DE102009029496B4

DE102009029496B4 - Hydrodynamischer Drehmomentwandler

Info

Publication number: DE102009029496B4
Application number: DE102009029496.1A
Authority: DE
Inventors: Gregor Sueck; Georg Mencher; Ralf Fambach; Ryan Brookshire; Christoph Drott
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2009-09-16
Filing date: 2009-09-16
Publication date: 2020-03-19
Anticipated expiration: 2029-09-17
Also published as: DE102009029496A1

Abstract

Hydrodynamischer Drehmomentwandler, umfassend ein mit Fluid gefülltes oder füllbares Gehäuse (12), ein mit dem Gehäuse (12) um eine Drehachse (A) drehbares Pumpenrad (28), eine in dem Gehäuse (12) dem Pumpenrad (28) axial gegenüber liegend angeordnete Turbinenradbaugruppe (58) und eine axial zwischen der Turbinenradbaugruppe (58) und dem Pumpenrad (28) angeordnete Leitradbaugruppe (30), diese umfassend:- ein vorzugsweise gussgefertigtes Leitrad (32) mit einem Leitradinnenring (34) und einer Mehrzahl von daran in Umfangsrichtung aufeinander folgend getragenen Leitradschaufeln (36),- eine Freilaufanordnung (40) mit einem am Leitradinnenring (34) getragenen Freilaufaußenring (42), einem Freilaufinnenring (44) und einer Freilaufsperrbaugruppe (46) radial zwischen dem Freilaufaußenring (42) und dem Freilaufinnenring (44),- eine Lagerungsanordnung (54) zur axialen Lagerung der Leitradbaugruppe (30) bezüglich der Turbinenradbaugruppe (58) in einer ersten Axialrichtung und bezüglich des Gehäuses (12) in einer zweiten Axialrichtung,- wobei die Lagerungsanordnung (54) den Leitradinnenring (34) in der ersten Axialrichtung bezüglich der Turbinenradbaugruppe (58) oder/und in der zweiten Axialrichtung bezüglich des Gehäuses (12) axial lagert,- der Leitradinnenring (34) die Freilaufanordnung (40) an wenigstens einer Axialseite nach radial innen überlappt, und- an wenigstens einer Axialseite der Freilaufanordnung (40) eine diese wenigstens bereichsweise radial überlappende Stützscheibe (50, 72) vorgesehen ist und dass an wenigstens einer Axialseite der Leitradinnenring (34) die Stützscheibe (50, 72) radial überlappt, dadurch gekennzeichnet, dass die Freilaufanordnung (40) und die an wenigstens einer Axialseite vorgesehene Stützscheibe (50, 72) zu einer Vormontagebaugruppe zusammengefasst von dem Leitradinnenring (34) überlappt sind.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen hydrodynamischen Drehmomentwandler, umfassend ein mit Fluid gefülltes oder füllbares Gehäuse, ein mit dem Gehäuse um eine Drehachse drehbares Pumpenrad, eine in dem Gehäuse dem Pumpenrad axial gegenüber liegend angeordnete Turbinenradbaugruppe und eine axial zwischen der Turbinenradbaugruppe und dem Pumpenrad angeordnete Leitradbaugruppe, diese umfassend ein beispielsweise gussgefertigtes Leitrad mit einem Leitradinnenring und einer Mehrzahl von daran in Umfangsrichtung aufeinander folgend getragenen Leitradschaufeln, eine Freilaufanordnung mit einem am Leitradinnenring getragenen Freilaufaußenring, einem Freilaufinnenring und einer Freilaufsperrbaugruppe radial zwischen dem Freilaufaußenring und dem Freilaufinnenring, eine Lagerungsanordnung zur axialen Lagerung der Leitradbaugruppe bezüglich der Turbinenradbaugruppe in einer ersten Axialrichtung und bezüglich des Gehäuses in einer zweiten Axialrichtung, wobei die Lagerungsanordnung den Leitradinnenring in der ersten Axialrichtung bezüglich der Turbinenradbaugruppe oder/und in der zweiten Axialrichtung bezüglich des Gehäuses axial lagert, der Leitradinnenring die Freilaufanordnung an wenigstens einer Axialseite nach radial innen überlappt, und an wenigstens einer Axialseite der Freilaufanordnung eine diese wenigstens bereichsweise radial überlappende Stützscheibe vorgesehen ist, und dass an wenigstens einer Axialseite der Leitradinnenring die Stützscheibe radial überlappt.
Ein derartiger hydrodynamischer Drehmomentwandler ist aus der JP 2008 - 38951 A bekannt. Die axial zwischen der Turbinenradbaugruppe und dem Pumpenrad angeordnete Leitradbaugruppe umfasst ein Leitrad mit einem Leitradinnenring und einer Mehrzahl von daran in Umfangsrichtung aufeinander folgend getragenen Leitradschaufeln, sowie eine Freilaufanordnung mit einem Freilaufaußenring, einem Freilaufinnenring und einer radial zwischen denselben vorgesehenen Freilaufsperrbaugruppe. Eine Lagerungsanordnung lagert den Leitradinnenring in Axialrichtung, und zwar sowohl bezüglich der Turbinenradbaugruppe als auch bezüglich des Gehäuses des Drehmomentwandlers, und weist an wenigstens einer Axialseite der Freilaufanordnung eine diese wenigstens bereichsweise radial überlappende Stützscheibe auf, wobei an der entsprechenden Axialseite der Freilaufanordnung der Leitradinnenring die Stützscheibe radial überlappt.
Durch die DE 100 11 204 ist ein weiterer hydrodynamischer Drehmomentwandler bekannt. Das Leitrad der ebenfalls axial zwischen der Turbinenradbaugruppe und dem Pumpenrad angeordneten Leitradbaugruppe umfasst eine Freilaufanordnung mit einem Freilaufaußenring, der über eine Freilaufsperrbaugruppe an einer als Freilaufinnenring dienenden Stützwelle aufgenommen ist. Eine Lagerungsanordnung lagert den Leitradinnenring in Axialrichtung, und zwar sowohl bezüglich der Turbinenradbaugruppe als auch bezüglich des Gehäuses des Drehmomentwandlers, indem Lager der Lagerungsanordnung axial unmittelbar zwischen dem Leitradinnenring und der Turbinenradbaugruppe einerseits und dem Leitradinnenring und dem Gehäuses andererseits angeordnet sind.
Auch die DE 10 2006 028 777 A1 zeigt einen hydrodynamischen Drehmomentwandler mit einer axial zwischen der Turbinenradbaugruppe und dem Pumpenrad angeordneten Leitradbaugruppe. Diese umfasst eine Freilaufanordnung mit einem Freilaufaußenring, einem Freilaufinnenring und einer radial zwischen denselben vorgesehenen Freilaufsperrbaugruppe. Eine Lagerungsanordnung lagert den Leitradinnenring in Axialrichtung, und zwar sowohl bezüglich der Turbinenradbaugruppe als auch bezüglich des Gehäuses des Drehmomentwandlers, und weist an einer Axialseite der Freilaufanordnung eine diese wenigstens bereichsweise radial überlappende Stützscheibe auf, wobei der Leitradinnenring diese Stützscheibe radial überlappt.
Die DE 101 52 008 A1 zeigt einen hydrodynamischen Drehmomentwandler, bei dem ebenfalls axial zwischen der Turbinenradbaugruppe und dem Pumpenrad eine Leitradbaugruppe angeordnet ist. Auch die bei dieser Leitradbaugruppe vorgesehene Freilaufanordnung ist mit einem Freilaufaußenring, einem Freilaufinnenring und einer radial zwischen denselben vorgesehenen Freilaufsperrbaugruppe versehen, und mit einer Lagerungsanordnung, die den Leitradinnenring in Axialrichtung lagert, und zwar sowohl bezüglich der Turbinenradbaugruppe als auch bezüglich des Gehäuses des Drehmomentwandlers. Hierbei weist die Freilaufanordnung an einer Axialseite eine den Freilaufinnenring bereichsweise radial überlappende Stützscheibe auf.
Ein anderer hydrodynamischer Drehmomentwandler ist aus der DE 10 2008 032 460 A1 bekannt. Bei diesem bekannten hydrodynamischen Drehmomentwandler ist das Leitrad mit seinem Leitradinnenring und den daran radial außen getragenen Leitradschaufeln als Aluminiumgussbaugruppe hergestellt. In den vom Leitradinnenring umschlossenen Volumenbereich ist die Freilaufanordnung mit einem Freilaufaußenring, einem Freilaufinnenring und dazwischen einer Freilaufsperrgruppe eingesetzt.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen hydrodynamischen Drehmomentwandler mit im Bereich der Leitradbaugruppe vereinfachtem Aufbau vorzusehen.
Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird diese Aufgabe gelöst durch einen hydrodynamischen Drehmomentwandler, umfassend ein mit Fluid gefülltes oder füllbares Gehäuse, ein mit dem Gehäuse um eine Drehachse drehbares Pumpenrad, eine in dem Gehäuse dem Pumpenrad axial gegenüber liegend angeordnete Turbinenradbaugruppe und eine axial zwischen der Turbinenradbaugruppe und dem Pumpenrad angeordnete Leitradbaugruppe, diese umfassend ein vorzugsweise gussgefertigtes Leitrad mit einem Leitradinnenring und einer Mehrzahl von daran in Umfangsrichtung aufeinander folgend getragenen Leitradschaufeln, eine Freilaufanordnung mit einem am Leitradinnenring getragenen Freilaufaußenring, einem Freilaufinnenring und einer Freilaufsperrbaugruppe radial zwischen dem Freilaufaußenring und dem Freilaufinnenring, eine Lagerungsanordnung zur axialen Lagerung der Leitradbaugruppe bezüglich der Turbinenradbaugruppe in einer ersten Axialrichtung und bezüglich des Gehäuses in einer zweiten Axialrichtung, wobei die Lagerungsanordnung den Leitradinnenring in der ersten Axialrichtung bezüglich der Turbinenradbaugruppe oder/und in der zweiten Axialrichtung bezüglich des Gehäuses axial lagert, der Leitradinnenring die Freilaufanordnung an wenigstens einer Axialseite nach radial innen überlappt, und an wenigstens einer Axialseite der Freilaufanordnung eine diese wenigstens bereichsweise radial überlappende Stützscheibe vorgesehen ist, und dass an wenigstens einer Axialseite der Leitradinnenring die Stützscheibe radial überlappt.
Es ist weiterhin vorgesehen, dass der Leitradinnenring die Freilaufanordnung an wenigstens einer Axialseite nach radial innen überlappt, und die Freilaufanordnung und die an wenigstens einer Axialseite vorgesehene Stützscheibe zu einer Vormontagebaugruppe zusammengefasst von dem Leitradinnenring überlappt sind.
Durch die Axiallagerung der Leitradbaugruppe über den Leitradinnenring in zumindest einer Axialrichtung wird in diesem Bereich eine axiale Entlastung der Freilaufanordnung ermöglicht. Daraus resultiert, dass keine die Freilaufanordnung zusätzlich axial stützenden Bauteile oder Baugruppen vorhanden sein müssen, um diese gleichmäßig axial zu beaufschlagen.
Gemäß einem Aspekt wird vorgeschlagen, dass der Leitradinnenring die Freilaufanordnung an wenigstens einer Axialseite nach radial innen überlappt. Durch einen derartigen radialen Überlapp wird eine definierte Halterung der Freilaufanordnung an dem Leitradinnenring sichergestellt.
Es kann vorgesehen sein, dass an wenigstens einer Axialseite der Freilaufanordnung eine diese wenigstens bereichsweise radial überlappende Stützscheibe vorgesehen ist und dass an wenigstens einer Axialseite der Leitradinnenring die Stützscheibe radial überlappt, wobei über eine derartige Stützscheibe der axiale Zusammenhalt bzw. auch die axiale Abstützung für die Freilaufanordnung realisiert werden kann.
Der Montagevorgang, insbesondere auch der Vorgang des Verbindens der Freilaufanordnung mit dem Leitrad bei Durchführung eines Gießvorgangs kann dadurch erleichtert werden, dass die Freilaufanordnung und die an wenigstens einer Axialseite vorgesehene Stützscheibe zu einer Vormontagebaugruppe zusammengefasst von dem Leitradinnenring überlappt sind.
Bei einer aufgrund des Entfalls zumindest eines separat ausgeführten Lagers besonders vorteilhaften Variante kann vorgesehen sein, dass die Lagerungsanordnung an wenigstens einer Axialseite des Leitradinnenrings einen integral daran gebildeten Lagerungsabschnitt umfasst.
Bei einer alternativen Variante kann vorgesehen sein, dass an wenigstens einer Axialseite des Leitradinnenrings ein in den Leitradinnenring eingegossenes oder eingesetztes Lager vorgesehen ist. Durch das Eingießen eines Lagers wird eine Baugruppe erhalten, die sich beim Zusammenfügen eines hydrodynamischen Drehmomentwandlers ohne zusätzliche Haltewerkzeuge oder sonstige Vorkehrungen leicht integrieren lässt.
Gemäß einem weiteren, mit dem vorangehend beschriebenen Aspekt kombinierbaren, jedoch auch eigenständig realisierbaren Aspekt kann bei einem eingangs definierten hydrodynamischen Drehmomentwandler vorgesehen sein, dass an wenigstens einer Axialseite die Lagerungsanordnung im Wesentlichen radial außerhalb des Freilaufaußenrings angeordnet ist.
Durch die Abstützung der Leitradbaugruppe im Wesentlichen radial außerhalb des Freilaufaußenrings wird zumindest an einer Seite das Vorsehen von den Freilaufinnenring bzw. die Freilaufsperrbaugruppe axial entlastenden Maßnahmen vermieden.
Bei einer sehr vorteilhaften Variante kann vorgesehen sein, dass an einer Axialseite die Lagerungsanordnung im Wesentlichen radial innerhalb des Freilaufaußenrings angeordnet ist. Durch das Verlagern einer Lagerungsanordnung weiter nach radial innen wird außen axialer Bauraum gewonnen.
Bei einem weiteren Aspekt, welcher eigenständig implementiert sein kann, jedoch auch in Kombination mit einem oder mehreren der vorangehenden Aspekte vorgesehen werden kann, wird bei einem eingangs definierten hydrodynamischen Drehmomentwandler vorgeschlagen, dass die Leitradbaugruppe in der ersten Axialrichtung an einer Turbinenradaußenschale der Turbinenradbaugruppe oder/und einer Torsionsschwingungsdämpferanordnung der Turbinenradbaugruppe axial gelagert ist.
Dabei kann beispielsweise vorgesehen sein, dass wenigstens der Freilaufinnenring durch die Torsionsschwingungsdämpferanordnung in der ersten Axialrichtung abgestützt ist.
Es kann vorgesehen sein, dass an einem radial äußeren Bereich der Vormontagebaugruppe wenigstens ein Vormontagehalteelement mit der Freilaufanordnung und der wenigstens einen Stützscheibe in den Leitradinnenring eingebettet ist, wobei ein derartiges Vormontagehaltelement dann verloren ist, also in der das Leitrad und die Freilaufanordnung umfassenden Baugruppe verbleibt.
Der axiale Zusammenhalt der Freilaufanordnung, insbesondere also der Freilaufsperrbaugruppe mit zumindest einem der Freilaufringe kann in einfacher und axialen Bauraum sparender Weise dadurch realisiert werden, dass eine Axialsicherungseinheit radial im Wesentlichen zwischen dem Freilaufaußenring und der Freilaufsperrbaugruppe oder/und zwischen der Freilaufsperrbaugruppe und dem Freilaufinnenring angeordnet ist und die Freilaufsperrbaugruppe bezüglich des Freilaufaußenrings oder/und des Freilaufinnenrings in wenigstens einer Axialrichtung arretiert.
Eine weitere, axialen Bauraum einsparende Axiallagerung der Leitradbaugruppe kann bei einem eingangs definierten hydrodynamischen Drehmomentwandler dadurch erreicht werden, dass die Lagerungsanordnung zur axialen Lagerung der Leitradbaugruppe einen ersten Lagerungsbereich an einer Turbinenradinnenschale der Turbinenradbaugruppe oder/und einen zweiten Lagerungsbereich an einer Pumpenradinnenschale des Pumpenrads umfasst. Auch dieser Aspekt ist selbstverständlich alleine oder in Kombination mit einem oder mehreren der vorangehend beschriebenen Aspekte realisierbar.
Dabei kann beispielsweise vorgesehen sein, dass das Leitrad einen die Leitradschaufeln radial außen umgebenden Leitradaußenring umfasst und dass die Leitradbaugruppe mit dem Leitradaußenring am ersten Lagerungsbereich oder/und am zweiten Lagerungsbereich axial gelagert ist.
Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend mit Bezug auf die beiliegenden Figuren detailliert beschrieben. Es zeigt:

1 eine Teil-Längsschnittansicht eines hydrodynamischen Drehmomentwandlers im Bereich einer Leitradbaugruppe;
2 eine der 1 entsprechende Darstellung einer alternativen Ausgestaltungsart;
3 eine der 1 entsprechende Darstellung einer alternativen Ausgestaltungsart;
4 eine der 1 entsprechende Darstellung einer alternativen Ausgestaltungsart;
5 eine der 1 entsprechende Darstellung einer alternativen Ausgestaltungsart;
6 eine der 1 entsprechende Darstellung einer alternativen Ausgestaltungsart;
7 eine der 1 entsprechende Darstellung einer alternativen Ausgestaltungsart;
8 eine der 1 entsprechende Darstellung einer alternativen Ausgestaltungsart;
9 eine der 1 entsprechende Darstellung einer alternativen Ausgestaltungsart;
10 eine der 1 entsprechende Darstellung einer alternativen Ausgestaltungsart;
11 eine vergrößerte Detailansicht des zentralen Bereichs der Freilaufanordnung der 10;
12 eine der 1 entsprechende Darstellung einer alternativen Ausgestaltungsart;
13 eine der 1 entsprechende Darstellung einer alternativen Ausgestaltungsart;
14 eine der 1 entsprechende Darstellung einer alternativen Ausgestaltungsart;
15 eine der 1 entsprechende Darstellung einer alternativen Ausgestaltungsart;
16 eine der 1 entsprechende Darstellung einer alternativen Ausgestaltungsart;
17 eine der 1 entsprechende Darstellung einer alternativen Ausgestaltungsart.

In 1 ist eine erste Ausgestaltungsform eines hydrodynamischen Drehmomentwandlers 10 gezeigt. Es ist darauf hinzuweisen, dass hier nur die für die Erläuterung erfindungswesentlichen Aspekte relevanten Bereiche erkennbar sind. Der sonstige Aufbau eines hydrodynamischen Drehmomentwandlers mit einem Gehäuse 12 bzw. eine als Pumpenradaußenschale 14 dienender Gehäuseschale 16, einem allgemein mit 18 bezeichneten Turbinenrad, einer nicht dargestellten Überbrückungskupplung im Drehmomentübertragungsweg zwischen dem Gehäuse 12 und dem Turbinenrad 18 oder/und einer Abtriebsnabe kann in weiten Bereichen variiert werden.
In der 1 sind an der Gehäuseschale 16 bzw. Pumpenradaußenschale 14 eine bzw. mehrere in Umfangsrichtung aneinander folgende Pumpenradschaufeln 20 vorgesehen, welchen axial die an einer Turbinenradaußenschale 22 getragenen Turbinenradschaufeln 24 gegenüberliegen. Die Turbinenradaußenschale 22 ist in ihrem radial inneren Bereich an eine Torsionsschwingungsdämpferanordnung 26 angebunden, die zweistufig ausgebildet sein kann, so dass das Turbinenrad 18 an einem Zwischenbereich zwischen zwei seriell wirksamen Dämpferbereichen angebunden werden kann.
Zwischen dem Pumpenrad 28 und dem Turbinenrad 18 liegt eine allgemein mit 30 bezeichnete Leitradbaugruppe. Diese umfasst ein in einem Gussverfahren aus Kunststoff oder auch aus Metall, wie z. B. Aluminium, hergestelltes Leitrad 32 mit einem Leitradinnenring 34, einer Mehrzahl von am Außenumafang des Leitradinnenrings 34 in Umfangsrichtung um eine Drehachse A aufeinander folgend angeordneten Leitradschaufeln 36 sowie einem radial außen die Leitradschaufeln 36 miteinander verbindenden Leitradaußenring 38. Bei einem Gießvorgang zum Herstellen des Leitrads 32 werden der Leitradinnenring 34, die Leitradschaufeln 36 und der Leitradaußenring 38 als integrale Bestandteile des Leitrads 32 hergestellt.
Die Leitradbaugruppe 30 umfasst ferner eine allgemein mit 40 bezeichnete Freilaufanordnung. Diese umfasst einen mit dem Leitrad 32 bzw. dem Leitradinnenring 34 im Wesentlichen drehfesten Freilaufaußenring 42, einen auf einer nicht dargestellten Stützhohlwelle im Wesentlichen nicht drehbar gehaltenen Freilaufinnenring 44 sowie radial zwischen dem Freilaufaußenring 42 und dem Freilaufinnenring 44 eine Freilaufsperrbaugruppe 46, welche eine Relativdrehung zwischen dem Freilaufaußenring 42 und dem Freilaufinnenring 44 in nur einer Relativdrehrichtung zulässt und diese beiden Bauteile gegen Relativdrehung in der anderen Richtung sperrt. Somit kann auch das Leitrad 32 sich nur in einer Richtung um die Drehachse A drehen.
Man erkennt in 1, dass der Leitradinnenring 34 an einer dem Turbinenrad 18 bzw. der Torsionsschwingungsdämpferanordnung 26 zugewandten Axialseite einen die Freilaufanordnung 40 radial überlappenden Abschnitt 48 aufweist. Dieser erstreckt sich über den Freilaufaußenring 42 und die Freilaufsperrbaugruppe 46 hinweg bis in den radialen Erstreckungsbereich des Freilaufinnenrings 44. Somit ist in dieser ersten Axialrichtung die Freilaufanordnung 40 durch den Abschnitt 48 des Leitradinnenrings 34 axial zusammengehalten. An der zweiten, dem Pumpenrad 28 bzw. auch dem Gehäuse 12 zugewandten Axialseite der Freilaufanordnung 40 ist eine beispielsweise aus Blechmaterial aufgebaute Stützscheibe 50 vorgesehen. Diese ist in eine axiale Einsenkung des Leitradinnenrings 34 eingesetzt und dort radial außen durch Formschluss, z. B. eine Verzahnung 52, gegen Drehung bezüglich des Leitradinnenrings 34 gesichert. Durch die Stützscheibe 50 ist die Leitradanordnung 40 in der zweiten Axialrichtung zusammengehalten, so dass durch die axiale Halterung zwischen dem Abschnitt 48 einerseits und der Stützscheibe 50 andererseits ein fester axialer Verbund der Freilaufanordnung 40 gewährleistet ist und keine zusätzlichen Baugruppen hierfür vorgesehen sein müssen.
Eine allgemein mit 54 bezeichnete Lagerungsanordnung stützt bzw. lagert die Leitradbaugruppe 30 in beiden axialen Richtungen. In der ersten Axialrichtung, also der dem Turbinenrad 18 zugewandten Axialrichtung, ist an dem Abschnitt 48 des Leitradinnenrings 34 integral ein Lagerungsabschnitt 56 angeformt, mit welchem der Leitradinnenring 34 und damit die gesamte Leitradbaugruppe 30 axial an einer das Turbinenrad 18 und die Torsionsschwingungsdämpferanordnung 26 umfassenden Turbinenradbaugruppe 58 abgestützt ist. Im dargestellten Beispiel erfolgt diese Abstützung an der Torsionsschwingungsdämpferanordnung 26, insbesondere einem dem Leitradinnenring 34 zugewandt liegenden Deckscheibenelement bzw. Deckblech 60.
In der zweiten Axialrichtung, also in Richtung auf die Gehäuseschale 16 bzw. Pumpenradaußenschale 14 zu, ist die Leitradbaugruppe 30 über ein beispielsweise als Wälzkörperlager ausgebildetes Axiallager 62 abgestützt. Dieses liegt radial außerhalb der Freilaufanordnung 40 und stützt sich bezüglich der Leitradbaugruppe 30 über die Stützscheibe 50 in ihrem radial äußeren Bereich, also dort, wo sie auch direkt am Leitradinnenring 34 anliegt, ab. Eine definierte Radialpositionierung für das Lager 62 ist über einen oder mehrere aus der Stützscheibe 50 ausgebogene Stützvorsprünge 64 realisiert, welche das Lager 62 nach radial innen hin stützen bzw. dessen Radialpositionierung definiert vorgeben.
Man erkennt, dass durch die Positionierung des Lagers 62 radial außerhalb der Freilaufanordnung 40 radial innen Bauraum gewonnen werden kann, also die Gehäuseschale 16 radial innerhalb des Lagers 52 auf die Leitradbaugruppe 30 zu verformt sein kann und dort mit vergleichsweise geringem Abstand, also einem geringeren Abstand als dort, wo das Lager 62 angeordnet ist, an der Stützscheibe 50 entlang läuft.
Mit der in 1 gezeigten Ausgestaltung einer Leitradbaugruppe 30 wird bei einfachem Aufbau, insbesondere aufgrund der Integration eines Axiallagers in Form des Lagerungsabschnitts 56 in den Leitradinnenring 34, ein sehr einfacher Aufbau erhalten, bei dem eine kompakte axiale Bauart realisierbar ist.
Eine alternative Ausgestaltungsform ist in 2 dargestellt. Es ist darauf hinzuweisen, dass mit Bezug auf die 2 bzw. auf die weiteren folgenden Figuren lediglich auf die dort jeweils im Vergleich zu anderen Ausgestaltungsformen geänderten Aspekte eingegangen wird. Der grundsätzliche Aufbau des hydrodynamischen Drehmomentwandlers 10 kann so wie vorangehend mit Bezug auf die 1 erläutert sein.
Man erkennt in 2, dass der Leitradinnenring 34 die Freilaufanordnung 40 nicht nur an einer axialen Seite, also der ersten Axialseite, radial überlappt, sondern an beiden axialen Seiten. An der zweiten Axialseite erstreckt sich ein Abschnitt 66 nach radial innen und überlappt dabei in radialer Richtung den Freilaufaußenring 42. Weiter erkennt man, dass die Axiallagerung in der ersten Axialrichtung nicht durch einen integral am Leitradinnenring 34 vorgesehenen Lagerungsabschnitt erfolgt, sondern durch ein weiteres Axiallager 68, das zwischen dem Abschnitt 48 des Leitradinnenrings 34 und dem Deckscheibenelement 60 der Torsionsschwingungsdämpferanordnung 26 axial gehalten ist. Eine am Abschnitt 48 gebildete Axialschulter 70 sorgt für eine definierte radiale Positionierung des Lagers 68.
Bei der in 2 dargestellten Ausgestaltungsform ist die Freilaufanordnung 40 mit ihrem Freilaufaußenring 42, ihrem Freilaufinnenring 44, der Freilaufsperrbaugruppe 46 und zwei an beiden axialen Seiten davon angeordneten Stützscheiben 50, 72 vor der Integration in den Leitradinnenring 34 bzw. das Leitrad 32 zu einer Vormontagebaugruppe zusammengefasst. Dazu kann eine bzw. können mehrere als Vormontagehalteelemente wirksame Klammern 74 vorgesehen sein, die die beiden Stützscheiben 50, 72 und den Leitradaußenring 42 von radial außen übergreifen und somit axial zusammenhalten. Da die beiden Stützscheiben 50, 72 sich nach radial innen bis in Überlappung mit dem Leitradinnenring 44 erstrecken, ist auf diese Art und Weise auch vor dem Zusammenfügen mit dem Leitrad 32 ein fester Verbund der Freilaufbaugruppe 40 gewährleistet.
Beim Herstellen des Leitrads 32 in einem Gießvorgang wird diese Vormontagebaugruppe von Aufbaumaterial des Leitrads 32 umgossen und somit fest in den Leitradinnenring integriert. Die Klammer bzw. Klammern 74 verbleiben als verlorene Elemente in der Leitradbaugruppe 30.
Das Einsetzen einer Vormontagebaugruppe für die Freilaufanordnung 40 vereinfacht den Herstellungsvorgang deutlich, insbesondere die Integration in eine Gießform. Gleichzeitig sind keine zusätzlichen Maßnahmen erforderlich, um auch bei der dann hergestellten Leitradbaugruppe 30 einen definierten axialen Zusammenhalt der Freilaufanordnung 40 zu gewährleisten. Hierfür dienen die beiden Stützscheiben 50, 72, die an beiden Axialseiten durch die Abschnitte 48, 66 des Leitradinnenrings 34 radial übergriffen sind.
Bei der in 3 dargestellten Ausgestaltungsvariante erkennt man, dass der Abschnitt 66, mit welchem der Leitradinnenring 34 die Freilaufanordnung 40 an seiner zweiten Axialseite radial übergreift, weiter nach radial innen gezogen ist, und sich näherungsweise so weit erstreckt, wie der an der ersten Axialseite vorgesehene Abschnitt 48, also bis in den radialen Erstreckungsbereich des Freilaufinnenrings 44 bzw. nahe an den radial inneren Endbereich der Stützscheibe 50 heran. Somit wird eine noch stabilere Axialabstützung für die Freilaufanordnung 40 in der zweiten Axialrichtung gewährleistet.
Bei den in den 2 und 3 gezeigten Ausgestaltungsvarianten ist das zur Axiallagerung an der zweiten Axialseite dienende Axiallager 62 über eine am Leitradinnenring 34 bzw. am Abschnitt 66 desselben gebildete Axialschulter 76 radial positioniert, da bei dieser Ausgestaltungsform die Stützscheibe 50 von dem Abschnitt 60 radial übergriffen ist. Somit ist das Lager 62 axial in das Leitrad 32 eingesetzt.
Es ist darauf hinzuweisen, dass selbstverständlich bei den in den 2 und 3 gezeigten Ausgestaltungsvarianten anstelle des Axiallagers 68 an dem Abschnitt 48 der in 1 erkennbare Lagerungsabschnitt 56 zur Axiallagerung an der ersten Axialseite vorgesehen sein könnte.
Die 4 zeigt eine Ausgestaltungsvariante, bei welcher die beiden Abschnitte 48, 66 des Leitradinnenrings 34 vergleichsweise kurz ausgebildet sind und nur den Freilaufaußenring 42 von radial außen her bereichsweise überlappen, ebenso wie die radial äußeren Bereiche der beiden Stützscheiben 50, 72. Das zur Axiallagerung an der zweiten Axialseite dienende Axiallager 62 ist wieder über die Axialschulter 76 radial definiert positioniert. Das zur Axiallagerung an der ersten Axialseite dienende Axiallager 68, das ebenso wie bei den Ausgestaltungsformen der 2 und 3 radial innerhalb des Freilaufaußenrings 42, also im Wesentlichen in Überlappung mit dem Freilaufinnenring 44 und auf der Freilaufsperrbaugruppe 46 angeordnet ist, ist durch einen oder mehrere aus der Stützscheibe 72 ausgebogene Stützvorsprünge 78 an seiner radialen Außenseite definiert in radialer Richtung gehalten bzw. positioniert.
Die 5 zeigt eine Ausgestaltungsvariante, bei welcher die als Vormontagehalteelemente dienenden Klammern 74 nicht an der radialen Außenseite der Freilaufanordnung 40 angeordnet sind, sondern diese an ihrem Innenumfangsbereich übergreift und vermittels der Stützscheiben 50, 72 axial zusammenhält. In ihrem radial äußeren Bereich ist die Freilaufanordnung 40 mit den beiden Stützscheiben 50, 72 wieder in den Leitradinnenraum 40 integriert, also von den beiden Abschnitten 48, 66 radial übergriffen. Diese erstrecken sich lediglich in bereichsweise radialer Überlappung mit dem Freilaufaußenring 42. Das Axiallager 68 zur Axiallagerung in der ersten Axialrichtung ist wieder über die Stützscheibe 72 axial bezüglich der Freilaufanordnung 40 abgestützt und durch die Stützvorsprünge 78 von außen radial positioniert gehalten. Auch hier stützt sich dieses Axiallager 68 am radial inneren Bereich des Deckscheibenelements 60 ab. Zu diesem Zwecke kann dieses Deckscheibenelement 60, wie in den 4 und 5 erkennbar, axial auf die Leitradbaugruppe 30 zu verformt sein.
Bei der in 5 gezeigten Ausgestaltungsvariante werden die Klammern 74 nach dem Herstellen der Leitradbaugruppe 30 entfernt, um eine am Innenumfangsbereich des Freilaufinnenrings 44 vorgesehene Verzahnung 80 freizugeben, mit welcher der Freilaufinnenring 44 drehfest auf der Stützhohlwelle getragen ist.
Die Klammern 74 können grundsätzlich auch an der Leitradbaugruppe 30 verbleiben. In diesem Falle können in einer die Leitradbaugruppe 30 tragenden Stützhohlwelle oder dergleichen die Klammern 74 aufnehmende Nuten vorgesehen sein. Derartige Nuten könnten auch am Innenumfang des Freilaufinnenrings vorgesehen sein, so dass die Klammern 74 nicht nach radial innen hervorstehen.
Bei der in 6 dargestellten Ausgestaltungsform, die in weiten Bereichen der vorangehend mit Bezug auf die 4 beschriebenen Ausgestaltungsform entspricht, erfolgt die Axiallagerung in der zweiten Axialrichtung über einen am Leitradinnenring 34 integral angeformten Lagerungsabschnitt 82. Dieser stützt sich axial an der Gehäuseschale 16 bzw. Pumpenradaußenschale 14, die auch als Pumpenradnabe betrachtet werden kann, ab. Radial innerhalb des Lagerungsabschnitts 82 ist die Pumpenradaußenschale 14 axial auf die Freilaufanordnung 40 zu verformt, so dass hier axialer Bauraum gewonnen wird. Um bei dieser Ausgestaltungsform den Bereich der axialen Lagerung in der zweiten Axialrichtung verbessert mit dem im Gehäuse 12 vorhandenen Fluid zu schmieren, können an verschiedenen Bereichen Nutungen oder Bohrungen, insbesondere den Lagerungsabschnitt 82 radial durchsetzende Nuten vorgesehen sein, um das im Gehäuse 12 vorhandene Öl in den Bereich der axialen Abstützung zu führen.
Bei der in 7 gezeigten Variante ist in den Leitradinnenring eine axial in Richtung zur zweiten Axialseite offene Aussparung 84 eingegossen. In diese nach radial außen und nach radial innen durch jeweilige Axialschultern 86 bzw. 76 begrenzte Aussparung ist das Axiallager 62 eingesetzt. Dieses Axiallager 62 kann bei der in 7 gezeigten Ausgestaltungsvariante als Anlaufscheibe ausgebildet sein, also eine sich gleitreibend an der Pumpenradaußenschale 14 abstützende Lagerung realisieren. Bei der in 8 gezeigten Ausgestaltungsvariante ist in die Aussparung 84 am Leitradinnenring 34 ein beispielsweise als Nadellager ausgebildetes Axialwälzkörperlager 62 eingesetzt.
Es ist auch möglich, bei den in den 7 und 8 gezeigten Ausgestaltungsvarianten, also bei Varianten, bei welchen im Leitradinnenring 34 die Aussparung 84 gebildet ist, diese durch Eingießen des jeweiligen Axiallagers 62 zu realisieren, so dass bei Durchführung des Gießvorgangs ein stabiler Verbund zwischen dem Leitradinnenring 34 und dem Axiallager 62 erhalten wird. Dies bietet sich vor allem dann an, wenn dieses Axiallager 62 als Anlaufscheibe ausgebildet ist und nicht die Gefahr besteht, das Gießmaterial in den Innenbereich eines Wälzkörperlagers gelangen kann.
In der 9 ist eine Ausgestaltungsvariante gezeigt, bei welcher die Axiallagerung in beiden Axialrichtungen über am Leitradinnenring 34 integral gebildete Lagerungsabschnitte 56, 82 erfolgt. Dabei liegt der in der ersten Axialrichtung stützende Lagerungsabschnitt 56 radial vergleichsweise weit innen, also im Wesentlichen radial innerhalb des Freilaufaußenrings 42 und in wesentlicher Überlappung mit dem Freilaufinnenring 44 bzw. auch der Freilaufsperranordnung 46. Die Axialabstützung erfolgt an dem hier beispielsweise wieder axial auf die Freilaufanordnung 40 zu verformten Deckscheibenelement 60. Der Lagerungsabschnitt 82 liegt vergleichsweise weit radial außen, also im Wesentlichen radial außerhalb der Freilaufanordnung 40, was nicht dadurch beeinträchtigt ist, dass eine geringfügige radiale Überlappung des Lagerungsabschnitts 82 mit dem Freilaufaußenring 42 vorhanden ist.
In 10 ist eine Ausgestaltungsvariante des hydrodynamischen Drehmomentwandlers 10 gezeigt, bei welcher die Freilaufanordnung 40 in ihrem radial äußeren Bereich, also im Wesentlichen im Bereich des Freilaufaußenrings 42, wieder durch die beiden Abschnitte 48, 66 des Leitradinnenrings 34 radial übergriffen ist. Auch die an der ersten Axialseite vorgesehene Stützscheibe 72 ist vom Abschnitt 48 radial übergriffen und somit im Verbund mit der Freilaufanordnung 40 bzw. dem Freilaufaußenring 42 am Leitradinnenring 34 gehalten bzw. in diesen eingegossen.
Die Axiallagerung in der ersten Axialrichtung erfolgt über das an der Stützscheibe 72 sich axial und auch radial stützende Axiallager 68 bezüglich der Torsionsschwingungsdämpferanordnung 26 der Leitradbaugruppe 58. Dieses Axiallager 68 liegt näherungsweise wieder im radialen Bereich des Freilaufinnenrings 44 bzw. radial innerhalb des Freilaufaußenrings 42. Die Axiallagerung in der zweiten Axialrichtung erfolgt über ein zwischen dem Leitradinnenring 34 und der Pumpenradaußenschale 14 angeordnetes Axiallager 62, das radial vermittels der Axialschulter 76 definiert positioniert ist.
Man erkennt bei der Ausgestaltungsform der 10, dass in der zweiten Axialrichtung die Freilaufanordnung 40 nicht durch eine Stützscheibe gestützt ist, sondern dem radial inneren Bereich der Pumpenradaußenschale 14 bzw. Gehäuseschale 16 axial im Wesentlichen frei gegenüberliegt. Um auch in dieser zweiten Axialrichtung einen definierten Zusammenhalt der Freilaufanordnung 40 zu gewährleisten, und zwar nicht nur während des Gießvorgangs zur Integration in den Leitradinnenring 34, sondern auch im Wandlerbetrieb, ist eine allgemein mit 88 bezeichnete Axialsicherungseinheit vorgesehen. Diese kann zwei radial gestaffelt liegende Axialsicherungsbereiche 90, 92 umfassen, wobei der radial äußere Axialsicherungsbereich 90 zwischen dem Freilaufaußenring 42 und der Freilaufsperrbaugruppe 46 wirkt bzw. angeordnet ist, während der radial innere Axialsicherungsbereich 92 zwischen der Freilaufsperrbaugruppe 46 und dem Freilaufinnenring 44 wirkt bzw. angeordnet ist. Die beiden Axialsicherungsbereiche 90, 92 übergreifen an ihrer der Stützscheibe 72 zugewandt liegenden Seite mit jeweiligen Sicherungsvorsprungsbereichen 94, 96 den radial inneren Bereich des Freilaufaußenrings 42 bzw. den radial äußeren Bereich des Freilaufinnenrings 44, wozu diese mit entsprechenden Aussparungen 98, 100 ausgebildet sein können. Somit sind die beiden Axialsicherungsbereiche 90, 92 in Richtung zweite Axialseite definiert an den beiden Freilaufringen 42, 44 gesichert und halten somit auch die dazwischen angeordnete Freilaufsperrbaugruppe 46 in definierter Axialpositionierung bezüglich der beiden Freilaufringe 42, 44. Auch hierzu könnten an den beiden Axialsicherungsbereichen 90, 92 jeweilige Sicherungsvorsprünge ausgebildet sein, die in die Freilaufsperrbaugruppe 46 eingreifen oder diese an der zweiten Axialseite nach radial innen bzw. radial außen übergreifen.
Durch das Vorsehen der Axialsicherungseinheit 88 wird es möglich, auf die an der zweiten Axialseite bei den vorangehend beschriebenen Ausgestaltungsformen vorgesehene Stützscheibe 50 zu verzichten, was zu einer weiteren axialen Bauraumeinsparung führt. Gleichwohl ist ein stabiler axialer Zusammenhalt der Freilaufanordnung 40 gewährleistet.
Die 12 zeigt eine Ausgestaltungsvariante, bei welcher die gesamte Lagerungsanordnung 54 im Wesentlichen radial außerhalb der Freilaufanordnung 40 angeordnet ist. Das zur Abstützung in der zweiten Axialrichtung dienende Axiallager 62 ist beispielsweise nach radial innen wieder an der Axialschulter 76 positioniert und zwischen dem Freilaufinnenring 34 und der Pumpenradaußenschale 14 gehalten. Der zur Axiallagerung in der ersten Axialrichtung dienende, integral am Leitradinnenring 34 ausgebildete Lagerungsabschnitt 56 ist ebenfalls radial außerhalb der Freilaufanordnung 40 angeordnet, hier auch radial außerhalb des an der anderen Axialseite wirkenden Axiallagers 62. Der Lagerungsabschnitt 56 stützt sich axial an der Turbinenradaußenschale 22 des Turbinenrads 24 bzw. der Turbinenradbaugruppe 58 ab, und zwar in einem Bereich radial zwischen der Positionierung der Turbinenradschaufeln 24 und der Anbindung des Turbinenrads 18 mit seiner Turbinenradaußenschale 22 an die Torsionsschwingungsdämpferanordnung 26. Damit wird es möglich, dass die gesamte Turbinenradbaugruppe 58, insbesondere auch die Torsionsschwingungsdämpferanordnung 26, näher an die Freilaufanordnung 40 heran rückt.
Die 13 zeigt eine Abwandlung, bei welcher an beiden Axialseiten integral am Leitradinnenring 34 vorgesehene Lagerungsabschnitte 56, 82 radial außerhalb der Freilaufanordnung 40 positioniert sind, was zu einer noch stärkeren axialen Bauraumeinsparung beiträgt.
Die in 14 gezeigte Variante nutzt an der ersten Axialseite den sich an der Turbinenradaußenschale 22 abstützenden Lagerungsabschnitt 56 der Lagerungsanordnung 54. An der zweiten Axialseite ist die Stützscheibe 50 in eine am Leitradinnenring 34 gebildete Aussparung eingesetzt und durch Verzahnung 52 bezüglich diesem drehfest gehalten. Das beispielsweise als Wälzkörperlager ausgebildete Axiallager 62 stützt sich radial außerhalb der Freilaufanordnung 40 am radial äußeren Bereich der Stützscheibe 50 ab und ist durch daran abgebogene Vorsprünge 64 von radial innen positioniert gehalten.
Die Stützscheibe 50 erstreckt sich bis in den radial inneren Endbereich der Freilaufanordnung 40, überlappt also sowohl den Freilaufaußenring 42, als auch die Freilaufsperrbaugruppe 46 und im Wesentlichen auch den Freilaufinnenring 44. Somit ist durch diese Stützscheibe 50 eine definierte Positionierung der verschiedenen Komponenten der Freilaufanordnung 40 in der zweiten Axialrichtung vorgegeben.
Da bei dieser Ausgestaltungsvariante der Leitradinnenring 34 die Freilaufanordnung 40 an keiner der beiden Axialseiten radial übergreift, so dass hier nicht notwendigerweise die Freilaufanordnung 40 in den Leitradinnenring 34 mit eingegossen sein muss, ist es erforderlich, auch in der ersten Axialrichtung durch andere Komponenten für einen definierten Zusammenhalt der Freilaufanordnung 40 zu sorgen. Hierzu ist das Deckscheibenelement 60 der Torsionsschwingungsdämpferanordnung 26 axial auf die Freilaufanordnung 40 zu abgekröpft und erstreckt sich in Überlappung mit dem Freilaufaußenring 42, der Freilaufsperrbaugruppe 46 und dem Freilaufinnenring 44 von radial innen nach radial außen. Mit seinem radial inneren, als Sicherungsabschnitt dienenden Bereich 102 hält also das Deckscheibenelement 60 bzw. die Turbinenradbaugruppe 58 die Freilaufanordnung 40 in der ersten Axialrichtung in definierter Positionierung auch bezüglich des Leitrads 32, das über den Lagerungsabschnitt 56 ebenfalls axial definiert bezüglich der Turbinenradbaugruppe 58 gehalten ist.
Bei der in 15 gezeigten Variante ist die an der zweiten Axialseite vorgesehene Stützscheibe 50 mit ihrem radial äußeren Bereich in den Leitradinnenring 34 integriert, also eingegossen, wozu dieser einen den radial äußeren Abschnitt der Stützscheibe 50 radial überlappenden Abschnitt 104 aufweist. An der ersten Axialseite übergreift der Leitradinnenring 34 mit seinem Abschnitt 48 den Freilaufaußenring 42 von radial außen her, so dass auf diese Art und Weise der Freilaufaußenring 42 definiert axial bezüglich des Leitradinnenrings 34 gehalten ist. Weiterhin sind durch die Stützscheibe 50 auch der Freilaufinnenring 44 bzw. die Freilaufsperrbaugruppe 46 in der zweiten Axialrichtung bezüglich des Leitrads 32 definiert positioniert bzw. gehalten.
In der ersten Axialrichtung erfolgt die axiale Halterung insbesondere der radial inneren Komoponenten der Freilaufanordnung 40 wieder durch den radial inneren Endbereich bzw. den Sicherungsabschnitt 102 des Deckscheibenelements 60. Dieser Bereich erstreckt sich in Abstützwechselwirkung mit der Freilaufsperrbaugruppe 46 bzw. dem Freilaufinnenring 44, nicht notwendigerweise aber mit dem Freilaufaußenring 42, der durch den Abschnitt 48 auch in der ersten Axialrichtung definiert gehalten ist.
Bei der in 16 gezeigten Ausgestaltungsvariante ist die Freilaufanordnung 40 vermittels der hier radial innen positionierten Kammern 74 wieder zu einer Vormontagebaugruppe zusammengefasst. Die beiden Stützscheiben 50, 72 sind hier in den Leitradinnenring 34 integriert und in ihren radial äußeren Bereichen durch die Abschnitte 48 bzw. 104 übergriffen. Während der Abschnitt 48 auch den radial äußeren Bereich des Freilaufaußenrings 42 übergreift, liegt der Abschnitt 104 an der zweiten Axialseite deutlich radial außerhalb der Freilaufanordnung 40, die in der zweiten Axialrichtung durch die Stützscheibe 50 gehaltert ist. Da beide Stützscheiben 50, 72 sich bis in den radialen Erstreckungsbereich des Freilaufinnenrings erstrecken, ist somit für eine definierte axiale Positionierung der Komponenten der Freilaufanordnung 40 gesorgt.
Die Lagerungsanordnung 54 umfasst an der ersten Axialseite den integral am Leitradinnenring 34 gebildeten Lagerungsabschnitt 56, der sich an der Turbinenradaußenschale 22 axial abstützt. An der zweiten Axialseite ist das Axiallager 62 über die Stützscheibe 50 am radial inneren Bereich des Leitradinnenrings 34 axial abgestützt und durch die aus der Stützscheibe 50 abgebogenen Vorsprünge 64 auch radial positioniert gehalten.
Es ist hier darauf hinzuweisen, dass die verschiedensten Aspekte der Axiallagerung, des Erzeugens eines axialen Zusammenhalts und der Halterung der gesamten Freilaufanordnung 40 bezüglich des Leitradinnenrings 34, beliebig miteinander kombinierbar sind. Dies trifft gleichermaßen auch darauf zu, ob an einer oder beiden oder gar keiner Axialseite eine Stützscheibe vorzusehen ist bzw., sofern vorgesehen, diese in den Leitradinnenring 34 eingegossen oder lediglich axial eingelegt und gegen Drehung gesichert ist. Gleichermaßen ist es insbesondere dann, wenn an den beiden Axialseiten Stützscheiben 50, 72 vorgesehen sind, beliebig möglich, die zum Erzeugen der Vormontagebaugruppe eingesetzten Klammern 74 radial außen oder/und radial innen anzubringen und sie somit entweder als verlorene Elemente in die Leitradbaugruppe 30 zu integrieren oder nach dem Herstellen der Leitradbaugruppe 30 von dieser zu entfernen, um die Heranführung einer Stützhohlwelle nicht zu behindern.
Auch bei der nachfolgend mit Bezug auf die 17 beschriebenen Baugruppe können insbesondere diejenigen Aspekte, welche die Kombination des Leitrads 32 mit der Freilaufanordnung 40 betreffen, in der vorangehend beschriebenen Art und Weise beliebig realisiert sein. Gezeigt ist hier eine Variante, bei welcher der Leitradinnenring 34 mit seinen beiden Abschnitten 48, 66 den radial äußeren Bereich der durch die radial außen vorgesehenen Klammern 74 zu einer Vormontagebaugruppe mit den Stützscheiben 50, 72 zusammengefassten Freilaufanordnung 40 an beiden Axialseiten radial übergreift, die Vormontagebaugruppe also in das Leitrad 32 eingegossen ist. Auch hier könnte, wie bei allen vorangehend beschriebenen Ausgestaltungsformen, der axiale Zusammenhalt der Freilaufanordnung 40 zumindest in einer Axialrichtung durch die erläuterte Axialsicherungseinheit (siehe 10) erfolgen bzw. durch ein in seinem radial inneren Bereich entsprechend geformtes Deckscheibenelement (siehe 14 bzw. 15).
Die Lagerungsanordnung 54 umfasst bei dieser Ausgestaltungsform an einer Turbinenradinnenschale 106 des Turbinenrads 18 einen durch entsprechende Formgebung der Turbinenradinnenschale 106 gebildeten ersten Lagerungsbereich 108. Ein zweiter Lagerungsbereich 110 ist an einer Pumpenradinneschale 112 durch entsprechende Formgebung an deren radial inneren Endbereich gebildet, so dass die beiden Lagerungsbereiche 108, 110 einander axial mit Abstand gegenüberliegen.
Der Leitradaußenring 38 weist einen nach radial außen greifenden, beispielsweise ringartig umlaufend gebildeten Lagerungsabschnitt 114 auf, welcher zwischen die beiden Lagerungsbereiche 108 und 110 eingreifend positioniert ist. In der ersten Axialrichtung ist der Lagerungsabschnitt 114 in Richtung auf die Turbinenradbaugruppe 58 zu am Lagerungsbereich 108 der Turbinenradinnenschale 106 axial abgestützt und somit gleitend gelagert. In der zweiten Axialrichtung ist der Lagerungsabschnitt 114 in Richtung auf das Pumpenrad 28 zu am Lagerungsbereich 110 abgestützt und somit gleitend gelagert.
Diese Ausgestaltungsform der Lagerungsanordnung 54 ist einerseits sehr kostengünstig herstellbar, da im Wesentlichen keine zusätzlichen Bauteile vorgesehen sein müssen, sondern lediglich an schon vorhandenen Bauteilen, nämlich dem Leitrad 32, der Turbinenradinnenschale 106 und der Pumpenradinnenschale 112 entsprechende Vorkehrungen gebildet werden können. Zusätzlich ist diese Variante aufgrund des Entfalls weiterer Lager axial sehr kompakt und erfordert somit nur wenig Bauraum.
Es ist selbstverständlich, dass auch hinsichtlich der Ausgestaltung der Lagerungsanordnung die vorangehenden Aspekte beliebig kombiniert werden können. So könnte beispielsweise auch in einer Axialrichtung die Lagerung radial außen, also am Leitradaußenring 38 erfolgen, während in der anderen Axialrichtung die Lagerung weiter radial innen, also beispielsweise im radialen Bereich des Leitradinnenrings oder sogar radial innerhalb des Leitradinnenrings durch ein axial an einer Stützscheibe 50 oder 72 sich abstützendes Lager realisiert sein kann.
Vorangehend wurden verschiedenste Ausgestaltungsformen einer für einen hydrodynamischen Drehmomentwandler vorgesehenen Leitradbaugruppe beschrieben, bei welchen das Leitrad gussgefertigt ist. Es sei darauf hingewiesen, dass es grundsätzlich auch möglich ist, das Leitrad als Blechformteil bereitzustellen oder als Fräsbauteil. Insbesondere die in 17 dargestellte Ausgestaltungsform eignet sich hierfür.
Weiter sei darauf hingewiesen, dass die Freilaufanordnung grundsätzlich auch ohne Freilaufinnenring ausgebildet sein könnte. In diesem Falle würde die Freilaufsperrbaugruppe direkt mit einer die Leitradbaugruppe tragenden Stützhohlwelle oder dergleichen zusammenwirken, die dann die Funktionalität des Freilaufinnenrings übernimmt.

Claims

Hydrodynamischer Drehmomentwandler, umfassend ein mit Fluid gefülltes oder füllbares Gehäuse (12), ein mit dem Gehäuse (12) um eine Drehachse (A) drehbares Pumpenrad (28), eine in dem Gehäuse (12) dem Pumpenrad (28) axial gegenüber liegend angeordnete Turbinenradbaugruppe (58) und eine axial zwischen der Turbinenradbaugruppe (58) und dem Pumpenrad (28) angeordnete Leitradbaugruppe (30), diese umfassend: - ein vorzugsweise gussgefertigtes Leitrad (32) mit einem Leitradinnenring (34) und einer Mehrzahl von daran in Umfangsrichtung aufeinander folgend getragenen Leitradschaufeln (36), - eine Freilaufanordnung (40) mit einem am Leitradinnenring (34) getragenen Freilaufaußenring (42), einem Freilaufinnenring (44) und einer Freilaufsperrbaugruppe (46) radial zwischen dem Freilaufaußenring (42) und dem Freilaufinnenring (44), - eine Lagerungsanordnung (54) zur axialen Lagerung der Leitradbaugruppe (30) bezüglich der Turbinenradbaugruppe (58) in einer ersten Axialrichtung und bezüglich des Gehäuses (12) in einer zweiten Axialrichtung, - wobei die Lagerungsanordnung (54) den Leitradinnenring (34) in der ersten Axialrichtung bezüglich der Turbinenradbaugruppe (58) oder/und in der zweiten Axialrichtung bezüglich des Gehäuses (12) axial lagert, - der Leitradinnenring (34) die Freilaufanordnung (40) an wenigstens einer Axialseite nach radial innen überlappt, und - an wenigstens einer Axialseite der Freilaufanordnung (40) eine diese wenigstens bereichsweise radial überlappende Stützscheibe (50, 72) vorgesehen ist und dass an wenigstens einer Axialseite der Leitradinnenring (34) die Stützscheibe (50, 72) radial überlappt, dadurch gekennzeichnet, dass die Freilaufanordnung (40) und die an wenigstens einer Axialseite vorgesehene Stützscheibe (50, 72) zu einer Vormontagebaugruppe zusammengefasst von dem Leitradinnenring (34) überlappt sind.
Hydrodynamischer Drehmomentwandler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerungsanordnung (54) an wenigstens einer Axialseite des Leitradinnenrings (34) einen integral daran gebildeten Lagerungsabschnitt (56, 82) umfasst.
Hydrodynamischer Drehmomentwandler nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass an wenigstens einer Axialseite des Leitradinnenrings (34) ein in den Leitradinnenring (34) eingegossenes oder eingesetztes Lager (62, 68) vorgesehen ist.
Hydrodynamischer Drehmomentwandler nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass an wenigstens einer Axialseite die Lagerungsanordnung (54) im Wesentlichen radial außerhalb des Freilaufaußenrings (42) angeordnet ist.
Hydrodynamischer Drehmomentwandler nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass an einer Axialseite die Lagerungsanordnung (54) im Wesentlichen radial innerhalb des Freilaufaußenrings (42) angeordnet ist.
Hydrodynamischer Drehmomentwandler nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Leitradbaugruppe (30) in der ersten Axialrichtung an einer Turbinenradaußenschale (22) der Turbinenradbaugruppe (58) oder/und einer Torsionsschwingungsdämpferanordnung (26) der Turbinenradbaugruppe (58) axial gelagert ist.
Hydrodynamischer Drehmomentwandler nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens der Freilaufinnenring (44) durch die Torsionsschwingungsdämpferanordnung (36) in der ersten Axialrichtung abgestützt ist.
Hydrodynamischer Drehmomentwandler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an einem radial äußeren Bereich der Vormontagebaugruppe wenigstens ein Vormontagehalteelement (74) mit der Freilaufanordnung (40) und der wenigstens einen Stützscheibe (50, 72) in den Leitradinnenring (34) eingebettet ist.
Hydrodynamischer Drehmomentwandler nach Anspruch 1 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine Axialsicherungseinheit (88) radial im Wesentlichen zwischen dem Freilaufaußenring (42) und der Freilaufsperrbaugruppe (46) oder/und zwischen der Freilaufsperrbaugruppe (46) und dem Freilaufinnenring (44) angeordnet ist und die Freilaufsperrbaugruppe (46) bezüglich des Freilaufaußenrings (42) oder/und des Freilaufinnenrings (44) in wenigstens einer Axialrichtung arretiert.
Hydrodynamischer Drehmomentwandler nach einem der Ansprüche 1, 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerungsanordnung (54) zur axialen Lagerung der Leitradbaugruppe (30) einen ersten Lagerungsbereich (108) an einer Turbinenradinnenschale (106) der Turbinenradbaugruppe (58) oder/und einen zweiten Lagerungsbereich (110) an einer Pumpenradinnenschale (112) des Pumpenrads (28) umfasst.
Hydrodynamischer Drehmomentwandler nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Leitrad (32) einen die Leitradschaufeln (36) radial außen umgebenden Leitradaußenring (38) umfasst und dass die Leitradbaugruppe (30) mit dem Leitradaußenring (38) am ersten Lagerungsbereich (108) oder/und am zweiten Lagerungsbereich (110) axial gelagert ist.