DE102017103277A1 - Hydrodynamisches Lager mit einer Aussparung zum Annieten eines Dämpfers an eine Turbine - Google Patents
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Abstract
Es wird eine Antriebsbaugruppe für einen Drehmomentwandler bereitgestellt. Die Antriebsbaugruppe enthält eine Turbine; eine durch Verbindungselemente an einer ersten Seite der Turbine befestigte Dämpferbaugruppe; und ein hydrodynamisches Lager, das an einer zweiten Seite der Turbine befestigt ist, die der ersten Seite entgegengesetzt ist. Das hydrodynamische Lager enthält mindestens eine darin gebildete Vertiefung zum Aufnehmen von Enden der Verbindungselemente. Auch ein Verfahren zum Bilden einer Antriebsbaugruppe wird bereitgestellt. Das Verfahren beinhaltet Befestigen eines Deckblechs der Dämpferbaugruppe an einer ersten Seite einer Turbine mittels Verbindungselementen; und Befestigen eines hydrodynamischen Lagers an einer zweiten Seite der Turbine, die der ersten Seite entgegengesetzt ist. Das hydrodynamische Lager enthält mindestens eine darin gebildete Aussparung zum Aufnehmen von Enden der Verbindungselemente. Auch ein Drehmomentwandler wird bereitgestellt.
Description
- Die vorliegende Offenbarung betrifft allgemein Drehmomentwandler und insbesondere hydrodynamische Lager für Drehmomentwandler.
- HINTERGRUND DER ERFINDUNG
-
1 offenbart einen Drehmomentwandler10 , der eine Dämpferbaugruppe12 enthält, die an einer Turbine14 befestigt ist. Die Dämpferbaugruppe12 enthält zwei Deckbleche16 ,18 , wobei das der Turbine zugewandte Deckblech16 durch eine Vielzahl über den Umfang hinweg voneinander beabstandeter Niete20 an die Turbine14 angenietet ist. Die Niete20 sind radial außerhalb eines Lagers22 und radial innerhalb eines inneren Satzes von Federn26 angeordnet. Das Lager22 ist axial zwischen der Turbine14 und einem Stator26 des Drehmomentwandlers10 eingeschlossen. Ein axial zwischen den Deckblechen16 ,18 angeordneter Dämpferflansch28 ist mit einer Vielzahl über den Umfang hinweg und radial auf die Niete20 ausgerichteten Zugangslöchern30 versehen, um einem Nietwerkzeug während der Bildung der Niete20 Zugang zum Deckblech16 zu gewähren. -
2 offenbart eine Draufsicht auf den Antriebsflansch28 . Der Antriebsflansch28 enthält eine radial innerste Fläche32 und eine radial äußerste Fläche34 . Zwischen den Flächen32 ,34 enthält der Antriebsflansch28 ferner sich in Umfangsrichtung erstreckende Schlitze36 zum Aufnehmen von Federn26 . Die Löcher30 sind radial auf radial innere Kanten38 der Schlitze36 ausgerichtet, sodass jedes Loch30 über den Umfang hinweg zwischen zwei Schlitzen36 angeordnet ist. Aufgrund des geringen Abstands zwischen den Löchern32 und den Schlitzen36 befindet sich in den Bereichen zwischen den Löchern32 und den Schlitzen36 nur sehr wenig Material39 , was die Spannung auf den Antriebsflansch28 erhöht, sodass der Antriebsflansch28 möglicherweise umkonstruiert werden muss, sodass die radiale Breite und/oder die Umfangslänge der Schlitze36 verringert wird und kleinere Federn verwendet werden können. - In der US-Patentanmeldung 2015/0219196 wird eine ähnliche Anordnung offenbart.
- KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
- Es wird eine Antriebsbaugruppe für einen Drehmomentwandler bereitgestellt. Die Antriebsbaugruppe enthält eine Turbine; eine durch Verbindungselemente an einer ersten Seite der Turbine befestigte Dämpferbaugruppe; und ein hydrodynamisches Lager, das an einer zweiten Seite der Turbine befestigt ist, die der ersten Seite entgegengesetzt ist. Das hydrodynamische Lager enthält mindestens eine darin gebildete Aussparung zum Aufnehmen von Enden der Verbindungselemente.
- Auch ein Drehmomentwandler wird bereitgestellt. Der Drehmomentwandler enthält eine Antriebsbaugruppe und einen Stator, der an einer sich radial erstreckenden Fläche des hydrodynamischen Lagers anliegt.
- Auch ein Verfahren zum Bilden einer Antriebsbaugruppe wird bereitgestellt. Das Verfahren beinhaltet Befestigen eines Deckblechs der Dämpferbaugruppe mittels Verbindungselementen an einer ersten Seite einer Turbine; und Befestigen eines hydrodynamischen Lagers an einer zweiten Seite der Turbine, die der ersten Seite entgegengesetzt ist. Das hydrodynamische Lager enthält mindestens eine darin gebildete Aussparung zum Aufnehmen von Enden der Verbindungselemente.
- KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
- Die vorliegende Erfindung wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die folgenden Zeichnungen beschrieben, wobei:
-
1 schematisch eine seitliche Querschnittsansicht eines bekannten Drehmomentwandlers zeigt; und -
2 schematisch eine Draufsicht auf ein Deckblech des in1 gezeigten Drehmomentwandlers zeigt; -
3 schematisch eine seitliche Querschnittsansicht eines Drehmomentwandlers gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt; -
4 eine Draufsicht auf ein Lager des in3 gezeigten Drehmomentwandlers zeigt; und -
5 eine perspektivische Ansicht eines Nietaufnahmeabschnitts des Lagers zeigt, der mit einer Vielzahl von Aussparungen versehen ist. - DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
- Die Offenbarung stellt ein hydrodynamisches Lager bereit, das eine Aussparung zum Aufnehmen von Nieten enthält, sodass Nietaufnahmelöcher entbehrlich sind. Dadurch können Niete in demselben radialen Abstand wie das hydrodynamische Lager angeordnet werden.
-
3 zeigt eine seitliche Querschnittsansicht eines Drehmomentwandlers40 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Der Drehmomentwandler40 enthält einen Vorderdeckel42 zum Verbinden mit einer Kurbelwelle eines Verbrennungsmotors und einen Rückdeckel44 , der ein Gehäuse46 für ein Laufrad oder eine Pumpe48 bildet. Der Drehmomentwandler40 enthält auch eine Antriebsbaugruppe, die durch eine Turbine50 gebildet ist, die dem Laufrad48 gegenüber angeordnet ist, und eine an der Turbine50 befestigte Dämpferbaugruppe60 . Der Drehmomentwandler40 enthält ferner einen Stator52 axial zwischen dem Laufrad48 und der Turbine50 und eine Freilaufkupplung53 , die den Stator52 haltert. Der Stator52 enthält ein Unterteil55 und eine Zentrierscheibe57 , die die Freilaufkupplung53 innerhalb des Stators26 in ihrer Position hält. Die Turbine50 enthält eine Vielzahl von Schaufeln54 , die auf einem rundlichen Abschnitt56 der Turbine50 an einer dem Rückdeckel zugewandten Seite der Turbine50 befestigt sind. Ferner enthält die Turbine50 eine radial innere Erweiterung58 , die von dem rundlichen Abschnitt56 aus radial nach innen ragt. An einer dem Vorderdeckel zugewandten Seite der Turbine50 ist diese mit der Dämpferbaugruppe60 verbunden. - Die beiden Deckbleche
62 ,64 der Dämpferbaugruppe60 haltern axial zwischen beiden einen inneren Satz von Federn65 , wobei das der Turbine zugewandte Deckblech62 durch eine Vielzahl über den Umfang hinweg voneinander beabstandeter Niete66 an die Turbine50 angenietet ist. Die Niete66 enthalten jeweils einen ersten Kopf66a , der an einer dem Stator zugewandten Seite der Turbine50 anliegt, einen zweiten Kopf66b , der an einer dem Vorderdeckel zugewandten Seite des ersten Deckblechs62 anliegt, und einen Schaft66c , der die Köpfe66a ,66b miteinander verbindet und durch im ersten Deckblech62 und der Turbine50 gebildete Nietlöcher ragt. - Ein hydrodynamisches Lager
68 ist axial zwischen der radial inneren Erweiterung der Turbine50 und dem Stator52 eingeschlossen. Das Lager68 enthält eine erste sich radial erstreckende Fläche70 , die am Stator52 anliegt, und eine zweite sich radial erstreckende Fläche72 , die an einer dem Stator zugewandten Fläche73 der radial inneren Erweiterung58 der Turbine50 anliegt. Genauer gesagt, die erste sich radial erstreckende Fläche70 liegt an einer Zentrierscheibe57 des Stators52 an. Gemäß einer Ausführungsform ist die erste sich radial erstreckende Fläche70 aus einem abriebbeständigen Werkstoff gebildet, zum Beispiel aus einem Kunststoff in Form eines Polyetheretherketons (PEEK) oder eines Polyamidimids des Herstellers TORLON. Die zweite sich radial erstreckende Fläche72 enthält mindestens eine darin gebildete Aussparung74 zum Aufnehmen eines Endes der Niete66 , genauer gesagt, der ersten Köpfe66a der Niete66 . Die Aussparung74 teilt die zweite sich radial erstreckende Fläche72 in einen radial inneren Abschnitt72a radial innerhalb der Aussparung74 und einen radial äußeren Abschnitt72b radial außerhalb der Aussparung74 ein. Die Aussparung74 ist durch zwei sich radial erstreckende Wände75 ,77 , die sich von der zweiten sich radial erstreckenden Fläche72 aus erstrecken, und eine sich radial erstreckende Wand79 definiert, die sich von der Wand75 bis zur Wand77 erstreckt. Die radial innere Wand75 ist mit dem radial inneren Abschnitt72a verbunden, und die radial äußere Wand77 ist mit dem radial äußeren Abschnitt72b verbunden. Gemäß einer Ausführungsform erstreckt sich eine einzelne Aussparung74 über den Umfang hinweg in dem Lager68 und nimmt alle ersten Köpfe66a auf. Gemäß einer anderen Ausführungsform ist in dem Lager68 eine Vielzahl von Aussparungen74 gebildet, die jeweils einen der ersten Köpfe66a aufnehmen. - Das Lager
68 enthält ferner eine Vielzahl über den Umfang hinweg voneinander beabstandeter Verbindungselemente78 , die durch über den Umfang hinweg voneinander beabstandete Löcher80 gesteckt werden, die in der radial inneren Erweiterung58 der Turbine50 gebildet sind, um das Lager68 mit der Turbine50 zu verbinden. Die Verbindungselemente78 enthalten Säulen82 , die durch Löcher80 ragen, und Klammern84 , die sich von der Säule82 radial nach innen erstrecken und an einer dem Dämpfer zugewandten Fläche86 der Turbine anliegen, um das Lager68 an der Turbine50 in seiner Position zu halten. Die Verbindungselemente78 befinden sich radial außerhalb eines scheibenförmigen Nietaufnahmeabschnitts88 des Lagers68 , der eine sich um die Mittelachse89 des Drehmomentwandlers40 herum erstreckende Scheibe bildet, und sind jeweils durch eine radiale Erweiterung90 mit einem Nietaufnahmeabschnitt88 verbunden. Die Aussparung74 in dem Nietaufnahmeabschnitt88 ermöglicht ein radiales Ausrichten des Lagers68 auf die Niete66 . Durch das Lager68 können die Niete66 radial stärker gegenüber den Federn65 versetzt sein als in dem oben beschriebenen Drehmomentwandler10 . -
4 zeigt eine Draufsicht auf das Lager68 von der sich radial erstreckenden Fläche70 her, die sich von einer inneren Umfangsfläche91a des scheibenförmigen Nietaufnahmeabschnitts88 bis zu einer äußeren Umfangsfläche91b des scheibenförmigen Nietaufnahmeabschnitts88 erstreckt. Die sich radial erstreckende Fläche70 ist zum Beispiel ebenso wie das Lager in der US-Patentanmeldung 2015/0184701 geformt, die hierdurch durch Bezugnahme hierin aufgenommen ist, und enthält eine Vielzahl über den Umfang hinweg voneinander beabstandeter bogenförmiger Abschnitte93 , die sich von der inneren Umfangsfläche91a bis zu einer äußeren Umfangsfläche91b erstrecken. Die sich radial erstreckende Fläche70 enthält auch eine Vielzahl abwechselnd zwischen den Abschnitten93 angeordneter, über den Umfang hinweg voneinander beabstandeter Nuten95 , die sich von der inneren Umfangsfläche91a bis zu einer äußeren Umfangsfläche91b erstrecken. Die Abschnitte93 enthalten jeweils eine ebene Fläche97 und eine schräge Fläche99 , die in Umfangsrichtung von der ebenen Fläche97 bis zur Nut95 absinkt.5 zeugt eine perspektivische Ansicht des Nietaufnahmeabschnitts88 , der mit einer Vielzahl von Aussparungen74 in der sich radial erstreckenden Fläche72 versehen ist, die jeweils zum Aufnehmen eines der ersten Köpfe66a dienen. In5 sind die Verbindungselemente78 weggelassen. Jede Aussparung74 ist wie oben erwähnt durch sich axial erstreckende Wände75 ,77 , die sich von der zweiten sich radial erstreckenden Fläche72 aus erstrecken, und eine sich radial erstreckende Wand79 definiert, die sich von der Wand75 bis zur Wand77 erstreckt. Die Wände75 ,77 sind miteinander verbunden und bilden eine zylindrische Form, und die Wand79 ist kreisförmig. - Die Dämpferbaugruppe
60 von3 enthält ferner einen Antriebsflansch92 , der axial zwischen den Deckblechen62 ,64 angeordnet ist. Der Antriebsflansch92 enthält ein radial inneres Ende94 , das drehfest mit einer Antriebswelle des Getriebes verbunden ist. Die Deckbleche62 ,64 übertragen ein Drehmoment von der Turbine50 über Federn95 zum Antriebsflansch92 . Der Antriebsflansch92 wiederum treibt die Antriebswelle des Getriebes an. Der Antriebsflansch92 enthält ferner sich in Umfangsrichtung erstreckende Schlitze96 zum Aufnehmen der Federn65 . Radial innerhalb der Schlitze96 enthält der Antriebsflansch92 ferner Zugangslöcher98 , die radial und in Umfangsrichtung auf Niete66 ausgerichtet sind, um während der Bildung der Niete66 einem Nietwerkzeug den Zugang zu dem Deckblech62 zu ermöglichen. Die Zugangslöcher98 sind ebenfalls radial auf die mindestens eine Aussparung74 ausgerichtet, und gemäß Ausführungsformen, bei denen es mehrere Aussparungen74 gibt, sind die Zugangslöcher98 in Umfangsrichtung jeweils auf eine der Aussparungen74 ausgerichtet. Da die Niete66 außerdem radial gegenüber den Federn65 versetzt sind, sind die Zugangslöcher92 gegenüber dem oben beschriebenen Drehmomentwandler10 radial nach innen verschoben. Demgemäß ist bei der in3 gezeigten Querschnittsansicht ein radialer Abstand100 zwischen jedem Schlitz96 und jedem Loch98 bereitgestellt. Der radiale Abstand100 erstreckt sich von einer ersten radialen Stelle102 , die radial auf eine radial äußere Kante104 des Zugangslochs98 ausgerichtet ist, bis zu einer zweiten radialen Stelle106 , die radial auf eine radial innere Kante108 des Schlitzes96 ausgerichtet ist. - Radial außerhalb der Federn
65 sind die Deckbleche62 ,64 durch eine Vielzahl über den Umfang hinweg voneinander beabstandeter Niete112 zusammengenietet. Die Niete112 ragen durch die Deckbleche62 ,64 in Zwischenräume, die über den Umfang hinweg zwischen äußeren Zungen114 gebildet sind, die sich von einem radial äußeren Ende des Antriebsflanschs92 aus erstrecken. An einem radial äußeren Ende116 des Deckblechs62 enthält die Dämpferbaugruppe60 radial außerhalb der Niete112 einen Fliehkraftschwingungsdämpfer118 . Ein radial äußeres Ende120 des Deckblechs64 bildet eine Federaufnahme122 . Die Federaufnahme122 enthält einen rundlichen Abschnitt124 , der über ungefähr einen halben Außenumfang hinweg dem Umriss der Federn126 folgt, die einen äußeren Satz von Federn bilden. - An einer dem Vorderdeckel zugewandten Seite des zweiten Deckblechs
64 ist eine weitere Scheibe128 an die Deckbleche62 ,64 angenietet. Ein radial innerer Abschnitt130 der Scheibe128 liegt an dem zweiten Deckblech64 an. Von dem radial inneren Abschnitt130 aus erstreckt sich die Scheibe128 radial nach außen bis zu den Federn126 und teilt sich in zwei Gruppen von Vorsprüngen132 ,134 auf, die über den Umfang hinweg voneinander beabstandet sind. Die radial äußeren Vorsprünge132 erstrecken sich von dem radial inneren Abschnitt130 aus radial nach außen in Zwischenräume, die über den Umfang hinweg zwischen den Federn126 gebildet sind, um Lastbegrenzungsanschläge für die Federn126 zu bilden. Die radial inneren Vorsprünge134 erstrecken sich axial von dem radial inneren Abschnitt130 aus zum Deckel42 hin und enthalten sich axial erstreckende Zähne136 , die sich in eine Kupplungsscheibe138 hinein erstrecken. Die Kupplungsscheibe138 enthält einen radial ausgerichteten Abschnitt140 , auf den auf beide sich radial erstreckende Flächen ein Reibungsmaterial142 aufgetragen ist, und abgewinkelte Vorsprünge144 , die sich von dem radial ausgerichteten Abschnitt140 aus axial und radial in die Zwischenräume hinein erstrecken, die über den Umfang hinweg zwischen den Federn126 gebildet sind. Die Zähne136 der radial inneren Vorsprünge134 erstrecken sich über den Umfang hinweg in Zwischenräume zwischen den abgewinkelten Vorsprüngen144 . Zwischen der Dämpferbaugruppe60 und der Kupplungsscheibe138 ist ein Kolben146 bereitgestellt, um die Kupplungsscheibe138 einzurücken und die Kupplungsscheibe138 zwischen dem Vorderdeckel42 und dem Kolben146 einzuschließen. Der Kolben146 und die Kupplungsscheibe138 bilden eine Überbrückungskupplung148 , die die Turbine50 über die Dämpferbaugruppe60 drehfest mit dem Vorderdeckel42 verbindet. Druckunterschiede einer Flüssigkeit zwischen einer dem Vorderdeckel des Kolbens146 zugewandten Seite und einer dem Rückdeckel des Kolbens146 zugewandten Seite sind dafür maßgeblich, ob die Kupplungsscheibe138 durch den Kolben146 in den Vorderdeckel eingerückt oder wieder von ihm getrennt wird. - In der vorhergehenden Beschreibung ist die Erfindung unter Bezugnahme auf bestimmte beispielhafte Ausführungsformen und deren Beispiele beschrieben worden. Es ist jedoch klar, dass daran verschiedene Modifikationen und Änderungen vorgenommen werden können, ohne vom weiter gefassten Wesensgehalt und Schutzumfang der Erfindung abzuweichen, der in den folgenden Ansprüchen dargelegt ist. Demgemäß sind die Beschreibung und die Zeichnungen nur als Veranschaulichung, nicht aber als Einschränkung anzusehen.
Claims (10)
- Antriebsbaugruppe für Drehmomentwandler, wobei die Antriebsbaugruppe umfasst: eine Turbine; eine Dämpferbaugruppe, die durch Verbindungselemente an einer ersten Seite der Turbine befestigt ist; und ein hydrodynamisches Lager, das an einer zweiten Seite der Turbine befestigt ist, die der ersten Seite entgegengesetzt ist, wobei das hydrodynamische Lager eine darin gebildete Aussparung zum Aufnehmen von Enden der Verbindungselemente enthält.
- Antriebsbaugruppe nach Anspruch 1, wobei das hydrodynamische Lager eine erste sich radial erstreckende Fläche, die so gestaltet ist, dass sie an einem Stator anliegt, und eine zweite sich radial erstreckende Fläche enthält, die an der Turbine anliegt, wobei die mindestens eine Aussparung eine erste und eine zweite sich axial erstreckende Wand, die sich von der zweiten sich radial erstreckenden Fläche aus erstrecken, und eine sich radial erstreckende Wand enthält, die sich von der ersten sich axial erstreckenden Wand bis zu der zweiten sich axial erstreckenden Wand erstreckt.
- Antriebsbaugruppe nach Anspruch 2, wobei die erste und die zweite sich axial erstreckende Wand miteinander verbunden sind und eine zylindrische Form bilden und wobei die sich radial erstreckende Wand eine Kreisform hat.
- Antriebsbaugruppe nach Anspruch 1, wobei es sich bei den Verbindungselementen um Niete handelt, wobei jeder Niet einen Kopf enthält und jeder der Köpfe in der Aussparung steckt.
- Antriebsbaugruppe nach Anspruch 1, wobei das hydrodynamische Lager Lagerverbindungselemente enthält, die durch in der Turbine gebildete Löcher ragen, um das hydrodynamische Lager an der Turbine zu befestigen.
- Antriebsbaugruppe nach Anspruch 1, wobei die Dämpferbaugruppe ein erstes Deckblech, ein an dem ersten Deckblech befestigtes zweites Deckblech und einen Antriebsflansch axial zwischen dem ersten Deckblech und dem zweiten Deckblech enthält, wobei das erste Deckblech die Verbindungselemente aufnimmt, um die Dämpferbaugruppe an der Turbine zu befestigen.
- Antriebsbaugruppe nach Anspruch 1, wobei die Dämpferbaugruppe ein an dem ersten Deckblech befestigtes zweites Deckblech und einen Antriebsflansch axial zwischen dem ersten Deckblech und dem zweiten Deckblech enthält, wobei der Antriebsflansch Zugangslöcher enthält, die radial auf die mindestens eine Aussparung ausgerichtet sind.
- Verfahren zum Bilden einer Antriebsbaugruppe, wobei das Verfahren umfasst: Befestigen eines Deckblechs der Dämpferbaugruppe durch Verbindungselemente an einer ersten Seite einer Turbine; und Befestigen eines hydrodynamischen Lagers an einer zweiten Seite der Turbine, die der ersten Seite entgegengesetzt ist, wobei das hydrodynamische Lager mindestens eine darin gebildete Aussparung zum Aufnehmen von Enden der Verbindungselemente enthält.
- Verfahren nach Anspruch 8, wobei das hydrodynamische Lager eine erste sich radial erstreckende Fläche, die so gestaltet ist, dass sie an einem Stator anliegt, und eine zweite sich radial erstreckende Fläche enthält, die an der Turbine anliegt, wobei die mindestens eine Aussparung eine erste und eine zweite sich axial erstreckenden Wand, die sich von der zweiten sich radial erstreckenden Wand aus erstrecken, und eine sich radial erstreckende Wand enthält, die sich von der ersten sich axial erstreckenden Wand bis zu der zweiten sich axial erstreckenden Wand erstreckt, wobei sie erste und die zweite sich axial erstreckende Wand miteinander verbunden sind und eine zylindrische Form bilden und wobei die sich radial erstreckende Wand eine Kreisform hat.
- Verfahren nach Anspruch 8, das ferner Befestigen eines Antriebsflanschs an dem Deckblech der Dämpferbaugruppe vor dem Befestigen des Deckblechs der Dämpferbaugruppe an der ersten Seite der Turbine umfasst, wobei der Antriebsflansch Zugangslöcher enthält und der Antriebsflansch so an dem Deckblech der Dämpferbaugruppe befestigt ist, dass die Zugangslöcher auf Löcher in dem Deckblech der Dämpferbaugruppe ausgerichtet sind, und wobei das Befestigen des Deckblechs der Dämpferbaugruppe Einführen eines Werkzeugs durch jedes der Zugangslöcher beinhaltet, um jedes der Verbindungselemente in den Löchern des Deckblechs der Dämpferbaugruppe und den Löchern der Turbine zu befestigen.
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