DE102008053386A1

DE102008053386A1 - Drehmomentwandler mit Schutzring gegen Schweissverunreinigung

Info

Publication number: DE102008053386A1
Application number: DE102008053386A
Authority: DE
Inventors: Nathan Wooster Yensho; Kerry Wadsworth Griffin; Steven Wooster Olsen
Original assignee: LuK Lamellen und Kupplungsbau Beteiligungs KG; LuK Lamellen und Kupplungsbau GmbH
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2007-11-14
Filing date: 2008-10-27
Publication date: 2009-05-20
Also published as: US20090136343A1

Abstract

Ein Drehmomentwandler weist ein Eingangsgehäuse mit einer Mantelfläche und ein Pumpenrad mit einer Mantelfläche auf. Das Eingangsgehäuse und das Pumpenrad sind verschweißt und das Pumpenrad oder das Eingangsgehäuse weist eine Nut auf, welche entweder zu dem Eingangsgehäuse oder zu dem Pumpenrad weist. Der Drehmomentwandler weist auch einen Ring auf, der in der Nut angeordnet ist und entweder das Pumpenrad oder das Eingangsgehäuse berührt.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf Schweissverunreinigungen in Drehmomentwandlern und insbesondere auf einen Schutzring um diese Schweissverunreinigungen zu verhindern.
Verunreinigungen durch das Verschweissen des Gehäuses haben Probleme verursacht, da die Schweissrückstände erheblichen Verschleiss an inneren Bauteilen des Drehmomentwandlers und des Getriebes hervorrufen.
Das Einkapseln von Schweissrückständen während des Fügens der Bauteile in einem Schweissverfahren wird durch Zusammenschieben der beiden Bauteile auf Anschlag erreicht. Dies wird üblicherweise als Auswahlpassung bezeichnet. Dies erfordert die Zugabe von Beilagestücken um die axiale Beweglichkeit der inneren Bauteile zu verringern.
Das U.S. Patent 4,867,641 , welches hiermit vollumfänglich in Bezug genommen wird, beschreibt ein Schweissverfahren in dem die beiden Bauteile auf Anschlag zusammengeschoben werden und einen radialen Zwischenraum bilden um die Schweissrückstände aufzunehmen.
Verunreinigungen innerhalb von geschweissten Drehmomentwandlern sind mit Bearbeitungstoleranzen und Bearbeitungsverfahren des Stands der Technik nur schwer zu vermeiden. Das Auswahlpassungsverfahren verringert die Verunreinigungen durch die Gehäuseverschweissung, ist aber teuer, da es weitere Bauteile und Verfahren zu der Herstellung von Drehmomentwandlern hinzufügt. Ein Ausspülen der fertigen Baugruppe nachdem diese zusammengeschweisst wurde ist zeitaufwendig, teuer und erfordert erhebliche Investitionen und zusätzlichen Raum in der Endmontage.
Die vorliegende Erfindung stellt einen Drehmomentwandler zur Verfügung, der ein Eingangsgehäuse aufweist, welches eine Mantelfläche aufweist, und ein Pumpenrad, welches eine Mantelfläche aufweist, wobei das Eingangsgehäuse und das Pumpenrad verschweisst sind. Das Pumpenrad oder das Eingangsgehäuse weisen eine Nut auf, welche entweder zum Eingangsgehäuse oder zum Pumpenrad weist, und einen Ring, der in der Nut angeordnet ist und entweder das Eingangsgehäuse oder das Pumpenrad berührt.
Durch die Verwendung des Ringes können Bauteile mit einem weniger aufwendigen Verfahren hergestellt werden. Die Verwendung des Schweisschutzringes trägt auch dazu bei, die Verunreinigungen durch die Gehäuseverschweissung zu verhindern.
Weitere Merkmale und Vorzüge der Erfindung werden aus der nun folgenden ausführlichen Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Figuren ersichtlich. Es zeigen:
1 einen Drehmomentwandler;
2 einen Schutzring gemäss der vorliegenden Erfindung vor dem Verschweissen;
3 einen Schweisschutzring gemäss der vorliegenden Erfindung;
4a und 4b verschiedene mögliche Stossenden für den Ring.
Ein anderes Verfahren zum Verringern von Schweissverunreinigungen weist eine integrierte Dichtlippe auf. Die Dichtlippe isoliert die Verunreinigung durch ein Bearbeitungsmerkmal, welches eine Dichtung erzeugt, und die Schweissverunreinigungen in der Konstruktion aufnimmt.
Weiterhin verringert die integrierte Dichtlippe die Verunreinigung durch die Gehäuseverschweissung. Sie ist jedoch mit herkömmlichen Bearbeitungstoleranzen schwierig herzustellen, erfordert eine Presse in der Endmontage des Wandlers, da sie grosse Kräfte erfordert um die Lippendichtung einzupassen und zusammenzupressen, und ruft Konzentrizitätsprobleme in der Endmontage hervor.
1 beschreibt einen Drehmomentwandler 10 gemäss der vorliegenden Erfindung, der ein Eingangsgehäuse 12, eine Turbine 16, ein Leitradgehäuse 8, eine Pumpe 18 und ein Pumpenrad 14 aufweist. Die Kanten des Eingangsgehäuses 12 und des Pumpenrades 14 sind ineinander gefügt und an der Stelle 20 verschweisst.
2 stellt die Schweissverbindung des Drehmomentwandlers unter Verwendung eines Schutzringes gemäss der vorliegenden Erfindung vor dem Verschweissen dar. Das Eingangsgehäuse 12 weist eine Mantelfläche 22 auf. Das Pumpenrad 14 weist eine eingearbeitete Nut 24 auf. Während der Montage des Drehmomentwandlers 10 wird ein zusätzliches Bauteil, ein kompressibler Ring 26, z. B. aus federndem Metalldraht, verwendet. Der Ring 26 wird in der eingearbeiteten Nut 24 aufgenommen. Der Gesamtdurchmesser des Ringes 26 vor dem Zusammendrücken ist grösser als der gesamte Innendurchmesser der Mantelfläche 22. Der Ring 26 wird dann während der Montage radial zusammengedrückt, um mit der Mantelpassfläche 22 eine dauerhafte Abdichtung zu bewirken, welche die Schweissverunreinigung abhält und verhindert, dass diese an dem Ring 26 vorbei und in den Drehmomentwandler gelangen. Damit der Ring 26 zusammengedrückt werden kann ist der Schweisschutzring als ein zusätzliches Bauteil in den Wandler eingefügt.
3 stellt den Drehmomentwandlerbereich mit einem Schutzring gemäss der vorliegenden Erfindung nach dem Verschweissen dar. Das Eingangsgehäuse 12 und das Pumpenrad 14 sind an einer Naht 28 verschweisst, die schematisch dargestellt ist. Der Ring 26 befindet sich in der eingearbeiteten Nut 24, und berührt die Mantelfläche 22. Der Ring 26 kann die Verunreinigungen unter dem Bogen 100 oder in dem Drehmomentwandler 10 verhindern.
Die 4a und 4b stellen den Stoss des Ringes dar. Der Ring 26 weist eine Öffnung im Umfang auf. Damit der Ring 26 zusammengedrückt werden kann ist ein Teil offen gelassen. Um Verunreinigungen daran zu hindern in die Umfangsöffnung einzutreten stossen die Enden des Ringes 26 dann mit abgestuften Enden 30 (4a) oder mit verjüngten Enden 32 (4b) aneinander an.
In der vorliegenden Konstruktion ist der Ring 26 vorzugsweise aus Metall, wie z. B. Federdrahtmaterial, hergestellt, aber jedes beliebige Material kann verwenden werden, solange es in die eingearbeitete Nut gedrückt werden kann und das Schweissverfahren übersteht. Die meisten Gummi- oder Plastikmaterialien sollten üblicherweise nicht verwendet werden, da die Hitze aus der Schweissnaht den Ring schmelzen kann.
Der Schweisschutzring erzeugt eine Dichtung, welche das Erfordernis beseitigt, dass die schliesslich verschweissten Drehmomentwandler plan aneinander aufliegen, das Erfordernis einer grossen Presse in der Endmontage um die integrale Lippendichtung zusammenzufügen, oder das Erfordernis zusätzlicher Verfahren um den mit Auswahlpassung gefügten Wandler zusammenzubauen. Der Auflagedruck zwischen dem Ring 26 und dem Wandler 10 kann durch Werkstoff, Dicke und Menge des Ringmaterials, welches sich in radialer Richtung verformt, gesteuert werden. Die Verunreinigungen aus dem Schweissvorgang werden zwischen dem Schutzring gegen Schweissverunreinigungen und der Schweissnaht eingekapselt.
Das Pumpenrad 14 kann mit einem Abmass C in Bezug auf das Gehäuse 12 gefertigt werden. Der Ring 26 kann so gewählt werden, dass er einen Durchmesser oder eine radiale Erstreckung D (wenn nicht zylindrisch) aufweist, die grösser ist als das Abmass C und vorzugsweise einen Radius aufweist, der grösser ist als das Abmass C.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- US 4867641 [0004]

Claims

Drehmomentwandler, der Folgendes aufweist: ein Eingangsgehäuse (12) mit einer Mantelfläche (22); ein Pumpenrad (14) mit einer Mantelfläche (22), wobei das Eingangsgehäuse (12) und das Pumpenrad (14) verschweisst sind, das Pumpenrad (14) oder das Eingangsgehäuse (12) eine Nut (24) aufweist, welche entweder zu dem Eingangsgehäuse (12) oder zu dem Pumpenrad weist (14); und ein Ring (26) in der Nut (24) angeordnet ist und entweder das Pumpenrad (14) oder das Eingangsgehäuse (12) berührt.
Drehmomentwandler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Ring (26) im Umfang eine Öffnung aufweist, die ein Zusammendrücken ermöglicht.
Drehmomentwandler nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnung im Umfang des Ringes (26) verjüngte Enden aufweist.
Drehmomentwandler nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnung im Umfang des Ringes (26) abgestufte Enden aufweist.
Drehmomentwandler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Ring (26) ein Drahtring ist.
Drehmomentwandler nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Ring (26) ein federnder Draht ist.
Drehmomentwandler nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Ring (26) kompressibel ist.
Drehmomentwandler nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Ring (26) eine radiale Erstreckung aufweist, die grösser ist als das Fertigungsabmass zwischen dem Pumpenrad (14) und dem Eingangsgehäuse (12).
Verfahren zur Herstellung eines Drehmomentwandlers, wobei ein Eingangsgehäuse (12) mit einem Pumpenrad (14) verschweißt wird, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Verschweissen ein Ring (26) zwischen dem Eingangsgehäuse (12) und dem Pumpenrad (14) eingebracht wird.
Verfahren zur Herstellung eines Drehmomentwandlers nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Ring (26) zusammengedrückt wird, wenn das Gehäuse (12) und das Rad (14) zusammengebaut werden.