DE2913099C2

DE2913099C2 - Dämpfungseinrichtung für eine Überbrückungskupplung eines hydrodynamischen Drehmomentwandlers

Info

Publication number: DE2913099C2
Application number: DE2913099A
Authority: DE
Inventors: Yoshio Yokohama Kanagawa Sunohara
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1978-04-04
Filing date: 1979-04-02
Publication date: 1983-10-06
Also published as: DE2913099A1; GB2017875B; FR2422065A1; US4305487A; AU4514779A; GB2017875A

Description

a) einer mit dem Turbinenläufer über eine Nabe verbundenen Abtriebswelle und einer mit dem Pumpenläufer verbundenen Antriebswelle,

b) einem schalenförmigen Kupplungskolben, der in Eingriffsstellung mit dem Pumpenläufer gebracht werden kann, und mit einem sich in axialer Richtung erstreckenden radial inneren Flansch, der gleitend auf der Nabe des Turbinenläufers aufgenommen ist_: sowie einem sich axial in gleicher Richtung erstreckenden radial äußeren Flansch versehen ist,

c) einem Dämpfer, der einerseits mit dem Kupplungskolben und andererseits mit dem Turbinenläufer drehfest verbunden ist und der

d) eine ringförmige Hülse mit einem mit Umfangsausnehmungen versehenen radialen Flansch,

e) erste und zweite zueinander festgelegte ringscheibenförmige Platten, die an axial gegenüberliegenden Seiten des radialen Flansches angeordnet sind und ebenfalls mit Umfangsausnehmungen versehen sind, und

f) Federn aufweist, die in die deckungsgleich gebrachten Umfangsausnehmungen der Platten und des radialen Flansches der ringförmigen Hülse eingesetzt sind und zwischen diesen eine elastische Drehverbindung bilden,

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die ringförmige Hülse (32) mit radialem Abstand koaxial um den inneren Flansch (26a) des Kupplungskolbens (26) angeordnet ist,
daß die erste der Platten (34, 33) mit der Außenschale des Turbinenläufers (12a; fest verbunden ist,

daß die erste und zweite Platte (34, 33) durch Befestigungsmittel (36) miteinander verbunden sind, die durch in dem radialen Flansch (32a; gebildete öffnungen (32c; hindurchgehen und am radialen Flansch bei einer bestimmten Größe der Relativdrehung zwischen den Platten (34, 33) und dem radialen Flansch (32a; anschlagen,

daß ein ringförmiges Lagerteil (30), das mit dem Kupplungskolben (26) fest verbunden ist, mehrere sich in axialer Richtung erstreckende, in Umfangsrichtung beabstandete Schenkel (30a; hat, die in an dem radialen Flansch (32a; ausgebildete öffnungen (32d) eingreifen, und
daß der Dämpfer (31) innerhalb des konkaven Raums des Kupplungskolbens (26) angeordnet

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Dämpfungseinrichtung der im Oberbegriff des Anspruchs genannten Art.

Bei einer solchen, aus der DE-OS 26 57 306 bekannten Dämpfungseinrichtung ist die ringförmige Hülse des Dämpfers mit Hilfe einer Kerbverzahnung drehfest und axial verschieblich auf der Nabe aufgebracht Die Nabe ihrerseits ist in bekannter Weise über eine weitere Kerbverzahnung drehfest und axial verschieblich auf der Abtriebswelle aufgebracht Der sich in axialer Richtung erstreckende innere Flansch des Kupplungskolbens gleitet auf einem Außenumfang der Nabe, der in axialer Richtung neben dem die Kerbverzahnung zur Verbindung mit der ringförmigen Hülse des Dämpfers tragenden Umfangsteil der Nabe liegt Eine der ersten und zweiten Platten des Dämpfers ist mit Hilfe von Nieten fest mit dem Kupplungskolben verbunden. Mit dem Turbinenläufer bzw. seiner Außenschale ist der Dämpfer dagegen allein über die Kerbverzahnung zwischen seiner ringförmigen Hülse und der Nabe verbunden. Dadurch ergeben sich in axialer Richtung relativ große Abmessungen, da der sich in axialer Richtung erstreckende innere Flansch des Kupplungskolbens und die sich ebenfalls in axialer Richtung erstreckende ringförmige Hülse des Dämpfers hintereinander angeordnet sind.

Bei einem vergleichbaren, aus der US-PS 34 97 043 bekannten Drehmomentwandler ist der Dämpfer in der Nähe des Außenumfangs an der Außenschale des Turbinenläufers fest angeordnet, während ein weiterer und gegen die Rückstellkraft der Federn gegenüber dem ersten Teil des Dämpfers drehbarer Teil fest mit dem Kupplungskolben verbunden ist. Diese bekannte Dämpfungseinrichtung hat den Nachteil, daß ihre Funktion aufgrund der infolge des großen Radialabstandes zu der Abtriebswelle auftretenden Fliehkraft bei hohen Drehzahlen der Abtriebswelle beeinträchtigt werden kann.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Dämpfungseinrichtung der im Oberbegriff des Anspruchs genannten Art so weiterzubilden, daß ihre Baulänge klein ist und sie damit unter geringem axialem Raumbedarf auch im radial mittleren Bereich eines Drehmomentwandlers angeordnet werden kann.

Bei einer Dämpfungseinrichtung der genannten Art ist diese Aufgabe durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs angegebenen Merkmale gelöst.

Die erfindungsgemäße Dämpfungseinrichtung zeichnet sich im wesentlichen dadurch aus, daß aufgrund der koaxialen Anordnung der ringförmigen Hülse des Dämpfers um den inneren Flansch des Kupplungskolbens, der wiederum auf dem Außenumfang der Nabe gleitet, sich kurze Abmessungen in axialer Richtung ergeben, da die sich in axialer Richtung erstreckende Hülse und der Flansch nicht hintereinander, sondern vielmehr koaxial zueinander angeordnet sind. Dieses setzt gleichzeitig voraus, daß die beim Stand der Technik vorgesehene Kerbverzahnung zwischen der ringförmigen Hülse des Dämpfers und dem Außenumfang der Nabe durch die Verbindung des Dämpfers über seine erste Platte mit der Außenschale des Turbinenläufers ersetzt ist. Um trotz dieser starren Verbindung zwischen dem Dämpfer und der Außenschale des Turbinenläufers eine Dämpfungswirkung zwischen dem Kupplungskolben und dem Turbinenläufer erreichen zu können, ist der Kupplungskolben über die Schenkel des Lagerteils formschlüssig mit dem radialen Flansch des Dämpfers verbunden.

Damit wird das Drehmoment bei eingerückter Überbrückungskupplung vom Antriebsteil über den Kupplungskolben an den radialen Flansch des Dämpfers in der Nähe seines Außenumfangs übertragen, wodurch sich ein ausreichender radialer Abstand zur Abtriebswelle für die unmittelbare Übertragung des Drehmomentes von dem Antriebsteil auf die Abtriebs-

welle ergibt. Durch das Einsparen der Kerbverzahnung zwischen der Hülse des Dämpfers und dem Außenumfang der Nabe wird außerdem der Fertigungsaufwand erheblich vermindert.

Schließlich ist annähernd der gesamte Dämpfer durch die koaxiale Anordnung von Hülif und innerem Flansch des Kupplungskolbens innerhalb des konkaven Innenraums des schalenförmigen Kupplungskolbens anzuordnen, wodurch die geringen axialen Abmessungen zu erreichen sind.

Schließlich ist auch der Dämpfer konstruktiv sehr einfach aus Preß- bzw. Stanzteilen zu bilden, da die ersten und zweiten Platten über die z. B. als Nieten ausgebildeter Befestigungsmittel starr miteinander verbunden sind, wobei diese Befestigungsmittel gleichzeitig auch als Anschläge zur Begrenzung der maximalen Größe der Relativdrehung zwischen den Platten einerseits und dem radialen Flansch andererseits dienen, wenn sie innerhalb der in dem radialen Flansch ausgebildeten Öffnungen an deren Begrenzungen anschlagen.

Auch der Kupplungskolben mit seinen inneren und äußeren, sich in axialer Richtung erstreckenden Flanschen und dem an ihm befestigten Lagerteil kann in einfacher Weise durch Stanzen oder Pressen gefertigt werden. Dieses ergibt außerdem eine sehr stabile Konstruktion des Kupplungskolbens, die ein elastisches Verformen bei einem auf seine beiden gegenüberliegenden Seiten wirkenden Druckunterschied verhindert.

Die erste Platte des Dämpfers kann in sehr einfacher Weise z. B. durch Punktschweißen an der Außei.schale des Turbinenläufers befestigt werden, so daß damit der gesamte Dämpfer gegenüber dem Turbinenläufer und damit auch gegenüber der Nabe festliegt, wonach bei der Montage der Dämpfungseinrichtung bzw. des Drehmomentwandlers der Kupplungskolben nur noch in den koaxialen Zwischenraum zwischen der inneren Hülse des Dämpfers und dem Außenumfang der Nabe mit seinem sich in axialer Richtung erstreckenden inneren Flansch eingreifend aufgeschoben werden muß. ·»£> Dadurch ergibt sich auch eine sehr einfache Montage der Dämpfungseinrichtung.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der Zeichnung erläutert. Im einzelnen zeigt

Fig. 1 einen Längsschnitt eines Drehmomentwandlers mit der erfindungsgemäßen Dämpfungseinrichtung,

Fig.2 einen Querschnitt durch einen Kupplungskolben und ein an ihm befestigtes ringförmiges Lagerteil,

F i g. 3 eine nur halb gezeigte Draufsicht auf den Kupplungskolben, in F i g. 2 von rechts aus gesehen, F i g. 4 einen Schnitt längs der Linie A-A in F i g. 5 und

F i g. 5 eine teilweise aufgebrochene Draufsicht eines in F i g. 1 verwendeten Dämpfers.

In ein Wandlergehäuse 1 ragt eine Kurbelwelle 2, die über einen Vorsprung 3 mit einer Antriebsplatte 4 mittels mehrerer Befestigungsschrauben 5 verbunden ist. Die Antriebsplatte 4 trägt an ihrem Außenumfang einen Zahnring 6 und steht mit einem Wandlerdeckel 9 konzentrisch mittels mehrerer Befestigungsschrauben 8 und einer entsprechenden Anzahl von Distanzbüchsen 7 f>o in Antriebsverbindung. Eine Manschette 10 ist am mittleren Abschnitt des Wandlerdeckels 9 befestigt. Die Manschette 10 ist im Vorsprung 3 aufgenommen, wodurch der Wandlerdeckel 9 bezüglich der Kurbelwelle 2 zentriert ist. Am Außenumfang des Wandlerdeckels 9 ist ein Pumpenläufer 11 angeschweißt. Ein Turbinenläufer 12 ist an einer Nabe 13 durch Nieten befestigt. Ein Stator 14 ist zwischen dem Pumpenläufer 11 und dem Turbinenläufer 12 angeordnet, um einen Drehmomentwandler zu bilden. Der Stator 14 ist über eine Ein-Weg-Kupplung .15 an einer gehäusefesten Hülse 16 befestigt

In der Hülse 16 ist eine Abtriebswelle 17 gelagert Zwischen der Hülse 16 und der Abtriebswelle 17 sind drei Büchsen 18, 19 und 20 in gegenseitigem Axialabstand angeordnet um den Ringraum zwischen Hülse 16 und Abtriebswelle 17 in zwei Ringkammern 21 und 22 aufzuteilen. Die Nabe 13 für den Turbinenläufer

12 ist auf der Abtriebswelle 17 aufgenutet Zwischen der geschlossenen Endwand des Wandlerdeckels 9 und dem bezüglich diesem naheliegenden axialen Ende der Nabe

13 ist ein ringförmiges Teil oder eine Distanzhülse 23 angeordnet, um eine Kammer 24 zu bilden. Diese Kammer 24 steht mit der Ringkammer 22 über eine Sackbohrung sowie eine radiale Bohrung 25a in Verbindung, die in der Abtriebswelle 17 ausgebildet sind.

Ein ringförmiger Kupplungskolben 26 ist verschieblich an der Nabe 13 angebracht. Ein ringförmiger Kupplungsbelag 27 ist an der dem Wandlerdeckel 9 zugewandten Oberfläche des Kupplungskolbens 26 angebracht. Wenn der Kupplungsbelag 27 des Kupplungskolbens 26 mit der Endwand des Wandlerdeckels 9 beim Eingriff der Überbrückungskupplung in Eingriff tritt, wird eine Kupplungsdruckkammer 28 zwischen dem Wandlerdeckel 9 und dem Kupplungskolben 26 gebildet. Diese ist mit der Kammer 24 über Radialbohrungen 29 verbunden, die am einen axialen Ende der Nabe 13 ausgebildet sind. An der abgelegenen Endwand des Kupplungskolbens 26 ist ein ringförmiges Lagerteil 30 befestigt. Innerhalb eines begrenzten Raums, der zwischen dem Innenumfang des Turbinenläufers 12 und dem Innenumfang des Kupplungskolbens 26 verfügbar ist, ist ein Dämpfer 31 zwischen Kupplungskolben 26 und Nabe 13 angeordnet, um eine Antriebsverbindung herzustellen.

In F i g. 2 und 3 ist der Aufbau des Kupplungskolbens 26 und der des ringförmigen Lagerteils 30 gezeigt. Der Kupplungskolben 26 ist aus einem Stück Metallblech gesenkgeformt und umfaßt einen inneren, sich axial erstreckenden Flansch 26a und einen äußeren, sich in derselben Richtung axial erstreckenden Flansch 26£>. Der Kupplungskolben 26 ist mit dem inneren, sich axial erstreckenden Flansch 26a verschieblich auf der Nabe 13 angebracht. Der äußere, sich axial erstreckende Flansch 26b ist zur Verstärkung des ringförmigen Abschnitts des Kupplungskolbens 26 ausgebildet.

Das ringförmige Lagerteil 30 weist mehrere, innere, sich axial erstreckende, in Umfangsrichtung beabstandete Schenkel 30a auf. Das Verhältnis (l/t, siehe F i g. 2) der Länge (I) des äußeren, sich axial erstreckenden Flansches 26i> zu seiner Dicke (t) liegt z. B. im Bereich von 2 bis 8, um eine Verbiegung des Kupplungskolbens 26 unter dem Einfluß des Druckunterschieds an den gegenüberliegenden Seiten des Kupplungskolbens 26 zu verringern.

Der Kupplungskolben 26 kann axial versetzt sein, um einen zylindrischen Schulterabschnitt 26c/(siehe Fig. 1 und 2) zur Verstärkung zu bilden. Das Verhältnis der Länge dieses Schulterabschnitts 26d zu seiner Dicke liegt z. B. im Bereich von 2 bis 8.

Der Dämpfer 31 umfaßt eine Hülse 32 und einen radialen Flansch 32a, der sich von der Hülse 32 aus in Radialrichtung erstreckt. Er umfaßt auch eine Plattenanordnung, die ein Paar Platten 33 und 34 umfaßt, die an entgegengesetzten Seiten des Flansches 32a angeordnet

sind und diesem gegenüber einen Abstand aufweisen. Der Flansch 32a und die Platten 33 und 34 weisen mehrere öffnungen 32b, 33a und 34a auf (siehe F i g. 1 und 4), und eine Feder 35 ist in jedem Paar dieser öffnungen angeordnet. Der Flansch 32a weist mehrere zweite öffnungen 32c auf (siehe F i g. 1 und 4). Mehrere drehmomentübertragende Befestigungseinrichtungen, z. B. in Form von Nieten 36, stellen eine Antriebsverbindung zwischen den Platten 33 und 34 her. Eine dieser NieteM 36 erstreckt sich durch jede der zweiten öffnungen 32c des Flansches 32a, um als Begrenzungsanschlag zwischen dem Flansch 32a und den Platten 33 und 34 zu wirken.

Die Hülse 32 und die Platten 33 und 34 weisen Öffnungen auf, die den inneren, sich axial erstreckenden is Flansch 26a des Kupplungskolbens 26 aufnehmen, wie es am besten in F i g. 1 zu sehen ist Es wird darauf hingewiesen, daß der Dämpfer 31 konzentrisch zu und oberhalb von dem inneren, sich axial erstreckenden Flansch 26a des Kupplungskolbens 26 angeordnet ist

Der Dämpfer 31 umfaßt das ringförmige Lagerteil 30, das am Kupplungskolben 26 befestigt ist Der Flansch 32a des Dämpfers 31 weist mehrere in Umfangsabstand angeordnete, nach außen offene öffnungen 32c/auf, von denen jede einen Schenkel 30a des ringförmigen Lagerteils 30 aufnimmt (siehe F i g. 1 und 4). Falls gewünscht, können einige oder alle dieser öffnungen 32c/ zu den zweiten öffnungen 32c hin offen sein, wie es in F i g. 4 gezeigt ist.

Die Platte 34 weist einen ringförmigen Montageabschnitt auf, der sich in radialer Richtung nach außen erstreckt und mit mehreren Bohrungen 34b versehen ist, wie dieses in F i g. 4 und 5 gezeigt ist. Dieser ringförmige Montageabschnitt weist eine solche Kontur auf, daß er mit der Form des Abschnitts der Außenschale 12a des Turbinenläufers 12 übereinstimmt, an dem der Montageabschnitt angeschweißt ist, wie dieses in F i g. 1 gezeigt ist. Die Bohrungen 346 sind zur Aufnahme von Schweißmaterial vorgesehen.

Bei eingerückter Überbrückungskupplung wird die Drehung des Kupplungskolbens 26 auf den Turbinenläufer 12 mechanisch durch das ringförmige Lagerteil 30, die Schenkel 30a, den Flansch 32a, die Federn 35 und die Platten 33 und 34 übertragen. Der Stoß infolge des Einsetzens der Übertragung des Drehmoments wird durch die Federn 35 absorbiert. Somit wird der Dämpfer 31 das Drehmoment übertragen, wobei er den Stoß unterdrückt, der sonst infolge des Wechsels des übertragenen Drehmoments auftreten würde. Auf diese Weise ist der Turbinenläufer 12 unmittelbar mit der Kurbelwelle 2 und dem Pumpenläufer 11 über den Dämpfer 31, den Kupplungskolben 26 und den Wandlerdeckel 9 verbunden.

Da der Dämpfer 31 innerhalb eines begrenzten Raums angeordnet ist, der neben dem Innenumfang des Kupplungskolbens 26 zur Verfügung steht, wirken auf den Dämpfer nur geringe Zentrifugalkräfte.

Da der Dämpfer 31 durch Schweißung an der äußeren Schale 12a des Turbinenläufers 12 befestigt ist, wird die Antriebsverbindung zwischen dem Dämpfer 31 und dem Turbinenläufer 12 stark vereinfacht.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentanspruch:

dadurch gekennzeichnet, daß

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ist.

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Dämpfungseinrichtung für eine Überbrückungskupplung eines hydrodynamischen Drehmomentwandlers mit