DE102004036101A1 - Bypass coupling for hydrodynamic coupling arrangement has piston and cover arranged in radial position with respect to piston foot with recess whereby in recess one projection is built through which torque-proof connection is established - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Überbrückungskupplung gemäß dem Oberbegriff der unabhängigen Ansprüche.The The invention relates to a lock-up clutch according to the generic term the independent claims.
Durch
die
Durch Ausbildung der Verzahnung zwischen dem Kolbenfuß und der Turbinennabe zur Drehsicherung des Kolbens entstehen Mehrkosten, insbesondere turbinennabenseitig, da es relativ aufwendig ist, in eine mit großem Querschnitt ausgebildete Turbinenabe eine Verzahnung einzubringen. Des Weiteren treten, da sich die Verzahnung am radial inneren Ende des Kolbens befindet, aufgrund des großen Abstandes zu den Reibflächen und damit zum Ort der Drehmomentübertragung hohe umfangsseitige Kräfte in den Zahnflanken auf, sodass vergleichsweise hohe Reibkräfte einer Axialverlagerung des Kolbens entgegenwirken, was wiederum negativen Einfluss auf dessen Regelbarkeit nimmt. Ein weiterer Nachteil des Bedarfs einer Verzahnung zwischen dem Kolbenfuß und einem Bauteil der hydrodynamischen Kupplungsanordnung – hier der Turbinennabe – liegt darin, dass sich der Einsatz einer dem Kolbenfuß zugeordneten Abdichtung zumindest im Erstreckungsbereich der Verzahnung als problematisch erweisen dürfte.By Formation of the toothing between the piston root and the turbine hub for Drehsicherung of the piston arise additional costs, in particular turbine hub side, since it is relatively expensive, formed in a large cross section Turbine hub to introduce a toothing. Furthermore, since the toothing is at the radially inner end of the piston, because of the big one Distance to the friction surfaces and thus to the location of the torque transmission high circumferential forces in the tooth flanks, so that comparatively high friction forces a Axial displacement of the piston counteract, which in turn negative Influences its controllability. Another disadvantage of Demand of a toothing between the piston foot and a component of the hydrodynamic coupling arrangement - here the Turbine hub - lies in that the use of at least one seal associated with the piston foot in the extension of the gearing should prove problematic.
Durch
die
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Überbrückungskupplung für eine hydrodynamische Kupplungsanordnung derart auszubilden, dass ein Kolben der Überbrückungskupplung bei geringst möglichem Aufwand gegenüber einem Bauteil der Kupplungsanordnung drehsicherbar ist.Of the Invention is based on the object, a lock-up clutch for a hydrodynamic Clutch arrangement form such that a piston of the lock-up clutch at the lowest possible Effort compared a component of the clutch assembly is drehsicherbar.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die in den unabhängigen Ansprüchen angegebenen Merkmale gelöst.These The object is achieved by the in the independent ones claims specified characteristics solved.
Durch Ausbildung des Kolbens und/oder des Deckels des Kupplungsgehäuses in radialem Abstand zum Kolbenfuß mit wenigstens einer Ausnehmung für einen entsprechenden, in die Ausnehmungen eingreifenden Vorsprung wird eine drehfeste Verbindung des Kolbens mit dem Deckel in geringem Radialabstand zur Reibfläche hergestellt. Dadurch sind bei zu übertragenden Drehmomenten die umfangsseitigen Belastungen, die zwischen Vorsprung und Ausnehmung wirken, auf ein Maß begrenzt, bei welchem einer Axialverlagerung des Kolbens nur geringe, zwischen Vorsprung und Ausnehmung auftretende Reibkräfte entgegenwirken. Eine vorzügliche axiale Verlagerbarkeit und damit auch Steuerbarkeit des Kolbens in Axialrichtung ist die Folge.By Forming the piston and / or the cover of the clutch housing in radial distance to the piston base with at least one recess for a corresponding, engaging in the recesses projection is a rotationally fixed connection of the piston with the lid at a small radial distance to the friction surface produced. As a result, are to be transmitted torques the circumferential loads between the projection and recess act, limited to one measure, in which an axial displacement of the piston only small, between Projection and recess counteract occurring frictional forces. An exquisite axial Displaceability and thus controllability of the piston in the axial direction is the consequence.
Weiterhin kann durch Ausbildung der Drehmitnahme für den Kolben in radialem Abstand zum Kolbenfuß der Letztgenannte an der Seite einer Zentrierung auf einem Bauteil der Kupplungsanordnung ebenflächig ausgebildet sein und aufgrund einer Abdichtung gegenüber diesem Bauteil, beispielsweise einer Gehäusenabe, im Wesentlichen flüssigkeitsdicht sein.Farther can by training the rotational drive for the piston at a radial distance to the butt of the The latter on the side of a centering on a component of Coupling arrangement planar be formed and due to a seal against this Component, such as a housing hub, substantially liquid-tight be.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung ist der erfindungsgemäße Vorsprung an einem der beiden drehfest miteinander zu verbindenden Bauteile, also Kolben oder Deckel des Kupplungsgehäuses, befestigt, während die mit dem Vorsprung zusammenwirkende Ausnehmung am jeweils anderen dieser Bauteile vorgesehen ist. Mit besonderem Vorzug ist die Ausnehmung beispielsweise durch eine von der Seite des Kolbens aus am Deckel vorgenommene plastische Eindrückung gebildet, die an der vom Kolben abgewandten Seite des Deckels als nietartiges Element hervortritt. Ein solches nietartiges Element, im Wesentlichen in der Form eines über den Deckel des Kupplungsgehäuses überragenden Zapfens, ist zur Aufnahme beispielsweise eines Halteelementes am Kupplungsgehäuse nutzbar, wobei ein derartiges Halteelement üblicherweise zur Anbindung des Kupplungsgehäuses über eine Antriebsplatte mit dem Antrieb, wie beispielsweise der Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine, genutzt werden kann. Nach Aufsetzen des Halteelementes auf das nietartige Element ist das Letztgenannte mittels eines von der Seite eines Antriebs vorgenommenen Stauchvorganges derart verformbar, dass eine das Halteelement fest am Deckel des Kupplungsgehäuses aufnehmende Nietverbindung entsteht.According to an advantageous embodiment of the projection according to the invention on one of the two rotatably connected to each other components, ie piston or cover of the coupling housing, fixed, while the cooperating with the projection recess is provided on the other of these components. With particular preference, the recess is formed for example by a made of the side of the piston on the cover plastic indentation, which emerges on the side facing away from the piston side of the lid as a rivet-like element. Such a rivet-like element, substantially in the form of a Zap projecting beyond the cover of the coupling housing fens, can be used for receiving, for example, a holding element on the coupling housing, wherein such a holding element usually for connection of the coupling housing via a drive plate to the drive, such as the crankshaft of an internal combustion engine, can be used. After placing the retaining element on the rivet-like element, the latter is deformable by means of an upsetting operation made from the side of a drive such that a rivet connection which receives the retaining element firmly on the cover of the coupling housing.
Zurückkommend auf die dem Kolben zugewandte Seite des Deckels, steht aufgrund der erwähnten plastischen Eindrückung zur Herstellung des nietartigen Elementes bereits eine Ausnehmung zur Verfügung, sodass, was den Deckel betrifft, kein zusätzlicher Fertigungsvorgang erforderlich ist, um eine Drehanbindung des Kolbens zu realisieren. Lediglich am Kolben selbst muss zur Herstellung des Vorsprunges eine plastische Verformung ausgebildet werden, und zwar ausgehend von der dem Deckel abgewandten Seite des Kolbens. Sobald ein derart ausgebildeter Kolben im Kupplungsgehäuse in eine axiale Position verbracht ist, in welcher sein Vorsprung in die Ausnehmung des Deckels eingreift, besteht die gewünschte Drehanbindung des Kolbens in Umfangsrichtung. Sofern die vorerwähnte plastische Verformung am Kolben gleichzeitig mit dessen Tiefziehvorgang erledigt wird, fällt somit – ebenso wie bereits beim Deckel des Kupplungsgehäuses – kein zusätzlicher Fertigungsvorgang zur Herstellung dieser Drehanbindung an.Returning on the piston-facing side of the lid, is due the mentioned plastic indentation for the preparation of the rivet-like element already a recess for available so that, as far as the lid is concerned, no additional manufacturing process is required to realize a rotational connection of the piston. Only on the piston itself must to produce the projection a plastic deformation are formed, starting from from the side facing away from the lid of the piston. Once such a trained Piston in the clutch housing is spent in an axial position, in which its projection engages in the recess of the lid, there is the desired rotational connection of the piston in the circumferential direction. Unless the aforementioned plastic deformation is done on the piston at the same time with its deep-drawing process, falls thus - as well as with the cover of the clutch housing - no additional manufacturing process for producing this rotational connection.
Selbstverständlich kann, wie eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung zeigt, der Vorsprung auch am Deckel ausgebildet sein, und zwar in Form einer am Deckel von dessen dem Kolben abgewandter Seite ausgehende plastische Eindrückung, die an der dem Kolben zugewandten Seite des Deckels als nietartiges Element in eine Ausnehmung ragt, die am Kolben als eine vom Deckel fortgerichtete plastische Verformung ausgebildet ist.Of course, As a further advantageous embodiment shows, the projection be formed on the lid, in the form of a lid from the side facing away from the piston plastic indentation, the on the piston side facing the lid as a rivet-like Element protrudes into a recess on the piston as one from the lid advanced plastic deformation is formed.
Eine deutlich andere Ausgestaltung ergibt sich bei Ausbildung sowohl des Kolbens als auch des Deckels an ihren jeweils einander zugewandten Seiten mit jeweils einer Ausnehmung, wobei die am Deckel vorgenommene erste Ausnehmung durch eine plastische Eindrückung und die am Kolben vorgesehene zweite Ausnehmung durch eine plastische Verformung gebildet ist. In die beiden voneinander fortweisenden Ausnehmungen greift nun jeweils ein Vorsprung ein, der mit Vorzug als zylindrisches Element ausgebildet sein kann. Wie auch bei den zuvor behandelten Ausführungen muss der jeweilige Vorsprung auch hier in Axialverlagerungsrichtung des Kolbens derart bemessen sein, dass der Kolben auch bei maximaler Entfernung vom Deckel nicht aus den Wirkbereich des Vorsprunges in der jeweiligen Ausnehmung herausbewegt werden kann.A clearly different embodiment results in training both the piston and the lid at their respective facing each other Pages each with a recess, wherein the made on the lid first recess by a plastic indentation and provided on the piston second recess is formed by a plastic deformation. In the two mutually continuing recesses now intervenes in each case a projection, which is preferably designed as a cylindrical element can be. As with the previously discussed versions the respective projection must also here in Axialverlagerungsrichtung the piston be sized so that the piston even at maximum Distance from the lid is not out of the effective range of the projection can be moved out in the respective recess.
Mit Vorzug werden in Umfangsrichtung eins Mehrzahl an Vorsprüngen und jeweils zugeordneter Ausnehmungen vorgesehen sein, wobei alle Vorsprünge und dementsprechend auch alle Ausnehmungen im Wesentlichen auf einem gleichen Radius um eine Drehachse des Kupplungsgehäuses ausgebildet sind. Um auch bei Ausbildung von Vorsprüngen, die jeweils in zwei zugeordnete Ausnehmungen eingreifen sollen, einen einfachen Fertigungsvorgang realisieren zu können, ist vorgesehen, die Vorsprünge mittels eines gemeinsamen Verbindungsringes miteinander zu verbinden. Ein derartiger Verbindungsring kann vorteilhafterweise aus einem anderen Werkstoff als die Vorsprünge bestehen, wobei die Letztgenannten bei Ausbildung aus Metall die benötigte Festigkeit mitbringen, während der Verbindungsring bei Herstellung aus Kunststoff nicht nur hinreichend leicht ist, sondern darüber hinaus auch durch Umspritzen der Vorsprünge mit denselben verbindbar ist.With Preference in the circumferential direction one plurality of projections and each associated recesses may be provided, all projections and Accordingly, all recesses essentially on one same radius formed about a rotation axis of the coupling housing are. In order also in formation of protrusions, each assigned in two Recesses are to intervene to realize a simple manufacturing process to be able to is provided, the projections to connect with each other by means of a common connecting ring. Such a connecting ring can advantageously from a other material than the projections exist, the latter in training of metal the needed Bring strength while the connecting ring when manufacturing plastic not only sufficient easy, but about it In addition, by encapsulating the projections with the same connectable is.
Die Erfindung wird anhand mehrerer Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigt:The The invention will be explained in more detail with reference to several embodiments. It shows:
Die
in
Die
Kupplungsanordnung
Der
Deckel
Auf
den Deckel
Voraussetzung
für diese
Funktion der Drehanbindung
In
In
Wie
bei den Ausführungen
gemäß
Um
auch bei einer Mehrzahl an Vorsprüngen
- 33
- hydrodyn. Kupplungsanordnunghydrodynamic. clutch assembly
- 44
- nietartiges Elementrivet-like element
- 55
- Kupplungsgehäuseclutch housing
- 66
- Halteelementretaining element
- 77
- Befestigungselementefasteners
- 99
- Kopplungselementcoupling element
- 1010
- Befestigungselementefasteners
- 1111
- Antriebdrive
- 1313
- Kurbelwellecrankshaft
- 1515
- Drehachseaxis of rotation
- 1717
- Lagerzapfenpivot
- 1919
- Deckelcover
- 2121
- Zentrierführungcentering
- 2323
- SchweißnahtWeld
- 2525
- Pumpenradschalepump wheel
- 2727
- Pumpenradimpeller
- 2929
- Turbinenradturbine
- 3030
- hydrod. Kreishydrod. circle
- 3131
- Turbinenradschaleturbine wheel
- 3232
- Leitradstator
- 3333
- Vernietungclinch
- 3535
- Turbinenradnabeturbine hub
- 3636
- Axiallagerungaxial bearing
- 3737
- Verzahnunggearing
- 4141
- Abdichtungseal
- 4343
- Mittenbohrungcenter bore
- 4545
- ÜbergangsraumTransition Room
- 4747
- Gehäusenabehousing hub
- 4949
- DurchgangsöffnungenThrough openings
- 5050
- Druckkammerpressure chamber
- 5151
- DurchdrückungsnietungenDurchdrückungsnietungen
- 5252
- Verbindungconnection
- 5353
- Kolbenträgerpiston carrier
- 5555
- Kolbenpiston
- 5656
- Kolbenfußpiston base
- 5757
- Überbrückungskupplunglock-up clutch
- 5858
- Aufnehmerpickup
- 5959
- Abdichtungseal
- 6060
- Reibflächefriction surface
- 6161
- Lamellelamella
- 6262
- Reibflächenfriction surfaces
- 6363
- Reibbelagfriction lining
- 6464
- Reibflächefriction surface
- 6565
- Halterungbracket
- 6666
- Verzahnunggearing
- 68, 68a, 68b68 68a, 68b
- Ausnehmungrecess
- 7070
- plastische Eindrückungplastic depression
- 7272
- Vorsprunghead Start
- 7474
- plastische Verformungplastic deformation
- 7676
- formschlüssige Verbindungpositive-locking connection
- 7878
- Drehanbindungrotary connection
- 8080
- Axialanschlagaxial stop
- 8282
- Ausnehmungsbodenrecess bottom
- 8484
- Axialspaltaxial gap
- 8888
- Verbindungsringconnecting ring
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