[go: up one dir, main page]

DE10113280B4 - Hydrodynamischer Momentwandler, insbesondere für Kraftfahrzeuge - Google Patents

Hydrodynamischer Momentwandler, insbesondere für Kraftfahrzeuge Download PDF

Info

Publication number
DE10113280B4
DE10113280B4 DE2001113280 DE10113280A DE10113280B4 DE 10113280 B4 DE10113280 B4 DE 10113280B4 DE 2001113280 DE2001113280 DE 2001113280 DE 10113280 A DE10113280 A DE 10113280A DE 10113280 B4 DE10113280 B4 DE 10113280B4
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
torque converter
housing
piston
friction lining
converter according
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
DE2001113280
Other languages
English (en)
Other versions
DE10113280A1 (de
Inventor
Rabah Arhab
Michel Bacher
Alexandre Depraete
Laurent Lefolle
Patrick Luczak
Daniel Satonnet
Roel Verhoog
Pascal Thery
Norbert Thermenon
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Valeo SE
Original Assignee
Valeo SE
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Valeo SE filed Critical Valeo SE
Publication of DE10113280A1 publication Critical patent/DE10113280A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE10113280B4 publication Critical patent/DE10113280B4/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H45/00Combinations of fluid gearings for conveying rotary motion with couplings or clutches 
    • F16H45/02Combinations of fluid gearings for conveying rotary motion with couplings or clutches  with mechanical clutches for bridging a fluid gearing of the hydrokinetic type
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H45/00Combinations of fluid gearings for conveying rotary motion with couplings or clutches 
    • F16H45/02Combinations of fluid gearings for conveying rotary motion with couplings or clutches  with mechanical clutches for bridging a fluid gearing of the hydrokinetic type
    • F16H2045/0273Combinations of fluid gearings for conveying rotary motion with couplings or clutches  with mechanical clutches for bridging a fluid gearing of the hydrokinetic type characterised by the type of the friction surface of the lock-up clutch
    • F16H2045/0278Combinations of fluid gearings for conveying rotary motion with couplings or clutches  with mechanical clutches for bridging a fluid gearing of the hydrokinetic type characterised by the type of the friction surface of the lock-up clutch comprising only two co-acting friction surfaces
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H45/00Combinations of fluid gearings for conveying rotary motion with couplings or clutches 
    • F16H45/02Combinations of fluid gearings for conveying rotary motion with couplings or clutches  with mechanical clutches for bridging a fluid gearing of the hydrokinetic type
    • F16H2045/0273Combinations of fluid gearings for conveying rotary motion with couplings or clutches  with mechanical clutches for bridging a fluid gearing of the hydrokinetic type characterised by the type of the friction surface of the lock-up clutch
    • F16H2045/0289Details of friction surfaces of the lock-up clutch
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H45/00Combinations of fluid gearings for conveying rotary motion with couplings or clutches 
    • F16H45/02Combinations of fluid gearings for conveying rotary motion with couplings or clutches  with mechanical clutches for bridging a fluid gearing of the hydrokinetic type
    • F16H2045/0273Combinations of fluid gearings for conveying rotary motion with couplings or clutches  with mechanical clutches for bridging a fluid gearing of the hydrokinetic type characterised by the type of the friction surface of the lock-up clutch
    • F16H2045/0294Single disk type lock-up clutch, i.e. using a single disc engaged between friction members

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Mechanical Operated Clutches (AREA)
  • Hydraulic Clutches, Magnetic Clutches, Fluid Clutches, And Fluid Joints (AREA)

Abstract

Hydrodynamischer Momentwandler, insbesondere für Kraftfahrzeuge, umfassend ein als Gehäuse dienendes Eingangselement (10) mit einer Querinnenfläche, die über wenigstens einen Reibbelag (22) mit einem Kolben (16) einer Überbrückungskupplung für die Übertragung eines Drehmoments zwischen dem Eingangselement (10) und einem Ausgangselement (14, 48, 52) zusammenwirkt, und Mittel, um die Änderungen der Kontaktbereiche zwischen den Reibflächen des Kolbens (16), des Reibbelags (22) und/oder der Innenfläche des Gehäuses (10) zu begrenzen, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktbereiche der besagten Reibflächen wenigstens eine konvexe gekrümmte Fläche (24, 28) und eine ebene Fläche (26) umfassen.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen hydrodynamischen Momentwandler, insbesondere für Kraftfahrzeuge, der Art, die beispielsweise in der am 3. März 1998 eingereichten Patentanmeldung FR-A-2 775 747 beschrieben wird.
  • Bekannterweise verbindet ein hydrodynamischer Momentwandler ein durch eine Antriebswelle angetriebenes Eingangselement mit einem eine getriebene Welle antreibenden Ausgangselement, wobei das Eingangselement ein Gehäuse ist, in dem ein Schaufelrad, das ein fest mit dem Gehäuse verbundenes Pumpenrad bildet, und ein drehfest mit der getriebenen Welle verbundenes Turbinenrad gegenüberliegend angebracht sind, wobei die Drehung des Gehäuses und des Pumpenrads den Umlauf einer Flüssigkeit bewirkt, die das Turbinenrad und die getriebene Welle mit einem gewissen Schlupf im Verhältnis zur Drehung des Gehäuses und des Pumpenrads drehend antreibt, so daß ein Teil der durch die Antriebswelle übertragenen Energie absorbiert wird.
  • Eine im Gehäuse angeordnete Überbrückungskupplung ermöglicht eine drehfeste Verbindung des Gehäuses und des Turbinenrads, sobald die Betriebsbedingungen dies zulassen, um den Energieabbau in der Übertragung eines Drehmoments zwischen der Antriebswelle und der getriebenen Welle auf ein Minimum zu reduzieren. Die Überbrückungskupplung umfasst einen im Verhältnis zum Gehäuse und zum Turbinenrad axial beweglichen Kolben, der dazu bestimmt ist, durch Reibungsmittel mit einer Querinnenfläche des Gehäuses zusammenzuwirken und der häufig durch einen Torsionsdämpfer drehfest mit dem Turbinenrad verbunden ist. Entsprechend den jeweiligen Ausführungen umfassen die Reibungsmittel einen oder mehrere Reibbeläge, die zwischen dem Kolben und dem Gehäuse eingefügt sind.
  • Die axialen Bewegungen des Kolbens zwischen seiner Einrückposition (Schließen) und Ausrückposition (Öffnen) der Überbrückungskupplung werden durch Änderungen der hydraulischen Drücke gesteuert, die auf einer und der anderen Seite des Kolbens wirken.
  • Es ist festgestellt worden, daß die Änderungen des hydraulischen Drucks am Kolben und am Gehäuse während des Betriebs des Momentwandlers sowie die Änderungen der Drehgeschwindigkeit dazu führen, daß die Kontaktbereiche zwischen den Reibflächen am Kolben, dem oder den Reibbelägen und dem Gehäuse verändert werden, was wiederum unkontrollierte Änderungen der Verteilungen der Kontaktdrücke an den Reibungsgrenzflächen, Veränderungen der Kontaktflächen mit dem oder den Reibbelägen und Änderungen des übertragenen Drehmoments zur Folge hat. Diese unkontrollierten Änderungen können Erhitzungen, Beschädigungen und ungleichmäßige und starke Verschleißerscheinungen des oder der Reibbeläge, eine Qualitätsminderung der benutzten Hydraulikflüssigkeit sowie ein Rupfen der Überbrückungskupplung verursachen.
  • Es ist bereits, beispielsweise in der FR-A-2 771 790 , vorgeschlagen worden, diesen Nachteilen dadurch zu begegnen, daß eine Schwenkmöglichkeit zwischen dem Kolben und einem drehfest mit dem Kolben verbundenen Reibbelagträger vorgesehen wird und daß der Reibbelag und die Querinnenfläche des Gehäuses, an die der Reibbelag angedrückt wird, mit formschlüssigen gekrümmten Formen ausgeführt werden, wobei die Innenfläche des Gehäuses vorzugsweise konkav im Kontaktbereich mit dem Reibbelag auszuführen ist.
  • Diese bekannte Lösung hat den Nachteil, daß sie eine gewisse Komplexität mit sich bringt, die durch die schwenkbare Lagerung des Reibbelagträgers am Kolben und durch die Bearbeitung mit formschlüssigen gekrümmten Flächen an verschiedenen Teilen bedingt ist; außerdem ist sie nur bei einer besonderen Art von hydrodynamischem Momentwandler mit Überbrückungskupplung anwendbar.
  • Aus der DE 198 38 445 A1 ist ein hydrodynamischer Momentwandler nach dem Oberbegriff von Anspruch 1 bekannt, bei dem die Überbrückungskupplung zum Ausgleich von Änderungen der oben genannten Randbedingungen mit einer zusätzlichen Lamelle ausgeführt ist, welche zwischen dem Kolben und dem Reibbelag eingefügt und mittels einer Verzahnung verkippbar in dem Kolben angeordnet ist. Diese mit dem Kolben verbundene Lamelle wirkt mit den auf einem Belagträger aufgebrachten Reibflächen zusammen. Dabei umfassen die Kontaktbereiche zwischen dem Kolben und der verkippbar in dem Kolben gelagerten Lamelle eine konvex gekrümmte Fläche und eine ebene Fläche. Sämtliche Kontaktbereiche an den Reibflächen sind dabei eben ausgeführt.
  • Ferner ist aus der JP 04347046 A ein hydrodynamischer Momentwandler mit Überbrückungskupplung bekannt, bei dem der Bereich des Kolbens der Überbrückungskupplung, der zur Krafteinleitung dient, eine gekrümmte Oberfläche aufweist. Der Kontaktbereich der beiden Reibflächen zwischen dem Kolben und dem Gehäuse selbst ist aber eben ausgeformt. Eine Vermeidung der oben genannten unkontrollierten Änderungen der Verteilung der Kontaktdrücke an den Reibungsgrenzflächen bzw. Veränderungen der Kontaktflächen infolge von Änderungen des hydraulischen Drucks sowie Änderungen der Drehgeschwindigkeit ist dabei nicht vorgesehen.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die vorgenannten Nachteile des bisherigen Stands der Technik zu beseitigen.
  • Sie hat einen hydrodynamischen Momentwandler, insbesondere für Kraftfahrzeuge, zum Gegenstand, umfassend ein als Gehäuse dienendes Eingangselement mit einer Querinnenfläche, die über wenigstens einen Reibbelag mit einem Kolben einer Überbrückungskupplung für die Übertragung eines Drehmoments zwischen dem Eingangselement und einem Ausgangselement zusammenwirkt, und Mittel, um die Änderungen der Kontaktbereiche zwischen den Reibflächen des Kolbens, des Reibbelags und/oder der Innenfläche des Gehäuses zu begrenzen, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktbereiche der besagten Reibflächen wenigstens eine konvexe gekrümmte Fläche und eine ebene Fläche umfassen.
  • Das Zusammenwirken einer konvexen gekrümmten Fläche und einer ebenen Fläche in den Kontaktbereichen der Reibflächen ermöglicht es, die Änderungen der Kontaktbereiche zwischen den Reibflächen während des Betriebs des Momentwandlers korrekt, einfach und wirtschaftlich zu kontrollieren. Dadurch vergrößern sich die Drehmomentübertragungsleistung der Überbrückungskupplung, die Lebensdauer des oder der Reibbeläge und die Haltbarkeitsdauer der in dem hydrodynamischen Momentwandler benutzten Flüssigkeit, wobei das Rupfen der Kupplung verringert und die Kosten gesenkt werden.
  • Darüber hinaus ist diese Lösung bei zahlreichen unterschiedlichen Gestaltungen von Überbrückungskupplungen und Reibungsmitteln einfach anwendbar.
  • Nach einem anderen Merkmal der Erfindung ist der Krümmungsradius der besagten konvexen Fläche in einer Ebene, die durch die Drehachse verläuft, mit der Entfernung zwischen dieser Fläche und der Drehachse veränderlich. Vorteilhafterweise verringert sich der Krümmungsradius, wenn sich die Entfernung zur Drehachse vergrößert.
  • Dadurch ist es insbesondere möglich, den Kontaktbereich zwischen den Reibflächen zu verkleinern, wenn sich die Drehgeschwindigkeit erhöht, um einen in etwa konstanten maximalen Kontaktdruck beizubehalten.
  • Nach einem anderen Merkmal der Erfindung hat der Reibbelag, der während des Betriebs des Momentwandlers reibschlüssig mit dem Kolben oder mit dem Gehäuse zusammenwirkt, eine nicht einheitliche Steifigkeit, die sich mit der Entfernung im Verhältnis zur Drehachse verändert.
  • In einer bevorzugten Ausführungsart der Erfindung verringert sich die Steifigkeit zwischen seinen inneren und äußeren Umfangsrändern, wobei sie auf seinem mittleren Radius minimal ausfällt.
  • In der Praxis kann dieser Reibbelag durch die Zusammenfügung mehrerer ringförmiger Elemente mit unterschiedlichen Steifigkeiten und verschiedenen Durchmessern gebildet sein, die radial nebeneinander angeordnet sind. Ein solcher Reibbelag mit veränderlicher Steifigkeit ermöglicht es, eine konstante Verteilung des Kontaktdrucks unabhängig von der Verformung des die Reibgegenfläche tragenden Elements beizubehalten. Außerdem wird es dadurch möglich, die Kontaktdrücke besser zu verteilen und ihren Höchstwert zu verringern, um die Lebensdauer des Momentwandlers, insbesondere die der Reibbeläge und der Hydraulikflüssigkeit, zu verlängern.
  • In einer Ausführungsart der Erfindung ist die vorgenannten komplexe Fläche auf der zum Reibbelag gerichteten Fläche des Kolbens ausgebildet.
  • In diesem Fall ist die Fläche des Reibbelags, die mit dieser konvexen Fläche zusammenwirkt, eben.
  • Als Variante ist die vorgenannte konvexe Fläche an der zum Kolben gerichteten Fläche des Reibbelags angeordnet, während die entsprechende Fläche des Kolbens dann eben ist.
  • Nach verschiedenen Ausführungsarten ist folgendes vorgesehen:
    • • Der Reibbelag ist am Kolben oder an der vorgenannten Querinnenfläche des Gehäuses befestigt.
    • • Die Querinnenfläche des Gehäuses ist eben oder konvex.
    • • Der Reibbelag ist an einem ringförmigen Element befestigt, das zwischen dem Kolben und der Querinnenfläche des Gehäuses eingefügt ist, und dieses ringförmige Element ist drehfest mit einem Bestandteil eines zwischen dem Kolben und dem Ausgangselement angebrachten Torsionsdämpfers verbunden, wobei es einen zweiten Reibbelag auf seiner zur Querinnenfläche des Gehäuses gerichteten Fläche trägt.
  • Die Erfindung bietet grundsätzlich eine einfache und wirtschaftliche Lösung für das Problem im Zusammenhang mit der Kontrolle der Änderungen des Kontaktbereichs eines Reibbelags mit einer Reibgegenfläche in einer Überbrückungskupplung für einen hydrodynamischen Momentwandler. Außerdem ist sie bei Kupplungen anderen Typs, insbesondere bei Trockenkupplungen, anwendbar.
  • Das Verständnis der Erfindung sowie anderer Merkmale, Details und Vorteile der Erfindung wird durch die nachfolgende Beschreibung erleichtert, die als Beispiel unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen angeführt wird. Darin zeigen im einzelnen:
  • die 1 bis 8 schematische Axialteilschnittansichten verschiedener Ausführungsvarianten der Erfindung.
  • In 1 ist schematisch ein erfindungsgemäßer Momentwandler dargestellt, bei dem ein Gehäuse 10 auf seiner Außenfläche Mittel 12 zur festen Verbindung mit einer treibenden Welle umfaßt und ein Turbinenrad 14 enthält, das drehfest mit einer getriebenen Welle verbunden ist und das sich im Innern des Gehäuses 10 gegenüber einem fest mit dem Gehäuse 10 verbundenen Schaufelrad 15 befindet, das ein Pumpenrad bildet.
  • Die Überbrückungskupplung umfaßt einen Kolben 16, der hier in der Schließposition oder Einrückposition der Kupplung dargestellt ist, wobei dieser Kolben entlang der Drehachse 18 zwischen der in den Zeichnungen dargestellten Schließposition und einer Öffnungs- oder Ausrückposition geradlinig verschiebbar ist, in der er von der Abschlußquerwand 20 des Gehäuses 10 entfernt ist.
  • Entsprechend den jeweiligen Ausführungen ist der Kolben 16 im Verhältnis zum Turbinenrad 14 oder im Verhältnis zum Gehäuse 10 drehbeweglich mit einer begrenzten Winkelauslenkung, wobei Mittel zur drehfesten Verbindung des Kolbens 16 mit dem Turbinenrad 14 oder dem Gehäuse entweder aus elastisch verformbaren Zungen oder aus einem Torsionsdämpfer oder aus anderen Mitteln, etwa aus Nuten, Zahnungen usw., bestehen.
  • Der Kolben 16 ist an seinem radial äußeren Umfang fest mit einem ringförmigen Element 42 verbunden, das einen radialen Teil 44, der am Kolben auf der von der Wand 20 des Gehäuses 10 abgekehrten Seite befestigt ist, und zur Achse 18 parallele Ansätze 46 umfaßt, die in Umfangsrichtung mit umfangsmäßig wirksamen elastisch verformbaren Organen 36 eines Torsionsdämpfers zusammenwirken, der den Kolben 16 und das Turbinenrad 14 drehfest verbindet. Die elastisch verformbaren Organe 36 sind in einer ringförmigen Umfangsrandleiste 38 einer Führungsscheibe 40 aufgenommen, die an ihrem inneren Umfang auf dem Turbinenrad 14 befestigt ist, wobei sie umfangsmäßig an den Ansätzen 46 des fest mit dem Kolben 16 verbundenen Elements 42 zur Anlage kommen.
  • An seinem radial inneren Umfang umfaßt das Turbinenrad 14 eine Nabe 48, deren zylindrische Innenfläche mit Nuten 50 zur drehfesten Verbindung mit einer mit gestrichelten Linien dargestellten Ausgangswelle 52 ausgebildet ist.
  • Das zur Wand 20 des Gehäuses 10 gerichtete Ende der Nabe umfaßt Dichtungsmittel 54, die in einer Auskehlung der zylindrischen Innenfläche der Nabe 48 aufgenommen sind und die mit der zylindrischen Außenfläche der Welle 52 in der Nähe ihres Endes zusammenwirken, um eine dichte Abtrennung zu bilden, die das Schließen zwischen den Kammern des Drehmomentwandlers und der Überbrückungskupplung im Innern des Gehäuses 10 ermöglicht. Die Anbringung der Dichtungsmittel 54 an der Turbinenradnabe 48 verringert die Kosten dieser Funktion und ermöglicht die Verwendung wirtschaftlicher Dichtungen. Bei den Dichtungsmitteln 54 kann es sich insbesondere um einen Runddichtring, eine Dichtung mit rechteckigem Querschnitt, einen (offenen oder geschlossenen) Dichtungsring, eine Lappendichtung usw. handeln.
  • Der Kolben 16 ist parallel zur Drehachse 18 geradlinig zur Abschlußquerwand 20 des Gehäuses 10 hin und in der entgegengesetzten Richtung durch Änderungen des hydraulischen Drucks beiderseits des Kolbens verschiebbar, wobei sich diese Druckänderungen während des Betriebs des Momentwandlers mit den Fliehkräften verbinden, die sich mit der Drehgeschwindigkeit verändern, und Verformungen der Baueinheit aus Kolben und Gehäuse zur Folge haben. Die Ergebnisse dieser Verformungen sind besonders nachteilig beim radial äußeren Teil des Kolbens 16 und bei dem Teil der Abschlußwand 20 des Gehäuses 10, der in der Eingriffsposition der Überbrückungskupplung mit dem äußeren Umfangsteil des Kolbens 16 zusammenwirkt.
  • Der Reibbelag 22, der zwischen dem Kolben 16 und der Wand 20 des Gehäuses eingefügt ist, erfährt daher Belastungen, deren Verteilung auf seiner Oberfläche sich mit den jeweiligen Betriebsbedingungen ändert, wobei sich diese Belastungen in bestimmten Bereichen des Reibbelags konzentrieren und erhebliche Beschädigungen des Reibbelags, eine Erhitzung, Rupferscheinungen usw., wie vorstehend angedeutet, zur Folge haben können.
  • Die Erfindung schlägt vor, diese Nachteile durch das Zusammenwirken einer konvexen Reibfläche und einer ebenen Reibgegenfläche einzudämmen, wie dies nachstehend zu den verschiedenen, in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsarten eingehender darzulegen sein wird, wobei die konvexe Fläche durch eine gekrümmte Linie, beispielsweise durch einen auf die Drehachse zentrierten Teil eines Torus gebildet wird, während sich die ebene Fläche in einer, bezogen auf die Drehachse, radialen oder Querebene befindet.
  • In der vereinfachten und vergrößerten Ansicht von 2, die der Ausführungsart von 1 entspricht, ist der Reibbelag eben und auf einem radialen ebenen Teil der Innenfläche der Abschlußquerwand 20 des Gehäuses 10 befestigt. Die Fläche 24 des Kolbens 16, die sich gegenüber dem Reibbelag 22 befindet, hat eine konvexe Form auf einer radialen Ausdehnung, die in etwa der radialen Ausdehnung des Reibbelags 22 entspricht. Diese konvexe Wölbung der Kontaktfläche des Kolbens 16 mit dem Reibblag 22 ermöglicht es, den Flächeninhalt der Kontaktfläche zwischen der Fläche 24 des Kolbens 16 und dem Reibbelag 22 unabhängig von der jeweiligen Verformung des Kolbens in etwa konstant zu halten. Der Krümmungsradius der Fläche 24 des Kolbens in einer durch die Drehachse 18 verlaufenden Ebene wird so bestimmt, daß der Kontaktdruck des Kolbens am Reibbelag kleiner als die maximal zulässige Beanspruchung für den Reibbelag ausfällt. Um diese Beanspruchung zu verringern, ist der Krümmungsradius möglichst groß zu wählen, ohne jedoch einen Höchstwert zu übersteigen, bei dessen Überschreitung die Kontaktfläche 24 des Kolbens mit dem Reibbelag 22 in etwa einer ebenen Fläche entspräche.
  • Vorteilhafterweise kann sich der Krümmungsradius der Fläche 24 in Abhängigkeit von der Entfernung zur Drehachse verändern, wobei sich dieser Radius vom radial inneren Ende zum radial äußeren Ende der Fläche 24 fortschreitend verringert, wie dies in 1 schematisch angedeutet ist, wobei der Krümmungsradius R2 kleiner als der Krümmungsradius R1 ist.
  • Diese fortschreitende Verringerung des Krümmungsradius ermöglicht es, die Fläche des Kontaktbereichs mit dem Reibbelag zu verkleinern, wenn sich die Drehgeschwindigkeit erhöht. Bei der Erhöhung der Drehgeschwindigkeit verringert sich die resultierende Kraft am Kolben. Diese Verringerung kann durch eine Vergrößerung des mittleren Radius (bezogen auf die Drehachse) des Kontaktbereichs und durch eine Verkleinerung des Krümmungsradius der Fläche 24 des Kolbens ausgeglichen werden, wobei diese Verringerung der Krümmung so bestimmt werden kann, daß der auf den Reibbelag ausgeübte maximale Kontaktdruck während der Änderungen der Betriebsbedingungen des Momentwandlers in etwa konstant bleibt.
  • In der in 3 dargestellten Ausführungsvariante ist der ringförmige Reibbelag 22 eben und auf einer ebenen radialen Fläche 26 des Kolbens 16 gegenüber einer gekrümmten ringförmigen Fläche 28 befestigt, die eine zum Reibbelag 22 und zur ebenen Fläche 26 des Kolbens gerichtete konvexe Wölbung aufweist.
  • Wie dies bereits im Zusammenhang mit der Ausführungsart der 1 und 2 beschrieben wurde, ermöglicht es die konvexe Wölbung der Fläche 28 den Flächeninhalt der Kontaktfläche mit dem Reibbelag 22 unabhängig von der Verformung des Kolbens und/oder der Wand 20 des Gehäuses 10 in etwa konstant zu halten.
  • Der Krümmungsradius der konvexen Fläche 28 in einer durch die Drehachse verlaufenden Ebene kann sich fortschreitend verkleinern, wenn sich die Entfernung zur Drehachse vergrößert, mit den gleichen Auswirkungen, wie sie vorstehend beschrieben wurden.
  • In der Ausführungsvariante von 4 hat der Reibbelag 22 eine konvexe Form auf der Seite der gegenüberliegenden ebenen Fläche 26 des Kolbens 16, und er ist auf der konvexen gekrümmten Fläche 28 der Innenseite der Querwand 20 des Gehäuses 10 befestigt, wobei diese konvexe Fläche 28 der in 2 dargestellten konvexen Fläche entspricht.
  • Dadurch ergeben sich die gleichen Vorteile wie bei den Ausführungsarten der 1 bis 3, wobei der Krümmungsradius der konvexen Fläche des Reibbelags in einer durch die Drehachse verlaufenden Ebene konstant sein oder fortschreitend kleiner werden kann, wenn sich die Entfernung zur Drehachse vergrößert.
  • In den Ausführungsvarianten der 5 bis 8 sind zwei Reibbeläge auf einem ringförmigen Element 30 befestigt, das einen zwischen dem Kolben 16 und der Querwand 20 des Gehäuses 10 eingefügten radialen Teil 32 und Teile 34 umfaßt, die sich parallel zur Drehachse erstrecken und mit den Organen 36, etwa mit umfangsmäßig wirksamen Schraubenfedern, des Torsionsdämpfers zusammenwirken, der den Kolben 16 und das Turbinenrad 14 drehfest verbindet. Wie im Beispiel von 1 sind die elastisch verformbaren Organe 36 in einer ringförmigen Umfangsrandleiste 38 einer Führungsscheibe 40 aufgenommen, die an ihrem inneren Umfang auf dem Turbinenrad 14 befestigt ist, wobei sie umfangsmäßig an den axialen Teilen 34 des ringförmigen Elements 30 zur Anlage kommen, um ein Drehmoment an das Turbinenrad 14 mit Dämpfung der Schwingungen und Drehmomentschwankungen zu übertragen, wenn die Überbrückungskupplung eingerückt ist.
  • Im Unterschied zur Ausführungsart von 1 sind die Dichtungsmittel 54, die mit der Ausgangswelle 52 zusammenwirken, an einem Zentrierorgan 56 angebracht, das fest mit dem inneren Umfang der Querwand 20 des Gehäuses 10 verbunden ist, wobei sie die gleiche Funktion wie in 1 erfüllen und die gleichen Vorteile bieten und wobei diese Mittel 54 beispielsweise, wie dargestellt, eine Lippendichtung oder ein Runddichtring, eine Dichtung mit rechteckigem Querschnitt, eine Ringdichtung, eine Lappendichtung usw. sind.
  • In der Ausführungsart der 5 und 6 sind die zwei auf beiden Seiten des radialen Teils 32 des ringförmigen Elements 30 befestigten Reibbeläge 22, 42 eben und wirken jeweils mit einer konvexen Fläche zusammen, die auf der gegenüberliegenden Fläche 24 des Kolbens 16, wie dies bereist unter Bezugnahme auf 2 beschrieben wurde, und auf der Innenfläche 28 der Querwand 20 des Gehäuses 10 ausgebildet ist, wie dies bereits unter Bezugnahme auf 3 beschrieben wurde.
  • Die Krümmungsradien der vorgenannten konvexen Flächen 24 und 28 in einer durch die Drehachse verlaufenden Ebene können konstant sein oder sich fortschreitend verringern, wenn sich die Entfernung zur Drehachse vergrößert, wie dies bereits beschrieben wurde.
  • In der in 7 dargestellten Ausführungsvariante wirkt die vorgenannte konvexe Fläche 24 des Kolbens mit einem ebenen Reibbelag 22 zusammen, der auf einer Seite des radialen Teils 32 des vorgenannten ringförmigen Elements 30 befestigt ist, während der andere Reibbelag 42, der auf der anderen Seite des vorgenannten radialen Teils 32 befestigt ist, an einem ringförmigen Teil 14 der Querwand 20 des Gehäuses 10 zur Anlage kommt, wobei dieser ringförmige Teil 44 eben ist und sich in einer bezogen auf die Drehachse radialen Ebene erstreckt.
  • Darüber hinaus verändert sich die Steifigkeit des mit der konvexen Fläche 24 des Kolbens zusammenwirkenden Reibbelags 22 in radialer Richtung mit der Entfernung zur Drehachse, wobei die Steifigkeit in den radial inneren und radial äußeren Teilen des Reibbelags größer und im mittleren Teil des Reibbelags geringer ausfällt.
  • In Verbindung mit der konvexen Fläche 24 des Kolbens ermöglicht es dieser Reibbelag, die Verteilung des Kontaktdrucks auf dem Reibbelag 22 unabhängig von der jeweiligen Verformung des Kolbens 16 in etwa konstant zu halten. Außerdem verteilt sich der Kontaktdruck auf dem Reibbelag 22 auf einer größeren Fläche, so daß der maximale Kontaktdruck weniger groß ist. Dadurch kann die Lebensdauer des Reibbelags sowie die Lebensdauer der anderen Bestandteile des Momentwandlers entsprechend verlängert werden. In einer besonderen Ausführungsart kann der Reibbelag 22 aus unterschiedlichen Werkstoffen, beispielsweise durch die in radialer Richtung vorgenommene Zusammenfügung oder Aneinanderfügung von Elementen mit unterschiedlichen Steifigkeiten gebildet sein, wobei ein mittleres Element von zwei Elementen mit größerer Steifigkeit umgeben ist.
  • Bei der in 8 dargestellten Ausführungsvariante ist die Fläche 26 des Kolbens, die am Reibbelag 22 zur Anlage kommt, eben und erstreckt sich in einer bezogen auf die Drehachse radialen Ebene, wobei die Fläche des Reibbelags 22, die für das Zusammenwirken mit der ebenen Fläche 26 des Kolbens bestimmt ist, eine konvexe Form aufweist.
  • Im übrigen ist die Ausführungsart von 8 mit derjenigen von 7 identisch.
  • In nicht dargestellten Ausführungsvarianten könnte der Reibbelag mit veränderlicher Steifigkeit auf der Seite der Querwand 20 des Gehäuses 20 angeordnet sein und eine ebene Fläche, die mit einer konvexen Fläche der Querwand 20 des Gehäuses 10 zusammenwirkt, oder eine konvexe Fläche aufweisen, die mit einer ebenen Fläche der Querwand 20 des Gehäuses 10 zusammenwirkt.
  • Wie bereits bei den anderen Ausführungsarten beschrieben, können die Krümmungsradien der konvexen Flächen in den Ausführungsarten der 7 und 8 und in ihren vorgenannten Ausführungsvarianten einheitlich sein oder sich fortschreitend verringern, wenn sich die Entfernung zur Drehachse vergrößert.

Claims (14)

  1. Hydrodynamischer Momentwandler, insbesondere für Kraftfahrzeuge, umfassend ein als Gehäuse dienendes Eingangselement (10) mit einer Querinnenfläche, die über wenigstens einen Reibbelag (22) mit einem Kolben (16) einer Überbrückungskupplung für die Übertragung eines Drehmoments zwischen dem Eingangselement (10) und einem Ausgangselement (14, 48, 52) zusammenwirkt, und Mittel, um die Änderungen der Kontaktbereiche zwischen den Reibflächen des Kolbens (16), des Reibbelags (22) und/oder der Innenfläche des Gehäuses (10) zu begrenzen, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktbereiche der besagten Reibflächen wenigstens eine konvexe gekrümmte Fläche (24, 28) und eine ebene Fläche (26) umfassen.
  2. Momentwandler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die besagte konvexe gekrümmte Fläche auf die Drehachse (18) zentriert ist und sich die ebene Fläche in einer bezogen auf die Drehachse (18) radialen oder Querebene befindet.
  3. Momentwandler nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Krümmungsradius der besagten konvexen Fläche (24, 28) in einer durch die Drehachse (18) verlaufenden Ebene mit der Entfernung zwischen dieser Fläche und der Drehachse veränderlich ist.
  4. Momentwandler nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß sich der besagte Krümmungsradius verkleinert, wenn sich die Entfernung zur Drehachse vergrößert.
  5. Momentwandler nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Reibbelag (22), der während des Betriebs des Momentwandlers mit dem Kolben (16) oder mit dem Gehäuse (10) zusammenwirkt, eine nicht einheitliche Steifigkeit hat, die sich in radialer Richtung mit der auf die Drehachse bezogenen Entfernung verändert.
  6. Momentwandler nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Steifigkeit des Reibbelags (22) zwischen seinen inneren und äußeren Umfangsteilen verringert und in seinem mittleren Teil schwächer ausfällt.
  7. Momentwandler nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Reibbelag (22) durch die in radialer Richtung vorgenommene Zusammenfügung oder Aneinanderfügung von ringförmigen Elementen gebildet ist, die unterschiedliche Steifigkeiten und verschiedene Durchmesser aufweisen.
  8. Momentwandler nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die besagte konvexe Fläche auf der zum Reibbelag (22) gerichteten Fläche (24) des Kolbens ausgebildet ist.
  9. Momentwandler nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die besagte vorgenannte konvexe Fläche durch die zum Kolben (16) gerichtete Fläche des Reibbelags (22) gebildet ist.
  10. Momentwandler nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die mit dem Reibbelag zusammenwirkende Querinnenfläche des Gehäuses (10) eben ist.
  11. Momentwandler nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die besagte Querinnenfläche des Gehäuses (10) konvex ist.
  12. Momentwandler nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der besagte Reibbelag (22) auf der besagten Querinnenfläche des Gehäuses (10) befestigt ist.
  13. Momentwandler nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der besagte Reibbelag (22) auf einem zwischen dem Kolben (16) und der besagten Querinnenfläche des Gehäuses (10) eingefügten ringförmigen Element (30) befestigt ist und daß dieses ringförmige Element (30) drehfest mit einem Bestandteil (36) eines zwischen dem Kolben (16) und dem Ausgangselement (14) angebrachten Torsionsdämpfers verbunden ist und auf seiner zu der besagten Querinnenfläche des Gehäuses (10) gerichteten Fläche einen zweiten Reibbelag (42) trägt.
  14. Momentwandler nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sein Ausgangselement eine Ausgangswelle (52) umfaßt, die drehfest mit einer Turbinenradnabe (48) verbunden ist und mit Dichtungsmitteln (54) zusammenwirkt, die entweder an der Turbinenradnabe (48) oder an einem fest mit dem Gehäuse (10) verbundenen Zentrierorgan (56) angebracht sind, wobei die Dichtungsmittel (54) Kammern des Drehmomentwandlers und der Überbrückungskupplung im Gehäuse (10) zum Schließen der besagten Kupplung trennen.
DE2001113280 2000-03-17 2001-03-16 Hydrodynamischer Momentwandler, insbesondere für Kraftfahrzeuge Expired - Fee Related DE10113280B4 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR00/03491 2000-03-17
FR0003491A FR2806457B1 (fr) 2000-03-17 2000-03-17 Dispositif d'accouplement hydrocinetique, en particulier pour vehicule automobile

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE10113280A1 DE10113280A1 (de) 2002-01-10
DE10113280B4 true DE10113280B4 (de) 2011-03-17

Family

ID=8848250

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE2001113280 Expired - Fee Related DE10113280B4 (de) 2000-03-17 2001-03-16 Hydrodynamischer Momentwandler, insbesondere für Kraftfahrzeuge

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE10113280B4 (de)
FR (1) FR2806457B1 (de)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012079707A1 (en) * 2010-12-16 2012-06-21 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Modified friction member for balanced unit loading
US10458483B2 (en) 2016-07-21 2019-10-29 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Clutch plate assembly with friction material flap

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04347046A (ja) * 1991-05-21 1992-12-02 Toyota Motor Corp ロックアップクラッチ付き流体伝動装置
DE19500814A1 (de) * 1994-01-21 1995-08-03 Luk Getriebe Systeme Gmbh Reibring sowie Kupplung mit einem solchen Reibring
DE19720575C1 (de) * 1997-05-16 1998-09-03 Mannesmann Sachs Ag Hydrodynamischer Drehmomentwandler mit Vertiefungen im Erstreckungsbereich der Reibbeläge
DE19838445A1 (de) * 1997-08-26 1999-04-08 Luk Getriebe Systeme Gmbh Hydrodynamischer Drehmomentwandler
FR2771790A1 (fr) * 1997-12-02 1999-06-04 Mannesmann Sachs Ag Convertisseur de couple
FR2775747A1 (fr) * 1998-03-03 1999-09-10 Valeo Appareil d'accouplement hydrocinetique, notamment pour vehicule automobile

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58221024A (ja) * 1982-06-15 1983-12-22 Nissan Motor Co Ltd デイスクブレ−キのパツド
DE4407727A1 (de) * 1994-03-08 1995-09-14 Zahnradfabrik Friedrichshafen Drehmomentwandler und Wandlerüberbrückungskupplung
JP3623547B2 (ja) * 1995-04-14 2005-02-23 Nskワーナー株式会社 ロックアップ機構付きトルクコンバータ
DE19808299A1 (de) * 1998-02-27 1999-09-09 Mannesmann Sachs Ag Überbrückungskupplung an einem hydrodynamischen Drehmomentwandler

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04347046A (ja) * 1991-05-21 1992-12-02 Toyota Motor Corp ロックアップクラッチ付き流体伝動装置
DE19500814A1 (de) * 1994-01-21 1995-08-03 Luk Getriebe Systeme Gmbh Reibring sowie Kupplung mit einem solchen Reibring
DE19720575C1 (de) * 1997-05-16 1998-09-03 Mannesmann Sachs Ag Hydrodynamischer Drehmomentwandler mit Vertiefungen im Erstreckungsbereich der Reibbeläge
DE19838445A1 (de) * 1997-08-26 1999-04-08 Luk Getriebe Systeme Gmbh Hydrodynamischer Drehmomentwandler
FR2771790A1 (fr) * 1997-12-02 1999-06-04 Mannesmann Sachs Ag Convertisseur de couple
FR2775747A1 (fr) * 1998-03-03 1999-09-10 Valeo Appareil d'accouplement hydrocinetique, notamment pour vehicule automobile

Also Published As

Publication number Publication date
FR2806457B1 (fr) 2002-06-21
FR2806457A1 (fr) 2001-09-21
DE10113280A1 (de) 2002-01-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE19514411C5 (de) Kraftübertragungseinrichtung mit Flüssigkeitskupplung
DE19804227B4 (de) Überbrückungskupplung mit einer Ausgleichsschwungmasse am Torsionsschwingungsdämpfer
DE19861492B4 (de) Hydrodynamischer Drehmomentwandler
DE10065871C2 (de) Hydrodynamische Kopplungseinrichtung
DE19722150C2 (de) Überbrückungskupplung
DE102008020683B4 (de) Drehmomentwandler mit Anordnung für Kühlfluidströmung und Anordnung zur Drehmomentübertragung auf einen Dämpfer
DE19734678A1 (de) Hydrodynamischer Drehmomentwandler
DE10154286B4 (de) Drehmomentwandler
DE19500814A1 (de) Reibring sowie Kupplung mit einem solchen Reibring
DE69017822T2 (de) Hydraulische Hauptkupplung für stufenloses Getriebe.
DE3873241T2 (de) Startkupplung fuer stufenloses getriebe.
DE3049645T1 (de) Koaxialer federdaempferantrieb
DE3132462A1 (de) Reibkupplung
DE10311333A1 (de) Kolbenverbindungsvorrichtung und Überbrückungsvorrichtung für eine damit ausgestattete Drehmomentübertragungsvorrichtung eine Fluidtyps
DE19824265B4 (de) Hydrodynamischer Drehmomentwandler mit einem im Innentorus angeordneten Torsionsschwingungsdämpfer
DE2236257B2 (de) Reibungsgetriebe mit veränderlicher Übersetzung
DE60008945T2 (de) Drehmomentwandler-Überbrückungskupplung
DE10015701B4 (de) Hydrodynamische Kopplungseinrichtung
DE10113280B4 (de) Hydrodynamischer Momentwandler, insbesondere für Kraftfahrzeuge
DE19753439A1 (de) Drehmomentwandler
EP0710332A1 (de) Rotationsdruckausgeglichene lamellenkupplung
DE19881099B3 (de) Drehschwingungsdämpfer für eine verriegelbare Kupplung, die zu einem hydrodynamischen Momentwandler gehört, insbesondere für Kraftfahrzeuge
DE10102718A1 (de) Hydrodynamische Kopplungseinrichtung
DE10023983B4 (de) Hydrodynamische Kopplungseinrichtung
DE4424989A1 (de) Hydrodynamischer Drehmomentwandler mit einer Überbrückungskupplung

Legal Events

Date Code Title Description
OM8 Search report available as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law
8128 New person/name/address of the agent

Representative=s name: BRAUN-DULLAEUS PANNEN SCHROOTEN HABER, 40470 DUESS

8110 Request for examination paragraph 44
R020 Patent grant now final

Effective date: 20110703

R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee