DE10301771A1

DE10301771A1 - Hydrodynamic torque converter has radial flange fixed directly to hub and resting on support surface of it

Info

Publication number: DE10301771A1
Application number: DE2003101771
Authority: DE
Inventors: Peter Dipl.-Ing. Frey (Fh)
Original assignee: ZF Sachs AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2003-01-18
Filing date: 2003-01-18
Publication date: 2004-07-29

Abstract

The converter has a housing (37) has a hub (29) facing the drive (1) and a housing cover (35) fixed to the hub. A radial flange (25) runs axially between the cover and the drive, which is connected to the casing so that the casing is connected to the drive. The radial flange is fixed directly to the hub and is axially supported by a resting surface (31) of the hub.

Description

Die Erfindung betrifft einen hydrodynamischen Drehmomentwandler gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.The invention relates to a hydrodynamic Torque converter according to the preamble of Claim 1.

Durch die DE 198 12 062 A1 ist ein hydrodynamischer Drehmomentwandler mit einem Gehäuse bekannt, das über eine einem Antrieb zugewandte Nabe verfügt, welche eine Getriebeeingangswelle umschließt. Die Nabe ist in ihrem radial äußeren Bereich mit einem Gehäusedeckel verbunden, der im Bereich einer Mittenachse in einer Kurbelwelle des als Brennkraftmaschine ausgebildeten Antriebs zentriert ist und im radial mittleren Bereich axial zwischen sich und dem Antrieb einen Radialflansch fest aufnimmt. Der Letztgenannte ist im Bereich seines Außenumfanges mit Aufnahmen in Form jeweils einer Gewindebuchse versehen, in welcher Befestigungselemente in Form jeweils einer Schraube zur Verbindung des Radialflansches mit einer Flexplate eingreifen. Die Flexplate ist radial innen über Anbindungselemente in Form von Schrauben an der Kurbelwelle des Antriebs befestigt.Through the DE 198 12 062 A1 a hydrodynamic torque converter with a housing is known which has a hub facing a drive, which encloses a transmission input shaft. The hub is connected in its radially outer region to a housing cover which is centered in the region of a central axis in a crankshaft of the drive designed as an internal combustion engine and in the radially central region axially holds a radial flange between it and the drive. The latter is provided in the area of its outer circumference with receptacles in the form of a threaded bushing in each of which fastening elements in the form of a screw engage to connect the radial flange to a flexplate. The Flexplate is attached to the crankshaft of the drive radially on the inside via connecting elements in the form of screws.

Die relativ materialintensiv ausgebildete Nabe vermag zwar durch ihre Befestigung am Gehäusedeckel diesen im radial inneren Bereich zu versteifen, jedoch ist der Gehäusedeckel in seinen radial weiter außen liegenden Bereichen aufgrund vergleichsweise geringer Wandstärke in erheblichem Maße einer Verformung unterworfen, die mit zunehmender Drehzahl des Gehäuses um die Mittenachse aufgrund des sich im hydrodynamischen Kreis des Drehmomentwandlers befindenden Wandlerfluids immer stärker verformt wird. In Fachkreisen wird diese Erscheinung als „Blähen" des Gehäuses bezeichnet. Verständlicherweise wird hierbei auch diejenige Position des Gehäusedeckels, an welcher der Radialflansch befestigt ist, axial und/oder radial gedehnt, sodass sich die gesamte Anbindungssituation des Gehäuses gegenüber der Kurbelwelle ändert.The relatively material-intensive hub is able to attach this to the housing cover in the radial stiffen the inner area, however, the housing cover in its radial outward lying areas to a considerable extent due to the comparatively small wall thickness Deformation that increases with increasing speed of the housing the center axis due to the fact that the torque converter is in the hydrodynamic circuit located converter fluid is deformed more and more. In specialist circles this phenomenon is referred to as "bloating" of the housing. Understandably is also the position of the housing cover at which the Radial flange is attached, axially and / or radially stretched so that the entire connection situation of the housing changes with respect to the crankshaft.

Aufgrund der Situation, den Radialflansch am Gehäusedeckel und denselben wiederum an der Nabe zu befestigen, können sich in Achsrichtung zwischen dem Radialflansch und der Nabe Toleranzen in unerwünschter Weise addieren, was sich ungünstig auf eine präzise Positionierung des hydrodynamischen Drehmomentwandlers gegenüber dem Antrieb auswirkt.Due to the situation, the radial flange on housing cover and in turn attaching it to the hub can Tolerances in the axial direction between the radial flange and the hub in unwanted Wise add up to what is inconvenient a precise Positioning the hydrodynamic torque converter in relation to the Drive affects.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem hydrodynamischen Drehmomentwandler sowohl dessen Gehäuse als auch die Anbindung desselben an einen Antrieb derart zu gestalten, dass zwischen Antrieb und Drehmomentwandler ungeachtet eventueller Betriebsbedingungen und Toleranzen stets vorbestimmte Bauteilabstände vorliegen.The invention is based on the object a hydrodynamic torque converter both its housing and also design the connection of the same to a drive in such a way that between drive and torque converter regardless of any Operating conditions and tolerances always have predetermined component distances.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Anspruches 1 angegebenen Merkmale gelöst. Durch die Maßnahme, den Radialflansch unmittelbar an der Nabe zu befestigen, findet er an einem Bauteil Aufnahme, welches aufgrund vergleichbar hoher Steifigkeit sowohl in Radial- als auch in Axialrichtung selbst bei fliehkraftbedingter Verlagerung des Wandlerfluids im Gehäuse nach radial außen keine wesentliche Verformung erfährt. Damit ist eine jederzeit stabile Bezugsposition des Radialflansches und damit des gesamten Gehäuses des hydrodynamischen Drehmomentwandlers gegenüber dem Antrieb, wie beispielsweise einer mit einer Kurbelwelle versehenen Brennkraftmaschine, gewährleistet.This object is achieved by the solved in the characterizing part of claim 1. By the measure, he finds the radial flange attached directly to the hub on a component holder, which due to its comparably high rigidity both in the radial and in the axial direction even with centrifugal displacement of the converter fluid in the housing radially outwards undergoes no significant deformation. This means that the radial flange's reference position is stable at all times and thus the entire housing of the hydrodynamic torque converter compared to the drive, such as an internal combustion engine provided with a crankshaft.

In diesem Sinne wirkt auch die Aufnahme des Radialflansches an einer Zentrierfläche der Nabe, sowie an einer Anlagefläche der Letztgenannten. Die Zentrierfläche bewirkt eine hohe radiale Führungspräzision für das Gehäuse des hydrodynamischen Drehmomentwandlers gegenüber dem Antrieb, während die Anlagefläche einerseits für eine hohe axiale Führungspräzision sorgt, und andererseits die Bildung eines vorbestimmten Axialabstandes des Radialflansches gegenüber dem Gehäusedeckel des Gehäuses ermöglicht, sodass der Gehäusedeckel genügend Freiraum vorfindet, um bei einem fliehkraftbedingten „Blähen" in Folge der Radialverdrängung von Wandlerfluid sich in diesen Axialabstand aufweiten zu können, ohne hierbei axial in Kontakt mit dem Radialflansch zu gelangen und diesen dadurch zu verformen. Selbstverständlich gestattet der Axialabstand zwischen Radialflansch und Gehäusedeckel außerdem eine vorbestimmte Elastizität des Radialflansches in Achsrichtung und damit eine gewünschte begrenzte Nachgiebigkeit, um von der Kurbelwelle stammenden Taumelbewegungen entgegenwirken zu können.The inclusion of the Radial flange on a centering surface of the hub, as well as on one contact surface the latter. The centering surface creates a high radial Leadership precision for the housing of the hydrodynamic torque converter versus the drive while the contact surface on the one hand for high axial guidance precision ensures and on the other hand the formation of a predetermined axial distance of the radial flange opposite the housing cover of the housing allows so that the housing cover enough Freedom finds in order to "blowing" due to centrifugal force as a result of the radial displacement of To be able to expand converter fluid in this axial distance without to come axially into contact with the radial flange and thereby this to deform. Of course allows the axial distance between the radial flange and the housing cover Moreover a predetermined elasticity of the Radial flange in the axial direction and thus a desired limited Flexibility to wobble from the crankshaft to be able to counteract.

Auch der Gehäusedeckel ist an der Nabe befestigt, und zwar vorzugsweise unmittelbar axial benachbart zum Radialflansch und/oder im Wesentlichen im gleichen Radialbereich wie der Letztgenannte. Hierdurch ergeben sich fertigungsbedingte Vorteile, insbesondere wenn sowohl die Befestigung des Gehäusedeckels an der Nabe als auch des Radialflansches an der Nabe jeweils durch eine Schweißverbindung, insbesondere eine Laserschweißverbindung, hergestellt wird. Verständlicherweise werden sich, aufgrund der Befestigung sowohl des Radialflansches als auch des Gehäusedeckels jeweils an der Nabe, keine Toleranzen in unerwünschter Weise zwischen Antrieb und Gehäuse addieren, sodass vorbestimmte Bauteilabstände zwischen Antrieb und Drehmomentwandler präzise eingehalten werden können.The housing cover is also attached to the hub, and preferably directly axially adjacent to the radial flange and / or substantially in the same radial area as the latter. This results in production-related advantages, in particular if both the attachment of the housing cover to the hub as also the radial flange on the hub each by a welded connection, especially a laser welded joint, will be produced. Understandably will, due to the attachment of both the radial flange as well as the housing cover each on the hub, no undesirable tolerances between the drive and housing add up so that predetermined component distances between drive and torque converter precise can be met.

Im Folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Es zeigt:The following is an embodiment the invention explained in more detail with reference to a drawing. It shows:

1 die obere Hälfte eines Teilsschnittes durch ein Gehäuse eines hydrodynamischen Drehmomentwandlers mit erkennbarer Nabe, Gehäusedeckel und Radialflansch zur Anbindung des Gehäuses an einen Antrieb; 1 the upper half of a partial section through a housing of a hydrodynamic torque converter with recognizable hub, housing cover and radial flange for connecting the housing to a drive;

2 eine vergrößerte Herauszeichnung des in 1 eingekreisten Bereiches Z. 2 an enlarged drawing of the in 1 circled area Z.

1 zeigt einen Antrieb 1 in Form einer Kurbelwelle 3 einer Brennkraftmaschine, wobei die Kurbelwelle 3 an ihrer freien Seite über einen Kurbelwellenflansch 5 verfügt, der mit Gewindebohrungen 11 zur Aufnahme jeweils eines Schaftes 9 eines als Schraube ausgebildeten Anbindungselementes 7 dient. Über die Anbindungselemente 7 ist eine Flexplate 13 am Kurbelwellenflansch 5 und damit am Antrieb 1 befestigt, wobei diese Flexplate 13 im radial äußeren Bereich über Befestigungselemente 15 mit einem Radialflansch 25 fest verbunden ist. Die durch Schrauben gebildeten Befestigungselemente 15 greifen jeweils über einen Schaft 17 in eine Gewindebohrung 19 je einer hülsenförmigen Aufnahme 21 ein, die beispielsweise über je eine Schweißnaht 23 fest im Radialflansch 25 gehalten ist. 1 shows a drive 1 in the form of a crankshaft 3 an internal combustion engine, the crankshaft 3 on its free side via a crankshaft flange 5 has that with threaded holes 11 to hold one shaft at a time 9 a connecting element designed as a screw 7 serves. About the connection elements 7 is a flexplate 13 on the crankshaft flange 5 and thus on the drive 1 attached, this flexplate 13 in the radially outer area via fasteners 15 with a radial flange 25 is firmly connected. The fasteners formed by screws 15 each grip over a shaft 17 into a threaded hole 19 one sleeve-shaped receptacle each 21 a, for example, each with a weld 23 firmly in the radial flange 25 is held.

Der Radialflansch 25 umgreift mit seinem radial inneren Bereich ringförmig eine Nabe 29 eines Gehäuses 37 eines hydrodynamischen Drehmomentwandlers, der ebenso wie die Kurbelwelle 3 des Antriebs 1 um eine Mittenachse 39 drehbar ist. Der Radialflansch 25 kommt hierbei an einer Zentrierfläche 27 der Nabe 29 radial in Anlage, und stützt sich zudem an einer Anlagefläche 31 der Nabe 29 axial ab. Derart bewegungsgesichert sowohl in Axial- als auch in Radialrichtung, wird der Radialflansch 25 an der Nabe 29 befestigt, und zwar bevorzugt mittels einer Schweißverbindung 33, insbesondere wenn diese als Laserschweißverbindung ausgebildet ist. Selbstverständlich sind aber auch andere Verbindungsverfahren, wie beispielsweise Kleben oder Löten, denkbar.The radial flange 25 encircles a hub with its radially inner region 29 of a housing 37 a hydrodynamic torque converter that works just like the crankshaft 3 of the drive 1 around a central axis 39 is rotatable. The radial flange 25 comes here on a centering surface 27 the hub 29 radially in contact, and also supports itself on a contact surface 31 the hub 29 axially. The radial flange is secured against movement in both the axial and radial directions 25 on the hub 29 attached, preferably by means of a welded connection 33 , especially if it is designed as a laser welded connection. Of course, other connection methods, such as gluing or soldering, are also conceivable.

Axial unmittelbar benachbart zum Radialflansch 25 verläuft ein Gehäusedeckel 35 des Gehäuses 37, wobei dieser Gehäusedeckel 35 nur unwesentlich radial außerhalb des Radialflansches 25 an der Nabe 29 befestigt ist, und zwar ebenfalls bevorzugt in Form einer Schweißverbindung 41, insbesondere hierbei einer Laserschweißverbindung. Auch hier sind selbstverständlich andere Verbindungsverfahren, wie Kleben oder Löten geeignet.Axially immediately adjacent to the radial flange 25 runs a housing cover 35 of the housing 37 , with this housing cover 35 only slightly radially outside the radial flange 25 on the hub 29 is attached, also preferably in the form of a welded joint 41 , especially a laser welded joint. Other connection methods, such as gluing or soldering, are of course also suitable here.

Aufgrund der bereits erwähnten Anlagefläche 31 an der Nabe 29 wird, wie insbesondere die 2 in deutlicher Weise zeigt, ein Axialabstand 43 zwischen Radialflansch 25 und Gehäusedeckel 35 gebildet, der einerseits eine axiale Elastizität des Radialflansches 25 zur Beeinflussung von durch die Kurbelwelle 3 eingeleiteten Taumelschwingungen zulässt, und zum Anderen wird eine Blähung des Gehäusedeckels 35 in Richtung zum Radialflansch 25 ermöglicht, ohne hierdurch insbesondere eine axiale Verlagerung des Radialflansches 25 zu erzwingen.Due to the previously mentioned contact area 31 on the hub 29 will, like in particular 2 clearly shows an axial distance 43 between radial flange 25 and housing cover 35 formed, on the one hand, an axial elasticity of the radial flange 25 for influencing by the crankshaft 3 initiated wobble vibrations, and on the other hand there is a bloating of the housing cover 35 towards the radial flange 25 enables, without thereby in particular an axial displacement of the radial flange 25 to force.

Abschließend sei darauf hingewiesen, dass aufgrund der sehr dichten Anordnung der Schweißverbindungen 33 und 41 beieinander die Fertigung erleichtert wird, was insbesondere aufgrund der Ausbildung beider Schweißverbindungen im Wesentlichen im gleichen Radialbereich realisiert wird.In conclusion, it should be noted that due to the very tight arrangement of the welded joints 33 and 41 manufacturing is facilitated, which is achieved essentially in the same radial area, in particular due to the formation of both welded connections.

1.1.: Antriebdrive
3.Third: Kurbelwellecrankshaft
5.5th: Kurbelwellenflanschcrankshaft
7.7th: Anbindungselementconnecting element
9.9th: Schaftshaft
11.11th: Gewindebohrungthreaded hole
13.13th: Flexplateflexplate
15.15th: Befestigungselementfastener
17.17th: Schaftshaft
19.19th: Gewindebohrungthreaded hole
21.21st: Aufnahmeadmission
23.23rd: Scheißnahtshit seam
25.25th: Radialflanschradial flange
27.27th: Zentrierflächecentering
29.29th: Nabehub
31.31st: Anlageflächecontact surface
33.33rd: Schweißverbindungwelded joint
35.35th: Gehäusedeckelhousing cover
37.37th: Gehäusecasing
39.39th: Mittenachsemid-axis
41.41st: Schweißverbindungwelded joint
43.43rd: Axialabstandaxial distance

Claims

Hydrodynamic torque converter, and characterized by a housing which has a a drive facing hub and attached to this housing cover with an axially extending between the housing cover and the drive radial flange, which is connected to the connection of the housing to the drive with the housing characterized that the radial flange ( 25 ) directly on the hub ( 29 ) is attached.

Hydrodynamic torque converter according to claim 1, characterized in that the radial flange ( 25 ) on a contact surface ( 31 ) the hub ( 29 ) supported axially.

Hydrodynamic torque converter according to claim 1 or 2, characterized in that the radial flange ( 25 ) on a centering surface ( 27 ) the hub ( 29 ) is included.

Hydrodynamic torque converter according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the radial flange ( 25 ) through the centering surface ( 27 ) on the hub ( 29 ) at a predetermined axial distance ( 43 ) to the housing cover ( 35 ) is held.

Hydrodynamic torque converter according to one of claims 1 to 4, characterized in that the radial flange ( 25 ) by a welded joint ( 33 ) on the hub ( 29 ) is included.

Hydrodynamic torque converter according to one of claims 1 to 5, characterized in that the radial flange ( 25 ) axially immediately adjacent to the housing cover ( 35 ) on the hub ( 29 ) is included.

Hydrodynamic torque converter according to one of claims 1 to 6, characterized in that the radial flange ( 25 ) essentially in the same radial area as the housing cover ( 35 ) on the hub ( 29 ) is provided.

Hydrodynamic torque converter according to one of claims 1 to 7, characterized in that the housing cover ( 35 ) by means of a welded joint ( 41 ) on the hub ( 29 ) is attached.

Hydrodynamic torque converter according to one of claims 1 to 8, characterized in that at least one of the on the hub ( 29 ) attached components - housing cover ( 35 ) or radial flange ( 25 ) - by means of a laser welded connection on the hub ( 29 ) attacks.