DE102010036163B4

DE102010036163B4 - Hydrodynamischer Drehmomentwandler

Info

Publication number: DE102010036163B4
Application number: DE102010036163.1A
Authority: DE
Inventors: Eugen Kombowski; Annika Buren
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2009-09-28
Filing date: 2010-09-02
Publication date: 2020-06-18
Anticipated expiration: 2030-09-03
Also published as: DE102010036163A1

Abstract

Hydrodynamischer Drehmomentwandler (10) mit einem von einem Pumpenrad (32) antreibbaren Turbinenrad (36) und einem Drehschwingungsdämpfer (24) mit wenigstens einem zwischen einem mit einer Antriebsseite (12) verbindbaren Dämpfereingangsteil (22) und einem mit einer Abtriebsseite (14) drehfest verbundenen Dämpferausgangsteil (26) wirksam angeordneten Dämpferenergiespeicher (28) dadurch gekennzeichnet, dass das Dämpferausgangsteil (26) entgegen der Wirkung eines Turbinenenergiespeichers (38) gegenüber dem Turbinenrad (36) verdrehbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen hydrodynamischen Drehmomentwandler mit den Merkmalen gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.
Derartige hydrodynamische Drehmomentwandler sind allgemein bekannt. Diese können in Antriebssträngen von Kraftfahrzeugen und hier vorzugsweise zwischen einer Antriebsseite und einer Abtriebsseite angeordnet sein. Innerhalb des Drehmomentwandlers ist ein Pumpenrad mit der Antriebsseite verbunden und hydrodynamisch mit einem von dem Pumpenrad antreibbaren Turbinenrad gekoppelt. Des Weiteren kann eine Überbrückungskupplung vorgesehen sein, die in bestimmten Betriebszuständen des Drehmomentwandlers die Kraftübertragung zwischen der Antriebsseite und der Abtriebsseite im Wesentlichen unter Umgehung der hydrodynamischen Kraftübertragung bewirkt. Die Ausgangsseite der Überbrückungskupplung kann mit dem Dämpfereingangsteil eines Drehschwingungsdämpfers verbunden sein, wobei der Drehschwingungsdämpfer einen zwischen dem Dämpfereingangsteil und einem mit der Abtriebsseite verbundenen Dämpferausgangsteil wirksam angeordneten Dämpferenergiespeicher umfasst. Erfolgt die Kraftübertragung über die Überbrückungskupplung, so können damit eventuell einhergehende Drehschwingungen zwischen Antriebsseite und Abtriebsseite durch den Drehschwingungsdämpfer vermindert werden.
Es ist bekannt, dass das Turbinenrad mit der Abtriebsseite drehfest verbunden oder mit dem Dämpfereingangsteil, wie in DE 195 14 411 A1 gezeigt, drehfest verbindbar sein kann. Letzteres hat den Vorteil, dass die Masse des Turbinenrads in das Dämpfungssystem, bestehend aus den Dämpferenergiespeichern und den Massen des Drehschwingungsdämpfers sowie damit verbundener weiterer Massen mit einbezogen werden kann und sich dadurch unter gewissen Umständen eine bessere Drehschwingungsdämpfung erzielen lässt.
Bezüglich weiteren Standes der Technik wird auf die DE 10 2008 057 648 A1 verwiesen.
Aufgabe der Erfindung ist es, das Dämpfungsverhalten des hydrodynamischen Drehmomentwandlers zu verbessern.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch einen hydrodynamischen Drehmomentwandler mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1 gelöst.
Entsprechend wird ein hydrodynamischer Drehmomentwandler mit einem von einem Pumpenrad antreibbaren Turbinenrad und mit einem Drehschwingungsdämpfer mit wenigstens einem zwischen einem mit einer Antriebsseite verbindbaren Dämpfereingangsteil und einem mit einer Abtriebsseite drehfest verbundenen Dämpferausgangsteil wirksam angeordneten Dämpferenergiespeicher vorgeschlagen, wobei das Dämpferausgangsteil entgegen der Wirkung eines Turbinenenergiespeichers gegenüber dem Turbinenrad verdrehbar ist. Mit verdrehbar ist eine eventuelle Verdrehung um eine gemeinsame Drehachse des hydrodynamischen Drehmomentwandlers gemeint. Durch die elastische Ankopplung des Turbinenrads an dem Dämpferausgangsteil über die Wirkung des Turbinenenergiespeichers vorzugsweise parallel zu den Dämpferenergiespeichern des Drehschwingungsdämpfers kann eine bessere Schwingungsdämpfung und damit ein besseres Dämpfungsverhalten des hydrodynamischen Drehmomentwandlers erreicht werden. Der Turbinenenergiespeicher kann aus wenigstens einem Energiespeicherelement wie einer Feder, Bogenfeder oder Druckfeder gebildet sein.
In einer vorteilhaften Ausführungsform ist die Verdrehung von Turbinenrad gegenüber dem Dämpferausgangsteil begrenzbar, insbesondere durch Anschläge begrenzbar. Dadurch kann die Verdrehung des Dämpferausgangsteils gegenüber dem Turbinenrad derart begrenzt werden, dass eine maximale Auslenkung des Turbinenenergiespeichers unterschritten bleibt.
In einer weiteren Ausführungsform ist der Turbinenenergiespeicher mit dem Turbinenrad über ein Adapterteil koppelbar. Koppelbar bedeutet, dass eine kraftwirksame Verbindung bestehen kann. Das Adapterteil kann beispielsweise als Dämpferflansch oder als Dämpferseitenteil ausgeführt sein. Auch ist es zweckmäßig, wenn das Dämpferausgangsteil als Dämpferscheibenteil, insbesondere als Dämpferflansch oder als Dämpferseitenteil ausgeführt ist.
In einer weiteren Ausführungsform weist der Drehschwingungsdämpfer wenigstens zwei Dämpferenergiespeicher auf. Vorteilhafterweise sind die Dämpferenergiespeicher parallel oder seriell wirksam verschaltet. Die Dämpferenergiespeicher können Druckfedern oder Bogenfedern umfassen, die jeweils radial auf gleichem Abstand oder radial versetzt zueinander angebracht sein.
In einer zweckmäßigen Ausführung der Erfindung ist der Turbinenenergiespeicher radial außerhalb des Dämpferenergiespeichers angeordnet. Auch kann der Turbinenenergiespeicher radial innerhalb des Dämpferenergiespeichers oder radial auf gleicher Höhe wie der Dämpferenergiespeichers angeordnet sein. Denkbar ist auch, dass der Turbinenenergiespeicher axial versetzt oder axial bündig zu dem Dämpferenergiespeicher angeordnet ist. Beispielsweise kann der Turbinenenergiespeicher radial zwischen zwei auf unterschiedlichem Radius angeordneten Dämpferenergiespeichern angebracht sein.
Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der nachfolgenden Abbildungen, sowie deren Beschreibungsteile, bei deren Darstellung zugunsten der Übersichtlichkeit auf eine maßstabsgetreue Wiedergabe verzichtet wurde. Es zeigen im Einzelnen:

1: Eine schematisch vereinfachte Prinzipdarstellung eines erfindungsgemäßen hydrodynamischen Drehmomentwandlers.
2: Eine Querschnittsansicht eines erfindungsgemäßen Drehmomentwandlers in einer weiteren Ausführungsform.

In 1 ist eine schematisch vereinfachte Prinzipdarstellung eines erfindungsgemäßen hydrodynamischen Drehmomentwandlers 10 gezeigt. Der hydrodynamische Drehmomentwandler 10 ist zwischen einer Antriebsseite 12 und einer Abtriebsseite 14 angeordnet, wobei die Krafteinleitung auf die Antriebsseite 12 von einer Brennkraftmaschine 16 bewirkt wird. Der hydrodynamische Drehmomentwandler 10 umfasst zwei Kraftübertragungspfade, die gleichzeitig oder jeweils im Wesentlichen separat wirksam sind. Der eine Kraftübertragungspfad ist durch eine Überbrückungskupplung 18 teilweise oder vollständig zuschaltbar, je nachdem welchen Zustand die Überbrückungskupplung 18, beispielsweise ob geschlossen oder schlupfend, aufweist. Die Ausgangsseite 20 der Überbrückungskupplung 18 ist mit einem Dämpfereingangsteil 22 eines Drehschwingungsdämpfers 24 drehfest verbunden. Der Drehschwingungsdämpfer 24 ist beispielsweise als Reihendämpfer ausgeführt, bei dem zwischen dem Dämpfereingangsteil 22 und dem Dämpferausgangsteil 26 zwei wirksam angeordnete Dämpferenergiespeicher 28 und ein Dämpferzwischenteil 30 angeordnet sind. Die beiden Dämpferenergiespeicher 28 wirken dabei zwischen der Ausgangsseite 20 und der Abtriebsseite 14 seriell.
In dem anderen Kraftübertragungspfad ist ein mit der Antriebsseite 12 verbundenes Pumpenrad 32 hydrodynamisch wirksam über ein Leitrad 34 mit einem Turbinenrad 36 koppelbar. An dem Turbinenrad 36 ist ein Turbinenenergiespeicher 38 derart angebracht, dass das Turbinenrad 36 entgegen der Wirkung eines Turbinenenergiespeichers 38 gegenüber dem Dämpferausgangsteil 26 verdrehbar ist.
2 zeigt eine Querschnittsansicht eines erfindungsgemäßen Drehmomentwandlers 10 in einer weiteren Ausführungsform. Die Ausgangsseite 20, beispielsweise ein Lamellenträger, Innenlamellenträger oder Außenlamellenträger einer Überbrückungskupplung 18 ist über ein Verbindungselement 40 wie einen Abstandshalter oder eine Niet mit einem ein Dämpfereingangsteil 22 bildenden Dämpferscheibenteil, beispielsweise einem Dämpferseitenteil 42 eines Drehschwingungsdämpfers 24 drehfest verbunden. Der Drehschwingungsdämpfer 24 ist als Reihendämpfer ausgebildet, bei dem wirksam zwischen dem Dämpfereingangsteil 22 und einem Dämpferausgangsteil 26 zwei Dämpferenergiespeicher 28, beispielsweise Federn über ein als Zwischenflansch 44 ausgestaltetes Dämpferzwischenteil 30 seriell verschaltet und auf gleichem radialen Abstand zu der Drehachse 100 angeordnet sind. Die beiden Dämpferseitenteile 42 und der Zwischenflansch 44 weisen dazu jeweils Aussparungen auf, in denen die Dämpferenergiespeicher 28 angeordnet sind. Der Zwischenflansch 44 ist schwimmend aufgehängt und mit der Antriebsseite 12 und der Abtriebsseite 14 jeweils über die beiden Dämpferenergiespeicher 28 gekoppelt.
An dem Dämpferseitenteil 42 ist axial beabstandet ein weiteres Dämpferseitenteil 42 angeordnet, beispielsweise um den Dämpferenergiespeicher 28 bei einer Verdrehung des Dämpferseitenteils 42 gegen die Wirkung des Dämpferenergiespeichers 28 gleichmäßig beaufschlagen zu können. Das Dämpferausgangsteil 26 ist als Dämpferflansch 46 ausgebildet und mit einer Dämpfernabe 48 drehfest verbunden, beispielsweise verschweißt oder vernietet. Die Dämpfernabe 48 bildet die Abtriebsseite 14 und kann mit einer Getriebeeingangswelle eines Getriebes beispielsweise über eine Verzahnung 50 drehfest verbunden werden.
Der Dämpferflansch 46 ist radial verlängert, so dass dieser radial über die Dämpferenergiespeicher 28 und das Verbindungselement 40 innerhalb des Wandlergehäuses 52 überragt. Der Dämpferflansch 46 ist über einen Turbinenenergiespeicher 38 wirksam, insbesondere drehwirksam mit einem Adapterteil 54 koppelbar. Das Adapterteil 54 ist über ein Verbindungselement 56 wie einen Abstandsbolzen oder eine Niet an einem Seitenteil 58 derart befestigt, dass eine gleichmäßige Beaufschlagung des Turbinenenergiespeichers 38 bewirkt werden kann. Der Turbinenenergiespeicher 38 kann beispielsweise Bogenfedern oder Druckfedern umfassen. Das Adapterteil 54 ist über ein Verbindungselement 60 mit einem Turbinenrad 36 drehfest verbunden, kann an diesem aber auch über eine andere form- oder kraftschlüssigen Verbindung befestigt sein. In der hier gezeigten Ausführung ist das Adapterteil 54 mit dem Turbinenrad 36 radial innen befestigt, kann aber auch auf beliebigem radialen Abstand innerhalb des Wandlergehäuses 52 mit diesem verbunden sein. Auch ist es denkbar, dass das Adapterteil 54 integraler Bestandteil des Turbinenrads 36 ist.
Durch die Anbindung des Turbinenrads 36 über den Turbinenenergiespeicher 38 an das Dämpferausgangsteil 26 entsteht zusammen mit dem Drehschwingungsdämpfer 24 ein Schwingungssystem, bestehend aus dem Dämpferenergiespeicher 28 und dem Turbinenenergiespeicher 38 und den jeweils mit diesen miteinander drehelastisch drehwirksam gekoppelten Massen.
Unter anderem bewirkt eine von dem Turbinenrad 36 über das Adapterteil 54 kommende Krafteinleitung eine Beaufschlagung des Turbinenenergiespeichers 38. Soll die begrenzte Auslenkung des Turbinenenergiespeichers 38 nicht überschritten werden, so kann eine Auslenkungsbegrenzung des Adapterteils 54 gegenüber dem Dämpferflansch 46 vorgesehen sein, beispielsweise indem die Verbindungselemente 56 einen definiert begrenzten Bewegungsspielraum gegenüber dem Dämpferflansch 46 aufweisen und beispielsweise vor Erreichen der maximalen gewünschten Auslenkung des Turbinenenergiespeichers 38 an in dem Zwischenflansch 44 umfangsseitig angebrachte Anschläge anstoßen.
Bezugszeichenliste

10: Hydrodynamischer Drehmomentwandler
12: Antriebsseite
14: Abtriebsseite
16: Brennkraftmaschine
18: Überbrückungskupplung
20: Ausgangsseite
22: Dämpfereingangsteil
24: Drehschwingungsdämpfer
26: Dämpferausgangsteil
28: Dämpferenergiespeicher
30: Dämpferzwischenteil
32: Pumpenrad
34: Leitrad
36: Turbinenrad
38: Turbinenenergiespeicher
40: Verbindungselement
42: Dämpferseitenteil
44: Zwischenflansch
46: Dämpferflansch
48: Dämpfernabe
50: Verzahnung
52: Wandlergehäuse
54: Adapterteil
56: Verbindungselement
58: Seitenteil
60: Verbindungselement
100: Drehachse

Claims

Hydrodynamischer Drehmomentwandler (10) mit einem von einem Pumpenrad (32) antreibbaren Turbinenrad (36) und einem Drehschwingungsdämpfer (24) mit wenigstens einem zwischen einem mit einer Antriebsseite (12) verbindbaren Dämpfereingangsteil (22) und einem mit einer Abtriebsseite (14) drehfest verbundenen Dämpferausgangsteil (26) wirksam angeordneten Dämpferenergiespeicher (28) dadurch gekennzeichnet, dass das Dämpferausgangsteil (26) entgegen der Wirkung eines Turbinenenergiespeichers (38) gegenüber dem Turbinenrad (36) verdrehbar ist.
Hydrodynamischer Drehmomentwandler (10) nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass eine Verdrehung des Turbinenrads (36) gegenüber dem Dämpferausgangsteil (26) begrenzbar ist.
Hydrodynamischer Drehmomentwandler (10) nach einem der Ansprüche 1 oder 2 dadurch gekennzeichnet, dass der Turbinenenergiespeicher (38) mit dem Turbinenrad (36) über ein Adapterteil (54) koppelbar ist.
Hydrodynamischer Drehmomentwandler (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 3 dadurch gekennzeichnet, dass das Dämpferausgangsteil (26) als Dämpferscheibenteil ausgeführt ist.
Hydrodynamischer Drehmomentwandler (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 4 dadurch gekennzeichnet, dass der Drehschwingungsdämpfer (24) wenigstens zwei Dämpferenergiespeicher (28) aufweist.
Hydrodynamischer Drehmomentwandler (10) nach Anspruch 5 dadurch gekennzeichnet, dass die Dämpferenergiespeicher (28) parallel oder seriell wirksam verschaltet sind.
Hydrodynamischer Drehmomentwandler (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 6 dadurch gekennzeichnet, dass der Turbinenenergiespeicher (38) radial außerhalb des Dämpferenergiespeichers (28) angeordnet ist.
Hydrodynamischer Drehmomentwandler (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 7 dadurch gekennzeichnet, dass der Turbinenenergiespeicher (38) radial innerhalb des Dämpferenergiespeichers (28) angeordnet ist.
Hydrodynamischer Drehmomentwandler (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 8 dadurch gekennzeichnet, dass der Turbinenenergiespeicher (38) radial auf gleicher Höhe wie der Dämpferenergiespeichers (28) angeordnet ist.
Hydrodynamischer Drehmomentwandler (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 9 dadurch gekennzeichnet, dass der Turbinenenergiespeicher (38) axial versetzt zu dem Dämpferenergiespeicher (28) angeordnet ist.