DE102009002481A1

DE102009002481A1 - Hydrodynamische Kopplunganordnung, insbesondere Drehmomentwandler

Info

Publication number: DE102009002481A1
Application number: DE200910002481
Authority: DE
Inventors: Michael Heuler; Patrick Rediger; Mario Kensy; Alexander Strom
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2008-12-10
Filing date: 2009-04-20
Publication date: 2010-06-17
Anticipated expiration: 2029-04-21
Also published as: DE102009002481B4; US9140348B2; CN102245936A; WO2010066665A3; US20110240429A1; WO2010066665A2

Abstract

Eine hydrodynamische Kopplungsanordnung (10), insbesondere Drehmomentwandler, umfasst ein an eine Antriebswelle koppelbares Gehäuse (12) mit einem Pumpenrad (20), ein in einem Innenraum des Gehäuses (12) angeordnetes vom Pumpenrad (20) antreibbares Turbinenrad (22), eine erste Dämpferanordnung (40) über welche das Gehäuse (12) mittels einer Überbrückungskupplung (28) mit einem Abtriebsorgan (66) koppelbar ist, wobei die erste Dämpferanordnung (40) einen ersten Torsionsschwingungsdämpfer (42) mit einer mit der Überbrückungskupplung (28) verbundenen ersten Primärseite (46) und einer gegen die Wirkung einer ersten Dämpferfederanordnung (52) bezüglich der ersten Primärseite (46) um eine Drehachse (A) drehbaren ersten Sekundärseite (54) sowie einen zweiten Torsionsschwingungsdämpfer (44) mit einer mit der ersten Sekundärseite (54) des ersten Torsionsschwingungsdämpfers (42) verbundenen zweiten Primärseite (60) und einer gegen die Wirkung einer zweiten Dämpferfederanordnung (58) bezüglich der zweiten Primärseite (60) um die Drehachse (A) drehbaren zweiten Sekundärseite (48) umfasst, wobei das Turbinenrad (22) mit einem die erste Sekundärseite (54) und die zweite Primärseite (60) umfassenden Torsionsschwingungsdämpfer-Zwischenbereich (55) verbunden ist, und eine zweite Dämpferanordnung (70) mit einem mit der zweiten Sekundärseite (48) verbundenen Auslenkungsmassenträger (74) an dem wenigstens eine Auslenkungsmasse (72) derart getragen ist, dass eine radiale Lage der wenigstens ...

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine hydrodynamische Kopplungsanordnung, insbesondere Drehmomentwandler, umfassend ein an eine Antriebswelle koppelbares Gehäuse mit einem Pumpenrad, ein in einem Innenraum des Gehäuses angeordnetes vom Pumpenrad antreibbares Turbinenrad und eine erste Dämpferanordnung über welche das Gehäuse mittels einer Überbrückungskupplung mit einem Abtriebsorgan koppelbar ist, wobei die erste Dämpferanordnung einen ersten Torsionsschwingungsdämpfer mit einer mit der Überbrückungskupplung verbundenen ersten Primärseite und einer gegen die Wirkung einer ersten Dämpferfederanordnung bezüglich der ersten Primärseite um eine Drehachse drehbaren ersten Sekundärseite sowie einen zweiten Torsionsschwingungsdämpfer mit einer mit der ersten Sekundärseite des ersten Torsionsschwingungsdämpfers verbundenen zweiten Primärseite und einer gegen die Wirkung einer zweiten Dämpferfederanordnung bezüglich der zweiten Primärseite um die Drehachse drehbaren zweiten Sekundärseite umfasst, wobei das Turbinenrad mit einem die erste Sekundärseite und die zweite Primärseite umfassenden Torsionsschwingungsdämpfer-Zwischenbereich verbunden ist.
Eine derartige hydrodynamische Kopplungsanordnung wird als Komponente des Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs verwendet und dort zur Kopplung des Motors mit dem Getriebe eingesetzt. Bei geöffneter Überbrückungskupplung kann ein Drehmoment über einen ersten Drehmomentübertragungsweg vom Motor über das Pumpenrad, das Turbinenrad und den zweiten Torsionsschwingungsdämpfer auf das Abtriebsorgan und von dort auf das Getriebe übertragen werden. Ein zweiter Drehmomentübertragungsweg über die geschlossene Überbrückungskupplung und den ersten und zweiten Torsionsschwingungsdämpfer dient zur Umgehung des ersten Drehmomentübertragungswegs, um Reibungsverluste im vom Pumpenrad erzeugten hydrodynamischen Kreislauf zu vermindern.
Im Antriebsstrang können im Betrieb auftretende Drehungleichförmigkeiten zu Schwingungsanregungen führen, die wiederum zur Folge haben, dass beispielsweise Klappergeräusche im Fahrgastraum des Kraftfahrzeugs auftreten. Durch das Bereitstellen von Dämpfern wird daher versucht, der Anregung derartiger Schwingungen entgegenzuwirken. Dazu sind im zweiten Drehmomentübertragungsweg zwischen Überbrückungskupplung und Abtriebsorgan der erste und der zweite Torsionsschwingungsdämpfer vorgesehen. Das Turbinenrad ist an den Torsionsschwingungsdämpfer-Zwischenbereich drehfest angekoppelt, so dass der zweite Torsionsschwingungsdämpfer auch als Dämpfer im ersten Drehmomentübertragungsweg wirkt.
Torsionsschwingungsdämpfer dämpfen auftretende Schwingungen in einem breiten Frequenzbereich. Die im Antriebsstrang entstehenden Drehungleichförmigkeiten sind jedoch nicht gleichmäßig verteilt, sondern weisen Anregungsordnungen auf, die beispielsweise mit der Zündfrequenz des Motors in Beziehung stehen. Bei Motoren, die hinsichtlich ihrer CO₂-Emissionen optimiert sind und im Vergleich zu herkömmlichen Motoren größere Drehungleichförmigkeiten erzeugen, können bestimmte Anregungsordnungen durch Torsionsschwingungsdämpfer nicht mehr zufriedenstellend gedämpft werden.
Aufgabe der Erfindung ist es daher eine gattungsgemäße hydrodynamische Kopplungsanordnung bereitzustellen, bei der bei geöffneter und bei geschlossener Überbrückungskupplung eine Anregungsordnung von Drehungleichförmigkeiten gezielt gedämpft werden kann.
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine hydrodynamische Kopplungsanordnung, insbesondere Drehmomentwandler, umfassend ein an eine Antriebs welle koppelbares Gehäuse mit einem Pumpenrad, ein in einem Innenraum des Gehäuses angeordnetes vom Pumpenrad antreibbares Turbinenrad, eine erste Dämpferanordnung über welche das Gehäuse mittels einer Überbrückungskupplung mit einem Abtriebsorgan koppelbar ist, wobei die erste Dämpferanordnung einen ersten Torsionsschwingungsdämpfer mit einer mit der Überbrückungskupplung drehfest verbundenen ersten Primärseite und einer gegen die Wirkung einer ersten Dämpferfederanordnung bezüglich der ersten Primärseite um eine Drehachse drehbaren ersten Sekundärseite sowie einen zweiten Torsionsschwingungsdämpfer mit einer mit der ersten Sekundärseite des ersten Torsionsschwingungsdämpfers drehfest verbundenen zweiten Primärseite und einer gegen die Wirkung einer zweiten Dämpferfederanordnung bezüglich der zweiten Primärseite um die Drehachse drehbaren zweiten Sekundärseite umfasst, wobei das Turbinenrad mit einem die erste Sekundärseite und die zweite Primärseite umfassenden Torsionsschwingungsdämpfer-Zwischenbereich drehfest verbunden ist, und eine zweite Dämpferanordnung mit einem mit der zweiten Sekundärseite drehfest verbundenen Auslenkungsmassenträger an dem wenigstens eine Auslenkungsmasse derart getragen ist, dass eine radiale Lage der wenigstens einen Auslenkungsmasse bezüglich der Drehachse veränderbar ist.
Die als so genannter drehzahladaptiver Tilger ausgebildete zweite Dämpferanordnung dient zur gezielten Dämpfung einer vom Anstriebsstrang erzeugten Anregungsordnung. Bei auftretenden Drehungleichförmigkeiten wird die wenigstens eine Auslenkungsmasse, die sich bei einer gleichmäßigen Drehbewegung um die Drehachse an der energetisch günstigsten Stelle im Fliehpotential befindet, entgegen der Fliehkraft ausgelenkt, gewinnt potentielle Energie und erzeugt so eine Gegenschwingung, die die Drehungleichförmigkeit dämpft. Ein drehzahladaptiver Tilger kann gezielt auf eine, insbesondere auf eine durch die Zündfrequenz des Motors erzeugte Anregungsordnung abgestimmt werden, da sich sein Resonanzbereich mit zunehmender Drehzahl ebenso verschiebt, wie die Anregungsordnung.
Da die zweite Dämpferanordnung mit der Sekundärseite des zweiten Torsionsschwingungsdämpfers verbunden ist, können sowohl über das Turbinenrad als auch über die Überbrückungskupplung übertragene Drehungleichförmigkeiten von der zweiten Dämpferanordnung gedämpft werden. Unabhängig davon, ob die Überbrückungskupplung geschlossen oder geöffnet ist, werden vom Motor erzeugte auftretendene Drehungleichförmigkeiten sowohl vom zweiten Torsionsschwingungsdämpfer als auch vom der zweiten Dämpferanordnung gedämpft.
Durch das Zusammenwirken der ersten Dämpferanordnung und der zweiten Dämpferanordnung kann die wenigstens eine Auslenkungsmasse klein gehalten werden. Dies führt zu den weiteren Vorteilen, dass der Auslenkungsmassenträger so ausgelegt werden kann, dass er nur die von einer kleinen Masse erzeugten Kräfte aufnehmen muss und dass, falls die wenigstens eine Auslenkungsmasse im Inneren des Gehäuses angeordnet ist, sie aufgrund ihrer kleinen Oberfläche geringen Dämpfungseinflüssen durch das Fluid in der hydrodynamischen Kopplungsanordnung ausgesetzt ist.
Bei einer Weiterbildung der Erfindung kann der im Gehäuse der hydrodynamische Kopplungsanordnung vorhandene Bauraum besser ausgenutzt werden, indem wenigstens eine Auslenkungsmasse in radialer Richtung zwischen der ersten Dämpferfederanordnung und der zweiten Dämpferfederanordnung angeordnet ist. Dies wird dadurch ermöglicht, dass die wenigstens eine Auslenkungsmasse aufgrund ihrer geringen Größe an dieser Stelle angeordnet werden kann.
Um den Bauraum innerhalb der hydrodynamischen Kopplungsanordnung besser auszunutzen, ist vorzugsweise weiter vorgesehen, dass wenigstens eine Auslenkungsmasse radial innerhalb der Überbrückungskupplung und/oder die Überbrückungskupplung axial überlappend angeordnet ist. Dabei kann auch vorgesehen sein, dass wenigstens eine Auslenkungsmasse, die erste Dämpferanordnung und das Turbinenrad in axialer Richtung auf einander folgend angeordnet sind.
Der radiale Abstand wenigstens einer Auslenkungsmasse zur Drehachse kann dadurch nach Innen begrenzt werden, dass die wenigstens eine Auslenkungsmasse in einer radialen Innenlage an einem Außenumfangsbereich des Auslenkungsmassenträgers anliegt. Gesonderte Maßnahmen zur Begrenzung des radialen Abstands der wenigstens einen Auslenkungsmasse nach Innen, wie etwa am Auslenkungsmassenträger angebrachte Anschlagelemente, sind in diesem Fall nicht notwendig.
Um die radiale Verlagerbarkeit einer Auslenkungsmasse zu ermöglichen, kann vorgesehen sein, dass wenigstens eine Auslenkungsmasse über wenigstens ein dieser zugeordnetes Kopplungselement mit dem Auslenkungsmassenträger gekoppelt ist, welches bei einem ersten Kopplungsbereich mit der Auslenkungsmasse drehbar gekoppelt und an einem zum ersten Kopplungsbereich beabstandeten zweiten Kopplungsbereich mit dem Auslenkungsmassenträger drehbar gekoppelt ist. Die mögliche maximale radiale Außenlage einer derartig angeordnete Auslenkungsmasse kann somit durch den Abstand zwischen erstem und zweitem Kopplungsbereich eingestellt werden. Damit kann der Auslenkungsmassenträger in radialer Richtung möglichst klein gehalten werden, was zu einem leichten Auslenkungsmassenträger mit geringem Trägheitsmoment führt.
Zur Stabilisierung der Kopplungsverbindung mit dem Auslenkungsmassenträger kann wenigstens eine Auslenkungsmasse über zwei dieser zugeordnete, in Umfangsrichtung beabstandete Koppelelemente mit dem Auslenkungsmassenträger gekoppelt sein.
Eine andere Möglichkeit, die radiale Verlagerbarkeit einer Auslenkungsmasse zu ermöglichen, besteht darin, dass wenigstens eine Auslenkungsmasse mit dem Auslenkungsmassenträger an wenigstens zwei in Abstand zueinander liegenden Kopplungsbereichen bezüglich diesem bewegbar gekoppelt ist, wobei jeder Kopplungsbereich in dem Auslenkungsmassenträger eine erste Führungsbahnanordnung mit radial außen liegendem Scheitelbereich und in der Auslenkungsmasse eine zweite Führungsbahnanordnung mit radial innen liegendem Scheitelbereich sowie einen Kopplungsbolzen aufweist, welcher an der ersten Führungsbahnanordnung und der zweiten Führungsbahnanordnung zur Bewegung entlang derselben geführt ist. Durch die Form und die Krümmung der Führungsbahnanordnungen wird bei Verlagerung der wenigstens einen Auslenkungsmasse in Umfangsrichtung die Verlagerung der wenigstens einen Auslenkungsmasse in radialer Richtung vorgegeben. Damit kann das Resonanzverhalten der die wenigstens eine Auslenkungsmasse umfassenden zweiten Dämpferanordnung auch über die Form und die Krümmung der Führungsbahnanordnungen bestimmt werden.
Eine weitere Möglichkeit, die radiale Verlagerbarkeit einer Auslenkungsmasse zu ermöglichen, besteht darin, dass wenigstens eine Auslenkungsmasse mit dem Auslenkungsmassenträger an einem Kopplungsbereich drehbar gekoppelt ist. In diesem Fall kann die wenigstens eine mit dem Auslenkungsmassenträger drehbar gekoppelte Auslenkungsmasse bezüglich des Auslenkungsmassenträgers um 360°, also unbegrenzt, drehbar sein, so dass sich die wenigstens eine Auslenkungsmasse und der Auslenkungsmassenträger nur am Kopplungsbereich berühren. Eine mechanisches Beanspruchen der wenigstens einen Auslenkungsmasse und des Auslenkungsmassenträgers bei einem gegenseitigen Anschlagbereich kann vermieden werden.
Die vorliegende Erfindung betrifft ferner eine Drehmomentübertragungsanordnung, insbesondere hydrodynamischer Drehmomentwandler, umfassend ein um eine Drehachse drehbares, mit Fluid gefülltes oder füllbares Gehäuse, eine mit dem Gehäuse zur gemeinsamen Drehung um die Drehachse verbundene erste Reibflächenanordnung, eine mit einem Abtriebsorgan zur gemeinsamen Drehung um die Drehachse verbundene zweite Reibflächenanordnung, wobei das Abtriebsorgan eine Innenverzahnung zur Drehkopplung mit einer Abtriebswelle aufweist, ein Anpresselement, durch welches die Reibflächenanordnungen in Reibeingriff bringbar sind und welches einen Innenraum des Gehäuses in einen ersten Raumbereich und einen zweiten Raumbereich unterteilt, axial anschließend an das Abtriebsorgan ein Strömungsführungselement, welches einen ersten Strömungsweg von/zu dem ersten Raumbereich oder/und einen zweiten Strömungsweg von/zu dem zweiten Raumbereich wenigstens zum Teil begrenzt.
Eine derartige Drehmomentübertragungsanordnung ist in Form eines hydrodynamischen Drehmomentwandlers ausgestaltet aus der DE 10 2007 014 311 A1 bekannt. Bei dieser bekannten Anordnung stützt sich das nabenartig ausgebildete Abtriebsorgan, welches über eine Torsionsschwingungsdämpferanordnung mit der zweiten Reibflächenformation verbunden ist und weiterhin mit einem Turbinenrad zur gemeinsamen Drehung verbunden ist, axial über das allgemein ringartig ausgebildete Strömungsführungselement bezüglich der Gehäuseanordnung, nämlich der motorzugewandt zu positionierenden Gehäuseschale derselben, ab. Um zum Herstellen bzw. Aufheben des Reibeingriffs zwischen den beiden Reibflächenformationen den Fluiddruck im zweiten Raumbereich bezüglich des ersten Raumbereichs anheben zu können oder ggf. den Fluiddruck im ersten Raumbereich bezüglich des zweiten Raumbereichs senken zu können, sind die beiden zum ersten Raumbereich bzw. zum zweiten Raumbereich führenden Fluidströmungswege vorgesehen. Diese umfassen im Strömungsführungselement gebildete radiale Fluiddurchlässe, die grundsätzlich im Strömungsführungselement axial offen sind und an der einen axialen Seite durch das daran sich abstützende Abtriebsorgan axial abgeschlossen sind und an der anderen axialen Seite durch die das Strömungsführungselement axial stützende Gehäuseanordnung axial abgeschlossen sind. Die Fluidzufuhr bzw. -abfuhr erfolgt über zwei in einer Abtriebswelle gebildete, im Wesentlichen koaxial angeordnete Fluidkanäle, die nach radial außen bzw. axial im Endbereich der Abtriebswelle offen sind, also jenseits desjenigen Bereichs, in welchem die Abtriebswelle mit einer daran vorgesehenen Außenverzahnung in Drehkopplungseingriff mit einer am Abtriebsorgan gebildeten Innenverzahnung steht. Die Drehkopplung zwischen dem Abtriebsorgan und dem Strömungsführungselement wird durch eine an einander gegenüber liegenden Stirnflächenbereichen des Abtriebsorgans bzw. des Strömungsführungselements ausgebildete Drehsicherung realisiert.
Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Drehmomentübertragungsanordnung vorzusehen, welche bei einfachem Aufbau eine zuverlässige Funktionalität des Strömungsführungselements gewährleistet.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch eine Drehmomentübertragungsanordnung, insbesondere hydrodynamischer Drehmomentwandler, umfassend ein um eine Drehachse drehbares, mit Fluid gefülltes oder füllbares Gehäuse, eine mit dem Gehäuse zur gemeinsamen Drehung um die Drehachse verbundene erste Reibflächenanordnung, eine mit einem Abtriebsorgan zur gemeinsamen Drehung um die Drehachse verbundene zweite Reibflächenanordnung, wobei das Abtriebsorgan eine Innenverzahnung zur Drehkopplung mit einer Abtriebswelle aufweist, ein Anpresselement, durch welches die Reibflächenanordnungen in Reibeingriff bringbar sind und welches einen Innenraum des Gehäuses in einen ersten Raumbereich und einen zweiten Raumbereich unterteilt, axial anschließend an das Abtriebsorgan ein Strömungsführungselement, welches einen ersten Strömungsweg von/zu dem ersten Raumbereich oder/und einen zweiten Strömungsweg von/zu dem zweiten Raumbereich wenigstens zum Teil definiert, wobei das Strömungsführungselement eine mit der Innenverzahnung des Abtriebsorgans in Eingriff stehende Außenverzahnung aufweist zur Drehkopplung des Abtriebsorgans mit dem Strömungsführungselement.
Ein wesentlicher Aspekt dieses erfindungsgemäßen Aufbaus liegt darin, dass zur Drehkopplung zwischen dem Abtriebsorgan und dem Strömungsführungselement eine am Abtriebsorgan bereits vorgesehene Formation, nämlich die Innenverzahnung desselben, genutzt werden kann. Zumindest im Bereich des Abtriebsorgans kann somit auf jedwede Bearbeitungsmaßnahme verzichtet werden, um zusätzlich die Möglichkeit der Drehkopplung mit dem Strömungsführungselement vorsehen zu können. Weiterhin beschränkt die erfindungsgemäß vorgesehene Drehkopplung des Strömungsführungselements mit dem Abtriebsorgan nicht die Möglichkeiten, am Strömungsführungselement Formationen zu bilden, die dazu dienen, Fluid zu bzw. von den verschiedenen in der Gehäuseanordnung gebildeten Raumbereichen zu führen.
Das Strömungsführungselement kann beispielsweise einen in das Abtriebsorgan eingreifenden und die Außenverzahnung tragenden Verzahnungsvorsprung aufweisen, der aus Stabilitätsgründen und auf Grund der leichten Herstellbarkeit vorzugsweise ringartig ausgebildet sein kann.
Um sicherzustellen, dass der Angrenzungsbereich des Abtriebsorgans und das Strömungsführungselement zur Strömungsführung genutzt werden kann, wird weiter vorgeschlagen, dass die Innenverzahnung und die Außenverzahnung unter Beibehalt wenigstens eines Strömungsdurchlasses in Drehkopplungseingriff stehen. Dies kann beispielsweise dadurch erreicht werden, dass die Außenverzahnung eine geringere Anzahl an Zähnen aufweist als die Innenverzahnung. Dort, wo bei der Außenverzahnung Zähne fehlen, bei der Innenverzahnung jedoch Zähne vorhanden sind, entsteht ein vergleichsweise großer Zwischenraum zwischen dem Abtriebsorgan und dem Strömungsführungselement, welcher den Fluiddurchtritt ermöglicht.
Insbesondere zur Fluidzufuhr bzw. Fluidabfuhr zu/von dem ersten Raumbereich kann vorgesehen sein, dass das Strömungsführungselement an seinem dem Abtriebsorgan zugewandten Stirnseitenbereich eine Mehrzahl von im Strömungsführungselement axial offenen ersten radialen Fluiddurchlässen aufweist. Dabei kann beispielsweise der Verzahnungsbereich die ersten Fluiddurchlässe nach radial innen begrenzen.
Die Fluidversorgung des zweiten Raumbereichs kann dadurch sichergestellt werden, dass das Strömungsführungselement an seinem von dem Abtriebsorgan abgewandten Stirnseitenbereich eine Mehrzahl von am Strömungsführungselement axial offenen zweiten radialen Fluiddurchlässen aufweist. Eine definierte Positionierung des Abtriebsorgans in der Gehäuseanordnung kann dadurch sichergestellt werden, dass das Abtriebsorgan über das Strömungsführungselement an dem Gehäuse axial abgestützt ist.
Weiter kann zur Dämpfung von Drehungleichförmigkeiten in einem Antriebsstrang vorgesehen sein, dass die zweite Reibflächenanordnung vermittels einer Torsionsschwingungsdämpferanordnung mit dem Abtriebsorgan zur gemeinsamen Drehung um die Drehachse verbunden ist.
Wenn die Drehmomentübertragungsanordnung als hydrodynamischer Drehmomentwandler ausgebildet sein soll, kann vorgesehen sein, dass das Gehäuse ein Pumpenrad aufweist und dass im ersten Raumbereich ein mit dem Abtriebsorgan zur gemeinsamen Drehung um die Drehachse verbundenes Turbinenrad vorgesehen ist.
Es sei hier darauf hingewiesen, dass jeder der vorangehend erläuterten Erfindungsaspekte, also das Vorsehen einer mit Auslenkungsmassen wirksamen Dämpferanordnung einerseits und die spezielle Ausgestaltung eines Strömungsführungselements axial angrenzend an ein Abtriebsorgan andererseits, für sich alleine, selbstverständlich jedoch auch kombiniert mit jedweder Merkmalsgruppe des jeweils anderen Aspekts als Erfindungsgegenstand betrachtet wird.
Diese Erfindung betrifft auch ein Antriebssystem mit einer erfindungsgemäßen hydrodynamischen Kopplungsanordnung oder Drehmomentübertragungsanordnung, die im Drehmomentübertragungsweg zwischen einem An triebsaggregat und einem Getriebe angeordnet ist. Dabei sind vorzugsweise die erste Dämpferanordnung und die zweite Dämpferanordnung auf die Drehungleichförmigkeitscharakteristiken und die Anregungsordnungen des Antriebssystems abgestimmt.
Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen anhand bevorzugter Ausführungsformen detailliert beschrieben. Es zeigt:
1 einen Teillängsschnitt durch einen hydrodynamischen Drehmomentwandler;
2 eine Axialansicht einer erste Ausführungsform einer bei dem Drehmomentwandler der 1 einsetzbaren zweiten Dämpferanordnung;
3 eine zweite Ausführungsform einer zweiten Dämpferanordnung;
4 eine vergrößerte Ansicht in axialer Richtung auf einen der Kopplungsbereiche der zweiten Dämpferanordnung der 3;
5 eine Teilansicht in axialer Richtung einer dritten Ausführungsform einer zweiten Dämpferanordnung;
6 einen Teillängsschnitt durch die zweite Dämpferanordnung der 5, geschnitten entlang der Linie VI-VI in 5;
7 in perspektivischer Ansicht ein als Abtriebsnabe ausgebildetes Abtriebsorgan und ein diesem zugeordnetes Strömungsführungselement;
8 in Teilaxialansicht die beiden Komponenten der 7 zusammengefügt und betrachtet in Blickrichtung VIII in 7;
9 eine der 8 entsprechende Darstellung, betrachtet in Blickrichtung IX in 7;
10 die beiden Komponenten der 7 im Längsschnitt und zusammengefügt, geschnitten längs einer Linie X-X in 8;
11 eine der 10 entsprechende Darstellung, geschnitten längs einer Linie XI-XI in 8.
In der 1 ist ein allgemein mit dem Bezugszeichen 10 bezeichneter hydrodynamischer Drehmomentwandler im Teillängsschnitt dargestellt. Der hydrodynamische Drehmomentwandler 10 umfasst ein Gehäuse 12, das über eine Kopplungsscheibe 14 mit dem Antriebsaggregat eines Kraftfahrzeugs koppelbar ist. An dem der Kopplungsscheibe 14 in axialer Richtung gegenüber liegenden Ende weist das Gehäuse 12 eine Pumpenradschale 16 auf, die eine Mehrzahl von Pumpenradschaufeln 18 trägt. Die Pumpenradschale 16 und die Mehrzahl von Pumpenradschaufeln 18 bilden zusammen ein Pumpenrad 20, das ein im Inneren des Gehäuses 12 angeordnetes Turbinenrad 22 antreiben kann. Das Turbinenrad 22 umfasst wiederum eine Turbinenradschale 24 sowie eine Mehrzahl von Turbinenradschaufeln 26. Zwischen Pumpenrad 20 und Turbinenrad 22 ist ein Leitrad 27 angeordnet, das die Aufgabe hat, vom Turbinenrad 22 ausgestoßenes Fluid umzulenken und dem Pumpenrad 20 zuzuleiten.
Im Inneren des Gehäuses 12 ist weiter eine Überbrückungskupplung 28 angeordnet, die eine drehfest mit dem Gehäuse 12 verbundene erste Reibflächenanordnung 30, eine zweite Reibflächenanordnung 32, einen drehfest mit der zweiten Reibflächenanordnung 32 verbundenen Reibelemententräger 34 und einen Kupplungskolben 36 umfasst. Der Kupplungskolben 36 kann zur Herstellung einer Reibungsverbindung der ersten Reibflächenanordnung 30 mit der zweiten Reibflächenanordnung 32 in axialer Richtung verlagert werden. Der als Anpresselement wirksame Kupplungskolben 36 teilt den Innenraum des Gehäuses 12 in einen das Turbinenrad 22 und auch die beiden Reibflächenanordnungen 30, 32 enthaltenden ersten Raumbereich 300 und einen zweiten Raumbereich 302 auf. Der zweite Raumbereich 302 ist nach radial außen hin durch die im Wesentlichen fluiddichte Angrenzung des Kupplungskolbens 36 an das Gehäuse 12 abgeschlossen. Radial innen ist der Kupplungskolben 36 auf einem beispielsweise durch Vernietung mit dem Gehäuse 12 fest verbundenen, ringartigen Führungselement 304 fluiddicht, axial bewegbar geführt. Das Führungselement 304 wiederum ist in seinem radial inneren Bereich fluiddicht an ein Strömungsführungselement 306 vermittels eines in dieses eingesetzten Dichtungsrings 308 fluiddicht angeschlossen, so dass ausgehend vom Strömungsführungselement 306 nach radial außen eine im Wesentlichen vollständig fluiddichte Trennung zwischen dem ersten Raumbereich 300 und dem zweiten Raumbereich 302 vorgesehen werden kann.
Außerdem ist im Inneren des Gehäuses 12 in axialer Richtung zwischen der Überbrückungskupplung 28 und dem Turbinenrad 22 eine erste Dämpferanordnung 40 mit einem ersten Torsionsschwingungsdämpfer 42 und einem bezüglich des ersten Torsionsschwingungsdämpfers 42 radial weiter innen liegenden zweiten Torsionschwingungsdämpfer 44 angeordnet.
Die erste Dämpferanordnung 40 weist eine erste Primärseite 46 mit einer radial äußeren Zentralscheibe 47 des ersten Torsionsschwingungsdämpfers 42 und eine zweite Sekundärseite 48 mit einer radial inneren Zentralscheibe 49 des zweiten Torsionsschwingungsdämpfers 44 auf. Die radial äußere Zentralscheibe 47 ist auf der radial inneren Zentralscheibe 49 drehbar abgestützt und gegen die Wirkung einer ersten Dämpferfederanordnung 52 bezüglich einer ersten Sekundärseite 54 des ersten Torsionsschwingungsdämpfers 42 um die Drehachse A drehbar. Die erste Sekundärseite 54 umfasst einen radial äußeren Bereich eines Torsionschwingungsdämpfer-Zwischenbereichs 55 mit zwei Deckscheiben 56 und 57, dessen radial innerer Bereich eine zweite Primärseite 60 des zweiten Torsionsschwingungsdämpfers 44 bildet. Die zweite Primärseite 60 des zweiten Torsionsschwingungsdämpfers 44 ist gegen die Wirkung einer zweiten Dämpferfederanordnung 58 bezüglich der radial inneren Zentralscheibe 49 um die Drehachse A drehbar. Zur Übertragung von Drehmoment ist die radial äußere Zentralscheibe 47 über eine Mehrzahl von Kopplungsbolzen 50 mit dem Reibelementträger 34 und die radial innere Zentralscheibe 49 über eine Mehrzahl von Kopplungsbolzen 64 mit einem als Abtriebsnabe ausgebildeten Abtriebsorgan 66 des hydrodynamischen Drehmomentwandlers 10 drehfest verbunden. Mit dem Abtriebsorgan 66 kann die Getriebeeingangswelle des Antriebsstrangs des Kraftfahrzeugs verbunden werden.
Das Turbinenrad 22 ist mit einer Mehrzahl von Kopplungsbolzen 68, die auch die beiden Deckscheiben 56 und 57 drehfest miteinander verbinden, mit dem radial inneren Ende der Turbinenradschale 24 am Deckblech 57 festgelegt und somit mit der zweiten Primärseite 60 des zweiten Torsionsschwingungsdämpfers 44 bzw. mit dem Torsionschwingungsdämpfer-Zwischenbereich 55 drehfest verbunden. Ist die Überbrückungskupplung 28 geöffnet, kann über einen ersten Drehmomentübertragungsweg vom Gehäuse 12 über das Pumpenrad 20 und das Turbinenrad 22 Drehmoment über den zweiten Torsionschwingungsdämpfer 44 auf das Abtriebsorgan 66 übertragen werden. Ist die Überbrückungskupplung 28 geschlossen, kann über einen zweiten Drehmomentübertragungsweg vom Gehäuse 12 über den ersten Torsionsschwingungsdämpfer 42 und den zweiten Torsionsschwingungsdämpfer 44 Drehmoment zum Abtriebsorgan 66 übertragen werden.
Neben der ersten Dämpferanordnung 40 ist eine zweite Dämpferanordnung 70 im Inneren des Gehäuses 12 angeordnet, die drehfest mit dem Abtriebsorgan 66 verbunden ist. Die zweite Dämpferanordnung 70 umfasst eine Auslenkungsmasse 72 und einen Auslenkungsmassenträger 74, der an der dem Turbinenrad 22 in axialer Richtung gegenüber liegenden Seite des Abtriebsorgans 66 über die Mehrzahl von Kopplungsbolzen 64 festgelegt ist. Die Auslenkungsmasse 72 ist in radialer Richtung zwischen der ersten Dämpferfederanordnung 52 und der zweiten Dämpferfederanordnung 58, radial innerhalb der Überbrückungskupplung 28 und diese axial überlappend angeordnet. Die Auslenkungsmasse 72, die erste Dämpferanordnung 40 und das Turbinenrad 22 sind in axialer Richtung aufeinander folgend angeordnet.
Eine in der 2 dargestellte Axialansicht einer ersten Ausführungsform der zweite Dämpferanordnung 70 weist mehrere Auslenkungsmassen 72 auf, die in gleichen Abständen aufeinander folgend um die Drehachse A angeordnet sind. Jede der Auslenkungsmassen 72 ist über ein erstes Kopplungselement 78a und ein zweites Kopplungselement 78b mit dem Auslenkungsmassenträger 74 gekoppelt, der zur Gewichtsersparnis mehrere in Umfangsrichtung aufeinander folgende Öffnungen 76 aufweist. Das erste Kopplungselement 78a ist bei einem ersten radial innen liegenden Kopplungsbereich über einen Kopplungsbolzen 80a mit dem Auslenkungsmassenträger 70 drehbar gekoppelt, das zweite Kopplungselement 78b bei einem in Umfangsrichtung zum ersten radial innen liegenden Kopplungsbereich beabstandeten zweiten radial innen liegenden Kopplungsbereich über einen Kopplungsbolzen 80b. Des Weiteren ist das erste Kopplungselement 78a bei einem ersten radial außen liegenden Kopplungsbereich über einen Kopplungsbolzen 82a mit der ihm zugeordneten Auslenkungsmasse 72 drehbar gekoppelt, das zweite Kopplungselement 78b bei einem in Umfangsrichtung zum ersten radial außen liegenden Kopplungsbereich beabstandeten zweiten radial außen liegenden Kopplungsbereich über einen Kopplungsbolzen 82b. In der hier gezeigten Lage der Auslenkungsmassen 72 bei der sich diese bzw. ihre Massenschwerpunkte am weitesten von der Drehachse A entfernt befinden, weisen die Kopplungselemente 78a und 78b bei der hier gezeigten Ausführungsform radial nach außen. Ausgehend von dieser radialen Außenlage können sich die Auslenkungsmassen 72 in Umfangsrichtung gegenüber dem Auslenkungsmassenträger 70 bewegen, wobei sich die Auslenkungsmassen 72 bzw. ihre Massenschwerpunkte, bei einer Relativbewegung zum Auslenkungsmassenträger 70 in Umfangsrichtung diesen immer mehr annähern, bis sie mit einer Innenkante 84 den Außenumfangsbereich 86 des Auslenkungsmassenträgers 70 berühren und eine radiale Innenlage einnehmen.
Die in der 2 gezeigten Auslenkungsmassen 72 weisen eine plattenartige Form auf und können in axialer Richtung schmaler ausgebildet sein, als in radialer Richtung. Im Gegensatz dazu ist in der 1 zu erkennen, dass der radial außerhalb der Kopplungsbolzen liegende Bereich der dort gezeigten Auslenkungsmasse 72 in axialer Richtung breiter als der zur Kopplung dienende Bereich ist, so dass der Massenschwerpunkt der in der 1 gezeigten Auslenkungsmasse 72 radial möglichst weit außen liegt und das Trägheitsmoment dieser Auslenkungsmasse 72 erhöht ist.
In der 3 ist eine zweiten Ausführungsform einer zweiten Dämpferanordnung 170 dargestellt. Ein Auslenkungsmassenträger 174, der wie der Auslenkungsmassenträger 74 mit dem Abtriebsorgan 66 des hydrodynmisches Drehmomentwandlers 10 drehfest verbunden sein kann und der aus Gründen der Materialersparnis eine in Umfangsrichtung aufeinander folgende Mehrzahl von Öffnungen 176 aufweist, ist über zwei Kopplungsbereiche 178a und 178b mit einer Auslenkungsmasse 172 gekoppelt.
Der in der 3 dargestellte Kopplungsbereich 178a ist in der 4 vergrößert dargestellt. Eine erste Führungsbahnanordnung 182 im Auslenkungsmassenträger 174 mit radial außen liegendem Scheitelbereich 184 ist über einen Kopplungsbolzen 180 mit einer zweiten Führungsbahnanordnung 186 in der Auslenkungsmasse 172 mit radial innen liegendem Scheitelbereich 188 bewegbar gekoppelt. Der Kopplungsbolzen 180 ist entlang der ersten Führungsbahnanordnung 182 und der zweiten Führungsbahnanordnung 186 bewegbar und wird von den Führungsbahnanordnungen 182 und 186 geführt. In der in der 3 gezeigten radialen Außenlage befindet sich die Auslenkungsmasse 172 bzw. ihr Massenschwerpunkt am weitesten von der Drehachse A entfernt. Bei einer Bewegung der Auslenkungsmasse 172 in Umfangsrichtung gegenüber dem Auslenkungsmassenträger 174 wird die Auslenkungsmasse 172 durch die Kopplungsanordnungen 178a und 178b radial nach Innen geführt, bis beispielsweise der in der 4 dargestellte Kopplungsbolzen 180 das Ende 183 der Führungsbahn 182 und das Ende 187 der Führungsbahn 186 berührt und die Auslenkungsmasse 172 eine von zwei möglichen radialen Innenlagen einnimmt.
In der 3 ist lediglich eine Auslenkungsmasse dargestellt, vorzugsweise ist um die Drehachse A aufeinander folgend eine Mehrzahl von Auslenkungsmassen angeordnet, die zur Auslenkungsmasse 172 identisch aufgebaut und genauso wie diese mit dem Auslenkungsmassenträger 174 gekoppelt sind.
In der 5 ist eine Teilansicht in axialer Richtung einer weitere Ausführungsform einer zweiten Dämpferanordnung 270 dargestellt. Eine Auslenkungsmasse 272 ist bei einem Kopplungsbereich 278 über einen Kopplungsbolzen 282 mit einem Auslenkungsmassenträger 274 drehbar gekoppelt, der genauso wie der Auslenkungsmassenträger 74 mit dem Abtriebsorgan 66 des hydrodynmisches Drehmomentwandlers 10 drehfest verbunden sein kann. Zum Material- bzw. Gewichtsersparnis weist der Auslenkungsmassenträger 270 Einbuchtungen 280 auf, so dass die Auslenkungsmasse 272 an einem von dem Auslenkungsmassenträger 274 gebildeten Arm 282 getragen ist. Die Auslenkungsmasse 272 ist birnenförmig geformt, so dass ihr Massenschwerpunkt einen möglichst großen Abstand vom Kopplungsbolzen 282 erhält. Bei der in der 5 dargestellten radialen Außenlage der Auslenkungsmasse 272 ist ihr Massenschwerpunkt am weitesten von der Drehachse A entfernt. Treten Drehungleichförmigkeiten auf, so wird die Auslenkungsmasse 272 bzw. ihr Massenschwerpunkt gegenüber dem Auslenkungsmassenträger 274 in Umfangsrichtung ausgelenkt und nähert sich der Drehachse A. In der 5 sind weitere identisch zur Auslekungsmasse 272 aufgebaute Auslenkungsmassen zu erkennen, die zusammen mit der Auslenkungsmassen 272 in Umfangsrichtung aufeinander folgend angeordnet sind.
In der 6 ist ein Teillängsschnitt entlang der Linie VI-VI aus der 5 dargestellt. Es ist zu erkennen, dass die Auslenkungsmasse 272 den Auslenkungsmassenträger 274 beim Kopplungsbereich 278 gabelartig umschließt und mittels des Kupplungsbolzen 282 mit dem Auslenkungsmassenträger 274 drehbar gekoppelt ist. Wie in der 6 dargestellt ist, kann die Auslenkungsmasse 272 integral aus einem einzigen Bauteil gebildet sein. Wie jedoch durch gestrichelte Linien angedeutet ist, könnte die Auslenkungsmasse 272 auch aus zwei identisch aufgebauten, separaten Bauteilen 284 und 286 gebildet sein, die über den Kopplungsbolzen 282 miteinander und relativ zum Auslenkungsmassenträger 270 drehbar verbunden sind. Dadurch wird erreicht, dass die aus den beiden Bauteilen 284 und 286 gebildete Auslenkungsmasse bezüglich des Auslenkungsmassenträgers 274 um 360° und mehr drehbar ist.
Mit Bezug auf die 7 bis 11 wird nachfolgend ein weiterer Erfindungsaspekt erläutert, der sowohl in Kombination mit den vorangehend detailliert erläuterten Aspekten, als auch eigenständig bei einer Drehmomentübertragungsanordnung, wie z. B. einem hydrodynamischen Drehmomentwandler oder aber auch einer nasslaufenden Kupplung oder dergleichen, realisiert werden kann. Dabei ist der grundsätzliche Aufbau der Drehmomentübertragungsanordnung so wie vorangehend beschrieben mit einem um eine Drehachse A drehbaren Gehäuse 12, den beiden durch den Kupplungskolben 36 in Reibeingriff bringbaren Reibflächenanordnungen 30, 32, wovon die Reibflächenanordnung 30 an das Gehäuse 12 angekoppelt ist und die Reibflächenanordnung 32 mit dem als Abtriebsnabe ausgebildeten Abtriebsorgan 66 zur gemeinsamen Drehung um die Drehachse A gekoppelt ist, im dargestellten Beispiel über die Dämpferanordnung 40, an welche auch das Turbinenrad 22 angekoppelt ist.
Man erkennt in der 7 die beiden axial aneinander anschließend ange ordneten Bauteile Abtriebsnabe bzw. Abtriebsorgan 66 und Strömungsführungselement 306. Das Abtriebsorgan 66 ist dabei mit einem näherungsweise ringartigen bzw. zylindrischen Körperbereich 310 ausgebildet, der an seinem Außenumfang einen mit Nietverbindungsöffnungen 312 ausgebildeten Verbindungsflansch 314 zur festen Anbindung beispielsweise der Dämpferanordnung 40 aufweist. Das Abtriebsorgan 66 kann mit seinem Körperbereich 310 und dem Verbindungsflansch 314 als integrales Bauteil hergestellt sein. Der Körperbereich 310 ist ringartig, also innen hohl und weist eine Innenumfangsverzahnung 316 auf, die durch axiales Heranführen in Drehkopplungseingriff mit einer entsprechenden Außenverzahnung an einer Antriebswelle, beispielsweise einer Getriebeeingangswelle, gebracht werden kann. Auf diese Art und Weise kann das Abtriebsorgan 66 drehfest an eine derartige Abtriebswelle angekoppelt werden. Die Innenverzahnung 316 erstreckt sich dabei axial im Körperbereich 310 des Abtriebsorgans 66 bis an einen Stirnseitenbereich 318 heran, an welchem das Abtriebsorgan 66 axial bezüglich des Strömungsführungselements 306 abgestützt ist.
In seinem dem Stirnseitenbereich 318 gegenüber liegenden Stirnseitenbereich 320 weist das Strömungsführungselement 306 eine Mehrzahl von zwischen sich radiale Durchlässe 322 begrenzenden Vorsprüngen 324 auf, die axial am Stirnseitenbereich 318 des Körperbereichs 310 abstützbar sind. Die radialen Durchlässe 322 sind somit im Strömungsführungselement 306 am Stirnseitenbereich 320 axial offen ausgebildet und sind im Zusammenbauzustand axial durch den Körperbereich 310 des Abtriebsorgans 66 überdeckt bzw. abgeschlossen.
An seinem Stirnseitenbereich 320 weist das Strömungsführungselement 306, das grundsätzlich ebenfalls eine ringartige Kontur aufweist, in seinem radial inneren Bereich also offen ist, einen ringartigen Verzahnungsvorsprung 326 auf. Dieser bildet einen integralen Bestandteil des Strömungsführungselements 306 und trägt an seiner Außenseite eine Außenumfangsverzahnung 328 mit einer Mehrzahl von in Umfangsrichtung verteilt liegen den nach radial außen greifenden und sich axial erstreckenden Zähnen 330. Die Außenverzahnung 328 ist dazu ausgebildet, im zusammengefügten Zustand mit der Innenverzahnung 316 am Abtriebsorgan 66 eine Drehkopplung zwischen dem Abtriebsorgan 66 und dem Strömungsführungselement 306 zu realisieren.
Dieser Drehkopplungszustand wird vor allem in den 8 und 10 erkennbar. Man erkennt dort in axialer Ansicht die Innenverzahnung 316 am Körperbereich 310 mit ihren nach radial innen greifenden und axial sich erstreckenden Zähnen 332. Zwischen jeweils zwei derartige Zähne 332 greift dann ein nach radial außen greifender Zahn 330 der Außenverzahnung 328 ein. Der Eingriff ist vorzugsweise derart, dass das Relativdrehspiel zwischen dem Abtriebsorgan 66 und dem Strömungsführungselement 306 möglichst gering ist, idealerweise kein Relativbewegungsspiel existiert.
Die Anzahl der Zähne 330 der Außenverzahnung 328 ist geringer, als die Anzahl der Zähne 332 der Innenverzahnung 316. Dies führt dazu, dass in Umfangsrichtung zwischen jeweils zwei derartigen Zähnen 330 der Außenverzahnung 328 und radial zwischen dem Verzahnungsvorsprung 326 und dem Körperbereich 310 Strömungsdurchlässe 334 gebildet sind. Da über den Umfang verteilt eine Mehrzahl derartiger Strömungsdurchlässe 334 vorhanden ist, ergibt sich eine vergleichsweise große Gesamtströmungsquerschnittsfläche. Diese Strömungsdurchlässe 334 schließen axial an die Fluiddurchlässe 322 an, die nach radial innen hin durch den Verzahnungsvorsprung 326 begrenzt sind und in ihrem radial inneren Bereich über einen ringartig offenen Kanalbereich 336 miteinander und auch den Strömungsdurchlässen 334 verbunden sind. Es ist auf diese Art und Weise ein erster Strömungsweg S₁ definiert, welcher nach radial außen hin zum ersten Raumbereich 300 offen ist und somit eine Fluidzufuhr bzw. auch Fluidabfuhr zu/von dem ersten Raumbereich 300 ermöglicht. Die weitere Strömungsführung kann dann über einen in einer Getriebeeingangswelle gebildeten und nach radial außen offenen Strömungskanal gehen.
Man erkennt in der 7, dass die Anzahl der Vorsprünge 324 und die Anzahl der Zähne 330 gleich sind und diese in Umfangsrichtung so positioniert sind, dass jeweils in Umfangsrichtung ein Zahn 330 zwischen zwei Vorsprüngen 324 liegt, also bezüglich eines jeweiligen Fluiddurchlasses 322 näherungsweise in Umfangsrichtung mittig positioniert ist. Durch diese Positionierung unterstützen die Zähne 330 insbesondere in demjenigen axialen Bereich, in welchem sie nicht mehr in den Körperbereich 310 des Abtriebsorgans 66 eingreifen, die Umlenkung des Fluids bei Strömung zum ersten Raumbereich 300 nach radial außen. Es ist selbstverständlich möglich, dass die Zähne 330 jeweils auch in Umfangsrichtung ausgerichtet mit den Vorsprüngen 324 positioniert werden können, was den im Übergang zwischen den Strömungsdurchlässen 334 und den Fluiddurchlässen 322 gebildeten Drosseleffekt noch weiter mindert.
An seinem vom Abtriebsorgan abgewandten und in der 9 in axialer Ansicht erkennbaren Stirnseitenbereich 338 weist das Strömungsführungselement 306 ebenfalls eine Mehrzahl von in Umfangsrichtung aufeinander folgenden und zwischen sich radiale Fluiddurchlässe 340 begrenzenden Vorsprüngen 342 auf. Mit diesen Vorsprüngen 342 stützt sich das Strömungsführungselement 306 beispielsweise direkt oder unter Zwischenanordnung eines weiteren Lagerungselements bezüglich des Gehäuses 12 ab. Die Fluiddurchlässe 340 sind radial innen mit einem ringartigen Kanalbereich 344 miteinander und dem im Inneren des Strömungsführungselements 306 gebildeten Öffnungsraum 346 in Verbindung. Auf diese Art und Weise ist ein zweiter Strömungsweg S₂ definiert, über welchen Fluid zu/von dem zweiten Raumbereich 302 geleitet werden kann. Um hier eine Anbindung an den zweiten Raumbereich 302 zu erlangen, können in dem in der 1 erkennbaren Führungselement 304 mehrere dieses radial querende Kanäle 348 ausgebildet sein. Die weitere Strömungsführung kann hier über einen in der Getriebeeingangswelle gebildeten Strömungskanal gehen, der beispielsweise an der axialen Stirnseite der Getriebeeingangswelle zum Öffnungsraum 346 hin offen ist. Um die beiden Strömungswege S₁ und S₂ gegeneinander fluiddicht abzuschließen, kann in eine Innenumfangsnut 350 des Strömungsführungselements 306 ein Dichtungsring eingesetzt werden, der fluiddicht am Außenumfang der Abtriebswelle anliegt. Ferner kann in eine Außenumfangsnut 305 ebenfalls ein Dichtungsring (308 in 1) eingesetzt werden, der fluiddicht am Innenumfang des in 1 erkennbaren Führungselements 304 anliegt. Es sei hier darauf hingewiesen, dass die Getriebeeingangswelle grundsätzlich so gestaltet sein kann, wie beispielsweise in der 1 der DE 10 2007 014 311 A1 gezeigt. Hier ist die Getriebeeingangswelle als Hohlwelle ausgebildet, in welche eine zylindrische Trennwandung eingesetzt ist, die die beiden darin gebildeten konzentrisch liegenden Strömungskanäle voneinander trennt und nahe dem axialen Endbereich der Getriebeeingangswelle, näherungsweise dort, wo auch der fluiddichte Abschluss bezüglich des Strömungsführungselements realisiert ist, an der Getriebeeingangswelle fluiddicht festgelegt ist, um die darin gebildeten Strömungskanäle fluiddicht voneinander zu trennen. Der radial innere der beiden Strömungskanäle ist dann zum axialen Ende der Getriebeeingangswelle, also zum Öffnungsraum 346 in 10 hin, offen. Der radial äußere, im Wesentlichen ringartige Strömungskanal ist durch eine Mehrzahl von Öffnungen in einem axialen Bereich offen, der im Wesentlichen zwischen dem Verzahnungsvorsprung 326 des Strömungsführungselements 306 und der an der Getriebeeingangswelle vorgesehenen und mit der Innenverzahnung 316 in Kopplungseingriff stehenden Außenverzahnung liegt. Es ist selbstverständlich, dass auch andere Konfigurationen einer Getriebeeingangswelle, beispielsweise mit zwei nicht zueinander koaxial liegenden Strömungskanälen möglich sind, von welchen beispielsweise einer axial und der andere radial offen ist.
Durch die vorangehend beschriebene Ausgestaltung des Strömungsführungselements, insbesondere dessen Drehkopplung mit dem Abtriebsorgan vermittels der Innenverzahnung des Abtriebsorgans und einer am Strö mungsführungselement vorgesehenen Außenverzahnung wird ein einfacher Aufbau realisierbar, der keine zusätzlichen Bearbeitungsmaßnahmen am Abtriebsorgan erforderlich macht, gleichwohl jedoch eine zuverlässige Fluidzufuhr bzw. Fluidabfuhr von/zu den beiden Raumbereichen gewährleistet. Die beiden Bauteile Abtriebsorgan und Strömungsführungselement, die letztendlich in ihrer Gesamtheit eine zweiteilige Nabe definieren, sind mit den daran jeweils vorzusehenden Formationen leicht herstellbar und sorgen auch für eine zuverlässige Funktionalität insbesondere hinsichtlich der Drehkopplung, da nicht auf irgendwelche Presspassungen oder dergleichen vertraut werden muss. Auch das Einbringen von Bohrungen zum Ermöglichen eines Fluiddurchtritts ist nicht erforderlich, da die hierzu am Strömungselement gebildeten Durchlässe grundsätzlich axial offen sind und in axialer Richtung durch die beiden an das Strömungsführungselement angrenzenden Bauteile abgeschlossen werden.
Mit dem erfindungsgemäßen Aufbau des Strömungsführungselements und dessen einfach auch durch axiale Aufeinanderzubewegung herstellbare Drehkopplung mit dem Abtriebsorgan wird es weiterhin möglich, den Vorgang des Aufbaus einer Drehmomentübertragungsanordnung, wie z. B. auch eines hydrodynamischen Drehmomentwandlers leicht durchzuführen. Es kann nämlich, nachdem die Reibflächenanordnungen und auch der Kupplungskolben eingesetzt worden sind und als nächstes dann die Dämpferanordnung mit dem daran getragenen Turbinenrad und dem Abtriebsorgan eingesetzt werden sollen, zunächst das Strömungsführungselement eingesetzt werden, und dieses dazu genutzt werden, den zweiten Raumbereich durch entsprechende Fluidzufuhr unter Druck zu setzen. Der Kupplungskolben bringt dadurch die Reibflächenanordnungen in Reibeingriff und hält somit insbesondere die an die Dämpferanordnung angebundene Reibflächenanordnung drehfest. Dies ist vor allem dann vorteilhaft, wenn diese eine Mehrzahl von Reibelementen bzw. Lamellen umfasst, die somit definiert fixiert werden können und das axiale Heranbewegen der Dämpferanordnung mit dem Innenlamellenträger daran ermöglicht, ohne dass einzelne Reibele mente bzw. Lamellen sich wieder verdrehen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 102007014311 A1 [0018, 0062]

Claims

Hydrodynamische Kopplungsanordnung (10), insbesondere Drehmomentwandler, umfassend – ein an eine Antriebswelle koppelbares Gehäuse (12) mit einem Pumpenrad (20), – ein in einem Innenraum des Gehäuses (12) angeordnetes vom Pumpenrad (20) antreibbares Turbinenrad (22), – eine erste Dämpferanordnung (40) über welche das Gehäuse (12) mittels einer Überbrückungskupplung (28) mit einem Abtriebsorgan (66) koppelbar ist, wobei die erste Dämpferanordnung (40) einen ersten Torsionsschwingungsdämpfer (42) mit einer mit der Überbrückungskupplung (28) verbundenen ersten Primärseite (46) und einer gegen die Wirkung einer ersten Dämpferfederanordnung (52) bezüglich der ersten Primärseite (46) um eine Drehachse (A) drehbaren ersten Sekundärseite (54) sowie einen zweiten Torsionsschwingungsdämpfer (44) mit einer mit der ersten Sekundärseite (54) des ersten Torsionsschwingungsdämpfers (42) verbundenen zweiten Primärseite (60) und einer gegen die Wirkung einer zweiten Dämpferfederanordnung (58) bezüglich der zweiten Primärseite (60) um die Drehachse (A) drehbaren zweiten Sekundärseite (48) umfasst, wobei das Turbinenrad (22) mit einem die erste Sekundärseite (54) und die zweite Primärseite (60) umfassenden Torsionsschwingungsdämpfer-Zwischenbereich (55) verbunden ist, – eine zweite Dämpferanordnung (70; 170; 270) mit einem mit der zweiten Sekundärseite (48) verbundenen Auslenkungsmassenträger (74; 174; 274) an dem wenigstens eine Auslenkungsmasse (72; 172; 272) derart getragen ist, dass eine radiale Lage der wenigstens einen Auslenkungsmasse (72; 172; 272) bezüglich der Drehachse (A) veränderbar ist.
Hydrodynamische Kopplungsanordnung (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Auslenkungsmasse (72; 172; 272) in radialer Richtung zwischen der ersten Dämpferfederanordnung (52) und der zweiten Dämpferfederanordnung (58) angeordnet ist.
Hydrodynamische Kopplungsanordnung (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Auslenkungsmasse (72; 172; 272) radial innerhalb der Überbrückungskupplung (28) und/oder die Überbrückungskupplung (28) axial überlappend angeordnet ist.
Hydrodynamische Kopplungsanordnung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Auslenkungsmasse (72; 172; 272), die erste Dämpferanordnung (40) und das Turbinenrad (22) in axialer Richtung aufeinander folgend angeordnet sind.
Hydrodynamische Kopplungsanordnung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Auslenkungsmasse (72) in einer radialen Innenlage an einem Außenumfangsbereich (86) des Auslenkungsmassenträgers (74) anliegt.
Hydrodynamische Kopplungsanordnung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Auslenkungsmasse (72) über wenigstens ein dieser zugeordnetes Kopplungselement (78a, 78b) mit dem Auslenkungsmassenträger (74) gekoppelt ist, welches bei einem ersten Kopplungsbereich (80a, 80b) mit der Auslenkungsmasse (72) drehbar gekoppelt und an einem zum ersten Kopplungsbereich (80a, 80b) beabstandeten zweiten Kopplungsbereich (82a, 82b) mit dem Auslenkungsmassenträger (74) drehbar gekoppelt ist.
Hydrodynamische Kopplungsanordnung (10) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Auslenkungsmasse (72; 172) über zwei dieser zugeordnete, in Umfangsrichtung beabstandete Koppelelemente (78a, 78b; 178a, 178b) mit dem Auslenkungsmassenträger (70; 170) gekoppelt ist.
Hydrodynamische Kopplungsanordnung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Auslenkungsmasse (172) mit dem Auslenkungsmassenträger (174) an wenigstens zwei in Abstand zueinander liegenden Kopplungsbereichen (178a, 178b) bezüglich diesem bewegbar gekoppelt ist, wobei jeder Kopplungsbereich (178a, 178b) in dem Auslenkungsmassenträger (174) eine erste Führungsbahnanordnung (182) mit radial außen liegendem Scheitelbereich (184) und in der Auslenkungsmasse (172) eine zweite Führungsbahnanordnung (186) mit radial innen liegendem Scheitelbereich (188) sowie einen Kopplungsbolzen (180) aufweist, welcher an der ersten Führungsbahnanordnung (182) und der zweiten Führungsbahnanordnung (184) zur Bewegung entlang derselben geführt ist.
Hydrodynamische Kopplungsanordnung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Auslenkungsmasse (272) mit dem Auslenkungsmassenträger (274) an einem Kopplungsbereich (278) drehbar gekoppelt ist.
Hydrodynamische Kopplungsanordnung (10) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine mit dem Auslenkungsmassenträger (274) drehbar gekoppelte Auslenkungsmasse (284, 286) bezüglich des Auslenkungsmassenträgers (274) um 360° drehbar ist.
Drehmomentübertragungsanordnung, insbesondere hydrodynamischer Drehmomentwandler, umfassend ein um eine Drehachse (A) drehbares, mit Fluid gefülltes oder füllbares Gehäuse (12), eine mit dem Gehäuse (12) zur gemeinsamen Drehung um die Drehachse (A) verbundene erste Reibflächenanordnung (30), eine mit einem Abtriebsorgan (66) zur gemeinsamen Drehung um die Drehachse (A) verbundene zweite Reibflächenanordnung (32), wobei das Abtriebsorgan (66) eine Innenverzahnung (316) zur Drehkopplung mit einer Abtriebswelle aufweist, ein Anpresselement (36), durch welches die Reibflächenanordnungen (30, 32) in Reibeingriff bringbar sind und welches einen Innenraum des Gehäuses (12) in einen ersten Raumbereich (300) und einen zweiten Raumbereich (302) unterteilt, axial anschließend an das Abtriebsorgan (66) ein Strömungsführungselement (306), welches einen ersten Strömungsweg (S₁) von/zu dem ersten Raumbereich (300) oder/und einen zweiten Strömungsweg (S₂) von/zu dem zweiten Raumbereich (302) wenigstens zum Teil definiert, wobei das Strömungsführungselement (306) eine mit der Innenverzahnung (316) des Abtriebsorgans (66) in Eingriff stehende Außenverzahnung (328) aufweist zur Drehkopplung des Abtriebsorgans (66) mit dem Strömungsführungselement (306).
Drehmomentübertragungsanordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Strömungsführungselement (306) einen in das Abtriebsorgan (66) eingreifenden und die Außenverzahnung (328) tragenden Verzahnungsvorsprung (326) aufweist.
Drehmomentübertragungsanordnung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Verzahnungsvorsprung (326) ringartig ausgebildet ist.
Drehmomentübertragungsanordnung nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenverzahnung (316) und die Außenverzahnung (328) unter Beibehalt wenigstens eines Strömungsdurchlasses (334) in Drehkopplungseingriff stehen.
Drehmomentübertragungsanordnung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenverzahnung (328) eine geringere Anzahl an Zähnen (330) aufweist als die Innenverzahnung (316).
Drehmomentübertragungsanordnung nach einem der Ansprüche 11 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Strömungsführungselement (306) an seinem dem Abtriebsorgan (66) zugewandten Stirnseitenbereich (320) eine Mehrzahl von im Strömungsführungselement (306) axial offenen ersten radialen Fluiddurchlässen (322) aufweist.
Drehmomentübertragungsanordnung nach Anspruch 12 und Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Verzahnungsvorsprung (326) die ersten Fluiddurchlässe (322) nach radial innen begrenzt.
Drehmomentübertragungsanordnung nach einem der Ansprüche 11 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Strömungsführungselement (306) an seinem von dem Abtriebsorgan (66) abgewandten Stirnseitenbereich (338) eine Mehrzahl von am Strömungsführungselement (306) axial offenen zweiten radialen Fluiddurchlässen (340) aufweist.
Drehmomentübertragungsanordnung nach einem der Ansprüche 11 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass das Abtriebsorgan (66) über das Strömungsführungselement (306) an dem Gehäuse (12) axial abgestützt ist.
Drehmomentübertragungsanordnung nach einem der Ansprüche 11 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Reibflächenanordnung (32) vermittels einer Torsionsschwingungsdämpferanordnung (40) mit dem Abtriebsorgan (66) zur gemeinsamen Drehung um die Drehachse (A) verbunden ist.
Drehmomentübertragungsanordnung nach einem der Ansprüche 11 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse ein Pumpenrad (20) aufweist und dass im ersten Raumbereich (300) ein mit dem Abtriebsorgan (66) zur gemeinsamen Drehung um die Drehachse (A) verbundenes Turbinenrad (22) vorgesehen ist.
Antriebssystem mit einer hydrodynamischen Kopplungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 10 oder einer Drehmomentübertragungsanordnung nach einem der Ansprüche 11 bis 21, die im Drehmomentübertragungsweg zwischen einem Antriebsaggregat und einem Getriebe angeordnet ist.