DE10319415A1

DE10319415A1 - Hydrodynamischer Momentwandler, insbesondere für Kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE10319415A1
Application number: DE10319415A
Authority: DE
Inventors: Rabah Arhab; Norbert Termenon; Daniel Bonnel
Original assignee: Valeo Embrayages SAS
Current assignee: Valeo Embrayages SAS
Priority date: 2002-04-30
Filing date: 2003-04-29
Publication date: 2003-12-04
Also published as: FR2839128B1; US6938743B2; US20030221926A1; JP2004003644A; FR2839128A1

Abstract

Die Erfindung betrifft einen hydrodynamischen Momentwandler (10), insbesondere für Kraftfahrzeuge, umfassend: DOLLAR A - ein Gehäuse (1, 2), das eine erste Schale (1) aufweist und zur drehfesten Verbindung einer treibenden Welle (A1) mit einem Pumpenrad (11) bestimmt ist; DOLLAR A - ein Turbinenrad (12), das durch eine spielfreie Verbindung drehfest mit einer Turbinenradnabe (14) verbunden ist, die drehfest mit einer getriebenen Welle (A2) über ein Eingangselement (21, 23) einer Dämpfungsvorrichtung (20) verbunden werden kann, deren Ausgangselement (25, 27) drehfest mit der besagten getriebenen Welle (A2) verbindbar ist; DOLLAR A - eine Überbrückungskupplung (30) zur kraftschlüssigen Verbindung der treibenden (A1) und der getriebenen Welle (A2); DOLLAR A wobei die Dämpfungsvorrichtung (20) umfangsmäßig wirksame elastische Organe (26) umfasst, die zwischen einem Eingangselement (21, 23) und einem Ausgangselement (25) eingefügt sind, wobei die Eingangs- und Ausgangselemente (21, 23, 25) mit einer durch Anschlagmittel (40) begrenzten Winkelauslenkungsmöglichkeit drehfest miteinander verbunden sind, DOLLAR A und wobei die spielfreien Verbindungsmittel zwischen dem Turbinenrad (12), der Turbinenradnabe (14) und dem Eingangselement (21, 23) der Dämpfungsvorrichtung (20) durch eine axiale Niete (42) gebildet sind.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen hydrodynamischen Momentwandler, insbesondere für Kraftfahrzeuge, nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.
Nach dem Stand der Technik, zum Beispiel aus den Druckschriften FR- A-2.765.939 und US-A-5.975.561, ist bereits ein hydrodynamischer Momentwandler, insbesondere für Kraftfahrzeuge, bekannt, der folgendes umfasst:

- ein Gehäuse, das aus einer ersten Schale besteht und zur drehfesten Verbindung einer treibenden Welle und eines Pumpenrads bestimmt ist;
- ein Turbinenrad, das durch eine spielfreie Verbindung drehfest mit einer Turbinenradnabe verbunden ist, die drehfest mit einer getriebenen Welle über ein Eingangselement einer Dämpfungsvorrichtung verbunden werden kann, deren Ausgangselement drehfest mit der besagten getriebenen Welle verbunden ist;
- eine Überbrückungskupplung zur kraftschlüssigen Verbindung der treibenden und der getriebenen Welle, die zwischen dem Turbinenrad und einer zweiten Schale des Gehäuses zum Einsatz kommt und einen axial beweglichen Kolben umfasst, um das Turbinenrad ausrückbar mit der treibenden Welle zu verbinden, wobei der Kolben dazu bestimmt ist, wenigstens eine Reibungskupplungsscheibe einzuspannen, die einerseits mit der zweiten Gehäuseschale über ein erstes Verbindungsteil und andererseits mit der Dämpfungsvorrichtung über ein zweites Verbindungsteil drehfest verbunden ist;
- und wobei die Dämpfungsvorrichtung umfangsmäßig wirksame elastische Organe umfasst, die zwischen zwei das Eingangselement bildenden Führungsscheiben und einer das Ausgangselement bildenden Zwischenscheibe eingefügt sind, wobei die Eingangs- und Ausgangselemente mit einer Winkelauslenkungsfähigkeit, die durch Anschlagmittel begrenzt wird, rotatorisch verbunden sind.

Die US-A-5.975.561 beschreibt einen derartigen hydrodynamischen Momentwandler, bei dem das Turbinenrad an der Turbinenradnabe verschweißt ist und der eine spielfreie Drehverbindung umfasst, die zwischen der Turbinenradnabe und einer der Führungsscheiben des Dämpfers vorgesehen ist. Diese spielfreie Verbindung ist durch formschlüssiges Zusammenwirken zwischen in der Führungsscheibe ausgebildeten Ansätzen einerseits und Öffnungen, welche die Turbinenradnabe aufweist, andererseits ausgeführt.
Die drehfest mit der getriebenen Welle verbundene Nabe des Dämpfers ist einstückig mit der Zwischenscheibe ausgeführt und umfasst ein Lager, das sich axial erstreckt und auf dem die Turbinenradnabe drehbeweglich gelagert ist, wobei die Naben des Dämpfers und der Turbine axial durch einen Ring, etwa durch einen Sicherungsbügel, gehalten werden, der in eine Auskehlung der Nabe des Dämpfers eingesetzt ist.
Die Nabe des Turbinenrads umfasst Finger, die sich in der zum Turbinenrad entgegengesetzten Richtung erstrecken und die in entsprechende Öffnungen der Zwischenscheibe eindringen, um eine mit Spiel wirksame Drehverbindung auszuführen, das heißt mit der Möglichkeit einer relativen Winkelauslenkung zwischen einerseits den das Eingangselement des Dämpfers bildenden Führungsscheiben, von denen eine spielfrei drehfest mit der Turbinenradnabe verbunden ist, und andererseits der das Ausgangselement des Dämpfers bildenden Zwischenscheibe des Dämpfers.
Die FR-A-2.765.939 beschreibt ebenfalls einen derartigen hydrodynamischen Momentwandler, bei dem, wie vorstehend, das Turbinenrad an der Turbinenradnabe verschweißt ist.
Es sind zwei Drehverbindungen durch Ineinandergreifen vorgesehen und im wesentlichen in der gleichen axialen Position, radial ineinander, angeordnet.
Die spielfreie erste Drehverbindung ist zwischen der Nabe des Turbinenrads und einer der das Ausgangselement des Dämpfers bildenden Führungsscheiben vorgesehen und durch formschlüssiges Zusammenwirken ausgeführt. Die mit Spiel wirksame zweite Drehverbindung ist zwischen der Nabe des Turbinenrads und der Ausgangsnabe des Dämpfers vorgesehen, um eine relative Drehung oder Winkelauslenkung zwischen den beiden Naben zu ermöglichen.
Bei der Gestaltung nach dem Stand der Technik, der durch die beiden vorstehend erwähnten Druckschriften dargestellt wird, ist die Turbinenradnabe drehbeweglich auf einem als Lager der Ausgangswelle des Dämpfers dienenden Teil gelagert, wobei die Naben axial durch einen Sicherungsring gehalten werden, der in eine Auskehlung der Ausgangsnabe eingesetzt ist, um eine einheitliche Untergruppe zu bilden.
Es sind somit in jedem Fall stets mehrere unterschiedliche Mittel erforderlich, um die spielfreie drehfeste Verbindung auszuführen, das heißt einerseits die durch Schweißen ausgeführte Verbindung zwischen dem Turbinenrad und der Turbinenradnabe und andererseits die durch formschlüssiges Zusammenwirken erfolgende Verbindung zwischen der Nabe des Turbinenrads und einer der Führungsscheiben des Dämpfers.
Von daher erfordert außerdem der Zusammenbau und die Montage der Bauteile zunächst einen ersten Arbeitsgang, der darin besteht, die durch formschlüssiges Zusammenwirken erfolgende Verbindung zwischen der Nabe des Turbinenrads und einer der Führungsscheiben des Dämpfers auszuführen, die eine Untergruppe bildet, sobald der Sicherungsring eingesetzt ist, um die beiden Naben axial zu sichern, und danach einen abschließenden Arbeitsgang, der darin besteht, die durch Schweißen hergestellte Verbindung der aus dem Dämpfer und der Turbinenradnabe bestehenden Untergruppe mit dem Turbinenrad auszuführen.
Eine derartige Gestaltung fällt nicht so einfach aus, wie dies wünschenswert wäre, da die Nabe des Turbinenrads kompliziert gestaltet und kostenaufwendig herzustellen ist, was vor allem durch die zahlreichen mechanischen Bearbeitungen und die Behandlungen bedingt ist, die speziell für die durch Ineinandergreifen ausgeführten Verbindungen erforderlich sind.
Darüber hinaus erfordert die Montage ein zusätzliches Teil, wie einen Sicherungsring, um die Nabe des Turbinenrads im Verhältnis zur Ausgangsnabe des Dämpfers axial zu sichern, sowie einen Arbeitsgang zur maschinellen Einarbeitung einer Auskehlung in das Lager der Ausgangsnabe, auf dem die Turbinenradnabe gelagert ist.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, einen preiswert herzustellenden hydrodynamischen Momentwandler der eingangs genannten Art zu schaffen, der auf konstruktiv einfache Weise und mit geringer Teileanzahl einfach herzustellen ist und mit wenigen Arbeitsschritten eine einfache, schnelle und kostengünstige Montage ermöglicht.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Momentwandler nach Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
Wesentlich bei der erfindungsgemäßen Lösung ist es, dass die spielfreien Verbindungsmittel zwischen dem Turbinenrad und der Turbinenradnabe sowie dem Eingangselement der Dämpfungsvorrichtung Niete sind, die zumindest im wesentlichen axial angeordnet sind.
Dank der Erfindung wird die spielfreie drehfeste Verbindung zwischen dem Turbinenrad, der Turbinenradnabe und einer der das Eingangselement der Dämpfungsvorrichtung bildenden Führungsscheiben in nur einem einzigen Arbeitsgang durch Aufnieten ausgeführt. Weitere Arbeitsschritte sind damit nicht mehr erforderlich.
Insbesondere umfasst die erfindungsgemäße Montage in vorteilhafter Weise lediglich einige Nietvorgänge, ohne dass die Notwendigkeit besteht, axiale Sicherungsmittel zwischen den Naben 27, 14 vorzusehen, um eine Untergruppe zu bilden, bevor diese Untergruppe drehfest mit dem inneren radialen Umfang des Turbinenrads 12 verbunden wird. Somit besteht keine Notwendigkeit, einen Sicherungsring vorzusehen oder die Auskehlung einzuarbeiten, in die dieser Sicherungsring einzusetzen wäre.
Besonders vorteilhaft ist es dabei, wenn die Zwischenscheibe der Dämpfungsvorrichtung Öffnungen für den axialen Durchgang von Nietwerkzeugen umfasst.
Besonders vorteilhaft ist es ferner, wenn der Momentwandler Abstandsstücke umfasst, welche die Führungsscheiben und die Zwischenscheibe der Dämpfungsvorrichtung axial positionieren.
Besonders vorteilhaft ist es ferner, wenn wenigstens ein Teil der Niete axial nach vorn in Richtung zur dem Turbinenrad abgewandten Führungsscheibe verlängert wird, um ein Abstandsstück zu bilden. Die Lageangabe vorn entspricht somit dem linken Bereich von Fig. 1.
Besonders vorteilhaft ist es ferner, wenn das vordere freie Ende der Abstandsstücke einen Niet bildet, um die vordere Führungsscheibe aufzupressen.
Besonders vorteilhaft ist es gemäß einer ersten Ausführungsform, wenn die Anschlagmittel aus Umfangsöffnungen bestehen, die die Zwischenscheibe aufweist und durch die jeweils der Körper eines Abstandsstücks axial hindurchgeht.
Gemäß einer alternativen Ausführungsform können die Anschlagmittel wenigstens einen fest mit dem äußeren radialen Umfang der Zwischenscheibe verbundenen radialen Ansatz umfassen, der mit Umfangsspiel in einer Aufnahme gelagert ist.
Besonders vorteilhaft ist es ferner, wenn das zweite Verbindungsteil aus der vorderen Führungsscheibe der Dämpfungsvorrichtung besteht.
Insbesondere wenn das drehfest mit der getriebenen Welle verbundene Ausgangselement aus der fest mit der Nabe der Dämpfungsvorrichtung verbundenen Zwischenscheibe besteht, ist es ferner besonders vorteilhaft, wenn die vordere Führungsscheibe Mittel umfasst, die einen axialen Anschlag nach vorn für die Nabe bilden, mit deren vorderer Seitenfläche die Mittel zusammenwirken.
Besonders vorteilhaft ist es ferner, wenn zwischen der Turbinenradnabe und der Nabe der Dämpfungsvorrichtung axial elastische Reibungsmittel eingefügt sind.
Besonders vorteilhaft ist es ferner, wenn die Turbinenradnabe aus einem inneren radialen Abschnitt der hinteren Führungsscheibe besteht.
Besonders vorteilhaft ist es ferner, wenn der Kolben an seinem äußeren radialen Umfang erste Dichtungsmittel, vorzugsweise einen Dichtungsring, aufweist, die mit einer gegenüberliegenden Fläche des ersten Verbindungsteils zusammenwirken.
Besonders vorteilhaft ist es ferner, wenn die radial äußeren Verbindungssegmente, in denen die Führungsscheiben, insbesondere durch Niete, drehfest miteinander verbunden sind, relativ zur Gesamtebene der jeweiligen Führungsscheibe axial zueinander hin versetzt sind, so dass sie sich zumindest im wesentlichen in der gleichen Ebene wie die Zwischenscheibe befinden und Begrenzungen für die winklige Auslenkung der Ansätze bilden.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, zu deren Verständnis auf die beigefügten Zeichnungen verwiesen wird. Darin zeigen im einzelnen:
Fig. 1 eine im Axialschnitt ausgeführte Teilansicht eines erfindungsgemäßen hydrodynamischen Momentwandlers;
Fig. 2 eine im Axialschnitt ausgeführte Teilansicht eines Momentwandlers gemäß Fig. 1 entlang der Linie II-II von Fig. 3;
Fig. 3 eine vorderseitige Ansicht der Dämpfungsvorrichtung mit Veranschaulichung einer ersten Ausführung der Anschlagmittel;
Die Fig. 1 bis 3 veranschaulichen eine erste Ausführungsart eines erfindungsgemäßen hydrodynamischen Momentwandlers, bei der die Anschlagmittel umfassende Drehverbindung mit Umfangsspiel radial außerhalb der elastischen Organe ausgeführt ist, das heißt am äußeren radialen Umfang der Zwischenscheibe und der Führungsscheiben.
Fig. 4 eine im Axialschnitt ausgeführte Teilansicht eines hydrodynamischen Momentwandlers zur Veranschaulichung einer ersten Variante der ersten Ausführungsart, bei der die Anschlagmittel der mit Spiel wirksamen Verbindung des Dämpfers aus Abstandsstücken bestehen, die am äußeren radialen Umfang des Dämpfers angeordnet sind und bei der das zweite Verbindungsteil fest mit der vorderen Führungsscheibe verbunden ist;
Fig. 5 eine im Axialschnitt ausgeführte Teilansicht eines hydrodynamischen Momentwandlers zur Veranschaulichung einer zweiten Variante der ersten Ausführungsart, bei der die Ausgangsnabe des Dämpfers und die Zwischenscheibe aus zwei Teilen ausgeführt sind und die Nabe des Turbinenrads aus der hinteren Führungsscheibe besteht;
Fig. 6 und 7 Vorder- und Detailansichten bzw. vorder- und hinterseitige Ansichten eines Momentwandlers gemäß Fig. 5;
Die Fig. 8 bis 10 veranschaulichen eine zweite Ausführungsart eines erfindungsgemäßen hydrodynamischen Momentwandlers, bei der die Anschlagmittel umfassende mit Spiel wirksame Drehverbindung radial innerhalb der elastischen Organe durch axiale Abstandsstücke ausgeführt ist.
Fig. 8 eine im Axialschnitt ausgeführte Teilansicht eines erfindungsgemäßen hydrodynamischen Momentwandlers;
Fig. 9 eine im Axialschnitt ausgeführte Teilansicht eines Momentwandlers gemäß Fig. 8 entlang der Linie IX-IX von Fig. 10;
Fig. 10 eine Vorderansicht der Dämpfungsvorrichtung;
Fig. 11 eine im Axialschnitt ausgeführte Teilansicht eines hydrodynamischem Momentwandlers zur Veranschaulichung einer ersten Variante der zweiten Ausführungsart, bei der das zweite Verbindungsteil an der Führungsscheibe angefügt ist und die axial elastische Reibungsmittel umfasst, die zwischen den beiden Naben angeordnet sind;
Die Fig. 12 bis 14 veranschaulichen ein zweite Variante der zweiten Ausführungsart, bei der die Zwischenscheibe und die Ausgangsnabe des Dämpfers aus zwei drehfest verbundenen Teilen ausgeführt sind, wobei die vordere Führungsscheibe Mittel wie Halteansätze zum axialen Halten der Ausgangsnabe des Dämpfers umfassen.
Fig. 12 eine im Axialschnitt ausgeführte Teilansicht eines hydrodynamischen Momentwandlers nach der zweiten Variante;
Fig. 13 eine im Axialschnitt ausgeführte Teilansicht eines Momentwandlers nach der zweiten Variante entlang der Linie XIII-XIII von Fig. 14;
Fig. 14 eine Vorderansicht der Dämpfungsvorrichtung;
Fig. 15 eine im Axialschnitt ausgeführte Teilansicht eines hydrodynamischen Momentwandlers zur Veranschaulichung einer dritten Ausführungsart, bei der die Drehverbindungsmittel der Führungsscheiben ausschließlich aus den Anschlagmittel bildenden Abstandsstücken bestehen;
Fig. 16 und 17 im Axialschnitt entlang zwei unterschiedlichen Schnittflächen ausgeführte Ansichten eines hydrodynamischen Momentwandlers zur Veranschaulichung einer vierten Variante der zweiten Ausführungsart, bei der die Turbinenradnabe einstückig mit der hinteren Führungsscheibe ausgeführt ist;
Fig. 18 und 19 perspektivische Vorder- und Hinteransichten eines hydrodynamischen Momentwandlers nach einer dritten Ausführungsart, bei der die Anschlagmittel umfassende mit Spiel wirksame Drehverbindung wie bei der ersten Ausführungsart radial außerhalb der elastischen Organe ausgeführt ist und die außerdem Abstandsstücke entsprechend der zweiten Ausführungsart der Erfindung umfasst.
In der nachfolgenden Beschreibung werden identische, gleichartige oder einander entsprechende Bestandteile jeweils durch die gleichen Bezugsziffern bezeichnet.
Um das Verständnis der Beschreibung und der Ansprüche zu erleichtern, werden, ohne einschränkende Wirkung, die Lageangaben "vorn" und "hinten" entsprechend dem linken bzw. dem rechten Teil von Fig. 1 und der gleichartigen Figuren sowie die Lageangaben "axial - radial" und "äußerer - innerer" bezogen auf die Drehachse X-X des hydrodynamischen Momentwandlers verwendet.
Wie dies aus dem Stand der Technik bekannt ist, umfasst ein hydrodynamischer Momentwandler, wie er in Fig. 1 veranschaulicht ist, einen Drehmomentwandler und eine Überbrückungskupplung 30, die in ein und demselben mit Öl befüllten dichten Gehäuse gelagert sind, das aus zwei Teilen in Form von Schalen, einer vorderen 2 und einer hinteren Schale 1, besteht.
Der Drehmomentwandler umfasst ein hinteres Pumpenrad 11, ein vorderes Turbinenrad 12 und ein mittleres Leitrad 13.
Das Pumpenrad 11 umfasst Schaufeln 11a, die an einer hinteren ersten Schale 1 angebracht sind, die dicht und fest mit einer vorderen zweiten Antriebsschale 2 verbunden ist, wobei die Schale 1 drehfest mit einer treibenden Welle (A1) verbunden werden kann.
Die Schalen 1, 2 sind gegenüber die im Innern des Gehäuses enthaltene Hydraulikflüssigkeit dicht und werden vorzugsweise durch Schweißen zusammengefügt.
Das Turbinenrad 12 umfasst ebenfalls Schaufeln 12a, die den Schaufeln 11a des Pumpenrads 11 gegenüberliegen, wobei das Turbinenrad 12 drehfest mit einer Turbinenradnabe 14 verbunden ist, die drehfest mit einer getriebenen Welle (A2), die koaxial zur Achse X-X des Momentwandlers verläuft, verbunden werden kann, was außerdem über eine Dämpfungsvorrichtung 20 erfolgt.
Im Falle einer kraftfahrzeugtechnischen Anwendung besteht die treibende Welle (A1) aus der Kurbelwelle des Verbrennungsmotors des Fahrzeugs, während die getriebene Welle (A2) aus der Eingangswelle des Fahrzeuggetriebes besteht, die mit Mitteln zum Schalten der Getriebegänge verbunden ist.
Darüber hinaus umfasst der hydrodynamische Momentwandler 10 eine Überbrückungskupplung 30 zur kraftschlüssigen Verbindung der treibenden Welle (A1) und der getriebenen Welle (A2), wobei diese Überbrückungskupplung nach dem Anfahren des Fahrzeugs und der hydraulischen Verbindung der treibenden Welle und der getriebenen Welle aktiviert wird, um den insbesondere durch Schlupf zwischen dem Turbinenrad 12 und dem Pumpenrad 11 bedingten Leistungsverlust zu vermeiden.
Der Momentwandler 10 ist hier in "Dreikanal"-Bauart ausgeführt, das heißt, dass er, wie dies anhand der in Fig. 1 dargestellten Pfeile zu erkennen ist, einen ersten Kanal für die Zuleitung von Hydraulikflüssigkeit zum Hydraulikkreislauf des Drehmomentwandlers und einen zweiten Auslasskanal sowie einen, vom ersten und zweiten Kanal des Drehmomentwandlers unabhängigen, dritten Kanal zur Befüllung der Kammer 31 enthält, um den Kolben 32 axial zu verschieben.
In einer als Drehmomentwandler-Phase bezeichneten ersten Betriebsphase wird das Drehmoment von der treibenden Welle (A1) an das Pumpenrad 11 übertragen, das durch die Ölzirkulation zwischen den Schaufeln 11a und 12a das Turbinenrad 12 antreibt.
Das Turbinenrad 12 ist durch eine spielfreie Verbindung drehfest mit einer Turbinenradnabe 14 verbunden, die ihrerseits über ein Eingangselement der Dämpfervorrichtung bzw. des Dämpfers 20 drehfest mit der getriebenen Welle (A2) verbunden werden kann. Das Eingangselement besteht hier aus den Führungsscheiben 21, 23 des Dämpfers 20, von denen eine 21, die als hintere Führungsscheibe bezeichnet wird, erfindungsgemäß durch Aufnieten mit dem Turbinenrad 12 und seiner Nabe 14 verbunden ist. Das Drehmoment wird dann durch die Führungsscheiben 21, 23 an die Zwischenscheibe 25 übertragen, die das Ausgangselement des Dämpfers 20 bildet, was über die umfangsmäßig wirksamen elastischen Organe 26 erfolgt.
Das Ausgangselement des Dämpfers 20 besteht aus der Zwischenscheibe 25, die drehfest mit einem eine Nabe 27 bildenden Teil verbunden ist. Die Zwischenscheibe 25 kann einstückig mit der Nabe 27 des Dämpfers 20 ausgeführt sein, die beispielsweise durch Keilnuten drehfest mit der getriebenen Welle (A2) verbunden wird.
Während dieser Drehmomentwandler-Phase wird der Dämpfer 20 bei der Dämpfung der insbesondere durch die Taktabweichungen des Motors bedingten Dreh- oder Torsionsschwingungen nicht wirksam, da diese nicht oder kaum übertragen werden, da die Übertragung des Motordrehmoments nur über die kinetische Energie des Öls im Drehmomentwandler erfolgt.
In einer zweiten Phase wird eine dichte Kammer 31 befüllt, die axial durch die Schale 2 des Gehäuses und einen Kolben 32 begrenzt wird, wobei der axial bewegliche Kolben 32 unter der Einwirkung des Drucks der Hydraulikflüssigkeit der Kammer 31 eine Kupplung in Mehrscheiben-Bauart einspannen kann.
Wie dies in Fig. 1 zu erkennen ist, umfasst eine derartige Kupplung eine Mehrzahl von Flanschen 35 und Reibungskupplungsscheiben 34, die axial zwischen zwei aufeinanderfolgenden Flanschen 35 eingefügt sind, wobei jede Reibungskupplungsscheibe 34 auf ihrer Vorder- und Rückseite mit Reibbelägen versehen ist.
Die Flansche 35 umfassen an ihrem äußeren radialen Umfang eine Zahnung oder ein anderes Mittel, um die Flansche 35 durch formschlüssiges Zusammenwirken drehfest mit einem ersten Verbindungsteil 36 zu verbinden, wobei das Verbindungsteil 36 wiederum drehfest mit der Schale 2 verbunden ist, an der es beispielsweise durch Schweißen angefügt ist.
Die Reibungskupplungsscheiben 34 umfassen, ähnlich wie die Flansche 35, Eingriffsmittel an ihrem inneren radialen Umfang, um die drehfeste Verbindung mit einem zweiten Verbindungsteil 38 herbeizuführen, das seinerseits drehfest mit dem Eingang des Dämpfers 20, beispielsweise mit der vorderen Führungsscheibe 23, verbunden ist.
Der Kolben 32 enthält an seinem äußeren radialen Umfang eine ringförmige Auskehlung, in die erste Dichtungsmittel eingesetzt sind, etwa ein Dichtungsring 132, der mit einer gegenüberliegenden Fläche des ersten Verbindungsteils 36 zusammenwirkt, und an seinem inneren radialen Umfang eine Fläche, die mit zweiten Dichtungsmitteln zusammenwirken kann, etwa mit einem Dichtungsring 232, der in eine ringförmige Auskehlung einer Nabe 33 eingesetzt ist, die der Kolben 32 umgibt und mit dem sie durch Ineinandergreifen drehfest verbunden ist.
Die dynamischen Dichtungsmittel 132, 232 begrenzen daher die Kammer 31, die durch eine Hohlwelle, hier die getriebene Welle (A2), mit Hydraulikflüssigkeit befüllt wird, wobei in der Nabe bzw. dem Zentrierelement 33 entsprechende Durchlässe 39 vorgesehen sind.
In dieser zweiten Betriebsphase ermöglicht der Kolben 32 die ausrückbare Verbindung des Turbinenrads 12 mit der treibenden Welle (A1) wobei das Drehmoment der treibenden Welle (A1) im eingekuppelten Zustand, das heißt, wenn der Kolben 32 die Reibungskupplungsscheiben 34 einspannt, über die Mehrscheibenkupplung an den Dämpfer, genauer gesagt: an die Führungsscheiben 21, 23 und an die elastischen Organe 26, welche die Torsionsschwingungen dämpfen, und anschließend nach der Winkelauslenkung der mit Spiel wirksamen Verbindung an die Zwischenscheibe 25 übertragen wird, die drehfest an der fest mit der getriebenen Welle (A2) verbundenen Nabe 27 angebracht ist.
Zu weiteren Einzelheiten hinsichtlich der Ausführung und der Funktionsweise eines derartigen hydrodynamischen Momentwandlers kann auf eine der Druckschriften FR-A-2.765.939 oder US-A-5.975.561 verwiesen werden.
Erfindungsgemäß findet der Einbau der Dämpfungsvorrichtung 20 im Momentwandler 10 wie nachstehend beschrieben statt.
Die verschiedenen Elemente, aus denen der Dämpfer 20 besteht, werden zunächst vormontiert, um eine einheitliche Untergruppe zu bilden.
Nach bestimmten Ausführungsarten oder Ausführungsvarianten ist wie folgt vorzugehen:
In einem ersten Arbeitsgang müssen, nur wenn es sich bei dem Verbindungsteil 38 und der vorderen Führungsscheibe 23 um zwei verschiedene Teile handelt, diese beiden Teile zum Beispiel durch Vernieten oder durch Reibschweißen drehfest verbunden werden, woraufhin die elastischen Organe 26 einzubauen sind.
In einem zweiten Arbeitsgang müssen die beiden vorderen und hinteren Führungsscheiben 21, 23 miteinander verbunden werden, wenn dies notwendig ist, um die Anschlagmittel 40 der mit Spiel wirksamen Verbindung auszuführen, oder ganz einfach um eine einwandfreie mechanische Festigkeit des Dämpfers 20 herbeizuführen.
Die so vormontierte Untergruppe des Dämpfers 20 kann dann in einem abschließenden Einbauvorgang in den Momentwandler 10 eingebaut werden, wobei dieser Arbeitsgang hauptsächlich darin besteht, die hintere Führungsscheibe 21 spielfrei drehfest mit dem Turbinenrad 12 und der Turbinenradnabe 14 zu verbinden, wobei diese Verbindung erfindungsgemäß durch Aufnieten einer Reihe von axialen Nieten 42 und/oder von Nieten erfolgt, die Abstandsstücke 46 bilden, welche umfangsmäßig um die Achse X-X verteilt sind.
Wie dies an sich bekannt ist, umfasst die Dämpfungsvorrichtung bzw. der Dämpfer 20 zwei Führungsscheiben, eine vordere 23 und eine hintere Führungsscheibe 21, die das Eingangselement bilden, und eine das Ausgangselement bildende Zwischenscheibe 25, die mit oder ohne Spiel drehfest mit der Nabe 27 verbunden ist, welche ihrerseits drehfest an der getriebenen Welle (A2) angebracht ist.
Die verschiedenen Bestandteile eines derartigen Dämpfers 20 sind in den Fig. 18 und 19 deutlicher zu erkennen, in denen die dritte Ausführungsart gemäß der Erfindung veranschaulicht ist und in denen nur die elastischen Organe 26 nicht dargestellt worden sind.
Zwischen dem Eingang und dem Ausgang des Dämpfers 20 sind umfangsmäßig wirksame elastische Organe 26 eingefügt. Dazu enthält die Zwischenscheibe 25 Fenster 125, in denen die elastischen Organe 26 eingesetzt sind, während die Führungsscheiben 21, 23 ebenfalls jeweils Fenster 121, 123 enthalten, die gegenüber den Fenstern 125 der Zwischenscheibe 25 angeordnet sind.
Die elastischen Organe 26 kommen an den radial ausgerichteten Rändern 221, 223 der Fenster 121, 123 bzw. an den Rändern 225 der Fenster 125 der Zwischenscheibe zur Anlage. Die elastischen Organe 26 werden durch die umfangsmäßig ausgerichteten Ränder der Fenster 121, 123 der Führungsscheiben 21, 23 axial gehalten.
Die elastischen Organe 26 werden daher zwischen den Eingangs- und Ausgangselementen des Dämpfers 20 nach Maßgabe der relativen Winkelauslenkung beaufschlagt, die durch die mit Spiel wirksame Drehverbindung bestimmt ist, um die Schwingungen zu dämpfen.
Wie dies durch die verschiedenen Ausführungsarten veranschaulicht wird, die im folgenden eingehender beschrieben werden sollen, können die mit Spiel wirksame Drehverbindung und die Anschlagmittel zum Beispiel in radialer Richtung entweder außerhalb der elastischen Organe 26 des Dämpfers 20 oder innerhalb dieser Organe 26 ausgeführt sein, wobei die Anordnung und die Beschaffenheit der Anschlagmittel 40 und der Verbindung von den jeweiligen Anwendungen, insbesondere von den zu übertragenden Drehmomenten, abhängig sind.
Fig. 1 stellt eine Gesamtansicht eines hydrodynamischen Momentwandlers 10 dar, auf dessen allgemeine Funktionsweise, die mit derjenigen nach dem bisherigen Stand der Technik identisch ist, vorstehend im Prinzip eingegangen wurde.
Die Fig. 1 bis 3 veranschaulichen eine erste Ausführungsart eines erfindungsgemäßen hydrodynamischem Momentwandlers, bei dem die spielfrei wirksamen Verbindungsmittel zwischen dem Turbinenrad 12, der Turbinenradnabe 14 und der hinteren Führungsscheibe 21, die den Eingang der Dämpfungsvorrichtung 20 bildet, aus Nieten 42 bestehen.
Nach dieser ersten Ausführungsart erfolgt der Einbau des Dämpfers 20 in den Momentwandler 10 durch Aufnieten, wobei Öffnungen 55 in der Zwischenscheibe 25 vorgesehen sind, um den axialen Durchgang der Nietwerkzeuge und den Zugang bis zu den Nieten 42 der spielfrei wirksamen drehfesten Verbindung zu ermöglichen.
Als Variante sind entsprechend den Ausführungsvarianten und den Ausführungsarten ähnliche Öffnungen wie die Öffnungen 55 in der vorderen Führungsscheibe 23 und/oder im zweiten Verbindungsteil 38 vorgesehen, wobei diese Öffnungen axial gegenüber den Öffnungen 55 angeordnet sind, um den Durchgang der Nietwerkzeuge axial von vorn nach hinten zu ermöglichen.
Die Zwischenscheibe 25 des Dämpfers 20 ist hier einstückig mit der Nabe 27 ausgeführt. Als Variante kann die Zwischenscheibe aus zwei Teilen ausgeführt sein, die beispielsweise durch Ineinandergreifen drehfest miteinander verbunden sind.
Die Nabe 27 enthält radial innen Keilnuten für ihre drehfeste Verbindung mit der getriebenen Welle (A2) und einen als Lager dienenden Abschnitt, der sich axial nach hinten erstreckt und auf dem die Nabe 14 des Turbinenrads drehbeweglich gelagert ist.
Die Nabe 14 des Turbinenrads umfasst vorteilhafterweise vorn und radial innen eine Abschrägung, um ihren Einbau auf dem Lager zu vereinfachen.
Dank der erfindungsgemäßen spielfreien Verbindung und der dadurch bedingten vereinfachten Montage entfällt die Notwendigkeit, axiale Sicherungsmittel zwischen den Naben 27, 14 vorzusehen, um eine Untergruppe zu bilden, bevor diese Untergruppe drehfest mit dem inneren radialen Umfang des Turbinenrads 12 verbunden wird. Der Vorgang zum Aufnieten der Niete 42 ermöglicht es vorteilhafterweise, in einem einzigen Arbeitsgang die Verbindung zwischen der hinteren Führungsscheibe 21, dem Turbinenrad 12 und der Turbinenradnabe 14 herzustellen.
Dazu ist die Turbinenradnabe 14 radial außen in etwa in Form eines "L" gestaltet, wobei sie eine nach vorn offene Auskehlung enthält, in der sich die inneren radialen Umfänge der Führungsscheibe 21 und des Turbinenrads 12 positionieren, während nach hinten ein Teil 140 in Form eines Flansches vorgesehen ist, der sich radial nach außen erstreckt.
Der Flansch 140 umfasst eine vordere Seitenfläche, an die sich die hintere Seitenfläche des Turbinenrads 12 anfügt, und eine hintere Seitenfläche, an welcher der hintere Kopf der Niete 42 zur Anlage kommt.
Die Körper der Niete 42 gehen somit axial von hinten nach vorn durch den Flansch 140 der Nabe 14, danach durch den inneren radialen Umfang 120 des Turbinenrads 12 und die hintere Führungsscheibe 21 hindurch. Die Niete 42 umfassen jeweils an den Enden des Körpers einen hinteren Kopf 41, der an der hinteren Seitenfläche des Flansches 140 anliegt, und einen vorderen Kopf 43, der sich in Anlage an der vorderen Seitenfläche der hinteren Führungsscheibe 21 befindet.
Der innere radiale Umfang 120 des Turbinenrads 12 ist daher axial zwischen der hinteren Führungsscheibe 21 und dem Flansch 140 der Nabe 14 eingefügt, wobei er durch die Niete 42 axial gehalten wird, um die spielfreie drehfeste Verbindung mit dem Eingang des Dämpfers 20 auszuführen.
In dieser ersten Ausführungsart ist das zweite Verbindungsteil 38 vorteilhafterweise einstückig mit der vorderen Führungsscheibe 23 des Dämpfers ausgeführt.
Wie dies in den Fig. 2 und 3 zu erkennen ist, umfasst die Dämpfungsvorrichtung 20 Anschlagmittel 40, die zum Einsatz kommen, um das Spiel oder die Winkelauslenkung (J) zwischen den Führungsscheiben 21, 23 und der Zwischenscheibe 25 zu begrenzen.
In dieser ersten Ausführungsart sind die Anschlagmittel 40 in Form von Ansätzen 44 ausgeführt, von denen hier drei vorgesehen sind, die in Umfangsrichtung gleichmäßig verteilt und fest mit dem äußeren radialen Umfang der Zwischenscheibe 25 verbunden sind.
Wie dies in Fig. 2 zu erkennen ist, erstrecken sich die Ansätze 44 der Zwischenscheibe 25 radial nach außen über die Führungsscheiben 21, 23 hinaus, die umfangsmäßige Aufnahmen in Form eines Winkelsektors aufweisen, die durch ihre gegenüberliegenden Enden 244 und 344 die Winkelauslenkung (J) der Ansätze 44 im Verhältnis zu den Führungsscheiben 21, 23 bestimmen.
Die am Kreisumfang angeordneten Umfangsränder der Führungsscheiben 21, 23 sind unterbrochen und bilden abwechselnd Aufnahmen 144 der Ansätze 44 und Verbindungssegmente 200 zwischen den Führungsscheiben 21, 23.
In den Verbindungssegmenten 200 sind die Führungsscheiben 21, 23 durch Niete 22 drehfest verbunden, wobei die radial äußeren Teile der Führungsscheiben 21, 23 bezogen auf die Gesamtebene jeder der Führungsscheiben axial zueinander versetzt sind, so dass sie sich in etwa in der gleichen Ebene wie die Zwischenscheibe 25 befinden, wodurch die Auslenkung der Ansätze 44 winklig begrenzt wird.
Die Ansätze 44 haben daher die Möglichkeit einer Winkelauslenkung um den Wert (J) bezogen auf die Führungsscheiben 21, 23, genauer gesagt: bis zu einem maximalen Winkel, bei dem die Ansätze 44 an den Enden 244, 344 der Verbindungssegmente 200 der Führungsscheiben 21, 23 zum Anschlag kommen.
Während der Winkelauslenkung (J) werden die in die Fenster 125 der Zwischenscheibe 25 eingesetzten elastischen Organe 26 durch die Ränder 221 und 223 der Fenster 121 bzw. 123 der Führungsscheiben 21, 23 zusammengedrückt, um die Torsionsschwingungen zu dämpfen.
Fig. 4 veranschaulicht eine erste Variante der ersten Ausführungsart, bei der das zweite Verbindungselement 38 getrennt ausgeführt und an der vorderen Führungsscheibe 23, hier durch Reibschweißen oder als Variante durch jedes gleichwertige Verfahren, angefügt ist.
Zwischen der Ausgangsnabe 27 oder der Zwischenscheibe 25 und der Turbinenradnabe 14 sind axial elastische Reibungsmittel 50 eingefügt. Die Ausgangsnabe 27 bzw. die Zwischenscheibe 25 enthält in ihrer rückseitigen Fläche gegenüber der Turbinenradnabe 14 eine Einsenkung, in der die Reibscheibe 50 durch ihren inneren radialen Umfang zentriert ist.
Als Variante bestehen die Reibungsmittel 50 aus eine ringförmigen Reibscheibe.
Die Anschlagmittel 40 bestehen hier aus Abstandsstücken 400, die fest mit den Führungsscheiben 21, 23 verbunden sind und deren Körper 405 durch die Zwischenscheibe 25 in Höhe von kleinen Öffnungen 425 hindurchgehen, bei denen es sich etwa um Langlöcher oder als Variante um Aufnahmen ähnlich wie die Aufnahmen 144 handelt, die sich in Umfangsrichtung erstrecken und die durch Stanzen in der Zwischenscheibe 25 ausgeführt sind.
Der Abstand zwischen den gegenüberliegenden Umfangsenden der Öffnungen 425 bestimmt die maximale relative Winkelauslenkung zwischen den Führungsscheiben 21, 23 und der Zwischenscheibe 25, die das Zusammendrücken der elastischen Organe 26 ermöglicht, wodurch die Dämpfung der Torsionsschwingungen herbeigeführt werden kann.
Wie dies in Fig. 4 im Axialschnitt zu erkennen ist, umfassen die Abstandsstücke 400 an jedem ihrer Enden Köpfe, und zwar einen vorderen 423 und einen hinteren Kopf 421, die an den vorderen und hinteren Seitenflächen der entsprechenden Führungsscheibe 21, 23 zur Anlage kommen.
Fig. 5 zeigt eine im Axialschnitt ausgeführte Teilansicht eines hydrodynamischen Momentwandlers zur Veranschaulichung einer zweiten Variante der ersten Ausführungsart, bei der die Zwischenscheibe 25 und die Nabe 27 aus zwei drehfest verbundenen Teilen ausgeführt sind und bei der die Nabe 14 des Turbinenrads durch einen radial inneren Teil 114 der hinteren Führungsscheibe 21 gebildet wird.
Die Nabe 14 des Turbinenrads besteht hier aus der hinteren Führungsscheibe 21, die sich radial nach innen bis zum Lager der Ausgangsnabe 27 erstreckt, auf dem sie drehbeweglich gelagert ist. Im einzelnen hat der radial innere Teil der Führungsscheibe in etwa einen "L"- förmigen Querschnitt, wobei er einen axial nach hinten ausgerichteten Schenkel umfasst, der eine Muffe 214 bildet, die auf dem Lager der Ausgangsnabe 27 angebracht werden kann.
Die hintere Führungsscheibe 21 besteht hier aus Blech, das beispielsweise durch Karbonitrieren behandelt ist, wodurch Ebenheitsfehler verursacht werden können, die wiederum Spannungen in den zwischen der Turbinenradnabe 114 und der Nabe 113 des Leitrads 13 eingefügten Wälzlagermitteln 80 bedingen können.
Aus diesem Grund ist ein Passtück 70 vorgesehen, das zwischen dem als Turbinenradnabe dienenden Teil 114 der Führungsscheibe 21 und Wälzlagermitteln 80 eingefügt ist. Die Wälzlagermittel 80 bestehen hier aus einem Axialnadellager 80, das Wälzlagerelemente umfasst, die zwischen einem vorderen 81 und einem hinteren 82 radialen Flansch angebracht sind.
Wie dies in den Fig. 6 und 7 zu erkennen ist, ist das Axialnadellager 80 drehfest mit dem inneren radialen Umfang des Turbinenrads verbunden, was hier durch Aufpressungen 85 erfolgt, wodurch vorteilhafterweise die Ausführung einer Untergruppe ermöglicht wird, die aus dem Axialnadellager 80, dem Passtück 70 und dem Turbinenrad 12 besteht, so dass der Einbau und der Zusammenbau des Dämpfers 20 entsprechend vereinfacht wird.
Zur Ausführung der spielfreien Verbindung zwischen dem Turbinenrad 12 und der hinteren Führungsscheibe 21 umfassen erfindungsgemäß die Niete 42 einen Körper, der axial durch die beiden zu verbindenden Teile hindurchgeht, und vordere 43 und hintere 41 Köpfe, die an den Seitenflächen jedes dieser Teile zur Anlage kommen.
Die Fig. 8 bis 10 veranschaulichen eine zweite Ausführungsart gemäß der Erfindung, bei der die Anschlagmittel 40 der Dämpfungsvorrichtung 20 aus Abstandsstücken 46 bestehen, die radial innerhalb der elastischen Organe 26 angeordnet sind und die die relative Winkelauslenkung zwischen den Führungsscheiben 21, 23 und der Zwischenscheibe 23 begrenzen.
Als Variante zur zweiten Ausführungsart, die im folgenden beschrieben werden soll, können die Abstandsstücke 46 auch nur an der vorderen 23 und an der hinteren 21 Führungsscheibe aufgenietet sein, um eine einheitliche Untergruppe zu bilden, die sich vor ihrem Einbau in den Momentwandler 10 handhaben und transportieren lässt.
Eine solche Variante kann insbesondere dann in Betracht gezogen werden, wenn der Dämpfer 20 an einem ersten Fertigungsstandort hergestellt wird und wenn der abschließende Einbau des Dämpfers 20 in den Momentwandler an einem anderen Fertigungsstandort stattfindet.
Es besteht dann die Notwendigkeit, ein axiales Spiel zwischen der hinteren Seitenfläche der Führungsscheibe 21 und der vorderen Seitenfläche des radial inneren Teils des Turbinenrads 12 vorzusehen, wobei das Spiel in etwa der Dicke der hinteren Nietköpfe der Abstandsstücke 46 entspricht.
Nach der zweiten Ausführungsart werden die Abstandsstücke 46 an den vorderen Führungsscheiben 23 und an der aus der hinteren Führungsscheibe 21, dem Turbinenrad 12 und dem Flansch 140 der Nabe 14 bestehenden Baueinheit aufgenietet, wobei sie sich in den kleinen Öffnungen 65, welche die Zwischenscheibe 25 enthält, bewegen können.
Die kleinen Öffnungen 65 bestehen beispielsweise aus Langlöchern oder aus bohnenförmigen Löchern, die sich in Umfangsrichtung erstrecken, wobei der Abstand zwischen den gegenüberliegenden Enden der Öffnungen 65 die maximale relative Winkelauslenkung zwischen den Führungsscheiben 21, 23 und der Zwischenscheibe 25 bestimmt, die ein Zusammendrücken der elastischen Organe 26 ermöglicht, wodurch die Dämpfung der Torsionsschwingungen herbeigeführt werden kann.
Die Abstandsstücke 46 umfassen daher axial nach vorn einen ersten Niet 246, dessen Kopf an der vorderen Seitenfläche der vorderen Führungsscheibe 23 zur Anlage kommt, und nach hinten einen zweiten Niet 146, dessen Kopf an der hinteren Seitenfläche der hinteren Führungsscheibe 21 anliegt, wobei der zweite Niet 146 des Abstandsstücks 46 dann den Niet 42 der erfindungsgemäßen spielfreien Verbindung ersetzt.
Im einzelnen umfassen die Abstandsstücke 46 axial von hinten nach vorn einen hinteren Niet 146, dessen Kopf an der hinteren Seitenfläche des Flansches 140 zur Anlage kommt, einen Nietkörper 146, der durch den radial inneren Teil 120 des Turbinenrads 12, den Flansch 140 der Turbinenradnabe 14 und die hintere Führungsscheibe 21 hindurchgeht, anschließend einen mit größerem Querschnitt ausgeführten mittleren Körper des Abstandsstücks 46, der durch die kleinen Öffnungen 65 hindurchgeht, während der mit gleichem Durchmesser wie der hintere Niet 146 ausgeführte Körper des vorderen Niets 246 durch die vordere Führungsscheibe 23 hindurchgeht, wobei der Kopf der vorderen Niete 246 an der vorderen Seitenfläche der Führungsscheibe 23 zur Anlage kommt.
Die erste Durchmesseränderung zwischen dem Körper des hinteren Niets 146 und dem mittleren Körper des Abstandsstücks 46 definiert einen ersten Kragen, der eine hintere Fläche begrenzt, die an der vorderen Seitenfläche der hinteren Führungsscheibe 21 zur Anlage kommt, ähnlich wie die vorderen Köpfe 43 der Niete 42.
In ähnlicher Weise definiert die zweite Durchmesseränderung, die zwischen dem mittleren Körper des Abstandsstücks 46 und dem Körper des vorderen Niets 246 vorliegt, einen zweiten Kragen, dessen Vorderseite an der hinteren Seitenfläche der vorderen Führungsscheibe 23 anliegt.
Die Führungsscheiben 21, 23 werden daher zwischen dem Kopf der vorderen Niete 246 und der Vorderseite des zweiten Kragens einerseits und der Rückseite des ersten Kragens und den hinteren Nieten 146 andererseits axial gehalten.
Die spielfreie drehfeste Verbindung zwischen dem radial inneren Teil 120 des Turbinenrads 12, dem Flansch 140 der Turbinenradnabe 14 und der hinteren Führungsscheibe 21 wird daher einerseits durch axiale Niete 42 und andererseits durch die Niete 246 der Abstandsstücke 46 herbeigeführt.
Axial von hinten nach vorn geht durch den Flansch 140 der Turbinenradnabe 14, den radial inneren Teil 120 des Turbinenrads 12 und die hintere Führungsscheibe 21 der Körper der Niete 42 und 246 hindurch, deren hintere Köpfe an der hinteren Seitenfläche des Flansches 140 zur Anlage kommen, während die vorderen Köpfe der Niete 42 an der vorderen Seitenfläche der hinteren Führungsscheibe 21 anliegen.
Das zweite Verbindungsteil 38 der Kupplung 30 ist durch Niete 24, als Variante durch Schweißen, an der vorderen Führungsscheibe 23 angebracht.
Die Anzahl der Abstandsstücke 46, die in Umfangsrichtung gleichmäßig und abwechselnd mit den Nieten 42 angeordnet sind, ist von den jeweiligen Anwendungen, und zwar insbesondere von dem jeweils über den Dämpfer 20 zu übertragenden Drehmoment abhängig.
Von daher stellt diese zweite Ausführungsart eine Alternative zur ersten Ausführungsart dar, die ihr bei höheren Drehmomenten vorzuziehen sein wird.
Wie dies in Fig. 10 zu erkennen ist, umfasst die vordere Führungsscheibe 23 vorzugsweise einen radial inneren Teil in Form von Ansätzen 29, nur in den Bereichen, in denen Abstandsstücke 46 vorgesehen sind.
Als Variante umfasst die vordere Führungsscheibe 23 einen in Umfangsrichtung durchgehenden radial inneren Teil und keine Ansätze 29, wobei ähnliche Öffnungen wie die Öffnungen 55 der Zwischenscheibe 25 dann in der vorderen Führungsscheibe 23 vorgesehen sind, um den axialen Durchgang der Nietwerkzeuge zu ermöglichen.
Zwischen diesen einzelnen Bereichen ist die Führungsscheibe 23 radial nach innen in Höhe des Verbindungsteils 38 begrenzt, mit dem sie durch Niete 24 drehfest verbunden ist.
Die Ansätze 29 der Führungsscheibe 23 erstrecken sich radial nach innen über die Abstandsstücke 46 hinaus, und sie sind so gebogen, dass sie axial nach hinten versetzt sind, wobei sie an der Zwischenscheibe 25 zur Anlage kommen können oder nicht.
Zwischen diesen einzelnen Ansätzen 29 ist es daher, wie bei der ersten Ausführungsart, möglich, durch die Löcher 55 hindurch zu den Nieten 42 zu gelangen, um den Einbau und die Ausführung der spielfreien Verbindung des Turbinenrads 12 durchzuführen.
Wie dies in den Fig. 9 und 10 zu erkennen ist, erstrecken sich die Führungsscheiben 21, 23 radial nach außen über die Zwischenscheibe 25 hinaus, wobei sie einen äußeren Teil umfassen, der axial versetzt ist, so dass die Führungsscheiben aneinandergefügt sind, um drehfest miteinander verbunden werden zu können, was hier durch umfangsmäßig verteilte Niete 22 erfolgt.
In Fig. 10 befinden sich die Ansätze 29 in Anlage an der Zwischenscheibe 25, die hier einstückig mit der Nabe 27 ausgeführt ist, wobei die Abstandsstücke 46 hier in einer Stückzahl von drei vorgesehen sind, die sich gleichmäßig in einem Winkel von 120° verteilen.
Fig. 11 veranschaulicht eine erste Variante der zweiten Ausführungsart, bei der:

- das zweite Verbindungsteil 38 der Überbrückungskupplung 30 an der vorderen Führungsscheibe 23 durch Reibschweißen befestigt ist;
- der radial innere Teil der Führungsscheibe 23, der die Ansätze 29 bildet, insgesamt senkrecht zur Achse X-X in Höhe der vorderen Seitenfläche der Zwischenscheibe 25 verläuft, wobei die Zwischenscheibe 25 unter der Einwirkung von axial elastischen Reibungsmitteln 50, die, wie im Zusammenhang mit Fig. 4 beschrieben, zwischen den beiden Naben 27 und 14 eingefügt sind, axial in Kontakt mit den Ansätzen 29 gehalten werden.

Die Fig. 12 bis 14 veranschaulichen eine zweite Variante der zweiten Ausführungsart, bei der:

- das zweite Verbindungsteil 38 an der vorderen Führungsscheibe 23 durch Niete 24 befestigt ist;
- die Zwischenscheibe 25 und die Ausgangsnabe 27 des Dämpfers 20 aus zwei Teilen ausgeführt und durch Ineinandergreifen drehfest verbunden sind;
- die Ansätze 29 der Führungsscheibe 23 Mittel zur axialen Einstellung oder Positionierung der Nabe 27 bilden.

Fig. 15 zeigt eine ähnliche Ansicht wie Fig. 11 und veranschaulicht eine dritte Ausführungsvariante der zweiten Ausführungsart, bei der die Niete 22, die zur Befestigung der Führungsscheiben 21, 23 untereinander dienen, vorteilhafterweise weggelassen wurden.
Der äußere radiale Umfang der Führungsscheiben 21, 23 verläuft parallel zur Zwischenscheibe 25, und der Dämpfer ist daher nicht mehr radial nach außen geschlossen.
Die Umsetzung dieser Variante ist von den jeweiligen Anwendungen abhängig.
Sie ist insbesondere dann möglich, wenn die Abstandsstücke 46 für eine mechanische Festigkeit der Elemente des Dämpfers 2 sorgen, wozu die Anzahl der Abstandsstücke 46 entsprechend vergrößert werden kann.
Die Fig. 16 und 17 veranschaulichen eine vierte Variante zu einem Momentwandler nach der zweiten Ausführungsart und eine der Varianten.
Nach dieser Ausführungsvariante besteht die Zwischenscheibe 25 aus dickem Blech, wobei sie einstückig mit der Ausgangsnabe 27 des Dämpfers 20 ausgeführt ist, wobei die Nabe des Turbinenrads 14 durch die hintere Führungsscheibe 21 gebildet wird, die sich radial nach innen bis zum Lager der Ausgangsnabe 27 erstreckt, auf dem sie wie zuvor die Nabe 14 drehbeweglich gelagert ist.
Ähnlich wie bei der in Fig. 5 veranschaulichten Variante der ersten Ausführungsart wird die Führungsscheibe 21 beispielsweise durch Karbonitrieren behandelt, was Ebenheitsfehler zur Folge haben kann.
Aus diesem Grund ist ein Passtück 70 vorgesehen, das zwischen dem als Turbinenradnabe 14 dienenden Teil der Führungsscheibe 21 und Wälzlagermitteln, etwa einem Axialnadellager 80, eingefügt ist. Das Axialnadellager 80 ist am Turbinenrad 12 hier durch Aufpressen befestigt, wie dies im Zusammenhang mit Fig. 5 zur ersten Ausführungsart beschrieben wurde.
Die Fig. 18 und 19 veranschaulichen eine dritte Ausführungsart mit einer Kombination der Lehren der ersten und zweiten Ausführungsart, bei der einerseits in Form von Ansätzen 44 ausgeführte Anschlagmittel 40, wie im Zusammenhang mit den Fig. 1 bis 3 zur ersten Ausführungsart beschrieben, und andererseits zwischen den Führungsscheiben 21, 23 und der Zwischenscheibe 25 eingefügte Abstandsstücke 46 vorgesehen sind.
Die Abstandsstücke 46 können sich in einer Winkelauslenkung in den Öffnungen 65 bewegen, bilden hier aber nicht die Anschlagmittel 40 des Dämpfers 20. Die Abstandsstücke 46 ermöglichen es, die Führungsscheiben 21, 23 im Verhältnis zur Zwischenscheibe 25 axial zu halten und zu positionieren.
Die vordere Führungsscheibe 23 wird vorteilhafterweise nach innen durch Ansätze 29 verlängert, die es ermöglichen, die Nabe 27 axial zu halten, insbesondere wenn die Nabe 27 getrennt von der Zwischenscheibe 25 ausgeführt ist.
Die Lehren der vorliegenden Erfindung sind natürlich nicht auf einen hydrodynamischen Momentwandler begrenzt, dessen Überbrückungskupplung als Mehrscheibenkupplung ausgeführt ist, sondern sie könnten auch auf hydrodynamische Momentwandler übertragen werden, bei denen die Überbrückungskupplung in Einflächen-Bauart, wie zum Beispiel in der FR-A-2.525.711, oder in Zweiflächen-Bauart, wie bei beispielsweise in der FR-A-2.816.019, ausgeführt ist.

Claims

1. Hydrodynamischer Momentwandler mit einer Drehachse X-X, insbesondere für Kraftfahrzeuge, umfassend:
ein Gehäuse (1, 2), das eine erste Schale (1) aufweist und zurdrehfesten Verbindung einer treibenden Welle (A1) mit einem Pumpenrad (11) bestimmt ist;
ein Turbinenrad (12), das durch eine spielfreie Verbindung drehfest mit einer Turbinenradnabe (14) verbunden ist, die drehfest mit einer getriebenen Welle (A2) über ein Eingangselement (21, 23) einer Dämpfungsvorrichtung (20) verbunden werden kann, deren Ausgangselement (25, 27) drehfest mit der getriebenen Welle (A2) verbindbar ist;
wobei die Dämpfungsvorrichtung (20) umfangsmäßig wirksame elastische Organe (26) umfasst, die zwischen einem Eingangselement (21, 23) und einem Ausgangselement (25) eingefügt sind, wobei das Eingangselement (21, 23) und das Ausgangselement (25) mit einer begrenzten Winkelauslenkungsmöglichkeit drehfest miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass die spielfreien Verbindungsmittel zwischen dem Turbinenrad (12), der Turbinenradnabe (14) und dem Eingangselement (21, 23) der Dämpfungsvorrichtung (20) durch Niete (42) gebildet sind, die zumindest im wesentlichen axial angeordnet sind.

2. Hydrodynamischer Momentwandler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass er eine Überbrückungskupplung (30) zur kraftschlüssigen Verbindung der treibenden Welle (A1) mit der getriebenen Welle (A2) umfasst, die zwischen dem Turbinenrad (12) und einer zweiten Schale (2) des Gehäuses zum Einsatz kommt, und die einen axial beweglichen Kolben (32) umfasst, um das Turbinenrad (12) ausrückbar mit der treibenden Welle (A1) zu verbinden, wobei der Kolben (32) dazu bestimmt ist, wenigstens eine Reibungskupplungsscheibe (34) einzuspannen, die einerseits mit dem Gehäuse, vorzugsweise mit der zweiten Gehäuseschale (2), über ein erstes Verbindungsteil (36) und andererseits mit der Dämpfungsvorrichtung (20) über ein zweites Verbindungsteil (38) drehfest verbunden ist.

3. Hydrodynamischer Momentwandler nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die umfangsmäßig wirksamen elastischen Organe (26) der Dämpfungsvorrichtung (20) zwischen zwei das Eingangselement bildenden Führungsscheiben (21, 23) und einer das Ausgangselement bildenden Zwischenscheibe (25), die fest mit einer Nabe (27) der Dämpfungsvorrichtung (20) verbunden ist, eingefügt sind, wobei das Eingangselement und das Ausgangselement mit einer Winkelauslenkungsmöglichkeit, die durch Anschlagmittel (40) begrenzt ist, drehfest miteinander verbunden sind.

4. Hydrodynamischer Momentwandler nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens das Ausgangselement (25), insbesondere die Zwischenscheibe (25), der Dämpfungsvorrichtung (20) Öffnungen (55) enthält, die für den axialen Durchgang von Nietwerkzeugen geeignet sind.

5. Hydrodynamischer Momentwandler nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass er Abstandsstücke (46) umfasst, welche die Führungsscheiben (21, 23) und die Zwischenscheibe (25, 27) der Dämpfungsvorrichtung (20) axial positionieren.

6. Hydrodynamischer Momentwandler nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Teil der Niete (42) axial nach vorn verlängert ist und ein Abstandsstück (46) bildet.

7. Hydrodynamischer Momentwandler nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das vordere freie Ende der Abstandsstücke (46) einen Niet bildet, um die vordere Führungsscheibe (23) zu befestigen.

8. Hydrodynamischer Momentwandler nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlagmittel (40) Ausnehmungen oder Öffnungen (65) umfassen, welche in der Zwischenscheibe (25) enthalten sind und durch die jeweils der Körper (47) eines Abstandsstücks (46) axial hindurchgeht.

9. Hydrodynamischer Momentwandler nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlagmittel (40) wenigstens einen fest mit dem äußeren radialen Umfang der Zwischenscheibe (25, 27) verbundenen radialen Ansatz (44) umfassen, der mit Umfangsspiel (J) in einer Aufnahme (144) gelagert ist.

10. Hydrodynamischer Momentwandler nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Verbindungsteil (38) aus einer, vorzugsweise der vorderen, Führungsscheibe (23) der Dämpfungsvorrichtung (20) gebildet ist.

11. Hydrodynamischer Momentwandler nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die vordere Führungsscheibe (23) Mittel (29) umfasst, die einen axialen Anschlag nach vorn für die Nabe (27) bilden, mit deren vorderer Seitenfläche (271) die Mittel (29) zusammenwirken.

12. Hydrodynamischer Momentwandler nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Turbinenradnabe (14) und der Nabe (27) axial elastische Reibungsmittel (50) eingefügt sind.

13. Hydrodynamischer Momentwandler nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Turbinenradnabe (14) aus einem inneren radialen Abschnitt der hinteren Führungsscheibe (21) besteht.

14. Hydrodynamischer Momentwandler nach Anspruch 2 und insbesondere einem der Ansprüche 3 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (32) an seinem äußeren radialen Umfang erste Dichtungsmittel (132), vorzugsweise einen Dichtungsring (132), aufweist, die mit einer gegenüberliegenden Fläche des ersten Verbindungsteils (36) zusammenwirken.

15. Hydrodynamischer Momentwandler nach Anspruch 9 und insbesondere einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die radial äußeren Verbindungssegmente (200), in denen die Führungsscheiben (21, 23), insbesondere durch Niete (22), drehfest miteinander verbunden sind, relativ zur Gesamtebene der jeweiligen Führungsscheibe (21, 23) axial zueinander hin versetzt sind, so dass sie sich zumindest im wesentlichen in der gleichen Ebene wie die Zwischenscheibe (25) befinden und Begrenzungen für die winklige Auslenkung der Ansätze (44) bilden.