DE102005019928A1 - Hydrodynamic torque converter with a lock-up clutch and a torsion damper - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft einen hydrodynamischen Drehmomentwandler. Um die Charakteristik des Torsionsdämpfers zeitlich zu erhalten, ist ein Verschleißschutzring zwischen dem Blechkolben und den Schraubendruckfedern vorgesehen.The invention relates to a hydrodynamic torque converter. In order to obtain the characteristic of the torsion damper in time, a wear protection ring between the plate piston and the helical compression springs is provided.
Description
Die Erfindung betrifft einen hydrodynamischen Drehmomentwandler mit einer Überbrückungskupplung und einem Blechkolben gemäß dem einteiligen Patentanspruch 1.The The invention relates to a hydrodynamic torque converter with a lockup clutch and a sheet metal piston according to the one-piece Claim 1.
Aus
der
Ferner
ist aus der
Aufgabe der Erfindung ist es, einen kostengünstigen und Torsionsschwingungen entkoppelnden hydrodynamischen Drehmomentwandler mit gutem Wirkungsgrad zu schaffen, dessen schwingungsentkoppelndes Verhalten zeitlich konstant bleibt.task The invention is a low-cost and torsional vibrations decoupling hydrodynamic torque converter with good efficiency whose vibration-decoupling behavior is temporary remains constant.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen von Patentanspruch 1 gelöst.These Task is according to the invention with the Characteristics of claim 1 solved.
Ein Vorteil der Verwendung einer Überbrückungskupplung ist der, dass die Wandlerpumpe mit der Wandlerturbine reibmomentübertragend gekuppelt werden kann, so dass außerhalb des Anfahrbereiches keine Wirkungsgrandverschlechterung infolge einer fluidischen Kraftübertragung erfolgt. Um den Verlust an torsionsdämpfender Funktion der fluidischen Kraftübertragung im gekuppelten bzw. überbrückten Zustand zu kompensieren, ist ein Torsionsdämpfer vorgesehen, der insbesondere mit Schraubendruckfedern ausgeführt sein kann und das Drehmoment zumindest im überbrückten überträgt.One Advantage of using a lock-up clutch is that the converter pump with the converter turbine Reibmomentübertragend can be coupled, so that outside the starting range no effect size degradation due to a fluidic transmission he follows. To the loss of torsional damping function of the fluidic power transmission in the coupled or bridged state To compensate, a torsion damper is provided, in particular executed with helical compression springs can be and transmits the torque at least in the bridged.
Die im Betrieb des Torsionsdämpfers bei Stauchung zwangsläufig ausknickenden Schraubendruckfedern legen sich erfindungsgemäß nicht an den Kolben an. Stattdessen legen sich die Schraubendruckfedern beim Ausknicken an einem Verschleißschutzring an, der den Kolben vor dem Kontakt mit den Schraubendruckfedern schützt. Damit kann der Blechkolben aus einem tiefziehfähigen und zwangsläufig relativ weichem Stahl gefertigt sein, ohne dass die Gefahr besteht, dass sich die im Betrieb ständig ausknickende Schraubendruckfeder in den weichen Blechkolben einarbeitet, so dass infolge der veränderten Geometrie das Reibverhalten und damit die Torsionsdämfungscharakteristik über die Zeit ändert. Demzufolge kann der Kolben in vorteilhafter Weise als Blechkolben ausgeführt sein, der kostengünstig als Tiefziehteil hergestellt ist. Dabei kann insbesondere eine ringförmig umlaufende Einformung in den Blechkolben tiefgezogen werden, die Bauraum für den Torsionsdämpfer bzw. die Schraubendruckfeder schafft. Dies ermöglicht in besonders vorteilhafter Weise einen axial kurz bauenden hydrodynamischen Drehmomentwandler, wie ein solcher insbesondere bei front-quer angetriebenen Fahrzeugen von Vorteil ist.The during operation of the torsion damper in compression inevitably buckling helical compression springs are not according to the invention to the piston. Instead, put the helical compression springs when buckling on a wear protection ring, the piston protects against contact with the helical compression springs. This can the sheet metal piston from a thermoformable and inevitably be made of relatively soft steel, without the risk that are constantly in operation incorporating buckling helical compression spring into the soft sheet metal piston, so that as a result of the changed Geometry changes the friction behavior and thus the Torsionsdämfungscharakteristik over time. As a result, the piston can be designed in an advantageous manner as a sheet metal piston, the cost-effective is produced as a deep-drawn part. In particular, an annular circumferential Deep-drawn into the sheet metal piston forming, the space for the torsion damper or creates the helical compression spring. This allows in a particularly advantageous Way an axially short hydrodynamic torque converter, like such, especially in front-transverse driven vehicles is beneficial.
Der Verschleißschutzring kann in besonders vorteilhafter Weise als Einlegeteil ausgeführt sein, das in die besagte ringförmig umlaufende Einformung eingelegt ist. Durch die Formgebung als einlegbarer Ring ist die erfindungsgemäße Verschleißschutzeinrichtung besonders montagfreundlich. Die umlaufende Ringform bietet ferner den maximalen Verschleißschutz für die Kolbenfläche des Blechkolbens. Die Schraubendruckfedern drücken infolge der Fliehkraft drehzahlabhängig radial nach außen.Of the Wear protective ring can be carried out in a particularly advantageous manner as an insert, the in the said annular circumferential indentation is inserted. Due to the shape as einlegbarer Ring is the wear protection device according to the invention very easy to assemble. The circumferential ring shape also offers the maximum wear protection for the piston area of the sheet metal piston. The helical compression springs push as a result of the centrifugal force speed-dependent radially outward.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann der Ring auch aus mehreren Ringsegmenten bestehen. Ein Verschleißschutzring aus mehreren Ringsegmenten kann besonders kostengünstig gefertigt werden, da mit optimierten Materialeinsatz produziert werden kann. Aus einem vorgegebenen Stück Blech kann somit eine hohe Anzahl von Verschleißschutzringen ausgestanzt bzw. ausgeschnitten werden. In besonders vorteilhafter Weise kann die Anzahl der Ringsegmente ein Einfaches oder Vielfaches der Schraubendruckfederanzahl sein.In a further advantageous embodiment of the invention, the Ring also consist of several ring segments. A wear protection ring several ring segments can be made particularly inexpensive because can be produced with optimized material use. From a predetermined piece Sheet can thus punched out a high number of wear protection rings or be cut out. In a particularly advantageous manner, the Number of ring segments to be a single or multiple of the number of helical compression springs.
Bei Verbindung des Verschleißschutzringes mit dem Blechkolben – insbesondere einer Vernietung – kann die Teilung dieser Ringsegmente im Bereich dieser Verbindung liegen.at Connection of the wear protection ring with the sheet metal piston - in particular a riveting - can the pitch of these ring segments lie in the region of this connection.
Ein Halteteil, welches drehfest mit dem Blechkolben verbunden ist, kann ebenfalls in besonders vorteilhafter Weise als Tiefziehteil ausgeführt sein. Das Halteteil kann dabei zur Vermeidung von Verschleiß oberflächengehärtet sein. Dieses Halteteil kann in besonders vorteilhafter Weise gemäß Patentanspruch 9 derart ausgeführt sein, dass sichergestellt ist, dass die Schraubendruckfedern ausschließlich in die auf den Blechkolben weisenden Richtung ausknicken können.One Holding part which is rotatably connected to the sheet metal piston can also be executed in a particularly advantageous manner as a deep-drawn part. The holding part can be surface hardened to avoid wear. This holding part can in a particularly advantageous manner according to claim 9 executed in such a way be ensured that the helical compression springs exclusively in which can buckle on the sheet metal piston pointing direction.
Um eine undefinierte Reibung zu verhindern, kann der Verschleißschutzring gegenüber dem Blechkolben bzw. einem kolbenfesten Bauteil fixiert sein. Dabei sind grundsätzlich die Fixierungen in Umfangsrichtung und in axialer Richtung und die Zentrierung von Vorteil. Diese drei Fixierungen können mit Zungen bewerkstelligt werden, die aus dem Verschleißschutzring herausgebogen sind und letzteren zwischen dem Blechkolben und dem Halteteil der Schraubendruckfedern verspannen. Ebenso sind auch andere Verbindungsmöglichkeiten mit dem Blechkolben bzw. einem kolbenfesten Bauteil möglich. Solche Verbindung können beispielsweise mit Vernietungen oder Verklebungen erreicht werden.In order to prevent undefined friction, the wear protection ring can be fixed relative to the sheet metal piston or a piston-fixed component. Here are basically the fixations in order starting direction and in the axial direction and the centering advantage. These three fixations can be accomplished with tongues that are bent out of the wear protection ring and the latter clamp between the sheet metal piston and the holding part of the helical compression springs. Likewise, other connection possibilities with the sheet metal piston or a piston-resistant component are possible. Such connection can be achieved, for example, with riveting or gluing.
Der Verschleißschutzring kann aus Stahl – insbesondere Federstahl – oder einem Kunststoff gefertigt sein. In einer weiteren Alternative kann der Verschleißschutzring aus einem gut umformbaren Stahlwerkstoff bestehen, der dann zumindest einseitig oberflächengehärtet ist. Beispielsweise kann die Oberfläche nitriert – insbesondere carbonitriert oder plasmanitriert – oder einsatzgehärtet werden.Of the Wear protective ring can be made of steel - in particular Spring steel - or be made of a plastic. In another alternative can the wear protection ring consist of a well-formed steel material, which then at least surface hardened on one side. For example, the surface nitrided - in particular carbonitrided or plasma nitrided - or case hardened.
Weitere Vorteile der Erfindung gehen aus den weiteren Patentansprüchen, der Beschreibung und der Zeichnung vor.Further Advantages of the invention will become apparent from the other claims, the Description and the drawing above.
Die Erfindung ist nachfolgend anhand mehrerer Ausführungsbeispiele des hydrodynamischen Drehmomentwandlers erläutert.The The invention is based on several embodiments of the hydrodynamic torque converter explained.
Dabei zeigen:there demonstrate:
- – einen
axial in die auf den Antriebsmotor weisende Richtung ausgebogenen
ersten Bereich
62 , - – einen
sich radial nach außen
erstreckenden zweiten Bereich
63 , - – einen
axial in die vom Antriebsmotor weg weisende Richtung ausgebogenen
dritten Bereich
64 und - – einen
schräg
radial nach innen weisenden vierten Bereich
19 .
- - An axially bent in the direction pointing to the drive motor direction first area
62 . - A radially outwardly extending second region
63 . - - An axially bent in the direction away from the drive motor direction third area
64 and - - An obliquely radially inwardly facing fourth area
19 ,
Da
sich diese Ausformungen und die Finger
Der
Blechkolben
Die
besagten Finger
- – den
Blechkolben
20 , - – das
im Fließpressverfahren
mit letzterem vernietete Halteblech
16 und - – die
in letzteres eingesetzten Schraubendruckfederpakete
81 mit den Druckscheiben15
- - the sheet metal piston
20 . - - The riveted in the extrusion process with the latter retaining plate
16 and - - The used in the latter helical compression spring assemblies
81 with the pressure discs15
Der
Verschleißschutzring
- – einen
Blechkolben
120 , - – ein
im Fließpressverfahren
mit letzterem vernietetes Halteblech
116 und - – in
letzteres eingesetzte Schraubendruckfederpakete
181 mit Druckscheiben115
- - a sheet metal piston
120 . - - A riveted in the extrusion process with the latter retaining plate
116 and - - In the latter used helical compression spring assemblies
181 with pressure discs115
- – einen
Blechkolben
220 , - – ein
im Fließpressverfahren
mit letzterem vernietetes Halteblech
216 und - – in
letzteres eingesetzte Schraubendruckfederpakete
281 mit Druckscheiben215
- - a sheet metal piston
220 . - - A riveted in the extrusion process with the latter retaining plate
216 and - - In the latter used helical compression spring assemblies
281 with pressure discs215
Radial
außerhalb
der länglichen
Ausschnitte
Die Zentrierung erfolgt analog der Zentrierung gemäß den ersten beiden Ausführungsbeispielen.The Centering is analogous to the centering according to the first two embodiments.
Anstelle
von separaten Stiften
Damit
ist eine Umfangsmitnahme und Zentrierung des Verschleißschutzringes
Die
mittige Zunge
- a.) einem radial nach außen weisenden Kraftvektor und
- b.) einem axial vom Antriebsmotor weg weisenden Kraftvektor.
- a.) A radially outwardly facing force vector and
- b.) an axially away from the drive motor force vector.
Der
unter a.) aufgeführte
Kraftvektor gewährleistet
Zentrierung des Verschleißschutzringes
- – als separate Niete ausgeführt sein,
die in den Blechkolben
920 eingepresst sind oder alternativ - – als einteilige Niete, die mittels Fließpressen aus dem Werkstoff des Blechkolbens herausgepresst sind.
- - Be designed as a separate rivet, in the sheet metal piston
920 are pressed or alternatively - - As one-piece rivets, which are pressed out of the material of the sheet metal piston by extrusion.
Die
Niete
Sind keine Zungen am Verschleißschutzring vorgesehen, so kann dieser als kostengünstiges Stanzteil ausgeführt sein. Sind hingegen Zungen vorgesehen, so kann der Verschleißschutzring als Stanz-/Biegeteil ausgeführt sein.are no tongues provided on the wear protection ring, so this can cost as a stamped part accomplished be. If, however, tongues are provided, then the wear protection ring can designed as punched / bent part be.
Ein
einzelnes Schraubendruckfederpaket
Die
Klammern
Anstelle
des beschriebenen Ausclipsens können
die Klammern
In
In einer alternativen Ausgestaltung der Erfindung ist der Verschleißschutzring zusätzlich oder anstelle der vorgenannten Maßnahmen an den Blechkolben geklebt. Dazu kann beispielsweise ein ähnlicher oder sogar der gleiche Kleber verwendet werden, mit dem auch der Reibbelag für die Überbrückungskupplung an den Blechkolben geklebt ist. Dieser Kleber weist eine ausreichende Beständigkeit gegen das heiße Fluid im hydrodynamischen Drehmomentwandler auf.In an alternative embodiment of the invention is the wear protection ring additionally or instead of the above measures on the sheet metal piston glued. This can, for example, a similar or even the same Adhesive can be used, with which also the friction lining for the lock-up clutch glued to the sheet metal piston. This adhesive has a sufficient resistance against the hot Fluid in the hydrodynamic torque converter.
In einer weiteren zeichnerisch nicht näher dargestellten Ausführungsform sind anstelle von Zungen kleine Ausbeulungen in den Verschleißschutzring eingedrückt, mit denen der Verschleißschutzring axial zwischen dem Blechkolben und dem Halteblech festgelegt ist. Dabei sind die Ausbeulungen von hinten – d.h. von Seiten des Blechkolbens – in den Verschleißschutzring eingedrückt, so dass von diesem die Ausbeulungen an den Zwischenstegen des Halteblechs anliegen. Der Rest des Verschleißschutzringes liegt hingegen in diesem Fall großflächig am Blechkolben an.In another not graphically illustrated embodiment are instead of tongues small bulges in the wear ring pressed, with which the wear protection ring is fixed axially between the sheet metal piston and the retaining plate. The bulges are from behind - i. from the side of the sheet metal piston - in the Wear protective ring pressed, so that from this the bulges at the intermediate webs of the retaining plate issue. The rest of the wear protection ring is on the other hand in this case, large on the Tin flask on.
Die angegebene Dicke des Verschleißschutzringes von 0,5 mm ist lediglich ein beispielhafter Wert. Je nach Anforderungsprofil beispielsweise an den Torsionsdämpfer sind beliebige Dicken des Verschleißschutzringes möglich.The specified thickness of wear protection ring of 0.5 mm is merely an example value. Depending on the requirement profile for example, to the torsion damper Any thicknesses of the wear protection ring are possible.
Bei den beschriebenen Ausführungsformen handelt es sich nur um beispielhafte Ausgestaltungen. Eine Kombination der beschriebenen Merkmale für unterschiedliche Ausführungsformen ist ebenfalls möglich. Weitere, insbesondere nicht beschriebene Merkmale der zur Erfindung gehörenden Vorrichtungsteile, sind den in den Zeichnungen dargestellten Geometrien der Vorrichtungsteile zu entnehmen.at the described embodiments is they are only exemplary embodiments. A combination of described features for different embodiments is also possible. Further, in particular not described features of the invention belonging Device parts are the geometries shown in the drawings to remove the device parts.
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