Die Erfindung bezieht sich allgemein auf eine gestanzte Zentrierscheibe für einen Drehmomentwandler und genauer auf eine gestanzte Zentrierscheibe mit einer Zentrierfunktion durch Aufstecken.

Gestanzte Seitenscheiben für Drehmomentwandler sind in der Technik bekannt. Ein Beispiel ist die im Eigentum der Anmelderin befindliche U.S. Patentanmeldung, offengelegt in der Druckschrift US 2007/0137977 A1.

Beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung weisen allgemein eine gestanzte Zentrierscheibe für einen Drehmomentwandler mit einer ersten Ringfläche auf, welche mindestens einen bogenförmigen Schlitz aufweist, eine zweite Ringfläche, welche der ersten Ringfläche gegenüberliegt, und mindestens ein bogenförmiges Segment, welches axial von der zweiten Ringfläche abragt. Der Schlitz weist einen Innenradius und einen Aussenradius auf, das Segment weist einen Innenradius und einen Aussenradius auf, und mindestens einer der Schlitzradien ist identisch mit mindestens einem der Segmentradien. In einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung weist das Segment Material auf, welches verdrängt wurde um den Schlitz zu bilden.

Das Segment kann aus dem Material geformt werden, welches verdrängt wurde um den Schlitz zu bilden. In einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung sind der innere Schlitzradius und der äussere Schlitzradius jeweils mit dem inneren Segmentradius und dem äusseren Segmentradius identisch. Der mindestens eine Schlitz kann mindestens drei Schlitze aufweisen, und das mindestens eine bogenförmige Segment kann mindestens drei entsprechende bogenförmige Segmente aufweisen die axial mit den mindestens drei Schlitzen ausgerichtet sind.

In einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung wird die Höhe eines Segments relativ zur Ringfläche so gewählt, dass sichergestellt wird, dass ein Lager weiterhin durch das Segment zentriert wird, wenn der Drehmomentwandler hochdreht. Die Zentrierscheibe kann eine Seitenscheibe für ein Leitrad des Drehmomentwandlers sein, eine Turbinennabe des Drehmomentwandlers, oder eine Pumpennabe des Drehmomentwandlers.

Andere beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung weisen allgemein eine gestanzte Zentrierscheibenanordnung eines Drehmomentwandlers auf, wobei eine ringförmige Zentrierscheibe eine Mehrzahl von bogenförmigen Vorsprüngen aufweist, und ein Lager welches einen inneren Umfang und einen äusseren Umfang aufweist. Das Lager wird radial durch die Vorsprünge positioniert und eine radiale Wand der Zentrierscheibe, welche an das Lager angrenzt, ist zwischen den Vorsprüngen und dem Innenumfang, oder zwischen den Vorsprüngen und dem Aussenumfang durchgehend ausgebildet.

In einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung weist das Lager eine innere Umfangsfläche auf, und die Vorsprünge weisen jeweils eine äussere Umfangsfläche auf, und eine radiale Position des Lagers wird durch den Kontakt zwischen der Innenfläche und der Aussenfläche aufrechterhalten. In einer anderen beispielhaften Ausführungsform der Erfindung weist das Lager eine äussere Umfangsfläche auf und die Vorsprünge weisen jeweils eine innere Umfangsfläche auf, und eine radiale Position des Lagers wird durch den Kontakt zwischen der Aussenfläche und der Innenfläche aufrechterhalten.

Andere beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung weisen allgemein ein Verfahren zum Formen einer Zentrierscheibe für einen Drehmomentwandler auf, welches die folgenden Schritte aufweist: Ausstanzen der ringförmigen Scheibe; und axiales Versetzen eines bogenförmigen Segments mit einem Innenradius und einem Aussenradius von der Scheibe nach aussen, wobei mindestens einer der Radien, entweder der Innenradius oder der Aussenradius, gleich dem Radius eines in der Scheibe ausgebildeten Schlitzes ist, der durch das versetzte Segment geformt wird. In einigen Ausführungsformen der Erfindung wird das bogenförmige Segment in axialer Richtung durch einen Stempel versetzt, der einen Innenradius und einen Aussenradius aufweist, der im Wesentlichen der Gleiche ist wie ein jeweiliger Innenradius und ein jeweiliger Aussenradius des Segments. Die Scheibe wird durch einen Formblock mit einem Schlitz gestützt ist, der einen Innenradius und einen Aussenradius aufweist, der jeweils gleich dem entsprechenden Innenradius und Aussenradius des Segments ist. Das Spiel zwischen dem inneren und äusseren Stempelradius und dem jeweiligen inneren und äusseren Schlitzradius ist weniger als 0,5 mm. In einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung beträgt das Spiel etwa 0,5 mm.

Die Art und Betriebsweise der vorliegenden Erfindung wird nun genauer in der folgenden ausführlichen Beschreibung der Erfindung mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen erläutert. Darin zeigt:

FIG. 1A eine perspektivische Ansicht eines Zylinderkoordinatensystems, welches räumliche

Bezeichnungen vorstellt, die in der vorliegenden Anmeldung verwendet werden;

FIG. 1B eine perspektivische Ansicht eines Gegenstands im Zylinderkoordinatensystem von

FIG. 1A, welches räumliche Bezeichnungen vorstellt, die in der vorliegenden Erfindung verwendet werden; FIG. 2 eine perspektivische Ansicht einer gestanzten Zentrierscheibe gemäss einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung;

FIG. 3 eine Draufsicht auf die Zentrierscheibe von FIG. 2;

FIG. 4 eine Schnittansicht der Zentrierscheibe aus FIG. 3, allgemein entlang der Linie 4-4 in FIG. 3;

FIG. 5 eine perspektivische Ansicht einer gestanzten Zentrierscheibenanordnung gemäss einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung in zusammengebauten Zustand mit einem Lager;

FIG. 6 eine Draufsicht auf die in FIG. 5 gezeigte Anordnung;

FIG. 7 eine Schnittansicht der in FIG. 6 gezeigten Anordnung, allgemein entlang der Linie

7-7 in FIG. 6; und

FIG. 8 eine Schnittansicht des Stanzwerkzeugs welches verwendet wird um die

Zentrierscheibe herzustellen.

Eingangs ist festzuhalten, dass gleiche Bezugszahlen in verschiedenen Zeichnungsansichten gleiche oder funktional ähnliche elementare Bestandteile der Erfindung bezeichnen. Obgleich die vorliegende Erfindung in Bezug auf derzeit bevorzugte Ausführungsformen, Methoden, Werkstoffe und Modifikationen beschrieben wird, ist festzuhalten, dass die beanspruchte Erfindung nicht auf die offengelegten Ausführungsformen beschränkt ist und diese natürlich variiert werden können. Gleichsam ist festzuhalten, dass die hier verwendeten Ausdrücke nur der Beschreibung bestimmter Ausführungsformen dienen und den Schutzumfang der Erfindung nicht einschränken, welcher nur durch die beigefügten Ansprüche eingegrenzt ist.

Falls nicht anders bestimmt, dann haben alle technischen und wissenschaftlichen Ausdrücke, die hier verwendet werden die gleiche Bedeutung wie sie allgemein von Fachleuten im Bereich der Technik wo die Erfindung angesiedelt ist verstanden wird. Obgleich beliebige Verfahren, Vorrichtungen oder Werkstoffe, die ähnlich oder gleichwertig zu den Beschriebenen sind, beim Ausführen oder Ausprobieren der Erfindung verwendet werden können, werden nun bevorzugte Verfahren, Vorrichtungen und Werkstoffe beschrieben. - A -

FIG. 1A ist eine perspektivische Ansicht eines Zylinderkoordinatensystems 80, welche räumliche Bezeichnungen vorstellt, die in der vorliegenden Patentanmeldung verwendet werden. Die vorliegende Erfindung wird zumindest teilweise in Zusammenhang mit einem Zylinderkoordinatensystem beschrieben. Das System 80 weist eine Längsachse 81 auf, welche im Folgenden als Bezug für Richtungsbezeichnungen und räumliche Bezeichnungen verwendet wird. Die Adjektive„axial",„radial", und„umfänglich" beziehen sich jeweils auf eine Ausrichtung parallel zur Achse 81 , zum Radius 82 (der senkrecht zur Achse 81 ist), und zum Umfang 83. Die Adjektive „axial", „radial", und „umfänglich" beziehen sich auch auf Ausrichtungen parallel zu den betreffenden Ebenen. Um die Anordnung von verschiedenen Ebenen zu verdeutlichen, werden die Gegenstände 84, 85 und 86 verwendet. Die Fläche 87 des Gegenstandes 84 bildet eine axiale Ebene. Das bedeutet, die Achse 81 bildet eine Mantellinie. Die Fläche 88 des Gegenstands 85 bildet eine radiale Ebene. Das bedeutet, der Radius 82 bildet eine Mantellinie. Die Fläche 89 des Gegenstandes 86 bildet eine Umfangsfläche. Das bedeutet, der Umfang 83 bildet eine Mantellinie. In einem weiteren Beispiel erfolgt die axiale Bewegung oder Anordnung parallel zur Achse 81 , die radiale Bewegung oder Anordnung erfolgt parallel zum Radius 82, und die umfängliche Bewegung oder Anordnung erfolgt parallel zum Umfang 83. Die Drehung erfolgt mit Bezug auf die Achse 81.

Die Adverbien„axial",„radial", und„umfänglich" beziehen jeweils sich auf eine Ausrichtung parallel zur Achse 81, zum Radius 82, oder zum Umfang 83. Die Adverbien „axial", „radial", und „umfänglich" beziehen sich auch auf eine Ausrichtung parallel zu den jeweiligen Ebenen.

FIG. 1B ist eine perspektivische Ansicht des Gegenstands 90 in dem Zylinderkoordinatensystems 80 von FIG. 1A ₁ welche räumliche Bezeichnungen vorstellt, die in der vorliegenden Patentanmeldung verwendet werden. Der zylindrische Gegenstand 90 steht für einen zylindrischen Gegenstand in einem

Zylinderkoordinatensystem, und schränkt die vorliegende Erfindung in keinster Weise ein. Der Gegenstand 90 weist eine axiale Fläche 91 , eine radiale Fläche 92, und eine Umfangsfläche 93 auf. Die Fläche 91 ist Teil einer axialen Ebene, die Fläche 92 ist Teil einer radialen Ebene, und die Fläche 93 ist Teil einer Umfangsfläche.

Die folgende Beschreibung bezieht sich auf die Figuren 2 bis 4. FIG. 2 ist eine perspektivische Ansicht einer gestanzten Zentrierscheibe gemäss einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung. FIG. 3 ist eine Draufsicht auf die in FIG. 2 gezeigte Zentrierscheibe. FIG. 4 ist eine Schnittansicht der Zentrierscheibe in FIG. 3, allgemein entlang der Linie 4-4 in FIG. 3. Die Zentrierscheibe 10 weist Ringflächen 12 und 14 auf. Die Fläche 12 weist mindestens einen Schlitz 16 auf. In einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung ist der Schlitz 16 ein bogenförmiger Schlitz. Das heisst, der Schlitz 16 weist eine Bogenform auf, wobei der Mittelpunkt des Bogens nahe an der Mittelachse 18 der Zentrierscheibe 10 angeordnet ist. Mit anderen Worten, der Radius 19 des Schlitzes 16 erstreckt sich zwischen der Mittelachse 18 und dem Schlitz 16. Der Schlitz 16 erstreckt sich allgemein in Umfangsrichtung durch die Fläche 12.

Die Fläche 14, welche gegenüber der Fläche 12 angeordnet ist, weist ein Segment 20 auf. Das Segment 20 steht axial von der Fläche 14 mit einem Abstand 22 vor. In einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung ist das Segment 20 ein bogenförmiges Segment. Das heisst, das Segment 20 weist Bogenform auf, wobei der Mittelpunkt des Bogens nahe an der Mittelachse 18 der Zentrierscheibe 10 liegt. Mit anderen Worten, der Radius 21 des Segments 20 erstreckt sich zwischen der Mittelachse 18 und dem Segment 20. Das Segment 20 erstreckt sich allgemein in Umfangsrichtung entlang der Oberfläche 14.

Der Schlitz 16 weist einen Innenradius 24 und einen Aussenradius 26 auf, das Segment 20 weist einen Innenradius 28 und einen Aussenradius 30 auf. In einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung ist mindestens einer der Radien 24 und 28 oder der Radien 26 und 30 gleich. Beispielsweise kann der Innenradius 24 des Schlitzes 16 konzentrisch sein und axial mit dem Innenradius 28 des Segments 20 ausgerichtet sein. Gleichsam kann der Aussenradius 26 des Schlitzes 16 konzentrisch und axial mit dem Aussenradius 30 des Segments 20 ausgerichtet sein.

Der Schlitz 16 kann durch axiales Versetzen von Material aus der Oberfläche 12 erzeugt werden. Der Abschnitt 20 kann durch axiales Versetzen von Material aus der Fläche 14 erzeugt werden. In einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung weist der Abschnitt 14 Material auf, welches versetzt wird um den Schlitz 16 zu bilden. Das heisst, die obere Fläche 32 des Segments 20 weist Material auf, welches von der Fläche 14 versetzt ist, und die untere Fläche 34 des Segments 20 weist Material auf, welches von der Fläche 12 versetzt ist. In einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung weist das Segment 20 das gesamte Material auf, welches versetzt wird um den Schlitz 16 zu bilden. Das heisst, der Schlitz 16 wird durch axiales Versetzen von Material erzeugt, so dass das Segment 20 gebildet wird.

Die Zentrierscheibe 10 weist eine Mehrzahl von Schlitzen 16 und Segmenten 20 auf. Obgleich die Zentrierscheibe 10 mit einer entsprechenden Anzahl von Schlitzen 16 und Segmenten 20 gezeigt wird, kann die Zentrierscheibe 10 weitere Anzahlen von Schlitzen 16 und Segmenten 20 aufweisen. Allgemein werden mindestens drei Schlitze und Segmente bevorzugt um eine korrekte Zentrierung sicherzustellen, wie im Folgenden beschrieben wird.

Die Zentrierscheibe 10 ist allgemein ein Bauteil eines Drehmomentwandlers. In einigen beispielhaften Ausführungsformen der Erfindung ist die Zentrierscheibe 10 eine Seitenscheibe eines Leitrads eines Drehmomentwandlers oder einer Turbinennabe eines Drehmomentwandlers oder einer Pumpennabe eins Drehmomentwandlers.

Die folgende Beschreibung erfolgt mit Bezug auf die Figuren 4 bis 6. FIG. 4 ist eine perspektivische Ansicht einer gestanzten Zentrierscheibenanordnung gemäss einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung, die mit einem Lager zusammengebaut gezeigt ist. FIG. 5 ist eine Draufsicht der in FIG. 4 gezeigten Anordnung. FIG. 6 ist eine Schnittansicht der in FIG. 5 gezeigten Anordnung allgemein entlang der Linie 6-6 in FIG. 5.

Die Anordnung 100 weist eine Zentrierscheibe 110 und ein Lager 150 auf. Das Segment 120 erstreckt sich axial von der Ringfläche 114 über einen Abstand 122. Das Lager 150 ist zentriert oder durch die Zentrierscheibe 110 radial positioniert, insbesondere durch die Segmente 120. Die radiale Wand 114 der Zentrierscheibe 110 an dem Lager 150 ist durchgängig zwischen den Vorsprüngen 120 und dem Innenumfang 154 und zwischen den Vorsprüngen 120 und dem Aussenumfang 156 ausgebildet. In einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung (nicht gezeigt) ist die Wand 114 durchgehend zwischen den Vorsprüngen 120 und entweder dem Innenumfang 154 oder dem Aussenumfang 156 ausgebildet.

Die Höhe 122 ist so gewählt, dass sicher gestellt ist, dass das Lager 150 durch das Segment 120 zentriert bleibt, wenn der Drehmomentwandler (nicht gezeigt) hochläuft. Beispielsweise bewirkt der erhöhte Druck unter hohen Drehzahlen in dem Drehmomentwandler eine axiale Verschiebung des Drehmomentwandler-gehäuses (nicht gezeigt), wobei die vergrösserte Entfernung zwischen den radialen Wänden des Gehäuses eine axiale Bewegung der darin befindlichen Bauteile erlaubt. Die Höhe 122 ist so gewählt, dass die Segmente 120 nach wie vor von der Innenfläche 152 des Lagers 150 überlappt werden, wenn das Gehäuse eine maximale axiale Verdrängung erfährt und das Lager und die Zentrierscheibe axial voneinander getrennt werden.

In einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung weist das Lager 150 eine innere Umfangsfläche 152 auf, und die Vorsprünge 120 weisen jeweils eine äussere Umfangsfläche 136 auf. Die radiale Position des Lagers 150 wird durch den Kontakt zwischen der Innenfläche 152 und den Aussenflächen 136 eingestellt. In einer anderen beispielhaften Ausführungsform der Erfindung (nicht gezeigt) weist das Lager 150 eine äussere Umfangsfläche auf, und die Vorsprünge 120 weisen jeweils eine innere Umfangsfläche auf, und die radiale Position des Lagers wird durch den Kontakt zwischen der Aussenfläche und der Innenfläche eingestellt. Das heisst, das Lager ist radial innerhalb der Vorsprünge angeordnet. Die Anordnung 100 ist allgemein innerhalb eines Drehmomentwandlers angeordnet. Beispielsweise kann die Anordnung 100 eine Druckfläche zwischen einer Pumpe und einem Leitrad zur Verfügung stellen, zwischen einem Leitrad und einer Turbinennabe, oder einer Turbinennabe und einem Deckel. Obgleich besondere Anwendungen der Anordnung 100 offenbart werden, gibt es andere Anwendungen innerhalb eines Drehmomentwandlers oder innerhalb eines anderen Bauteils des Antriebsstrangs und diese befinden sich innerhalb des Schutzumfangs der Erfindung.

Die nun folgende Beschreibung bezieht sich auf FIG. 7. FIG. 7 zeigt einen Abschnitt eines Stanzwerkzeugs, welches verwendet wird um eine Zentrierscheibe herzustellen. Gemäss einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung wird ein Verfahren zum Herstellen einer Zentrierscheibe für einen Drehmomentwandler zur Verfügung gestellt. Das Verfahren umfasst die Schritte: Ausstanzen der ringförmigen Scheibe 110, axiales Verschieben des bogenförmigen Segments 120 aus der Scheibe 110, beispielsweise mit dem Stempel 200, wobei das Segment einen inneren Radius 204 und einen äusseren Radius 206 aufweist. In einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung ist mindestens der Innenradius 204 und/oder der Aussenradius 206 gleich dem Radius 124 und/oder 126 des Schlitzes 116, der in der Scheibe 110 durch das versetzte Segment 120 gebildet wird.

In einigen beispielhaften Ausführungsformen der Erfindung wird das bogenförmige Segment 120 axial durch einen Stempel 200 versetzt, der einen inneren Radius 204 und einen äusseren Radius 206 aufweist, welche im Wesentlichen identisch mit dem Innenradius 128 und dem Aussenradius 130 des Segments 120 sind. Die Scheibe 110 kann durch den Block 214 mit dem Schlitz 216 gestützt werden, welcher einen Innendurchmesser und einen Aussendurchmesser aufweist, welche gleich dem jeweiligen Innendurchmesser 128 und Aussendurchmesser 130 des Segments 120 sind. Das Spiel oder der Radiusunterschied zwischen dem inneren und dem äusseren Stanzradius und dem jeweiligen inneren und dem äusseren Schlitzradius ist weniger als 0,5 mm. In einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung beträgt das Spiel ungefähr 0,5 mm.

Daraus wird ersichtlich, dass die Ziele der vorliegenden Erfindung wirksam erreicht werden, obgleich Modifikationen und Änderungen an der Erfindung für Fachleute ersichtlich sind, und sich diese Modifikationen innerhalb des Schutzumfangs der beanspruchten Erfindung befinden. Festzuhalten ist auch, dass die vorangegangene Beschreibung lediglich die vorliegende Erfindung beispielhaft darstellt und in keinster Weise einschränkt. Daher sind andere Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung möglich ohne über den Schutzumfang der vorliegenden Erfindung hinauszugehen.