DE3531521A1 - Torsionally elastic connection between a spoked output wheel and a pump impeller of a hydrodynamic torque converter operating with power division - Google Patents

Torsionally elastic connection between a spoked output wheel and a pump impeller of a hydrodynamic torque converter operating with power division

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DE3531521A1 DE19853531521 DE3531521A DE3531521A1 DE 3531521 A1 DE3531521 A1 DE 3531521A1 DE 19853531521 DE19853531521 DE 19853531521 DE 3531521 A DE3531521 A DE 3531521A DE 3531521 A1 DE3531521 A1 DE 3531521A1
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Abstract

In a torsionally elastic connection between the outer ring of a spoked driving wheel, which can be coupled via its hub to an output shaft, and an inner shell of a pump impeller of a hydrodynamic torque converter, spring stop fingers connected in a fixed manner, in terms of motion, to the outer ring are arranged parallel to the axis in the inner torus, and torsion springs inserted between motionally fixed spring stops of the inner shell are arranged tangentially in the inner torus, the terms "parallel to the axis" and "tangentially" each relating to the axis of rotation of the converter. In the event of relative rotations of the outer ring and the inner shell, the torsion springs are each compressed by one of the two spring stop fingers adjacent to one another in the circumferential directions. To achieve low-friction spring guidance, at least one spring cage taking the form of a ring sector with a hollow profile and having the spring stop faces for the insertion of at least one torsion spring is connected to the inner shell and provided with an opening on each of its ends.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine drehfedernde Verbindung nach dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.The invention relates to a torsionally spring connection the preamble of claim 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.In a known torsion spring connection of this type (US-PS 31 01 011) the inner shell of the pump wheel consists of a Casting, to which the damping springs deflect under Apply load and / or centrifugal force, causing high friction forces occur.

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.The object underlying the invention is essentially in a hydrodynami working with power sharing torque converter the torsionally springy connection between the impeller and the drive used for power sharing to make the spoke wheel as low-friction as possible.

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.Starting from a torsionally springy connection to the Oberbe Handle of claim 1 is the task explained in front with the characteristic features of patent Claim 1 solved.

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.In the torsion spring connection according to the invention - the ins  especially in connection with one made of sheet metal Inner shell of the impeller can be used - it is advantageous that the damping springs in spring cages from one compared to the spring material low-friction material and consequently the night resulting from the frictional forces parts, such as noise during train operations and the like, avoided can be.

Die Unteransprüche haben vorteilhafte Ausgestaltungen der dreh­ federnden Verbindung nach der Erfindung zum Gegenstand.The dependent claims have advantageous refinements of the rotation resilient connection according to the invention the subject.

Die Erfindung ist nachstehend anhand einer in der Zeichnung dar­ gestellten Ausführungsform näher erläutert. In der Zeichnung be­ deutenThe invention is illustrated below with reference to a in the drawing provided embodiment explained in more detail. In the drawing be interpret

Fig. 1 einen Querschnitt durch einen hydrodynamischen Dreh­ momentwandler mit einer drehfedernden Verbindung nach der Erfindung nach Linie I-I in Fig. 2, Fig. 1 shows a cross section through a hydrodynamic torque converters having a rotationally resilient connection according to the invention along the line II in Fig. 2,

Fig. 2 einen Längsschnitt durch den Drehmomentwandler von Fig. 1 nach Linie II-II, Fig. 2 is a longitudinal section through the torque converter of FIG. 1 along the line II-II,

Fig. 3 einen Querschnitt durch einen Federkäfig der drehfedern­ den Verbindung von Fig. 1 nach Linie III-III, Fig. 3 shows a cross section through a spring cage of the torsion springs the connection of FIG. 1 along the line 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. 4 is a representation of the Fig. 2 corresponding section ge characterized by the impeller of the torque converter of Fig. 1, in a pre-assembled assembly,

Fig. 5 einen Querschnitt durch einen anderen Federkäfig der drehfedernden Verbindung von Fig. 1 nach Linie V-V und Fig. 5 shows a cross section through another spring cage of the torsion spring connection of Fig. 1 along line VV and

Fig. 6 einen weiteren Querschnitt durch den Federkäfig von Fig. 5 nach Linie VI-VI in Fig. 1. Fig. 6 is a further cross-section through the spring cage of FIG. 5 along the line 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.A hydrodynamic torque converter 17 has a pump wheel 16 , a turbine wheel 7 , a drive spoke wheel 14 and a guide wheel 8 . The outer shell 9 of the pump wheel 16 is welded to a drive shell 53 which overlaps the turbine wheel 7 and which has fastening eyes 54 for its rotationally fixed connection to the crankshaft of an internal combustion engine. The pumps wheel blades 50 of the pump wheel 16 are held on the outer shell 9 and on an inner shell 15 , which together with an inner shell 56 of the turbine wheel 7 and stator blades of the guide wheel 8 include an inner torus 18 in which the outer ring 11 of the drive spoke wheel 14 lies. The turbine wheel 7 has a turbine hub 58 which can be coupled to a first output shaft by means of a spline toothing 59 . The drive spoke wheel 14 has a hub 12 which can be coupled to a second output shaft by means of spline teeth 13 .

Der Außenring 11 ist mittels einer im Innentorus 18 angeordneten drehfederndenVerbindung 10 gemäß der Erfindung an die Innenscha­ le 15 angekoppelt.The outer ring 11 is coupled to the inner shell 15 by means of a torsionally elastic connection 10 arranged in the inner torus 18 according to the invention.

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.This connection 10 has on the drive side first axis parallel to the axis of rotation 26 - 26 of the torque converter 17 out aligned bolt-like spring stop fingers 19 , which are each seen with a cylindrical end projection 48 at one end ver, which is inserted into a cylindrical opening 49 of the outer ring 11 and is welded to the latter. Each of the spring stop fingers 19 is integrally formed at its other end with a pair of pressure pins 47 which point in the opposite circumferential directions.

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.On the drive side, the connection 10 has six spring cages 27 , each with the main damping spring 24 working over the entire range of the angle of rotation, and two diametrically opposed spring cages 28 , each with an additional damping spring 25 which is only used after a free rotation angle play 50 , whereby three of the spring cages 27 are arranged in the circumferential direction in series and symmetrically to the two spring cages 28 . Each of the damping springs 24 and 25 is supported with its two spring ends with the interposition of a hat-shaped spring plate 46 on each spring stop surface 20 , 21 and 20 , 23 of its spring cage.

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.Both the six spring cages 27 and the two spring cages 28 have the shape of a circular ring sector in their longitudinal extent, their length dimensions, ie their sector angles 51 and 52 , being the same size.

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.The six spring cages 27 each have a hollow profile in the form of a half-shell 29 and at their two ends 31 and 32 each have an opening 35 and 36 for the passage of the respective pressure pin 47 acting on the adjacent spring plate 46 .

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.The two spring cages 28 each have a hollow profile in the form of a half-shell 30 and at their two ends 33 and 34 each have an opening 37 and 38 for the passage of the associated push pin 47 .

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.Each of the spring cages 27 and 28 has for its fixation against the inner shell 15 in the facing this inner shell direction of the rotational axis 26 - 26 outer each a projecting radially and the radially inner edge 40 and 41.

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.In the circumferential directions, the spring cages 27 and 28 are each supported on an insert wall 39 of the inner shell 15 . Each insert wall 39 is in a rotational axis 26 - 26. plane containing and provided with four cam-like projections 60 to 63, the cup into corresponding slot openings of the inner mesh 15 and are soldered to the latter. Furthermore, each insert wall 39 is provided in its central region with two tab-like projections 44 and 45 which, after the spring cages 27 , 28 have been inserted into the toroidal space of the inner shell 15, are bent in opposite circumferential directions by 90 degrees and are thereby attached to radial stop surfaces 42 and 43 of the two adjacent spring cages in the area of their front end openings 35 and 36 or 37 and 38 , so that the respective spring cage 27 or 28 also in the direction of the axis of rotation 26 - 26 pointing away from the inner shell 15 on the inner shell 15 is fixed.

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.After bending the lugs 44 and 45 , a material recess 64 provided in the central region of the respective insert wall 39 is expanded so that the respective spring stop finger 19 can engage with its pressure pins 47 between the adjacent ends of two spring cages.

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.In this way, the damping springs are easy to replace either individually or together with their spring cage. Furthermore, spring cages 27 with main springs 24 against spring cages 28 with additional springs 25 or vice versa can be exchanged in a simple manner.

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. 1. Torsionally springy connection between the outer ring of a drive spoke wheel that can be coupled to an output shaft via its hub and an inner shell of a pump wheel of a hydrodynamic torque converter that works with power sharing, in which spring stop fingers tangentially connected to the outer ring in a motionally fixed manner and damping springs inserted between motion-resistant spring stops of the inner shell each with respect to the axis of rotation of the transducer and, in the case of relative rotations between the outer ring and the inner shell, the damping springs can each be tensioned together by one of the two spring stop fingers adjacent in the circumferential directions, characterized in that at least one of the spring stop surfaces ( 20 and 21 or 22 and 23 ) for inserting at least one damping spring ( 24 or 25 ) having spring cage ( 27 or 28 ) in the form of a ring sector with a hollow profile (half-shell 29 or 30 ) connected to the inner shell ( 15 ) the and at its ends ( 31 and 32 or 33 and 34 ) is provided with an opening ( 35 and 36 or 37 and 38 ). 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.2. Connection according to claim 1, characterized in that the spring cage ( 27 or 28 ) in the circumferential directions by radially arranged insert walls ( 39 ) of the inner shell ( 15 ) can be supported from. 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.3. Connection according to claim 1 or 2, characterized in that the spring cage ( 27 or 28 ) on its outer circumference at least one radial stop edge ( 40 , 41 ) for fixing to the inner shell ( 15 ) in the inner shell ( 15 ) facing Direction of the converter axis of rotation ( 26 - 26 ). 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.4. Connection according to one of claims 1 to 3, characterized in that the spring cage ( 27 or 28 ) on its inner wall at least one radial stop edge ( 42 , 43 ) for fixing to the inner shell ( 15 ) in which the inner shell comprises - (15) facing away direction of the transducer axis of rotation (26 26). 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.5. Connection according to one of claims 1 to 4, characterized in that the insert walls ( 39 ) with vertically projecting tab-like approaches ( 24 , 45 ) as a system for lying on the inner wall of the stop edges ( 42 , 43 ) of the two adjacent spring cages ( 27 or 27 and 28 ) are provided. 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.6. Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the damping springs ( 24 or 25 ) on hat-shaped spring plates ( 46 ) on the spring stop surfaces ( 20 and 21 or 22 and 23 ) are supported and the spring stop fingers ( 19 ) are provided with conical pressure pins ( 47 ) aligned transversely to the axis of rotation ( 26 - 26 ). 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.7. Device according to one of claims 1 to 6, characterized in that the spring stop fingers ( 19 ) each have a cylindrical end projection ( 48 ) which is inserted into an associated cylindrical receptacle ( 49 ) of the outer ring ( 11 ). 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.8. Device according to one of claims 1 to 7, characterized in that at least one spring cage ( 28 ) is used, in which little least one of the spring stop surfaces ( 22 and 23 ) relative to the associated spring stop finger ( 19 ) has a free rotation angle play ( 50 ) . 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.9. Device according to one of claims 1 to 8, characterized in that the spring cages ( 27 and 28 ) consist of a low-friction material compared to the damping springs ( 24 and 25 ). 10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß als Werkstoff ein Kunststoff beispielsweise aus der Gruppe der Polysulfone verwendet ist.10. The device according to claim 9, characterized, that as a plastic material, for example from the group the polysulfone is used. 11. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß als Werkstoff ein phosphatierter Stahl verwendet ist.11. The device according to claim 9, characterized, that a phosphated steel is used as the material. 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.12. The device according to one of claims 1 to 11, characterized in that the spring cage ( 28 ) with free rotation angle play ( 50 ) of its spring stop surfaces ( 22 and 23 ) the same external dimensions (sector angle 51 = sector angle 52 ) as a spring cage ( 27 ) without rotation angle play having. 13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Federkäfige (27 und 28) halbschalenförmig ausgebildet sind.13. Device according to one of claims 1 to 12, characterized in that the spring cages ( 27 and 28 ) are half-shell-shaped. 14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigung ( 40 bis 45) der Federkäfige (27, 28) lös­ bar ist.14. Device according to one of claims 1 to 13, characterized in that the fastening ( 40 to 45 ) of the spring cages ( 27 , 28 ) is releasable.
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