DE112015002003T5

DE112015002003T5 - Hydrokinetische Drehmomentkupplungsvorrichtung mit zentrierter Überbrückungskupplungsreibscheibe und Verfahren zu deren Montage

Info

Publication number: DE112015002003T5
Application number: DE112015002003.9T
Authority: DE
Inventors: Alfonso Medellin; Alexandre Depraete; Sungchul Lee; Francois Baert; Rabah Arhab
Original assignee: Valeo Embrayages SAS
Current assignee: Valeo Kapec Co Ltd
Priority date: 2014-04-25
Filing date: 2015-04-17
Publication date: 2017-01-12
Anticipated expiration: 2035-04-18
Also published as: DE112015002003B4; WO2015166338A3; US20150308554A1; CN106461047A; CN106461047B; WO2015166338A2; US9322463B2

Abstract

Eine hydrokinetische Drehmomentkupplungsvorrichtung weist eine Turbine, eine drehfest an der Turbine angebrachte angetriebene Platte, umfangsmäßig ausgerichtete, drehmomentübertragende elastische Elemente und eine Reibscheibe mit sich axial erstreckenden Umfangsantriebslaschen auf. Die angetriebene Platte weist umfangsmäßig ausgerichtete Zentrierschlitze auf, so dass die sich axial erstreckenden Antriebslaschen der Reibscheibe in die Zentrierschlitze ragen und an den elastischen Elementen angreifen. Ein Verfahren zur Montage einer hydrokinetischen Drehmomentkupplungsvorrichtung umfasst das Bereitstellen einer angetriebenen Platte, die umfangsmäßig ausgerichtete Zentrierschlitze, elastische Elemente und eine Reibscheibe mit sich axial erstreckenden Umfangsantriebslaschen aufweist, das Anbringen der Reibscheibe und der elastischen Elemente an der angetriebenen Platte, so dass die Antriebslaschen der Reibscheibe und die angetriebene Platte an den elastischen Elementen angreifen, und das Zentrieren der Reibscheibe in Bezug auf die angetriebene Platte durch das Eindringen der Antriebslaschen in die Zentrierschlitze der angetriebenen Platte.

Description

Gebiet der Erfindung:
Die vorliegende Erfindung betrifft im Allgemeinen hydrokinetische Drehmomentkupplungsvorrichtungen und insbesondere eine hydrokinetische Drehmomentkupplungsvorrichtung mit einer angetriebenen Platte, die über elastische Antriebselemente triebschlüssig mit einer Reibplatte verbunden ist, die über sich axial erstreckende Umfangslaschen in Bezug auf die angetriebene Platte zentriert ist.
Hintergrund der Erfindung:
Bei der Entwicklung von Automobilen von motorisierten Wagen zu hochgeregelten Vorrichtungen für die Massenbeförderung gab es ein kontinuierliches Bestreben, die Basiskombination aus Elementen, die das Fahrzeug umfasst, zu verbessern. Ein Aspekt dieser Verbesserung war die Drehmomentübertragung von dem Motor zum Antriebssystem des Fahrzeugs. Diese Drehmomentübertragung wurde durchweg mit verschiedenen Übertragungssystemen mit Zahnrad- oder Kettenantrieb erreicht, die im Wechsel triebschlüssig mit einer Antriebsenergiequelle verbunden oder von dieser getrennt wurden. Das Verbindungs-/Trennungsmerkmal des Antriebssystems wird mittels einer Kupplung erreicht. Seite Mitte der 1950er Jahre handelt es sich bei dieser Kupplung insbesondere in den Vereinigten Staaten um eine hydrodynamische Kupplung oder einen hydrodynamischen Drehmomentwandler. Aufgrund der Aufnahme dieser hydrodynamischen Drehmomentübertragungskupplung wurde eine stärkere Verbesserung des Fahrerlebnisses erreicht, doch diese Verbesserung erfolgte auf Kosten der Effizienz. Um diesen Effizienzverlust zu behandeln, wurde der Drehmomentwandler selbst Gegenstand einer stärkeren Verbesserung und zurückgewonnener Effizienz. Oftmals umfasst ein Drehmomentwandler im modernen Zeitalter eine Reibungskupplungsbaugruppe, die einem angetriebenen Element des Drehmomentwandlers zugeordnet ist, das bei festgelegten Lasten und Drehzahlen die fluidische Drehmomentübertragung eliminiert und die hydrodynamische Kupplung durch eine direkte mechanische Reibungskupplung ersetzt. Dieses Merkmal wird üblicherweise als Überbrückungskupplung bezeichnet.
Im Zeitalter eines mit einer Überbrückungskupplung ausgestatteten Drehmomentwandlers wurde Effizienz zurückgewonnen, doch es ist auch ein Verbesserungsverlust aufgetreten, wenn die Kupplung sich im Sperrmodus befindet und wenn sie in den Sperrmodus übergeht und diesen verlässt. Dies gilt insbesondere, wenn die Elemente der Überbrückungskupplung sich abnutzen und sich Toleranzen zwischen verschiedenen rotierenden und festen Elementen entsprechend ihren jeweiligen Verschleißmustern vergrößern/verringern. Um einen Teil der mechanischen Grobheit zu beheben, die durch die Aufnahme von Überbrückungskupplungen in den Drehmomentwandlern erzeugt wird, sind die Kupplungssysteme selbst komplexer geworden. Durch die Aufnahme einer angetriebenen Zwischenplatte und die weitere Aufnahme elastischer Dämpfungselemente, um die Drehmomentschwingungen im Antriebsstrang innerhalb akzeptabler Parameter beizubehalten, werden beispielsweise Rotationsmasse und Komplexität in den Drehmomentwandler-Unterbaugruppen erhöht. Diese zusätzliche Komplexität bildet das Potenzial für einen Verbesserungsverlust durch Vibration, die zum Teil durch eine unausgeglichene und nicht zentrierte Drehung der verschiedenen Komponenten hervorgerufen wird. Darüber hinaus ist es bei den Vorrichtungen, die mit elastischen drehmomentübertragenden Elementen ausgestattet sind, üblich, dass mit der Zeit und mit der Nutzung ein Klappern und weitere Geräusche entstehen, die zu dem Empfinden einer geringen Integrität der Drehmomentwandlervorrichtung führen. Außerdem benötigt die Baugruppe dieser zunehmend komplexen Kupplungs- und Dämpfungssysteme mehr Zeit, Geduld und Präzision. Beispiele für derartige Drehmomentwandler, die mit einer Überbrückungskupplung und mit einem elastischen Drehmomentübertragungselement durch eine Zwischenplatte ausgestattet sind, sind in den US-Patenten 8,453,439 , 8,025,136 und 6,938,744 gezeigt.
KURZE ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird eine hydrokinetische Drehmomentkupplungsvorrichtung bereitgestellt, die eine Turbine, eine angetriebene Platte, die drehfest an der Turbine befestigt ist, umfangsmäßig ausgerichtete, elastische Drehmomentübertragungselemente und eine Reibscheibe mit sich axial erstreckenden Umfangsantriebslaschen aufweist. Die angetriebene Platte weist umfangsmäßig ausgerichtete Zentrierschlitze auf, so dass die sich axial erstreckenden Antriebslaschen der Reibscheibe in die Zentrierschlitze ragen und an den elastischen Elementen angreifen. Die Antriebslaschen erstrecken sich in die Zentrierschlitze der angetriebenen Platte, so dass die Reibscheibe in Bezug auf die angetriebene Platte zentriert wird und eine radiale Bewegung der Reibscheibe eingedämmt wird.
Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur Montage einer hydrokinetischen Drehmomentkupplungsvorrichtung bereitgestellt. Das Verfahren der vorliegenden Erfindung umfasst die Schritte des Bereitstellens eines Turbinenrads, einer angetriebenen Platte mit umfangsmäßig ausgerichteten Zentrierschlitzen, mehreren elastischen Elementen und einer Reibscheibe mit sich axial erstreckenden Umfangsantriebslaschen, das drehfeste Befestigen der angetriebenen Platte am Turbinenrad, das Anbringen der Reibscheibe und der elastischen Elemente an der angetriebenen Platte, so dass die Antriebslaschen der Reibscheibe und die angetriebene Platte an den elastischen Elementen angreifen, und das Zentrieren der Reibscheibe in Bezug auf die angetriebene Platte durch das Ragen der Antriebslaschen in die Zentrierschlitze der angetriebenen Platte.
Weitere Aspekte der Erfindung, einschließlich Geräte, Vorrichtungen, Systeme, Wandler, Prozesse, Verfahren und dergleichen, die Teil der Erfindung sind, werden beim Lesen der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung der beispielhaften Ausführungsformen ersichtlicher.
KURZE BESCHREIBUNG DER VERSCHIEDENEN ANSICHTEN DER ZEICHNUNG(EN)
Die beigefügten Zeichnungen werden in die Beschreibung aufgenommen und bilden einen Teil davon. Die Zeichnungen, zusammen mit der oben angegebenen allgemeinen Beschreibung und der nachfolgend angegebenen ausführlichen Beschreibung der beispielhaften Ausführungsformen und Verfahren, dienen der Erläuterung der Erfindungsprinzipien. In diesen Zeichnungen zeigen:
1 eine Schnittansicht einer hydrokinetischen Drehmomentkupplungsvorrichtung gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
2 eine perspektivische Teilschnittansicht der hydrokinetischen Drehmomentkupplungsvorrichtung aus 1;
3 eine Teilansicht in aufgelösten Einzelteilen der hydrokinetischen Drehmomentkupplungsvorrichtung aus 1 und 2;
4 eine Teilschnittansicht der hydrokinetischen Drehmomentkupplungsvorrichtung aus 1 und 2;
5A eine Abbildung einer ersten Abfolge der Lasche der Reibscheibe an einem Mittelpunkt des Wegs in dem geprägten Schlitz der angetriebenen Platte, bei der der linke Abschnitt aus 3A den Grad der freien Drehung bei etwa 22,5 Grad zeigt, bevor der Randkontakt zwischen der Lasche und dem Schlitz erfolgt, und
5B eine Stellung der verlängerten Reibscheibenlasche an einer Grenze ihres Wegs in dem Schlitz der angetriebenen Platte und die Bildung der sekundären Drehmomentbahn.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG BEISPIELHAFTER AUSFÜHRUNGSFORMEN UND ENTHALTENER VERFAHREN DER ERFINDUNG
Es wird nun ausführlich auf beispielhafte Ausführungsformen und Verfahren der Erfindung Bezug genommen, wie sie in den beigefügten Zeichnungen veranschaulicht sind, in denen ähnliche Bezugszeichen in allen Zeichnungen ähnliche oder entsprechende Teile bezeichnen. Es sei jedoch angemerkt, dass die Erfindung unter ihren breiteren Aspekten nicht auf die besonderen Einzelheiten, repräsentativen Vorrichtungen und Verfahren und auf erläuternde Beispiele, die in Verbindung mit den beispielhaften Ausführungsformen und Verfahren beschrieben sind, beschränkt ist.
Die vorliegende Beschreibung beispielhafter Ausführungsformen soll in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen gelesen werden, die als Teil der gesamten geschriebenen Beschreibung zu betrachten sind. In der Beschreibung sind die relativen Begriffe wie „horizontale, horizontaler, horizontales“, „vertikale, vertikaler, vertikales“, „aufwärts“, „abwärts“, „obere, oberer, oberes“, „untere, unterer, unteres“, „rechts“, „links“, „oberste, oberster, oberstes“, „unterste, unterster, unterstes“ sowie deren Ableitungen (z.B. „horizontal“, „nach unten“, „nach oben“ usw.) als Bezug auf die Ausrichtung zu verstehen, wie sie dann in bei betrachteten Figur der Zeichnung beschrieben oder gezeigt ist. Diese relativen Begriffe dienen einer einfachen Beschreibung und sollen gewöhnlich keine besondere Ausrichtung erfordern. Sofern nicht ausdrücklich anders beschrieben, beziehen sich Begriffe, die Befestigungen, Kopplungen und dergleichen betreffen, wie etwa „verbunden“ und „miteinander verbunden“, auf eine Beziehung, bei der Strukturen entweder direkt oder indirekt über dazwischenliegende Strukturen aneinander befestigt oder angebracht sind, und sowohl auf bewegliche als auch feste Befestigungen oder Beziehungen. Bei dem Begriff „wirkungsmäßig verbunden“ handelt es sich um eine solche Befestigung, Kopplung oder Verbindung, die es den relevanten Strukturen ermöglicht, aufgrund dieser Beziehung wie vorgesehen zu wirken. Darüber hinaus bedeutet das Wort „ein, eine“, wie in den Ansprüchen verwendet, „mindestens ein(e)“, und das Wort „zwei“, wie in den Ansprüchen verwendet, „mindestens zwei“.
In den beigefügten Zeichnungen ist eine hydrokinetische Drehmomentkupplungsvorrichtung im Allgemeinen bei Bezugszeichen 10 dargestellt, wie in den 1 und 2 am besten zu sehen ist. Die hydrokinetische Drehmomentkupplungsvorrichtung 10 ist dazu vorgesehen, eine Antriebswelle und eine angetriebene Welle eines Kraftfahrzeugs zum Beispiel zu koppeln. In diesem Fall ist die Antriebswelle eine Ausgangswelle eines Motors, wie etwa eines (nicht gezeigten) Verbrennungsmotors des Kraftfahrzeugs, und die angetriebene Welle ist mit einem Automatikgetriebe des Kraftfahrzeugs verbunden. Die hydrokinetische Drehmomentkupplungsvorrichtung 10 umfasst ein abgedichtetes Gehäuse 11, das mit Öl gefüllt ist und um eine Drehachse X drehbar ist, einen hydrokinetischen Drehmomentwandler 14, eine Überbrückungskupplung 16 und eine elastische Dämpfungsvorrichtung 18. Nachfolgend werden die axiale und radiale Ausrichtung in Bezug auf die Achse X der Drehmomentkupplungsvorrichtung 10 betrachtet.
Der hydrokinetische Drehmomentwandler 14 weist ein Turbinenrad 20 mit Schaufeln 21, ein Pumpenrad 22 mit Schaufeln 23 und einen Reaktor (oder Stator) 24 mit Schaufeln 25 auf, der axial zwischen dem Turbinenrad 20 und dem Pumpenrad 22 angeordnet ist. Mit Nieten 29 wird das Turbinenrad 20 drehfest an einer Turbinennabe 28 angebracht. Auch wenn bei der veranschaulichten Ausführungsform Niete 29 verwendet werden, sollte zu verstehen sein, dass das Turbinenrad 20 und die Turbinennabe 28 unter Verwendung zusätzlicher oder alternativer Befestigungsmittel oder mit einer anderen Technik, beispielsweise durch Schweißen drehfest aneinander befestigt werden können. Die Turbinennabe 28 ist über Keilnuten 30 drehfest an der (nicht gezeigten) angetriebenen Welle fixiert. Die Turbinennabe 28 ist um die Achse X drehbar und ist zur angetriebenen Welle koaxial, so dass das Turbinenrad 20 auf der angetriebenen Welle zentriert wird. Herkömmlicherweise sind die Schaufeln 21 des Turbinenrads 20 dazu vorgesehen, in bekannter Weise mit den Schaufeln 23 des Pumpenrads 22 zusammenzuwirken. Der Reaktor 24 ist über eine Freilaufkupplung 32 drehbar an eine (nicht gezeigte) Statorwelle gekoppelt.
Das Gehäuse 11 umfasst zwei Schalen, die an ihrem Außenumfang in dichter Weise miteinander verbunden sind. Eine der Schalen weist eine Gehäusewand 12 auf, die sich insgesamt quer in einer Ebene rechtwinklig zur Achse X, d.h. radial erstreckt. Die andere Schale des Gehäuses 11 ist so ausgestaltet, dass sie das Pumpenrad 22 bildet. Das Pumpenrad 22 ist drehfest (d.h. starr) an der Gehäusewand 12 befestigt. Die Gehäusewand 12 wird ihrerseits von dem Motor in Drehung versetzt und ist mit Bolzen 26 drehfest an einer Kurbelwelle des Motors gekoppelt. Die Gehäusewand 12 ist durch Anformen durch Pressen aus einem Stück, wie etwa aus Blech hergestellt.
Die Drehmomentkupplungsvorrichtung 10 weist ferner eine turbinenangetriebene Platte 34 auf, die wirkungsmäßig dem Turbinenrad 20 zugeordnet ist und koaxial zur Turbinennabe 28 verläuft. Mit den Nieten 29 wird die turbinenangetriebene Platte 34 drehfest an der Turbinennabe 28 befestigt. Die turbinenangetriebene Platte 34 weist einen oder mehrere umfangsmäßig ausgerichtete Zentrierschlitze 36 auf, die in axialer Richtung jeweils eine enge Umfangsöffnung (oder ein „Fenster“) durch die turbinenangetriebene Platte 34 definieren. Die turbinenangetriebene Platte 34 ist ein gestanztes Element in einer geeigneten Metallbauweise. Die Größe der Umfangszentrierschlitze 36 wird auf der Basis des erforderlichen Dämpferwegs definiert.
Die Überbrückungskupplung 16 der Drehmomentkupplungsvorrichtung 10 weist eine Reibscheibe 40 und eine insgesamt ringförmige Druckplatte 46 auf, die beide axial zur Gehäusewand 12 und von dieser weg beweglich sind. Die Druckplatte 46 ist so an der Turbinennabe 28 angebracht, dass sie zu dieser drehbar ist. Die Druckplatte 46 ist durch eine Gruppe elastischer Zungen 47 drehfest an die Gehäusewand 12 gekoppelt, wobei die elastischen Zungen im Wesentlichen auf einem Umfang liegen und tangential zwischen der Gehäusewand 12 und der Druckplatte 46 ausgerichtet sind und dabei eine relative axiale Verlagerung der Druckplatte 46 gestatten.
Die Reibscheibe 40 weist einen sich insgesamt radial erstreckenden Reibabschnitt 42 und eine oder mehrere Antriebslaschen 44 auf, die sich ausgehend von dem Reibabschnitt 42 der Reibscheibe 40 in eine Richtung weg von der Gehäusewand 12 axial nach außen erstrecken. Die Antriebslaschen 44 sind umfangsmäßig in gleichen Abständen voneinander beabstandet. Der Reibabschnitt 42 hat die Form eines flachen ringförmigen Kreises. Der ringförmige Reibabschnitt 42 der Reibscheibe 40 weist axial entgegengesetzte Reibflächen 43a, 43b auf, die am besten in 4 zu sehen sind. Ein ringförmiger Reibbelag 45a, 45b ist jeder der Reibflächen 43a, 43b der Reibscheibe 40 befestigt, wie etwa durch Verkleben, wie in 4 gezeigt ist.
Die Überbrückungskupplung 16 ist geschlossen (oder in Eingriff), wenn die Druckplatte 46 unter der Wirkung eines hydraulischen Drucks axial zur Gehäusewand 12 bewegt wird, so dass sie an dem Reibabschnitt 42 der Reibscheibe 40 zwischen der Gehäusewand 12 und der Druckplatte 46 angreift (oder diesen klemmt). Wenn die Überbrückungskupplung 16 geschlossen ist und die Reibscheibe 40 durch die Betätigung der Druckplatte 46 an der Gehäusewand 12 angreift, wird das Motordrehmoment von der Gehäusewand 12 zur Reibscheibe 40 übertragen.
Wenn somit unter der Wirkung eines hydraulischen Drucks die Druckplatte 46 die Reibscheibe 40 zwischen sich selbst und der Gehäusewand 12 des Gehäuses 11 klemmt, ermöglicht die Sperrung der Überbrückungskupplung 16 aufgrund der elastischen Dämpfungsvorrichtung 18 das stoßfreie direkte Antreiben der angetriebenen Welle durch die Keilnuten 30 an der Turbinennabe 28 ausgehend von dem drehfest mit der Kurbelwelle des Fahrzeugmotors verbundenen Gehäuse 11, wobei die von dem Motor stammenden Vibrationen gefiltert werden.
Die Antriebslaschen 44 der Reibscheibe 40 erstrecken sich axial in die Zentrierschlitze 36 in der turbinenangetriebenen Platte 34 und durch diese hindurch, so dass sie an umfangsmäßig orientierte, drehmomentübertragende elastische Elemente 50, wie etwa Schraubenfedern (Dämpferfedern) der elastischen Dämpfungsvorrichtung 18 angreifen. Jede der Antriebslaschen 44 greift insbesondere an zwei Dämpferfedern 50 auf umfangsmäßig entgegengesetzten Seiten jeder Antriebslasche 44 an. Mit anderen Worten erstreckt sich jede der Antriebslaschen 44 durch zwei benachbart angeordnete und beabstandete Schraubenfedern 50 und greift an diesen an. Durch die axiale Verlängerung der Antriebslaschen 44 durch die Zentrierschlitze 36 in der turbinenangetriebenen Platte 34 wird die Reibscheibe 40 durch verlängerte Umfangsantriebslaschen 44 an der Reibscheibe 40 in Bezug auf die turbinenangetriebene Platte 34 und die Turbinennabe 28 zentriert. Somit führen die Antriebslaschen 44, die axial durch die Zentrierschlitze 36 in der turbinenangetriebenen Platte 34 verlängert sind, dazu, dass die Reibscheibe 40 in Bezug auf die turbinenangetriebene Platte 34 zentriert wird.
Die turbinenangetriebene Platte 34 weist ferner ein oder mehrere Anschlagelemente 38 auf, die durch Pressen auf der turbinenangetriebenen Platte 34 so aufgeformt sind, dass sie winkelmäßig im gleichen Abstand voneinander beabstandet sind. Die Anschlagelemente 38 weisen an Umfangsenden der aneinander zugewandten Anschlagelemente 38 Anschlagflächen auf.
Die Drehmomentkupplungsvorrichtung 10 weist ferner ein insgesamt ringförmiges Zwischenglied 52 auf, das eine im Wesentlichen ringförmige Nut (oder einen Kanal) 54 definiert, die um seinen Umfang radial nach innen gerichtet ist. Das Zwischenglied 52 ist vorzugsweise ein gestanztes Glied in einer geeigneten Metallbauweise. Die Nut 54 des Zwischenglieds 52 nimmt die Schraubenfedern 50 teilweise auf, die am Umfang der Nut 50 verteilt sind, so dass die Schraubenfedern 50 gegen die Fliehkraft gestützt werden. Wie am besten in 3 gezeigt ist, weist das Zwischenglied 52 darüber hinaus ein oder mehrere Anschlagelemente 55 auf (in 3 gezeigt), die durch Pressen auf dem Zwischenglied 52 aufgeformt sind, so dass sie winkelmäßig im gleichen Abstand voneinander beabstandet sind. Die Anschlagelemente 55 weisen an Umfangsenden der einander zugewandten Anschlagelemente 55 Anschlagflächen auf.
Dementsprechend sind die elastischen, drehmomentübertragenden Elemente 50 in dem Grenzbereich zwischen den Antriebslaschen 44 der Reibscheibe 40, den Anschlagelementen 55 des Zwischenglieds 52 und den Anschlagelementen 38 der turbinenangetriebenen Platte 34 so gehalten, dass sie über die Schraubenfedern 50 und das Zwischenglied 52 ein gedämpftes Drehmoment von der Reibscheibe 40 zur turbinenangetriebenen Platte 34 übertragen. Mit anderen Worten ist das Zwischenglied 52 über die elastischen Antriebselemente 50 triebschlüssig mit der angetriebenen Platte 34 verbunden. Die Reibscheibe 40 ist ihrerseits über die elastischen Antriebselemente 50 triebschlüssig mit dem Zwischenglied 52 verbunden. Die elastischen Antriebselemente 50 sind somit zwischen den Antriebslaschen 44 der Reibscheibe 40 und den Anschlagelementen 55 des Zwischenglieds 52 und zwischen den Anschlagelementen 55 des Zwischenglieds 52 und den Anschlagelementen 38 der turbinenangetriebenen Platte 34 angeordnet und komprimierbar.
Wenn die Reibscheibe 40 durch die Betätigung der Druckplatte 46 an der Gehäusewand 12 angreift (oder gesperrt ist), wird das in geeigneter Weise gedämpfte Motordrehmoment über die elastischen Glieder 50 durch die Antriebslaschen 44 der Reibscheibe 40 zu den Anschlagelementen 38 der turbinenangetriebenen Platte 34 und den Anschlagelementen 55 des Zwischenglieds 52 übertragen. Wenn jedoch das Motordrehmoment die Kapazität der elastischen Glieder 50 überschreitet, gelangen die Antriebslaschen 44 der Reibscheibe 40 mit der lateralen Verlängerung der Zentrierschlitze 36 in der turbinenangetriebenen Platte 34 in Randkontakt und stoppen ein weiteres Versagen der elastischen Glieder 50. Dort, wo die elastischen Glieder 50 den primären Drehmomentweg im unteren und im mittleren Drehmomentübertragungsbereich bilden, können somit die Antriebslaschen 44 der Reibscheibe 40 das Drehmoment auch direkt zur angetriebenen Platte 34 übertragen, wenn die Drehmomentgrenzen der elastischen Glieder 50 überschritten werden.
Durch das Einsetzen der Antriebslaschen 44 der Reibscheibe 40 in die Zentrierschlitze 36 in der angetriebenen Platte 34 wird die Reibscheibe 40 in Bezug auf die turbinenangetriebene Platte 34 und die Turbinennabe 28 zentriert.
Ein weiterer Grund für das Einsetzen der Antriebslaschen 44 der Reibscheibe 40 in die Zentrierschlitze 36 in der angetriebenen Platte 34 ist das Einschränken der radialen Bewegung der Reibscheibe 40 bei ihrem Verschleiß. Die Reibscheibe 40 neigt dazu, sich mit der Nutzung und dem Verschleiß zunehmend axial und radial zu bewegen. Durch den Eingriff in die Zentrierschlitze 36 wird die radiale Bewegung eingeschränkt und engere radiale Toleranzen zwischen dazugehöriger angetriebener Platte 34, Reibscheibe 40 und Zwischenglied 52 ermöglicht. Die Antriebslaschen 44 der Reibscheibe 40 sind somit auch radial in den Zentrierschlitzen 36 der angetriebenen Platte 34 neben der Zwischenplatte 52 eingeschränkt. Infolgedessen werden ein verringertes Rattern und weniger andere Geräusche, die auf Vibration zurückzuführen sind, hervorgerufen.
Durch das Einsetzen der Antriebslaschen 44 der Reibscheibe 40 in die Zentrierschlitze 36 in der angetriebenen Platte 34 wird die zusätzliche Drehmomentkapazität aufgrund den randartigen Antriebskontakts zwischen den Antriebslaschen 44 der Reibscheibe 40 und dem Rand der Zentrierschlitze 36 bereitgestellt, wenn das elastische Glied 50 bei der Nutzung ausgefallen ist. Es können leichtere Dämpferfedern 50 gewählt werden, die beim Dämpfen des höchsten zu erwartenden Drehmoments nützlicher sein können, doch wenn solche niedrigere oder geringere Leistungsgrenzen überschritten werden, wird durch die stark erhöhte relative Festigkeit der Antriebslaschen 44 der gestanzten Reibscheibe 40, die mit den ähnlich gestanzten Zentrierschlitzen 36 in der angetriebenen Platte 34 zusammenwirken, im Vergleich zu den Dämpferfedern 50 alleine eine hohe Überkapazität für die Drehmomentübertragung bereitgestellt.
5A und 5B zeigen die relative Drehbewegung der Antriebslaschen 44 an der Reibscheibe 40 und der Zentrierschlitze 36 an der angetriebenen Platte 34. 5A zeigt die Antriebslaschen 44 der Reibscheibe 40 an einem relativen Mittelpunkt innerhalb des Zentrierschlitzes 36. In diesem Fall liegt das übertragene Drehmoment gut innerhalb der Grenzen der integrierten Dämpferfedern 50. In 5B hat die Dämpferbewegung die vordefinierte willkürliche Grenze von 22,5° überschritten, und die Antriebslaschen 44 der Reibscheibe 40 sind mit den Zentrierschlitzen 36 in Randkontakt gelangt. In dieser Situation mit einer Überkapazität wird ein Drehmoment dann direkt von der Reibscheibe 40 zur der angetriebenen Platte 34 übertragen. Bei der gezeigten beispielhaften Ausführungsform entspricht die relative Bewegung zwischen der Reibscheibe 40 und der angetriebenen Platte 34 dem vollen Hub des Dämpferwegs und die relative Bewegung der Reibscheibe 40 und des Zwischenglieds 52 der Hälfte des Dämpferhubwegs. Diese Bestimmungen hinsichtlich der relativen Bewegung und des randartigen Stoppeffekts können entsprechend den Auslegungsanforderungen, den Drehmomentübertragungsparametern, der Festigkeit und der Länge des elastischen Glieds 50 und einer Länge des Zentrierschlitzes 36 verändert werden.
Nachfolgend ist ein beispielhaftes Verfahren beschrieben, mit dem die hydrokinetische Drehmomentkupplungsvorrichtung 10 gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zusammengesetzt wird. Es ist zu verstehen, dass alternative Verfahren innerhalb des Erfindungsumfangs durchgeführt werden können.
Gemäß dem aufgenommenen Verfahren werden das Turbinenrad 20, die Turbinennabe 28, die angetriebene Platte 34 mit den umfangsmäßig ausgerichteten Zentrierschlitzen 36, mehrere der elastischen Elemente 50, das Zwischenglied 52 und die Reibscheibe 40 mit den sich axial erstreckenden Umfangsantriebslaschen 44 bereitgestellt. Anschließend werden das Turbinenrad 20 und die angetriebene Platte 34 durch geeignete Mittel, wie etwa Niete 29, drehfest an der Turbinennabe 28 angebracht. Die Reibscheibe 40, das Zwischenglied 52 und die elastischen Elemente 50 werden dann an der angetriebenen Platte 34 so angebracht, dass die elastischen Antriebselemente 50 zwischen den Antriebslaschen 44 der Reibscheibe 40 und den Anschlagelementen 55 des Zwischenglieds 52 und zwischen den Anschlagelementen 55 des Zwischenglieds 52 und den Anschlagelementen 38 der turbinenangetriebenen Platte 34 liegen. Die Reibscheibe 40 wird durch das Ragen der Antriebslaschen 44 der Reibscheibe 40 in die Zentrierschlitze 36 der angetriebenen Platte 34 in Bezug auf die angetriebene Platte 34 zentriert.
Die vorhergehende Beschreibung der beispielhaften Ausführungsform(en) der vorliegenden Erfindung wurde zu Veranschaulichungszwecken entsprechend den Bestimmungen des Patentgesetzes angegeben. Sie ist nicht dazu vorgesehen, erschöpfend zu sein oder die Erfindung auf die genau offenbarten Formen zu beschränken. Die hier oben offenbarten Ausführungsformen wurden ausgewählt, um die Prinzipien der vorliegenden Erfindung und ihre praktische Anwendung bestmöglich zu veranschaulichen, um dadurch dem Fachmann die bestmögliche Nutzung der Erfindung in verschiedenen Ausführungsformen und mit verschiedenen Änderungen, die sich für die besondere betrachtete Verwendung eignen, zu ermöglichen, solange die hier beschriebenen Prinzipien eingehalten werden. Die vorliegende Anmeldung soll somit alle Varianten, Anwendungen oder Anpassungen der Erfindung unter Verwendung ihrer allgemeinen Prinzipien umfassen. Die vorliegende Anmeldung soll ferner solche Abweichungen von der vorliegenden Offenbarung umfassen, die auf dem Fachgebiet, auf den sich die vorliegende Erfindung bezieht, zur bekannten oder üblichen Praxis gehören. Somit können Änderungen an der oben beschriebenen Erfindung vorgenommen werden, ohne von ihrem Zweck und ihrem Umfang abzuweichen. Es ist auch vorgesehen, dass der Umfang der vorliegenden Erfindung durch die daran angehängten Ansprüche definiert wird.

Claims

Hydrokinetische Drehmomentkupplungsvorrichtung, die Folgendes aufweist: eine angetriebene Platte mit umfangsmäßig ausgerichteten Zentrierschlitzen; umfangsmäßig ausgerichtete, drehmomentübertragende elastische Elemente und eine Reibscheibe mit Umfangsantriebslaschen, die sich axial erstrecken, so dass sie in die Zentrierschlitze der angetriebenen Platte ragen und an den elastischen Elementen angreifen; wobei die Antriebslaschen in die Zentrierschlitze der angetriebenen Platte ragen, so dass die Reibscheibe in Bezug auf die angetriebene Platte zentriert wird.
Hydrokinetische Drehmomentkupplungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die elastischen Antriebselemente die Reibscheibe triebschlüssig mit der angetriebenen Platte verbinden.
Hydrokinetische Drehmomentkupplungsvorrichtung nach Anspruch 2, die ferner ein Zwischenglied aufweist, das eine im Wesentlichen ringförmige Nut definiert, die radial nach innen gerichtet ist; wobei das Zwischenglied die elastischen Elemente teilweise aufnimmt und sie radial stützt.
Hydrokinetische Drehmomentkupplungsvorrichtung nach Anspruch 3, wobei die elastischen Antriebselemente das Zwischenglied triebschlüssig mit der angetriebenen Platte verbinden und wobei die elastischen Antriebselemente und das Zwischenglied die Reibscheibe triebschlüssig mit der angetriebenen Platte verbinden.
Hydrokinetische Drehmomentkupplungsvorrichtung nach Anspruch 4, wobei sowohl die angetriebene Platte als auch das Zwischenglied Anschlagelemente aufweisen, so dass die elastischen Antriebselemente zwischen den Antriebslaschen der Reibscheibe und den Anschlagelementen des Zwischenglieds und zwischen den Anschlagelementen des Zwischenglieds und den Anschlagelementen der angetriebenen Platte angeordnet und komprimierbar sind.
Hydrokinetische Drehmomentkupplungsvorrichtung nach Anspruch 4, wobei die angetriebene Platte, die Reibscheibe und das Zwischenglied eine gestanzte Metallkonstruktion umfassen.
Hydrokinetische Drehmomentkupplungsvorrichtung nach Anspruch 4, wobei die relative Drehbewegung zwischen der Reibscheibe und dem Zwischenglied der Hälfte der Bewegung zwischen der Reibscheibe und der angetriebenen Platte entspricht.
Hydrokinetische Drehmomentkupplungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die elastischen Elemente Schraubenfedern umfassen.
Hydrokinetische Drehmomentkupplungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Antriebslaschen der Reibscheibe die angetriebene Platte durch einen Randkontakt mit den Zentrierschlitzen antreiben, wenn das Motordrehmoment die Kapazität der elastischen Elemente überschreitet.
Hydrokinetische Drehmomentkupplungsvorrichtung nach Anspruch 1, die ferner ein Turbinenrad aufweist, das drehfest und wirkungsmäßig mit der angetriebenen Platte verbunden ist.
Hydrokinetische Drehmomentkupplungsvorrichtung nach Anspruch 1, die ferner eine Turbinennabe aufweist, die drehfest an dem Turbinenrad und an der angetriebenen Platte befestigt ist.
Hydrokinetische Drehmomentkupplungsvorrichtung, die Folgendes aufweist: ein Turbinenrad; eine angetriebene Platte, die mit dem Turbinenrad drehfest und wirkungsmäßig verbunden ist, wobei die angetriebene Platte umfangsmäßig orientierte Zentrierschlitze aufweist; umfangsmäßig ausgerichtete, drehmomentübertragende elastische Elemente und eine Reibscheibe mit Umfangsantriebslaschen, die sich axial erstrecken, so dass sie in die Zentrierschlitze der angetriebenen Platte ragen und an den elastischen Elementen angreifen; ein Zwischenglied, das eine im Wesentlichen ringförmige Nut definiert, die radial nach innen gerichtet ist; und eine Turbinennabe, die drehfest am Turbinenrad und an der angetriebenen Platte befestigt ist; wobei das Zwischenglied die elastischen Elemente teilweise aufnimmt und sie radial stützt; wobei die Antriebslaschen in die Zentrierschlitze der angetriebenen Platte ragen, so dass die Reibscheibe in Bezug auf die angetriebene Platte zentriert wird; wobei die elastischen Antriebselemente das Zwischenglied triebschlüssig mit der angetriebenen Platte verbinden; wobei die elastischen Antriebselemente und das Zwischenglied die Reibscheibe triebschlüssig mit der angetriebenen Platte verbinden; wobei sowohl die angetriebene Platte als auch das Zwischenglied Anschlagelemente aufweisen, so dass die elastischen Antriebselemente zwischen den Antriebslaschen der Reibscheibe und den Anschlagelementen des Zwischenglieds und zwischen den Anschlagelementen des Zwischenglieds und den Anschlagelementen der angeriebenen Platte angeordnet und komprimierbar sind.
Verfahren zur Montage einer hydrokinetischen Drehmomentkupplungsvorrichtung, wobei das Verfahren Folgende Schritte umfasst: Bereitstellen einer angetriebenen Platte, die umfangsmäßig ausgerichtete Zentrierschlitze, mehrere elastische Elemente und eine Reibscheibe mit sich axial erstreckenden Umfangsantriebslaschen aufweist; Anbringen der Reibscheibe und der elastischen Elemente an der angetriebenen Platte, so dass die Antriebslaschen der Reibscheibe und die angetriebene Platte an den elastischen Elementen angreifen; und Zentrieren der Reibscheibe in Bezug auf die angetriebene Platte durch das Ragen der Antriebslaschen in die Zentrierschlitze der angetriebenen Platte.
Verfahren nach Anspruch 13, wobei die Reibscheibe so an der angetriebenen Platte angebracht ist, dass sie über die elastischen Antriebselemente triebschlüssig mit der angetriebenen Platte verbunden ist.
Verfahren nach Anspruch 14, wobei die hydrokinetische Drehmomentkupplungsvorrichtung ferner ein Zwischenglied aufweist, das eine im Wesentlichen ringförmige Nut definiert, die radial nach innen gerichtet ist, wobei das Zwischenglied die elastischen Elemente teilweise so aufnimmt, dass die elastischen Elemente radial gestützt werden.
Verfahren nach Anspruch 15, wobei das Verfahren ferner den Schritt umfasst, bei dem das Zwischenglied an der angetriebenen Platte angebracht wird, so dass das Zwischenglied über die elastischen Elemente triebschlüssig mit der angetriebenen Platte verbunden ist, so dass die Reibscheibe über die elastischen Elemente und das Zwischenglied triebschlüssig mit der angetriebenen Platte verbunden ist.
Verfahren nach Anspruch 16, wobei sowohl die angetriebene Platte als auch das Zwischenglied Anschlagelemente aufweisen, so dass die elastischen Antriebselemente zwischen den Antriebslaschen der Reibscheibe und den Anschlagelementen des Zwischenglieds und zwischen den Anschlagelementen des Zwischenglieds und den Anschlagelementen der angetriebenen Platte angeordnet und komprimierbar sind.
Verfahren nach Anspruch 16, wobei die angetriebene Platte, die Reibscheibe und das Zwischenglied eine gestanzte Metallkonstruktion umfassen. Verfahren nach Anspruch 16, wobei die relative Drehbewegung zwischen der Reibscheibe und dem Zwischenglied der Hälfte der Bewegung zwischen der Reibscheibe und der angetriebenen Platte entspricht.
Verfahren nach Anspruch 13, wobei die elastischen Elemente Schraubenfedern umfassen.
Verfahren nach Anspruch 13, wobei die Antriebslaschen der Reibscheibe die angetriebene Platte über einen Randkontakt mit den Zentrierschlitzen antreiben, wenn das Motordrehmoment die Kapazität der elastischen Elemente überschreitet.
Verfahren nach Anspruch 13, das ferner den Schritt umfasst, bei dem ein Turbinenrad bereitgestellt und die angetriebenen Platte drehfest an dem Turbinenrad befestigt wird.
Verfahren nach Anspruch 22, das ferner den Schritt umfasst, bei dem eine Turbinennabe bereitgestellt und die Turbinennabe drehfest an dem Turbinenrad und an der angetriebenen Platte befestigt wird.
Verfahren zur Montage einer hydrokinetischen Drehmomentkupplungsvorrichtung, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst: Bereitstellen einer angetriebenen Platte, die umfangsmäßig ausgerichtete Zentrierschlitze, mehrere elastische Elemente, eine Reibscheibe mit sich axial erstreckenden Umfangsantriebslaschen und ein Zwischenglied aufweist, das eine im Wesentlichen ringförmige Nut definiert, die radial nach innen gerichtet ist, wobei das Zwischenglied die elastischen Elemente teilweise aufnimmt, so dass die elastischen Elemente radial gestützt werden, wobei sowohl die angetriebene Platte als auch das Zwischenglied Anschlagelemente aufweisen, so dass die elastischen Antriebselemente zwischen den Antriebslaschen der Reibscheibe und den Anschlagelementen des Zwischenglieds und zwischen den Anschlagelementen des Zwischenglieds und den Anschlagelementen der angetriebenen Platte angeordnet und komprimierbar sind, Anbringen der Reibscheibe und der elastischen Elemente an der angetriebenen Platte, so dass die Antriebslaschen der Reibscheibe und die angetriebene Platte an den elastischen Elementen angreifen, Zentrieren der Reibscheibe in Bezug auf die angetriebene Platte durch das Ragen der Antriebslaschen in die Zentrierschlitze der angetriebenen Platte, Anbringen des Zwischenglieds an der angetriebenen Platte, so dass das Zwischenglied über die elastischen Elemente triebschlüssig mit der angetriebenen Platte verbunden ist, so dass die Reibscheibe über die elastischen Elemente und das Zwischenglied triebschlüssig mit der angetriebenen Platte verbunden ist, Bereitstellen eines Turbinenrads und einer Turbinennabe, drehfestes Anfügen der angetriebenen Platte an dem Turbinenrad, und drehfestes Befestigen der Turbinennabe an dem Turbinenrad und an der angetriebenen Platte.