DE112013004892B4

DE112013004892B4 - Drehmomentwandler mit einem Turbinenkolbenschubweg

Info

Publication number: DE112013004892B4
Application number: DE112013004892.2T
Authority: DE
Inventors: Patrick Lindemann; Markus Steinberger
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2012-10-04
Filing date: 2013-09-26
Publication date: 2019-08-29
Anticipated expiration: 2033-09-27
Also published as: JP6359017B2; IN2015DN01456A; KR20150092085A; CN104755813A; DE112013004892T5; US20140097055A1; JP2015530546A; WO2014053388A1; US9303700B2; KR102030682B1; CN104755813B

Abstract

Drehmomentwandler (100, 200) umfassend
einen Torus (102, 202) mit einem Pumpenrad (104, 204) und einer Turbine (106, 206),
einen Pumpendeckel (108, 208) mit einer radial außerhalb des Torus angeordneten radialen Wandung (110, 210),
einen Turbinendeckel (112, 212) mit einer reibschlüssig mit der radialen Wandung des Pumpendeckels verbundenen radialen Wandung (114, 214),
ein Gehäuse (116, 216) mit einer radialen Wandung (120, 220) und
eine erste Dämpferscheibe (122, 222) mit einer radialen Wandung (124, 224) zur Übertragung einer Turbinendeckelschubkraft auf die radiale Gehäusewandung (120, 220).

Description

Die Erfindung betrifft allgemein einen Drehmomentwandler, insbesondere einen Drehmomentwandler mit einem Turbinenkolbenschubweg.
Drehmomentwandlerturbinen mit Lock-up-Kupplungen sind beispielsweise aus der US 7,445,099 derselben Anmelderin wie die vorliegende Anmeldung bekannt.
Ein erfindungsgemäßer Drehmomentwandler umfasst einen Torus mit einer Pumpe und einer Turbine, die jeweils einen Deckel aufweisen, ein Gehäuse und eine erste Dämpferscheibe. Der Pumpendeckel weist eine radial außerhalb des Torus angeordnete radiale Wandung auf. Auch der Turbinendeckel weist eine radiale Wandung zum reibschlüssigen Kontaktieren der radialen Wandung des Pumpendeckels auf. Das Gehäuse umfasst eine radiale Wandung und die erste Dämpferscheibe umfasst eine radiale Wandung zur Übertragung einer Turbinendeckelschubkraft auf die radiale Wandung des Gehäuses. Gemäß einem Ausführungsbeispiel umfasst der Drehmomentwandler einen an der radialen Wandung des Turbinendeckels oder des Pumpendeckels befestigten Reibring. In alternativen Ausführungsbeispielen umfasst der Drehmomentwandler einen an der radialen Wandung des Gehäuses oder der ersten Dämpferscheibe angeordneten Reibring. Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist der Reibring an der radialen Wandlung der ersten Dämpferscheibe befestigt, wobei die erste Dämpferscheibe eine radial innerhalb des Reibrings angeordnete Öffnung aufweist.
Zur Verbindung mit einer Getriebeeingangswelle kann die erste Dämpferscheibe beispielsweise einen Verzahnungsabschnitt aufweisen. Weiterhin kann an der ersten Dämpferscheibe eine Dämpfernabe vorgesehen sein, wobei der Verzahnungsabschnitt an der Dämpfernabe angeordnet ist und die Dämpfernabe zur Aufnahme einer vom Turbinendeckel ausgehenden Schubkraft angeordnet ist. In einem Ausführungsbeispiel weist der Drehmomentwandler eine Buchse mit einem in einer Umfangsbohrung des Turbinendeckels angeordneten Umfangsabschnitt und einem zwischen dem Turbinendeckel und der Dämpfernabe angeordneten radialen Abschnitt auf. In einigen Ausführungsbeispielen umfasst der Drehmomentwandler eine erste Dämpferfeder. Der Turbinendeckel weist eine von der radialen Wandung ausgehende angeformte Antriebszunge auf, die mit der ersten Dämpferfeder in Eingriff steht. Es sind auch Ausführungsformen denkbar, in denen der Drehmomentwandler eine zweite Dämpferscheibe aufweist, wobei die zweite Dämpferscheibe an der ersten Dämpferscheibe befestigt ist und die erste und zweite Dämpferscheibe jeweils einen angeformte Federhalterungsabschnitt aufweisen, in denen die erste Dämpferfeder angeordnet ist.
In einigen Ausführungsbeispielen umfasst der Drehmomentwandler eine dritte Dämpferscheibe und eine zweite Dämpferfeder, wobei die dritte Dämpferscheibe zu ihrer Verbindung mit einer Getriebeeingangswelle einen Verzahnungsabschnitt und weiterhin ein Federfenster und eine radial innerhalb des Federfensters angeordnete Öffnung aufweist. Die zweite Dämpferfeder ist innerhalb eines jeweils in der ersten, zweiten und dritten Dämpferscheibe gebildeten Federfensters angeordnet. Die dritte Dämpferscheibe ist zwischen der ersten und der zweiten Dämpferscheibe angeordnet und dient der Übertragung einer vom Turbinendeckel ausgehenden Schubkraft auf die erste Dämpferscheibe. In einem Ausführungsbeispiel ist am Drehmomentwandler eine Buchse mit einem innerhalb einer Umfangsbohrung des Turbinendeckels angeordneten Umfangsabschnitt und einem zwischen dem Turbinendeckel und der dritten Dämpferscheibe angeordneten radialen Abschnitt vorgesehen.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Drehmomentwandlers umfasst einen Torus mit einer Pumpe und einer Turbine, die jeweils einen Deckel aufweisen, eine Kupplungsscheibe, ein Gehäuse und eine erste Dämpferscheibe. Eine radiale Wandung des Pumpendeckels ist radial außerhalb des Torus angeordnet. Die Kupplungsscheibe ist am Turbinendeckel befestigt und umfasst eine radiale Wandung zum reibschlüssigen Kontaktieren der radialen Wandung des Pumpendeckels. Das Gehäuse umfasst eine radiale Wandung und die erste Dämpferscheibe umfasst ebenfalls eine radiale Wandung zur Übertragung einer Turbinendeckelschubkraft auf die radiale Wandung des Gehäuses. In einem Ausführungsbeispiel umfasst der Drehmomentwandler einen an der radialen Wand der Kupplungsscheibe oder der radialen Wand des Pumpendeckels befestigten Reibring. In einem Ausführungsbeispiel ist der Reibring an der radialen Wandung des Gehäuses oder der ersten Dämpferscheibe befestigt.
In einigen Ausführungsbeispielen umfasst der Drehmomentwandler eine erste Dämpferfeder, mit der eine Umfangswandung der Kupplungsscheibe radial fluchtet. In einigen Ausführungsbeispielen bilden die radiale Wandung und die Umfangswandung der Kupplungsscheibe zumindest einen Abschnitt eines angeformten Federhalterungsabschnitts, wobei die erste Dämpferfeder innerhalb des Federhaltungsabschnitts der ersten Dämpferscheibe angeordnet ist. Der Drehmomentwandler kann ferner eine zweite und eine dritte Dämpferscheibe aufweisen, wobei die zweite Dämpferscheibe an der Kupplungsscheibe befestigt ist und eine zumindest teilweise mit der radialen Wandung der Kupplungsscheibe axial fluchtende Antriebszunge aufweist, die mit der ersten Dämpferfeder in Eingriff steht. Die dritte Dämpferscheibe ist an der ersten Dämpferscheibe befestigt und umfasst eine zumindest teilweise mit der radialen Wandung der Kupplungsscheibe axial fluchtende zweite Antriebszunge, die mit der ersten Dämpferfeder in Eingriff steht.
In einigen weiteren Ausführungsbeispielen umfasst der Drehmomentwandler ferner eine zweite Dämpferfeder, die innerhalb von jeweils in der ersten und dritten Dämpferscheibe gebildeten Federfenstern angeordnet ist, sowie eine zwischen der ersten und der dritten Dämpferscheibe angeordnete vierte Dämpferscheibe, die der Übertragung einer Schubkraft vom Turbinendeckel zur ersten Dämpferscheibe dient. Gemäß einem Ausführungsbeispiel umfasst die vierte Dämpferscheibe ein Federfenster, in dem die zweite Dämpferfeder angeordnet ist, sowie eine radial innerhalb des Federfensters angeordnete Öffnung. In einem Ausführungsbeispiel weist der Drehmomentwandler ferner eine Buchse mit einem Umfangsabschnitt und einem radialen Abschnitt auf, wobei der Umfangsabschnitt in einer Umfangsbohrung des Turbinendeckels angeordnet ist und der radiale Abschnitt zwischen dem Turbinendeckel und dem vierten Dämpferblech angeordnet ist.
Die Eigenschaften und die Funktionsweise der vorliegenden Erfindung werden in der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung im Zusammenhang mit den beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

1A eine perspektivische Darstellung eines zylindrischen Koordinatensystem zur Verdeutlichung der in der vorliegenden Anmeldung verwendeten Raumterminologie;
1B eine perspektivische Darstellung eines Objekts im in 1A dargestellten zylindrischen Koordinatensystem zur Verdeutlichung der in der vorliegenden Erfindung verwendeten Raumterminologie;
2 eine Querschnittsansicht eines Drehmomentwandlers mit einem Turbinenkolbenschubweg gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
3 eine Querschnittsansicht eines Drehmomentwandlers mit einem Turbinenkolbenschubweg gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; und
4 eine Querschnittsansicht eines Drehmomentwandlers mit einem Turbinenkolbenschubweg gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

Zu Beginn sei darauf hingewiesen, dass gleiche Bezugszeichen in unterschiedlichen Figuren identische oder funktional ähnliche Konstruktionselemente der Erfindung bezeichnen. Darüber hinaus ist die vorliegende Erfindung nicht auf die spezifischen Ausführungsformen, die Methodik, die Materialien und die Varianten beschränkt, die nachfolgend beschrieben werden. Diese sind selbstverständlich variabel. Auch die hier verwendete Terminologie dient nur der Beschreibung bestimmter Aspekte und soll nicht als Einschränkung des Schutzbereichs der vorliegenden Erfindung verstanden werden. Der Schutzbereich der Erfindung wird ausschließlich durch die beigefügten Ansprüche definiert.
Sofern nicht anders definiert, haben alle hier verwendeten technischen und wissenschaftlichen Bezeichnungen die Bedeutung, wie sie ein Fachmann auf dem Gebiet der vorliegenden Erfindung versteht. In der Praxis oder zu Testzwecken können zwar verschiedene der hier beschriebenen Verfahren, Vorrichtungen und Materialien ähnliche Verfahren, Vorrichtungen und Materialien eingesetzt werden; nachfolgend werden jedoch die bevorzugten Verfahren, Vorrichtungen und Materialien beschrieben.
1A zeigt eine perspektivische Darstellung eines zylindrischen Koordinatensystems 80 zur Verdeutlichung der in der vorliegenden Beschreibung verwendeten Raumterminologie. Die vorliegende Erfindung wird zumindest teilweise im Zusammenhang mit einem zylindrischen Koordinatensystem erläutert. Das System 80 weist eine Längsachse 81 auf, die als Bezug für die nachfolgend erläuterten Richtungs- und Raumbezeichnungen dient. Die Bezeichnungen „axial“, „radial“ und „Umfangs-“ beziehen sich auf eine Ausrichtung parallel zur Achse 81 bzw. zum Radius 82 (der orthogonal zur Achse 81 verläuft) bzw. zum Umfang 83. Sie sind ebenfalls als parallel zu den entsprechenden Ebenen zu verstehen. Die Objekte 84, 85 und 86 dienen der Verdeutlichung der Anordnung der verschiedenen Ebenen. Die Fläche 87 des Objekts 84 bildet eine axiale Ebene, d.h. die Achse 81 bildet eine entlang der Fläche verlaufende Gerade. Die Fläche 88 des Objekts 85 bildet eine radiale Ebene, d.h. der Radius 82 bildet eine entlang der Fläche verlaufende Gerade. Die Fläche 89 des Objekts 86 bildet eine Umfangsfläche, d.h. der Umfang 83 bildet eine Linie entlang der Fläche. Weiterhin verläuft eine Bewegung oder Anordnung in axialer Richtung parallel zur Achse 81, eine radiale Bewegung oder Anordnung parallel zum Radius 82 und eine Bewegung oder Anordnung in Umfangsrichtung parallel zum Umfang 83. Eine Drehung ist als Drehung um die Achse 81 zu verstehen.
Auch in adverbialer Verwendung sind die Angaben „axial“, „radial“ und „in Umfangsrichtung“ bezüglich einer Ausrichtung parallel zur Achse 81 bzw. zum Radius 82 bzw. zum Umfang 83 sowie parallel zu entsprechenden Ebenen zu verstehen.
In 1B ist zur Verdeutlichung der in der vorliegenden Beschreibung verwendeten Raumterminologie eine perspektivische Darstellung eines Objekts 90 im in 1A gezeigten zylindrischen Koordinatensystem 80 gezeigt. Das zylindrische Objekt 90 dient als Beispiel für ein zylindrisches Objekt in einem zylindrischen Koordinatensystem und ist in keiner Weise als Einschränkung der vorliegenden Erfindung zu betrachten. Das Objekt 90 umfasst eine axiale Fläche 91, eine radiale Fläche 92 und eine Umfangsfläche 93. Die Fläche 91 ist Teil einer axialen Ebene, die Fläche 92 ist Teil einer radialen Ebene und die Fläche 93 ist eine Umfangsfläche.
Die folgenden Erläuterungen beziehen sich auf 2, eine Querschnittsansicht eines Drehmomentwandlers 100 mit einem Turbinenkolbenschubweg gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung. Der Drehmomentwandler 100 umfasst einen Torus 102 mit einem Pumpenrad 104 und einer Turbine 106. Ein Pumpendeckel 108 umfasst eine radial außerhalb des Torus 102 angeordnete radiale Wandung 110. Ein Turbinendeckel 112 umfasst eine radiale Wandung 114 zum auf die nachfolgend beschriebene Weise erfolgenden reibschlüssigen Kontaktieren der radialen Wandung 110 des Pumpendeckels 108. Am Pumpendeckel 108 ist an einer Schweißstelle 118 ein Gehäuse 116 mit einer radialen Wandung 120 befestigt. Weiterhin ist eine Dämpferscheibe 122 mit einer radialen Wandung 124 zur nachfolgend beschriebenen Übertragung einer Turbinendeckelschubkraft auf die radiale Wandung 120 des Gehäuses116 vorgesehen.
Der Pumpendeckel 108 umfasst eine am Deckel 108 an einer Schweißstelle 128 angeschweißte Nabe 126 als Verbindung zu einem (nicht näher dargestellten) Getriebe. Das Gehäuse 116 umfasst eine an einer Schweißstelle 132 am Gehäuse 116 angeschweißte Lasche 130 sowie einen angeformten Führungszapfen 134, wobei die Lasche 130 und der Führungszapfen 134 der Verbindung mit einem (nicht näher dargestellten) Antrieb dienen. Die Lasche 130 kann beispielsweise an einem an einer Kurbelwelle des Antriebs angeordneten Flexplate befestigt sein. Durch den Führungszapfen 134 kann der Wandler 100 z.B. bezüglich der Kurbelwelle zentriert werden. Darüber hinaus ist ein Stator 136 mit einer Einweg-Keilkupplung 138 vorgesehen, wobei die Kupplung 138 eine Innenfläche 140 zur Verbindung mit einer (nicht gezeigten) Getriebestatorwelle und ein Seitenblech 139 mit einem beispielsweise durch Verkleben daran befestigten Reibring 141 zur Übertragung einer Turbinen- und/oder Statorschublast auf das Pumpenrad umfasst.
An der radialen Wandung des Turbinendeckels ist ferner beispielsweise durch Verkleben ein Reibring 142 befestigt. Hier ist der Ring 142 zwar als an der radialen Wandung 114 befestigt dargestellt; in (zeichnerisch nicht dargestellten) anderen Ausführungsformen ist es jedoch ebenfalls denkbar, den Ring 142 an der radialen Wandung 110 vorzusehen. An der radialen Wandung 124 ist ferner beispielsweise durch Verkleben ebenfalls ein Reibring 144 befestigt. Dieser Ring 144 kann in (zeichnerisch nicht dargestellten) weiteren Ausführungsformen alternativ auch an der radialen Wandung 120 befestigt sein. An der Dämpferscheibe 122 ist radial innerhalb des Reibrings eine Öffnung 146 vorgesehen. Weiterhin umfasst die Dämpferscheibe 122 eine Dämpfernabe 148 mit einem Verzahnungsabschnitt 150 zur Verbindung mit einer (nicht dargestellten) Getriebeeingangswelle. In der gezeigten Ausführungsform ist die Nabe 148 an die Dämpferscheibe 122 an einer Schweißstelle 152 angeschweißt. Es sind jedoch auch (zeichnerisch nicht dargestellte) Ausführungsformen denkbar, in denen das Blech 122 eine angeformte Nabe mit einem Verzahnungsabschnitt aufweist. Nachfolgend wird erläutert, wie die Schubkraft vom Turbinendeckel 112 auf die Nabe 148 übertragen wird.
Der Drehmomentwandler 100 umfasst eine Buchse 154 mit einem in einer Umfangsbohrung 158 des Turbinendeckels 112 angeordneten Umfangsabschnitt 156 und einem zwischen dem Turbinendeckel und der Dämpfernabe 148 angeordneten radialen Abschnitt 160, wobei Abschnitt 156 der Abdichtung des Gehäuses 112 gegenüber einer (nicht dargestellten) Getriebeeingangswelle dient.
Weiterhin umfasst der Drehmomentwandler 100 eine Dämpferfeder 162. Am Turbinendeckel 112 ist darüber hinaus ausgehend von der radialen Wandung 114 eine Antriebszunge 164 angeordnet, welche mit der Dämpferfeder 162 in Eingriff steht. An der Dämpferscheibe 122 befindet sich ein angeformter Federhalterungsabschnitt 166, in dem die Feder 162 angeordnet ist. Außerdem ist an der Scheibe 122 ein (im Ausschnitt von 2 nicht gezeigter) Federantriebsabschnitt vorgesehen, so dass ein Drehmoment vom Deckel 112 über die Zunge 164 und die Feder 162 auf den Federantriebsabschnitt der Dämpferscheibe 122 übertragen wird. Hierbei bewirkt die Feder 162 in vorteilhafter Weise einen Dämpfungseffekt für den Drehmomentwandler 100, so dass Torsionsschwingungen des Antriebs zumindest teilweise vom Getriebe isoliert werden.
Im Betrieb des Drehmomentwandlers 100 kann die Turbine 106 einen Schub in Richtung 168 des Gehäuses 116 ausüben. Die Schubkraft der Turbine wird vom Deckel 112 über die Buchse 154, die Nabe 148, die Dämpferscheibe 122 und schließlich den Ring 144 auf die Wandung 120 des Gehäuses 116 übertragen. Dieser Schubweg begrenzt in vorteilhafter Weise die axiale Auslenkung des Deckels 112 und steuert so das „Abheben“, d.h. die Bildung eines axialen Zwischenraums zwischen dem Ring 142 und dem Pumpendeckel 108, so dass die reibschlüssige Verbindung bzw. der Kupplungseffekt zwischen den radialen Wänden 114 und 110 verbessert wird. Durch den Ring 144 wird in vorteilhafter Weise eine Metall-auf-MetallVerbindung (bzw. eine Stahl-auf-Stahl-Verbindung) zwischen der Dämpferscheibe 122 und dem Gehäuse 116 bereitgestellt.
Zwischen dem Gehäuse 116 und dem Turbinendeckel 112 befindet sich eine Druckkammer 170, deren Druck über den im Torus 102 herrschenden Druck hinaus erhöht werden kann, um die Kupplung einzurücken und den Fluidkreislauf im Torus 102 zu umgehen. Dies bedeutet, dass ein vom Gehäuse 116 auf den Torus 108 übertragenes Drehmoment ohne den Einfluss des Fluidkreislaufs direkt auf das Turbinendeckel 112 übertragen wird. In Abhängigkeit von der Betriebssituation des Drehmomentwandlers 100 vor dem Einkuppelversuch kann eine ungenaue Kontrolle des Abhebens aufgrund der im Wandler auftretenden hydrodynamischen Kräfte ein Einrücken der Kupplung verhindern.
Der folgende Abschnitt nimmt Bezug auf 3. 3 ist eine Querschnittsansicht eines Drehmomentwandlers 200 mit einem Turbinenkolbenschubweg gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Der Drehmomentwandler 200 umfasst einen Torus 202 mit einem Pumpenrad 204 und einer Turbine 206. Ähnlich wie bei den anhand von 2 beschriebenen Wandungen 110 und 114 umfasst der Pumpendeckel 208 eine radial außerhalb des Torus 202 angeordnete radiale Wandung 210 und der Turbinendeckel 212 eine die radiale Wandung 210 des Pumpendeckels reibschlüssig kontaktierende radiale Wandung 214. Am Pumpendeckel 208 ist an einer Schweißstelle 218 ein Gehäuse 216 mit einer radialen Wandung 220 befestigt. Weiterhin ist eine Dämpferscheibe 222 mit einer radialen Wandung 224 zur Übertragung einer Turbinendeckelschubkraft auf die radiale Wandung 220 des Gehäuses 216 vorgesehen, vergleichbar mit den bereits beschriebenen Wandungen 124 und 120.
Der Pumpendeckel 208 umfasst eine am Gehäuse 208 an einer Schweißstelle 228 angeschweißte Nabe 226 als Verbindung zu einem (nicht näher dargestellten) Getriebe. Das Gehäuse 216 umfasst einen am Gehäuse 216 beispielsweise durch Buckelschweißung gebildeten Stutzen 230 sowie einen angeformten Führungszapfen 234, wobei der Stutzen 130 und der Führungszapfen 234 der Verbindung mit einem (nicht näher dargestellten) Antrieb dienen. Der Stutzen 230 kann beispielsweise an einem an einer Kurbelwelle des Antriebs angeordneten Flexplate befestigt sein. Durch den Führungszapfen 234 kann der Wandler 200 z.B. bezüglich der Kurbelwelle zentriert werden. Darüber hinaus ist ein Stator 136 mit einer Einwegkupplung 238 vorgesehen, wobei die Kupplung 238 eine Innenfläche 240 zur Verbindung mit einer (nicht gezeigten) Getriebestatorwelle und eine radiale Wandung 239 mit einem beispielsweise durch Verkleben daran befestigten Reibring 241 zur Übertragung einer Turbinen- und/oder Statorschublast auf das Pumpenrad umfasst.
An der radialen Wandung des Turbinendeckels ist ferner beispielsweise durch Verkleben ein Reibring 242 befestigt. Obgleich dieser Ring 242 hier als an der radialen Wandung 214 befestigt dargestellt ist, ist es in (zeichnerisch nicht dargestellten) anderen Ausführungsformen ebenfalls denkbar, den Ring 242 an der radialen Wandung 210 vorzusehen. An der radialen Wandung 224 ist ferner beispielsweise durch Verkleben ebenfalls ein Reibring 244 befestigt. Dieser hier als an der radialen Wandung 224 befestigt dargestellte Ring 244 kann in (zeichnerisch nicht dargestellten) weiteren Ausführungsformen alternativ auch an der radialen Wandung 220 befestigt sein.
Weiterhin umfasst der Dämpfer 200 eine Dämpferfeder 262. Am Turbinendeckel 212 ist darüber hinaus ausgehend von der radialen Wandung 214 eine Antriebszunge 264 angeordnet, welche mit der Dämpferfeder 262 in Eingriff steht. Darüber hinaus umfasst der Dämpfer 200 eine Dämpferscheibe 272 mit einem angeformten Federhalterungsabschnitt 274. Die Dämpferscheibe 272 ist mittels eines Metallblechniets 276 an der Scheibe 222 befestigt. Alternativ zur Nietverbindung zwischen den Scheiben 272 und 222 ist auch eine alternative Verbindung der Scheiben beispielsweise durch Verschweißen denkbar. Außerdem ist an der Scheibe 272 ein (im Ausschnitt von 3 nicht gezeigter) Federantriebsabschnitt vorgesehen, so dass ein Drehmoment vom Deckel 212 über die Zunge 264 und die Feder 262 auf den Federantriebsabschnitt und die Scheibe 222 übertragen wird.
Die Scheiben 222 und 272 weisen jeweils ein Federfenster 278 und 280 auf, in denen zumindest teilweise eine Feder 282 angeordnet ist. Mit anderen Worten befindet ist die Feder 282 zumindest teilweise innerhalb der Fenster gehalten. Zwischen den Scheiben 222 und 272 des Drehmomentwandlers 200 ist eine Dämpferscheibe 284 zur nachfolgend erläuterten Übertragung einer Schubkraft vom Turbinendeckel auf die Dämpferscheibe 222 angeordnet, wobei im Blech 284 ein Federfenster 286 vorgesehen ist, in dem die Feder 282 zumindest teilweise angeordnet ist. Die Federn 262 und 282 bewirken in vorteilhafter Weise einen Dämpfungseffekt, so dass die Torsionsschwingungen des Antriebs zumindest teilweise vom Getriebe isoliert werden.
Im Blech 284 sind eine radial innerhalb des Federfensters angeordnete Öffnung 288 und ein Verzahnungsabschnitt 290 zur Verbindung mit einer Getriebeeingangswelle vorgesehen. Der Drehmomentwandler 100 umfasst eine Buchse 254 mit einem in einer Umfangsbohrung 258 des Turbinendeckels 212 angeordneten Umfangsabschnitt 256 und einem zwischen dem Turbinendeckel und der Dämpferscheibe 248 angeordneten radialen Abschnitt 260, wobei Abschnitt 256 der Abdichtung des Gehäuses 112 gegenüber einer (nicht dargestellten) Getriebeeingangswelle dient.
Im Betrieb des Drehmomentwandlers 200 kann die Turbine 206 einen Schub in Richtung 268 des Gehäuses 216 ausüben. Die Schubkraft der Turbine wird vom Gehäuse 212 über die Buchse 254 auf die Scheibe 248, die Scheibe 222 und schließlich den Ring 244 auf die Wandung 220 des Gehäuses 216 übertragen. Dieser Schubweg begrenzt in vorteilhafter Weise die axiale Auslenkung des Deckels 212 und steuert so das „Abheben“ wie oben beschrieben.
Zwischen dem Gehäuse 216 und dem Turbinendeckel 212 befindet sich eine Druckkammer 270, deren Druck über den im Torus 202 herrschenden Druck hinaus erhöht werden kann, um die Kupplung einzurücken und den Fluidkreislauf im Torus zu umgehen. Dies bedeutet, dass ein vom Gehäuse 216 auf den Torus 208 übertragenes Drehmoment ohne den Einfluss des Fluidkreislaufs direkt auf das Turbinendeckel 212 übertragen wird. In Abhängigkeit von der Betriebssituation des Drehmomentwandlers 200 vor dem Einrückversuch kann eine ungenaue Kontrolle des Abhebens aufgrund der im Wandler auftretenden hydrodynamischen Kräfte ein Einrücken der Kupplung verhindern.
Der Drehmomentwandler 300 umfasst einen Torus 302 mit einem Pumpenrad 304 und einer Turbine 306. Der Pumpendeckel 308 umfasst eine radial außerhalb des Torus 302 angeordnete radiale Wandung 310. Am Turbinendeckel 314 ist beispielsweise an einer Schweißstelle 316 eine Kupplungsscheibe 312 befestigt, die eine reibschlüssig mit der radialen Wandung des Pumpendeckels verbundene radiale Wandung 318 umfasst. Das Gehäuse 320 umfasst eine radiale Wandung 322 und die Dämpferscheibe 324 eine radiale Wandung 326 zur Übertragung einer Turbinendeckelschubkraft auf die radiale Wandung des Gehäuses. An der radialen Wandung 318 der Kupplungsscheibe ist beispielsweise durch Verkleben ein Reibring 328 befestigt. In (zeichnerisch nicht dargestellten) weiteren Ausführungsformen kann der Ring 328 alternativ auch an der radialen Wandung 310 des Pumpendeckels befestigt sein. An der radialen Dämpferscheibenwandung 326 ist ein Reibring 330 befestigt, der allerdings in (zeichnerisch nicht dargestellten) weiteren Ausführungsformen alternativ auch an der radialen Wandung 322 des Gehäuses befestigt sein kann.
Weiterhin umfasst der Drehmomentwandler 300 eine Dämpferfeder 332, und die Kupplungsscheibe 312 umfasst eine radial mit der ersten Dämpferfeder fluchtende, in Umfangsrichtung verlaufende Wandung 334. Gemäß einem Ausführungsbeispiel bilden die Wände 318 und 334 zumindest einen Abschnitt eines angeformten Federhalterungsabschnitts 336, wobei sich die Dämpferfeder 332 innerhalb des Halterungsabschnitts 336 befindet. Der Drehmomentwandler 300 umfasst weiterhin die Dämpferscheiben 338 und 340, wobei Dämpferscheibe 338 z.B. an einer Nietstelle 339 an der Kupplungsscheibe 312 befestigt ist und eine zumindest teilweise in Axialrichtung mit der radialen Wandung 318 der Kupplungsscheibe fluchtende Antriebszunge 342 aufweist, die mit der Dämpferfeder 332 in Eingriff steht. Das Blech 340 ist z.B. mittels eines Metallblechniets 343 am Blech 324 befestigt und weist eine zumindest teilweise in Axialrichtung mit der radialen Wandung der Kupplungsscheibe fluchtende Antriebszunge 344 auf, die ebenfalls mit der Dämpferfeder 332 in Eingriff steht.
Der Drehmomentwandler 300 umfasst ferner eine zumindest teilweise im entsprechenden Federfenster 348 und 350 der Dämpferscheiben 324 bzw. 340 angeordnete Dämpferfeder 346. Zwischen den Scheiben 324 und 340 befindet sich eine Dämpferscheibe 352 zur Übertragung einer Schubkraft vom Turbinendeckel auf die Dämpferscheibe 324, wobei die Übertragung auf ähnliche Weise erfolgt wie bereits anhand der Scheibe 284 erläutert wurde. Die Scheibe 352 umfasst ein Federfenster 354, eine radial innerhalb des Fensters 354 angeordnete Öffnung 356 sowie eine Verzahnung 358 zur Verbindung mit einer Getriebeeingangswelle. Die Feder 346 ist zumindest teilweise innerhalb des Fensters 354 angeordnet. Ein Ausführungsbeispiel des Drehmomentwandlers 300 umfasst einen an der Dämpferscheibe 324 auf bekannte Weise des Standes der Technik befestigten Pendeldämpfer 360.
Weiterhin ist eine Buchse 362 mit einem innerhalb einer Umfangsbohrung 366 des Turbinendeckels angeordneten Umfangsabschnitt 364 und einem zwischen dem Turbinendeckel und der Dämpferscheibe 352 angeordneten radialen Abschnitt 368 vorgesehen. Im Betrieb des Drehmomentwandlers 300 bewirkt die Turbine 306 einen Schub in Richtung 370 des Gehäuses 320. Die von der Turbine ausgehende Schubkraft wird vom Deckel 314 über die Buchse 362, die Scheiben 352 und 324 sowie den Ring 330 auf die Wandung 322 des Gehäuses 320 übertragen. Durch diesen Schubweg erfolgt wie bereits erläutert in vorteilhafter Weise eine Begrenzung der axialen Auslenkung des Deckels 314 und der Kupplungsscheibe 312 zur Kontrolle des „Abhebens“.
Zwischen dem Gehäuse 320 und der Kupplungsscheibe 312 befindet sich eine Druckkammer 372, deren Druck über den im Torus 202 herrschenden Druck hinaus erhöht werden kann, um die Kupplung einzurücken und den Fluidkreislauf im Torus zu umgehen. Dies bedeutet, dass ein vom Gehäuse 320 auf die Pumpe 308 übertragenes Drehmoment ohne den Einfluss des Fluidkreislaufs über die Scheibe 312 direkt auf den Turbinendeckel 314 übertragen wird. In Abhängigkeit von der Betriebssituation des Drehmomentwandlers 300 vor dem Einrückversuch kann eine ungenaue Kontrolle des Abhebens aufgrund der im Wandler auftretenden hydrodynamischen Kräfte ein Einrücken der Kupplung verhindern.

Claims

Drehmomentwandler (100, 200) umfassend einen Torus (102, 202) mit einem Pumpenrad (104, 204) und einer Turbine (106, 206), einen Pumpendeckel (108, 208) mit einer radial außerhalb des Torus angeordneten radialen Wandung (110, 210), einen Turbinendeckel (112, 212) mit einer reibschlüssig mit der radialen Wandung des Pumpendeckels verbundenen radialen Wandung (114, 214), ein Gehäuse (116, 216) mit einer radialen Wandung (120, 220) und eine erste Dämpferscheibe (122, 222) mit einer radialen Wandung (124, 224) zur Übertragung einer Turbinendeckelschubkraft auf die radiale Gehäusewandung (120, 220).
Drehmomentwandler nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen an der radialen Wandung des Turbinendeckels oder an der radialen Wandung des Pumpendeckels befestigten Reibring (142, 242).
Drehmomentwandler nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen an der radialen Wandung des Gehäuses oder der radialen Wandung der ersten Dämpferscheibe befestigten Reibring (144, 244).
Drehmomentwandler nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Reibring an der radialen Wandung der ersten Dämpferscheibe befestigt ist und dass die erste Dämpferscheibe eine radial innerhalb des Reibrings angeordnete Öffnung (146) aufweist.
Drehmomentwandler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Dämpferscheibe zur Verbindung mit einer Getriebeeingangswelle einen Verzahnungsabschnitt (150) umfasst.
Drehmomentwandler nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Dämpferscheibe eine Dämpfernabe (148) umfasst, wobei die Dämpfernabe den Verzahnungsabschnitt aufweist und in der Weise angeordnet ist, dass sie eine vom Turbinendeckel ausgehende Schubkraft aufnimmt.
Drehmomentwandler nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch eine Buchse (154) mit einem innerhalb einer Umfangsbohrung des Turbinendeckels angeordneten Umfangsabschnitt (156) und einem zwischen dem Turbinendeckel und der Dämpfernabe angeordneten radialen Abschnitt (160).
Drehmomentwandler nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine erste Dämpferfeder (162, 262), wobei der Turbinendeckel eine von der radialen Wandung ausgehende angeformte Antriebszunge (164, 264) aufweist, die mit der ersten Dämpferfeder in Eingriff steht.
Drehmomentwandler nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch eine an der ersten Dämpferscheibe (222) befestigte zweite Dämpferscheibe (272), wobei die erste und die zweite Dämpferscheibe jeweils einen angeformten Federhalterungsabschnitt (278, 280) aufweisen, und wobei die erste Dämpferfeder (262) innerhalb des ersten und zweiten Dämpferscheibenfederhalterungsabschnitts angeordnet ist.
Drehmomentwandler nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch eine dritte Dämpferscheibe (284) mit einem Verzahnungsabschnitt (290) zur Verbindung mit einer Getriebeeingangswelle, einem Federfenster und einer radial innerhalb des Federfensters angeordneten Öffnung (288), und eine innerhalb des jeweiligen Federfensters der ersten, zweiten und dritten Dämpferscheibe angeordnete zweite Dämpferfeder, wobei die dritte Dämpferscheibe zwischen der ersten und der zweiten Dämpferscheibe angeordnet ist und zur Übertragung einer Schubkraft vom Turbinendeckel auf die erste Dämpferscheibe vorgesehen ist.
Drehmomentwandler nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch eine Buchse (254) mit einem innerhalb einer Umfangsbohrung des Turbinendeckels angeordneten Umfangsabschnitt (256) und einem zwischen dem Turbinendeckel und der dritten Dämpferscheibe angeordneten radialen Abschnitt (260).
Drehmomentwandler (300) umfassend einen Torus (302) mit einer Pumpe (304) und einer Turbine (306), einen Pumpendeckel (308) mit einer radial außerhalb des Torus angeordneten radialen Wandung (310), einen Turbinendeckel (314), eine am Turbinendeckel befestigte Kupplungsscheibe (312) mit einer radialen Wandung (318) zum reibschlüssigen Kontaktieren der radialen Pumpendeckelwandung, ein Gehäuse (320) mit einer radialen Wandung (322) und eine erste Dämpferscheibe (324) mit einer radialen Wandung (326) zur Übertragung einer Turbinendeckelschubkraft auf die radiale Gehäusewandung.
Drehmomentwandler nach Anspruch 12, gekennzeichnet durch einen an der radialen Wandung der Kupplungsscheibe oder der radialen Wandung des Pumpendeckels befestigten Reibring (328).
Drehmomentwandler nach Anspruch 12, gekennzeichnet durch einen an der radialen Wandung des Gehäuses oder der radialen Wandung der ersten Dämpferscheibe befestigten Reibring (330).
Drehmomentwandler nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass eine erste Dämpferfeder (332) vorgesehen ist, wobei die Kupplungsscheibe eine in Umfangsrichtung verlaufende Wandung aufweist, die mit der ersten Dämpferfeder radial fluchtet.
Drehmomentwandler nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die radiale und die in Umfangsrichtung verlaufende Wandung der Kupplungsscheibe zumindest einen Abschnitt eines angeformten Federhalterungsabschnitts (336) bilden und die erste Dämpferfeder innerhalb dieses ersten Dämpferfederhalterungsabschnitts angeordnet ist.
Drehmomentwandler nach Anspruch 16, gekennzeichnet durch eine an der Kupplungsscheibe befestigte zweite Dämpferscheibe (340) mit einer zumindest teilweise axial mit der radialen Wandung der Kupplungsscheibe fluchtenden Antriebszunge (342), die mit der ersten Dämpferfeder im Eingriff steht; und eine an der ersten Dämpferscheibe befestigte dritte Dämpferscheibe (352) mit einer zumindest teilweise axial mit der radialen Wandung der Kupplungsscheibe fluchtenden zweiten Antriebszunge (344), die mit der ersten Dämpferfeder im Eingriff steht.
Drehmomentwandler nach Anspruch 17, gekennzeichnet durch eine innerhalb eines jeweiligen Federfensters der ersten und zweiten Dämpferscheibe angeordnete zweite Dämpferfeder (346) und eine zwischen der ersten und der dritten Dämpferscheibe angeordnete vierte Dämpferscheibe zur Übertragung einer Schubkraft vom Turbinendeckel auf die erste Dämpferscheibe.
Drehmomentwandler nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die vierte Dämpferscheibe ein Federfenster aufweist, wobei die zweite Dämpferfeder im Federfenster der vierten Dämpferfeder angeordnet ist, und dass die vierte Dämpferscheibe eine radial innerhalb des Federfensters angeordnete Öffnung umfasst.
Drehmomentwandler nach Anspruch 18, gekennzeichnet durch eine Buchse (362) mit einem in einer in Umfangsrichtung (366) verlaufenden Bohrung des Turbinendeckels angeordneten Umfangsabschnitt (364) und einem zwischen dem Turbinendeckel und der vierten Dämpferscheibe angeordneten radialen Abschnitt (368).