DE19813055A1 - Automotive hydrodynamic torque converter housing has hydraulic - Google Patents

Abstract

An automotive hydrodynamic torque converter (8-11) has a bridging clutch (A) has a moving piston linked to the converter housing by a friction pad. The housing in the vicinity of the pad incorporates a circumferential recess through which hydraulic fluid flows, operating as a coolant. The recess incorporates a series of turbulence-generating projections creating vortices in the hydraulic coolant.

Description

Translated fromGerman

Die Erfindung betrifft eine Überbrückungskupplung gemäß dem Oberbegriff des An­spruchs 1.The invention relates to a lock-up clutch according to the preamble of the Ansaying 1.

In der WO 93/13 339 ist eine Überbrückungskupplung an einem hydrodynamischen Drehmomentwandler bekannt, die einen über Reibbeläge mit dem Wandlergehäuse verbindbaren, in Achsrichtung auslenkbaren Kolben umfaßt. Der Kolben nimmt axial zwischen sich und einem am antriebsseitigen Primärflansch des Wandlergehäuses vor­gesehenen Deckblech eine Lamelle auf, die beidseits mit jeweils einem Reibbelag verse­hen ist. Diese Reibbeläge weisen, wie insbesondere ausFig. 4 entnehmbar ist, in Um­fangsrichtung verlaufende Vertiefungen auf, die über Zuläufe mit dem Wandlerkreis nach radial außen und über Abläufe mit einer Kammer nach radial innen verbunden sind, wobei diese Kammer axial zwischen dem Primärflansch und dem Kolben ausgebil­det ist.WO 93/13 339 discloses a lock-up clutch on a hydrodynamic torque converter, which comprises a piston which can be connected to the converter housing via friction linings and can be deflected in the axial direction. The piston receives axially between itself and a seen on the drive side primary flange of the converter housing before a cover plate, which is verse hen on both sides with a friction lining. These friction linings, as can be seen in particular fromFIG. 4, in the circumferential direction to depressions which are connected via inlets to the converter circuit radially outwards and via outlets with a chamber radially inwards, this chamber being axially between the primary flange and the Piston is trained.

Bei einer derartigen Ausbildung der Vertiefungen strömt über den Zulauf eingeleitete Hydraulikflüssigkeit auf sehr kurzem Weg zum Ablauf, um über diesen nach radial innen in die Kammer auszutreten. Aufgrund der geringen Verweildauer der Hydraulikflüssig­keit in den Vertiefungen ist der erbrachte Kühlungseffekt minimal.With such a design of the depressions flows introduced via the inletHydraulic fluid on a very short path to the drain, over this radially inward to exit into the chamber. Due to the short dwell time of the hydraulic fluidThe cooling effect achieved is minimal in the recesses.

Das gleiche Problem besteht bei einer Lösung gemäß derjenigen in der DE 44 23 640 A1 nachFig. 16, bei welcher Reibbeläge beidseits einer Lamelle mit radial verlaufenden Vertiefungen einer Nutung versehen sind. Vom Wandlerkreis kommende Hydraulikflüs­sigkeit durchströmt diese Vertiefungen sehr rasch nach radial innen. Des weiteren kommt folgendes Problem hinzu:
Derartige Vertiefungen in einem Reibbelag können beispielsweise dadurch erzeugt wer­den, daß das Reibmaterial an den Stellen, an denen die Vertiefungen entstehen sollen, durch ein mechanisches, thermisches oder chemisches Bearbeitungsverfahren entfernt wird. Hierzu wird eine Schablone auf die Reibfläche eines Reibbelags aufgesetzt, die lediglich diejenigen Stellen nicht überdeckt, an denen die Vertiefungen ausgebildet werden sollen. Diese Stellen werden anschließend dem vorgenannten Bearbeitungsver­fahren zur Entfernung von Material ausgesetzt. Bei dieser Art der Materialentfernung verbleiben im Übergangsbereich der Vertiefungen zur Reibfläche des Reibbelages Mate­rialreste, die bei unwirksamer Überbrückungskupplung für einen bereichsweisen Kon­takt eines Reibbelags mit einer Reibfläche, beispielsweise am Kolben, sorgen und da­durch ein unerwünschtes Schleppmoment erzeugen. Hierdurch wird der Wirkungsgrad des Drehmomentwandlers in unerwünschter Weise verschlechtert. Außerdem entsteht Reibungswärme.The same problem exists with a solution according to that in DE 44 23 640 A1 according toFIG. 16, in which friction linings are provided on both sides of a lamella with radially extending recesses of a groove. Hydraulic fluid coming from the converter circuit flows through these depressions very quickly radially inwards. The following problem also arises:
Such depressions in a friction lining can be produced, for example, by removing the friction material at a point where the depressions are to be created by a mechanical, thermal or chemical processing method. For this purpose, a template is placed on the friction surface of a friction lining, which does not cover only those places where the depressions are to be formed. These points are then subjected to the aforementioned processing procedure for the removal of material. In this type of material removal remain in the transition area of the recesses to the friction surface of the friction material mate rialreste, which provide ineffective lockup clutch for a regionally con tact of a friction lining with a friction surface, for example on the piston, and cause by an undesirable drag torque. As a result, the efficiency of the torque converter is undesirably deteriorated. In addition, frictional heat is generated.

Derartige Vertiefungen sind auch durch Prägen in den Reibbelag herstellbar. Dadurch sind zwar Materialreste, die ein unerwünschtes Schleppmoment erzeugen, vermeidbar, aber die Tiefe der Vertiefungen ist auf einen Bruchteil der Reibbelagdicke begrenzt. Die Vertiefungen können demnach nur einen geringen Volumenstrom an Wandlerflüssigkeit durchfließen lassen, die Kühlwirkung ist entsprechend gering.Such depressions can also be produced by embossing in the friction lining. Therebymaterial residues that generate an undesirable drag torque can be avoided,but the depth of the depressions is limited to a fraction of the friction lining thickness. TheWells can therefore only a small volume flow of converter liquidLet it flow through, the cooling effect is correspondingly low.

In der DE 44 32 624 C1 ist im Reibbelag eine zick-zack-förmig in Umfangsrichtung ver­laufende Vertiefung für Hydraulikflüssigkeit ausgebildet, der in vorbestimmbaren Ab­ständen, in Umfangsrichtung gesehen, Zu- oder Abläufe zugeordnet sind. Ein derartiger Reibbelag mag hinsichtlich seiner Kühlungseigenschaften überzeugen, jedoch kann aus fertigungstechnischen Gründen oftmals die Geometrie und/oder die Tiefe dieser Vertie­ fung nicht exakt eingehalten werden. Damit bestehen unerwünschte Schwankungen des diese Vertiefung durchströmenden Volumenstroms, so daß die kundenseitig gefor­derte Maximaltemperatur der Reibflächen nicht mit ausreichender Sicherheit gewährlei­stet werden kann. Der Reibbelag kann durch Überhitzung zerstört werden.DE 44 32 624 C1 has a zigzag shape in the circumferential direction in the friction liningrunning recess for hydraulic fluid formed in the predetermined fromstands, seen in the circumferential direction, assigned to or processes. Such oneFriction lining may be convincing in terms of its cooling properties, but it canproduction-related reasons often the geometry and / or the depth of this recess not exactly adhered to. There are therefore undesirable fluctuationsof the volume flow flowing through this recess, so that the customer's geforThe maximum temperature of the friction surfaces cannot be guaranteed with sufficient certaintycan be steady. The friction lining can be destroyed by overheating.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Reibbereich der Überbrückungskupp­lung an einem hydrodynamischen Drehmomentwandler so auszubilden, daß bei minima­lem konstruktiven Aufwand und fertigungstechnischen Risiko eine optimale Versorgung mit Hydraulikflüssigkeit zur Kühlung von Wandlerbauteilen, wie beispielsweise einem Wandlergehäuse, dem Kolben der Überbrückungskupplung oder einer zwischen Wandlergehäuse und Kolben angeordneten Lamelle, gewährleistet ist.The invention has for its object the friction range of the lockup clutchdevelopment on a hydrodynamic torque converter so that at minimaOptimal supply due to the design effort and the manufacturing riskwith hydraulic fluid for cooling converter components, such as oneConverter housing, the piston of the lock-up clutch or one betweenTransducer housing and piston arranged lamella, is guaranteed.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 an­gegebenen Merkmale gelöst.This object is achieved by the characterizing part of claim 1given characteristics solved.

Durch Ausbildung der Vertiefung im wesentlichen in Umfangsrichtung wirken sich auch für den Fall, daß die Vertiefung bei Fertigung nach bekannten mechanischen, thermi­schen oder chemischen Bearbeitungsverfahren im Übergangsbereich zur Reibfläche des Reibbelags Materialreste aufweisen sollte, die letztgenannten nur geringfügig im Hin­blick auf ein unerwünschtes Schleppmoment bei unwirksamer Überbrückungskupplung gegenüber einer Reibfläche, beispielsweise am Kolben der Überbrückungskupplung, aus. Eine Minderung des Wirkungsgrades des Drehmomentwandlers und das Entstehen von Reibungswärme ist daher weitgehend auszuschließen.By forming the recess essentially in the circumferential direction also actin the event that the recess during manufacture according to known mechanical, thermior chemical processing methods in the transition area to the friction surface of theFriction lining should have material residues, the latter only slightly in the backview of an undesirable drag torque when the lock-up clutch is ineffectiveagainst a friction surface, for example on the piston of the lock-up clutch,out. A reduction in the efficiency of the torque converter and the emergencefrictional heat must therefore be largely excluded.

Um in der Vertiefung eine ausreichende Verwirbelung der zugeführten Hydraulikflüssig­keit und damit einen guten Wärmeaustausch zu realisieren , sind erfindungsgemäß Tur­bulenzbildner in der Vertiefung vorgesehen. Vorzugsweise sind diese Turbulenzbildner in Form von elliptischen Inseln realisiert, wobei diese Inseln so ausgerichtet sind, daß deren jeweilige große Achse im wesentlichen in Umfangsrichtung verläuft. Dadurch be­dingt, sind wesentliche Seitenkanten der elliptischen Inseln in Umfangsrichtung oder zumindest mit einer Komponente in Umfangsrichtung orientiert, so daß auch dann, wenn diese Inseln herstellungsbedingt Materialreste im Bereich des Übergangs ihrer Reibflächen zur Vertiefung aufweisen sollten, Schleppmomente nur bedingt auftreten. Statt dessen bewirken die Inseln aufgrund ihrer Anordnung im Strömungsweg der Hy­ draulikflüssigkeit, daß die letztgenannte die Inseln umströmen muß und dabei insbe­sondere im Erstreckungsbereich der kleinen Achse jeder elliptischen Insel einen spalt­förmigen Durchfluß durchlaufen muß, der radial zwischen der jeweiligen Seitenkante der Insel und der zugeordneten Radialseite der Vertiefung vorgesehen ist. Aufgrund der Strömungswegverengung entstehen Turbulenzen, die zu der erwünschten, den Wärme­austausch fördernden Verwirbelung führen.To ensure sufficient swirling of the supplied hydraulic fluid in the recessspeed and thus to realize a good heat exchange, according to the invention are doorsbulging agent provided in the recess. These are preferably turbulence formersrealized in the form of elliptical islands, these islands being oriented so thatwhose major axis runs essentially in the circumferential direction. Thereby beessential side edges of the elliptical islands in the circumferential direction ororiented at least with one component in the circumferential direction, so that evenif these islands have material residues in the area of the transition of theirShould have friction surfaces for deepening, drag torques only occur to a limited extent.Instead, due to their arrangement in the flow path, the islands cause the Hy draulic fluid that the latter must flow around the islands and in particularespecially in the area of extension of the small axis of each elliptical islandmust flow through, the radial between the respective side edgethe island and the associated radial side of the recess is provided. Due to theFlow path narrowing creates turbulence that leads to the desired heatexchange-promoting turbulence.

Die elliptischen Inseln erstrecken sich auch aus einem anderen Grund vorzugsweise mit ihrer großen Achse im wesentlichen in Umfangsrichtung. Dieser Grund liegt darin, daß in Umfangsrichtung ausreichend Länge auch für größere elliptische Inseln verbleibt, während diese Inseln wegen des radial außerhalb oder radial innerhalb derselben ver­bleibenden, bereits angesprochenen Durchflusses in Kombination mit der in Radialrich­tung kompakten Vertiefung sehr klein auszubilden wären, wenn deren große Achse im wesentlichen in Radialrichtung verlaufen würde. Eine entsprechende Reduzierung der Reibfläche sowie eine dadurch bedingte Verringerung des übertragbaren Drehmomen­tes wäre die Folge. Eine solche Anordnung von Inseln erscheint nur dann sinnvoll, wenn diese gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung im wesentlichen oval ausgebildet sind, wobei sich die Seitenkanten jeder derartigen Insel vorzugsweise im wesentlichen parallel zur radial verlaufenden großen Achse erstrecken. Bei einer derarti­gen Ausbildungsform ist die zur Übertragung hoher Drehmomente erforderliche hohe "Packungsdichte" von Inseln erzielbar.The elliptical islands preferably also extend for another reasontheir major axis essentially in the circumferential direction. This is becausesufficient length remains in the circumferential direction even for larger elliptical islands,while these islands ver because of their radially outside or radially insideremaining, already mentioned flow in combination with that in Radialrichcompact recess would be very small if their large axis in thewould run essentially in the radial direction. A corresponding reduction inFriction surface and a resulting reduction in the transmissible torqueThat would be the consequence. Such an arrangement of islands only makes sense ifthis is essentially oval according to another embodiment of the inventionare formed, the side edges of each such island preferably inextend substantially parallel to the radial major axis. With such aThe training form is the high one required for the transmission of high torques"Packing density" of islands achievable.

Zurückkommend auf die elliptischen Inseln mit im wesentlichen in Umfangsrichtung verlaufender großer Achse besteht die Möglichkeit, auch im Bereich eines Zulaufs oder eines Ablaufs eine Insel derart auszubilden, daß sie im wesentlichen der elliptischen Formgebung folgt, gleichzeitig aber eine zulaufseitige Strömungsumlenkung oder eine ablaufseitige Strömungsumlenkung aufweist. Dadurch wird einerseits der Vorteil erzielt, daß aufgrund der auch im Bereich eines Zu- oder Ablaufs vorgesehenen Insel die für die Übertragung von Drehmomenten zur Verfügung stehende Reibfläche maximiert wird, andererseits aber aufgrund der Strömungsumlenkungen die Hydraulikflüssigkeit bereits so in die Vertiefung eingeleitet bzw. aus dieser abgeführt wird, daß die elliptischen In­seln mit der idealen Strömungsrichtung umströmt werden.Coming back to the elliptical islands with essentially the circumferential directionrunning major axis is also possible in the area of an inlet orform an island in such a way that it is essentially ellipticalShaping follows, but at the same time an inlet-side flow deflection orhas flow-side deflection. On the one hand, this has the advantage thatthat due to the island also provided in the area of an inlet or outlet for theTransmission of torques available friction surface is maximized,on the other hand, however, due to the flow deflections, the hydraulic fluid alreadyis introduced into or removed from the depression in such a way that the elliptical Inflow around with the ideal flow direction. 

Eine weitere Ausführungsform eines Turbulenzbildners kann darin liegen, die Vertiefung zumindest an ihrer äußeren Radialseite, vorzugsweise aber auch ergänzend an ihrer in­neren Radialseite, jeweils mit radialen Einbuchtungen zu versehen. Die Wirkung ist der­art, daß in die Vertiefung eingeleitete Hydraulikflüssigkeit fliehkraftbedingt in die radial äußeren Einbuchtungen gedrängt wird, wodurch eine Verwirbelung erzeugt wird. Diese Verwirbelung wiederum hat zur Folge, daß Hydraulikflüssigkeit in die radial inneren Ein­buchtungen einströmt. Dadurch bedingt, durchströmt die Hydraulikflüssigkeit die Vertie­fung nicht auf kürzestmöglichem Weg, sondern erst nach einer Mehrzahl von Verwirbe­lungen. Auch hierdurch ist ein hervorragender Wärmeaustausch gewährleistet.Another embodiment of a turbulence generator can be the depressionat least on its outer radial side, but preferably also on its inradial side, each with radial indentations. The effect is thatArt that hydraulic fluid introduced into the recess due to centrifugal force in the radialouter indentations is pushed, creating a vortex. ThisTurbulence in turn has the result that hydraulic fluid in the radially inner oneinflows into the bay. As a result, the hydraulic fluid flows through the recessnot in the shortest possible way, but only after a plurality of interminglinglungs. This also ensures excellent heat exchange.

Die Erfindung wird anhand mehrerer Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigt:The invention is explained in more detail using several exemplary embodiments. It shows:

Fig. 1 die obere Hälfte eines Längsschnittes, durch die mit zwei Reibbelägen ausgebil­dete Überbrückungskupplung an einem hydrodynamischen Drehmomentwand­ler;Figure 1 shows the upper half of a longitudinal section, through which with two friction linings ausgebil Dete lock-up clutch on a hydrodynamic torque wall ler.

Fig. 2 einen Reibbelag aus der Ansicht A derFig. 1 zur Darstellung einer in Umfangs­richtung verlaufenden Vertiefung in demselben, wobei die Vertiefung mit ellipti­schen Inseln als Turbulenzbildner versehen ist;Figure 2 is a friction lining from view A ofFigure 1 showing a circumferential direction in the same recess, the recess being provided with elliptical islands as turbulence.

Fig. 3 wieFig. 2, aber mit ovalen Inseln als Turbulenzbildner;Fig. 3 asFig 2, but with oval islands as turbulence.

Fig. 4 wieFig. 2, aber mit radial äußeren und radial inneren Einbuchtungen als Turbu­lenzbildner;Fig. 4 likeFigure 2, but with radially outer and radially inner indentations as Turbu lenzbildner.

Fig. 5 wieFig. 2, aber mit jeweils zwei in Umfangsrichtung benachbarten, über je eine Einschnürung miteinander verbundenen elliptischen Inseln als Turbulenzbildner;.Fig. 5is asFigure 2 but with two circumferentially adjacent, via a respective constriction interconnected elliptical islands as Turbulenzbildner;

Fig. 6 wieFig. 3, aber mit Erstreckung der ovalen Inseln in Umfangsrichtung;Fig. 6is asFigure 3 but with extension of the oval islands in the circumferentialdirection.

Fig. 7 wieFig. 4, aber mit einer anderen Form der Ausbuchtungen.Fig. 7 asFig. 4, but with a different shape of the bulges.

InFig. 1 ist derjenige Bereich eines hydrodynamischen Drehmomentwandlers herausge­zeichnet, in dem Reibbeläge zur Übertragung eines Drehmomentes vom Wandlergehäu­ se sowie von einem Kolben der Überbrückungskupplung auf eine Abtriebswelle vorge­sehen sind. Es wurde hierbei darauf verzichtet, den Drehmomentwandler als Ganzes darzustellen und zu beschreiben, weil derartige Drehmomentwandler aus dem Stand der Technik bekannt sind, beispielsweise aus der DE 44 23 640 A1.InFig. 1 that area of a hydrodynamic torque converter is marked out, in which friction linings for transmitting torque from the converter housing and from a piston of the lock-up clutch are provided on an output shaft. It has been dispensed with here to represent and describe the torque converter as a whole, because such torque converters are known from the prior art, for example from DE 44 23 640 A1.

Der dargestellte hydrodynamische Drehmomentwandler ist um eine Mittenachse20 drehbar. Ein Lagerzapfen1, der üblicherweise in einer entsprechenden Ausnehmung einer Kurbelwelle eines Antriebs, wie beispielsweise einer Brennkraftmaschine, drehbar aufgenommen ist, ist einstückig mit einer Wandlernabe3 ausgebildet. Diese geht in einen sich nach radial außen erstreckenden Primärflansch5 über, an welchem eine Pumpenschale7 zur Bildung des Wandlergehäuses8 befestigt ist. Die Pumpenschale7 bildet zusammen mit einer Beschaufelung ein Pumpenrad9, das mit einem Turbinenrad11 und einem nicht gezeigten Leitrad zur Bildung eines Wandlerkreises12 zusammen­wirkt. Das Turbinenrad11 ist an einer Turbinennabe13 befestigt, die über eine Verzah­nung15 mit einer Abtriebswelle17 in drehfester Verbindung steht, wobei diese Ab­triebswelle17 über eine Mittenbohrung19 verfügt. Die Turbinennabe13 ist über eine Lagerung21 in der Wandlernabe3 gelagert und gegenüber dieser durch eine Dichtung24 abgedichtet.The hydrodynamic torque converter shown is rotatable about a central axis20 . A bearing journal1 , which is usually rotatably received in a corresponding recess in a crankshaft of a drive, such as an internal combustion engine, is formed in one piece with a converter hub3 . This merges into a radially outwardly extending primary flange5 , to which a pump shell7 is attached to form the converter housing8 . The pump shell7 forms, together with blading, a pump wheel9 which interacts with a turbine wheel11 and a stator wheel (not shown) to form a converter circuit12 . The turbine wheel11 is fastened to a turbine hub13 , which has a toothing15 with an output shaft17 in a rotationally fixed connection, said drive shaft17 having a central bore19 . The turbine hub13 is supported by a bearing21 in the converter hub3 and is sealed off from it by a seal24 .

Zurückkommend auf die Abtriebswelle17, ist dieser an ihrem dem Lagerzapfen1 zu­gewandten freien Ende ein Raum22 zugeordnet, in den auf gleichmäßigen Abständen am Umfang ausgebildete Kanäle23 münden. Diese Kanäle führen nach radial außen in eine Kammer25, die axial zwischen einem Kolben27 einer Überbrückungskupplung29 und dem Primärflansch5 angeordnet ist. Der Kolben27 ist auf einer Auflagerfläche32 der Wandlernabe3 axial verschiebbar gelagert und über Tangentialblattfedern34 mit einer Halteplatte38 federnd verbunden. Die Tangentialblattfedern34 sind beiderends über je eine Vernietung36 mit dem Kolben27 einerseits und der Halteplatte38 ande­rerseits verbunden.Coming back to the output shaft17 , a space22 is assigned to the free end thereof facing the bearing journal1 , into which channels23 open at regular intervals on the circumference. These channels lead radially outward into a chamber25 which is arranged axially between a piston27 of a lock-up clutch29 and the primary flange5 . The piston27 is axially displaceably mounted on a bearing surface32 of the converter hub3 and is connected in a spring-loaded manner to a holding plate38 via tangential leaf springs34 . The tangential leaf springs34 are connected at both ends via rivets36 to the piston27 on the one hand and the holding plate38 on the other hand.

Im radial äußeren Bereich des Kolbens27 nimmt dieser axial zwischen einer an ihm aus­gebildeten Reibfläche48 und einer Reibfläche44 am Primärflansch5 eine Lamelle40 auf, die an einem am Turbinenrad11 befestigten Bügel41 drehfest, aber axial ver­schiebbar aufgenommen ist. Diese Lamelle40 trägt beiderseits Reibbeläge42,46, die jeweils an ihrer der entsprechenden Reibfläche44,48 zugewandten Seite mit je einer Nutung50 ausgebildet sind. Diese Nutungen50 sind inFig. 1 nicht gezeigt, sind aber denFig. 2 bis 4 deutlich entnehmbar. Es wird an späterer Stelle ausführlich auf diese Nutungen50 eingegangen.In the radially outer region of the piston27 , this axially between a friction surface48 formed on it and a friction surface44 on the primary flange5 has a lamella40 which is rotatably but axially displaceably received on a bracket41 attached to the turbine wheel11 . This plate40 carries on both sides friction linings42 ,46 , each of which is formed on its side facing the corresponding friction surface44 ,48 , each with a groove50 . These creases50 are not shown inFig. 1, but are similar toFIGS. 2 to 4 can clearly be seen. These grooves50 will be discussed in detail later.

Zurückkommend aufFig. 1, ist ein Schaltventil52 dargestellt, das über eine Druckquel­le54 mit einem Hydraulikflüssigkeitsvorrat56 verbunden ist. Die Wirkung ist derart, daß über die Druckquelle54 geförderte Hydraulikflüssigkeit in einer ersten Schaltstellung des Schaltventils52 in die Mittenbohrung19 der Abtriebswelle17 gefördert wird und von dieser aus über den Raum22 und die Kanäle23 in die Kammer25 gelangt, woraufhin der Kolben27 vom Primärflansch5 entfernt und die Wirkung der Überbrückungskupp­lung29 aufgehoben wird. Umgekehrt wird bei Umschalten des Schaltventils52 Hydrau­likflüssigkeit von der Druckquelle54 in den Wandlerkreis12 gepumpt und belastet den Kolben27 derart, daß dieser über den ihm zugewandten Reibbelag46 an der Lamelle40 die letztgenannte über deren anderen Reibbelag42 gegen die Reibfläche44 des Primärflansches5 preßt. Die Überbrückungskupplung29 ist dann geschlossen.Returning toFIG. 1, a switching valve52 is shown, which is connected via a pressure source54 to a hydraulic fluid reservoir56 . The effect is such that hydraulic fluid delivered via the pressure source54 is conveyed into the central bore19 of the output shaft17 in a first switching position of the switching valve52 and from there reaches the chamber25 via the space22 and the channels23 , whereupon the piston27 removed from the primary flange5 and the effect of the bridging coupling29 is canceled. Conversely, when switching the switching valve52, hydraulic fluid is pumped from the pressure source54 into the converter circuit12 and loads the piston27 in such a way that the latter, via the friction lining46 facing it, on the plate40, the latter over the other friction lining42 against the friction surface44 of the primary flange5 presses. The lockup clutch29 is then closed.

Fig. 2 zeigt den Reibbelag46, als Einzelheit herausgezeichnet, in vergrößerter Ausfüh­rung. Die in diesem Reibbelag46 vorgesehene Nutung50 wird im wesentlichen durch eine Vertiefung60 gebildet, die sich in Umfangsrichtung ersteckt und, ausgehend von ihrem Vertiefungsgrund64, elliptische Inseln66 aufweist, die in Richtung zur benach­barten Reibfläche48 überstehen. Diese elliptische Inseln66 sind jeweils als Turbulenz­bildner62 wirksam. Radial innerhalb jeder elliptischen Insel66 ist, gegenüber der inne­ren Radialseite100 der Vertiefung60, je ein erster Durchfluß68 und radial außerhalb jeder elliptischen Insel66 gegenüber der jeweiligen äußeren Radialseite98 der Vertie­fung60 je ein weiterer Durchfluß68 vorgesehen. Die einzelnen elliptischen Inseln66 sind mit vorbestimmtem Abstand70 in Umfangsrichtung nebeneinander angeordnet. Die Ausrichtung der elliptischen Inseln66 erfolgt derart, daß sich deren große Achse72 im wesentlichen in Umfangsrichtung erstreckt. Die Vertiefung60 ist nach radial außen fit einem Zulauf76 verbunden, der als Verbindung74 zum Wandlerkreis12 wirksam ist. Dieser Zulauf76 weist eine zulaufseitige Strömungsumlenkung78 auf, durch welche vom Wandlerkreis12 kommende Hydraulikflüssigkeit in Richtung der Erstreckung der Vertiefung60, mithin also in Umfangsrichtung, umgelenkt wird. Diese Hydraulikflüssig­keit trifft sodann in der optimalen Richtung auf die nächstfolgende elliptische Insel66. Vorteilhaft wirkt sich hierbei aus, daß dieser Zulauf76 im Erstreckungsbereich einer wei­ teren Insel85 ausgebildet ist, die näherungsweise die Form der elliptischen Inseln66 aufweist und ebenso wie diese zur Vergrößerung der Tragfläche des Reibbelags46 bei­trägt. In Umfangsrichtung zum Zulauf76 versetzt, ist zumindest ein Ablauf82 vorgese­hen, der als Verbindung80 der Vertiefung60 zu der Kammer25 wirksam ist und an seiner der Vertiefung60 zugewandten Seite eine ablaufseitige Strömungsumlenkung84 aufweist. In Umfangsrichtung von der vorangehenden elliptischen Insel kommende Hy­draulikflüssigkeit wird aufgrund dieser ablaufseitigen Strömungsumlenkung84 nach radial innen umgelenkt. Auch der Ablauf82 ist im Erstreckungsbereich einer zusätzli­chen Insel85 mit den elliptischen Inseln66 angenäherter Formgebung ausgebildet.Fig. 2 shows the friction lining46 , drawn out as a detail, in enlarged Ausfüh tion. The provided in this friction lining46 groove50 is essentially formed by a recess60 which extends in the circumferential direction and, starting from its base64 , has elliptical islands66 which protrude in the direction of the adjacent friction surface48 . These elliptical islands66 are each effective as turbulence formers62 . Radially within each elliptical island66 , opposite the inner radial side100 of the recess60 , a first flow68 and radially outside each elliptical island66 opposite the respective outer radial side98 of the recess60 , a further flow68 is provided. The individual elliptical islands66 are arranged next to one another in the circumferential direction at a predetermined distance70 . The elliptical islands66 are aligned in such a way that their major axis72 extends essentially in the circumferential direction. The depression60 is connected radially outward to an inlet76 , which acts as a connection74 to the converter circuit12 . This inlet76 has an inlet-side flow deflection78 , by means of which hydraulic fluid coming from the converter circuit12 is deflected in the direction of the extent of the depression60 , that is to say in the circumferential direction. This hydraulic fluid speed then hits the next following elliptical island66 in the optimal direction. It has an advantageous effect that this inlet76 is formed in the extension area of a white island85 , which approximately has the shape of the elliptical islands66 and also contributes to the enlargement of the bearing surface of the friction lining46 . Offset in the circumferential direction to the inlet76 , at least one outlet82 is provided, which acts as a connection80 of the depression60 to the chamber25 and has a flow-side flow deflector84 on its side facing the depression60 . In the circumferential direction from the preceding elliptical island hy draulic fluid is deflected radially inward due to this flow-side flow deflection84 . The drain82 is also formed in the area of extension of an additional island85 with the elliptical islands66 of approximate shape.

Die Wirkungsweise ist derart, daß vom Wandlerkreis12 kommende Hydraulikflüssigkeit nach Durchgang durch den Zulauf76 in die Vertiefung60 eintritt und diese in Um­fangsrichtung durchströmt, wobei an jeder elliptischen Insel66 eine Umströmung der­selben erfolgen muß, wobei die Hydraulikflüssigkeit in zwei Strömungsteile aufgeteilt wird, nämlich in einen ersten, der die elliptische Insel66 radial innen passiert und in ei­nen zweiten Strömungsteil, der diese Insel66 radial außen passiert. Beim Vorbeiströmen an der elliptischen Insel66 muß die Hydraulikflüssigkeit jeweils den Durchfluß68 als Engstelle durchqueren, wodurch Verwirbelungen entstehen. Dadurch wird der Wärme­austausch begünstigt.The mode of operation is such that hydraulic fluid coming from the converter circuit12 enters the recess60 after passing through the inlet76 and flows through it in the circumferential direction, with a flow around the same at each elliptical island66 , the hydraulic fluid being divided into two flow parts Namely in a first, which passes the elliptical island66 radially inside and in a second flow part, which passes this island66 radially outside. When flowing past the elliptical island66 , the hydraulic fluid must cross through the flow68 as a constriction, as a result of which swirls occur. This favors heat exchange.

InFig. 3 ist ebenfalls der Reibbelag46 dargestellt, wobei die Nutung50 hier in der Ver­tiefung60 ovale Inseln90 aufweist. Diese sind so ausgerichtet, daß deren jeweilige gro­ße Achse92 im wesentlichen radial verläuft. Dadurch bedingt, werden wegen der ge­ringen radialen Erstreckung der Vertiefung60 die ovalen Inseln90 sehr klein, so daß, um die erforderliche Reibfläche für die Drehmomentübertragung verfügbar zu haben, möglichst viele ovale Inseln90 vorgesehen sein müssen. Aus diesem Grund sind diese vorzugsweise so ausgebildet, daß deren radiale Seitenkanten94 im wesentlichen paral­lel zu deren großen Achse92 verlaufen. Die Zu- und Abläufe76,82 weisen bei dieser Ausführungsform der Nutung50 lediglich radiale Erstreckung auf. Das Strömungsver­halten ist ähnlich wie bei der Nutung50 gemäßFig. 2, so daß an dieser Stelle nicht nä­her darauf eingegangen werden soll.InFig. 3, the friction lining46 is also shown, wherein the groove50 here60 in the recess60 has oval islands90 . These are aligned so that their respective large axis92 is substantially radial. As a result, because of the ge radial extension of the recess60, the oval islands90 are very small, so that in order to have the necessary friction surface available for torque transmission, as many oval islands90 must be provided. For this reason, these are preferably designed so that their radial side edges94 are substantially parallel to their major axis92 . In this embodiment of the groove50, the inlets and outlets76 ,82 have only a radial extension. The Strömver hold is similar to the groove50 shown inFIG. 2, so that it will not be discussed in more detail here.

Fig. 4 zeigt nochmals den Reibbelag46 mit einer Nutung50, bei welcher sich eine Ver­tiefung60 in Umfangsrichtung erstreckt. Diese Vertiefung weist an ihrer äußeren Ra­ dialseite98 radial äußere Einbuchtungen96 und an ihrer inneren Radialseite100 radial innere Einbuchtungen102 auf. Ebenso wie bei der Nutung50 nachFig. 3 sind sowohl der Zulauf76 als auch der Ablauf82 jeweils radial ausgebildet.Fig. 4 shows again the friction lining46 with a groove50 , in which a Ver60 extends in the circumferential direction. This depression has on its outer radial dial98 radially outer indentations96 and on its inner radial side100 radially inner indentations102 . As with the spline50 inFIG. 3, both the inlet76 are respectively formed as well as the flow82 radially.

Die Funktion der Einbuchtungen96 und102 ist wie folgt: Vom Wandlerkreis12 über den Zulauf76 einströmende Hydraulikflüssigkeit wird bei Betrieb des Drehmoment­wandlers fliehkraftbedingt nach radial außen und damit in die radial äußeren Einbuch­tungen96 gedrängt. Da dies während des Durchströmens der Vertiefung60 in Um­fangsrichtung erfolgt, entsteht eine Verwirbelung, die zur Folge hat, daß diese Wirbel sich bis in die radial inneren Einbuchtungen102 ausdehnen. Die Einbuchtungen96 und102 sind demnach als Turbulenzbildner62 für die Hydraulikflüssigkeit wirksam. Auch bei dieser Nutungsform ist ein hervorragender Wärmeaustausch sichergestellt.The function of the indentations96 and102 is as follows: hydraulic fluid flowing in from the converter circuit12 via the inlet76 is forced outward due to centrifugal force during operation of the torque converter and thus is forced into the radially outer recesses96 . Since this takes place in the circumferential direction during the flow through the depression60 , a swirl occurs, which has the consequence that these swirls extend into the radially inner indentations102 . The indentations96 and102 are therefore effective as turbulence former62 for the hydraulic fluid. Excellent heat exchange is also ensured with this groove design.

Aufgrund der geometrisch sehr einfachen Ausbildung der Nutungsformen gemäß denFig. 2 bis 4 sind diese auch dann problemlos herstellbar, wenn der Reibbelag46, über seinen Umfang bezogen, aus einzelnen Segmenten hergestellt sein sollte.Due to the geometrically very simple design of the grooving shapes according to FIGS. 2 to 4, these can also be produced without any problems if the friction lining46 , based on its circumference, should be made from individual segments.

Fig. 5 zeigt eine Abwandlung der Nutung50, wie sie inFig. 2 dargestellt ist. Die Ab­wandlung liegt darin, daß jeweils zwei in Umfangsrichtung benachbarte Inseln66 mit­einander verbunden sind, wobei diese Verbindung mittels einer Einschnürung104 er­folgt. Dadurch entstehen in Umfangsrichtung größere Turbulenzbildner, bei denen die Gefahr von Belagausbrüchen erheblich geringer als bei kleineren Turbulenzbildnern ist, wobei aufgrund der Einschnürung104 auch weiterhin für eine ausreichende Turbu­lenzwirkung der Strömung in der Nutung50 gesorgt ist. Auch der Zulauf76 sowie der Ablauf82 ist jeweils im Erstreckungsbereich einer Insel85 angeordnet, die hinsichtlich ihrer Formgebung an die übrigen Turbulenzbildner62 angepaßt sind.Fig. 5 shows a modification of the groove50 , as shown inFig. 2. From the conversion lies in the fact that two adjacent islands66 are connected to each other in the circumferential direction, this connection being followed by means of a constriction104 . This creates larger turbulence in the circumferential direction, in which the risk of coating breakouts is considerably less than with smaller turbulence, whereby due to the constriction104 also sufficient turbulence effect of the flow in the groove50 is ensured. The inlet76 as well as the outlet82 are each arranged in the extension area of an island85 , the shape of which is adapted to the other turbulence formers62 .

Falls bei ohnehin gutem Wärmeaustausch auf die turbulenzbildende Einschnürung104 verzichtet werden kann, können auch gemäßFig. 6 durch die Verschmelzung zweier in Umfangsrichtung nebeneinander angeordneter Inseln66 ovale Inseln90 gebildet wer­den, bei denen allerdings, abweichend von der Situation inFig. 3, die große Achse92 in Umfangsrichtung verläuft und die Seitenkanten94 dieser Insel90 im wesentlichen paral­lel zur großen Achse92 ausgerichtet sind. Auch hier sind wieder sowohl der Zulauf76 wie auch der Ablauf82 im Bereich je einer Insel85 angeordnet, die hinsichtlich ihrer Formgebung an die ovalen Inseln90 angepaßt sind.If it is possible to dispense with the turbulence-forming constriction104 while the heat exchange is good anyway, according toFIG. 6, by merging two islands66 arranged side by side in the circumferential direction, oval islands90 may be formed, which, however, deviate from the situation inFIG. 3, the major axis92 extends in the circumferential direction and the side edges94 of this island90 are aligned essentially parallel to the major axis92 . Again, both the inlet76 and the outlet82 are each arranged in the area of an island85 , the shape of which is adapted to the oval islands90 .

Fig. 7 zeigt eine Nutung50 mit radial äußeren Einbuchtungen96 an der äußeren Ra­dialseite98 der Vertiefung60 und mit radial inneren Einbuchtungen102 an der inneren Radialseite100 der Vertiefung60. Abweichend von der Darstellung gemäßFig. 4 sind die Einbuchtungen96,102 so ausgebildet, daß jeweils zwei Einbuchtungen96 und102 je ein im wesentlichen rechteckiges Feld106 umschließen.Fig. 7 shows a groove50 with radially outer indentations96 on the outer Ra dialseite98 of the recess60 and with radially inner indentations102 on the inner radial side100 of the recess60th Differing from the illustration ofFIG. 4, the recesses96,102 formed so that in each case two indentations96 and102 enclose an essentially rectangular array106 each.

BezugszeichenlisteReference list

11

Lagerzapfen
Bearing journal

33rd

Wandlernabe
Converter hub

55

Primärflansch
Primary flange

77

Pumpenschale
Pump bowl

88th

Wandlergehäuse
Converter housing

99

Pumpenrad
Impeller

1111

Turbinenrad
Turbine wheel

1212th

Wandlerkreis
Converter circuit

1313

Turbinennabe
Turbine hub

1515

Verzahnung
Gearing

1717th

Abtriebswelle
Output shaft

1919th

Mittenbohrung
Center hole

2020th

Mittenachse
Center axis

2121

Lagerung
storage

2222

Raum
room

2323

Kanal
channel

2424th

Dichtung
poetry

2525th

Kammer
chamber

2727

Kolben
piston

2929

Überbrückungskupplung
Lock-up clutch

3232

Auflagerfläche
Bearing surface

3434

Tangentialblattfedern
Tangential leaf springs

3636

Vernietung
Riveting

3838

Halteplatte
Retaining plate

4040

Lamelle
Slat

4141

Bügel
hanger

4242

,,

4646

Reibbeläge
Friction linings

4444

,,

4848

Reibflächen
Friction surfaces

5050

Nutung
Grooving

5252

Schaltventil
Switching valve

5454

Druckquelle
Pressure source

5656

Hydraulikflüssigkeitsvorrat
Hydraulic fluid supply

6060

Vertiefung
deepening

6464

Vertiefungsgrund
Reason for deepening

6666

elliptische Insel
elliptical island

6868

Durchfluß
Flow

7070

Abstand
distance

7272

große Achse der elliptischen Insel
major axis of the elliptical island

7474

Verbindung
connection

7676

Zulauf
Intake

7878

zulaufs. Strömungsumlenkung
incoming Flow deflection

8080

Verbindung
connection

8282

Ablauf
procedure

8484

ablaufs. Strömungsumlenkung
expiry. Flow deflection

8585

Insel
island

9090

ovale Insel
oval island

9292

große Achse der ovalen Insel
major axis of the oval island

9494

Seitenkanten
Side edges

9696

radial äußere Einbuchtung
radially outer indentation

9898

äußere Radialseite der Vertiefung
outer radial side of the recess

100100

innere Radialseite der Vertiefung
inner radial side of the recess

102102

radial innere Einbuchtung
radially inner indentation

104104

Einschnürung
Constriction

106106

Feld
field

Claims (10)

Translated fromGerman

1. Überbrückungskupplung an einem hydrodynamischen Drehmomentwandler, die ei­nen über wenigstens einen Reibbelag mit dem Wandlergehäuse verbindbaren, in Achsrichtung auslenkbaren Kolben umfaßt, wobei im Bereich der mit dem Reibbelag zusammenwirkenden Reibfläche zumindest eine sich im wesentlichen in Umfangs­richtung erstreckende Vertiefung zum Durchfluß von Hydraulikflüssigkeit aus dem Wandlerkreis in eine axial zwischen dem Wandlergehäuse und dem Kolben liegen­de Kammer ausgebildet ist,dadurch gekennzeichnet, daß die Vertiefung (60) mit einer Mehrzahl von Turbulenzbildnern (62) im Strö­mungsweg versehen ist, die jeweils vom Vertiefungsgrund (64) ausgehen, sich in Richtung zu der dem Reibbelag (42,46) benachbarten Reibfläche (44,48) erstrecken, an wenigstens einer Radialseite (98,100) der Vertiefung (60) mit je einem Durch­fluß (68) versehen und in Umfangsrichtung in vorbestimmtem Abstand zum benach­barten Turbulenzbildner (62) angeordnet sind.1. Bridging clutch on a hydrodynamic torque converter, the egg nen via at least one friction lining with the converter housing connectable, deflectable in the axial direction comprises pistons, in the region of the interacting with the friction lining friction surface at least one substantially circumferentially extending recess for the flow of hydraulic fluid the converter circuit in an axially lying between the converter housing and the piston de chamber is formed,characterized in that the recess (60 ) is provided with a plurality of turbulence formers (62 ) in the flow path, each of which emanates from the recess base (64 ) extend in the direction of the friction surface (42 ,46 ) adjacent friction surface (44 ,48 ), on at least one radial side (98 ,100 ) of the recess (60 ) each with a flow (68 ) and in the circumferential direction at a predetermined distance from neigh disclosed turbulence (62 ) are arranged.2. Überbrückungskupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Turbulenzbildner (62) eine elliptische Insel (66) aufweist.2. Lock-up clutch according to claim 1, characterized in that each turbulence former (62 ) has an elliptical island (66 ).3. Überbrückungskupplung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die elliptische Insel (66) derart in der Vertiefung (60) ausgerichtet ist, daß ihre große Achse (72) im wesentlichen in Umfangsrichtung verläuft.3. lockup clutch according to claim 2, characterized in that the elliptical island (66 ) is aligned in the recess (60 ) such that its major axis (72 ) extends substantially in the circumferential direction.4. Überbrückungskupplung nach Anspruch 2 oder 3 mit einem Zulauf als Verbindung zwischen dem Wandlerkreis und der Vertiefung und mit einem Ablauf als Verbin­dung der Vertiefung mit der Kammer, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest einer dieser Verbindungen (74,80) eine Insel (85) derart zugeordnet ist, daß die jeweilige Verbindung (74,80) an ihrem der Vertiefung (60) zugewandten Ende eine Strömungsumlenkung (78,84) mit einer Komponente in Umfangsrichtung aufweist.4. lock-up clutch according to claim 2 or 3 with an inlet as a connection between the converter circuit and the recess and with an outlet as connec tion of the recess with the chamber, characterized in that at least one of these connections (74 ,80 ) an island (85 ) is assigned such that the respective connection (74 ,80 ) has a flow deflection (78 ,84 ) with a component in the circumferential direction at its end facing the recess (60 ).5. Überbrückungskupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Turbulenzbildner (62) eine ovale Insel (90) aufweist.5. lock-up clutch according to claim 1, characterized in that each turbulence former (62 ) has an oval island (90 ).6. Überbrückungskupplung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die große Achse (92) der ovalen Insel (90) im wesentlichen in Radialrichtung ver­läuft und die Seitenkanten (94) dieser Insel (90) sich im wesentlichen parallel zur gro­ßen Achse (92) erstrecken.6. lock-up clutch according to claim 5, characterized in that the major axis (92 ) of the oval island (90 ) runs substantially in the radial direction ver and the side edges (94 ) of this island (90 ) substantially parallel to the major axis (92 ) extend.7. Überbrückungskupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Turbulenzbildner (62) zumindest eine radiale Einbuchtung (96,102) an we­nigstens einer der Radialseiten (98,100) der Vertiefung (60) aufweist.7. lock-up clutch according to claim 1, characterized in that each turbulence former (62 ) has at least one radial indentation (96 ,102 ) on we at least one of the radial sides (98 ,100 ) of the recess (60 ).8. Überbrückungskupplung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß einer vorbestimmten Anzahl von radialen Einbuchtungen (96) an einer Radialsei­te (98) der Vertiefung (60) eine bestimmte Anzahl von radialen Einbuchtungen (102) an der anderen Radialseite (100) der Vertiefung (60) zugeordnet sind.8. Lock-up clutch according to claim 7, characterized in that a predetermined number of radial indentations (96 ) on a Radialsei te (98 ) of the recess (60 ) a certain number of radial indentations (102 ) on the other radial side (100 ) of the recess (60 ) are assigned.9. Überbrückungskupplung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest zwei in Umfangsrichtung benachbarte elliptische Inseln (66) mittels je einer Einschnürung (104) miteinander verbunden sind.9. lock-up clutch according to claim 3, characterized in that at least two circumferentially adjacent elliptical islands (66 ) are connected to each other by means of a constriction (104 ).10. Überbrückungskupplung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die große Achse (92) der ovalen Insel (90) im wesentlichen in Umfangsrichtung verläuft und die Seitenkanten (94) dieser Insel (90) sich im wesentlichen parallel zur großen Achse (92) erstrecken.10. Lock-up clutch according to claim 5, characterized in that the major axis (92 ) of the oval island (90 ) extends substantially in the circumferential direction and the side edges (94 ) of this island (90 ) extend substantially parallel to the major axis (92 ) .