DE102008020682A1

DE102008020682A1 - Ausgestanzte Führung an einen Deckel angeschweisst

Info

Publication number: DE102008020682A1
Application number: DE102008020682A
Authority: DE
Inventors: Patanjali Peri; Steven Wooster Olsen; Patrick Lindemann
Original assignee: LuK Lamellen und Kupplungsbau Beteiligungs KG; LuK Lamellen und Kupplungsbau GmbH
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2007-05-09
Filing date: 2008-04-24
Publication date: 2008-11-13
Anticipated expiration: 2028-04-25
Also published as: JP5590776B2; JP2008281203A; DE102008020682B4; US20080277226A1; US7997072B2

Abstract

Ein Drehmomentwandler weist einen Deckel mit einer zentralen Längsachse und einer Außenfläche und eine aus Metall gestanzte Führung auf. Die Führung weist eine Scheibe auf, die zumindest teilweise radial mit der Achse des Deckels ausgerichtet ist. Die Führung und die Mittelachse des Deckels sind zueinander festgelegt. In einer ersten Ausführungsform ist die Scheibe flach. In einer zweiten Ausführungsform ist die Scheibe ringförmig. In einer dritten Ausführungsform weist die Führung eine spanend bearbeitete äußere Umfangsfläche auf. In einer vierten Ausführungsform weist die Führung erste und zweite Bereiche auf, die radial voneinander abgesetzt sind. In einer fünften Ausführungsform weist die Führung einen Bereich auf, der sich axial vom Bereich der Scheibe erstreckt, der zumindest teilweise radial mit der Achse des Deckels ausgerichtet ist. In einer bevorzugten Ausführungsform sind der Deckel und die Führung aneinander durch Verschweißen befestigt.

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die Erfindung bezieht sich auf Verbesserungen für Vorrichtungen zur Kraftübertragung zwischen einer drehenden Antriebseinheit, wie z. B. dem Motor eines Kraftfahrzeugs, und einer drehenden Abtriebseinheit, wie z. B. dem Schaltgetriebe eines Kraftfahrzeugs. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf einen Drehmomentwandler mit einer ausgestanzten Führung, die an den Deckel des Drehmomentwandlers geschweisst ist.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1 ist eine Querschnittsansicht eines Drehmomentwandles des Stands der Technik, der an dem Motor eines Kraftfahrzeugs befestigt gezeigt ist. Allgemein sind die drei Hauptkomponenten des Drehmomentwandlers die Pumpe 37, die Turbine 38 und das Leitrad 39. Der Drehmomentwandler wird zu einer abgeschlossenen Kammer, wenn die Pumpe an den Deckel 11 angeschweisst ist. Der Deckel 11 weist eine Führung 54 auf, die axial von dem Deckel abragt. Die Führung 54 ist konzentrisch mit dem Deckel 11 und mit dem Deckel durch eine Schweissnaht 56 verbunden. Die Führung 54 wird verwendet um die Deckelnasen oder Deckelbolzen mit der Motorkurbelwelle oder der Flexplatte während des Einbaus des Drehmomentwandlers zu verbinden.
Der Deckel 11 ist mit der Flexplatte 41 verbunden, welche wiederum mit der Kurbelwelle 42 des Motors 7 verschraubt ist. Der Deckel kann mit der Flexplatte unter Verwendung von Nasen oder Stehbolzen verbunden werden, die an dem Deckel verschweisst sind. Die geschweisste Verbindung zwischen der Pumpe und dem Deckel überträgt Motordrehmoment an die Pumpe. Daher dreht sich die Pumpe immer mit Motordrehzahl. Aufgabe der Pumpe ist es, diese Drehbewegung zu nutzen um Fluid radial nach aussen zu bewegen und axial in Richtung auf die Turbine. Daher ist die Pumpe eine Zentrifugalpumpe, welche Fluid von einem kleinen radialen Einlass zu einem grossen radialen Auslass bewegt und dabei die Energie in dem Fluid erhöht. Druck, um die Getriebekupplungen und die Drehmomentwandlerkupplung in Eingriff zu bringen, wird von einer zusätzlichen Pumpe in dem Getriebe geliefert, welche von der Pumpennabe angetrieben wird.
Die Führung richtet die Drehmomentwandleranordnung in Bezug auf die Flexplatte aus, so dass die Drehmomentwandleranordnung drehfest am Motor angebracht werden kann. Ausrichten bedeutet, dass die Führung mit entsprechenden Toleranzen gefertigt wird, um in eine Aussparrung in der Kurbelwelle zu passen, so dass sich die Nasen oder Stehbolzen des Drehmomentwandlers richtig mit der Flexplatte ausrichten. Wenn die Nasen oder Stehbolzen an der Flexplatte angebracht sind, dann trägt die Führung keine grosse Last.
Üblicherweise wurden Drehmomentwandlerführungen entweder verschweisst und dann spanend bearbeitet, oder einstückig mit dem Deckel in einem Stanzverfahren geformt. Das erste Verfahren, Schweissen und dann spanendes Bearbeiten erforderte das Schmieden einer Führung, spanendes Bearbeiten der Führung auf bestimmte Abmessungen, Anschweissen der Führung an den Deckel, und wiederrum spanendes Bearbeiten der Führung, um den durch das Schweissverfahren hervorgerufenen Verzug auszugleichen. Obgleich dieses Verfahren die Stanzoperationen vorteilhaft vereinfacht, ist das mehrfache spanende Bearbeiten und Schmieden der Führung sowohl teuer als auch zeitaufwendig.
Der zweite Arbeitsgang, das Stanzen der Führung, erforderte eine Erhöhung der Verfahrensschritte zur Herstellung des Deckels. Um einen Deckel für einen Drehmomentwandler herzustellen wird ein Stück Blech in einer Presse an verschiedenen Stationen gestanzt, bis die richtige Form hergestellt ist. Jedoch erfordert das Stanzen der Deckelführung zusätzliche Stationen in der Stanze, zusätzliche Stanzzyklen, oder möglicherweise eine Ausstattung mit aufwendigeren Werkzeugen oder Stanzen mit längerem Hub. Dies bedeutet, dass das Stanzverfahren eine Vielzahl von Werkzeugen erfordern kann, um die Führung zu formen oder spezielle Stanzen auf Grund der zusätzlichen axialen Länge, die erforderlich ist um die Führung auszustanzen.
Daher gibt es seit langem einen Bedarf, einen Drehmomentwandlerdeckel mit einer Führung zur Verfügung zu stellen, die einfach und billig herzustellen ist, und dabei in der Lage ist den Drehmomentwandler während der Montage richtig mit der Flexplatte auszurichten.
KURZE ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung umfasst allgemein einen Drehmomentwandler, der einen Deckel aufweist, der eine zentrale Längsachse aufweist und eine Aussenfläche und eine aus Metall gestanzte Führung. Die Führung weist eine Scheibe auf, die zumindest teilweise radial mit der Achse des Deckels ausgerichtet ist. Die Führung und die Mittelachse des Deckels sind aneinander befestigt. In einer ersten Ausführungsforme ist die Scheibe flach. In einer zweiten Ausführungsform ist die Scheibe ringförmig. In einer dritten Ausführungsform weist die Führung eine spanend bearbeitete äussere Umfangsfläche auf. In einer vierten Ausführungsform weist die Führung erste und zweite Bereiche auf, die radial voneinander abgesetzt sind.
In einer fünften Ausführungsform weist die Führung einen Bereich auf, der sich axial von dem Scheibenbereich erstreckt, der zumindest teilweise radial mit der Achse des Deckels ausgerichtet ist. In einer bevorzugten Ausführungsform sind der Deckel und die Führung aneinander durch Schweissen befestigt. Das Schweissverfahren wird aus der Gruppe MIG-Schweissen, WIG-Schweissen, Buckelschweissen, Punktschweissen, Laserschweissen, Reibschweissen, und Elektronenstrahlschweissen ausgewählt. In einer sechsten Ausführungsform weist die Führung einen Abschnitt mit einem spitzen Winkel mit Bezug auf die Deckelachse auf. In einer siebten Ausführungsform weist der Deckel einen Fortsatz auf, der sich axial von der Aussenfläche erstreckt. In einer achten Ausführungsform ist der Deckel gestanzt und ist eine Zentriervorrichtung.
In einer neunten Ausführungsform weist der Deckel ein Befestigungsmerkmal auf, welches sich axial von dem Fortsatz erstreckt. In einer Ausführungsform ist das Befestigungsmerkmal um einen radialen Mittelbereich des Fortsatzes angeordnet und das Befestigungsmerkmal ist eine Zentriervorrichtung. In einer zehnten Ausführungsform weist der axial abragende Bereich eine gekrümmte Oberfläche auf, und ein Bereich der Führung ist dazu ausgeformt diese gekrümmte Fläche zu bilden.
Die vorliegende Erfindung weist allgemein auch Verfahren zum Bilden einer Drehmomentwandlerdeckelanordnung auf.
Diese und andere Ziele und Vorzüge der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung und aus den beigefügten Zeichnungen und Ansprüchen ersichtlich.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die Art und Betriebsweise der vorliegenden Erfindung wird nun genauer in der folgenden ausführlichen Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen erläutert, worin:
1 ist eine Querschnittsansicht eines Drehmomentwandlers des Stands der Technik, welcher an dem Motor eines Kraftfahrzeugs befestigt gezeigt wird;
2A ist eine perspektivische Ansicht eines Zylinderkoordinatensystems, welches räumliche Bezeichnungen vorstellt, die in der vorliegenden Patentanmeldung verwendet werden;
2B ist eine perspektivische Ansicht eines Gegenstands in dem Zylinderkoordinatensystem von 2A, welche räumliche Bezeichnungen vorstellt, die in der vorliegenden Patentanmeldung verwendet werden;
3 ist eine Querschnittsansicht eines Drehmomentwandlerdeckels gemäss der vorliegenden Erfindung mit einer Scheibe als Führung;
4 ist eine Querschnittsansicht eines Drehmomentwandlerdeckels gemäss der vorliegenden Erfindung mit einer Lochscheibe als Führung;
5 ist eine Querschnittsansicht eines Drehmomentwandlerdeckels gemäss der vorliegenden Erfindung mit einer Scheibe, die zwei radial beabstandete Bereiche als Führung aufweist;
6 ist eine Querschnittsansicht eines Drehmomentwandlerdeckels gemäss der vorliegenden Erfindung mit einer Scheibe, die ein Winkelprofil als Führung aufweist; und
7 ist eine Querschnittsansicht des Drehmomentwandlerdeckels gemäss der vorliegenden Erfindung mit einer Scheibe, die zwei senkrechte Bereiche als Führung aufweist.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Eingangs ist festzuhalten, dass gleiche Bezugszahlen in verschiedenen Zeichnungsansichten gleiche oder funktional ähnliche elementare Bestandteile der Erfindung kennzeichnen. Obgleich die vorliegende Erfindung in Bezug auf derzeit bevorzugte Ausführungsformen beschrieben wird, ist festzuhalten, dass die beanspruchte Erfindung nicht auf die offengelegten Ausführungsformen beschränkt ist.
Weiterhin ist festzuhalten, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die beschriebene betreffende Methodik, Werkstoffe und Modifikationen beschränkt ist, und als solche natürlich variiert werden kann. Es ist ebenso festzuhalten, dass die hier verwendeten Bezeichnungen nur der Beschreibung bestimmter Ausführungsformen dienen und den Schutzumfang der vorliegenden Erfindung nicht einschränken, der nur durch die beigefügten Ansprüche begrenzt ist.
Falls nicht anders bestimmt, dann haben alle technischen und wissenschaftlichen Ausdrücke, die hier verwendet werden, die gleiche Bedeutung wie sie allgemein von Fachleuten im Bereich der Technik wo die Erfindung angesiedelt ist verstanden wird. Obgleich beliebige Verfahren, Vorrichtungen oder Werkstoffe die ähnlich oder gleichwertig zu den Beschriebenen sind beim Ausführen oder Ausprobieren der Erfindung verwendet werden können, werden nun bevorzugte Verfahren, Vorrichtungen und Werkstoffe beschrieben.
2A ist eine perspektivische Ansicht eines Zylinderkoordinatensystems 80, welches räumliche Bezeichnungen vorstellt, die in der vorliegenden Patentanmeldung verwendet werden. Die vorliegende Erfindung wird zumindest teilweise in Zusammenhang mit einem Zylinderkoordinatensystem beschrieben. Das System 80 weist eine Längsachse 81 auf, die im Folgenden als Bezug für Richtungsbezeichnungen und räumliche Bezeichnungen verwendet wird. Die Adjektive „axial", „radial", und „umfänglich" beziehen sich jeweils auf eine Ausrichtung parallel zur Achse 81, zum Radius 82 (der senkrecht zur Achse 81 ist), und zum Umfang 83. Die Adjektive „axial", „radial", und „umfänglich" beziehen sich auch auf Ausrichtungen parallel zu den betreffenden Ebenen. Um die Anordnung von verschiedenen Ebenen zu verdeutlichen werden die Gegenstände 84, 85 und 86 verwendet. Die Oberfläche 87 des Gegenstands 84 bildet eine axiale Ebene. Das bedeutet, die Achse 81 bildet eine Linie entlang der Oberfläche. Die Oberfläche 88 des Gegenstands 85 bildet eine radiale Ebene. Das heisst, der Radius 82 bildet eine Mantellinie. Die Oberfläche 89 des Gegenstands 86 bildet eine Umfangsfläche. Das heisst, der Umfang 83 bildet eine Mantellinie. In einem weiteren Beispiel ist die axiale Bewegung oder Anordnung parallel zur Achse 81, die radiale Bewegung oder Anordnung ist parallel zum Radius 82, und die umfängliche Bewegung oder Anordnung ist parallel zum Umfang 83. Die Drehung erfolgt mit Bezug auf die Achse 81.
Die Adverbien „axial", „radial", und „umfänglich" beziehen sich jeweils auf eine Ausrichtung parallel zur Achse 81, zum Radius 82, oder zum Umfang 83. Die Adverbien „axial", „radial", und „umfänglich" beziehen sich auch auf eine Ausrichtung parallel zu den entsprechenden Ebenen.
2B ist eine perspektivische Ansicht des Objekts 90 in einem Zylinderkoordinatensystems 80 von 2A, welche räumliche Bezeichnungen vorstellt die in der vorliegenden Patentanmeldung verwendet werden. Der zylindrische Gegenstand 90 steht für einen zylindrischen Gegenstand in einem Zylinderkoordinatensystem und soll die vorliegende Erfindung in keiner Weise einschränken. Der Gegenstand 90 weist eine axiale Fläche 91, eine radiale Fläche 92, und eine Umfangsfläche 93 auf. Die Fläche 91 ist Teil einer axialen Ebene, die Fläche 92 ist Teil einer radialen Ebene, und die Fläche 93 ist Teil einer Umfangsfläche.
3 ist eine Querschnittsansicht des Drehmomentwandlerdeckels 100 gemäss der vorliegenden Erfindung mit einer Scheibe 102 als Führung. Die Führung 102 wird fest an der Aussenfläche 104 des Drehmomentwandlerdeckels 100 angebracht. Unter der Aussenfläche verstehen wir die Seite des Drehmomentwandlerdeckels, die nach der Montage nicht abgedichtet ist, oder mit anderen Worten, die Seite des Drehmomentwandlerdeckels, die nahe dem Motor angeordnet ist, wenn dieser in dem Fahrzeug eingebaut ist. Auf der Aussenfläche 104 sind auch Befestigungselemente 106 angebracht, von denen eines gezeigt ist. Das Befestigungselement 106 leitet nahezu das gesamte Motordrehmoment und wird verwendet um den Drehmomentwandler an der Flexplatte zu befestigen.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Führung 102 eine dünne Metallscheibe, die einfach gestanzt werden kann, und die allgemein rund ist. Dünn bedeutet, dass die Dicke der Führung 102 im Querschnitt klein ist, und ähnlich der Dicke des Drehmomentwandlerdeckels 100 sein kann. In einigen Ausführungsformen weist der Drehmomentwandlerdeckel 100 einen Fortsatz 112 auf, der sich axial nach aussen um die zentrale Achse 116 des Deckels, des Drehmomentwandlers und der Führung erstreckt. Axial nach aussen erstreckend bedeutet, dass der Fortsatz 112 sich zur Motorseite hin erstreckt. Mit der zentralen Achse des Deckels ist die radiale Mittelachse des Deckels gemeint. Die Führung 102 weist eine radiale Mittelachse 108 auf. In vorteilhafter Weise ist der Radius 110 der Führung 102 vergleichsweise klein. Dies bedeutet, dass in einigen Ausführungsformen die Führung 102 aus nicht verwendetem oder Abfallmaterial gestanzt werden kann, was von vorher gestanzten Komponenten übrig ist. Als Alternative kann die Führung 102 gleichzeitig mit anderen Bauteilen gestanzt werden und verringert damit die Anzahl der erforderlichen Stanzoperationen.
In einigen Ausführungsformen ist die Führung 102 fest an dem Drehmomentwandlerdeckel 100 verschweisst. Die Führung 102 kann mit dem Drehmomentwandlerdeckel 100 durch jedes in der Technik bekannte Schweissverfahren verschweisst werden, einschliesslich aber nicht beschränkt auf MIG(Metall Inert Gas)-Schweissen, WIG(Wolfram Inert Gas)-Schweissen, Buckelschweissen, Punktschweissen, Laserschweissen, Reibschweissen, oder Elektronenstrahlschweissen. In vorteilhafter Weise, wenn Buckelschweissen verwendet wird, können die zusätzlich erforderlichen Vorsprünge einfach während des Stanzverfahrens, entweder des Drehmomentwandlerdeckels 100, oder der Führung 102 einbezogen werden.
In einigen Ausführungsformen weist die Führung 102 eine äussere Umfangsfläche 114 auf, die spanend auf genaue Abmessungen bearbeitet wird, nachdem die Führung 102 an den Drehmomentwandlerdeckel 100 angeschweisst ist. Wie ersichtlich ist, erfüllt die Verwendung einer dünnen Metallführung, die leicht ausgestanzt und an dem Drehmomentwandlerdeckel 100 befestigt werden kann, die gleiche Positionierungsfunktion wie eine geschmiedete Führung zu geringeren Kosten.
4 ist eine Querschnittsansicht eines Drehmomentwandlerdeckels 200 gemäss der vorliegenden Erfindung mit einer Scheibe 202 für die Führung. Die Führung 202 ist fest an der Aussenfläche 204 des Drehmomentwandlerdeckels 200 angebracht. Unter Aussenfläche verstehen wir die Seite des Drehmomentwandlerdeckels, die nach dem Zusammenbau nicht abgedichtet ist, oder mit anderen Worten die Seite des Drehmomentwandlerdeckels, die nahe an dem Motor angeordnet ist, wenn dieser in das Fahrzeug eingebaut ist. Auf der Aussenfläche 204 sind auch Befestigungselemente 206 angeordnet, von denen eines gezeigt ist. Das Befestigungselement 206 überträgt fast das gesamte Motordrehmoment und wird verwendet um den Drehmomentwandler an der Flexplatte zu befestigen.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Führung 202 eine dünne Lochscheibe aus Metall, die leicht gestanzt werden kann und allgemein kreisförmig ausgebildet ist. Dünn bedeutet, dass die Dicke der Führung 202 im Querschnitt klein ist und von der Dicke her ähnlich der Dicke des Drehmomentwandlerdeckels 204 ist. In einigen Ausführungsformen weist der Drehmomentwandlerdeckel 200 Fortsätze 212 auf, die sich axial nach aussen um die Mittelachse 214 des Deckels, des Drehmomentwandlers, und der Führung erstrecken. Unter axial nach aussen erstrecken ist zu verstehen, dass der Vorsprung 212 sich zur Motorseite erstreckt. Die Führung 202 weist einen Innenradius 209 und einen Aussenradius 210 auf. In einigen Ausführungsformen weist der Fortsatz 212 eine Stufe 217 auf, welche dazu eingerichtet ist, die Führung 202 zu zentrieren und die axiale Länge des Drehmomentwandlerdeckels zu verringern. In vorteilhafter Weise ist der Radius 210 vergleichsweise klein, was bedeutet, dass in einigen Ausführungsformen die Führung 202 aus unbenutztem oder Abfallmaterial gestanzt werden kann, welches von vorher gestanzten Komponenten übrig ist. Als Alternative kann die Führung 202 zeitgleich mit anderen Komponenten gestanzt werden und verringert damit die Anzahl von Stanzoperationen, die notwendig sind.
In einigen Ausführungsformen ist die Führung 202 fest an dem Drehmomentwandlerdeckel 200 durch Schweissen angebracht. Die Führung 202 kann an dem Drehmomentwandlerdeckel 200 an dem Innenradius 209 der Führung 202 durch MIG-Schweissen, WIG-Schweissen, Buckelschweissen, Punktschweissen, Laserschweissen, Reibschweissen oder Elektronenstrahlschweissen verschweisst werden.
In einigen Ausführungsformen ist die äussere Umfangsfläche 216 auf genaue Abmessungen spanend bearbeitet, nachdem die Führung 202 an dem Drehmomentwandlerdeckel 200 befestigt ist. Die Verwendung einer Lochscheibe oder eines runden Ringes als Führung 202 verringert die axiale Länge des Drehmomentwandlerdeckels 200 in vorteilhafter Weise und verringert damit die axiale Länge des montierten Drehmomentwandlers.
5 ist eine Querschnittsansicht des Drehmomentwandlerdeckels 300 gemäss der vorliegenden Erfindung, wobei die Scheibe zwei radial beabstandete Bereiche als Führung aufweist. Die Führung 302 ist fest an der Aussenfläche 304 des Drehmomentwandlerdeckels 300 befestigt. Mit Aussenfläche ist die Seite des Drehmomentwandlerdeckels gemeint, welche nach der Montage nicht abgedichtet ist, oder in anderen Worten die Seite des Drehmomentwandlerdeckels, die nahe dem Motor angeordnet ist, wenn dieser in das Fahrzeug eingebaut ist. Auf der Aussenfläche 304 sind auch Befestigungselemente 306 angebracht, von denen eines gezeigt wird. Das Befestigungselement 306 überträgt nahezu das gesamte Motordrehmoment und wird verwendet um den Drehmomentwandler an der Flexplatte zu befestigen.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Führung 302 eine dünne Metallscheibe, welche leicht gestanzt werden kann, und die allgemein kreisförmig ausgebildet ist. Dünn bedeutet, dass die Dicke der Führung 302 im Querschnitt klein ist und ähnlich der Dicke des Drehmomentwandlerdeckels 300 sein kann. In einigen Ausführungsformen weist die Führung 302 ein Paar parallle radiale Achsen 308 und 316 auf. Das bedeutet, die Führung enthält radial abgesetzte Abschnitte 315 und 318, die mit der Stufe 310 verbunden sind. Die Stufe 310 wird verwendet um die Verwendung einer scheibenförmigen Führung zu ermöglichen, während die Vorzüge einer Führung die als runder Ring oder als Lochscheibe ausgebildet ist, beibehalten werden.
In einigen Ausführungsformen weist der Drehmomentwandlerdeckel 300 einen Fortsatz 312 auf, der sich axial nach aussen um die Mittelachse 320 des Deckels, des Drehmomentwandlers und der Führung erstreckt. Nach aussen erstrecken bedeutet, dass der Fortsatz 312 sich zur Motorseite hin erstreckt. In vorteilhafter Weist ist der Radius 322 der Führung 302 vergleichsweise klein, so dass die Führung 302 aus nicht verwendetem oder Abfallmaterial gestanzt werden kann, welches von vorher gestanzten Komponenten übrig ist. Als Alternative kann die Führung 302 zeitgleich mit anderen Bauteilen gestanzt werden und verringert damit die Anzahl von erforderlichen Stanzvorgängen. Die Führung 302 ist konzentrisch nahe der Mittelachse 320 des Drehmomentwandlerdeckels 300 angeordnet.
In einigen Ausführungsformen ist die Führung 302 fest an dem Drehmomentwandlerdeckel 300 verschweisst. Die Führung 302 kann an dem Drehmomentwandlerdeckel 300 durch MIG-Schweissen, WIG-Schweissen, Buckelschweissen, Punktschweissen, Laserschweissen, oder Elektronenstrahlschweissen befestigt werden. In vorteilhafter Weise können, wenn Buckelschweissen verwendet wird, die zusätzlich erforderlichen Vorsprünge leicht während des Stanzverfahrens entweder des Drehmomentwandlerdeckels 300 oder der Führung 302 einbezogen werden.
In vorteilhafter Weise liefert die Führung 302 die zusätzliche Stärke einer Führung aus Vollmaterial, während sie den axialen Raum am Aussenradius der Führung verringert. Zum Beispiel ist der äussere Umfangsbereich 318 axial in Richtung 324 versetzt und verringert die axiale Länge des Deckels an der äusseren Umfangsfläche 26. Zusätzlich kann die äussere Umfangsfläche 326 spanend auf genaue Abmessungen bearbeitet werden nachdem die Führung 302 mit dem Drehmomentwandlerdeckel 300 verschweisst ist.
6 ist eine Querschnittsansicht des Drehmomentwandlerdeckels 400 gemäss der vorliegenden Erfindung, wobei die Scheibe 402 ein Winkelprofil für die Führung aufweist. Die Führung 402 kann einen Innenradius 411 aufweisen und einen Aussenradius 412. Jedoch leuchtet einem Fachmann ein, dass die Führung 402 eine Scheibe anstatt einer Lochscheibe sein kann. Die Führung 402 ist an der Aussenfläche 404 des Drehmomentwandlerdeckels 400 befestigt. Unter Aussenfläche ist die Seite des Drehmomentwandlerdeckels gemeint, die nach der Montage nicht abgedichtet ist, oder mit anderen Worten die Seite des Drehmomentwandlerdeckels, die nahe dem Motor angeordnet ist, wenn dieser in das Fahrzeug eingebaut ist. Auf der Aussenfläche 404 sind auch Befestigungselemente 406 angeordnet, von denen eines gezeigt ist. Das Befestigungselement 406 überträgt nahezu das gesamte Motordrehmoment, und wird verwendet um den Drehmomentwandler an der Flexplatte zu befestigen.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Führung 402 eine dünne Lochscheibe aus Metall, die leicht ausgestanzt werden kann und die allgemein von der Form her rund ist. Dünn bedeutet, die Querschnittsdicke der Führung 402 ist klein und kann ähnlich der Dicke des Drehmomentwandlerdeckels 400 sein. In vorteilhafter Weise bedeutet ein kleiner Radius 412 der Führung 402, dass die Führung 402 aus unbenutztem oder Abfallmaterial, welches von der Herstellung von vorher ausgestanzten Komponenten übrig ist, gestanzt werden kann. Als Alternative, kann die Führung 402 zeitgleich mit anderen Komponenten gestanzt werden und verringert damit die Anzahl von notwendigen Stanzvorgängen. Die Führung 402 ist konzentrisch nahe der Mittelachse 418 des Drehmomentwandlerdeckels 400 angebracht.
In einigen Ausführungsformen ist die Führung 402 an dem Drehmomentwandlerdeckel 400 durch Schweissen befestigt. Die Führung 402 kann an dem Drehmomentwandlerdeckel 400 durch MIG-Schweissen, WIG-Schweissen, Buckelschweissen, Punktschweissen, Laserschweissen, Reibschweissen, oder Elektronenstrahlschweissen befestigt werden. In vorteilhafter Weise, falls Buckelschweissen verwendet wird, können die zusätzlich erforderlichen Vorsprünge leicht während des Stanzverfahrens entweder des Wandlerdeckels 400 oder der Führung 402 einbezogen werden.
In einigen Ausführungsformen weist der Drehmomentwandlerdeckel 400 Fortsätze 414 auf, die sich axial nach aussen um die Mittelachse 418 des Deckels, des Drehmomentwandlers und der Führung erstrecken. Nach aussen erstrecken bedeutet der Fortsatz 414 erstreckt sich zur Motorseite. Weiterhin kann ein Befestigungsmerkmal 416 am radialen Mittelpunkt des Drehmomentwandlers 400 einbezogen werden. Das Befestigungsmerkmal 416 ermöglicht es, dass die Führung 402 mit dem Innenradius 411 ungefähr gleich dem Aussenradius des Befestigungsmerkmals gestanzt wird, um eine enge Passung und eine genau zentrische Ausrichtung der Führung 402 sicherzustellen. Zusätzlich liefert das Befestigungsmerkmal 416 Material, das geschmolzen werden kann und der Führung 402 während des Schweissverfahrens hinzugefügt werden kann, im Gegensatz zur Verwendung der Aussenfläche 404 des Drehmomentwandlerdeckels 400.
In weiteren Ausführungsformen weist die Führung 402 eine radiale Achse 408 auf und eine Rampe 410, welche ein Winkelprofil für die Führung 402 erzeugt. Die Rampe 410 führt die Führung 402 zurück zum Drehmomentwandlerdeckel 400 und endet am Aussenradius 412. Zum Beispiel steht die Rampe in einem spitzen Winkel in Bezug auf die Achse 418. Die Fläche 420 ist auf die genauen Abmessungen spanend bearbeitet nachdem die Führung 402 an dem Drehmomentwandlerdeckel 400 verschweisst ist. Die Rampe 410 wird verwendet um die Verwendung einer scheibenförmigen Führung zur Verstärkung zu ermöglichen, während die Vorzüge einer als Lochscheibe ausgebildeten Führung beibehalten werden. Insbesondere bietet die Führung 402 die zusätzliche Stärke einer Führung aus Vollmaterial, während sie den axialen Raum am Aussenradius der Führung verringert.
7 ist eine Querschnittsansicht des Drehmomentwandlerdeckels 500 gemäss der vorliegenden Erfindung, wobei die Scheibe 502 zwei senkrechte Bereiche für die Führung aufweist. Die Führung 502 ist an der Aussenfläche 504 des Drehmomentwandlerdeckels 500 befestigt. Aussenfläche bedeutet die Seite des Drehmomentwandlerdeckels, die nach dem Zusammenbau nicht abgedichtet ist, oder mit anderen Worten die Seite des Drehmomentwandlerdeckels, die nahe dem Motor angeordnet ist, wenn dieser in dem Fahrzeug eingebaut ist. In einigen Ausführungsformen schliesst der Drehmomentwandlerdeckel 500 Fortsätze 514 ein, die sich axial nach aussen um die Mittelachse 518 des Deckels, des Drehmomentwandlers, und der Führung erstrecken. Axial nach aussen erstrecken bedeutet, dass sich der Fortsatz 514 zur Seite des Motors erstreckt. Auf der Oberfläche 504 sind auch Befestigungselemente 506 angeordnet, von denen eines gezeigt wird. Das Befestigungselement 506 überträgt nahezu das gesamte Motordrehmoment und wird verwendet um den Drehmomentwandler an der Flexplatte zu befestigen.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Führung 502 eine dünne Metallscheibe, die einfach ausgestanzt werden kann und die allgemein kreisrund geformt ist. Dünn bedeutet, dass die Querschnittsdicke der Führung 502 klein ist und gleich der Dicke des Drehmomentwandlers 500 sein kann. In vorteilhafter Weise bedeutet der geringe Radius der Führung 502, dass die Führung 502 aus nicht verwendetem oder Abfallmaterial, welches von vorher gestanzten Komponenten übrig ist, gestanzt werden kann. Als Alternative kann die Führung 502 zeitgleich mit anderen Komponenten gestanzt werden und verringert damit die Anzahl der notwendigen Stanzvorgänge. Die Führung 502 ist konzentrisch nahe der Mittelachse 518 des Drehmomentwandlers 500 angeordnet.
In einigen Ausführungsformen ist die Führung 502 an dem Drehmomentwandlerdeckel 500 durch Schweissen befestigt. Die Führung 502 kann an dem Drehmomentwandlerdeckel 500 durch MIG-Schweissen, WIG-Schweissen, Buckelschweissen, Punktschweissen, Laserschweissen, Reibschweissen oder Elektronenstrahlschweissen befestigt werden. In vorteilhafter Weise, falls Buckelschweissen verwendet wird, können die zusätzlich erforderlichen Vorsprünge leicht während des Stanzverfahrens entweder des Drehmomentwandlerdeckels 500 oder der Führung 502 einbezogen werden.
In weitern Ausführungsformen weist die Führung 502 eine Mittelachse 508 auf, die senkrecht zur Achse 518 ist und eine Achse 516, die parallel zur Achse 518 ist. Die Führung 502 weist auch einen senkrechten Abschnitt 512 auf, der parallel zur Achse 516 ist und von dem Radius 510 gebildet wird. Während des Stanzens der Führung 502 wird der senkrechte Abschnitt 512 durch Stanzen des Radius 510 ungefähr mit 90 Grad gebildet. In vorteilhafter Weise weist der senkrechte Abschnitt 512 den Aussenumfang 520 der Führung 502 in dieser Anordnung auf und liefert eine grössere Bearbeitungsfläche für die abschliessende spanende Bearbeitung und eine grössere Ausrichtfläche zum Anbringen des montierten Drehmomentwandlers. Zusätzlich enthält die Führung 502 eine grössere äussere Umfangsfläche 520 und eine verringerte axiale Länge des Drehmomentwandlerdeckels auf Grund der gestanzten Führung.
Die vorliegende Erfindung enthält weiterhin ein Verfahren zum Formen einer Drehmomentwandlerdeckelanordnung. Die Drehmomentwandlerdeckelanordnung 100 wird zur Veranschaulichung verwendet und als solche ist das beschriebene Verfahren auf jede Drehmomentwandlerdeckelanordnung anwendbar. Obgleich das Verfahren zur Klarheit als Abfolge von Schritten beschrieben ist, ist keine bestimmte Reihenfolge vorauszusetzen, es sei denn eine solche ist explizit dargestellt. Ein erster Schritt beim Bilden eines Drehmomentwandlerdeckels ist das Stanzen der Führung 102. Ein anderer Schritt ist das Stanzen des Drehmomentwandlerdeckels 100. Ein anderer Schritt ist das Verschweissen des Montageelements 106 an dem Drehmomentwandlerdeckel 100. Ein anderer Schritt ist das Verschweissen der ausgestanzten Führung 102 an der konzentrischen Aussenfläche 104 des Drehmomentwandlerdeckels 100. Der abschliessende Schritt ist das maschinelle Bearbeiten der äusseren Umfangsfläche 114 der Führung 102.
Die vorliegende Erfindung weist weiterhin ein Verfahren zur Montage eines Drehmomentwandlers auf. Die Drehmomentwandlerdeckelanordnung 100 wird zu Darstellungszwecken herangezogen. Jedoch ist das beschriebene Verfahren auf jede Drehmomentwandlerdeckelanordnung anwendbar, obgleich das Verfahren aus Gründen der Klarheit als Abfolge von Schritten beschrieben ist, ist keine Reihenfolge vorauszusetzen, falls dies nicht explizit angegeben ist. Ein Schritt ist das Schweissen der gestanzten Führung 102 an den gestanzten Drehmomentwandlerdeckel 100. Ein anderer Schritt ist das maschinelle Bearbeiten der äusseren Umfangsfläche 114 der Führung 102. Noch ein anderer Schritt ist der Einbau einer Turbine und eines Leitrads innerhalb des Drehmomentwandlerdeckels 100. Noch ein anderer Schritt ist das Anordnen einer Pumpe über der Turbine und über dem Stator. Der abschliessende Schritt ist das Abdichten des Drehmomentwandlerdeckels 100 und der Pumpe.
Damit ist ersichtlich, dass die Ziele der vorliegenden Erfindung wirksam erreicht werden, obgleich Modifikationen und Änderungen an der Erfindung für Fachleute einfach ersichtlich sind, und sich diese Modifikationen sich innerhalb des Schutzumfangs der beanspruchten Erfindung befinden. Ebenso ist klar, dass die vorgehende Beschreibung die vorliegende Erfindung beispielhaft darstellt und nicht einschränkt. Daher sind andere Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung möglich, ohne über Schutzumfang der vorliegenden Erfindung hinauszugehen.

Claims

Drehmomentwandler, der folgendes aufweist: einen Deckel mit einer zentralen Längsachse und einer Aussenfläche; und eine aus Metall gestanzte Führung, wobei die Führung eine Längsachse aufweist, die kollinear mit der Achse für den Deckel ist und eine Scheibe, die zumindest teilweise radial mit der Achse des Deckels ausgerichtet ist, wobei die Führung und die Mittelachse des Deckels zueinander festgelegt sind.
Drehmomentwandler nach Anspruch 1, wobei die Scheibe flach ist.
Drehmomentwandler nach Anspruch 1, wobei die Scheibe ringförmig ist.
Drehmomentwandler nach Anspruch 1, wobei die Führung weiterhin eine spanend bearbeitete äussere Umfangsfläche aufweist.
Drehmomentwandler nach Anspruch 1, wobei die Führung weiterhin erste und zweite Bereiche aufweist, die radial voneinander abgesetzt sind.
Drehmomentwandler nach Anspruch 1, wobei die Führung weiterhin einen Bereich aufweist, der sich axial vom Bereich der Scheibe erstreckt, der zumindest teilweise radial mit der Achse des Deckels ausgerichtet ist.
Drehmomentwandler nach Anspruch 1, wobei der Deckel und die Führung durch festes Verschweissen aneinander befestigt sind.
Drehmomentwandler nach Anspruch 8, wobei das Schweissverfahren aus der folgenden Gruppe ausgewählt wird: MIG-Schweissen, WIG-Schweissen, Buckelschweissen, Punktschweissen, Laserschweissen, Reibschweissen und Elektronenstrahlschweissen.
Drehmomentwandler nach Anspruch 1, wobei die Führung weiterhin einen Abschnitt aufweist, der in einem spitzen Winkel zur Deckelachse steht.
Drehmomentwandler nach Anspruch 1, wobei der Deckel weiterhin einen Vorsprung aufweist, der sich axial von der Aussenfläche erstreckt.
Drehmomentwandler nach Anspruch 11, wobei der Vorsprung ausgestanzt ist und eine Zentriervorrichtung ist.
Drehmomentwandler nach Anspruch 11, wobei der Deckel ein Befestigungsmerkmal aufweist, das sich axial von dem Fortsatz erstreckt.
Drehmomentwandler nach Anspruch 13, wobei das Befestigungsmerkmal um einen radialen Mittelbereich des Vorsprungs angeordnet ist und das Befestigungsmerkmal eine Zentriervorrichtung ist.
Drehmomentwandler nach Anspruch 11, wobei der sich axial erstreckende Bereich weiterhin eine gekrümmte Fläche aufweist und ein Bereich der Führung so geformt ist, dass er dieser gekrümmten Fläche entspricht.
Verfahren zum Formen einer Drehmomentwandlerdeckelanordnung, welches die folgenden Schritte aufweist: Stanzen einer Führung; Stanzen eines Drehmomentwandlerdeckels; Schweissen der Führung an eine konzentrische Aussenfläche des Drehmomentwandlerdeckels; und spanendes Bearbeiten eines Aussenradius der Führung.
Verfahren zum Zusammenbau eines Drehmomentwandlerdeckels, das die folgenden Schritte aufweist: Verschweissen einer gestanzten Führung an einem gestanzten Deckel; spanendes Bearbeiten der gestanzten Führung; Einbau einer Turbine und eines Leitrads in den Deckel; Anordnen einer Pumpe über der Turbine und dem Leitrad; und Abdichten des Deckels und der Pumpe.