DE102015221282A1

DE102015221282A1 - Federhalterung mit Nieten zum Antreiben von Federn in einem Drehmomentwandler

Info

Publication number: DE102015221282A1
Application number: DE102015221282.3A
Authority: DE
Inventors: David Avins
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2014-10-31
Filing date: 2015-10-30
Publication date: 2016-05-04
Also published as: US9816564B2; US20160123402A1

Abstract

Es wird eine Federhalterung für einen Dämpfer zur Verwendung in einem Drehmomentwandler bereitgestellt. Die Federhalterung enthält einen Ring, der ein radial ausgerichtetes Unterteil und einen Federhalterungsabschnitt radial außerhalb des Unterteils aufweist. Der Federhalterungsabschnitt enthält rundliche Abschnitte, die auf dem Umfang voneinander beabstandet sind, und Schultern, die auf dem Umfang zwischen den rundlichen Abschnitten angeordnet sind. Jeder rundliche Abschnitt ist zum Aufnehmen einer Bogenfeder eingerichtet. Die Federhalterung enthält auch Niete, die an den Schultern befestigt sind. Die Niete ragen axial von den Schultern in einen Innenraum des Federhalterungsabschnitts und liegen an den Enden der Federn an. Auch ein Verfahren zum Bilden einer Federhalterung wird bereitgestellt.

Description

Diese Anmeldung beansprucht die Rechte der Provisorischen Patentanmeldung 62/073 151, eingereicht am 31. Oktober 2014, die hiermit durch Bezugnahme hierin aufgenommen ist.
Die vorliegende Offenbarung betrifft allgemein Drehmomentwandler und insbesondere Federhalterungen zur Verwendung in Drehmomentwandlern.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Anschläge von Federhalterungen werden üblicherweise in einen Abschnitt eines Bogenfederkanals auf dem Außendurchmesser der Federhalterung gestanzt.
In der US-Patentanmeldung 2010/098 516 wird ein Blechniet offenbart und die Verwendung von Blechnieten erwähnt, um keine Ausrichtungsfehler einer Dämpferbaugruppe zuzulassen.
KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Eine Federhalterung für einen Dämpfer zur Verwendung in einem Drehmomentwandler wird bereitgestellt. Die Federhalterung enthält einen Ring, der ein sich radial erstreckendes Unterteil und einen Federhalterungsabschnitt radial außerhalb des Unterteils aufweist. Der Federhalterungsabschnitt enthält rundliche Abschnitte, die auf dem Umfang voneinander beabstandet sind, und Schultern, die auf dem Umfang zwischen den rundlichen Abschnitten angeordnet sind. Jeder rundliche Abschnitt dient zum Aufnehmen einer Bogenfeder. Die Federhalterung enthält auch Niete, die an den Schultern befestigt sind. Die Niete ragen axial von den Schultern in einen Innenraum des Federhalterungsabschnitts und liegen an den Enden der Federn an.
Auch ein Dämpfer wird bereitgestellt. Der Dämpfer enthält die Federhalterung und in den rundlichen Abschnitten gehalterte Bogenfedern. Die Enden der Bogenfedern liegen beim Betrieb des Dämpfers an den Nieten an. Der Dämpfer enthält auch eine Antriebsscheibe, die auf dem Umfang voneinander beabstandete Antriebszungen enthält, die über den Umfang hinweg in Zwischenräume zwischen den Bogenfedern ragen.
Auch ein Verfahren zum Bilden einer Federhalterungsbaugruppe wird bereitgestellt. Das Verfahren beinhaltet: Bereitstellen von Nieten in einem Innenraum eines Federhalterungsabschnitts einer Federhalterung und Bereitstellen von Bogenfedern in dem Innenraum des Federhalterungsabschnitts über den Umfang hinweg zwischen den Nieten derart, dass die Niete beim Betrieb der Federhalterung in einem Dämpfer in Umfangsrichtung drehfest mit den Bogenfedern verbunden sind.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die vorliegende Erfindung wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die folgenden Zeichnungen beschrieben, wobei:
1 eine halbe Seitenquerschnittsansicht eines Drehmomentwandlers zeigt, der einen Dämpfer gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthält;
2 eine vergrößerte Seitenquerschnittsansicht eines Federhalterungsabschnitts einer Federhalterung des Dämpfers zeigt;
3 eine Ansicht des Federhalterungsabschnitts entlang der Schnittlinie A-A in 2 zeigt; und
4 eine Ansicht des Federhalterungsabschnitts entlang der Schnittlinie B-B in 2 zeigt.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Die vorliegende Offenbarung verwendet auskragende Blechniete zum Antreiben eines Abschnitts einer Bogenfeder in einer Federhalterung. Außerdem werden Antriebszungen einer Antriebsscheibe zum Antreiben eines axial abgewandten Abschnitts der Feder verwendet. Durch eine solche Anordnung können Spannungen vermindert werden, wie sie für gewöhnlich bei gequetschten Federhalterungen unter hoher Belastung auftreten.
1 zeigt eine halbe Seitenquerschnittsansicht eines Drehmomentwandlers 10, der einen Dämpfer 12 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthält. Der Drehmomentwandler 10 enthält ferner eine Turbine 14, die ein Turbinengehäuse 16 und eine Vielzahl an dem Turbinengehäuse 16 befestigter Turbinenschaufeln 18 enthält. Die Turbine 14 ist axial auf ein Laufrad 22 zu und von diesem weg verschiebbar, um die Turbine in das Laufrad 22 und einen Deckel 24 des Drehmomentwandlers 10 einzukuppeln und von diesen zu trennen, damit sie als Kolben einer Überbrückungskupplung des Drehmomentwandlers 10 fungiert. Der Deckel 24 enthält einen Vorderdeckel 26 zum Verbinden mit einer Kurbelwelle eines Verbrennungsmotors und einen Rückdeckel 28, der ein Gehäuse 30 des Laufrades 22 bildet. Sowohl der Vorderdeckel 26 als auch der Rückdeckel 28 sind schalenförmig und miteinander verbunden, indem eine axiale Verlängerung am Vorderdeckel 26 radial innerhalb einer axialen Verlängerung des Rückdeckels 28 bereitgestellt wird und die axialen Verlängerungen dann miteinander verschweißt werden. Das Laufradgehäuse 30 haltert die Vielzahl Laufradschaufeln 32 an einer axial inneren Fläche desselben. Der Drehmomentwandler 10 enthält auch einen Stator 34 zwischen der Turbine 14 und dem Laufrad 22.
Das Turbinengehäuse 16 enthält einen rundlichen Schaufelhalterungsabschnitt 36 zum Haltern der Turbinenschaufeln 18. Die Turbinenschaufeln 18 können durch Schaufelzungen 38 mit dem Turbinengehäuse 16 verbunden sein, die in Schlitze durch das Turbinengehäuse 16 gesteckt und so umgebogen sind, dass sie an einer Fläche des Turbinengehäuses 16 anliegen, die von den Turbinenschaufeln 18 abgewandt ist. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform werden die Schaufeln 18, nachdem sie durch Zungen 38 mit dem Turbinengehäuse 16 verbunden worden sind, mit dem Turbinengehäuse 16 hartverlötet. Das Hartlöten kann wie in der US-Patentschrift 7 918 645 beschrieben ausgeführt werden.
Das Turbinengehäuse 16 enthält ferner eine radial äußere Verlängerung 40, die radial von dem Schaufelhalterungsabschnitt 36 herausragt. Die radial äußere Verlängerung 40 weist eine Reibungsfläche auf, die durch ein Reibungsmaterial 42 an einer axialen Seite der radial äußeren Verlängerung 40 gebildet ist, die dem Rückdeckel 28 zugewandt ist. Das Turbinengehäuse 16 greift über ein Reibungsmaterial 42 in das Laufrad 22 an einem sich radial erstreckenden Abschnitt 44 des Laufradgehäuses 30 ein, der sich radial von einem rundlichen Schaufelhalterungsabschnitt 46 des Laufrades 22 aus erstreckt, der die Laufradschaufeln 32 haltert, um ein durch die Kurbelwelle des Motors an den Vorderdeckel 26 übertragenes Drehmoment zu einem Drehmoment-Abtriebsflansch 48 zu übertragen, wenn die Drehzahlen von Turbine 14 und Laufrad 22 gleich sind. Die Turbine 14 ist bei bestimmten Druckverhältnissen im Drehmomentwandler 10 axial zum Laufrad 22 hin und von diesem weg verschiebbar.
Der Dämpfer 12 enthält eine Federhalterung 50, die den Dämpfer 12 mit der Turbine 14 verbindet. Genauer gesagt, ein radial inneres Ende 52 der Federhalterung 50 ist durch eine Vielzahl von Befestigungselementen 56, bei denen es sich in dieser Ausführungsform um Niete handelt, an einem radial inneren Ende 54 des Turbinengehäuses 16 befestigt. Wenn die Turbine 14 durch das Laufrad 22 um die Mittelachse CA in Bewegung versetzt wird, entweder durch Kontakt über das Reibungsmaterial 42 auf der radial äußeren Verlängerung 40 mit dem Laufradgehäuse 30 oder durch den Flüssigkeitsstrom zwischen den Schaufeln 18, 32, überträgt die Turbine ein Drehmoment über die Federhalterung 50 zum Dämpfer 12.
Die Federhalterung 50 enthält einen Ring 53 mit einem sich radial erstreckenden Unterteil 55 und einem Federhalterungsabschnitt 57 radial außerhalb des Unterteils 55. Der Federhalterungsabschnitt 57 haltert an einem radial äußeren Ende 58 der Federhalterung 50 eine Vielzahl auf dem Umfang voneinander beabstandeter Bogenfedern 60. Die Federhalterung 50 und die Federn 60 bilden zusammen eine Federhalterungsbaugruppe. Um die Federn 60 zu haltern, enthält der Federhalterungsabschnitt 57 rundliche Abschnitte 62, die einen Umfangsabschnitt der Federn 60 umschließen. Die Federhalterung 50 enthält auch eine Vielzahl Niete 64, bei denen es sich in dieser Ausführungsform um Blechniete handelt, welche an den Enden der Federn 60 anliegen. Beim Betrieb des Drehmomentwandlers 10 setzt die Federhalterung 50 die Federn 60 durch die Niete 64 in Umfangsrichtung um die Mittelachse CA in Bewegung. Die Federn 60 setzen wiederum eine Antriebsscheibe 66 in Umfangsrichtung in Bewegung, die über den Umfang hinweg voneinander beabstandete Antriebszungen 68 aufweist, die sich in die Umfangslücken zwischen den Bogenfedern 60 erstrecken. Die Antriebsscheibe 66 ist in einem Stück zusammen mit einem ersten Deckblech 70 gebildet, das durch Befestigungselemente 74 an einem zweiten Deckblech 72 befestigt ist. Die Deckbleche 70, 72 haltern eine Vielzahl radial innerer Federn 76 und treiben diese an, die wiederum einen Drehmoment-Abtriebsflansch 48 in Umfangsrichtung um die Mittelachse CA in Bewegung versetzen. Der Dämpfer 38 enthält ferner einen Fliehkraftdämpfer 78, der als integraler Bestandteil an einem radial äußeren Ende des Deckblechs 72 gebildet ist.
2 zeigt eine vergrößerte Seitenquerschnittsansicht des Federhalterungsabschnitts 57 der Federhalterung 50. 3 zeigt eine Ansicht des Federhalterungsabschnitts 57 entlang der Schnittlinie A-A in 2, und 4 zeigt eine Ansicht des Federhalterungsabschnitts 57 entlang der Schnittlinie B-B in 2. Die rundlichen Abschnitte 62 sind über den Umfang hinweg voneinander beabstandet, und jeder rundliche Abschnitt 62 dient zum Aufnehmen einer Bogenfeder 60. Der Federhalterungsabschnitt 57 enthält auch eine Vielzahl abgeflachter Schultern 80, die auf dem Umfang zwischen je zwei rundlichen Abschnitten 62 angeordnet sind. Die Niete 64 kragen zu den Schultern 80 hin aus und ragen axial von den Schultern 80 in einen Innenraum 82 des Federaufnahmeabschnitts 57. Die Niete 64 und die Schultern 80 sind über den Umfang hinweg auf die Antriebszungen 64 ausgerichtet. Die Niete 64 liegen an den Ende 84 der Federn 60 an, wobei jeder Niet 64 auf dem Umfang zwischen je zwei Federn 60 angeordnet ist. Jeder Niet 64 erstreckt sich über eine Länge jeweils einer der Schultern 80 hinweg und enthält ein erstes Ende 64a, das an einem Ende 84 einer ersten benachbarten Feder 60 anliegt, und ein zweites Ende 64b, das an einem Ende 84 einer zweiten benachbarten Feder 60 anliegt. Das erste Ende 64a und das zweite Ende 64b ragen über die jeweiligen Enden der betreffenden Schulter 80 hinaus.
3 zeigt, dass jeder Niet 64 ein Unterteil 85 in Form eines rechteckigen Kastens enthält. Das Unterteil 85 enthält einen Auflagerand 86, der vom Innenraum 82 abgewandt ist und an einer Innenfläche 88 der betreffenden Schulter 80 anliegt, die dem Innenraum 82 zugewandt ist. Der Auflagerand 86 erstreckt sich zwischen dem ersten Ende 64a und dem zweiten Ende 64b. Jeder Niet 60 enthält auch mindestens ein Verbindungselement 90, das von dem Auflagerand 86 aus durch mindestens ein Loch 92 in der jeweiligen Schulter 80 ragt. Jedes Verbindungselement 90 ist als Vorsprung 91 gebildet, der sich von dem Auflagerand 85 aus erstreckt und einen Kopf 94 enthält, der an einer Außenfläche 96 der jeweiligen Schulter 80 anliegt, die vom Innenraum 82 abgewandt ist.
Ein bevorzugtes Verfahren zum Bilden einer Federhalterung 50 beinhaltet: Ausschneiden von Nieten 64 aus Blech, Bilden flacher Schultern 80 in dem Federhalterungsabschnitt 57 und Ausschneiden von Löchern 92 in die Schultern 80. Diese Schritte können gleichzeitig oder in einer beliebigen Reihenfolge ausgeführt werden. Jeder Niet 64 wird so gebildet, dass er ein rechteckiges Unterteil 85, der an den jeweiligen Bogenfedern 60 anliegt, und mindestens einen Vorsprung 91 enthält, der aus dem Auflagerand 86 des Unterteils 85 herausragt. Die Niete 64 sind in dem Innenraum 82 des Federhalterungsabschnitts 57 bereitgestellt. Hierzu gehört, dass die Vorsprünge 91 durch entsprechende Löcher 92 in dem Federhalterungsabschnitt 57 gesteckt werden und die Innenflächen 88 der flachen Schultern 80 an den Auflagerändern 86 der rechteckigen Unterteile der Niete 64 anliegen. Dann werden die Enden der Vorsprünge 91 durch Ansetzen eines Werkzeugs verschoben, um Köpfe 94 zu bilden, die an den Außenflächen 94 der flachen Schultern 80 derart anliegen, dass die Köpfe 94 die Niete 64 am Federhalterungsabschnitt 57 befestigen.
Dann können in dem Innenraum 82 des Federhalterungsabschnitts 57 über den Umfang hinweg zwischen den Nieten 64 Bogenfedern 60 derart bereitgestellt werden, dass die Niete 64 beim Betrieb der Federhalterung 50 im Dämpfer 12 eine drehfeste Verbindung mit den Bogenfedern 60 eingehen.
In der vorhergehenden Beschreibung ist die Erfindung unter Bezugnahme auf bestimmte beispielhafte Ausführungsformen und deren Beispiele beschrieben worden. Es ist jedoch klar, das daran verschiedene Modifikationen und Änderungen vorgenommen werden können, ohne vom weiter gefassten Wesensgehalt und Schutzumfang der Erfindung abzuweichen, die in den folgenden Ansprüchen dargelegt sind. Demgemäß sind die Beschreibung und die Zeichnungen nicht als Einschränkung, sondern nur als Veranschaulichung 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 7918645 [0015]

Claims

Federhalterung für einen Dämpfer zur Verwendung in einem Drehmomentwandler, wobei die Federhalterung umfasst: einen Ring, der ein sich radial erstreckendes Unterteil und einen Federhalterungsabschnitt radial außerhalb des Unterteils enthält, wobei der Federhalterungsabschnitt rundliche Abschnitte enthält, die über den Umfang hinweg voneinander beabstandet sind, wobei jeder rundliche Abschnitt zum Aufnehmen einer Bogenfeder gestaltet ist und der Federhalterungsabschnitt Schultern enthält, die auf dem Umfang zwischen den rundlichen Abschnitten angeordnet sind; und Niete, die an den Schultern befestigt sind, wobei die Niete axial von den Schultern in einen Innenraum des Federhalterungsabschnitts ragen und so angeordnet sind, dass sie an Enden der Federn anliegen.
Federhalterung nach Anspruch 1, wobei sich jeder Niet über eine Länge jeweils einer der Schultern hinweg erstreckt und ein erstes Ende, das an einer ersten der Federn anliegt, und ein zweites Ende enthält, das an einer zweiten der Federn anliegt.
Federhalterung nach Anspruch 2, wobei jeder Niet einen Auflagerand enthält, der an einer Innenfläche der jeweiligen Schulter anliegt, und wobei sich Auflagerand zwischen dem ersten und dem zweiten Ende erstreckt.
Federhalterung nach Anspruch 3, wobei jeder Niet mindestens ein Verbindungselement enthält, das sich von dem Auflagerand aus durch mindestens ein Loch in der jeweiligen Schulter erstreckt, wobei jedes Verbindungselement einen Kopf enthält, der an einer Außenfläche der jeweiligen Schulter anliegt.
Federhalterung nach Anspruch 1, wobei es sich bei den Nieten um Blechniete handelt.
Dämpfer, der umfasst: die Federhalterung nach Anspruch 1; Bogenfedern, die in den rundlichen Abschnitten gehaltert sind, wobei Enden der Bogenfedern beim Betrieb des Dämpfers an den Nieten anliegen; eine Antriebsscheibe, die über den Umfang hinweg voneinander beabstandete Antriebszungen enthält, die auf dem Umfang in Zwischenräume zwischen den Bogenfedern ragen.
Verfahren zum Bilden einer Federhalterungsbaugruppe, wobei das Verfahren umfasst: Bereitstellen von Nieten in einem Innenraum eines Federaufnahmeabschnitts einer Federhalterung; und Bereitstellen von Bogenfedern in dem Innenraum des Federaufnahmeabschnitts auf dem Umfang zwischen den Nieten derart, dass die Niete zum drehfesten Verbinden mit den Bogenfedern während des Betriebs der Federhalterung in einem Dämpfer gestaltet sind.
Verfahren nach Anspruch 7, das ferner Ausschneiden der Niete aus dem Blech umfasst.
Verfahren nach Anspruch 7, wobei jeder der Niete ein rechteckiges Unterteil, das an den jeweiligen Bogenfedern anliegt, und mindestens einen Vorsprung enthält, der von dem Unterteil herausragt, wobei zu dem Bereitstellen der Niete in dem Innenraum des Federaufnahmeabschnitts gehört, dass Enden eines der Vorsprünge durch entsprechende Löcher in dem Federaufnahmeabschnitt ragen und die Enden der Vorsprünge verschoben werden, um die Niete an dem Federaufnahmeabschnitt zu befestigen.
Verfahren nach Anspruch 9, wobei zu dem Bereitstellen der Niete in dem Innenraum des Federaufnahmeabschnitts gehört, dass Innenflächen flacher Schultern des Federaufnahmeabschnitts an Auflagerändern der rechteckigen Unterteile der Niete anliegen, und wobei zu dem Verschieben der Enden der Vorsprünge gehört, dass an die Enden ein Werkzeug angesetzt wird, um Nietköpfe zu bilden, die an Außenflächen der flachen Schultern anliegen.