DE112013001819T5

DE112013001819T5 - Verriegelungskupplungsanordnung mit verbesserter Drehmomentkapazität

Info

Publication number: DE112013001819T5
Application number: DE112013001819.5T
Authority: DE
Inventors: Jason R. Walker
Original assignee: Caterpillar Inc
Current assignee: Caterpillar Inc
Priority date: 2012-03-30
Filing date: 2013-03-28
Publication date: 2015-01-29
Anticipated expiration: 2033-03-29
Also published as: US8919510B2; US20130256075A1; CN104220783A; CN104220783B; WO2013149066A1; DE112013001819B4; AU2013237977B2

Abstract

Eine Verriegelungskupplungsanordnung für einen Drehmomentwandler weist ein Kupplungsgehäuse auf, welches eine ringförmige Kupplungskammer definiert, und einen ringförmigen Kolben, der in der Kupplungskammer aufgenommen ist und sich zwischen dem Innendurchmesser und dem Außendurchmesser der Kupplungskammer erstreckt. Der Kolben definiert Innen- und Außendurchmesser, die jeweils mit den Innen- und Außendurchmessern der Kupplungskammer assoziiert sind. Die Anordnung weist weiter eine Stützplatte auf, die in der Kupplungskammer aufgenommen ist, und mindestens eine ringförmige Reibungsscheibe und mindestens eine ringförmige Reibungsplatte, die in der Kupplungskammer zwischen dem Kolben und der Stützplatte aufgenommen sind. Die Anordnung weist weiter erste und zweite Dichtungsglieder auf, die konfiguriert sind, um jeweilige Strömungsmitteldichtungen zwischen den Innendurchmessern des Kolbens und der Kupplungskammer und zwischen den Außendurchmessern des Kolbens und der Kupplungskammer vorzusehen.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf eine Verriegelungskupplungsanordnung für einen Drehmomentwandler und insbesondere auf eine Verriegelungskupplungsanordnung mit verbesserter Drehmomentkapazität.
Hintergrund
Es ist oft wünschenswert, eine Koppelung zwischen dem sich drehenden Ausgang eines Primärantriebs und dem sich drehenden Eingang einer angetriebenen Last vorzusehen, welche einen Unterschied zwischen der Drehzahl des sich drehenden Ausgangs des Primärantriebs und des sich drehenden Eingangs der angetriebenen Last zulässt. Um eine kontinuierliche Drehung des Ausgangs des Primärantriebs zu gestatten, ist es beispielsweise wünschenswert, eine Koppelung bzw. Kupplungsvorrichtung vorzusehen, welche gestattet, dass sich der Ausgang des Primärantriebs weiter dreht, obwohl der Eingang der angetriebenen Last gestoppt ist, auch wenn es wünschenswert ist, die Drehung des Eingangs der angetriebenen Last zu stoppen.
Ein Beispiel einer solchen Koppelung ist ein Drehmomentwandler, der eine hydrodynamische Strömungsmittelkoppelung zwischen dem sich drehenden Ausgang eines Primärantriebs und dem sich drehenden Eingang einer angetriebenen Last vorsieht. Eine Maschine, wie beispielsweise ein Fahrzeug, kann beispielsweise einen Verbrennungsmotor und ein Getriebe aufweisen, wobei der Ausgang des Verbrennungsmotors mit einem Eingang des Getriebes durch den Drehmomentwandler gekoppelt ist.
Ein Drehmomentwandler weist im Allgemeinen eine Eingangskupplung auf, um den Ausgang des Primärantriebs mit dem Eingang des Drehmomentwandlers zu koppeln, und eine Ausgangswelle zum Koppeln des Ausgangs des Drehmomentwandlers mit einer angetriebenen Last, wie beispielsweise mit einem Getriebe. Ein Drehmomentwandler weist weiter ein Gehäuse auf, welches Strömungsmittel enthält, wie beispielsweise ein hydraulisches Strömungsmittel. Innerhalb des Gehäuses ist die Eingangskupplung bzw. Eingangswelle mit einer Pumpe gekoppelt, welche ein Laufrad aufweist, um das Strömungsmittel in dem Gehäuse zu pumpen. Ein Drehmomentwandler weist weiter eine Turbine auf, welche mit der Ausgangswelle des Drehmomentwandlers gekoppelt ist. Das Laufrad der Pumpe, welches von der Eingangskoppelung bzw. der Eingangswelle angetrieben wird, pumpt Strömungsmittel durch die Turbine, wodurch bewirkt wird, dass die Turbine sich dreht und die Ausgangswelle des Drehmomentwandlers und den Eingang von beispielsweise einem Getriebe antreibt. Durch die Strömungsmittelkoppelung, die durch das Zusammenwirken zwischen Laufrad und Turbine vorgesehen wird, kann sich der Primärantrieb drehen, um die Eingangskupplung des Drehmomentwandlers zu drehen, auch wenn die Ausgangswelle des Drehmomentwandlers gestoppt ist.
In einigen Situationen kann es wünschenswert sein, die hydrodynamische Strömungsmittelkoppelung zwischen dem Laufrad und der Turbine umzuleiten bzw. einen Bypass vorzusehen, um die Effizienz der Drehmomentübertragung vom Primärantrieb zur Ausgangswelle des Drehmomentwandlers zu verbessern. Wenn beispielsweise die Turbine auf Grund der hydrodynamischen Wechselwirkung zwischen der Turbine und dem Laufrad ungefähr 90% oder mehr der Drehzahl des Laufrades erreicht, kann die hydrodynamische Koppelung weniger effizient werden als eine mechanische Koppelung zwischen dem Primärantrieb und der Ausgangswelle des Drehmomentwandlers. Bei solchen Relativdrehzahlen kann es zusätzlich nicht länger wünschenswert sein, einen relativen Unterschied der Drehzahlen zwischen dem Primärantrieb und der Ausgangswelle des Drehmomentwandlers vorzusehen.
Um die Effizienz zu verbessern, weisen einige Drehmomentwandler eine Verriegelungskupplung auf, welche, wenn sie aktiviert ist, die hydrodynamische Strömungsmittelkoppelung umgeht und eine mechanische Koppelung zwischen dem Primärantrieb und der Ausgangswelle des Drehmomentwandlers vorsieht. Eine Verriegelungskupplung kann beispielsweise ein Kupplungsgehäuse aufweisen, welches mechanisch mit dem Primärantrieb gekoppelt ist und Reibungsglieder, welche mechanisch das Kupplungsgehäuse mit der Ausgangswelle des Drehmomentwandlers koppeln. Auf einen Eingriff der Verriegelungskupplung hin überträgt eine Wechselwirkung zwischen den Reibungsgliedern ein Drehmoment zwischen dem Kupplungsgehäuse und der Ausgangswelle des Drehmomentwandlers.
Herkömmliche Verriegelungskupplungen können unter einer Anzahl von möglichen Nachteilen leiden. Beispielsweise ist die Drehmomentübertragungskapazität der Verriegelungskupplung durch die Wechselwirkung zwischen den Reibungsgliedern begrenzt. Die Wechselwirkung zwischen den Reibungsgliedern kann durch Zusammendrücken der Reibungsglieder vorgesehen werden, was unter Verwendung von unter Druck gesetztem Strömungsmittel erreicht wird, welches von dem Drehmomentwandler geliefert wird. Jedoch ist der Druck des Strömungsmittels begrenzt, und somit kann die Drehmomentübertragungskapazität des Drehmomentwandlers durch den Strömungsmitteldruck begrenzt sein. Als eine Folge kann es wünschenswert sein, eine Verriegelungskupplung vorzusehen, welche eine höhere Drehmomentübertragungskapazität für einen gegebenen Strömungsmitteldruck hat, welcher von dem Drehmomentwandler verfügbar ist. Weiter kann es wünschenswert sein, den Betrieb eines Drehmomentwandlers zu verbessern, während sein Komplexität und/oder Kosten verringert werden.
Ein Beispiel eines Drehmomentwandlers mit einer Verriegelungskupplung wird im US-Patent Nr. 5,964,329 von Kawaguchi und anderen (dem '329-Patent) beschrieben. Insbesondere offenbart das '329-Patent einen Verriegelungsmechanismus in einem Drehmomentwandler, welcher einen Kupplungsteil zwischen einer Frontabdeckung und einer Turbine aufweist, der zum selektiven Einrücken und Ausrücken fähig ist. Ein Kolbenglied bildet eine abgedichtete Ölkammer zusammen mit der Frontabdeckung und bringt selektiv den Kupplungsteil in Eingriff und außer Eingriff, und zwar gemäß der Veränderung des Öldruckes innerhalb der Ölkammer.
Obwohl das '329-Patent einen Drehmomentwandler offenbart, der eine Verriegelungskupplung hat, um eine mechanische Koppelung zwischen der Frontabdeckung und der Turbine vorzusehen, kann dieser unter einer Anzahl von möglichen Nachteilen leiden. Beispielsweise kann die in dem '329-Patent offenbarte mechanische Kupplung nicht fähig sein, hohe Drehmomentlasten zwischen einem Primärantrieb und einer Ausgangswelle des Drehmomentwandlers zu übertragen, und zwar auf Grund der Konstruktion der Verriegelungskupplung. Die hier offenbade Anordnung und das Verfahren können darauf gerichtet sein, diesen und andere mögliche Nachteile zu vermindern oder zu überwinden.
Zusammenfassung
Gemäß einem Aspekt weist die vorliegende Offenbarung eine Verriegelungskupplungsanordnung für einen Drehmomentwandler auf. Die Verriegelungskupplungsanordnung weist ein Kupplungsgehäuse auf, welches eine ringförmige Kupplungskammer definiert, wobei die Kupplungskammer einen Innendurchmesser und einen Außendurchmesser definiert. Die Anordnung weist weiter einen ringförmigen Kolben auf, der in der Kupplungskammer aufgenommen ist und sich zwischen dem Innendurchmesser und dem Außendurchmesser der Kupplungskammer erstreckt, wobei das Kupplungsgehäuse und der Kolben eine Strömungsmittelkammer definieren, welche konfiguriert ist, um ein Strömungsmittel aufzunehmen, und wobei der Kolben einen Innendurchmesser und einen Außendurchmesser definiert, die jeweils mit den Innendurchmessern und Außendurchmessern der Kupplungskammer assoziiert sind. Die Anordnung weist weiter eine Stützplatte auf, die in der Kupplungskammer aufgenommen ist, mindestens eine ringförmige Reibungsscheibe, die in der Kupplungskammer zwischen dem Kolben und der Stützplatte aufgenommen ist, und zumindest eine ringförmige Reibungsplatte, die in der Kupplungskammer zwischen dem Kolben und der Stützplatte aufgenommen ist. Die Anordnung weist weiter ein erstes Dichtungsglied auf, welches konfiguriert ist, um eine Strömungsmitteldichtung zwischen dem Innendurchmesser des Kolbens und dem Innendurchmesser der Kupplungskammer vorzusehen, und ein zweites Dichtungsglied, welches konfiguriert ist, um eine Strömungsmitteldichtung zwischen dem Außendurchmesser des Kolbens und dem Außendurchmesser der Kupplungskammer vorzusehen. Der Kolben und das Kupplungsgehäuse sind so konfiguriert, dass Strömungsmittel, welches in der Strömungsmittelkammer aufgenommen wird, zur Folge hat, dass die mindestens eine Reibungsscheibe und die mindestens eine Reibungsplatte zwischen dem Kolben und der Stützplatte zusammengedrückt werden, so dass das Kupplungsgehäuse und eine Turbine des Drehmomentwandlers miteinander über die mindestens eine Reibungsscheibe und die mindestens eine Reibungsplatte gekoppelt sind.
Gemäß einem weiteren Aspekt weist die vorliegende Offenbarung einen Drehmomentwandler auf, welcher ein sich drehendes Gehäuse aufweist, welches konfiguriert ist, um von einem Primärantrieb gedreht zu werden, weiter ein Laufrad, welches mit dem Gehäuse gekoppelt ist und konfiguriert ist, um sich mit dem Gehäuse zu drehen, und ein Strömungsmittel zu pumpen, und eine Turbine, die konfiguriert ist, um sich als eine Folge dessen zu drehen, dass Strömungsmittel durch das Laufrad gepumpt wird. Der Drehmomentwandler weist weiter eine Ausgangswelle auf, die mit der Turbinenanordnung gekoppelt ist und konfiguriert ist, um durch die Turbinenanordnung gedreht zu werden, und eine Verriegelungskupplungsanordnung, die konfiguriert ist, um selektiv eine mechanische Koppelung zwischen dem Primärantrieb und der Ausgangswelle vorzusehen. Die Verriegelungskupplungsanordnung weist ein Kupplungsgehäuse auf, welches mit dem sich drehenden Gehäuse gekoppelt ist und eine ringförmige Kupplungskammer definiert, und die Kupplungskammer definiert einen Innendurchmesser und einen Außendurchmesser. Die Anordnung weist weiter einen ringförmigen Kolben auf, der in der Kupplungskammer aufgenommen ist und sich zwischen dem Innendurchmesser und dem Außendurchmesser der Kupplungskammer erstreckt. Das Kupplungsgehäuse und der Kolben definieren eine Strömungsmittelkammer, die konfiguriert ist, um Strömungsmittel aufzunehmen, und der Kolben definiert einen Innendurchmesser und einen Außendurchmesser, die jeweils mit den Innen- und Außendurchmessern der Kupplungskammer assoziiert sind. Die Anordnung weist weiter eine Stützplatte auf, die in der Kupplungskammer aufgenommen ist, mindestens eine ringförmige Reibungsscheibe, die in der Kupplungskammer zwischen dem Kolben und der Stützplatte aufgenommen ist, und mindestens eine ringförmige Reibungsplatte, die in der Kupplungskammer zwischen dem Kolben und der Stützplatte aufgenommen ist. Die Anordnung weist weiter ein erstes Dichtungsglied auf, welches konfiguriert ist, um eine Strömungsmitteldichtung zwischen dem Innendurchmesser des Kolbens und dem Innendurchmesser der Kupplungskammer vorzusehen, und ein zweites Dichtungsglied, welches konfiguriert ist, um eine Strömungsmitteldichtung zwischen dem Außendurchmesser des Kolbens und dem Außendurchmesser der Kupplungskammer vorzusehen. Der Kolben und das Kupplungsgehäuse sind so konfiguriert, dass Strömungsmittel, welches in der Strömungsmittelkammer aufgenommen wird, zur Folge hat, dass die mindestens eine Reibungsscheibe und die mindestens eine Reibungsplatte zwischen dem Kolben und der Stützplatte zusammengedrückt werden, so dass das Kupplungsgehäuse und die Turbine des Drehmomentwandlers miteinander über die mindestens eine Reibungsscheibe und die mindestens eine Reibungsplatte gekoppelt sind.
Gemäß noch einem weiteren Aspekt weist die vorliegende Offenbarung ein Verfahren zum Steigern einer Drehmomentübertragungskapazität einer Verriegelungskupplungsanordnung eines Drehmomentwandlers auf. Das Verfahren weist auf, einen ringförmigen Kolben vorzusehen, welcher sich zwischen einem Innendurchmesser und einem Außendurchmesser einer Kupplungskammer erstreckt, wobei der Kolben einen Innendurchmesser und einen Außendurchmesser definiert, die jeweils mit den Innen- und Außendurchmessern der Kupplungskammer assoziiert sind. Das Verfahren weist weiter auf, Dichtungsglieder an den Innen- und Außendurchmessern des ringförmigen Kolbens vorzusehen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist eine teilweise geschnittene Ansicht einer beispielhaften Ausführungsform eines Drehmomentwandlers,
2 ist eine teilweise geschnittene Ansicht eines Teils der beispielhaften Ausführungsform, die in 1 gezeigt ist.
3 ist eine teilweise geschnittene Ansicht eines Teils der beispielhaften Ausführungsform, die in 2 gezeigt ist.
Detaillierte Beschreibung
1 ist eine teilweise geschnittene Ansicht einer beispielhaften Ausführungsform eines Drehmomentwandlers 10, der konfiguriert ist, um einen Ausgang bzw. eine Ausgangswelle 12 eines Primärantriebs 14 mit einem Eingangsglied 16 eines angetriebenen Mechanismus 18 zu koppeln. Der Primärantrieb 14 kann beispielsweise ein Verbrennungsmotor oder ein Elektromotor mit einer Ausgangswelle 20 sein, die konfiguriert ist, um mit einer Eingangskupplung bzw. einem Eingangselement 22 des beispielhaften Drehmomentwandlers 10 gekoppelt zu werden. Wie in 1 gezeigt, ist die Ausgangswelle 20 beispielsweise mit einem Schwungrad 24 gekoppelt, welches wiederum mit einem sich drehenden Gehäuse 26 eines beispielhaften Drehmomentwandlers 10 gekoppelt ist. In der gezeigten beispielhaften Ausführungsform ist das Schwungrad 24, welches von dem Primärantrieb 14 angetrieben wird, mit dem Gehäuse 26 gekoppelt und treibt dieses zur Drehung an. Der beispielhafte Drehmomentwandler 10 weist eine Ausgangswelle 28 auf, die mit dem Eingangsglied 16 des angetriebenen Mechanismus 18 über ein Ausgangsjoch bzw. einen Ausgangsflansch 30 gekoppelt ist. Der angetriebene Mechanismus 18 kann ein Eingang einer Maschine sein, wie beispielsweise ein Getriebe einer Maschine, wie beispielsweise von einem Fahrzeug, einer Pumpe, einem Kompressor oder einem Generator oder von irgendeiner anderen Maschine, die so konfiguriert ist, dass sie von einem Primärantrieb angetrieben wird.
In der in 1 gezeigten beispielhaften Ausführungsform weist der Drehmomentwandler 10 ein Gehäuse 32 auf, welches konfiguriert ist, um die sich bewegenden Teile des Drehmomentwandlers 10 aufzunehmen, genauso wie Strömungsmittel, welches verwendet wird, um eine Strömungsmittelkoppelung zwischen dem Eingangsglied 16 und der Ausgangswelle 28 des Drehmomentwandlers 10 vorzusehen. Das Gehäuse 32 enthält das sich drehende Gehäuse 26, welches mit einer Pumpe 34 mit einem Laufrad 36 gekoppelt ist, welches konfiguriert ist, um Strömungsmittel innerhalb des sich drehenden Gehäuses 26 zu pumpen. Der Drehmomentwandler 10 weist weiter eine Turbine 38 gegenüberliegend zum Laufrad 36 auf. Die Turbine 38 ist mit der Ausgangswelle 28 beispielsweise über eine Keilverbindung bzw. Keilwelle gekoppelt, so dass, wenn sich die Turbine 38 dreht, sich auch die Ausgangswelle 28 dreht. Der in 1 gezeigte beispielhafte Drehmomentwandler weist weiter einen Stator 40 auf, der konfiguriert ist, um Strömungsmittel, welches aus der Turbine 38 austritt, wieder zurück zum Laufrad 36 der Pumpe 34 zu leiten, um den Wirkungsgrad zu verbessern. Die Ausgangswelle 28 dreht sich um eine Längsachse X auf einem Paar von Lagern 42, die an gegenüberliegenden Enden der Ausgangswelle 28 angeordnet sind, wobei die Lager 42 in fester Weise relativ zum Gehäuse 32 des Drehmomentwandlers 10 befestigt sind.
Während des Betriebs dreht der Primärantrieb 14 das Schwungrad 24, welches mit dem sich drehenden Gehäuse 26 des Drehmomentwandlers 10 gekoppelt ist, wodurch das sich drehende Gehäuse 26 angetrieben wird. Das Laufrad 36 der Pumpe 34, welches mit dem sich drehenden Gehäuse 26 gekoppelt ist, dreht sich um die Längsachse X und pumpt Strömungsmittel durch die Turbine 38. Die Turbine 38 weist eine Vielzahl von Flügeln 44 auf, die konfiguriert sind, um die Turbine 38 um die Längsachse X zu drehen, wenn Strömungsmittel durch Flügel 44 fließt. Die Turbine 38 treibt dadurch, dass sie mit der Ausgangswelle 28 des Drehmomentwandlers 10 gekoppelt ist, die Ausgangswelle 28 an, welche mit dem angetriebenen Mechanismus 18 durch den Ausgangsflansch 30 gekoppelt ist. Somit sieht die Wechselwirkung des Strömungsmittels, welches von dem Laufrad 36 durch die Turbine 38 gepumpt wird, eine hydrodynamische Strömungsmittelkoppelung zwischen dem Primärantrieb 14 und dem angetriebenen Mechanismus 18 vor.
Die hydrodynamische Strömungsmittelkoppelung gestattet, dass der Ausgang 12 des Primärantriebs 14 sich mit einer anderen Drehzahl dreht als das Eingangsglied 16 des angetriebenen Mechanismus 18. Für Maschinen, wie beispielsweise Fahrzeuge, kann der Primärantrieb 14 beispielsweise mit einer relativ geringen Drehzahl arbeiten, während das Eingangsglied 16 des Getriebes in einem angehaltenen Zustand gehalten wird (beispielsweise durch Betätigung der Bremsen des Fahrzeugs). Die Pumpe 34 des Drehmomentwandlers 10 pumpt Strömungsmittel durch die Turbine 38, jedoch kann durch Halten des Eingangsgliedes 16 in einem angehaltenen Zustand die Energie des gepumpten Strömungsmittels durch Aufheizen des Strömungsmittels absorbiert werden, anstatt durch Drehen der Turbine 38. Wenn jedoch das Eingangsglied nicht länger in einem angehaltenen Zustand gehalten wird, bewirkt Strömungsmittel, welches durch die Turbine 38 gepumpt wird, dass diese sich dreht, wodurch die Ausgangswelle 28 des Drehmomentwandlers 10 gedreht wird. Wenn die Drehzahl des Ausgangs 12 des Primärantriebs 14 gesteigert wird, pumpt die Pumpe 34 des Drehmomentwandlers 10 das Strömungsmittel durch die Turbine 38 mit zunehmender Rate, wodurch bewirkt wird, dass die Turbine 38 und die Ausgangswelle 28 sich mit zunehmender Rate bzw. Geschwindigkeit drehen.
In der gezeigten beispielhaften Ausführungsform dreht sich die Ausgangswelle 28 um die Längsachse X auf Lagern 42. Das Gehäuse 32 weist einen Schmierdurchlass 46 auf, der konfiguriert ist, um das Lager 42 zu beliefern, welches an dem Ende der Ausgangswelle 28 benachbart zum Ausgangsflansch 30 des Drehmomentwandlers 10 gelegen ist. Das Schmiermittel kann unter Druck geliefert werden, um eine ausreichende Schmierung und Kühlung des Lagers 42 sicherzustellen. Schmiermittel kann beispielsweise zum Lager 42 mit ungefähr 70 Pfund pro Quadratinch (psi) geliefert werden.
Wie in 2 gezeigt, weist die beispielhafte Turbine 38 eine Turbinennabe 48 und ein Turbinenrad 50 auf, die miteinander über eine Vielzahl von Befestigungselementen 52 gekoppelt sind (beispielsweise durch Schrauben). Das beispielhafte Turbinenrad 50 weist Flügel 44 auf, die konfiguriert sind, um einen Strömungsmittelfluss von der Pumpe 34 aufzunehmen und zu bewirken, dass das Turbinenrad 50 sich dreht. Die beispielhafte Turbinennabe 48 ist konfiguriert, um Drehmoment von dem Turbinenrad 50 zur Ausgangswelle 28 zu übertragen. Gemäß einigen Ausführungsformen kann die Turbinennabe 48 mit der Ausgangswelle 28 über eine Keilverbindung gekoppelt sein. Die beispielhafte Turbinennabe 48 definiert beispielsweise eine innere Bohrung 54, die mit Keilen 56 versehen ist, die konfiguriert sind, um mit entsprechenden (nicht gezeigten) Keilen an der Ausgangswelle 28 in Eingriff zu kommen. In einem zusammengebauten Zustand ist die Ausgangswelle 28 durch die innere Bohrung 54 der Turbinennabe 48 aufgenommen.
Der beispielhafte Drehmomentwandler 10 weist eine Verriegelungskupplungsanordnung 58 auf. Die Verriegelungskupplungsanordnung 58 ist konfiguriert, um einen Bypass bzw. eine Überleitung für die hydrodynamische Strömungsmittelkupplung vorzusehen, die durch die Wechselwirkung zwischen dem Laufrad 36 und der Turbine 38 vorgesehen wird, und um selektiv eine mechanische Koppelung zwischen dem Primärantrieb 14 und der Ausgangswelle 28 des Drehmomentwandlers 10 vorzusehen. Die beispielhafte Verriegelungskupplungsanordnung 58 weist beispielsweise ein ringförmiges Kupplungsgehäuse 60 auf, welches mit dem Schwungrad 24 des Primärantriebs 14 beispielsweise über eine Keilverbindung 62 gekoppelt ist, obwohl andere dem Fachmann bekannte Arten von Verbindungen in Betracht gezogen werden. Das Kupplungsgehäuse 60 ist auch durch die Verriegelungskupplungsanordnung 58 selektiv mit der Turbinennabe 48 gekoppelt, welche wiederum mit der Ausgangswelle 28 gekoppelt ist, so dass zwischen dem Schwungrad 24 und der Ausgangswelle 28 durch Betätigung der Verriegelungskupplungsanordnung 58 selektiv eine mechanische Koppelung vorgesehen werden kann.
Wie in 2 gezeigt, definiert das beispielhafte Kupplungsgehäuse 60 der Verriegelungskupplungsanordnung 58 eine ringförmige Kupplungskammer 64, welche einen Innendurchmesser 66 und einen Außendurchmesser 68 definiert. Das Kupplungsgehäuse 60 weist beispielsweise ein sich radial erstreckendes Stirnseitenglied 70, einen inneren Flansch 72, der sich in Längsrichtung von dem Stirnseitenglied 70 erstreckt, und einen äußeren Flansch 74 auf, der sich in Längsrichtung vom Stirnseitenglied 70 erstreckt. Das Stirnseitenglied 70, der innere Flansch 72 und der äußere Flansch 74 definieren eine Kupplungskammer 64. Der Innendurchmesser 66 der Kupplungskammer 64 wird durch den inneren Flansch 72 definiert, und der Außendurchmesser 68 der Kupplungskammer 64 wird durch den äußeren Flansch 74 definiert. In der gezeigten beispielhaften Ausführungsform definiert das Kupplungsgehäuse 60 eine Bohrung 76, in der das Lager 42 aufgenommen ist. Wenn somit die beispielhafte Verriegelungskupplungsanordnung 58 in einem Zustand außer Eingriff ist, dreht sich das Kupplungsgehäuse 60 um die Ausgangswelle 28 auf dem Lager 42.
Die beispielhafte Verriegelungskupplungsanordnung 58 weist einen ringförmigen Kolben 78 auf, der in der Kupplungskammer 64 aufgenommen ist. Der beispielhafte Kolben 78 erstreckt sich zwischen dem Innendurchmesser 66 und dem Außendurchmesser 68 der Kupplungskammer 64, wobei ein Innendurchmesser 80 des Kolbens 78 benachbart zum Innendurchmesser 66 der Kupplungskammer 64 ist, und wobei ein Außendurchmesser 82 des Kolbens 78 benachbart zum Außendurchmesser 68 der Kupplungskammer 64 ist. Der Kolben 78 ist an einem Ende in Längsrichtung der Kupplungskammer 64 benachbart zum Stirnseitenglied 70 angeordnet. Der Außendurchmesser 68 der Kupplungskammer 64 definiert eine Vielzahl von Keilen 84, und der Außendurchmesser 82 des Kolbens 78 weist entsprechende (nicht gezeigte) Keile auf, die konfiguriert sind, um mit Keilen 84 in Eingriff zu kommen, so dass der Kolben 78 in Längsrichtung auf den Keilen 84 hin und her gleiten kann (in der Richtung nach links und rechts wie in den 1 und 2 gezeigt). Die Keile 84 und entsprechende Keile des Kolbens 78 haben zur Folge, dass der Kolben 78 sich um die Ausgangswelle 28 über eine Eingriffskoppelung mit dem Kupplungsgehäuse 60 dreht. Zusätzlich können die Keile 84 und entsprechende Keile des Kolbens 78 dazu dienen, den Kolben 78 zu führen, wenn er sich während des Einrückens und des Ausrückens der Verriegelungskupplungsanordnung 58 in der Kupplungskammer 64 hin und her bewegt. Gemäß einigen Ausführungsformen weist der Innendurchmesser 80 des Kolbens 78 keine Keile auf. Gemäß einigen Ausführungsbeispielen weist der Innendurchmesser 66 der Kupplungskammer 64 keine Keile auf.
Die beispielhafte Verriegelungskupplungsanordnung 58 weist eine Stützplatte 86 an einem Ende in Längsrichtung der Kupplungskammer 64 gegenüberliegend zum Kolben 78 auf. Die Stützplatte 86 erstreckt sich zwischen dem Innendurchmesser 66 und dem Außendurchmesser 68 der Kupplungskammer 64, wobei ein Innendurchmesser 88 der Stützplatte 86 benachbart zu einem Innendurchmesser 66 der Kupplungskammer 64 ist, und wobei ein Außendurchmesser 90 der Stützplatte 86 benachbart zum Außendurchmesser 68 der Kupplungskammer 64 ist. Wie in 2 gezeigt, definiert der Außendurchmesser 68 der Kupplungskammer 64 eine ringförmige Ausnehmung 92, die darin einen ringförmigen Haltering 94 aufnimmt. Der Haltering 94 ist konfiguriert, um zu verhindern, dass die Stützplatte 86 sich relativ zur Kupplungskammer 64 vom Kolben 78 weg bewegt. Der Außendurchmesser 90 der Stützplatte 86 weist (nicht gezeigte) Keile auf, die konfiguriert sind, um mit Keilen 84 der Kupplungskammer 64 in Eingriff zu kommen, so dass sich die Stützplatte 86 um die Ausgangswelle 28 über eine Eingriffskupplung mit dem Kupplungsgehäuse 60 dreht. Gemäß einigen Ausführungsformen weist der Innendurchmesser 88 der Stützplatte 86 keine Keile auf.
In der gezeigten beispielhaften Ausführungsform weist die Verriegelungskupplungsanordnung 58 ein oder mehrere ringförmige Reibungsscheiben 96 und ein oder mehrere ringförmige Reibungsplatten 98 auf, die in der Kupplungskammer 64 zwischen dem Kolben 78 und der Stützplatte 86 aufgenommen sind. Die beispielhafte Verriegelungskupplungsanordnung 58 weist beispielsweise drei Reibungsscheiben 96 und zwei Reibungsplatten 98 auf, die zwischen Paaren von Reibungsscheiben 96 in abwechselnder Weise positioniert sind. Andere Anzahlen von Reibungsscheiben 96 und Reibungsplatten 98 werden in Betracht gezogen. Die Reibungsscheiben 96 und die Reibungsplatten 98 weisen gegenüberliegende Oberflächen von Reibungsmaterial auf, die konfiguriert sind, um Durchrutschen bzw. Schlupf zwischen benachbarten Reibungsscheiben und Reibungsplatten zu verhindern, wenn sie mit ausreichender Kraft zusammengedrückt werden, so dass die Reibungsscheiben 96 und die Reibungsplatten 98 sich zusammen mit im Wesentlichen der gleichen Drehzahl (beispielsweise mit der gleichen Drehzahl) drehen, wenn sie miteinander in Eingriff stehen. Somit kann man sagen, dass die Verriegelungskupplungsanordnung 58 in Eingriff ist, wenn die Reibungsscheiben 96 und die Reibungsplatten 98 zusammengedrückt werden, und dass sie außer Eingriff ist, wenn die Reibungsscheiben 96 und die Reibungsplatten 98 nicht mit ausreichender Kraft zusammengedrückt werden, um sich im Wesentlichen mit der gleichen Drehzahl oder mit der gleichen Drehzahl zu drehen.
Die beispielhaften Reibungsscheiben 96 weisen (nicht gezeigte) Keile auf, die konfiguriert sind, um mit einem oder mehreren Keilen 100 in Eingriff zu kommen, welche durch eine Außenfläche 102 der Turbinennabe 48 definiert werden. Insbesondere definieren die beispielhaften Reibungsscheiben 96 einen Innendurchmesser 104 und einen Außendurchmesser 106. Die Innendurchmesser 104 der Reibungsscheiben 96 weisen einen oder mehrere (nicht gezeigte) Keile auf, die konfiguriert sind, um mit Keilen 100 der Turbinennabe 48 in Eingriff zu kommen, so dass die Reibungsscheiben 96 in Längsrichtung auf den Keilen 100 in hin und her beweglicher Weise gleiten können (in der Richtung nach links und rechts, wie in 1 und 2 gezeigt). Dieser Eingriff hat zur Folge, dass die Reibungsscheiben 96 sich über eine Eingriffskoppelung mit der Turbinennabe 48 um die Ausgangswelle 28 drehen. Zusätzlich dienen die Keile 100 der Außenfläche 102 der Turbinennabe 48 und entsprechende Keile der Reibungsscheiben 96 dazu, die Reibungsscheiben 96 zu führen, wenn sie sich während des Einrückens und Ausrückens der Verriegelungskupplungsanordnung 58 in der Kupplungskammer 64 hin und her bewegen. In der beispielhaften gezeigten Ausführungsform weisen die Außendurchmesser 106 der Reibungsscheiben 96 keine Keile auf und sind nicht physisch mit dem Kupplungsgehäuse 60 gekoppelt.
Beispielhafte Reibungsplatten 98 weisen (nicht gezeigte) Keile auf, die konfiguriert sind, um mit einem oder mehreren Keilen 84 in Eingriff zu kommen, die vom Außendurchmesser 68 der Kupplungskammer 64 definiert werden. Insbesondere definieren die beispielhaften Reibungsplatten 98 einen Innendurchmesser 108 und einen Außendurchmesser 110. Die Außendurchmesser 110 der Reibungsplatten 98 weisen einen oder mehrere (nicht gezeigte) Keile auf, die konfiguriert sind, um mit Keilen 84 des Außendurchmessers 68 der Kupplungskammer 64 in Eingriff zu kommen, so dass die Reibungsplatten 98 in Längsrichtung auf den Keilen 84 in hin und her beweglicher Weise gleiten können (in der Richtung nach links und rechts, wie in den 1 und 2 gezeigt). Dieser Eingriff hat zur Folge, dass die Reibungsplatten 98 sich über eine Eingriffskoppelung mit dem Kupplungsgehäuse um die Ausgangswelle 28 drehen. Zusätzlich können die Keile 84 und entsprechende Keile der Reibungsplatten 98 dazu dienen, die Reibungsplatten 98 zu führen, wenn sie sich während des Einrückens und Ausrückens der Verriegelungskupplungsanordnung 58 in der Kupplungskammer 64 hin und her bewegen. In der gezeigten beispielhaften Ausführungsform weisen die Innendurchmesser 108 der Reibungsplatten 98 keine Keile auf und sind physisch nicht mit der Turbinennabe 48 gekoppelt.
Die Verriegelungskupplungsanordnung 58 weist ein erstes inneres Dichtungsglied 112 und ein zweites äußeres Dichtungsglied 114 auf, die konfiguriert sind, um eine Strömungsmitteldichtung jeweils zwischen dem Innendurchmesser 80 des Kolbens 78 und dem Innendurchmesser 66 der Kupplungskammer 64 vorzusehen, und zwischen dem Außendurchmesser 82 des Kolbens 78 und dem Außendurchmesser 68 der Kupplungskammer 64. Beispielsweise definiert der Innendurchmesser 66 der Kupplungskammer 64 eine erste ringförmige Nut 116, welche das innere Dichtungsglied 112 aufnimmt, welches eine Strömungsmitteldichtung zwischen dem Kolben 78 und dem Innendurchmesser 66 vorsieht. Der Außendurchmesser 82 des Kolbens 78 definiert eine zweite ringförmige Nut 118, welche ein äußeres Dichtungsglied 114 definiert, welche eine Strömungsmitteldichtung zwischen dem Kolben 78 und dem Außendurchmesser 68 der Kupplungskammer 64 vorsieht. In der gezeigten beispielhaften Ausführungsform sind das innere Dichtungsglied 112 und das äußere Dichtungsglied 114 voneinander im Wesentlichen durch die gesamte radiale Distanz zwischen dem Innendurchmesser 66 und dem Außendurchmesser 68 der Kupplungskammer 64 getrennt.
Wie in 1 gezeigt, weist die Ausgangswelle 28 einen sich in Längsrichtung erstreckenden Durchlass 120 auf, und der Drehmomentwandler 10 weist eine Endkappe 122 auf, die mit dem Kupplungsgehäuse 60 gekoppelt ist. Das Kupplungsgehäuse 60 definiert einen oder mehrere Durchlässe 124 benachbart zum Stirnseitenglied 70 und zum inneren Flansch 72, wodurch eine Strömungsmittelverbindung zwischen dem Kolben 78 und dem Durchlass 120 der Ausgangswelle 28 über ein Kappenglied 126 vorgesehen wird, welches von der Endkappe 122 definiert wird. Insbesondere definieren das Stirnseitenglied 70 und der Kolben 78 eine ringförmige Strömungsmittelkammer 128, die konfiguriert ist, um ein Strömungsmittel vom Durchlass 120 über das Kappenglied 126 und einen oder mehrere Durchlässe 124 aufzunehmen. In der gezeigten beispielhaften Ausführungsform erstreckt sich die Strömungsmittelkammer 128 im Wesentlichen über die gesamte radiale Distanz zwischen dem Innendurchmesser 66 und dem Außendurchmesser 68 der Kupplungskammer 64 und/oder im Wesentlichen über die gesamte radiale Distanz zwischen dem Innendurchmesser 80 und dem Außendurchmesser 90 des Kolbens 78.
Wie in 3 gezeigt, definieren gemäß einigen Ausführungsbeispielen zumindest einige (beispielsweise alle) der Keile 84 des Außendurchmessers 68 der Kupplungskammer 64 eine Dicke, welche sich in Längsrichtung verändert, so dass die Stützplatte 86 davon abgehalten wird, sich relativ zur Kupplungskammer 64 zum Kolben 78 hin zu bewegen. Wie in 3 gezeigt, haben zumindest einige der Keile 84 eine erste Dicke an einer Längsposition 130 entsprechend der Stützplatte 86 und eine zweite Dicke an einer Längsposition 132 entsprechend den Reibungsplatten 98 und dem Kolben 78, so dass die erste Dicke geringer ist als die zweite Dicke. Diese beispielhafte Konfiguration verhindert, dass die Stützplatte 86 sich zum Kolben 78 hin bewegt, wenn die Verriegelungskupplungsanordnung 58 in dem Zustand außer Eingriff ist, und verhindert somit, dass die Stützplatte 86 gegen die Reibungsscheiben 96 und die Reibungsplatten 98 drückt. Dies verhindert die Erzeugung von nicht wünschenswerten Reibungsverlusten durch die Verriegelungskupplungsanordnung 58 auf Grund einer nicht beabsichtigten Reibung zwischen den Reibungsscheiben 96, den Reibungsplatten 98 und der Stützplatte 86, wenn die Verriegelungskupplungsanordnung 58 außer Eingriff ist.
Wenn die beispielhafte Verriegelungskupplungsanordnung 58 außer Eingriff ist, sieht der Drehmomentwandler 10 eine hydrodynamische Strömungsmittelkoppelung zwischen dem Primärantrieb 14 und der Ausgangswelle 28 des Drehmomentwandlers 10 vor, und zwar mittels einer Wechselwirkung zwischen dem Laufrad 36 und der Turbine 38. In dem Zustand außer Eingriff drückt der Kolben 78 der Verriegelungskupplungsanordnung 58 nicht die Reibungsscheiben 96 und die Reibungsplatten 98 zueinander. Insbesondere wird Strömungsmittel nicht mit ausreichendem Druck zur Strömungsmittelkammer 128 geliefert, um zu bewirken, dass der Kolben 78 sich zur Stützplatte 86 hin bewegt. Als eine Folge kommen die Reibungsscheiben 96 und die Reibungsplatten 98 nicht miteinander in Eingriff und drehen sich nicht miteinander. Stattdessen sind die Reibungsscheiben 96 mit dem Kupplungsgehäuse 60 gekoppelt und drehen sich mit diesem und die Reibungsplatten 98 sind mit der Turbinennabe 48 gekoppelt und drehen sich mit dieser. In dem Ausmaß, in dem sich das Laufrad 36 und die Turbine 38 auf Grund der hydrodynamischen Strömungsmittelkoppelung mit unterschiedlichen Drehzahlen drehen, drehen sich als eine Folge auch die Reibungsscheiben 96 und die Reibungsplatten 98 mit unterschiedlichen Drehzahlen.
Um die beispielhafte Verriegelungskupplungsanordnung 58 in Eingriff zu bringen und die hydrodynamische Strömungsmittelkoppelung zu umgehen bzw. einen Bypass dafür vorzusehen, wird Strömungsmittel unter Druck zu der Strömungsmittelkammer 128 geliefert (beispielsweise mit ungefähr 300 Pfund pro Quadratinch bzw. psi), was bewirkt, dass der Kolben 78 sich in der Kupplungskammer 64 zur Stützplatte 86 hin bewegt (nach rechts, wie in den 1 und 2 gezeigt), wodurch die Reibungsscheiben 96 und die Reibungsplatten 98 zwischen dem Kolben 78 und der Stützplatte 86 zueinander hin gedrückt werden. Bei ausreichendem Druck bewirkt das Reibungsmaterial der Reibungsscheiben 96 und der Reibungsplatten 98, dass die Reibungsscheiben 96 und die Reibungsplatten 98 sich im Wesentlichen mit der gleichen Drehzahl drehen (beispielsweise mit der gleichen Drehzahl). Die Reibungsplatten 98 werden mit den Keilen 84 des Außendurchmessers 68 der Kupplungskammer 64 in Eingriff gebracht, und somit drehen sich die Reibungsplatten 98 mit dem Kupplungsgehäuse 60, wenn das Kupplungsgehäuse 60 durch den Primärantrieb 14 angetrieben wird. Weil die Reibungsscheiben 96 mit den Reibungsplatten 98 in Eingriff sind, treiben die Reibungsplatten 98 die Reibungsscheiben 96 im Wesentlichen mit der gleichen Drehzahl an wie die Reibungsplatten 98, das Kupplungsgehäuse 60 und der Primärantrieb 14. Die Reibungsscheiben 96 sind mit den Keilen 100 der Außenfläche 102 der Turbinennabe 48 in Eingriff und somit dreht sich die Turbinennabe 48 mit den Reibungsscheiben 96, den Reibungsplatten 98, dem Kupplungsgehäuse 60 und dem Primärantrieb 14, wenn die Reibungsscheiben 96 durch die Reibungsplatten 98 angetrieben werden, wodurch eine mechanische Koppelung zwischen dem Kupplungsgehäuse 60 und der Ausgangswelle 28 resultiert, welches mit der Turbinennabe 48 gekoppelt ist. Als eine Folge wird die hydrodynamische Strömungsmittelkoppelung überbrückt, welche durch eine Wechselwirkung zwischen dem Laufrad 36 und der Turbine 38 vorgesehen wird.
Industrielle Anwendbarkeit
Die hier offenbarte beispielhafte Verriegelungskupplungsanordnung 58 kann eine verbesserte Drehmomentübertragungskapazität vorsehen. Obwohl einige Drehmomentwandler eine Verriegelungskupplung aufweisen, um die Effizienz zu verbessern, indem eine mechanische Koppelung zwischen dem Primärantrieb und der Ausgangswelle des Drehmomentwandlers vorgesehen wird, kann die Verriegelungskupplung beispielsweise eine niedrigere Drehmomentübertragungskapazität haben als erwünscht. Die beispielhafte Verriegelungskupplungsanordnung 58 vergrößert die effektive Fläche, gegen die ein Strömungsmitteldruck auf den Kolben 78 aufgebracht werden kann, wodurch die Größe der Kraft gesteigert wird, die auf die Reibungsscheiben 96 und die Reibungsplatten 98 aufgebracht wird. Insbesondere sind Dichtungsglieder 112 und 114 an gegenüberliegenden radialen Enden des ringförmigen Kolbens 78 vorgesehen, wodurch die Fläche vergrößert wird, gegen die ein Strömungsmitteldruck auf den Kolben 78 aufgebracht werden kann. Die Drehmomentübertragungskapazität einer Verriegelungskupplung hängt von dem Ausmaß der Reibung ab, welche zwischen den Reibungsgliedern übertragen werden kann. Das Ausmaß der Reibung kann proportional zur Größe der Kraft sein, welche die Reibungsglieder zusammendrückt, und die Größe der Kraft kann proportional zur Größe des Strömungsmitteldrucks sein, welcher in dem Drehmomentwandler verfügbar ist, und zwar multipliziert mit der Fläche, auf die der Druck wirkt. Es ist im Allgemeinen nicht möglich, den maximal verfügbaren Druck im Drehmomentwandler ohne teure Modifikation zu steigern, und somit kann durch Vergrößern der Fläche, auf die der Strömungsmitteldruck aufgebracht wird, die Größe der Kraft auf den Kolben 78 vergrößert werden. Durch Vorsehen der Dichtungsglieder 112 und 114 an gegenüberliegenden radialen Enden des Kolbens 78 wird somit die Größe der Kraft vergrößert, welche auf die Reibungsscheiben 96 und die Reibungsplatten 98 aufgebracht wird, wodurch die Drehmomentübertragungskapazität der beispielhaften Verriegelungskupplungsanordnung 58 vergrößert wird, ohne den Strömungsmitteldruck zu vergrößern.
Gemäß einigen Ausführungsformen kann die beispielhafte Verriegelungskupplungsanordnung 58 weniger komplex und/oder weniger teuer herzustellen sein.
Beispielsweise weisen einige Ausführungsformen eine Keilverbindung bzw. Keilwelle zwischen dem Kupplungsgehäuse 60 und dem Kolben 78, den Reibungsplatten 98 und der Stützplatte 86 am Außendurchmesser 68 der Kupplungskammer 64 auf, sie weisen jedoch keine Keilverbindung zwischen dem Innendurchmesser 80 des Kolbens 78 und dem Innendurchmesser 66 der Kupplungskammer 64 auf. Dadurch, dass keine Keilverbindung am Innendurchmesser 66 vorgesehen ist, können die Komplexität und/oder die Kosten der Verriegelungskupplungsanordnung 58 verringert werden. Die Keilverbindung bzw. Keilwelle zwischen dem Kupplungsgehäuse 60 und dem Kolben 78, den Reibungsplatten 98 und der Stützplatte 86 am Außendurchmesser 68 der Kupplungskammer 64 kann jedoch einen sanften Betrieb des Kolbens 78 vorsehen, wenn dieser sich in der Kupplungskammer 64 hin und her bewegt, und zwar auf Grund der geführten Bewegung, die von der Keilverbindung am Außendurchmesser 68 der Kupplungskammer 64 vorgesehen wird.
Gemäß einigen Ausführungsformen kann die Verriegelungskupplungsanordnung 58 einen effizienteren Betrieb vorsehen, wenn sie nicht im Eingriff ist. Einige Verriegelungskupplungen können unter verringerter Effizienz leiden, wenn sie nicht im Eingriff sind, und zwar auf Grund von parasitären Verlusten, wenn die Reibungsglieder in nicht beabsichtigter Weise aneinander reiben. Einige Ausführungsformen der Verriegelungskupplungsanordnung 58 können solche parasitären Verluste verringern oder eliminieren, indem sie verhindern, dass sich die Stützplatte 86 relativ zur Kupplungskammer 64 zum Kolben 78 hin bewegt, wenn die Verriegelungskupplungsanordnung 58 außer Eingriff ist. Dadurch, dass die Keile 84 eine Konfiguration haben, welche verhindert, dass die Stützplatte 86 sich zum Kolben 78 hin bewegt, wird die Stützplatte 86 davon abgehalten, gegen die Reibungsscheiben 96 und die Reibungsplatten 98 zu drücken, was wiederum die Erzeugung von nicht wünschenswerten Reibungsverlusten aus der Verriegelungskupplungsanordnung 58 auf Grund einer unbeabsichtigten Reibung zwischen den Reibungsscheiben 96, den Reibungsplatten 98 und der Stützplatte 86 verhindert.
Es wird dem Fachmann klar sein, dass verschiedene Modifikationen und Variationen an dem beispielhaften offenbarten System und Verfahren vorgenommen werden können. Andere Ausführungsformen werden dem Fachmann aus einer Betrachtung der Beschreibung und einer praktischen Ausführung der beispielhaften offenbarten Ausführungsformen offensichtlich werden. Es ist beabsichtigt, dass die Beschreibung und die Beispiele nur als beispielhaft angesehen werden, wobei ein wahrer Umfang durch die folgenden Ansprüche und ihre äquivalenten Ausführungen gezeigt wird.

Claims

Verriegelungskupplungsanordnung (58) für einen Drehmomentwandler (10), wobei die Verriegelungskupplungsanordnung Folgendes aufweist: ein Kupplungsgehäuse (60), welches einen Innendurchmesser (66) und einen Außendurchmesser (68) definiert; einen ringförmigen Kolben (78), der in der Kupplungskammer aufgenommen ist und sich zwischen dem Innendurchmesser und dem Außendurchmesser der Kupplungskammer erstreckt, wobei das Kupplungsgehäuse und der Kolben eine Strömungsmittelkammer (128) definieren, die konfiguriert ist, um Strömungsmittel aufzunehmen, wobei der Kolben einen Innendurchmesser (80) und einen Außendurchmesser (82) definiert, die jeweils mit den Innen- und Außendurchmessern der Kupplungskammer assoziiert sind; eine Stützplatte (86), die in der Kupplungskammer aufgenommen ist; zumindest eine ringförmige Reibungsscheibe (96), die in der Kupplungskammer zwischen dem Kolben und der Stützplatte aufgenommen ist; zumindest eine ringförmige Reibungsplatte (98), die in der Kupplungskammer zwischen dem Kolben und der Stützplatte aufgenommen ist; ein erstes Dichtungsglied (112), welches konfiguriert ist, um eine Strömungsmitteldichtung zwischen dem Innendurchmesser des Kolbens und dem Innendurchmesser der Kupplungskammer vorzusehen; ein zweites Dichtungsglied (114), welches konfiguriert ist, um eine Strömungsmitteldichtung zwischen dem Außendurchmesser des Kolbens und dem Außendurchmesser der Kupplungskammer vorzusehen; wobei der Kolben und das Kupplungsgehäuse so konfiguriert sind, dass Strömungsmittel, welches in der Strömungsmittelkammer aufgenommen wird, zur Folge hat, dass die zumindest eine Reibungsscheibe und die zumindest eine Reibungsplatte zwischen dem Kolben und der Stützplatte zusammengedrückt werden, so dass das Kupplungsgehäuse und eine Turbine (38) des Drehmomentwandlers miteinander über die mindestens eine Reibungsscheibe und die mindestens eine Reibungsplatte gekoppelt werden.
Verriegelungskupplungsanordnung nach Anspruch 1, wobei der Außendurchmesser der Kupplungskammer eine Vielzahl von sich radial erstreckenden Keilen (84) definiert, und wobei der Kolben, die mindestens eine Reibungsplatte und die Stützplatte mit der Kupplungskammer über die Kolben der Kupplungskammer gekoppelt sind.
Verriegelungskupplungsanordnung nach Anspruch 2, wobei die Keile der Kupplungskammer eine Dicke definieren und sich in Längsrichtung vom Kolben zur Stützplatte erstrecken, und wobei die Dicke von mindestens einigen der Keile der Kupplungskammer sich verändert, so dass die Stützplatte davon abgehalten wird, sich relativ zur Kupplungskammer zum Kolben hin zu bewegen.
Verriegelungskupplungsanordnung nach Anspruch 3, wobei die zumindest einigen Keile der Kupplungskammer eine erste Dicke an einer Position (130) in Längsrichtung entsprechend der Stützplatte haben, und wobei sie eine zweite Dicke an einer Position (132) in Längsrichtung entsprechend der mindestens einen Reibungsplatte haben, wobei die erste Dicke geringer ist als die zweite Dicke.
Verriegelungskupplungsanordnung nach Anspruch 1, wobei der Außendurchmesser der Kupplungskammer eine ringförmige Ausnehmung (92) definiert, und wobei ein ringförmiger Haltering (94) in der ringförmigen Ausnehmung aufgenommen ist und verhindert, dass sich die Stützplatte relativ zur Kupplungskammer weg vom Kolben bewegt.
Verriegelungskupplungsanordnung nach Anspruch 1, wobei die mindestens eine Reibungsplatte einen Innendurchmesser (108) hat, der konfiguriert ist, um mit Keilen (100) einer Turbine gekoppelt zu werden.
Verriegelungskupplungsanordnung nach Anspruch 1, wobei der Innendurchmesser der Kupplungskammer keine Keile definiert.
Verriegelungskupplungsanordnung nach Anspruch 1, wobei das Kupplungsgehäuse konfiguriert ist, um über eine Keilverbindung mit einem Primärantrieb gekoppelt zu werden.
Drehmomentwandler (10), der Folgendes aufweist: ein sich drehendes Gehäuse (26), welches konfiguriert ist, um durch einen Primärantrieb (14) gedreht zu werden; ein Laufrad (36), welches mit dem Gehäuse gekoppelt ist und konfiguriert ist, um sich mit dem Gehäuse zu drehen und Strömungsmittel zu pumpen; eine Turbine (38), die konfiguriert ist, um sich als ein Ergebnis dessen zu drehen, dass Strömungsmittel durch das Laufrad gepumpt wird; eine Ausgangswelle (28), die mit der Turbinenanordnung gekoppelt ist und konfiguriert ist, um durch die Turbinenanordnung gedreht zu werden; und eine Verriegelungskupplungsanordnung (58) nach einem der Ansprüche 1–8.
Drehmomentwandler nach Anspruch 9, wobei der Außendurchmesser der Kupplungskammer eine Vielzahl von sich radial erstreckenden Keilen definiert, und wobei der Kolben, die mindestens eine Reibungsplatte und die Stützplatte mit der Kupplungskammer über die Keile der Kupplungskammer gekoppelt sind.