DE102014211668A1

DE102014211668A1 - Antriebsbaugruppe mit am Turbinengehäuse befestigten Mitnehmerzungen und Herstellungsverfahren

Info

Publication number: DE102014211668A1
Application number: DE201410211668
Authority: DE
Inventors: Jonathan Jameson
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2013-07-16
Filing date: 2014-06-18
Publication date: 2015-01-22
Also published as: US20150021135A1; US9360058B2

Abstract

Es wird eine Antriebsbaugruppe für einen Drehmomentwandler bereitgestellt. Die Antriebsbaugruppe beinhaltet ein Turbinengehäuse, das einen rundlichen Teil und einen radial außen gelegenen Vorsprung auf einem Außenumfang des rundlichen Teils aufweist; und eine Zungenplatte, die mittels Klebstoff mit dem radial außen gelegenen Vorsprung des Turbinengehäuses verbunden ist. Es wird auch ein Verfahren zum Bilden einer Antriebsbaugruppe für einen Drehmomentwandler bereitgestellt.

Description

Diese Erfindung beansprucht die Rechte der Provisorischen US-Patentanmeldung 61/846 901, eingereicht am 16. Juli 2013, die durch Bezugnahme hierin aufgenommen ist.
Die vorliegende Offenbarung betrifft Antriebsbaugruppen für Drehmomentwandler und insbesondere Mitnehmerzungen, die an Turbinengehäusen von Drehmomentwandlern befestigt sind.
HINTERGRUND
In der US-Patentschrift 8 257 042 wird eine geschweißte Antriebsplatte oder ein Kraftübertragungsbauteil offenbart.
KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Es wird eine Antriebsbaugruppe für einen Drehmomentwandler bereitgestellt. Die Antriebsbaugruppe beinhaltet ein Turbinengehäuse, das einen rundlichen Teil und einen radial außen gelegenen Vorsprung auf einem Außenumfang des rundlichen Teil aufweist; und eine Zungenplatte, die mittels eines Klebstoffs mit dem radial außen gelegenen Vorsprung des Turbinengehäuses verbunden ist.
Ausführungsformen des Drehmomentwandlers können auch ein oder mehrere der folgenden vorteilhaften Merkmale aufweisen:
Der Drehmomentwandler kann ferner ein Laufrad beinhalten, wobei der radial außen gelegene Vorsprung des Turbinengehäuses so gestaltet ist, dass er das Laufrad ein- und auskuppelt. Der Drehmomentwandler kann ferner eine Reibungsfläche auf einer Seite des radial außen gelegenen Vorsprungs, die der Zungenplatte gegenüberliegt, beinhalten, wobei das Laufrad durch den radial außen gelegenen Vorsprung über die Reibungsfläche ein- und ausgekuppelt wird. Die Reibungsfläche kann mittels eines Klebstoffs an dem radial außen gelegenen Vorsprung befestigt sein. Die Zungenplatte sowie die Reibungsfläche können mittels des gleichen Klebstoffs an dem radial außen gelegenen Vorsprung befestigt sein. Das Turbinengehäuse kann axial verschiebbar sein, damit der radial außen gelegene Vorsprung das Laufrad ein- und auskuppelt. Der Drehmomentwandler kann ferner einen durch die Mitnehmerzunge angetriebenen Dämpfer beinhalten. Das Turbinengehäuse kann einen radial innen gelegenen Vorsprung auf einem Innenumfang des rundlichen Teils aufweisen, wobei der Dämpfer an dem radial innen gelegenen Vorsprung befestigt ist. Der Dämpfer kann eine Federhalterung zum Haltern einer Vielzahl von Federn beinhalten, wobei die Mitnehmerzunge drehfest mit der Vielzahl von Federn verbunden ist. Der Dämpfer kann eine Deckplatte mit einer Andruckfläche beinhalten, die an einem Deckel des Drehmomentwandlers entlang gleitet.
Es wird auch ein Verfahren zum Bilden einer Antriebsbaugruppe für einen Drehmomentwandler bereitgestellt. Das Verfahren beinhaltet ein Befestigen einer Mitnehmerzunge an einem Turbinengehäuse mittels eines Klebstoffs.
Ausführungsformen des Verfahrens können auch ein oder mehrere der folgenden vorteilhaften Merkmale aufweisen:
Das Verfahren kann ferner Stanzen der Mitnehmerzunge aus einem Außendurchmesser einer Deckplatte eines Dämpfers beinhalten. Das Verfahren kann ferner thermisches Härten beinhalten, dem die Mitnehmerzunge und die Deckplatte gemeinsam ausgesetzt werden, bevor die Mitnehmerzunge an dem Turbinengehäuse befestigt wird. Das Verfahren kann ferner drehfestes Verbinden des Dämpfers mit der Mitnehmerzunge beinhalten. Das Verfahren kann ferner Bereitstellen einer Andruckfläche an der Deckelplatte beinhalten, die an einem Deckel des Drehmomentwandlers entlang gleitet. Das Turbinengehäuse kann einen rundlichen Teil und einen radial außen gelegenen Vorsprung auf einem Außenumfang des rundlichen Teils beinhalten, wobei die Mitnehmerzunge an dem radial außen gelegenen Vorsprung befestigt ist. Das Verfahren kann ferner Befestigen eines Reibungsmaterials mittels eines Klebstoffs an einer Seite des radial außen gelegenen Vorsprungs beinhalten, die der Mitnehmerzunge gegenüber liegt. Die Zungenplatte und das Reibungsmaterial können mittels des gleichen Klebstoffs an dem radial außen gelegenen Vorsprung befestigt sein. Das Verfahren kann ferner Einkuppeln eines Laufrades durch den radialen Vorsprung beinhalten. Das Verfahren kann ferner Befestigen eines Dämpfers an einem radial innen gelegenen Vorsprung des Turbinengehäuses beinhalten.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die vorliegende Erfindung wird unter Bezugnahme auf die folgende Zeichnung beschrieben, wobei:
1 einen Drehmomentwandler zeigt, der eine Antriebsbaugruppe gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beinhaltet.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
1 zeigt einen Drehmomentwandler 10 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Der Drehmomentwandler 10 beinhaltet einen Deckel 12 mit einem Vorderteil 14 zum Verbinden mit einer Kurbelwelle eines Verbrennungsmotors und einem Hinterteil 16 zum Bilden eines Gehäuses 17 eines Laufrades oder einer Pumpe 18. Sowohl der Vorderteil 14 als auch der Hinterteil 16 sind im Wesentlichen schalenförmig gestaltet und durch Bereitstellen eines axialen Vorsprungs des Hinterteils 16 radial innerhalb eines axialen Vorsprungs des Vorderteils 14 miteinander verbunden. Der axiale Vorsprung des Vorderteils 14 kann dann durch Bilden einer Schweißnaht 19 an eine Außenfläche des axialen Vorsprungs des Hinterteils 16 angeschweißt sein.
Eine Turbine 20 ist von einem Deckel 12 umgeben und beinhaltet ein Turbinengehäuse 22 mit einem rundlichen Teil 24, der eine Vielzahl von Turbinenschaufeln 26 auf einer Fläche des Turbinengehäuses 22 haltert, die dem Laufrad 18 zugewandt ist. Die Turbine 20 beinhaltet einen radial außen gelegenen Vorsprung 28, der von einem Außenumfang des rundlichen Teils 24 aus radial nach außen ragt, und einen radial innen gelegenen Vorsprung 30, der von einem Innenumfang des rundlichen Teils 24 radial nach innen ragt. Das Laufradgehäuse 17 beinhaltet einen rundlichen Teil 32, der eine Vielzahl von Laufradschaufeln 34 haltert, und einen radial außen gelegenen Teil 36, der von einem Außenumfang des rundlichen Teils 32 aus radial nach außen ragt.
Die Turbine 20 ist so gestaltet, dass sie axial zum Laufrad 18 und von diesem weg verschiebbar ist, um das Laufrad 18 ein- und auszukuppeln. Ein Reibungsmaterial 38 ist auf einer Fläche des radial außen gelegenen Vorsprungs 28 des Turbinengehäuses 22 befestigt, die dem Laufrad 18 zugewandt ist, um eine Reibungsfläche auf dem radial außen gelegenen Vorsprung 28 zu bilden, um den radial außen gelegenen Teil 36 des Hinterteils 16 einzukuppeln. Eine Kraft, die durch einen Hydraulikdruck in einem Hydraulikdruckbereich 40 erzeugt wird, kann das Turbinengehäuse 22 in Richtung des Laufrades 18 drücken, sodass das Reibungsmaterial 38 den radial außen gelegenen Teil 36 einkuppelt und sich die Turbine 20 gemeinsam mit dem Laufrad 18 und dem Deckel 12 mit der gleichen Drehzahl um die Achse A dreht.
Auf einer Fläche des außen gelegenen Vorsprungs 28, die dem Reibungsmaterial 38 gegenüber liegt, ist an dem radial außen gelegenen Vorsprung 28 eine Mitnehmerzunge 42 befestigt. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform sind sowohl das Reibungsmaterial 38 als auch die Mitnehmerzunge 42 mit dem gleichen Klebstoff an dem radial außen gelegenen Vorsprung 28 befestigt, wobei es sich bei dem Klebstoff zum Beispiel um ein wärmehärtendes Phenolharz wie beispielsweise Arofene 295-E-50 oder MACtac IF-4023A handeln kann. Die Mitnehmerzunge 42 beinhaltet einen radialen Teil 44 zum ebenen Befestigen an dem radial außen gelegenen Vorsprung 28 und einen axialen Vorsprung 46 zum Antreiben eines Dämpfers 48. Genauer gesagt, die Mitnehmerzunge 42 treibt eine Vielzahl radial außen gelegener Bogenfedern 50 des Dämpfers 48 an, die durch eine Federhalterung 52 gehaltert werden. Innerhalb des Vorsprungs 46 sind auf dessen Umfang Freiräume gebildet, um über seinen Umfang hinweg Bogenfedern 50 aufzunehmen. Die Federhalterung 52 beinhaltet einen rundlichen Teil, der sich um einen Außenumfang der Bogenfedern 50 herum erstreckt, und einen sich radial erstreckenden Teil, der sich von dem rundlichen Teil zur Achse A hin erstreckt, um eine erste Deckplatte 54 herum zu bilden, die zusammen mit einer zweiten Deckplatte 56 innen gelegene Bogenfedern 56 des Dämpfers 48 haltern. Die erste Deckplatte 54 ist durch Niete 58 an dem radial innen gelegenen Vorsprung 30 des Turbinengehäuses 22 und einem Halterungsflansch 57 befestigt. Der radial innen gelegene Vorsprung 30 kann an einer Außenfläche eines Anschlags 59 entlang gleiten, an den der Halterungsflansch 57 anstößt, um die Bewegung des radial innen gelegenen Vorsprungs 30 vom Laufrad 18 weg zu begrenzen. Der Dämpfer 48 beinhaltet auch eine Dämpfernabe 51 zwischen den Deckplatten 54, 56 zum Übertragen eines Drehmoments vom Dämpfer 48 an eine nachfolgende Antriebskomponente wie beispielsweise ein stufenloses Getriebe. Wenn die Turbine 20 durch das Laufrad 18 angetrieben wird, entweder durch Kopplung über den Kontakt zwischen dem Reibungsmaterial 38 und dem Laufradgehäuse 17 oder durch die zwischen den Schaufeln 24, 34 strömende Flüssigkeit, überträgt die Turbine 20 über die Mitnehmerzunge 42 ein Drehmoment an den Dämpfer 48, das dieser wiederum über die Dämpfernabe 51 an die nachfolgende Antriebskomponente überträgt.
Die zweite Deckplatte 56 beinhaltet eine Andruckfläche 60, die durch ein reibungsarmes Material gebildet ist, das auf einer Fläche der Deckplatte 56 nahe dem Vorderteil 14 des Deckels 12 bereitgestellt ist. Um den Verschleiß der Andruckfläche 60 zu begrenzen oder zu verhindern, ist dieser Teil der Deckplatte 56 so verändert, dass er einen niedrigen Reibungskoeffizienten aufweist, sodass die Andruckfläche 60 an der Innenfläche des Vorderteils 14 des Deckels 12 entlang gleitet. Die Andruckfläche 60 kann zum Beispiel aus einer Teflonbeschichtung, einer Schicht aus reibungsarmem Material, einer Kunststoffscheibe bestehen oder als Lager gebildet sein. Durch die Andruckfläche 60 ist es möglich, dass die Deckplatte 56 entlang des Vorderteils 14 des Deckels gleitet, wenn der Dämpfer 48 durch die Turbine 20 in eine Drehung um die Achse A versetzt wird.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind die Mitnehmerzunge 42 und die Deckplatte 56 aus demselben Blech geschnitten. Insbesondere kann die Mitnehmerzunge 42 aus einem radial außen gelegenen Ende 62 der Deckplatte 56 geschnitten werden, um ein Ende 64 des axialen Teils 46 der Mitnehmerzunge 42 zu definieren, und dann weiter bearbeitet werden, um Freiräume zum Aufnehmen der Bogenfedern 50 entlang des Umfangs zu bilden. Dann wird die Mitnehmerzunge 42 so gebogen, dass sie den radialen Teil 44 und den axialen Teil 46 bildet, und dann zusammen mit der Deckplatte 56 einer thermischen Behandlung unterzogen, um die Mitnehmerzunge 42 und die Deckplatte 56 zu härten. Nach dem Härten kann die Mitnehmerzunge 42 mittels eines Klebstoffs an dem Turbinengehäuse 22 befestigt werden. Im Gegensatz zu anderen Konstruktionen, bei denen Mitnehmerzungen oder -platten zuerst mit einem Turbinengehäuse verbunden werden, indem die Zungen einer Mitnehmerzunge oder -platte in Schlitze in dem Turbinengehäuse gesteckt und durch Hartlöten mit dem Turbinengehäuse verbunden werden, erfolgt das Befestigen der Mitnehmerzunge 42 an dem Turbinengehäuse 22 durch einen Klebstoff bei einer niedrigeren Temperatur als beim Hartlöten. Angesichts der niedrigeren Temperatur beim Befestigen mittels Klebstoffs kann die Mitnehmerzunge 42 vor dem Verbinden vorgehärtet werden. Das heißt, da das Teil beim Hartlöten auf eine hohe Temperatur erhitzt werden muss, würde ein vorgehärtetes Teil im Lötofen wieder weich werden. Im Gegensatz dazu kann zum Verbinden der Mitnehmerzunge mit dem Turbinengehäuse zwar ein wärmehärtender Klebstoff verwendet werden, jedoch ist die Klebetemperatur niedrig genug, sodass eine Härte eines vorgehärteten Teils durch den Verbindungsprozess nicht beeinflusst wird.
In der obigen Beschreibung ist die Erfindung unter Bezugnahme auf bestimmte beispielhafte Ausführungsformen und deren Beispiele beschrieben worden. Es ist jedoch klar, dass daran viele Modifikationen und Änderungen vorgenommen werden können, ohne vom Wesensgehalt im weitesten Sinne und vom Schutzumfang der Erfindung abzuweisen, der in den folgenden Ansprüchen dargelegt ist. Demgemäß sind die Beschreibung und die Zeichnungen nur als Veranschaulichung, nicht jedoch als Einschränkung anzusehen.
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 8257042 [0003]

Claims

Antriebsbaugruppe für einen Drehmomentwandler, die umfasst: ein Turbinengehäuse, das einen rundlichen Teil und einen radial außen gelegenen Vorsprung auf einem Außenumfang des rundlichen Teils beinhaltet; und eine Mitnehmerscheibe, die mittels eines Klebstoffs an dem radial außen gelegenen Vorsprung des Turbinengehäuses befestigt ist.
Antriebsbaugruppe nach Anspruch 1, die ferner ein Laufrad umfasst und wobei der radial außen gelegene Vorsprung des Turbinengehäuses so gestaltet ist, dass er das Laufrad ein- und auskuppelt.
Antriebsbaugruppe nach Anspruch 2, die ferner eine Reibungsfläche auf einer Seite des radial außen gelegenen Vorsprungs umfasst, die der Mitnehmerscheibe gegenüber liegt, wobei der radial außen gelegene Vorsprung das Laufrad durch die Reibungsfläche ein- und auskuppelt.
Antriebsbaugruppe nach Anspruch 3, wobei die Reibungsfläche durch einen Klebstoff an dem radial außen gelegenen Vorsprung befestigt ist.
Antriebsbaugruppe nach Anspruch 4, wobei die Mitnehmerscheibe und die Reibungsfläche mittels des gleichen Klebstoffs an dem radial außen gelegenen Vorsprung befestigt sind.
Antriebsbaugruppe nach Anspruch 2, wobei das Turbinengehäuse axial verschiebbar ist, damit der radial außen gelegene Vorsprung das Laufrad ein- und auskuppelt.
Antriebsbaugruppe nach Anspruch 1, die ferner einen durch die Mitnehmerzunge angetriebenen Dämpfer umfasst.
Antriebsbaugruppe nach Anspruch 7, wobei das Turbinengehäuse einen radial innen gelegenen Vorsprung auf einem Innenumfang eines rundlichen Teils beinhaltet und der Dämpfer an dem radial innen gelegenen Vorsprung befestigt ist.
Antriebsbaugruppe nach Anspruch 7, wobei der Dämpfer eine Federhalterung zum Haltern einer Vielzahl von Federn beinhaltet und die Mitnehmerzunge drehfest mit der Vielzahl von Federn verbunden ist.
Antriebsbaugruppe nach Anspruch 7, wobei der Dämpfer eine Deckplatte beinhaltet, die eine Andruckfläche aufweist, die an einer Innenfläche eines Deckels des Drehmomentwandlers entlang gleitet.
Verfahren zum Bilden einer Antriebsbaugruppe für einen Drehmomentwandler, das umfasst: Befestigen einer Mitnehmerzunge durch einen Klebstoff an einem Turbinengehäuse.
Verfahren nach Anspruch 11, das ferner Stanzen der Mitnehmerzunge aus einem Außendurchmesser einer Deckplatte eines Dämpfers umfasst.
Verfahren nach 12, das ferner thermisches Behandeln der Mitnehmerzunge und der Deckplatte vor dem Befestigen der Mitnehmerzunge an dem Turbinengehäuse umfasst.
Verfahren nach Anspruch 12, das ferner drehfestes Verbinden des Dämpfers mit der Mitnehmerzunge umfasst.
Verfahren nach Anspruch 12, das ferner Bereitstellen einer Andruckfläche auf der Deckplatte umfasst, die an einem Deckel des Drehmomentwandlers entlang gleitet.
Verfahren nach Anspruch 11, wobei das Turbinengehäuse einen rundlichen Teil und einen radial außen gelegenen Vorsprung auf einem Außenumfang des rundlichen Teils beinhaltet und die Mitnehmerzunge an dem radial außen gelegenen Vorsprung befestigt ist.
Verfahren nach Anspruch 16, das ferner Befestigen eines Reibungsmaterials auf einer Seite des radial außen gelegenen Vorsprungs, die der Mitnehmerzunge entgegengesetzt ist, durch einen Klebstoff umfasst.
Verfahren nach Anspruch 17, wobei die Mitnehmerscheibe und das Reibungsmaterial durch den gleichen Klebstoff an dem radial außen gelegenen Vorsprung befestigt sind.
Verfahren nach Anspruch 16, das ferner Einkuppeln eines Laufrades des Drehmomentwandlers mit dem radialen Vorsprung umfasst.
Verfahren nach Anspruch 11, das ferner Befestigen eines Dämpfers an einem radial innen gelegenen Vorsprung des Turbinengehäuses umfasst.