DE19747699A1 - Hydrodynamischer Drehmomentwandler mit einem Anschluß an Turbinenradschaufeln für eine Überbrückungskupplung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen hydrodynamischen Drehmomentwandler gemäß dem Ober­ begriff des Anspruchs 1.

Durch die US-PS 4 240 532 ist ein hydrodynamischer Drehmomentwandler mit einem ein Pumpen- und ein Turbinenrad aufweisenden Wandlerkreis bekannt, wobei jedes dieser Räder zur Bildung von Strömungskammern eine Beschaufelung aufweist, die so­ wohl an der Außenseite als auch an der Innenseite jeweils mittels einer Versteifung mit­ einander verbunden sind, wobei die äußeren Versteifungen zusammen einen Außento­ rus und die inneren Versteifungen zusammen einen Innentorus bilden. An dem Außen­ torus, durch welchen die Turbinenradschaufeln ebenso wie durch den Innentorus in vorbestimmtem Winkelabstand zueinander gehalten sind, sind, im radial äußeren Be­ reich, Laschen befestigt die als Ansteuerelemente für je einen Energiespeicher des Tor­ sionsschwingungsdämpfers einer Überbrückungskupplung dienen, wobei sich der Energiespeicher mit seiner Gegenseite in Umfangsrichtung an einer Halterung abstützt, die mit dem Kolben der Überbrückungskupplung fest verbunden ist. Der Kolben ist auf der Nabe des Turbinenrades gelagert und steht über den Torsionsschwingungsdämpfer mit dem Turbinenrad in Drehverbindung, das seinerseits über die Nabe mit einer Ab­ triebswelle als Abtriebselement in Wirkverbindung steht. Bei Inanlagebringung des Kol­ bens am Wandlergehäuse ist über eine einen Reibbelag aufweisende Reibzone eine Drehverbindung vom Wandlergehäuse zum Kolben und damit zur Abtriebswelle her­ stellbar.

Während an der Funktion eines derartigen Drehmomentwandlers nichts auszusetzen ist, ist, wegen der Mehrzahl von Laschen, die Drehverbindung zwischen der Überbrüc­ kungskupplung und dem Turbinenrad relativ aufwendig gestaltet. Hinzu kommt, daß, wenn die Laschen am Außentorus des Turbinenrades aufgeschweißt sind, durch den Schweißvorgang eine ungleichmäßige Erhitzung vorgenommen und dadurch Verzugs­ spannungen in den Außenbereich des Turbinenrades eingebracht werden können. Un­ erwünschte Unwuchten am Turbinenrad sind die Folge hiervon.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen hydrodynamischen Drehmomentwand­ ler mit einer Überbrückungskupplung so auszubilden, daß diese bei geringstmöglichem technischen und konstruktiven Aufwand ohne Spannungen im Bereich des Außentorus des Turbinenrades mit dem letztgenannten verbindbar ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 an­ gegebenen Merkmale gelöst.

Durch die Maßnahme, ein einer vorbestimmten Anzahl von Turbinenradschaufeln je­ weils einen über den Außentorus hinausragenden, sich im wesentlichen in Richtung zum Kolben erstreckenden Anschluß auszubilden, kann auf zusätzliche, eine Verbin­ dung zum Kolben herstellende Bauteile, wie beispielsweise am Außentorus zu befesti­ gende Laschen, verzichtet werden, so daß einerseits der Drehmomentwandler mit einer gegenüber bekannten Lösungen reduzierten Anzahl von Bauteilen auskommt und ande­ rerseits, da der Anschluß den Außentorus durchdringt, schweißbedingte Verzugsspan­ nungen im Turbinenrad nicht auftreten. Dieser Vorteil muß noch nicht einmal durch einen höheren, konstruktiven oder fertigungsbedingten Aufwand erkauft werden, da einerseits der Außentorus bei Turbinenrädern ohnehin Ausnehmungen zum Durchtritt von Ansätzen der Turbinenradschaufel zur Positionierung der letztgenannten am Au­ ßentorus relativ zu anderen Turbinenradschaufeln aufweist, so daß eine schon vorhan­ dene Ausnehmung einfach durch einen nun insbesondere in Achsrichtung größeren Ansatz der Turbinenradschaufel durchdrungen wird, und andererseits entstehen auch bei der Herstellung der Turbinenradschaufel selbst keine Fertigungsnachteile, wenn beim Ausstanzen derselben ein Werkzeug verwendet wird, das gleichzeitig das Mitaus­ stanzen des Anschlusses ermöglicht und bei einem nachfolgenden plastischen Verfor­ mungsvorgang an der Turbinenradschaufel das hierzu erforderliche Werkzeug so aus­ gebildet ist, daß es auch für den Mitnehmer die zur Wahrnehmung seiner Funktion op­ timale Gestaltung ermöglicht.

Zur exakten Lagefixierung der Turbinenradschaufeln im Turbinenrad kann zwar bei­ spielsweise eine Punktschweißung oder eine Laserschweißung erfolgen, jedoch würde diese vorzugsweise auch bei Befestigung der Turbinenradschaufel ohne den erfindungs­ gemäßen Anschluß vorgenommen werden, so daß auch im Hinblick auf diese Maß­ nahme kein fertigungstechnischer Nachteil entsteht. Bei derartiger Ausführung des Tur­ binenrades kann durch Ausbildung eines entsprechenden Mitnehmers am Kolben ein Wirkeingriff hergestellt werden, der vorzugsweise eine axiale Relativbewegbarkeit zwi­ schen Kolben und Turbinenrad einerseits, sowie zwischen Mitnehmer und Anschluß andererseits erlaubt, während in Drehrichtung eine drehfeste Verbindung herrscht. An­ spruchsgemäß kann aber auch, in Umfangsrichtung gesehen, zwischen einem Mitneh­ mer am Kolben und einem Anschluß ein Energiespeicher eines Torsionsschwingungs­ dämpfers vorgesehen sein, wobei sowohl der Mitnehmer als auch der Anschluß jeweils als ein Ansteuerelement für den Energiespeicher wirksam sind. Bei der Einbringung ei­ nes Torsionsschwingungsdämpfers zwischen dem Anschluß des Turbinenrades und dem Mitnehmer des Kolbens kann es anspruchsgemäß von Vorteil sein, insbesondere dem Anschluß zur Erzielung von Vorteilen eine besondere Ausführung zu geben. So kann durch Umbiegung zweier Anschlüsse von in Umfangsrichtung nebeneinander angeord­ neten Turbinenradschaufeln aufeinander zu und durch Verbindung der jeweils freien Enden miteinander ein Ansteuerelement für Energiespeicher gewonnen werden, das in Umfangsrichtung auch bei Einleitung besonders hoher Momente einen enorm hohen Verformungswiderstand aufweist. Des weiteren besteht die Möglichkeit, durch Ausrich­ tung des einem Energiespeicher zugewandten Teils des Anschlusses unter einem vorbe­ stimmbaren Winkel gegenüber dem Außentorus den Energiespeicher derart zu halten, daß dieser bei lastbedingter Durchbiegung eine Krümmung weg vom Turbinenrad und hin zum Kolben erfährt. Bei Anordnung einer entsprechenden Abstützung am Kolben ist dadurch ein von den Energiespeichern hervorgerufener Schaden am Turbinenrad vermeidbar. Auf eine spezielle Führungsmaßnahme für den Energiespeicher kann völlig verzichtet werden, wenn am kolbenseitigen freien Ende des Anschlusses gemäß einem der Unteransprüche eine Umbiegung in Umfangsrichtung vorgesehen ist, die mit einer Führungsnase zum Eingriff in den anliegenden Kraftspeicher versehen ist.

Unabhängig von der jeweiligen Ausführung der Verbindung zwischen dem Anschluß des Turbinenrades und dem Mitnehmer des Kolbens sollte diese Verbindung vorzugs­ weise im Umfangsbereich des Turbinenrades und des Kolbens vorgesehen sein, da hier bei einem vorgegebenen, eingeleiteten Drehmoment die geringste Bauteilbelastung vor­ liegt.

Die erfindungsgemäße Ausführung ist sowohl bei einer Überbrückungskupplung ver­ wendbar, die axial zwischen dem Wandlergehäuse und dem Kolben nur einen Reibbe­ lag aufweist und bei der der Kolben den Mitnehmer für den Anschluß der Turbinenrad­ schaufel aufweist, ist aber ebenso auch bei Ausführungen denkbar, bei denen zwischen dem Wandlergehäuse und dem Kolben eine oder gar mehrere Lamellen vorgesehen sind, die vorzugsweise beidseitig mit Reibbelägen ausgebildet sind. Bei nur einer Lamelle ist diese anspruchsgemäß mit dem Mitnehmer für den Anschluß der Turbinenradschau­ fel versehen, während bei einer Mehrzahl von Lamellen jede dieser Lamellen einen sol­ chen Mitnehmer aufweist und jeder der Mitnehmer sich unter einem anderen Winkel gegenüber dem Anschluß der Turbinenradschaufel erstreckt, um auf diese Weise den unterschiedlichen Axialabstand der jeweiligen Lamelle gegenüber dem Anschluß der Turbinenradschaufel auszugleichen.

Wie bereits erwähnt worden ist, sollen gerade bei der erfindungsgemäßen Ausbildung der Turbinenradschaufeln deren umfangsseitige Abstände zueinander besonders präzise vorgegeben sein, da die Anschlüsse auch zur Ansteuerung von Energiespeichern eines Torsionsschwingungsdämpfers Verwendung finden können. Um die erforderliche Lage­ exaktheit zu gewährleisten, kann die Verbindung zwischen Außentorus und Turbinen­ radschaufel in einer Positionierungsvorrichtung vorgenommen werden, die vorzugsweise ringförmig ausgebildet ist und in vorbestimmten, winkelmäßigen Abständen voneinan­ der Aufnahmetaschen für je einen Anschluß einer Turbinenradschaufel aufweist. Für ein problemloses Einlegen des jeweiligen Anschlusses in eine Aufnahmetasche sind die letztgenannten vorzugsweise größer ausgebildet als der Anschluß, jedoch wird bei­ spielsweise durch Ergänzung jeder Aufnahmetasche durch eine Ausrichtfeder, die sich senkrecht zum Mitnehmer der Turbinenradschaufel erstreckt die Situation geschaffen, daß die Turbinenradschaufel gegen eine bestimmte Kante der Aufnahmetasche ge­ drückt und damit der Turbinenradschaufel eine definierte Stellung innerhalb der Auf­ nahmetasche gegeben wird. Da auf diese Weise sämtliche Aufnahmetaschen der Posi­ tionierungsvorrichtung ausgebildet sind, werden die Turbinenradschaufeln in exakter umfangsseitiger Position zueinander gehalten, während gleichzeitig der Außentorus an einer entsprechenden Torusabstützung der Positionierungsvorrichtung zur Auflage kommt. Durch Einleitung einer Anpreßkraft auf die Turbinenradschaufeln, vorzugsweise über deren zur Bildung des Innentorus dienende Versteifung, werden die Turbinenrad­ schaufeln und die Versteifungen von Innen- und Außentorus in eine Relativposition zueinander gebracht, bei welcher eine Festverbindung, beispielsweise in Form von Punkt- oder Laserschweißung, herstellbar ist. Sodann kann das derart entstandene Tur­ binenrad der Positionierungsvorrichtung entnommen und in den Drehmomentwandler eingesetzt werden.

Die Erfindung ist anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 die obere Hälfte eines Längsschnittes durch die Überbrückungskupplung an einem Drehmomentwandler;

Fig. 2 die Herauszeichnung einer Einzelheit der Fig. 1 aus Blickrichtung A;

Fig. 3 wie Fig. 1, aber mit einem Torsionsschwingungsdämpfer zwischen einem Kolben der Überbrückungskupplung und einem Anschluß an einer Turbinen­ radschaufel des Turbinenrades;

Fig. 4 eine Einzelheit der Überbrückungskupplung in Fig. 3 aus der Blickrichtung B mit einer Festverbindung zwischen den Anschlüssen zweier nebeneinander liegenden Turbinenradschaufeln;

Fig. 5 einen Anschluß einer Turbinenradschaufel mit vorbestimmter Neigung ge­ genüber dem Außentorus;

Fig. 6 einen Anschluß an der Turbinenradschaufel mit einer Führungsvorrichtung für einen Energiespeicher des Torsionsschwingungsdämpfers;

Fig. 7 eine Darstellung des Anschlusses gemäß Fig. 6 aus Blickrichtung C;

Fig. 8 eine Positionierungsvorrichtung zur maßgenauen Befestigung von Turbinen­ radschaufeln an einem Außentorus;

Fig. 9 eine Darstellung der Positionierungsvorrichtung aus der Blickrichtung D in Fig. 8;

Fig. 10 eine Überbrückungskupplung mit einer axial zwischen Wandlergehäuse und Kolben vorgesehenen Lamelle;

Fig. 11 eine Überbrückungskupplung mit zwei axial zwischen Wandlergehäuse und Kolben angeordneten Lamellen.

In Fig. 1 ist hauptsächlich derjenige Bereich eines hydrodynamischen Drehmomentwand­ lers herausgezeichnet, in dem eine Überbrückungskupplung 29 zur Übertragung eines Drehmomentes vom Wandlergehäuse 1 über einen Kolben 28 auf eine Abtriebswelle 50 vorgesehen ist. Es wurde hierbei darauf verzichtet, den Drehmomentwandler als Ganzes darzustellen und zu beschreiben, weil derartige Drehmomentwandler aus dem Stand der Technik bekannt sind, beispielsweise aus der DE 44 23 640 A1.

Der in Fig. 1 gezeigte Drehmomentwandler weist ein Wandlergehäuse 1 auf, das um eine Mittenachse 130 drehbar ist und dort einen Lagerzapfen 2 fest aufnimmt. Ausge­ hend von diesem Lagerzapfen 2 erstreckt sich eine Primärwand 4 nach radial außen, die in bekannter Weise mit einer Pumpenschale 5 eines Pumpenrades 7 drehfest verbunden ist. In dem Pumpenrad 7 ist eine Beschaufelung 8 vorgesehen, die mit einer Beschaufe­ lung 12 eines Turbinenrades 10 zusammenwirkt. Das letztgenannte weist eine äußere Versteifung 14 auf, die in Verbindung mit der Pumpenschale 5 als Außentorus 16 wirk­ sam ist, während eine innere Versteifung 15 zusammen mit einer entsprechenden Ver­ steifung am Pumpenrad 7 einen Innentorus 17 bildet. Im Außentorus 16 sind im radial mittleren und radial inneren Bereich Aussparungen 18 zum Durchgang je eines an jeder Turbinenradschaufel 20 der Beschaufelung 12 vorgesehenen Schaufellappens 25 sowie, im radial äußeren Bereich, Aussparungen 19 für jeweils einen Axialansatz 22 jeder Tur­ binenradschaufel 20 vorgesehen. Während die erstgenannten Schaufellappen 25 ledig­ lich zur Herstellung einer Festverbindung zwischen Turbinenradschaufel 20 und Außen­ torus 16 wirksam sind, übernimmt der Axialansatz 22 zusätzlich die Funktion als An­ schluß 24 an einen Mitnehmer 27 der Überbrückungskupplung 29 des Drehmoment­ wandlers. Der besagte Mitnehmer 27 ist am Kolben 28 der Überbrückungskupplung 29 vorgesehen, wobei dieser Mitnehmer 27 durch je eine Aussparung 26 für jeweils einen Anschluß 24 innerhalb eines sich radial zum Turbinenrad 10 erstreckenden Axialansat­ zes 22 am Kolben 28 gebildet ist. Wie insbesondere aus Fig. 2 hervorgeht, ragt hierbei der Anschluß 24 derart in die Aussparung 26, daß zwischen den beiden Bauteilen zwar eine Relativbewegung in Achsrichtung möglich ist, eine Drehung dagegen spielfrei oder nur mit minimalem Spiel übertragen wird. Dies muß so sein, weil der Kolben 28 axial gegenüber der Primärwand 4 des Wandlergehäuses 1 bewegbar ist, um durch entspre­ chende Druckbeaufschlagung durch den Wandlerkreis 64 von der dem Turbinenrad 10 zugewandten Seite aus über einen Reibbelag 30 in Anlage an einer Reibzone 32 am Wandlergehäuse 1 zu kommen, während bei Beaufschlagung einer Kammer 46 axial zwischen dem Wandlergehäuse 1 und dem Kolben 28 der letztgenannte vom Wandler­ gehäuse 1 weggedrückt wird, so daß es zu einer Loslösung des Reibbelags 30 von der zugeordneten Reibzone 32 am Wandlergehäuse 1 kommt. Im letztgenannten Fall wird das vom Wandlergehäuse 1 eingeleitete Drehmoment in bekannter Weise über den Wandlerkreis 64, also das Pumpenrad 7 auf das Turbinenrad 10 geleitet und von diesem über eine Turbinennabe 34 über eine Verzahnung 48 in deren radial inneren Bereich auf eine drehfest in diese Verzahnung 48 eingreifende Abtriebswelle 50 geleitet. Die Ver­ bindung des Außentorus 16 mit der Turbinennabe 34 erfolgt hierbei über eine Vernie­ tung 40, während die zuvor erwähnte Versorgung der Kammer 46 mit Überdruck über eine Mittenbohrung 52 in der Abtriebswelle 50 vorgenommen wird, wobei einströmen­ de Hydraulikflüssigkeit nach Austritt aus dieser Mittenbohrung 52 am antriebsseitigen Ende der Abtriebswelle 50 in einen Raum 53 gelangt und von dort aus über Kanäle 44 einer Axiallagerung 42 nach radial außen in die Kammer 46 gelangt. Bei Druckentla­ stung der Mittenbohrung 52 fließt die Hydraulikflüssigkeit über die Kanäle 44 der Axiallagerung 42 wieder aus der Kammer 46 nach radial innen in den Raum 53 zurück und wird über die Mittenbohrung 52 aus dem Drehmomentwandler herausgefördert. Um den jeweiligen Druckverhältnissen im Drehmomentwandler zu folgen, ist der Kolben 28 axial verschiebbar auf der Turbinennabe 34 gelagert.

Es ist klar, daß aufgrund der Verbindung zwischen dem Kolben 28 und dem Turbinen­ rad 10 über den am Anschluß 24 der Turbinenradschaufeln 20 angreifenden Mitneh­ mer 27 ein vom Wandlergehäuse 1 über den Reibbelag 30 auf den Kolben 28 übertra­ genes Drehmoment auf das Turbinenrad 10 geleitet und von diesem über die Turbi­ nennabe 34 auf die Abtriebswelle 50 geleitet wird. In der anderen Endstellung des Kol­ bens 28 wird, wie bereits angedeutet, das Turbinenrad 10 hydrodynamisch über das Pumpenrad 7 in Drehung versetzt, wobei diese Drehung über den Außentorus 16 auf die Turbinennabe 34 und von dieser auf die Abtriebswelle 50 geleitet wird. Erwähnt werden sollte am Rande, daß der Wandlerkreis 64 zusätzlich zu Pumpenrad 7 und Tur­ binenrad 10 ein axial zwischen denselben angeordnetes Leitrad 54 aufweist. Der Kol­ ben 28 ist auf einer Gleitfläche 36 der Turbinennabe 34 angeordnet und weist zur bes­ seren Abstützung in diesem Bereich eine Ankröpfung 38 auf, die sich in Richtung zur Primärwand 4 des Wandlergehäuses 1 erstreckt.

Das vorgenannte Leitrad 54 ist über ein Axiallager 56 gegenüber der Turbinennabe 34 positioniert. Dieses Axiallager 56 weist nach radial außen verlaufende Kanäle 60 auf, über welche in durch die vorgenannte DE 44 23 640 A1 bekannter Weise zugeführte Hydraulikflüssigkeit in den Wandlerkreis 64 nach radial außen gebracht wird.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß den Fig. 1 und 2 werden, wegen des Mangels ei­ nes Torsionsschwingungsdämpfers an der Überbrückungskupplung 29, auftretende Torsionsschwingungen vorzugsweise durch Schlupf zwischen der Reibzone 32 und dem Reibbelag 30 abgebaut. Hierzu muß eine entsprechende Druckdifferenz zwischen Wandlerkreis und Kammer 46 aufgebaut werden. Fig. 3 zeigt dagegen eine andere Aus­ führungsform, bei welcher axial zwischen dem Kolben 28 der Überbrückungskupp­ lung 29 und dem Turbinenrad 10 ein Torsionsschwingungsdämpfer 66 vorgesehen ist. Dieser weist ein am Kolben 28 befestigtes Haltemittel 68 mit einem Ansteuerelement 70 auf, das beispielsweise durch Umbiegung am Haltemittel nach radial innen gebildet sein kann. Dieses Ansteuerelement 70 wirkt auf einen Energiespeicher 72 in Form einer Schraubenfeder ein, der sich anderenends an dem als zweites Ansteuerelement 74 wirk­ samen Anschluß 24 der entsprechenden Turbinenradschaufel 20 abstützt. Sobald der Kolben 28 vom Wandlerkreis 64 her derart mit einem Überdruck beaufschlagt ist, daß der Reibbelag 30 an der Reibzone 30 der Primärwand 4 des Wandlergehäuses 1 zur Anlage kommt, wird, wie bereits beschrieben, vom letztgenannten ein Drehmoment auf den Kolben 28 geleitet. Dieser überträgt das Drehmoment auf das Haltemittel 68 und, von diesem, über das Ansteuerelement 70 auf den Energiespeicher 72, der seinerseits das Drehmoment an das Ansteuerelement 74 des Anschlusses 24 der Turbinenrad­ schaufel 20 weitergibt. Beim Auftreten von Torsionsschwingungen werden hierbei Stoßbelastungen im Bereich des Energiespeichers 72 abgebaut. Sobald das Drehmo­ ment an der Turbinenradschaufel 20 ah gekommen ist, wird es in bereits beschriebener Weise über den Außentorus 16 und die Turbinennabe 34 auf die Abtriebswelle 50 über­ tragen.

Wenn eine extrem hohe Verformungsarmut am Anschluß 24 bei Abstützung eines Energiespeichers 72 gefordert ist, besteht gemäß Fig. 4 die Möglichkeit, die Anschlüs­ se 24 zweier in Umfangsrichtung nebeneinander angeordneter Turbinenradschaufeln 20 so auszubilden, daß diese nach einem Axialanteil 75 jeweils eine Umbiegung 76 in Rich­ tung zueinander aufweisen, wobei die freien Enden dieser Umbiegungen 76 durch eine Verschweißung 78 aneinander befestigt sind. Bei an Anlageflächen 80 beider Umfangs­ seiten anliegenden Energiespeichern 72 können sich die beiden Anschlüsse 24 gegen­ einander in Umfangsrichtung abstützen und sind daher bei hoher Verformungsarmut enorm belastbar. Entsprechend breit muß zur Aufnahme dieser Verbindung der beiden Anschlüsse 24 miteinander die Aussparung 26 im Mitnehmer 27 am Kolben 28 sein.

Die bereits in Fig. 4 dargestellten Anlageflächen 80 für die Energiespeicher 72 an den Anschlüssen 24 treten auch bei der Ausführung gemäß Fig. 5 wieder auf, wobei aller­ dings, angrenzend an einen Axialanteil 75 des Anschlusses 24, die Umbiegung 76 so ausgebildet ist, daß die Anlagefläche 80 unter einem vorbestimmten Winkel gegenüber dem Außentorus 16 verläuft. Dieser Winkel ist vorzugsweise so gewählt, daß der an der Anlagefläche 80 anliegende Energiespeicher 72 in Richtung zum Kolben 28 ausgelenkt wird, so daß unter Last bei Einleitung von Drehmomenten, falls der Energiespeicher 72 eine Ausbauchung erfahren sollte, die letztgenannte in Richtung zum Kolben 28, nicht aber zum Außentorus 16 erfolgt. Dadurch wird der relativ empfindliche Außentorus des Turbinenrades 10 geschützt.

Zurückgehend auf Fig. 3, ist darauf hinzuweisen, daß dort ein Haltemittel 68 zur Posi­ tionierung des Torsionsschwingungsdämpfers, insbesondere von dessen Energiespei­ chern 72, vorgesehen ist. Um auf ein derartiges Haltemittel 68 eventuell verzichten zu können, ist gemäß Fig. 6 am Axialanteil 75 eines Anschlusses 24 die Umbiegung 76 so ausgebildet, daß sie außer einer Anlagefläche 80 für den Energiespeicher 72 an dessen umfangsseitigem Ende 81 eine Führungsnase 82 aufweist, mit welcher er in den Ener­ giespeicher 72 eingreift und dadurch den letztgenannten nicht nur anlagern läßt, son­ dern denselben auch führt. Fig. 7 zeigt diese Führungsnase 82 mit deutlicher Ausbil­ dung.

Da, wie zuvor ausführlich erläutert, die Anschlüsse 24 an den einzelnen Turbinenrad­ schaufeln 20 als zweite Ansteuerelemente 74 eines Torsionsschwingungsdämpfers 66 wirksam sein können, müssen die einzelnen Turbinenradschaufeln 20 gegenüber dem Außentorus 16 in exakter Position befestigt sein, um eine ungleiche Belastung der Energiespeicher 72 zu vermeiden. Hierzu wird gemäß Fig. 8 und 9 eine Positionierungs­ vorrichtung 84 verwendet, die vorzugsweise einen ringförmigen Auflagerblock 86 auf­ weist. Dieser ist mit einer Torusabstützung 88 für den Außentorus 16 versehen und weist, in vorbestimmbaren Winkelabständen zueinander, Aufnahmetaschen 90 auf, in welche jeweils ein Anschluß 24 einer Turbinenradschaufel 20 einzusetzen ist. Wie aus den Fig. 8 und 9 erkennbar ist, wird der jeweilige Anschluß 24 hierbei mit Spiel in die Aufnahmetasche 90 eingesetzt, wobei eine Gegenfeder 92 dafür sorgt, daß, bei ent­ sprechender Einleitung von Anpreßkräften F über die Versteifung 15 des Innentorus 17 die Versteifung 14 des Außentorus 16 spielfrei auf der Torusabstützung 88 der Positio­ nierungsvorrichtung 84 gehalten ist. Die besagte Gegenfeder 92 ist in einer Ausneh­ mung 94 ausgebildet. Weiterhin ist, wie der Fig. 9 entnehmbar, eine sich in Umfangs­ richtung erstreckende Ausrichtfeder 96 vorgesehen, welche den Anschluß 24 gegen die von der Feder 96 abgewandte Seite drückt, wobei diese Seite als Ausrichtkante 98 be­ zeichnet ist. Durch Wegdrücken des Anschlusses 24 und damit der gesamten Turbinen­ radschaufel 20 von der Gegenkante 100 durch die Ausrichtfeder 96 wird die Turbinen­ radschaufel 20 in eine eindeutige Position gegenüber dem Außentorus 16 bewegt, so daß sich das Spiel, mit welchem der Anschluß 24 in der zugeordneten Aufnahmetasche 90 angeordnet ist, nicht bemerkbar macht. Die derart im Außentorus 16 positionierten Turbinenradschaufeln 20 werden anschließend durch Punkt- oder Laserschweißen am Außentorus 16 befestigt. Sodann kann nach Aufheben der Einleitung der Kraft F das fertige Turbinenrad 10 aus der Positionierungsvorrichtung 84 entnommen werden.

Fig. 10 zeigt eine Ausführung, bei welcher die Überbrückungskupplung 29 Reibbelä­ ge 106 an einer Lamelle 102 aufweist, die axial zwischen der Primärwand 4 des Wand­ lergehäuses 1 und dem Kolben 28 vorgesehen ist, der seinerseits wiederum axial zwi­ schen der Lamelle 102 und dem Turbinenrad 10 angeordnet ist. Die Reibbeläge 106 sind beidseitig an der Lamelle 102 aufgebracht, wobei diese im Umfangsbereich jeweils zwei Finger 104 pro Anschluß 24 aufweist, die als Mitnehmer 27 für den Anschluß 24 wirksam sind und einen Anschluß 24 mithin in Umfangsrichtung nahezu spielfrei um­ greifen, aber in Axialrichtung eine Relativbewegung zulassen. Die Finger 104 weisen somit, in Umfangsrichtung gesehen, zwischen sich eine Freistellung 105 zum Eingriff des Anschlusses 24 auf. Die Überbrückungskupplung 29 wird wirksam, wenn der axial bewegbar gelagerte Kolben 28 vom Wandlerkreis 64 derart mit Druck beaufschlagt wird, daß er die Reibbeläge 106 zwischen sich und der Primärwand 4 einklemmt. Vom Wandlergehäuse 1 auf den Kolben 28 übertragene Bewegungen werden demnach über die Lamelle 102 und deren Mitnehmer 27 auf den Anschluß 24 der entsprechenden Turbinenradschaufel 20 geleitet und in bereits erläuterter Weise an die Abtriebswelle 50 übertragen.

Bei Anordnung mehrerer Lamellen 110, 112 zwischen Primärwand 4 und dem Kol­ ben 28 ist jede von diesen mit einem Mitnehmer 27 ausgebildet, der jeweils Fin­ ger 118, 120 aufweist, zwischen denen, in Umfangsrichtung gesehen, jeweils eine Frei­ stellung 121, 122 zur Aufnahme des Anschlusses 24 der zugeordneten Turbinenrad­ schaufel 20 vorgesehen ist. Die Finger 118, 120 erstrecken sich dabei, den unterschiedli­ chen Axialabstand der jeweiligen Lamelle 110, 112 zum Turbinenrad 10 berücksichti­ gend, mit unterschiedlichen Winkeln gegenüber dem Anschluß 24, um sich gegenseitig nicht zu behindern. An der ersten Lamelle 110 sind beidseits Reibbeläge 114 und an der zweiten Lamelle 112 Reibbeläge 116 vorgesehen, die allesamt in Reibschluß kom­ men, wenn durch Herstellung eines Überdrucks im Wandlerkreis 64 der Kolben 28 in Richtung zur Primärwand 4 bewegt wird und dadurch die Lamelle 112 zwischen sich und einem Gegenhalter 108 einspannt, während die andere Lamelle 110 zwischen dem Gegenhalter 108 und der Primärwand 4 eingespannt ist. Der Gegenhalter 108 wird mit­ tels eines am Kolben 28 befestigten Distanzhalters 126 axial verschiebbar geführt.

Bezugszeichenliste

1

Wandlergehäuse

2

Lagerzapfen

4

Primärwand

5

Pumpenschale

7

Pumpenrad

8

Beschaufelung

10

Turbinenrad

12

Beschaufelung

14

,

15

Versteifungen

16

Außentorus

17

Innentorus

18

,

19

Aussparungen

20

Turbinenradschaufel

22

Axialansatz

24

Anschluß

25

Schaufellappen

26

Aussparung

27

Mitnehmer

28

Kolben

29

Überbrückungskupplung

30

Reibbelag

32

Reibzone

34

Turbinennabe

36

Gleitfläche

38

Ankröpfung

40

Vernietung

42

Axiallagerung

44

Kanäle

46

Kammer

48

Verzahnung

50

Abtriebswelle

52

Mittenbohrung

53

Raum

54

Leitrad

56

Axiallager

60

Kanal

64

Wandlerkreis

66

Torsionsschwingungsdämpfer

68

Haltemittel

70

Ansteuerelement

72

Energiespeicher

74

Ansteuerelement

75

Axialanteil

76

Umbiegung

78

Verschweißung

80

Anlagefläche

81

umfangsseitiges Ende

82

Führungsnase

84

Positionierungsvorrichtung

86

Auflagerblock

88

Torusabstützung

90

Aufnahmetasche

92

Gegenfeder

94

Ausnehmung

96

Ausrichtfeder

98

Ausrichtkante

100

Gegenkante

102

Lamelle

104

Finger

105

Freistellung

106

Reibbeläge

108

Gegenhalter

110

,

112

Lamellen

114

,

116

Reibbeläge

118

,

120

Finger

121

,

122

Freistellungen

126

Schiebeführung

130

Mittenachse

Claims (13)

1. Hydrodynamischer Drehmomentwandler mit einem zumindest ein Pumpen- und ein Turbinenrad aufweisenden Wandlerkreis, wobei jedes dieser Räder zur Bil­ dung von Strömungskammern eine Beschaufelung aufweist, die wenigstens durch einen Außentorus in vorbestimmtem Winkelabstand zueinander gehalten sind und das Turbinenrad mit einem Abtriebselement in Wirkverbindung bringbar ist, und mit einer Überbrückungskupplung, deren Kolben mit dem Turbinenrad in Drehverbindung steht und über zumindest eine Reibzone mit dem Wandlerge­ häuse in Wirkverbindung bringbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bildung der Drehverbindung zwischen dem Kolben (28) und dem Turbi­ nenrad (10) das letztgenannte an einer vorbestimmten Anzahl von Turbinenrad­ schaufeln (20) jeweils einen über den Außentorus (16) hinausragenden, sich im wesentlichen in Richtung zum Kolben (28) erstreckenden Anschluß (24) aufweist, der in einen entsprechenden Mitnehmer (27) am Kolben (28) eingreift.

2. Hydrodynamischer Drehmomentwandler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Mitnehmer (27) am Kolben (28) den Anschluß (24) der Turbinenrad­ schaufel (20) axial bewegbar, aber in Umfangsrichtung fest, ergreift.

3. Hydrodynamischer Drehmomentwandler nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschluß (24) durch einen in Richtung zum Kolben (28) verlaufenden Axialansatz (22) an der Turbinenradschaufel (20) gebildet wird, der in eine als Mitnehmer (27) dienende Aussparung (26) am Turbinenrad (10) ragt.

4. Hydrodynamischer Drehmomentwandler nach Anspruch 1, 2 oder 3, mit einem am Kolben vorgesehenen Ansteuermechanismus für einen in Umfangsrichtung verlaufenden Energiespeicher, dadurch gekennzeichnet, daß der Energiespeicher (72) sich an seinem umfangsseitig anderen Ende am An­ schluß (24) der zugeordneten Turbinenradschaufel (20) abstützt.

5. Hydrodynamischer Drehmomentwandler nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils zwei zueinander benachbarte Anschlüsse (24) von Turbinenradschau­ feln (20) aufeinander zu gerichtet und miteinander fest verbunden sind.

6. Hydrodynamischer Drehmomentwandler nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß jeder eine Anlagefläche (80) für einen Energiespeicher (72) aufweisende An­ schluß (24) zumindest entlang eines Teils seiner über den Außentorus (16) in Richtung zum Kolben (28) ragenden Länge unter einem Winkel zum Turbinen­ rad (10) verläuft, durch welchen der zugeordnete Energiespeicher (72) in vom Turbinenrad (10) wegweisender Richtung eine Vorkrümmung erfährt.

7. Hydrodynamischer Drehmomentwandler nach Anspruch 4, 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß am kolbenseitigen freien Ende des Anschlusses (24) eine Umbiegung (76) in Umfangsrichtung vorgesehen und mit einer Führungsnase (82) zum Eingriff in den anliegenden Energiespeicher (72) ausgebildet ist.

8. Hydrodynamischer Drehmomentwandler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl der Anschluß (24) an der Turbinenradschaufel (20) als auch der Mit­ nehmer (27) am Kolben (28) jeweils im Umfangsbereich des entsprechenden Wandlerelementes (10, 28) ausgebildet sind.

9. Hydrodynamischer Drehmomentwandler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur exakten winkelmäßigen Ausrichtung der Turbinenradschaufeln (20) ge­ genüber dem Außentorus (16) für den Fertigungsvorgang eine Positionierungs­ vorrichtung (84) vorgesehen ist, die in vorbestimmten, winkelmäßigen Abständen voneinander Aufnahmetaschen (90) für je einen Anschluß (24) einer Turbinen­ radschaufel (20) aufweist, zwischen denen, in Umfangsrichtung gesehen, je­ weils eine Torusabstützung (88) für den Außentorus (16) vorgesehen ist.

10. Hydrodynamischer Drehmomentwandler nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß in jeder Aufnahmetasche (90) der Positionierungsvorrichtung (84) eine im wesentlichen senkrecht zum Anschluß (24) der Turbinenradschaufel (20) wirksa­ me Ausrichtfeder (96) angeordnet ist, durch welche der Anschluß (24) an der als Ausrichtkante (98) wirksamen, benachbarten Taschenseite in Anlage haltbar ist.

11. Hydrodynamischer Drehmomentwandler nach Anspruch 1 mit zumindest einer Lamelle zwischen dem Kolben und dem Wandlergehäuse, dadurch gekennzeichnet, daß die Lamelle (102; 110, 112) einen Mitnehmer (27) aufweist, der am An­ schluß (24) der Turbinenradschaufel 20) drehfest, aber mit axialer Relativbeweg­ barkeit angreift.

12. Hydrodynamischer Drehmomentwandler nach Anspruch 11 mit einer Mehrzahl von Lamellen zwischen dem Kolben und dem Wandlergehäuse, dadurch gekennzeichnet, daß der Mitnehmer (27) jeder Lamelle (110, 112) sich unter einem anderen Win­ kel zum Anschluß (24) der Turbinenradschaufel (20) erstreckt als der Mitneh­ mer (27) der jeweils anderen Lamelle (110, 112).

13. Hydrodynamischer Drehmomentwandler nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Mitnehmer (27) jeder Lamelle (102; 110, 112) jeweils Fin­ ger (104; 118, 120) mit einer zwischen denselben verbleibenden Freistel­ lung (105; 121, 122) zur Aufnahme des Anschlusses (24) der Turbinenradschau­ fel (20) aufweist.