DE10119915A1 - Hydrodynamischer Momentwandler, insbesondere für Kraftfahrzeuge - Google Patents
Hydrodynamischer Momentwandler, insbesondere für KraftfahrzeugeInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft einen Momentwandler, umfassend: DOLLAR A - ein Gehäuse (12) mit einer radialen Wand (14), die mit einer treibenden Welle verbunden ist; DOLLAR A - ein mit einer Nabe (54) und einer getriebenen Welle verbundenes Turbinenrad (104); und DOLLAR A - eine Überbrückungskupplung, die folgendes umfaßt: DOLLAR A - einen mit dem Gehäuse verbundenen Kolben (40); und DOLLAR A - eine Kupplungsscheibe (152), die mit der Baueinheit aus Turbinenrad und Nabe verbunden ist, die durch den Kolben (40) zwischen einer fest mit dem Kolben verbundenen ersten Reibbahn (200) und einer fest mit der Wand (14) verbundenen zweiten Reibbahn (220) eingespannt werden kann, wobei die Kupplungsscheibe (152) dazu eine erste Gegenbahn (210) für den Kontakt mit der ersten Reibbahn (200) und eine zweite Gegenbahn (230) für den Kontakt mit der zweiten Reibbahn (220) trägt und wobei die erste Bahn (200) und Gegenbahn (210) im Verhältnis zur zweiten Bahn (220) und Gegenbahn (230) insgesamt radial versetzt sind, so daß die Außendurchmesser der ersten und zweiten Reibbahnen unterschiedlich ausfallen.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft einen
hydrodynamischen Momentwandler, insbesondere für
Kraftfahrzeuge, der ein Gehäuse mit einer insgesamt
radial ausgerichteten Wand, die drehfest mit einer
treibenden Welle verbunden werden kann, ein
Turbinenrad, das drehfest mit einer Nabe verbunden
ist, die drehfest mit einer getriebenen Welle
verbunden werden kann und eine zwischen dem
Turbinenrad und der radialen Wand wirksame
Überbrückungskupplung umfaßt, welche, axial von vorn
nach hinten zwischen dem Turbinenrad und der radialen
Wand angeordnet, folgendes umfaßt:
- - einen insgesamt radial ausgerichteten, axial beweglichen und drehfest mit dem Gehäuse verbundenen Kolben, und
- - eine insgesamt radial ausgerichtete ringförmige Kupplungsscheibe, die drehfest an der Baueinheit aus Turbinenrad und Nabe angefügt ist, die axial ausrückbar durch den Kolben zwischen einer fest mit dem Kolben verbundenen ersten Reibbahn und einer fest mit der radialen Wand des Gehäuses verbundenen zweiten Reibbahn eingespannt werden kann, wobei die Kupplungsscheibe dazu eine erste Gegenbahn für den Kontakt mit der ersten Reibbahn und eine zweite Gegenbahn für den Kontakt mit der zweiten Reibbahn trägt.
Ein derartiger hydrodynamischer Momentwandler ist
beispielsweise in der französischen Patentanmeldung
FR-2 775 747 beschriebenen. Die Kupplungsscheibe ist
dabei ausrückbar mit der radialen Wand des Gehäuses
verbunden.
In dieser Druckschrift ist die Kupplungsscheibe an
ihrem äußeren Umfang mit Ansätzen versehen, die sich
oberhalb des Kolbens erstrecken, um an einem
Eingangsteil eines Torsionsdämpfers einzugreifen, der
ein Ausgangsteil umfaßt, das mit einer mit der Nabe
verbundenen Zwischenscheibe versehen ist. Umfangs
mäßig wirksame elastische Organe wirken zwischen den
Ein- und Ausgangsteilen, die so gestaltet sind, daß
sie die elastischen Organe aufnehmen, die sich radial
oberhalb des Kolbens und der Bahnen erstrecken.
Eine derartige Anordnung eines Torsionsdämpfers hat,
insbesondere wenn er mit großem Durchmesser ausge
führt ist, die Notwendigkeit zur Folge, daß der
Außendurchmesser der Reibbeläge verringert werden
muß, um den radialen und axialen Bauraumbedarf nicht
zu vergrößern. Eine derartige Verringerung des
Außendurchmessers der Reibbeläge führt jedoch zu
einer Begrenzung des übertragbaren Drehmoments, was
einen wesentlichen Nachteil darstellt.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe
zugrunde, einen konstruktiv einfachen und preiswert
herzustellenden hydrodynamischen Momentwandler der
eingangs genannten Art bereitzustellen, mit dem ein
größeres Drehmoment übertragen werden kann, ohne den
Bauraumbedarf zu vergrößern und ohne die Leistungen
des hydrodynamischen Momentwandlers zu
beeinträchtigen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen
hydrodynamischen Momentwandler nach Anspruch 1
gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen und bevorzugte
Ausführungsformen ergeben sich aus den Unter
ansprüchen.
Wesentlich bei der erfindungsgemäßen Lösung ist, daß
die erste Bahn und erste Gegenbahn im Verhältnis zur
zweiten Bahn und zweiten Gegenbahn insgesamt radial
versetzt sind, so daß die Außendurchmesser der ersten
und zweiten Reibbahnen unterschiedlich ausfallen.
Der Hauptvorteil besteht dabei darin, daß bei
gegenüber den bekannten Bauformen unverändertem
Bauraumbedarf ein wesentlich höheres Drehmoment
übertragbar ist, da die zweite Bahn und Gegenbahn im
Verhältnis zur ersten Bahn und Gegenbahn insgesamt
versetzt sind, wodurch sich der mittlere Radius
vergrößern läßt, der üblicherweise als das
arithmetische Mittel der Innen- und Außenradien der
Reibbeläge bezogen auf die Symmetrie- und Drehachse
X-X definiert ist.
Erfindungsgemäß vergrößert sich dadurch die
Drehmomentkapazität ebenso wie die Druckkraft, und
zwar ohne Erhöhung des Zuleitungsdrucks und daher
ohne Erhöhung des Verbrauchs.
Darüber hinaus eignet sich die Erfindung aufgrund
ihrer einfachen Konstruktion besonders gut zur
Standardisierung, da die Teile insgesamt unverändert
bleiben, wodurch sich insbesondere auch die
Produktionskosten eines solchen Momentwandlers
entsprechend verringern lassen. Außerdem können
Torsionsdämpfer mit großem Durchmesser, wie etwa
vorgewölbte gekrümmte Federn mit großer Umfangslänge,
in Kombination mit der Erfindung verwendet werden.
Die Größe der elastischen Organe und das Volumen
ihrer Aufnahme werden durch die erfindungsgemäßen
Anordnungen nicht verändert.
Wie nach dem bisherigen Stand der Technik ist es
möglich, eine leicht handhabbare und transportierbare
Untergruppe herzustellen, die aus der Kupplungs
scheibe und den elastischen Organen besteht, wodurch
sich abschließend die Montagezeit verkürzen und somit
die Montagekosten reduzieren lassen.
Besonders günstig ist es, wenn der Außendurchmesser
der ersten Reibbahn kleiner ist als der Außendurch
messer der zweiten Reibbahn. Alternativ kann der
Außendurchmesser der ersten Reibbahn aber auch größer
ausgeführt sein als der Außendurchmesser der zweiten
Reibbahn.
Besonders vorteilhaft ist es ferner, wenn die Innen
durchmesser der ersten und zweiten Reibbahn unter
schiedlich groß ausgeführt sind. Vorzugsweise ist
dabei der Innendurchmesser der ersten Reibbahn
kleiner als der Außendurchmesser der ersten Reibbahn.
Alternativ kann jedoch auch der Innendurchmesser der
ersten Reibbahn größer sein als der Außendurchmesser
der zweiten Reibbahn.
Besonders vorteilhaft ist es ferner, wenn die
Kupplungsscheibe drehfest mit der Baueinheit aus
Turbinenrad und Nabe über Dämpfungsmittel verbunden
ist, die zwei Kopplungsorgane umfassen, von denen
eines mit der Kupplungsscheibe und das andere mit der
Baueinheit aus Turbinenrad und Nabe drehfest verbun
den ist, wobei diese Kopplungsorgane über umfangs
mäßig wirksame elastische Organe untereinander
zusammenwirken.
Besonders vorteilhaft ist es ferner, wenn ein erstes
Kopplungsorgan fest mit der Baueinheit aus
Turbinenrad und Nabe und das zweite Kopplungsorgan
ist fest mit der Kupplungsscheibe verbunden ist.
Vorteilhafterweise kann das zweite Kopplungsorgan
insbesondere durch Schweißen an der Kupplungsscheibe
angefügt sein.
Günstig ist es, wenn das zweite Kopplungsorgan auf
der der zweiten Gegenbahn entgegengesetzten Seite
angeordnet ist.
Vorzugsweise wird vorgeschlagen, daß das zweite
Kopplungsorgan insgesamt gegenüber der zweiten
Gegenbahn angeordnet ist.
Besonders vorteilhaft ist es ferner, wenn das zweite
Kopplungsorgan einstückig mit der Kupplungsscheibe
ausgeführt ist.
Besonders vorteilhaft ist es außerdem, wenn ein
erstes Kopplungsorgan fest mit der Kupplungsscheibe
verbunden ist, und das zweite Kopplungsorgan fest mit
der Baueinheit aus Turbinenrad und Nabe verbunden
ist.
Vorzugsweise ist das erste Kopplungsorgan an der
Kupplungsscheibe angefügt.
Besonders günstig ist es auch, wenn das erste
Kopplungsorgan einstückig mit der Kupplungsscheibe
ausgeführt ist.
Besonders vorteilhaft ist es ferner, wenn das erste
Kopplungsorgan ein Führungsorgan zur Führung der
umfangsmäßig wirksamen elastischen Organe umfaßt, das
mit Auflagestellen für diese elastischen Organe
versehen ist.
Das Führungsorgan umfaßt vorzugsweise für die
elastischen Organe einen ringförmigen Abschnitt, der
in Form einer axialen Auskehlung gestaltet ist, in
der die umfangsmäßig wirksamen elastischen Organe
aufgenommen sind.
Vorzugsweise ist die axiale Auskehlung zur radialen
Wand hin offen. Alternativ kann die axiale Auskehlung
jedoch auch entgegengesetzt zur radialen Wand offen
sein.
Das zweite Kopplungsorgan umfaßt vorzugsweise
Auflageelemente für die umfangsmäßig wirksamen
elastischen Organe.
Die Auflageelemente sind dabei vorzugsweise jeweils
zwischen den Umfangsenden von zwei aufeinander
folgenden umfangsmäßig wirksamen elastischen Organen
eingesetzt.
Besonders vorteilhaft ist es dabei ferner, wenn die
Auflageelemente in die axiale Auskehlung des ring
förmigen Abschnitts eindringen, und jeweils zwischen
den beiden Umfangsenden von zwei aufeinanderfolgenden
umfangsmäßig wirksamen elastischen Organen aufge
nommen sind.
Die Auflageelemente verlaufen vorzugsweise insgesamt
senkrecht zur Kupplungsscheibe.
Besonders vorteilhaft ist es ferner, wenn die
Auflageelemente einstückig mit einem Organ ausgeführt
sind, das fest mit der Baueinheit aus Turbinenrad und
Nabe oder mit der Kupplungsscheibe verbunden ist.
Besonders vorteilhaft ist es ferner, wenn der
Momentwandler Lage-Sicherungselemente für die
elastischen Organe umfaßt, die einstückig mit dem
Organ ausgeführt sind, wobei die Auflageelemente
einstückig mit dem Organ ausgeführt und zwischen den
Lage-Sicherungselementen eingefügt sind.
Besonders vorteilhaft ist es ferner, wenn die
Kupplungsscheibe über starre Mittel drehfest mit der
Baueinheit aus Turbinenrad und Nabe verbunden ist.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der
Erfindung gehören die erste und zweite Gegenbahn
jeweils zu wenigstens einem Reibbelag, der direkt
oder indirekt entweder an der Kupplungsscheibe oder
am Kolben und an der radialen Wand oder auf
wenigstens einer der Flächen der Kupplungsscheibe und
auf dem Kolben oder der radialen Wand des Gehäuses
angefügt ist.
Die Auflageelemente sind vorzugsweise durch Biegen
aus dem äußeren Umfang der Kupplungsscheibe heraus
gearbeitet.
Besonders vorteilhaft ist es ferner, wenn die
Auflageelemente sich jeweils durch eine Abwinklung an
einen insgesamt zur Ebene der Kupplungsscheibe
parallelen Abschnitt anschließen, der sich
seinerseits durch eine 180°-Biegung an den äußeren
Umfang der Kupplungsscheibe anschließt.
Der Kranz schließt sich vorteilhafterweise durch eine
Abwinklung an einen zur Ebene der Kupplungsscheibe
parallelen Abschnitt an, der sich seinerseits durch
eine ringförmige 180°-Biegung an den äußeren Umfang
der Kupplungsscheibe anschließt.
Die Auflageelemente schließen sich vorzugsweise an
den die erste Gegenbahn tragenden äußeren Umfang der
Kupplungsscheibe an, während die zweite Gegenbahn zu
wenigstens einem zusätzlichen Teil gehört, das auf
wenigstens einem der Auflageelemente oder auf der
Kupplungsscheibe befestigt ist.
Besonders vorteilhaft ist es ferner, wenn das
zusätzliche Teil einen gegebenenfalls in ringförmige
Segmente unterteilten und fest mit der zweiten
Gegenbahn verbundenen quer ausgerichteten Ring
aufweist, wobei sich der Ring oberhalb der zweiten
Gegenreibbahn erstreckt.
Besonders vorteilhaft ist es ferner, wenn der
Querring sich mittels einer, gegebenenfalls
unterteilten, zweiten Abwinklung an seinen inneren
Umfang anschließt, wobei sich diese zweite Abwinklung
oberhalb der ersten Abwinklung erstreckt.
Die besagte erste und zweite Abwinklung sind
vorzugsweise Teilstücke mit konischen Formen, wobei
sich die zweite Abwinklung in Kontakt mit der ersten
Abwinklung befindet.
Die zweite Abwinklung schließt sich vorzugsweise an
wenigstens eine Zunge an, die zu einem der Auflage
elemente gehört und fest mit diesem verbunden ist.
Das zusätzliche Teil hat vorteilhafterweise eine
kleinere Dicke als die Kupplungsscheibe, so daß der
quer ausgerichtete Ring elastisch verformbar ist.
Besonders vorteilhaft ist es ferner, wenn jede Zunge
des zusätzlichen Teils zwischen einem Auflageelement
und einem zum Auflageelement parallelen Verstärkungs
finger eingefügt befestigt ist, wobei der besagte
Finger an seinem zur Querwand gerichteten axialen
Ende einen Anschlag aufweist, um die Verschiebung des
Querrings des zusätzlichen Teils zu begrenzen.
Das zusätzliche Teil hat vorzugsweise eine Dicke, die
insgesamt gleich der Dicke der Kupplungsscheibe ist,
so daß der Querring starr ist.
Der Querring ist im Verhältnis zur Kupplungsscheibe
vorzugsweise axial in Richtung der radialen Wand
versetzt. Alternativ kann sich der Querring auch in
der Ebene der Kupplungsscheibe befinden.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Auflage
elemente durch Stanzen und/oder Biegen aus der
Kupplungsscheibe herausgearbeitet sind.
Besonders vorteilhaft ist es ferner, wenn die
Auflageelemente sich durch eine Abwinklung an die
Kupplungsscheibe anschließen, wobei die zweite
Gegenbahn fest mit einer ersten Beilagescheibe
verbunden ist, die wenigstens teilweise Ausschnitte
bedeckt, die die Kupplungsscheibe oberhalb der
Auflageelemente für deren Ausbildung aufweist, wobei
sich die Beilagescheibe quer unterhalb der Abwinklung
erstreckt, um eine Abdichtung zwischen der radialen
Wand und der Kupplungsscheibe herbeizuführen, wenn
diese zwischen der ersten und der zweiten Bahn
eingespannt ist.
Besonders vorteilhaft ist es ferner, wenn die zweite
Gegenbahn zu einem an der besagten ersten Beilage
scheibe befestigten Reibbelag gehört.
Die erste Beilagescheibe ist vorzugsweise eben und in
Kontakt mit der Kupplungsscheibe befestigt.
Besonders vorteilhaft ist es ferner, wenn die erste
Beilagescheibe an ihrem äußeren und inneren Umfang
mit der Kupplungsscheibe befestigt ist und wenigstens
einen, gegebenenfalls unterteilten, Vorsprung zur
Befestigung des die zweite Gegenbahn bildenden
Reibbelags aufweist.
Die erste Gegenbahn gehört vorzugsweise zu einem
direkt an der Kupplungsscheibe befestigten Reibbelag.
Die erste Gegenbahn kann vorteilhafterweise auch fest
mit einer an der Kupplungsscheibe befestigten
Beilagescheibe verbunden sein.
Besonders vorteilhaft ist es ferner, wenn Befesti
gungsorgane die erste und die zweite Beilagescheibe
zusammen an der Kupplungsscheibe befestigen, wobei
jede Beilagescheibe dazu eine Befestigungsstelle zur
Aufnahme der besagten Befestigungsorgane aufweist.
Die Befestigungsorgane kommen vorzugsweise zwischen
dem inneren Umfang der ersten Beilagescheibe und dem
äußeren Umfang der zweiten Beilagescheibe zum
Einsatz, so daß sich die erste und die zweite
Gegenbahn quer beiderseits der Befestigungsorgane
erstrecken.
Die erste Beilagescheibe wird vorzugsweise quer ver
längert, um sich unterhalb der ersten Gegenbahn zu
erstrecken, wobei die Befestigungsorgane zwischen den
inneren Umfängen der Beilagescheiben, radial inner
halb der ersten Gegenbahn, zum Einsatz kommen.
Die erste Gegenbahn gehört vorzugsweise zu einem an
der zweiten Beilagescheibe befestigten Reibbelag.
Besonders vorteilhaft ist es ferner, wenn jede
Beilagescheibe eine Lagerstelle für ihren zugehörigen
Reibbelag aufweist, wobei die Lagerstellen im
Verhältnis zu den in Kontakt mit der Kupplungsscheibe
befindlichen Befestigungsstellen in der zur
Kupplungsscheibe entgegengesetzten Richtung axial
versetzt sind.
Die Zunge des zusätzlichen Teils hat vorzugsweise
eine identische Form wie das Auflageelement, das ihr
zugeordnet ist.
Alternativ können die Zungen des zusätzlichen
Elements vorzugsweise auch eine andere Größe als die
Auflageelemente haben.
Besonders vorteilhaft ist es ferner, wenn wenigstens
eines der Elemente unter dem Auflageelement und der
Zunge des zusätzlichen Teils zwei gegenüberliegende
Sockel umfaßt, die sich umfangsmäßig erstrecken und
die jeweils einen Zentriersockel bilden, der in einer
formschlüssigen Aufnahme eingesetzt ist, die am
Umfangsende eines benachbarten elastischen Organs
ausgebildet ist.
Der Verstärkungsfinger hat vorzugsweise eine
identische Form wie das Auflageelement, das ihm
zugeordnet ist. Alternativ können die Verstärkungs
finger auch eine andere Größe als die Auflageelemente
haben.
Besonders vorteilhaft ist es ferner, wenn wenigstens
eines der Elemente unter dem Verstärkungsfinger und
der Zunge des zusätzlichen Teils zwei gegenüber
liegende Sockel umfaßt, die sich umfangsmäßig
erstrecken und die jeweils einen Zentriersockel
bilden, der in einer formschlüssigen Aufnahme
eingesetzt ist, die am Umfangsende eines benachbarten
elastischen Organs ausgebildet ist.
Das erste Kopplungsorgan ist vorzugsweise an der
Kupplungsscheibe verschweißt.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der
Erfindung ist die Kupplungsscheibe zweiteilig mit
einem äußeren und einem inneren Teil gestaltet, wobei
der äußere Teil dieser Kupplungsscheibe den
ringförmigen Abschnitt des Führungsorgans und der
innere Teil dieser Kupplungsscheibe einen Kragen
bildet, der den ringförmigen Abschnitt radial
verlängert.
Besonders vorteilhaft ist es dabei, wenn die erste
und die zweite Gegenbahn auf einem Boden, der die
axiale Auskehlung begrenzt, und auf dem Kragen, der
den ringförmigen Abschnitt radial verlängert,
angefügt sind.
Besonders vorteilhaft ist es ferner, wenn der
ringförmige Abschnitt des Führungsorgans drehfest mit
der Baueinheit aus Turbinenrad und Nabe durch das
Ineinandergreifen von Zahnungen und komplementären
bzw. formschlüssigen Ausnehmungen verbunden ist, die
an dem ringförmigen Abschnitt und der Baueinheit aus
Turbinenrad und Nabe eingearbeitet sind, wobei sich
diese Zahnungen in etwa rechtwinklig zu den
komplementären Ausnehmungen erstrecken.
Der ringförmige Abschnitt des Führungsorgans
erstreckt sich vorzugsweise in einer ringförmigen
Einsenkung, die in die radiale Wand des Gehäuses
eingearbeitet ist.
Besonders vorteilhaft ist es ferner, wenn die
Kupplungsscheibe mit einer inneren axialen Ver
steifungsrandleiste versehen ist.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der
Erfindung ist die Kupplungsscheibe drehfest mit der
Baueinheit aus Turbinenrad und Nabe durch das Inein
andergreifen von Zahnungen und komplementären Aus
nehmungen verbunden, die an der Kupplungsscheibe und
der Baueinheit aus Turbinenrad und Nabe eingearbeitet
sind, wobei sich diese Zahnungen beispielsweise in
etwa rechtwinklig zu den komplementären Ausnehmungen
erstrecken.
Die Zahnungen und komplementären Ausnehmungen sind
vorzugsweise an einer axialen Umfangsrandleiste der
Kupplungsscheibe und an einem radialen Umfangsteil
eines Organs der Baueinheit aus Turbinenrad und Nabe
angebracht.
Die Zahnungen und komplementären Ausnehmungen können
vorteilhafterweise auch an einer axialen Umfangs
randleiste eines Organs der Baueinheit aus Turbinen
rad und Nabe und an einem radialen Umfangsteil der
Kupplungsscheibe angebracht sein.
Vorzugsweise erstreckt sich die axiale Umfangs
randleiste des Organs der Baueinheit aus Turbinenrad
und Nabe teilweise in einer in die radiale Wand des
Gehäuses eingearbeiteten Freigabeeinsenkung.
Besonders vorteilhaft ist es ferner, wenn der
Momentwandler wenigstens ein Teil zur drehfesten
Verbindung der radialen Wand mit einer treibenden
Welle umfaßt, das im Verhältnis zum Reibbelag in
Kontakt mit der radialen Wand des Gehäuses radial
versetzt ist.
Der innere Anschlußradius der radialen Wand an den
axial ausgerichteten ringförmigen Abschnitt des
Gehäuses ist vorteilhafterweise relativ groß, um die
Beanspruchungen im Gehäuse zu begrenzen.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben
sich aus der nachstehenden detaillierten Beschrei
bung, zu deren Verständnis auf die beigefügten
Zeichnungen verwiesen wird.
Darin zeigen im einzelnen:
Fig. 1 eine Axialteilschnittansicht eines
hydrodynamischen Momentwandlers nach einer
ersten Ausführungsart gemäß den Lehren der
Erfindung, wobei die Auflageelemente an
der Kupplungsscheibe angefügt sind;
Fig. 2 eine Axialteilschnittansicht einer
Variante der ersten Ausführungsart, wobei
die Kupplungsscheibe mit einer axialen
Versteifungsrandleiste versehen ist;
Fig. 3 eine Axialteilschnittansicht einer zweiten
Ausführungsart der Erfindung, wobei die
Auflageelemente einstückig ausgeführt und
durch Biegen aus der Kupplungsscheibe
herausgearbeitet sind;
Fig. 4
und 5 Axialteilschnittansichten zur Veran
schaulichung einer dritten bzw. vierten
Ausführungsart der Erfindung, wobei sich
die Auflageelemente an den äußeren
Umfang der Kupplungsscheibe anschließen
und wobei die zweite Gegenbahn zu
wenigstens einem zusätzlichen Teil
gehört, das an wenigstens einem der
Auflageelemente befestigt ist;
Fig. 6
bis 9 Axialteilschnittansichten zur Veran
schaulichung einer fünften, sechsten,
siebten bzw. achten Ausführungsart der
Erfindung, wobei die Auflageelemente
durch Stanzen und Biegen aus der
Kupplungsscheibe herausgearbeitet sind;
Fig. 10
bis 15 ähnliche Ansichten wie die Fig. 3 bis
9 zur Veranschaulichung anderer Aus
führungsarten der Erfindung.
In der nachfolgenden Beschreibung werden identische,
gleichartige oder ähnliche Bestandteile jeweils durch
die gleichen Bezugsnummern bezeichnet.
Um das Verständnis der Beschreibung und der Ansprüche
zu vereinfachen, werden Ausdrücke wie vorn, hinten,
oben, unten, vertikal, horizontal usw. ohne ein
schränkende Wirkung und unter Bezugnahme auf die
Figuren verwendet.
In den Figuren ist ein hydrodynamischer Momentwandler
10, insbesondere für die Kraftübertragung in einem
Kraftfahrzeug, dargestellt worden, der ein mit Öl
befülltes dichtes Gehäuse 12 mit zwei Schalen umfaßt,
die an ihrem äußeren Umfang dicht miteinander
verbunden sind. Eine der Schalen, die in den Figuren
veranschaulicht ist, umfaßt eine als radiale Wand
bezeichnete Wand 14, die sich insgesamt quer in einer
Ebene senkrecht zur allgemeinen Dreh- und axialen
Symmetrieachse X-X des Momentwandlers 10 erstreckt.
Die radiale Wand 14 ist einstückig als tiefgezogenes
Blechteil mit konstanter Dicke ausgeführt und wird
jenseits ihres äußeren radialen Rands durch einen
axial ausgerichteten ringförmigen Abschnitt 16 in
Form einer zylindrischen Einfassung verlängert, deren
vorderer freier Abschlußrand in an sich bekannter
Weise gestaltet ist, um die Verbindung dieser Schale
12 mit der (in den Figuren nicht dargestellten)
anderen Schale des Gehäuses zu ermöglichen, die so
gestaltet ist, daß sie das Pumpenrad bilden kann.
In ihrem mittleren Teil umfaßt die radiale Wand 14
eine mittige Muffe 20. Die drehfeste Verbindung der
radialen Wand 14 mit einer (in den Figuren nicht
dargestellten) treibenden Welle, hier mit der
Kurbelwelle des Fahrzeugs, erfolgt hier anhand eines
(nicht dargestellten) biegsamen Flansches, der an
fest mit der Wand 14 verbundenen, mit einem Gewinde
versehenen Befestigungsteilen 300 befestigt ist.
Die Muffe 20 erstreckt sich axial nach hinten von
einem mittleren Abschnitt 22 der radialen Wand 14
aus, der im Verhältnis zur mittleren radialen Ebene,
in der sich die Wand 14 erstreckt, axial nach vorn
versetzt ist.
Der hintere ringförmige freie Abschlußrand 24 der
Muffe 20 ist an dem mit kleinerem Durchmesser
ausgeführten hinteren Teil 26 eines Druckrings 28
verschweißt, der axial nach hinten, außerhalb des
Gehäuses 12, durch ein hinteres zylindrisches End
teilstück 30 verlängert wird, das ein Zentrierelement
bildet. Der Druckring 28 ist daher fest mit der Wand
14 verbunden.
Der mit größerem Durchmesser 32 ausgeführte vordere
Teil 32 des Druckrings 28 erstreckt sich axial im
Innern des Gehäuses 12 und radial teilweise gegenüber
der vorderen Innenfläche 34 des mittleren Abschnitts
22 der Wand 14.
Der vordere Teil 32 des Druckrings 28 begrenzt außen
eine axial ausgerichtete zylindrische ringförmige
Fläche 35, die eine äußere Umfangsfläche für die,
hier dichte, axiale Gleitverschiebung einer inneren
radialen Hülse 38 bildet, die zu einem insgesamt
radial ausgerichteten Kolben 40 gehört.
Die Fläche 35 enthält eine radiale Auskehlung 42, die
für das Einsetzen einer Dichtung 11 vorgesehen ist.
Von seiner radial ausgerichteten Rückseite 44 aus
umfaßt der mit größerem Durchmesser ausgeführte Teil
32 des Druckrings 28 eine Reihe von axial ausgerich
teten Nasen 36, die vorzugsweise gleichmäßig winklig
verteilt sind und die zusammen mit der Fläche 34 des
mittleren Teils 22 der radialen Wand 14 eine ent
sprechende Anzahl von radial ausgerichteten Durch
gängen bilden, die eine Verbindung zwischen einer
inneren Betätigungskammer 48, die axial durch die
Wand 14 und den Kolben 40 begrenzt wird, und einem
oder mehreren Kanälen 50 herstellen, die durch den
mit kleinerem Durchmesser ausgeführten vorderen
zylindrischen Teil 26 des Druckrings 28 hindurch
gehen, um die Betätigungskammer 48 mit dem Innern des
Druckrings 28 in Verbindung zu setzen, der axial nach
vorn durch das zylindrische Teilstück 30 verschlossen
ist und der axial nach hinten im Innern des in Form
einer hohlzylindrischen Hülse ausgeführten Körpers 52
mündet, die zu einer Nabe 54 gehört, die bei 56 innen
genutet ist, um ihre drehfeste Verbindung mit einer
(in den Figuren nicht dargestellten) getriebenen
Welle zu ermöglichen.
Der Druckring 28 weist daher eine mittige Sackbohrung
für die Fluidbefüllung der Kammer 48 über die Kanäle
50, die Nasen 36 und die getriebene Welle auf, die
bekannterweise mit einem Kanal für die Befüllung der
Kammer 48 versehen ist.
Die Nabe 54 verläuft koaxial zu den anderen Elementen
des Momentwandlers 10, insbesondere zum Druckring 28,
und wird radial nach außen, von dem hinteren End
abschnitt 58 seiner Hülse 52 aus, durch einen radial
ausgerichteten Flansch 60 verlängert.
Am Flansch 60 oder als Variante am Druckring 28 ist
ein Teil 62 angesetzt, um ein axiales Auflageteil für
die vordere radiale Fläche 64 des vorderen Teils 32
des Druckrings 28 einerseits und für die vordere
ringförmige Abschlußfläche 66 der Führungshülse 38
für die Gleitverschiebung des Kolbens 40 andererseits
zu bilden. Das Teil 62 verhindert daher Kontakte
Metall auf Metall und weist einen niedrigen Reibungs
koeffizienten auf.
Dazu besteht das Teil 62 im wesentlichen aus einer
Platte in Form eines flachen Rings, die eine
Anschlagplatte bildet.
Die hintere ebene ringförmige Fläche 74 der Platte 62
bildet eine Auflagefläche für die Hülse 38 und für
die vordere radiale Fläche 64 des Druckrings 28, der
eine Einsenkung für seine Zentrierung am inneren
zylindrischen Rand der Platte 62 umfaßt.
Das angesetzte Teil 62 sorgt daher auch für eine Zen
trierung des Druckrings 28 im Verhältnis zur Nabe 54.
Das Teil 62 bildet außerdem ein Abstandsstück
zwischen dem Flansch 60 und dem Kolben 40, das heißt,
daß in der geöffneten Position des Kolbens 40 ein
axiales Spiel zwischen der vorderen ringförmigen
Fläche 80 gegenüber dem inneren radialen Teil 82 des
Kolbens 40 und der gegenüberliegenden Fläche 84 des
Flansches 60 existiert.
Der mittlere Hauptteil des Flansches 60 wird radial
nach außen durch einen äußeren radialen Rand 86 ver
längert, der eine ringförmige Einsenkung 88 enthält,
die in der vorderen radialen Fläche 90 des Flansches
60 ausgebildet ist. Der Flansch 60 ist daher in Höhe
des Rands 86 weniger dick.
Der radiale Boden der Einsenkung 88 bildet eine nach
hinten gerichtete axiale Auflagefläche für einen
flachen und radial ausgerichteten ringförmigen
inneren radialen Rand 92, der zu einer Zwischen
scheibe 94 gehört.
Dieser innere radiale Rand 92 ist am Rand 86 des
Flansches 60 durch eine Reihe von Nieten 95 befes
tigt, die jeweils durch ein im Rand 86 des Flansches
60 ausgebildetes Loch 96 und durch ein entsprechendes
Loch 98 hindurchgehen, das im inneren radialen Rand
92 der Zwischenscheibe 94 ausgebildet ist. Außerdem
geht jeder Niet 95 durch ein Loch 100 hindurch, das
in einem Innenring 102 ausgebildet ist, der zu einem
Turbinenrad 104 gehört.
Der Ring 102 erstreckt sich radial nach innen in
einer radialen Ebene und grenzt an der vorderen
ringförmigen Fläche 106 des Rands 92 der Zwischen
scheibe 94 an, so daß er auch im Innern der Ein
senkung 88 aufgenommen ist.
Von ihrem inneren radialen Rand 92 aus umfaßt die
Zwischenscheibe 94, radial nach außen, eine Abwink
lung 108, anschließend einen mittleren Abschnitt 110
in Form eines flachen Rings, um sich in etwa an den
gegenüberliegenden Umriß des Turbinenrads 104 anzu
passen, danach einen Abschnitt 112 mit kegelstumpf
artiger Gesamtform und einen ringförmigen äußeren
Umfangsabschnitt 114, der insgesamt halbtorusförmig
ausgebildet ist. Dieser Abschnitt 114 erstreckt sich
größtenteils radial oberhalb des Kolbens 40, wobei er
am äußeren Umfang des Turbinenrads 104 mit Schaufeln
angeordnet ist.
Der mit konkaver Form ausgeführte ringförmige Ab
schnitt 114 ist insgesamt als eine axial ausgerich
tete Auskehlung gestaltet, die axial nach hinten in
Richtung der radialen Wand 14 offen ist und die sich
sehr nahe am Kolben 40 befindet, wobei sie sich am
äußeren Umfang des Momentwandlers 10 und des
Turbinenrads 104 erstreckt.
Wie man in Fig. 1 erkennen kann, in welcher der
ringförmige Abschnitt 114 im Axialschnitt veranschau
licht ist, umfaßt der besagte Abschnitt einen axial
ausgerichteten äußeren ringförmigen Teil 116, der
sich axial nach hinten von einem vorderen Teil 118
mit konkaver Form, hier mit insgesamt halbkreis
förmigem Querschnitt, aus erstreckt, der in einer
radialen Ebene verläuft und der mit dem äußeren
Umfangsrand des kegelstumpfförmigen Abschnitts 112
durch einen insgesamt axial ausgerichteten inneren
ringförmigen Teil 120 verbunden ist.
Im einzelnen hat der vordere Teil 118 eine flache
Form in Höhe seines Anschlußbereichs am inneren Teil
120, um sehr nahe an das Turbinenrad 104, hier
tangential, heranzureichen, und den gesamten verfüg
baren Raum am äußeren Umfang des Turbinenrads 104
einzunehmen.
Im Schnitt weist der ringförmige Umfangsabschnitt 114
ein C-förmiges Profil auf, wobei er umfangsmäßig
wirksame elastische Organe, hier in Form einer Reihe
von umfangsmäßig wirksamen Schraubenfedern 122 auf
nimmt, die auf einem gleichen Kreisumfang zum Einsatz
kommen und deren Außendurchmesser etwas kleiner als
die vertikale Höhe der Auskehlung 114 zwischen ihren
Teilen 116, 120 ist.
Nach einem bekannten Prinzip sind die Federn 122
daher umfangsmäßig geführt.
Außerdem ist festzustellen, daß der äußere Teil 116
axial länger als der innere Teil 120 ist, der leicht
in Richtung der Symmetrieachse X-X geneigt ist, um
das Einsetzen der Federn 122 im ringförmigen Umfangs
abschnitt 114 zu ermöglichen. Dieser innere Teil 120
erleichtert das Abnehmen der Federn 122. Der äußere
Teil 116 umfaßt an seinem axialen Ende Ausbuchtungen
13, um die Federn 122 zu halten.
Die Federn 122 kommen zwischen der Zwischenscheibe 94
und einer Kupplungsscheibe 152 zum Einsatz. Dazu
umfaßt der ringförmige Abschnitt 114 Auflagebereiche,
bei denen es sich um Umfangsauflageflächen handelt,
die durch die Umfangsenden von gegenüberliegenden
Ausbuchtungen 124 und 126 gebildet werden, die radial
nach innen bzw. nach außen in den äußeren 116 und
inneren 120 ringförmigen Teilen ausgebildet sind.
Die Kupplungsscheibe 152 ist ein Teil mit der allge
meinen Form eines flachen Rings.
Sie besteht aus einem Körper oder Mittelteil 154 in
Form eines flachen Rings, dessen gegenüberliegende,
hintere und vordere, ringförmige ebene Flächen eine
erste Gegenbahn 210 und eine zweite Gegenbahn 230
tragen, wobei die besagten Gegenbahnen 220, 230
jeweils zu einem ringförmigen Reibbelag oder einem
Reibbelag 245, 245' gehören, der an der Kupplungs
scheibe 152 oder am Kolben 40 und der Wand 14 des
Gehäuses 12 angefügt ist. Die Reibbeläge 245, 245'
sind beispielsweise durch Verkleben jeweils auf der
betreffenden Fläche des Mittelteils befestigt.
Die zweite Gegenbahn 230, 245' der Kupplungsscheibe
152 ist für das ausrückbare Zusammenwirken mit einer
zweiten ringförmigen Reibbahn 220 vorgesehen, die
fest mit der radialen Wand 14 verbunden ist, wobei
sie hier in der Innenfläche der radialen Wand 14
gegenüber der zweiten Gegenbahn 230, 245' ausgebildet
ist.
Im einzelnen ist die zweite Reibbahn 220 in die
Innenfläche eines Abschnitts der radialen Wand 14
eingearbeitet, der mittels einer ringförmigen axialen
Ausbuchtung ausgeführt ist, so daß er sich in einer
vertikalen Ebene erstreckt, die im Verhältnis zu der
vertikalen Mittelebene, in der sich die radiale Wand
14 erstreckt, axial nach vorn, das heißt nach links
mit Blick auf Fig. 1, versetzt ist.
Der die erste Gegenbahn 210 bildende Reibbelag 245
ist für das ausrückbare Zusammenwirken mit einer
axial nach hinten ausgerichteten ersten ringförmigen
Reibbahn 200 vorgesehen, die auf der entsprechenden
Fläche eines äußeren radialen Umfangsteils 178 des
Kolbens 40 ausgebildet ist.
Erfindungsgemäß sind die erste Bahn 200 und Gegenbahn
210 im Verhältnis zur zweiten Bahn 220 und Gegenbahn
230 insgesamt radial versetzt, so daß die Außendurch
messer der ersten 200 und zweiten 220 Reibbahnen
unterschiedlich ausfallen.
Die Erfindung weicht daher von der Lehre des Stands
der Technik ab, die darin besteht, daß die erste Bahn
200 und Gegenbahn 210 mit der zweiten Bahn 220 und
Gegenbahn 230 in Übereinstimmung gebracht wird, so
daß nach dieser Lehre des Stands der Technik die
Außendurchmesser der ersten und zweiten Reibbahnen im
allgemeinen beide begrenzt waren, was sich zum Nach
teil des übertragenen Drehmoments auswirkte, insofern
für eine der Reibbahnen und nicht notwendigerweise
für beide Reibbahnen Abmessungsvorgaben zu beachten
waren.
Dank der Erfindung vergrößert sich die Drehmoment
kapazität durch eine Vergrößerung des mittleren
Radius der Bahn und Gegenbahn, die den schwächsten
Abmessungsvorgaben unterliegen. Die Drehmoment
kapazität erhöht sich ebenso wie die Druckkraft, und
zwar ohne Zunahme des Zuleitungsdrucks oder des
Verbrauchs.
Bei den in den Fig. 1 bis 12 dargestellten
Ausführungsarten der Erfindung sind der Außen- und
der Innendurchmesser der ersten Reibbahn 200 kleiner
als der Außen- und der Innendurchmesser der zweiten
Reibbahn 200.
Bei den in den Fig. 13 bis 15 dargestellten
Ausführungsarten sind hingegen der Außen- und der
Innendurchmesser der ersten Reibbahn 200 größer als
der Außen und der Innendurchmesser der zweiten
Reibbahn 220.
In einem erfindungsgemäßen hydrodynamischen Moment
wandler 10 ist der, insbesondere radiale und axiale,
Bauraumbedarf zumindest mit dem des bisherigen Stands
der Technik identisch.
Darüber hinaus eignet sich die Erfindung gut für die
Standardisierung, da sämtliche Teile unverändert
bleiben, wodurch sich die Produktionskosten eines
derartigen Momentwandlers entsprechend verringern
lassen. Torsionsdämpfer mit großem Durchmesser, die
insbesondere vorgewölbte gekrümmte Federn mit großer
Umfangslänge umfassen, können in Kombination mit der
Erfindung verwendet werden.
Als Variante ist die Kupplungsscheibe 152 ohne Reib
beläge 245, 245' ausgeführt, wobei sie direkt an den
Reibbahnen 200, 220 in Reibung tritt. Es ist daher
möglich, direkt eine Reibung zwischen den ersten und
zweiten Reibbahnen 200, 220 und den ersten und
zweiten Gegenbahnen 210, 230 herbeizuführen oder für
die Reibung Reibbeläge 245, 245' anzubringen, die
durch jedes geeignete Mittel, wie etwa Aufnieten oder
Verkleben, fest mit der Kupplungsscheibe 152 ver
bunden werden können. Außerdem könnten die Strukturen
auch umgekehrt werden, wobei in Betracht gezogen
werden könnte, die Reibbeläge 245, 245' an den Reib
bahnen anzubringen, damit die Reibung an den Gegen
bahnen 210, 230 und nicht an den Reibbahnen 200, 220
stattfindet.
Grundsätzlich kann die Kupplungsscheibe 152 axial
ausrückbar durch den Kolben 40 zwischen einer fest
mit dem Kolben verbundenen ersten Reibbahn 200 und
einer fest mit der radialen Wand 14 des Gehäuses 12
verbundenen zweiten Reibbahn 220 eingespannt werden,
wobei die Kupplungsscheibe 152 dazu eine erste Gegen
bahn 210 für den Kontakt mit der ersten Reibbahn 200
und eine zweite Gegenbahn 230 für den Kontakt mit der
zweiten Reibbahn 220 trägt.
Wie man in den Figuren erkennen kann, ist der äußere
radiale Umfangsteil 178 des Kolbens 40 im Verhältnis
zu der radialen Gesamtebene, in der sich der Kolben
40 erstreckt, axial nach hinten versetzt.
Der Kolben 40 ist drehfest mit der radialen Wand 14
durch eine Reihe von elastischen Zungen 180 ver
bunden, die in etwa entlang einem Kreisumfang ange
ordnet sind und die tangential zwischen dem Deckel 12
und dem Kolben 40 zum Einsatz kommen, wobei sie eine
relative axiale Verschiebung dieser beiden Elemente
ermöglichen, wie dies in der FR 97 15 600 vom 8. Dezember
1997 beschrieben wird.
Wie insbesondere in Fig. 1 zu erkennen ist, umfaßt
die Kupplungsscheibe 152 Auflage- oder Mitnahme
ansätze 128, die sich axial nach vorn in Richtung des
ringförmigen Abschnitts 114, in etwa auf halber Höhe
zwischen den ringförmigen Teilen 116 und 120,
erstrecken.
In einer ersten Ausführungsart der Erfindung, die in
Fig. 1 dargestellt ist, sind die Ansätze 128 an der
Kupplungsscheibe 152 auf der zur zweiten Gegenbahn
230 entgegengesetzten Seite angebracht. Die Ansätze
können durch jedes Mittel an der Kupplungsscheibe 152
angebracht sein, hier vorzugsweise durch Schweißen
oder durch Verkleben. Dieses Schweißen kann als
Elektro-, Widerstands-, Laser- oder Reibschweißen
erfolgen. Als Variante kann die Verbindung zwischen
den Ansätzen 128 und der Kupplungsscheibe 152 anhand
von durchgedrückten oder nicht durchgedrückten Nieten
oder durch ein Auffalzverfahren erfolgen.
Daraus folgt, daß die Mitnahmeansätze 128 entsprechend
der in Betracht gezogenen Befestigungsart aus
einem anderen Werkstoff als die Kupplungsscheibe 152
ausgeführt sein können. Die Mitnahmeansätze 128 sind
daher in einer Ausführungsform aus Metall ausgeführt
und an der aus Kunststoff bestehenden Kupplungs
scheibe 152 verklebt. Diese Kupplungsscheibe 152 kann
dann Erhebungen aufweisen, mittels derer die erste
Gegenbahn 210 und die zweite Gegenbahn 230 ausge
bildet sind, so daß die Kupplungsscheibe 152 dazu
bestimmt ist, direkt zwischen dem Kolben 40 und der
Querwand 14 eingespannt zu werden.
Die Mitnahmeansätze 128 können einzeln an der
Kupplungsscheibe 152 angebracht oder aus einem,
gegebenenfalls in ringförmige Segmente unterteilten
Kranz herausgearbeitet sein, wobei sie sich im
übrigen insgesamt gegenüber der zweiten Gegenbahn 230
befinden.
Die Mitnahmeansätze 128 können winklig gleichmäßig
verteilt sein, wobei sie jeweils an der Kupplungs
scheibe 152 senkrecht zu dieser oder an einer
rechtwinkligen Anschlußabwinklung angebracht sein
können.
Jeder Mitnahmeansatz 128 umfaßt in der Nähe seines
vorderen axialen Endes zwei gegenüberliegende Finger
oder Sockel. Zu weiteren Einzelheiten kann auf die
Druckschrift FR-A-2 775 747 oder WO 99/45294,
insbesondere auf Fig. 2 der zuletzt genannten
Druckschrift, verwiesen werden. Jeder Sockel ist ein
Zentrier- und Haltesockel für eine Feder 122, die
sich umfangsmäßig von einem seitlichen Rand aus
erstreckt und die in das Innere des offenen Endes der
angrenzenden Feder eindringt. Die Sockel sind hier
trapezförmig ausgeführt. Die umfangsmäßige Be
abstandung der Mitnahmeansätze 128 und die Länge
jeder Feder 122 sind so bemessen, daß jede Feder
zwischen zwei gegenüberliegenden Sockeln oder Fingern
134 angebracht ist, zwischen denen sie gehalten wird,
um eine strukturelle Gesamteinheit mit der Kupplungs
scheibe 152 zu bilden, bevor diese, nach der Anbrin
gung ihrer Federn 122, in den Momentwandler 10 einge
baut wird. Im Verhältnis zur Kupplungsscheibe 152
werden die Federn axial nach hinten durch Halte
ansätze gehalten, die sich vom Umfangsrand der Kupp
lungsscheibe 152 aus radial nach außen erstrecken,
wobei sie leicht axial nach vorn umgebogen sind, um
mit dem oberen Teil der Federn 122 radial oberhalb
der Ansätze 128 und hier radial unterhalb der Aus
buchtungen 124 in Kontakt zu kommen. Es gibt zum
Beispiel zwei Halteansätze zwischen zwei aufeinander
folgenden Mitnahmeansätzen 128, wobei die Halte
ansätze winklig gleichmäßig verteilt sind.
In der Einbauposition zwischen zwei Sockeln 134 ist
die Umfangslänge jeder Feder 122 etwas kleiner als
der Abstand zwischen den gegenüberliegenden und
aufeinanderfolgenden Auflageflächen 124, 126, so daß
die Untergruppe, die aus der Kupplungsscheibe 152 mit
den daran angebrachten Federn 122 besteht, axial, von
hinten nach vorn, in den ringförmigen Abschnitt 114
in Form einer Auskehlung eingesetzt werden kann. Nach
dem Einbau bleibt die Möglichkeit einer relativen
axialen Verschiebung 152 im Verhältnis zur Zwischen
scheibe 94 und zum Abschnitt 114 bestehen.
Zur Information sei daran erinnert, daß das
Turbinenrad 104 durch ein (nicht dargestelltes)
Pumpenrad über den Umlauf des im Gehäuse enthaltenen
Fluids zwischen den Schaufeln der besagten Räder
angetrieben wird und daß nach dem Anfahren des
Fahrzeugs die Überbrückungskupplung zur Vermeidung
von Schlupferscheinungen zwischen Turbinen- und
Pumpenrad eine drehfeste Verbindung der mit dem
Turbinenrad verbundenen getriebenen Welle mit der
treibenden Welle ermöglicht, die mit der radialen
Wand 14 des Gehäuses verbunden ist.
Die Überbrückungskupplung kommt daher zwischen dem
Turbinenrad und der radialen Wand zum Einsatz. Sie
verschiebt sich durch ihren Kolben 40 auf dem fest
mit der radialen Wand 14 verbundenen Druckring 28.
Die Betätigung des Schließens oder Überbrückens und
des Öffnens der Kupplung erfolgt nach einer bekannten
Technik durch eine Veränderung des Drucks in der
Kammer 48, die axial durch den Kolben 40 und die
radiale Wand 14 und radial nach innen durch den
Druckring 28 und nach außen durch die Kupplungs
scheibe 152 begrenzt wird.
Die Wand 14 bildet das eigentliche Eingangselement
des hydrodynamischen Momentwandlers 10, da sie mit
der treibenden Welle verbunden ist, während das
Turbinenrad 104 über die fest mit ihm verbundene Nabe
54 das Ausgangselement des besagten Momentwandlers 10
bildet.
Die vorliegende Erfindung ist natürlich nicht auf das
beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt. So kann
insbesondere der Kolben 40 drehfest mit der radialen
Wand 14 anhand eines fest mit dem Kolben verbundenen
Rings verbunden sein, der als Zapfenlöcher dienende
axiale Nuten aufweist, in die als Zapfen dienende
radiale Ansätze eingreifen, die zu einer fest mit der
Wand 14 verbundenen Platte gehören, die eine Reibbahn
für den hinteren Reibbelag bildet. Als Variante weist
die Platte axiale Ansätze auf, die jeweils zwischen
zwei im Kolben ausgebildeten Ausbuchtungen eingesetzt
sind.
Die Reibbeläge 245, 245' können, beispielsweise
durch Verkleben, fest mit dem Teil 178 des Kolbens 40
bzw. der die zweite Reibbahn 220 bildenden radialen
Wand 14 verbunden sein. In allen Fällen ist die
Scheibe 152 eine Kupplungsscheibe, die dazu bestimmt
ist, ausrückbar zwischen der gegebenenfalls mit einer
Beschichtung versehenen Wand 14 und dem gegebenen
falls mit einer Beschichtung versehenen Kolben 40
eingespannt zu werden. Die Reibbeläge 245, 245'
können natürlich mit Nuten versehen sein, wie dies in
der vorerwähnten WO A-93 13339 beschrieben wird.
Diese Nuten ermöglichen es, einen kontrollierten
Schlupf der Reibbeläge 245, 245' herbeizuführen.
Die Kupplungsscheibe 152 kann zwischen den Reib
belägen 245, 245' eingefügt sein, die gegebenenfalls
einteilig mit der Kupplungsscheibe 152 ausgeführt
sind.
Auflageteller können die Mitnahmeansätze 128 schützen
und mittig eine zylindrische Ausstülpung, hier in
Form von hohlen Stiften aufweisen, die in das Innere
einer Feder 122 eindringt, um durch ihre Abschluß
fläche als Auflage für eine Schraubenfeder zu dienen,
die von der Feder 122 umgeben ist.
Die Federn 122 sind daher konzentrisch eingebaut, und
der Auflageteller kommt am seitlichen Rand des
Mitnahmeansatzes 128 zur Anlage, wobei er durch den
mittleren Sockel 134 gehalten wird, der in die
umfangsmäßig ausgerichtete Ausstülpung des Auflage
tellers eindringt, um diesen zu halten.
Der Auflageteller ist daher hutförmig ausgeführt und
dient äls Zentrierelement für die Feder 122 und als
Auflage für die innere Feder.
In diesem Zusammenhang ist darauf hinzuweisen, daß
die konzentrische Anbringung der Federn dadurch
ermöglicht wird, daß ein erhebliches Volumen am
äußeren Umfang des hydrodynamischen Momentwandlers 10
radial oberhalb des äußeren Umfangs des Kolbens 40
freigegeben wird.
Wenn die Überbrückungskupplung geschlossen ist, wird
das Antriebsdrehmoment von der Wand 14 an das
Turbinenrad über einen Torsionsdämpfer übertragen,
der einerseits zwei Drehmomentübertragungsteile, und
zwar die Kupplungsscheibe 152 und die Zwischenscheibe
94 sowie andererseits elastische Organe umfaßt, die
zwischen diesen beiden Teilen zum Einsatz kommen und
durch den mit der Zwischenscheibe 94 einstückigen
ringförmigen Umfangsabschnitt 114 geführt sind.
Der innere Teil 120 des Abschnitts 114 kann möglichst
nahe an den Kolben 40 heranreichen, dessen äußerer
Umfang abgeschrägt ist, um sich nicht mit dem
Anschlußbereich des Teils 120 am kegelstumpfartigen
Abschnitt 122 der Zwischenscheibe zu überlagern.
Die an der Kupplungsscheibe 152 angebrachten
elastischen Organe 122 erstrecken sich hier oberhalb
des äußeren Umfangs des Kolbens 40.
Die Federn 122 erstrecken sich im Verhältnis zum
oberen Teil 116 leicht axial vorstehend. Die Ansätze
128 greifen symmetrisch, das heißt diametral, an den
Federn an.
Die Ansätze 128 können natürlich ebenso wie der obere
Teil 116 axial geneigt sein.
Das Vorhandensein einer Zwischenscheibe 94 ist nicht
unbedingt erforderlich, da der ringförmige Abschnitt
114 direkt am Turbinenrad 104 befestigt sein kann.
Alle Kombinationen sind möglich. Die Ansätze erleich
tern durch ihre Neigung den Einbau der Federn 122.
Der vordere Teil 118 des konkaven Abschnitts 114
umfaßt hier einen axial ausgerichteten äußeren Teil
116, der von einem ringförmigen konkaven vorderen
Teil 118 aus nach hinten verläuft, der sich kreis
bogenförmig auf einem Winkel über 180° erstreckt und
an einen zur Achse X-X geneigten inneren Teil 316
angeschlossen ist, der sich an die Zwischenscheibe 94
anschließt.
Außerdem können die im äußeren Teil 116 ausgebildeten
Auflagebereiche durch Stanzen ausgeführt sein und aus
einstückigen Streifen bestehen.
Grundsätzlich können alle in der WO 99/45294 be
schriebenen Anordnungen in Betracht gezogen werden.
So können wie in Fig. 7 dieser Druckschrift die
Finger oder Sockel zur Anbringung der zwischen den
Umfangsenden der Federn 122 eingefügten Auflageteller
dienen, wodurch außerdem die konzentrische Aufnahme
einer zusätzlichen Feder im Innern der Feder 122
ermöglicht wird. Der ringförmige Abschnitt 114 kann
direkt am Turbinenrad 104 befestigt sein, was
beispielsweise durch Schweißen oder Falzen erfolgen
kann, wie dies in den Fig. 11 bis 13 dieser Druck
schrift zu erkennen ist. Außerdem ist das Vorhanden
sein der Federn nicht unbedingt erforderlich, wie
dies in Fig. 5 dieser Druckschrift zu erkennen ist.
In der ersten Ausführungsart der Erfindung können die
an der Kupplungsscheibe angefügten Ansätze 128 mit
einer anderen Dicke als die vorteilhafterweise mit
einer ebenen Form ausgebildeten Kupplungsscheibe
ausgeführt sein. Sie können insbesondere dicker als
die Kupplungsscheibe 152 sein und daher einen größe
ren Auflagebereich für die Federn bilden, wodurch
sich ihr Verschleiß verringert. Diese Ansätze 128
können, insbesondere örtlich, anhand einer Wärme
behandlung gehärtet sein.
Wie in Fig. 2 veranschaulicht und ähnlich wie in der
ersten Ausführungsart der Erfindung ist die
Kupplungsscheibe 152 als Variante mit einer inneren
axialen Versteifungsrandleiste 500 versehen.
Nach einer zweiten Ausführungsart der Erfindung sind,
wie in Fig. 3 dargestellt, die Mitnahmeansätze 128
einstückig mit der Kupplungsscheibe 152 ausgeführt,
wobei die besagten Ansätze 128 insbesondere durch
Biegen aus dem äußeren Umfang der Kupplungsscheibe
152 herausgearbeitet sind.
Wie in Fig. 3 dargestellt, schließen sich die
Ansätze jeweils durch eine Abwinklung 240 an einen
zur Ebene der Kupplungsscheibe insgesamt parallelen
Abschnitt an, wobei sich der besagte Abschnitt
seinerseits durch eine 180°-Biegung 241 an den
äußeren Umfang der Kupplungsscheibe 152 anschließt.
Die Ansätze 128 lassen sich einfach durch Biegen der
Kupplungsscheibe 152 ausführen, wobei die Ansätze 128
insgesamt senkrecht zur Kupplungsscheibe 152
verlaufen.
Als Variante sind die Mitnahmeansätze 128 aus einem
Kranz herausgearbeitet, der sich durch eine Ab
winklung 240 an einen zur Ebene der Kupplungsscheibe
parallelen ringförmigen Abschnitt anschließt, wobei
sich der besagte Abschnitt seinerseits durch eine
180°-Biegung 241 an den äußeren Umfang der
Kupplungsscheibe 152 anschließt.
In dieser zweiten Ausführungsart gemäß der Erfindung
gehören die erste und die zweite Gegenbahn 210, 230
jeweils zu einem Reibbelag 245, der an der Kupplungs
scheibe 152 oder am Kolben 40 und der Wand 14 des
Gehäuses 12 angefügt ist.
Dabei ist zu beachten, daß die Biegung gemäß dieser
zweiten Ausführungsart sehr robust ist und die Er
zielung einer guten Rechtwinkligkeit der Mitnahme
ansätze 128 im Verhältnis zur Kupplungsscheibe 152
ermöglicht.
Wie in den Fig. 4 und 5 veranschaulicht, schließen
sich in einer dritten und vierten Ausführungsart
gemäß der Erfindung die Mitnahmeansätze 128 an den
äußeren Umfang der Kupplungsscheibe 152, die die
erste Gegenbahn 210 trägt, durch einen Abschnitt an,
bei dem es sich beispielsweise um einen Abschnitt in
Form einer entweder abgerundeten oder kegelstumpf
förmigen Abwinklung handeln kann, die einen ebenen
Teil umfaßt, auf dem der entsprechende Abschnitt des
zusätzlichen Teils 242 zur Anlage kommen kann.
Dieser Abschnitt kann natürlich auch eine andere
geometrische Form aufweisen, wobei der Abschnitt
beispielsweise aus einer rechtwinkligen Abwinklung
bestehen könnte.
In diesen Ausführungsarten gehört die zweite Gegen
bahn 230 zu wenigstens einem zusätzlichen Teil 242,
das an wenigstens einem der Mitnahmeansätze 128 oder
an der Kupplungsscheibe 152 befestigt ist.
So weist das zusätzliche Teil 242 einen gegebenen
falls in ringförmige Segmente unterteilten, quer
ausgerichteten Ring 243 auf, der fest mit der zweiten
Gegenbahn 210 verbunden ist, wobei sich der Ring 243
oberhalb der ersten Gegenreibbahn 230 erstreckt.
Der Querring 243 schließt sich an seinem inneren
Umfang mittels einer gegebenenfalls unterteilten
zweiten Abwinklung 244 an, wobei sich die zweite
Abwinklung 244 oberhalb der ersten Abwinklung 246
erstreckt.
Für den Fall, daß die ersten und zweiten Abwinklungen
244, 246 Teilstücke mit konischer Form sind, befindet
sich die zweite Abwinklung 244 vorteilhafterweise in
Kontakt mit der ersten Abwinklung 246, wie dies in
den Fig. 4 und 5 zu erkennen ist.
Die zweite Abwinklung 244 schließt sich an wenigstens
eine Zunge an, die einem der Mitnahmeansätze 128 zu
geordnet ist, wobei sie fest mit dieser verbunden
ist.
In Fig. 5, in der die vierte Ausführungsart veran
schaulicht ist, hat das zusätzliche Teil 242 eine
kleinere Dicke als die Kupplungsscheibe 152, so daß
der quer ausgerichtete Ring 243 elastisch verformbar
ist.
Jede Zunge des zusätzlichen Teils 242 ist zwischen
einem Mitnahmeansatz 128 und einem zum Mitnahmeansatz
128 parallelen Verstärkungsfinger 248 eingefügt und
befestigt, wobei der besagte Finger 248 an seinem zur
Querwand gerichteten axialen Ende einen Anschlag 249
aufweist, um die Verschiebung des Querrings des
zusätzlichen Teils zu begrenzen.
Wie in Fig. 4 dargestellt, hat das zusätzliche Teil
242 als Variante gemäß einer dritten Ausführungsart
eine Dicke, die insgesamt gleich der Dicke der
Kupplungsscheibe 152 ausfällt, so daß der Querring
242 starr ist und kein Verstärkungsfinger 248
benötigt wird.
Der Querring 243 ist im Verhältnis zur Kupplungs
scheibe 152 axial in Richtung der Querwand 14
versetzt, insbesondere wenn sich die zweite
Abwinklung 244 vorteilhafterweise mit der ersten
Abwinklung 246 in Kontakt befindet, wodurch sich der
axiale Bauraumbedarf verkleinern läßt.
Als Variante befindet sich der Querring 243 in der
Ebene der Kupplungsscheibe 152, wenn beispielsweise
der Abschnitt aus einer rechtwinkligen Abwinklung
besteht.
Dank diesen Ausführungsarten kann die Kupplungs
scheibe des bisherigen Stands der Technik beibehalten
werden, wobei sich die Verschleißerscheinungen an den
Federn durch das zusätzliche Teil 242 oder den
Verstärkungsfinger 248 verringern.
Die Befestigung des zusätzlichen Teils 242 oder des
Verstärkungsfingers 248 an den Mitnahmeansätzen 128
kann durch Schweißen erfolgen, wie dies in den
Fig. 4 und 5 dargestellt ist. Als Variante findet
die Befestigung durch Aufnieten oder Verkleben statt.
Als Variante erfolgt die Schweißverbindung durch
Widerstands- oder Laserschweißen.
Nach einer fünften, sechsten, siebten und achten
Ausführungsart gemäß der Erfindung, die in den
Fig. 6 bis 9 veranschaulicht sind, sind die
Mitnahmeansätze 128 durch Stanzen und Biegen aus der
Kupplungsscheibe 152 herausgearbeitet.
Die Mitnahmeansätze 128 schließen sich durch eine
Abwinklung 246 an die Kupplungsscheibe 152 an, und
die zweite Gegenbahn 230 ist fest mit einer ersten
Beilagescheibe 251 verbunden, die wenigstens
teilweise Ausschnitte 253 bedeckt, die die Kupplungs
scheibe 152 oberhalb der Mitnahmeansätze 128 für
deren Ausbildung aufweist, wobei sich die Beilage
scheibe 251 quer unterhalb der Abwinklung 246 er
streckt, um eine Abdichtung zwischen der Querwand 14
und der Kupplungsscheibe 152 herbeizuführen, wenn
diese zwischen der ersten und der zweiten Reibbahn
200, 220 eingespannt ist.
Die zweite Gegenbahn 230 gehört zu einem Reibbelag
245', der an der besagten, hier aus Metall ausge
führten, ersten Beilagescheibe 251 befestigt ist, die
grundsätzlich eine geringere Dicke als die Kupplungs
scheibe 152 aufweist.
In Fig. 6 ist die erste Beilagescheibe 251 eben und
in Kontakt mit der Kupplungsscheibe 152 befestigt.
In den Fig. 7 bis 9 ist die erste Beilagescheibe
251 an ihrem äußeren und inneren Umfang mit der
Kupplungsscheibe 152 befestigt, wobei sie wenigstens
einen, gegebenenfalls unterteilten Vorsprung 254 für
die Befestigung des Reibbelags 245 aufweist, der die
zweite Gegenbahn 230 bildet.
In Fig. 7 gehört die erste Gegenbahn 210 zu einem
direkt an der Kupplungsscheibe 152 befestigten
Reibbelag 245.
In den Fig. 8 und 9 ist die erste Gegenbahn 210
fest mit einer zweiten Beilagescheibe 252 verbunden,
die an der Kupplungsscheibe 152 befestigt ist.
In diesen Figuren werden die erste und die zweite
Beilagescheibe 251, 252 durch Befestigungsorgane 260
zusammen an der Kupplungsscheibe 152 befestigt, wobei
jede Beilagescheibe dazu eine Befestigungsstelle 161
aufweist, um die besagten Befestigungsorgane 260
aufzunehmen. Die Beilagescheiben 251, 252 sind aus
Metall und mit der gleichen Dicke ausgeführt, die
kleiner als die Dicke der Kupplungsscheibe 252
ausfällt. Als Variante können die Reibbeläge nach
Maßgabe des jeweils übertragenen Drehmoments unter
schiedliche Dicken aufweisen.
Die Beilagescheiben 251, 252 sind elastisch ausge
führt. Als Variante erfolgt die Befestigung der
Beilagescheiben an der Kupplungsscheibe 152 durch
Aufnieten oder Verkleben. Als Variante ist die
Befestigung durch Verschweißen ausgeführt, wobei sie
durch Widerstands- oder Laserschweißen erfolgt.
In Fig. 8 kommen die Befestigungsorgane 260 zwischen
dem inneren Umfang der ersten Beilagescheibe 251 und
dem äußeren Umfang der zweiten Beilagescheibe 252 zum
Einsatz, so daß sich die erste und die zweite Gegen
bahn 210, 230 quer beiderseits der Befestigungsorgane
260 erstrecken.
In Fig. 9 wird die erste Beilagescheibe 251 in
Querrichtung verlängert, so daß sie sich unterhalb
der ersten Gegenbahn 210 erstreckt, während die
Befestigungsorgane 260 zwischen den inneren Umfängen
der Beilagescheiben 251, 252 radial unterhalb der
ersten Gegenbahn 210 zum Einsatz kommen.
In den Fig. 7 bis 9 gehört die erste Gegenbahn 210
zu einem an der zweiten Beilagescheibe 252 befestig
ten Reibbelag 245.
Jede Beilagescheibe 251, 252 weist eine Lagerstelle
für ihren zugehörigen Reibbelag 245, 245' auf, wobei
die Lagerstellen im Verhältnis zu den Befestigungs
stellen 260 in Kontakt mit der Kupplungsscheibe 152
axial in der zur Kupplungsscheibe 152 entgegen
gesetzten Richtung versetzt sind. Als Variante wird
die erste Gegenbahn 210 direkt durch die zum Kolben
40 gerichtete Fläche der Beilagescheibe 252 gebildet;
die zweite Gegenbahn 230 kann natürlich direkt durch
die zur Querwand 14 gerichtete Fläche der ersten
Beilagescheibe 251 gebildet werden.
In Fig. 7 kann die erste Gegenbahn 210 direkt durch
die zum Kolben 40 gerichtete Fläche der Kupplungs
scheibe 152 gebildet werden. In den Fig. 7 bis 9
ist die Abwinklung 246 eine 90°-Abwinklung, so daß
die Mitnahmeansätze 128 senkrecht zur Kupplungs
scheibe 152 verlaufen. Als Variante kann die
Abwinklung 246 etwas größer als 90° sein.
Die Mitnahmeansätze 128 verlaufen daher insgesamt
senkrecht zur Kupplungsscheibe 152.
Als Variante kann die Abwinklung 246 eine ähnliche
Form wie diejenige der Fig. 4 und 5 aufweisen.
Wie vorstehend erwähnt, sind die Mitnahmeansätze 128
drehfest und starr mit der Baueinheit aus Turbinenrad
104 und Nabe 54 verbunden.
Die Mitnahmeansätze 128 sind hier elastisch mit der
Baueinheit aus Turbinenrad 104 und Nabe 54 verbunden,
ebenso wie in den Fig. 2 bis 5, über umfangsmäßig
wirksame elastische Organe 122, die zwischen der
besagten Baueinheit 104-54 und den Mitnahmeansätzen
128 zum Einsatz kommen, wobei die besagten Mitnahme
ansätze 128 jeweils zwischen den Umfangsenden von
zwei aufeinanderfolgenden umfangsmäßig wirksamen
elastischen Organen 122 aufgenommen sind.
Die Überbrückungskupplung weist einen ringförmigen
Umfangsabschnitt 114 auf, der in Form einer in Rich
tung der radialen Wand 14 offenen axialen Auskehlung
gestaltet ist und drehfest mit der Baueinheit aus
Turbinenrad 104 und Nabe 54 verbunden ist, wobei er
am äußeren Umfang des Turbinenrads 104 angeordnet
ist. Der ringförmige Abschnitt 114 führt die umfangs
mäßig wirksamen elastischen Organe 122 in Umfangs
richtung und hält sie nach vorne. Der ringförmige
Abschnitt 114 weist Auflagestellen 124, 126 auf. Die
Mitnahmeansätze 128 dringen in die axiale Auskehlung
des ringförmigen Umfangsabschnitts 114 ein, so daß
sie jeweils zwischen den beiden Umfangsenden von zwei
aufeinanderfolgenden umfangsmäßig wirksamen
elastischen Organen 122 aufgenommen werden.
Die Zunge des zusätzlichen Teils 242 der Fig. 4
und 5 hat eine identische Form wie der Mitnahmeansatz
128, der ihr zugeordnet ist.
Als Variante haben die Zungen des zusätzlichen Teils
232 eine andere Größe als die Mitnahmeansätze 128.
Die vorliegende Erfindung ist natürlich nicht auf die
beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. So
können in einer nicht dargestellten Ausführungsart
die Zungen des zusätzlichen Teils eine andere Größe
als die Mitnahmeansätze 128 aufweisen, so daß
wenigstens eines der Elemente Mitnahmeansätze 128 -
Zunge des zusätzlichen Teils 242 zwei gegenüber
liegende Sockel 134 umfaßt, die sich umfangsmäßig
erstrecken und die jeweils einen Zentriersockel
bilden, der in eine formschlüssige Aufnahme
eingesetzt wird, die am Umfangsende 138 eines
benachbarten elastischen Organs 122 ausgebildet ist.
In Fig. 5 hat der Verstärkungsfinger 248 eine
identische Form wie der Mitnahmeansatz 128, der ihm
zugeordnet ist.
In den Bahnen 200, 220 und in den Gegenbahnen 210,
230 können Nuten ausgebildet sein, wie dies an sich
bekannt ist.
In Fig. 10 ist ein hydrodynamischer Momentwandler 10
nach einer neunten Ausführungsart der Erfindung
dargestellt worden.
Im Unterschied zur ersten Ausführungsart der Er
findung ist in diesem Fall der ringförmige Abschnitt
114 zur Führung der Federn 122 fest mit der Kupp
lungsscheibe 152 verbunden, wobei er beispielsweise
durch Schweißen an dieser angefügt ist. Die durch den
ringförmigen Abschnitt 114 begrenzte Auskehlung ist
entgegengesetzt zur radialen Wand 14 offen.
Im übrigen sind die Auflageansätze 128 fest mit der
Zwischenscheibe 94 verbunden, wobei sie beispiels
weise einstückig mit dieser Zwischenscheibe 94 oder
mit jedem anderen fest mit der Baueinheit aus
Turbinenrad 104 und Nabe 54 verbundenen Träger
ausgeführt sind.
Gegebenenfalls sind Ansätze 262 zur Sicherung der
Federn 122 einstückig mit der Zwischenscheibe 94 oder
mit jedem fest mit der Baueinheit aus Turbinenrad 104
und Nabe 54 verbundenen Träger wie bei der in Fig. 11
dargestellten zehnten Ausführungsart der Erfindung
ausgeführt. Diese zur radialen Wand 14 hin
verlaufenden Sicherungsansätze 262 sind zwischen den
Auflageansätzen 128 eingefügt.
In Fig. 11 ist festzustellen, daß der innere ring
förmige Teil 120 des ringförmigen Abschnitts 114 mit
Zungen 262 für die Auflage der Federn 122 versehen
ist, die in diesen Teil 120 eingeschnitten sind.
In Fig. 12 ist ein hydrodynamischer Momentwandler 10
nach einer elften Ausführungsart der Erfindung
dargestellt.
In diesem Fall ist die Kupplungsscheibe 152 zwei
teilig, mit einem äußeren und einem inneren Teil
ausgeführt. Der äußere Teil dieser Kupplungsscheibe
152 bildet den ringförmigen Führungsabschnitt 114,
während der innere Teil dieser Kupplungsscheibe 152
einen Kragen 266 bildet, der den ringförmigen
Abschnitt 114 radial verlängert.
Die Reibbeläge 245, 245' sind am Boden 118 des
ringförmigen Abschnitts 114 und am Kragen 266
angefügt, der den ringförmigen Abschnitt 114 radial
verlängert.
In Fig. 13 ist ein hydrodynamischer Momentwandler 10
nach einer zwölften Ausführungsart der Erfindung dar
gestellt worden.
In diesem Fall ist der ringförmige Führungsabschnitt
114 drehfest mit der Baueinheit aus Turbinenrad 104
und Nabe 54 durch das Ineinandergreifen von Zahnungen
268 und formschlüssigen Ausnehmungen 270 verbunden,
die am ringförmigen Abschnitt 114 und an der Bauein
heit aus Turbinenrad 104 und Nabe 54 eingearbeitet
sind. Die Zahnungen erstrecken sich in etwa recht
winklig zu den formschlüssigen Ausnehmungen.
In diesem Beispiel sind die Zahnungen 268 und form
schlüssigen Ausnehmungen 270 einerseits in den axial
ausgerichteten äußeren ringförmigen Teil 116 des
ringförmigen Abschnitts 114 und andererseits in einen
radialen Umfangsteil 272 der Zwischenscheibe 94
eingearbeitet.
Der ringförmige Abschnitt 114 erstreckt sich in einer
ringförmigen Einsenkung 274, die in die radiale Wand
des Gehäuses eingearbeitet ist.
Die Sicherungsansätze 262 zur Sicherung der Federn
122 sind vorzugsweise einstückig mit der Kupplungs
scheibe 152 oder mit jedem anderen fest mit dieser
Kupplungsscheibe 152 verbundenen Träger ausgeführt.
Diese Sicherungsansätze 262 sind zwischen den
Auflageansätzen 128 eingefügt, die ihrerseits fest
mit der Kupplungsscheibe 152 verbunden sind.
Es ist zu beachten, daß in dieser zwölften Aus
führungsart der Erfindung der Torsionsdämpfer axial
zwischen der radialen Wand 14 des Gehäuses und der
Kupplungsscheibe 152 angeordnet ist, während der
Torsionsdämpfer bei den elf vorangehenden Aus
führungsarten axial zwischen dieser Kupplungsscheibe
152 und der Baueinheit aus Turbinenrad 104 und Nabe
54 angebracht ist.
Die Fig. 15 und 16 veranschaulichen andere Aus
führungsarten des erfindungsgemäßen hydrodynamischen
Momentwandlers 10, wobei die Kupplungsscheibe 152
über starre Mittel drehfest mit der Baueinheit aus
Turbinenrad 104 und Nabe 54 verbunden ist.
So ist bei den in den Fig. 15 und 16 veranschau
lichten Beispielen die Kupplungsscheibe 152 drehfest
mit der Baueinheit aus Turbinenrad 104 und Nabe 54
durch das Ineinandergreifen von Zahnungen 276 und
formschlüssigen Ausnehmungen 278 verbunden, die an
der Kupplungsscheibe 152 und an der Baueinheit aus
Turbinenrad 104 und Nabe 54, genauer gesagt: an der
Zwischenscheibe 94, eingearbeitet sind. Die Zahnungen
erstrecken sich in etwa rechtwinklig zu den form
schlüssigen Ausnehmungen.
Bei der in Fig. 14 veranschaulichten dreizehnten
Ausführungsart sind die Zahnungen 276 und die
formschlüssigen Ausnehmungen 278 an einer axialen
Umfangsrandleiste 280 der Zwischenscheibe 94 (oder an
jedem anderen Organ der Baueinheit aus Turbinenrad
104 und Nabe 94) und an einem radialen Umfangsteil
282 der Kupplungsscheibe 152 angebracht, wobei
letztere vorzugsweise flach ausgeführt ist.
Die axiale Umfangsrandleiste 280 erstreckt sich
teilweise in einer Freigabeeinsenkung 284, die,
beispielsweise durch Tiefziehen, in die radiale Wand
14 des Gehäuses eingearbeitet ist.
Bei der in den Fig. 15 und 16 veranschaulichten
vierzehnten und fünfzehnten Ausführungsart sind die
Zahnungen 276 und die formschlüssigen Ausnehmungen
278 an einer axialen Umfangsrandleiste 286 der
Kupplungsscheibe 152 und an einem radialen Umfangs
teil 288 der Zwischenscheibe 94 (oder an jedem
anderen Organ der Baueinheit aus Turbinenrad 104 und
Nabe 54) angebracht.
Insoweit die Außen- und Innendurchmesser der ersten
Reibbahn 200 größer als die Außen- und Innendurch
messer der zweiten Reibbahn 220 sind, kann der innere
Anschlußradius der radialen Wand 14 an den axial
ausgerichteten ringförmigen Abschnitt 16 des Gehäuses
relativ groß ausfallen, um die Beanspruchungen im
Gehäuse zu begrenzen (siehe Fig. 15).
Aus den gleichen Gründen im Zusammenhang mit einem
radialen Versatz der Reibbahnen 200, 220 ist das an
der radialen Wand 14 verschweißte Verbindungsteil 300
oder ähnliches im Verhältnis zu dem in Kontakt mit
der radialen Wand 14 des Gehäuses befindlichen
Reibbelag 245' vorteilhafterweise radial versetzt, um
die Reibung dieses Reibbelags 245' am Schweißbereich
des Verbindungsteil 300 zu verhindern (siehe Fig. 16).
Claims (35)
1. Hydrodynamischer Momentwandler (10), insbesondere für
Kraftfahrzeuge, umfassend:
ein Gehäuse (12) mit einer insgesamt radial ausgerichteten Wand (14), die drehfest mit einer treibenden Welle verbunden werden kann;
ein Turbinenrad (104), das drehfest mit einer Nabe (54) verbunden ist, die drehfest mit einer getriebenen Welle verbunden werden kann; und
eine zwischen dem Turbinenrad (104) und der radialen Wand (14) wirksame Überbrückungskupplung, die, axial von vorn nach hinten zwischen dem Turbinenrad und der radialen Wand angeordnet, folgendes umfaßt:
einen insgesamt radial ausgerichteten, axial beweglichen und drehfest mit dem Gehäuse verbundenen Kolben (40); und
eine insgesamt radial ausgerichtete ringförmige Kupplungsscheibe (152), die drehfest an der Baueinheit aus Turbinenrad (104) und Nabe (14) angefügt ist, die axial ausrückbar durch den Kolben (40) zwischen einer fest mit dem Kolben verbundenen ersten Reibbahn (200) und einer fest mit der radialen Wand (14) des Gehäuses (12) verbundenen zweiten Reibbahn (220) eingespannt werden kann, wobei die Kupplungsscheibe (152) dazu eine erste Gegenbahn (210) für den Kontakt mit der ersten Reibbahn (200) und eine zweite Gegenbahn (230) für den Kontakt mit der zweiten Reibbahn (220) trägt,
dadurch gekennzeichnet,
daß die erste Bahn (200) und erste Gegenbahn (210) im Verhältnis zur zweiten Bahn (220) und zweiten Gegenbahn (230) insgesamt radial versetzt sind, so daß die Außendurchmesser der ersten (200) und zweiten (220) Reibbahnen unterschiedlich groß sind.
ein Gehäuse (12) mit einer insgesamt radial ausgerichteten Wand (14), die drehfest mit einer treibenden Welle verbunden werden kann;
ein Turbinenrad (104), das drehfest mit einer Nabe (54) verbunden ist, die drehfest mit einer getriebenen Welle verbunden werden kann; und
eine zwischen dem Turbinenrad (104) und der radialen Wand (14) wirksame Überbrückungskupplung, die, axial von vorn nach hinten zwischen dem Turbinenrad und der radialen Wand angeordnet, folgendes umfaßt:
einen insgesamt radial ausgerichteten, axial beweglichen und drehfest mit dem Gehäuse verbundenen Kolben (40); und
eine insgesamt radial ausgerichtete ringförmige Kupplungsscheibe (152), die drehfest an der Baueinheit aus Turbinenrad (104) und Nabe (14) angefügt ist, die axial ausrückbar durch den Kolben (40) zwischen einer fest mit dem Kolben verbundenen ersten Reibbahn (200) und einer fest mit der radialen Wand (14) des Gehäuses (12) verbundenen zweiten Reibbahn (220) eingespannt werden kann, wobei die Kupplungsscheibe (152) dazu eine erste Gegenbahn (210) für den Kontakt mit der ersten Reibbahn (200) und eine zweite Gegenbahn (230) für den Kontakt mit der zweiten Reibbahn (220) trägt,
dadurch gekennzeichnet,
daß die erste Bahn (200) und erste Gegenbahn (210) im Verhältnis zur zweiten Bahn (220) und zweiten Gegenbahn (230) insgesamt radial versetzt sind, so daß die Außendurchmesser der ersten (200) und zweiten (220) Reibbahnen unterschiedlich groß sind.
2. Momentwandler nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß der Außendurchmesser
der ersten Reibbahn (200) kleiner als der
Außendurchmesser der zweiten Reibbahn (220) ist.
3. Momentwandler nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß der Außendurchmesser
der ersten Reibbahn (200) größer als der
Außendurchmesser der zweiten Reibbahn (220) ist.
4. Momentwandler nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Innendurchmesser der ersten (200) und zweiten (220)
Reibbahn unterschiedlich sind.
5. Momentwandler nach den Ansprüchen 2 und 4,
dadurch gekennzeichnet, daß der
Innendurchmesser der ersten Reibbahn (200) kleiner
als der Außendurchmesser der ersten Reibbahn (220)
ist.
6. Momentwandler nach den Ansprüchen 3 und 4,
dadurch gekennzeichnet, daß der
Innendurchmesser der ersten Reibbahn (200) größer als
der Außendurchmesser der zweiten Reibbahn (220) ist.
7. Momentwandler nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Kupplungsscheibe (152) drehfest mit der Baueinheit
aus Turbinenrad (104) und Nabe (54) über Dämpfungs
mittel verbunden ist, die zwei Kopplungsorgane (114,
128) umfassen, von denen eines mit der Kupplungs
scheibe (152) und das andere mit der Baueinheit aus
Turbinenrad (104) und Nabe (54) drehfest verbunden
ist, wobei diese Kopplungsorgane über umfangsmäßig
wirksame elastische Organe (122) untereinander
zusammenwirken.
8. Momentwandler nach Anspruch 7, dadurch
gekennzeichnet, daß ein erstes
Kopplungsorgan (114) fest mit der Baueinheit aus
Turbinenrad (104) und Nabe (54) und das zweite
Kopplungsorgan (128) fest mit der Kupplungsscheibe
(152) verbunden ist.
9. Momentwandler nach Anspruch 2 und 8, dadurch
gekennzeichnet, daß das zweite
Kopplungsorgan (128) insgesamt gegenüber der zweiten
Gegenbahn (230) angeordnet ist.
10. Momentwandler nach Anspruch 8 oder 9, dadurch
gekennzeichnet, daß das zweite
Kopplungsorgan (128) einstückig mit der
Kupplungsscheibe (152) ausgeführt ist.
11. Momentwandler nach Anspruch 7, dadurch
gekennzeichnet, daß ein erstes
Kopplungsorgan (114) fest mit der Kupplungsscheibe
(152) verbunden ist und das zweite Kopplungsorgan
(128) fest mit der Baueinheit aus Turbinenrad (104)
und Nabe (54) verbunden ist.
12. Momentwandler nach Anspruch 11, dadurch
gekennzeichnet, daß das erste
Kopplungsorgan (114) einstückig mit der
Kupplungsscheibe (152) ausgeführt ist.
13. Momentwandler nach einem der Ansprüche 7 bis 12,
dadurch gekennzeichnet, daß das
erste Kopplungsorgan (114) ein Führungsorgan zur
Führung der umfangsmäßig wirksamen elastischen Organe
(122) umfaßt, das mit Auflagestellen (124, 126) für
diese elastischen Organe (122) versehen ist.
14. Momentwandler nach Anspruch 13, dadurch
gekennzeichnet, daß das Führungsorgan
für die elastischen Organe (122) einen in etwa
ringförmigen Abschnitt (114) umfaßt, der in Form
einer axialen Auskehlung gestaltet ist, in der die
umfangsmäßig wirksamen elastischen Organe (122)
aufgenommen sind.
15. Momentwandler nach Anspruch 14, dadurch
gekennzeichnet, daß die axiale
Auskehlung zur radialen Wand (14) hin offen ist.
16. Momentwandler nach Anspruch 14, dadurch
gekennzeichnet, daß die axiale
Auskehlung zu der von der radialen Wand (14)
abgewandten Seite offen ist.
17. Momentwandler nach einem der Ansprüche 7 bis 16,
dadurch gekennzeichnet, daß das
zweite Kopplungsorgan (128) Auflageelemente für die
umfangsmäßig wirksamen elastischen Organe (122)
umfaßt.
18. Momentwandler nach den Ansprüchen 14 und 17,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Auflageelemente des zweiten Kopplungsorgans (128) in
die axiale Auskehlung des in etwa ringförmigen
Abschnitts (114) eindringen, und jeweils zwischen den
beiden Umfangsenden von zwei aufeinanderfolgenden
umfangsmäßig wirksamen elastischen Organen (122)
aufgenommen sind.
19. Momentwandler nach Anspruch 8 oder 11 in Kombination
mit Anspruch 16, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Auflageelemente (128)
einstückig mit einem Organ (94; 152) ausgeführt sind,
das fest mit der Baueinheit aus Turbinenrad (104) und
Nabe (54) oder mit der Kupplungsscheibe (152)
verbunden ist.
20. Momentwandler nach Anspruch 19, dadurch
gekennzeichnet, daß er Lage-Sicherungs
elemente (262) für die elastischen Organe (122)
umfaßt, die einstückig mit dem Organ (94; 152)
ausgeführt sind, wobei die Auflageelemente des
zweiten Kopplungsorgans (128) einstückig mit dem
Organ (94; 152) ausgeführt und zwischen den Lage-
Sicherungselementen (262) für die elastischen Organe
(122) eingefügt sind.
21. Momentwandler nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Kupplungsscheibe (152) über starre Mittel (276, 278)
drehfest mit der Baueinheit aus Turbinenrad (104) und
Nabe (54) verbunden ist.
22. Momentwandler nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die
erste und zweite Gegenbahn (210, 230) jeweils zu
wenigstens einem Reibbelag (245, 245') gehören, der
direkt oder indirekt entweder an der Kupplungsscheibe
(152) oder am Kolben (40) und an der radialen Wand
(14) oder auf wenigstens einer der Flächen der
Kupplungsscheibe (152) und auf dem Kolben (40) oder
der radialen Wand (14) des Gehäuses (12) angefügt
ist.
23. Momentwandler nach den Ansprüchen 10 und 17,
dadurch gekennzeichnet, daß sich
die Auflageelemente des zweiten Kopplungsorgans (128)
an den die erste Gegenbahn (210) tragenden äußeren
Umfang der Kupplungsscheibe (152) anschließen und daß
die zweite Gegenbahn (230) zu wenigstens einem
zusätzlichen Teil (242) gehört, das auf wenigstens
einem der Auflageelemente (128) oder auf der
Kupplungsscheibe (152) befestigt ist.
24. Momentwandler nach den Ansprüchen 10 und 17,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Auflageelemente des zweiten Kopplungsorgans (128)
durch Stanzen und/oder Biegen aus der
Kupplungsscheibe (152) herausgeformt sind.
25. Momentwandler nach den Ansprüchen 10 und 17,
dadurch gekennzeichnet, daß sich
die Auflageelemente des zweiten Kopplungsorgans (128)
durch eine Abwinklung (246) an die Kupplungsscheibe
(152) anschließen und daß die zweite Gegenbahn (230)
fest mit einer ersten Beilagescheibe (251) verbunden
ist, die wenigstens zum größten Teil Ausschnitte
(253) bedeckt, die die Kupplungsscheibe (152) außer
halb der Auflageelemente (128) zu deren Ausbildung
aufweist, und daß sich die Beilagescheibe (251)
innerhalb der Abwinklung (246) quer erstreckt, um
eine Abdichtung zwischen der radialen Wand (14) und
der Kupplungsscheibe (152) herbeizuführen, wenn diese
zwischen der ersten und der zweiten Bahn (200, 220)
eingespannt ist.
26. Momentwandler nach Anspruch 25, dadurch
gekennzeichnet, daß die erste Beilage
scheibe (251) in Kontakt mit der Kupplungsscheibe
(152) befestigt ist.
27. Momentwandler nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die
erste Gegenbahn (210) fest mit einer an der
Kupplungsscheibe (152) befestigten zweiten Beilage
scheibe (252) verbunden ist.
28. Momentwandler nach Anspruch 25 oder 27, dadurch
gekennzeichnet, daß jede Beilagescheibe
(251, 252) eine Lagerstelle für ihren zugehörigen
Reibbelag (245, 245') aufweist und daß die Lager
stellen im Verhältnis zu den in Kontakt mit der
Kupplungsscheibe (152) befindlichen Befestigungs
stellen (260) in der zur Kupplungsscheibe (152)
entgegengesetzten Richtung axial versetzt sind.
29. Momentwandler nach den Ansprüchen 12 und 14,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Kupplungsscheibe (152) zweiteilig, mit einem äußeren
und einem inneren Teil gestaltet ist, wobei der
äußere Teil dieser Kupplungsscheibe (152) den ring
förmigen Abschnitt (114) des Führungsorgans und der
innere Teil dieser Kupplungsscheibe (152) einen
Kragen (266) bildet, der den ringförmigen Abschnitt
(114) radial verlängert.
30. Momentwandler nach den Ansprüchen 22 und 29 zusammen
genommen, dadurch gekennzeichnet,
daß die erste und die zweite Gegenbahn (210, 230) auf
einem Boden (118), der die axiale Auskehlung be
grenzt, und auf dem Kragen (266) angefügt sind, der
den ringförmigen Abschnitt (114) radial verlängert.
31. Momentwandler nach Anspruch 16, dadurch
gekennzeichnet, daß der ringförmige
Abschnitt (114) des Führungsorgans drehfest mit der
Baueinheit aus Turbinenrad (104) und Nabe (54) durch
das Ineinandergreifen von Zahnungen (104) und
komplementären Ausnehmungen (270) verbunden ist, die
an dem ringförmigen Abschnitt (114) und der
Baueinheit aus Turbinenrad (104) und Nabe (54)
eingearbeitet sind, wobei sich diese Zahnungen in
etwa rechtwinklig zu den komplementären Ausnehmungen
erstrecken.
32. Momentwandler nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Kupplungsscheibe (152) mit einer inneren axialen
Versteifungsrandleiste (500) versehen ist.
33. Momentwandler nach Anspruch 21, dadurch
gekennzeichnet, daß die Kupplungsscheibe
(152) drehfest mit der Baueinheit aus Turbinenrad
(104) und Nabe (54) durch das Ineinandergreifen von
Zahnungen (276) und komplementären Ausnehmungen (278)
verbunden ist, die an der Kupplungsscheibe (152) und
der Baueinheit aus Turbinenrad (104) und Nabe (54)
eingearbeitet sind.
34. Momentwandler nach Anspruch 33, dadurch
gekennzeichnet, daß die Zahnungen (276)
und komplementären Ausnehmungen (278) an einer
axialen Umfangsrandleiste (286) der Kupplungsscheibe
(152) und an einem radialen Umfangsteil (288) eines
Organs (94) der Baueinheit aus Turbinenrad (104) und
Nabe (54) angebracht sind.
35. Momentwandler nach Anspruch 33, dadurch
gekennzeichnet, daß die Zahnungen (276)
und komplementären Ausnehmungen (278) an einer
axialen Umfangsrandleiste (280) eines Organs (94) der
Baueinheit aus Turbinenrad (104) und Nabe (54) und an
einem radialen Umfangsteil (282) der Kupplungsscheibe
(152) angebracht sind.
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