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DE69102112T2 - Viskositätsbypasskupplung für Drehmomentwandler und dessen Dichtungsanordnung. - Google Patents

Viskositätsbypasskupplung für Drehmomentwandler und dessen Dichtungsanordnung.

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Publication number
DE69102112T2
DE69102112T2 DE69102112T DE69102112T DE69102112T2 DE 69102112 T2 DE69102112 T2 DE 69102112T2 DE 69102112 T DE69102112 T DE 69102112T DE 69102112 T DE69102112 T DE 69102112T DE 69102112 T2 DE69102112 T2 DE 69102112T2
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DE
Germany
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torque converter
annular
chamber
coupling
viscous
Prior art date
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DE69102112T
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Edward Joseph Bojas
Lester Ray Campbell
Charles Allen Mains
Lawrence H Williams
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Eaton Corp
Original Assignee
Eaton Corp
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Publication date
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Publication of DE69102112T2 publication Critical patent/DE69102112T2/de
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    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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    • F16H2045/0221Combinations of fluid gearings for conveying rotary motion with couplings or clutches with mechanical clutches for bridging a fluid gearing of the hydrokinetic type with damping means
    • F16H2045/0242Combinations of fluid gearings for conveying rotary motion with couplings or clutches with mechanical clutches for bridging a fluid gearing of the hydrokinetic type with damping means with viscous dampers
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    • F16H2045/0273Combinations of fluid gearings for conveying rotary motion with couplings or clutches with mechanical clutches for bridging a fluid gearing of the hydrokinetic type characterised by the type of the friction surface of the lock-up clutch
    • F16H2045/0294Single disk type lock-up clutch, i.e. using a single disc engaged between friction members

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Description

    Hintergrund der Offenbarung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft Viskositätskupplungen, und genauer betrifft sie solche Kupplungen, die bei Drehmomentwandlern für Automatikgetriebe eingesetzt werden, um als Bypass-Elemente zum Umgehen des Drehmomentwandlers zu dienen.
  • Automatikgetriebe mit Drehmomentwandlern haben breite Anwendung und Zustimmung bei Motorfahrzeugen erreicht. Obschon Automatikgetriebe mit Drehmomentwandlern bei dieser Anwendung im allgemeinen zufriedenstellend sind, ziehen sie inhärent einen gewissen Betrag von Schlupf nach sich, was daher inhärent zu Verlusten bei den Kraftstoffersparnissen des Fahrzeugs führt. In dem Bemühen, diesen Schlupf zu minimieren und damit die Kraftstoffersparnisse zu verbessern, wurden Anstrengungen unternommen, den Drehmomentwandler mit einer Art von Direktantrieb zu umgehen, der typischerweise dann aktiviert wird, wenn das Fahrzeug bei höheren Getriebeverhältnissen und oberhalb einer vorbestimmten Fahrzeuggeschwindigkeit betrieben wird.
  • Während diese bekannten Direktantrieb-Bypass-Anordnungen zu Verbesserungen der Kraftstoffersparnisse geführt haben, haben bestimmte Arten von Bypass-Elementen unter bestimmten Betriebsbedingungen verschiedene Vibrationen der Transmission in den Fahrgastraum des Motorfahrzeugs übertragen, wodurch sich die Fahrqualität des Fahrzeugs verschlechterte.
  • In dem Bemühen, ein Bypass-Element zu schaffen, das keine Vibrationen der Transmission in den Fahrgastraum überträgt, haben Fachleute eine Viskositätskupplung als das Bypass- Element benutzt. Obschon der Gebrauch einer Viskositätskupplung als das Bypass-Element dazu dient, die Übertragung von Vibrationen der Transmission in den Fahrgastraum zu minimieren, ist es wichtig, daß die Kupplung für einen maximalen Wirkungsgrad und für maximale Dauerhaftigkeit ausgelegt ist.
  • Eines der mit der Verwendung einer Viskositätskupplung als ein Bypass-Element in einem Drehmomentwandler eines Automatikgetriebes verbundenen Bedenken, ist die Möglichkeit, daß Automatikgetriebefluid in das viskose Fluid in der Viskositätskupplung lecken kann, oder umgekehrt. Die Folge davon war, daß die kommerziell benutzten Viskositätskupplungen außerordentlich komplexe und kostspielige Dichtungsanordnungen aufwiesen. Die Dichtungsanordnung, die von dem Anmelder der vorliegenden Erfindung in einer Viskositätskupplung des im Oberbegriff von Anspruch 1 definierten Typs kommerziell benutzt wurde, ist in US-A-4 462 492 beschrieben, wobei dieses Patent auf den Anmelder der vorliegenden Erfindung überschrieben ist und auf dieses in vollem Umfang Bezug genommen wird. Die bekannte Dichtungsanordnung wies kostspielige zweilippige Dichtungen auf, und die damit verbundene Struktur, auf der die Dichtungen sitzen, führt zu komplexen und kostspieligen Bearbeitungsvorgängen.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Demgemäß ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Viskositätskupplung zur Verwendung als das Bypass-Element eines Drehmomentwandler-Automatikgetriebes zu schaffen, bei dem die Viskositätskupplung weniger kostspielig und kompliziert ist, die dennoch für ausreichendes Dichtvermögen sorgt, um das Automatikgetriebefluid gegenüber dem viskosen Fluid zu dichten.
  • Die obige und andere Aufgaben der Erfindung werden durch eine Viskositätskupplung erreicht, wie sie in Anspruch 1 definiert ist. Insbesondere schafft die vorliegende Erfindung eine verbesserte Viskositätskupplung zur Verwendung als ein Bypass-Element in einer Drehmomentwandleranordnung mit einem Drehmomentwandlergehäuse und einer Abtriebswelle. Die Viskositätskupplung ist versehen mit einer ringförmigen Gehäuseanordnung, die in dem Drehmomentwandlergehäuse untergebracht werden kann und die axial in Abstand voneinander liegende, radial verlaufende ringförmige Seitenwandteile (Körper- und Deckelelement) aufweist, die zwischen sich eine ringförmige Viskositätskammer bilden, die zur Aufnahme eines viskosen Fluids geeignet ist. Die ringförmige Gehäuseanordnung bildet eine radial verlaufende, ringförmige Kupplungsfläche, die in Kupplungseingriff mit einer gegenüberliegenden Fläche des Drehmomentwandlergehäuses gebracht werden kann. Eine ringförmige Kupplungsanordnung ist in der Viskositätskammer untergebracht und weist ein ringförmiges, radial verlaufendes Kupplungsteil, das in Viskositätskupplungseingriff mit einem der Seitenwandteile bringbar ist, sowie ein axial verlaufendes Nabenteil auf, das in Antriebsverbindung mit der Abtriebswelle der Drehmomentwandleranordnung bringbar ist. Die Seitenwandteile bilden ringförmige, axial verlaufende Nabenteile, die an einem radial innenliegenden Bereich der Seitenwandteile ausgebildet sind, wobei die Seitenwandnabenteile Innenumfangsflächen aufweisen, die auf Außenumfangsflächen des Kupplungsnabenteils gelagert sind. Die Viskositätskupplung bildet zusammen mit dem Drehmomentwandlergehäuse eine, bezüglich des Fluidstromes innerhalb der Drehmomentwandleranordnung stromauf liegende Hochdruckkammer.
  • Die verbesserte Viskositätskupplung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Innenumfangsflächen der Seitenwandnabenteile und die Außenumfangsflächen des Kupplungsnabenteils zusammen zwei Dichtkammern bilden. In den Dichtkammern sind entlang dem Kupplungsnabenteil Dichtungselemente angeordnet, welche im wesentlichen die alleinige Fluidabdichtung zwischen der stromauf liegenden Kammer der Drehmomentwandleranordnung und der ringförmigen Viskositätskammer der Viskositätskupplung bilden.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • FIG. 1 ist eine schematische Ansicht eines Antriebs für ein Motorfahrzeug einschließlich eines Automatikgetriebes mit einem Drehmomentwandler, bei dem ein Drehmomentwandler-Bypass-Element eingesetzt wird, das gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellt wurde.
  • FIG. 2 ist ein fragmentarischer, axialer Querschnitt einer Drehmomentwandleranordnung des in FIG. 1 schematisch gezeigten Typs, das ein bekanntes Viskositätskupplungs- Bypass-Element beinhaltet.
  • FIG. 3 ist ein vergrößerter, axialer Querschnitt ähnlich FIG. 2, der ein gemäß der vorliegenden Erfindung hergestelltes Viskositätskupplungs-Bypass-Element veranschaulicht.
  • FIG. 4 ist ein weiterer vergrößerter, fragmentarischer, axialer Querschnitt, der das Nabenteil des Viskositätskupplungs-Bypass-Elements von FIG. 3 veranschaulicht.
  • Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform
  • Der in FIG. 1 schematisch gezeigte Motorfahrzeugantrieb beinhaltet einen Verbrennungsmotor 10, ein Automatikgetriebe 11 und eine Antriebswelle 12, die über ein Differential 14 (Vorder- oder Hinter-) Räder 13 antreibt. Das Automatikgetriebe 11 beinhaltet einen Drehmomentwandler 15 mit einer Abtriebswelle 16 und ein Getriebe 18, wobei das Getriebe 18 durch die Drehmomentwandler-Abtriebswelle 16 angetrieben wird. Der Drehmomentwandler 15 ist mit Automatikgetriebefluid ("ATF") gefüllt, und er beinhaltet in bekannter Weise ein Pumpelement 20, das über ein Drehmomentwandlergehäuse 22 von dem Motor 10 angetrieben wird. Der Drehmomentwandler 15 beinhaltet außerdem einen Stator 24, sowie eine Turbine 26, die durch die Pumpe 20 hydrokinetisch angetrieben wird.
  • Der Drehmomentwandler 15 beinhaltet ferner ein allgemein als 27 bezeichnetes Bypass- Element, das bei Aktivierung für einen Direktantrieb von dem Drehmomentwandlergehäuse 22 über eine Viskositätskupplung 29 auf die Drehmomentwandler-Abtriebswelle 16 sorgen kann, so daß der Antriebsweg hohen Schlupfs durch die Pumpe 20 und die Turbine 26 umgangen wird.
  • Unter hauptsächlicher Bezugnahme auf FIG. 2 ist die Turbine 26 in jeglicher geeigneten Weise an einem ringförmigen Montageteil 33 befestigt. Eine detaillierte Beschreibung des Aufbaus des Montageteils 33 findet sich in US-A-4 496 034, das auf den Anmelder der vorliegenden Erfindung überschrieben ist und auf das hier in vollem Umfang Bezug genommen wird. Für die Zwecke der vorliegenden Erfindung ist es ausreichend, zu bemerken, daß die Drehung der Turbine 26 eine Drehung des Montageteils 33 bewirkt, sowie eine Drehung der Drehmomentwandler-Abtriebswelle 16, die mit dem Montageteil 33 verkeilt ist.
  • Noch unter hauptsächlicher Bezugnahme auf FIG. 2 ist die Viskositätskupplung der Art, wie sie die vorliegende Erfindung betrifft, generell ringförmig und generell planar, und sie hat einen "Sandwich"-Aufbau. Die Viskositätskupplung beinhaltet eine ringförmige Gehäuseanordnung, die in dem Drehmomentwandlergehäuse 22 untergebracht werden kann und die axial in Abstand voneinander liegende, ringförmige Seitenwandteile aufweist, die zwischen sich eine ringförmige Kupplungskammer bilden, wobei eine ringförmige Kupplungsanordnung innerhalb der Kupplungskammer angeordnet ist.
  • Unter hauptsächlicher Bezugnahme auf FIG. 3 wird die Viskositätskupplung 29 gemäß der vorliegenden Erfindung im Detail beschrieben. Eine Seitenwand des ringförmigen Gehäuses wird von einem Körperelement 35 gebildet, und die andere Seitenwand des ringförmigen Gehäuses wird von einem Deckelelement 37 gebildet. Das Körperelement 35 und das Deckelelement 37 bilden zusammen eine ringförmige Viskositätskupplungskammer 39. In der Kupplungskammer 39 befindet sich eine generell mit 41 bezeichnete Kupplungsanordnung. Das Deckelelement 37 ist vorzugsweise als ein Stahlpreßteil ausgebildet, während das Körperelement 35 und die Kupplungsanordnung 41 vorzugsweise als Aluminium-Dauerformguß ausgebildet werden.
  • Der Körper 35 beinhaltet einen radialen Außenumfangsbereich 43, einen Zwischenseitenwandbereich 45 und einen inneren Bereich, der in ein axial verlaufendes Nabenteil 47 ausläuft. Der Zwischenseitenwandbereich 45 ist an seiner inneren Stirnfläche bearbeitet, um eine Reihe von ringförmigen Stegen 49 auszubilden, die zwischen sich eine Reihe von ringförmigen Nuten bilden.
  • Das Deckelelement 37 beinhaltet einen radialen Außenumfangsbereich 51, der über den Umfangsbereich 43 des Körperelements 35 gewalzt sein kann, oder der durch ein anderes geeignetes Mittel an diesem befestigt sein kann. An einer vorderen Seite des Deckelelements 37 ist mittels Klebung ein ringförmiger Kupplungsbelag 53 befestigt, um mit einer gegenüberliegenden Innenfläche 55 des Drehmomentwandlergehäuses 22 in Kupplungseingriff zu treten. Das Deckelelement 37 beinhaltet ferner einen Zwischenseitenwandbereich 57 und einen radial inneren Bereich, der in ein axial verlaufendes Nabenteil 59 ausläuft.
  • Die Kupplungsanordnung 41 beinhaltet ein Kupplungsteil 61, das maschinell bearbeitet wurde, um eine Reihe von ringförmigen Stegen 63 zu bilden, die durch eine Reihe von ringförmigen Nuten getrennt werden. Die ringförmigen Stege 49 des Körperelements 35 und die ringförmigen Stege 63 des Kupplungsteils 61 greifen ineinander, um dazwischen einen serpentinenförmigen Viskositätsscherraum zu bilden, der in Abhängigkeit von der Anwesenheit von viskosem Fluid in dem Scherraum Drehmoment von dem Körperelement 35 auf die Kupplungsanordnung 41 übertragen kann.
  • Die Kupplungsanordnung 41 beinhaltet ferner ein ringförmiges, axial verlaufendes Nabenteil 65, einschließlich eines radial verlaufenden Montageteils 67, das durch eine Mehrzahl von Nieten 69 an dem Kupplungsteil 61 befestigt ist. Das Montageteil 67 bestimmt eine Mehrzahl von Fluidöffnungen 71, deren Funktion darin besteht, viskosem Fluid innerhalb der Kupplung 29 zu ermöglichen, zwischen dem Scherraum und dem Bereich zwischen dem Kupplungsteil 61 und dem Deckelelement 37 zu zirkulieren.
  • Unter hauptsächlicher Bezugnahme auf FIG. 4 beinhaltet das Kupplungsnabenteil 65 einen relativ dünnen, stromauf liegenden, ringförmigen Bereich 73 und einen relativ dicken, stromab liegenden, ringförmigen Bereich 75. Der stromauf liegende Bereich 73 bestimmt eine ringförmige Außenumfangsfläche 77 und einen Satz von Innenkeilzähnen 79, die in Keileingriff mit einem Satz von passenden Außenkeilzähnen stehen, die von dem ringförmigen Montageteil 33 der Drehmomentwandlerturbine 26 gebildet werden. Der relativ dicke, stromab liegende Teil 75 bildet eine Außenumfängsfläche 81 und eine Innenumfangsfläche 83, die für einen Eingriff mit einer benachbarten Umfangsfläche des ringförmigen Montageteils 33 angeordnet ist.
  • Bei dem Nabenteil 47 des Körperelements 35 sind zwei ringförmige Buchsen 85 und 87 auf das Nabenteil 47 aufgepreßt, wobei die Buchsen 85 und 87 vorzugsweise aus Bronze oder einem anderen geeigneten Material ausgebildet sind. In gleicher Weise ist bei dem Nabenteil 59 des Deckelelements 37 eine ringförmige Buchse 89 auf das Nabenteil 59 aufgepreßt, wobei die Buchse 89 vorzugsweise aus dem gleichen Material ausgebildet ist, wie die Buchsen 85 und 87. Die Buchsen 85, 87 und 89 bilden Innenumfangsflächen 91, 93 bzw. 95, und da die Buchsen mit Bezug auf die Nabenteile 47 und 59 nicht rotieren können, versteht sich, daß sich nachfolgende Bezugnahmen auf die von den Körper- und Deckel-Seitenwandteilen 35 und 37 gebildeten Innenumfangsflächen tatsächlich auf die Innenumfangsflächen 91, 93 und 95 der Buchsen 85, 87 bzw. 89 beziehen.
  • Um eine relative Drehung zwischen der aus dem Körperelement 35 und dem Deckelelement 37 bestehenden Baugruppe und der Kupplungsanordnung 41 zu ermöglichen, wirken die Innenumfangsflächen 91 und 93 mit der Außenumfangsfläche 77 zusammen, um dazwischen ein Laufspiel zu bilden, und in der gleichen Weise wirken die Innenumfangsfläche 95 und die Außenumfangsfläche 81 zusammen, um dazwischen ein Laufspiel zu bilden. Nur um ein Beispiel zu nennen, liegen die zwischen den Innenumfangsflächen 91, 93, 95 und den Außenumfangsflächen 77 und 81 gebildeten Laufspiele typischerweise im Bereich von etwa 0,001 bis etwa 0,0015 inch (1 inch 2,54 cm).
  • Die Viskositätskupplungskammer 39 ist mit einem geeigneten viskosen Fluid gefüllt, wie z.B. mit einem viskosen Silikonfluid, für das als ein spezielles Beispiel Dimethylpolysiloxan genannt werden könnte. Durch einen quadratisch geschnittenen Dichtungsring 97 (siehe FIG. 3), der in einer in dem Umfangsbereich 43 des Körperelements 35 ausgebildeten Nut aufgenommen wird, wird verhindert, daß das viskose Fluid radial nach außen austritt. Das Austreten des viskosen Fluids an dem radial innenliegenden Umfang der Viskositätskupplung 29 wird durch eine neuartige Anordnung von O-Ring-Dichtungen verhindert. Bei der bekannten Vorrichtung, wie sie in US-A-4 496 034, auf das oben Bezug genommen wurde, veranschaulicht wird, und wie sie in FIG. 2 dargestellt ist, wurde solch eine Fluidabdichtung durch eine recht komplexe und kostspielige Anordnung von Doppellippendichtungen erreicht. Durch solch eine Anordnung wurden die Komplexität und die Bearbeitungskosten des Körperelements 35, des Deckelelements 37 und der Kupplungsanordnung 41 erheblich erhöht.
  • Die Nachteile der bekannten Dichtungsanordnung werden durch die vorliegende Erfindung überwunden. Der stromauf liegende nngfönnige Bereich 73 des Kupplungsnabenteils 65 bestimmt eine ringförmige Dichtkammer 101, während der stromab liegende ringförmige Bereich 75 des Kupplungsnabenteils 65 eine ringförmige Dichtkammer 103 bildet. In der Dichtkammer 101 befindet sich ein O-Ring-Dichtungselement 105, und in der Dichtkammer 103 befindet sich ein O-Ring-Dichtungselement 107. Der O-Ring 105 steht in dichtendem Eingriff mit der Innenumfangsfläche 93, während der O-Ring 107 in dichtendem Eingriff mit der Innenumfangsfläche 95 steht. Der Gebrauch der O-Ringe 105 und 107 ist annehmbar, teils weil sie zwischen Oberflächen angeordnet sind, die keine relativen Drehzahlen erfahren, die größer als einige 100 U/min sind, und weil solche relativen Drehzahlen nur dann auftreten, wenn die Kupplung 29 in einer eingerückten Stellung steht, wie nachfolgend beschrieben wird.
  • Fachleuten versteht sich ohne weiteres, daß die O-Ringe 105 und 107 zwei Zwecken dienen: die erste Aufgabe besteht darin, eine Leckage von viskosem Fluid aus der Viskositätskupplung 29 heraus zu verhindern; und die zweite Aufgabe besteht darin, Leckage von ATF in die Viskositätskupplung 29 zu verhindern. Wie Fachleuten ebenfalls bekannt ist, ist es besonders wichtig, Leckage von ATF in die Viskositätskupplung zu verhindern, teils weil das ATF, wenn es sich mit dem viskosen Silikonfluid mischt, die Gesamtviskosität des Gemisches erheblich herabsetzen wurde, wodurch eine wesentliche Verschlechterung der Drehmomentkapazität der Viskositätskupplung verursacht werden würde.
  • Bei dem Betrieb des Drehmomentwandlers 15 wird normalerweise ATF in den Drehmomentwandler in eine ringförmige, stromab liegende Kammer 109 (siehe FIG. 2 und 4), die zwischen dem Deckelelement 37 und dem Drehmomentwandlergehäuse 22 gebildet ist, eingelassen. Die Anwesenheit des Fluids in der stromab liegenden Kammer 109 bewegt die gesamte Viskositätskupplung 29 nach links in FIG. 2 in eine ausgerückte Stellung (wie in FIG. 1 schematisch veranschaulicht), bei der sich der Kupplungsbelag 53 nicht in Eingriff mit der gegenüberliegenden Innenfläche 55 befindet. Das ATF kann somit radial nach außen durch die stromab liegende Kammer 109 fließen, vorbei an dem Kupplungsbelag 53 und in eine stromauf liegende Hauptkammer 111 des Drehmomentwandlers 15.
  • Wenn es erwünscht ist, das Bypass-Element 27 zu betätigen, z.B. wenn das Fahrzeug mit einem höheren Getriebeverhältnis und oberhalb einer vorbestimmten Fahrzeuggeschwindigkeit betrieben wird, wird die Strömungsrichtung des ATF in dem Drehmomentwandler durch Betätigung eines geeigneten Magnetventils (nicht gezeigt) umgekehrt. Das ATF kann nun in die stromauf liegende Kammer 111 des Drehmomentwandlers gelangen, in der es eine Vorspankkraft gegen das Körperelement 35 ausübt und die Viskositätskupplung nach rechts in FIG. 2 bewegt, um den Kupplungsbelag 53 in einen Reibungseingriff mit der gegenüberliegenden Oberfläche 55 zu bringen. Das Getriebe wird nun die Abtriebswelle 16 direkt über die Viskositätskupplung 29 antreiben, wobei der Drehmomentwandler 15 umgangen wird. Obschon es in der Viskositätskupplung einen begrenzten Betrag von Schlupf geben wird, der zwischen dem Körperelement 35 und der Kupplungsanordnung 41 auftritt, ist dieser Schlupf erheblich kleiner als der Schlupf in dem Drehmomentwandler 15, so daß der Gesamtwirkungsgrad des Getriebes erheblich erhöht wird, was mit entsprechenden Verbesserungen der Fahrzeug-Kraftstoffersparnisse einhergeht, und zwar immer wenn das Bypass-Element 27 in der eingerückten Stellung steht (wie gezeigt in FIG. 2). Ferner zeigt die Viskositätskupplung 29 die Wirkung, daß Transmissions-Vibrationen beseitigt werden, die bei Bypass- Elementen, bei denen eine feste mechanische Verbindung zwischen dem Drehmomentwandlergehäuse 22 und der Abtriebswelle 16 eingesetzt wird, in den Fahrgastraum übertragen werden.
  • Wenn das Bypass-Element 27 in seiner eingerückten Stellung steht, ist der Fluiddruck in der stromauf liegenden Kammer 111 relativ hoch, so daß die Kammer 111 auch als eine "Hochdruck"-Kammer bezeichnet werden kann. Wenn das Bypass-Element 27 in seiner ausgerückten Stellung steht, ist der Fluiddruck in der stromab liegenden Kammer 109 relativ niedrig, so daß die Kammer 109 auch als eine "Niederdruck"-Kammer bezeichnet werden kann. Um nur ein Beispiel zu nennen, beträgt der Druck in der stromauf liegenden Kammer 111, wenn das Bypass-Element 27 in seiner eingerückten Stellung steht, typischerweise etwa 80 bis 100 psi (1 psi 6,9 kPa), während der Druck in der stromab liegenden Kammer 109 im grunde 0 psi ist, wenn das Bypass-Element eingerückt ist. Wenn das Bypass-Element 27 eingerückt ist, kann man somit sehen, daß die natürliche Tendenz für einen Fluidstrom von der stromauf liegenden Kammer 111 zu der stromab liegenden Kammer 109 verlaufen wird. Eine Folge davon ist, daß sich in dem Laufspiel zwischen den Innenumfangsflächen 91 und 93 und der Außenumfangsfläche 77 des Kupplungsnabenteils 65 ein Fluiddruck aufbauen wird.
  • Daher bestimmt gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung der stromauf liegende ringförmige Bereich 73 des Kupplungsnabenteils 65 eine ringförmige Lecknut 113, die vorzugsweise direkt stromauf von dem O-Ring-Dichtungselement 105 angeordnet ist. Das Kupplungsnabenteil 65 bestimmt einen Axialdurchlaß 115, der in offener Verbindung zwischen der Lecknut 113 und der stromab liegenden Kammer 109 steht, und der daher betrieben werden kann, um Fluiddruck, der sich auf der stromauf liegenden Seite des O-Rings 105 aufbauen kann, zu entlasten. Zusätzlich zu der Entlastung von Druck auf den O-Ring 105 führen die Nut 113 und der Durchlaß 115 zu einem kontinuierlichen Strom von ATF durch das Nabenteil 65. Ein vorteilhaftes Ergebnis solch eines Stromes ist der Übergang von Wärme von der Viskositätskupplung 29 auf das ATF, das von der stromauf liegenden Kammer 111 zu der stromab liegenden Kammer 109 strömt. Es können dennoch andere kühlende Strömungsdurchlässe durch die Kupplung erforderlich sein, jedoch kann der Strom durch die Nut 113 und den Durchlaß 115 so bemessen werden, daß er angemessen ist, um für ausreichende Kühlung nahe der Rotationsachse der Kupplung zu sorgen.
  • In der vorangehenden Beschreibung wurde die Erfindung in großem Detail beschrieben, und es wird angenommen, daß Fachleuten verschiedene Abänderungen und Modifikationen der Erfindung aus dem Lesen und Verstehen der Beschreibung offenbar werden. Es ist beabsichtigt, daß alle diese Abänderungen und Modifikationen in der Erfindung eingeschlossen sind, solange sie im Rahmen der anhängenden Ansprüche liegen.

Claims (6)

1. Viskositätskupplung (29) zur Verwendung als ein Bypass-Element (27) in einer Drehmomentwandleranordnung (15) mit einem Drehmomentwandlergehäuse (22) und einer Abtriebswelle (16); wobei die Viskositätskupplung (29) versehen ist mit einer ringförmigen Gehäuseanordnung, die in dem Drehmomentwandlergehäuse untergebracht werden kann und die axial in Abstand voneinander liegende, radial verlaufende ringförmige Seitenwandteile (35, 37) aufweist, die zwischen sich eine ringförmige Viskositätskammer (39) bilden, die zur Aufnahme eines viskosen Fluids geeignet ist, wobei die ringförmige Gehäuseanordnung eine radial verlaufende, ringförmige Kupplungsfläche (53) bildet, die in Kupplungseingriff mit einer gegenüberliegenden Fläche (55) des Drehmomentwandlergehäuses (22) gebracht werden kann; ferner mit einer ringförmigen Kupplungsanordnung (41), die in der Viskositätskammer (39) untergebracht ist und die ein ringförmiges, radial verlaufendes Kupplungsteil (61), das in Viskositätskupplungseingriff mit einem der Seitenwandteile (35) bringbar ist, sowie ein axial verlaufendes Kupplungsnabenteil (65) aufweist, das in Antriebsverbindung mit der Abtriebswelle (16) der Drehmomentwandleranordnung (15) bringbar ist; wobei die Seitenwandteile (35, 37) ringförmige, axial verlaufende Nabenteile (47, 59) bilden, die an einem radial innenliegenden Bereich der Seitenwandteile ausgebildet sind, und wobei die Seitenwandnabenteile (47, 59) Innenumfangsflächen (91, 93, 95) aufweisen, die auf Außenumfangsflächen (77, 81) des Kupplungsnabenteils (65) gelagert sind; und wobei die Viskositätskupplung (29) zusammen mit dem Drehmomentwandlergehäuse (22) eine, bezüglich des Fluidstromes innerhalb der Drehmomentwandleranordnung, stromauf liegende Hochdruckkammer (111) und eine stromab liegende Niederdruckkammer (109) bildet; dadurch gekennzeichnet, daß:
(a) die Innenumfangsflächen (91, 93, 95) der Seitenwandnabenteile und die Außenumfangsflächen (77, 81) des Kupplungsnabenteils (65) zusammen zwei Dichtkammern (101, 103) bilden; und
(b) in den Dichtkammern (101, 103) Dichtungselemente (105, 107) angeordnet sind, weiche entlang dem Kupplungsnabenteil (65) im wesentlichen die alleinige Fluidabdichtung zwischen der stromauf liegenden Kammer (111) der Drehmomentwandleranordnung (15) und der ringförmigen Viskositätskammer (39) der Viskositätskupplung (29) bilden.
2. Viskositätskupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenwandteile (35, 37) ein Körperelement (35) und ein axial in Abstand davon liegendes Deckelelement (37) aufweisen, daß die stromauf liegende Hochdruckkammer (111) benachbart dem Körperelement (35) ausgebildet ist und die stromab liegende Niederdruckkammer (109) benachbart dem Deckelelement (37) ausgebildet ist, und daß die beiden Dichtkammern (101, 103) eine von der Innenumfangsfläche (91, 93) des Körperelement- Nabenteils (47) und der Außenumfangsfläche (77) des Kupplungsnabenteils (65) gebildete stromauf liegende Dichtkammer (101) sowie eine stromab liegende Dichtkammer (103) aufweisen, die von der Innenumfangsfläche (95) des Deckelelement-Nabenteils (59) und der Außenumfangsfläche (81) des Kupplungsnabenteils (65) gebildet ist.
3. Viskositätskupplung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenumfangsfläche (77) des Kupplungsnabenteils (65) und die Innenumfangsfläche (91, 93) der Seitenwandnabenteile (47) zusammen auf der stromauf liegenden Seite des stromauf liegenden Dichtungselements (105) ein Laufspiel bilden.
4. Viskositätskupplung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Kupplungsnabenteil (65) eine Fluiddurchlaßanordnung (113, 115) bildet, die eine Verbindung zwischen dem Laufspiel und der stromab liegenden Kammer (109) herstellt, um Fluiddruck aus der stromauf liegenden Dichtkammer (105) zu entlasten.
5. Viskositätskupplung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenwandnabenteile (47, 59) eine Buchsenanordnung (85, 87, 89) aufweisen, welche die Innenumfangsflächen (91, 93, 95) bilden, die auf den Außenumfangsflächen (77, 81) des Kupplungsnabenteils (65) gelagert sind.
6. Viskositätskupplung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Körperelement (35) und das Kupplungsteil (61) eine Mehrzahl von ineinandergreifenden Stegen (49, 63) und Nuten bilden, die zwischen sich einen Viskositätsscherraum bestimmen, über den in Abhängigkeit von dem Vorhandensein von viskosem Fluid in dem Scherraum Drehmoment von dem Körperelement auf die Kupplungsanordnung (41) übertragen werden kann.
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