DE102015205397A1

DE102015205397A1 - Drehmomentübertragungseinrichtung

Info

Publication number: DE102015205397A1
Application number: DE102015205397.0A
Authority: DE
Inventors: Christian Gradolph
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2015-03-25
Filing date: 2015-03-25
Publication date: 2016-09-29
Also published as: WO2016150439A1; US20180051785A1; CN107407388A; DE112016001345A5; CN107407388B

Abstract

Drehmomentübertragungseinrichtung (10) wirksam zwischen einer Antriebsseite und einer Abtriebsseite und umfassend einen Drehmomentwandler (12), welcher ein Gehäuse (14) aufweist, in dem eine Pumpe (16), eine Turbine (18) und eine Überbrückungskupplung (20) zum Übertragen eines Drehmoments zwischen der Antriebsseite und der Abtriebsseite angeordnet sind, wobei die Überbrückungskupplung (20) einen mit dem Gehäuse (14) gekoppelten Kupplungseingang 38, einen gegenüber diesem verdrehbaren Kupplungsausgang (32) und ein Betätigungselement (26) zum Betätigen der Überbrückungskupplung (20) aufweist, wobei die Turbine (18) zusammen mit dem Betätigungselement (26) axial verschiebbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Drehmomentübertragungseinrichtung mit den Merkmalen gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.
Aus der DE102013202661 ist eine in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs angeordnete Drehmomentübertragungseinrichtung bekannt, die wirksam zwischen einer Antriebsseite und einer Abtriebsseite angeordnet ist und einen Drehmomentwandler umfasst, welcher ein Gehäuse aufweist, in dem eine Pumpe, eine Turbine und eine Überbrückungskupplung zum Übertragen eines Drehmoments zwischen der Antriebsseite und der Abtriebsseite angeordnet sind, wobei die Überbrückungskupplung ein axial verschiebbares und als Turbine ausgebildetes Betätigungselement zum Betätigen der Überbrückungskupplung aufweist.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, die Zuverlässigkeit einer Drehmomentübertragungseinrichtung zu verbessern, die Herstellungskosten zu verringern, den Bauraumbedarf zu reduzieren, insbesondere bei Verwendung eines Drehschwingungsdämpfers und/oder einer Tilgereinrichtung die Drehschwingungen zu verringern und/oder die Leistung, insbesondere der Überbrückungskupplung zu verbessern.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Drehmomentübertragungseinrichtung mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1 gelöst.
Entsprechend wird eine Drehmomentübertragungseinrichtung vorgeschlagen, wirksam zwischen einer Antriebsseite und einer Abtriebsseite und umfassend einen Drehmomentwandler, welcher ein Gehäuse aufweist, in dem eine Pumpe, eine Turbine und eine Überbrückungskupplung zum Übertragen eines Drehmoments zwischen der Antriebsseite und der Abtriebsseite angeordnet sind, wobei die Überbrückungskupplung einen mit dem Gehäuse gekoppelten Kupplungseingang, einen gegenüber diesem verdrehbaren Kupplungsausgang und ein Betätigungselement zum Betätigen der Überbrückungskupplung aufweist, wobei die Turbine zusammen mit dem Betätigungselement axial verschiebbar ist, wobei die Turbine gegenüber dem Kupplungsausgang verdrehbar ist. Dadurch können insbesondere die Drehschwingungen stärker verringert werden.
Eine besonders bevorzugte Ausführung der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass das Betätigungselement unmittelbar an der Turbine befestigt ist.
Eine besonders spezielle Ausführungsform der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass das Betätigungselement und die Turbine einteilig ausgebildet sind.
Eine weitere, spezielle Ausgestaltung der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass das Betätigungselement zum Betätigen der Überbrückungskupplung in Richtung Gehäuse wirkt.
Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass die Turbine gegenüber dem Kupplungsausgang begrenzt verdrehbar ist.
Eine bevorzugte spezielle Ausgestaltung der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass die Drehmomentübertragungseinrichtung einen Drehschwingungsdämpfer umfassend Energiespeicherelemente und/oder eine Tilgereinrichtung, insbesondere eine Fliehkraftpendeleinrichtung aufweist.
Der Drehschwingungsdämpfer umfasst wenigstens ein Dämpfereingangsteil und ein durch die Wirkung von Energiespeicherelementen demgegenüber begrenzt verdrehbares Dämpferausgangsteil. Auch kann eine weitere parallel oder in Reihe dazu geschaltete zweite Dämpferstufe, ebenfalls aufweisend ein zweites Dämpfereingangsteil und ein durch die Wirkung von zweiten Energiespeicherelementen demgegenüber begrenzt verdrehbares zweites Dämpferausgangsteil vorgesehen sein. Im Fall einer Reihenschaltung wirkt das zweite Dämpfereigangsteil als Dämpferzwischenteil. Die Turbine kann an einem dieser über die Wirkung der Energiespeicherelemente verdrehbaren Dämpferbauteil, wie Dämpfereingangsteil oder Dämpferzwischenteil oder Dämpferausgangsteil angebracht sein.
Auch ist es unabhängig davon im Rahmen der Erfindung, die Turbine an einem anderen Dämpferbauteil des Drehschwingungsdämpfers anzubringen, wie beispielsweise dem Dämpferzwischenteil.
Allgemein können im Bereich der Anbindungsstelle zwischen Turbine und Kupplungsausgang und/oder Lamellenelement Anschlagmittel zur Begrenzung einer maximalen Verdrehbarkeit zwischen Turbine und Kupplungsausgang vorgesehen sind.
Eine weitere, spezielle Ausgestaltung der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass die Turbine gegenüber dem Kupplungsausgang entgegen der Wirkung der Energiespeicherelemente verdrehbar ist.
Eine bevorzugte spezielle Ausgestaltung der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass die Turbine gegenüber dem Kupplungsausgang über die Wirkung eines Lagers, insbesondere eines Gleitlagers und/oder eines Wälzlagers verdrehbar ist.
Die zwischen Turbine und Kupplungsausgang und/oder Lamellenelement durch die zur Betätigung der Überbrückungskupplung vorliegende Axialkraft durch die Turbine und die relative Verdrehbarkeit beider Bauteile vorkommende Reibung gezielt zur Bewirkung einer Energiedissipation und/oder Hysterese in der Wirkung des Drehschwingungsdämpfers genutzt werden kann. Bei Verwendung eines Gleitlagers zwischen Turbine und Kupplungsausgang und/oder Lamellenelement ist insbesondere das Lamellenelement und/oder die Turbine als Anlaufscheibe ausgebildet.
Eine besonders bevorzugte Ausführung der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass die Turbine über das Betätigungselement zur Betätigung der Überbrückungskupplung eine Axialkraft auf die Überbrückungskupplung, insbesondere auf den Kupplungsausgang und/oder ein Lamellenelement ausüben kann.
Eine besonders spezielle Ausführungsform der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass der Kupplungsausgang und/oder das Gehäuse wenigstens einen Reibbelag aufnimmt.
Allgemein kann wirksam zwischen dem Kupplungsausgang und/oder dem Lamellenelement ein Dichtelement angeordnet sein. Insbesondere kann das Dichtelement durch einen Dichtring und/oder ein Federelemente, speziell eine Tellerfeder gebildet sein. Das Dichtelement ist insbesondere im Bereich der oberen Hälfte der radialen Erstreckung der Turbine angeordnet, besonders bevorzugt auf radialer Höher des Reibbelags und/oder radial außerhalb des Reibbelags.
Der Drehmomentwandler kann allgemein auch mit einer außerhalb des Gehäuses angeordneten Drehschwingungsdämpfungseinrichtung und/oder Tilgereinrichtung verbunden sein.
Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und den Abbildungen.
Figurenbeschreibung
Die Erfindung wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die Abbildungen ausführlich beschrieben.
Es zeigen im Einzelnen:
1: Einen Halbschnitt eines Querschnitts durch eine Drehmomentübertragungseinrichtung in einer speziellen Ausführungsform der Erfindung.
2a: Einen Ausschnitt des in 1 gezeigten Querschnitts durch die Drehmomentübertragungseinrichtung.
2b: Einen Ausschnitt eines Querschnitts durch eine Drehmomentübertragungseinrichtung in einer weiteren speziellen Ausführungsform der Erfindung.
3: Einen Ausschnitt eines Querschnitts durch eine Drehmomentübertragungseinrichtung in einer weiteren speziellen Ausführungsform der Erfindung.
4: Eine Draufsicht auf einen Teil einer Drehmomentübertragungseinrichtung in einer weiteren speziellen Ausführungsform der Erfindung.
5: Einen Ausschnitt eines Querschnitts durch eine Drehmomentübertragungseinrichtung in einer weiteren speziellen Ausführungsform der Erfindung.
1 zeigt einen Halbschnitt eines Querschnitts durch eine Drehmomentübertragungseinrichtung 10 in einer speziellen Ausführungsform der Erfindung. Diese umfasst einen Drehmomentwandler 12, der wirksam zwischen einer Antriebsseite und einer Abtriebsseite eingebracht ist und welcher ein Gehäuse 14 aufweist, in dem eine Pumpe 16, eine Turbine 18 und eine Überbrückungskupplung 20 zum Übertragen eines Drehmoments zwischen der Antriebsseite und der Abtriebsseite angeordnet sind. Die Turbine 18 besteht aus einer Turbinenradschale 22 und Turbinenschaufeln 24, die daran befestigt sind.
Die Überbrückungskupplung 20 weist ein axial verschiebbares Betätigungselement 26 zum Betätigen der Überbrückungskupplung 20 auf, das insbesondere einteilig mit der Turbine 18 ausgebildet ist. Hierzu ist die Turbine 18 ebenfalls axial verschiebbar und wird durch einen Druckunterschied zwischen Torusraum 28 und Aussenraum 30 zur Beaufschlagung der Überbrückungskupplung 20 mit einer Axialkraft bewegt. Die Beaufschlagung erfolgt insbesondere zwischen Turbine 18 und Kupplungsausgang 32, der hier speziell als Lamellenelement 40 ausgebildet ist. Der Kupplungsausgang 32 ist gegenüber der Turbine 18 verdrehbar. Als Abdichtung zwischen Turbine 18 und Kupplungsausgang 32 kann ein Dichtelement 34 vorgesehen sein, das in einem Dichtungsträger 36 eingelegt ist. Der Dichtungsträger 36 kann insbesondere einteilig mit dem Betätigungselement 26 ausgebildet sein. Das Dichtungselement 34 ist insbesondere als Dichtring ausgebildet.
Das Gehäuse 14 bildet insbesondere den Kupplungseingang 38 der Überbrückungskupplung 20 und das Lamellenelement 40 bildet insbesondere den Kupplungsausgang 32 der Überbrückungskupplung 20.
Der Kupplungsausgang 32 ist allgemein an einem Dämpfereingangsteil 44 eines Drehschwingungsdämpfers 42 angeordnet oder einteilig mit diesem ausgebildet.
Dabei wirkt das Dämpfereingangsteil 44 über Energiespeicherelemente 46 auf ein dem Dämpfereingangsteil 44 gegenüber begrenzt verdrehbares Dämpferausgangsteil 48, welches hier insbesondere als Dämpferzwischenteil 50 ausgebildet ist, welches wiederum ein zweites Dämpfereingangsteil 52 einer nachgeordneten Dämpferstufe 54 bildet und welches über weitere zweite Energiespeicherelemente 56 auf ein dem zweiten Dämpfereingangsteil 52 gegenüber begrenzt verdrehbares zweites Dämpferausgangsteil 58 wirkt.
Das zweite Dämpferausgangsteil 58 ist mit einer Abtriebsnabe 60 insbesondere drehfest verbunden. Insbesondere ist auch die Turbine 18 mit der Abtriebsnabe 60 oder dem zweiten Dämpferausgangsteil 58 drehfest, aber axial verschiebbar, verbunden. Dadurch kann die Schwingungsmasse an der Abtriebsseite des Drehschwingungsdämpfers 42 durch die Masse der Turbinen 18 erhöht werden.
In 2a ist ein Ausschnitt eines Querschnitts durch eine Drehmomentübertragungseinrichtung 10 in einer speziellen Ausführungsform der Erfindung dargestellt. Das Lamellenelement 40 ist einteilig mit der Turbine 18, insbesondere der Turbinenschale 22 ausgebildet und wird über die axial verschiebbare Turbine 18 zum Schließen der Überbrückungskupplung 20 durch eine Axialkraft in Richtung Gehäuse gedrückt, wozu ein Reibbelag 62, insbesondere an dem Lamellenelement 40, eine Drehmomentübertragung zwischen Gehäuse als Kupplungseingang und Lamellenelement 40 als Kupplungsausgang 32 bei geschlossener oder teilweise geschlossener Überbrückungskupplung 20 ermöglicht.
Die Turbine 18 ist dabei gegenüber dem Lamellenelement 40 als Kupplungsausgang 32 begrenzt verdrehbar. Insbesondere ist hier ein Gleitlager 64 vorgesehen. Hierzu können insbesondere reibungsverringernde Materialien und/oder Bauteile verwendet werden, um die Reibung bei Relativverdrehung zwischen Kupplungsausgang 32 und Turbine 18 zu verringern. Auch kann die Reibung zur Bewirkung von Hysterese beim Drehschwingungsdämpfer gezielt genutzt werden.
2b zeigt einen Ausschnitt eines Querschnitts durch eine Drehmomentübertragungseinrichtung 10 in einer weiteren speziellen Ausführungsform der Erfindung. Dabei ist das Betätigungselement 26 fest mit der Turbine 18, speziell der Turbinenradschale 22 verbunden, insbesondere verschweißt.
In 3 ist ein Ausschnitt eines Querschnitts durch eine Drehmomentübertragungseinrichtung 10 in einer weiteren speziellen Ausführungsform der Erfindung dargestellt. Dabei ist die Turbine 18 gegenüber dem Kupplungsausgang 32, hier dem Lamellenelement 40, über die Wirkung eines Lagers 66, insbesondere eines Wälzlagers verdrehbar. Das Wälzlager umfasst insbesondere wie in 4 erkennbar ist, insgesamt vier Rollelemente 68, hier in Form von Kugeln, die eine Übertragung einer Axialkraft zwischen Turbine 18 und Lamellenelement 40 aber zugleich auch eine begrenzte Verdrehbarkeit zwischen Turbine 18 und Lamellenelement 40 ermöglichen.
Die Rollelemente 68 können in sich umfangsseitig begrenzt erstreckenden Bahnen 70 abrollen. Die umfangsseitig begrenzte Erstreckung kann auch die Wirkung eines Anschlags, also der Begrenzung einer maximalen Verdrehbarkeit zwischen Turbine 18 und Lamellenelements 40 haben. Dadurch kann insbesondere bei Verwendung eines Drehschwingungsdämpfers ein Anschlag zwischen durch Energiespeicherelemente gekoppelten Dämpferbauteilen, wie Dämpfereingangsteil und Dämpferausgangsteil bewirkt werden.
5 zeigt einen Ausschnitt eines Querschnitts durch eine Drehmomentübertragungseinrichtung 10 in einer weiteren speziellen Ausführungsform der Erfindung. Dabei ist zur Abdichtung zwischen Turbine 18 und Kupplungsausgang 32 ein Dichtelement 34 vorgesehen, hier insbesondere als Tellerfeder 72 ausgebildet.
Bezugszeichenliste

10: Drehmomentübertragungseinrichtung
12: Drehmomentwandler
14: Gehäuse
16: Pumpe
18: Turbine
20: Überbrückungskupplung
22: Turbinenradschale
24: Turbinenschaufeln
26: Betätigungselement
28: Torusraum
30: Aussenraum
32: Kupplungsausgang
34: Dichtelement
36: Dichtungsträger
38: Kupplungseingang
40: Lamellenelement
42: Drehschwingungsdämpfer
44: Dämpfereingangsteil
46: Energiespeicherelemente
48: Dämpferausgangsteil
50: Dämpferzwischenteil
52: Dämpfereingangsteil
54: Dämpferstufe
56: Energiespeicherelemente
58: Dämpferausgangsteil
60: Abtriebsnabe
62: Reibbelag
64: Gleitlager
66: Lager
68: Rollelemente
70: Bahnen
72: Tellerfeder

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102013202661 [0002]

Claims

Drehmomentübertragungseinrichtung (10) wirksam zwischen einer Antriebsseite und einer Abtriebsseite und umfassend einen Drehmomentwandler (12), welcher ein Gehäuse (14) aufweist, in dem eine Pumpe (16), eine Turbine (18) und eine Überbrückungskupplung (20) zum Übertragen eines Drehmoments zwischen der Antriebsseite und der Abtriebsseite angeordnet sind, wobei die Überbrückungskupplung (20) einen mit dem Gehäuse (14) gekoppelten Kupplungseingang (38), einen gegenüber diesem verdrehbaren Kupplungsausgang (32) und ein Betätigungselement (26) zum Betätigen der Überbrückungskupplung (20) aufweist, wobei die Turbine (18) zusammen mit dem Betätigungselement (26) axial verschiebbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Turbine (18) gegenüber dem Kupplungsausgang (32) verdrehbar ist.
Drehmomentübertragungseinrichtung (10) nach Anspruch 1, wobei das Betätigungselement (26) unmittelbar an der Turbine (18) befestigt ist.
Drehmomentübertragungseinrichtung(10) nach Anspruch 1, wobei das Betätigungselement (26) und die Turbine (18) einteilig ausgebildet sind.
Drehmomentübertragungseinrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Betätigungselement (26) zum Betätigen der Überbrückungskupplung (20) in Richtung Gehäuse (14) wirkt.
Drehmomentübertragungseinrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Turbine (18) gegenüber dem Kupplungsausgang (32) begrenzt verdrehbar ist.
Drehmomentübertragungseinrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Drehmomentübertragungseinrichtung (10) einen Drehschwingungsdämpfer (20) umfassend Energiespeicherelemente (46) und/oder eine Tilgereinrichtung, insbesondere eine Fliehkraftpendeleinrichtung aufweist.
Drehmomentübertragungseinrichtung (10) nach Anspruch 6, wobei die Turbine (18) gegenüber dem Kupplungsausgang (32) entgegen der Wirkung der Energiespeicherelemente (46) verdrehbar ist.
Drehmomentübertragungseinrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Turbine (18) gegenüber dem Kupplungsausgang (32) über die Wirkung eines Lagers (64, 66), insbesondere eines Gleitlagers (64) und/oder eines Wälzlagers (66) verdrehbar ist.
Drehmomentübertragungseinrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Turbine (18) über das Betätigungselement (26) zur Betätigung der Überbrückungskupplung (20) eine Axialkraft auf die Überbrückungskupplung (20), insbesondere auf den Kupplungsausgang (32) und/oder ein Lamellenelement (40) ausüben kann.
Drehmomentübertragungseinrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Kupplungsausgang (32) und/oder das Gehäuse (14) wenigstens einen Reibbelag (62) aufnimmt.