DE3823210C2 - Hydrodynamischer Drehmomentwandler mit Überbrückungskupplung und antriebsseitiger Lagerung des Kolbens - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen hydrodynamischen Drehmomentwandler mit einer Überbrückungskupplung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Es ist bereits ein hydrodynamischer Drehmomentwandler mit einer Über­ brückungskupplung (z. B. aus der DE 31 49 232 A1) bekannt, die eine mit dem Tur­ binenrad verbundene Reiblamelle aufweist. Bei wirksamer Überbrückungskupp­ lung wird die mit dem Turbinenrad verbundene Reiblamelle durch einen vom Wandler auf die als Kolben vorgesehene Membran durch den vom Wandler auf diesen wirkenden Druck gegen die antriebsnahe Gehäusewand gepreßt. Der Schlupf zwischen der Reiblamelle und antriebsnaher Gehäusewand, sowie zwi­ schen Reiblamelle und dem radial äußeren Bereich der Membran nimmt ab. Bei ausreichend hohen vom Wandler wirkenden Druck ist die Überbrückungskupplung geschlossen und es wird das vom Antrieb eingeleitete Drehmoment direkt über die Überbrückungskupplung auf die Abtriebswelle übertragen.

Weiterhin hat das Vorsehen einer Membran als Kolben den Nachteil, daß größere Kraft aufgebracht werden muß, um die Überbrückungskupplung zu schalten. Die­ se elastisch verformbare Membran ist am antriebsnahen Gehäuseteil im radial inneren Bereich festgenietet. Bei geschlossener Überbrückungskupplung wirken somit Scherkräfte, durch die die Nietverbindung stark belastet wird. Zum einen kann es zur Lockerung der Nietverbindung kommen, wodurch die Membran Spiel erhält, so daß die Membran im unbelasteten Zustand zu Schwingungen angeregt werden kann, wodurch Klappergeräusche erzeugt werden. Zum anderen kann es aber auch in Folge der starken Belastung der Nietverbindung zum Bruch derselben und damit zum Defekt der Überbrückungskupplung kommen.

Ein hydrodynamischer Drehmomentwandler mit einem starren, axial verschiebba­ ren Kolben ist beispielsweise aus der amerikanischen Patentschrift 4 471 438 bekannt. Bei dieser Überbrückungskupplung ist der Kolben auf der Turbinennabe axial verschiebbar geführt und gegenüber dieser abgedichtet und er bildet im Be­ reich seines Außendurchmessers gegenüber der antriebsnahen Gehäusewand ei­ ne schaltbare Reibverbindung zur direkten Drehmomentübertragung vom Gehäuse auf das Turbinenrad unter Umgehung des hydrodynamischen Kreislaufes. Die Axialabstützung des Kolbens bei ausgeschalteter Überbrückungskupplung erfolgt hierbei an einem Absatz der Turbinenradnabe. In diesem Betriebszustand wird der Ölkreislauf des Wandlers vom Raum zwischen dem Kolben und der antriebsnahen Gehäusewand mit Druck beaufschlagt, wodurch der Kolben gelüftet wird und die Wandlerflüssigkeit über den Wandlerraum zum Vorratsbehälter entweicht. Zum Einschalten der Überbrückungskupplung wird die Strömungsrichtung der Flüssig­ keit umgekehrt, so daß vom Wandlerraum her die Zufuhr erfolgt und die Druck­ differenz gegenüber dem Kolbenraum eine Axialverschiebung des Kolbens be­ wirkt zum Anlegen an die Reibfläche der antriebsnahen Gehäusewand, wodurch der Kreislauf unterbrochen ist und die Übertragungsfähigkeit der Überbrückungs­ kupplung gewährleistet ist. Insbesondere bei geöffneter Überbrückungskupplung wird das Gehäuse des Wandlers stark belastet, da die auf den Kolben einwirken­ de Axialkraft direkt auf die antriebsferne Gehäusewand übertragen wird. Weiter­ hin ist die Übertragungsfähigkeit einer solchen Überbrückungskupplung durch die Höhe des Innendruckes begrenzt, der zum einen sämtliche Dichtungen belastet und zum anderen das gesamte Gehäuse aufzublähen versucht.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Drehmomentwandler der oben­ genannten Bauart dahingehend zu verbessern, daß einerseits eine Verbesserung der Dämpfungswirkung und andererseits eine Verkleinerung des Bauraums, bei gleichzeitiger funktionssicherer Anbringung des Kupplungskolbens auf der Füh­ rungsnabe, erreicht wird.

Die Aufgabe der Erfindung wird durch die im Patentanspruch 1 gegebenen Merkmale gelöst.

Durch die Maßnahme im Übertragungsweg zwischen Reiblamelle und Turbinenrad bzw. Turbinenradnabe einen Torsionsschwingungsdämpfer vorzusehen, werden bei geschlossener Überbrückungskupplung die vom Antrieb herrührenden Drehmomentschwankungen herausgefiltert. Es hat sich als vorteilhaft herausge­ stellt, den Torsionsschwingungsdämpfer im radial äußeren Bereich des Drehmo­ mentwandlers anzuordnen, so daß aufgrund eines größeren zurückgelegten We­ ges bei gleichem Verdrehwinkel für die gleiche Torsionsschwingungsdämpfung weichere Federn vorzusehen sind. Durch den größeren zur Verfügung stehenden Verdrehweg sind durch entsprechende Auswahl der Federn auch größere Drehmomentschwankungen dämpfbar. Durch die Anordnung der Federn innerhalb der Wandlerschale wird der Bauraum des Drehmomentwandlers minimiert.

Als vorteilhafte Ausführungsform hat sich herausgestellt, die Drehmomentüber­ tragung zwischen der oder den Reiblamellen und dem Turbinenrad über ein hohlzylindrisches Bauteil einfacherer Bauart, welches turbinenradseitig in einem Teilbereich der Außenkontur des Turbinenrades angepaßt und an derselben ange­ schweißt ist, und im anderen Endbereich Schlitze aufweist zur drehfesten Ver­ bindung mit entsprechenden Nasen der Reiblamellen. Dabei ist dieses hohlzylin­ drische Bauteil mit einem Torsionsschwingungsdämpfer versehen, der mehrere etwa tangential um die Drehachse angeordnete Schraubenfedern enthält, welche bei eingeschalteter Überbrückungskupplung die von der Brennkraftmaschine aus­ gehenden Torsionsschwingungen herausfiltert.

Durch das Anordnen wenigstens einer Reiblamelle zwischen Kolben und Gehäu­ se, die drehfest mit dem Turbinenrad bzw. der Turbinenradnabe verbunden ist, wird eine Verdoppelung der Übertragungsfläche der Überbrückungskupplung her­ beigeführt, so daß entweder bei gleichem Innendruck die doppelte Übertragungs­ fähigkeit erreicht wird, oder bei gleicher Übertragungsfähigkeit der Druck deutlich abgesenkt werden kann. Des weiteren ergibt die Lagerung des Kolbens auf einem Führungsabsatz der Führungsnabe mit Anordnung des Axialanschlages eine Ent­ lastung des Kupplungsgehäuses in der Offenstellung der Überbrückungskupplung, da die Axialkraft direkt von der Führungsnabe aufgenommen wird und nicht mehr bis zur antriebsfernen Gehäusewand weitergeleitet wird.

So erfolgt beispielsweise entsprechend den Unteransprüchen 4 und 5 die drehfe­ ste Anbindung des Kolbens an das Gehäuse über eine Außenverzahnung der Füh­ rungsnabe und eine Nabenscheibe mit entsprechender Innenverzahnung, welche über Tangentialblattfedern mit dem Kolben verbunden ist. Durch diese Maßnah­ me ergibt sich ein sehr günstiges Verhalten des Kolbens während des Schließ- bzw. Öffnungsvorgangs, da in der Verzahnung entstehende Reibkräfte durch die Drehmomentübertragung geringen Einfluß auf die Kolbenbewegung ausüben kön­ nen.

Entsprechend den Unteransprüchen 6 und 7 erfolgt die Drehmomentmitnahme für den Kolben über einen am Gehäuse angebrachten Winkelring mit Außenverzah­ nung, in den eine Nabenscheibe mit entsprechender Innenverzahnung eingreift, die fest mit dem Kolben verbunden ist. Dabei ist durch die geschachtelte Ausbil­ dung vom Bund des Kolbens und des Winkelringes eine axial raumsparende Lö­ sung gefunden.

Entsprechend den Unteransprüchen 8 und 10 wird die drehfeste Verbindung zwi­ schen dem Kolben und der antriebsseitigen Gehäusewand auf einem relativ gro­ ßen Durchmesser durchgeführt, wobei ein Stützring innen an der Gehäusewand befestigt ist, der einerseits die Reibfläche aufweist und andererseits Öffnungen zur Drehmomentübertragung auf den Kolben über einen dort fest angeordneten Mitnehmerring. Dabei weist der Stützring und das Gehäuse einen konischen Be­ reich mit unterschiedlichen Winkeln auf, so daß zwischen beiden ein Ringspalt entsteht, in den hinein sich die axial abgewinkelten Nasen des Mitnehmerringes erstrecken können. Bei dieser Art Drehmomentübertragung ist ebenfalls der axiale Raumbedarf recht gering und die Kraft an den Übertragungsteilen ebenfalls durch den großen Durchmesser auf niedrigem Niveau. Zudem verstärkt der Stützring das Gehäuse in diesem Bereich.

Gemäß den Unteransprüchen 11 bis 13 können der Kolben und der Mitnehmer­ ring radial außerhalb ihrer festen Verbindung voneinander wegweisend ausge­ buchtet sein, um einen Platz für die axial verlaufenden Nasen des Mitnehmerrin­ ges zu bilden. Bei einer solchen Konstruktion kann in sehr einfacher Weise eine größere Anzahl von Reiblamellen axial hintereinander angeordnet werden, um entweder die Übertragungsfähigkeit der Überbrückungskupplung zu erhöhen, oder den Innendruck zum Betätigen der Überbrückungskupplung abzusenken.

Die Erfindung wir anschließend anhand einiger Ausführungsbeispiele näher erläu­ tert. Die Ausführungsbeispiele zeigen jeweils die obere Hälfte eines Längsschnit­ tes durch einen hydrodynamischen Drehmomentwandler, wobei unterschiedliche konstruktive Ausgestaltungen insbesondere im Bereich der Drehmomentübertra­ gung zwischen dem Gehäuse und dem Kolben dargestellt sind.

Fig. 1 zeigt die obere Hälfte des Längsschnittes durch einen hydrodynamischen Drehmomentwandler 1, der konzentrisch zu einer Drehachse 20 angeordnet ist. Die nicht dargestellte Brennkraftmaschine befindet sich auf der linken Seite und sie ist drehfest mit dem Gehäuse 7 verbunden. Das Gehäuse 7 besteht aus einer antriebsnahen Gehäusewand 9 und aus einer antriebsfernen Gehäusewand 9. Die Gehäusewand 9 ist in ihrem radial inneren Bereich fest mit einer Führungsna­ be 18 verbunden, die mit einem Fortsatz im Schwungrad oder in der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine radial geführt ist. Die antriebsferne Gehäusewand 8 ist mit dem Pumpenrad 10 des hydrodynamischen Drehmomentwandlers zu einer Baueinheit zusammengefaßt. Zwischen dem Pumpenrad 10 und der antriebsna­ hen Gehäusewand 9 ist ferner das Turbinenrad 11 angeordnet, welches fest mit einer Turbinenradnabe 12 verbunden ist, die über eine Verzahnung auf einer nicht dargestellten Abtriebswelle angeordnet ist. Zwischen Turbinenrad 11 und Pum­ penrad 10 ist das Leitrad 13 angeordnet, welches über einen Freilauf 15 auf ei­ ner Laufradnabe 14 geführt ist, welche über eine Verzahnung auf einem gehäuse­ festen, nicht dargestellten Rohr aufgesetzt ist. Zwischen dem Turbinenrad 11 und der antriebsnahen Gehäusewand 9 ist der Kolben 24 der Überbrückungs­ kupplung 2 angeordnet. Der Kolben 24 ist mit einem von der Gehäusewand 9 wegweisenden Bund 28 auf einem Führungsabsatz 34 der Führungsnabe 18 axial verschiebbar gelagert und dieser Nabe gegenüber durch eine Dichtung 21 abge­ dichtet. Im Bereich seines Außendurchmessers ist der Kolben 24 von der Gehäu­ sewand 9 wegweisend mit einem Versteifungsbund versehen und er weist eine Reibfläche 30 auf, die auf die Gehäusewand 9 zu gerichtet ist. In diesem Durch­ messerbereich ist auf der Innenseite der Gehäusewand 9 eine Reibplatte 40 vor­ zugsweise angeschweißt, welche eine Reibfläche 31 aufweist, die der Reibflä­ che 30 des Kolbens 24 genau gegenüberliegt. Zwischen beiden Reibflächen 30 und 31 ist eine Reiblamelle 32 angeordnet, die nach radial außen über den Kol­ ben 24 hinausreicht und dort Naben 59 aufweist zur drehfesten, aber axial losen Verbindung mit Schlitzen 58 eines hohlzylindrischen Bauteiles 57, welches fest mit dem Turbinenrad 11 verbunden ist. Das hohlzylindrische Bauteil 57 ist in dem den Schlitzen 58 abgewandten Bereich teilweise der Außenkontur des Turbinen­ rades angepaßt und in diesem Bereich beispielsweise durch eine Schweißnaht mit dessen Außenschale fest verbunden. Zur drehfesten Verbindung von Kolben 24 und Gehäuse 9 ist am Außenumfang der Führungsnabe 18 im Bereich zwischen beiden Bauteilen eine Außenverzahnung 35 angeordnet, in welche eine Naben­ scheibe 36 mit entsprechender Innenverzahnung drehfest, aber axial verschiebbar eingesetzt ist. Diese Nabenscheibe 36 ist über mehrere am Umfang verteilte Tangentialblattfedern 37 mit dem Kolben 24 verbunden, wobei an beiden Bautei­ len Niete 38 bzw. 39 Verwendung finden. Weiterhin ist die Führungsnabe 18 im Bereich zwischen der Dichtung 21 und der Gehäusewand 9 mit einem Kanal 22 versehen, der der Zufuhr von druckbeaufschlagter Wandlerflüssigkeit dient. Wei­ terhin ist zwischen der antriebsfernen Gehäusewand 8 und der Turbinennabe 12 zu beiden Seiten der Laufradnabe 14 jeweils ein Drucklager 16 bzw. 17 angeord­ net und zwischen der Turbinenradnabe 12 und der Führungsnabe 18 ein Druck­ ring 19.

Die Funktion der Überbrückungskupplung im hydrodynamischen Drehmoment­ wandler ist nun folgende: Bei Drehmomentübertragung vom Pumpenrad zum Turbinenrad ist die Überbrückungskupplung dadurch geöffnet, daß Wandlerflüs­ sigkeit mit Druck über den Kanal 22 zwischen die antriebsnahe Gehäusewand 9 und dem Kolben 24 geleitet wird, wodurch der Kolben 24 in Richtung auf die Turbine 11 zu axial verschoben wird, bis der Bund 28 am Sicherungsring 23 zur Anlage kommt, der in einer entsprechenden Nut der Führungsnabe 18 eingesetzt ist. Dadurch ist die Reiblamelle 32 frei zwischen den Reibflächen 30 und 31 an­ geordnet und kann frei mit dem Turbinenrad 11 umlaufen. Durch die Axialkraft­ abstützung des Kolbens 24 über den Sicherungsring 23 auf die Führungsnabe 1 ist gegenüber dem Stand der Technik die antriebsferne Gehäusewand 9 von die­ ser Axialkraft befreit. Das Gehäuse 7 des Wandlers ist somit stark entlastet (Aufblähen). Zum Einschalten der Überbrückungskupplung 2 wird der Innenraum des Drehmomentwandlers 1 durch Anschluß an die Druckseite der Pumpe für die Wandlerflüssigkeit mit Druck beaufschlagt und der Raum zwischen Gehäuse 9 und Kolben 24 über den Kanal 22 entlastet, so daß ein Druckunterschied aufge­ baut wird, der den Kolben nach links auf die Gehäusewand 9 zu bewegt, wo­ durch die Reibflächen 30 und 31 die Reiblamelle 32 zwischen sich einspannen. Während des Einrückens der Überbrückungskupplung 2 wird an den Reibflä­ chen 30 und 31 abgedichtet, so daß sich der Druck im Wandler selbst aufbauen kann. Die Übertragung des Drehmomentes erfolgt nun direkt von der Gehäuse­ wand 9 aus über die Reibplatte 40 auf die Reibfläche 31 sowie über die Naben­ scheibe 36, die Tangentialblattfedern 37 und den Kolben 24 auf die Reibflä­ che 30, wodurch die Reiblamelle 32 das Drehmoment auf das Bauteil 57 und somit auf das Turbinenrad 11 abgeben kann. Das Drehmoment wird somit zur Hälfte an der Reibfläche 31 und zur Hälfte an der Reibfläche 30 übertragen. Da­ durch muß die Drehmomentübertragung auf den Kolben 24 über die Verzah­ nung 35 ebenfalls lediglich die Hälfte des Drehmomentes übertragen.

Fig. 2 zeigt analog Fig. 1 einen Drehmomentwandler 1 mit einer Überbrückungs­ kupplung 3, bei welcher gegenüber der Fig. 1 lediglich die Kraftübertragung vom Gehäuse 9 auf den Kolben 25 anders gestaltet ist und die übrigen Bauteile mit den gleichen Bezugsziffern versehen sind. In der Fig. 2 erfolgt die Drehmo­ mentübertragung von der antriebsnahen Gehäusewand 9 auf einen Winkelring 44, welcher nahe an der Führungsnabe 18 an der Gehäusewand 9 angeschweißt ist und in seinem axial abstehenden Bereich mit einer Außenverzahnung 45 greift eine Nabenscheibe 46 mit einer entsprechenden Innenverzahnung ein, wo­ bei diese Nabenscheibe 45 über Niete 41 mit dem Kolben 25 fest verbunden ist. Der Kolben weist in seinem radial inneren Bereich einen Bund 29 auf, der in Rich­ tung auf die Gehäusewand 9 abgewinkelt ist und somit radial innerhalb des Be­ reiches der Außenverzahnung 45 des Winkelringes 44 raumsparend verläuft. Die übrigen Bauteile entsprechen denen der Fig. 1 und sie weisen auch die gleiche Funktion auf, so daß sich hier eine nähere Erläuterung erübrigt.

Fig. 3 zeigt eine weitere Variante der Kraftübertragung zwischen der Gehäuse­ wand 9 und dem Kolben 26, wobei in vorliegenden Fall die Drehmomentübertra­ gung auf einen größeren Durchmesser verlegt ist und somit dicht radial innerhalb der Reiblamelle 32 erfolgt. Der Kolben 26 ist entsprechend der vorherigen Aus­ führung mit seinem Bund 29 auf dem Führungsabsatz 34 der Führungsnabe 18 verschiebbar aufgesetzt und durch die Dichtung 21 abgedichtet. In Achsrichtung ist er durch den Sicherungsring 23 in seiner Öffnungsrichtung exakt fixiert. An der antriebsnahen Gehäusewand 9 ist im Bereich der Reibfläche 31 ein Stützring 47 angeschweißt, der von der Reibfläche 31 ausgehend nach radial innen weiter­ geführt ist. Sowohl der Stützring 47 als auch die Gehäusewand 9 sind im Bereich radial innerhalb der Reibfläche 31 konisch ausgeführt mit unterschiedlichen Win­ keln. Dadurch ist zwischen dem Außendurchmesser und dem Innendurchmesser des Stützringes 47 gegenüber der Gehäusewand 9 eine Ringspalt 51 gebildet, in dessen Bereich der Stützring 47 Öffnungen 48 aufweist, die zur drehfesten, aber axial verschiebbaren Mitnahme von Nasen 49 ausgebildet sind, die Teil eines Mitnehmerringes 50 sind, der am Kolben über Niete 42 fest angeordnet ist. So­ mit wird bei der hier vorliegenden Überbrückungskupplung 4 auf einem relativ großen Durchmesser das halbe von der Überbrückungskupplung zu übertragende Drehmoment auf den Kolben 26 übertragen. Dadurch sind die Kräfte in diesem Bereich relativ niedrig und somit auch die Verschiebekräfte.

In Fig. 4 ist eine Variante von Fig. 3 wiedergegeben, bei welcher die Über­ brückungskupplung 5 des Drehmomentwandlers 1 über einen Torsionsschwingungs­ dämpfer 60 mit der Turbine 11 verbunden ist. Die Anordnung eines Torsions­ schwingungsdämpfers ist prinzipiell unabhängig von der Ausbildung der Über­ brückungskupplung, sie ist jedoch im Normalfall notwendig, um Torsionsschwin­ gungen von der Brennkraftmaschine bei eingeschalteter Überbrückungskupplung vom Antrieb des Fahrzeuges fernzuhalten. Im vorliegenden Fall ist an der Turbine eine Nabenscheibe 62 angeordnet, die eine ähnliche Bauform aufweist wie das hohlzylindrische Bauteil 57 entsprechend den Fig. 1 bis 3. Die Nabenschei­ be 62 weist axial offene Fenster auf, in welchen am Umfang verteilte Schrauben­ federn 61 in etwa tangentialer Ausrichtung angeordnet sind. Beidseits der Na­ benscheibe 62 sind Deckbleche 63 angeordnet, die ebenfalls Fenster zur Auf­ nahme der Schraubenfedern 61 aufweisen. Die beiden Deckbleche 63 sind un­ tereinander fest verbunden und zumindest eines ist in Achsrichtung verlängert und weist Schlitze 58 auf zur drehfesten Verbindung mit den Nasen 59 der Reiblamelle 32. Die Funktion der Überbrückungskupplung 5 ist aus der Beschrei­ bung von Fig. 3 her bekannt und muß deshalb nicht näher erläutert werden.

In Fig. 5 ist ein Drehmomentwandler 1 dargestellt, dessen Überbrückungskupp­ lung 6 als Lamellenkupplung ausgebildet ist, wobei zwischen den Reibflächen 30 und 31 des Kolbens 27 und eines Ringes 52, der auf der Innenseite der antriebs­ nahen Gehäusewand 9 angebracht ist zwei Reiblamellen 32 und 33 sowie ein weiterer Ring 56 angeordnet sind. In einem mittleren Bereich ist der Kolben 27 über Niete 43 mit einem Mitnehmerring 55 vernietet und beide Bauteile sind ra­ dial außerhalb der Vernietung voneinander wegweisen ausgebuchtet. Im Bereich dieser Ausbuchtung weist der Mitnehmerring 55 axial abgewinkelte Nasen 54 auf, die von der Gehäusewand 9 wegweisend in Richtung auf den Kolben 27 verlau­ fen. Diese Nasen 54 dienen der drehfesten Verbindung des Mitnehmerringes 55 mit der Gehäusewand 9, indem im Bereich der Reibfläche 31 an der Gehäuse­ wand 9 ein Ring 52 fest angeordnet ist, der im Bereich seines Innendurchmesser mit einer Innenverzahnung 53 versehen ist, in die die Nasen 54 des Mitnehmer­ ringes 55 drehfest, aber axial verschiebbar eingreifen. Dabei dienen die Nasen 54 zusätzlich der drehfesten und axial verschiebbaren Mitnahme des Ringes 56. Durch diese Konstruktion ist es möglich, zwei Reiblamellen 32 und 33 vorzuse­ hen, welche mit ihren Nasen 59 in die entsprechenden Axialschlitze 58 des hohlzylindrischen Bauteils 57 drehfest, aber axial verschiebbar eingreifen. Diese Anordnung, die ansonsten der Ausführung entsprechend Fig. 3 entspricht, ist entweder in der Lage, ein noch höheres Drehmoment über die Überbrückungs­ kupplung 6 zu übertragen, oder einen weiter abgesenkten Innendruck zu realisie­ ren.

Bei allen dargestellten Konstruktionen gemäß den Fig. 1 bis 5 ist der Kolben jeweils auf der Führungsnabe 18 dicht, aber axial verschiebbar gelagert und er stützt sich bei geöffneter Überbrückungskupplung jeweils an einem Sicherungs­ ring ab, der ebenfalls auf der Führungsnabe 18 angeordnet ist. Dadurch erfolgt eine Entlastung des Wandlers im Bereich der antriebsfernen Gehäusewand 8, da der vom Druck des Hydraulikmediums beaufschlagte Kolben sich über die Füh­ rungsnabe 18 an der antriebsnahen Gehäusewand 9 abstützen kann. Zudem ist durch die Anordnung des Sicherungsringes ein exaktes Lüftspiel für den Kolben vorgegeben, welches einerseits für eine ausreichende Durchströmung bei geöff­ neter Überbrückungskupplung dient und andererseits beim Umschaltvorgang zum Schließen der Überbrückungskupplung eine geringstmögliche Verzögerung sicher­ stellt.

Selbstverständlich kann die beschriebene Überbrückungskupplung auch bei hy­ drodynamischen Kupplungen eingesetzt werden.

Claims (16)

1. Hydrodynamischer Drehmomentwandler mit einer Überbrückungskupplung, bestehend aus einem von einer Brennkraftmaschine angetriebenen Gehäuse mit einer antriebsnahen Gehäusewand, die mit einer konzentrischen Füh­ rungsnabe versehen ist, einem in der antriebsfernen Gehäusewand integrier­ ten Pumprad, einem zwischen Pumprad und antriebsnaher Gehäusewand an­ geordneten Turbinenrad, welches über eine Turbinenradnabe drehfest mit dem Abtrieb verbunden ist und gegebenenfalls mit einem zwischen beiden angeordneten Laufrad, wobei die Überbrückungskupplung einen mit der an­ triebsnahen Gehäusewand drehfest verbundenen Kolben zwischen antriebs­ naher Gehäusewand und Turbinenrad aufweist, der im radial äußeren Bereich auf der der antriebsnahen Gehäusewand zugewandten Seite eine Reibfläche aufweist, die einer entsprechenden Reibfläche der Gehäusewand gegen über­ steht und zwischen denen wenigstens eine Reiblamelle angeordnet ist, die im Bereich ihres Außenumfanges über ein hohlzylindrisches Bauteil in drehfester Verbindung mit dem Turbinenrad bzw. der Turbinenradnabe steht, wobei der Kolben in seinem radial inneren Bereich gegenüber einer Nabe, die ihrerseits drehfest mit der antriebsnahen Gehäusewand (9) verbunden ist, abgedichtet ist, und sowohl der Raum zwischen Kolben und antriebsnaher Gehäusewand als auch der Raum zwischen Kolben und antriebsferner Gehäusewand je ei­ nen Anschluß für druckbeaufschlagbare Wandlerflüssigkeit aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß im Übertragungsweg zwischen Reiblamelle (32, 33) und Turbinenrad (11) im hohlzylindrischen Bauteil ein Torsionsschwingungsdämpfer (60) angeord­ net ist, wobei der Kolben (26) auf einem Führungsabsatz (34) der Führungs­ nabe (18) axial begrenzt verschiebbar gelagert ist.

2. Drehmomentwandler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Torsionsschwingungsdämpfer (60) zumindest aus etwa tangential um die Drehachse angeordneten Schraubenfedern (61) besteht, die in Fen­ stern einer Nabenscheibe (62) bzw. in Fenstern von beidseitig der Naben­ scheibe angeordneten Deckblechen (63) angeordnet sind, wobei Nabenschei­ be und Deckbleche konzentrisch zur Drehachse (20) ringzylindrisch verlaufen.

3. Drehmomentwandler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der auf dem Führungsabsatz (34) der Führungsnabe (18), axial begrenzt verschiebbar gelagerter Kolben (24-27) in Richtung auf das Turbinenrad ab­ gestützt ist, wobei die wirkende Kraft auf die antriebsnahe Gehäusewand übertragen wird.

4. Drehmomentwandler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die drehfeste Verbindung zwischen Kolben (24) und Führungsnabe (18) über eine Außenverzahnung (35) in der Führungsnabe (18) und eine Naben­ scheibe (36) mit entsprechender Innenverzahnung erfolgt, wobei die Naben­ scheibe axial zwischen Kolben (24) und antriebsnaher Gehäusewand (9) an­ geordnet ist, über Tangentialblattfedern (37) mit dem Kolben drehfest ver­ bunden ist und der Kolben mit einem axial von der Nabenscheibe wegwei­ senden Bund (28) auf einem mit einer Dichtung (21) versehenen Führungsab­ satz (34) der Führungsnabe (18) axial verschiebbar gelagert ist.

5. Drehmomentwandler nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Axialanschlag für den Kolben (24) ein Sicherungsring (23) in der Füh­ rungsnabe (18) angeordnet ist.

6. Drehmomentwandler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die drehfeste Verbindung zwischen Kolben (25) und antriebsnaher Ge­ häusewand (9) über einen an der Gehäusewand befestigten Winkelring (44) mit axial in Richtung auf den Kolben zu verlaufendem Außenverzahnungsbe­ reich (45) und einer radial verlaufenden Nabenscheibe (46) mit entsprechen­ der Innenverzahnung erfolgt und Nabenscheibe und Kolben zu einer Bauein­ heit zusammengefaßt und fest miteinander verbunden sind.

7. Drehmomentwandler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (25) mit einem auf die antriebsnahe Gehäusewand (9) zu weisenden Bund (29), der konzentrisch zum Außenverzahnungsbereich (45) des Winkelringes 44) verläuft, auf dem mit einer Dichtung (21) versehenen Führungsabsatz (34) der Führungsnabe (18) verschiebbar gelagert ist.

8. Drehmomentwandler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die drehfeste Verbindung zwischen Kolben (26) und antriebsnaher Ge­ häusewand (9) über einen Stützring (47) erfolgt, der an der Innenseite der Gehäusewand befestigt ist, die Reibfläche 31) beinhaltet und weiter nach ra­ dial innen reicht und der in einem mittleren Bereich Öffnungen (48) aufweist, in die axial abgewinkelte Nasen (49) eines Mitnehmerringes (50) drehfest, aber axial verschiebbar eingreifen, der am Kolben (26) fest angebracht ist.

9. Drehmomentwandler nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die antriebsnahe Gehäusewand (9) radial innerhalb der Reibfläche (31) einen konischen, vom Kolben wegweisenden Bereich aufweist und der Stütz­ ring (47) ebenfalls einen konischen Bereich mit einem steileren Winkel auf­ weist und der so entstandene Ringspalt (51) zwischen Gehäusewand (9) und Stützring (47) zum Eintauchen der Naben (49) des Mitnehmerringes (47) dient.

10. Drehmomentwandler nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Stützring (47) im Bereich seines Innendurchmessers und Außen­ durchmessers am Gehäuse (9) angeschweißt ist.

11. Drehmomentwandler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die drehfeste Verbindung zwischen Kolben (27) und antriebsnaher Ge­ häusewand (9) über einen Ring (52) erfolgt, der an der Innenseite der Gehäu­ sewand (9) befestigt ist, die gehäusewandseitige Reibfläche (31) bildet und weiter nach radial innen reicht und eine Innenverzahnung (53) aufweist, in die axial abgewinkelte Nasen (54) eines Mitnehmerringes (59) drehfest, aber axial verschiebbar eingreifen, der fest am Kolben (27) angeordnet ist.

12. Drehmomentwandler nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die antriebsnahe Gehäusewand (9) radial innerhalb der Reibflächen (31) eine konische Erweiterung aufweist, in die der Mitnehmerring (55) hinein­ reicht, wobei Mitnehmerring (55) und Kolben (27) radial außerhalb ihrer fe­ sten Verbindung (43) voneinander wegweisend ausgebuchtet sind und in die­ ser Ausbuchtung die axial auf den Kolben zu abgewinkelten Nasen (54) des Mitnehmerringes (55) verlaufen.

13. Drehmomentwandler nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der gehäusewandseitigen Reibfläche (31) und der kolbenseiti­ gen Reibfläche (30) zwei Reiblamellen (32, 33) und ein weiterer Ring (56) angeordnet sind.

14. Drehmomentwandler nach den Ansprüchen 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die drehfeste Verbindung zwischen Reiblamelle (32; 33) und Turbinen­ rad (11) über ein im wesentlichen hohlzylindrisches Bauteil (57) erfolgt, das reiblamellenseitig mit axial verlaufenden Schlitzen (58) versehen ist zum dreh­ festen Eingriff von radial an der Reiblamelle (32; 33) überstehenden Na­ sen (59).

15. Drehmomentwandler nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Bauteil (57) turbinenradseitig direkt am Turbinenrad (11) vorzugs­ weise angeschweißt ist.

16. Drehmomentwandler nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Bauteil (57) turbinenseitig in einem Teilbereich der Außenkontur des Turbinenrades (11) angepaßt ist.