DE3419929A1

DE3419929A1 - Viskositaetsbypasskupplung fuer drehmomentwandler

Info

Publication number: DE3419929A1
Application number: DE19843419929
Authority: DE
Inventors: Warren Gerald Farmington Hills Mich. Bopp
Original assignee: Eaton Corp
Current assignee: Eaton Corp
Priority date: 1983-05-31
Filing date: 1984-05-28
Publication date: 1984-12-06
Also published as: JPS608567A; US4505365A

Description

83-rNAR-1 63

-B-

Die Erfindung betrifft Viskositätskupplungen und insbesondere Kupplungen, die bei automatischen Fluidkupplungs- oder Drehmomentiuandler-Getrieben vorgesehen werden, um den Drehmomentwandler selektiv/ zu umgehen.

Automatische Getriebe mit Drehmomentwandler werden bei Motorfahrzeugen nahezu.universell eingesetzt. Solche Getriebe sind für diese Zwecke generell zufriedenstellend; sie sind aber mit Schlupf behaftet, was notwendigerweise Verluste hinsichtlich der Kraftstoffausnutzung mit sich bringt. In dem Bemühen, diesen Schlupf zu minimieren und dadurch die Kraftstoffausnutzung zu optimieren, wurden verschiedene Anstrengungen unternommen, den Drehmomentwandler mit einer Art Direktantrieb zu umgehen, der typischerweise wirksam gemacht wird, wenn das Fahrzeug mit höherer Getriebeübersetzung und über einer vorbestimmten Fahrzeuggeschwindigkeit betrieben wird. Solche Direktantriebs-Bypassanordnungen haben zwar zu Verbesserungen hinsichtlich der Kraftstoffausnutzung geführt. Unter gewissen Bedingungen kommt es dadurch jedoch zu der Übertragung von Vibrationen des Antriebes auf die Fahrgastzelle des Motorfahrzeugs und damit zu einer Verschlechterung der Fahrqualität des Fahrzeugs. In dem Bemühen, eine Bypassanordnung zu entwickeln, die keine Antriebsvibrationen auf die Fahrgastzelle überträgt, wurde vorgeschlagen, eine Viskositätskupplung im Bypassantriebszug vorzusehen. Der Einsatz einer Viskositätskupplung im Bypassantriebszug minimiert zwar die Übertragung von Antriebsvibrationen auf die Fahrgastzelle. Es kommt jedoch entscheidend darauf an, die Kupplung auf maximalen Wirkungsgrad auszulegen, so daß Verluste in der Kupplung selbst nicht die durch Anwendung des Bypass er'zielten Gewinne in der Kraftstoff ausnutzung in wesentlichem Umfang wieder aufheben.

Weil ferner Viskositätskupplungen Drehmoment mittels eines viskosen Fluids über in engem Abstand liegende Innenflächen übertragen, kommt es nicht nur darauf an, daß der Abstand zwischen diesen Flächen von einer Kupplung zur anderen gleichförmig ist, sondern auch darauf, daß ein solcher Abstand aufrechterhalten bleibt, während die Kupplung in Betrieb ist. Wenn Viskositätskupplungen in Bypassantriebszügen eingesetzt werden, sind sie relativ hohen Axialbelastungen ausgesetzt oder können sie jedenfalls solchen Axialbelastungen ausgesetzt sein. Diese Axialbelastungen suchen die Gehäuse zu verformen, wodurch es zu einer Änderung des Abstandes zwischen den genannten Flächen kommt. Außerdem sind auf die Gehäuse einwirkende ungleichförmige Axialbelastungen bestrebt, die Gehäuse zu verkanten und einen Metall/Metall-Kontakt der Innenflächen herbeizuführen, was eine dramatische Verschlechterung des Betriebsverhaltens der Kupplungen und vorzeitigen Ausfall zur Folge hat.

Viskositätskupplungen, wie sie in automatischen Getrieben mit Drehmomentwandler verwendet werden, um den Drehmomentwandler selektiv zu umgehen, müssen relativ hohe Drehmomente übertragen und infolgedessen große Viskositätsscherflächen haben. Sie müssen relativ kompakt sein, um in das Gehäuse des Drehmomentwandlers zu passen. Sie müssen mit vernünftigen, wettbewerbsgerechten Kosten gefertigt werden. Sie müssen ein von Kupplung zu Kuplung gleichförmiges Drehmomentübertragungsvermögen aufweisen, und sie müssen dauerhaft sein. Die vorliegend offenbarte Viskositätskupplung weist dementsprechend ein ringförmiges Gehäuse mit einem ringförmigen, radial verlaufenden, vorzugsweise als Aluminiumgußstück ausgebildeten Körper, eine ringförmige, sich radial erstreckende Abdeckung, die vorzugsweise als Eisenmetall-Blechstanzteil ausgebildet ist und eine Kupplungsanordnung auf, bei der es sich vorzugsweise um ein

Dauerformgußteil handelt und die in einer won dem Gehäuse gebildeten Kammer untergebracht ist. Der Körper meist ein axial verlaufendes Nabenteil mit einer Innenumfangsflache auf, und die Kupplungsanordnun.g ist mit einem axial gerichteten Nabenteil mit einer Außenumfangsflache ausgestattet, auf der die Innenumfangsflache des Nabenteils des Körpers gelagert ist. Die Nabe bildet die alleinige radiale und axiale Abstützung für das Gehäuse. Ein Außenumfangsabschnitt der Stahlabdeckung, der mit einem Außenumfangsabschnitt des Körpers fest verbunden ist, bildet eine ringförmige, in Axialrichtung weisende Reibfläche, die in Kupplungseingriff mit einer gegenüberliegenden Reibfläche gebracht werden kann, die von dem Drehmomentwandlergehäuse gebildet wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine einfache und leistungsfähige Viskositätskupplung zur Verwendung als Bypassanordnung in Drehmomentwandlergetrieben zu schaffen; die Viskositätsk'upplung soll kompakt, leicht, kostengünstig und dauerhaft sein.

Die Drehmomentwandler-Viskositätsbypasskupplung nach der Erfindung weist einen ringförmigen Körper, eine ringförmige Abdeckung, die zusammen mit dem Körper eine Ringkammer zur Aufnahme eines viskosen Fluids bildet, und eine ringförmige Kupplungsanordnung auf, die in der Kammer in Viskositätsantriebsbeziehung zu dem Körper sitzt und einen Nabenteil aufweist, der mit der Abtriebswelle des Drehmomentwandler in Antriebsverbindung .gebracht werden kann.

Entsprechend einem Merkmal der Erfindung besteht der Körper aus Aluminium, und .er ist mit einem zentralen Nabenteil v/ersehen, der auf dem zentralen Nabenteil der Kupplungsanordnung gelagert ist./' Die Ab.deckung besteht aus einem leichten Eisenmetall-Blechstanzteil und ist benachbart ihrem radial innenliegenden Rand mit der Kupplungsanord-

nung dicht verbunden, nimmt jedoch keine Last auf, so daß die gesamte radiale und axiale Belastung des Körpers und der Abdeckung won den Nabenteilen des Körpers und der Kupplungsanordnung aufgenommen wird. Die Außenumfangsflache der Stahlabdeckung bildet eine ringförmige, in Axialrichtung weisende Reibfläche für einen Kupplungseingriff mit einer gegenüberstehenden Reibfläche, die von dem Drehmomentüjandlergehäuse gebildet ist. Diese Ausbildung ergibt eine leichte, kostengünstige und kompakte Kupplung mit gutem Wärmeübertragungsverhalten. Es ist nicht notwendig, ein Reibmaterial mit dem Körper zu verbinden, um den aus Aluminium bestehenden Körper gegen Verschleiß und Abrieb zu schützen.

Entsprechend einem weiteren Merkmal der Erfindung, sind Außenumfangsabschnitte des Körpers und der Abdeckung miteinander durch eine metallische Umbördelung verbunden, und ein Schlupfen der Bauteile in Umfangsrichtung u/ird dadurch verhindert, daß Vorsprünge des einen Bauteils in Ausnehmungen des anderen Bauteils eingreifen.

Die Erfindung ist im folgenden an Hand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung des Antriebszuges eines Kraftfahrzeuges mit einem mit Drehmomentwandler ausgestatteten automatischen Getriebe, wobei'ein mit einer Viskositätskupplung ausgestatteter Drehmomentwandler-Bypassantrieb vorgesehen ist,

Fig. 2 in-größerem Maßstab einen Teilschnitt des Drehmomentwandlers und des Viskositätskupplungs-Bypassantriebs gemäß Fig. 1, sowie

Fig. 3 einen Schnitt entlang der Linie 3-3 der Figur 2.

Der in Fig. 1 schematisch dargestellte Kraftfahrzeug-Antriebszug umfaßt eine Brennkraftmaschine 10, ein automatisches Getriebe 11 und eine Antriebswelle 12, welche die Hinter- oder Vorderräder 13 über ein Differential 14 antreibt .

Zu dem Getriebe 11 gehören ein Drehmomentwandler 15 mit einer Abtriebswelle 16 und ein Untersetzungsgetriebe 18, das von der Abtriebswelle 16 des Drehmomentwandlers angetrieben wird. Der Drehmomentwandler 15 ist mit einem Getriebefluid gefüllt und weist in bekannter Weise eine v/on der Maschine 10 über ein Drehmomentwandlergehäuse 22 angetriebene Pumpe 20, einen Stator 24 und eine Turbine 26 auf, die mittels der Pumpe 20 hydrokinetisch angetrieben wird. Anstelle eines Drehmomentwandlers kann eine Fluidkupplung vorgesehen sein.

Zu dem Drehmomentwandler 15 gehört ferner ein Bypassantriebszug, der in Fig. 1 insgesamt mit 27 bezeichnet ist. Der Bypassantriebszug 27 sorgt, wenn er betätigt wird, für einen Direktantrieb zwischen dem Drehmomentwandlergehäuse 22 und der Drehmomentwandler-Abtriebswelle 16 über eine Viskositätskupplung 30, wodurch der mit hohem Schlupf behaftete Antriebsweg über die Pumpe 20 und die Turbine 26 umgangen wird.

Die Turbine 26 ist, wie aus Fig. 2 hervorgeht, bei 28 mit einer Hülse oder einem ringförmigen Träger 29 verschweißt. Der Innenumfang der Hülse trägt eine Keilverzahnung 29a, die mit einer Keilverzahnung 16a der Abtriebswelle 16 zusammenwirkt, um auf Grund einer Drehung der Turbine 26 für eine Drehung der Welle 16 zu sorgen. Eine Dichtung 31 ver-

hindert ein Auslecken won Getriebefluid entlang der Grenzfläche von Hülse und Antriebswelle.

Die Viskositätskupplung 30 ist im wesentlichen kreisförmig, und sie hat im radialen Querschnitt mehr oder minder L-Form. Die Kupplung ist sandwichartig aufgebaut. Sie weist eine ringförmige Gehäuseanordnung auf, die in dem Drehmomentüjandlergehäuse 22 des Drehmomentüjandlers untergebracht werden kann und mit axial in Abstand voneinander liegenden Seitenwandteilen versehen ist, die zwischen sich eine ringförmige Kupplungskammer bilden. Zu der Viskositätskupplung gehört ferner eine innerhalb der Kupplungskammer sitzende Kupplungsanordnung. Die eine Seitenwand des ringförmigen Gehäuses wird von einem Körper 32 gebildet, während die andere Seitenwand des ringförmigen Gehäuses von einer Abdeckung 34 gebildet wird. Zwischen dem Körper 32 und der Abdeckung 34 sitzt eine Kupplungsanordnung 36. Bei der Abdeckung 34 handelt es sich um ein Stahlstanzteil, während der Körper 32 und die Kupplungsanordnung 36 als Aluminiumgußstücke ausgebildet sind.

Zu dem Körper 32 gehören ein radial außenliegender Umfangsabschnit 32a, ein Zwischenabschnitt oder Arbeitsabschnitt 32b und ein radial innenliegender Abschnitt 32c, der in ein Nabenteil 32'd ausläuft, der sich in Fig. 2 von dem radial innenliegenden Rand des inneren Abschnitts 32c aus in Axialrichtung nach links erstreckt. Der Arbeitsabschnitt 32b trägt an seiner innenliegenden oder in Fig. 2 linken Stirnfläche eine Gruppe von axial verlaufenden Ringstegen 32e, die durch eine Folge von Ringnuten 32f in Radialrichtung voneinander getrennt sind. Eine Dichtung 33 sitzt in einer weiteren Ringnut in der Innenstirnfläche des Körpers 32 radial-- außerhalb von den Stegen und Nuten 32e, 32f.

Die Abdeckung 34 umfaßt einen radial außenliegenden Umfangsabschnitt 34a, der gegen die Innenfläche oder linke Stirnseite des äußeren Umfangsabschnitts 32a des Körpers dadurch gehalten wird, daß der Körper 32 bei 32g umgebördelt ist. An der Abdeckung befinden sich Ansätze 34b, die in Sacklöchern oder Ausnehmungen 35 aufgenommen werden, um einen Schlupf der Abdeckung gegenüber dem Körper zu i/erhindern. Die Abdeckung 34 weist ferner einen Zwischenabschnitt 34c und einen radial -innenliegenden Abschnitt 34d auf, der in einer nach innen oder in Fig. 2 nach rechts gerichteten Lippe 34e endet.

Die Züjischenabschnitte 32b und 34c des Körpers und der Abdeckung sind so gestaltet, daß sie die Kammer begrenzen, welche die Kupplungsanordnung 36 aufnimmt.

Die Kupplungsanordnung 36 weist einen Arbeitsabschnitt 36a und einen Lagerabschnitt 36b auf. An der dem Körper 32 zugewendeten Seite des Arbeitsabschnitts 36a (in Fig. 2 der rechten Seite) befindet sich eine Gruppe won axial gerichteten Ringstegen 36c, die durch eine Folge uon Ringnuten 36d voneinander getrennt sind. Die Ringstege 32e des Körpers 32 greifen zwischen die Ringstege 36c der Kupplungsanordnung 36. Zu dem Lagerabschnitt 36b gehören ein ringförmiger, radial v/erlaufender Montageflansch mit mehreren Öffnungen, die den Umlauf des viskosen Fluids in der Kammer gestatten, sowie ein ringförmiger, axial verlauf ender-Nabenteil 36e, der sich rechts und links von dem-Flansch erstreckt. Am Innenumfang des Kuppl'ungsnabenteils 36e befindet sich eine Keilverzahnung 36f, die mit einer Keilverzahnung 29b am Außenumfang der Hülse 29 in Eingriff steht, um eine Drehung der Kupplungsanordnung 36 zusammen mit der Abtriebswelle 16 zu bewirken und eine begrenzte Gleitbewegung der Nabe 36e zuzulassen, die eine Axialbewegung der Kupplung zur Folge hat. Eine Dichtung 38 verhin-

dert ein Auslecken von Getriebefluid entlang der Grenzfläche zwischen der Hülse und dem Nabenteil. Ringförmige Verschleißhülsen 40 und 41 aus gehärtetem Stahl sind auf die rechten und die linken Außenumfangsabschnitte des Kupplungsnabenteils 3Be aufgepreßt. Der Innenumfang des Körpernabenteils 32d ist auf dem υοη der Hülse 40 gebildeten Außenumfang des Kupplungsnabenteils 36e gelagert. Die Hülse 40 und der Kupplungsnabenteil 36e sind mit Öffnungen 40a und 3Bi versehen, welche eine Ablauföffnung bilden, die zu von den Keilverzahnungen 3Bf und 29b gebildeten Durchlässen führen, um einen Aufbau von unter hohem Druck stehendem Getriebefluid an der rechten Seite der Kupplung zu verhindern.

Der Nabenteil 32d wird mit Bezug auf die Kupplungsanordnung 36 durch eine Schubaufnahmeanordnung 42 axial positioniert und gegen ein Verkanten auf Grund von auf den Körper 32 einwirkenden ungleichförmigen Axialkräften geschützt. Dabei reagiert die Schubaufnahmeanordnung auf Axialkräfte auf den Körper 32 in beiden Richtungen. Die Schubaufnahmeanordnung weist eine radial verlaufende,ringförmige Schubaufnahmescheibe 44 aus Stahl, die in Axialrichtung gegen das rechte Ende der Verschleißhülse 40 mittels eines Schnapprings 46 gehalten wird, der in einer Ringnut des Kupplungsnabenteils 36e sitzt, sowie eine S-förmige Schubaufnahmescheibe 48 auf. Die Schubaufnahmescheibe 48 ist an ihrem radial außenliegenden Umfang .gegen eine radial verlaufende Fläche 32f' durch eine Umbördelung ' 32h gehalten. Sie reicht derart radial nach innen, daß sie die Schubaufnahmescheibe 44 überlappt und letztere zwischen der Innenfläche der Scheibe 48 und der Fläche 32f mit relativ kleinem Laufspiel sandwichartig angeordnet ist.

Die Hülse 40 und die Schubaufnahmeanordnung 42 haben die Aufgabe, die gesamte Lagerlast des Körpers 32 und der Ab-

deckung 34 zu absorbieren, das heißt radiale Lasten, gleichförmige axiale Lasten und ungleichförmige axiale Lasten, die den Nabenteil 32d auf dem Kupplungsnabenteil 36e zu v/erkanten suchen und den kritischen Abstand zwischen den Arbeitsabschnitten 32b und 36a auf der einen Seite der Kupplung vermindern sowie den kritischen Abstand auf der anderen Seite vergrößern. Dieser Abstand ist von der Auslegung her deshalb kritisch, weil er die Größe der Viskositätsantriebskraft oder das Drehmoment bestimmt, das von dem Körper 32 auf die Kupplungsanordnung 36 übertragen wird. Die erläuterte Schubaufnahmeanordnung vermindert die Anzahl der Abmessungen, die notwendig sind, um den Abstand während der Montage der Kupplung vorzugeben. Sie setzt ferner- den Einfluß von ungleichförmigen Axialkräften auf den Körper herab.

Ungleichförmigen Axialkräften, welche den Körpernabenteil 32d auf dem Kupplungsnabenteil 36e zu verkanten suchen, wird an einer Stelle entgegengewirkt, die radial außerhalb der Lauf- oder Radiallagerflächen sitzt, welche von der Innen- und Außenumfangslagergre-nzfläche zwischen den Naben gebildet wird. Wenn beispielsweise die Verbindung des äußeren Umfangsabschnitts 32a des Körpers nicht senkrecht zu der Lagergrenzfläche zwischen den Naben stehen sollte, wird die eine Diametralseite des Körpers nach links geschoben und die andere Diametralseite nach rechts gezogen. Jedes Verkanten dieser Art beschleunigt den Verschleiß der Lauf- oder Radiallagerflächen und führt von einem gewissen Betrag an zu axialem und radialem Meta-ll/Metall-Kontakt der Ringstege in den Arbeitsabschnitten 32b und 36a. Weil die Grenzfläche der Schubaufnahmescheiben 44, 48 radial außerhalb von der Radiallagerfläche liegt, vermindern sie die mechanische Auswirkung der ungleichförmigen Kräfte. Sie setzen damit die Verkantungskräfte auf die Radiallagergrenzfläche herab, während sie den kritischen Abstand zwi-

sehen den Arbeitsmitteln aufrechterhalten.

Idas die Verringerung .der Zahl der Abmessungen anbelangt, die notwendig sind, um den Axialabstand zwischen den Arbeitsabschnitten 32b und 36a des Körpers und der Kupplungsanordnung vorzugeben, bestimmen die Länge der Hülse AO und das Laufspiel zwischen den Schubaufnahmescheiben 44, 48 den kleinsten und den größten Axialabstand. Weil ferner das Laufspiel außerhalb der Kupplung liegt, läßt sich diese Abmessung mährend der Montage der Kupplung leicht überprüfen, und es erfolgt eine ständige Schmierung durch das umgebende Öl in dem Drehmomentwandlergehäuse.

Der radial außenliegende Umfangsabschnitt 34a der Abdekkung 34 bildet eine radial verlaufende Reibfläche 34f, die mit einem losen Reibmaterial oder einem Belag 58 zusammenwirkt, der sandwichartig zwischen einer Reibfläche 22a, die von dem Drehmomentwandlergehäuse 22 gebildet wird, und dem Umf angsabschnitt 34a sitzt. Bei der Lösung nach der US-Patentanmeldung Ser. No. 388,557 befindet sich der Außenumfang der Stahlabdeckung radial innerhalb eines ringförmigen Reibbelags, der mit dem Aluminiumkörper v/erklebt ist. Dadurch, daß die Stahlabdeckung 34 radial nach außen verlängert wird, um eine Kupplungs- oder Reibfläche zu bilden, wird das Verkleben überflüssig.

Der radial außenliegende Umfangsabschnitt 34a der Abdekkung 34 kann in einen zylindrischen Wandabschnitt übergehen, welcher die äußere Umfangsflache des Körpers umgreift. Die zylindrische Wand kann dann über den Körper herumgezogen werden. Außerdem können die Ansätze 34b dadurch ersetzt werden, daß die zylindrische Wand der Abdeckung in .Kerben oder Ausnehmungen des Körpers eingestemmt oder eingewalzt wird.

-ID-

Die Viskositätskupplung ist mit einem Silikonfluid, beispielsweise Dimethylpolysiloxan, gefüllt. Das flüssige Silikon wird an einem Auslecken in radial auswärts weisender Richtung durch die quadratischen Querschnitt aufweisende Elastomer-Ringdichtung 33 gehindert. Ein Austritt des Silikonfluids radial nach innen wird won zwei Doppellippen-Elastomerdichtungen 54, 56 verhindert. Die Dichtung 54 befindet sich in einer Ringnut 32j in dem Kupplungsnabenteil 32d; sie läuft auf der Stahlhülse 40. Die Dichtung 56 sitzt innerhalb der Lippe 34e und läuft auf der Stahlhülse 41 . Die Dichtungen .verhindern auch ein Auslecken von Getriebefluid in die Viskositätskupplung. Falls erwünscht, kann die Hülse 40 in Form von zwei kürzeren Stücken ausgeführt werden, von denen das eine auf den Nabenteil 36e aufgepreßt ist, um für eine Dichtwirkung im Zusammenspiel mit der Dichtung 54 zu sorgen. Das andere Stück kann in die von dem Innenumfang des Nabenteils 32g oder des Nabenteils 36e gebildete Bohrung gepreßt sein und aus Stahl bestehen, während eine kurze Bronzehülse in den Innenumfang des Nabenteils 32g eingepreßt ist.

Im Betrieb des Bypassantriebszugs 27 wird Getriebefluid normalerweise dem Drehmomentwandlerbereich über einen ringförmigen Durchlaß oder eine Kammer 60 zwischen der Abdeckung 34 und. dem Drehmomentwandlergehäuse 22 zugeführt. Durch das Vorhandensein des auf die Abdeckung 34 einwirkenden Fluids in der Kammer 60 wird die Viskositätskupplung gegen eine von einer Feder 62 ausgeübte leichte Kraft in Fig. 2 nach rechts in die Außereingriffsstellung (Fig. 1 ) bewegt, wobei der Belag 58 von der Gehäusefläche 22a und der Fläche 34f der Abdeckung abgehoben ist, so daß ein an dem Belag vorbeiführender Ringdurchlaß gebildet wird. Das Fluid strömt auf diese Weise radial auswärts in dem Durchlaß oder der Kammer 60 an dem Belag 58 vorbei und in die Hauptkammer des Drehmomentwandlers hinein. Wenn es erwünscht ist, den Bypassantriebszug wirksam zu machen, bei-

spielsweise wenn das Fahrzeug mit höherem Getriebeübersetzungsverhältnis und oberhalb einer vorbestimmten Fahrzeuggeschwindigkeit betrieben üjird, wird die Strömungsrichtung des Getriebefluids in dem Drehmomentwandler durch Betätigen eines zweckentsprechenden, nicht dargestellten Magnetventils umgekehrt. Das Getriebefluid uiird jetzt der Hauptkammer des Drehmomentwandlers zugeführt, uio es auf den Körper 32 einwirkt und die Viskositätskupplung in Fig. 2 nach links schiebt, um den Belag 58 in Reibeingriff mit den Reibflächen 22a und 34f des Gehäuses und der Abdeckung zu bringen. Es erfolgt jetzt ein Direktantrieb über die Viskositätskupplung auf die Abtriebswelle 16, wodurch der Drehmomentwandler umgangen wird. Es tritt zwar ein begrenzter Schlupf in der Viskositätskupplung zwischen dem Körper 32 und der Kupplungsanordnung 36 auf. Dieser Schlupf ist jedoch wesentlich kleiner als der Schlupf in dem Drehmomentwandler, so daß der Gesamtwirkungsgrad des Getriebes wesentlich gesteigert wird und die Kraftstoffausnutzung entsprechend verbessert ist. Die Viskositätskupplung hat wegen ihres Federungseffektes die Wirkung, Antriebsvibrationen zu beseitigen, die bei bekannten Bypassantrieben mit mechanischer Antriebsverbindung auf den Fahrgastraum übertragen werden. Ein Überhitzen des Getriebefluids auf Grund des Reibungseingriffs der Viskositätskupplung mit dem Drehmomentwandlergehäuse wird dadurch verhindert, daß man Kühlmedium (Öl) durch eine axial gerichtete Öffnung 64 strömen läßt, die radial einwärts von dem Belag 58 angeordnet ist.

Bei einigen automatischen Getrieben mit Drehmomentwandler kann die Kupplungsanordnung 36 mit einer Welle verbunden sein, die den Drehmomentwandler immer dann umgeht, wenn das Getriebe auf ein oder mehrere vorbestimmte Übersetzungsverhältnisse eingestellt wird. Dann kann auf die Reibungskupplung verzichtet werden, und der äußere Umfangs-

teil der Viskositätskupplung kann mit dem Drehmomentmandlergehäuse mechanisch verbunden u/erden.

Die offenbarte Viskositätskupplung sorgt für eine einfache, wirkungsvolle Energieübertragung über die Viskositätskupplung. Kupplungen dieser Ausbildung lassen sich bei relativ niedrigen Massenproduktionskosten leicht herstellen und montieren. Sie sorgen für eine gleichförmige Drehmomentübertragung, und sie haben eine länge Lebensdauer, selbst wenn sie ungleichförmigen Axialkräften ausgesetzt werden, wenn eine Reibungsverbindung oder eine mechanische Verbindung mit dem Drehmomentwandlergehäuse erfolgt.

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Claims

Patentanwalt"DiPL-iNG. Gerhard schwan _1QQOQ

ELFENSTRASSE 32 · D-8000 MÜNCHEN «3

83-rMAR-163

EATON CORPORATION 100 Erievieu Plaza, Cleveland, Ohio 44114, V.St.A,

Viskositätsbypasskupplung für Drehmomentwandler

Ansprüche:

M .; Viskositätskupplung (30) mit einer ringförmigen Gehäu- ^■^ seanordnung (32, 34), die zur Unterbringung in dem Gehäuse einer Fluidkupplung (15) geeignet ist und eine ein viskoses Fluid enthaltende ringförmige Kammer bildet, wobei das Fluidkupplungsgehäuse (22) eine in Kupplungseingriff mit der ringförmigen Gehäuseanordnung (32, 34) bringbare ringförmige Reibfläche (22a) aufueist, ferner mit einer in der Kammer angeordneten . Kupplungsanordnung (36), die einen sich axial erstrekkenden, für eine Drehantriebs- und Gleitverbindung mit einer Welle (16) in dem Fluidkupplungsgehäuse (22) geeigneten Nabenteil (36e) und einen ringförmigen, radial verlaufenden Kupplungsabschnitt (36a) mit Arbeitsmitteln für einen Viskositätskupplungseingriff mit entsprechenden Arbeitsmitteln (36b) auf einem gegenüberliegenden Teil der ringf ör.migen Gehäuseanordnung aufuieist, sowie mit einer Dichtungsanordnung (54, 56) zwischen der ringförmigen Gehäuseanordnung und dem Kupplungsnabenteil, gekennzeichnet durch erste und zweite, sich radial erstreckende, ringförmige Seitenwandteile (32, 34), die die ringförmige Gehäuseanordnung bilden und die Kammer begrenzen,

FERNSPRECHER: 089/601203» · KABEL: ELECTRICPATENT MÜNCHEN

tuobei das erste Seitenwandteil (32) aus Aluminium besteht und an seinem radial innenliegenden Rand einen ringförmigen, axial verlaufenden Nabenteil (32d) trägt, der auf der Außenumfangsflache (40) des Kupplungsnabenteils (36e) gelagert ist, wobei der Seitenwandnabenteil und die Kupplungsanordnung die alleinige radiale und axiale Abstützung für die Gehäuseanordnung bilden und wobei das zweite Seitenwandteil (34) aus einem Eisenmetall besteht und einen ringförmigen, radial verlaufenden Abschnitt (34a)' aufweist, der an seinem Außenumfang mit einem Außenumfangsabschnitt (32a) des ersten Seitenwandteils fest verbunden ist und eine ringförmige Kupplungsfläche (34f) für einen Kupplungseingriff mit der ringförmigen Reibfläche (22a) des Fluidkupplungsgehäuses (22) bildet.
2. l/iskositätskupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenumfangsabschnitte (32a, 34a) des ersten und zweiten Seitenwandteils (32, 34) durch eine metallische Umbördelung (32g) zusammengehalten sind und ein Schlupf dieser Teile in Umfangsrichtung durch einen Ansatz (34b) an einem der Teile verhindert wird, der in eine Ausnehmung (35) in dem anderen Teil eingreift.
3. Viskositätskupplung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Außenumfangsabschnitt (32a) des ersten Seitenwandteils (32) Sacklöcher (35) zur Aufnahme von Ansätzen (34b) des z'weiten Seitenwandteils (34) vorgesehen sind.
4. Viskositätskupplung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Lager axial in Abstand von dem ringförmigen, radial verlaufenden Kupplungsabschnitt (3Ba) angeordnet ist und die Dichtungsanordnung eine zwischen diesen Bauteilen sitzende

Dichtung (5A) aufweist.
5. Viskositätskupplung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Kupplungsnabenteil (36e) eine Ablauföffnung (36i) aufweist, die sich von einem Rand des Lagers radial einwärts zu einem Durchlaß erstreckt, der axial in der Richtung des zweiten Seitenwandteils (34) v/erläuft.
B. Viskositätskupplung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Schubaufnahmeanordnung (42) zur Aufnahme von Axialkräften, die auf das erste Seitenuiandteil (32) einwirken, und zum Verhindern von Änderungen des Axialabstands zwischen den Arbeitsmitteln (32e, 36a).
7. Viskositätskupplung nach Anspruch B, dadurch gekennzeichnet, daß die Schubaufnahmeanordnung radial zwischen der Dichtungsanordnung (54, 56) und den Arbeitsmitteln (32e, 36a) sitzt.
8. Viskositätskupplung nach Anspruch B oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Schubaufnahmeanordnung (42) ein erstes Schubaufnahmeteil (44), das von dem Innenrand einer radial verlaufenden Fläche (32f) des Kupplungsnabenteils (32e) des ersten Seitenwandteils (32) radial nach außen verläuft und mit dieser Fläche (32P) in Kontakt steht, um eine Relativbewegung zwischen den Nabenteilen (32d, 3Be) zu verhindern, sowie ein zweites Schubaufnahmeteil (48) aufweist, dessen radial außenliegender Rand mit dem ersten Seitenwandteil (32) an einer Stelle fest verbunden ist, die radial außerhalb des Radialaußenrandes des ersten Schubaufnahmeteils (44) liegt, wobei das zweite Schubaufnahmeteil sich radial nach innen bis zu einer Stelle erstreckt, wo es das erste Schubaufnahmeteil überlappt und wo

das erste Schubaufnahmeteil zwischen der radial verlaufenden Fläche (32f) des einen Seitenwandteils (32) und dem zweiten Schubaufnahmeteil (48) liegt.
9. Viskositätskupplung nach einem der Ansprüche B bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtungsanordnung erste und zweite Dichtungen (54, 5B) aufweist, die in Axialrichtung auf gegenüberliegenden Seiten des Kupplungsteils (32a) liegen, wobei die erste Dichtung zwischen einer radial innenliegenden Fläche des ersten Seitenwandteils und der Außenumfangsflache (40) des Kupplungsnabenteils sitzt, während die zweite Dichtung zwischen einer Lippe (34e) des zweiten Seitenwandteils (34) und der Außenumfangsflache (41) des Kupplungsnabenteils (3Be) angeordnet ist, und daß der Kupplungsnabenteil (36e) eine mit Bezug auf die Kammer axial nach außen weisende Endfläche (32f) und eine nach innen weisende Ringnut (32j) zur Aufnahme der ersten Dichtung (54) aufweist, wobei das Lager zwischen beiden angeordnet ist; und wobei die Schubaufnahmeanordnung (42) versehen ist mit:

einem ersten Schubaufnahmeteil (44), das von dem mit der Endfläche (32f^!) in Berührung stehenden Innenrand radial nach außen reicht und mit Bezug auf den Kupplungsnabenteil axial festgelegt ist; und einem zweiten Schubaufnahmeteil (48), dessen radial außenliegender Rand mit der Endfläche an einer radial außerhalb von dem radial außenliegenden Rand des ersten Schubaufnahmeteils liegenden Stelle fest verbunden ist und das sich radial nach innen so weit erstreckt, daß es das erste Schubaufnahmeteil (44) überlappt und letzteres zwischen die Endfläche (32f) und das zweite Schubaufnahmeteil (48) zu liegen kommt.
10. Viskositätskupplung nach einem der Ansprüche B bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Nabenteile (32d, 36e)

im wesentlichen aus Aluminium gefertigt sind und die Außenumfangsflache des Kupplungsnabenteils (36e) von einer Hülse (40) aus Eisenmetall gebildet ist, die auf den Kupplungsnabenteil aufgepreßt ist und eine Lagerfläche für den Nabenteil (32d) des einen Seitentuandteils sowie eine Verschleißflache der ersten Dichtung (54) bildet.