DE3531521A1 - Drehfedernde verbindung zwischen einem abtriebsspeichenrad und einem pumpenrad eines mit leistungsteilung arbeitenden hydrodynamischen drehmomentwandlers - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine drehfedernde Verbindung nach dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.

Bei einer bekannten drehfedernden Verbindung dieser Art (US-PS 31 01 011) besteht die Innenschale des Pumpenrades aus einem Gußteil, an das sich die Dämpfungsfedern beim Auslenken unter Last und/oder Fliehkrafteinfluß anlegen, wodurch hohe Reibungs­ kräfte auftreten.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht im wesentlichen darin, bei einem mit Leistungsteilung arbeitenden hydrodynami­ schen Drehmomentwandler die drehfedernde Verbindung zwischen dem Pumpenrad und dem zur Leistungsteilung verwendeten Antriebs­ speichenrad so reibungsarm wie möglich zu gestalten.

Ausgehend von einer drehfedernden Verbindung nach dem Oberbe­ griff von Patentanspruch 1 ist die erläuterte Aufgabe in vor­ teilhafter Weise mit den kennzeichnenden Merkmalen von Patent­ anspruch 1 gelöst.

Bei der drehfedernden Verbindung nach der Erfindung - die ins­ besondere im Zusammenhang auch mit einer aus Blech gefertigten Innenschale des Pumpenrades Anwendung finden kann - ist es vorteilhaft, daß die Dämpfungsfedern in Federkäfigen aus einem gegenüber dem Federwerkstoff reibungsarmen Werkstoff geführt und mithin die sich aus den Reibungskräften ergebenden Nach­ teile, wie Geräusche im Zugbetrieb und dergleichen, vermieden werden können.

Die Unteransprüche haben vorteilhafte Ausgestaltungen der dreh­ federnden Verbindung nach der Erfindung zum Gegenstand.

Die Erfindung ist nachstehend anhand einer in der Zeichnung dar­ gestellten Ausführungsform näher erläutert. In der Zeichnung be­ deuten

Fig. 1 einen Querschnitt durch einen hydrodynamischen Dreh­ momentwandler mit einer drehfedernden Verbindung nach der Erfindung nach Linie I-I in Fig. 2,

Fig. 2 einen Längsschnitt durch den Drehmomentwandler von Fig. 1 nach Linie II-II,

Fig. 3 einen Querschnitt durch einen Federkäfig der drehfedern­ den Verbindung von Fig. 1 nach Linie III-III,

Fig. 4 einen der Darstellung von Fig. 2 entsprechenden Schnitt durch das Pumpenrad des Drehmomentwandlers von Fig. 1, in einem vormontierten Zusammenbau ge­ zeichnet,

Fig. 5 einen Querschnitt durch einen anderen Federkäfig der drehfedernden Verbindung von Fig. 1 nach Linie V-V und

Fig. 6 einen weiteren Querschnitt durch den Federkäfig von Fig. 5 nach Linie VI-VI in Fig. 1.

Ein hydrodynamischer Drehmomentwandler 17 weist ein Pumpenrad 16, ein Turbinenrad 7, ein Antriebsspeichenrad 14 und ein Leit­ rad 8 auf. Die Außenschale 9 des Pumpenrades 16 ist mit einer das Turbinenrad 7 übergreifenden Antriebsschale 53 verschweißt, welche Befestigungsaugen 54 für ihre drehfeste Verbindung mit der Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine aufweist. Die Pumpen­ radschaufeln 50 des Pumpenrades 16 sind an der Außenschale 9 und an einer Innenschale 15 gehaltert, welche zusammen mit einer Innenschale 56 des Turbinenrades 7 und Leitradschaufeln des Leit­ rades 8 einen Innentorus 18 einschließen, in welchem der Außenring 11 des Antriebsspeichenrades 14 liegt. Das Turbinenrad 7 weist eine Turbinenradnabe 58 auf, welche mittels einer Keilnutenver­ zahnung 59 mit einer ersten Ausgangswelle kuppelbar ist. Das Antriebsspeichenrad 14 weist eine Nabe 12 auf, welche mittels einer Keilnutenverzahnung 13 mit einer zweiten Ausgangswelle kuppelbar ist.

Der Außenring 11 ist mittels einer im Innentorus 18 angeordneten drehfederndenVerbindung 10 gemäß der Erfindung an die Innenscha­ le 15 angekoppelt.

Diese Verbindung 10 weist auf der Antriebsseite zunächst achs­ parallel zur Drehachse 26-26 des Drehmomentwandlers 17 ausge­ richtete bolzenartige Federanschlagfinger 19 auf, die jeweils mit einem zylindrischen Stirnansatz 48 an ihrem einen Ende ver­ sehen sind, der in eine zylindrische Öffnung 49 des Außenringes 11 eingesetzt und mit letzterem verschweißt ist. Jeder der Feder­ anschlagfinger 19 ist an seinem anderen Ende mit einem Paar von Druckstiften 47 einteilig ausgebildet, die in die entgegen­ gesetzten Umfangsrichtungen weisen.

Auf der Antriebsseite weist die Verbindung 10 sechs Federkäfige 27 mit je einer über dem gesamten Drehwinkelbereich arbeiten­ den Dämpfungs-Haupftfeder 24 und zwei sich diametral gegenüber­ liegende Federkäfige 28 mit je einer erst nach einem freien Drehwinkelspiel 50 zum Einsatz gelangenden Dämpfungs-Zusatzfeder 25 auf, wobei jeweils drei der Federkäfige 27 in Umfangsrichtung in Reihe und symmetrisch zu den beiden Federkäfigen 28 ange­ ordnet sind. Jede der Dämpfungsfedern 24 und 25 stützt sich mit ihren beiden Federenden unter Zwischenfügung eines hutförmigen Federtellers 46 an je einer Federanschlagfläche 20, 21 und 20, 23 ihres Federkäfigs ab.

Sowohl die sechs Federkäfige 27 wie auch die beiden Federkäfige 28 weisen in ihrer Längserstreckung die Form eines Kreisring­ sektors auf, wobei ihre Längenabmessungen, d.h. ihre Sektor­ winkel 51 und 52, gleich groß sind.

Die sechs Federkäfige 27 weisen jeweils ein Hohlprofil in Form einer Halbschale 29 und an ihren beiden Stirnenden 31 und 32 je eine Öffnung 35 bzw. 36 für den Durchgang des jeweiligen am be­ nachbarten Federteller 46 angreifenden Druckstiftes 47 auf.

Auch die beiden Federkäfige 28 weisen jeweils ein Hohlprofil in Form einer Halbschale 30 und an ihren beiden Stirnenden 33 und 34 je eine Öffnung 37 und 38 für den Durchgang des zuge­ hörigen Druckstiftes 47 auf.

Jeder der Federkäfige 27 bzw. 28 weist zu seiner Fixierung gegenüber der Innenschale 15 in der auf diese Innenschale weisende Richtung der Drehachse 26-26 je einen überstehenden radial äußeren und radial inneren Rand 40 und 41 auf.

In den Umfangsrichtungen stützen sich die Federkäfige 27 und 28 jeweils an einer Einsatzwand 39 der Innenschale 15 ab. Jede Einsatzwand 39 ist in einer die Drehachse 26-26 enthaltenden Ebene angeordnet und mit vier nockenartigen Ansätzen 60 bis 63 versehen, die in korrespondierende Schlitzöffnungen der Innen­ schale 15 eingreifen und mit letzterer verlötet sind. Weiter­ hin ist jede Einsatzwand 39 in ihrem mittleren Bereich mit zwei lappenartigen Ansätzen 44 und 45 versehen,welche nach dem Ein­ setzen der Federkäfige 27, 28 in den Torusraum der Innenschale 15 in entgegengesetzte Umfangsrichtungen um 90 Grad umgebogen werden und sich dadurch an radialen Anschlagflächen 42 und 43 der beiden benachbarten Federkäfige im Bereich deren stirnsei­ tiger Öffnungen 35 und 36 bzw. 37 und 38 anlegen, so daß der jeweilige Federkäfig 27 bzw. 28 auch in der von der Innenschale 15 weg weisenden Richtung der Drehachse 26-26 an der Innenschale 15 fixiert ist.

Nach dem Umbiegen der Ansätze 44 und 45 ist eine im mittleren Bereich der jeweiligen Einsatzwand 39 vorgesehenen Material­ aussparung 64 so erweitert, daß der jeweilige Federanschlag­ finger 19 mit seinen Druckstiften 47 zwischen die benachbarten Stirnenden zweier Federkäfige eingreifen kann.

Auf diese Weise sind die Dämpfungsfedern entweder für sich oder zusammen mit ihrem Federkäfig leicht auszuwechseln. Weiterhin können Federkäfige 27 mit Hauptfedern 24 gegen Federkäfige 28 mit Zusatzfedern 25 oder umgekehrt in einfacher Weise ausge­ wechselt werden.

Claims (14)

1. Drehfedernde Verbindung zwischen dem Außenring eines über seine Nabe mit einer Ausgangswelle kuppelbaren Antriebsspeichen­ rades und einer Innenschale eines Pumpenrades eines mit Leistungs­ teilung arbeitenden hydrodynamischen Drehmomentwandlers, bei der im Innentorus bewegungsfest mit dem Außenring verbundene Federanschlagsfinger achsparallel und zwischen bewegungsfeste Federanschläge der Innenschale eingesetzte Dämpfungsfedern tangential jeweils in Bezug auf die Wandlerdrehachse angeord­ net und bei Relativdrehungen zwischen Außenring und Innenschale die Dämpfungsfedern jeweils durch den einen der beiden in den Umfangsrichtungen benachbarten Federanschlagfinger zusammen­ spannbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein die Federanschlagflächen (20 und 21 bzw. 22 und 23) zum Einsetzen wenigstens einer Dämpfungsfeder (24 bzw. 25) aufweisender Federkäfig (27 bzw. 28) in Form ähnlich eines Ringsektors mit Hohlprofil (Halbschale 29 bzw. 30) mit der Innenschale (15) verbunden sowie an seinen Stirnenden (31 und 32 bzw. 33 und 34) mit jeweils einer Öffnung (35 und 36 bzw. 37 und 38) versehen ist.

2. Verbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Federkäfig (27 bzw. 28) in den Umfangsrichtungen durch radial angeordnete Einsatzwände (39) der Innenschale (15) ab­ stützbar ist.

3. Verbindung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Federkäfig (27 bzw. 28) an seinem Außenumfang wenigstens eine radiale Anschlagkante (40, 41) zur Festlegung an der Innen­ schale (15) in der zur Innenschale (15) weisenden Richtung der Wandlerdrehachse (26-26) aufweist.

4. Verbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Federkäfig (27 bzw. 28) an seiner Innenwandung wenigstens eine radiale Anschlagkante (42, 43) zur Festlegung an der Innen­ schale (15), in der von der Innenschale (15) weg weisendenden Richtung der Wandlerdrehachse (26-26) aufweist.

5. Verbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Einsatzwände (39) mit senkrecht abstehenden lappenartigen Ansätzen (24, 45) als Anlage für die an der Innenwandung liegen­ den Anschlagkanten (42, 43) der beiden jeweils benachbarten Federkäfige (27 bzw. 27 und 28) versehen sind.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Dämpfungsfedern (24 bzw. 25) über hutförmige Federteller (46) an den Federanschlagflächen (20 und 21 bzw. 22 und 23) ab­ gestützt und die Federanschlagfinger (19) mit quer zur Wandler­ drehachse (26-26) ausgerichteten kegelförmigen Druckstiften (47) versehen sind.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Federanschlagfinger (19) jeweils einen zylindrischen Stirnansatz (48) aufweisen, der in eine zugehörige zylindrische Aufnahme (49) des Außenringes (11) eingesetzt ist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Federkäfig (28) verwendet ist, bei dem wenig­ stens eine der Federanschlagflächen (22 und 23) gegenüber dem zugehörigen Federanschlagfinger (19) ein freies Drehwinkelspiel (50) aufweist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Federkäfige (27 und 28) aus einem gegenüber den Dämpfungs­ federn (24 und 25) reibungsarmen Werkstoff bestehen.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß als Werkstoff ein Kunststoff beispielsweise aus der Gruppe der Polysulfone verwendet ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß als Werkstoff ein phosphatierter Stahl verwendet ist.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Federkäfig (28) mit freiem Drehwinkelspiel (50) seiner Federanschlagflächen (22 und 23) gleiche Außenabmessungen (Sektorwinkel 51 = Sektorwinkel 52) wie ein Federkäfig (27) ohne Drehwinkelspiel aufweist.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Federkäfige (27 und 28) halbschalenförmig ausgebildet sind.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigung ( 40 bis 45) der Federkäfige (27, 28) lös­ bar ist.