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TECHNISCHES GEBIET
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Die vorliegende Offenbarung betrifft allgemein ein Turbinengehäuse mit einem Abschnitt, der als Federhalterung für einen Torsionsschwingungsdämpfer dient, und insbesondere einen wärmebehandelten Abschnitt des Turbinengehäuses.
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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Halterungsmerkmale sind erforderlich, um Federn für einen Torsionsschwingungsdämpfer in einem Drehmomentwandler in ihrer Position zu haltern, zum Beispiel Flügel um Öffnungen in einem Deckblech herum, in denen die Federn angeordnet sind. Gleichzeitig ist es erwünscht, die axialen Abmessungen des Drehmomentwandlers zu verringern. Da Halterungsmerkmale wie beispielsweise die Flügel auf einem Deckblech axialen Raum in Anspruch nehmen, stehen die Flügel der Verringerung axialer Abmessungen in dem Drehmomentwandler entgegen.
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KURZDARSTELLUNG
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In der vorliegenden Offenbarung wird allgemein ein Drehmomentwandler beschrieben, der enthält: einen Deckel zum Aufnehmen eines Drehmoments; ein Laufrad, das ein drehfest mit dem Deckel verbundenes Laufradgehäuse und mindestens eine mit dem Laufradgehäuse verbundene Laufradschaufel enthält; eine Turbine, die ein Turbinengehäuse, mindestens eine mit dem Turbinengehäuse verbundene Turbinenschaufel und einen wärmebehandelten Abschnitt enthält; und einen Torsionsschwingungsdämpfer, der enthält: ein Deckblech zum Aufnehmen eines Drehmoments von dem Deckel oder der Turbine; und eine Feder. Die Feder greift in das Deckblech ein und ist so angeordnet, dass sie am wärmebehandelten Abschnitt des Turbinengehäuses anliegt, wenn die Feder zusammengedrückt ist.
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In der vorliegenden Offenbarung wird allgemein ein Drehmomentwandler beschrieben, der enthält: einen Deckel zum Aufnehmen eines Drehmoments; ein Laufrad, das ein drehfest mit dem Deckel verbundenes Laufradgehäuse und mindestens eine mit dem Laufradgehäuse verbundene Laufradschaufel enthält; eine Turbine, die ein Turbinengehäuse mit einem wärmebehandelten Abschnitt und mindestens eine mit dem Turbinengehäuse verbundene Turbinenschaufel enthält; und einen Torsionsschwingungsdämpfer, der enthält: ein Deckblech zum Aufnehmen eines Drehmoments von dem Deckel oder der Turbine; und eine Feder. Die Feder greift in das Deckblech ein und liegt an dem wärmebehandelten Abschnitt des Turbinengehäuses an, wenn die Feder nicht zusammengedrückt ist.
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In der vorliegenden Offenbarung wird allgemein ein Drehmomentwandler beschrieben, der enthält: einen Deckel zum Aufnehmen eines Drehmoments; ein Laufrad, das ein drehfest mit dem Deckel verbundenes Laufradgehäuse und mindestens eine mit dem Laufradgehäuse verbundene Laufradschaufel enthält; eine Turbine; und einen Torsionsschwingungsdämpfer, der ein Deckblech zum Aufnehmen eines Drehmoments von dem Deckel oder der Turbine und eine Feder enthält. Die Turbine enthält: ein erstes Segment mit einem wärmebehandelten Abschnitt; ein zweites getrennt von dem ersten Segment gebildetes Segment, das fest mit dem wärmebehandelten Abschnitt verbunden ist und sich über das erste Segment hinaus radial nach außen erstreckt; und mindestens eine mit dem Turbinengehäuse verbundene Turbinenschaufel. Die Feder greift in das Deckblech ein und enthält eine Außenfläche, die so angeordnet ist, dass sie an dem wärmebehandelten Abschnitt des Turbinengehäuses anliegt, wenn die Feder zusammengedrückt ist.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Im Folgenden werden nunmehr das Wesen und die Funktionsweise der vorliegenden Offenbarung in der folgenden detaillierten Beschreibung in Verbindung mit den beiliegenden Figuren ausführlich beschrieben, wobei:
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1 eine perspektivische Ansicht eines Zylinderkoordinatensystems ist, die die in der vorliegenden Anmeldung verwendeten räumlichen Begriffe veranschaulicht;
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2 eine Teilquerschnittsansicht eines Drehmomentwandlers mit einem Turbinengehäuse ist, das einen wärmebehandelten Abschnitt aufweist;
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3 der Querschnitt einer Einzelheit von 2 ist, der den wärmebehandelten Abschnitt zeigt;
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4 der Querschnitt einer Einzelheit von 2 ist, der den wärmebehandelten Abschnitt zeigt;
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5 eine Einzelheit eines in 2 gezeigten Verbindungsstücks der Turbinennabe ist; und
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6 eine Teilquerschnittsansicht eines Drehmomentwandlers mit einem Turbinengehäuse ist, das einen wärmebehandelten Abschnitt aufweist.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
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Von vornherein sollte einsichtig sein, dass gleiche Zeichnungsnummern in verschiedenen Zeichnungsansichten identische oder funktionell ähnliche Strukturelemente der Offenbarung bezeichnen. Es sollte klar sein, dass die beanspruchte Offenbarung nicht auf die offenbarten Aspekte beschränkt ist.
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Außerdem ist klar, dass diese Offenbarung nicht auf die einzelnen beschriebenen Verfahrensweisen, Materialien und Modifikationen beschränkt ist und insofern natürlich variieren kann. Es ist auch klar, dass die hierin verwendeten Begriffe nur zum Beschreiben einzelner Aspekte dienen und nicht den Schutzumfang der vorliegenden Offenbarung einschränken sollen.
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Sofern nicht anderweitig definiert weisen alle hierin verwendeten technischen und wissenschaftlichen Begriffe dieselbe Bedeutung auf, wie sie dem Fachmann geläufig sind, an den diese Offenbarung gerichtet ist. Es sollte klar sein, dass zum Umsetzen oder Testen der Offenbarung beliebige Verfahren, Einheiten oder Materialien verwendet werden können, die den hierin beschriebenen ähnlich oder gleichwertig sind.
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Sofern nicht anderweitig definiert weisen alle hierin verwendeten technischen und wissenschaftlichen Begriffe dieselbe Bedeutung auf, wie sie dem Fachmann geläufig sind, an den diese Offenbarung gerichtet ist. Es sollte einsichtig sein, dass der Begriff „im Wesentlichen” gleichbedeutend ist mit Begriffen wie beispielsweise „nahezu”, „sehr nahezu”, „ungefähr”, „annähernd”, „rund”, ”angrenzend an”, „nahe bei”, „wesentlich”, „in der Nachbarschaft von”, „in der Nähe von” usw. und dass solche Begriffe bei Vorkommen in der Beschreibung und den Ansprüchen austauschbar verwendet werden können. Es sollte einsichtig sein, dass der Begriff „nahe” gleichbedeutend ist mit Begriffen wie beispielsweise „nahe bei”, „dicht bei”, „angrenzend an”, „benachbart”, „unmittelbar”, „anschließend an” usw. und dass solche Begriffe bei Vorkommen in der Beschreibung und den Ansprüchen austauschbar verwendet werden können.
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1 ist eine perspektivische Ansicht eines Zylinderkoordinatensystems 10, die die in der vorliegenden Anmeldung verwendeten räumlichen Begriffe veranschaulicht. Die vorliegende Anmeldung wird zumindest teilweise in Verbindung mit einem Zylinderkoordinatensystem beschrieben. Das System 10 enthält eine Längsachse 11, die als Bezug für die folgenden räumlichen und Richtungsbegriffe dient. Eine axiale Richtung AD ist parallel zur Achse 11. Eine radiale Richtung RD ist senkrecht zur Achse 11. Eine Umfangsrichtung CD ist durch einen Endpunkt eines (zur Achse 11 senkrechten) Radius R definiert, der um die Achse 11 rotiert.
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Zum Verdeutlichen der räumlichen Begriffe dienen die Objekte 12, 13 und 14. Eine axiale Fläche wie beispielsweise die Fläche 15 des Objekts 12 ist durch eine mit der Achse 11 koplanare Ebene gebildet. Die Achse 11 verläuft durch die ebene Fläche 15; jedoch ist jede mit der Achse 11 koplanare ebene Fläche eine axiale Fläche. Eine radiale Fläche wie beispielsweise die Fläche 16 des Objekts 13 ist durch eine zur Achse 11 senkrechte und mit einem Radius wie beispielsweise dem Radius 17 koplanare Ebene gebildet. Der Radius 17 verläuft durch die ebene Fläche 16; jedoch ist jede mit dem Radius 17 koplanare ebene Fläche eine radiale Fläche. Die Fläche 18 des Objekts 14 bildet eine zylindrische oder Umfangsfläche. Zum Beispiel verläuft der Umfang 19 durch die Fläche 18. Ein weiteres Beispiel besagt, dass eine axiale Bewegung parallel zur Achse 11, eine radiale Bewegung senkrecht zur Achse 11 und eine Umfangsbewegung parallel zum Umfang 19 erfolgen. Eine Drehbewegung erfolgt in Bezug auf die Achse 11. Die Begriffe „axial”, „radial” und „Umfangs-” beziehen sich auf eine Ausrichtung parallel zur Achse 11, zum Radius 17 beziehungsweise zum Umfang 19. Zum Beispiel erstreckt sich eine axial angeordnete Fläche oder Kante in der Richtung AD, eine radial angeordnete Fläche oder Kante erstreckt sich in der Richtung R und eine in Umfangsrichtung angeordnete Fläche oder Kante erstreckt sich in der Richtung CD.
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2 ist eine Teilquerschnittsansicht eines Drehmomentwandlers 100 mit einer Turbine, die einen wärmebehandelten Abschnitt aufweist.
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3 ist eine Einzelheit des Querschnitts von 2, die den wärmebehandelten Abschnitt zeigt. Die folgende Beschreibung ist in Verbindung mit den 2 und 3 zu sehen. Der Drehmomentwandler 100 enthält eine Drehachse AR, einen Deckel 102 zum Aufnehmen eines Drehmoments, ein Laufrad 104, eine Turbine 106, einen Stator 107 und einen Torsionsschwingungsdämpfer 108. Das Laufrad 104 enthält: ein drehfest mit dem Deckel 102 verbundenes Laufradgehäuse 110; und mindestens eine drehfest mit dem Laufradgehäuse 110 verbundene Laufradschaufel 112. Die Turbine 106 enthält: ein Turbinengehäuse 114, das einen wärmebehandelten Abschnitt 116 enthält; und mindestens eine mit dem Turbinengehäuse 114 verbundene Turbinenschaufel 118. Die Abmessungen des Abschnitts 116 sind in 2 ungefähr dargestellt. Die Abmessungen des Abschnitts 116 können von den in 2 gezeigten abweichen. Der Dämpfer 108 enthält: ein Deckblech 120 zum Aufnehmen eines Drehmoments vom Deckel 102 oder von der Turbine 106; und eine Feder 122.
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Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform ist die Feder 122 so angeordnet, dass sie an dem wärmebehandelten Abschnitt 116 anliegt, wenn die Feder 122 zusammengedrückt ist, zum Beispiel durch ein zum Deckblech 120 übertragenes Drehmoment. Das heißt, die Feder 122 wird durch das Zusammendrücken in der allgemeinen Richtung D verschoben. Gemäß dieser Ausführungsform liegt die Feder 122, zum Beispiel die Fläche 124, nicht am Abschnitt 116 an, wenn der Dämpfer 108 entlastet und die Feder 122 nicht zusammengedrückt ist. Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform enthält der Dämpfer 108 einen Abtriebsflansch 130, der so angeordnet ist, dass er zum Beispiel durch eine Abtriebsnabe 131 drehfest mit der Antriebsnabe IS eines Getriebes verbunden ist. In der Technik ist bekannt, dass das Deckblech 120 so angeordnet ist, dass es über die Feder 122 ein Drehmoment zum Flansch 130 überträgt. In dem Maß, wie das übertragene Drehmoment zunimmt oder die der Drehung des Flanschs 130 entgegen wirkende Kraft zunimmt, wird die Feder 120 zusammengedrückt, in der allgemeinen Richtung D verbogen und liegt am Abschnitt 116 an, der die Feder 122 zusammen mit dem Flügel 120A des Deckblechs 120 im Deckblech 120 haltert. Unter „drehfest miteinander verbundenen” Komponenten ist zu verstehen: dass sich jedes Mal, wenn sich eine der Komponenten dreht, alle Komponenten in Drehung versetzt werden; und dass eine Relativdrehung zwischen den Komponenten nicht möglich ist.
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3 ist eine Einzelheit des Querschnitts von 2, die den wärmebehandelten Abschnitt 116 zeigt. Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform liegen die Feder 122 und die Fläche 124 am wärmebehandelten Abschnitt 116 an, wenn die Feder 122 unbelastet und nicht zusammengedrückt ist, zum Beispiel, wenn das Deckblech 120 kein Drehmoment zur Feder 122 überträgt. Wenn das Deckblech 120 ein Drehmoment zur Feder 122 überträgt, wird die Feder 122 durch den Abschnitt 116 zusammen mit dem Flügel 120A des Deckblechs 120 in dem Deckblech 120 gehaltert.
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Die folgende Beschreibung ist auf die 2 bis 4 anwendbar. Das Turbinengehäuse 114 enthält Segmente 132 und 134. Das Segment 132 enthält den wärmebehandelten Abschnitt 116. Das Segment 134 ist: getrennt vom Segment 132 gebildet (mit anderen Worten: es ist ein vom Segment 132 getrenntes Bauteil); fest mit dem Segment 132 verbunden, zum Beispiel an der Verbindungsstelle 136; und radial außerhalb des Segments 132 angeordnet. Die Segmente 132 und 134 sind durch ein beliebiges in der Technik bekanntes Mittel miteinander verbunden. Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform ist das Deckblech 120 drehfest mit dem Segment 132 verbunden, zum Beispiel durch mindestens ein Befestigungselement, das durch das Segment 132 verläuft, zum Beispiel durch mindestens einen Niet 137. Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform liegt das Deckblech 120 am Segment 132 an. Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform bildet der wärmebehandelte Abschnitt 116 nur einen Teil des Segments 132. Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform enthält der wärmebehandelte Abschnitt 116 die Gesamtheit des Segments 132. Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform ist die Turbinenschaufel 118 am Segment 134 angebracht und nicht am Segment 132. Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform ist der wärmebehandelte Abschnitt 116 in der Umfangsrichtung CD1 durchgehend. Das heißt, der Abschnitt 116 bildet einen durchgehenden Umfangsstreifen um das Gehäuse 114 herum.
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5 ist eine Einzelheit der in 2 gezeigten Verbindungsstelle 36 der Turbinennabe. Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform enthält die Verbindungsstelle 136 ein durch das Segment 132 gebildetes Flügelhaltemerkmal 132A, das in den Schlitz 134A im Segment 134 gleitet, um die Segmente 132 und 134 zusammenzuhalten. Durch eine Zahnkranzverbindung 139, die durch ineinander greifende Zahnprofile in den Segmenten 132 und 134 gebildet ist, wird eine drehfeste Verbindung zwischen den Segmenten 132 und 134 bereitgestellt.
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Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform enthält der Torsionsschwingungsdämpfer 108 ein Deckblech 138: zum Aufnehmen eines Drehmoments vom Deckel 102 oder von der Turbine 106; das drehfest mit dem Deckblech 120 verbunden ist, zum Beispiel durch mindestens einen Niet 139; und das in die Feder 122 eingreift. Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform handelt es sich bei dem Torsionsschwingungsdämpfer 108 um einen Seriendämpfer, der ein Antriebselement 140 und mindestens ein elastisches Element 142 enthält, das in das Element 140 und das Deckblech 138 eingreift. Das heißt, ein Drehmoment vom Element 140 wird durch das/die Element(e) 142 zum Deckblech 138 übertragen.
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Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform enthält der Drehmomentwandler 100 eine Drehmomentwandlerkupplung 144, in der ein Kolben 146 so angeordnet ist, dass er durch Reibung die Komponente 140 mit dem Deckel 102 in Eingriff bringt, um ein Drehmoment vom Deckel 102 zum Dämpfer 108 zu übertragen. Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform enthält der Drehmomentwandler 100 einen mit dem Deckblech 120 verbundenen Fliehkraftdämpfer 148.
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6 ist eine Teilquerschnittsansicht des Drehmomentwandlers 100 mit einem Turbinengehäuse 114, das einen wärmebehandelten Abschnitt aufweist. Bei der beispielhaften Ausführungsform von 6 stellt der wärmebehandelte Abschnitt 116 ein getrenntes Bauteil aus wärmebehandeltem Material dar, das drehfest mit dem Turbinengehäuse 114 verbunden ist. Zum Beispiel ist das Turbinengehäuse 114 aus einem Materialstück und der Abschnitt 116 aus einem anderen Materialstück gebildet und durch ein beliebiges in der Technik bekanntes Mittel, zum Beispiel durch einen Niet 137, am Gehäuse 114 befestigt. Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform handelt es sich bei dem Abschnitt 116 um eine wärmebehandelte Federstahlscheibe mit einer Dicke von ungefähr 0,5 mm.
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Es ist einsichtig, dass verschiedene der oben offenbarten und andere Merkmale und Funktionen oder deren Alternativen auf wünschenswerte Weise zu vielen anderen verschiedenen Systemen oder Anwendungen kombiniert werden können. Ein Fachmann kann später verschiedene gegenwärtig unvorhersehbare oder unerwartete Alternativen, Modifikationen oder Verbesserungen daran vornehmen, die auch durch die folgenden Ansprüche erfasst sein sollen.
