DE4434231B4

DE4434231B4 - Torsionsdämpfer

Info

Publication number: DE4434231B4
Application number: DE4434231A
Authority: DE
Inventors: Kenneth C. Farmington Hills Yuergens; John P. Shelby Township Yanko
Original assignee: BorgWarner Inc; Borg Warner Automotive Inc
Current assignee: BorgWarner Inc
Priority date: 1993-09-23
Filing date: 1994-09-21
Publication date: 2006-09-28
Anticipated expiration: 2014-09-22
Also published as: US5655635A; DE4434231A1; FR2710385B1; FR2710385A1; JPH07151185A; KR950008208A

Abstract

Torsionsdämpfer mit einer ersten Platte (130), einem vorderen ringförmigen Halter (134) aus Metallblech und einem hinteren ringförmiger Halter (136) aus Metallblech, welche Halter mit der ersten Platte (130) drehfest verbunden sind und mehrere Drehmoment übertragende Federn (138) in Umfangs-, Radial- und Längsrichtung halten, und einer zweiten Platte (128) mit einem Außenrand, der zwischen axial beabstandeten Abschnitten des vorderen und hinteren Halters (134, 136) angeordnet ist und an den Federn (138) anliegt, dadurch gekennzeichnet, dass der vordere Halter (134) und der hintere Halter (136) identisch ausgebildet sind und jeweils Abschnitte (142, 144) haben, die aneinander anliegen, um die axial beabstandeten Abschnitte der Halter (134, 136) zu positionieren.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Torsionsdämpfer mit einer ersten Platte, einem vorderen ringförmigen Halter aus Metallblech und einem hinteren ringförmiger Halter aus Metallblech, welche Halter mit der ersten Platte drehfest verbunden sind und mehrere Drehmoment übertragende Federn in Umfangs-, Radial- und Längsrichtung halten, und einer zweiten Platte mit einem Außenrand, der zwischen axial beabstandeten Abschnitten des vorderen und hinteren Halters angeordnet ist und an den Federn anliegt.

Ein Torsionsdämpfer für einen Drehmomentwandler dieser Gattung ist aus DE 39 34 798 A1 bekannt. Bei dem dort gezeigten Schwingungsdämpfer sind die hinteren Halter mit der ersten Platte (Druckplatte) durch Nieten verbunden, und die vorderen Halter sind – mit axialem Abstand zu den hinteren Haltern – an dem Flansch der ersten Platte angebracht. Die beiden Halter haben eine unterschiedliche Formgestaltung.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Schwingungsdämpfer der angegebenen Gattung so weiter zu bilden, dass bei vereinfachter Herstellbarkeit eine möglichst präzise Positionierung der axial beabstandeten Abschnitte der Halter ermöglicht wird.

Diese Aufgabe wird bei einem Torsionsdämpfer der eingangs angegebenen Gattung dadurch gelöst, dass der vordere Halter und der hintere Halter identisch ausgebildet sind und jeweils Abschnitte haben, die aneinander anliegen, um die axial beabstandeten Abschnitte der Halter zu positionieren.

Die Verwendung identischer Halter verringert den Herstellungsaufwand. Die gegenseitige Anlage der Halter sorgt in einfacher Weise für eine präzise Positionierung der Halter in axialer Richtung, so dass die zweite Platte in dem axialen Raum zwischen den ringförmigen Haltern mit sehr geringem Spiel aufgenommen werden kann.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen definiert.

Anhand der Zeichnungen wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert. Es zeigt:
1 einen Längsschnitt durch einen Drehmomentwandler, der mit einem Torsionsdämpfer gemäß einer Ausführungsform der Erfindung versehen ist;
2 einen Schnitt im Wesentlichen entlang Linie 11-11 in 1 in Richtung der dargestellten Pfeile;
3 eine Draufsicht im Wesentlichen entlang Linie 12-12 in 2 in Richtung der dargestellten Pfeile;
4 eine vergrößerte Darstellung des mit einem Kreis umrandeten Abschnittes der 2;
5 eine Vergrößerung des mit einem Kreis umrandeten Abschnittes der 1;
6 eine Teilvorderansicht eines der in 1 gezeigten Halter;
7 einen Schnitt im Wesentlichen entlang Linie 16-16 in 6 in Richtung der dargestellten Pfeile; und
8 einen Schnitt im Wesentlichen entlang Linie 17-17 in 6 in Richtung der dargestellten Pfeile.
In den 1–8, insbesondere in 1, ist eine Ausführungsform der Erfindung in Verbindung mit einem Drehmomentwandler 10 dargestellt, der ein Laufrad 12, einen Stator oder Reaktor 14 und eine Turbine 16 umfasst, die in einem Gehäuse 18 angeordnet sind.
Dieser Drehmomentwandler 10 umfasst ferner eine Untereinheit 124, die eine Sperrkupplung 126 zum direkten Antreiben der Turbinennabe 20 vom Gehäuse 18 mit einer Übersetzung von 1 : 1 und einen Torsionsdämpfer 128 zum Dämpfen der Motorvibrationen, wenn die Turbinennabe 20 direkt vom Gehäuse 18 angetrieben wird, vorsieht.
Die Untereinheit 124 umfasst eine als Druckplatte dienende erste Platte 130, die einen Innenflansch besitzt, der sowohl axial als auch in Umfangsrichtung auf einen Manschettenabschnitt der Turbinennabe 20 gleitet, so dass er sich in Richtung auf eine Endwand des Gehäuses 18 und von dieser weg bewegt. Die Grenzfläche zwischen dem Flansch und der Manschette ist über eine herkömmlich ausgebildete Kolbenringdichtung abgedichtet, die in einer Nut der Manschette gelagert ist.
Die Platte 130 steht an ihrem Außenbereich mit einem losen ringförmigen Reibbelag 132 in Eingriff. Sie ist geringfügig tellerförmig ausgebildet (um etwa 0,6°), wie in 5 gezeigt, so dass die Druckplatte 130 zuerst mit dem Außenbereich des ringförmigen Reibbelages 132 in Eingriff und dann in Gesamteingriff tritt. Da ferner die Funktionsweise der Sperrkupplung 126 im Drehmomentwandler bekannt ist, muss sie an dieser Stelle nicht im Einzelnen beschrieben werden. Kurz gesagt, der Reibbelag 132 wird gegen das Gehäuse 18 gepresst, wenn Hydraulikdruck auf die Platte 130 aufgebracht wird, so dass das Gehäuse 18 die Platte 130 antreibt, die wiederum die Turbinennabe 20 über den Torsionsdämpfer 128 antreibt.
Der Torsionsdämpfer 128 umfasst einen identischen vorderen und hinteren Halter 134 und 136 aus Metallblech, die eine Vielzahl von Drehmoment übertragenden Schraubenfedern 138 in Umfangsrichtung, in Radialrichtung und in Längsrichtung halten. Der vordere und hintere Halter 134 und 136 sind so geformt, dass sie einen Raum zur Aufnahme eines äußeren zinnenförmigen Bereiches einer Antriebsplatte 140 vorsehen, wie in den 1, 2 und 7 gezeigt. Die Antriebsplatte 140 steht über Keile o.ä. die ein Gleiten der Antriebsplatte 140 in Längsrichtung mit der Platte 130 ermöglichen, mit der Antriebsnabe 20 in Treibverbindung.
Der vordere und hintere Halter 134 und 136 stehen mit der Platte 130 über angepasste Sätze von mit Umfangsabstand angeordneten Abschnitten 142 und 144 in Form von Ohren, die einen einstückigen Teil der entsprechenden Halter 134 und 136 darstellen, in Treibverbindung. Die Ohren 142 und 144 sind an ihren äußeren Enden eingerollt. Die äußeren Enden stoßen gegeneinander, wenn die identischen Halter 134 und 136 Rücken an Rücken angeordnet sind, um den geeigneten Raum zur Aufnahme des äußeren zinnenförmigen Bereiches der Antriebsplatte 140 im Laufsitz vorzusehen und aufrecht zu erhalten, wie am besten in den 1 und 7 gezeigt ist.
Die aneinander stoßenden Sätze der eingerollten Ohren 142 und 144 sind in einem angepassten Satz von in Umfangsrichtung verlaufenden Antriebsschlitzen 146 in einem äußeren Flansch 148 der Platte 130 angeordnet, wie am besten in den 1 und 3 gezeigt. Die aneinander stoßenden Sätze der Ohren 142 und 144 werden in den entsprechenden Antriebsschlitzen 146 durch verbiegbare Lappen 150 gehalten, die an jedem äußeren Ende eines jeden Schlitzes 146, d.h. am freien Ende des Flansches 148, angeordnet sind. Diese Lappen 150 werden aus der in 4 mit gestrichelten Linien gezeigten Position radial nach innen in die mit durchgezogenen Linien gezeigte Position gebogen, nachdem die aneinander stoßenden Sätze der Ohren 142 und 144 in die entsprechenden Antriebsschlitze 146 eingesetzt worden sind. Durch diese Anordnung wird eine Antriebsverbindung von der Platte 130 zu den Haltern 134 und 136 vorgesehen. Die gebogenen Lappen 150 halten ferner die Platte 130, die Halter 134 und 136, die Federn 138 und die Antriebsplatte 140 in einer als Einheit zu handhabenden Untereinheit zusammen, ohne dass Niete oder andere Befestigungselemente benötigt werden.
Die Halter 134 und 136 sind so geformt, dass jeder einen angepassten Satz von mit Umfangsabstand angeordneten inneren radialen Anschlägen 152 und 154 besitzt, die zu den entsprechenden Sätzen der Ohren 142 und 144 ausgerichtet sind, wie am besten in den 2, 6 und 7 dargestellt. Jede Feder 138 steht mit einem Anschlag 152 und einem Anschlag 154 an jedem Ende in Eingriff, wenn die Sperrkupplung 126 ausgerückt ist oder der Torsionsdämpfer 128 kein Drehmoment überträgt, wie in den 1 und 2 dargestellt.
Die Halter 134 und 136 sind ferner so geformt, dass jeder einen angepassten Satz von gekrümmten herabhängenden Federhaltern 156 und 158 aufweist, die einstückig mit den entsprechenden inneren radialen Anschlägen 152 und 154 ausgebildet und hiermit zwischengeschaltet sind, wie in den 2 und 6 gezeigt. Jede Feder 138 steht auf einer Seite mit einem der Federhalter 156 und auf einer gegenüberliegenden Seite mit einem der Federhalter 158 in Eingriff, wie am besten in 1 gezeigt. Somit halten die Federhalter 156 und 158 die Federn 138 in Axialrichtung oder in Längsrichtung sowie in Radialrichtung.
Die Antriebsplatte 140, die am besten in den 1 und 2 gezeigt ist, besitzt einen äußeren Bereich, der zinnenförmig ist, wie vorstehend angedeutet. Hierdurch wird eine Reihe von mit Umfangsabstand angeordneten Zähnen 160 gebildet, wie in 2 gezeigt, die zwischen den vorderen und hinteren Halter 134 und 136 gepasst sind, wie in 1 gezeigt. In der Draufsicht besitzen die Zähne 160, die Anschläge 152 des vorderen Halters 134 und die Anschläge 154 des hinteren Halters 136 im Wesentlichen eine identische Form. Somit steht jede Feder 138 an jedem Ende mit Zähnen 160, vorderen Anschlägen 152 und hinteren Anschlägen 154 in Eingriff, wenn der Torsionsdämpfer kein Drehmoment überträgt. Jede Feder 138 in unter diesen Bedingungen vorzugsweise geringfügig vorgespannt.
Wie vorstehend angedeutet, wird die Untereinheit 124 vereinigt, indem die Halter 134 und 136 durch einwärts Biegen der Lappen 150 in den Antriebsschlitzen der Platte 130 befestigt werden. Diese vereinte Untereinheit 124 wird dann einfach dadurch in den Drehmomentwandler eingebaut, dass die Platte 130 und die Antriebsplatte 140 an der Manschette und den Antriebskeilen der Turbinennabe 20 montiert werden.
Neben der Vereinheitlichung in der Form einer Untereinheit 124 sind die Sperrkupplung 126 und der Torsionsdämpfer 128 sehr kompakt und so ausgebildet, dass die Untereinheit 124 in die äußere Ecke des Gehäuses 18 eingepasst werden kann, wobei die Federn 138 und die Halter 134 und 136 außerhalb des breitesten Teiles der Turbine 16 angeordnet werden, wie in 1 gezeigt. Diese Ausführungsform ist äußerst kompakt, insbesondere in Längs- oder Axialrichtung. Diese Kompaktheit oder dünne Ausbildung in Axialrichtung ist in erster Linie auf den Flanschantrieb der Halter 134 und 136 sowie die Beendigung der Halter 134 und 136 an den inneren Enden der Anschläge 152 und 154 zurückzuführen.
Wenn die Sperrkupplung 126 eingerückt ist, wird die Platte 130 zu einem Eingangselement für den Torsionsdämpfer 126 und die Antriebsplatte 140 zum Ausgangselement. Die Platte 130 treibt die Halter 134 und 136 über den Flansch 148 an. Die Halter 135 und 136 treiben wiederum die Federn 138 an einem Ende über die Anschläge 152 und 154 an. Die Federn 138 treiben dann die Platte 140 über die Zähne 160 an. Durch die Drehmomentübertragung über die Federn 138 werden Motorvibrationen auf bekannte Weise gedämpft.

Claims

Torsionsdämpfer mit einer ersten Platte (130), einem vorderen ringförmigen Halter (134) aus Metallblech und einem hinteren ringförmiger Halter (136) aus Metallblech, welche Halter mit der ersten Platte (130) drehfest verbunden sind und mehrere Drehmoment übertragende Federn (138) in Umfangs-, Radial- und Längsrichtung halten, und einer zweiten Platte (128) mit einem Außenrand, der zwischen axial beabstandeten Abschnitten des vorderen und hinteren Halters (134, 136) angeordnet ist und an den Federn (138) anliegt, dadurch gekennzeichnet, dass der vordere Halter (134) und der hintere Halter (136) identisch ausgebildet sind und jeweils Abschnitte (142, 144) haben, die aneinander anliegen, um die axial beabstandeten Abschnitte der Halter (134, 136) zu positionieren.
Torsionsdämpfer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die aneinander anliegenden Abschnitte (142, 144) der Halter (134, 136) radial außerhalb der axial beabstandeten Abschnitte der Halter (134, 136) angeordnet sind.
Torsionsdämpfer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die aneinander anliegenden Abschnitte (142, 144) der Halter (134, 136) aneinander angepasste Sätze in Umfangsrichtung beabstandeter Ohren sind, deren äußere Enden eingerollt sind und aneinander anliegen, um den geeigneten Raum zur Aufnahme des Außenrandes der zweiten Platte (14) mit Laufsitz aufrechtzuerhalten.
Torsionsdämpfer nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die aneinander anliegenden Sätze der eingerollten Ohren in einem angepassten Satz von im Umfangsrichtung verlaufenden Antriebsschlitzen (146) in einem äußeren Flansch (148) der ersten Platte (130) angeordnet sind, um eine Antriebsverbindung zwischen der ersten Platte (130) und den Haltern (134, 136) zu bilden.
Torsionsdämpfer nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die aneinander anliegenden Sätze von Ohren in den entsprechenden Antriebsschlitzen (146) durch biegbare Lappen (150) gehalten werden, die die Platten (130, 140), die Halter (134, 136) und Federn (138) ohne zusätzliche Befestigungselemente in einer Baueinheit halten.
Torsionsdämpfer nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Halter (134, 136) so geformt sind, dass jeder einen passenden Satz in Umfangsrichtung beabstandeter innerer radialer Anschläge (152, 154) aufweist, die zu den entsprechenden Sätzen der Ohren ausgerichtet sind und an den Enden der Federn (138) angreifen.
Torsionsdämpfer nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Halter (134, 136) so geformt sind, dass jeder einen passenden Satz gekrümmter, nach unten ragender, einstückig mit diesen ausgebildeter Federhalter (156, 158) besitzen und dass jede Feder (138) auf einer Seite an einem der Federhalter des vorderen ringförmigen Halters (134) und auf der entgegengesetzten Seite an einem der Federhalter des hinteren ringförmigen Halters (136) anliegt.
Torsionsdämpfer nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die ringförmigen Halter (134, 136) zwecks Platzersparnis in axialer Richtung an den inneren Enden der inneren radialen Anschläge (152, 154) enden.