte von dem Blech 324 abgefangen werden.

Das Ölführungsblech bzw. Abstützblech 324 könnte anstatt mit der Abtriebsnabe 311 auch mit der Gehäuseschale 304 axial verbunden sein. Auch dann würde ein in Bezug auf die auftretenden Axialkräfte in sich geschlossener Kraftfluß vorhanden sein.

Die Ölnuten bzw. Kanäle 25, 225, 325 könnten auch, zumindest zum Teil, anstatt im Reibbelag 25, 225, 325 eingebracht zu sein, in der angrenzenden Gehäusewandung und/oder im Kolben der Überbrückungskupplung und/oder z. B. bei Ausführungs­ formen gemäß den Fig. 1 und 3 auch im Abstützblech 24, 124 vorgesehen sein. Ein Kolben mit Ölführungsnuten ist z. B. durch die US-PS 5,056,631 bekannt geworden.

Die erfindungsgemäße Führung des zwischen der zweiten Kammer und der ersten Kammer strömenden Öls radial nach innen hin und die damit verbundene Abstützung bzw. Kompensierung der im Öl auftretenden Impulskräfte bzw. Druckerhöhungen ist nicht auf Ausführungsformen begrenzt, bei denen der Ölfluß unmittelbar im Bereich der Reibflächen der Wandlerüber­ brückungskupplung erfolgt, sondern kann auch bei solchen Konstruktionen, wie sie beispielsweise durch die US- PS 4,493,406 und die US-PS 4,445,599 bekannt geworden sind, Anwendung finden.

In Fig. 6 ist ein Reibbelag 422 dargestellt, der bei einer Wandlerüberbrückungskupplung gemäß den Fig. 1 und 3 bis 5 Verwendung finden kann. Der Reibbelag 422 besitzt einen radial äußeren über den Umfang sich erstreckenden zusammen­ hängenden Bereich 422a und einen ebenfalls zusammenhängenden radial inneren in Umfangsrichtung sich erstreckenden Bereich 422b. In dem zwischen dem äußeren und dem inneren Bereich 422a, 422b vorhandenen mittleren Bereich 422c sind Aus­ schnitte 435 eingebracht, die einen zickzack- bzw. mäander­ förmigen Verlauf aufweisen. Die Ausschnitte 435 sind bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel in Umfangsrichtung des Reibbelages 422 mäanderförmig bzw. schlangenlinienförmig geführt. Durch eine derartige Führung der Ausschnitte 435 wird eine besonders große Kanallänge für das hindurch­ zuführende Öl gewährleistet, wodurch ein guter Wärmeaus­ tausch zwischen dem durchfließenden Öl und den die Reib­ flächen der Überbrückungskupplung bildenden Bauteilen erzielt wird. Dadurch ist sowohl eine niedrige thermische Belastung der Reibflächen bzw. der diese bildenden Bauteile sowie des im Bereich der Reibflächen vorhandenen Öls erzielbar.

Die Längenbemessung und Formgebung der Kanäle bzw. Aus­ stanzungen 435 muß derart erfolgen, daß der darin auf­ tretende Strömungswiderstand auf den kritischen Betriebsfall des Drehmomentwandlers bzw. der Überbrückungskupplung ausgelegt ist, das bedeutet, daß auch bei maximal möglicher Öltemperatur nur soviel Öl von der zweiten Kammer in die erste Kammer ablaufen darf, daß der Systemdruck im Drehmom­ entwandler nicht zusammenbricht. Zweckmäßig ist es, wenn der durch die Ausstanzungen bzw. Nuten 435 geführte Kühlölstrom eine möglichst geringe Abhängigkeit von der Öltemperatur aufweist.

Der Reibbelag 422 besitzt bei dem dargestellten Ausführungs­ beispiel neun gleichmäßig über den Umfang verteilte Kanäle bzw. Nuten 435. Zweckmäßig ist es, wenn wenigstens drei derartige zickzackförmige Kanäle bzw. Nuten in dem Reibbelag 422 eingebracht sind.

Der in Fig. 6 dargestellte Reibbelag 422 ist in seiner Planlage dargestellt und wird auf die kegelstumpfförmig aufgestellten Bereiche des entsprechenden Ringkolbens oder des entsprechenden Abstützbleches oder der entsprechenden Gehäuseschale aufgeklebt. Der Reibbelag 422 ist als Kegelab­ wicklung hergestellt, so daß beim Zusammenfügen der beiden Endbereiche 436, 437 eine konische bzw. kegelstumpfförmige Form entsteht. Ein besonders geringer Materialeinsatz kann erzielt werden, durch Unterteilung des Reibbelages 422 in mehrere sektorförmige Teile 438. Dies ist in Fig. 7 dargestellt. Die Reibbelagsegmente 438 werden dann auf das entsprechende Trägerteil aufgeklebt. Besonders vorteilhaft kann es hierfür sein, wenn das Belagmaterial bzw. der Ausgangszuschnitt zumindest vor dem Stanzen der Ausschnitte 435 mit einer Klebefolie einseitig beschichtet ist. Dadurch wird ein einfaches Handling gewährleistet. Dieses Handling wird auch dadurch begünstigt, daß radial außen und radial innen die Belagsegmente 438 bzw. der Belag 422 einen zu­ sammenhängenden durchlaufenden Bereich aufweisen.

Bei der Ausführungsform gemäß den Fig. 6 und 7 sind die Nuten bzw. Ausstanzungen 435 radial nach außen hin und radial nach innen hin geschlossen. Dies wird durch ent­ sprechende Ausgestaltung der den Reibbelag einspannenden Bauteile ermöglicht. Die Ausgestaltung muß dabei derart erfolgen, daß am radial äußeren Ende 439 der Kanäle 435 das Öl in die Kanäle 435 einfließen kann und am radial inneren Ende 440 wieder abfließen kann. Hierfür sind bei den Ausführungsbeispielen gemäß den Fig. 1 und 3 bis 5 entsprechende Bohrungen bzw. Ausnehmungen in den angrenzen­ den Teilen vorgesehen, welche mit den entsprechenden Enden der Kanäle 435 in Verbindung sind. Anstatt von Bohrungen bzw. Ausschnitten könnten die entsprechenden Teile jedoch auch Vertiefungen oder Anprägungen aufweisen, die eine Verbindung des entsprechenden Endes 439 und/oder 440 mit der entsprechenden Kammer, z. B. 320 und/oder 318 gewährleisten. In Fig. 5 ist strichliert eine entsprechende Verbindung gezeigt, die durch eine Vertiefung 441 im Kolben 317 gebildet ist. Diese Anformung bzw. Vertiefung ist gegenüber der Öleinlaßseite 326 in Umfangsrichtung versetzt und mit einem radial inneren Endbereich eines Kanals 325 verbunden.

Zweckmäßig ist es, wenn die Kanäle 435 über ihre Länge betrachtet wenigstens zwei Umlenkungen, also wenigstens drei Schenkel oder zwei Bögen aufweisen. Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 6 besitzen die Kanäle sechs Umlenkungen und somit sieben Schenkel. Bei einer sinusartigen bzw. schlan­ genlinienartigen Führung der Kanäle 435 würden diese sechs aneinander sich anschließende Bögen aufweisen.

In Fig. 8 ist eine weitere Möglichkeit zur Herstellung einer Verbindung zwischen einem radial inneren Ende 440 eines Reibbelages 422 und der zwischen dem Gehäuse 2 und dem Ringkolben 17 gebildeten ersten Kammer 18 dargestellt. Diese Verbindung wird durch eine axiale Abstufung 2a an der Gehäuseschale bzw. am Deckel 4 gewährleistet. Die Abstufung 2a ist dabei derart angeordnet, daß diese sich radial nach außen hin über den Endbereich 440 des entsprechenden Kanals 435 erstreckt. Die Abstufung 2a kann auch ringförmig ausgebildet sein, also sich über den gesamten Umfang erstrecken, so daß dann alle Endbereiche 440 der Kanäle 435 eine Verbindung mit der ersten Kammer 18 aufweisen.

Um die Abhängigkeit des zwischen der zweiten Kammer und der ersten Kammer fließenden Ölvolumens von der Öltemperatur bzw. Ölviskosität sowie von der zwischen der zweiten Kammer und der ersten Kammer vorhandenen Druckdifferenz zu ver­ ringern, ist gemäß einer weiteren erfinderischen Ausgestal­ tung wenigstens ein Mittel vorhanden, das den Volumenstrom in Abhängigkeit der Öltemperatur bzw. der Ölviskosität und/oder der Druckdifferenz zwischen den beidseits des Kolbens anstehenden Drücken einstellt.

In den Fig. 8a bis 10 ist ein solches Mittel in Form eines Ventils 542 dargestellt.

In Fig. 8a ist das Ventil 542 vom Kolben 517 getragen. Das Ventil 542 besitzt ein Gehäuse 543, das auf der dem Reibbe­ lag 522 abgekehrten Seite des Kolbens 517 an letzterem befestigt ist. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel besitzt hierfür das Gehäuse 543 eine ringförmige Außen­ schulter 544, die in eine Bohrung 545 des Ringkolbens 517 aufgenommen und festgelegt ist, z. B. über eine Preßpassung.

Wie aus Fig. 9 zu entnehmen ist, ist in dem Gehäuse 543 des Ventils 542 ein axial verlagerbarer Kolben 546 aufgenommen. Der Kolben 546 besitzt einen axialen Ansatz 547, der axial in einer nach außen hin offenen Ausnehmung 548 verschiebbar ist. Durch axiale Verschiebung des Kolbens 546 wird der Querschnitt des Auslasses 549, der sich zwischen der Ausnehmung 548 und dem axialen Ansatz 547 einstellt, verändert. Diese Querschnittsveränderung erfolgt dabei durch eine entsprechende Formgebung des axialen Ansatzes 547 und/oder der Ausnehmung 548. Die Ausnehmung 548 ist bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel durch eine ringförmige, im Querschnitt L-förmige Buchse 550 gebildet, die am Gehäuse 543 derart befestigt ist, daß deren axialer Ansatz 551 in den Zylinderraum 552 hineinragt. Auf dem axialen Ansatz 551 ist eine tarierte Feder 553 aufgenommen, die den Kolben 546 in Richtung des Gehäusebodens 554 beaufschlagt. Dadurch wird gewährleistet, daß bei geringem Differenzdruck zwischen den beiden Kammern, z. B. 20 und 18 bzw. zwischen der Kammer 20 und dem Führungskanal 18a, ein verhältnismäßig großer Ölstrom über das Ventil fließen kann. Das Ventil 542 besitzt Einlässe 555, die eine Verbindung zwischen der zweiten Kammer 20 (Fig. 1) und dem Zylinderraum 552 herstellen. Die den Auslaß des Ventils 542 bildende Ausnehmung 548 mündet bzw. steht in Verbindung mit wenigstens einem im Reibein­ griffsbereich 519 vorgesehenen Ölführungskanal 535. Diese Verbindung ist dabei derart ausgebildet, daß das durch das Ventil 542 hindurch fließende Öl vorzugsweise vom einen Ende eines Kanals 535 zum anderen Ende dieses Kanals geführt wird und von dort aus dann radial zur Drehachse des entsprechen­ den Strömungswandlers fließt.

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel besitzt der axiale Ansatz 547 des Kolbens 546 eine Nut 556, die eine derartige Geometrie bzw. einen derartigen Verlauf besitzt, daß mit zunehmender axialer Verlagerung des Kolbens 546 nach links der Auslaßquerschnitt 549 verkleinert wird. Durch entspre­ chende Ausgestaltung der Nut 546 und Auslegung der Kraft- Weg-Charakteristik der Feder 553 kann erzielt werden, daß über das Ventil 542 über den gesamten Einsatzbereich des entsprechenden Drehmomentwandlers ein praktisch konstanter Volumenstrom fließt. Es kann also dadurch erzielt werden, daß ein Volumenstrom entsteht, der praktisch unabhängig von der Differenz der beidseits des Kolbens der Überbrückungs­ kupplung anstehenden Drücke ist. Falls erforderlich können jedoch auch durch entsprechende Ausgestaltung des Ansatzes 547, der Ausnehmung 548 und des Kraftspeichers 553 andere Kennlinien für den Volumenstrom realisiert werden. So kann z. B. über ein entsprechend ausgestaltetes Ventil 542 der sich einstellende Volumenstrom an Öl mit zunehmender Druckdifferenz zumindest etwas zunehmen oder wenigstens geringfügig abnehmen. Falls erforderlich kann der Volu­ menstrom ab einer vorbestimmten Druckdifferenz zwischen den beiden Kammern auch vollständig unterbrochen werden. Vorzugsweise ist das Stromregelventil 542 jedoch derart ausgelegt, daß der Volumenstrom praktisch konstant gehalten wird und somit praktisch unabhängig von Schwankungen des an den Einlässen 555 anstehenden Versorgungs- bzw. Lastdruckes ist. Ein derartiges Stromregelventil hat weiterhin den Vorteil, daß dieses derart ausgestaltet werden kann, daß Temperaturänderungen im Öl weitgehend kompensiert werden können, das bedeutet, daß der Volumenstrom weitgehend unabhängig ist von Temperaturänderungen im Öl.

Das Volumenstromregelventil 542 ist auf der Einlaßseite bzw. am Anfang des Kühlstromflusses angeordnet.

Das in der Fig. 9a dargestellte Stromregelventil 642 kann anstelle des Ventils 542 verwendet werden, wobei die Aufnahme für den Ventilkörper am Kolben entsprechend abgeändert werden muß, oder aber anstelle der Drossel bzw. Blende 326a. Das Ventil 642 besitzt ein Gehäuse 643, das einen Zylinderraum 652 bildet für den Kolben 646. Die offene Seite des Gehäuses 643 ist durch eine Scheibe 650, die eine Öffnung 650a aufweist, teilweise verschlossen. Zwischen dem Gehäuseboden 654 und dem Kolben 646 ist eine kalibrierte Feder 653 vorgesehen. Die Feder 653 ist zumindest teilweise in einer axialen Vertiefung 646a des Kolbens 646 aufgenom­ men. Der Zylinderraum 652 wird durch den Kolben 646 in zwei Räume unterteilt, wobei der rechte Raum 652a über die Öffnung 650a mit Öl versorgt wird, das einen Druck aufweist, der dem Druck in der zweiten Kammer, welche zumindest das Pumpen- und Turbinenrad aufnimmt, entspricht. Der linke Raum 652b wird über eine zwischen den beiden Räumen 652a und 652b vorgesehene Drosselöffnung bzw. Blende 657 versorgt. Die Bohrung 657 bzw. Blende 657 dient als Meßblende zum Ein­ stellen eines Druckgefälles ΔP zwischen den beiden Räumen 652a und 652b. In Reihe mit der Meßblende 657 ist eine Regelblende 658 geschaltet, die in Abhängigkeit des in der Kammer 652a anstehenden Druckes den durch diese Regelblende 658 abfließenden Volumenstrom an Öl einregelt. Dies wird dadurch erzielt, daß durch entsprechende Querschnittsein­ stellung an der Regelblende 658 die Druckdifferrenz ΔP zwischen den beiden Räumen 652a und 652b auf einen bestimm­ ten Wert eingestellt wird. Bei der Erfindung soll dieser Wert vorzugsweise konstant sein, so daß sich ein praktisch konstanter Volumenstrom ergibt. Die Regelblende 658 ist durch im Gehäuse 543 eingebrachte radiale Öffnungen 648 gebildet, deren Durchflußquerschnitt durch axiale Ver­ lagerung des Kolbens 646 verändert werden kann. Nimmt der Druck in der Kammer 652a zu, so wird der Kolben 646 entgegen der Kraft der Feder 653 nach links verschoben, wodurch der Durchflußquerschnitt der Öffnungen 648 verkleinert wird. Dadurch wird wiederum der in der Kammer 652b vorhandene Druck auf ein höheres Niveau gebracht, und es stellt sich wiederum zwischen den beiden Kammern 652a und 652b eine Druckdifferenz ein, die gewährleistet, daß durch die Öffnungen 648 die gewünschte Ölmenge durchfließt.

Bei einer Ausführungsform gemäß Fig. 10 wird der Reibbelag 722 von der Gehäuseschale 704 getragen. In Fig. 10 ist hierfür ein Trägerblech 704a vorgesehen, das an der Gehäuse­ schale bzw. am Deckel 704 befestigt ist, und zwar über Nietverbindungen 760. Die Nietverbindungen 760 sind mittels aus dem Material des Gehäuses 704 herausgebildeten Niet­ zapfen, welche in entsprechende Ausnehmungen des Bleches 704a eingreifen, gebildet. Das Belagträgerbauteil 704a ist radial nach außen hin in Richtung axial von der radialen Wandung 709 des Deckels 704 weg konisch aufgestellt, so daß ein ringförmiger, im Querschnitt keilartig ausgebildeter Zwischenraum 761 gebildet ist. Im Zwischenraum 761 ist ein Volumenstromventil 742 aufgenommen, das von dem Bauteil 704a getragen wird. Der Zwischenraum 761 hat eine Verbindung mit der zweiten Kammer des Strömungswandlers bzw. ist Teil dieser zweiten Kammer. Das scheibenartige Belagträgerbauteil 704a kann radial außen - über den Umfang betrachtet - zumindest stellenweise mit der radial äußeren Wandung des Gehäuses 704 eine Verbindung besitzen, wodurch die axiale Steifigkeit des Bauteils 704a vergrößert wird. Der Kolben 717 der Überbrückungskupplung 715 hat ebenfalls einen konisch aufgestellten Bereich 730, der eine Reibfläche bildet, welche mit dem Reibbelag 722 in Eingriff bringbar ist. Bei geschlossener Überbrückungskupplung 715 fließt ein definierter Kühlölstrom über das Ventil 742 in die im Bereich des Belages 722 vorhandenen Kanäle bzw. Nuten 725.

In Fig. 11 ist eine Konstruktion gezeigt, welche es ermöglicht, die einzelnen über den Umfang des Belages 822 vorgesehenen Ölnuten bzw. Ölkanäle 825 über ein einziges Ventil 842 mit Öl zu versorgen. Hierfür ist bei dem darge­ stellten Ausführungsbeispiel auf dem Kolben 817 ein Bauteil in Form eines ringförmigen Deckels 862 befestigt, wodurch zwischen diesem Deckel 862 und dem Ringkolben 817 eine sich über den Umfang erstreckende Kammer 863 gebildet ist, die über Öffnungen 826 mit den jeweiligen Öleinlassenden der einzelnen Ölnuten 825 in Verbindung steht. Je nach Anwen­ dungsfall können auch mehrere Ventile 842 vorgesehen werden, wobei jedoch die Anzahl der Ventile geringer sein kann als die Anzahl an einzelnen Ölnuten bzw. Ölkanälen 825.

Der erfindungsgemäße Gedanke gemäß Fig. 11, nämlich mehrere Ölnuten bzw. Ölkanäle 825 durch das gleiche Ventil 842 zu versorgen, kann auch in besonders einfacher Weise bei einer Konstruktion gemäß Fig. 1 Verwendung finden, und zwar indem im Bereich eines Durchlasses 26 des Kolbens 17 ein entspre­ chendes Ventil vorgesehen wird. Dadurch können über den ringförmigen Raum 17a und über die Durchlässe 26 im Bauteil 24 alle Kanäle 25 mit Öl versorgt werden.

Zweckmäßig ist es, wenn die Ventile 542,642,742 oder 842 derart ausgebildet und/oder angeordnet sind, daß der Einfluß der auf sie einwirkenden Zentrifugalkraft möglichst gering ist, wodurch die gewünschte Funktion gewährleistet wird. Dies kann durch Einsatz möglichst leichter Kolben und durch Anordnung der Bewegungsrichtung des Kolbens in Achsrichtung des Drehmomentwandlers gewährleistet werden. Durch letztere Maßnahme wird erzielt, daß keine Komponente der auf das entsprechende Ventil einwirkenden Zentrifugalkraft in Richtung der Ventilfeder wirkt. Die Kolben sollen möglichst klein ausgeführt werden und aus einem leichten Material, wie z. B. Kunststoff oder Aluminium hergestellt sein. Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 11 wird die Empfindlichkeit des Ventiles 842 gegen Zentrifugalkrafteinwirkungen dadurch verringert, daß dieses Ventil 842 zusätzlich auf einem relativ kleinen Radius angeordnet ist.

Durch die erfindungsgemäße Verwendung von Mitteln, die den Kühlölstrom regulieren, wird erzielt, daß an der Wandler­ überbrückungskupplung ein Ölstrom eingestellt werden kann, der nicht proportional zur Wurzel aus der Druckdifferenz zwischen den beidseits des Kolbens anstehenden Drücken ist.

Bei hydrodynamischen Strömungswandlern wie sie beispiels­ weise durch die US-PS 4,969,543 bekannt geworden sind, besteht der Nachteil, daß bei geschlossener Überbrückungs­ kupplung der über diese abfließende Volumenstrom sehr drehzahlabhängig ist, wobei der Volumenstrom mit zunehmender Drehzahl infolge der bereits erwähnten dynamischen, bezie­ hungsweise kinetischen Vorgänge im Öl erheblich abnimmt.

Dieser für die Funktion des Strömungswandlers wesentliche Nachteil kann durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Führung des Volumenstromes radial nach innen, zumindest im wesentlichen vermieden werden. Für einen vorgegebenen, beziehungsweise gewünschten Systemdruck im Strömungswandler kann also durch eine Ausgestaltung gemäß der Erfindung ein geringerer Volumenstrom bei niedrigen Drehzahlen eingestellt und somit auch eine kleinere Pumpe eingesetzt werden.

In Fig. 12 ist ein ringartiger Reibbelag 922 teilweise dargestellt, welcher mäanderförmige bzw. zickzackförmige Nuten 935 aufweist, die sich in Umfangsrichtung des Reibbe­ lages 922 erstrecken und eine ähnliche Konfiguration wie die Nuten 435 gemäß den Fig. 6 und 7 besitzen. Die in radialer Richtung zickzack- bzw. schlangenlinienförmigen Nuten 935 haben über ihre Länge betrachtet im wesentlichen die gleiche Breite und können in vorteilhafter Weise auch über ihre Längserstreckung zumindest im wesentlichen einen gleichen Durchflußquerschnitt für das Kühlöl bilden. Die Nuten 935 sind bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel sowohl radial zum Außenrand 922a hin als auch radial zum Innenrand 922b hin offen und nicht, wie bei dem Ausführungs­ beispiel gemäß den Fig. 6 und 7 geschlossen.

Die in den Reibbelag bzw. Reibring 922 eingebrachten Nuten bzw. Kanäle 935 können bei der Herstellung des Reibbelages eingebracht werden, also vor der Befestigung des Reibbelages auf einem Trägerbauteil, wie z. B. einem Ringkolben oder einer Lamelle. Die gemäß der Erfindung ausgebildeten Nuten bzw. Rillen oder Kanäle können jedoch auch während der Befestigung, z. B. durch Aufkleben, des Reibbelages auf ein Trägerbauteil oder nach einer solchen Befestigung in den Reibbelag eingebracht werden. Es kann also ganz allgemein der Reibbelag, z. B. 922, zunächst auf dem entsprechenden Ringkolben befestigt werden und während dieser Befestigung oder danach die Kanäle bzw. Nuten in den entsprechenden Reibring bzw. Reibbelag eingeprägt werden.

Besonders vorteilhaft kann es sein, wenn der eine radial innere oder radial äußere Umlenkung 946 der Kanäle 935 tangierende Winkel, der in Fig. 12 mit dem Bezugszeichen 945 versehen ist, in der Größenordnung zwischen 120 und 30 Grad, vorzugsweise in der Größenordnung zwischen 45 und 70 Grad liegt. In Fig. 12 beträgt der Winkel 945 ca. 60 Grad. In vorteilhafter Weise können die einzelnen über den Umfang des Reibbelages 922 verteilten Nuten 935 derart bemessen sein, daß über die Länge der Nuten 935 betrachtet zumindest eine im wesentlichen turbulente Strömung erfolgt. Dadurch kann eine bessere Wärmeübertragung auf das Kühlöl erzielt werden. Die turbulente Strömung wird gemäß einer Ausfüh­ rungsvariante der Erfindung durch entsprechende Ausgestal­ tung der Umlenkbereiche 946 entlang der Nuten 935 erzielt. Aufgrund der mehrfachen Führung der Nuten 935 über die radiale Breite des Reibbelages 922 wird die durch das Kühlöl bewirkte Kühlung im Reibeingriffbereich der entsprechenden Kupplung ebenfalls positiv beeinflußt. Durch die erfindungs­ gemäße Führung der Nuten bzw. Kanäle kann eine entsprechend lange Kühlmittelführung im Reibeingriffbereich der Kupplung erzielt werden, wodurch ein guter Wärmeübergang auf das Kühlmedium erzielt werden kann.

Zur Erzielung einer turbulenten Strömung innerhalb der Nuten 935 muß bei der Bemessung derselben der zwischen der Einlaßseite 939 und der Auslaßseite 940 der Nuten 935 an­ stehende Differenzdruck berücksichtigt werden. Bei Wandler­ überbrückungskupplungen entspricht dieser Differenzdruck dem Druckunterschied zwischen den beidseits des Kolbens der Wandlerüberbrückungskupplung vorgesehenen Kammern (18 und 20 in Fig. 1).

Zur Verbesserung der Kühlwirkung können im radial äußeren und/oder im radial inneren Randbereich taschenförmige Aussparungen oder Vertiefungen 947, 948 eingebracht werden. Diese taschenförmigen Anformungen 947, 948 können in ähnlicher Weise, wie die Nuten 935, hergestellt werden. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 12 sind die taschenförmigen Anformungen 947, 948 dreieckförmig ausgebildet. Diese Anformungen 947, 948 können jedoch auch eine andere Gestalt aufweisen, wie z. B. mondförmig oder halbkreisförmig. Weiterhin können die Anformungen 947, 948, in bezug auf einen Radius 949 und in Umfangsrichtung betrachtet, auch unsymmetrisch ausgebildet sein. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind die taschenförmigen Anformungen 947, 948 - in Umfangsrichtung betrachtet - jeweils zwischen zwei benachbarten Umlenkungen 946 vor­ gesehen. Bei rotierendem Reibbelag 922 erfolgt in den Taschen 947, 948 eine Kühlmittelströmung, welche turbulent sein kann. Wie aus Fig. 12 ersichtlich ist, überschneiden sich die taschenförmigen Anformungen 947, 948 und die Kanäle 935 in radialer Richtung zumindest teilweise. Aufgrund der Ausbildung und Anordnung der Kühlnuten 935 und der Kühlta­ schen 947, 948 besitzen die zwischen diesen Kühlvorkehrungen 935, 947 und 948 verbleibenden Reibflächenanteile 950, ebenfalls eine zickzackförmige bzw. mäanderförmige Gestalt.

Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten und beschrie­ benen Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern umfaßt auch Varianten, die insbesondere durch Kombination von einzelnen in Verbindung mit den verschiedenen Ausführungsformen be­ schriebenen Merkmalen bzw. Elementen sowie Funktionsweisen gebildet werden können. Weiterhin können einzelne in Verbindung mit den Figuren beschriebene Merkmale bzw. Funktionsweisen für sich alleine genommen eine selbständige Erfindung darstellen. Diesbezüglich wird insbesondere auf die Ausgestaltung der Reibbeläge verwiesen, welche mit Kühlvorkehrungen, wie Nuten und/oder Taschen versehen sind. Weiterhin wird auf die Verwendung von Ventilen bzw. Drosseln oder Blenden zur Steuerung des Kühlmittelstroms verwiesen. Auch sollen die vorliegenden Erfindungen im Rahmen bzw. in Verbindung mit dem angeführten Stand der Technik betrachtet werden und dieser soll eine Ergänzung der vorliegenden Anmeldung darstellen.

Die Anmelderin behält sich außerdem vor, noch weitere bisher nur in der Beschreibung offenbarte Merkmale von erfindungs­ wesentlicher Bedeutung zu beanspruchen.

Claims (44)

1. Hydrodynamischer Strömungswandler mit in einem Gehäuse aufgenommenen Pumpenrad, Turbinenrad, Leitrad und Überbrückungskupplung mit Ringkolben, wobei beidseits des Ringkolbens eine mit Öl befüllbare Kammer gebildet ist, der Ringkolben wenigstens eine Reibfläche trägt, die mit einer Gegenreibfläche in Reibeingriff bringbar ist, wobei radial innerhalb der Reibflächen zwischen dem Ringkolben und einem die Gegenreibfläche tragenden Bauteil die erste der Kammern gebildet ist, im radialen Bereich der Reibflächen in wenigstens einem der die Reibflächen tragenden oder bildenden Bauteile Kanäle vorgesehen sind, die auch bei axialer Anlage der Reib­ flächen einen Ölfluß von der zweiten der Kammern über die Kanäle radial nach innen in Richtung zur Drehachse des Strömungswandlers hin ermöglichen, der Ölfluß nach Verlassen der Kanäle innerhalb wenigstens eines Füh­ rungskanales radial nach innen geleitet wird, wobei die den Führungskanal begrenzenden Bauteile bezüglich der infolge des Öldruckes auf sie einwirkenden Axialkräfte relativ zueinander derart axial abgestützt sind, daß ein in sich geschlossener Kraftfluß zwischen diesen Bautei­ len vorhanden ist.

2. Strömungswandler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß der Führungskanal von einem eine der Reib­ flächen aufweisenden Bauteil getragen ist.

3. Strömungswandler nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Kanäle einen Ölfluß von der zweiten Kammer in die erste Kammer ermöglichen.

4. Strömungswandler nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die den Führungskanal begrenzenden Wandungen relativ zueinander axial festge­ legt sind.

5. Strömungswandler nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß eines der die eine Kammer bildenden Bauteile eine mit diesem axial feste radiale Ölführungswandung trägt, die mit radialen Bereichen des Bauteils wenigstens eine sich radial erstreckende, den Führungskanal bildende Führungskammer begrenzt, in der der Ölstrom radial nach innen geleitet wird.

6. Strömungswandler nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die den Führungskanal begrenzenden Wandungen starr mit einem eine der Reibflä­ chen tragenden Bauteil verbunden sind.

7. Strömungswandler nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Kammer axial zwischen dem Ringkolben und einer radialen Wandung des Gehäuses gebildet ist.

8. Strömungswandler nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringkolben axial zwi­ schen einer radialen Wandung des Gehäuses und dem Turbinenrad vorgesehen ist.

9. Strömungswandler nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Führungskanal vom Kolben getragen wird.

10. Strömungswandler nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Ölführungswandung vom Kolben getragen wird.

11. Strömungswandler nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Ölführungswandung in der ersten Kammer aufgenommen ist.

12. Strömungswandler nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Ölführungswandung auf der der einen Kammer abgewandten Seite des Ringkolbens vorgesehen ist.

13. Strömungswandler nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß in der zweiten Kammer wenigstens das Turbinenrad und das Pumpenrad aufgenommen sind.

14. Strömungswandler nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Kammer durch die Ölführungswandung in zwei axial benachbarte Räume unterteilt ist.

15. Strömungswandler nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eines der die Reibflächen tragenden Bauteile einen Reibbelag aufweist.

16. Strömungswandler nach Anspruch 15, dadurch gekennzeich­ net, daß die Kanäle durch den Reibbelag begrenzt sind.

17. Strömungswandler nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanäle im Reibbelag vorgesehen sind.

18. Strömungswandler nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Einlaß der Kanäle radial weiter außen liegt als deren Auslaß und die Kanäle in einen Führungskanal oder eine Führungskammer münden.

19. Strömungswandler nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Führungskanal sich wenigstens über 50% der radialen Ausdehnung der ersten Kammer in Richtung zur Drehachse des Strömungswandlers hin erstreckt.

20. Strömungswandler nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanäle durch Anprägungen oder Ausschnitte wenigstens eines Reibbelages gebildet sind.

21. Strömungswandler nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Einlaßseite der Kanäle mit einer im Ringkolben und/oder in der Ölführungs­ wandung vorgesehenen axialen Zuleitungsöffnung in Ver­ bindung steht.

22. Strömungswandler nach einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Auslaßseite der Kanäle mit einem im Ringkolben und/oder in der Ölführungs­ wandung vorgesehenen axialen Durchlaß in Verbindung steht, welcher in einen Führungskanal mündet.

23. Strömungswandler, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß der wenigstens eine Reibbelag zickzackförmige bzw. mäanderförmige Kanäle aufweist.

24. Strömungswandler nach einem der Ansprüche 1 bis 23, da­ durch gekennzeichnet, daß die Einlaßseite der Kanäle im äußeren Randbereich des Reibbelages und die Auslaßseite im radial inneren Randbereich des Reibbelages vorgesehen sind.

25. Strömungswandler nach Anspruch 23 oder 24, dadurch gekennzeichnet, daß die zickzackförmig bzw. mäander­ förmig ausgebildeten Kanäle in Umfangsrichtung des Reibbelages verlaufen.

26. Strömungswandler nach Anspruch 23 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanäle wenigstens zwei Umlenkun­ gen besitzen.

27. Strömungswandler nach einem der Ansprüche 1 bis 26, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringkolben den Reibbelag trägt.

28. Strömungswandler nach einem der Ansprüche 1 bis 27, dadurch gekennzeichnet, daß der Reibbelag aus mehreren sichelförmigen Reibsegmenten besteht.

29. Strömungswandler, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 28, dadurch gekennzeichnet, daß das über die Kanäle fließende Ölvolumen über wenigstens ein Ventil in Abhängigkeit wenigstens eines Betriebsparameters des Strömungswandlers und/oder der diesen antreibenden Maschine und/oder des vom Strömungswandler angetriebenen Getriebes einstellbar ist.

30. Strömungswandler nach Anspruch 29, dadurch gekennzeich­ net, daß das Ventil auf der Einlaßseite oder der Aus­ laßseite wenigstens eines Kanals vorgesehen ist.

31. Strömungswandler nach einem der Ansprüche 1 bis 30, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanäle durch in das Material wenigstens eines der die Reibflächen bildenden Bauteile, wie z. B. Ringkolben und/oder Gehäuse, einge­ brachte Anformungen gebildet sind.

32. Strömungswandler nach einem der Ansprüche 29 bis 31, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil einen nahezu konstanten Volumenstrom über praktisch den gesamten Betriebsbereich des Strömungswandlers erzeugt.

33. Strömungswandler nach einem der Ansprüche 29 bis 32, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchflußquerschnitt des Ventiles in Abhängigkeit der Druckdifferenz zwischen den beiden Kammern veränderbar ist.

34. Strömungswandler nach Anspruch 33, dadurch gekennzeich­ net, daß mit zunehmender Druckdifferenz zwischen den beiden Kammern der Durchflußquerschnitt des Ventils verkleinert wird.

35. Strömungswandler nach einem der Ansprüche 29 bis 34, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil derart ausgebil­ det und angeordnet ist, daß es praktisch keine Abhängig­ keit von der auf dieses einwirkenden Zentrifugalkraft aufweist.

36. Strömungswandler nach einem der Ansprüche 1 bis 35, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil eine Volumen­ stromkennung aufweist, die nicht proportional zur Wurzel der Druckdifferenz zwischen den beiden Kammern ist.

37. Hydrodynamischer Strömungswandler mit in einem Gehäuse aufgenommenen Pumpenrad, Turbinenrad, Leitrad und Überbrückungskupplung mit Ringkolben, wobei beidseits des Ringkolbens eine mit Öl befüllbare Kammer gebildet ist, der Ringkolben wenigstens eine Reibfläche trägt, die mit einer Gegenreibfläche in Reibeingriff bringbar ist, wobei radial innerhalb der Reibflächen zwischen dem Ringkolben und einem die Gegenreibfläche tragenden Bauteil die erste der Kammern gebildet ist, im radialen Bereich der Reibflächen in wenigstens einem der die Reibflächen tragenden oder bildenden Bauteile Kanäle vorgesehen sind, die auch bei axialer Anlage der Reib­ flächen einen Ölfluß von der zweiten der Kammern in die erste ermöglichen, wobei in der ersten Kammer eine radiale Wandung vorgesehen ist, die gegenüber einer der die erste Kammer begrenzenden radialen Wandungen axial festgelegt ist, wobei der Ölfluß radial nach innen zwischen den beiden relativ zueinander axial festgeleg­ ten Wandungen geleitet wird.

38. Strömungswandler nach Anspruch 37, dadurch gekennzeich­ net, daß die in der ersten Kammer ausgenommene Wandung gegenüber dem Gehäuse axial festgelegt ist.

39. Strömungswandler nach einem der Ansprüche 37 oder 38, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandung über die Turbi­ nennabe axial festgelegt ist.

40. Hydrodynamischer Drehmomentwandler mit einer Überbrük­ kungskupplung, die wenigstens einen ringförmigen Reibbe­ lag aufweist, der zumindest eine Reibfläche definiert, wobei im Bereich dieser Reibfläche im Reibbelag Nuten zur Durchführung einer Kühlflüssigkeit vorhanden sind.

41. Strömungswandler, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 40, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis zwischen der Dicke des Reibbelages und der durchschnitt­ lichen Tiefe der Nuten in der Größenordnung zwischen 2,7 und 1,3 liegt.

42. Strömungswandler nach wenigstens einem der vorhergehen­ den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Tiefe der Nuten in der Größenordnung zwischen 0,2 und 0,8 mm, vorzugsweise zwischen 0,3 und 0,6 mm liegt.

43. Strömungswandler nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß die Nuten derart ausgebildet sind, daß über ihre Länge betrachtet und für die während des Fahrbetriebes eines mit dem Strömungs­ wandler ausgerüsteten Fahrzeugs auftretenden Drücke auf der Eingangsseite und der Ausgangsseite der Nuten im wesentlichen eine turbulente Strömung vorhanden ist.

44. Strömungswandler nach wenigstens einem der vorhergehen­ den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Nuten im Reibbelag in Umfangsrichtung zickzackförmig bzw. mäan­ derförmig verlaufen und über ihre Länge betrachtet, einen im wesentlichen gleichbleibenden Durchflußquer­ schnitt aufweisen.