DE19845687B4

DE19845687B4 - Hydrodynamischer Drehmomentwandler mit einer Aufnahme am Wandlergehäuse

Info

Publication number: DE19845687B4
Application number: DE19845687A
Authority: DE
Inventors: Friedrich Schramm; Werner Dipl.-Ing. Spohn (FH); Karel Dr.-Ing. Kriz; Roland Dipl.-Ing. Illig (FH)
Original assignee: ZF Sachs AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 1998-10-05
Filing date: 1998-10-05
Publication date: 2009-04-30
Anticipated expiration: 2018-10-06
Also published as: DE19845687C5; GB2344407A; US6261060B1; DE19845687A1; FR2784158B1; GB2344407A8; FR2784158A1; GB9923414D0; GB2344407B

Abstract

Hydrodynamischer Drehmomentwandler mit einem Wandlergehäuse, das antriebsseitig wenigstens eine Aufnahme für ein Verbindungselement zur Befestigung des Wandlergehäuses an einem Bauteil eines Antriebs aufweist, wobei die Aufnahme an einem am Wandlergehäuse befestigten Träger vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (4) in seinem radial äußeren Bereich zur Ausbildung der Aufnahme (5) eine im wesentlichen senkrecht zur Erstreckungsrichtung des Trägers (4) verlaufende Durchdrückung (6) mit einem eine Aussparung (7) ringförmig umschließenden, zur Verfestigung seiner Körnung durch Ziehen hergestellten Kragen (8) aufweist, der an seiner Innenseite (10) mit einem durch Drücken oder Rollen eingebrachten und daher die Körnung weiter verfestigenden Gewinde (12) versehen ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen hydrodynamischen Drehmomentwandler gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, sowie ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 2.
Durch die DE 41 21 586 A1 ist insbesondere gemäß 1 ein hydrodynamischer Drehmomentwandler bekannt, an dessen Wandlergehäuse antriebsseitig eine Aufnahme für ein Verbindungselement zur Befestigung des Wandlergehäuses an einem Bauteil eines Antriebs vorgesehen ist. Die Aufnahme wird durch eine mit Innengewinde versehene Gewindehülse gebildet, die an einem am Wandlergehäuse durch Schweißen befestigten Träger vorgesehen ist. In eine derartige Gewindehülse wird normalerweise jeweils eine Schraube als Verbindungselement eingedreht, wobei diese Schraube außerdem eine Öffnung in einer Platte durchdringt, die radial weiter innen am jeweiligen Antrieb, beispielsweise an der Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine, befestigt ist. Eine derartige Platte mitsamt ihrer Befestigung an einer Kurbelwelle ist der 1 der DE 32 22 119 C1 entnehmbar. Auf diese Weise wird das Wandlergehäuse am Antrieb befestigt, wobei die vorgenannte Platte als Bauteil des Antriebs zu sehen ist.
Zurückkommend auf die DE 41 21 586 A1 ist anzumerken, daß die Befestigung einer derartigen Gewindehülse am jeweiligen Träger, vorzugsweise über Schweißnähte, relativ fertigungs- und materialaufwendig ist. Durch Schneiden des Gewindes in dieser Gewindehülse wird außerdem die Körnungsstruktur des Hülsenmaterials zerschnitten und damit die Festigkeit der Gewindehülse herabgesetzt. Zur Kompensation dieses Nachteils muß die Wandstärke der Gewindehülse vergrößert werden, wodurch das Gewicht des Wandlergehäuses in unerwünschter Weise steigt.
Die nachveröffentlichte DE 199 10 049 A1 , 2 zeigt, ebenfalls an einem Wandlergehäuse eines hydrodynamischen Drehmomentwandlers, eine Aufnahme für ein Verbindungselement zur Befestigung des Wandlergehäuses an einem Bauteil eines Antriebs. Diese Aufnahme weist eine Hülse auf, die einstückig mit dem Verbindungselement ausgeführt ist, wobei die optische Darstellung der Aufnahme vermuten lässt, dass die Hülse über ein Innengewinde verfügt. Die Nachveröffentlichung gibt allerdings keinen Hinweis dazu, wie die Herstellung des Verbindungselementes mit der Hülse zum einen und des Innengewindes zum anderen erfolgen könnte.
Die DE 1 893 365 U1 schließlich zeigt in ihrer einzigen Figur einen hydrodynamischen Drehmomentwandler, dessen Wandlergehäuse antriebsseitig über einen Wandlerdeckel an einem Antrieb, wie einer Eingangswelle, befestigt ist. Die Eingangswelle durchgreift hierzu mit ihrem wandlerseitigen Wellenstumpf den Wandlerdeckel in dessen radial innerem Bereich, um den Wandlerdeckel an dessen einem Turbinenrad zugewandter Seite mittels eines Radialvorsprunges radial zu übergreifen. Sowohl der Wandlerdeckel als auch der Radialvorsprung weisen mit Innengewinde ausgebildete Durchgangsöffnungen auf, in welche Schrauben zur Verbindung des Radialvorsprunges mit dem Wandlerdeckel und damit der Eingangswelle mit dem Wandlergehäuse eingedreht sind.
Damit ist die in dem Deutschen Gebrauchsmuster aufgezeigte Konstruktion lediglich für hydrodynamische Drehmomentwandler geeignet, bei denen das Wandlergehäu se in seinem radial inneren Bereich mit einem Antrieb zu verbinden ist, wobei der Wandlerdeckel, wie die Figur zeigt, zwar eine formstabile Verbindung darzustellen vermag, aufgrund massereicher Ausbildung aber ein hohes Gewicht am Wandlergehäuse verursacht. Bezüglich des Herstellungsverfahrens für Wandlerdeckel oder Wellenstumpf, den Durchgangsöffnungen in diesen Bauteilen sowie der in den Durchgangsöffnungen vorgesehenen Innengewinden wird allerdings kein Hinweis gegeben.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Aufnahme am Wandlergehäuse für ein Verbindungselement zum Antrieb so auszubilden, daß diese bei geringstmöglichem Material- und Fertigungsaufwand eine optimale Festigkeit bietet.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die in Anspruch 1 oder 2 angegebenen Merkmale gelöst.
Bei Ausbildung einer Aufnahme im Träger als Durchdrückung erfolgt bei der Herstellung eines Kragens der Aufnahme eine Kaltverfestigung, so daß bereits eine geringe Wandstärke für den Kragen zur Herstellung einer hochfesten Aufnahme genügt. In konsequenter Ausnutzung dieses Vorteils wird, sofern die Innenseite des Kragens mit einem Gewinde versehen sein soll, dieses vorzugsweise durch Drücken oder Rollen eingebracht und somit eine weitere Verfestigung des Korngefüges des Materials erzielt, ohne dieses Korngefü ge zu durchtrennen. Bedingt durch die hierdurch erzielbare hohe Festigkeit kann mit einem minimalen Aufwand an Material gearbeitet werden, so daß die Aufnahmen sehr massearm auszubilden sind.
In den Ansprüchen ist weiterhin ein vorteilhaftes Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäßen Aufnahme angegeben.
Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Es zeigt:
1 eine teilweise geschnittene Ansicht eines Wandlergehäuses mit einem eine Aufnahme aufweisenden Träger;
2 ein Herstellungsschritt für die Aufnahme mit Bildung einer Verformung;
3 eine Lochung in der Verformung;
4 ein Tiefziehen der Verformung;
5 ein Anprägen von Phasen;
6 ein Eindrücken eines Gewindes.
1 zeigt einen Ausschnitt eines Wandlergehäuses 1 eines hydrodynamischen Drehmomentwandlers, bei welchem in Schnittdarstellung die Wand eines antriebsseitigen Radialflanschs 2 gezeigt ist. Dieser weist antriebsseitig zumindest eine Nietausdrückung 3 auf, die eine entsprechende Öffnung 9 in einem Träger 4 durchgreift und durch einen Vernietvorgang in Richtung zum Radialflansch 2 eine Befestigung des Trägers 4 am Radialflansch 2 bewirkt. Der Träger 4 ist im wesentlichen ringförmig gestaltet und im radial äußeren Bereich mit einer Aufnahme 5 versehen, die mittels einer Durchdrückung 6 in Richtung zum Wandlergehäuse 1 gebildet ist. Aufgrund der Durchdrückung 6 ergibt sich ein Kragen 8, der sich im wesentlichen senkrecht zum Träger 4 in Richtung zum Wandlergehäuse 1 erstreckt und an seiner Innenseite 10 ein Gewinde 12 aufweist, das zugunsten einer hohen Festigkeit des durch Ziehen hergestellten und damit ohnehin bereits hinsichtlich seiner Körnung verfestigten Kragens 8 durch Drücken oder Rollen hergestellt und damit die Körnung weiter verfestigt wird.
Die Herstellung einer derartigen Aufnahme 5 erfolgt gemäß der Darstellung in den 2 bis 6. Nach 2 ist der die spätere Aufnahme umgebende Bereich des Trägers 4 herausgezeichnet, und zwar in axialer Einspannung zwischen zwei Teilen 17, 18 eines Werkstückträgers 15. Der in 2 untere Teil 18 des Werkstückträgers 15 ist mit einem Durchlaß für einen Stempel 22 versehen, der an der Unterseite des Trägers 4 angesetzt wird. An der Gegenseite des Trägers 4 ist im oberen Teil 17 des Werkstückträgers 15 eine Ausnehmung 19 vorgesehen, die so groß ausgebildet ist, daß die spätere Aufnahme 5 mit ihrem Außendurchmesser Einlaß innerhalb der Wand 34 dieser Ausnehmung 19 findet. Durch Erzeugung einer Druckkraft am Stempel 22 in Richtung zum Träger 4 wird eine in 2 gezeigte Verformung 20 des Trägers 4 in die Ausnehmung 19 erzeugt.
Sobald diese Verformung 20 vorliegt, wird der Stempel 22 zurückgezogen und der Träger 4 derart auf eine Stütze 24 aufgesetzt, daß diese der entsprechenden Seite der Verformung 20 gestaltungsmäßig angepaßt ist. Die Stütze 24 weist eine Mittenbohrung 26 auf, die auf das Verformungszentrum 28 der Verformung 20 zugerichtet ist. Von der Gegenseite her, gemäß 3 also von oben, wird nun ein Stift 30 auf die Verformung 20 aufgesetzt, und zwar in deren Verformungszentrum 28. Durch diesen Stift 30 wird eine Lochung 31 im Verformungszentrum 28 der Verformung 20 vorgenommen.
In den 4 bis 6 ist jeweils der obere und der untere Teil 17, 18 des Werkstückträgers 15 gegenüber den 2 und 3 vertauscht dargestellt zugunsten einer besseren Erkennbarkeit der Fertigungsschritte. Nach 4 wird von der Seite des Teils 18 des Werkstückträgers 15 aus ein Dorn 32 in die Lochung 31 geschoben und die Verformung 20 durch einen Ziehvorgang in die Ausnehmung 19 hineingezogen. Damit wird durch die Wand 34 der Ausnehmung 19 die radial äußere und durch den Dorn 32 die radial innere Bemessung des aus der Verformung 20 hervorgegangenen Kragens 8 gebildet und andererseits die Materialkörnung in diesem Kragen verdichtet und dadurch seine Festigkeit erhöht. Sobald der Dorn 32 zurückgezogen ist, werden von beiden Seiten des Trägers 4 Druckstempel 36, 38 in zueinander entgegengesetzten Richtungen herangefahren, wobei diese Druckstempel 36, 38 an beiden Seiten des Kragens 8 und damit der Aufnahme 5 Phasen 40, 42 ausbilden. Da die Druckstempel 36, 38 hierbei mit ihren aufeinander zugewandten, zylindrischen Enden 46, 48 in die Aussparung 7 eingreifen, stützen sie den Kragen 8 an dessen radialer Innenseite, während sie die Phasen 40, 42 ausbilden.
Sobald daraufhin die Druckstempel 36, 38 vom Träger 4 zurückgezogen sind, ist die Aufnahme 5 am Träger 4 grundsätzlich fertiggestellt. Sie kann daraufhin zur Verbindung mit einem Bauteil eines Antriebs über ein Verbindungselement genutzt werden, sofern dieses Verbindungselement beispielsweise als Niet ausgebildet ist. Soll dieses Verbindungselement dagegen durch eine Schraube gebildet werden, muß die Aufnahme 5 an der Innenseite 10 des Kragens 8 mit einem Gewinde 12 versehen werden. Hierzu wird gemäß 6 ein Gewindestift 44 in die Aussparung 7 eingeführt und durch Drücken oder Rollen das Gewinde 12 an der Innenseite 10 des Kragens 8 ausgebildet. Anschließend wird der Gewindestift 44 vom Träger 4 entfernt und der letztgenannte aus dem Werkstückträger 15 entnommen. Der derart angefertigte Träger 4 kann sodann über die Nietausdrückung 3 im Radialflansch 2 des Wandlergehäuses 1 an dem letztgenannten befestigt werden.

1: Wandlergehäuse
2: Radialflansch
3: Nietausdrückung
4: Träger
5: Aufnahme
6: Durchdrückung
7: Aussparung
8: Kragen
9: Öffnung
10: Innenseite
12: Gewinde
15: Werkstückträger
17, 18: Teile des Werkstückträgers
19: Ausnehmung
20: Verformung
22: Stempel
24: Stütze
26: Mittenbohrung
28: Verformungszentrum
30: Stift
31: Lochung
32: Dorn
34: Wand
36, 38: Druckstempel
40, 42: Phasen
44: Gewindestift
46, 48: Enden

Claims

Hydrodynamischer Drehmomentwandler mit einem Wandlergehäuse, das antriebsseitig wenigstens eine Aufnahme für ein Verbindungselement zur Befestigung des Wandlergehäuses an einem Bauteil eines Antriebs aufweist, wobei die Aufnahme an einem am Wandlergehäuse befestigten Träger vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (4) in seinem radial äußeren Bereich zur Ausbildung der Aufnahme (5) eine im wesentlichen senkrecht zur Erstreckungsrichtung des Trägers (4) verlaufende Durchdrückung (6) mit einem eine Aussparung (7) ringförmig umschließenden, zur Verfestigung seiner Körnung durch Ziehen hergestellten Kragen (8) aufweist, der an seiner Innenseite (10) mit einem durch Drücken oder Rollen eingebrachten und daher die Körnung weiter verfestigenden Gewinde (12) versehen ist.
Verfahren zur Herstellung zumindest einer Aufnahme am Wandlergehäuse eines hydrodynamischen Drehmomentwandlers, wobei die Aufnahme für ein Verbindungselement zur Befestigung des Wandlergehäuses an einem Antrieb dient und an einem am Wandlergehäuse befestigten Träger vorgesehen ist, gekennzeichnet durch: a) axiale Einspannung des Trägers (4) in einen mehrteiligen Werkstückträger (15), von dem zumindest ein Teil (17) im Erstreckungsbereich der späteren Aufnahme (5) über eine Ausnehmung (19) verfügt; b) Ausbildung einer Verformung (20) am Träger (4) in die Ausnehmung (19) des Teils (17) des Werkstückträgers (15) hinein mittels eines an der axialen Gegensei te des Trägers (4) eine Druckkraft ausübenden Stempels (22) eines Werkzeugs; c) Abstützen des Trägers (4) an der Seite des Stempels (22) nach Rückzug desselben durch eine der Verformung (20) des Trägers (4) angepaßte Stütze (24), die über eine zum Träger (4) im wesentlichen senkrechte Mittenbohrung (26) verfügt; d) Lochen der Verformung (20) im wesentlichen im Verformungszentrum (28) durch einen im wesentlichen koaxial zur Mittenbohrung (26) relativ zu derselben bewegbaren Stift (30); e) Ziehen eines Kragens (8) der Aufnahme (5) aus der Verformung (20) mittels Durchdringung der Bohrung (26) mit einem im wesentlichen senkrecht zum Träger (4) relativ bewegbaren Dorn (32) bei radial äußerer Abstützung des Kragens (8) an der die Ausnehmung (19) des Teils (17) des Werkstückträgers (15) umgebenden Wand (34) zur Bildung einer Aussparung (7) innerhalb des Kragens (8); f) Einführung je eines Druckstempels (36, 38) von beiden Axialseiten des Trägers (4) aus in die Aussparung (7) des Kragens (8) zur Ausbildung je einer Phase (40, 42).
Verfahren nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch, Einführen eines Gewindestiftes (44) in die Aussparung (7) des Kragens (8) zum drücken oder Rollen eines Gewindes (12) an der Innenseite (10) des Kragens (8).