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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein hydrodynamisches Getriebe nach
dem Oberbegriff von Anspruch 1. Es umfasst ein umlaufendes Gehäuse, das innen
ein Schaufelrad bildet, durch das ein im Innern dieses Gehäuses angeordnetes
Turbinenschaufelrad hydrodynamisch angetrieben werden kann. Außerdem umfasst
es eine verriegelbare Kupplung, die mit einem Drehschwingungsdämpfer versehen
ist.
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Bekannte
hydrodynamische Getriebe umfassen ein Gehäuse, das, um eine Achse rotierend,
einerseits eine Ummantelung mit einer Querwand, die drehfest mit
einer treibenden Welle verbunden werden kann, und andererseits ein
Schaufelrad oder Pumpenrad enthält,
das hydrodynamisch ein Turbinenschaufelrad antreiben kann, das fest
mit einer Nabe verbunden ist, die drehfest mit einer getriebenen
Welle verbunden werden kann. Das Gehäuse umschließt eine üblicherweise
als "LOCK-UP" bezeichnete verriegelbare
Kupplung, die zwischen dem getriebenen Element (dem Turbinenrad)
und dem treibenden Element (der Ummantelung des Gehäuses) wirksam
wird. Diese Kupplung umfaßt
einen Drehschwingungsdämpfer,
einen im Verhältnis
zu dem getriebenen Element axial beweglich gelagerten Kolben und
wenigstens einen Reibbelag, der mit dem Kolben verbunden ist und
zwischen dem besagten Kolben und der Innenseite der besagten Querwand des
Gehäuses
eingespannt werden kann. Das Turbinenrad im Innern des Gehäuses wird
durch das sogenannte Pumpenrad angetrieben, was durch die kraftschlüssige Verbindung
erfolgt, die durch ein im Gehäuse
zirkulierendes Druckmedium geschaffen wird, wobei die verriegelbare
Kupplung nach dem Anfahren des Fahrzeugs wirksam wird, um Schlupferscheinungen
zwischen den beiden Rädern
zu verhindern und die getriebene Welle drehfest mit der treibenden
Welle zu verbinden.
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Der
Drehschwingungsdämpfer
enthält
umfangsmäßig wirksame
Federn, die zwischen zwei in etwa ringförmigen Teilen aus tiefgezogenem
Blech eingefügt
sind. Eines der Teile, das herkömmlicherweise
als Führungsscheibe
bezeichnet wird, ist drehfest mit dem Reibbelag verbunden, während das
andere Teil, das herkömmlicherweise
als Zwischenscheibe bezeichnet wird, an dem Turbinenschaufelrad
befestigt wird, das drehfest mit der getriebenen Welle verbunden
ist. Im Dokument WO-A-94/07058 wird
insbesondere ein solches hydrodynamisches Getriebe beschrieben,
das einen Drehschwingungsdämpfer
umfaßt,
in dem die besagte Zwischenscheibe am Turbinenrad angeschweißt ist.
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Die
Verschweißung
ist jedoch in diesem Zusammenhang schwierig auszuführen, da
die zu verschweißenden
Teile einer Wärmebehandlung
unterzogen werden müssen.
Wenn an derartigen Teilen eine Verschweißung erfolgen soll, müssen die
zu verschweißenden
Bereiche bei der Wärmebehandlung geschützt werden.
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Ein
hydrodynamisches Getriebe der eingangs genannten Art ist aus der
DE 30 29 860 A1 bekannt.
Der Drehschwingungsdämpfer
dieses hydrodynamischen Getriebes umfasst ein als Führungsscheibe
dienendes U-förmiges
Profil, einen als Zwischenscheibe dienenden Mitnehmerring und umfangsmäßig zueinander
angeordnete Schraubenfedern. Das Turbinenrad besteht aus einer Schale,
die an einem ringförmigen
Flansch einer Turbinenradnabe angebracht und innen mit Schaufeln
versehen ist, die an der Schale durch Ansätze bildende Nasen befestigt
sind, die in entsprechende Schlitze der Schale eingreifen. Auch
der Mitnehmerring ist an seinem Außenumfang durch solche Nasen
an dem Turbinenrad befestigt, die dazu in entsprechende Schlitze
eingreifen, die in einen Teil des Mitnehmerrings eingebracht sind.
Die Nasen sind dabei entweder durch Verstemmung oder durch einen
Lötvorgang
an der Schale bzw. an dem Außenteil
des Mitnehmerrings befestigt.
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Dies
bedeutet zwar eine Befestigung des als Zwischenscheibe dienenden
Mitnehmerrings am Turbinenrad ohne Verschweißung, aber dennoch einen erheblichen
fertigungstechnischen Aufwand und hohe Herstellungskosten.
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Der
als Zwischenscheibe dienende Mitnehmerring ist nämlich lediglich an einer einzigen
Stelle durch eine einzige sich über
den Umfang erstreckende Reihe von Nasen befestigt. Eine zweite oder
gar dritte Befestigungsstelle ist hier nicht vorhanden, so dass
die einzige Befestigungsreihe besonders stabil und fest ausgeführt werden
muss, um die zur Drehmomentübertragung
erforderlichen Festigkeitsanforderungen erfüllen zu können.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es, ein einfach herzustellendes und
leicht zusammenbaubares hydrodynamisches Getriebe der eingangs genannten
Art zu schaffen, bei dem die Zwischenscheibe auf einfache und effiziente
Weise und vor allem auch ohne Verschweißung an dem Turbinenrad befestigt
ist und das gleichzeitig den Festigkeitsanforderungen für Drehschwingungsdämpfer genügt.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein
hydrodynamisches Getriebe nach Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen
und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
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Die
vorliegende Erfindung betrifft somit insbesondere eine Verbesserung
der Verbindung zwischen dem Drehschwingungsdämpfer und dem Turbinenschaufelrad.
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Wesentlich
bei der erfindungsgemäßen Lösung ist
es, dass die Zwischenscheibe zusätzlich auch
noch an einer weiteren Stelle mechanisch an der Schale oder an dem
ringförmigen
Flansch befestigt ist, wobei diese Stelle an dem Innenumfang der Zwischenscheibe
angeordnet ist.
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Auf
diese Weise kann eine einfache und kostengünstige Befestigung der Zwischenscheibe
des Drehschwingungsdämpfers
durch Umbiegen der Ansätze
an ihrem Außenumfang
und durch mindestens eine zusätzliche
mechanische Befestigung an ihrem Innenumfang erreicht werden, die
die für
Drehschwingungsdämpfer
erforderlichen Festigkeitsanforderungen beachtet.
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Dabei
ist lediglich ein Umformen der Ansätze, nicht jedoch eine Schweiß- oder
Lötverbindung erforderlich.
Dennoch wird nicht nur eine robuste Befestigung der Zwischenscheibe
erreicht, sondern die Zwischenscheibe ist auch nur noch in geringerem Maße Verformungen
unterworfen.
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Vorzugsweise
können
auch die weiteren mechanischen Befestigungen auf einfache Weise
ausgeführt
werden, beispielsweise ebenfalls durch Umbiegen weiterer Ansätze oder
durch eine Mitnutzung der ohnehin vorhandenen Verbindung zwischen
dem Turbinenrad und dem ringförmigen
Flansch, so dass insgesamt der Vorteil einer vereinfachten Herstellbarkeit
erhalten bleibt.
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Auch
die Ausbildung einer vormontierte Baugruppe, die das Turbinenrad,
die Zwischenscheibe, die Führungsscheibe
und die umfangsmäßig wirksamen
Federn enthält,
dient dazu, einen einfachen Zusammenbau der Hauptbestandteile des
hydrodynamischen Getriebes zu ermöglichen.
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Gemäß einer
ersten besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist
vorgesehen, dass die Zwischen scheibe durch Aufnieten in der Nähe ihres
Innenumfangs fest mit dem ringförmigen
Flansch, der die ringförmige
Schale trägt,
verbunden ist. Dabei kann die Zwischenscheibe und die Schale an
dem ringförmigen
Träger
vorteilhafterweise durch die gleiche Gruppe von Nieten befestigt
sein.
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Gemäß einer
zweiten besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist
vorgesehen, dass die Zwischenscheibe an der Schale durch zwei kreisförmige Reihen
von Ansätzen
befestigt ist, von denen sich eine in der Nähe ihres Innenumfangs und die
andere in der Nähe
ihres Außenumfangs
erstreckt.
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Besonders
vorteilhaft ist es ferner, wenn die Führungsscheibe mit der Zwischenscheibe
mit einem Umfangsspiel entsprechend dem Wirkungsbereich der Federn
verbunden ist; dazu umfasst sie radial nach innen gerichtete Ansätze, die
in Umfangsschlitze der besagten Zwischenscheibe eingreifen. Bei
einer derartigen Anordnung kann vorteilhafterweise eine Kupplungsscheibe
zwischen der Innenwand des Gehäuses
und einem darin axial beweglichen Kolben eingesetzt sein, der durch
den Öldruck
bei der Verriegelung betätigt
wird. Die Kupplungsscheibe ist dabei drehfest mit der Führungsscheibe
verbunden und umfaßt
dazu axial ausgerichtete Ansätze,
die mit Ausklinkungen in dieser Führungsscheibe zusammenwirken.
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Das
Verständnis
der Erfindung und weiterer Vorteile dieser Erfindung wird durch
die nachstehende Beschreibung eines erfindungsgemäßen hydrodynamischen
Getriebes erleichtert, die nur als Beispiel und unter Bezugnahme
auf die beigefügten
Zeichnungen angeführt
wird, auf denen folgendes dargestellt ist:
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1 zeigt
eine Teilschnittansicht eines erfindungsgemäßen hydrodynamischen Getriebes.
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2 zeigt
eine ähnliche
Ansicht wie 1 zur Veranschaulichung einer
Variante.
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Das
dargestellte hydrodynamische Getriebe umfaßt in ein und demselben dicht
geschlossenen Gehäuse,
das eine Ölwanne 11 bildet,
einen Drehmomentwandler 12 und eine verriegelbare Kupplung 13.
Das Gehäuse 11 bildet
ein treibendes Element und kann drehfest mit der Kurbelwelle des
Verbrennungsmotors des Kraftfahrzeugs verbunden werden. Dieses ringförmige Gehäuse 11 besteht
aus einer ersten Schale 15 mit einer ringförmigen Querwand 16 und
aus einer zweiten Schale 18, die der ersten Schale gegenüberliegt
und so gestaltet ist, daß sie ein
Pumpenrad 20 mit Schaufeln 21 bildet. Die Schaufeln
dieses Rads sind fest mit der Innenfläche der zweiten Schale 18 verbunden.
Die Schalen 15, 18 sind, hier mittels Verschweißung, an
einem gleichen ringförmigen
Teil 24 angebracht, das einen Anlasserzahnkranz bildet,
der durch den Anlasser des Fahrzeugs angetrieben wird. Dazu umfaßt das ringförmige Teil 24 eine
Zahnung 25 an seinem Außenumfang.
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Der
Drehmomentwandler umfasst außerdem ein
Turbinenrad 28 mit Schaufeln 29, die den Schaufeln 21 des
Pumpenrads 20 gegenüberliegen,
und ein Leitrad 30. Das Turbinenrad 28 ist drehfest
mit einer getriebenen Welle 32 verbunden, wobei es an seinem
Innenumfang durch Niete 33 fest mit einem ringförmigen Flansch 34 verbunden
ist, der seinerseits an einer Nabe 35 angeschweißt ist,
die durch Verzahnung mit der getriebenen Welle 32 verbunden ist.
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Die
Schale 18 weist eine Muffe 38 auf, die verschiebbar
auf einer (nicht dargestellten) festen Welle gelagert ist. Eine
Nabe 40 ist mittig an der ersten Schale 15 angeschweißt; sie
weist eine zylindrische Fläche
auf, die ein Gleitlager 41 für einen Betätigungskolben 44 der
verriegelbaren Kupplung 13 bildet.
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Diese
umfaßt
eine Kupplungsscheibe 46, die zwischen der Innenfläche der
ringförmigen
Querwand 16 und einer ebenen Fläche des Kolbens 44 eingespannt
werden kann, wenn dieser unter der Einwirkung des Öldrucks
zu der ringförmigen
Querwand 16 beaufschlagt wird.
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Die
Kupplungsscheibe 46 ist drehfest mit einem ringförmigen Teil
aus tiefgezogenem Blech verbunden, das im folgenden als Führungsscheibe 50 bezeichnet
wird. Die Kupplungsscheibe 46 umfaßt einen Belagträger aus
Metall, der auf beiden Seiten mit Reibbelägen versehen ist, die auf die
vorstehend erwähnte
Weise zwischen der Wand 16 und dem Kolben 44 eingespannt
werden können.
Im übrigen
ist ein weiteres ringförmiges
Teil des Drehschwingungsdämpfers,
das im folgenden als Zwischenscheibe 52 bezeichnet wird,
am Turbinenrad befestigt. Die Führungsscheibe 50 und
die Zwischenscheibe 52 sind so ausgebildet, daß sie Umfangsanschläge bilden,
an denen die entsprechenden Enden von Schraubenfedern 54 zur
Anlage kommen, die umfangsmäßig zwischen
der Zwischenscheibe 52 und der Führungsscheibe 50 eingebaut
sind. Die Führungsscheibe 50 ist
mit der Zwischenscheibe 52 mit einem Umfangsspiel verbunden,
so dass die Federn 54 als Drehschwingungsdämpfer wirken
und die Momentspitzen absorbieren können.
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Auf
an sich bekannte Weise umfaßt
das Turbinenrad 28 eine ringförmige Schale 55, und
die Schaufeln 29 sind an der besagten Schale durch Ansätze 58 befestigt,
die in entsprechende Schlitze in dieser Schale eingreifen, wobei
die Ansätze
außen an
der Schale umgebogen sind. Im dargestellten Beispiel umfaßt jede
Schaufel 29 drei Ansätze 58a, 58b, 58c,
die in unterschiedlichen radialen Abständen angeordnet sind. Die Schale 55 ist
am ringförmigen Flansch 34 angebracht.
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Nach
einem wichtigen Merkmal der Erfindung ist die Zwischenscheibe 52 zumindest
teilweise an der Schale 55 durch einige der umgebogenen
Ansätze
der Schaufeln befestigt, die in entsprechende Schlitze eingreifen,
die in einen Teil der Zwischenscheibe 52 eingearbeitet
sind, der sich an die Außenfläche der
Schale 55 anpasst.
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Im
Beispiel von 1 ist die Zwischenscheibe 52 somit
an ihrem Außenumfang
anhand der radial am weitesten entfernten Ansätze 58c der besagten Schaufeln 29 befestigt,
während
sie durch Aufnieten in der Nähe
ihres Innenumfangs am ringförmigen Flansch 54,
der die ringförmige
Schale 55 trägt,
befestigt ist. In diesem Beispiel sind die Zwischenscheibe 52 und
die Schale 55 an dem ringförmigen Flansch 34 durch
die gleiche Gruppe von Nieten 33 befestigt.
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In
der Ausführungsart
von 2, in der gleichartige Strukturelemente jeweils
mit den gleichen Bezugsnummern bezeichnet und nicht erneut beschrieben
werden, ist die Zwischenscheibe 52a hingegen an der besagten
Schale 55 durch zwei Reihen von Ansätzen 58b, 58c der
besagten Schaufeln befestigt, wobei sich eine Reihe in der Nähe ihres
Innenumfangs erstreckt, während
sich die andere, wie zuvor, in der Nähe ihres Außenumfangs erstreckt.
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Bei
beiden Ausführungsbeispielen
entfällt die
Notwendigkeit einer Verschweißung
der besagten Zwischenscheibe 52, 52a an der Schale 55 des Turbinenrads.
Die Zwischenscheibe 52 kann daher behandelt werden, um
sie in Höhe
ihrer Umfangsanschläge
(mit gewundener Form) für
die Federn 54 zu härten.
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Darüber hinaus
ist diese Gestaltung günstig für die Ausführung einer
vormontierten Baugruppe, die im wesentlichen aus dem Turbinenrad 28,
der Zwischenscheibe 52, 52a, der Führungsscheibe 50 und
den umfangsmäßig wirksamen
Federn 54 besteht.
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Dazu
ist jede Führungsscheibe 50 mit
der Zwischenscheibe mit einem Umfangsspiel verbunden, das die Wirkung
der Federn ermöglicht,
und sie umfaßt
zu diesem Zweck radial nach innen gerichtete Ansätze 60, die in Umfangsschlitze 61 der
besagten Zwischenscheibe eingreifen. Darüber hinaus ist die Kupplungsscheibe 46,
die zwischen der ringförmigen Querwand 16 des
Gehäuses
und dem axial beweglichen Kolben 44 eingefügt ist,
drehfest mit der besagten Führungsscheibe 50 verbunden,
wozu sie axial ausgerichtete Ansätze 62 umfasst,
die mit Ausklinkungen 63 der besagten Führungsscheibe zusammenwirken.
Der Belagträger
der Kupplungsscheibe 46 umfasst derartige Ansätze 63 an
seinem Außenumfang,
während
die Ausklinkungen am Innenumfang der Führungsscheibe 50 ausgebildet
sind.
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Die
Funktionsweise entspricht derjenigen eines herkömmlichen hydrodynamischen Getriebes.
In diesem Zusammenhang sei daran erinnert, daß das Turbinenrad 28 durch
das Pumpenrad über
das im Gehäuse
enthaltene Druckmedium (Öl)
angetrieben wird und daß die
verriegelbare Kupplung 13 nach dem Anfahren des Fahrzeugs
zur Vermeidung von Schlupferscheinungen zwischen den Rädern eine feste
Verbindung der getriebenen Welle mit der treibenden Welle durch
das Einspannen der Kupplungsscheibe 46 unter der Einwirkung
der axialen Verschiebung des Kolbens 44 ermöglicht.
Die daraus resultierende Verriegelung ermöglicht einen direkten Antrieb
der getriebenen Welle 32 (typischerweise der Getriebeeingangswelle)
durch das drehfest mit der Kurbelwelle verbundene Gehäuse 11.
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Die
Ansätze 60 und
die Schlitze 61 sind hier umfangsmäßig im Verhältnis zu den durch die Führungsscheibe 50 und
die Zwischenscheibe 52 gebildeten Umfangsanschlägen versetzt.
Die Ansätze 60 und
die Schlitze 61 werden daher in den 1 und 2 der
Einfachheit halber schraffiert dargestellt.
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Desweiteren
ist festzustellen, daß die
Zwischenscheibe 52a in 2 vereinfacht
wurde, da sie nicht am Flansch 34 befestigt ist. Die Anschläge der Zwischenscheibe 52a sind
hier insgesamt V-förmig und
besonders robust ausgeführt.
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Für weitere
Einzelheiten zur Führungsscheibe 50 wird
auf das vorerwähnte
Dokument WO-A-94/07058, insbesondere auf 39,
verwiesen, wobei davon auszugehen ist, daß diese Auflagekanten und Auflageansätze für die Federn 54 umfaßt.
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In
allen Fällen
sind die Führungsscheibe 50 und
die Federn 54 radial oberhalb des Kolbens 44 und
am Außenumfang
des Turbinenrads 28 angeordnet.
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Die
Zwischenscheibe 52 ist an ihrem Außenumfang durch die umgebogenen
Ansätze
der Schaufeln 29 befestigt. An ihrem Innenumfang ist sie
mechanisch, hier durch Aufnieten oder durch die Ansätze 58c,
an einem der Elemente Flansch 34 oder Schale 55 befestigt,
und zwar radial unterhalb der Federn 54. Dadurch entsteht
eine robuste Befestigung der Zwischenscheibe 52, die sich
günstig
auf die Bildung einer vormontierten Baugruppe auswirkt, zu der,
wie vorstehend erwähnt,
die Führungsscheibe 50,
die Federn 54 und die Zwischenscheibe 52 gehören.
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Diese
Baugruppe ist daher unempfindlich und robust, wobei die Zwischenscheibe 52 in
geringerem Maße
Verformungen ausgesetzt ist.
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Die
Führungsscheibe 50 kann
natürlich
an ihrem Innenumfang zum Turbinenrad 28 gerichtete axiale
Ansätze
aufweisen und gelocht sein, um Zapfenlöcher für das Einsetzen von Zapfen
zu bilden, die durch vorstehende radiale Ansätze gebildet werden, die aus
dem Außenumfang
der Kupplungsscheibe 46 herausgearbeitet sind.