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Die
vorliegende Erfindung betrifft Gehäuse für ein hydrodynamisches Getriebe.
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Ein
hydrodynamisches Getriebe umfaßt
allgemein, wie beispielsweise in der
WO
94/07058 beschrieben, ein Gehäuse, das einerseits eine um
eine Achse rotierende Ummantelung mit einer Querwand, die drehfest
mit einer treibenden Welle verbunden werden kann, und andererseits
ein Schaufelrad oder Pumpenrad enthält, das ein ebenfalls mit Schaufeln versehenes
Rad oder Turbinenrad hydrodynamisch antreiben kann, das fest an
einer drehfest mit einer getriebenen Welle verbundenen Nabe angebracht ist.
Die besagte Ummantelung weist eine Einfassung auf, die sich axial
zu dem besagten Pumpenrad erstreckt, um seine dichte Verbindung
herzustellen.
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Bisher
erfolgt die feste Verbindung zwischen der Einfassung der Ummantelung
und dem Pumpenrad zumeist durch direkte Verschweißung der
beiden Teile. Um einen einwandfreien Rundlauf der zusammengebauten
Teile und eine möglichst
hohe Festigkeit gegenüber
Schwingungs beanspruchungen zu gewährleisten, die beispielsweise
beim Einbau des hydrodynamischen Getriebes zur Übertragung des Antriebsdrehmoments
in einem Kraftfahrzeug besonders stark ausfallen, ist es notwendig,
besondere Vorkehrungen beim Schweißvorgang zu treffen. Darüber hinaus
geht man dazu so weit, die Einfassung der Ummantelung und das Pumpenrad
mit Formen und axialen Abmessungen auszuführen, die für den eigentlichen Betrieb
des hydrodynamischen Getriebes nicht erforderlich sind. All dies
hat relativ hohe Herstellungskosten des hydrodynamischen Getriebes
zur Folge.
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Aus
der
EP 0 070 662 A1 ist
ein Gehäuse
für ein
hydrodynamisches Getriebe bekannt, welches eine drehfest mit einer
treibenden Welle verbundenen Querwand und ein Flügelrad umfasst. Diese beiden
Teile sind jedoch lediglich über
zwei separate ringförmige
Zusatzteile dicht miteinander verbunden. Diese beiden Zusatzteile
wiederum sind durch eine Schraubverbindung aneinander befestigt.
Dabei hat die Querwand zur Verbindung mit dem ersten der beiden
ringförmigen
Zusatzteile zwar einen kurzen axialen Ansatz, aber dieser Ansatz
bildet weder eine Einfassung für
das Flügelrad,
noch erstreckt er sich bis zu dem Flügelrad hin. Er dient lediglich
der Befestigung des ersten ringförmigen
Zusatzteils an der Querwand.
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Der
vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den genannten
Nachteil der relativ hohen Herstellungskosten eines hydrodynamischen
Getriebes abzustellen.
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Erfindungsgemäß ist ein
Gehäuse
für ein
hydrodynamisches Getriebe, das einerseits eine um eine Achse rotierende
Ummantelung mit einer Querwand, die drehfest mit einer treibenden
Welle verbunden werden kann, und andererseits ein Schaufelrad oder
Pumpenrad umfaßt,
wobei die besagte Ummantelung eine Einfassung aufweist, die sich
axial zu dem besagten Pumpenrad erstreckt, um seine dichte Verbindung
herzustellen, dadurch gekennzeichnet, daß die besagte Verbindung über ein
ringförmiges Teil
erfolgt, das einerseits mit der Einfassung der Ummantelung und andererseits
mit dem Pumpenrad verbunden ist, und daß das ringförmige Teil am Ende der Einfassung
der Ummantelung angeordnet ist, an der es fest angebracht ist.
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Das
ringförmige
Teil ist mit der Einfassung der Ummantelung vorzugsweise durch Reibschweißen verbunden.
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Als
Variante ist das ringförmige
Teil mit der Einfassung der Ummantelung durch eine Schweißnaht verbunden.
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Das
Pumpenrad enthält
vorteilhafterweise eine äußere Halbschale,
die axial entlang einer Randleiste verlängert wird, die sich zumindest
teilweise in das Innere des ringförmigen Teils erstreckt. Nach
einer bevorzugten Ausführungsform
geht die Randleiste des Pumpenrads vollständig durch das ringförmige Teil
hindurch, wobei sie sich teilweise in das Innere der Einfassung
der Ummantelung erstreckt.
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Das
Pumpenrad und das ringförmige
Teil sind vorzugsweise durch eine Schweißnaht verbunden.
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Nach
einer vorteilhaften Anwendung ist das Gehäuse für die Ausrüstung eines Kraftfahrzeugs
bestimmt, wobei das ringförmige
Teil den Anlasserkranz für
das Anlassen des Motors des besagten Fahrzeugs bildet, während die
treibende Welle, mit der die Ummantelung des Gehäuses fest verbunden ist, die Welle
des besagten Motors ist.
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich außerdem auf ein hydrodynamisches
Getriebe mit einem Gehäuse,
wobei das besagte Getriebe dadurch gekennzeichnet ist, daß das besagte
Gehäuse
die Merkmale des vorstehend dargelegten Gehäuses aufweist.
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Im
Hinblick auf ein besseres Verständnis
des Gegenstands der Erfindung folgt nun als rein veranschaulichendes
Beispiel ohne einschränkende
Wirkung die Beschreibung einer Ausführungsart, die in der beigefügten Zeichnung
dargestellt ist.
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In
dieser Zeichnung zeigen:
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1 eine
Schnittansicht eines erfindungsgemäßen Gehäuses;
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2 eine
auseinandergezogene Teilschnittansicht des Gehäuses von 1;
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3 eine
Teilschnittansicht, die zwei der Teile von 2 in zusammengebautem
Zustand darstellt;
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4 eine ähnliche
Ansicht wie 3, wobei jedoch eine Zusammenbauvariante
dargestellt ist.
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Unter
Bezugnahme auf die 1 bis 3 ist zu
erkennen, daß das
Gehäuse 1 für ein hydrodynamisches
Getriebe eine um die Achse 2 rotierende Ummantelung 10 umfaßt. Die
Ummantelung 10 ist mit einer Querwand 11, für ihre drehfeste
Verbindung mit einer treibenden Welle versehen, beispielsweise mit
der Kurbelwelle des Motors eines Kraftfahrzeugs, an der sie durch
Befestigungsmittel wie etwa Schrauben 12 angebracht ist.
Mit dieser Ummantelung 10 ist mittig eine Nabe 13 verbunden,
während
in ihrem am weitesten von der Achse 2 entfernten Bereich
die Querwand 11 an ihrem Außenrand entlang einer zylindrischen
Einfassung 14 verlängert
ist, die sich axial erstreckt.
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Außerdem umfaßt das Gehäuse
1 ein
Pumpenrad
20, das aus einer äußeren Halbschale
21 und einer
inneren Halbschale
22 mit allgemein halbtorischer Form
besteht, zwischen denen sich Schaufeln
23 erstrecken. In
seinem nahe der Achse
2 gelegenen Bereich ist das Pumpenrad
20 mit
einer Nabe
24 verbunden, und in das Innere des Gehäuses
1 wird ein – nicht
dargestelltes – Turbinenrad
eingesetzt, das ebenfalls mit Schaufeln versehen ist und das vom
Pumpenrad über
das im Gehäuse
umlaufende Öl
angetrieben wird. Ein hydrodynamisches Getriebe und seine Funktionsweise
sind hinreichend bekannt, so daß sie
an dieser Stelle nicht eingehender beschrieben werden sollen. Dazu
kann gegebenenfalls beispielsweise auf das Dokument
WO 94/07058 verwiesen werden, in dem
auch eine Überbrückungskupplung
als Bestandteil des Getriebes dargestellt wird.
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Die
Erfindung betrifft die Verbindung zwischen der Ummantelung 10 und
dem Pumpenrad 20.
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Erfindungsgemäß erfolgt
diese Verbindung durch ein ringförmiges
Teil 30, das einerseits mit der Einfas sung 14 der
Ummantelung 10 und andererseits mit dem Pumpenrad 20 verbunden
ist, wobei das ringförmige
Teil 30 am Ende der Einfassung 14 angeordnet ist,
an der es fest angebracht wird.
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Wenn
es sich bei dem Gehäuse 1 um
das Gehäuse
eines hydrodynamischen Getriebes für Kraftfahrzeuge handelt, ist
es vorteilhaft, als ringförmiges
Teil 30 den Anlasserkranz zu verwenden, der durch den Anlasser
des Fahrzeugs über
die daran angeordneten Zähne 33 angetrieben
wird.
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2 zeigt
die Bereiche für
den Zusammenbau der drei Teile Ummantelung 10, ringförmiges Teil 30 und
Pumpenrad 20, bevor sie zusammengebaut werden.
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Das
ringförmige
Teil 30 ist ein Ring mit rechteckigem Querschnitt, der
an seinem Außenrand 33 mit
Zähnen 33 versehen
ist und der eine zylindrische Innenfläche 34 aufweist, die
axial durch zwei Querflächen 31, 32 begrenzt
wird.
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Die
Einfassung 14 der Ummantelung 10 wird an ihrem
freien Ende durch eine Querkante 15 und innen durch eine
zylindrische Innenwand 16 begrenzt, deren Durchmesser gleich
dem Durchmesser der zylindrischen Innenfläche 34 des ringförmigen Teils 30 ist.
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Wenn
die Ummantelung 10 und das ringförmige Teil 30 zusammengebaut
sind, wirken die Querkante 15 der Ummantelung 10 und
die Querfläche 31 des
ringförmigen
Teils 30 zusammen, wobei die zylindrische Innenwand 16 der
Ummantelung 10 und die zylindrische Innenfläche 34 des
ringförmigen
Teils 30 axial ausgerichtet sind. Eine solche Position
wird in 3 dargestellt, in der zu erkennen
ist, daß eine Schweißnaht 3 die
Ummantelung 10 und das ringförmige Teil 30 verbindet,
wobei die Schweißnaht 3 in dem
Winkel angeordnet ist, der durch die Querfläche 31 des ringförmigen Teils 30 und die
zylindrische Außenwand 31 des
Endes der Einfassung 14 der Ummantelung 10 gebildet
wird.
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Als
Variante erfolgt der Zusammenbau, wie in 5 dargestellt,
durch Reibschweißen.
Beim Reibschweißen
wird ein Teil im Verhältnis
zum anderen in Drehung versetzt, wobei die beiden Teile zusammengepreßt werden.
Die relative Drehgeschwindigkeit beträgt beispielsweise 2.500 Umdrehungen pro
Minute, wobei der Druck in einer Größenordnung von 20 bis 30 bar
liegt. Wenn eine bestimmte Temperatur erreicht ist, zum Beispiel
200 Grad unter dem Schmelzpunkt, wird das bewegliche Teil abrupt
0,5 Sekunden lang angehalten, woraufhin der Druck auf einen Wert
in einer Größenordnung
von 60 bis 100 bar erhöht
und zwei Sekunden lang gehalten wird. Die dadurch gebildete Verschweißung fällt sehr gleichmäßig und
präzise
aus, wodurch etwaige Fertigungstoleranzen ausgeglichen werden.
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Erfindungsgemäß fügt sich
das ringförmige Teil 30 axial
an die Einfassung 14 der Ummantelung an. Daher ist es möglich, die
Metallscheibe, aus der die Ummantelung 10 mittels Tiefziehen
hergestellt wird, kleiner, das Ziehen weniger tief und die Herstellungskosten
niedriger zu halten.
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Zur
Vervollständigung
des Gehäuses 1 wird anschließend das
Pumpenrad 20 fest mit dem ringförmigen Teil 30 verbunden,
was beispielsweise durch eine Schweißnaht 5 erfolgt, wie
dies in 1 dargestellt ist.
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In
dieser Figur ist zu erkennen, daß die äußere Halbschale 21 des
Pumpenrads 20 axial entlang einer zylindrischen Randleiste 25 mit
einer axialen Länge
verlängert
wird, die größer als
die axiale Länge
des ringförmigen
Teils 30 ist, und deren zylindrische Außenwand einen Durchmesser besitzt,
der gleich dem Durchmesser der zylindrischen Innenfläche 34 des
ringförmigen
Teils 30 und der zylindrischen Innenwand 16 der
Ummantelung 10 ist. Dank dieser Anordnung wird das Pumpenrad 20 vor
dem Schweißen
einwandfrei im Verhältnis
zur Ummantelung 10 und zum ringförmigen Teil 30 zentriert.
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Nach
einer nicht dargestellten Variante wird die Querkante des Pumpenrads 20 an
die Querfläche 32 des
Rings 30 angepreßt
und anschließend
fest angebracht, ebenso wie dies beim ringförmigen Teil 30 und
bei der Ummantelung 10 der Fall ist.
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Nach
einer anderen, ebenfalls nicht dargestellten Variante erstreckt
sich die Randleiste 25 nur teilweise in das Innere des
ringförmigen
Teils 30.