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Die vorliegende Erfindung betrifft einen insbesondere für Kraftfahrzeuge einsetzbaren hydrodynamischen Momentwandler nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.
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In der Druckschrift
WO 94/07058 A1 wird ein Momentwandler beschrieben und dargestellt, der eine insgesamt quer ausgerichtete Wand, die drehfest mit einer treibenden Welle verbunden werden kann und mittig eine daran befestigte sogenannte Führungsbuchse trägt, und einen Kolben umfasst, der dicht entlang einer zylindrischen Auflagefläche der Buchse verschiebbar gelagert ist und zusammen mit der Buchse und der Querwand eine Betätigungskammer mit veränderlichem Volumen definiert, die radial nach außen durch einen Ring und durch Reibbeläge begrenzt wird, die dazu bestimmt sind, axial zwischen dem Kolben und dem Ring bzw. zwischen dem Ring und der Innenfläche der Querwand eingespannt zu werden.
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Nach einer bekannten Ausführungsart, die in der
FR 2 702 262 A1 beschrieben und dargestellt wird, ist es bekannt, eine ringförmige Scheibe für die drehende Mitnahme des Kolbens durch die Buchse vorzusehen, die drehfest und axial mit letzterer verbunden ist, die mit dem Kolben durch elastisch verformbare Zungen verbunden ist, und die sich radial nach innen gegenüber einem quer ausgerichteten ringförmigen Flächenabschnitt der Buchse erstreckt, an dem sie axial zur Anlage kommt.
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Nach einer in dieser Druckschrift beschriebenen und dargestellten Ausführungsart erfolgt die Befestigung zwischen der mittleren Buchse und der Mitnahmescheibe oder der Verbindungsscheibe einerseits durch eine Reihe von formschlüssigen Zähnen oder Keilnuten, die in den kreisförmigen inneren Rand der Mitnahmescheibe bzw. in einen axialen Endabschnitt der besagten zylindrischen Aufnahmefläche der Buchse eingearbeitet sind, und andererseits durch einen endseitigen Auffalzvorgang, der es ermöglicht, die genutete Mitnahmescheibe in axialer Anlage an dem ringförmigen Flächenabschnitt der Buchse axial zu sichern.
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Diese Lösung hat den Nachteil, dass sie relativ aufwendige Form- und/oder Bearbeitungsvorgänge an der Mitnahmescheibe und an der mittleren Buchse erfordert und dass ein Auffalzvorgang zum Einsatz kommt, der schwierig auszuführen ist, ohne unvorhergesehene Verformungen der Bauteile zu verursachen und bei dem für die mittlere Buchse die Verwendung eines bearbeitbaren und verformbaren Stahls im Hinblick auf das Auffalzen erforderlich ist.
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Um diese Nachteile zu beseitigen, ist in der
FR 2 749 632 A1 eine Lösung vorgeschlagen worden, bei der die Gestaltung der Buchse weitgehend vereinfacht wird und bei der die Verbindungsscheibe einen Mittelteil umfasst, der sich radial nach innen erstreckt und der an der Buchse verschweißt ist, wobei die Verbindungsscheibe mit ihrem Mittelteil axial zwischen dem Kolben und dem Turbinenrad eingefügt ist.
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Diese Gestaltung ermöglicht zwar eine Vereinfachung der Verbindungs- und Befestigungsmittel zwischen der Verbindungsscheibe und der Buchse; sie bietet aber keine Lösung für die Zentrierung und die Befestigung der Buchse, insbesondere im Verhältnis zur Querwand des Deckels, wobei die Befestigung und die Zentrierung der Buchse hier die Ausführung eines mittigen Lochs in der Wand erfordern, woraufhin dann ein Schweißvorgang auszuführen ist.
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Die Gestaltung der Querwand des Deckels wird dadurch entsprechend kompliziert, ebenso wie die Abdichtungen der gesamten Vorrichtung.
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In der
FR 2 766 894 A1 ist eine andere Gestaltung vorgeschlagen worden, bei der die Verbindungsscheibe zwischen dem Kolben und der Querwand des Deckels angeordnet ist, wobei sie einen Mittelteil umfasst, der sich radial nach innen erstreckt und der axial zwischen einem gegenüberliegenden Abschnitt der Buchse und einem gegenüberliegenden Abschnitt der Innenfläche des Deckels eingefügt ist.
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Nach der in dieser Druckschrift und in ihren verschiedenen Ausführungsarten beschriebenen Gestaltung ist der Mittelteil der Verbindungsscheibe entweder an der Querwand oder an der Buchse befestigt, wobei letztere im Verhältnis zum Deckel ebenso wie im Falle der Druckschrift
FR 2 749 632 A1 befestigt und zentriert ist, das heißt über ein Loch einer mittleren Muffe, das dazu in die Querwand des Deckels eingearbeitet ist, und mittels eines Schweißvorgangs.
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Die Druckschrift
FR 2 634 849 A1 schlägt noch eine andere Gestaltung vor, bei der die Verbindungsscheibe axial zwischen dem Kolben und der Querwand des Deckels angeordnet ist, wobei ihre drehfeste Verbindung und ihre axiale Verbindung mit der Buchse hier noch durch Mittel in der Ausführung mit Keilnuten und durch einen Schweiß- oder Auffalzvorgang erfolgt.
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Wie in der vorgenannten Druckschrift ist die Buchse axial durch ein mittleres Loch der Querwand des Deckels zentriert und befestigt.
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Ein hydrodynamischer Momentwandler der eingangs genannten Art ist aus der
DE 198 80 709 T1 bekannt. Bei diesem Momentwandler ist die den Kolben führende Buchse nicht axial, sondern radial an dem Mittelteil der Verbindungsscheibe befestigt. Dabei sind Durchgänge für die Flüssigkeit zum Befüllen der Betätigungskammer mit veränderlichem Volumen im Bereich eines Bundes in die Buchse eingearbeitet.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine neue Gestaltung eines Momentwandlers der vorstehend erwähnten Art mit einer Verbindungsscheibe vorzuschlagen, deren Gestaltung einfach sein soll und die insbesondere die Ausführung eines Deckels ermöglicht, dessen Querwand keine mittige Bohrung für die Befestigung und die Zentrierung der Buchse enthält.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen hydrodynamischen Momentwandler nach Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
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Wesentlich bei der erfindungsgemäßen Lösung ist es, dass die Buchse axial an den Mittelteil der ringförmigen Verbindungsscheibe angefügt ist, im Verhältnis zu dem die Buchse radial zentriert ist, und dass Durchgänge für die Flüssigkeit zur Befüllung der Betätigungskammer mit veränderlichem Volumen mit insgesamt radialer Ausrichtung an der Verbindungsstelle zwischen dem Mittelteil der Verbindungsscheibe und dem hinteren inneren ringförmigen Flächenabschnitt der Querwand ausgebildet sind, wobei die Durchgänge anhand von Vorsprüngen, Ausnehmungen und/oder Löchern ausgebildet sind, die in die Querwand und/oder in den Mittelteil der Verbindungsscheibe eingearbeitet sind.
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Ein wesentlicher Vorteil liegt dabei darin, dass die Buchse nicht radial, sondern axial am Mittelteil der Verbindungsscheibe befestigt ist. Deshalb kann die Querwand ohne eine mittige Bohrung ausgeführt werden, was nicht nur eine besonders einfache Konstruktion und einfache Herstellbarkeit, beispielsweise durch Tiefziehen, sondern auch eine absolut dichte Querwand ermöglicht.
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Nach anderen Merkmalen der Erfindung ist folgendes vorgesehen:
- – Der Mittelteil der Verbindungsscheibe ist axial zwischen einer vorderen ringförmigen Querabschlussfläche der Buchse und dem besagten hinteren inneren ringförmigen Flächenabschnitt der Querwand eingefügt.
- – Der Mittelteil der Verbindungsscheibe ist an der besagten vorderen ringförmigen Querabschlussfläche der Buchse durch Schweißen oder durch Verkleben befestigt.
- – Der Mittelteil der Verbindungsscheibe ist an der besagten vorderen ringförmigen Querabschlussfläche der Buchse durch Auffalzen befestigt.
- – Der Mittelteil der Verbindungsscheibe ist an der besagten vorderen ringförmigen Querabschlussfläche der Buchse durch elastische Einpassung entlang der axialen Richtung befestigt.
- – Die Buchse umfasst eine konvexe zylindrische Auflagefläche zur Zentrierung des Mittelteils der Verbindungsscheibe.
- – Der Mittelteil der Verbindungsscheibe erstreckt sich radial nach innen über die Buchse hinaus, insbesondere um eine kalibrierte Öffnung für die Befüllung der Betätigungskammer mit Öl zu bilden.
- – Der Mittelteil der Verbindungsscheibe ist einstückig mit der Buchse ausgeführt.
- – Der Mittelteil der Verbindungsscheibe wird durch wenigstens einen ersten axial ausgerichteten ringförmigen Abschnitt verlängert, der sich nach hinten erstreckt und dessen konvexe zylindrische Umfangsfläche die besagte zylindrische Auflagefläche für die Gleitverschiebung des Kolbens bildet.
- – Der besagte axial ausgerichtete ringförmige erste Abschnitt wird radial nach innen durch einen radial ausgerichteten ringförmigen Abschnitt und anschließend durch einen axial ausgerichteten ringförmigen zweiten Abschnitt verlängert, der sich nach vorn in Richtung der Innenfläche der Querwand erstreckt.
- – Der vordere freie Abschlußrand des besagten zweiten axial ausgerichteten ringförmigen Abschnitts kommt axial an dem besagten hinteren inneren ringförmigen Flächenabschnitt der Querwand zur Anlage.
- – Der vordere freie Abschlußrand des besagten zweiten axial ausgerichteten ringförmigen Abschnitts ist an dem besagten hinteren inneren ringförmigen Flächenabschnitt der Querwand verschweißt.
- – Der Mittelteil der Verbindungsscheibe wird radial nach innen durch einen axial ausgerichteten ringförmigen Abschnitt verlängert, der sich nach hinten erstreckt, wobei ein als Nabe dienendes ringförmiges Element radial zwischen der konvexen zylindrischen Umfangsfläche des axial ausgerichteten ringförmigen Abschnitts und dem Kolben eingefügt ist, der gleitend verschiebbar auf der konvexen zylindrischen Umfangsfläche des besagtem ringförmigen Elements gelagert ist.
- – Der Mittelteil der Verbindungsscheibe ist an dem besagten hinteren inneren ringförmigen Flächenabschnitt der Querwand durch Schweißen oder durch Verkleben befestigt.
- – Die ringförmige Verbindungsscheibe ist mit dem Kolben durch elastisch verformbare Zungen verbunden.
- – Die elastisch verformbaren Zungen sind einstückig mit der Verbindungsscheibe ausgeführt.
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Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung, zu deren Verständnis auf die beigefügten Zeichnungen verwiesen wird. Darin zeigen im einzelnen:
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1 eine als Axialschnitt ausgeführte Teilansicht der Hauptbestandteile eines hydrodynamischen Momentwandlers nach einer ersten Ausführungsart der Erfindung;
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2 eine ähnliche Teilansicht wie 1 zur Darstellung einer zweiten Ausführungsart der Erfindung;
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3 eine Axialteilansicht in Richtung des Pfeils F3 von 2 zur Darstellung der Zentrierbuchse und der Verbindungsscheibe der Zungen;
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die 4 und 5 ähnliche Ansichten wie die 2 und 3 zur Veranschaulichung einer dritten Ausführungsart der Erfindung;
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6 einen Teil einer abgewickelten Ansicht im Schnitt entlang der Linie 6-6 von 4;
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die 7 bis 16 fünf Figurenpaare entsprechend den 2 und 3 zur Veranschaulichung der vierten bis achten Ausführungsart der Erfindung;
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17 eine ähnliche Ansicht wie 2 zur Veranschaulichung einer neunten Ausführungsart der Erfindung, wobei die Zentrierbuchse einstückig mit der Verbindungsscheibe ausgeführt ist;
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die 18 bis 20 ähnliche Ansichten wie 17 zur Veranschaulichung der zehnten bis zwölften Ausführungsart der Erfindung, bei denen die Zentrierbuchse einstückig mit der Verbindungsscheibe ausgeführt ist.
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In der nachfolgenden Beschreibung werden identische, gleichartige oder ähnliche Bestandteile jeweils durch die gleichen Bezugsnummern bezeichnet.
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Um das Verständnis der Beschreibung und der Ansprüche zu erleichtern, werden die Lagebezeichnungen hinten und vorn entsprechend der linken bzw. der rechten Seite von 1 und der vergleichbaren Figuren verwendet.
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Wie dies nach dem Stand der Technik bekannt ist, umfaßt ein hydrodynamischer Momentwandler, in ein und demselben, mit Öl befüllten und als Ölwanne ausgebildeten dichten Gehäuse 10 angeordnet, einen Drehmomentwandler 12 und eine Überbrückungskupplung 14.
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Der Drehmomentwandler 12 umfaßt ein Turbinenrad 16, ein Pumpenrad 18 und ein Leitrad 20.
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Das Pumpenrad 18 umfaßt Schaufeln 22, die an einer ersten Halbschale 24 angebracht sind, die dicht und fest mit einer zweiten Antriebshalbschale 26 verbunden ist, die drehfest mit einer treibenden Welle verbunden werden kann.
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Das Turbinenrad 16 umfaßt ebenfalls Schaufeln 28, die den Schaufeln 22 des Pumpenrads 18 gegenüberliegen, während das Turbinenrad 16 drehfest mit einer Nabe 30 verbunden ist, die drehfest mit einer (nicht dargestellten) getriebenen Welle, koaxial zur Achse X-X des Momentwandlers verläuft, über Keilnuten 32 verbunden werden kann, die am inneren Umfang des radial inneren Teils 34 der Nabe 30 ausgebildet sind.
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Die Antriebshalbschale 26 besteht im wesentlichen aus einer Wand 36, die insgesamt quer ausgerichtet ist, das heißt, die sich in einer zur Achse X-X senkrechten radialen Ebene erstreckt.
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Wie man insbesondere in 1 erkennen kann, ist das Turbinenrad 16 axial zwischen der vorderen Antriebsquerwand 36 und dem hinteren Leitrad 22 angeordnet.
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Die Überbrückungskupplung 14 ist axial zwischen der aus dem Turbinenrad 16 mit seiner Nabe 30 bestehenden Baueinheit einerseits und der vorderen Antriebsquerwand 36 andererseits angeordnet.
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Die beiden hinteren 24 und vorderen 26 Halbschalen bilden das dichte Gehäuse 10, das über seine vordere Antriebshalbschale 26 das Eingangselement des hydrodynamischen Momentwandlers bildet, während die Nabe 30 des Turbinenrads 16 das Ausgangselement des Momentwandlers bildet.
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Im Falle einer Anwendung bei einem Kraftfahrzeug besteht die treibende Welle aus der Kurbelwelle des Verbrennungsmotors des Fahrzeugs (nicht dargestellt), während die getriebene Welle durch die Eingangswelle der Kraftübertragung des Fahrzeugs (nicht dargestellt) gebildet wird.
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Diese getriebene Welle ist mittig aufgebohrt, um einen Kanal für die Zuleitung von unter Druck stehender Hydraulikflüssigkeit zu einer Betätigungskammer 38 mit veränderlichem Volumen zu bilden, die durch die Teile begrenzt wird, die einerseits zur Überbrückungskupplung 14 gehören, die eine ringförmige Scheibe 40 umfaßt, die ausrückbar drehfest mit der durch das Turbinenrad 16 und seine Nabe 30 gebildeten Baueinheit verbunden ist.
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Beim Anfahren des Fahrzeugs wird das Turbinenrad 16 durch das Pumpenrad 18 dank der Zirkulation des im dichten Gehäuse 10 enthaltenen Öls zwischen den Schaufeln 28 des Turbinenrads 16 und den Schaufeln 22 des Pumpenrads 18 drehend angetrieben.
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Die Überbrückungskupplung 14 ist dann ausgerückt, und der Drehmomentwandler 12 ist zugeschaltet oder in Betrieb.
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Um einen Leistungsverlust auszuschließen, der insbesondere durch Schlupferscheinungen zwischen dem Turbinenrad 16 und dem Pumpenrad 18 bedingt ist, wird anschließend, nach dem Anfahren des Fahrzeugs, das Turbinenrad 16 fest mit der vorderen Antriebshalbschale 26 über die Überbrückungskupplung 14 verbunden, die dabei eingerückt ist, während der Drehmomentwandler 12 dann abgeschaltet ist.
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Es kann insbesondere auf den Inhalt der Druckschrift
WO-A-94/07.058 verwiesen werden, um weitere Einzelheiten im Zusammenhang mit dem bekannten Aufbau und der bekannten Funktionsweise eines derartigen hydrodynamischen Momentwandlers in Erfahrung zu bringen.
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Die vordere Antriebshalbschale 26 ist ein Teil aus tiefgezogenem Blech, und sie umfaßt an ihrem radial äußeren Umfang einen axial ausgerichteten ringförmigen Rand 42, der sich nach hinten erstreckt und der hier radial im Innern eines formschlüssigen, axial ausgerichteten ringförmigen Rands 44 aufgenommen ist, der zur hinteren Halbschale 24 gehört, um den Zusammenbau und den Verschluß des dichten Gehäuses 10 beispielsweise durch eine Schweißnaht 46 zu ermöglichen.
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Nach einem Aspekt der Erfindung, und wie man insbesondere in 1 erkennen kann, ist die vordere Querwand 36 der Antriebshalbschale 26 in ihrem Mittelteil durchgehend ausgeführt, das heißt, daß sie keine eingearbeitete Bohrung und kein einstückig ausgeführtes Loch enthält.
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Die Ausführung der vorderen Antriebshalbschale 26 erfolgt daher besonders einfach durch Tiefziehen, wobei sie konstruktionsmäßig insgesamt dicht ist, da sie kein mittiges Loch und kein anderes Umfangsloch, beispielsweise für die Ausführung von Befestigungsvorgängen durch Aufnieten von inneren Bestandteilen am Gehäuse 10, enthält.
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Wie in 1 zu erkennen ist, trägt die vordere Querwand 36 in der Nähe ihres Umfangs Elemente 48, welche die drehfeste Verbindung der Halbschale 26 mit der Kurbelwelle des Fahrzeugmotors in bekannter Weise über einen in den Figuren nicht dargestellten Flansch ermöglichen.
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Die Überbrückungskupplung 14 umfaßt einen Kolben 50, bei dem es sich um ein Teil mit der allgemeinen Form einer quer ausgerichteten Scheibe handelt, die mittig gelocht ist und die axial in beiden Richtungen beweglich und dicht verschiebbar auf einer ringförmigen mittleren Buchse 52 gelagert ist, die als Führungsbuchse des Kolbens bezeichnet wird, obwohl die Führung des Kolbens in seiner axialen Bewegung und seiner dichten Gleitverschiebung hier durch Zungen erfolgt.
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Dazu umfaßt der Kolben 50 einen radial inneren Abschnitt 54, der in Form einer axial ausgerichteten ringförmigen Hülse ausgeführt ist, die unter Einfügung einer Dichtung 56 gleitend verschiebbar auf einer konvexen zylindrischen Auflagefläche 58 gelagert ist, die durch die äußere Umfangswand der Buchse 52 gebildet wird.
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In den Ausführungsarten, die in den 1 bis 16 nacheinander veranschaulicht sind, ist die Gestaltung der mittleren Buchse besonders einfach, wobei sie in Form einer einteiligen zylindrischen ringförmigen Buchse ausgeführt ist, die radial durch die äußere Umfangsfläche 58 und durch eine konkave zylindrische Innenfläche 60 sowie axial durch zwei, eine vordere 62 und eine hintere 64, ringförmige Querabschlußflächen begrenzt wird.
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Durch ihre radial innere konkave Fläche 60 bewirkt die Zentrierbuchse 62 ihre Führung bei der Drehung im Verhältnis zur Nabe 30 des Turbinenrads 16 unter Einfügung einer Lagerhülse 66.
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Der Kolben 50 begrenzt daher zusammen mit der mittleren Buchse 52 und der vorderen Abschlußquerwand 36 die Betätigungskammer 38 mit veränderlichem Volumen, die radial nach außen durch die Scheibe 40 und durch vordere 68 und hintere 70 Reibbeläge begrenzt wird, die zwischen der Scheibe oder dem Ring 40 und dem gegenüberliegenden radial äußeren Abschnitt 72 der Querwand 36 einerseits und zwischen der Scheibe 40 und dem gegenüberliegenden radial äußeren Abschnitt 74 des Kolbens 50 eingespannt werden können.
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Jeder Reibbelag 68, 70 ist fest mit einem der zur Baueinheit 36, 40, 50 gehörenden Elemente verbunden, wobei die beiden Reibbeläge 68 und 70 beispielsweise an den gegenüberliegenden Querflächen der Scheibe 40 angebracht sein können.
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Die Scheibe 40 bildet das Ausgangselement der Überbrückungskupplung 14, und sie erstreckt sich hier radial nach außen über den ringförmigen Umfangsabschnitt 76 des Kolbens hinaus, das heißt oberhalb des Kolbens mit Blick auf 1.
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Nach einer bekannten Anordnung greift der radial äußere Umfang 78 der Scheibe 40 an einem axial ausgerichteten formschlüssigen Teil 80 ein, der zu einem Element 82 gehört, das, hier durch Schweißen, drehfest mit dem Turbinenrad 16 verbunden ist.
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Es ist natürlich, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen, auch möglich, eine elastische Dämpfungsvorrichtung vorzusehen, die am Umfang der Kupplung 14 beispielsweise in einer Ausführung mit umfangsmäßig wirksamen Federn angeordnet ist.
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Mit Blick auf 1 ist zu erkennen, daß ein Axialnadellager 84 axial zwischen der hinteren ringförmigen Querabschlußfläche 64 der mittleren Buchse 52 und der Nabe 30 eingefügt ist.
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Im einzelnen ist das Axiallager 84 zwischen der mittleren Buchse 62, 64 und einem Teil in Form eines radial ausgerichteten Flansches 86 eingefügt, der die Nabe radial nach außen verlängert und an dem das Turbinenrad 16 durch Schweißen befestigt ist.
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Die vordere Buchse des Axialnadellagers 64 wird radial nach außen durch eine Scheibe 88 verlängert, die einen nach hinten gerichteten axialen Anschlag für den Kolben 50 bildet.
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Wenn die Kupplung 14 geschlossen ist, ist das Turbinenrad 16 mit der Querwand 36 der vorderen Halbschale 26 verbunden, so daß keine relative Bewegung zwischen dem Turbinenrad 16 und dem Pumpenrad 18 stattfindet oder daß ein in Abhängigkeit von der axialen Einspannung begrenzter Schlupf entsteht.
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Wenn die Kupplung 14 ausgerückt ist, wird das Turbinenrad 16 durch das Pumpenrad 18 drehend angetrieben.
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Der Kolben 50 ist bekannterweise drehfest mit der Querwand 36 verbunden, die drehbar und axial fest ist, was über insgesamt tangential ausgerichtete elastische Zungen 90 erfolgt, die fest mit einem Antriebs- oder Verbindungsteil 92 verbunden sind, so daß der Kolben 50 drehfest mit der Querwand 36 verbunden ist, während er sich im Verhältnis zu dieser axial in beiden Richtungen verschieben kann, indem er axial an der mittleren Buchse 52, 58 entlang gleitet.
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Der Einfachheit halber sind hier unter Zungen entweder einzeln wirksame Zungen oder Zungen zu verstehen, die sich aus einer Aneinanderschichtung von Elementarzungen ergeben, wie dies aus dem Stand der Technik bekannt ist.
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In den verschiedenen in den Figuren veranschaulichten Beispielen sind die elastischen Zungen 90 tangential ausgerichtet, und sie sind durch Aufnieten an einem ihrer tangentialen Enden am Kolben 50 und an ihrem gegenüberliegenden anderen tangentialen Ende am Verbindungs- oder Antriebsteil 92 befestigt.
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Die Zungen 90 sind gleichmäßig kreisförmig verteilt, wobei ihre Anzahl hier beispielsweise sechs beträgt.
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Nach einer bekannten Anordnung ist festzustellen, daß der Kolben 50 im Hinblick auf die Befestigung der elastischen Zungen 90 örtlich in Richtung der vorderen Querwand 36 vertieft sein kann, wobei die Vertiefungen im übrigen eine Versteifung des Kolbens 50 bewirken.
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Die Erfindung ist nicht auf den Fall beschränkt, in dem der Kolben durch elastische Zungen verbunden ist, wobei das Antriebs- oder Verbindungsteil beispielsweise mit Nasen zusammenwirkt.
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Wie dies in den Figuren zu erkennen ist, ist das Verbindungsteil 92 in Form einer insgesamt radial oder quer ausgerichteten ringförmigen Scheibe ausgeführt, und es umfaßt an seinem Umfang Ansätze 94, an denen entsprechende tangentiale Enden der Zungen 90 befestigt sind.
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Dank der Anordnung der Ansätze 94 am radial äußeren Umfang der Verbindungsscheibe 92 werden daher Ausnehmungen zwischen den Ansätzen 94 geschaffen, um den Zugang zum Kolben 50 für die durch Aufnieten erfolgende Befestigung der Zungen 90 am Kolben 50 zu ermöglichen.
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In allen Ausführungsarten der Erfindung sind die Zungen 90 und die Verbindungsscheibe 92 axial zwischen dem Kolben 50 und der vorderen Querwand 36, das heißt im Innern der Betätigungskammer 38 mit veränderlichem Volumen angeordnet.
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Dank der Anordnung der formschlüssigen Teile 78 und 80 sowie dank ihres wechselseitigen Ineinandergreifens ist die Scheibe 40 drehfest mit dem Turbinenrad 16 verbunden, wobei sie sich jedoch axial im Verhältnis zu diesem verschieben kann, um ihre axiale Einspannung unter der Einwirkung des Kolbens 50 zu ermöglichen.
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Die radial äußeren Ansätze 94 der Verbindungsscheibe 92 erstrecken sich in einer radialen Ebene, die axial nach hinten im Verhältnis zum Mittelteil 96 in Form von ringförmigen Scheiben des Verbindungsteils 92 versetzt ist, das axial zwischen der mittleren Buchse 52 und einem gegenüberliegenden inneren ringförmigen Flächenabschnitt 98 der vorderen Querwand 36 eingefügt ist, die axial nach hinten ausgerichtet ist.
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Die Ansätze 94 sind mit dem Mittelteil 96 durch ein ringförmiges Zwischenteilstück mit kegelstumpfartiger Form 100 verbunden.
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Gemäß den Lehren der Erfindung und beispielsweise nach der in 1 veranschaulichten ersten Ausführungsart ist der mittlere Teil 96 der Verbindungsscheibe 96 an der Querwand 36 durch Schweißen befestigt, während die mittlere Buchse 52 ebenfalls durch Schweißen am Mittelteil 96 der Verbindungsscheibe 92 befestigt ist.
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Genauer gesagt, ist die vordere ringförmige Querabschlußfläche 62 der mittleren Buchse 52 an einem gegenüberliegenden Teil der hinteren Querfläche 102 des Mittelteils 96 der Verbindungsscheibe 92 befestigt, während die vordere Querfläche 104 des Mittelteils 96 an dem gegenüberliegenden Teil der hinteren ringförmigen Innenfläche 98 der Querwand 36 angeschweißt ist.
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Im einzelnen umfaßt diese ringförmige Fläche 98 hier eine Reihe von Vorsprüngen 106, die hier winklig gleichmäßig verteilt sind, die sich axial nach innen erstrecken und an deren hinteren Querflächen der Mittelteil 96 angeschweißt ist, so daß zwischen den Vorsprüngen und zwischen den gegenüberliegenden Querflächen des Mittelteils 96 und der vorderen Querwand 36 eine entsprechende Anzahl von insgesamt radial ausgerichteten Durchgängen geschaffen werden, die eine Verbindung der Kammer 38 mit dem Innern der Baueinheit herstellen, um die Befüllung der Kammer 38 mit unter Druck stehendem Öl herbeizuführen.
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Die Schweißvorgänge können beispielsweise durch Verschweißung in Höhe der Zentrierbuchse 52, insbesondere durch Kondensatorimpulsschweißen erfolgen. Außerdem kann die Verschweißung mittels Transparenzschweißen durch die Querwand 36 hindurch erfolgen.
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Es ist darauf hinzuweisen, dass sich die Befestigungsstellen durch Schweißen oder Verkleben, bezogen auf den Kolben 50, radial nach innen befinden, das heißt, mit Blick auf 1, unterhalb des radial inneren Teils 54 des Kolbens 50.
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Die radiale Zentrierung und die Anfügung oder die axiale Befestigung der mittleren Buchse 52 erfolgen daher hier durch ihre Befestigung am Mittelteil 96 der Verbindungsscheibe 92, ohne dass es notwendig wäre, eine Änderung an der durchgehenden Querwand 36 vorzunehmen.
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Der Zusammenbau der Bestandteile kann wie folgt durchgeführt werden.
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Die Verbindungsscheibe 92 wird am Kolben 50 mittels der elastischen Zungen 90 angebracht, die durch Aufnietvorgänge befestigt werden. Anschließend erfolgt die Zentrierung und die Befestigung der mittleren Buchse 52 am Mittelteil 96 der Verbindungsscheibe 92.
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Die durch die mittlere Buchse 52, den Kolben 50, die Zungen 90 und die Verbindungsscheibe 92 sowie den Ring 40 gebildete Untergruppe wird danach axial in der vorderen Halbschale 26 eingesetzt, woraufhin der Zusammenbau dann durch den Schweißvorgang abgeschlossen wird, der die Befestigung und die drehfeste Verbindung der Verbindungsscheibe 92 an bzw. mit der Querwand 36 der vorderen Antriebshalbschale 26 abgeschlossen wird.
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Abgesehen von der ausgeprägten Einfachheit der Gestaltung und Ausführung der drei Bestandteile, die durch die mittlere Buchse 52, die Verbindungsscheibe 92 mit ihrem mittleren Verbindungs- und Befestigungsteil und der vorderen Halbschale 26 mit dem vereinfachten Mittelteil ihrer Querwand 36 gebildet werden, ist festzustellen, daß die erfindungsgemäße Anordnung einen geringen axialen Bauraumbedarf aufweist, wobei die einzige leichte Vergrößerung des Bauraumbedarfs auf die Dicke des mittleren Abschnitts zurückgeht, der zwischen der mittleren Buchse 52 und der Querwand eingefügt ist.
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Im übrigen bildet die aus der mittleren Buchse 52, dem Kolben 50 und der Verbindungsscheibe 200 bestehende Baueinheit eine Untergruppe, die besonders einfach zusammenzubauen ist und die sich anschließend im Verhältnis zur Halbschale 26 leicht positionieren, insbesondere radial zentrieren läßt, bevor der abschließende Schweißvorgang mit Einfügung der Scheibe 40 zwischen dem Kolben und der Halbschale und vor dem abschließenden Zusammenbauvorgang des Gehäuses durch Einpassung und Verschweißung der beiden Halbschalen erfolgt.
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Die vorstehend erwähnten Schweißvorgänge zwischen der Buchse und dem Mittelteil 92 sowie zwischen dem Mittelteil 92 und der Querwand 36 können natürlich auch durch Klebevorgänge ersetzt werden.
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Wie dies in 1 zu erkennen ist, erstreckt sich der mittlere Teil 96 der Zwischenscheibe 92 radial nach innen über die Befestigungsstellen an der Buchse 52 und der Wand 36 hinaus, und das mittige Loch der Verbindungsscheibe kann dann eine kalibrierte Öffnung für die Befüllung der Betätigungskammer mit Öl bilden, um die Durchflußmenge und/oder den Druck des Öls zu regulieren.
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Es folgt nun eine Beschreibung der anderen Ausführungsarten, die insbesondere in den 2 bis 16 veranschaulicht sind, wobei ein Vergleich mit der in 1 veranschaulichten ersten Ausführungsart stattfindet, die vorstehend detailliert beschrieben wurde.
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Bei der in den 2 und 3 veranschaulichten zweiten Ausführungsart wird nur die Ausführung der radialen Durchgänge für das Drucköl verändert.
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Dabei ist der hintere innere ringförmige Querflächenabschnitt 93 der Querwand 36 glatt ausgeführt, das heißt, daß er keinen Vorsprung enthält (106 in 1), wobei die radialen Durchgänge anhand von Löchern 108 ausgeführt sind, die im Mittelteil 96 der Verbindungsscheibe 92 ausgebildet sind und die winklig gleichmäßig verteilt sind, wie dies in 3 zu erkennen ist.
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Die Schweiß- oder Klebestellen zwischen der Buchse 52 und dem Mittelteil 96 sowie zwischen diesem Teil und der Querwand 36 sind natürlich zwischen den Löchern 108 des mittleren Abschnitts 96 ausgeführt.
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Was die in den 4 bis 6 veranschaulichte dritte Ausführungsart betrifft, so ist die Verbindungsscheibe 92 durch ihren Mittelteil 96 anhand von Auffalzungen mit der mittleren Buchse 52 verbunden.
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Dazu umfaßt die mittlere Buchse 52 in ihrer vorderen ringförmigen Querabschlußfläche 62 vertiefte Teile oder Aussparungen 63, in welche formschlüssige Ansätze 97 eingesetzt werden, die zum Mittelteil 96 der Verbindungsscheibe 92 gehören.
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Die am Rand der vertieften Teile befindlichen Stellen 110 werden mechanisch aufgefalzt, um die Verbindungsscheibe 92 axial und winklig fest mit der mittleren Buchse 52 zu verbinden.
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Wie dies in 6 zu erkennen ist, sind die Aussparungen 63 axial tiefer als die axiale Dicke der Zungen 97, um Löcher oder Durchgänge 110 für den Durchfluß des Drucköls zu schaffen.
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Die Auffalzungen 112 sind in 6 zu erkennen.
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Wie außerdem in 4 zu erkennen ist, kann der abschließende Vorgang zum Schweißen oder Verkleben der aus der mittleren Buchse 52, dem Kolben 50 und der Verbindungsscheibe 92 bestehenden Baueinheit hier durch Verschweißen der vorderen Querabschlußfläche 62 erfolgen, die sich in direktem Kontakt mit der ringförmigen Innenfläche 98 der Querwand 36 befindet.
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Die in den 7 und 8 veranschaulichte vierte Ausführungsart entspricht insgesamt der zweiten Ausführungsart, insbesondere was die Gestaltung des Mittelteils 96 des Verbindungsteils 92 betrifft, der insbesondere Löcher 108 für den Durchfluß des Drucköls enthält.
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Der mittlere Teil 96 der Verbindungsscheibe 92 ist dagegen durch einen Auffalzvorgang axial und drehfest mit der mittleren Buchse verbunden.
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Dazu umfaßt die mittlere Buchse 52 einen radial inneren Teil 114, der in Kombination mit der vorderen ringförmigen Querabschlußfläche 62 eine Aufnahme begrenzt, in die der mittlere Teil 96 eingesetzt ist, dessen radial innerer Rand 116 Keilnuten enthält, die formschlüssig mit den Keilnuten ausgeführt sind, die in den zylindrischen ringförmigen Außenrand 118 eingearbeitet sind, der die den Teil 96 tragende Auflagefläche bildet.
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Dadurch entsteht eine drehfeste Verbindung zwischen der mittleren Buchse 52 und der Verbindungsscheibe 92, wobei die axiale Anfügung zwischen diesen beiden Teilen durch Auffalzungen 112 erfolgt.
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Die in den 9 und 10 veranschaulichte fünfte Ausführungsart entspricht der vierten Ausführungsart, von der sie sich nur durch die Mittel zur axialen Anfügung und zur drehfesten Verbindung zwischen dem Mittelteil 96 der Verbindungsscheibe 92 und der Verlängerung 114 der mittleren Buchse 52 unterscheidet.
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Denn der Mittelteil 96 ist hier elastisch, von vorn nach hinten, das heißt von rechts nach links mit Blick auf 9, in der durch die Fläche 64 und die Auflagefläche 118 begrenzten Aufnahme vertieft, wobei die Einpassung durch Verformung von abgeschrägten und elastisch verformbaren Haken 120 erfolgt, die hier winklig gleichmäßig verteilt sind, wie dies in 10 zu erkennen ist.
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Die drehfeste Verbindung kann anhand von Keilnuten wie in den 7 oder 8 oder anhand von Ausnehmungen erfolgen, die in den inneren Rand 112 des Teils 96 eingearbeitet sind und die Haken 120 aufnehmen.
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Bei der in den 11 und 12 veranschaulichten Ausführungsart entspricht die allgemeine Gestaltung insgesamt derjenigen der ersten Ausführungsart, wobei jedoch die tangentialen Zungen 90 einstückig mit der Verbindungsscheibe 92 ausgeführt sind, die wiederum vorzugsweise aus einem Blech mit geringerer Dicke als bei den vorangehenden Ausführungsarten hergestellt wird.
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Im übrigen sind die Befestigungs- und Verbindungsmittel zwischen der Zentrierbuchse 52, dem Mittelteil 96 der Verbindungsscheibe 92 und der Querwand in allen Punkten entsprechend den unter Bezugnahme auf die erste Ausführungsart beschriebenen und dargestellten Mitteln ausgeführt, das heißt, daß diese Befestigung und Verbindung hier durch Schweißen oder Verkleben erfolgt.
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Die in den 13 und 14 dargestellte Ausführungsart entspricht einer Kombination der Lehren der sechsten Ausführungsart, bei der die Zungen 90 einstückig mit der Verbindungsscheibe 92 ausgeführt sind, mit den Lehren der dritten Ausführungsart, bei der die Befestigung zwischen der mittleren Buchse und dem Mittelteil 96 der Verbindungsscheibe 92 anhand von Zungen erfolgt, die in den vertieften Teilen 63 ausgenommen sind, wobei die Verbindung hier nicht durch Auffalzungen 110, sondern durch Schweiß- oder Klebevorgänge erfolgt.
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Die in den 15 und 16 veranschaulichte achte Ausführungsart entspricht der vorangehenden Ausführungsart, wobei die Zungen 97 anhand von zur mittleren Buchse 52 gehörenden Stiften oder Köpfen 124 aufgefalzt sind, die in formschlüssigen Löchern 126, die in die Zungen des Mittelteils 96 des Verbindungsteils 92 eingearbeitet sind, aufgenommen sind und in der Art von Nietköpfen gestaucht werden.
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Die in 17 veranschaulichte neunte Ausführungsart unterscheidet sich von allen vorangehenden Ausführungsarten dadurch, daß die mittlere Buchse 52 einstückig mit der Verbindungsscheibe 92 ausgeführt ist.
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Im einzelnen wird der Mittelteil 96 der Verbindungsscheibe 92, der durch Schweifen oder Verkleben an der Querwand 36 befestigt ist, hier wie bei der in 1 dargestellten ersten Ausführungsart durch einen axial ausgerichteten rohrförmigen Teil verlängert, der sich nach hinten erstreckt und der den Körper der Buchse 52 bildet, die natürlich eine geringere radiale Dicke als bei den vorangehenden Ausführungsarten aufweist.
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Diese Lösung ist daher besonders vorteilhaft, da sie die Gesamtkonstruktion des Momentwandlers durch den Wegfall von Fertigungs-, Bearbeitungs- und Zusammenbauvorgängen noch weiter vereinfacht.
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Die in 18 dargestellte zehnte Ausführungsart entspricht der neunten Ausführungsart, das heißt, daß die mittlere Buchse 52 einstückig an der Verbindungsscheibe 92 angeformt ist.
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Wie in 17 wird der Mittelteil 96 durch einen ersten axial ausgerichteten rohrförmigen Teil 52a verlängert, der sich nach hinten erstreckt, anschließend durch einen radial ausgerichteten ringförmigen Teil 52b, der sich nach innen in Richtung der Achse X-X erstreckt und der durch einen zweiten axial ausgerichteten rohrförmigen Teil 52c verlängert wird, der sich seinerseits axial nach vorn erstreckt. Der rohrförmige Teil 52c ist hier kürzer als der rohrförmige Teil 52a für den Durchfluß des Öls zur Befüllung der Kammer 38.
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Dadurch wird wieder eine mittlere Buchse gebildet, deren radiale Abmessungen ähnlich wie diejenigen der massiven Buchse ausfallen, die in Form eines unabhängigen Bestandteils ausgeführt ist, wie beispielsweise die in 1 dargestellte Buchse.
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Wie im Falle der neunten Ausführungsart ist nur der Mittelteil 96 der Verbindungsscheibe 92 durch Schweißen oder Verkleben an der ringförmigen Innenfläche 98 der Querwand mit ihren Vorsprüngen 106 befestigt, und zwar hier an einem Bereich, der sich radial höher als in der ersten Reihe von Ausführungsarten befindet, das heißt in etwa in Höhe oder oberhalb des radial inneren Teils 54 des Kolbens 50.
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Die in 19 dargestellte elfte Ausführungsart entspricht der zehnten Ausführungsart, wobei der einzige Unterschied in der Gestaltung des zweiten rohrförmigen Teils 52c besteht, der sich auf einer größeren Länge axial nach vorn erstreckt, um durch sein vorderes axiales ringförmiges Ende 62c zur Anlage zu kommen, um einerseits eine Auflagestelle zu bilden, die eine bessere Steifigkeit der mittleren Buchse 52 schafft und außerdem zusätzliche Verbindungspunkte mit der Querwand 36 durch Schweißen oder durch Verkleben ermöglicht.
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Um den Durchfluß des Öls zu ermöglichen, sind dazu Löcher 126 in die Verlängerung 52c eingearbeitet.
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Die in 20 dargestellte zwölfte Ausführungsart entspricht der in 17 dargestellten neunten Ausführungsart dadurch, daß der Mittelteil 96 durch einen axial ausgerichteten rohrförmigen Teil verlängert wird, der sich nach hinten erstreckt, um die mittlere Buchse 52 zu bilden, die einstückig mit der Verbindungsscheibe 92 ausgeführt ist.
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Bei einem Vergleich der 17 und 20 ist jedoch festzustellen, daß bei der zwölften Ausführungsart der vordere axiale Abschlußteil 31 der Nabe 30 radial zwischen der konvexen zylindrischen äußeren Umfangsfläche 58 der mittleren Buchse 52 und dem axial ausgerichteten radial inneren Teil 54 des Kolbens 50 eingefügt ist, unter Einfügung des Lagerelements 66 zwischen der Buchse 52 und der axialen Verlängerung 31 der Nabe 30, wobei die konvexe zylindrische Auflagefläche für die dichte Gleitverschiebung des inneren Umfangs 54 des Kolbens 50 hier durch die konvexe zylindrische Außenwand 33 der Verlängerung 31 gebildet wird.
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Die Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsarten beschränkt.
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So ist es insbesondere möglich, unterschiedliche Verbindungs- und Befestigungstechniken, wie etwa Schweißen, Verkleben und/oder Auffalzen, zu kombinieren, um die vorstehend erwähnten verschiedenen Befestigungen herbeizuführen, insbesondere zwischen den Hauptbestandteilen, die durch die mittlere Buchse 52, die Verbindungsscheibe 92, 96 und die Querwand 36 der vorderen Halbschale 26 gebildet werden.
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In der gesamten Beschreibung ist das Verbindungsteil 92 als eine ringförmige Scheibe definiert worden, das heißt als ein durchgehendes Teil mit der allgemeinen Form eines Rings. Die Erfindung ist jedoch keineswegs auf eine derartige Gestaltung beschränkt, und es ist, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen, möglich, das Verbindungsteil in Form von untereinander verbundenen oder unverbundenen radial ausgerichteten Armen auszuführen, wobei die Verbindungsfunktion derartiger Arme und die Möglichkeiten, die sie insbesondere im Hinblick auf die Befestigung und die Verbindung zwischen den verschiedenen Bestandteilen bieten, denjenigen entsprechen, die vorstehend im Zusammenhang mit einem ringförmigen Verbindungsteil dargelegt worden sind.
