DE102007053974A1

DE102007053974A1 - Hydrodynamischer Drehmomentwandler

Info

Publication number: DE102007053974A1
Application number: DE102007053974A
Authority: DE
Inventors: Mario Degler; Stephan Maienschein
Original assignee: LuK Lamellen und Kupplungsbau Beteiligungs KG; LuK Lamellen und Kupplungsbau GmbH
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2006-11-29
Filing date: 2007-11-13
Publication date: 2008-06-05

Abstract

Die Erfindung betrifft einen hydrodynamischen Drehmomentwandler mit einem Wandlergehäuse, das einen Wandlerdeckel umfasst, der drehfest mit einer Antriebseinheit verbindbar beziehungsweise verbunden ist, und mit einem Führungsring, in dem radial innen ein Ende einer Getriebeeingangswelle drehbar angeordnet und an dem radial außen ein Kolben einer Wandlerüberbrückungskupplung axial verschiebbar und gegebenenfalls verdrehbar gelagert ist. Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass der Führungsring einen U-förmigen Ringquerschnitt mit einer Basis aufweist, mit der der Führungsring an einem Teil des Drehmomentwandlers befestigt ist und von der sich ein radial innerer und ein radial äußerer Schenkel in axialer Richtung erstreckt.

Description

Die Erfindung betrifft einen hydrodynamischen Drehmomentwandler mit einem Wandlergehäuse, das einen Wandlerdeckel umfasst, der drehfest mit einer Antriebseinheit verbindbar beziehungsweise verbunden ist, und mit einem Führungsring, in dem radial innen ein Ende einer Getriebeeingaswelle drehbar angeordnet und an dem radial außen ein Kolben einer Wandlerüberbrückungskupplung axial verschiebbar und gegebenenfalls verdrehbar gelagert ist.
Aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 103 50 935 A1 ist ein Drehmomentwandler mit einem Führungsteil bekannt, auf dem ein Anpresselement axial geführt und mittels Dichtungen abgedichtet ist.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen hydrodynamischen Drehmomentwandler gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zu schaffen, der einfach aufgebaut und kostengünstig herstellbar ist.
Die Aufgabe ist bei einem hydrodynamischen Drehmomentwandler mit einem Wandlergehäuse, das einen Wandlerdeckel umfasst, der drehfest mit einer Antriebseinheit verbindbar beziehungsweise verbunden ist, und mit einem Führungsring, in dem radial innen ein Ende einer Getriebeeingaswelle drehbar angeordnet und an dem radial außen ein Kolben einer Wandlerüberbrückungskupplung axial verschiebbar und gegebenenfalls verdrehbar gelagert ist, dadurch gelöst, dass der Führungsring einen U-förmigen Ringquerschnitt mit einer Basis aufweist, mit der der Führungsring an einem Teil des Drehmomentwandlers befestigt ist und von der sich ein radial innerer und ein radial äußerer Schenkel in axialer Richtung erstrecken. Durch den erfindungsgemäß gestalteten Führungsring wird ein multifunktionelles Bauteil geschaffen, das kostengünstig herstellbar ist. Vorzugsweise ist der Führungsring als Blechformteil ausgeführt.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des hydrodynamischen Drehmomentwandlers ist dadurch gekennzeichnet, dass der radial innere Schenkel des U-förmigen Ringquerschnitts dichtend an der Getriebeeingangswelle anliegt. Ein wesentliches Merkmal ist die Dichtfunktion des radial inneren Schenkels. Der radial innere Schenkel des U-förmigen Ringquerschnitts kann darüber hinaus dazu dienen, die Getriebeeingangswelle zu führen und/oder zu zentrieren.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des hydrodynamischen Drehmomentwandlers ist dadurch gekennzeichnet, dass der radial äußere Schenkel des U-förmigen Ringquerschnitts dichtend an dem Kolben der Wandlerüberbrückungskupplung anliegt. Ein wesentliches Merkmal ist die Dichtfunktion des radial äußeren Schenkels. Der radial äußere Schenkel des U-förmigen Ringquerschnitts kann darüber hinaus dazu dienen, den Kolben der Wandlerüberbrückungskupplung zu führen und/oder zu zentrieren.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des hydrodynamischen Drehmomentwandlers ist dadurch gekennzeichnet, dass in der Basis des U-förmigen Ringquerschnitts auf der den Schenkeln abgewandten Seite Strömungskanäle vorgesehen sind, die im Wesentlichen in radialer Richtung verlaufen. Dadurch wird auf einfache Art und Weise eine gezielte Zuführung von Hydraulikmedium in eine Druckkammer ermöglicht.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des hydrodynamischen Drehmomentwandlers ist dadurch gekennzeichnet, dass die Strömungskanäle in die Basis des U-förmigen Ringquerschnitts geprägt sind. Die Strömungskanäle können auch von Durchstellungen oder Einbuchtungen gebildet werden.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des hydrodynamischen Drehmomentwandlers ist dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den beiden Schenkeln des U-förmigen Ringquerschnitts eine Lagereinrichtung, insbesondere ein Axiallager, für eine Dämpfernabe angeordnet ist. Die Lagereinrichtung wird durch den Führungsring, insbesondere durch den radial inneren Schenkel des U-förmigen Ringquerschnitts, zentriert.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des hydrodynamischen Drehmomentwandlers ist dadurch gekennzeichnet, dass die Basis des U-förmigen Ringquerschnitts mehrere Durchgangslöcher aufweist, durch welche sich Befestigungselemente hindurch erstrecken, mit denen der Führungsring an dem Teil des Drehmomentwandlers befestigt ist. Bei den Befestigungselementen handelt es sich zum Beispiel um Schraub- oder Nietverbindungselemente. Alternativ kann der Führungsring auch stoffschlüssig, zum Beispiel durch Schweißen oder Löten, an dem Teil des Drehmomentwandlers befestigt sein.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des hydrodynamischen Drehmomentwandlers ist dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungselemente, mit denen der Führungsring an dem Teil des Drehmomentwandlers befestigt ist, Nietverbindungselemente umfassen. Dadurch wird auf einfache Art und Weise eine stabile Befestigung des Führungsrings ermöglicht.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des hydrodynamischen Drehmomentwandlers ist dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungselemente, mit denen der Führungsring an dem Teil des Drehmomentwandlers befestigt ist, Nietwarzen umfassen, die von dem Teil ausgehen, an dem der Führungsring befestigt ist. Dadurch können die Herstellkosten reduziert werden.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des hydrodynamischen Drehmomentwandlers ist dadurch gekennzeichnet, dass der Führungsring mit der Basis des U-förmigen Ringquerschnitts an einem Sekundärteil eines Drehschwingungsdämpfers oder an dem Wandlerdeckel befestigt ist. Der Drehschwingungsdämpfer ist zwischen den Wandlerdeckel und die Wandlerüberbrückungskupplung, insbesondere einen Außenlamellenträger der Wandlerüberbrückungskupplung, geschaltet.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des hydrodynamischen Drehmomentwandlers ist dadurch gekennzeichnet, dass der Führungsring aus Blechmaterial geformt ist. Dadurch können die Herstellkosten reduziert werden.
Die Erfindung betrifft des Weiteren eine Drehmomentübertragungseinrichtung, insbesondere im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, mit einer Getriebeeingangswelle und mit einem vorab beschriebenen hydrodynamischen Drehmomentwandler zur Übertragung von Drehmoment zwischen der Antriebseinheit und einem Getriebe. Vorzugsweise ist mindestens ein Drehschwingungsdämpfer in die Drehmomentübertragungseinrichtung integriert.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnung verschiedene Ausführungsbeispiele im Einzelnen beschrieben sind. Es zeigen:
1 eine Drehmomentübertragungseinrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel im Halbschnitt und
2 einen vergrößerten Ausschnitt aus 1 gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel.
In 1 ist ein Teil eines Antriebsstrangs 1 eines Kraftfahrzeugs dargestellt. Zwischen einer Antriebseinheit 3, insbesondere einer Brennkraftmaschine, die nur durch ein Bezugszeichen angedeutet ist und von der eine Kurbelwelle ausgeht, und einem Getriebe 5, das ebenfalls nur durch ein Bezugszeichen angedeutet ist, ist ein hydrodynamischer Drehmomentwandler 6 angeordnet. Die Kurbelwelle der Brennkraftmaschine 3 ist zum Beispiel über ein Antriebsblech, das auch als Flex Plate bezeichnet wird, drehfest mit einem Gehäuse 10 des Drehmomentwandlers 6 verbunden. Das Gehäuse 10 des Drehmomentwandlers 6 ist um eine Drehachse 12 drehbar und mit einer antriebsnahen Gehäusewand 14 ausgestattet, die auch als Wandlerdeckel bezeichnet wird.
An dem Wandlerdeckel 14 ist ein zentraler Pilotlagerzapfen 15 befestigt, der dazu dient, den hydrodynamischen Drehmomentwandler 6 bei der Montage in einer zentralen Ausnehmung der Kurbelwelle vorzuzentrieren. Radial außen ist an dem Wandlerdeckel 14 ein Anbindungsblech 16 angeschweißt, von dem Gewindebolzen 17 ausgehen, mit denen der Wandlerdeckel 14 an dem Antriebsblech befestigt wird.
Der hydrodynamische Drehmomentwandler 6 umfasst ein Leitrad 19, ein Pumpenrad 20 und ein Turbinenrad 21. Das Turbinenrad 21 ist durch eine Schweißverbindung 22 fest mit einem Seitenblech 24 verbunden. Das Seitenblech 24 stellt das Eingangsteil eines Drehschwingungsdämpfers 25 dar, der in axialer Richtung zwischen dem Wandlerdeckel 14 und dem Turbinenrad 21 angeordnet ist. Der Drehschwingungsdämpfer 25 umfasst eine Dämpfernabe 26, auf der radial außen das Seitenblech 24 und das daran befestigte Turbinenrad 21 drehbar angebracht sind.
Die Dämpfernabe 26 ist radial innen drehfest mit einer Getriebeeingangswelle 28 verbunden. Das Ausgangsteil des Drehschwingungsdämpfers 25 wird von einem Dämpferflansch 29 gebildet, der durch eine Schweißnaht 30 fest mit der Dämpfernabe 26 verbunden ist. Der Dämpferflansch 29 ist unter Zwischenschaltung von Federelementen 31 mit dem Seitenblech 24 und einem weiteren Seitenblech 32 gekoppelt. Das Seitenblech 32, das ein weiteres Eingangsteil des Drehschwingungsdämpfers 25 darstellt, ist durch Nietverbindungselemente 33 fest mit einem Innenlamellenträger 34 einer Wandlerüberbrückungskupplung 35 in Lamellenbauweise verbunden.
Die Wandlerüberbrückungskupplung 35 umfasst des Weiteren einen Außenlamellenträger 36, der an einem Ausgangsteil 38 eines weiteren Drehschwingungsdämpfers 40 befestigt ist. Der Drehschwingungsdämpfer 40 umfasst ein Eingangsteil 41, das durch Nietverbindungselemente 42 an dem Wandlerdeckel 14 befestigt ist. Die Nietverbindungselemente 42 werden von Nietwarzen gebildet, die von dem Wandlerdeckel 14 ausgehen. Das Eingangsteil 41 des Drehschwingungsdämpfers 40 ist über Federelemente 43 mit dem Ausgangsteil 38 gekoppelt.
Zwischen dem Ausgangsteil 38 des Drehschwingungsdämpfers 40 und dem Wandlerdeckel 14 ist ein Wälzlager 44, insbesondere ein Kugellager, angeordnet. Durch das Wälzlager 44 wird das Ausgangsteil 38 des Drehschwingungsdämpfers 40 drehbar an dem Wandlerdeckel 14 gelagert.
An dem Ausgangsteil 38 des Drehschwingungsdämpfers 40 ist ein Führungsring 50 befestigt. Bei dem Führungsring 50 handelt es sich um ein Blechteil mit einem U-förmigen Querschnitt. Der U-förmige Querschnitt des Führungsrings 50 umfasst eine Basis 52, von der sich zwei Schenkel 54, 55 in axialer Richtung zum Getriebe 5 hin erstrecken. Der Schenkel 54 ist radial innen angeordnet und wird daher auch als radial innerer Schenkel 54 bezeichnet. Analog wird der Schenkel 55 als radial äußerer Schenkel 55 bezeichnet. Die beiden Schenkel 54 und 55 sind etwa gleich lang.
Die Basis 52 des Führungsrings 50 weist über ihren Umfang verteilt mehrere Durchgangslöcher auf. Durch die Durchgangslöcher erstrecken sich, wie man in 1 sieht, Nietwarzen 58, die aus dem Ausgangsteil 38, das als Blechteil ausgeführt ist, herausgedrückt sind. Durch die Nietwarzen 58, von denen in 1 im Schnitt nur eine sichtbar ist, ist der Führungsring 50 mit seiner Basis 52 an dem Ausgangsteil 38 des Drehschwingungsdämpfers 40 befestigt.
Der radial innere Schenkel 54 des Führungsrings 50 bildet einen Dichtring, in dem ein abgesetztes Ende der Getriebeeingangswelle 28 unter Dichtwirkung drehbar angeordnet ist. Zur Verbesserung der Dichtwirkung liegt der radial innere Schenkel 54 an einem Dichtring 61 an, der teilweise in einer Ringnut aufgenommen ist, die in dem abgesetzten Ende der Getriebeeingangswelle 28 ausgebildet ist und einen rechteckigen Querschnitt aufweist. Ein weiterer Dichtring 62 ist teilweise in einer Ringnut aufgenommen, die an einem Kolben 64 der Wandlerüberbrückungskupplung 35 ausgebildet ist. Der Kolben 64 ist unter Dichtwirkung axial verschiebbar und gegebenenfalls drehbar auf dem radial äußeren Schenkel 55 des Führungsrings 50 gelagert.
In radialer Richtung zwischen den beiden Schenkeln 54, 55 des Führungsrings 50 ist ein Ringraum ausgebildet, der gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung zur Unterbringung einer Lagereinrichtung 66 dient. Bei der Lagereinrichtung 66 handelt es sich vorzugsweise um ein Axiallager, das zur Abstützung von Axialkräften dient. Alternativ oder zusätzlich kann es sich aber auch um ein Radiallager handeln. Das Lager 66 ist zum Beispiel als Gleitlager oder als Wälzlager ausgeführt. Der Führungsring 50 dient zur Aufnahme und Zentrierung des Lagers 66.
Die Basis 52 des Führungsrings 50 weist auf ihrer der Antriebseinheit 3 zugewandten Seite Strömungskanäle auf, wie durch eine gestrichelte Linie 68 angedeutet ist. Die Strömungskanäle ermöglichen eine gezielte Zuführung von Hydrauliköl in eine Druckkammer 69. Die Strömungskanäle sind vorzugsweise in die Basis 52 des Führungsrings 50 eingeprägt.
In 2 ist der Ausschnitt mit dem Führungsring 50 aus 1 gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel vergrößert dargestellt. Zur Bezeichnung gleicher Teile werden die gleichen Bezugszeichen wie in 1 verwendet. Im Unterschied zu dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Führungsring 50 nicht durch Nietwarzen an dem Ausgangsteil 38 befestigt, sondern durch Nietverbindungselemente 72. In 2 ist nur ein Nietverbindungselement 72 sichtbar, das sich durch Durchgangslöcher hindurch erstreckt, die fluchtend in dem Ausgangsteil 38 und der Basis 52 des Führungsrings 50 ausgespart sind.

1: Antriebsstrang
3: Antriebseinheit
5: Getriebe
6: hydrodynamischer Drehmomentwandler
10: Gehäuse
12: Drehachse
14: Gehäusewand
15: Pilotlagerzapfen
16: Anbindungsblech
17: Gewindebolzen
19: Leitrad
20: Pumpenrad
21: Turbinenrad
22: Schweißverbindung
24: Seitenblech
25: Drehschwingungsdämpfer
26: Dämpfernabe
28: Getriebeeingangswelle
29: Dämpferflansch
30: Schweißnaht
31: Federelement
32: Seitenblech
33: Nietverbindungselemente
34: Innenlamellenträger
35: Wandlerüberbrückungskupplung
36: Außenlamellenträger
38: Ausgangsteil
40: Drehschwingungsdämpfer
41: Eingangsteil
42: Nietverbindungselemente
43: Federelemente
44: Wälzlager
50: Führungsring
52: Basis
54: Schenkel
55: Schenkel
58: Nietwarzen
61: Dichtring
62: Dichtring
64: Kolben
66: Lagereinrichtung
68: gestrichelte Linie
69: Druckkammer
72: Nietverbindungselemente

Claims

Hydrodynamischer Drehmomentwandler mit einem Wandlergehäuse (10), das einen Wandlerdeckel (14) umfasst, der drehfest mit einer Antriebseinheit (3) verbindbar beziehungsweise verbunden ist, und mit einem Führungsring (50), in dem radial innen ein Ende einer Getriebeeingangswelle (28) drehbar angeordnet und an dem radial außen ein Kolben (64) einer Wandlerüberbrückungskupplung (35) axial verschiebbar und gegebenenfalls verdrehbar gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Führungsring (50) einen U-förmigen Ringquerschnitt mit einer Basis (52) aufweist, mit der der Führungsring (50) an einem Teil des Drehmomentwandlers befestigt ist und von der sich ein radial innerer (54) und ein radial äußerer (55) Schenkel in axialer Richtung erstrecken.
Hydrodynamischer Drehmomentwandler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der radial innere Schenkel (54) des U-förmigen Ringquerschnitts dichtend an der Getriebeeingangswelle (28) anliegt.
Hydrodynamischer Drehmomentwandler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der radial äußere Schenkel (55) des U-förmigen Ringquerschnitts dichtend an dem Kolben (64) der Wandlerüberbrückungskupplung (35) anliegt.
Hydrodynamischer Drehmomentwandler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der Basis (52) des U-förmigen Ringquerschnitts auf der den Schenkeln (54, 55) abgewandten Seite Strömungskanäle (68) vorgesehen sind, die im Wesentlichen in radialer Richtung verlaufen.
Hydrodynamischer Drehmomentwandler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Strömungskanäle (68) in die Basis (52) des U-förmigen Ringquerschnitts geprägt sind.
Hydrodynamischer Drehmomentwandler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den beiden Schenkeln (54, 55) des U-förmigen Ringquerschnitts eine Lagereinrichtung (66), insbesondere ein Axiallager, für eine Dämpfernabe (26) angeordnet ist.
Hydrodynamischer Drehmomentwandler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Basis (52) des U-förmigen Ringquerschnitts mehrere Durchgangslöcher aufweist, durch welche sich Befestigungselemente (58; 72) hindurch erstrecken, mit denen der Führungsring (50) an dem Teil des Drehmomentwandlers befestigt ist.
Hydrodynamischer Drehmomentwandler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungselemente (72), mit denen der Führungsring (50) an dem Teil des Drehmomentwandlers befestigt ist, Nietverbindungselemente umfassen.
Hydrodynamischer Drehmomentwandler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungselemente (58), mit denen der Führungsring (50) an dem Teil des Drehmomentwandlers befestigt ist, Nietwarzen umfassen, die von dem Teil ausgehen, an dem der Führungsring (50) befestigt ist.
Hydrodynamischer Drehmomentwandler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Führungsring (50) mit der Basis (52) des U-förmigen Ringquerschnitts an einem Sekundärteil (38) eines Drehschwingungsdämpfers (40) oder an dem Wandlerdeckel befestigt ist.
Hydrodynamischer Drehmomentwandler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Führungsring (50) aus Blechmaterial geformt ist.
Drehmomentübertragungseinrichtung, insbesondere im Antriebsstrang (1) eines Kraftfahrzeugs, mit einer Getriebeeingangswelle (28) und mit einem hydrodynamischen Drehmomentwandler (6) nach einem der vorhergehenden Ansprüche zur Übertragung von Drehmoment zwischen der Antriebseinheit (3) und einem Getriebe (5).