WO2007140742A1

WO2007140742A1 - Drehmomentübertragungsbaugruppe mit einer führungsscheibe für einen drehmomentwandler

Info

Publication number: WO2007140742A1
Application number: PCT/DE2007/000958
Authority: WO
Inventors: Michael Davis
Original assignee: Luk Lamellen Und Kupplungsbau Beteiligungs Kg
Priority date: 2006-06-07
Filing date: 2007-05-29
Publication date: 2007-12-13
Also published as: US20070284206A1; US7849985B2; DE112007001274A5

Abstract

Es wird eine Drehmomentübertragungsbaugruppe mit einer Führungsscheibe für einen Drehmomentwandler beschrieben, wobei die Baugruppe Folgendes beinhaltet: eine Führungsscheibe, die drehfest mit einem Gehäuse des Drehmomentwandlers verbunden ist; ein Kolbenblech für eine Kupplung; und mindestens eine Federbaugruppe, welche die Führungsscheibe und das Kolbenblech drehfest miteinander verbindet. Die mindestens eine Federbaugruppe ist axial zwischen dem Kolbenblech und dem Gehäuse des Drehmomentwandlers angeordnet. Gemäß einigen Aspekten ist das Kolbenblech so angeordnet, dass es mindestens einen Teil einer Ausrückdruckkammer für die Kupplung mit dem Gehäuse bildet, und die Baugruppe beinhaltet einen Kanal zwischen dem Kolbenblech und der Führungsscheibe, der so angeordnet ist, dass er über eine Flüssigkeit mit der Ausrückkammer verbunden ist. Gemäß einigen Aspekten ist die Führungsscheibe oder das Kolbenblech gestanzt.

Description

Drehmomentübertragungsbauqruppe mit einer Fϋhrungsscheibe für einen

Drehmomentwandler

GEBIET DER ERFINDUNG

Die Erfindung betrifft im Allgemeinen eine Kolbenblechverbindung für einen Drehmomentwandler und insbesondere eine Führungsscheibe, die ein Drehmoment an ein Kolbenblech einer Kupplung überträgt und in Verbindung mit dem Kolbenblech einen Kanal für einen Flüssigkeitskreislauf bildet. Die Baugruppe ermöglicht die Vergrößerung der radialen Ausdehnung des Kolbenblechs.

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Bekanntlich dient ein Drehmomentwandler zum Übertragen eines Drehmoments von einem Motor zu einem Getriebe eines Motorfahrzeugs. Fig. 1 veranschaulicht ein allgemeines Blockschaubild, das die Beziehung zwischen dem Motor 7, dem Drehmomentwandler 10, dem Getriebe 8 und der Differenzial-/Achsbaugruppe 9 in einem typischen Fahrzeug zeigt.

Die drei Hauptkomponenten des Drehmomentwandlers sind die Pumpe 37, die Turbine 38 und der Stator 39. Aus dem Drehmomentwandler wird eine abgedichtete Kammer, wenn die Pumpe mit dem Deckel verschweißt wird. Der Deckel ist mit der Wandlermitnehmerscheibe (Flexplate) 41 verbunden, die wiederum mit der Kurbelwelle 42 des Motors 7 verschraubt ist. Der Deckel kann unter Verwendung von Nocken oder Bolzen mit der Wandlermitnehmerscheibe verbunden werden, die am Deckel angeschweißt sind. Die Schweißverbindung zwischen der Pumpe und dem Deckel überträgt ein Drehmoment zur Pumpe. Deshalb dreht die Pumpe immer mit der Motordrehzahl. Die Funktion der Pumpe besteht darin, unter Verwendung dieser Drehbewegung die Flüssigkeit radial nach außen und axial zur Turbine zu befördern. Deshalb ist die Pumpe eine Kreiselpumpe, welche die Flüssigkeit von einem kleinen radialen Einlass zu einem großen radialen Auslass befördert und der Flüssigkeit Energie zuführt. Der Druck zum Einkuppeln der Getriebekupplungen und der Drehmomentwandlerkupplung wird durch eine zusätzliche Pumpe im Getriebe geliefert, die durch die Pumpennabe angetrieben wird. Im Drehmomentwandler 10 wird durch die Pumpe (mitunter auch als Laufrad bezeichnet), die Turbine und den Stator (mitunter auch als Reaktor bezeichnet) ein Flüssigkeitskreislauf gebildet. Der Flüssigkeitskreislauf sorgt dafür, dass der Motor bei angehaltenem Fahrzeug weiterlaufen und das Fahrzeug wieder beschleunigen kann, wenn dies ein Fahrer wünscht. Der Drehmomentwandler unterstützt das Drehmoment durch ein Drehmomentverhältnis, das wie eine Getriebeuntersetzung wirkt. Das Drehmomentverhältnis ist gleich dem Verhältnis von Abtriebsdrehmoment zu Antriebsdrehmoment. Das Drehmomentverhältnis ist am größten, wenn die Drehzahl der Turbine niedrig oder gleich null ist (auch als Abwürgen bezeichnet). Die Drehmomentverhältnisse beim Abwürgen liegen typischerweise im Bereich von 1 ,8 bis 2,2. Das bedeutet, dass das Abtriebsdrehmoment des Drehmomentwandlers 1 ,8 bis 2,2 mal so groß ist wie das Antriebsdrehmoment. Die Abtriebsdrehzahl ist jedoch wesentlich niedriger als die Antriebsdrehzahl, da die Turbine mit der Abtriebsseite verbunden ist und sich nicht dreht, während die sich die Antriebsseite mit Motordrehzahl dreht.

Die Turbine 38 nutzt die von der Pumpe 37 aufgenommene Flüssigkeitsenergie zum Antreiben des Fahrzeugs. Die Turbinengehäuseschale 22 ist mit der Turbinennabe 19 verbunden. Die Turbinennabe 19 überträgt das Turbinendrehmoment über eine Zahnkranzverbindung zur Antriebswelle 43 des Getriebes. Die Antriebswelle ist über Zahnräder und Wellen im Getriebe 8 und das Achsdifferenzial 9 mit den Rädern des Fahrzeugs verbunden. Die auf die Turbinenschaufeln einwirkende Kraft der Flüssigkeit wird von der Turbine in Form eines Drehmoments ausgegeben. Axiale Drucklager 31 stützen die Komponenten gegen axiale Kräfte ab, die durch die Flüssigkeit ausgeübt werden. Wenn das Abtriebsdrehmoment ausreicht, um die Trägheit des ruhenden Fahrzeug zu überwinden, setzt sich das Fahrzeug in Bewegung.

Nach der Umsetzung der Flüssigkeitsenergie durch die Turbine in ein Drehmoment bleibt in der Flüssigkeit noch etwas Energie übrig. Die aus dem kleinen radialen Auslass 44 austretende Flüssigkeit würde normalerweise so in die Pumpe eintreten, dass sie der Pumpendrehung entgegengerichtet ist. Der Stator 39 dient zum Umkehren der Flüssigkeitsrichtung, um so die Pumpe zu beschleunigen und dadurch das Drehmomentverhältnis zu vergrößern. Der Stator 39 ist über einen Freilauf 46 mit der Statorwelle 45 verbunden. Die Statorwelle ist mit dem Getriebegehäuse 47 verbunden und dreht sich nicht. Der Freilauf 46 verhindert, dass sich der Stator 39 bei kleinen Drehzahlverhältnissen dreht (wenn die Pumpe schneller dreht als die Turbine). Die Richtung der vom Turbinenauslass 44 in den Stator 39 eintretenden Flüssigkeit wird durch die Statorschaufeln 48 umgekehrt, sodass die Flüssigkeit in Drehrichtung in die Pumpe 37 eintritt.

Die Eintritts- und Austrittswinkel der Schaufel, die Form der Pumpen- und der Turbinengehäuseschale und der Gesamtdurchmesser des Drehmomentwandlers beeinflussen dessen Leistungsfähigkeit. Zu konstruktiven Parametern zählen das Drehmomentverhältnis, der Wirkungsgrad und die Fähigkeit des Drehmomentwandlers, das Motordrehmoment aufzunehmen, ohne das der Motor „durchdrehen" kann. Das kann passieren, wenn der Drehmomentwandler zu klein ist und die Pumpe den Motor nicht abbremsen kann.

Bei kleinen Drehzahlverhältnissen arbeitet der Drehmomentwandler zufriedenstellend, indem er den Motor bei stehendem Fahrzeug weiterlaufen lässt und das Drehmoment zur Leistungssteigerung unterstützt. Bei hohen Drehzahlverhältnissen geht die Wirkung des Drehmomentwandlers zurück. Das Drehmomentverhältnis des Drehmomentwandlers geht allmählich von einem hohen Wert von ungefähr 1 ,8 bis 2,2 auf ein Drehmomentverhältnis von ungefähr 1 zurück, während sich die Drehzahl der Turbine der Drehzahl der Pumpe annähert. Das Drehmomentverhältnis von 1 wird als Kupplungspunkt bezeichnet. An diesem Punkt braucht die in den Stator eintretende Flüssigkeit nicht mehr umgelenkt zu werden, und der Freilauf im Stator ermöglicht ihre Drehbewegung in derselben Richtung wie die Pumpe und die Turbine. Da der Stator die Richtung der Flüssigkeit nicht umkehrt, ist das Abtriebsdrehmoment des Drehmomentwandlers gleich dem Antriebsdrehmoment. Der gesamte Flüssigkeitskreislauf dreht sich als Einheit.

Aufgrund von Verlusten in der Flüssigkeit ist der Wirkungsgrad des Drehmomentwandlers auf maximal 92 bis 93 % begrenzt. Deshalb wird zur mechanischen Verbindung zwischen Antriebs- und Abtriebsseite des Drehmomentwandlers eine Drehmomentwandlerkupplung 49 verwendet, welche den Wirkungsgrad auf annähernd 100 % erhöht. Ein Kupplungskolbenblech 17 wird auf Anweisung durch die Getriebesteuerung betätigt. Das Kolbenblech 17 ist an seinem Innendurchmesser durch einen O-Ring 18 gegen die Turbinennabe 19 und an seinem Außendurchmesser durch einen Ring 51 aus Reibungsmaterial gegen den Deckel 11 abgedichtet. Diese Dichtungen schaffen eine Druckkammer und drücken das Kolbenblech 17 gegen den Deckel 11. Durch diese - A -

mechanische Verbindung wird der Flüssigkeitskreislauf des Drehmomentwandlers überbrückt.

Die mechanische Verbindung der Drehmomentwandlerkupplung 49 überträgt wesentlich mehr Drehschwingungen an den Antriebsstrang. Da der Antriebsstrang im Grunde ein Feder-Masse-System ist, können Drehschwingungen vom Motor Resonanzfrequenzen des Systems anregen. Zum Verschieben der Resonanzfrequenzen des Antriebsstrangs aus dem Antriebsbereich wird ein Dämpfer verwendet. Der Dämpfer beinhaltet in Reihe angeordnete Federn 15, um die wirksame Federkonstante des Systems zu verkleinern und dadurch die Resonanzfrequenz zu verringern.

Die Drehmomentwandlerkupplung 49 umfasst im Allgemeinen vier Komponenten: ein Kolbenblech 17, Seitenbleche 12 und 16, Federn 15 und einen Flansch 13. Die Seitenbleche 12 und 16 übertragen ein Drehmoment vom Kolbenblech 17 auf die Druckfedern 15. Seitenblechflügel 52 sind um die Federn 15 herum gebildet, um diese in axialer Richtung zu haltern. Das Drehmoment wird durch eine Nietverbindung vom Kolbenblech 17 an die Seitenbleche 12 und 16 übertragen. Die Seitenbleche 12 und 16 übertragen das Drehmoment durch den Kontakt mit einer Kante eines Federfensters auf die Druckfedern 15. Die beiden Seitenbleche haltern die Feder zu beiden Seiten ihrer Mittelachse. Die Federkraft wird durch den Kontakt mit einer Kante des Federfensters im Flansch 13 auf den Flansch übertragen. Manchmal weist der Flansch auch eine drehfeste Zunge oder einen Schlitz auf, der in einen Teil des Seitenbleches eingreift, um bei hohen Drehmomenten ein zu starkes Zusammendrücken der Federn zu verhindern. Das Drehmoment vom Flansch 13 wird zur Turbinennabe 19 und zur Antriebswelle 43 des Getriebes übertragen.

Die Energieaufnahme kann bei Bedarf durch Reibung erfolgen, die mitunter auch als Hysterese bezeichnet wird. Die Hysterese beinhaltet die Reibung beim Verdrehen und Entspannen der Dämpferscheiben und ist somit doppelt so groß wie das eigentliche Reibungsdrehmoment. Die Hysteresebaugruppe besteht im Allgemeinen aus einer Membranfeder (oder Belleville-Feder) 14 zwischen dem Flansch 13 und dem einen Seitenblech 16, um den Flansch 13 gegen das andere Seitenblech 12 zu drücken. Durch die Steuerung der durch die Membranfeder 14 ausgeübten Kraft kann auch die Stärke des Reibungsdrehmoment gesteuert werden. Typische Hysteresewerte liegen im Bereich von 10 bis 30 Nm. Die Drehmomentkapazität einer Kupplung kann durch Vergrößerung der Fläche des Reibungsmaterials der Kupplung, durch Erhöhung der Andruckkraft oder durch Anordnung der Reibungsflächen einer Kupplung radial so weit wie möglich von der Achse des Drehmomentwandlers erhöht werden. Neueste Konstruktionen von Drehmomentwandler- Lamellenkupplungen zeichnen sich durch ein angetriebenes Plattenbauteil aus, das radial außerhalb der Kupplungslamellen angeordnet ist, wie in der US-Patentschrift 6 264 018 von Mutsuoka et al. beschrieben wird. Die Befestigung kann unter Verwendung von Blattfedern erfolgen, die elastisch genug sind, um eine axiale Verschiebung des Kolbenblechs zu ermöglichen. Leider wird durch das Anbringen der angetriebenen Platte außerhalb der Kupplungslamellen der für die Kupplungslamellen zur Verfügung stehende Raum verringert, wodurch wiederum die Drehmomentkapazität der Kupplungslamellen verringert wird. Zudem können die Kosten durch die Erhöhung der Andruckkraft und die Komplexität der Elemente des Flüssigkeitskreislaufs steigen und der Raumbedarf für andere Komponenten im Drehmomentwandler durch die Erhöhung der Kupplungsfläche sinken.

Bei der Konstruktion von Drehmomentwandlern ist bekannt, dass die Motorseite einer Nabe mit einem Steuerelement des Wandlers verbunden wird. Normalerweise wird zwischen die Nabe und das Steuerelement eine Druckscheibe gesetzt. Leider werden die Flüssigkeitskreisläufe im Drehmomentwandler durch die Kontaktfläche zwischen einer Nabe und einem angrenzenden Steuerelement eingeschränkt oder verhindert, was die Funktion des Drehmomentwandlers beeinträchtigen kann, zum Beispiel die Funktion der Kolbenbleche für Kupplungen. Bekannt ist, dass zum Schaffen von Flüssigkeitskanälen Komponenten verändert werden. Zum Beispiel lehrt die US-Patentschrift 5 667 043 von Dehrman et al. ein geschmiedetes Leitelement mit Bohrungen, die als Kanäle zum Belüften und Leeren einer Flüssigkeitskammer dienen. Leider sind geschmiedete Komponenten an sich relativ teuer, und die zusätzlichen Bohrschritte erhöhen die Kosten und die Komplexität der Teile, zum Beispiel des geschmiedeten Steuerelements, weiter.

Somit besteht seit langem ein Bedarf an einer Drehmomentwandlerkupplung mit höherer Drehmomentkapazität. Insbesondere wird ein Mittel zur Vergrößerung der radialen Abmessung der Kupplung benötigt. Ferner besteht ein Bedarf daran, den Flüssigkeitskreislauf in Verbindung mit der Kontaktfläche zwischen einer Führungsscheibe und einer Nabe kostengünstig zu verbessern. ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Die Erfindung umfasst im Allgemeinen eine Drehmomentübertragungsbaugruppe mit einer Führungsscheibe für einen Drehmomentwandler, die Folgendes beinhaltet: eine Führungsscheibe, die drehfest mit einem Gehäuse des Drehmomentwandlers verbunden ist; ein Kolbenblech für eine Kupplung; und mindestens eine Federbaugruppe, die drehfest mit der Führungsscheibe und dem Kolbenblech verbunden ist. Die mindestens eine Federbaugruppe ist in axialer Richtung zwischen dem Kolbenblech und dem Gehäuse des Drehmomentwandlers angeordnet. Die mindestens eine Federbaugruppe beinhaltet ein erstes Ende, das mit der Führungsscheibe verbunden ist, und ein zweites Ende, das mit dem Kolbenblech verbunden ist. Gemäß einigen Aspekten beinhaltet das Leitblech mindestens eine Zunge, die in der Nähe eines Außenumfangs des Leitblechs angeordnet ist, und das erste Ende ist mit der Zunge verbunden. Gemäß einigen Aspekten ist mindestens eines der beiden Bleche, die Führungsscheibe bzw. das Kolbenblech, mit mindestens einem Niet mit der mindestens einen Feder verbunden, oder der mindestens eine Niet ist aus mindestens einem der beiden Bleche, der Führungsscheibe bzw. dem Kolbenblech, extrudiert. Das Kolbenblech ist so angeordnet, dass es mindestens einen Teil einer Ausrückdruckkammer für die Kupplung mit dem Gehäuse bildet, und die Baugruppe beinhaltet einen Kanal zwischen dem Kolbenblech und der Führungsscheibe und steht über eine Flüssigkeit mit der Ausrückkammer in Verbindung. Gemäß einigen Aspekten ist die Führungsscheibe gestanzt, das Kolbenblech ist gestanzt, und die mindestens eine Federbaugruppe umfasst ferner mindestens eine Blattfeder, oder die Kupplung umfasst femer eine Zweischeibenkupplung.

Die Erfindung umfasst im Allgemeinen auch eine Drehmomentübertragungsbaugruppe mit einer Führungsscheibe für einen Drehmomentwandler, die Folgendes umfasst: eine Führungsscheibe, die drehfest mit einem Deckel des Drehmomentwandlers verbunden ist; ein Kolbenblech für eine Kupplung; und mindestens eine Federbaugruppe, die drehfest mit der Führungsscheibe und dem Kolbenblech verbunden ist; und mindestens einen Kanal zwischen der Führungsscheibe und dem Kolbenblech. Das Kolbenblech ist so angeordnet, dass es mindestens einen Teil einer Kammer zwischen dem Deckel und dem Kolbenblech bildet, und der mindestens eine Kanal ist so angeordnet, dass er über eine Flüssigkeit mit der Kammer in Verbindung steht. Gemäß einigen Aspekten ist die mindestens eine Federbaugruppe in axialer Richtung zwischen dem Deckel und dem Kolbenblech angeordnet, oder mindestens eines der beiden Bleche, die Führungsscheibe oder das Kolbenblech, ist gestanzt.

Ferner umfasst die Erfindung im Allgemeinen eine Drehmomentübertragungsbaugruppe mit einer Führungsscheibe für einen Drehmomentwandler, die Folgendes beinhaltet: eine Führungsscheibe, die drehfest mit einem Gehäuse des Drehmomentwandlers verbunden und so angeordnet ist, dass sie mit einer Kurbelwelle verbunden ist; ein Kolbenblech für eine Kupplung; und mindestens eine Federbaugruppe, die direkt mit der Führungsscheibe und dem Kolbenblech verbunden ist. Die mindestens eine Federbaugruppe verbindet die Führungsscheibe und das Kolbenblech drehfest miteinander. Gemäß einigen Aspekten ist die mindestens eine Federbaugruppe in axialer Richtung zwischen dem Gehäuse und dem Kolbenblech angeordnet. Gemäß einigen Aspekten ist das Kolbenblech so angeordnet, dass es mindestens einen Teil einer Ausrückdruckkammer für die Kupplung mit dem Gehäuse bildet, und die Baugruppe beinhaltet einen Kanal zwischen dem Kolbenblech und der Führungsscheibe und ist so angeordnet, dass sie über eine Flüssigkeit mit der Ausrückkammer in Verbindung steht. Gemäß einigen Aspekten ist mindestens eines der beiden Bleche, die Führungsscheibe bzw. das Kolbenblech, gestanzt.

Die Erfindung umfasst im Allgemeinen eine Drehmomentübertragungsbaugruppe mit einer Führungsscheibe für einen Drehmomentwandler, die Folgendes beinhaltet: eine gestanzte Führungsscheibe, die drehfest mit einem Deckel des Drehmomentwandlers verbunden ist; ein gestanztes Kolbenblech für eine Kupplung; mindestens eine Federbaugruppe, welche die Führungsscheibe und das Kolbenblech drehfest miteinander verbindet; und einen Kanal zwischen der Führungsscheibe und dem Kolbenblech. Die mindestens eine Federbaugruppe ist in axialer Richtung zwischen dem Kolbenblech und dem Deckel angeordnet, das Kolbenblech ist so angeordnet, dass es mindestens einen Teil einer Ausrückdruckkammer für die Kupplung mit dem Deckel bildet, und der Kanal ist so angeordnet, dass er über eine Flüssigkeit mit der Ausrückkammer in Verbindung steht.

Eine allgemeine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Drehmomentübertragungsbaugruppe mit einer Führungsscheibe für einen Drehmomentwandler ohne Verwendung geschmiedeter Komponenten bereitzustellen. Eine weitere allgemeine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Drehmomentübertragungsbaugruppe mit einer Führungsscheibe für einen Drehmomentwandler unter größtmöglicher Verwendung gestanzter Komponenten bereitzustellen.

Diese sowie weitere Aufgaben und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsarten der Erfindung und aus den beiliegenden Zeichnungen und Ansprüchen klar.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 ist ein allgemeines Blockschaubild des Kraftflusses in einem Motorfahrzeug, das zur Erläuterung der Beziehung und der Funktion eines Drehmomentwandlers in dessen Antriebsstrang dient;

Fig. 2 ist eine Querschnittsansicht eines Drehmomentwandlers nach dem Stand der Technik, der im Einbauzustand an einem Motor eines Motorfahrzeugs dargestellt ist;

Fig. 3 ist eine Ansicht des in Fig. 2 gezeigten Drehmomentwandlers von der linken Seite entlang der Schnittlinie 3-3 in Fig. 2;

Fig. 4 ist eine Querschnittsansicht des in den Figuren 2 und 3 gezeigten Drehmomentwandlers allgemein entlang der Schnittlinie 4-4 in Fig. 3;

Fig. 5 ist eine Ansicht des in Fig. 2 gezeigten Drehmomentwandlers in Explosionsdarstellung aus der Sicht eines Betrachters von der linken Seite auf den Drehmomentwandler in Explosionsdarstellung;

Fig. 6 ist eine zweite Ansicht des in Fig. 2 gezeigten Drehmomentwandlers in Explosionsdarstellung aus der Sicht eines Betrachters von der rechten Seite auf den Drehmomentwandler in Explosionsdarstellung;

Fig. 7A ist eine perspektivische Ansicht eines Zylinderkoordinatensystems, das die in der vorliegenden Anmeldung gebrauchten räumlichen Begriffe darstellt; Fig. 7B ist eine perspektivische Ansicht eines Objekts im Zylinderkoordinatensystem von Fig. 7A, welches die in der vorliegenden Anmeldung gebrauchten Begriffe darstellt;

Fig. 8 ist eine perspektivische Vorderansicht einer Drehmomentübertragungsbaugruppe mit einer Führungsscheibe gemäß der vorliegenden Erfindung für einen Drehmomentwandler;

Fig. 9 ist eine Vorderansicht einer in Fig. 8 gezeigten Baugruppe;

Fig. 10 ist eine Vorderansicht der in Fig. 8 gezeigten Baugruppe in Explosionsdarstellung;

Fig. 11 ist eine Rückansicht der in Fig. 8 gezeigten Baugruppe in Explosionsdarstellung; und

Fig. 12 ist eine Teilquerschnittsansicht einer Kupplungsbaugruppe gemäß der vorliegenden Erfindung in einem Drehmomentwandler.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Von vornherein sollte klar sein, dass gleiche Bezugsnummern in verschiedenen Zeichnungsansichten identische oder funktionell ähnliche Strukturelemente der Erfindung bezeichnen. Obwohl die vorliegende Erfindung unter Bezug auf die gegenwärtig als bevorzugt angesehenen Aspekte beschrieben wird, sollte klar sein, dass die beanspruchte Erfindung nicht auf die beschriebenen Aspekte beschränkt ist.

Außerdem ist klar, dass diese Erfindung nicht auf die bestimmten beschriebenen Verfahren, Materialien und Modifikationen beschränkt ist und insofern natürlich variieren kann. Ferner ist klar, dass die hier gebrauchten Begriffe nur zur Beschreibung bestimmter Aspekte dienen und nicht als Einschränkung des Geltungsbereichs der vorliegenden Erfindung zu verstehen sind, der nur durch die angehängten Ansprüche eingeschränkt wird.

Sofern nicht anderweitig definiert, haben alle hier gebrauchten technischen und wissenschaftlichen Begriffe dieselbe Bedeutung, wie sie einem Fachmann geläufig ist, an den sich diese Erfindung richtet. Obwohl zum Durchführen oder Testen der Erfindung beliebige Verfahren, Einrichtungen oder Materialien verwendet werden können, die den hier beschriebenen ähnlich oder gleichwertig sind, werden im Folgenden die bevorzugten Verfahren, Einrichtungen und Materialien beschrieben.

Unter „drehfest verbunden oder befestigt" ist zu verstehen, dass die Schaltung und die Gehäuseschale so miteinander verbunden sind, dass sich die beiden Komponenten gemeinsam drehen, das heißt, die beiden Komponenten sind bezüglich der Drehung miteinander verbunden. Durch das drehfeste Verbinden von zwei Komponenten wird nicht unbedingt die Relativbewegung in anderen Richtungen eingeschränkt. Zum Beispiel können zwei drehfest miteinander verbundene Komponenten über eine Zahnkranzverbindung eine axiale Bewegung gegeneinander ausführen. Es sollte jedoch klar sein, dass eine drehfeste Verbindung nicht unbedingt bedeutet, dass eine Bewegung in anderen Richtungen möglich ist. Zum Beispiel können zwei drehfest miteinander verbundene Komponenten in axialer Richtung fest miteinander verbunden sein. Die obige Erläuterung der drehfesten Verbindung gilt auch für die folgenden Erörterungen. Sofern nicht anders definiert, ist unter einer Verbindung eine drehfeste Verbindung zu verstehen.

Fig. 7A ist eine perspektivische Ansicht eines Zylinderkoordinatensystems 80, das die in der vorliegenden Anmeldung verwendeten räumlichen Begriffe darstellt. Die vorliegende Erfindung wird zumindest teilweise in Verbindung mit einem Zylinderkoordinatensystem beschrieben. Das System 80 weist eine Längsachse 81 auf, die als Bezug für die folgenden Richtungs- und räumlichen Begriffe dient. Die Attribute „axial", „radial" und „Umfangs-" beziehen sich auf eine Ausrichtung parallel zur Achse 81 , zum Radius 82 (der senkrecht zur Achse 81 ist) bzw. zum Umfang 83. Die Attribute „axial", „radial" und „Umfangs-" beziehen sich auf eine Ausrichtung parallel zu entsprechenden Ebenen. Zur Erläuterung der Lage der verschiedenen Ebenen dienen die Objekte 84, 85 und 86. Die Fläche 87 des Objekts 84 bildet eine axiale Ebene. Das heißt, die Achse 81 bildet eine Linie entlang der Fläche. Die Fläche 88 des Objekts 85 bildet eine radiale Ebene. Das heißt, der Radius 82 bildet eine Linie entlang der Fläche. Die Fläche 89 des Objekts 86 bildet eine Umfangsfläche. Das heißt, der Umfang 83 bildet eine Linie entlang der Fläche. Gemäß einem weiteren Beispiel verläuft eine axiale Bewegung oder Anordnung parallel zur Achse 81, eine radiale Bewegung oder Anordnung verläuft parallel zum Radius 82, und eine Umfangsbewegung oder -anordnung verläuft parallel zum Umfang 83. Eine Drehung erfolgt um die Achse 81. Die Attribute „axial", „radial" und „Umfangs-" beziehen sich auf eine Ausrichtung parallel zur Achse 81, zum Radius 82 bzw. zum Umfang 83. Die Attribute „axial", „radial" und „Umfangs-" beziehen sich auf eine Ausrichtung parallel zu entsprechenden Flächen.

Fig. 7B ist eine perspektivische Ansicht des Objekts 90 im zylindrischen Koordinatensystem 80 von Fig. 7A, welche die in der vorliegenden Anmeldung gebrauchte räumliche Bezeichnungsweise darstellt. Das zylindrische Objekt 90 stellt ein zylindrisches Objekt in einem Zylinderkoordinatensystem dar und ist keineswegs als Einschränkung der vorliegenden Erfindung zu verstehen. Das Objekt 90 beinhaltet eine axiale Fläche 91 , eine radiale Fläche 92 und eine Umfangsfläche 93. Die Fläche 91 ist Teil einer axialen Ebene, die Fläche 92 ist Teil einer radialen Ebene, und die Fläche 93 ist Teil einer Umfangsfläche.

Fig. 8 ist eine perspektivische Ansicht der Drehmomentübertragungsbaugruppe mit einer Führungsscheibe gemäß der vorliegenden Erfindung für einen Drehmomentwandler.

Fig. 9 ist eine Vorderansicht der in Fig. 8 gezeigten Baugruppe 100.

Fig. 10 ist eine Vorderansicht der in Fig. 8 gezeigten Baugruppe 100 in Explosionsdarstellung.

Fig. 11 ist eine Rückansicht der in Fig. 8 gezeigten Baugruppe 100 in Explosionsdarstellung. Die folgende Beschreibung ist in Verbindung mit den Figuren 8 bis 11 zu sehen. Die Baugruppe 100 beinhaltet ein Kolbenblech 112, eine Führungsscheibe 114 und Federbaugruppen 116. Jedes Ende der Federbaugruppen ist mit dem Blech 112 bzw. mit der Führungsscheibe 114 verbunden. Die Federbaugruppen verbinden die beiden Bleche drehfest miteinander. Zum Beispiel ist das Ende 115 mit der Führungsscheibe 114 und das Ende 117 mit dem Blech 112 verbunden. Die Federbaugruppen können durch ein beliebiges in der Technik bekanntes Mittel befestigt werden, zum Beispiel, aber nicht darauf beschränkt, durch Schweißen oder Schrauben. Gemäß einigen Aspekten werden zum Befestigen der Federn Niete 118 und 120 verwendet. Löcher 150 und 152 im Blech 114 bzw. 112 nehmen Niete 118 bzw. 120 auf. Die Niete 118 und 120 sind plattgedrückt oder gestaucht und aus den Löchern 150 bzw. 152 herausgenommen dargestellt. Gemäß einigen Aspekten sind die Niete 118 und 120 separate Niete. Gemäß einigen (nicht gezeigten) Aspekten sind die Niete aus dem Kolbenblech 112 oder aus der Führungsscheibe 114 extrudiert. Gemäß einigen Aspekten dienen Federn als Federbaugruppen 116. Für die Federn 116 kann eine beliebige in der Technik bekannte geeignete Feder verwendet werden. Gemäß einigen Aspekten dienen Blattfedern als Federn.

Gemäß einigen Aspekten beinhaltet die Führungsscheibe 114 Zungen 146 für die Löcher 150. Gemäß einigen Aspekten sind die Zungen äquidistant auf dem Außenumfang 154 der Führungsscheibe 114 angebracht. Es sollte jedoch klar sein, dass auch andere räumliche Anordnungen möglich sind. Durch die Anbringung der Zungen 146 am Außenumfang 154 kann das Kolbenblech 112 versetzt an der Führungsscheibe 114 befestigt werden, sodass die Rückseite des Nietes 118 zugänglich ist und der Niet ordnungsgemäß gestaucht werden kann. Gemäß einigen (nicht gezeigten) Aspekten weist die Führungsscheibe 114 einen gleichförmigen Umfang auf, der zum Befestigen am Blech 112 verwendet wird. Zum Beispiel können Nietlöcher auf einem gleichförmigen Umfang untergebracht werden.

Fig. 12 ist eine Teilquerschnittsansicht der Kupplungsbaugruppe 100 gemäß der vorliegenden Erfindung im Drehmomentwandler 110. Gemäß einigen Aspekten ist eine Baugruppe 100 gemäß der vorliegenden Erfindung mit einer Kupplung in einem Drehmomentwandler, zum Beispiel im Drehmomentwandler 110, verbunden. Die Führungsscheibe 114 ist durch ein beliebiges in der Technik bekanntes Mittel drehfest mit dem Deckel 128 verbunden. Gemäß einigen Aspekten ist das Blech durch eine Schweißnaht 140 fest mit dem Deckel verbunden. Die Führungsscheibe 114 ist gemäß der obigen Beschreibung drehfest mit dem Kolbenblech 112 verbunden. Somit wird das Drehmoment des Motors vom Deckel über die Führungsscheibe zum Blech 112 übertragen.

Eine Anordnung gemäß der vorliegenden Erfindung schafft auf vorteilhafte Weise Drehmomentübertragungswege, die eine Anordnung des Dämpfers 130 radial weiter außen als bei der oben gezeigten Anordnung ermöglichen, wobei die Überbrückungskupplung 121 immer noch einen relativ großen Durchmesser einnehmen kann. Insbesondere ist die Führungsscheibe mit dem Deckel 128, der das Drehmoment von der Kurbelwelle 156 aufnimmt, und mit dem Blech 112 in der Nähe des Kragens 113 am Innenumfang des Kolbenblechs 112 verbunden. Somit wird das Drehmoment durch den Deckel zur Führungsscheibe 114 und den Federbaugruppen 116 bis zu einem Punkt in der Nähe eines radialen Innenumfangs des Blechs 112 übertragen. Die Antriebsplatte 122 ist in der Kupplung 121 angebracht, um eine Verbindung von der Kupplung zu den Dämpferfedern 130 herzustellen und so die Federhalterung 132 in der Nähe des Außenumfangs des Gehäuses 128 an der Turbinenschale 134 befestigen zu können. Das heißt, die Antriebsplatte ist radial nicht durch die Verbindung des Kolbens 112 mit dem Gehäuse eingeschlossen. Während des Überbrückungsmodus wird dann durch den Kontakt mit dem Deckel, zum Beispiel durch das Reibungsmaterial 126, und durch die Verbindung des Blechs 112 mit der Scheibe 114 ein Drehmoment zur Kupplung übertragen. Da das Drehmoment des Dämpfers von der Federkonstante (Federstärke), dem Komprimierungsgrad der Feder und dem radialen Abstand abhängt, können durch die Vergrößerung des radialen Abstands des Dämpfers durch das Anbringen des Dämpfers am Außenumfang 131 Federn 130 mit einer kleineren Federkonstante verwendet werden. Außerdem ergibt sich durch das Anbringen des Dämpfers in der Nähe des Außenumfangs des Gehäuses anstatt radial näher zur Achse 123 der Vorteil, dass der normalerweise in einem Drehmomentwandler ungenutzte Platz 133 genutzt und wertvoller axialer Platz radial näher zur Achse 123, zum Beispiel Platz in der Kammer 127, freigegeben wird.

Eine Dichtung 138 an der Turbinennabe 158 berührt den Kragen 113 des Kolbenblechs 112, um den Innenumfang der Druckkammer 141 abzudichten. Die Reibungsmaterialien 124 und 126 bewirken eine Abdichtung der Hochdruckkammer 141 am Außenumfang der Druckkammer 141. Die Druckkammer 141 übt einen Druck auf die Druckfläche 142 aus, um eine axiale Verschiebung des Kolbenblechs 112 zu bewirken.

Für die ordnungsgemäße Funktion der Kupplung 121 ist eine schnelle Verdrängung der Flüssigkeit in die Kammern 127 und 141 und aus diesen heraus erforderlich. Durch die konstruktive Gestaltung der Führungsscheibe 114 entsteht ein Flüssigkeitskanal 125 zur Kammer 127 zwischen der Führungsscheibe und der Nabe 158. Auf dem Umfang 154 sind einzelne Federn 116 angebracht, welche die Führungsscheibe und das Blech 112 axial auf Abstand halten und gleichzeitig auf dem Umfang zwischen den Baugruppen Zwischenräume frei lassen. Deshalb stellt der Kanal 125 ein Mittel zum Verdrängen einer Flüssigkeit in die Kammer 127 und aus dieser heraus bereit.

Die Führungsscheibe 114 zentriert oder führt den Drehmomentwandler 110 in Bezug auf die Kurbelwelle 156. Die Führungsscheibe 114 besteht aus einem am Deckel 128 befestigten Einzelteil, das eine Reihe von Vorteilen bietet. Wenn Führungsscheiben aus demselben Materialstück wie der Deckel gestanzt werden, nimmt die Anzahl der zur Bildung des Deckels erforderlichen Stanzschritte oder der Bearbeitungsstationen in der Gesenkpresse zu. In manchen Fällen kann es durch die zusätzlichen Schritte erforderlich sein, dass der Deckel ein zweites Mal in die Presse eingelegt werden muss, da die Anzahl der in der Presse verfügbaren Stationen begrenzt ist, was die Stanzschritte komplizierter macht und die Fertigungskosten für den Deckel erhöht. Durch die separate Herstellung der Führungsscheibe ergibt sich der Vorteil, dass die zusätzlichen Stanzschritte für den Deckel entfallen. Außerdem hat die Führungsscheibe 114 einen kleineren Durchmesser, sodass in einer bestimmten zur Herstellung der Führungsscheibe verwendeten Presse mehrere Stationen genutzt werden können. Ferner ist zum Stanzen der kleineren Führungsscheibe weniger Kraft erforderlich, sodass zur Herstellung der Führungsscheibe eine kleinere (und preiswertere) Presse eingesetzt werden kann. Wenn die Führungsscheibe und der Deckel getrennt hergestellt werden, können außerdem die Zungen oder der Flansch an der Führungsscheibe gebildet werden, um die Federn 116 mit der Führungsscheibe zu verbinden.

Die Trennung des Kolbenblechs 112, das heißt, der Abstand zwischen dem Blech 112 und dem Deckel 128, kann durch die Verbindung der Führungsscheibe 114 mit dem Deckel 128 eingestellt werden. Gemäß einigen Aspekten wird die Trennung durch eine Schulter 135 am Kolbenblech eingestellt, welche die axiale Position des Deckels in Bezug auf die Führungsscheibe festlegt. Gemäß einigen (nicht gezeigten) Aspekten weist die Führungsscheibe keine Schulter auf, sondern der Deckel, die Antriebsplatte 122 und der Kolben 112 werden in axialer Richtung übereinander gestapelt und die axiale Position des Deckels auf der Umfangsfläche 137 des Kolbenblechs so eingestellt, dass der gewünschte Abstand entsteht. Dann wird der Deckel zum Beispiel durch Schweißen mit der Führungsscheibe verbunden.

Gemäß einigen Aspekten werden das Blech 112 und die Führungsscheibe 114 durch Stanzen gebildet.

Somit ist zu erkennen, dass die Aufgaben der Erfindung wirksam gelöst werden, obwohl sich der Fachmann Änderungen und Modifikationen der Erfindung vorstellen kann, ohne von Geist oder Geltungsbereich der beanspruchten Erfindung abzuweichen. Obwohl die

Erfindung unter Bezug auf eine spezielle bevorzugte Ausführungsart beschrieben wurde, ist klar, dass Änderungen vorgenommen werden können, ohne von Geltungsbereich oder

Geist der beanspruchten Erfindung abzuweichen.

Claims

Ansprüche

1. Drehmomentübertragungsbaugruppe mit einer Führungsscheibe für einen Drehmomentwandler, wobei die Baugruppe Folgendes umfasst:

eine Führungsscheibe, die drehfest mit einem Gehäuse des Drehmomentwandlers verbunden ist;

ein Kolbenblech für eine Kupplung; und

mindestens eine Federbaugruppe, welche die Führungsscheibe und das Kolbenblech drehfest miteinander verbindet, wobei die mindestens eine . Federbaugruppe so angeordnet ist, dass sie sich zwischen dem Kolbenblech und einem Deckel des Drehmomentwandlers befindet.

2. Baugruppe nach Anspruch 1 , bei der die mindestens eine Federbaugruppe ferner ein erstes Ende, das mit der Führungsscheibe verbunden ist, und ein zweites Ende umfasst, das mit dem Kolbenblech verbunden ist.

3. Baugruppe nach Anspruch 1 , bei der die Führungsscheibe ferner mindestens eine Zunge umfasst, die in der Nähe eines Außenumfangs der Führungsscheibe angebracht ist, und bei der das erste Ende mit der Zunge verbunden ist.

4. Baugruppe nach Anspruch 1 , bei der mindestens eines der beiden Bleche, die Führungsscheibe bzw. das Kolbenblech, durch mindestens einen Niet mit mindestens einer Feder verbunden ist.

5. Baugruppe nach Anspruch 4, bei der der mindestens ein Niet aus mindestens einem Blech, aus der Führungsscheibe bzw. dem Kolbenblech, extrudiert ist.

6. Baugruppe nach Anspruch 1 , bei der das Kolbenblech so angeordnet ist, dass es mindestens einen Teil einer Ausrückdruckkammer für die Kupplung mit dem Deckel bildet; und wobei die Baugruppe ferner einen Kanal zwischen dem Kolbenblech und der Führungsscheibe umfasst, der so angeordnet ist, dass er durch eine Flüssigkeit mit der Ausrückkammer verbunden ist.

7. Baugruppe nach Anspruch 1 , bei der die Führungsscheibe gestanzt ist.

8. Baugruppe nach Anspruch 1 , bei der das Kolbenblech gestanzt ist.

9. Baugruppe nach Anspruch 1 , bei der die mindestens eine Federbaugruppe ferner mindestens eine Blattfeder umfasst.

10. Baugruppe nach Anspruch 1 , bei der die Kupplung ferner eine Zweischeibenkupplung umfasst.

11. Drehmomentübertragungsbaugruppe mit einer Führungsscheibe für einen Drehmomentwandler, wobei die Baugruppe Folgendes umfasst:

ein Kolbenblech für eine Kupplung; und

mindestens eine Federbaugruppe, welche die Führungsscheibe und das Kolbenblech drehfest miteinander verbindet; und

mindestens einen Kanal zwischen der Führungsscheibe und dem Kolbenblech, wobei das Kolbenblech so angeordnet ist, dass es mindestens einen Teil einer Kammer zwischen dem Gehäuse und dem Kolbenblech bildet, und wobei der mindestens eine Kanal so angeordnet ist, dass er durch eine Flüssigkeit mit der Kammer verbunden ist.

12. Baugruppe nach Anspruch 11 , bei der die mindestens eine Federbaugruppe axial zwischen dem Deckel und dem Kolbenblech angeordnet ist.

13. Baugruppe nach Anspruch 11 , bei mindestens eines der beiden Bleche, die Führungsscheibe bzw. das Kolbenblechs, gestanzt ist. - -

14. Drehmomentübertragungsbaugruppe mit einer Führungsscheibe für einen Drehmomentwandler, wobei die Baugruppe Folgendes umfasst:

eine Führungsscheibe, die drehfest mit einem Gehäuse des Drehmomentwandlers verbunden ist und mit einer Kurbelwelle gekoppelt wird;

ein Kolbenblech für eine Kupplung; und

mindestens eine Federbaugruppe, die direkt mit der Führungsscheibe und dem Kolbenblech verbunden ist, wobei die mindestens eine Federbaugruppe die Führungsscheibe und das Kolbenblech drehfest miteinander verbindet.

15. Baugruppe nach Anspruch 14, bei der die mindestens eine Federbaugruppe axial zwischen dem Deckel und dem Kolbenblech angeordnet ist.

16. Baugruppe nach Anspruch 14, bei der das Kolbenblech so angeordnet ist, dass es mindestens einen Teil einer Ausrückdruckkammer für die Kupplung mit dem Deckel bildet; und wobei die Baugruppe ferner einen Kanal zwischen dem Kolbenblech und der Führungsscheibe umfasst, der so angeordnet ist, dass er über eine Flüssigkeit mit der Ausrückkammer in Verbindung steht.

17. Baugruppe nach Anspruch 14, bei der mindestens eines der beiden Bleche, die Führungsscheibe bzw. das Kolbenblech, gestanzt ist.

18. Drehmomentübertragungsbaugruppe mit einer Führungsscheibe für einen Drehmomentwandler, wobei die Baugruppe Folgendes umfasst:

eine gestanzte Führungsscheibe, die drehfest mit einem Gehäuse des Drehmomentwandlers verbunden ist;

ein gestanztes Kolbenblech für eine Kupplung;

mindestens eine Federbaugruppe, welche die Führungsscheibe und das Kolbenblech drehfest miteinander verbindet; und - -

einen Kanal zwischen der Führungsscheibe und dem Kolbenblech, wobei die mindestens eine Federbaugruppe axial zwischen dem Kolbenblech und dem Deckel angeordnet ist, wobei das Kolbenblech so angeordnet ist, dass es mindestens einen Teil einer Ausrückdruckkammer für die Kupplung mit dem Deckel bildet, und wobei der Kanal so angeordnet ist, dass er über eine Flüssigkeit mit der Ausrückkammer verbunden ist.