Die Erfindung betrifft eine Wandlerschaufel für einen Drehmomentwandler und einen Drehmomentwandler mit einer solchen Wandlerschaufel.

Aus der DE 10 2010 034 226 A1 ist bereits ein Drehmomentwandler mit einer

Wandlerschaufel bekannt, die zumindest eine Befestigungslasche aufweist und die dazu vorgesehen ist, durch Umformen der Befestigungslasche formschlüssig mit einer Wandlerradschale verbunden zu werden.

Der Erfindung liegt insbesondere die Aufgabe zugrunde, einen Kundennutzen zu erhöhen. Sie wird durch eine erfindungsgemäße Ausgestaltung entsprechend dem Anspruch 1 gelöst. Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.

Die Erfindung geht aus von einer Wandlerschaufel für einen Drehmomentwandler eines Kraftfahrzeugs, die zumindest eine Befestigungslasche aufweist und die dazu vorgesehen ist, durch Umformen der Befestigungslasche formschlüssig mit einer Wandlerradschale verbunden zu werden.

Es wird vorgeschlagen, dass die Befestigungslasche eine Materialschwächung aufweist, die für das Umformen vorgesehen ist. Dadurch kann eine Biegesteifigkeit der

Befestigungslaschen gezielt reduziert werden. Insbesondere wenn die Wandlerschaufeln dazu vorgesehen sind, durch einen Umrollprozess umgeformt zu werden, bei dem ein Umrollwerkzeug bei gleichzeitiger Rotation der Wandlerradschale mit der vormontierten Wandlerschaufel die Befestigungslaschen umformt, können notwendige Kräfte für das Umformen vorteilhaft verringert werden. Indem eine Sensibilität des Umrollprozesses verbessert werden kann, kann ein Einrichteaufwand in einem Serienprozess deutlich reduziert werden. Funktionsrelevante Geometrien, wie insbesondere eine Flächenform, ein Anstellwinkel der Wandlerschaufel bezogen auf die Wandlerradschale und/oder eine Position der Wandlerschaufel in der Wandlerradschale, werden kleineren Kräften ausgesetzt. Verformungen können minimiert werden. Dadurch können enge

Toleranzbreiten eingehalten werden. Eine Streuung einer hydraulischen Kennlinie und ein dadurch erzeugtes Wandlermoment eines Drehmomentwandlers mit einer solchen Wandlerschaufel kann deutlich minimiert werden. Dies wirkt sich besonders vorteilhaft auf eine Getriebeapplikation aus. Insbesondere softwareseitige Adaptionsfunktionen können deutlich robuster werden, insgesamt kann damit ein Ansprechverhalten des

Drehmomentwandlers verbessert werden, wodurch ein Kundennutzen verbessert werden kann. Unter einer„Wandlerschaufel" wird in diesem Zusammenhang eine einzelne Schaufel für einen hydrodynamischen Drehmomentwandler verstanden. Vorzugsweise umfasst der Drehmomentwandler eine Mehrzahl von Wandlerschaufeln. Unter einer „Wandlerradschale" soll insbesondere ein Teil eines Turbinenrads, eines Pumpenrads und/oder eines Leitrads des Drehmomentwandlers verstanden werden, das zu einer Befestigung der Schaufeln vorgesehen ist. Unter einer„Befestigungslasche" soll insbesondere eine Materialausformung verstanden werden, welche dazu vorgesehen ist, durch eine Aussparung in der Wandlerradschale hindurchgeführt und anschließend umgebogen zu werden, um eine formschlüssige Verbindung zwischen der

Wandlerradschale und der Wandlerschaufel herzustellen. Unter einer

„Materialschwächung" soll in diesem Zusammenhang insbesondere eine lokal

verminderte Biegesteifigkeit verstanden werden, durch die eine Biegezone definiert ist, in welcher die Befestigungslasche beim Umbiegen verformt wird. Unter einer„Biegezone" soll insbesondere ein Bereich verstanden werden, in dem die Biegesteifigkeit entlang einer Erstreckungsrichtung ein lokales Minimum aufweist. Unter„vorgesehen" soll insbesondere speziell ausgelegt und/oder ausgestattet verstanden werden.

Vorzugsweise weist die Befestigungslasche einen Fußbereich auf, der durch die

Materialschwächung eine verminderte Biegesteifigkeit aufweist. Indem die

Materialschwächung in den Fußbereich eingebracht ist, wird eine vorteilhafte

Positionierung der Biegezone erreicht, welche eine gute formschlüssige Verbindung mit den vorgenannten Vorteilen ermöglicht.

Um eine besonders vorteilhafte Positionierung der Grundlinie zu erreichen, wird insbesondere vorgeschlagen, dass die Befestigungslasche eine Grundlinie aufweist, von der ausgehend die Materialschwächung angeordnet ist. Vorzugsweise weist die Befestigungslasche eine Materialstärke und/oder Laschenbreite mit einer Verjüngung auf, die die Materialschwächung ausbildet. Dadurch kann die Biegezone einfach ausgebildet werden. Unter einer„Verjüngung" soll in diesem

Zusammenhang insbesondere verstanden werden, dass die Materialstärke oder die Laschenbreite ein lokales Minimum aufweisen. Denkbar ist, dass lediglich die

Materialstärke oder die Laschenbreite eine Verjüngung aufweisen. Denkbar ist auch, dass die Materialstärke und die Laschenbreite je eine Verjüngung aufweisen.

Alternativ oder zusätzlich kann jede Befestigungslasche auch zumindest eine Aussparung aufweisen, die die Materialschwächung ausbildet. Dadurch kann die Biegezone ebenfalls einfach ausgebildet werden.

Zudem wird ein Drehmomentwandler mit einem Turbinenrad, das zumindest eine

Wandlerradschale und zumindest eine mit der Wandlerradschale verbundene

erfindungsgemäße Wandlerschaufel aufweist, vorgeschlagen.

Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Figurenbeschreibung. In den Figuren sind drei Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Die Figuren, die

Figurenbeschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.

Dabei zeigen:

Fig. 1 einen Drehmomentwandler für ein Kraftfahrzeug,

Fig. 2 eine Wandlerschaufel des Drehmomentwandlers in nicht montiertem

Zustand in einer Aufsicht,

Fig. 3 die Wandlerschaufel in einem Querschnitt,

Fig. 4 eine Wandlerradschale des Drehmomentwandlers mit durchgeführter

Wandlerschaufel vor einem Umformen der Wandlerschaufel,

Fig. 5 die Wandlerschaufel nach einem Umwälzen,

Fig. 6 die Wandlerschaufel nach einem Umformen in montiertem Zustand,

Fig. 7 eine alternative Ausgestaltung einer Wandlerschaufel und

Fig. 8 eine dritte Ausgestaltung einer Wandlerschaufel.

Figur 1 zeigt einen Drehmomentwandler 1 1 a für ein Kraftfahrzeug. Der

Drehmomentwandler 1 1 a umfasst ein Pumpenrad 22a, ein Turbinenrad 21 a und ein Leitrad 23a, die für eine hydrodynamische Drehmomentübertragung vorgesehen sind. Das Pumpenrad 22a ist dazu vorgesehen, ein Betriebsmittel, wie insbesondere ein Öl, zu erfassen und zu beschleunigen. Das Pumpenrad 22a ist dazu vorgesehen, drehfest mit einer Abtriebswelle einer nicht näher dargestellten Antriebsmaschine verbunden zu werden. Für eine Übertragung des von der Antriebsmaschine bereitgestellten

Drehmoments wandelt das Pumpenrad 22a eine von der Antriebsmaschine bereitgestellte mechanische Energie in Strömungsenergie um. Das Pumpenrad 22a bildet eine

Primärseite 25a des Drehmomentwandlers 11a aus.

Das Turbinenrad 21a ist dazu vorgesehen, die von dem Pumpenrad 22a bereitgestellte Strömungsenergie aufzunehmen und als mechanische Energie bereitzustellen. Das Turbinenrad 21a ist dazu vorgesehen, mit einer Getriebeeingangsweiie 24a eines dem Drehmomentwandler 1 a nachgeschalteten Getriebes verbunden zu werden. Das Turbinenrad 21a bildet eine Sekundärseite 26a des Drehmomentwandlers 1 1 a aus.

Der Drehmomentwandler 11a umfasst einen Freilauf 27a, der dazu vorgesehen ist, das Leitrad 23a gehäusefest abzustützen. Weist das Pumpenrad 22a eine höhere Drehzahl auf als das Leitrad 23a, erzeugt das Pumpenrad 22a einen Betriebsmittelstrom, der an dem Turbinenrad 21a und an dem Leitrad 23a umgelenkt wird. Ein dabei auf das Leitrad 23a wirkendes Drehmoment ist in eine Sperrrichtung des Freilaufs 27a gerichtet. Das Leitrad 23a ist dadurch gehäusefest angeordnet. Durch den zweifach abgelenkten Betriebsmittelstrom wirkt auf das Turbinenrad 21a ein Drehmoment, das größer sein kann als das von der Antriebsmische bereitgestellte Drehmoment. Weisen das Pumpenrad 22a und das Turbinenrad 21a vergleichbare Drehzahlen auf, wirkt der Drehmomentwandler 11a als hydrodynamische Kupplung. Das Leitrad 23a wird durch den Ölstrom

mitgenommen. Ein auf das Leitrad 23a dabei wirkendes Drehmoment ist entlang einer Freilaufrichtung gerichtet. Das Leitrad 23a dreht mit.

Zusätzlich kann der Drehmomentwandler 11a eine Überbrückungskupplung 28a aufweisen, die dazu vorgesehen ist, das Pumpenrad 22a und das Turbinenrad 21a mechanisch miteinander zu verbinden. Insbesondere in einer Ausgestaltung mit einer Überbrückungskupplung 28a kann der Drehmomentwandler 11a einen

Schwingungsdämpfer 29a, beispielsweise in Form eine Zweimassenschwungrads aufweisen, der dazu vorgesehen ist, in einem Betrieb der Antriebsmaschine auftretende Drehschwingungen zu dämpfen. Das Turbinenrad 21a umfasst eine innere Wandlerradschale 13a, eine äußere

Wandlerradschale 14a und zwischen den beiden Wandlerradschalen 13a, 14a

angeordnete Wandlerschaufeln 10a. Die Wandlerschaufeln 10a sind dazu vorgesehen, den durch das Pumpenrad 22a erzeugten Betriebsmittelstrom umzulenken.

Die Wandlerradschalen 13a, 14a sind zur Befestigung der Wandlerschaufeln 10a vorgesehen. Zur formschlüssigen Verbindung mit den Wandlerschaufeln 10a umfassen die Wandlerradschalen 13a, 14a eine Mehrzahl von Aussparungen 30a. Die

Aussparungen 30a weisen eine längliche Grundform auf. Die Wandlerschaufeln 10a weisen jeweils eine der Befestigungslaschen 12a auf, die als seitliche Verlängerungen der Wandlerschaufeln 10a ausgeführt sind. Von der Befestigungslasche 12a ist in den Figuren 2 bis 6 lediglich eine dargestellten. Die zweite nicht näher dargestellte

Befestigungslasche ist analog ausgeführt. Eine Befestigung der Wandlerschaufeln 10a in den beiden Wandlerradschalen 13a, 14a erfolgt analog, weshalb im Folgenden lediglich die Befestigung einer der Wandlerschaufeln 10a in einer der Wandlerradschalen 13a, 14a beschrieben ist.

In montiertem Zustand ragt die Befestigungslasche 12a durch die Aussparung 30a in der Wandlerradschale 13a hindurch. Die Wandlerschaufel 0a weist Anlageflächen 31 a, 32a auf, die in montiertem Zustand an der Wandlerradschale 13a anliegen. Um die

Wandlerschaufel 10a fest mit der Wandlerradschale 13a zu verbinden, wird die

Befestigungslasche 12a umgebogen, nachdem sie durch die Aussparung 30a

hindurchgeführt ist. Die Wandlerschaufel 10a ist über die Anlageflächen 31a, 32a und die umgebogene Befestigungslasche 12a fest mit der Wandlerradschale 13a verbunden.

Die Befestigungslasche 12a weist eine Grundlinie 33a auf, die durch die Anlagefläche 31a, 32a der Wandlerschaufel 10a definiert ist. Die Grundlinie 33a der

Befestigungslasche 12a entspricht, sofern eine Krümmung der Wandlerradschalen 13a, 14a vernachlässigt wird, einer Verbindungslinie zwischen den Anlageflächen 31 a, 32a. In montiertem Zustand ist die Verbindungslinie durch eine Form der Wandlerradschalen 13a im Bereich der Aussparung 30a, durch die die Befestigungslasche 12a in montiertem Zustand hindurchragt, definiert.

Die Befestigungslasche 12a weist eine Materialschwächung 15a auf, die für das

Umformen vorgesehen ist. Die Materialschwächung 15a definiert eine Biegezone 34a, entlang der sich die Befestigungslasche 12a deformiert, wenn sie umgebogen wird. Die Befestigungslasche 12a weist eine Biegesteifigkeit auf, die im Bereich der Biegezone 34a ein Minimum aufweist. Das Minimum ist durch die Materialschwächung 15a bedingt.

Die Befestigungslasche 12a weist einen Fußbereich 16a auf, der aufgrund der

Materialschwächung 15a die verminderte Biegesteifigkeit aufweist. Ausgehend von der Grundlinie 33a weist der Fußbereich 16a eine Höhe 35a auf, welche insbesondere von einer Materialstärke 17a der Wandlerradschale 13a, 14a abhängt. Die Höhe 35a des Fußbereichs 16a ist zumindest gleich groß wie die Materialstärke 17a der

Wandlerradschale 13a und/oder eine Materialstärke der Wandlerradschale 14a. Die Höhe 35a des Fußbereichs 16a beträgt typischerweise höchstens einige Millimeter.

Die Materiaischwächung 15a ist ausgehend von der Grundlinie 33a angeordnet. Der Fußbereich 16a, der durch die Materialschwächung 15a definiert ist, schließt unmittelbar an die Grundlinie 33a an. Vorzugsweise ist die Höhe 35a des durch die

Materialschwächung 15a definierten Fußbereichs 16a doppelt so groß wie die

Materialstärke 17a der entsprechenden Wandlerradschale 13a, 14a. Die

Materialschwächung 15a weist damit eine Mitte aus, welche im Bereich einer

Außenkontur der entsprechenden Wandlerradschale 13a, 14a liegt.

Die in diesem Ausführungsbeispiel dargestellte Befestigungslasche 12a weist eine Materialstärke 37a mit einer Verjüngung 19a auf, die die Materialschwächung 15a ausbildet. Die Materialstärke 37a ist, mit Ausnahme der Verjüngung 19a, entlang der gesamten Befestigungslasche 12a konstant. Die Wandlerschaufel 10a ist als ein

Blechbiegebauteil ausgebildet. Als Rohling für eine Herstellung der Wandlerschaufel 10a wird insbesondere ein Blech mit konstanter Materialstärke 37a verwendet. Aus diesem wird die Wandlerschaufel 10a beispielsweise durch Ausstanzen und Ausformen ausgebildet. Die Verjüngung 19a kann während des Ausstanzens und/oder Ausformens eingebracht werden.

Die Befestigungslasche 12a weist eine Laschenbreite 18a auf, welche in Richtung einer Laschenspitze 36a kontinuierliche abnimmt. Die Befestigungslasche 12a weist eine dreieckige Grundform auf. An der Grundlinie 33a ist die Laschenbreite 18a am größten. In Richtung der Laschenspitze 36a nimmt die Laschenbreite 18a ab. In der Biegezone 34a, die durch die Verjüngung 19a definiert ist, ist die Laschenbreite 18a nahezu konstant oder nimmt lediglich unwesentlich ab. Die Verjüngung 19a in der Materialstärke 37a erstreckt sich in der Biegezone 34a über die gesamte Laschenbreite 18a. In der Biegezone 34a beträgt die minimale Materialstärke 37a weniger als 90 Prozent der Materialstärke 37a, die die Befestigungslasche 12a ansonsten aufweist. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Befestigungslasche 12a beidseitig eingedrückt, um die Verjüngung 19a auszubilden. Alternativ ist es auch denkbar, dass die

Befestigungslasche 12a lediglich einseitig eingedrückt ist. Auch kann sich die Verjüngung 19a nur über einen Teilbereich der Laschenbreite 18a in der Biegezone 34a erstrecken.

In den Figuren 7 und 8 sind zwei weitere Ausführungsbeispiele der Erfindung gezeigt. Die nachfolgenden Beschreibungen beschränken sich im Wesentlichen auf die Unterschiede zwischen den Ausführungsbeispielen, wobei bezüglich gleichbleibender Bauteile, Merkmale und Funktionen auf die Beschreibung der anderen Ausführungsbeispiele, insbesondere der Figuren 1 bis 6, verwiesen werden kann. Zur Unterscheidung der Ausführungsbeispiele ist der Buchstabe a in den Bezugszeichen des

Ausführungsbeispiels der Figuren 1 bis 6 durch die Buchstaben b und c in den

Bezugszeichen der Ausführungsbeispiele der Figuren 7 und 8 ersetzt. Bezüglich gleich bezeichneter Bauteile, insbesondere in Bezug auf Bauteile mit gleichen Bezugszeichen, kann grundsätzlich auch auf die Zeichnungen und/oder die Beschreibung der anderen Ausführungsbeispiele, insbesondere der Figuren 1 bis 6, verwiesen werden.

Figur 7 zeigt als zweites Ausführungsbeispiel einen Ausschnitt aus einem

Drehmomentwandler mit einem Turbinenrad, das zumindest eine Wandlerradschale und zumindest eine mit der Wandlerradschale verbundene Wandlerschaufel 10b aufweist. Die Wandlerschaufel 10b weist eine Befestigungslasche 12b auf und ist dazu vorgesehen, durch Umformen der Befestigungslasche 12b formschlüssig mit der Wandlerradschale verbunden zu werden. Die Befestigungslasche 12b weist eine Materialschwächung 15b auf, die für das Umformen vorgesehen ist. Die Befestigungslasche 12b weist einen Fußbereich 16b auf, der durch die Materialschwächung 15b eine verminderte

Biegesteifigkeit aufweist.

Im Unterschied zu dem vorangegangenen Ausführungsbeispiel weist die

Befestigungslasche 12b eine Laschenbreite 18b mit einer Verjüngung 19b auf. Die Verjüngung 19b der Laschenbreite 18b bildet die Materialschwächung 15b mit einer Höhe 35b aus. Die Befestigungslasche 12b umfasst eine Biegezone 34b, die durch die

Verjüngung 19b definiert ist. In der Biegezone 34b weist die Laschenbreite 18b ein Minimum auf. Durch das Minimum in der Laschenbreite 18b weist die Biegesteifigkeit der Befestigungslasche 12b in der Biegezone 34b ein Minimum auf. Das Umformen der Befestigungslasche 12b erfolgt im Wesentlichen im Bereich der Biegezone 34b. Figur 8 zeigt als drittes Ausführungsbeispiel einen Ausschnitt aus einem Drehmomentwandler mit einem Turbinenrad, das zumindest eine Wandlerradschale und zumindest eine mit der Wandlerradschale verbundene Wandlerschaufel 10c aufweist. Die Wandlerschaufel 10c weist eine Befestigungslasche 12c auf und ist dazu vorgesehen, durch Umformen der Befestigungslasche 12c formschlüssig mit der Wandlerradschale verbunden zu werden. Die Befestigungslasche 12c weist eine Materialschwächung 15c auf, die für das Umformen vorgesehen ist. Die Befestigungslasche 12c weist einen Fußbereich 16c auf, der durch die Materialschwächung 15c eine verminderte

Biegesteifigkeit aufweist.

Im Unterschied zu den vorangegangenen Ausführungsbeispielen weist die

Befestigungslasche 12c eine Aussparung 20c auf, die die Materialschwächung 15c mit einer Höhe 35c ausbildet. Die Befestigungslasche 12c umfasst eine Biegezone 34c, die durch die Aussparung 20c definiert ist. Die Aussparung 20c weist in dem dargestellten Ausführungsbeispiel eine längliche Form auf. Die Aussparung 20c umfasst eine

Haupterstreckungsrichtung, welche sich im Wesentlichen parallel zu der Grundlinie 33c erstreckt. Entlang ihrer Haupterstreckungsrichtung weist die Aussparung 20c eine Abmessung auf, welche zumindest 10 Prozent einer Laschenbreite 18c entspricht. Durch die Aussparung 20c weist die Biegesteifigkeit der Befestigungslasche 12c in der

Biegezone 34c ein Minimum auf. Das Umformen der Befestigungslasche 12c erfolgt im Wesentlichen im Bereich der Biegezone 34c.

Bezugszeichenliste

Wandlerschaufel

Drehmomentwandler

Befestigungslasche

Wandlerradschale

Wandlerradschale

Materialschwächung

Fußbereich

Materialstärke

Laschenbreite

Verjüngung

Aussparung

Turbinenrad

Pumpenrad

Leitrad

Getriebeeingangswelle

Primärseite

Sekundärseite

Freilauf

Uberbrückungskupplung

Schwingungsdämpfer

Aussparung

Anlagefläche

Anlagefläche

Grundlinie

Biegezone

Höhe

Laschenspitze

Materialstärke