DE112015005424T5

DE112015005424T5 - Normal eingerückte Turbinenkupplung

Info

Publication number: DE112015005424T5
Application number: DE112015005424.3T
Authority: DE
Inventors: Patrick Lindemann
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG; Schaeffler Group USA Inc
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2014-12-02
Filing date: 2015-11-17
Publication date: 2017-08-31
Also published as: US20160153534A1; US9803735B2; WO2016089591A1

Abstract

Ein Drehmomentwandler enthält ein Gehäuse, ein Turbinengehäuse und eine Feder. Das Gehäuse enthält ein Laufradgehäuse und einen Deckel. Das Turbinengehäuse enthält einen Kupplungsabschnitt. Die Feder ist axial zwischen dem Deckel und dem Turbinengehäuse angeordnet und dient dazu, den Kupplungsabschnitt der Turbine in eine drehfeste Verbindung mit dem Laufradgehäuse zu drücken. Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform handelt es sich bei der Feder um eine Membranfeder. Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform dient das Turbinengehäuse dazu, die Antriebswelle eines Getriebes abzudichten und eine drehfeste Verbindung mit dieser herzustellen. Gemäß einigen beispielhaften Ausführungsformen enthält der Drehmomentwandler ein Lager, das axial zwischen dem Deckel und dem Turbinengehäuse angeordnet ist und dazu dient, eine drehfeste Verbindung zwischen der Feder und dem Deckel zu lösen. Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform handelt es sich bei dem Lager um ein Kugellager oder um ein Nadellager.

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die Erfindung betrifft allgemein eine Turbinenkupplung und insbesondere eine normal eingerückte Turbinenkupplung.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Bekanntlich wird eine Feder zum Einrücken einer Laufradkupplung verwendet, wie dies zum Beispiel in der an denselben Anmelder abgetretenen US-Patentanmeldung 14/458 851 gezeigt und beschrieben ist, die hierdurch durch Bezugnahme aufgenommen ist, wie wenn sie hierin vollständig dargelegt wäre. Es ist auch bekannt, eine einzige Druckkammer zum Betätigen einer Laufradkupplung und einer Drehmomentwandlerkupplung zu verwenden, wobei die Drehmomentwandlerkupplung während des Drehmomentwandlerbetriebs durch eine Feder ausgerückt bleibt, wie dies zum Beispiel in der an denselben Anmelder abgetretenen US-Patentschrift 8 607 948 und der US-Patentanmeldung 2013/0140122 gezeigt und beschrieben ist, die beide hierdurch durch Bezugnahme aufgenommen sind, wie wenn sie hierin vollständig dargelegt wären.
KURZDARSTELLUNG
Beispielhafte Aspekte umfassen allgemein einen Drehmomentwandler, der ein Gehäuse, ein Turbinengehäuse und eine Feder enthält. Das Gehäuse enthält ein Laufradgehäuse und einen Deckel. Das Turbinengehäuse enthält einen Kupplungsabschnitt. Die Feder ist axial zwischen dem Deckel und dem Turbinengehäuse angeordnet und dient dazu, den Kupplungsabschnitt der Turbine in eine drehfeste Verbindung mit dem Laufradgehäuse zu drücken. Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform handelt es sich bei der Feder um eine Membranfeder. Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform dient das Turbinengehäuse zum Abdichten der Antriebswelle eines Getriebes und zum drehfesten Verbinden mit dieser. Gemäß einigen beispielhaften Ausführungsformen enthält der Drehmomentwandler ein Lager, das axial zwischen dem Deckel und dem Turbinengehäuse angeordnet ist und dazu dient, die drehfeste Verbindung zwischen der Feder und dem Deckel zu lösen. Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform handelt es sich bei dem Lager um ein Kugellager oder ein Nadellager.
Gemäß einigen beispielhaften Ausführungsformen weist der Drehmomentwandler einen Antriebsring auf, der am Turbinengehäuse befestigt ist. Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform ist der Antriebsring drehfest mit der Feder oder einer Abtriebsnabe verbunden. Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform dient die Feder dazu, den Antriebsring gegen das Laufradgehäuse zu drücken. Gemäß einigen beispielhaften Ausführungsformen weist der Drehmomentwandler einen Dämpfer auf, der drehfest mit dem Turbinengehäuse verbunden ist und dazu dient, eine drehfeste Verbindung mit der Antriebswelle eines Getriebes herzustellen. Der Dämpfer enthält eine Dämpferscheibe, und der Antriebsring enthält einen axialen Vorsprung, der durch die Dämpferscheibe ragt. Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform enthält die Dämpferscheibe einen Schlitz, und der axiale Vorsprung des Antriebsrings ist zumindest teilweise innerhalb des Schlitzes der Dämpferscheibe in Drehrichtung verschiebbar.
Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform weist der Drehmomentwandler entsprechende Vielzahlen von Schaufeln auf, die am Laufradgehäuse und an einem Turbinengehäuse befestigt sind. Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform weist der Drehmomentwandler eine Druckscheibe, die am Laufradgehäuse befestigt ist, eine drehfest mit dem Turbinengehäuse verbundene erste Kupplungsscheibe und eine drehfest mit der Druckscheibe verbundene zweite Kupplungsscheibe auf.
Andere beispielhafte Aspekte umfassen allgemein einen Drehmomentwandler, der enthält: ein an einem Deckelgehäuse befestigtes Laufrad, eine Turbine zum Herstellen einer drehfesten Verbindung mit der Antriebswelle eines Getriebes und ein erstes elastisches Bauteil, das zwischen dem Deckelgehäuse und dem Turbinengehäuse zusammengedrückt ist. Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform dient das Turbinengehäuse zum Abdichten der Antriebswelle eines Getriebes. Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform weist der Drehmomentwandler ein Lager oder eine Buchse zum Lösen einer drehfesten Verbindung zwischen dem elastischen Bauteil und dem Deckelgehäuse oder dem Turbinengehäuse auf. Gemäß einigen beispielhaften Ausführungsformen weist der Drehmomentwandler einen Dämpfer auf. Der Dämpfer enthält eine Antriebszunge, die am Turbinengehäuse befestigt ist, eine Federaufnahme zum Herstellen einer drehfesten Verbindung mit der Antriebswelle eines Getriebes und ein zweites elastisches Bauteil zum Übertragen eines Drehmoments zwischen der Antriebszunge und der Federaufnahme. Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform ist das erste elastisches Bauteil axial zwischen dem Deckelgehäuse und der Federaufnahme und das zweite elastische Bauteil radial außerhalb des ersten elastischen Bauteils angeordnet.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
In der folgenden detaillierten Beschreibung werden nunmehr das Wesen und die Funktionsweise der vorliegenden Erfindung in Verbindung mit den beiliegenden Figuren ausführlich beschrieben, wobei:
1 eine Querschnittsansicht eines Drehmomentwandlers mit einer normal eingerückten Turbinenkupplung gemäß einem beispielhaften Aspekt ist;
2 eine Querschnittsansicht eines Drehmomentwandlers mit einer normal eingerückten Turbinenkupplung gemäß einem beispielhaften Aspekt ist.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Von vornherein sollte einsichtig sein, dass gleiche Zeichnungsnummern in verschiedenen Zeichnungsansichten identische oder funktionell ähnliche Strukturelemente bezeichnen. Ferner sollte klar sein, dass diese Erfindung nicht allein auf die einzelnen hierin beschriebenen Ausführungsformen, Verfahrensweisen, Materialien und Modifikationen beschränkt ist und insofern natürlich variieren kann. Es ist auch klar, dass die hierin verwendeten Begriffe nur zum Beschreiben einzelner Aspekte dienen und nicht den Schutzumfang der vorliegenden Erfindung einschränken sollen, der nur durch die beiliegenden Ansprüche eingeschränkt wird.
Sofern nicht anderweitig definiert, weisen alle hierin verwendeten technischen und wissenschaftlichen Begriffe dieselbe Bedeutung auf, wie sie dem Fachmann geläufig sind, an den sich diese Offenbarung richtet. Zwar können zum Umsetzen oder Testen der Erfindung beliebige Verfahren, Einheiten oder Materialien verwendet werden, die den hierin beschriebenen ähnlich oder gleichwertig sind, jedoch werden nunmehr die folgenden Verfahren, Einheiten und Materialien beschrieben.
Die folgende Beschreibung nimmt Bezug auf 1. 1 ist ein Querschnitt eines Drehmomentwandlers 100, der eine normal eingerückte Turbinenkupplung gemäß einem beispielhaften Aspekt enthält. Der Drehmomentwandler 100 enthält ein Gehäuse 102 mit einem Laufradgehäuse 104, das zum Beispiel an der Schweißnaht 107 mit einem Deckel 106 verbunden ist, ein Turbinengehäuse 108 mit einem Kupplungsabschnitt 110 und eine Feder oder ein elastisches Bauteil 112. Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform handelt es sich bei der Feder 112 um eine Membranfeder. Die Feder 112 ist axial zwischen dem Deckel 106 und dem Turbinengehäuse 108 angeordnet.
Die Feder dient dazu, die Turbinenkupplung drehfest mit dem Laufradgehäuse zu verbinden. Das heißt, wenn die Feder in den Drehmomentwandler eingebaut ist, wird sie zwischen dem Deckelgehäuse und dem Turbinengehäuse zusammengedrückt und übt eine Federkraft aus, die gegen das Turbinengehäuse drückt, um die Turbinenkupplung zu schließen. Die Turbinenkupplung kann unter Verwendung eines Hydraulikdrucks ausgerückt werden, der gegen das Turbinengehäuse drückt und die Federkraft überwindet, um das Turbinengehäuse zu verschieben und die Turbinenkupplung zu öffnen, sodass der Drehmomentwandler wie in der Technik bekannt in einem Hydraulikmodus betrieben wird.
Das Turbinengehäuse 108 dient zum Abdichten der Antriebswelle 116 eines Getriebes und zum drehfesten Verbinden mit dieser. Das heißt, das Turbinengehäuse 108 enthält eine Buchse oder Dichtung 114, die die Antriebswelle 116 nach dem Zusammenbau mit einem (nicht gezeigten) Getriebe abdichtet. Das Turbinengehäuse 108 ist durch einen Dämpfer 118 drehfest mit der Antriebswelle verbunden, was im Folgenden näher beschrieben wird.
Der Drehmomentwandler 100 kann an Bolzen 120 mit einer Antriebsmaschine, beispielsweise mit dem Motor eines Fahrzeugs, und zum Beispiel mit der Antriebswelle 116 eines Getriebes drehfest verbunden und in ein (nicht gezeigtes) Fahrzeug eingebaut sein. Der Drehmomentwandler 100 enthält ein Lager oder eine Buchse 122, die axial zwischen dem Deckel und dem Turbinengehäuse angeordnet ist. Das Lager 122 dient dazu, die drehfeste Verbindung zwischen der Feder und dem Deckel zu lösen. Das heißt, das Lager lässt eine relative Drehbewegung zwischen der Feder und dem Deckel ohne Reibung oder Mitschleifen zu. Mit anderen Worten, wenn sich der Deckel dreht und die Turbine stehenbleibt, zum Beispiel, wenn das Fahrzeug an einer Verkehrsampel anhält, lässt das Lager 122 zu, dass sich der Deckel dreht und die Feder ohne Mitschleifen oder Verschleiß einer der Komponenten stehenbleibt. Bei dem Lager 122 kann es sich um ein Kugel- oder Nadellager handeln, wie es zum Beispiel in 1 gezeigt ist.
Der Drehmomentwandler 100 enthält einen Antriebsring 124, der zum Beispiel an einem durchgehenden Teil 126 am Turbinengehäuse 108 befestigt. Der Ring 124 ist an entsprechenden Vorsprüngen oder Zungen 128 und 130 drehfest mit der Feder 112 verbunden. Die Feder 112 dient dazu, den Antriebsring gegen das Laufradgehäuse zu drücken. Das heißt, die Federzunge 130 drückt gegen den Ring 124, der wiederum das Turbinengehäuse durch die feste Verbindung 126 zum Laufrad zieht.
Der Dämpfer 118 enthält eine Dämpferscheibe oder Federaufnahme 132, eine Feder oder ein elastisches Bauteil 134 und eine am Turbinengehäuse befestigte Antriebszunge 136. Der Dämpfer 118 ist an der Zunge 136 drehfest mit dem Turbinengehäuse verbunden und sorgt durch die an der gezähnten Nabe 138 befestigte Scheibe 132 für eine drehfeste Verbindung mit der Antriebswelle des Getriebes. Das elastische Bauteil 134 dient zum Übertragen eines Drehmoments zwischen der Antriebszunge und der Federaufnahme. Das elastische Bauteil 134 ist radial außerhalb des elastischen Bauteils 112 angeordnet. Der axiale Vorsprung 128 des Antriebsrings ragt durch die Dämpferscheibe. Das heißt, die Dämpferscheibe 132 enthält einen Schlitz 140, und der Vorsprung des Antriebsrings ist innerhalb des Schlitzes der Antriebsscheibe in Drehrichtung zumindest teilweise verschiebbar.
Der Drehmomentwandler 100 enthält entsprechende Vielzahlen von Schaufeln 142 und 144, die am Laufradgehäuse und am Turbinengehäuse befestigt sind. Ferner enthält der Drehmomentwandler 100 einen Stator 146 mit einer Freilaufkupplung 148, die auf der Statorwelle 150 eines Getriebes montiert ist, und ein Seitenblech 152. Ferner enthält der Wandler 100 ein Lager 154 und eine Nabe 156, die durch eine Schweißnaht 158 am Laufradgehäuse befestigt ist.
Die folgende Beschreibung nimmt Bezug auf 2. 2 ist eine Querschnittsansicht eines Drehmomentwandlers 200, der eine normal eingerückte Turbinenkupplung gemäß einem beispielhaften Aspekt enthält. Der Drehmomentwandler 200 enthält ein Gehäuse 202 mit einem Laufradgehäuse 204, das zum Beispiel mit einem Befestigungselement 207 am Deckel 206 befestigt ist, ein Turbinengehäuse 208 mit einem Kupplungsabschnitt 210 und eine Feder oder ein elastisches Bauteil 212. Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform handelt es sich bei der Feder 212 um eine Vielzahl von Membranfedern. Die Feder 212 ist axial zwischen dem Deckel 206 und dem Turbinengehäuse 208 angeordnet.
Die Feder dient dazu, den Kupplungsabschnitt der Turbine in eine drehfeste Verbindung mit dem Laufradgehäuse zu drücken. Das heißt, die in den Drehmomentwandler eingebaute Feder ist zwischen dem Deckelgehäuse und dem Turbinengehäuse zusammengedrückt und übt eine Federkraft auf das Turbinengehäuse auf, um die Turbinenkupplung zu schließen. Die Turbinenkupplung kann unter Verwendung eines auf das Turbinengehäuse einwirkenden Hydraulikdrucks gelöst werden, um die Federkraft zu überwinden, wodurch das Turbinengehäuse axial verschoben und die Turbinenkupplung geöffnet wird, sodass der Drehmomentwandler in einem Flüssigkeitskreislaufmodus arbeitet, was in der Technik bekannt ist.
Das Turbinengehäuse 208 dient dazu, die (nicht gezeigte) Antriebswelle eines Getriebes abzudichten und eine drehfeste Verbindung mit dieser herzustellen. Das heißt, das Turbinengehäuse 208 enthält eine Buchse oder Dichtung 214, die nach dem Einbau mit einem (nicht gezeigten) Getriebe die Antriebswelle abdichtet. Das Turbinengehäuse 208 ist durch die Abtriebsnabe 218 drehfest mit der Antriebswelle verbunden, was im Folgenden näher beschrieben wird.
Der Drehmomentwandler 200 kann mittels Bolzen 220 drehfest mit einer Antriebsmaschine wie beispielsweise mit dem Motor eines Fahrzeugs und zum Beispiel mittels der Antriebswelle mit dem Getriebe verbunden sein, das in ein (nicht gezeigtes) Fahrzeug eingebaut ist. Der Drehmomentwandler 200 enthält ein Lager oder eine Buchse 222, die axial zwischen dem Deckel und dem Turbinengehäuse angeordnet ist. Das Lager 222 dient dazu, die drehfeste Verbindung zwischen der Feder und dem Deckel zu lösen. Das heißt, das Lager lässt eine relative Drehbewegung zwischen der Feder und dem Deckel ohne Reibung oder Mitschleifen zu. Mit anderen Worten, wenn sich der Deckel dreht und die Turbine steht, wenn das Fahrzeug zum Beispiel an einer Verkehrsampel anhält, lässt das Lager 222 zu, dass sich der Deckel dreht und die Feder ohne Mitschleifen oder Verschleiß einer der Komponenten stehenbleibt.. Bei dem Lager 222 kann es wie in 2 gezeigt zum Beispiel um ein Kugellager oder um ein Nadellager handeln.
Der Drehmomentwandler 200 enthält einen Antriebsring 224, der zum Beispiel mittels eines Niets 226 am Turbinengehäuse 208 befestigt ist. Der Ring 224 ist an entsprechenden Vorsprüngen oder Zungen 228 und 230 drehfest mit der Abtriebsnabe 218 verbunden. Die Feder 212 dient dazu, den Antriebsring gegen das Laufradgehäuse zu drücken. Das heißt, die Feder 212 drückt gegen den Ring 224, der wiederum das Turbinengehäuse gegen das Laufrad drückt.
Der Drehmomentwandler 200 enthält entsprechende Vielzahlen von Schaufeln 242 und 244, die am Laufradgehäuse und am Turbinengehäuse befestigt sind. Ferner enthält der Drehmomentwandler 200 einen Stator 246 mit einer Freilaufkupplung 248 zum Aufsetzen auf die (nicht gezeigte) Statorwelle eines Getriebes und ein Seitenblech 252. Ferner enthält der Wandler 200 ein Lager 254 und eine Nabe 256, die durch eine Schweißnaht 258 am Laufradgehäuse befestigt ist. Der Drehmomentwandler 200 enthält eine Druckscheibe 260, die mittels eines Befestigungselements 262 am Laufradgehäuse befestigt ist, eine Kupplungsscheibe 264, die drehfest mit dem Turbinengehäuse verbunden ist, und eine Kupplungsscheibe 266, die drehfest mit der Druckscheibe verbunden ist. Die Kupplungsscheiben sind mittels entsprechender Zungen angebracht, die in passenden Schlitzen des Turbinengehäuses und der Druckscheiben sitzen.
Dem Fachmann sind natürlich Änderungen und Modifikationen der obigen Beispiele der Erfindung offensichtlich, ohne vom Wesensgehalt oder Schutzumfang der beanspruchten Erfindung abzuweichen. Die Erfindung wurde zwar unter Bezugnahme auf bestimmte bevorzugte und/oder beispielhafte Ausführungsformen beschrieben, jedoch ist klar, dass daran Veränderungen vorgenommen werden können, ohne vom Schutzumgang oder vom Wesensgehalt der beanspruchten Erfindung abzuweichen.

Claims

Drehmomentwandler, der umfasst: ein Gehäuse, das ein Laufradgehäuse und einen Deckel umfasst; ein Turbinengehäuse, das einen Kupplungsabschnitt enthält; und eine Feder: die axial zwischen dem Deckel und dem Turbinengehäuse angeordnet ist; und dazu dient, den Abschnitt der Turbinenkupplung in eine drehfeste Verbindung mit dem Laufradgehäuse zu drücken.
Drehmomentwandler nach Anspruch 1, wobei es sich bei der Feder um eine Membranfeder handelt.
Drehmomentwandler nach Anspruch 1, wobei das Turbinengehäuse dazu dient, die Antriebswelle eines Getriebes abzudichten und eine drehfeste Verbindung mit dieser herzustellen.
Drehmomentwandler nach Anspruch 1, der ferner ein Lager umfasst: das axial zwischen dem Deckel und dem Turbinengehäuse angeordnet ist; und dazu dient, die drehfeste Verbindung der Feder mit dem Deckel zu lösen.
Drehmomentwandler nach Anspruch 1, der ferner einen am Turbinengehäuse befestigten Antriebsring umfasst.
Drehmomentwandler nach Anspruch 1, der ferner umfasst: eine am Laufradgehäuse befestigte Druckscheibe; eine drehfest mit dem Turbinengehäuse verbundene erste Kupplungsscheibe; und eine drehfest mit der Druckscheibe verbundene zweite Kupplungsscheibe.
Drehmomentwandler, der umfasst: ein am Deckelgehäuse befestigtes Laufrad; eine Turbine, die drehfest mit der Antriebswelle eines Getriebes verbunden ist; und ein erstes elastisches Bauteil, das zwischen dem Deckelgehäuse und dem Turbinengehäuse zusammengedrückt ist.
Drehmomentwandler nach Anspruch 7, wobei das Turbinengehäuse dazu dient, die Antriebswelle eines Getriebes abzudichten.
Drehmomentwandler nach Anspruch 7, der ferner ein Lager oder eine Buchse umfasst, um die drehfeste Verbindung zwischen dem elastischen Bauteil und dem Deckelgehäuse oder dem Turbinengehäuse zu lösen.
Drehmomentwandler nach Anspruch 7, das ferner einen Dämpfer umfasst, wobei der Dämpfer umfasst: eine am Turbinengehäuse befestigte Antriebszunge; eine Federaufnahme, die drehfest mit der Antriebswelle eines Getriebes verbunden ist; und ein zweites elastisches Bauteil zum Übertragen eines Drehmoments zwischen der Antriebszunge und der Federaufnahme.