Befestiαunqsmittel unter Verwendung der Zunge einer Turbinenschaufel für eine

Dämpfungsfederaufnahme eines Drehmomentwandlers und Verfahren zur

Herstellung des Befestigungsmittels

GEBIET DER ERFINDUNG

Die Erfindung betrifft im Allgemeinen Drehmomentwandler und im Besonderen die Befestigung einer Federaufnahme für einen Drehmomentwandler unter Verwendung von Zungen und ein Verfahren zur Herstellung des Befestigungsmittels für die Federaufnahme.

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Diese vorliegende Erfindung betrifft im Allgemeinen ein Befestigungsmittel unter Verwendung der Zunge einer Turbinenschaufel für eine Dämpfungsfederaufnahme eines Drehmomentwandlers und ein Verfahren zur Herstellung des Befestigungsmittels. In der Technik ist bekannt, dass Drehmomentwandler mit Dämpfungsfedern und Befestigungsmitteln ausgestattet sind.

Bekanntlich dient ein Drehmomentwandler zur übertragung eines Drehmoments von einem Motor zu einem Getriebe eines Kraftfahrzeugs. Fig. 1 veranschaulicht ein allgemeines Blockschaubild, das die Beziehung zwischen dem Motor 7, dem Drehmomentwandler 10, dem Getriebe 8 und einer Differenzial-/Achsbaugruppe 9 in einem typischen Fahrzeug zeigt.

Die Figuren 2 bis 6 zeigen, dass die Pumpe 37, die Turbine 38 und der Stator 39 die Hauptkomponenten des Drehmomentwandlers darstellen. Wenn die Pumpe auf den Deckel 11 aufgeschweißt ist, wird aus dem Drehmomentwandler eine abgedichtete Kammer. Der Deckel ist mit einer Taumelweichscheibe (flexplate) 41 verbunden, die wiederum an der Kurbelwelle 42 des Motors 7 angeschraubt ist. Der Deckel kann unter Verwendung von Stegen oder Zapfen mit der Taumelweichscheibe verbunden sein, die auf den Deckel aufgeschweißt sind. Die Schweißverbindung zwischen der Pumpe und dem Deckel überträgt ein Drehmoment des Motors zur Pumpe. Deshalb dreht die Pumpe immer mit der Motordrehzahl. Die Aufgabe der Pumpe besteht darin, unter Verwendung

dieser Drehbewegung die Flüssigkeit in radialer Richtung nach außen und in axialer Richtung zur Turbine zu befördern. Deshalb dient als Pumpe eine Zentrifugalpumpe, welche die Flüssigkeit von einem kleinen radialen Einlass zu einem großen radialen Auslass befördert und so die Energie in der Flüssigkeit erhöht. Der Druck zum Einkuppeln der Getriebekupplungen und der Drehmomentwandlerkupplung wird durch eine zusätzliche Pumpe im Getriebe geliefert, die durch die Pumpennabe angetrieben wird.

Im Drehmomentwandler 10 wird durch die (mitunter auch als Laufrad bezeichnete) Pumpe, die Turbine und den (mitunter auch als Reaktor bezeichneten) Stator ein Flüssigkeitskreislauf aufgebaut. Durch den Flüssigkeitskreislauf kann der Motor weiter laufen, wenn das Fahrzeug angehalten wird, und das Fahrzeug wieder beschleunigen, wenn dies ein Fahrzeugführer wünscht. ähnlich einer Getriebeuntersetzung erhöht der Drehmomentwandler das Drehmoment des Motors durch ein Drehmomentverhältnis. Das Drehmomentverhältnis ist gleich dem Verhältnis von Ausgangsdrehmoment zu Eingangsdrehmoment. Das Drehmomentverhältnis ist bei niedriger Drehzahl oder bei einer Drehzahl der Turbine von null (auch als Abwürgen bezeichnet) am höchsten. Die Drehmomentverhältnisse beim Abwürgen des Motors liegen üblicherweise im Bereich von 1 ,8 bis 2,2. Das bedeutet, dass das Ausgangsdrehmoment des Drehmomentwandlers 1 ,8 bis 2,2 mal so groß ist wie das Eingangsdrehmoment. Die Ausgangsdrehzahl hingegen ist wesentlich niedriger als die Eingangsdrehzahl, da die Turbine mit dem Ausgang verbunden ist und sich nicht dreht, während sich der Eingang mit der Drehzahl des Motors dreht.

Die Turbine 38 nutzt die von der Pumpe 37 aufgenommene Flüssigkeitsenergie zum Antreiben des Fahrzeugs. Die Gehäuseschale 22 der Turbine ist mit der Turbinennabe 19 verbunden. Die Turbinennabe 19 nutzt eine Keilnutverbindung zur übertragung des Drehmoments der Turbine zur Antriebswelle 43 des Getriebes. Die Antriebswelle ist über Zahnräder und Wellen im Getriebe 8 und ein Achsdifferenzial 9 mit den Rädern des Fahrzeugs verbunden. Die auf die Turbinenschaufeln auftreffende Kraft der Flüssigkeit wird von der Turbine in Form eines Drehmoments ausgegeben. Axiale Drucklager 31 halten durch die Flüssigkeit ausgeübte axiale Kräfte von den Komponenten ab. Wenn das Ausgangsdrehmoment zur überwindung der Trägheit des stehenden Fahrzeugs ausreicht, setzt sich das Fahrzeug in Bewegung.

Nach der Umwandlung der Flüssigkeitsenergie durch die Turbine in ein Drehmoment enthält die Flüssigkeit noch restliche Energie. Die aus dem kleinen radialen Auslass 44 austretende Flüssigkeit würde normalerweise entgegen der Drehrichtung der Pumpe in die Pumpe eintreten. Der Stator 39 dient zum Umlenken der Flüssigkeit, um die Pumpe zu beschleunigen und dadurch das Drehmomentverhältnis zu erhöhen. Der Stator 39 ist durch einen Freilauf 46 mit der Statorwelle 45 verbunden. Die Statorwelle ist mit dem Getriebegehäuse 47 verbunden und dreht sich nicht. Der Freilauf 46 verhindert, dass der Stator 39 bei niedrigen Drehzahlverhältnissen (wenn die Pumpe schneller dreht als die Turbine) in Drehung versetzt wird. Die vom Auslass 44 der Turbine in den Stator 39 eintretende Flüssigkeit wird durch die Statorschaufeln 48 umgelenkt und tritt in Drehrichtung in die Pumpe 37 ein.

Der Eintritts- und Austrittswinkel der Schaufeln, die Form der Pumpen- und Turbinengehäuseschale sowie der Gesamtdurchmesser des Drehmomentwandlers beeinflussen dessen Leistungsparameter. Für die Konstruktion spielen Parameter wie z.B. das Drehmomentverhältnis, der Wirkungsgrad und die Fähigkeit des Drehmomentwandlers, das Drehmoment des Motors zu absorbieren, ohne dass der Motor „durchdrehen" kann, eine Rolle. Das passiert, wenn der Drehmomentwandler zu klein ist und die Pumpe den Motor nicht abbremsen kann.

Bei niedrigen Drehzahlverhältnissen arbeitet der Drehmomentwandler zufriedenstellend, indem er den Motor bei stehendem Fahrzeug laufen lässt und das Drehmoment des Motor zur Leistungssteigerung erhöht. Bei hohen Drehzahlverhältnissen wirkt sich der Drehmomentwandler nicht so stark aus. Das Drehmoment des Drehmomentwandlers geht allmählich von einem hohen Wert von etwa 1 ,8 bis 2,2 auf ein Drehmomentverhältnis von etwa 1 zurück, während sich die Drehzahl der Turbine der Drehzahl der Pumpe annähert. Ein Drehmomentverhältnis von 1 wird als Einkuppelpunkt bezeichnet. In diesem Augenblick braucht die in den Stator eintretende Flüssigkeit nicht mehr umgelenkt zu werden, und der Freilauf im Stator lässt zu, dass die Flüssigkeit in derselben Richtung wie die Pumpe und die Turbine rotiert. Da der Stator die Flüssigkeit nicht umlenkt, ist das Ausgangsdrehmoment des Drehmomentwandlers gleich dem Eingangsdrehmoment. Der gesamte Flüssigkeitskreislauf dreht sich als Einheit.

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Der maximale Wirkungsgrad des Drehmomentwandlers ist aufgrund von flüssigkeitsbedingten Verlusten auf 92 bis 93 % beschränkt. Deshalb wird eine Drehmomentwandlerkupplung 49 eingesetzt, die den Eingang des Drehmomentwandlers mit dem Ausgang verbindet und den Wirkungsgrad bis auf nahezu 100 % erhöht. Auf Anweisung durch die Getriebesteuerung wird eine Kupplungskolbenplatte 17 betätigt. Die Kolbenplatte 17 ist an ihrem Innendurchmesser durch einen O-Ring 18 gegen die Turbinennabe 19 und an ihren Außendurchmesser durch einen Ring 51 aus Reibungsmaterial gegen den Deckel 11 abgedichtet. Diese Dichtungen schaffen eine Druckkammer und pressen die Kolbenplatte 17 gegen den Deckel 11. Durch diese mechanische Verbindung wird der Flüssigkeitskreislauf des Drehmomentwandlers umgangen.

Die mechanische Verbindung der Drehmomentwandlerkupplung 49 überträgt sehr viel mehr Drehmomentschwankungen des Motor zum Antriebsstrang. Da der Antriebsstrang im Grunde ein Feder-Masse-System ist, können Drehmomentschwankungen des Motors Resonanzfrequenzen des Systems anregen. Zur Verschiebung der Resonanzfrequenzen des Antriebsstrangs aus dem Fahrbereich wird ein Dämpfer eingesetzt. Der Dämpfer beinhaltet in Reihe angeordnete Federn 15, um die wirksame Federkonstante des Systems zu verkleinern und dadurch die Resonanzfrequenz zu verringern.

Die Drehmomentwandlerkupplung 49 umfasst im Allgemeinen vier Komponenten: eine Kolbenplatte 17, Deckplatten 12 und 16, Federn 15 und einen Flansch 13. Die Deckplatten 12 und 16 übertragen ein Drehmoment von der Kolbenplatte 17 auf die Druckfedern 15. Zur axialen Aufnahme sind um die Federn 15 herum Deckplattenflügel 52 gebildet. Das Drehmoment wird von der Kolbenplatte 17 über eine genietete Verbindung zu den Deckplatten 12 und 16 übertragen. Die Deckplatten 12 und 16 übertragen das Drehmoment durch den Kontakt mit einer Kante einer Federöffnung auf die Druckfedern 15. Die beiden Deckplatten stützen gemeinsam die Feder beiderseits einer Mittelachse der Feder. Die Federkraft wird durch den Kontakt mit einer Kante der Federöffnung im Flansch auf den Flansch 13 übertragen. Mitunter weist auch der Flansch in Drehrichtung eine Zunge oder einen Schlitz auf, der in einen Teil der Deckplatte eingreift, um bei sehr hohen Drehmomenten ein zu starkes Zusammendrücken der Federn zu verhindern. Das Drehmoment vom Flansch 13 wird zur Turbinennabe 19 und zur Antriebswelle 43 des Getriebes übertragen.

Die Energieabsorption kann bei Bedarf durch Reibung, die mitunter als Hysterese bezeichnet wird, bewirkt werden. Die Hysterese beinhaltet die Reibung durch Torsion und Entspannung der Dämpferplatten, sodass sie doppelt so groß wie das tatsächliche Reibungsdrehmoment ist. Die Hysteresebaugruppe besteht im Allgemeinen aus einer Membranfeder (oder Bellevillefeder) 14, die zwischen dem Flansch 13 und einer der Deckplatten 16 angeordnet ist, um den Flansch 13 gegen die andere Deckplatte 12 zu drücken. Durch die Steuerung der durch die Membranfeder 14 ausgeübten Kraft kann auch die Größe des Reibungsdrehmoments gesteuert werden. Typische Hysteresewerte liegen im Bereich von 10 bis 30 Nm.

Ein Drehmomentwandler umfasst viele Teile, die auf begrenztem Raum zusammengesetzt werden müssen. Dabei ist die axiale Länge immer am wichtigsten, insbesondere bei Fahrzeugen mit Frontantrieb. Somit besteht seit langem ein Bedarf an der bestmöglichen Nutzung des Volumens in einem Drehmomentwandler, um die axiale Länge zu verkleinern. Hierzu werden ein Mittel zur Befestigung einer Dämpfungsfederaufnahme eines Drehmomentwandlers unter Verwendung der Zunge einer Turbinenschaufel und ein Verfahren zur Herstellung des Befestigungsmittels benötigt, welches den axialen Raum sparsam ausnutzt, um die axiale Verschiebung des Drehmomentwandlers zu verringern.

KURZZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung umfasst im Allgemeinen ein Befestigungsmittel in einer Turbinenbaugruppe, die in einem Drehmomentwandler angeordnet ist und eine Turbinenschaufel, eine Turbinengehäuseschale und eine Federaufnahme aufweist, zum Befestigen der Turbinenschaufel an der Turbinengehäuseschale und an der Federaufnahme, wobei das Befestigungsmittel mindestens eine erste Schaufelzunge beinhaltet, die sich von der Turbinenschaufel aus nach außen erstreckt und so angeordnet ist, dass sie in mindestens einen ersten Schlitz innerhalb der Turbinengehäuseschale und in mindestens einen zweiten Schlitz innerhalb der Federaufnahme eingreift. Die mindestens eine erste Schaufelzunge ist so angeordnet, dass sie die mindestens eine Schaufel in Bezug auf die Federaufnahme fixiert. Im Allgemeinen umfasst die Aufnahmegehäuseschale eine Innenfläche und eine Außenfläche, wobei die Außenfläche so angeordnet ist, dass sie die Turbinengehäuseschale berührt, und gemäß einigen

Aspekten ist die mindestens eine erste Schaufelzunge so angeordnet, dass sie gebogen wird, um die Innenfläche zu berühren.

Gemäß einigen Aspekten beinhaltet das Befestigungsmittel mindestens eine zweite Schaufelzunge, die sich von der Turbinenschaufel aus nach außen erstreckt, und die Turbinengehäuseschale beinhaltet mindestens einen dritten Schlitz, die mindestens eine zweite Schaufelzunge ist so angeordnet, dass sie in den mindestens dritten Schlitz eingreift, und die mindestens eine zweite Schaufelzunge ist so angeordnet, dass sie die mindestens eine Schaufel in Bezug auf das Turbinengehäuse fixiert. Gemäß einigen Aspekten beinhaltet das Befestigungsmittel mindestens eine dritte Schaufelzunge, die sich von der Turbinenschaufel aus nach außen erstreckt, die Turbinenbaugruppe umfasst ferner einen Kern mit mindestens einem vierten Schlitz, und die mindestens dritte Zunge ist so angeordnet, dass sie in den mindestens einen vierten Schlitz eingreift.

Ferner umfasst die vorliegende Erfindung im Allgemeinen in einer Turbinenbaugruppe, die in einem Drehmomentwandler angeordnet ist und eine Turbinenschaufel, eine Turbinengehäuseschale und eine Federaufnahme aufweist, ein Befestigungsmittel zum Befestigen der Turbinenschaufel an der Turbinengehäuseschale und an der Federaufnahme, wobei das Befestigungsmittel mindestens eine erste Schaufelzunge beinhaltet, die sich von der Turbinenschaufel aus nach außen erstreckt und zumindest teilweise in den mindestens einen ersten Schlitz innerhalb der Turbinengehäuseschale und in den mindestens zweiten Schlitz innerhalb der Federaufnahme eingreift. Die mindestens eine erste Schaufelzunge ist so angeordnet, dass sie die mindestens eine Schaufel in Bezug auf die Federaufnahme fixiert. Im Allgemeinen umfasst die Aufnahmegehäuseschale eine Innenfläche und eine Außenfläche, wobei die Außenfläche die Turbinengehäuseschale berührt, und gemäß einigen Aspekten ist die mindestens eine erste Schaufelzunge so gebogen, dass sie die Innenfläche berührt. Gemäß einigen Aspekten beinhaltet das Befestigungsmittel mindestens eine zweite Schaufelzunge, die sich von der Turbinenschaufel aus nach außen erstreckt, die Turbinengehäuseschale beinhaltet mindestens einen dritten Schlitz, die mindestens eine zweite Schaufelzunge ist zumindest teilweise im dritten Schlitz angeordnet, und die mindestens eine zweite Schaufelzunge ist so angeordnet, dass sie die mindestens eine Schaufel in Bezug auf die Turbinengehäuseschale fixiert. Gemäß einigen Aspekten beinhaltet das Befestigungsmittel mindestens eine dritte Schaufelzunge, die sich von der Turbinenschaufel aus nach außen

erstreckt, die Turbinenbaugruppe umfasst ferner einen Turbinenkern mit mindestens einem vierten Schlitz, und die mindestens eine dritte Zunge ist so angeordnet, dass sie in den mindestens einen vierten Schlitz eingreift.

Ferner umfasst die vorliegende Erfindung im Allgemeinen in einer Turbinenbaugruppe, die in einem Drehmomentwandler angeordnet ist und eine Turbinenschaufel, eine Turbinengehäuseschale und eine Federaufnahme aufweist, ein Befestigungsmittel zum Befestigen der Turbinenschaufel an der Turbinengehäuseschale und an der Federaufnahme, wobei das Befestigungsmittel Folgendes beinhaltet: eine erste Schaufelzunge, die sich von der Turbinenschaufel aus nach außen erstreckt und so angeordnet ist, dass sie in einen ersten Schlitz innerhalb der Turbinengehäuseschale eingreift; und eine zweite Schaufelzunge, die sich von der Turbinenschaufel aus nach außen erstreckt und so angeordnet ist, dass sie in einen zweiten Schlitz innerhalb der Turbinengehäuseschale und in einen Schlitz innerhalb der Federaufnahme eingreift. Die erste Schaufelzunge ist so angeordnet, dass sie die mindestens eine Schaufel in Bezug auf die Turbinengehäuseschale fixiert, und die zweite Schaufelzunge ist so angeordnet, dass sie die Schaufel in Bezug auf die Federaufnahme fixiert. Die Federaufnahme umfasst eine Innenfläche und eine Außenfläche, die Turbinengehäuseschale umfasst eine Außenfläche, die Außenfläche der Aufnahme ist so angeordnet, dass sie die Außenfläche der Turbinengehäuseschale berührt, und gemäß einigen Aspekten ist die erste Schaufelzunge so gebogen, dass sie die Außenfläche der Turbinengehäuseschale berührt, und die zweite Schaufelzunge ist so angeordnet, dass sie die Innenfläche der Aufnahme berührt.

Die vorliegende Erfindung umfasst im Allgemeinen ein Verfahren zum Montieren einer Baugruppe der Turbinengehäuseschale, wobei das Verfahren die folgenden Schritte beinhaltet: Einführen einer ersten Zunge einer Turbinenschaufel durch einen ersten Schlitz in der Turbinengehäuseschale; Einführen der ersten Zunge durch einen Schlitz in der Federaufnahme; und Bearbeiten der ersten Zunge so, dass die Schaufel in Bezug auf die Federaufnahme fixiert wird. Die Federaufnahme umfasst eine Fläche, und gemäß einigen Aspekten beinhaltet das Bearbeiten der ersten Zunge das Biegen der ersten Zunge, damit diese die Fläche berührt. Gemäß einigen Aspekten beinhaltet die Schaufel eine zweite Zunge, und das Verfahren beinhaltet das Einführen der zweiten Zunge durch einen zweiten Schlitz in der Turbinengehäuseschale und das Bearbeiten der zweiten Zunge so,

dass die Schaufel in Bezug auf die Turbinengehäuseschale fixiert wird. Die Turbinengehäuseschale umfasst eine Fläche, und gemäß einigen Aspekten beinhaltet das Bearbeiten der zweiten Zungen das Biegen der zweiten Zunge, damit diese die Fläche berührt. Gemäß einigen Aspekten wird gemäß dem Verfahren nach dem Einführen der zweiten Zunge und vor dem Einführen der ersten Zunge die Schaufel an der Turbinengehäuseschale angelötet oder angeschweißt. Gemäß einigen Aspekten beinhaltet die Baugruppe einen Turbinenkern mit einem vierten Schlitz, und die Schaufel beinhaltet eine dritte Zunge. Anschließend beinhaltet das Verfahren das Einführen der dritten Zunge durch den vierten Schlitz und das Bearbeiten der dritten Zunge, damit die Schaufel mit dem Turbinenkern verbunden ist. Der Turbinenkern beinhaltet eine Innenfläche, und gemäß einigen Aspekten beinhaltet das Bearbeiten der dritten Zunge das Biegen der dritten Zunge, damit diese die Innenfläche berührt.

Eine allgemeine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Baugruppe aus Turbinengehäuseschale und Federaufnahme für einen Drehmomentwandler bereitzustellen, welche im Drehmomentwandler in axialer Richtung möglichst wenig Platz in Anspruch nimmt.

Eine weitere allgemeine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Verfahren zum Montieren einer Turbinengehäuseschale und einer Federaufnahme bereitzustellen, um eine Baugruppe für einen Drehmomentwandler zu schaffen, die im Drehmomentwandler in axialer Richtung möglichst wenig Platz in Anspruch nimmt.

Diese sowie weitere Aufgaben und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsarten der Erfindung, aus den beiliegenden Zeichnungen und aus den Ansprüchen klar.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Das Wesen und die Funktionsweise der vorliegenden Erfindung wird nun im Rahmen der folgenden detaillierten Beschreibung der Erfindung in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen ausführlicher beschrieben, wobei:

Fig. 1 ein allgemeines Blockschaubild ist, das den Kraftfluss in einem Kraftfahrzeug darstellt und die Beziehung und Funktion eines Drehmomentwandlers im Antriebsstrang des Fahrzeugs erläutern soll;

Fig. 2 eine Querschnittsansicht eines Drehmomentwandlers nach dem Stand der Technik ist, der an einem Motor eines Kraftfahrzeugs befestigt ist;

Fig. 3 eine Ansicht des in Fig. 2 gezeigten Drehmomentwandlers von der linken Seite allgemein entlang der Schnittlinie 3-3 in Fig. 2 ist;

Fig. 4 eine Querschnittsansicht des in den Figuren 2 und 3 gezeigten Drehmomentwandlers allgemein entlang der Schnittlinie 4-4 in Fig. 3 ist;

Fig. 5 eine erste Ansicht des in Fig. 2 gezeigten Drehmomentwandlers in Explosionsdarstellung aus der Sicht eines Betrachters des Drehmomentwandlers in Explosionsdarstellung von der linken Seite ist;

Fig. 6 eine zweite Ansicht des in Fig. 2 gezeigten Drehmomentwandlers in Explosionsdarstellung aus der Sicht eines Betrachters des Drehmomentwandlers in Explosionsdarstellung von der rechten Seite ist;

Fig. 7 eine Rückansicht einer Turbinenbaugruppe gemäß der Erfindung für einen Drehmomentwandler ist;

Fig. 8 eine Seitenansicht der in Fig. 7 gezeigten Baugruppe ist; und

Fig. 9 eine Querschnittsansicht der in Fig. 7 gezeigten Baugruppe in einem Drehmomentwandler allgemein entlang der Schnittlinie 9-9 in Fig. 7 ist.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Von vornherein sollte klar sein, dass gleiche Bezugsnummern in verschiedenen Zeichnungsansichten identische oder funktionell ähnliche Strukturelemente der Erfindung bezeichnen. Obwohl die vorliegende Erfindung unter Bezug auf die gegenwärtig als

bevorzugt angesehenen Aspekte beschrieben wird, sollte klar sein, dass die beanspruchte Erfindung nicht auf die bevorzugte Ausführungsart beschränkt ist.

Außerdem ist klar, dass diese Erfindung nicht auf die bestimmten beschriebenen Verfahren, Materialien und Modifikationen beschränkt ist und insofern natürlich variieren kann. Ferner ist klar, dass die hier gebrauchten Begriffe nur zur Beschreibung bestimmter Ausführungsarten dienen und nicht als Einschränkung des Geltungsbereichs der vorliegenden Erfindung zu verstehen sind.

Sofern nicht anderweitig definiert, haben alle hier gebrauchten technischen und wissenschaftlichen Begriffe dieselbe Bedeutung, wie sie einem Fachmann geläufig ist, an den sich diese Erfindung richtet. Obwohl zum Durchführen oder Testen der Erfindung beliebige Verfahren, Einrichtungen oder Materialien verwendet werden können, die den hier beschriebenen ähnlich oder gleichwertig sind, werden im Folgenden die bevorzugten Verfahren, Einrichtungen und Materialien beschrieben.

Fig. 7 ist eine Rückansicht der Turbinenbaugruppe 110 gemäß der vorliegenden Erfindung für einen (nicht gezeigten) Drehmomentwandler.

Fig. 8 ist eine Seitenansicht der in Fig. 7 gezeigten Baugruppe 110; und Fig. 9 ist eine Querschnittsansicht der Baugruppe 110 allgemein entlang der Schnittlinie 9-9 in Fig. 7.

Fig. 9 ist eine Querschnittsansicht der in Fig. 7 gezeigten Baugruppe 110 in Drehmomentwandler allgemein entlang der Schnittlinie 9-9 in Fig. 7. Die folgende Beschreibung ist in Verbindung mit den Figuren 7 bis 9 zu sehen. Die Baugruppe 110 beinhaltet Turbinenschaufeln 120 gemäß der vorliegenden Erfindung, die in Fig. 9 genauer dargestellt sind. Gemäß einigen Aspekten beinhalten die Schaufeln 120 Schaufelzungen 124 und 126. Die Baugruppe 110 beinhaltet auch ein Turbinengehäuse 130 und eine Federaufnahme 140. Gemäß einigen Aspekten beinhaltet das Gehäuse 130 Schlitze 132 und 134. Fig. 7 zeigt Schaufelzungen 124, die auf die Schlitze 134 ausgerichtet sind und durch diese hindurchragen. Gemäß einigen Aspekten sind die Schaufelzungen 124 zur Außenfläche 170 des Gehäuses 130 hin gebogen.

Fig. 8 zeigt weiterhin die Federaufnahme 140 im Detail. Gemäß einigen Aspekten beinhaltet die Federaufnahme 140 zwei Gruppen auf dem Umfang angeordneter Aufnahmeschlitze 142, wobei sich eine Gruppe in radialer Richtung außerhalb der anderen Gruppe befindet. Bei der vorliegenden Ausführungsart beinhaltet jede Schaufel 120 zwei Zungen 126 der Federaufnahme, die auf entsprechende Schlitze 142 ausgerichtet sind. Es sollte klar sein, dass eine Baugruppe gemäß der vorliegenden Erfindung nicht auf die gezeigte Anzahl und Anordnung der Schlitze 142 und Zungen 126 beschränkt ist und dass andere Anzahlen und Anordnungen von Schlitzen 142 und Zungen 126 in Geist und Geltungsbereich der beanspruchten Erfindung enthalten sind. Gemäß anderen Aspekten beinhaltet die Aufnahme 140 vier Dämpfungsfedern 144, die sich schraubenförmig in den äußeren Rand 146 der Federaufnahme 140 einschmiegen. Es sollte jedoch klar sein, dass die vorliegende Erfindung nicht auf gezeigten Komponenten oder die Anzahl und Anordnung von Komponenten der Aufnahme 140 beschränkt ist und dass andere Komponenten und Anzahlen und Anordnungen von Komponenten in Geist und Geltungsbereich der beanspruchten Erfindung enthalten sind.

Fig. 9 zeigt Zungen 124, die durch Schlitze 134 in der Außenschale des Turbinengehäuses 130 geführt und umgebogen sind. Zum Beispiel sind die Zungen so gebogen, dass sie die Außenfläche 170 des Gehäuses berühren. Es sollte klar sein, dass eine Baugruppe gemäß der vorliegenden Erfindung nicht auf die gezeigte Anzahl und Anordnung von Schlitzen 132 und 134 beschränkt ist und dass andere Anzahlen und Anordnungen von Schlitzen 132 und 134 in Geist und Geltungsbereich der beanspruchten Erfindung enthalten sind. Ferner sollte klar sein, dass bei einer Baugruppe gemäß der vorliegenden Erfindung nicht jede Turbinenschaufel Zungen 124 und 126 zu enthalten braucht. Ferner sollte klar sein, dass verschiedene Schaufeln 120 in einer Baugruppe gemäß der vorliegenden Erfindung unterschiedliche Anzahlen und Anordnungen von Zungen aufweisen können.

Gemäß einigen Aspekten weist das Turbinengehäuse 130 für die Verbindung mit den Turbinenschaufeln 120 zwei Schlitze 132 und 134 an der Innenseite bzw. an der Außenseite der Schale auf. Die Schlitze 132 an der Innenseite der Schale sind so angeordnet, dass sie auf entsprechende Schaufelzungen 126 der Aufnahme ausgerichtet sind, und der Schlitz 134 an der Außenseite der Schale 134 ist so angeordnet, dass er auf die Schaufelzunge 124 der Schale ausgerichtet ist. Es sollte klar sein, dass diese

Erfindung nicht auf eine Turbinenschale 130 mit genau zwei Schlitzen 132 an der Innenseite der Schale und genau einem Schlitz 134 an der Außenseite der Schale beschränkt ist und dass andere Anzahlen und Kombinationen von inneren und äußeren Schlitzen in Geist und Geltungsbereich der beanspruchten Erfindung enthalten sind. Gemäß einigen Aspekten ist die Federaufnahme 140 so angeordnet, dass sie Aufnahmeschlitze 142 beinhaltet, die auf die Schlitze 132 der Turbinenschale 130 ausgerichtet sind.

Zur Vereinfachung der Herstellung beinhalten die Schaufeln 120 gemäß einigen Aspekten eine Schaufelzunge 128, die durch einen Schlitz 152 des ringförmigen Turbinenkerns 150 geführt ist. Gemäß einigen Aspekten ist die Zunge 128 so gebogen, dass sie jede Turbinenschaufel 120 am ringförmigen Turbinenkern 150 befestigt. Zum Beispiel ist die Zunge so gebogen, dass sie Innenfläche 176 des zentralen Rings berührt. Der zentrale Ring 150 dient zur Stabilisierung der Baugruppe 110, insbesondere der Schaufeln 120. Der in Fig. 9 gezeigte zentrale Ring 150 weist für entsprechende Turbinenschaufeln 120 einen zentralen Schlitz 152 auf. Der Schlitz 152 ist so angeordnet, dass er auf eine Schaufelzunge 128 des ringförmigen Turbinenkerns ausgerichtet ist. Es sollte klar sein, dass diese Erfindung nicht auf die gezeigte Anzahl von Zungen 128 und Schlitzen beschränkt ist und dass andere Anzahlen und Anordnungen von Zungen 128 und Schlitzen 152 in Geist und Geltungsbereich der beanspruchten Erfindung enthalten sind. Es sollte klar sein, dass zur Befestigung der Zunge 128 am zentralen Ring 150 andere Mittel verwendet werden können.

Zungen 124 sind in jedem der Schlitze 134 angeordnet und so gebogen, dass sie die Schaufeln an der Turbinengehäuseschale 130 befestigen. Femer sind Zungen 126 in den Schlitzen 132 und in den Schlitzen 142 der Aufnahme angeordnet und so gebogen, dass sie die Federaufnahme 140 mit der Turbinengehäuseschale 130 und den Schaufeln verbinden. Somit sind der zentrale Ring 150, die Schaufeln 120, die Turbinengehäuseschale 130 und die Federaufnahme 140 miteinander verbunden.

Fig. 9 zeigt, wie die Turbinengehäuseschale 130 unter Verwendung eines Nabenniets 162 mit der Turbinennabe 160 verbunden ist. Der Niet 162 ist kürzer, als ein Niet sein müsste, wenn die Federaufnahme 140 bis zu dieser Verbindung reichte. Es sollte klar sein, dass diese Erfindung nicht auf die Verwendung eines Nietes zum Verbinden der

Turbinengehäuseschale 130 mit der Turbinennabe 160 beschränkt ist und dass zum Verbinden der Baugruppe 200 mit der Turbinennabe 160 ein beliebiges in der Technik bekanntes Mittel verwendet werden kann, darunter, aber nicht darauf beschränkt, durch Schweißen, Verkerben, Verkleben oder Presspassung.

Gemäß einigen Aspekten sind die Turbinenschaufeln 120, die Turbinengehäuseschale 130, die Federaufnahme 140 und/oder der zentrale Ring 150 durch in der Technik bekannte Prozesse wie Walzen, Stanzen und Beschneiden aus gestanztem Stahl hergestellt. Die Turbinennabe 160 wird im Allgemeinen durch ein beliebiges in der Technik bekanntes spanabhebendes oder Gießverfahren aus Stahl oder pulvermetallurgisch hergestellt. Jede Dämpfungsfeder 144 ist aus gewendeltem Stahl gefertigt. Es sollte klar sein, dass die vorliegende Erfindung zur Fertigung nicht auf die Verwendung von Stahl als Ausgangsmaterial beschränkt ist.

Die vorliegende Erfindung beinhaltet auch eine Turbinenbaugruppe zum Einbauen in einen Drehmomentwandler, die eine Turbinenschaufel mit einer ersten Schaufelzunge und einer zweiten Schaufelzunge, eine Turbinengehäuseschale mit einem ersten Schalenschlitz und einem zweiten Schalenschlitz, eine Federaufnahme mit einem Aufnahmeschlitz und ein Verfahren zur Fertigung eines Befestigungsmittels zum Befestigen einer Turbinenschaufel an der Turbinengehäuseschale und an der Federaufnahme aufweist. In einem ersten Schritt wird die erste Zunge durch den ersten Schalenschlitz eingeführt. In einem zweiten Schritt wird die erste Zunge durch den Aufnahmeschlitz eingeführt. In einem dritten Schritt wird die erste Zunge so bearbeitet, dass die Schaufel in Bezug auf die Federaufnahme fixiert ist. Die Federaufnahme beinhaltet eine Fläche, und gemäß einigen Aspekten wird die erste Zunge im dritten Schritt so gebogen, dass sie die Fläche berührt. In einem vierten Schritt wird die zweite Zunge durch den zweiten Schalenschlitz geführt, und in einem fünften Schritt wird die zweite Zunge so bearbeitet, dass die Schaufel in Bezug auf die Turbinengehäuseschale fixiert ist. Die Turbinengehäuseschale beinhaltet eine Fläche, und gemäß einigen Aspekten wird die zweite Zunge im fünften Schritt so gebogen, dass sie die Fläche berührt.

Gemäß einigen Aspekten wird die Schaufel in einem sechsten Schritt nach dem Einführen der zweiten Zunge und vor dem Einführen der ersten Zunge an die

Turbinengehäuseschale angelötet. Gemäß einigen Aspekten wird die Schaufel in einem siebenten Schritt nach dem Einführen der zweiten Zunge und vor dem Einführen der ersten Zunge an die Turbinengehäuseschale angeschweißt. Gemäß einigen Aspekten beinhaltet die Baugruppe einen Turbinenkern mit einem zentralen Schlitz, und die Schaufel beinhaltet eine dritte Zunge. Dann wird die dritte Zunge in einem achten Schritt in den zentralen Schlitz eingeführt und in einem neunten Schritt so bearbeitet, dass die Schaufel am Turbinenkern befestigt ist. Der Turbinenkern beinhaltet eine Innenfläche, und gemäß einigen Aspekten wird die dritte Zungen im neunten Schritt so gebogen, dass sie die Innenfläche berührt.

Die folgende Erörterung in Verbindung mit den Figuren 7 bis 9 bezieht sich auf Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung. Das oben beschriebene Verfahren beinhaltet das Einführen der Schaufel 120 in und zwischen die Turbinengehäuseschale 130 und den Turbinenkernring, das Einführen der Zungen 128 durch zentrale Schlitze 152 des Turbinenkemrings 150 und das Einführen der Zungen 124 durch Schlitze 134 in der Turbinengehäuseschale 130. Die Zungen 126 werden durch Schlitze 132 in der Gehäuseschale eingeführt. Gemäß einigen Aspekten wird dann eine Walze über die Zungen 124 gerollt, um die Schaufelzungen 124 der Gehäuseschale zur Fläche 170 hin umzubiegen und so die Turbinenschaufeln 120 an der Turbinengehäuseschale 130 zu befestigen. Gemäß einigen Aspekten wird eine Walze auch über die Schaufelzungen 128 des Turbinenkerns gerollt, um die Schaufelzungen 128 des ringförmigen Kerns 150 zu diesem hin umzubiegen und so die Turbinenschaufeln 120 am ringförmigen Kern zu befestigen. Im Folgenden wird die Behandlung der Turbinenschaufeln 120, der Turbinengehäuseschale 130 und des ringförmigen Kerns 150 bei der Montage behandelt. Die Behandlung kann im Löten, Schweißen oder Laserschweißen bestehen und ermöglicht die Behandlung der Turbinenschaufeln 120, der Turbinengehäuseschale 130 und des ringförmigen Kerns 150 und deren Befestigung untereinander, ohne dass die Federaufnahme 140 vom Behandlungsprozess betroffen ist, der die Härte der Federaufnahme beeinträchtigen kann. Es sollte klar sein, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die Verwendung eines ringförmigen Kerns 150 beschränkt ist, dass aber die Fertigung durch die Einbeziehung des Rings in das Verfahren vereinfacht wird.

Dann wird die Federaufnahme 140 durch Ausrichten der Schlitze 142 der Federaufnahme auf die Schaufelzungen 126 der Aufnahme und durch Einführen der Schaufelzungen 126

der Aufnahme durch die Aufnahmeschlitze 142 befestigt. Gemäß einigen Aspekten wird eine Walze über die Zungen 126 gerollt, um die Zungen 126 zur Aufnahmeschale hin umzubiegen und so den ringförmigen Kern 150, die Schaufeln 120, die Turbinengehäuseschale 130 und die Federaufnahme 140 miteinander zu verbinden. Nun kann die Turbinenbaugruppe 110 in einer beliebigen Anzahl in der Technik bekannter Drehmomentwandler eingesetzt werden. Es sollte klar sein, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die Verwendung einer Walze zum Verbiegen der Zungen beschränkt ist und dass beliebige in der Technik bekannte Mittel verwendet werden können, um die Zungen an entsprechenden Flächen zu befestigen.

Es sollte klar sein, dass die vorliegende Erfindung in einen beliebigen in der Technik bekannten Drehmomentwandler eingebaut werden kann und nicht auf eine bestimmte Größe, Anordnung oder einen bestimmten Typ des Drehmomentwandlers beschränkt ist. Ferner wäre die wirksame Verbindung der Federaufnahme in der vorliegenden Erfindung und das dargestellte Verfahren sowie die hierdurch bewirkte axiale Platzeinsparung für viele in der Technik bekannte Drehmomentwandler von Nutzen. Ferner sollte klar sein, dass die vorliegende Erfindung problemlos in einem Drehmomentwandler angewendet werden kann, der einen Stator verwendet.

Somit ist zu erkennen, dass die Aufgaben der vorliegenden Erfindung wirksam gelöst werden, obwohl sich der Fachmann Modifikationen und änderungen der Erfindung vorstellen kann, die in Geist und Geltungsbereich der beanspruchten Erfindung enthalten sind. Ferner ist klar, dass die obige Beschreibung nur zur Veranschaulichung der vorliegenden Erfindung dient und nicht als Einschränkung zu verstehen ist. Deshalb sind andere Ausführungsarten der vorliegenden Erfindung möglich, ohne von Geist und Geltungsbereich der vorliegenden Erfindung abzuweichen.