DE19808298C2 - Überbrückungskupplung an einem hydrodynamischen Drehmomentwandler - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Überbrückungskupplung gemäß dem Oberbegriff des An­ spruchs 1.

Aus der DE 30 29 860 A1 ist eine Überbrückungskupplung an einem hydrodynamischen Drehmomentwandler bekannt, die einen axial auslenkbaren Kolben aufweist, an dem ein antriebsseitiges Ansteuermittel für eine Dämpfungseinrichtung eines wirkungsmäßig zwischen dem Kolben und einem Turbinenrad angeordneten Torsionsschwingungs­ dämpfers vorgesehen ist. Das antriebsseitige Ansteuermittel ist als profiliertes Bauteil ausgebildet, das stoffschlüssig über eine Schweißnaht mit dem Kolben fest verbunden ist und über eine Mehrzahl von Ausdrückungen verfügt, an denen jeweils ein Ende von elastischen Elementen der Dämpfungseinrichtung zur Anlage zukommt. Die anderen Enden der elastischen Elemente kommen an einem abtriebseitigen Ansteuermittel zur Anlage, das durch einen am Turbinenrad befestigten Mitnehmerring gebildet ist.

Zurückkommend auf das antriebsseitige Ansteuermittel ist wegen dessen profilierter Ausbildung zumeist ein arbeitsintensiver Tiefziehvorgang erforderlich. Des Weiteren ist bei der Herstellung des als Mitnehmerring ausgebildeten abtriebsseitigen Ansteuermit­ tels mit hohem Materialverschnitt zu rechnen, wenn dieser Mitnehmerring durch Aus­ stanzen aus einer Blechplatte hergestellt wird und der nicht benötigte, scheibenförmige Teil innerhalb des eigentlichen Ringbereichs als Materialabfall beseitigt werden muss.

Die elastischen Elemente sind beim Gegenstand nach der Entgegenhaltung axial zwi­ schen dem antriebsseitigen und dem abtriebsseitigen Ansteuermittel positioniert, wobei diese Positionierwirkung allerdings nur nach Abschluss der Montage gewährleistet ist. Ein Zusammenbau des Torsionsschwingungsdämpfers dürfte sich dagegen wegen feh­ lender Positioniermöglichkeit der elastischen Elemente insbesondere in Achsrichtung problematisch gestalten.

Die gleichen Nachteile sind bei der Überbrückungskupplung zu erwarten, die aus der US 4 638 879 A entnehmbar ist, wobei dort der zuvor erwähnte Materialverschnitt dadurch vermieden wird, dass die einzelnen Ansteuermittel - sowohl antriebs- als auch abtriebs­ seitig - sich jeweils lediglich über ein kleineres Segment des gesamten Umfanges erstre­ cken. Selbstverständlich fehlt diesen Ansteuermitteln die einem geschlossenen Ring zu Grunde liegende Steifigkeit, was noch dadurch verstärkt wird, dass beim Gegenstand der US-Patentschrift die antriebsseitigen Ansteuermittel durch Vernietung am Kolben befestigt sind, der damit ebenso wie das zugeordnete Ansteuermittel auf Grund von Aufnahmeöffnungen eine Schwächung wegen geringerer Bauteilsteifigkeit ertragen muss oder, zur Vermeidung der Letztgenannten, einen höheren Materialeinsatz zum Ausgleich dieser Schwächung aufweisen muss. Auch die DE 197 11 518 A1 zeigt die Maßnahme, zumindest die antriebsseitigen Ansteuermittel lediglich über einen begrenz­ ten Segmentbereich verlaufen zu lassen und mit dem Kolben durch Vernietung zu verbinden. Als abtriebsseitiges Ansteuermittel weist die letztgenannte Offenlegungsschrift dagegen einen Mitnehmerring auf.

Die DE 33 34 954 A1 zeigt die Möglichkeit einer radialen Positionierung von elastischen Elementen des Torsionsschwingungsdämpfers einer Überbrückungskupplung, indem radial zueinander beabstandet aber ohne Axialversatz, zwei Stege zueinander verlaufen, die zwischen sich einen Freiraum zur Aufnahme von elastischen Elementen mit zwi­ schengeordneten gleitschuhartigen Bauteilen aufweisen. An zumindest einem Ende die­ ser Stege sind dieselben mit einer Radialverbindung miteinander gekoppelt, wobei diese Radialverbindung als Ansteuermittel für ein benachbartes elastisches Element wirksam ist. Dieses wiederum stützt sich mit seinem entgegengesetzten Ende an einem der gleit­ schuhartigen Bauteile ab, das seinerseits wiederum die vom vorgenannten elastischen Element übernommene Bewegung auf ein weiteres, benachbartes elastisches Element überträgt. Die Lösung gemäß dieser Offenlegungsschrift, insbesondere in Fig. 4 darge­ stellt, mag zwar eine radiale Positionierung der elastischen Elemente bewirken, für eine Axialsicherung dieser elastischen Elemente ist sie dagegen ungeeignet. Hier wiederum zeigt die DE 44 24 988 C1 eine Lösung, bei welcher elastische Elemente in einer Kam­ mer aufgenommen sind, welche von zwei zusammenwirkenden Deckblechen des Torsi­ onsschwingungsdämpfers einer Überbrückungskupplung umschlossen sind. Beide Deckbleche sind am Kolben der Überbrückungskupplung befestigt und vermögen über Reibscheiben eine axiale Positionierung einer an den elastischen Elementen in Anlage befindlichen Nabenscheibe zu leisten, die mithin Teil eines abtriebsseitigen Ansteuermit­ tels ist. Ein derart ausgebildeter Torsionsschwingungsdämpfer mag zwar als Modul nachträglich zwischen dem Kolben der Überbrückungskupplung und einem Turbinenrad montiert werden, ist aber auf Grund seiner komplizierten Ausbildung relativ fertigungs- und kostenintensiv. Eine ähnliche Ausbildung eines Torsionsschwingungsdämpfers an der Überbrückungskupplung eines hydrodynamischen Drehmomentwandlers ist der US 4 427 098 entnehmbar.

Weiterhin zeigt die DE-GM 73 22 195 insbesondere in Fig. 1 die Maßnahme, einen Bandstahl, der in vorbestimmten Abständen mit Aussparungen ausgebildet ist, zu einem Zylinder zusammenzubiegen und die beiden freien Enden durch Herstellung einer Schweißnaht stoffschlüssig miteinander zu verbinden. Auf diese Weise entsteht ohne wesentlichen Materialverschnitt ein Käfig, wie er beispielsweise für die Herstellung von Wälzlagern zur Positionierung der Wälzkörper Verwendung findet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, an einer Überbrückungskupplung eines hyd­ rodynamischen Drehmomentwandlers ein antriebsseitiges Ansteuermittel für eine Dämpfungseinrichtung eines Torsionsschwingungsdämpfers so auszubilden, dass dieses bei geringstmöglichem Material- und Fertigungsaufwand herstellbar ist und für eine Positionierung von elastischen Elementen des Torsionsschwingungsdämpfers sorgt

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

Durch die Maßnahme, das antriebsseitige Ansteuermittel aus einer Platine zu bilden, die aus Bandmaterial hergestellt ist, ist der Fertigungsaufwand minimal. Die Platine besteht, sobald vorzugsweise mittels eines Stanzvorgangs ein Bandmaterial nicht nur auf ent­ sprechende Länge zurechtgeschnitten, sondern auch an vorbestimmbaren Stellen mit Unterbrechungen versehen ist. Die Unterbrechungen dienen später zur Aufnahme von elastischen Elementen einer Dämpfungseinrichtung des Torsionsschwingungsdämpfers, während die - in Umfangsrichtung gesehen - beidseits jeder Unterbrechung verbleiben­ den Materialreste des Bandmaterials als Ansteuerelemente für die elastischen Elemente vorgesehen sind. Um diese Ansteuerelemente miteinander zu verbinden, bleibt zumin­ dest ein in Umfangsrichtung verlaufender Steg am Bandmaterial erhalten. Die Platine wird zur Herstellung des antriebsseitigen Ansteuermittels zu einem Ring gebogen, wor­ aufhin die längsseitigen Enden dieser Platine miteinander verbunden werden, vorzugs­ weise stoffschlüssig mittels einer Schweißnaht. Dieses derart mit geringstmöglichem Fertigungs- und Materialaufwand hergestellte, antriebsseitige Ansteuermittel wird am Kolben an dessen dem Turbinenrad zugewandter Seite befestigt, wobei zur Befestigung eine Schweißnaht Verwendung findet, wodurch eine Schwächung des Kolbens verhin­ dert wird. Dadurch kann dieser mit geringstmöglichem Materialeinsatz und dennoch hoher Bauteilsteifigkeit hergestellt werden.

Die Verformungssteifigkeit des antriebsseitigen Ansteuermittels ist durch zumindest zwei im Wesentlichen in Umfangsrichtung verlaufende, zueinander axial beabstandete Stege steigerbar, die miteinander verbunden sind, wobei diese Stege im optimalen Fall jeweils die axialen Enden der Ansteuerelemente miteinander verbinden. Sofern diese Ansteuer­ elemente zumindest teilweise mit je einem in Richtung zum Turbinenrad überstehenden Vorsprung versehen sind, der mit einem Anschlag des am Turbinenrad befestigten, ab­ triebsseitigen Ansteuermittel zusammenwirkt, ist außerdem der relative Bewegungsweg zwischen Kolben und Turbinenrad und damit die Einfederweite der elastischen Elemente in Umfangsrichtung begrenzbar. Dadurch sind Schäden an den elastischen Elementen vermeidbar.

Im Folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer Zeichnung nä­ her erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine teilweise geschnittene Seitenansicht eines hydrodynamischen Dreh­ momentwandlers mit einer Überbrückungskupplung und einem Torsions­ schwingungsdämpfer mit einem antriebsseitigen und einem abtriebsseiti­ gen Ansteuermittel für elastische Elemente einer Dämpfungseinrichtung;

Fig. 2 das als Einzelheit herausgezeichnete antriebsseitige Ansteuermittel mit Ansteuerelementen, die untereinander mittels eines Stegs verbunden sind;

Fig. 3 das in Fig. 2 dargestellte, antriebsseitige Ansteuermittel, zur Ringform gebogen mit aneinander befestigten Enden;

Fig. 4 wie Fig. 2, aber mit einem zweiten, die Ansteuerelemente verbindenden Steg;

Fig. 5 wie Fig. 4, aber mit axial überstehenden Vorsprüngen;

Fig. 6 wie Fig. 1, aber mit einem mit den Vorsprüngen nach Fig. 5 zusam­ menwirkenden Anschlag am abtriebsseitigen Ansteuermittel.

Fig. 1 zeigt einen hydrodynamischen Drehmomentwandler mit einem Wandlergehäu­ se 1, das einen von der nicht gezeigten Drehachse aus nach außen verlaufenden Radial­ flansch 3 und einen daran angrenzenden Axialansatz 5 aufweist, der über eine Schweißnaht 6 mit einer Pumpenschale 7 verbunden ist. Diese Pumpenschale 7 trägt in bekannter und daher nicht gezeigter Weise ein Pumpenrad, das mit einem Turbinen­ rad 40 und einem nicht dargestellten Leitrad zur Bildung eines Wandlerkreises 42 zu­ sammenwirkt.

Axial angrenzend an den Radialflansch 3 ist eine Überbrückungskupplung 10 vorgese­ hen, die einen axial verschiebbaren Kolben 12 aufweist, der in seinem radial äußeren Bereich einen Reibbelag 14 aufweist, der mit einer Reibfläche 16 am Radialflansch 3 zusammenwirkt, sobald der Kolben 12 durch einen Überdruck im Wandlerkreis 42 in Richtung zum Radialflansch 3 gepreßt wird. Für den Fall, daß in einer axial zwischen dem Radialflansch 3 und dem Kolben 12 vorgesehenen Kammer 44 ein Überdruck herrscht, wird der Kolben 12 dagegen vom Radialflansch 3 entfernt, so daß die Über­ brückungskupplung 10 unwirksam ist.

Der Kolben 12 trägt an seiner vom Reibbelag 14 abgewandten Seite ein antriebsseitiges Ansteuermittel 20, das mittels einer Schweißnaht 26 am Kolben 12 befestigt ist, und zwar in dessen radialem Erstreckungsbereich des Reibbelags 14. Dieses antriebsseitige Ansteuermittel 20 dient zur Ansteuerung von elastischen Elementen 22 einer Dämp­ fungseinrichtung 24 des Torsionsschwingungsdämpfers 18 und weist hierzu Ansteuere­ lemente 28 auf, die anschließend noch ausführlicher erläutert werden. Die elastischen Elemente 22 stützen sich, in Umfangsrichtung gesehen, anderenends an Umbiegun­ gen 34 einer Aufnahmeschale 32 ab, die über eine nach innen führende Radialverlänge­ rung 38 mittels einer Schweißnaht 39 am Turbinenrad 40 befestigt ist. Die Aufnahme­ schale 32 wirkt mit den Umbiegungen 34 als abtriebsseitiges Ansteuermittel 36 des Torsionsschwingungsdämpfers 18.

In Fig. 2 ist das antriebsseitige Ansteuermittel 20 als Einzelheit herausgezeichnet. Hierbei wird vorzugsweise ein Bandmaterial 37 herangezogen, das durch einen Stanzvorgang einerseits auf eine vorbestimmte Länge bemessen wird und bei dem andererseits Unter­ brechungen 48 zwischen jeweils zwei Ansteuerelementen 28 herausgestanzt werden. Die besagten Unterbrechungen 48 dienen zur Aufnahme der elastischen Elemente 22, wobei diese mit ihren umfangsseitigen Enden an jeweils einem der Ansteuerelemen­ te 28 derart anliegen, daß die Ansteuerelemente 28 mit je einem Umfangsvorsprung 30 in das entsprechende elastische Element 22 eingreifen. Die Ansteuerelemente 28 sind mit gemäß Fig. 2 linksliegenden axialen Enden 64 versehen, die jeweils in einen die An­ steuerelemente 28 in Umfangsrichtung miteinander verbindenden Steg 47 übergehen. Die in Fig. 2 rechtsliegenden axialen Enden der Ansteuerelemente 28 sind dagegen mit der Bezugsziffer 66 bezeichnet und bei der Ausführung nach dieser Figur nicht mitein­ ander verbunden.

Derart ausgestanzt, bildet das Bandmaterial 37 eine Platine 45, die gemäß Fig. 3 zu ei­ nem Ring 46 gebogen wird, so daß die längsseitigen Enden 60 der Platine 45 aneinan­ der in Anlage kommen und durch eine Schweißnaht 50 miteinander verbunden werden können. Die derart vorbereitete Platine 45 wird nun mittels der bereits erwähnten Schweißnaht 26 mit ihrer dem Kolben 12 zugewandten Axialseite 62 am Kolben 12 be­ festigt.

Um die Stabilität eines derart ausgebildeten, antriebsseitigen Ansteuermittels 20 in Um­ fangsrichtung zu erhöhen, kann dieses gemäß Fig. 4 und 5 mit einem zweiten Steg 52 versehen werden, wobei dieser die axialen Enden 66 der Ansteuerelemente 28 mitein­ ander verbindet.

Zusätzlich zu diesem zweiten Steg 52 zeigt Fig. 5 in Richtung zum Turbinenrad 40 über­ stehende Vorsprünge 54 an den Ansteuerelementen 28, die gemäß Fig. 6 mit entspre­ chenden Anschlägen 56 am abtriebsseitigen Ansteuermittel 36 zusammenwirken. Diese Anschläge 56 werden durch Aussparungen 58 in der Aufnahmeschale 32 gebildet, in welche die Vorsprünge 54 des antriebsseitigen Ansteuermittels 20 axial eingreifen, aber über Spiel in Umfangsrichtung verfügen. Entsprechend der Größe dieses Spiels wird eine Relativbewegung zwischen antriebs- und abtriebsseitigem Ansteuermittel 20, 36 zuge­ lassen, wobei durch das Wirksamwerden der Anschläge 56 eine zu starke Verformung der elastischen Elemente 22 und damit eine Beschädigung derselben verhindert wird.

Bezugszeichenliste

1

Wandlergehäuse

3

Radialflansch

5

Axialansatz

6

Schweißnaht

7

Pumpenschale

10

Überbrückungskupplung

12

Kolben

14

Reibbelag

16

Reibfläche

18

Torsionsschwingungsdämpfer

20

antriebsseitiges Ansteuermittel

22

elastische Elemente

24

Dämpfungseinrichtung

26

Schweißnaht

28

Ansteuerelemente

30

Umfangsvorsprung

32

Aufnahmeschale

34

Umbiegungen

36

abtriebsseitiges Ansteuermittel

37

Bandmaterial

38

Radialverlängerung

39

Schweißnaht

40

Turbinenrad

42

Wandlerkreis

44

Kammer

45

Platine

46

Ring

47

erster Steg

48

Unterbrechung

50

Schweißnaht

52

zweiter Steg

54

Vorsprung

56

Anschlag

58

Aussparung

60

längsseitige Enden der Platine

62

kolbenseitige Axialseite der Pla­ tine

64

,

66

axiale Enden der Ansteuerele­ mente

Claims (3)

1. Überbrückungskupplung an einem hydrodynamischen Drehmomentwandler mit ei­ nem axial auslenkbaren Kolben, an dem ein antriebsseitiges Ansteuermittel für eine Dämpfungseinrichtung eines wirkungsmäßig zwischen dem Kolben und einem Turbi­ nenrad angeordneten Torsionsschwingungsdämpfers mit seiner dem Kolben zuge­ wandten Axialseite über eine Schweißnaht stoffschlüssig befestigt ist, während ein abtriebsseitiges Ansteuermittel der Dämpfungseinrichtung am Turbinenrad befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, dass das antriebsseitige Ansteuermittel (20) an einer aus Bandmaterial (37) hergestell­ ten und in Längsrichtung zu einem Ring (46) umgeformten Platine (45) ausgebildet ist, deren längsseitige Enden (60) miteinander verbunden sind, und die in ihrer Längs­ richtung in vorbestimmbaren Abständen mit Unterbrechungen (48) ausgebildet ist, die zur Aufnahme der elastischen Elemente (22) des Torsionsschwingungsdämp­ fers (18) dienen und durch Ansteuerelemente (28) des antriebsseitigen Ansteuermit­ tels (20), an denen elastische Elemente (22) jeweils mit einem umfangsseitigen Ende in Anlage kommen, beidseits begrenzt sind, wobei je zwei benachbarte Ansteuerele­ mente (28) durch zumindest zwei im Wesentlichen in Umfangsrichtung verlaufende, zueinander axial beabstandete Stege (47, 52) miteinander verbunden sind.

2. Überbrückungskupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Stege (47, 52) jeweils die axialen Enden (64, 66) der Ansteuerelemente (28) miteinander verbinden.

3. Überbrückungskupplung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teil der Ansteuerelemente (28) je einen in Richtung zum Turbi­ nenrad (40) überstehenden Vorsprung (54) aufweist, der mit einem Anschlag (56) des am Turbinenrad (40) befestigten, abtriebsseitigen Ansteuermittel (36) zusammen­ wirkt.