SE509739C2 - Hydrodynamisk vridmomentomvandlare - Google Patents

Description

15 20 25 30 509 739 2 på så sätt, att det i området av detta förekommer en turbulent strömning. Spårområdena, som befinner sig utanför ett sådant strypställe, ska vad avser bredden och djupet vara utformade på så sätt, att det där uppträder en åtminstone huvudsakligen laminär strömming.

Genom utformningen och arrangemangen av kylspåren eller kylkanalema enligt uppfinningen kan en direkt kylning av de i ingrepp befintliga friktionsytoma, speciellt vid varaktig sliming, uppnås. Genom strypningen enligt uppfinningen av volymströmmen av kylvätska i beroende av differenstrycket mellan de båda på båda sidor av en kolv anordnade kamrama hos en omvandlaröverbryggningskoppling kan en optimal kylning uppnås över hela driftsområdet för den motsvarande hydrodynamiska vridmomentomvandlaren. Utformningen enligt uppfinningen har speciellt den fördelen, att i området av strypställena förekommer på grund av den där rådande turbulenta strömningen ett förhållandevis högt tryckfall, medan däremot ide övriga spårpartierria strömningsförlusterna på grund av det rådande förhållande- vis stora genomströmningsträvsnittet är mycket små. Vid den inledningsvis nämnda teknikens ståndpunkt är spåren utformade på så sätt, att det i dessa förekommer en huvudsakligen laminär strypning över hela längden. Vid en sådan strypnig ökar volymströmmen linjärt med trycket resp. linjärt med tryckdifferensen mellan de båda karrirama i överbryggnings- kopplingen. Vid turbulent stiypning enligt föreliggande uppfinning ökar volymströmmen enligt en rotfunktion i beroende av det rådande trycket eller den rådande tryckdifferensen. Det betyder således att en turbulent strypning är gynnsammare, då praktiskt taget över hela tryckområdet, som uppträder vid en hydrodynamisk vridmomentomvandlare, förekommer under det maximalt tillåtna trycket en större volymström.

Genom användningen enligt uppfinningen av strypställen med en förhållandevis liten längd i förhållande till totallängden på ett spår kan vidare inflytandet av framställnings- toleranser för beläggspåren (bredd och djup) liksom inflytandet av framställriingstoleranser och driftsberoende deforrnationer av kolven och motfriktionsytan på beläggspårens strörnningsmotstånd hållas låg eller minimeras. Då oljeviskositeten avtar med ökande temperatur kan genom strypställena enligt uppfinningen vidare uppnås, att med ökande temperatur på kyloljan uppnås en större volymström och därmed en bättre kylning.

Ströniriingsmotståndet i strypställena eller beläggspåren avtar således i förhållande till oljan med tilltagande temperatur. Denna i sig positiva effekt måste emellertid begränsas genom motsvarande utformning av strypställena till den önskade storleken på oljevolymen, då vid alltför stort tryckflöde trycket i stängningskammaren hos överbryggningskopplingen inte längre kan bibehållas.

Speciellt fördelaktigt kan det vara om strypningen av kylmedlet sker i strypflänsar, 10 15 20 25 30 "509 759 3 dvs. korta kanaldelar med skarpkantigt strömningsinlopp och/eller strömningsutlopp.

Därigenom kan en problemfri turbulent strömning garanteras, varigenom strömningsmot- ståndet bara är linjärt beroende av bredden och djupet på strypflänsen eller strypstället. Vid långa kanaler med huvudsakligen laminär strömning, såsom detta exempelvis är fallet vid den anförda teknikens ståndpunkt, är strömningsmotståndet beroende i fjärde potensen av den hydrauliska radien eller diametern. Det betyder att toleranserna för spår-måtten mycket kraftigt påverkar strömningsmotståndet.

Spåren eller kanalerna kan vara införda i friktionsytan hos friktionsringen eller friktionsbelägget på så sätt, att friktionsytan radiellt utåt bildar ett praktiskt taget genomgå- ende ringområde, som bara avbrytes av strypkanalema, som förlöper radiellt eller snett.

Radiellt innanför ringpartiet är spårpartier eller kanalpartier med i förhållande till en strypkanals tvärsnitt avsevärt större tvärsnitt anordnade, så att idessa partier i jämförelse med det i strypkanalerna rådande strömningsmotståndet enbart ett mycket lågt strömningsmotstånd förekommer. Huvuddelen av totalströmningsmotståndet i kylspåren är således rådande i området av strypställena eller strypkanalema.

Strypställena är lämpligtvis anordnade vid ytterdiametern av överbryggnings- kopplingen eller friktionsringen, då därigenom anpressningskraften eller stängningskraften för överbryggningskopplingen kan ökas. Detta kan tillbakaledas till att över den största delen av den radiella utsträckningen av de i ingrepp stående friktionsytorna råder ett till en väsentligt lägre trycknivå strypt tryck, varigenom stängningsltmften kan ökas i motsvarande grad.

Vidare är det särskilt fördelaktigt om strypställena är anordnade på så sätt, att dessa alltid ligger i ett bärande område av friktionsytan, så att strypningen inte kan passeras genom spalt mellan beläggytan och utanpå motfriktionsytan. För detta hänvisas till fig. 7 och 8.

Såvida de övriga beläggpartierna, i vilka kanalavsnittet är försett med förhållandevis stort tvärsnitt, inte helt anligger mot motytan och därmed överströmmas sänks totalströmningsmot- ståndet till ett mått, som inte påverkar funktionen, då det här anordnade kanalavsnittet enbart övertar en mycket liten andel av totalstrypningen. Företrädesvis är kyloljespåren eller kanalerna utformade förhållandevis djupa, varigenom inflytandet av frarnställningstoleranser och sättningen av belägget på strömningsmotståndet minimeras. Kanalstymingen ska ske på sätt att inga döda områden förekommer, som inte kan genornströrnrnas. De i friktionsytan eller i friktionsbelägget anordnade spåren kan vara präglade eller genomstansade.

Längden på ett strypställe kan på fördelaktigt sätt ligga mellan 2 och 8 mm, lämpligare i storleksordningen mellan 3 och 5 mm.

Tvärsnittsförhållandet mellan de lângsträckta partiema av spåren med större tvärsnitt 10 15 20 25 30 5 0 9 7 'á 9 4 och ett strypställe kan ligga i storleksordningen mellan 3 till 1 och 8 till 1, företrädesvis i storleksordningen mellan 4 till 1 och 6 till 1. Det är emellertid även beroende på använd- ningsfall möjligt med större och mindre förhållanden.

Ytterligare lämpliga utfornmingsmöj ligheter av uppfinningen framgår av underkraven liksom av den följande figurbeskrivningen.

Med hjälp av fig. 1 till 11 ska uppfinningen förklaras närmare. Där visar fig. 1 ett snitt genom en anordning med en vátkoppling, som uppvisar en friktionsring enligt uppfinningen, fig. 2 en delvy av ett enligt uppfinningen utformat friktionsbelägg, fig. 3 ett i större skala âtergivet snitt längs linjen III i fig. 2, fig. 4 ett snitt längs linjen IV i fig. 2, fig. 5 den genom anordníngen enligt uppfinningen av ett strypställe enligt uppfinningen i området av friktionsytan eller i spåren uppnåbara tryckfördelningen i radiell riktning, fig. 6 ett diagram, med vars hjälp verkan av den förbättrade spårutfonnningen förklaras, fig. 7 och 8 en anordningsvariant för ett friktionsbelägg, och fig. 9 till 11 ytterligare utforrririingsmöjlig- heter av kylkanaler eller kylspår.

Den i fig. 1 visade anordníngen _l har ett hus 2, som upptar en hydrodynamisk vridmomentomvandlare 3. Huset 2 är förbindbart med en drivande axel, som kan vara bildad genom den drivna axeln på en förbränningsmotor, såsom t.ex. vevaxeln. Den vridfasta förbindningen mellan den drivande axeln och huset 2 kan ske via en drivplåt, som radiellt invändigt är vridfast förbindbar med den drivande axeln och radiellt utvändigt med huset 2.

En sådan drivplåt är exempelvis känd genom JP-PS 58-30532.

Huset 2 är bildat genom en intill den drivande axeln eller förbränningsmotom liggande husskàl 4 liksom en på denna fastsatt ytterligare husskål 5. De båda husskålarria 4 och 5 är radiellt utvändigt genom en svetsförbindning 6 fast tätande förbundna med varandra.

Vid det visade utföringsexemplet utnyttjas för bildandet av den yttre manteln på pumphjulet 7 husskålen 5. För detta är skovelplåtar 8 på i sig känt sätt fastsatta på husskålen 5.

Husskålen 5 är axiellt påstucken på det yttre hylsartiga partiet 4a på husskålen 4. Axiellt mellan pumphjulet 7 och den radiella väggen 9 i huset 4 är ett turbinhjul 10 anordnat, som är fast eller vridfast förbundet med ett drivnav 11, som via en innertandning är vridfast ihopkopplingsbart med en ingående axel hos växellådan. Axiellt mellan de radiellt inre partierna av pump- och turbinhjulet är ett ledhjul 12 anordnat. Husskålen 5 har radiellt invändigt ett hylsartigt nav 13, som år vridbart och tätande lagringspart på huset till en växellåda. I det genom de båda husskâlarria 4, 5 bildade innerutrymmet 14 är vidare en överbryggningskoppling 15 anordnad, som funktionsmässigt år anordnad parallellt med vridmomentomvandlaren 3. Överbryggningskopplingen 15 möjliggör en vridmomentkoppling 10 15 20 25 30 '55 Û 9 7 5 9 5 mellan drivnavet ll och den drivande husskålen 4. Funktionsmässigt i rad med överbrygg- ningskopplingen 15 är en vridelastisk dämpare 16 kopplad, som vid det visade utföringsexem- plet är anordnad mellan överbryggningskopplingens 15 ringformiga kolv 17 och drivnavet 11.

Den vridelastiska dämparen 16 innefattar på i sig känt sätt kraftrnagasin i form av skmvfiädrar. Den axiellt mellan den radiellt förlöpande väggen 9 och turbinhjulet 10 anordnade ringforrniga kolven 17 är radiellt invändigt begränsat axiellt förskjutbart lagrad på drivnavet 11. Den ringfonniga kolven 17 uppdelar innerutrymmet 14 i en första kammare 18, som radiellt inuti friktionsingreppsområdet 19 för överbryggningskopplingen 15 är bildad axiellt mellan den ringformiga kolven 17 och den radiella husväggen 9, liksom en andra kammare 20, i vilken bl.a. pumphjulet 7, turbinhjulet 10 liksom ledhjulet 12 är upptagna.

Husskålen 4 bildar med ett ringforrnigt, radiellt yttre parti en friktionsyta 21, som kan bringas i friktionsingrepp med ett friktionsbelägg 22, som är uppburet av det ringforrniga partiet 23 på kolven 17.

Vid nyare koncept för en drivlina, t.ex. ett motorfordon, drivs överbryggningskop- plingen över åtminstone en större del av driftsomrâdet för strömningsomvandlaren med slirning, varvid under slirningsfasen det i friktionsingreppsområdet 19 uppkommer en förlusteffekt i form av värme, som vid bestämda driftstillstånd kan vara mycket hög och uppgå till flera kilowatt. Sådana driftstillstând är exempelvis rådande vid bergskörning med släpvagn liksom vid växling från icke överbryggade till praktiskt överbryggade tillstånd i omvandlarkopplingen. Sådana koncept för drivningen av enomvandlaröverbryggningskoppling med slirning är exempelvis föreslagna i tyska patentansökan P 43 28 182.6.

För att undvika otillâtet höga temperaturer i friktionsingreppsområdet 19, och för att motverka en förstöring av åtminstone friktionsbeläggytan liksom en del av den i inner-p utrymmet 14 förekommande oljan är vid det visade utföringsexemplet anordnat medel i form av i friktionsbelägget 22 införda oljespår resp. kanaler 24, medelst vilka även vid praktiskt stängd överbryggningskoppling 15 det alltid kan ske en oljeströrririing mellan den andra kammaren 20 och den forsta kammaren 18. Oljeströmmen leds därvid via friktionsytan 22a på friktionsbelägget 22 och friktionsbelägget 21. Oljekanalerna 24 är optirnerade med avseende på sin form på så sätt, att ett gott vänneutbyte mellan de friktionsingreppet i området 19 åstadkommande konstruktionsdelarna och den genomströmmande oljan kan ske.

En föredragen formgivning av kanalerna 24 beskrives närmare i samband med figurerna 2-4.

Den radiellt längre utåt liggande änden av kanalerna 24 står i förbindelse med kammaren 20 och den radiellt längre inåt liggande änden av kanalerna 24 står i förbindelse med kammaren 18. Vid stängd överbryggningskoppling 15 strömmar kyloljeströmmen via 10 15 20 25 30 509 759 6 kanalerna 24 in i kammaren 18 och i denna radiellt i riktning mot rotationsaxeln 25.

Denna kyloljeström kan då i området av drivnavet 11, t.ex. via en ihålig axel eller via en härför anordnad kanal ledas bort, nämligen lämpligtvis först till en oljekylare. Från denna oljekylare kan oljan ledas tillbaka till en sump och därifrån återigen in i den hydrauliska regler- eller styrkretsen. ' I fig. 2 visas en del av ett cirkelringforrnigt friktionsbelägg 22, som kan finna användning vid en omvandlaröverbryggningskoppling enligt fig. 1. Friktionsbelågget 22 har över Omkretsen fördelade spår eller fördjupningar 26, som bildar förbindningskanalerna 24 mellan de båda kamrarna 18 och 20.

Friktionsbelägget 22 har en ytteromkrets eller ytterdiameter 27 liksom en inneromkrets eller innerdiameter 28. Ett kortare delavsnitt 29 av en ytterdiametern 27 med innerdiametern 28 förbindande kanal 24 bildar ett strypställe eller strypfläns 30. Delavsnittet 29 av en kanal 24 är därvid radiellt riktat och övergår radiellt inåt i i omkretsriktningen förlöpande, radiellt yttre kanalavsnitt 31, som via hårnålforrnigt utformade omlänkningar 32 övergår i radiellt längre inåt liggande, likaså iomkretsriktníngen förlöpande kanalavsnitt 33.

Kanalavsnitten 33 är förbundna med ett radiellt inåt öppet utloppsparti 34 för det via kanalerna 26 ledda kylmedlet. De till ett strypställe 30 anslutande kanalpartiema eller kanalavsnitten 31, 32, 33 och 34 är i tvärsnitt i förhållande till tvärsnittet på ett strypställe 30 utformade på så sätt, att i dessa förekommer i praktiken huvudsakligen en laminär strörnning även vid det maximalt uppträdande differenstrycket mellan de båda kamrarna 18 och 20 hos anordningen enligt fig. 1. I området av ett strypställe 30 sker under anordningens drift enligt fig. 1 och vid friktionsingrepp av överbryggningskopplingen 15 i praktiken alltid en turbulent strörnning. Kanalerna 24 är således utformade på så sätt, att den över dessa strömmande volymen av kylvätska inte såsom vid den kända teknikens ståndpunkt bestärnrnes genom det över kanalernas totallängd åstadkomna strömningsmotståndet, utan huvudsakligen genom det i området av strypstället eller strypställena 30 rådande motståndet. Såsom vidare framgår av fig. 2 har de i omkretsriktningen förlöpande kanalavsnitten 31 och 33 delavsnitt 35, 36, som, hänfört till ett strypställe 30, sträcker sig i olika vridriktningar. Delavsnitten 35, 36 är därvid - betraktat i omkretsriktningen - symmetriskt anordnade över ett strypställe 30.

Såsom framgår av figurerna 2 - 4 uppgår utsträckningen 29 av ett strypställe 30 bara till en mycket liten del av en kanals 24 totallängd. För de vanliga konstruktionsstorlekarna på våtkopplingar eller överbryggningskopplingar 15 med en yttre friktionsdiameter 27 i storleksordningen av mellan 180 och 260 mm kan längden 29 på ett strypställe 30 beroende på användningsfallet uppgå till mellan 2 och 8 mm, företrädesvis mellan 3 och 5 mm. 10 15 20 25 30 i 5 0 9 7 É- 9 7 Genomströmningstvärsnittet för ett strypställe 30 är i förhållande till genom- strömningstvärsnittet på det till utloppssidan av det motsvarande strypstället 30 anslutande spåravsnittet 31, 32, 33, 34 en multipel mindre. Förhållandet kan därvid uppgå till i storleksordningen mellan 1 till 3 till 1 till 10. För de flesta användningsfall räcker emellertid ett förhållande mellan 1 till 4 och 1 till 6. På grund av det väsentligt större genomstömnings- tvärsnittet för kanalavsnitten 31, 32, 33, 34 garanteras att i dessa avsnitt uppträder praktiskt taget alltid eller övervägande en laminär strömning.

För att uppnå en optimal turbulent strömning i omrâdet av de genom korta kanalartiga fördjupningar bildade strypställena 30 är det lämpligt, om åtminstone tvärsnittet i inloppsområdet till strypställena 30 är skarpkantigt utformat. Vid det visade utföringsexem- plet enligt' fig. 2 övergår strypställena 30 på utloppssidan via en genom avrundningar bildad gradvis vidgning ide motsvarande spårpartierrta 30. Det kan emellertid vara lämpligt om det mellan kanalavsnitten 31 och strypställena 30 är anordnat en skarpkantig tvärsnittsövergång.

Ytdelen av den genom spåren eller kanalerna 24 begränsade ytan kan i förhållande till den mellan ytterdiametern 27 och innerdiarnetem 28 förekommande ytan ligga i storleksordningen av mellan 30 och 65%, företrädesvis i storleksordningen av 40 till 55%.

Vid det visade utföringsexemplet enligt fig. 2 uppgår demia andel till cirka 50%.

Strypställena 30 år företrädesvis utformade på så sätt, att genom dessa cirka 60 till 85%, företrädesvis 70 till 80% sänks åtminstone den maximalt mellan de båda karnrarna 18 och 20 uppträdande tryckskillnaden. Det betyder således att efter strypställena 30 eller strax bakom strypställena 30 det i kanalavsnitten 31 rådande trycket bara med cirka 15 till 40% eller 20 till 30% är större än det i kammaren 18 rådande trycket. På grund av funktionssättet hos strypställena 30 är det lämpligt, om dessa såsom visas i fig. 2, är anordnade i det yttre partiet eller vid ytterradien av friktionsringen 22, således i området av det högre trycket, då därigenom det i området av friktionsytorna 21, 22a sig uppbyggande och stängningstrycket hos överbryggningskopplingen 15 motverkande trycket kan hållas lågt. Därigenom kan det av överbryggningskopplingen 15 för en mellan de båda kamrarna 18 och 20 rådande tryckdifferens överförbara momentet jämfört med de hittills kända överbryggnings- kopplingarna med kylkartaler och en motsvarande volym på kylvätskan ökas. Genom förskjutningen av åtminstone enskilda av strypställena 30 radiellt inåt kan emellertid vridmomentkapaciteten på överbryggningskopplingen 15 även sänkas för ett givet differens- tryck mellan de båda karnrarria 18 och 20.

Av fig. 5 framgår inflytandet av det radiella arrangemanget av strypställena 30 i förhållande till det överförbara vridmomentet. l fig. 5 är på den vänstra sidan i större skala 10 15 20 25 30 509 739 8 visat ett delparti av husskålen 4 liksom av kolven 17 med det därpå fastsatta friktionsbelägget 22. På den högra sidan av fig. 5 är via det radiella utsträckningspartiet av friktionsbelägget 22 och i beroende av arrangemanget av strypställena visat möjliga idealiserade tryckprofiler.

För ett givet högre tryck pl i kammaren 20 och ett givet lägre tryck p2 i kammaren 18 är, betraktat över den radiella utsträckningen av friktionsbelägget 22, vid ett arrangemang av strypställena 30 radiellt utåt, såsom detta är fallet i fig. 2, i omrâdet mellan friktionsytan 22a hos friktionsbelägget 22 och friktionsytan 21 möjligt en enligt den streckprickade linjen 37 förlöpande tryckfördelning i kanalerna 24. Av den streckprickade linjen 37 framgår att i området av strypställena 30 sänks cirka 80% av den mellan pl och p2 rådande tryck- differensen. Differensen mellan det nära strypställenas 30 utloppssida rådande trycket Pa och trycket p2 i karrunaren 18 är därrned förhållandevis liten. Vid arrangemanget av strypställena 30 radiellt inåt, alltså i området av utloppsavsnitten 34 enligt ñg. 2, skulle en tryckfördelning i ingreppspartiet 19 enligt den streckade linjen 38 erhållas. Av de båda linjerna 37 och 38 framgår, att för en given tryckdifferens mellan de båda kamrarna 18 och 20 det av överbryggningskopplingen 15 överförbara momentet kan påverkas genom anordnande av strypställena 30 på olika diametrar. Genom anordnandet av strypställena 30 radiellt utåt kan det för överföringen av ett bestämt moment erforderliga differenstrycket mellan de båda kamrarna 18 och 20 i förhållande till de hittillsvarande överbryggningskopplingarna med en kyloljeström mellan de båda kamrarna 18, 20 reduceras. Beroende på antal och form av strypställena 30 kan genomströmningsbredden på ett sådant strypställe 30 ligga i storleksord- ningen av mellan 0,4 och 2,5 mm, företrädesvis av storleksordningen mellan 0,5 och 1,5 mm. Djupet på spåren 26 kan ligga i storleksordningen av mellan 0,2 och 1 mm, företrädes- vis i storleksordningen mellan 0,3 och 0,7 mm. Djupet på spåren 26 kan vara praktiskt taget lika över hela utsträckningen av dessa. Spåren 26 kan emellertid även uppvisa partier med olika djup. Speciellt i området av strypställena 30 liksom eventuellt i övergângsområdet mellan ett strypställe 30 och de övriga spåravsnitten 31 kan det vara av fördel, om det finns ett större djup. Detta är i fig. 3 antytt genom den med hänvisningssiffran 30a försedda streckprickade linjen. Det kan således vara fördelaktigt om för att erhålla det önskade genomströrnningstvärsnittet på ett strypställe 30 strypstället i förhållande till andra spårpartier är något djupare och som utjämning för detta är något mindre i bredden. Därigenom kan garanteras, att beroendet av strypverkan hos ett strypställe 30 i förhållande till förslitningen av friktionsbelägget 22, som åstadkommer en tvärsnittsreducering av strypstället 30, minskas.

Enligt uppfinningen inställes således volymströmmen av kylvätska inuti våtkoppl ingen medelst åtminstone en strypning 30, varvid i den kvarblivande beläggytan - i strömnings- 10 15 20 25 30 S09 739 9 riktningen betraktat - efter det motsvarande strypstället 30 förhållandevis långa kanaler kan införas, vilka garanterar ett så lågt strörnningsrnotstånd som möjligt och en stor vårmeväxlan- de yta.

I fig. 6 är på abskissaaxeln uppritat tryckdifferensen pl - p2 (Ap) mellan de båda kamrama 20 och 18. På ordinataaxeln är uppritat den i beroende av den rådande tryckdif- ferens sig inställande volymströmmen. Vid laminär strypning av volymströmmen över längden av de i ett friktionsbelägg införda spåren förekommer ett praktiskt taget linjärt samband mellan tryckdifferensen i spåren och volymströmmen. Detta samband representeras genom den raka, heldragna linjen i fig. 6. Som tryckdifferens i spåren förstås differensen mellan trycket på inloppssidan och trycket på utloppssidan hos det motsvarande spåret eller spåren.

En sådan laminär strypning erhålles i praktiken vid en utformning av spåren enligt den inledningsvis närrmda teknikens ståndpunkt, nämligen US-PS 4, 969,543 och 5, 056,63l. Vid denna teknikens ståndpunkt uppgår andelen av den laminära strypningen till cirka 70% av den i kanalerna skeende totalsttypningen.

Den streckade linjen visar den uppnåbara volymströmmen, som kan alstras genom turbulent strypning enligt uppfinningen. Volymströmsförloppet iberoende av tryckdifferensen mellan de båda kamrarna 20, 18 motsvarar huvudsakligen förloppet av en rotfunktion. Det streckade förloppet kan erhållas genom utformningen enligt uppfinningen av spåren, speciellt enligt fig. 2. Såsom framgår av fig. 6 står speciellt vid mindre tryckdifferenser vid en turbulent strömning till förfogande en större volymström än vid en laminär strypning. Detta är speciellt fördelaktigt, då vid lock-up även vid små tryckskillnader mellan de båda karnrarna 20 och 18 en så stor volymström som möjligt ska stå till förfogande, för att garantera en så god kylning som möjligt.

De mot de båda linjerna enligt ñg. 6 svarande spárutfornuiingarrta är utformade på så sätt, att de för ett förbestämt Ap max garanterar samma volymström. Detta Ap max ligger vid de vanliga hydrodynamiska vridmomentomvandlarna med överbryggningskoppling i storleksordningen av mellan 7 och 10 bar. Ap max kan emellertid även ligga under eller över denna bandbredd.

Utformningen enligt uppfinningen av de för en kyloljeström anordnade spåren eller kanalerna möjliggör vidare att reducera temperaturberoendet av genomströmningen genom dessa kanaler, nämligen eftersom den övervägande strypningen, således den övervägande ttycksänkrringen sker i området av de förhållandevis korta strypställena. Spåret i området av ett strypställe ingår bara linjärt i genomströmningen eller volymströmmen, varigenom ett lägre beroende av de geometriska toleranserna garanteras. Vid en utfonnning av spåren enligt 10 15 20 25 30 5 0 9 7 3 9 10 den ovannämnda teknikens ståndpunkt sker den övervägande delen av strypningen laminärt nämligen över hela längden av spåren. Vid en sådan strypning ingår spårhöjden i fjärde potensen i genomströmningen eller volymströmmen. Därigenom erhålles ett kraftigt beroende med avseende på de geometriska toleransema hos belägget eller spåren. Vidare är till följd av den rådande laminära strypningen förekommande ett kraftigt beroende av volymströmmen av viskositeten eller temperaturen på kylmedlet.

För att garantera att spåren enligt uppfinningen alltid garanterar sin strypfunktion är en anliggning av friktionsbelägget 22 mot motfriktionsytan 21 i området av strypställena erforderlig. Det ska åtminstone vara garanterat att inte i något av de uppträdande driftstill- stånden i området av strypställena en spalt klaffar eller att en sådan spalt inte ska vara större än 0,03 mm, företrädesvis 0,01 mm. Sådana spalter kan uppstå på grund av en otillräcklig parallellitet mellan de.i ingrepp förbara friktionsytoma.

För att garantera att i alla driftstillstånd, i vilka friktionsytorna står i ingrepp, strypställena 30 övertar sin funktion, är det lämpligt, om friktionsbelägget 22 enligt fig. 7 uppbäres av en konstruktionsdel, nämligen ringkolven 17.

I fig. 7 och 8 visas i större skala ett delparti av husskålen 4 liksom av kolven 17 med det därpå fastsatta friktionsbelägget 22. I fig. 7 visas formen av kolven 17, som denna intar i ett praktiskt icke påfrestat, således avlastat tillstånd. Denna kolvform är given när det i de båda kamrarna 18 och 20 råder praktiskt taget samma tryck eller bara en förhållandevis liten tryckskillnad. I kolvens 17 avlastade tillstånd är det yttre partiet 17a, som upptar friktionsbe- lägget 22, utformat på så sätt, att friktionsytan 22a hos friktionsbelägget 22 och husets 4 friktionsyta 21 mellan sig innesluter en kilformig luftspalt 39, som vidgas radiellt inåt och uppvisar en vinkel , som kan ligga i storleksordningen av 0,5 till 3°, företrädesvis i storleksordningen av 1°.

I fig. 8 visas läget för kolven 17, som denna intar vid ett förbestämt övertryck i kammaren 20 i förhållande till kammaren 18. Detta övertryck kan då ligga i storleksordningen mellan 4 och 8 bar, varvid beroende på önskat maximalt övertryck kolven 17 måste vara motsvarande fiädrande utformad.

Såsom framgår av det gemensamma betraktningssättet av figurerna 7 och 8 är vid tryckjämvikt eller litet differenstryck mellan de båda karnrarna 18 och 20 friktionsbelägget 22 bara över det radiellt yttre ringforrniga friktionsyteavsnittet 40, i vilket strypställena 30 är anordnade, i friktionskontakt med friktionsytan 21. Därigenom garanteras att redan vid låga differenstryck mellan de båda karnrama 18 och 20 eller redan vid litet övertryck i kammaren 20 (t.ex. 1 bar) strypställena 30 övertar sin funktion. Med tilltagande övertryck 10 15 20 25 30 i 5 0 9 7 5 9 1 1 i kammaren 20 i förhållande till kammaren 18 deformeras kolven 17 från den i fig. 7 visade formen till den i fig. 8 visade formen. Därmed tilltar kontaktområdet mellan friktionsytonla 21 och 22a gradvis eller den mellan friktionsytorna 21 och 22a förekommande vinkeln blir mindre. Strypställena 30 garanterar emellertid vidare en problemfri styming av volymen av kylvätska.

Det i fig. 2 visade friktionsbelägget eller friktionsringen 22 är utfonnad i ett stycke.

Denna kunde emellertid också vara sammansatt av flera, i omkretsriktningen samrnanfogade sektorforrniga enskilda beläggdelar.

I fig. 9 till 10 är visat delar av friktionsbelägg 122, 222, 322, vilka är försedda med spår eller kanaler motsvarande föreliggande uppfinning.

Gemensamt för friktionsbeläggen enligt figurerna 9 till 11 är att de har strypställen 130, 230, 330, som är fördelade över friktionsbeläggets omkrets. Dessa strypställen 230, 330, bestämmer huvudsakligen volymströmmen, som kan strömma genom kanalerna 124, 224, 324. De till strypställena 130, 230, 330 anslutande kanalavsnitten har ett väsentligt större genornströmningstvärsnitt än strypställena 130, 230, 330, så att det i dessa kanalavsnitt huvudsakligen förekommer en laminär strömning. Strömningshastigheten i dessa delavsnitt av kanalerna 124, 224, 324 är därvid avsevärt lägre än strömningshastigheten i strypställena 130, 230, 330. Därigenom uppnås även en optimal värrneövergång mellan det genomström- mande kylmedlet eller kyloljan och de angränsande konstruktionsdelama.

Vid utformningen enligt fig. 9 har friktionsbelägget 122 ett med strypställena 130 i förbindelse stående ringformigt spår 131, som i sin tur står i förbindelse med ett flertal inåt förlöpande radiella spår 132. Friktionsbeläggets 122 friktionsyta bildas genom de mellan de enskilda spåren 132 förekommande upphöjningarna 132a och av den vid kantpartiet av friktionsringen 122 förekommande ringformiga upphöjningen l22a, som genom sttypställena 130 uppdelas i enskilda, sektorformiga avsnitt.

Friktionsbelägget 222 enligt fig. 10 har ett flertal ringforrniga fördjupningar 231, 231a, 231b, som genom radiellt förlöpande spårpartier 232, 232a är förbundna med varandra.

Det radiellt inre ringforrniga spårpartiet 231b är genom radiella spårpartier 232b öppet radiellt inåt. De radiella spârpartiema 232, 232a och 232b är förskjutna i förhållande till varandra i omknetsriktningen på så sätt, att en flerfaldig omlänkning av den genom kanalerna 224 strömmande oljan sker.

Vid den i fig. 11 visade utföringsforrnen är kanalerna 324 vid anslutningen till strypställena 330 i omkretsriktningen meanderforrnigt utformade, så att på grund av ytan liksom längden på det meanderformiga partiet hos kanalerna 324 ett gott värmeutbyte sker 10 15 20 509 759 12 mellan kyloljan och de angränsande konstruktionsdelarna eller de angränsande friktionsytorna.

Enligt en ytterligare utformningsmöjlighet av uppfinningen kan de enligt uppfinningen utformade kylspåren, i stället för att vara införda i friktionsbelägget 22 vara anordnade i området av husets 4 friktionsyta 21. Denna kan då vara bildad genom inpräglingar i plåtrnaterialet. Radiellt utåt och radiellt inåt måste de präglade kanalerna vara utformade på ~ så sätt att dessa öppna mot kamrama 18 och 20. Vidare kan friktionsbelägget 22 i stället för att vara uppbuma av kolvarna 17 även vara fastsatta på huset 4. Vidare kan ett friktionsbelägg 22 vara uppburet av en mellanlarnell såsom detta t.ex. är fallet vid några utföringsforrner av den anförda teknikens ståndpunkt. Kylkanalema enligt uppfinningen kan vidare vara direkt inpräglade i det kolven 17 bildande materialet, varvid friktionsbelägget 22 då uppbäres av huset 4 eller av en mellanlamell.

De i ett friktionsbelägg eller en friktionsring införda spåren eller kanalerna kan åstadkommas vid framställningen av friktionsbelägget, alltså före fastsättningen av friktionsbelägget på en bärarkonstruktionsdel, såsom t.ex. en ringkolv eller en latnell. Spåren, rilloma eller kanalerna kan emellertid även åstadkommas under fastsättningen, t.ex. genom fastklistring av friktionsbelägget på en bärarkonstniktionsdel, eller efter en sådan fastsättning i friktionsbelägget. Således kan friktionsbelägget, t.ex. 22 enligt fig. 2, först fastsättas på ringkolven 17 och under denna fastsättning eller därefter kanalerna 24 inpräglas i friktions- ringen 22. Det senare sker medelst ett pressverktyg, som har motsvarande profileringar.

Uppfnmingen är inte begränsad till de visade och beskrivna utföringsexemplen, utan innefattar även varianter, som kan bildas genom kombinationer av enskilda, i förbindelse med de olika utföringsfonnerna beskrivna särdragen eller elementen och funktionssätten.

Claims (17)

10 15 20 25 30 ß *S09 759 Patentkrav

1. Hydrodynamisk vridmomentomvandlare (3) med ett hus (2) vilket upptar ett pump- hjul (7), ett turbinhjul (10) och ett ledhjul (12) liksom en överbryggningskoppling, vilken över- bryggningskoppling (15) uppvisar en ringkolv (17), på båda sidor av vilken vardera en med olja fyllbar kammare (18, 20) är anordnad, och ringkolven bär åtminstone en friktionsyta (22) somkanbringasifriktionsingneppmedenmotfriktionsyta (21), kännetecknad av att inuti friktionsytorna mellan ringkolven och en motfriktionsytan bärande konstruktionsdel den första kammaren (18) bildas och åtminstone en av friktionsytorna är bildad av en friktionsring, varvid friktionsringen har åtminstone en 'friktionsyta med en inre och en yttre periferi, flera spår (24) för kylning är anordnade i området för friktionsytan, vilka säkerställer en förbindelse mellan den yttre och den inre periferin, varvid spåren utefter en delsträcka av dess utsträckning bildar åtminstone ett strypställe, vilket bestämmer den genom spåren strömbara volymen kyl- vätska.

2. Hydrodynamisk vridmomentomvandlare enligt krav 1, kännetecknad av att strypstället är utformat för en turbulent strömning och de övriga spärpartierna för en huvudsakligen laminär strömning.

3. Hydrodynamisk vridmomentornvandlare enligt krav 1 eller 2, k ä n n e t e c k - n a d av att längden på ett strypställe ligger i storleksordningen av mellan 2 och 8 mm, företrädesvis i storleksordningen av 3-5 mm.

4. Hydrodynamisk vridmomentomvandlare enligt något av kraven 1-3, n e t e c k n a d av att tvärsnittstörhållandet mellan de långsträckta partiema hos spåren med större tvärsnitt och strypställena ligger i storleksordningen av mellan 3 till 1 och 8 till 1, företrädesvis i storleksordningen av mellan 4 till 1 och 6 till 1.

5. Hydrodynamisk vridmomentomvandlare enligt nagot av kraven 1-4, av att strypställena bildas genom en kort kanalzutig fördjupning med kän- kän- n e t e c k n a d skarpkanfigt strömningsinlopp och/eller strömningsutlopp.

6. Hydrodynamisk vridmomentomvaridlare enligt något av kraven 1-5, k ä n - n e t e c k n a d av att det åtminstone ett strypstället är anordnat på ytteromkretsen av frik- tionsringen.

7. Hydrodynamisk vridmomentomvandlare enligt något av kraven 1-6, av att firiktionsringen uppvisar ett flerml från ytteromkretsen utgående, över kän- n e t e c k n a d omkretsen fördelade, radiellt iörlöpande strypställen, som övergår i i omkretsriktningen förlö- 10 15 20 25 30 509 759 W pande spåravsnitt, som radiellt inåt är förbtmdna med ett mot friktionsringens innerkant öppet utströmningsavsnitt.

8. Hydrodynamisk vridmomentomvandlare enligt krav 7, k ä n n e t e c k n a d av att strypstållena övergår i ett radiellt yttre, i omkretsriktningen förlöpande spåravsnitt, som över radiellt törlöpande spåravsnitt står i förbindelse med ett inre, i omlcretsriktningen förlö- pande spåravsnitt, som mynnar i ett bortströntningsavsnitt.

9. Hydrodynamisk vridmomentomvandlare enligt krav 7 eller 8, k ä n n e t e c k - n a d av att de i omkretsriktningen törlöpande spåravsnitten i förhållande till de tillhörande strypställena - betraktat i omkretsriktningen - är symmetriskt anordnade.

10. Hydrodynamisk vridmomentomvandlare enligt något av kraven 7 till 9, kännetecknad avatt-betraktatiradiellriktning-ettsnypställeliggermittemotett bortströmningsavsnitt.

11. Hydrodynamisk vridmomentomvandlare enligt något av kraven 1-6, av att ett flertal över Omkretsen av friktionsringen fördelade strypställen är kän- n e t e c k n a d anordnade, som övergår i i omkretsrilcmingen sicksaclcformigt eller meanderformigt ledda spåravsnitt.

12. Hydrodynamisk vridmomentomvandlare enligt åtminstone något av de föregående kraven, k ä n n e t e c k n a d av att spåren har åtminstone två ornlänlcrlingar.

13. Hydrodynamisk vridmomentomvandlare enligt något av kraven 1-12, k ä n n e t e c k n a d av att i förhållande till den mellan ytteromkretsen och inneromkretsen på friktionsringen förekommande ytan ligger ytandelen, som upptas av spåren, i storleksord- ningen av 30-60% , företrädesvis i storleksordningen av 40-50%.

14. Hydrodynamisk vridmomentomvandlare, enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k n a d av att de i friktionsringen införda spåren vid axiell anliggning av frik- tionsytoma det kan ske en oljeströnming på grund av den mellan de båda kamrarna rådande tryckskillnaden.

15. Hydrodynamisk vridmomentomvandlare enligt krav 14, k ä n n e t e c k n a d av av att i området av ett första strypställe sänks den mellan de båda kamrarna rådande tryck- skillnaden med cirka 60-80% , företrädesvis 70-80%.

16. Hydrodynamisk vridmomentomvandlare enligt något av kraven 14-15, k ä n - n e t e c k n a d av av att strypställena angrånsar till kammaren, som vid stängd överbrygg- níngskoppling uppvisar det högre trycket. ”S” "509 759

17. Hydrodynamisk vridmomentomvandlare enligt något av lcraven 1-16, k ä n - n e t e c k n a d av av att spåren bildas genom inpräglingar eller urskämingar i friktions- ringen.