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Title:
FLOW GUIDANCE IN A HYDRAULIC TORQUE CONVERTER AND METHOD FOR PRODUCING AN IMPELLER HAVING SAID FLOW GUIDANCE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2013/110418
Kind Code:
A1
Abstract:
A hydraulic starting torque converter comprising an impeller (2), a stator (6) adjacent to the impeller (2) in an axial direction (26), and an axial bearing (28) between the impeller (2) and the stator (6) has a first reference surface (32a) facing the axial bearing (28) on the impeller (2) and a second reference surface (32b) facing the axial bearing (28) on the stator (6), said second reference surface (32b) facing said first reference surface (32a). On the side of the first or second reference surface (32a, 32b) facing away from the axial bearing (28), a fluid channel (36), designed to guide liquid contained in the starting torque converter past the axial bearing (28), extends from a radially inward end of the axial bearing (28) to a radially outward end of the axial bearing (28).

Inventors:
REDIGER PATRICK (DE)
FREY PETER (DE)
Application Number:
PCT/EP2012/076050
Publication Date:
August 01, 2013
Filing Date:
December 19, 2012
Export Citation:
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Assignee:
ZAHNRADFABRIK FRIEDRICHSHAFEN (DE)
International Classes:
F16H41/30; F16H45/02
Foreign References:
US5676230A1997-10-14
DE19752187A11999-06-02
EP1947369A12008-07-23
FR2839128A12003-10-31
Other References:
None
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Claims:
Patentansprüche

1 . Ein Hydraulischer Anfahrwandler mit einem Pumpenrad (2), einem in einer axialen Richtung (26) zu dem Pumpenrad (2) benachbarten Leitrad (6) und einem zwischen dem Pumpenrad (2) und dem Leitrad (6) befindlichen Axiallager (28), wobei das Pumpenrad (2) eine erste dem Axiallager (28) zugewandte Referenzfläche (32a) und das Leitrad (6) eine zweite dem Axiallager (28) zugewandte Referenzfläche (32b) aufweist, welche der ersten Referenzfläche (32a) gegenüberliegt, dadurch gekennzeichnet, dass

sich auf der von dem Axiallager (28) abgewandten Seite der ersten oder zweiten Referenzfläche (32a, 32b) ein Flüssigkeitskanal (36) von einem radial innenliegenden Ende des Axiallagers (28) bis zu einem radial außenliegenden Ende des Axiallagers (28) erstreckt, welcher ausgebildet ist, um eine in dem Anfahrwandler enthaltende Flüssigkeit an dem Axiallager (28) vorbei zu führen.

2. Ein hydraulischer Anfahrwandler nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass sich der Flüssigkeitskanal (36) von der Oberfläche der ersten und/oder der zweiten Referenzfläche (32a, 32b) in das Material des Pumpenrades (2) oder des Leitrades (6) erstreckt.

3. Ein hydraulischer Anfahrwandler nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Axiallager (28) ein Wälzlager mit zumindest einem Wälzkörper (30) ist.

4. Ein hydraulischer Anfahrwandler nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Wälzkörper (30) des Wälzlagers auf der ersten und/oder der zweiten Referenzfläche (32a, 32b) als Laufbahn abrollt.

5. Ein hydraulischer Anfahrwandler nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der ersten und/oder der zweiten Referenzfläche (32a, 32b) und dem Wälzkörper (30) eine Druckscheibe (34a, 34b) angeordnet ist.

6. Ein Hydraulischer Anfahrwandler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Leitrad (6) aus einem Kunststoff besteht.

7. Ein Hydraulischer Anfahrwandler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Querschnitt des Flüssigkeitskanals (36) in die Oberfläche der ersten und/oder der zweiten Referenzfläche (32a, 32b) eingeprägt ist.

8. Ein Hydraulischer Anfahrwandler einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vorzugsrichtung des Flüssigkeitskanals (36) mit einer auf der axialen Richtung (26) senkrecht stehenden radialen Richtung (38) einen Winkel einschließt, der zwischen 40° und 90°, bevorzugt zwischen 50° und 80° liegt.

9. Ein Hydraulischer Anfahrwandler nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorzugsrichtung eine Komponente parallel zu einer Rotationsrichtung (46) der zu dem Flüssigkeitskanal (36) korrespondierenden Referenzfläche (32a, 32b) besitzt.

10. Verfahren zum Herstellen eines Pumpenrades (2) oder eines Leitrades (6) für einen Hydraulischer Anfahrwandler, in dem sich zwischen dem Pumpenrad (2) und dem Leitrad (6) ein Axiallager (28) befindet, umfassend:

Bereitstellen eines Rohlings des Pumpenrades (2) oder des Leitrades (6) mit einer Referenzfläche (32a), die dem Axiallager (28) zugewandt ist; und

Erzeugen eines sich von einem radial innenliegenden Ende des Axiallagers (28) bis zu einem radial außenliegenden Ende des Axiallagers (28) erstreckenden Flüssigkeitskanals (36) auf der von dem Axiallager (28) abgewandten Seite der Referenzfläche (32a).

1 1 . Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Flüssigkeitskanal (36) in die Oberfläche der Referenzfläche (32a) geprägt wird.

Description:
STROHMUNGSFUHRUNG IN EINEM HYDRAULISCHEN WANDLER UND

VERFAHREN ZUM HERSTELLEN EHNES PUMPENRADES MIT DIESER

STRÖMUNGSFÜHRUNG

Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung befassen sich mit einem hydraulischen Wandler und insbesondere mit der Führung des Flüssigkeitsstroms in dem hydraulischen Wandler.

Hydraulische Wandler bzw. Anfahrwandler oder Hydrokupplungen sind in einer Vielzahl von Ausführungen am Markt bekannt. Diese weisen zumindest ein Pumpenrad sowie ein dem Pumpenrad meist gegenüberliegendes Turbinenrad auf, wobei eine mit dem Pumpenrad geförderte Flüssigkeit das Turbinenrad antreibt und so einen Momentenübertrag von der mit dem Pumpenrad verbundenen, antriebsseitigen Eingangsseite des Wandlers zu einer mit dem Turbinenrad verbundenen Ausgangsseite des Wandlers bewirkt. Eine Drehmomentwandlung bzw. Erhöhung kann durch Einsatz eines Leitrads zwischen dem Pumpenrad und dem Turbinenrad erzielt werden, wobei das Leitrad zusätzlich die Strömungsrichtung des Öls bzw. der zur Wandlung oder im Wandler verwendeten Flüssigkeit beeinflusst. Bei so genannten Trilock- Wandlern ist das Leitrad zusätzlich über einen Freilauf drehbar zwischen dem Pumpenrad und dem Turbinenrad angeordnet, sodass zunächst während des Anfahrens bei feststehendem Leitrad eine Drehmomentüberhöhung erreicht werden kann, während im reinen Kuppelbetrieb bzw. nach dem Anfahren das Leitrad frei drehen kann, sodass zwischen Eingangs- und Ausgangsseite des Wandlers nur geringe Drehzahlunterschiede auftreten.

Die hydraulischen Anfahrwandler sind oft derart mit dem Getriebe eines Fahrzeugs verbunden, dass das Getriebeöl auch als Flüssigkeit zum Betrieb des Wandlers verwendet wird. Zu diesem Zweck ist ein Ölkreislauf vorgesehen, der das Öl vom Getriebe in den Wandler befördert und überschüssiges Öl aus dem Wandler in das Getriebe abführt. Neben dem Ausgleich von Volumenänderungen der Hydraulikflüssigkeit bzw. des Öls kann ein solcher Ölkreislauf auch zum Abtransport der im Wandler verursachten Abwärme erforderlich sein. Um nach dem Anfahren, also bei im Kupplungsbetrieb laufenden Anfahrwandler, den Wirkungsgrad des Wandlers noch weiter zu erhö- hen, weisen einige Anfahrwandler darüber hinaus eine hydraulisch betätigte Wand- lerüberbrückungskupplung auf, die im eingekuppelten Zustand eine drehfeste Verbindung zwischen der Eingangsseite des Wandlers, also dem Antrieb, und der Ausgangsseite, also dem Abtrieb, herstellt und dabei den Hydraulikkreis des Wandlers überbrückt.

Zum Verhindern des übermäßigen Verschleißes der Reibbeläge einer dazu verwendeten nasslaufenden Kupplung ist es erforderlich, die beim Kuppeln erzeugte Abwärme über den Flüssigkeitsstrom abzutransportieren und generell sicherzustellen, dass die Kupplung sowie der Wandler zu jeder Zeit mit der Wandlerflüssigkeit bzw. dem Öl gefüllt ist. Dabei ist insbesondere auch dafür Sorge zu tragen, dass ein Wiederbefüllen eines teilweise entleerten Gehäuses eines hydraulischen bzw. hydrodynamischen Anfahrwandlers nach einem längeren Fahrzeugstillstand, währenddessen das Öl in das Getriebe abfließen kann, schnell ermöglicht wird, um den zuverlässigen Betrieb des Anfahrwandlers sicherzustellen. Bei Anfahrwandlern mit hydraulisch betätigten Wand- lerüberbrückungskupplungen ist es darüber hinaus erforderlich, mit möglichst geringem Strömungswiderstand Öl in das Wandlergehäuse zusätzlich einbringen zu können bzw. dieses aus dem Wandlergehäuse entfernen zu können, da bei der Betätigung der Kupplung typischerweise ein Kolben bewegt wird, dessen verdrängtes Ölvolumen während der Betätigung des Kolbens aus dem Wandlergehäuse entfernt werden muss. Wäre dies nur mit einem großen Strömungswiderstand möglich, würde die Betätigung des Kolbens behindert, also die Ansteuerbarkeit einer Wandlerüberbrückungskupplung verschlechtert werden.

Bei im Stand der Technik bekannten hydraulischen Wandlern wird die Ölzufüh- rung und der Öl- Abtransport typischerweise erreicht, indem das Öl durch die Lager strömt, die in dem hydraulischen Wandler für die axiale Positionierung der verwendeten rotierenden Komponenten bzw. zu deren Lagerung bezüglich der gemeinsamen Rotationsachse verwendet werden.

Um einen störungsfreien Betrieb des Anfahrwandlers zu ermöglichen besteht aus den oben genannten Gründen das Erfordernis, eine verbesserte Strömungsführung in einem hydraulischen Anfahrwandler bereit zu stellen. Ausführungsbeispiele der Erfindung erreichen dies, indem sich bei einem hydraulischen Anfahrwandler mit einem zwischen einem Pumpenrad und einem Leitrad befindlichen bzw. dort gebildeten Axiallager ein Flüssigkeitskanal von einem radial innen liegenden Ende des Axiallagers bis zu einem radial außen liegenden Ende des Axiallagers erstreckt, um die in dem Anfahrwandler enthaltene Flüssigkeit an dem Axiallager vorbei zu führen. Das heißt, der Flüssigkeitskanal befindet sich am Pumpenrad oder am Leitrad auf der von dem Axiallager abgewandten Seite einer Referenzfläche, welche dem Axiallager zugewandt ist. Die im Anfahrwandler vorhandene Flüssigkeit kann somit zwischen dem Pumpenrad und dem Leitrad über den das Lager umgehenden Flüssigkeitskanal in bzw. aus dem vom Anfahrwandler umschlossenen flüssigkeits- bzw. ölge- füllten Volumen gebracht werden. Dies verringert den Strömungswiderstand im Vergleich mit Lösungen, in denen ein Strömungsweg lediglich zwischen den benachbarten Wälzkörpern eines Wälzlagers verläuft.

Als Referenzfläche im oben genannten Sinne ist also eine Fläche zu verstehen, die an dem Pumpenrad bzw. dem Leitrad angeordnet ist, und die im Zusammenspiel mit den übrigen ein Axiallager bildenden Komponenten dazu dient, die axiale Position bzw. den axialen Abstand zwischen dem Pumpenrad und dem Leitrad einzustellen bzw. festzulegen. Im Falle eines Gleitlagers kann die Referenzfläche also beispielsweise diejenige Fläche sein, die unmittelbar an den das Pumpenrad bzw. das Leitrad lagernden Flüssigkeitsfilm bzw. Ölfilm angrenzt. Werden als Axiallager Wälzlager verwendet, kann die Referenzfläche beispielsweise die Laufbahn für die Wälzkörper sein, sofern diese aus demselben Material besteht wie das Pumpenrad bzw. das Leitrad oder ein diese Komponenten mit den übrigen Komponenten des Anfahrwandlers verbindender Fuß. Mit anderen Worten kann die Referenzfläche also beispielsweise auch die am Pumpenrad bzw. am Leitrad unmittelbar gebildete Lauffläche für Wälzkörper sein. Sofern zur Verbesserung der Langlebigkeit bei Wälzlagern zwischen den Wälzkörpern und dem Pumpenrad bzw. dem Leitrad zusätzliche Druckscheiben angebracht sind, kann als Referenzfläche beispielsweise diejenige Fläche verstanden werden, die die geometrische Relativposition zwischen Pumpenrad und Leitrad festlegt, also diejenige Fläche am Pumpen- oder Leitrad, auf der die Druckscheibe angeordnet ist bzw. anliegt. Ausführungsbeispiele mit Druckscheiben ermöglichen es beispielsweise, Komponenten des Leitrads oder des Pumpenrads aus einem nichtmetallischen Werkstoff zu fertigen, beispielsweise aus einem Kunststoff.

Bei einigen Ausführungsbeispielen der Erfindung ist also die Referenzfläche die unmittelbar an dem Leitrad oder dem Pumpenrad gebildete Laufbahn für die Wälzkörper eines als Wälzlager ausgeführten Axiallagers. Die Anordnung des Flüssigkeitskanals auf der der Referenzfläche abgewandten Seite kann es ermöglichen, ohne einen weiteren Bearbeitungsschritt bei der Herstellung des Wandlers die Strömungsführung bzw. den Flüssigkeitstransport in dem Wandler zu verbessern.

Bei einigen Ausführungsbeispielen erstreckt sich der Flüssigkeitskanal entlang seiner gesamten Länge von der Oberfläche der Referenzfläche in das Material des Pumpen- bzw. den Leitrads, d. h. dieser hat die Form einer Vertiefung oder einer Rille in der Oberfläche der Referenzfläche. Bei einigen Ausführungsbeispielen ist diese Rille bzw. Vertiefung in die Oberfläche geprägt, bzw. bei einem Schritt der Kaltumformung zur Erzeugung der Geometrie des Leit- oder des Pumpenrads in die Oberfläche eingebracht. Beispielsweise kann so die Verbesserung der Strömungseigenschaften des in dem Wandler enthaltenden Öls bzw. der dort befindlichen Flüssigkeit ohne einen zusätzlichen Bearbeitungsschritt während der Herstellung des Pumpenrads oder des Leitrads erzielt werden.

Bei einigen Ausführungsbeispielen ist eine Vorzugsrichtung des Flüssigkeitskanals bezüglich einer zur Rotationsache des Wandlers senkrechten radialen Richtung geneigt, d. h. diese schließt mit der radialen Richtung einen Winkel ein. Neigt sich der Flüssigkeitskanal in Richtung der Rotation der zu dem Kanal korrespondierenden Referenzfläche, also der Rotationsrichtung des Pumpen- oder des Leitrads, kann ein Abtransport des Öls aus dem Volumen des Anfahrwandlers verbessert werden, da durch die Ausrichtung der Kanäle im Zusammenspiel mit der Rotation der Referenzfläche eine zusätzliche Pumpwirkung erzielt wird. Bei Ausführungsbeispielen, bei denen das Öl aus dem Gehäuse gefördert werden soll, ist daher bevorzugt der dem Wandlerinnenvolumen zugewandte, radial außen liegende Teil des Flüssigkeitskanals im obigen Sinne bezüglich der radialen Richtung geneigt, um die Pumpwirkung zu erzielen. Das heißt, der Begriff Vorzugsrichtung bezieht sich in diesem Fall auf den radial außen liegenden Bereich des Flüssigkeitskanals, also auf das radial außen liegende Ende desselben.

Zusätzlich kann dadurch, dass der Flüssigkeitskanal mit der radialen Richtung einen Winkel einschließt, erreicht werden, dass die Wälzkörper sowohl mit als auch ohne zwischen Wälzkörper und Referenzfläche angeordneter Druckscheibe trotz Vorhandensein von Flüssigkeitskanälen in der Oberfläche der Referenzflächen permanent ausreichend unterstützt werden. Dies kann die Langlebigkeit des Wälzlagers erhöhen.

Bei einigen Ausführungsbeispielen ist der oder die Flüssigkeitskanäle am Pumpengehäuse angeordnet, da sich dieses permanent in Rotation befindet, sodass der zusätzliche Pumpeneffekt permanent auftritt und die Strömungseigenschaften während der gesamten Betriebsdauer verbessert werden.

Lediglich der Vollständigkeit halber sei hier noch erwähnt, dass als Pumpenrad bzw. Leitrad im oben genannten Sinne selbstverständlich nicht nur diejenigen Teile des Pumpen- oder Leitrades zu verstehen sind, die hydrodynamisch wirksam sind, also die Schaufeln des Pumpenrads bzw. die Leitbleche oder Leitschaufeln des Leitrads. Vielmehr sollen selbstverständlich alle Komponenten, die zur Lagerung bzw. Montage des Pumpen- oder Leitrads innerhalb des Anfahrwandlers verwendet werden bzw. erforderlich sind, als Pumpen- oder Leitrad im Sinne dieser Beschreibung verstanden werden. Dies bedeutet insbesondere auch, dass das ein Pumpenrad bzw. ein Leitrad im oben genannten Sinne bildendes Bauteil sowohl einstückig als auch mehrteilig ausgebildet sein kann. Die Referenzfläche kann sich an einem beliebigen Element eines möglicherweise mehrteiligen Pumpen- oder Leitrads befinden, wie beispielsweise an dessen Fuss, über den das Pumpen- oder Leitrad mit einer Nabe des Anfahrwandlers verbunden ist.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend, Bezug nehmend auf die beigefügten Figuren näher beschrieben. Dabei bezeichnen identische Bezugszeichen gleiche oder funktionsähnliche Komponenten, sodass insbesondere die Beschreibung einer Komponente in einer Figur für die Bestimmung der Funktionalität der mit dem identischen Bezugszeichen bezeichneten Komponente in einer anderen Figur herangezogen werden kann und umgekehrt.

Es zeigen:

Fig. 1 eine Schnittansicht durch ein Ausführungsbeispiel eines Anfahrwandlers mit der für die Anbindung an den Motor und das Getriebe notwendigen Komponenten;

Fig. 2 eine Ausschnittsvergrößerung der Darstellung von Fig. 1 ;

Fig. 3 eine Ansicht auf ein Ausführungsbeispiel einer Referenzfläche eines Pumpenrads;

Fig. 4 einen Schnitt durch ein weiteres Ausführungsbeispiel eines hydraulischen Anfahrwandlers mit Flüssigkeitskanal im Leitrad; und

Fig. 5 ein Ausführungsbeispiel eines Verfahrens zum Herstellen eines Pumpenrads oder eines Leitrads.

Fig. 1 zeigt einen Schnitt durch eine Hälfte eines rotationssymmetrischen hydraulischen Anfahrwandlers sowie die zur Anbindung des Anfahrwandlers an den sich links anschließenden Motor sowie an das sich rechts anschließende Getriebe. Der Anfahrwandler weist die üblichen hydrodynamisch wirksamen Komponenten Pumpenrad 2, Turbinenrad 4 und Leitrad 6 auf. Das Pumpenrad 2 mit den innerhalb des Pumpenrads angeordneten Schaufeln ist drehfest mit dem Gehäuse des Anfahrwandlers verbunden, welches wiederum über eine flexible Platte bzw. eine Flex-Plate vermittels eines Gewindes 8 mit dem Motor bzw. dessen Schwungscheibe verbunden ist. Im vorliegenden Fall bildet das Gehäuse selbst einen Teil des Pumpenrads 2, wobei das Gehäuse wiederum aus einem ersten Gehäuseteil 10a und einem zweiten Gehäuseteil 10b besteht, welche miteinander verschweißt sind. Insbesondere bildet der zweite Gehäuseteil 10b einen Teil der Außenwand des Pumpenrads 2. Selbstverständlich sind auch andere Konfigurationen denkbar, in denen ein vom Gehäuse getrenntes Pumpenrad drehfest mit diesem verbunden, beispielsweise vernietet oder verschraubt, ist. Das in Fig. 1 gezeigte Ausführungsbeispiel weist ferner eine Wandlerüberbrü- ckungskupplung auf, die mittels eines Reibbelags 12 einen Kraftschluss eines mit der Abtriebswelle drehfest verbundenen Torsionsschwingungsdämpfers 1 6 und der Gehäusewand 10a herstellen kann. Zu diesem Zweck kann mittels einer hier der Einfachheit halber nicht gezeigten Hydraulik- bzw. mittels eines hydraulisch betätigbaren Kolbens eine Betätigungsplatte 14, die beispielsweise auch Teil des Kolbens sein kann, relativ zur Gehäusewand 10a bewegt werden, um den Reibbelag 12 an die Gehäusewand 10a zu pressen und so eine reibungsvermittelte drehfeste Verbindung mit der Gehäusewand 10a herzustellen. Die Betätigungsplatte 14 wiederum ist drehfest mit dem Torsions- schwingungsdämpfer 1 6 gekoppelt, der aus einer Mehrzahl entlang eines Umfangs verteilter Schraubenfedern besteht, die antriebsseitig drehfest mit der Betätigungsplatte 14 und abtriebsseitig mit einem Zwischenelement 18 verbunden sind. Dieses wiederum ist über eine Vernietung 20 drehfest mit dem Turbinenrad 4 verbunden, sodass über den Fuß des Turbinenrads 4 auch eine über den Torsionsschwingungsdämpfer 16 vermittelte Drehung über eine Verzahnung auf eine hier nur der Vollständigkeit halber erwähnte getriebeseitige Abtriebswelle 24 übertragen werden kann.

Um ein reproduzierbares axiales Spiel zwischen dem rotierenden Pumpenrad 2 und dem Leitrad 6 zu gewährleisten, ist ein in einer axialen Richtung 26 wirkendes Axiallager 28 zwischen dem Pumpenrad 2 und dem Leitrad 6 angeordnet, bei dem es sich vorliegend um ein Wälzlager handelt. Es versteht sich von selbst, dass bei alternativen Ausführungsbeispielen auch andere Axiallagerausführungen, beispielsweise Gleitlager, verwendet werden können.

Bei dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel ist zwischen den Wälzkörpern 30 des Wälzlagers und den dem Axiallager 28 zugewandten Referenzflächen 32a und 32b des Pumpenrads 2 und des Leitrads 6 jeweils eine Druckplatte 34a und 34b angeordnet. Zum besseren Verständnis der Beschreibung des Axiallagers 28 wird im Folgenden auch auf die vergrößerte Darstellung desselben von Fig. 2 Bezug genommen.

Wie in Fig. 2 ersichtlich, weist das Pumpenrad 2 auf der von dem Axiallager 28 bzw. dem Wälzkörper 30 abgewandten Seite der Referenzfläche 34a einen Flüssig- keitskanal 36 auf, der in Fig. 2 in einer gestrichelten Darstellung angedeutet ist, und dessen Querschnitt sich von der Oberfläche der Referenzfläche 34a in das Material bzw. in das Pumpenrad 2 erstreckt. Zur Verdeutlichung der geometrischen Position bzw. Ausgestaltung des Flüssigkeitskanals 36 sei im Folgenden ferner auf die Aufsicht auf den in der radialen Richtung 38 inneren Bereich des Turbinenrads 2 verwiesen, die in Fig. 3 in der oberen Darstellung gezeigt ist. Wie aus der Aufsicht von Fig. 3 und der Schnittansicht von Fig. 2 ersichtlich, verläuft der Flüssigkeitskanal 36 von einem radial innen liegenden Ende des Axiallagers 28 bzw. des Wälzkörpers 30 bis zu einem radial außen liegenden Ende desselben. Dieser ist somit ausgebildet, um die in dem Anfahrwandler enthaltene Flüssigkeit an dem Axiallager 28 vorbeizuführen. Wie aus Fig. 3, dort insbesondere aus der unteren rechten Ansicht eines Schnitts durch einen Flüssigkeitskanal 36 hervorgeht, erstreckt sich ein Flüssigkeitskanal 36 von der Oberfläche der Referenzfläche 32a in das Material des Pumpenrads 2, wobei das Ausführungsbeispiel der Figuren 1 bis 3 eine Mehrzahl von entlang eines Umfanges äquidistant verteilten Flüssigkeitskanal 36 besitzt. Die Vertiefung eines Flüssigkeitskanals 36 kann beispielsweise kostengünstig und effizient mittels einer Prägung der Oberfläche des radial innen liegenden Teils des Pumpenrads 2 erfolgen, oder mittels Kaltverformen bei der Herstellung des Gehäuseteils 10b bzw. des Pumpenrads 2 selbst, sodass mittels dieses simplen Prozessschrittes die Funktionalität des Anfahrwandlers bzw. die Strömungsführung innerhalb desselben verbessert werden kann.

Dabei können die zusätzlichen Flüssigkeitskanäle 36 insbesondere auch dazu dienen, einen bei der Betätigung der Wandlerüberbrückungskupplung erforderlichen Flüssigkeitsaustausch, der durch eine Verdrängung des Öls durch den beweglichen Kolben hervorgerufen werden kann, zu kompensieren. Eine beispielhaft in Fig. 1 gezeigte Lösung führt somit zu einer besseren Zirkulation des Öls im Wandler, damit verbunden zu einem verbesserten Wärmeaustausch und zu einem verbesserten Ansprechverhalten einer hydraulisch betätigten Wandlerüberbrückungskupplung. Dabei kann, wie im vorliegenden Fall, der Zufluss des Öls zum Wandler auf der dem Pumpenrad abgewandten Seite des Wandlers erfolgen, wohingegen der Abfluss des Öls über das Axiallager und die Flüssigkeitskanäle 36 erfolgen kann, wie dies in Fig. 1 durch die beispielhaft angebrachten Strömungslinien 40 angedeutet ist. Es versteht sich von selbst, dass die Strömungsrichtung bei anderen Ausführungsbeispielen auch umgekehrt sein kann.

Währen Fig. 1 exemplarisch ein Ausführungsbeispiel eines hydraulischen Anfahrwandlers zeigt, bei dem zur Steigerung der mechanischen Stabilität bei der Bildung des Wälzlagers 28 zwischen dem Pumpenrad 2 und dem Leitrad 6 zwei Druckscheiben 32a und 32b zwischen den Referenzflächen 34a und 34b und den Wälzkörpern 30 angeordnet sind, können bei anderen Ausführungsbeispielen die Wälzkörper direkt auf den Referenzflächen 34a und 34b abrollen. Zu diesem Zweck können bei einigen Ausführungsbeispielen die Flüssigkeitskanäle 36, wie beispielsweise in Fig. 3 gezeigt, bezüglich der radialen Richtung 38 geneigt sein, d. h. eine Vorzugsrichtung 42 des Flüssigkeitskanals 36 schließt mit der radialen Richtung 38 einen Winkel ein, der beispielsweise zwischen 40° und 90° oder zwischen 50° und 80° liegen kann. Dies führt dazu, dass, auch wenn die Wälzkörper direkt auf den Referenzflächen abrollen, diese während des Rollvorgangs permanent von der Referenzfläche gestützt sind, sodass ein Verschleiß zumindest verringert werden kann. Bei einigen Ausführungsbeispielen sind die Flüssigkeitskanäle 36 ferner in der Rotationsrichtung 46 der zu dem Flüssigkeitskanal 36 korrespondierenden Referenzfläche 32a geneigt, d. h. die Vorzugsrichtung 42 hat eine Komponente, die parallel zu der Rotationsrichtung 44 der Referenzfläche ist. Dies führt dazu, dass der Abtransport der Flüssigkeit weiter verbessert werden kann, da die Geometrie der Flüssigkeitskanäle 36 in Verbindung mit der Rotation eine Pumpwirkung entfaltet.

Fig. 4 zeigt einen Schnitt durch die wesentlichen Komponenten eines weiteren Ausführungsbeispiels eines hydraulischen Anfahrwandlers, bei dem der Flüssigkeitskanal 36 in dem Leitrad 6, also auf der von dem Wälzkörper 30 abgewandten Seite der Referenzfläche 32b angeordnet ist. Da sowohl die Charakteristika des Flüssigkeitskanals als auch die mögliche Herstellung desselben sowie dessen radiale Position zu dem jeweils in Bezug auf Fig. 1 gesagten korrespondieren, wird auf eine erneute Beschreibung der Komponenten des hydraulischen Anfahrwandlers selbst sowie der Geometrie des Flüssigkeitskanals 36 hier verzichtet. Es versteht sich von selbst, dass sämtliche Merkmale des Flüssigkeitskanals bzw. dessen Herstellung, die in den vorher stehenden Absätzen für die Implementierung desselben innerhalb des Pumpenrads 2 offenbart wurden, ebenso für dessen Positionierung in dem Leitrad 6.

Ebenso wie bei dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel liegen auch bei dem in Fig. 4 gezeigten Ausführungsbeispiel die Flüssigkeitskanäle 36 zwischen dem Pumpenrad 2 und dem Leitrad 6 und das Axiallager befindet sich in radialer Richtung 38 oberhalb eines Getriebeflansches 46. Dies nutzt den insbesondere bei quer einzubauenden Anfahrwandlern kritischen zur Verfügung stehenden Bauraum in der axialen Richtung 26 besonders gut aus. Durch diese Anordnung gewinnt man zusätzlichen Bauraum in der axialen Richtung 26, insbesondere auf einer radialen Höhe zwischen dem Getriebehals 46 und der motorseitigen flexiblen Platte. Insbesondere befindet sich das Axiallager 28 in einem bauraumunkritischen Bereich. Die in den Fig. 1 und 4 gezeigte Rückleitung des Öls aus dem Wandler in das Getriebe zwischen dem Pumpenrad 2 und dem Leitrad 6 bietet zudem Vorteile für die Regelbarkeit der Wandlerüberbrü- ckungskupplung.

Wie bereits in den vorhergehenden Absätzen erwähnt können die Kanäle in das Pumpenrad geprägt werden, sodass ein zusätzliches Bauteil, wie beispielsweise eine Druckscheibe oder ein eingegossener Kanal in einen Druckgussleitrad nicht erforderlich ist. Dies ermöglicht eine kostengünstige Implementierung. Die Kanäle können unter einem Winkel von 70° + 10° / -20° geneigt sein, insbesondere in der Drehrichtung der angetriebenen Pumpe. Dadurch kann einerseits der Wälzkörper bzw. die Nadel eines Wälz- oder Nadellagers abgestützt werden, andererseits kann das Öl besser aus dem Wandler entfernt werden.

Wie bereits vorher ausgeführt, muss das Pumpenrad nicht zwingend einstückig sein. Vielmehr kann auch eine große Flanschnabe mit einer Turbinengeometrie verschweißt werden, wobei die Referenzfläche in der ursprünglich separat vorgefertigten Flanschnabe vorgesehen sein kann, insbesondere in deren Hals. Eine solche Flanschnabe kann beispielsweise geschmiedet sein. Auch dort kann das Axiallager in der radialen Richtung 38 nach außen in einen bauraumunkritischen Bereich verschoben bzw. dort angeordnet werden. Eine Möglichkeit der Verschweißung der Flanschnabe mit der Schaufelgeometrie kann dabei beispielsweise das MAG-Verfahren sein, wobei bei weiteren Ausführungsbeispielen ebenfalls Laserschweißen eingesetzt werden kann, was zu einem geringeren Wärmeertrag führt. Selbst bei einer Ausführung mit MAG- Schweißen ist ein nachfolgendes Überdrehen der Schweißnaht von außen nicht erforderlich, was der günstigen Bauraumausnutzung geschuldet ist.

Bei einer mit Laser verschweißten Nabe kann diese fertig bearbeitet angeliefert werden. Bei alternativen Ausführungsbeispielen, bei denen entweder das Pumpenrad oder das Leitrad aus einem Kunststoffmaterial bestehen, können die Kanäle auch in dem Spritzgussverfahren bzw. in dem verwendeten Gussverfahren in das Kunststoffleitoder -pumpenrad direkt eingegossen werden. Bei weiteren Ausführungsbeispielen, bei denen eine zusätzliche Druckscheibe zwischen dem Wälzkörper und dem Material des Pumpen- oder des Leitrads bzw. den Referenzflächen derselben angeordnet ist, kann die Druckscheibe mit einer Mehrzahl von Bohrungen versehen sein, um ein Einströmen des Öls in die Flüssigkeitskanäle zu begünstigen.

Fig. 5 zeigt schematisch ein Blockdiagramm eines Verfahrens zum Herstellen eines Pumpenrads oder eines Leitrads für einen hydraulischen Anfahrwandler, in dem sich zwischen dem Pumpenrad und dem Leitrad ein Axiallager befindet.

In einem Bereitstellungsschritt 48 wird ein Rohling des Pumpenrads oder des Leitrads bereitgestellt, der eine Referenzfläche aufweist, die dem Axiallager zugewandt ist. In einem Kanalerzeugungsschritt 50 wird ein sich von einem radial innen liegenden Ende des Axiallagers bis zu einem radial außen liegenden Ende des Axiallagers erstreckender Flüssigkeitskanal auf der von dem Axiallager abgewandten Seite der Referenzfläche erzeugt. Mit anderen Worten wird im Bereich der Referenzfläche ein sich in radialer Richtung von innen nach außen erstreckender Flüssigkeitskanal auf der von dem Axiallager abgewandten Seite der Referenzfläche erzeugt.

Als Rohling für das Pumpenrad oder das Leitrad im vorliegenden Sinne sind dabei alle vorgeformten oder nicht vorgeformten Bleche bzw. Gussmaterialien oder dergleichen, insbesondere auch Gussformen oder ähnliches, zu verstehen, die es ermöglichen, durch einen Schritt der Kalt- oder Warmverformung oder des Gießens eines Ma- terials einen Gegenstand zu erhalten, der im Wesentlichen die Geometrie eines fertig gestellten Pumpenrads oder eines fertig gestellten Leitrads aufweist.

Wenngleich in den vorhergehenden Figuren ein Zylinderrollenlager als Axiallager 28 dargestellt ist, versteht es sich von selbst, dass bei weiteren Ausführungsbeispielen auch Gleitlager oder andere Typen von Wälzlagern, beispielsweise Nadellager, Kugellager, Tonnenrollenlager oder Kegelrollenlager als Axiallager 28 verwendet werden können.

Bezuqszeichen

Pumpenrad

Turbinenrad

Leitrad

Gewinde

a,b Gehäuseteile

Reibbelag

Betätigungsplatte

Torsionsschwingungsdämpfer

Zwischenelement

Niete

Turbinenradfuss

Abtriebswelle

axiale Richtung

Axiallager

Wälzkörper

a, b Referenzfläche

a, b Druckplatte

Flüssigkeitskanal

radiale Richtung

Strömungslinie

Vorzugsrichtung

Rotationsrichtung

Getriebeflansch

Bereitstellungsschritt

Kanalerzeugungsschritt