DE10023983A1 - Hydrodynamische Kopplungseinrichtung - Google Patents

Abstract

Eine hydrodynamische Kopplungseinrichtung umfasst eine Gehäuseanordnung (12), ein in der Gehäuseanordnung (12) um eine Drehachse (A) drehbares Turbinenrad (30) sowie eine Überbrückungskupplungsanordnung (56), welche ein mit dem Turbinenrad (30) im Wesentlichen drehfest verbundenes Kupplungselement (58) aufweist, das mit einem Reibbereich (60) in Reibanlage an einem an der Gehäuseanordnung (12) vorgesehenen Gegenreibbereich (62) bringbar ist. Ferner ist eine Vorspannanordnung (86) vorgesehen, die auf das Kupplungselement (58) zur Vorspannung desselben gegen den Gegenreibbereich (62) einwirkt.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine hydrodynamische Kopplungsein­ richtung, insbesondere hydrodynamischer Drehmomentwandler oder Fluidkupplung, umfassend eine Gehäuseanordnung, ein in der Gehäuse­ anordnung um eine Drehachse drehbares Turbinenrad sowie eine Über­ brückungskupplungsanordnung, welche ein mit dem Turbinenrad im Wesentlichen drehfest verbundenes Kupplungselement aufweist, das mit einem Reibbereich in Reibanlage an einem an der Gehäuseanordnung vorgesehenen Gegenreibbereich bringbar ist.

Es ist bekannt, dass bei derartig ausgestalteten hydrodynamischen Kopplungseinrichtungen zur Ansteuerung der Überbrückungskupplungs­ anordnung, d. h. zur Herstellung bzw. zum Auflösen der im Wesentlichen direkten Drehmitnahmeverbindung zwischen dem Turbinenrad und der Gehäuseanordnung, die Druckverhältnisse im Inneren der Gehäuseanord­ nung derart eingestellt werden, dass das Kupplungselement entweder verstärkt mit seinem Reibbereich gegen den Gegenreibbereich gepresst wird, oder dass diese gegenseitige Reibanlage aufgehoben wird. Dazu muss im Inneren der Gehäuseanordnung ein Überdruck von mindestens 1 bar, teilweise bis zu 2 oder 3 bar, aufgebaut werden, was entsprechende Fluidförderpumpen mit entsprechend hohem Druckerzeugungsvermögen, d. h. Förderkapazität, erfordert und somit zu einem relativ kostenaufwendi­ gen Aufbau führen kann.

Des Weiteren ist es bekannt, das im Wesentlichen ringscheibenartig und aus Blech ausgebildete Kupplungselement in seinem radial inneren Bereich an dem Turbinenrad beispielsweise durch Vernietung oder Verschweißung festzulegen und mit einer derartigen Kontur bzw. Formgebung auszugestalten, dass es durch eigene Elastizität in Richtung auf die Gehäuse­ anordnung bzw. mit seinem Reibbereich in Richtung auf den Gegen­ reibbereich zu vorgespannt ist. Durch das Einbringen einer derartigen Vorspannung ist bereits eine Grund-Reibwechselwirkung vorgesehen, so dass die zur Herstellung eines Überbrückungszustands erforderliche Druckanhebung geringer ausfallen kann. Bei einer derartigen Anordnung muss dann zum Herstellen des nicht überbrückenden Zustands in dem Bereich zwischen Kupplungselement und Gehäuseanordnung, in welchem nicht das Turbinenrad angeordnet ist, ein Gegendruck aufgebaut werden, welcher letztendlich gegen die inherente Vorspannung des Kupplungs­ elements arbeitet.

Diese Anordnung weist den Nachteil auf, dass zum Erhalt einer ausreichend stabilen Anordnung das Kupplungselement mit vergleichsweise großer Steifigkeit ausgestaltet sein muss, so dass auch die Vorspannkraft entsprechend groß ist und letztendlich die Gegenkraft, die erzeugt werden muss, um den nicht überbrückenden Zustand zu erlangen, wieder das Bereitstellen einer entsprechend starken Fluidförderpumpe mit sich bringt.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine hydrodynamische Kopplungseinrichtung bereitzustellen, bei welcher dafür gesorgt ist, dass zum Herstellen bzw. Aufheben eines durch Einsatz der Überbrückungskupp­ lungsanordnung erzeugten Drehkopplungszustands zwischen der Gehäuse­ anordnung und dem Turbinenrad eine vergleichsweise geringe Druck­ änderung in der Gehäuseanordnung ausreicht.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird diese Aufgabe gelöst durch eine hydrodynamische Kopplungseinrichtung, insbesondere hydrodynamischer Drehmomentwandler oder Fluidkupplung, umfassend eine Gehäuseanord­ nung, ein in der Gehäuseanordnung um eine Drehachse drehbares Turbinen­ rad sowie eine Überbrückungskupplungsanordnung, welche ein mit dem Turbinenrad im Wesentlichen drehfest verbundenes Kupplungselement aufweist, das mit einem Reibbereich in Reibanlage an einem an der Gehäuseanordnung vorgesehenen Gegenreibbereich bringbar ist.

Die erfindungsgemäße hydrodynamische Kopplungseinrichtung weist ferner eine auf das Kupplungselement zur Vorspannung desselben gegen den Gegenreibbereich einwirkende Vorspannanordnung auf.

Durch das Bereitstellen der Vorspannanordnung wird also sichergestellt, dass bereits eine bestimmte Grund-Anlagewechselwirkung zwischen dem Reibbereich und dem Gegenreibbereich vorhanden ist, unabhängig von den eingestellten Druckverhältnissen. Da hier eine vom Kupplungselement an sich gesonderte Vorspannanordnung vorgesehen ist, kann die durch diese erzeugte Vorspannkraft unabhängig davon eingestellt werden, wie das Kupplungselement selbst ausgestaltet ist. Das heißt, die Vorspannkraft kann so eingestellt werden, dass zur Ansteuerung des Kupplungselements zum Aufheben der gegenseitigen Reibanlage ebenfalls nur eine vergleichsweise geringe, der Vorspannung entgegen wirkende, durch Fluiddruck erzeugte Abhubkraft erforderlich ist. Daraus resultiert, dass Fluidförderpumpen mit deutlich geringerer Förderkapazität bzw. deutlich geringerem Druck­ erzeugungsvermögen zum Einsatz gelangen können und das gesamte Umfeld, in welchem eine derartige hydrodynamische Kopplungseinrichtung zum Einsatz gelangt, somit kostengünstiger aufgebaut werden kann.

Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass die Vorspannanordnung wenigstens ein kraftmäßig zwischen dem Kupplungselement und dem Turbinenrad wirkendes Vorspannfederelement umfasst.

Dieses wenigstens eine Vorspannfederelement kann ein Blattfederelement umfassen, das in wenigstens einem Anbringungsbereich mit dem Turbinen­ rad oder dem Kupplungselement fest verbunden ist und mit einem Beaufschlagungsbereich die andere Baugruppe von Kupplungselement und Turbinenrad beaufschlagt. Derartige Blattfederelemente sind besonders kostengünstig herzustellen und weisen insbesondere im Betrieb über eine längere Betriebslebensdauer hinweg eine gleichbleibende Federungs- und Kraftcharakteristik auf.

Vorzugsweise ist das Blattfederelement an dem Turbinenrad, beispielsweise einer Turbinenradnabe, fest angebracht. Daraus resultiert der Vorteil, dass im Bereich des Kupplungselementes selbst keine Verbindungsmaßnahmen zur Herstellung einer festen Verbindung, beispielsweise Nietverbindung, ergriffen werden müssen. Infolgedessen werden am Kupplungselement selbst keine undichten Stellen erzeugt, die in ungewünschter Weise einen Fluidaustausch zwischen den beiden durch das Kupplungselement getrennten Fluidkammerbereichen in der Gehäuseanordnung ermöglichen würden.

Bei einer weiteren erfindungsgemäßen Ausgestaltungsform kann vorgesehen sein, dass das wenigstens eine Vorspannfederelement ein sich bezüglich des Turbinenrads, vorzugsweise einer Turbinenradnabe, und dem Kupp­ lungselement abstützendes Tellerfederelement, Wellfederelement o. dgl., umfasst.

Bei einer weiteren erfindungsgemäßen Ausgestaltungsform kann vorgesehen sein, dass das wenigstens eine Vorspannfederelement zwischen dem Kupplungselement und einem an der Turbinenradnabe vorgesehenen, mit dem Kupplungselement in Drehmitnahmeeingriff stehenden Mitnahme­ element wirkt. Dieses Mitnahmeelement kann in einem radial äußeren Bereich des Turbinenrads vorgesehen sein und mit einem radial äußeren Bereich des Kupplungselements in Drehmitnahmeeingriff stehen.

Um sicherzustellen, dass das Kupplungselement bei Herstellung der gegenseitigen Reibanlage mit der Gehäuseanordnung bzw. dem Gegen­ reibbereich einen geeigneten Anlagekontakt herstellt, der nicht durch irgendwelche Verformungen beeinträchtigt ist, wird vorgeschlagen, dass das Kupplungselement im Wesentlichen starr ausgebildet ist. Dieser Ausdruck "im Wesentlichen starr ausgebildet" bedeutet im Sinne der vorliegenden Erfindung, dass das Kupplungselement keine zur Erlangung bzw. zur Aufhebung der Drehmomentübertragungskopplung zwischen dem Turbinen­ rad und der Gehäuseanordnung erforderliche Verformung erfährt. Vielmehr sollte das Kupplungselement so starr sein, dass - durch einwirkende Kräfte zwangsweise vorhandene minimale Verformungen außer Acht gelassen - das Kupplungselement im Wesentlichen mit seiner hergestellten Form zur Wechselwirkung mit der Gehäuseanordnung bzw. dem Gegenreibbereich bereitgestellt ist, so dass immer für einen geeigneten reibmäßigen Kontakt zwischen dem Reibbereich und dem Gegenreibbereich gesorgt ist.

Um gleichwohl die erforderliche Axialbewegung des Kupplungselementes zumindest in seinem den Reibbereich aufweisenden Abschnitt zu gewähr­ leisten, wird vorgeschlagen, dass das Kupplungselement bezüglich des Turbinenrades in Richtung der Drehachse verlagerbar ist. Dazu kann beispielsweise vorgesehen sein, dass das Kupplungselement auf dem Turbinenrad, vorzugsweise einer Turbinenradnabe, im Wesentlichen fluiddicht in Richtung der Drehachse verlagerbar getragen ist.

Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen anhand bevorzugter Ausgestaltungsformen detailliert beschrieben. Es zeigt:

Fig. 1 eine Teil-Längsschnittansicht einer erfindungsgemäßen hydrodynamischen Kopplungseinrichtung;

Fig. 2 eine der Fig. 1 entsprechende Ansicht einer abgewandelten Ausgestaltungsform;

Fig. 3 eine weitere der Fig. 1 entsprechende Ansicht einer alterna­ tiven Ausgestaltungsform;

Fig. 4 eine Axialansicht der in Fig. 3 dargestellten Ausgestaltungs­ form in Blickrichtung IV in Fig. 3.

In Fig. 1 ist eine erste Ausgestaltungsform einer erfindungsgemäßen hydrodynamischen Kopplungseinrichtung in Form eines hydrodynamischen Drehmomentwandlers 10 dargestellt. Der Drehmomentwandler 10 umfasst eine Gehäuseanordnung 12 mit einem Gehäusedeckel 14 und einer mit dem Gehäusedeckel 14 radial außen beispielsweise durch Verschweißung fest verbundenen Pumpenradaußenschale 16. Diese Pumpenradaußenschale 16 ist in ihrem radial inneren Bereich mit einer Pumpenradnabe 18 beispiels­ weise durch Verschweißung fest verbunden. Über die Pumpenradnabe 18 ist eine Fluidförderpumpe antreibbar. An jeder Innenseite trägt die Pumpen­ radschale 16 eine Mehrzahl von Pumpenradschaufeln 20, welche letzt­ endlich zusammen mit der Pumpenradschale 16 und der Pumpenradnabe 18 ein Pumpenrad 22 bilden.

Der Gehäusedeckel 14 trägt im radial äußeren Bereich in Umfangsrichtung aufeinander folgend eine Mehrzahl von Kopplungselementen 24, die mit einer sogenannten Flexplatte oder einer sonstigen Kopplungsanordnung durch Verschraubung fest verbunden werden können. Auf diese Art und Weise kann dann die drehfeste Anbindung an eine Antriebswelle hergestellt werden. In seinem zentralen Bereich kann an dem Gehäusedeckel 14 ein Zentrierzapfen 26 vorgesehen sein, der in eine entsprechende Zentrier­ ausnehmung der Antriebswelle zum Ausrichten der Drehachse A des hydrodynamischen Drehmomentwandlers 10 mit der Drehachse der Antriebswelle eingreift.

Im Innenraum 28 der Gehäuseanordnung 12 ist ein allgemein mit 30 bezeichnetes Turbinenrad vorgesehen. Dieses Turbinenrad 30 weist eine Turbinenradaußenschale 32 auf, die an ihrer Innenoberfläche eine Mehrzahl von Turbinenradschaufeln 34 trägt. Radial innen ist die Turbinenradschale 32, die beispielsweise durch ein Blech-Umformteil gebildet sein kann, mit einer Turbinenradnabe 36 fest verbunden, die im Allgemeinen aus einem Metallgussteil oder einem durch Drehbearbeitung hergestellten Teil besteht. Diese Verbindung kann durch Nietbolzen 38 hergestellt sein, kann jedoch beispielsweise auch über eine Torsionsschwingungsdämpfungsanordnung bereitgestellt sein.

Axial zwischen dem Pumpenrad 22 und dem Turbinenrad 30 liegt ein allgemein mit 40 bezeichnetes Leitrad. Dieses weist auf einem Leitradaußen­ ring 42 eine Mehrzahl von Leitradschaufeln 44 auf. Der Leitradaußenring 42 ist über eine Freilaufanordnung 46 auf einem nicht dargestellten Stütz­ element, beispielsweise Stützhohlwelle, welche koaxial innerhalb der Pumpenradnabe 18 verläuft, derart getragen, dass er in einer Drehrichtung um die Drehachse A drehbar, gegen Drehung in der anderen Drehrichtung jedoch blockiert ist. Koaxial innerhalb dieses nicht dargestellten Stütz­ elements verläuft dann eine mit der Turbinenradnabe 36 zur gemeinsamen Drehung gekoppelte oder koppelbare Abtriebswelle, beispielsweise Getriebeeingangswelle.

An beiden axialen Seiten ist das Leitrad 40 bzw. die Freilaufanordnung 46 über jeweilige Lagerungsanordnungen 48, 50 bezüglich des Pumpenrads 22, d. h. der Gehäuseanordnung 12, einerseits, und der Turbinenradnabe 36 andererseits, abgestützt. Die Lagerungsanordnungen 48, 50 können beispielsweise durch Wälzkörperlagerungen oder auch Gleitlagerungen ausgebildet sein. Zwischen der Turbinenradnabe 36 und dem Gehäuse­ deckel 14 liegt eine weitere Lagerungsanordnung 42 in Form eines Gleitlagerringes. Dieser weist im Wesentlichen radial sich erstreckende Nuten 54 auf, über welche, wie im Folgenden noch beschrieben, ein Fluidaustausch stattfinden kann. Auch im Bereich von einer der Lagerungs­ anordnungen 48, 50 kann ein Fluidaustausch auftreten.

Der hydrodynamische Drehmomentwandler 10 weist ferner eine Über­ brückungskupplungsanordnung 56 auf, über welche wahlweise eine direkte Drehmomentübertragungsverbindung zur Bildung zwischen der Gehäusean­ ordnung 12, nämlich dem Gehäusedeckel 14 derselben, und dem Turbinen­ rad 30 hergestellt werden kann. Diese Überbrückungskupplungsanordnung 56 weist einen beispielsweise durch Umformung eines Blechrohlings gebildeten Kupplungskolben 58 auf. In seinem radial äußeren Bereich kann der Kupplungskolben 58 beispielsweise einen Reibbelag 60 tragen, welcher gegen eine Gegenreibfläche 62 am Gehäusedeckel 14 pressbar ist. Es sei darauf hingewiesen, dass selbstverständlich auch oder alternativ am Gehäusedeckel 14 ein Reibbelag vorgesehen sein könnte.

Irr einem radial äußeren, sich im Wesentlichen axial erstreckenden, zy­ lindrischen Abschnitt 64 weist der Kupplungskolben 58 eine Mehrzahl von Kopplungsvorsprüngen 66 auf, die letztendlich eine Kopplungsverzahnung bilden. Mit dieser Kopplungsverzahnung oder den Kopplungsvorsprüngen 66 stehen Kopplungsvorsprünge 68 im Wesentlichen in spielfreiem Drehmit­ nahmeeingriff, welche an einem Mitnahmeelement 70 vorgesehen sind. Das Mitnahmeelement 70 ist an der Turbinenradaußenschale 32 beispielsweise durch Verschweißung festgelegt und erstreckt sich mit seinem die Kopplungsvorsprünge 68 tragenden Abschnitt 72 näherungsweise nach radial außen.

In seinem radial inneren Bereich weist der Kupplungskolben 58 einen im Wesentlichen sich axial erstreckenden, z. B. zylindrischen Abschnitt 74 auf, der auf einer entsprechend geformten Gegenfläche 76 der Turbinenradnabe 36 in Achsrichtung verschiebbar getragen ist. Zwischen dem Abschnitt 74 und der Turbinenradnabe 36 wirkt ein Dichtelement 78, beispielsweise O- Ring, welches in eine entsprechende Einsenkung an der Außenumfangs­ fläche 76 der Turbinenradnabe 36 eingesetzt ist und somit eine fluiddichte Verschiebeführung für den Kupplungskolben 58 auf der Turbinenradnabe 36 ermöglicht. Der Kupplungskolben 58 ist somit mit der ihm gegebenen Form als im Wesentlichen starres Bauteil in Achsrichtung bezüglich der Turbinen­ radnabe 36 und somit bezüglich des gesamten Turbinenrades 30 verschieb­ bar. Wird in einem zwischen dem Kupplungskolben 58 und der Pumpenrad­ außenschale 16 gebildeten Raumbereich 80, welcher letztendlich auch das Turbinenrad 30 enthält, durch Fluidzufuhr im Bereich von wenigstens einer der Lagerungsanordnungen 48, 50 der Fluiddruck bezüglich eines Raumbe­ reiches 82 erhöht, der im Wesentlichen zwischen dem Kupplungskolben 58 und dem Gehäusedeckel 14 liegt, so wird eine den Kupplungskolben 58 gegen den Gehäusedeckel 14 bewegende Einrückkraft erzeugt, die dafür sorgt, dass der Reibbelag 60 gegen die Gegenreibfläche 62 presst. Je nach eingestellter Druckdifferenz kann dann ein schlupfender Zustand der Überbrückungskupplungsanordnung 56 oder ein im Wesentlichen schlupf­ freier Überbrückungszustand eingestellt werden. Um auch im überbrückten Zustand, bei welchem ein Fluidaustausch zwischen den beiden Raumberei­ chen 80, 82 grundsätzlich nicht möglich wäre, eine Fluidzirkulation aufrecht zu erhalten und erwärmtes Fluid durch frisches, kühleres Fluid zu ersetzen, kann der Kupplungskolben 58 wenigstens eine Drosselöffnung 84 auf­ weisen, die eine Fluidströmungsverbindung zwischen den beiden Raumberei­ chen 80, 82 sicherstellt, jedoch nur in einem derartigen Ausmaß, dass eine eingestellte Druckdifferenz im Wesentlichen aufrechterhalten bleibt.

Der erfindungsgemäße hydrodynamische Drehmomentwandler 10 weist ferner eine allgemein mit 86 bezeichnete Vorspannanordnung auf. Durch diese Vorspannanordnung 86 ist sichergestellt, dass der Kupplungskolben 58 mit einer bestimmten vordefinierten Vorspannkraft in Richtung auf den Gehäusedeckel 14 zu vorgespannt ist. Etwaige durch Fluiddruckverhältnisse erzeugte Anlagekräfte außer Acht gelassen ist somit bereits eine bestimmte Grundreibwechselwirkung zwischen dem Kupplungskolben 58 und der Gehäuseanordnung 12 sichergestellt. Es sei z. B. angenommen, dass ohne die Bereitstellung der Vorspannanordnung 86 im Raumbereich 80 etwa ein Fluidüberdruck von 1 bar bezüglich des Raumbereichs 82 vorhanden sein müsste, um eine ausreichende Anlagekraft zu erzeugen. Wird nun durch Bereitstellung der Vorspannanordnung 86 dafür gesorgt, dass bereits mit der Hälfte der aus diesem Drucküberschuss erzeugten Anlagekraft der Kupplungskolben 58 gegen den Gehäusedeckel 14 presst, so ist zum Erhalt der gewünschten reibmäßigen Wechselwirkung nur noch eine Druckdif­ ferenz oder ein Überdruck von etwa 0,5 bar erforderlich. Andererseits muss dann zum Erhalt eines vollständig überbrückungsfreien Zustandes im Raumbereich 82 ebenfalls ein Fluiddruck aufgebaut werden, nämlich ein Fluiddruck, welcher dazu ausreicht, die Vorspannkraft der Vorspannan­ ordnung 86 zu kompensieren und im angesprochenen Beispiel ebenfalls etwa bei 0,5 bar liegt.

Daraus erkennt man, dass in Verbindung mit einem derartig ausgestalteten hydrodynamischen Drehmomentwandler 10 die bereitzustellende Fluidförder­ pumpe eine deutlich geringere Förderkapazität bzw. ein deutlich geringeres Druckerzeugungsvermögen aufweisen kann, mit der Folge, dass auch deutlich einfacher aufgebaute und kostengünstigere Förderpumpen zum Einsatz kommen können. Es muss lediglich dafür gesorgt werden, dass zum Aufheben der Reibungswechselwirkung im Bereich der Überbrückungskupp­ lungsanordnung 56 der Fluiddruck im Raumbereich 82 gegenüber dem Fluiddruck im Raumbereich 80 erhöht werden kann, beispielsweise dadurch, dass über eine zentrale Öffnung in der nicht dargestellten Abtriebswelle und die Fluidkanäle 54 im Gleitlagerelement 52 das Arbeitsfluid in den Raum­ bereich 82 gefördert werden kann und somit in diesem Raumbereich 82 ein Überdruck bezüglich des Raumbereichs 80 aufgebaut wird. Das heißt, es muss letztendlich beispielsweise durch ein Wegeventil dafür gesorgt werden, dass je nach dem, welcher Zustand im Bereich der Überbrückungs­ kupplungsanordnung 56 erhalten werden soll, die Druckfluidzufuhr entweder in den Raumbereich 80 oder in den Raumbereich 82 erfolgt.

Bei der in der Fig. 1 dargestellten Ausgestaltungsform umfasst die Vorspannanordnung 86 eine Mehrzahl von Blattfederelementen 88. Diese sind an einem außerhalb der Nietverbindung zwischen der Turbinenradnabe 36 und der Turbinenradaußenschale 32 liegenden flanschartigen oder vorsprungartigen Abschnitt 90 der Turbinenradnabe 36 in einem ihrer Um­ fangsendbereiche durch Nietbolzen 92 o. dgl. festgelegt, erstrecken sich näherungsweise in Umfangsrichtung und mit einem Beaufschlagungs­ abschnitt 94 auf den Kupplungskolben 58 zu und liegen letztendlich zur Beaufschlagung desselben an dem Kupplungskolben 58 an. Es ist auf diese Art und Weise sichergestellt, dass die Beaufschlagung des Kupplungs­ kolbens 58 erfolgt, ohne dass an diesem irgendwelche Nietelemente o. dgl. vorgesehen sein müssten, um in diesem Bereich keine ungewollte Leckage zu erzeugen. Es sei darauf hingewiesen, dass selbstverständlich das oder die Blattfederelemente 88 in verschiedenster Konfiguration ausgestaltet sein können. So können diese, wie bereits angesprochen, in einem Umfangsend­ bereich an der Turbinenradnabe 36 festgelegt sein und mit ihrem anderen Umfangsendbereich als Beaufschlagungsbereich 94 den Kupplungskolben 58 beaufschlagen. Grundsätzlich könnten mit ihrem anderen Umfangsendbe­ reich die Blattfederelemente 88 sich wiederum an der Turbinenradnabe 36 axial abstützen bzw. daran festgelegt sein und in einem zwischen diesen beiden Endabschnitten liegenden bauchartigen Bereich den Beaufschla­ gungsbereich 94 bilden. Auch könnten die Blattfederelemente 88 in einem in Umfangsrichtung betrachtet zentralen Bereich mit der Turbinenradnabe 36 verbunden sein und in beiden Umfangsrichtungen ausgehend von diesem dann jeweilige Beaufschlagungsbereiche 94 aufweisen. Grundsätzlich wäre auch eine in Umfangsrichtung durchgehende, wellfederartige Ausgestal­ tungsform eines derartigen Blattfederelementes denkbar.

Eine alternative Ausgestaltungsform des erfindungsgemäßen hydrodynami­ schen Drehmomentwandlers 10 ist in Fig. 2 dargestellt. Bei dieser Ausgestaltungsform entspricht der hydrodynamische Drehmomentwandler 10 grundsätzlich dem vorangehend beschriebenen Aufbau, so dass auf die vorangehenden Ausführungen verwiesen wird. Ein Unterschied besteht in der konstruktiven Ausgestaltung der Vorspannanordnung 86. Diese umfasst nunmehr ein als Tellerfeder oder Wellfeder o. dgl. ausgebildetes Feder­ element 100, wobei bei Ausbildung als Tellerfeder diese sich in ihrem radial inneren Bereich an dem radial inneren Endbereich des Kupplungskolbens 58 axial abstützt und sich in ihrem radial äußeren Bereich an den Nietbolzen 38 oder/und der Turbinenradnabe 36, d. h. dem radial außerhalb der Nietbolzen 38 sich erstreckenden Abschnitt 90 derselben, abstützt. Auch bei dieser Ausgestaltung der Vorspannanordnung 86 wird jegliche Schaffung von ungewünschten Durchtrittsöffnungen für das im Innenraum 28 sich befindende Arbeitsfluid im Bereich des Kupplungskolbens 58 vermieden. Es sei hier darauf hingewiesen, dass das Federelement 100 selbstverständlich als Federelement ausgebildet sein kann, das einen ringartigen Abschnitt aufweist, von welchem dann in mehr oder weniger radialer Richtung einzelne Federungsabschnitte abstehen.

Auch die Fig. 3 zeigt eine alternative Ausgestaltungsform des erfindungs­ gemäßen hydrodynamischen Drehmomentwandlers, der in seinem Grund­ aufbau dem mit Bezug auf die Fig. 1 beschriebenen hydrodynamischen Drehmomentwandler entspricht. Es wird auch diesbezüglich wieder auf die vorangehenden Ausführungen verwiesen. Bei dem in Fig. 3 dargestellten Drehmomentwandler 10 liegt die Vorspannanordnung 86 nunmehr im radial äußeren Bereich, d. h. radial außerhalb der reibmäßigen Wechselwirkung zwischen dem Kupplungskolben 58 und dem Gehäusedeckel 14. Die Vorspannanordnung 86 umfasst ein oder mehrere in Umfangsrichtung aufeinander folgende Federelemente 110, die aber beispielsweise auch integral an einem durchgehenden Ring vorgesehen sein können. Wie man in Fig. 4 erkennt, ist das Federelement 110 bzw. zumindest ein Abschnitt desselben in einem Bereich angeordnet, der zwischen zwei Kopplungsvor­ sprüngen 66 des im Wesentlichen zylindrischen Abschnitts 64 am Kupplungskolben 58 liegt. Das Federelement oder jedes Federelement 110 weist zwei Federungsabschnitt 112, 114 auf, wobei der Federungsabschnitt 112 sich in Achsrichtung an dem zylindrischen Abschnitt 64 des Kupplungs­ kolbens 58 zwischen zwei Kopplungsvorsprüngen 66 desselben abstützt und der Federungsabschnitt 114 sich axial an dem Mitnahmeelement 70 abstützt, beispielsweise im Bereich eines Kopplungsvorsprungs 68 desselben bzw. radial innerhalb davon. Um die zur Vorspannung erforder­ liche Axialanpresskraft zu erzeugen, müssen diese Federungsabschnitte 112, 114 gegen Verkippen geschützt werden bzw. abgestützt werden. Es sind daher an dem Federelement 110 beidseits der Federungsabschnitte 112, 114 - bei Betrachtung in Umfangsrichtung - Abstützabschnitte 116, 118 vorgesehen, die letztendlich aus der näherungsweise radial liegenden Hauptebene der Federungsabschnitte 112, 114 herausgedreht sind, beispielsweise durch Drehen entsprechender Abschnitte eines Blechform­ teils, und sich dann, wie in Fig. 3 erkennbar, näherungsweise axial erstrecken und von innen an dem zylindrischen Abschnitt 64 bzw. den Kopplungsvorsprüngen 66 des Kupplungskolbens 58 anliegen. Es wird auf diese Art und Weise ein ungewünschtes Verkippen der Federelemente 110 vermieden, wobei gleichzeitig für eine Abstützung nach radial außen hin gesorgt ist.

Es sei darauf hingewiesen, dass, wie bereits ausgeführt, mehrere in Umfangsrichtung aufeinander folgende Federelemente 110 integral miteinander verbunden sein können. So können beispielsweise die Federungsabschnitte 112, 114 in Umfangsrichtung sich mit jeweiligen Abstützabschnitten 116, 118 abwechseln. Es ist jedoch auch das Vorsehen separater Federelemente an mehreren Umfangspositionen möglich.

Bei der Ausgestaltungsform gemäß den Fig. 3 und 4, bei welcher die Vorspannkraft in demjenigen radialen Bereich erzeugt wird, in dem auch die Reibwechselwirkung der Überbrückungskupplungsanordnung 56 erzeugt wird, können, trotz vergleichsweise biegesteifer Ausgestaltung des Kupplungskolbens 58 ungewünschterweise auftretende Verformungen desselben weitgehend vermieden werden, so dass auch unter Einfluss der Vorspannkraft keine ungleichmäßige Reibwechselwirkung der Über­ brückungskupplungsanordnung 56 erzeugt wird.

Bei allen vorangehend beschriebenen Ausgestaltungsformen wird durch die Vorspannanordnung dafür gesorgt, dass die zum Erhalt der erforderlichen Druckanlage des Kupplungskolbens 58 erforderliche Druckdifferenz zwischen den beiden Raumbereichen an beiden axialen Seiten des Kupplungskolbens gesenkt werden kann, so dass insbesondere beim Herstellen eines Überbrückungszustands das Druckniveau, auf welches der das Turbinenrad enthaltende Raumbereich angehoben werden muss, in einem Bereich gehalten werden kann, beispielsweise bei ca. 0,5-1 bar, welcher auch durch vergleichsweise kleine oder leistungsschwächere Fluidförderpumpen bereitgestellt werden kann.

Es sei noch darauf hingewiesen, dass die dargestellte hydrodynamische Kopplungseinrichtung ebenso wie die darin enthaltene Überbrückungskupp­ lungsanordnung nur beispielhaft und in Vertretung verschiedenster Ausgestaltungsformen beschrieben sind. So ist es selbstverständlich auch möglich, dass die hydrodynamische Kopplungseinrichtung eine Fluidkupp­ lung umfasst, d. h. eine Anordnung ohne Leitrad. Ebenso ist es möglich, dass die Überbrückungskupplungsanordnung anstelle der beiden aneinander reibenden Flächen eine Vielzahl derartiger Flächen umfasst, wobei dann im radial äußeren, aneinander reibenden Bereich Außen- bzw. Innenlamellen vorgesehen sind, die mit der Gehäuseanordnung bzw. dem Kupplungskolben jeweils zur gemeinsamen Drehung verbunden sind und durch die Beauf­ schlagung des mit dem Turbinenrad drehbaren Kupplungskolbens in Reibeingriff miteinander gebracht werden können.

Claims (10)

1. Hydrodynamische Kopplungseinrichtung, insbesondere hydrodyna­ mischer Drehmomentwandler oder Fluidkupplung, umfassend eine Gehäuseanordnung (12), ein in der Gehäuseanordnung (12) um eine Drehachse (A) drehbares Turbinenrad (30) sowie eine Überbrückungs­ kupplungsanordnung (56), welche ein mit dem Turbinenrad (30) im Wesentlichen drehfest verbundenes Kupplungselement (58) aufweist, das mit einem Reibbereich (60) in Reibanlage an einem an der Gehäuseanordnung (12) vorgesehenen Gegenreibbereich (62) bringbar ist, gekennzeichnet durch eine auf das Kupplungselement (58) zur Vorspannung desselben gegen den Gegenreibbereich (62) ein­ wirkende Vorspannanordnung (86).

2. Hydrodynamische Kopplungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorspannanordnung (86) wenig­ stens ein kraftmäßig zwischen dem Kupplungselement (58) und dem Turbinenrad (30) wirkendes Vorspannfederelement (88; 100; 110) umfasst.

3. Hydrodynamische Kopplungseinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Vorspannfeder­ element (88) ein Blattfederelement (88) umfasst, das in wenigstens einem Anbringungsbereich mit dem Turbinenrad (30) oder dem Kupplungselement (58) fest verbunden ist und mit einem Beauf­ schlagungsbereich (94) die andere Baugruppe von Kupplungselement (58) und Turbinenrad (30) beaufschlagt.

4. Hydrodynamische Kopplungseinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Blattfederelement (88) am dem Turbinenrad (30), vorzugsweise an der Turbinenradnabe (36), fest angebracht ist.

5. Hydrodynamische Kopplungseinrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Vorspannfeder­ element (100) ein sich bezüglich des Turbinenrades (30), vorzugs­ weise einer Turbinenradnabe (36), und dem Kupplungselement (58) abstützendes Tellerfederelement (100), Wellfederelement oder dergleichen umfasst.

6. Hydrodynamische Kopplungseinrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Vorspannfeder­ element (110) zwischen dem Kupplungselement (58) und einem an dem Turbinenrad (30) vorgesehenen, mit dem Kupplungselement (58) in Drehmitnahmeeingriff stehenden Mitnahmeelement (70) wirkt.

7. Hydrodynamische Kopplungseinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Mitnahmeelement (70) in einem radial äußeren Bereich an dem Turbinenrad (30) vorgesehen ist und mit einem radial äußeren Bereich (64) des Kupplungselements (58) in Drehmitnahmeeingriff steht.

8. Hydrodynamische Kopplungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Kupplungselement (58) im Wesentlichen starr ausgebildet ist.

9. Hydrodynamische Kopplungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Kupplungselement (58) bezüglich des Turbinenrades (30) in Richtung der Drehachse (A) verlagerbar ist.

10. Hydrodynamische Kopplungseinrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Kupplungselement (58) auf dem Turbinenrad (30), vorzugsweise einer Turbinenradnabe (36), im Wesentlichen fluiddicht in Richtung der Drehachse (A) verlagerbar getragen ist.