DE102011111965A1 - Kolbendichtung mit Zentrierscheibe - Google Patents

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Brian Zaugg
Nathan Yensho
Alfredo Jimenez
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Abstract

Ein erfindungsgemäßer Drehmomentwandler umfasst ein Kolbenblech für eine Wandlerüberbrückungskupplung, das eine eine axial mit einer Drehachse für den Drehmomentwandler ausgerichtete Umfangsfläche aufweist, ein fest am Kolbenblech angeordnetes ringförmiges Element und eine in Druckverbindung mit der Umfangsfläche stehende, axial mit dem ringförmigen Element fluchtende Dichtung mit einer radial nach innen weisenden Fläche zur Bildung einer Dichtung mit einer in den Drehmomentwandler eingefügten Eingangswelle.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Dichtung und ein ringförmiges Element als Dichtung einer Platte in einem Drehmomentwandler bezüglich einer in den Drehmomentwandler eingefügten Eingangswelle. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung eine Dichtung und eine Scheibe zur Dichtung und zum Zentrieren einer Kolbenplatte in einer Wandlerüberbrückungskupplung.
  • In bekannten Drehmomentwandlern wird eine Dämpfereinrichtung über eine Nabe mit einer in den Drehmomentwandler eingefügten Eingangswelle verbunden. In dieser Anordnung ist ein Kolbenblech für eine Wandlerüberbrückungskupplung im Drehmomentwandler bezüglich der Ausgangsnabe abgedichtet.
  • Eine erfindungsgemäßer Drehmomentwandler umfasst ein Kolbenblech für eine Wandlerüberbrückungskupplung, das eine eine axial mit einer Drehachse für den Drehmoment-Wandler fluchtende Öffnung bildende Umfangsfläche aufweist, ein fest an der Kolbenplatte angeordnetes ringförmiges Element und eine mit der Umfangsfläche in Druckverbindung stehende, axial mit dem ringförmigen Element fluchtende Dichtung mit einer radial nach innen gerichteten Fläche, welche mit einer in den Drehmomentwandler eingefügten Eingangswelle eine Dichtung bildet.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst ein erfindungsgemäßer Drehmomentwandler ein Kolbenblech für eine Wandlerüberbrückungskupplung, ein ortsfest am Kolbenblech angeordnetes ringförmiges Element und eine bezüglich des Kolbenblechs abgedichtete Dichtung, die über einen Abschnitt des Kolbenblechs bezüglich des Kolbenblechs axial befestigt ist und eine radial nach innen gerichtete Fläche aufweist, welche mit einer in den Drehmomentwandler eingefügten Eingangswelle eine Dichtung bildet.
  • Ein weiterer erfindungsgemäßer Drehmomentwandler umfasst ein Kolbenblech für eine Wandlerüberbrückungskupplung, ein ringförmiges Element und eine Dichtung. Das Kolbenblech umfasst eine Umfangsfläche, die eine axial mit einer Drehachse für den Drehmomentwandler fluchtende Öffnung bildet, und eine von einer radial angeordnete Fläche des Kolbenblechs und der Umfangsfläche des Kolbenblechs gebildete Kante Die Kante umfasst einen Abschnitt, der in radialer Richtung in einem ersten Abstand zur Drehachse angeordnet ist. Das ringförmige Element ist fest an einer radial angeordneten Fläche des Kolbenblechs angeordnet und weist einen axial mit der Öffnung fluchtenden Abschnitt auf. Die Dichtung ist bezüglich der Umfangsfläche abgedichtet, in Axialrichtung durch den Kantenabschnitt fixiert und umfasst eine radial nach innen gerichtete Fläche, die mit einer in den Drehmomentwandler eingefügten Eingangswelle eine Dichtung bildet, sowie eine Außenumfangsfläche, die zur Drehachse in radialer Richtung in einem zweiten Abstand angeordnet ist, wobei der zweite Abstand größer ist als der erste Abstand.
  • Diese sowie weitere Aufgaben und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der Erfindung im Zusammenhang mit den beigefügten Zeichnungen sowie den Ansprüchen.
  • Es werden beispielhaft verschiedene Ausführungsformen offenbart und anhand der beigefügten schematischen Zeichnungen näher erläutert, wobei gleiche Bezugszeichen einander entsprechende Teile bezeichnen. Es zeigen:
  • 1A eine perspektivische Darstellung eines zylindrischen Koordinatensystems zur Verdeutlichung der in der vorliegenden Beschreibung verwendeten Raumterminologie;
  • 2A eine perspektivische Darstellung eines Objekts im in 1A gezeigten zylindrischen Koordinatensystem zur Verdeutlichung der in der vorliegenden Beschreibung verwendeten Raumterminologie,
  • 2 eine Querschnittsteilansicht eines Drehmomentwandlers mit einer Kolbendichtung und einem ringförmigen Element,
  • 3A eine Detailansicht des in 2 gezeigten Bereichs 3A,
  • 3B eine Detailansicht eines Abschnitts aus 3A,
  • 4 eine perspektivische Querschnittsansicht des Kolbenblechs, der Kolbendichtung, und des in 2 gezeigten ringförmigen Elements, und
  • 5A bis 5D Querschnittsteilansichten eines Drehmomentwandlers mit Kolbendichtung.
  • Zu Beginn sei darauf hingewiesen, dass gleiche Bezugszeichen in unterschiedlichen Figuren identische oder funktional ähnliche Elemente der Erfindung bezeichnen. Die Erfindung wird durch die Ansprüche definiert und ist nicht auf die hier dargestellten Aspekte beschränkt.
  • Darüber hinaus ist die Erfindung nicht auf die spezifische Methodik, die Materialien und die Varianten beschränkt, die nachfolgend beschrieben werden. Diese sind selbstverständlich variabel. Auch die hier verwendete Terminologie dient nur der Beschreibung bestimmter Aspekte und soll nicht als Einschränkung des Schutzbereichs der vorliegenden Erfindung verstanden werden. Der Schutzbereich der Erfindung wird ausschließlich durch die beigefügten Ansprüche definiert.
  • Sofern nicht anders definiert, haben alle hier verwendeten technischen und wissenschaftlichen Bezeichnungen die Bedeutung, wie sie ein Fachmann auf dem Gebiet der vorliegenden Erfindung versteht. In der Praxis oder zu Testzwecken können zwar verschiedene den hier beschriebenen Verfahren, Vorrichtungen und Materialien ähnliche Verfahren, Vorrichtungen und Materialien eingesetzt werden; nachfolgend werden jedoch die bevorzugten Verfahren, Vorrichtungen und Materialien beschrieben.
  • 1A zeigt eine perspektivische Darstellung eines zylindrischen Koordinatensystems 80 zur Verdeutlichung der in der vorliegenden Beschreibung verwendeten Raumterminologie. Die vorliegende Erfindung wird zumindest teilsweise im Zusammenhang mit einem zylindrischen Koordinatensystem erläutert. Das System 80 weist eine Längsachse 81 auf, die als Bezug für die nachfolgend erläuterten Richtungs- und Raumbezeichnungen dient. Die Bezeichnungen in „axial”, „radial” und „Umfangs-” beziehen sich auf eine Ausrichtung parallel zur Achse 81 bzw. zum Radius 82 (der orthogonal zur Achse 81 verläuft) bzw. zum Umfang 83. Sie sind ebenfalls als parallel zu den entsprechenden Ebenen zu verstehen. Die Objekte 84, 85 und 86 dienen der Verdeutlichung der Anordnung der verschiedenen Ebenen. Die Fläche 87 des Objekts 84 bildet eine axiale Ebene, d. h. die Achse 81 bildet eine entlang der Fläche verlaufende Gerade. Die Fläche 88 des Objekts 85 bildet eine radiale Ebene, d. h. der Radius 82 bildet eine entlang der Fläche verlaufende Gerade. Die Fläche 89 des Objekts 86 bildet eine Umfangsfläche, d. h. der Umfang 83 bildet eine Linie entlang der Fläche. Weiterhin verläuft eine Bewegung oder Anordnung in axialer Richtung parallel zur Achse 81, eine radiale Bewegung oder Anordnung parallel zum Radius 82 und eine Bewegung oder Anordnung in Umfangsrichtung parallel zum Umfang 83. Eine Drehung ist als Drehung um die Achse 81 zu verstehen.
  • Auch in adverbialer Verwendung sind die Angaben „axial”, „radial” und „in Umfangsrichtung” bezüglich einer Ausrichtung parallel zur Achse 81 bzw. zum Radius 82 bzw. zum Umfang 83 sowie parallel zu entsprechenden Ebenen zu verstehen.
  • In 1B ist zur Verdeutlichung der in der vorliegenden Beschreibung verwendeten Raumterminologie eine perspektivische Darstellung eines Objekts 90 im in 1A gezeigten zylindrischen Koordinatensystem gezeigt. Das zylindrische Objekt 90 dient als Beispiel für ein zylindrisches Objekt in einem zylindrischen Koordinatensystem und ist in keiner Weise als Einschränkung der vorliegenden Erfindung zu betrachten. Das Objekt 90 umfasst eine axiale Fläche 91, eine radiale Fläche 92 und eine Umfangsfläche 93. Die Fläche 91 ist Teil einer axialen Ebene, die Fläche 92 ist Teil einer radialen Ebene und die Fläche 93 ist eine Umfangsfläche.
  • 2 ist eine Querschnittsteilansicht eines Drehmomentwandlers 100 mit einer Kolbendichtung und einem ringförmigen Element.
  • 3A ist eine Detailansicht des Bereichs 3 in 2.
  • 3B ist eine Detailansicht eines Abschnitts von 3A.
  • 4 ist eine perspektivische Querschnittsansicht der Kolbenplatte, der Kolbendichtung und des ringförmigen Elements, die in 2 gezeigt sind. Die folgenden Erläuterungen sind mit Bezug auf die 2 bis 4 zu verstehen. Der Drehmomentwandler 100 umfasst eine Kolbenplatte 102 für eine Wandlerüberbrückungskupplung 104, ein ringförmiges Element 106 und eine Dichtung 108. Eine Umfangsfläche 110 des Kolbenblechs bildet eine axial mit der Drehachse 114 des Drehmomentwandlers ausgerichtete Öffnung 112 aus. Des ringförmige Element ist fest mit dem Kolbenblech verbunden, wie nachfolgend näher erläutert wird. Die Dichtung steht in Druckverbindung mit der Umfangsfläche und ist gegenüber dieser abgedichtet. Ferner steht die Dichtung in Kontakt mit dem ringförmigen Element und umfasst eine radial nach innen gerichtete Fläche 116, die mit einer (nicht dargestellten) in den Drehmomentwandler eingefügten Eingangswelle eine Dichtung bildet. Die Dichtung ist bezüglich des Kolbenblechs auf weiter unten beschriebene Weise befestigt.
  • In einer Ausführungsform umfasst die Dichtung eine Abdeckung 117 und ein fest an dieser angeordnetes Dichtungsmaterial 119. Die Abdeckung 117 ist aus einem beliebigen bekannten Material gefertigt, beispielsweise aus Metall. Auch bei dem Dichtungsmaterial kann es sich um ein beliebiges bekanntes Dichtungsmaterial handeln, z. B. um ein Fluorelastomer, um Fluorkohlenstoff oder um ein Acrylethylen handeln. Der Deckel wird in die Öffnung 112 gedrückt und bildet mit der Fläche 110 eine flüssigkeitsundurchlässige Dichtung. Das Material 119 bildet die Fläche 116.
  • Für eine herkömmliche Anordnung, in der der Drehmomentwandler 100 ein Antriebsdrehmoment für ein (nicht dargestelltes) Getriebe bereitstellt, wird also eine Eingangswelle für das Getriebe in der Öffnung 121 in den Drehmomentwandler montiert oder eingefügt. Gemäß einer Ausführungsform umfasst ein Drehmomentwandler eine Dämpfereinrichtung 118 und einen Freilaufkupplungsinnenring 120. Eine Fläche 132 des Rings 120 steht in Wirkverbindung mit einer (nicht gezeigten) Leitradwelle. In der Dämpfereinrichtung ist zwischen den Seitenblechen 124 und 126 axial ein Flansch 122 angeordnet, dessen Fläche 128 in Wirkverbindung mit der Eingangswelle steht. Das Seitenblech 126 ist fest mit der Turbine 130 verbunden.
  • Das ringförmige Element kann als eine Scheibe ausgebildet sein. Gemäß einer Ausführungsform ist das ringförmige Element mittels beliebiger bekannter Befestigungsmittel, z. B. über Niete 136, fest mit der radial angeordneten Fläche 134 des Kolbenblechs verbunden. Hier ist das Element 106 als dem Flansch zugewandt dargestellt. Selbstverständlich ist jedoch auch eine Anordnung des Elements 106 auf der gegenüber liegenden Seite des Kolbenblechs möglich. Der Abschnitt 138 der Scheibe ist axial mit der Öffnung 112 ausgerichtet, d. h. der Abschnitt 138 verläuft von der Fläche 110 radial nach innen. Zur Vereinfachung der Montage der Vorrichtung an der Eingangswelle ist am Abschnitt 138 eine Fase 139 ausgebildet. In einer Ausführungsform ist am Kolbenblech eine von der radial angeordneten Fläche 142 des Kolbeblechs und der Fläche 110 des Kolbenblechs gebildete Kante 140 vorgesehen. Eine Außenumfangsfläche 144 der Dichtung ist in einem radialen Abstand 146 zur Achse angeordnet. In einer Ausführungsform ist zumindest ein Abschnitt 148 der Kante 140 in einem radialen Abstand 150 zur Achse angeordnet, wobei der Abstand 150 kleiner ist als der Abstand 146. Der Abschnitt 148 des Kolbenblechs sowie der Abschnitt 138 der Scheibe sind bezüglich der Kante 140 radial nach innen gerichtet.
  • In einer Ausführungsform werden die Abschnitte 148 durch Verformen des Kolbenblechs in den entsprechenden Abschnitten 152 gebildet, d. h. die Bereiche 152 werden mit einer Kraft beaufschlagt, so dass sich das das Kolbenblech bildende Material unter dem von der Kraft erzeugten Druck an der Kante 140 über die Fläche 110 hinaus radial nach innen wölbt. Die Wölbung dient der Begrenzung einer axialen Verschiebung der Dichtung in die Richtung R.
  • Die Scheibe dient der Zentrierung des Kolbenblechs relativ zur Drehachse oder zur Eingangswelle. Wird beispielsweise die Außenfläche der Eingangswelle als Bezugsrahmen für den Zentriervorgang angenommen, so befindet sich die Fläche 154 in Kontakt mit der Außenfläche der Eingangswelle. Durch diesen Kontakt sind die Fläche 154 und die Scheibe bezüglich der Eingangswelle zentriert. Aufgrund der festen Position der Scheibe bezüglich des Kolbenblechs ist somit auch das Kolbenblech bezüglich der Eingangswelle zentriert.
  • Die 5A bis 5D zeigen Querschnittsteilansichten von Abschnitten eines Drehmomentwandlers mit einer Kolbendichtung und einer Getriebeeingangswelle 156. In 5A ist die Dichtung 108 an der über Niete am Kolbenblech befestigten Scheibe 168 angeordnet. Am Kolbenblech ist eine Buchse 158 befestigt. Diese umfasst ein radiales Einpass-Element, das die Montage an der Getriebeeingangswelle erleichtert: 5B zeigt eine Kolbennabe 160 mit einem Bereich 162, der als Buchse dient. Der Bereich 162 ist beispielsweise gehärtet und verfügt über ein radiales Einpasselement zur Vereinfachung der Montage an der Getriebeeingangswelle. Die Dichtung 108 ist in die Nabe eingepresst. Die Nabe wird auf das Kolbenblech gepresst. Am in 5C gezeigten Kolbenblech 102 ist ein Hals 164 ausgebildet. Am Kolbenblech ist eine Buchse 158 mit einem radialen Einpasselement zur Vereinfachung der Montage an der Getriebeeingangswelle ausgebildet. Die Dichtung 108 wird am Hals 164 auf das Kolbenblech gepresst. Am in 5D dargestellten Kolbenblech 102 ist ebenfalls ein Hals 164 gebildet, an dem eine Buchse 166 angeordnet ist. Die Dichtung 108 wird am Übergang zwischen dem Hals und dem Kolbenblech auf das Kolbenblech gepresst. Die Zentrierung erfolgt mittels der Buchsen 158 oder 166 oder durch den Bereich 162.
  • Es zeigt sich also, dass die Aufgaben der Erfindung auf effiziente Weise gelöst wurden, obgleich dem Fachmann zweifellos Variationen und Veränderungen ersichtlich sind. Diese Variationen und Veränderungen fallen unter den durch die Ansprüche definierten Schutzbereich der Erfindung. Die vorangegangene Beschreibung dient ausschließlich der Erläuterung der vorliegenden Erfindung und soll in keiner Weise als einschränkend verstanden werden. Es sind also weitere Ausführungsformen der Erfindung denkbar, ohne den Schutzbereich der Erfindung zu verlassen.

Claims (8)

  1. Drehmomentwandler mit einem Kolbenblech für eine Wandlerüberbrückungskupplung, wobei eine Umfangsfläche das Kolbenblechs axial mit der Drehachse für den Drehmomentwandler ausgerichtet ist, mit einem fest am Kolbenblech angeordneten ringförmigen Element und mit einer in Druckverbindung mit der Umfangsfläche stehenden, axial mit dem ringförmigen Element ausgerichteten Dichtung, die eine radial nach innen gerichtete Fläche zur Bildung einer Dichtung mit einer in den Drehmomentwandler eingefügten Eingangswelle aufweist.
  2. Drehmomentwandler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das ringförmige Element fest an einer radial angeordneten Fläche des Kolbenblechs angeordnet ist.
  3. Drehmomentwandler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Kolbenblech eine von einer radial angeordneten Fläche des Kolbenblechs und der Umfangsfläche des Kolbenblechs gebildete Kante aufweist, dass die Dichtung eine Außenumfangsfläche aufweist, die in einem ersten radialen Abstand zur Achse angeordnet ist und dass zumindest ein Abschnitt der Kante in einem zweiten radialen Abstand zur Achse angeordnet ist, wobei der zweite radiale Abstand kleiner ist als der erste radiale Abstand.
  4. Drehmomentwandler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das ringförmige Element einen axial mit der Öffnung ausgerichteten Abschnitt aufweist und die Dichtung axial mit diesem Abschnitt des ringförmigen Elements ausgerichtet ist.
  5. Drehmomentwandler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtung eine Außenumfangsfläche aufweist, die in einem ersten radialen Abstand zur Achse angeordnet ist, dass das Kolbenblech eine von einer radial angeordnete Fläche des Kolbenblechs und der Umfangsfläche des Kolbenblechs gebildete Kante aufweist, dass ein Abschnitt der Kante in einem zweiten radialen Abstand zur Achse angeordnet ist, wobei der zweite radiale Abstand kleiner ist als der erste radiale Abstand, dass das ringförmige Element einen axial mit der Öffnung ausgerichteten Abschnitt aufweist, und dass die Position der Dichtung bezüglich des Kolbenblechs in axialer Richtung durch den Abschnitt des ringförmigen Elements fixiert ist und axial zum Abschnitt der Kannte versetzt ist.
  6. Drehmomentwandler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das ringförmige Element zur Zentrierung des Kolbenblechs bezüglich der Drehachse vorgesehen ist.
  7. Drehmomentwandler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das ringförmige Element zur Zentrierung des Kolbenblechs bezüglich der Eingangswelle vorgesehen ist.
  8. Drehmomentwandler nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Dämpfereinrichtung mit einem axial zwischen dem ersten und zweiten Seitenblech angeordneten Flansch, wobei die Dämpfereinrichtung eine mit der Eingangswelle in Wirkverbindung bringbare radial nach innen gerichtete Fläche aufweist.
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