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Die vorliegende Erfindung betrifft
eine Anordnung zur axialen Kopplung einer Antriebswelle, insbesondere
einer Kurbelwelle, mit einem Drehmomentwandler, wobei der Drehmomentwandler
ein Wandlergehäuse
umfaßt
und wobei an einem Element von Antriebswelle und Wandlergehäuse ein sich
entlang einer Drehachse der Antriebswelle auf das jeweils andere
Element zu erstreckender Kopplungsvorsprung vorgesehen ist und an
dem anderen Element von Antriebswele und Wandlergehäuse eine Kopplungsausnehmung
vorgesehen ist, in welche bei hergestellter Kopplung zwischen Antriebswelle und
Drehmomentwandler der Kopplungsvorsprung eingreift.
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Bei bekannten Antriebssystemen ist
zur Kopplung einer Antriebswelle, beispielsweise einer Kurbelwelle
einer Brennkraftmaschine, mit einem Drehmomentwandler im allgemeinen
an einem Radialflansch der Kurbelwelle eine sogenannte Flexplatte festgelegt,
welche in ihrem radial äußeren Bereich mit
einem Gehäuse
des Drehmomentwandlers verbunden ist. Die Flexplatte hat einerseits
die Aufgabe, eine Drehverbindung zwischen Antriebswelle und Wandlergehäuse herzustellen,
und hat andererseits die Aufgabe, trotz Herstellung der Drehverbindung aufgrund
ihrer Elastizität
eine Taumelbewegung des Drehmomentwandlers bezüglich der Antriebswelle zuzulassen.
Diese kann sich aus einem minimalen Achsversatz beziehungsweise
einer Achsneigung der Achse der Kurbelwelle bezüglich der Wandler-Achse ergeben. Ferner
dient bei bekannten Antriebssystemen diese Flexplatte dazu, den
Drehmomentwandler bezüglich
der Antriebswelle in axialer Richtung festzulegen, so daß im Betrieb
ein ungewünschtes
Auseinanderbewegen von Drehmomentwandler und Antriebswelle vermieden
werden kann. Da somit die scheibenartige Flexplatte einerseits elastisch
genug sein muß,
um die Taumelbewegung des Drehmomentwanders zulassen zu können, und andererseits
steif genug sein muß,
um eine ungewünschte
oder übermäßige Axialverlagerung
des Drehmomentwandlers Bezüglich
der Antriebswelle zu verhindern, muß im allgemeinen die Flexplatte derart
ausgebildet weden, daß bei
diesen gegenläufigen
Anforderungen Kompromisse geschlossen werden.
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Eine Anordnung gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 1 ist aus der
DE
1 971 310U bekannt. Die Drehkopplung zwischen dem Wandlergehäuse und einer
Antriebswelle erfolgt über
eine vorangehend beschriebene flexible Platte, die radial außen mit dem
Wandlergehäuse
und radial innen mit der Antriebswelle durch Verschraubung verbunden
ist. In der Antriebswelle ist eine zentrale Kopplungsausnehmung
vorgesehen, in welche ein am Wandlergehäuse vorgesehener Kopplungszapfen
eingreifend positioniert ist.
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Es ist die Aufgabe der vorliegenden
Erfindung, eine Anordnung zur axialen Kopplung einer Antriebswelle
eines Antriebsaggregats, insbesondere einer Kurbelwelle, mit einem
Drehmomentwandler vorzusehen, mit welcher die Beeinträchtigung
anderer Kopplungsfunktionen vermieden werden kann.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch
eine Anordnung zur axialen Kopplung einer Antriebswelle, insbesondere
einer Kurbelwelle, mit einem Drehmomentwandler, wobei der Drehmomentwandler
ein Wandlergehäuse
umfaßt
und wobei an einem Element von Antriebswelle und Wandlergehäuse ein
sich entlang einer Drehachse der Antriebswelle auf das jeweils andere
Element zu erstreckender Kopplungsvorsprung vorgesehen ist und an
dem anderen Element von Antriebswelle und Wandlergehäuse eine
Kopplungsausnehmung vorgesehen ist, in welche bei hergestellter
Kopplung zwischen Antriebswelle und Drehmomentwandler der Kopplungsvorsprung
eingreift.
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Bei der erfindungsgemäßen Anordnung
ist vorgesehen, daß im
Bereich des Kopplungsvorsprungs und im Bereich der Kopplungsausnehmung jeweils
Kopplungsmittel vorgesehen sind, welche bei hergestelltem Kopplungszustand
eine axial formschlüssig
wirkende Kopplung zwischen Antriebswelle und Drehmomentwandler bilden.
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Da also bei der erfindungsgemäßen Anordnung
die Funktion der axialen Kopplung in den Bereich des die Zentrierung
des Drehmomentwandlers bezüglich
der Antriebswelle vorsehenden Vorsprungs beziehungsweise der diesen
Vorsprung aufnehmenden Ausnehmung verlagert ist, können andere
Bauteile, wie beispielsweise eine Flexplatte oder dergleichen, derart
ausgebildet werden, daß auf
die Axialkopplung keine Rücksicht
mehr genommen werden muß.
Das heißt,
diese anderen Komponenten können
hinsichtlich jeweils anderer durch diese vorzusehenden Funktionen
optimiert werden.
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Vorzugsweise sind bei der erfindungsgemäßen Anordnung
am Kopplungsvorsprung nach radial außen vorstehende erste Kopplungsmittel
vorgesehen und an der Kopplungsausnehmung sind nach radial innen
vorstehende zweite Kopplungsmittel vorgesehen. Bei hergestelltem
Kopplungszustand überlappen
sich dann die ersten und die zweiten Kopplungsmittel wenigstens
bereichsweise radial. Die zweiten Kopplungsmittel können auch
durch sich radial erstreckende und Vertiefungen in eine Oberfläche begrenzenden
Wandungen gebildet sein.
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Um in einfacher Weise den Kopplungszustand
herstellen zu können,
und um gegebenenfalls ferner die zwischen Drehmomentwandler und
Antriebswelle auftretenden Taumelbewegungen zulassen zu können, wird
vorgeschlagen, daß die
ersten Kopplungsmittel oder/und die zweiten Kopplungsmittel in radialer
Richtung oder/und axialer Richtung elastisch verlagerbar sind.
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Beispielsweise kann vorgesehen sein,
die ersten oder die zweiten Kopplungsmittel einen im wesentlichen
starren radial vorspringenden Kopplungsbereich umfassen und daß die jeweils
anderen Kopplungsmittel in radialer und/oder axialer Richtung elastisch
verformbar sind.
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Bei einer sehr einfachen und kostengünstig auszuführenden
Ausgestaltungsform ist vorgesehen, daß die ersten und/oder die zweiten
Kopplungsmittel ein Ringelement umfassen, welches im wesentlichen ohne
Axialbewegungsspiel bereichsweise in eine an einer Umfangsfläche des
Kopplungsvor sprungs beziehungsweise der Kopplungsausnehmung ausgebildete
Ringnut eingreift.
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Zum Herstellen beziehungsweise Lösen des Kopplungszustands
kann dann vorgesehen sein, daß die
Eingriffstiefe des Ringelements in die Ringnut in Radialrichtung
durch elastische Verformung des Ringelements veränderbar ist.
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Alternativ oder zusätzlich ist
es möglich,
daß das
Ringelement wenigstens einen radial vorstehenden Kopplungsvorsprung
aufweist, welcher zur Herstellung des Kopplungszustands axial elastisch
verformbar ist.
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Bei einer weiteren bevorzugten Ausgestaltungsform
kann vorgesehen sein, daß die
ersten oder/und die zweiten Kopplungsmittel wenigstens ein vorzugsweise
radial verlagerbares Kopplungselement umfassen, welches durch Kopplungskrafterzeugungsmittel
radial beaufschlagbar ist.
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Hier kann beispielsweise vorgesehen
sein, daß das
wenigstens eine Kopplungselement in einer zu einer Umfangsfläche des
Kopplungsvorsprungs beziehungsweise der Kopplungsausnehmung offenen
Vertiefung wenigstens teilweise aufgenommen ist.
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Die Kopplungskrafterzeugungsmittel
können eine
Vorspannfeder, eine Anordnung zum Erzeugen einer Hydraulikdruckkraft
oder dergleichen umfassen.
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Um in einfacher Weise gleichzeitig
eine Drehverbindung zwischen der Antriebswelle und dem Wandlergehäuse vorsehen
zu können,
umfaßt gemäß einem
unabhängigen
Aspekt der Erfindung die erfindungsgemäße Anordnung ferner eine erste Mitnahmeanordnung
am Wandlergehäuse,
vorzugsweise im Bereich des Kopplungsvorsprungs, und eine zweite
Mitnahmeanordnung an der Kopplungsausnehmung, wobei bei hergestelltem Kopplungszustand
die erste Mitnahmeanordnung und die zweite Mitnahmeanordnung eine
in Umfangsrichtung wirksame formschlüssige Drehverbindung zwischen Kopplungsvorsprung
und Kopplungsausnehmung bilden.
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Die vorliegende Erfindung betrifft
ferner ein Antriebssystem mit einem Antriebsaggregat, umfassend
eine Antriebswelle, sowie einem Drehmomentwandler, wobei zur Verbindung
von Drehmomentwandler und Antriebswelle eine erfindungsgemäße Anordnung
vorgesehen ist.
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Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend mit
Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen anhand bevorzugter Ausgestaltungsformen
detailliert beschrieben. Es zeigt:
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1 eine
skizzenhafte Längsschnittansicht eines
Drehmomentwandlers;
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2 eine
vergrößerte Teil-Schnittansicht eines
in 1 mit X bezeichneten
Abschnitts;
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3 eine
der 2 entsprechende
Ansicht einer alternativen Ausgestaltungsform;
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4 eine
der 2 entsprechende
Ansicht einer alternativen Ausgestaltungsform;
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5 eine
der 2 entsprechende
Ansicht einer alternativen Ausgestaltungsform;
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6 eine
weitere der 2 entsprechende Ansicht
einer alternativen Ausgestaltungsform;
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7 die
Ausgestaltungsform gemäß 2, wobei ferner zwischen
Wandlergehäuse
und Antriebswelle eine Drehverbindung gebildet ist; und
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8 die
Ausgestaltungsform gemäß 3, wobei weiter eine Drehverbindung
zwischen Wandlergehäuse
und Antriebswelle vorgesehen ist.
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Zunächst wird mit Bezug auf die 1 der allgemeine Aufbau
eines Drehmomentwandlers 10 beschrieben. Der Wandler 10 umfaßt ein Wandlergehäuse 12,
das an einer Seite, welche einer nicht gezeigten Brennkraftmaschine
zugewandt ist, einen Deckel 14 und mit diesem Deckel 14 fest
verbunden eine Pumpenradschale 16 aufweist. Die Pumpenradschale 16 trägt in ihrem
radial äußeren Bereich
eine Mehrzahl von Pumpenradschaufeln 18 und ist radial innen
mit einer Pumpenradnabe 20 drehfest verbunden. Die Pumpenradnabe 20 treibt
eine Fluidpumpe an, über
welche Arbeitsfluid in das Innere 22 des Drehmomentwandlers 10 gefördert wird.
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Im Inneren 22 ist ferner
ein allgemein mit 24 bezeichnetes Turbinenrad angeordnet. Das Turbinenrad 24 umfaßt eine
Turbinenradschale 26, welche eine Mehrzahl von Turbinenradschaufeln 28 trägt und radial
innen mit einer Turbinenradnabe 30 drehfest verbunden ist.
Die Turbinenradnabe 30 ist wiederum drehfest mit einer
Abtriebswelle 32, im allgemeinen einer Getriebeeingangswelle,
verbunden. Eine in 1 nur
skizzenhaft dargestellte Überbrückungskupplung 34 kann
durch geeignete Ansteuerung des im Inneren 22 herrschenden
Fluiddrucks eine drehfeste Kopplung zwischen Wandlergehäuse 12 und
Turbinenrad 24 herstellen.
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Axial zwischen der Pumpenradschale 16 und dem
Turbinenrad 24 ist ein Leitrad 36 mit einer Mehrzahl
von darauf angeordneten Leitradschaufeln 38 vorgesehen.
Das Leitrad 36 ist über
einen Freilauf 40 auf einer Stützwelle 42 gelagert.
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Am Wandlergehäuse 12, beziehungsweise am
Deckel 14 desselben, ist ein axialer Vorsprung 42 vorgesehen,
welcher sich auf das Antriebsaggregat zu erstreckt und in eine Ausnehmung 44 eingreift,
die in einer Stirnfläche
einer Antriebswelle 46 des Antriebsaggregats, beispielsweise
einer Kurbelwelle, ausgebildet ist. Durch den in die Ausnehmung 44 eingreifenden
Vorsprung 42 ist eine radiale Zentrierung des Drehmomentwandlers 10 bezüglich der
Antriebswelle 46 geschaffen. Eine Drehverbindung zwischen der
Antriebs welle 46 und dem Drehmomentwandler 10 ist
durch eine flexible Platte 48, auch als Flexplatte bekannt,
geschaffen. Diese Flexplatte 48 ist radial innen mit der
Antriebswelle 46 fest verbunden, beispielsweise an diese
angeschraubt, und ist radial außen
durch schematisch angedeutete Verbindungsanordnungen 50 mit
dem Wandlergehäuse 12 fest
verbunden. Durch die Elastizität
der Flexplatte 48 kann der Drehmomentwandler 10 bei
Drehung um eine Achse A Taumelbewegungen bezüglich der Antriebswelle 46 ausführen. Diese
können
beispielsweise dann auftreten, wenn die Drehachse des Wandlers 10 und
die Drehachse der Antriebswelle 46 nicht exakt übereinstimmen.
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In den 2 bis 8 sind verschiedene Kopplungs-Ausgestaltungsformen
gezeigt, durch welche der Drehmomentwandler 10 in Achsrichtung
mit der Antriebswelle 46 gekoppelt werden kann. In diesen Figuren
sind Bauteile, welche hinsichtlich Funktion und Aufbau mit Bezug
auf die Fig. 1 vorangehend
beschriebenen Bauteilen entsprechen, mit den gleichen Bezugszeichen
bezeichnet.
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Die 2 zeigt
vergrößert das
Ende der Antriebswelle 46, an welchem in einem Flansch 50 der Antriebswelle 46 die
Ausnehmung 44 ausgebildet ist. Der Vorsprung 42 erstreckt
sich in die Ausnehmung 44 hinein. Wie man in 2 erkennt, weist der Vorsprung 42 an
seinem freien Ende einen nach radial außen vorstehenden Bereich oder
Flansch 52 auf, der über
eine konusartige Schrägfläche 54 in
eine Stirnfläche 56 des
Vorsprungs 42 übergeht.
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In der hier stufenartig ausgebildeten
Ausnehmung 44 ist in einer Innenumfangsfläche 58 derselben
eine ringartige Nut 60 ausgebildet. In diese ringartige
Nut 60 erstreckt sich ein Ringelement 62 hinein.
Das Ringelement 62 erstreckt sich radial auf den Vorsprung 42 zu
und hintergreift dabei in dem in 2 gezeigten
Kopplungszustand den Flansch 52 an der der Schrägfläche 54 entgegengesetzten
Seite desselben. Durch das in die Ringnut 60 eingreifende und
sich mit dem Flansch 52 radial überlappende Ringelement 62 ist
eine axial formschlüssige
Kopplungsverbindung zwischen der Antriebswelle 46 und dem
Drehmomentwandler 10, d. h. dem Vorsprung 42 desselben,
hergestellt. Das heißt,
in dieser Ausgestaltungsform bilden die Ausnehmung 44 und
der Vorsprung 42 jeweils eine Kopplungsausnehmung beziehungsweise
einen Kopplungsvorsprung. Der Flansch 52 am Kopplungsvorsprung 42 bildet
erste Kopplungsmittel und das in der Ringnut 60 an der
Antriebswelle 46 gehaltene Ringelement 62 bildet
zweite Kopplungsmittel.
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Zur Herstellung des Kopplungszustands kann
das Ringelement 62 an seinem inneren Umfang vorzugsweise
eine Mehrzahl von zungenartigen Vorsprüngen aufweisen, die bei Heranführung des
Vorsprungs 42 durch die Schrägfläche 54 in axialer
Richtung elastisch verformt werden, d. h. ausweichen und dann, wenn
der Flansch 52 vollständig
am Ringelement 62 in Achsrichtung vorbeigeführt ist,
zurückfedern.
In gleicher Weise ist es möglich,
das Ringelement so auszubilden, daß es bei Heranführung des Vorsprungs 42 in
radialer Richtung durch die Schiebewirkung der Schrägflächen 54 ausweichen
kann und nach Vorbeibewegung des Flansches 52 nach radial
innen zurückfedert.
Das heißt,
das Ringelement 62 wird dabei zunächst weiter in die Ringnut 60 hineingedrückt. Dies
kann beispielsweise dadurch vorgesehen werden, daß das Ringelement 62 ein
offenes Ringelement ist, welches bei Vorbeibewegung des Vorsprungs 42 seinen
Durchmesser verändern kann.
Ferner ist es möglich,
daß das
Ringelement 62 durch einen offenen Sicherungsring aus Runddraht oder
dergleichen gebildet ist.
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Es sei hier darauf verwiesen, daß in gleicher Weise
das Ringelement am Vorsprung 42 in einer Ringnut gehalten
sein könnte
und bei Herstellung der Kopplungsverbindung einen an der Antriebswelle 46 vorgesehenen
Vorsprung hintergreifen könnte.
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In der in 3 dargestellten Ausführungsform sind in der Ausnehmung 44 mehrere
zu dieser offene und sich im wesentlichen radial erstreckende Vertiefungen
oder Bohrungen 64 vorgesehen, welche vorzugsweise mit gleichmäßigem Umfangsabstand
zueinander angeordnet sind. In den Vertiefungen oder Bohrungen 64 sind
ein kugelartiges Kopplungselement 66 sowie eine das kugelartige
Kopplungselement 66 zur Ausnehmung 44 hin vorspannende
Vorspannfeder 68 vorgesehen, welche sich an einem Boden 70 der
Vertiefung 64 abstützt.
Im Bereich der Einmündung
der Vertiefungen oder Bohrungen 64 in die Ausnehmung 44 sind
nach Anordnen der Vorspannfeder 68 und des Kopplungselements 66 in
diesen die Randbereiche der Vertiefungen geringfügig verformt, so daß die Kopplungselemente 66 sich
nur mit einem Bereich derselben in die Ausnehmung 44 hinein
erstrecken und am Herausfallen aus der Vertiefung 64 oder
den Vertiefungen 64 gehindert sind.
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Zur Herstellung des Kopplungszustands
wird der Vorsprung 42, d. h. der Drehmomentwandler 10, wieder
in axialer Richtung auf die Ausnehmung 44 zu bewegt, wobei
durch die Schrägfläche 54 am
Flansch 52 die Kopplungselemente 66 zunächst radial
nach außen
gedrückt
werden und dann, wenn der Flansch 52 sich an diesen vorbei
bewegt hat, wieder nach radial innen zurückfedern und den Flansch 52 somit formschlüssig hintergreifen.
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Die 4 zeigt
eine Umkehrung des in 3 gezeigten
Prinzips. Hier ist im Vorsprung 42 eine sich zur Drehachse
im wesentlichen orthogonal erstreckende Bohrung oder Öffnung 72 ausgebildet. In
der Öffnung 72 sind
zwei Kopplungselemente 66 und zwischen diesen wieder eine
Vorspannfeder 68 angeordnet. Die Randbereiche der Öffnung 72 sind wieder
leicht verformt, so daß nach
Anordnen der Kopplungselemente 66 und der Vorspannfeder 68 diese
Elemente nicht aus dem Vorsprung 42 herausfallen können. Die
Kopplungselemente 66 ragen wieder mit einem Abschnitt derselben über eine
Außenumfangsfläche 74 des
Vorsprungs 42 hervor und greifen in dem in 4 dargestellten Kopplungszustand in eine
an einer Innenumfangsfläche 76 der Ausnehmung 44 ausgebildete
Ringnut oder entsprechende Ausnehmungen 78 ein.
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Es sei darauf hingewiesen, daß die dargestellte
Anordnung von zwei Kopplungselementen mit einem Federelement aufgrund
des geringeren Platzangebots im Vorsprung 42 hier bevorzugt
ist. In gleicher Weise könnten
jedoch einzelne Sackbohrungen am Umfang des Vorsprungs 42 verteilt
vorgesehen sein, so daß mehr
als zwei Kopplungselemente, oder gegebenenfalls auch nur ein einziges
Kopplungselement hier vorgesehen werden können. In gleicher Weise ist
es möglich,
mehrere in Achsrichtung versetzt angeordnete Kopplungselemente 66 vorzusehen
und in entsprechender Weise mehrere in Achsrichtung versetzte Ringnuten 78 oder
Vertiefungen oder dergleichen in der Ausnehmung 44 vorzusehen.
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Die in den 3 und 4 gezeigten
Ausgestaltungsarten sind besonders dann geeignet, wenn die zur Herstellung
und Beibehaltung der Axialkopplung erforderlichen Kopplungskräfte relativ
gering sind.
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In 5 ist
eine weitere alternative Ausgestaltung zur Kopplung der Antriebswelle 46 mit
einem am Wandlergehäuse 12 vorgesehenen
Vorsprung 42 dargestellt. In dieser Ausgestaltungsart ist
der Vorsprung als im wesentlichen hohles Element ausgebildet. Eine
Umfangswandung 80 des hohlen, zylinderartigen Vorsprungs 42 weist
eine Mehrzahl von Durchgangsöffnungen 82 auf,
durch welche sich jeweilige stiftartige Kopplungselemente 84 im
wesentlichen nach radial außen
hindurch erstrecken. Nach innen ist der hohle, zylinderartige Vorsprung 42 beispielsweise
durch eine anvulkanisierte Gummimembran 86 dicht abgeschlossen
und ist zum Innenraum 22 des Drehmomentwandlers hin offen.
Durch Erhöhung
des Fluiddrucks im Innenraum wird die Membran 86 nach außen verformt
und drückt
dabei die stiftartigen Kopplungselemente 44 über Köpfe 88 derselben
nach radial außen.
Dabei greifen bei in die Ausnehmung 44 eingeführtem Vorsprung 42 die
Kopplungselemente 84 wiederum in eine Ringnut 90 oder entsprechende
Vertiefungen an der Innenumfangsfläche 76 der Ausnehmung 44 ein
und stellen somit die Kopplungsverbindung her.
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Die Anordnung ist derart, daß bereits
bei Inbetriebnahme des Drehmomentwandlers, also bereits nach geringfügiger Erhöhung des
Fluiddrucks im Wandlerinneren die Elemente 84 nach außen geschoben
werden, um den Kopplungszustand herzustellen. Bei Betriebsbeendigung
zieht sich die Membran 86 aufgrund des abnehmenden Fluiddrucks
wieder zusammen und nimmt dabei die vorzugsweise an dieser mit ihren
Köpfen 88 festgelegten
Kopplungselemente 44 nach radial innen und aus der Ringnut 90 heraus
mit.
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Diese Ausgestaltungsform weist den
Vorteil auf, daß bei
abgeschaltetem Antriebssystem, d. h. bei fehlendem Fluiddruck, die
Axialkopplung zwischen Antriebswelle 46 und Drehmomentwandler 10 aufgehoben
ist und somit der Drehmomentwandler 10 beispielsweise zusammen
mit einem Getriebe in einfacher Weise vom Antriebsaggregat getrennt
werden kann.
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Man erkennt in 5 ferner, daß sowohl die Ausnehmung 44 als
auch der Vorsprung 42 zweistufig ausgebildet sind, d. h.
eine erste Stufe 1 dient zur Axialkopplung zwischen Antriebswelle 46 und
Wandlergehäuse 12 und
eine zweite Stufe II, welche einen kleineren Durchmesser aufweist,
dient zur Radialzentrierung des Drehmomentwandlers 12 bezüglich der
Antriebswelle 46. Dazu sind der Innendurchmesser beziehungsweise
der Außendurchmesser
der Ausnehmung 44 einerseits und des Vorsprungs 42 andererseits
im Bereich der zweiten Stufe II mit deutlich geringerem Spiel bezüglich einander
ausgebildet, als dies im Bereich der Stufe 1 der Fall ist.
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Die 6 zeigt
eine Ausgestaltungsform, bei welcher der Vorsprung 42 nicht
am Wandlergehäuse, sondern
unmittelbar an der Antriebswelle 46 vorgesehen ist; in
entsprechender Weise ist am Wandlergehäuse 12 durch einen
ringartigen Axialvorsprung 92 die Ausnehmung 44 definiert.
Zur Herstellung des Kopplungszustands wird also das Wandlergehäuse 12 mit seiner
Ausnehmung 44 in Achsrichtung über den Vorsprung 42 an
der Antriebswelle 46 geschoben.
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In dem ringartigen Axialvorsprung 92 sind mehrere
sich im wesentlichen radial erstreckende Zylinderöffnungen 94 ausgebildet,
die durch Öffnungsabschnitte 96 mit
kleinerem Durchmesser in die Ausnehmung 44 im wesentlichen
radial einmünden.
In den Zylinderöffnungen 94 sind
Kolbenelemente 98 radial verschiebbar angeordnet und zu
einer Zylinderwandung 100 durch Dichtungselemente 102 abgedichtet.
Die Kolbenelemente 98 sind hier vorzugsweise integral mit
Kolbenstangenelementen 104 ausgebildet, welche den Öffnungsabschnitt
mit kleinerem Durchmesser 96 durchsetzen und in die Ausnehmung 44 hineinragen
können.
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Zwischen einem Boden 106 der
Zylinderöffnungen 94 und
den Kolbenelementen 98 wirkt eine Vorspannfeder 108,
welche die Kolbenelemente 98, und somit die Kolbenstangenelemente 104,
in Richtung nach radial außen
vorspannt. Nach außen
hin sind die Zylinderöffnungen 94 durch
ein ringartiges Verschlußelement 110 unter
Zwischenlagerung jeweiliger Dichtungsanordnungen oder -elemente 112, 114 abgeschlossen.
Der Innenraum 22 des Drähmomentwandlers
steht über
eine Fluidverbindungsöffnung 116 in
Verbindung mit den Zylinderöffnungen 94.
Steigt der Fluiddruck im Innenraum 22 an, so wird auch
der Fluiddruck in den Zylinderöffnungen 94 erhöht, so daß die Kolbenelemente 98 und
somit die Kolbenstangenelemente 104 nach radial einwärts gegen
die Vorspannkraft der Feder 108 gedrückt werden. Die Vorspannkraft
der Feder 108 ist dabei vorzugsweise derart bemessen, daß bereits
bei geringfügiger
Erhöhung
des , Drucks im Wandlerinneren 22 die Kolbenelemente 98 mit
den Kolbenstangenelementen 104 daran nach radial einwärts zur
Herstellung der axial formschlüssigen
Kopplung verschoben werden. Zu diesem Zwecke weist der Vorsprung 42 an
der Antriebswelle 46 wiederum einen radial nach außen erweiterten
Bereich 118 auf.
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Es ist selbstverständlich,
daß die
Anzahl der Zylinderöffnungen
und der zugeordneten Kolbenelemente beziehungsweise Kolbenstangenelemente
an die Festigkeit der einzustellenden Axialkopplung angepaßt werden
kann. So kann es sein, daß beispielsweise
nur zwei diametral gegenüberliegende
Zylinderöffnungen 94 vorgesehen
sind. Es können
jedoch auch mehrere in Umfangsrichtung vorzugsweise mit gleichmäßigem Abstand
verteilt angeordnete Zylinderöffnungen 94 vorgesehen
sein. In dieser Ausgestaltungsform bilden die Kolbenelemente 98 mit
den daran getragenen oder mit diesen integral ausgebildeten Kolbenstangenelementen 104 jeweilige
radial verlagerbare Kopplungselemente.
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Zur Herstellung der Radialfixierung
weist der radial vorspringende Bereich 118 vorzugsweise
nur ein geringes oder nahezu kein Bewegungsspiel zu einer Innenumfangsfläche der
Ausnehmung 44 auf. Entsprechendes gilt auch für die vorangehend
beschriebenen Ausgestaltungsformen, bei welchen jeweils durch einen
radial vorspringenden Bereich oder einen Oberflächenbereich des Vorsprungs 42 eine Zentrierung
des Vorsprungs 42 und somit des Drehmomentwandlers bezüglich der
Antriebswelle vorgesehen ist.
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Ein wesentlicher Vorteil aller vorangehend beschriebener
Ausgestaltungsformen ist, daß die Axialkopplung
zwischen Drehmomentwandler und Antriebswelle nicht durch die Flexplatte 48 sondern im
Bereich derjenigen Baugruppen vorgenommen wird, welche gleichzeitig
die Radialzentrierung des Drehmomentwandlers 10 bezüglich der
Antriebswelle 46 vornehmen. Es ist dann möglich, die
Flexplatte mit größerer Elastizität auszugestalten.
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Es wird ferner darauf hingewiesen,
daß die dargestellten
Ausgestaltungsformen hinsichtlich ihrer Funktion leicht umgekehrt
werden können.
So kann bei allen Ausgestaltungsformen der Vorsprung entweder am
Wandler oder an der Antriebswelle vorgesehen sein; in gleicher Weise
können
die axial und/oder radial verformbaren beziehungsweise verlagerbaren
Elemente entweder am Vorsprung oder an der Ausnehmung ausgebildet
sein. Ferner ist es möglich,
daß an
beiden Komponenten, d. h. sowohl am Vorsprung 42 als auch
im Bereich der Ausnehmung 44 jeweils axial und/oder radial
verformbare Kopplungselemente vorgesehen sind, welche bei Herstellung
des Kopplungszustands dann entsprechend verformt werden und im hergestellten
Kopplungszustand sich radial überlappen
und somit den Drehmomentwandler 10 axial am Antriebsaggregatbeziehungsweise
dessen Antriebswelle halten.
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Insofern, als bei den dargestellten
Ausgestaltungsformen der Drehmomentwandler 10 mit einem
Vorsprung versehen ist, wird darauf hingewiesen, daß dieser
Vorsprung mit dem Wandlergehäuse, d.
h. dem Deckel desselben, integral, beispielsweise durch Ausprägen oder
dergleichen, ausgebildet sein kann oder mit dem Deckel durch Verschweißen oder dergleichen
verbunden sein kann. Beispielsweise kann der Vorsprung 42 an
einer Deckelnabe festgelegt oder mit dieser integral ausgebildet
sein.
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Die 7 und 8 zeigen jeweils Weiterbildungen
der in den 2 und 3 gezeigten Ausgestaltungsformen,
welche gleichzeitig eine Drehverbindung zwischen der Antriebswelle 46 und
dem Wandlergehäuse 12 vorsehen.
Hinsichtlich der Art und Weise der Axialkopplung wird auf die vorangehend beschriebenen 2 und 3 verwiesen.
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Die 7 zeigt
ein Wandlergehäuse 12,
bei dem der Deckel 14 im Bereich der Drehachse A eine axiale,
topfartige Ausprägung 120 mit
einem zylindrischen Abschnitt 122 aufweist. An einer Außenumfangsfläche des
zylindrischen Abschnitts 122 ist durch Prägen oder
Bearbeitung eine Verzahnung 124 vorgesehen.
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In entsprechender Weise ist an einem
Abschnitt 126 mit größerem Innendurchmesser
de Ausnehmung 44 eine Innen-Axialverzahnung 128 ausgebildet,
welche bei hergestelltem Axialkopplungszustand mit der Außenverzahnung 124 am
Gehäuse 12 eingreift.
Es ist somit eine Drehankopplung des Drehmomentwandlers 10 an
die Antriebswelle geschaffen, ohne dafür zusätzliche Komponenten, wie z.
B. eine Flexplatte oder dergleichen, zu erfordern. Um auch hier
geringfügige
Taumelbewegungen zwischen dem Drehmomentwandler 10 und
der Antriebswelle 46 zu ermöglichen, können die Verzahnungen 124, 128 aufeinander
derart abgestimmt werden, daß sie eine
geringfügige
Bewegung des Gehäuses 12 bezüglich der
Antriebswelle 46 in radialer Richtung zulassen.
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Bei der Ausgestaltungsform gemäß 8 weist das Gehäuse 12,
beziehungsweise der Deckel 14 des Gehäuses 12 wiederum eine
axiale Ausprägung 120 auf,
die jedoch eine Öffnung 130 läßt. In dieser Öffnung 130 ist
eine Deckelnabe 132 angeordnet und durch Verschweißen mit
dem zylindrischen Abschnitt 122 der Ausprägung 120 verbunden.
Die Deckelnabe 132 trägt,
wie vorangehend beschrieben, den Vorsprung 42, beziehungsweise
ist mit diesem integral ausgebildet. Am zylindrischen Abschnitt 122 beziehungsweise
im Bereich der Innenumfangsfläche
der Ausnehmung 44 sind wieder die Verzahnungen 124, 128 vorgesehen,
welche die Drehverbindung zwischen Antriebswelle 42 und
Drehmomentwandler 10 vorsehen.