DE102009039077A1 - Power transmission device for use in drive trains, particularly in vehicles, has hydro-dynamic components with pump wheel and turbine wheel, where housing is provided with area extending in axial direction - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Kraftübertragungsvorrichtung, umfassend eine hydrodynamische Komponente mit zumindest einem Pumpenrad und einem Turbinenrad, einem drehfest mit dem Pumpenrad verbundenen Gehäuse, das das Turbinenrad unter Ausbildung eines sich in axialer Richtung erstreckenden Innenraumes umschließt, und eine Vorrichtung zur Dämpfung von Schwingungen.The The invention relates to a power transmission device comprising a hydrodynamic component with at least one impeller and a turbine wheel, a non-rotatably connected to the impeller Housing the turbine wheel to form a enclosing in the axial direction extending interior, and a device for damping vibrations.
Kraftübertragungsvorrichtungen für den Einsatz in Antriebssträngen, insbesondere in Fahrzeugen, sind in einer Vielzahl von Ausführungen aus dem Stand der Technik vorbekannt. Bei diesen handelt es sich um kombinierte Anfahr- und Leistungsübertragungseinheiten; umfassend zumindest einen Eingang und einen Ausgang, zwischen denen eine hydrodynamische Komponente zur Realisierung des Kraftflusses in einem hydrodynamischen Leistungszweig sowie eine schaltbare Kupplungseinrichtung zur zumindest teilweisen Umgehung des Kraftflusses über den hydrodynamischen Leistungszweig angeordnet sind. Ferner ist vorzugsweise eine Vorrichtung zur Dämpfung von Schwingungen vorgesehen, die im Kraftfluss zumindest der schaltbaren Kupplungseinrichtung, vorzugsweise auch der hydrodynamischen Komponente nachgeordnet ist. Der Eingang der Kraftübertragungsvorrichtung wird in der Regel von einem Gehäuseteil, insbesondere Gehäusedeckel gebildet, welcher zumindest mittelbar drehfest mit dem Pumpenrad, insbesondere einer Pumpenradschale, unter Ausbildung eines axialen Innenraumes zur Aufnahme von schaltbarer Kupplungseinrichtung und der Vorrichtung zur Dämpfung von Schwingungen verbunden ist. Im Allgemeinen ist der Außendurchmesser der gesamten Kraftübertragungsvorrichtung durch diesen Gehäuseteil in Form des Gehäusedeckels, der sich an den maximalen Außendurchmesser anpasst sowie der Pumpenradschale bestimmt. Der maximale Durchmesser entspricht häufig zumindest dem Außendurchmesser der hydrodynamischen Komponente. Aufgrund des dadurch gebildeten und zur Verfügung stehenden Innenraumes wird die Leistung der Vorrichtung zur Dämpfung von Schwingungen sowie der schaltbaren Kupplungseinrichtung unwillkürlich an die Kapazität der hydrodynamischen Komponente angepasst.Transmission components for use in drive trains, in particular in vehicles, are available in a variety of designs Previously known from the prior art. These are combined start-up and power transmission units; comprising at least one input and one output, between which a hydrodynamic component for the realization of the force flow in a hydrodynamic power branch and a switchable coupling device for at least partial circumvention of the flow of force over the hydrodynamic power branch are arranged. Further, it is preferable a device for damping vibrations provided in the power flow at least the switchable coupling device, preferably also downstream of the hydrodynamic component. The input of the power transmission device is in the Usually of a housing part, in particular housing cover formed, which at least indirectly rotationally fixed to the impeller, in particular an impeller shell, forming an axial Interior for receiving switchable coupling device and connected to the device for damping vibrations is. In general, the outside diameter is the whole Power transmission device through this housing part in the form of the housing cover, which adhere to the maximum outside diameter adapts as well as the impeller shell determined. The maximum diameter often corresponds at least to the outer diameter of the hydrodynamic component. Due to the thus formed and available interior will increase the performance of the Device for damping vibrations and the switchable coupling device involuntarily to the capacity of the hydrodynamic Component adapted.
Aus
der Druckschrift
Demgegenüber
verdeutlicht die Druckschrift
Aus
der Druckschrift
Eine
weitere Ausführung ist aus der Druckschrift
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Ausführung einer Kraftübertragungsvorrichtung derart weiterzuentwickeln, dass die genannten Nachteile vermieden werden und insbesondere der Außendurchmesser an die tatsächlich erforderlichen Auslegungen der einzelnen Komponenten auf einfache Art und Weise anpassbar ist. Die Kraftübertragungsvorrichtung soll nach Möglichkeit in radialer Richtung durch eine besonders kompakte Ausführung charakterisiert sein. Durch eine mögliche Verkleinerung des Torus der hydrodynamischen Komponente soll der Wirkungsgrad des Wandlerkreislaufes verbessert sowie das Massenträgheits momentes der Kraftübertragungsvorrichtung insgesamt verkleinert werden, unabhängig von der erforderlichen Leistung der Vorrichtung zur Dämpfung von Schwingungen.Of the Invention is based on the object, an embodiment of a To further develop a power transmission device in such a way that the mentioned disadvantages are avoided and in particular the Outer diameter to the actual required designs the individual components in a simple manner is customizable. The power transmission device should, if possible in the radial direction by a particularly compact design be characterized. By a possible reduction the torus of the hydrodynamic component should be the efficiency the converter circuit improves as well as the moment of inertia the power transmission device to be reduced in total, regardless of the required performance of the device for damping vibrations.
Die erfindungsgemäße lösung ist durch die Merkmale des Anspruchs 1 charakterisiert. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen beschrieben.The inventive solution is characterized by the features of claim 1 characterized. Advantageous embodiments are described in the subclaims.
Die Kraftübertragungsvorrichtung, umfassend eine hydrodynamische Komponente mit zumindest einem Pumpenrad und einem Turbinenrad und einem drehfest mit dem Pumpenrad verbundenen Gehäuse, dass das Turbinenrad unter Ausbildung eines sich in axialer Richtung erstreckenden Innenraumes umschließt, und eine Vorrichtung zur Dämpfung von Schwingungen, ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse einen sich in axialer Richtung erstreckenden Bereich größerer axialer Erstreckung als die übrigen Gehäusebereiche zur Aufnahme der Vorrichtung zur Dämpfung von Schwingungen aufweist.The Power transmission device comprising a hydrodynamic Component with at least one impeller and a turbine wheel and a rotatably connected to the impeller housing that the Turbine wheel to form an axially extending Interior encloses, and a device for damping of Vibrations, is characterized according to the invention, that the housing has an axially extending Area of greater axial extent than the rest Housing areas for receiving the device for damping of vibrations.
Unter radialer Erstreckung werden dabei sowohl die Erstreckungen des Innenumfanges des Gehäuses als auch des Außenumfang des Gehäuses verstanden. Da in der Regel vorzugsweise eine konstante Wandstärke für das Gehäuse gewählt wird, kann die radiale Erstreckung auch nur über einen dieser Durchmesser definiert werden. Im Falle unterschiedlicher Wandstärken sind dann jedoch der den Innenumfang beschreibende Durchmesser und der den Außenumfang beschreibende Durchmesser im genannten axialen Bereich größerer radialer Erstreckung jeweils erheblich größer als die jeweiligen, die benachbarten Gehäusebereiche beschreibenden Durchmesser.Under radial extent are both the extensions of the inner circumference the housing as well as the outer circumference of the housing understood. As a rule, preferably a constant wall thickness for the housing is chosen, the radial extension even over only one of these diameters To be defined. In case of different wall thicknesses are then, however, the inner circumference descriptive diameter and the outer circumference descriptive diameter in said axial region of greater radial extent each considerably larger than the respective ones, the neighboring ones Housing areas descriptive diameter.
Die erfindungsgemäße Lösung ist dadurch charakterisiert, dass die Kraftübertragungsvorrichtung hinsichtlich ihres Außendurchmessers lediglich im Bereich der Anordnung der Vorrichtung zur Dämpfung von Schwingungen einen sehr großen Durchmesser unter Ausbildung einer Ausbeulung aufweist, während die anderen Bereiche an die tatsächlichen Gegebenheiten, insbesondere auch an geringere Größen hydrodynamischer Komponenten, anpassbar sind und somit die Einheit insgesamt relativ kompakt in radialer Richtung bis auf den in radialer Richtung vorgesehenen beulenartig gleichförmig in Umfangsrichtung verlaufenden Vorsprung ausgeführt ist.The solution according to the invention is characterized that the power transmission device in terms of their Outside diameter only in the area of the arrangement of Device for damping vibrations a very large Diameter while forming a bulge, while the other areas to the actual circumstances, especially to smaller sizes hydrodynamic Components that are customizable and thus the unit overall relative compact in the radial direction except for those provided in the radial direction bump-like uniformly extending in the circumferential direction Lead is executed.
Die erfindungsgemäße Lösung ist ferner dadurch charakterisiert, dass die Vorrichtung zur Dämpfung von Schwingungen, welche in der Regel durch einen Primärteil und einen Sekundärteil charakterisiert ist, die über Mittel zur Dämpfungs- und/oder Drehmomentübertragung miteinander gekoppelt sind und in Form von Federeinheiten vorliegen, derart ausgeführt und angeordnet ist, dass die Federeinheiten frei von einer Abstützung am Gehäuse sind. Damit kann die Ausgestaltung der einzelnen Gehäuseteile vollständig unabhängig erfolgen und die Kraftübertragungsvorrichtung aus unterschiedlichen Komponenten im Hinblick auf die zu erzielenden Eigenschaften zusammengesetzt werden.The inventive solution is further characterized characterized in that the device for damping Vibrations, which are usually due to a primary part and a secondary part is characterized by over Means for damping and / or torque transmission with each other are coupled and in the form of spring units, carried out so and arranged that the spring units free of a support on the housing. Thus, the design of the individual Housing parts completely independent and the power transmission device of different Components composed in terms of the properties to be achieved become.
Das Gehäuse der Kraftübertragungsvorrichtung ist dazu zumindest zweiteilig ausgeführt. Dieses umfasst einen ersten Gehäuseteil und einen zweiten Gehäuseteil, wobei der zweite Gehäuseteil von einer Pumpenradschale gebildet wird, die entweder drehfest mit dem Pumpenrad verbunden ist oder aber vorzugsweise ein integraler Bestandteil von diesem ist.The Housing the power transmission device is to executed at least in two parts. This includes a first Housing part and a second housing part, wherein the second housing part formed by a pump shell which is either rotatably connected to the impeller or but preferably is an integral part of this.
Die Ausführung des Gehäuses in mehrteiliger Ausführung erfolgt vorzugsweise durch Ausbildung eines sogenannten Gehäusedeckels, welcher zumindest mit dem Eingang der Kraftübertragungseinrichtung drehfest verbunden ist oder diesen bildet und einer Pumpenradschale. Vorzugsweise sind weitere Gehäuseteile vorgesehen, die zwischengeordnet werden können und unterschiedliche Funktionen übernehmen können. Dabei können diese separaten Gehäuseteile in Form von ringförmigen Elementen, Flanschbauteilen oder anderen vorzugsweise rotationssymmetrischen Elementen ausgeführt sein. Diese übernehmen hinsichtlich ihrer geometrischen Ausgestaltung und der Ausgestaltung der Anbindungsflächen, insbesondere Schnittstellen mit den anderen benachbarten Gehäuseteilen vorzugsweise die Funktion von Zwischenelementen zur Erzielung bestimmter vordefinierter Geometrien, insbesondere axialer Erstreckungen des Gehäuses und/oder bestimmter definierter radialer Bereiche beziehungsweise radialer Flächenbereiche zur Bildung von Innen- und Außenumfängen sowie von Anschluss- und Fügeflächen. Des Weiteren können über diese Elemente unterschiedliche Durchmesserunterschiede zwischen zwei Gehäuseteilen überbrückt werden, indem das separate Zwischenelement entsprechend gestuft oder mit kontinuierlicher Durchmesseränderung ausgebildet ist.The Design of the housing in multipart design takes place preferably by forming a so-called housing cover, which at least with the input of the power transmission device is rotatably connected or forms this and a pump shell. Preferably, further housing parts are provided which can be interposed and take on different functions can. These can be separate housing parts in the form of annular elements, flange components or other preferably rotationally symmetric elements executed be. These assume in terms of their geometric Design and the design of the connection surfaces, in particular interfaces with the other adjacent housing parts preferably the function of intermediate elements to achieve certain predefined geometries, in particular axial extensions of the Housing and / or certain defined radial areas or radial surface areas for the formation of Inner and outer circumferences as well as connecting and joining surfaces. Furthermore, over these elements have different diameter differences between two housing parts are bridged, by the separate intermediate element appropriately stepped or with continuous diameter change is formed.
Bezüglich der Ausgestaltung des axialen Bereiches größerer radialer Erstreckung besteht eine Vielzahl von Möglichkeiten. Diese sind dadurch charakterisiert, dass gemäß einer ersten Ausführung der axiale Bereich größerer radialer Erstreckung vollständig vom ersten Gehäuseteil, insbesondere dem Gehäusedeckel gebildet wird, gemäß einer weiteren zweiten Ausführung zumindest teilweise, vorzugsweise vollständig vom zweiten Gehäuseteil und gemäß einer weiteren dritten Ausführung vorzugsweise zumindest teilweise, ganz besonders bevorzugt vollständig von einem weiteren Gehäuseteil in Form eines separaten, ein Zwischenelement bildenden Bauteiles gebildet wird. Gemäß der ersten und der zweiten Ausführung bei Ausbil dung des axialen Bereiches größerer radialer Erstreckung von einem der Gehäuseteile, insbesondere Gehäusedeckel oder Pumpenradschale in alleiniger Ausführung sind entweder die Anschlussbereiche an dem jeweils anderen Gehäuseteile mit einem entsprechenden Anschlussdurchmesser ausgeführt oder aber die Ausführung des Gehäuses ist durch zumindest ein weiteres separates Gehäuseteil charakterisiert, welches die Funktion der Verbindung der beiden Gehäuseteile übernimmt unter Überbrückung der Durchmesserdifferenz.With regard to the configuration of the axial region of greater radial extension, there are a large number of possibilities. These are characterized in that, according to a first embodiment, the axial region of greater radial extension is formed completely by the first housing part, in particular the housing cover, according to a further second embodiment at least partially, preferably completely from the second housing part and according to a further third embodiment, preferably at least partially, most preferably completely formed by a further housing part in the form of a separate, forming an intermediate element component. According to the first and the second embodiment at Ausbil tion of the axial region of greater radial extent of one of the housing parts, in particular housing cover or impeller shell in the sole embodiment are either the terminal areas on the other housing parts with a corresponding to executed final diameter or the execution of the housing is characterized by at least one further separate housing part, which takes over the function of the connection of the two housing parts with bridging the diameter difference.
Wird in einer besonders vorteilhaften dritten Ausführung der axiale Bereich vollständig von einem Zwischenelement gebildet, können unabhängig von den baulichen Gegebenheiten und frei von Modifikationen am Gehäusedeckel und der Pumpenradschale Kraftübertragungsvorrichtungen erstellt werden, die hinsichtlich der Innen-/Außendurchmesser des Gehäuses im Bereich der schaltbaren Kupplungseinrichtung und der hydrodynamischen Komponente stark differieren können und sich ferner vorzugsweise auch erheblich vom Außendurchmesser der Vorrichtung zur Dämpfung von Schwingungen unterscheiden.Becomes in a particularly advantageous third embodiment of axial area completely formed by an intermediate element, can be independent of the structural conditions and free of modifications to the housing cover and impeller shell Power transmission devices are created in terms of the inner / outer diameter of the housing in the area the switchable coupling device and the hydrodynamic component strong can differ and preferably also considerably from the outer diameter of the device for damping different from vibrations.
Bei allen Ausführungen mit separaten Zwischenelementen, welche in Funktionskonzentration neben der Ausbildung des axialen Bereiches größerer radialer Erstreckung auch Funktionen hinsichtlich der Verlängerung von Gehäusebereichen sowie der Verbindung zwischen Gehäusebereichen unterschiedlicher radialer Erstreckungen übernehmen, ist es möglich, hier baukastenartig standardisierte Gehäuseteile zu verwenden, die in beliebiger Art und Weise miteinander zu beliebigen Gehäusekonfigurationen kombiniert werden können, indem standardisierten Gehäusedeckel- und Pumpenradschalenanschlussdurchmessern entsprechend standardisierte Zwischenelemente zugeordnet werden, die zur Gewährleistung der Verbindung der unterschiedlichen Gehäuseteile dienen. Dabei können die einzelnen Gehäuseteile beispielsweise durch bestimmte vordefinierte Anschluss- beziehungsweise Verbindungsdurchmesser im Fügebereich charakterisiert sein, die mit entsprechend definierten, separate Gehäuseteile bildenden Zwischenelementen, die die entsprechenden Schnittstellen an den gleichen Anschlussdurchmessern aufweisen, kombinierbar sind.at all versions with separate intermediate elements, which in functional concentration in addition to the formation of the axial region greater radial extent also functions regarding the extension of housing areas and the connection between housing areas of different radial extensions, it is possible to use modular standardized housing parts here in any way with each other to any housing configurations can be combined by using standardized housing covers and impeller shell connection diameters corresponding to standardized intermediate elements be assigned to ensure the connection serve the different housing parts. It can the individual housing parts, for example, by certain predefined connection or connection diameter be characterized in the joining area, with the corresponding defined, separate housing parts forming intermediate elements, the corresponding interfaces at the same connection diameters have, can be combined.
Bezüglich der Art der Ausbildung der Verbindung zwischen den einzelnen in axialer Richtung zueinander benachbarten Gehäuseteilen bestehen eine Vielzahl von Möglichkeiten. Diese können hinsichtlich der Art der Verbindung sowie der Ausrichtung und Anordnung der Fügeflächen unterschiedlich ausgeführt sein. Dabei können die Fügeflächen in radialer Richtung und/oder axialer Richtung ausgebildet werden.In terms of the type of training the connection between the individual in axial direction to each other adjacent housing parts exist a variety of ways. these can in terms of the type of connection and the orientation and arrangement the joining surfaces executed differently be. The joining surfaces in Radial direction and / or axial direction are formed.
Die einzelne Verbindung kann lösbar oder aber unlösbar ausgeführt sein. Im ersten Fall erfolgt die Verbindung formschlüssig oder kraftschlüssig, während im zweiten Fall die Verbindung vorzugsweise stoffschlüssig oder aber formschlüssig erfolgt.The individual connection can be solvable or insoluble be executed. In the first case, the connection is made positive or non-positive, while in the second case, the connection preferably cohesively or positively.
Die einzelnen Gehäuseteile, insbesondere der Gehäusedeckel sowie die Pumpenradschale als auch die separaten Zwischenelemente können in einfacher Art und Weise als Blechformteile, insbesondere Tiefziehbauteile oder Stanz- und/oder Prägebauteil ausgeführt sein.The individual housing parts, in particular the housing cover as well as the impeller shell and the separate intermediate elements can in a simple way as sheet metal parts, in particular Deep-drawn components or punching and / or embossing component executed be.
Die erfindungsgemäße Lösung ist nicht auf eine konkrete konstruktive Ausführung einer Kraftübertragungsvorrichtung beschränkt. Diese ist für jegliche Kraftübertragungsvorrichtungen, umfassend schaltbare Kupplungseinrichtungen sowie hydrodynamische Komponenten, welche beispielsweise in Form hydrodynamischer Drehzahl-/Drehmomentwandler oder hydrodynamischer Kupplungen ausgeführt sein können und mit Vorrichtungen zur Dämpfung von Schwingungen geeignet. Dabei ist es unerheblich, ob die Anordnung der Vorrichtung zur Dämpfung von Schwingungen in axialer Richtung im Kraftfluss vom Eingang zum Ausgang betrachtet, vor der schaltbaren Kupplungseinrichtung oder aber zwischen dieser und der hydrodynamischen Komponente angeordnet ist.The Solution according to the invention is not on a Concrete structural design of a power transmission device limited. This is for any power transmission devices, comprising switchable coupling devices and hydrodynamic Components which, for example in the form of hydrodynamic speed / torque converter or hydrodynamic couplings can be carried out and suitable with devices for damping vibrations. It is irrelevant whether the arrangement of the device for damping of vibrations in the axial direction in the flow of force from the entrance to the Output considered before the switchable coupling device or but arranged between this and the hydrodynamic component is.
Die erfindungsgemäße Lösung wird nachfolgend anhand von Figuren erläutert. Darin ist im einzelnen folgendes dargestellt:The solution according to the invention is hereinafter explained with reference to figures. The following is in detail shown:
Die
Bei
der in der
Durch
die dargestellte stufige Ausführung des Gehäuses
Der übrige
Aufbau der Kraftübertragungsvorrichtung
Bezüglich
der Ausbildung der Vorrichtung
Verdeutlicht
die
Demgegenüber
verdeutlicht die
Bei
den in
Die
Die
separaten Bauteile
Die
Verbindungen zwischen den einzelnen Gehäuseteilen
- 11
- KraftübertragungsvorrichtungPower transmission device
- 22
- hydrodynamische Komponentehydrodynamic component
- 33
- hydrodynamischer Drehzahl-/Drehmomentwandlerhydrodynamic Speed / torque converter
- 44
- Gehäusecasing
- 55
- schaltbare Kupplungseinrichtungswitchable coupling device
- 5.15.1
- erster Kupplungsteilfirst coupling part
- 5.25.2
- zweiter Kupplungsteilsecond coupling part
- 66
- Vorrichtung zur Dämpfung von Schwingungencontraption for damping vibrations
- 77
- Innenrauminner space
- 88th
- axialer Bereich größerer radialer Erstreckungaxial Area of greater radial extent
- 99
- Gehäusedeckelhousing cover
- 9.19.1
- AußenumfangsbereichOuter peripheral region
- 9.29.2
- AußenumfangsbereichOuter peripheral region
- 1010
- Verbindungsbereichconnecting area
- 11, 11.1, 11.211 11.1, 11.2
- Verbindungsbereichconnecting area
- 12.1, 12.212.1, 12.2
- Fügeflächenjoining surfaces
- 1313
- Wuchtgewichtbalance weight
- 1414
- Stelleinrichtungsetting device
- 1515
- Kolbenelementpiston element
- 1616
- mit Druckmittel beaufschlagbare KammerWith Pressure medium acted upon chamber
- 1717
- Nabehub
- 1818
- Primärteilprimary part
- 1919
- Sekundärteilsecondary part
- 2020
- Mittel zur Drehmomentübertragung und/oder Dämpfungskopplungmedium for torque transmission and / or damping coupling
- 2121
- von Beschaufelung freier Bereich der Pumpenradschalefrom Blading free area of impeller shell
- 2222
- Zwischenelementintermediate element
- 2323
- Zwischenelementintermediate element
- Ee
- Eingangentrance
- AA
- Ausgangoutput
- PP
- Pumpenradimpeller
- TT
- Turbinenradturbine
- LL
- Leitradstator
- PSPS
- Pumpenradschalepump wheel
- A1, A2, A3A1, A2, A3
- Anschlussconnection
- PS1PS1
- erster Teilfirst part
- PS2PS2
- zweiter Teilsecond part
- PS3PS3
- dritter Teilthird part
- dA d A
- Außendurchmesser Pumpenradouter diameter impeller
- d8 d 8
- Durchmesser im axialen Bereichdiameter in the axial area
- d8i d 8i
-
Innendurchmesser
im axialen Bereich
8 Inner diameter in the axial region8th - dPS1 d PS1
- Durchmesserdiameter
- dPS3 d PS3
- Durchmesserdiameter
- d5 d 5
- Außendurchmesserouter diameter
- d6 d 6
- Außendurchmesserouter diameter
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- 2009-08-27 DE DE102009039077A patent/DE102009039077A1/en not_active Ceased
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