DE10005516C2 - Überbrückungsvorrichtung für einen Drehmomentwandler - Google Patents
Überbrückungsvorrichtung für einen DrehmomentwandlerInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft im Allgemeinen eine Über
brückungsvorrichtung für einen Drehmomentwandler. Genauer be
trifft die vorliegende Erfindung eine Überbrückungsvorrichtung
für einen Drehmomentwandler, welche ein Widerstandsdrehmoment
(drag torque) verhindert, während eine ausreichend große
Drehmomentübertragungskapazität aufrechterhalten wird.
Im Allgemeinen weisen Drehmomentwandler einen Fluidverbin
dungsmechanismus zur Übertragung von Drehmoment zwischen einer
Kurbelwelle eines Motors und einer Eingangswelle eines automa
tischen Getriebes auf. Im Allgemeinen kann ein Drehmomentwand
ler eine sanfte bzw. ruckfreie Beschleunigung und Verzögerung
ausführen, da er eine Leistung über ein Arbeitsfluid über
trägt. Jedoch tritt infolge von Schlupf am Arbeitsfluid ein
Energieverlust auf, welcher zu einem geringeren Kraftstoffwir
kungsgrad führt. Demgemäß wurden in den vergangenen Jahren zur
Verbesserung des Kraftstoffwirkungsgrads Drehmomentwandler
vorgeschlagen, welche Überbrückungsvorrichtungen aufweisen,
welche bei Erreichen vorbestimmter Betriebsbedingungen die
Drehmomentwandler überbrücken, sodass eine Leistung von der
Kurbelwelle eines Motors direkt auf das automatische Getriebe
übertragen wird, wobei die Fluidverbindungsvorrichtung umgan
gen wird. Beim Eingriff verursachen Überbrückungsvorrichtungen
häufig ein Schütteln bzw. Rütteln oder Vibrationen. Während
des Eingriffs ist die Überbrückungsvorrichtung weiter Vibra
tionen ausgesetzt, welche durch eine plötzliche Beschleunigung
oder Verzögerung verursacht werden oder anderen Vibrationen
einschließlich Umständen, welche mit den Motoren mit innerer
Verbrennung zusammenhängen, ausgesetzt. Dementsprechend werden
üblicherweise Torsionsschwingungsdämpfungsvorrichtungen in
Überbrückungsmechanismen verwendet, um Schwingungen bzw. Vi
brationen zu dämpfen.
Ein Drehmomentwandler weist drei Arten von Schaufelrädern auf
(Laufrad, Turbinenrad, Leitrad), welche in seinem Inneren zur
Übertragung von Drehmoment mittels eines internen hydrauli
schen Öls oder Fluids angeordnet sind. Das Laufrad ist fest
mit einer vorderen Abdeckung verbunden, welche das Eingangs
drehmoment von einer Leistungseingangswelle empfängt. Die
durch ein Laufradgehäuse und die vordere Abdeckung gebildete
Hydraulikkammer ist mit Hydrauliköl gefüllt. Das Turbinenrad
ist gegenüber der vorderen Abdeckung in der Hydraulikkammer
angeordnet. Wenn sich das Laufrad dreht, strömt das Hydrauli
köl vom Laufrad zum Turbinenrad und das Turbinenrad dreht
sich. Dadurch wird das Drehmoment vom Turbinenrad auf die
Hauptantriebswelle des Getriebes übertragen.
Wie oben beschrieben, verwenden einige der herkömmlichen
Drehmomentwandler Überbrückungsvorrichtungen zum mechanischen
Verbinden einer vorderen Abdeckung an einer Eingangsseite und
einem Turbinenrad an einer Ausgangsseite, um das Drehmoment
zwischen der Kurbelwelle des Motors und der Antriebswelle des
Getriebes direkt zu übertragen. Die Überbrückungsvorrichtung
ist in einem Raum zwischen der vorderen Abdeckung und dem Tur
binenrad angeordnet, um diesen Raum in eine erste Hydraulik
kammer, an der Seite der vorderen Abdeckung und eine zweite
Hydraulikkammer an der Seite des Turbinenrads zu unterteilen.
Die Überbrückungsvorrichtung besteht im Wesentlichen aus einem
scheibenförmigen Kolben, einer angetriebenen Platte und Tor
sionsfedern. Der scheibenförmige Kolben kann gegen die vordere
Abdeckung gedrückt werden. Die angetriebene Platte ist an ei
ner Rückseite des Turbinenrads befestigt. Die Torsionsfedern
verbinden den Kolben mit der angetriebenen Platte elastisch in
Rotationsrichtung. Der scheibenförmige Kolben trägt ein ring
förmiges Reibelement, welches an einer Position gegenüber ei
ner flachen Reibfläche der vorderen Abdeckung angeklebt ist.
Bei der herkömmlichen Überbrückungsvorrichtung regelt das Ar
beitsfluid, welches durch die Haupteinheit des Drehmomentwand
lers strömt, die Betätigung des Kolbens. Genauer führt ein hy
draulischer Betätigungsmechanismus an einer externen Position
das Arbeitsfluid in einen Raum zwischen dem Kolben und der
vorderen Abdeckung zu, wenn sich die Überbrückungsvorrichtung
außer Eingriff befindet. Dieses Arbeitsfluid strömt radial
durch den Raum zwischen der vorderen Abdeckung und dem Kolben
nach außen und strömt dann von dessen radial äußerem Bereich
in die Haupteinheit des Drehmomentwandlers. Wenn sich die
Überbrückungsvorrichtung im Eingriff befindet, wird das Ar
beitsfluid im Raum zwischen der vorderen Abdeckung und dem
Kolben an dessen radial inneren Bereich abgelassen, sodass
sich der Kolben in Richtung der vorderen Abdeckung bewegt. Da
durch wird das am Kolben angeordnete Reibelement gegen die
Reibfläche der vorderen Abdeckung gedrückt. Auf diese Weise
wird das Drehmoment von der vorderen Abdeckung auf das Turbi
nenrad über die Überbrückungsvorrichtung übertragen.
Die herkömmliche Überbrückungsvorrichtung kann eine Mehrschei
benkupplung zur Verwendung mehrerer Reibplatten und dadurch
mehrere Reibflächen verwenden, da nur eine Reibfläche in eini
gen Fällen keine ausreichende Drehmomentübertragungskapazität
bereitstellen kann.
Bei der Mehrscheibenkupplung der herkömmlichen Überbrückungs
vorrichtungen kann ein Kontakt zwischen den Reibplatten, wel
cher ein ungewünschtes Widerstandsdrehmoment (drag torque)
verursacht, leicht auftreten, wenn die Überbrückungsvorrich
tung außer Eingriff ist.
Bei der herkömmlichen Mehrscheibenkupplung verdoppeln die bei
den Reibflächen das Übertragungsdrehmoment der Überbrückungs
vorrichtung, sodass verstärkter Verschleiß, Zerstörung und an
dere Probleme an den Reibelementen auftreten können.
Aus der DE-43 30 264 A1 ist eine Überbrückungsvorrichtung für
einen Drehmomentwandler bekannt, welche eine Platte und einen
Kolben aufweist. Die Platte ist zwischen einer vorderen Abdec
kung und dem Kolben angeordnet und kann auf einem ringförmigen
Element in Axialrichtung bewegt werden. Die Platte weist dabei
keine Dichtungseigenschaften an ihrem inneren Umfang auf, da
am ringförmigen Element Fluid durch eine Vielzahl von Zellen
entströmen kann. Weiterhin kann Fluid auch durch eine Feder in
einen zum Kolben benachbarten Raum strömen. Die Platte weist
somit keine Kolbenfunktion auf, sondern wird durch den Hydrau
likflüssigkeitsstrom bewegt.
Aus der DE-33 45 980 A1 ist eine Überbrückungskupplung für ei
nen Drehmomentwandler bekannt, welche einen Axialkolben und
eine Druckscheibe aufweist. Zwischen dem Kolben und der Druck
scheibe ist eine Innenreibscheibe mit Reibflächen vorgesehen.
Von daher besteht eine Notwendigkeit für eine Überbrückungs
vorrichtung, welche die oben erläuterten Probleme im Stand der
Technik überwindet. Die vorliegende Erfindung richtet sich auf
dieses Bedürfnis im Stand der Technik sowie auch auf andere
Bedürfnisse, welche dem Fachmann aus der nachfolgenden Offen
barung ersichtlich werden.
Es ist von daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, bei ein
facher Herstellbarkeit und einfachem Aufbau eine Überbrüc
kungsvorrichtung für einen Drehmomentwandler bzw. einen
Drehmomentwandler bereitzustellen, welcher bei einer ausrei
chend großen Drehmomentübertragungskapazität ein Widerstands
drehmoment verhindert.
Diese Aufgabe wird durch eine Überbrückungsvorrichtung bzw.
einen Drehmomentwandler mit den Merkmalen des Anspruchs 1 bzw.
18 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der
jeweiligen Unteransprüche.
Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine
Überbrückungsvorrichtung in einem Drehmomentwandler angeord
net. Der Drehmomentwandler umfasst eine vordere Abdeckung, ein
Laufrad und ein Turbinenrad. Die vordere Abdeckung weist an
ihrer Innenseite eine Reibfläche auf. Das Laufrad bildet zu
sammen mit der vorderen Abdeckung eine Fluidkammer. Das Turbi
nenrad ist in der Fluidkammer angeordnet. Das Turbinenrad ist
gegenüber dem Laufrad angeordnet und kooperiert mit der vorde
ren Abdeckung, um einen Raum zwischen der vorderen Abdeckung
und dem Turbinenrad zu bilden. Die Überbrückungsvorrichtung
ist in dem Raum zum mechanischen Eingreifen und Lösen der vor
deren Abdeckung bezüglich des Turbinenrads entsprechend
Druckänderungen in dem Raum angeordnet. Die Überbrückungsvor
richtung umfasst erste und zweite Kolben. Der erste Kolben ist
in dem Raum entsprechend Druckänderungen in dem Raum bewegbar
und ist nahe der Reibfläche der vorderen Abdeckung angeordnet.
Der erste Kolben weist einen ersten Dichtmechanismus auf, um
einen ersten Raum abzudichten. Der zweite Kolben ist in dem
Raum entsprechend Druckänderungen in dem Raum bewegbar und ist
nahe dem ersten Kolben angeordnet. Der zweite Kolben weist ei
nen zweiten Dichtmechanismus auf, um einen zweiten Raum abzu
dichten. Der zweite Kolben kann den ersten Kolben in Richtung
der Reibfläche der vorderen Abdeckung drücken. Bei dieser
Überbrückungsvorrichtung können die ersten und zweiten Kolben
eine Vielzahl von Reibflächen bereitstellen und daher kann die
Drehmomentübertragungskapazität vergrößert werden. Des Weite
ren werden diese Kolben entsprechend den Druckänderungen in
dem Raum betätigt. Daher kann eine verlässliche Betätigung
bzw. ein verlässlicher Betrieb ausgeführt werden, wenn sich
die Überbrückungsvorrichtung außer Eingriff befindet. Dement
sprechend werden vorbestimmte Räume zwischen den jeweiligen
Elementen aufrechterhalten und die Erzeugung eines Wider
standsdrehmoments wird verhindert. Somit wird ein Widerstands
drehmoment verhindert, während eine ausreichend große Drehmomentübertragungskapazität
bereitgestellt wird. Weiter weist
die Überbrückungsvorrichtung eine ausreichende Größe des über
tragenen Drehmoments auf. Probleme wie ein verstärkter Ver
schleiß und eine Beschädigung der Reibelemente können verhin
dert werden.
Bei der erfindungsgemäßen Überbrückungsvorrichtung für einen
Drehmomentwandler kann vorteilhaft der erste Kolben ein
Drehmoment zum Turbinenrad übertragen, und der zweite Kolben
empfängt ein Drehmoment von der vorderen Abdeckung. Bei dieser
Überbrückungsvorrichtung dient der zweite Kolben als ein Ele
ment an der Eingangsseite und der erste Kolben dient als ein
Element an der Ausgangsseite.
Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die Überbrüc
kungsvorrichtung für einen Drehmomentwandler derart ausgebil
det, dass der erste Kolben einen ersten Reibverbindungsbereich
aufweist, und der zweite Kolben einen zweiten Reibverbindungs
bereich aufweist. Der erste Reibverbindungsbereich des ersten
Kolbens ist benachbart zur Reibfläche der vorderen Abdeckung
in einer aneinander angrenzenden Beziehung angeordnet. Der
zweite Reibverbindungsbereich des zweiten Kolbens ist benach
bart zur Seite des ersten Reibverbindungsbereichs entfernt von
der Reibfläche der vorderen Abdeckung in einer aneinander an
grenzenden Beziehung angeordnet. In dieser Überbrückungsvor
richtung drückt der zweite Reibverbindungsbereich den ersten
Reibverbindungsbereich zur Reibfläche der vorderen Abdeckung,
sodass sich die Überbrückungsvorrichtung im Eingriff befindet.
Dieser Aufbau stellt Reibflächen zwischen der Reibfläche der
vorderen Abdeckung und dem ersten Reibverbindungsbereich und
zwischen dem ersten und zweiten Reibverbindungsbereich bereit.
Vorzugsweise weist bei der Überbrückungsvorrichtung für einen
Drehmomentwandler der zweite Kolben einen größeren Innendurch
messer auf als der erste Kolben. Diese Vergrößerung des Innendurchmessers
des zweiten Kolbens vergrößert die Druckkraft des
zweiten Kolbens nicht in großem Maße. Dementsprechend können
die Reibelemente und andere Teile des Kupplungsverbindungsbe
reichs eine verlängerte Lebensdauer aufweisen.
Vorzugsweise ist bei der Überbrückungsvorrichtung für einen
Drehmomentwandler der Innendurchmesser des zweiten Kolbens
zweimal oder mehrmals größer als der des ersten Kolbens. Bei
dieser Überbrückungsvorrichtung ist die Druckkraft des zweiten
Kolbens nicht sehr groß.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung unter
teilt der erste Kolben den Raum in den ersten Raum an der Sei
te der vorderen Abdeckung und den zweiten Raum an der Seite
des Turbinenrads.
Wenn bei dieser Überbrückungsvorrichtung der Druck im zweiten
Raum den Druck im ersten Raum übersteigt, bewegt sich der er
ste Kolben und der zweite Kolben in Richtung der Reibfläche
der vorderen Abdeckung. Daher wird der erste Reibverbindungs
bereich zwischen der Reibfläche der vorderen Abdeckung und dem
zweiten Reibverbindungsbereich gehalten, sodass das Drehmoment
der vorderen Abdeckung auf den ersten Kolben übertragen wird.
Bei diesem Vorgang dienen beide Flächen des ersten Reibverbin
dungsbereichs als Reibflächen.
Da sowohl der erste Kolben als auch der zweite Kolben als be
wegbare Kolben fungieren, welche entsprechend Druckänderungen
betätigt werden, ist die Betätigung des ersten Kolbens und des
zweiten Kolbens während des Nicht-Eingriffszustands der Über
brückungsvorrichtung stabil bzw. beständig. Daher wird ein
vorbestimmter Raum zwischen dem ersten und dem zweiten
Reibverbindungsbereich aufrechterhalten und ein Widerstands
drehmoment wird verhindert.
Vorteilhaft weist die Überbrückungsvorrichtung ein Vorspann
element auf, welches an der vorderen Abdeckung abgestützt ist,
um den Kolben fort von der Reibfläche an der Seite der vorde
ren Abdeckung vorzuspannen. In dieser Überbrückungsvorrichtung
ermöglicht das Vorspannelement den sanften bzw. ruckfreien Be
trieb, wenn sich der Kolben fort von der Reibfläche der vorde
ren Abdeckung bewegt. Daher wird ein Widerstandsdrehmoment
verhindert.
Vorzugsweise ist bei der Überbrückungsvorrichtung für einen
Drehmomentwandler ein dritter Raum zwischen dem ersten Kolben
und dem zweiten Kolben gebildet. Der dritte Raum ist an der
Seite des zweiten Kolbens abgedichtet, welche vom ersten Kol
ben abgewandt bzw. fortgerichtet ist. Bei dieser Überbrüc
kungsvorrichtung wird der zweite Kolben betätigt, wenn ein
Druckunterschied zwischen dem dritten Raum und einem Raum auf
tritt, welcher durch den Bereich des zweiten Raums gebildet
wird, der an der Seite des zweiten Kolbens angeordnet ist,
welche vom ersten Kolben abgewandt ist.
Bevorzugt weist die Überbrückungsvorrichtung für einen Drehmo
mentwandler das Merkmal auf, dass der erste Kolben einen Ver
bindungsbereich aufweist, um den ersten und den dritten Raum
miteinander zu verbinden. Bei dieser Überbrückungsvorrichtung
kann Fluid vom ersten Raum in den dritten Raum zugeführt und
abgelassen werden. Daher kann der zweite Kolben schnell in Re
aktion auf Druckänderungen im ersten Raum betätigt werden.
Vorzugsweise weist der erste Kolben der Überbrückungsvorrich
tung für einen Drehmomentwandler eine Platte und einen Dämp
fermechanismus auf. Die Platte ist ein scheibenförmiges Ele
ment mit einem ersten Reibverbindungsbereich und einer inneren
Umfangsfläche. Der erste Reibverbindungsbereich ist an der äu
ßeren Umfangsfläche der Platte gebildet. Die innere Umfangs
fläche der Platte ist abgestützt, um eine Dichtung zwischen
ihren axial gegenüberliegenden Seiten bereitzustellen. Der
Dämpfermechanismus verbindet die Platte und das Turbinenrad
elastisch in Rotationsrichtung. Bei dieser Überbrückungsvor
richtung wird das zur Platte zugeführte Drehmoment zum Turbi
nenrad über den Dämpfermechanismus übertragen.
Vorteilhaft weist der zweite Kolben einen Bereich auf, welcher
sich radial über den ersten Reibverbindungsbereich nach außen
erstreckt. Dieser Bereich des Kolbens kooperiert mit der vor
deren Abdeckung, um einen vierten Raum zwischen dem äußeren
Umfangsbereich des zweiten Kolbens und der vorderen Abdeckung
zu bilden. Der vierte Raum ist radial außerhalb des ersten
Reibverbindungsbereichs angeordnet.
Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist der zweite
Dichtmechanismus zwischen dem äußeren Umfangsbereich des zwei
ten Kolbens und der Innenfläche der vorderen Abdeckung ange
ordnet, um die axial gegenüberliegenden Seiten des zweiten
Kolbens abzudichten. Bei dieser Überbrückungsvorrichtung mit
Dichtmechanismus werden Kräfte infolge von Druckunterschieden
auf den äußeren Umfangsbereich des Kolbens ausgeübt. Da der
Druck zusätzlich auf die Seite des vierten Raums des Kolbens
ausgeübt wird, ist die Druckbelastung des Kolbens groß. Daher
kann das Übertragungsdrehmoment der Überbrückungsvorrichtung
groß sein.
Vorzugsweise weist die Überbrückungsvorrichtung ein Vorspan
nelement auf. Das Vorspannelement ist im vierten Raum angeord
net und ist durch die vorderen Abdeckung abgestützt, um den
zweiten Kolben fort von der Reibfläche an der Innenseite der
vorderen Abdeckung vorzuspannen. Bei dieser Überbrückungsvor
richtung ermöglicht das Vorspannelement die sanfte bzw. ruck
freie Betätigung der Überbrückungsvorrichtung, wenn sich der
Kolben von der Reibfläche der vorderen Abdeckung fortbewegt.
Daher ist ein Widerstandsdrehmoment verhindert.
Bevorzugt weist der erste Kolben ein erstes ringförmiges Rei
belement und ein zweites ringförmiges Reibelement auf. Das er
ste ringförmige Reibelement des ersten Kolbens ist an der Sei
te des ersten Reibverbindungsbereichs befestigt, welche zur
Reibfläche der vorderen Abdeckung gerichtet ist. Das zweite
ringförmige Reibelement des ersten Kolbens ist an der gegen
überliegenden Seite des ersten Reibverbindungsbereichs befe
stigt und weist einen kleineren Außendurchmesser als das erste
Reibelement auf. Da bei dieser Überbrückungsvorrichtung der
Außendurchmesser des zweiten Reibelements kleiner als der des
ersten Reibelements ist, ist der Druckaufnahmebereich an der
Seite des vierten Raums des zweiten Kolbens relativ groß. Da
her ist die Druckkraft des zweiten Kolbens groß und das Über
tragungsdrehmoment der Überbrückungsvorrichtung kann groß
sein.
Bevorzugt weist der zweite Kolben der Überbrückungsvorrichtung
an seinem inneren Umfangsbereich einen Dichtmechanismus auf.
Der Dichtmechanismus wirkt auf den Kolbenmechanismus, um die
axial gegenüberliegenden Seiten voneinander abzudichten. Der
erste Kolben weist einen Verbindungsbereich auf, um den ersten
und dritten Raum miteinander zu verbinden. Die Überbrückungs
vorrichtung umfasst einen weiteren Dichtmechanismus, welcher
zwischen dem äußeren Umfangsbereich des zweiten Kolbens und
der Innenfläche der vorderen Abdeckung angeordnet ist, um die
axial gegenüberliegenden Seiten voneinander abzudichten. Die
Überbrückungsvorrichtung umfasst weiter einen Verbindungsun
terbrechungsmechanismus. Der Verbindungsunterbrechungsmecha
nismus unterbricht die Verbindung der dritten und vierten Räu
me mit den zweiten Raum, wenn sich der zweite Reibverbindungs
bereich mit dem ersten Reibverbindungsbereich im Reibeingriff
befindet und verbindet zumindest einen der dritten und vierten
Räume mit dem zweiten Raum.
Bei dieser Überbrückungsvorrichtung sind die dritten und vier
ten Räume an der Seite der vorderen Abdeckung des Kolbens ge
bildet und insbesondere an den radial inneren und äußeren Sei
ten des zweiten Reibverbindungsbereichs. Diese Anordnung er
möglicht es, dass der zweite Kolben einen großen Druckaufnah
mebereich aufweist. Dadurch kann die Druckbelastung des zwei
ten Kolbens groß sein und das Übertragungsdrehmoment der Über
brückungsvorrichtung kann vergrößert werden. Genauer unter
bricht der Verbindungsunterbrechungsmechanismus die Verbindung
der dritten und vierten Räume mit dem zweiten Raum und dadurch
wird der Druckunterschied zwischen ihnen aufrechterhalten, um
die Kupplung in Eingriff zu bringen. Daher bewegt sich der
Kolben in Richtung der Reibfläche der vorderen Abdeckung, um
die Kupplung in Eingriff zu bringen. Zum Lösen der Kupplung
verbindet der Verbindungsunterbrechungsmechanismus zumindest
einen der dritten und vierten Räume mit dem zweiten Raum. Die
Fluidverbindung zwischen diesen Räumen bewegt den Kolben von
der Reibfläche der vorderen Abdeckung fort.
Vorzugsweise ist der Verbindungsunterbrechungsmechanismus als
eine axiale Durchgangsöffnung ausgebildet, welche im zweiten
Reibverbindungsbereich des zweiten Kolbens gebildet ist. Bei
dieser Überbrückungsvorrichtung ist die Öffnung geschlossen,
wenn sich der zweite Reibverbindungsbereich des zweiten Kol
bens mit dem ersten Reibverbindungsbereich im Eingriff befin
det. Die Öffnung ist geöffnet, wenn der zweite Reibverbin
dungsbereich vom ersten Reibverbindungsbereich beabstandet
ist.
Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel umfasst die Über
brückungsvorrichtung ein ringförmiges Reibelement, welches an
der Fläche an der zweiten Reibverbindungsbereichsseite des er
sten Reibverbindungsbereichs befestigt ist. Das ringförmige
Reibelement weist eine ringförmige Aussparung auf, welche ei
ner radialen Position einer Durchgangsöffnung entspricht, die
im zweiten Reibverbindungsbereich gebildet ist. Bei dieser
Überbrückungsvorrichtung verhindert die ringförmige Aussparung
die gegenseitige Beeinflussung des Reibelements mit der Öff
nung, wenn sich der zweite Reibverbindungsbereich mit dem er
sten Reibverbindungsbereich im Eingriff befindet. Demgemäß
können Nachteile wie eine Beschädigungen der Reibelemente ver
hindert werden.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist der
erste Kolben in dem Raum entsprechend Druckänderungen in dem
Raum bewegbar und weist einen ersten Reibverbindungsbereich,
ein erstes Reibelement und ein zweites Reibelement auf. Der
erste Reibverbindungsbereich ist ein ringförmiges Element,
welches benachbart zur Reibfläche der vorderen Abdeckung ist.
Das erste Reibelement ist ein ringförmiges Element, welches an
der Seite des ersten Reibverbindungsbereichs befestigt ist,
welche zur Reibfläche der vorderen Abdeckung gerichtet ist.
Das Reibelement ist ein ringförmiges Element, welches an der
Seite des ersten Reibverbindungsbereichs befestigt ist, welche
von der Reibfläche der vorderen Abdeckung abgewandt ist und
einen größeren Innendurchmesser als das erste Reibelement auf
weist. Der zweite Kolben ist in dem Raum entsprechend Druckän
derungen in dem Raum bewegbar und weist einen zweiten Reibver
bindungsbereich auf, welcher an der zweiten Reibelementseite
des ersten Kolbens angeordnet ist.
Bei dieser Überbrückungsvorrichtung weist das zweite Reibele
ment einen größeren Innendurchmesser als das erste Reibelement
auf und weist daher einen größeren effektiven Radius als das
erste Reibelement auf. Demgemäß kann das zweite Reibelement
eine große Drehmomentübertragungskapazität aufweisen.
Diese und weitere Ziele, Merkmale, Aspekte und Vorteile der
vorliegenden Erfindung werden aus der nachfolgenden Beschrei
bung in Verbindung mit der Zeichnung weiter verdeutlicht. In
der Zeichnung ist:
Fig. 1 eine schematische Querschnittsansicht einer oberen
Hälfte eines Drehmomentwandlers mit einer Überbrüc
kungsvorrichtung mit einem Dämpfermechanismus entspre
chend einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegen
den Erfindung;
Fig. 2 eine vergrößerte Teilquerschnittsansicht eines Kupp
lungsverbindungsbereichs der in Fig. 1 dargestellten
Überbrückungsvorrichtung gemäß dem ersten Ausführungs
beispiel der Erfindung;
Fig. 3 eine vergrößerte Teilquerschnittsansicht eines Kol
bens, welcher durch den in Fig. 1 dargestellten Dämp
fermechanismus der Überbrückungsvorrichtung abge
stützt ist, entsprechend dem ersten Ausführungsbei
spiel der Erfindung;
Fig. 4 eine schematische Teilquerschnittsansicht einer oberen
Hälfte eines Drehmomentwandlers gemäß einem zweiten
Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
Fig. 5 eine schematische Querschnittsansicht einer oberen
Hälfte eines Drehmomentwandlers gemäß einem dritten
Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
Fig. 6 eine schematische Querschnittsansicht einer oberen
Hälfte eines Drehmomentwandlers gemäß einem vierten
Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
Fig. 7 eine schematische Querschnittsansicht einer oberen
Hälfte eines Drehmomentwandlers gemäß einem fünften
Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
Fig. 8 eine schematische Teilquerschnittsansicht einer oberen
Hälfte eines Drehmomentwandlers gemäß einem sechsten
Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
Fig. 9 eine schematische Teilquerschnittsansicht einer oberen
Hälfte eines Drehmomentwandlers gemäß einem siebten
Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; und
Fig. 10 eine schematische Teilquerschnittsansicht einer oberen
Hälfte eines Drehmomentwandlers gemäß einem achten
Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
In den Fig. 1 bis 3 ist ein Drehmomentwandler 1 gemäß einem
ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darge
stellt. Wie in Fig. 1 gezeigt, ist der Drehmomentwandler 1 im
Wesentlichen aus einer vorderen Abdeckung 2, einem Fluidbe
triebsbereich 3 und einer Überbrückungskupplung 4 gebildet.
Die vordere Abdeckung 2 weist einen radial äußeren zylindri
schen Bereich 8 auf. Der Fluidbetriebsbereich 3 ist aus drei
Arten von Schaufelrädern (d. h. einem Laufrad 10, einem Turbi
nenrad 11 und einem Leitrad 12) gebildet, welche koaxial mit
der vorderen Abdeckung 2 sind. Die Überbrückungsvorrichtung 4
ist in einem Raum C angeordnet. Der Raum C ist axial zwischen
der vorderen Abdeckung 2 und dem Turbinenrad 11 gebildet. Das
Laufrad 10 weist ein Laufradgehäuse 15 auf. Die vordere Abdec
kung 2 und das Laufradgehäuse 15 des Laufrades 10 sind fest
miteinander an ihren radial äußeren Bereichen verbunden, so
dass diese Elemente eine Fluidkammer A bilden. Die Kammer A
ist mit Arbeitsfluid gefüllt. Das Laufradgehäuse 15 weist ei
nen Bereich auf, welcher sich über die Laufradschaufeln 16 er
streckt. Der sich erstreckende Bereich des Laufradgehäuses 15
ist radial außerhalb des Turbinenrads 11 angeordnet, und ein
stückig, d. h. als eine Baueinheit (d. h. mittels Schweißen oder
dergleichen) mit dem radial äußeren zylindrischen Bereich der
vorderen Abdeckung 2 gebildet.
Die vorderen Abdeckung 2 ist ein Element, welchem ein Drehmo
ment von einer Kurbelwelle (nicht gezeigt) eines Motors zuge
führt wird. Die vordere Abdeckung 2 ist im Wesentlichen aus
einem scheibenförmigen Hauptkörper 5 und dem radial äußeren
zylindrischen Bereich 8 gebildet. Eine Nabenwulst 6 ist fest
mit der Mitte des Hauptkörpers 5 verbunden, um Drehmoment von
der Kurbelwelle (nicht gezeigt) zu empfangen. Mehrere Muttern
7 sind fest an einer Fläche an der Motorseite des äußeren Um
fangsbereichs des Hauptkörpers 5 befestigt. Der Hauptkörper 5
weist an seinem äußeren Umfangsbereich den äußeren zylindri
schen Bereich 8 auf, welcher sich in Richtung des Getriebes
erstreckt.
Der äußere zylindrische Bereich 8 weist entlang seines gesam
ten Umfangs radial konvex gebildete Abschnitte und konkav ge
bildete Abschnitte auf. Die radial konvex gebildeten Abschnit
te und konkav gebildeten Abschnitte sind in einem alternieren
den Anordnung zueinander angeordnet. Diese konvex gebildeten
Abschnitte und konkav gebildeten Abschnitte stellen vorstehen
de Teile oder Keilverzahnungen 9 an der inneren Radialseite
des äußeren zylindrischen Bereichs 8 bereit. Die vorderen Ab
deckung 2 weist weiter an ihrem äußeren Umfangsbereich eine
ringförmige und flache Reibfläche 70 auf, wie in Fig. 2 darge
stellt ist. Die Reibfläche 70 ist radial innerhalb des äußeren
zylindrischen Bereichs 8 der vorderen Abdeckung 2 gebildet.
Die Reibfläche 70 ist axial in Richtung der Getriebeseite des
Drehmomentwandlers 1 gerichtet und befindet sich axial an der
Getriebeseite des äußeren Umfangsbereichs des Hauptkörpers 5.
Der Fluidbetriebsbereich 3 ist innerhalb der Fluidkammer A
angeordnet. Der Fluidbetriebsbereich befindet sich an der Ge
triebeseite der Fluidkammer A in Axialrichtung. Dadurch ist
die Fluidkammer A in eine Fluidbetriebskammer B und einen Raum
C unterteilt. Die Fluidbetriebskammer B ist aus dem Fluidbe
triebsbereich 3 gebildet. Der Raum C ist zwischen dem Haupt
körper 5 der vorderen Abdeckung 2 und dem Turbinenrad 11 ge
bildet.
Das Laufrad 10 ist aus dem Laufradgehäuse 15, den Laufrad
schaufeln 16, einem Laufraddeckband 17 und einer Laufradnabe
18 gebildet. Die Laufradschaufeln 16 sind fest mit der Innen
seite des Laufradgehäuses 15 verbunden. Das Laufraddeckband 17
ist fest mit der Innenseite der Laufradschaufeln 16 verbunden.
Die Laufradnabe 18 ist fest mit dem inneren Umfang des Lauf
radgehäuses 15 verbunden.
Das Turbinenrad 11 ist in der Fluidkammer A angeordnet und ist
axial dem Laufrad 10 gegenüberliegend angeordnet. Das Turbi
nenrad 11 ist aus einem Turbinenradgehäuse 20, einer Vielzahl
von Turbinenradschaufeln 21, einem Turbinenraddeckband 22 und
einer Turbinenradnabe 23 gebildet. Die Turbinenradschaufeln 21
sind fest mit dem Turbinenradgehäuse 20 verbunden. Das Turbi
nenraddeckband 22 ist fest mit der Innenseite der Turbinenrad
schaufeln 21 verbunden. Die Turbinenradnabe 23 ist fest mit
dem inneren Umfang des Turbinenradgehäuses 20 verbunden. Die
Turbinenradnabe 23 ist ein zylindrisches Element und weist ei
nen radialen Flansch 26 auf. Der Flansch 26 der Turbinenradna
be 23 ist fest mit dem inneren Umfangsbereich des Turbinenrad
gehäuses 20 mittels einer Vielzahl von Nieten 24 befestigt.
Die Turbinenradnabe 23 weist weiter an ihrem inneren Umfang
eine Keilverzahnung 25 auf. Die Keilverzahnung 25 befindet
sich mit einer Ausgangswelle (nicht gezeigt) im Eingriff, wel
che sich von der Getriebeseite her erstreckt. Dadurch wird ein
Drehmoment von der Turbinenradnabe 23 auf die Getriebewelle
(nicht gezeigt) übertragen.
Das Leitrad 12 ist zwischen dem inneren Umfangsbereich des
Laufrads 10 und dem inneren Umfangsbereich des Turbinenrads 11
angeordnet. Das Leitrad 12 ist ein Mechanismus zur Regulierung
einer Strömung von Arbeitsfluid, welches vom Turbinenrad 11
zum Laufrad 10 zurückkehrt. Das Leitrad 12 ist aus einem Lei
tradträger 27, einer Vielzahl von Leitradschaufeln 28 und ei
nem Leitradkern 29 gebildet. Die Leitradschaufeln 28 sind fest
mit der äußeren Umfangsfläche des Leitradträgers 27 verbunden.
Das Leitraddeckband 29 ist fest mit der radialen Außenseite
der Leitradschaufeln 28 verbunden. Der Leitradträger 27 wird
auf einer stationären Welle (nicht gezeigt) über eine Frei
laufkupplung 30 getragen.
Ein erstes Axiallager 32 ist axial zwischen einem inneren Um
fangsbereich des Hauptkörpers 5 der vorderen Abdeckung 2 und
der Turbinenradnabe 23 angeordnet. Die Turbinenradnabe 23
weist an ihrer Endfläche eine Vielzahl von radialen Aussparun
gen auf. Die Endfläche der Turbinenradnabe 23 ist in Axial
richtung an der Motorseite der Turbinenradnabe 23 angeordnet.
Die radialen Aussparungen in der Turbinenradnabe 23 ermögli
chen eine Strömung von Arbeitsfluid zwischen radial gegenüber
liegenden Seiten des ersten Axiallagers 32.
Ein zweites Axiallager 33 ist axial zwischen der Turbinenrad
nabe 23 und der Freilaufkupplung 30 angeordnet. Ein Element
ist an der Motorseite der Freilaufkupplung 30 angeordnet, d. h.
der Seite, welche axial dem Motor gegenüber liegt, und bildet
einen Teil der Freilaufkupplung 30. Das Element weist eine
Vielzahl von Radialaussparungen auf. Diese Aussparungen ermög
lichen eine Strömung von Arbeitsfluid zwischen den radial ge
genüberliegenden Seiten des zweiten Axiallagers 33.
Ein drittes Axiallager 34 ist axial zwischen dem Leitradträger
37 und der Laufradnabe 18 angeordnet. Der Leitradträger 27
weist eine Vielzahl von radialen Aussparungen an der Getriebe
seite des Leitradträgers 27 auf, d. h. der Seite, welche axial
dem Getriebe gegenüberliegt. Diese Aussparungen ermöglichen
eine Strömung von Arbeitsfluid zwischen den radial gegenüber
liegenden Seiten des dritten Axiallagers 34.
In diesem Ausführungsbeispiel weist der Hydraulikbetätigungs
mechanismus einen ersten Öldurchlass, einen zweiten Öldurch
lass und einen dritten Öldurchlass auf. Der erste Öldurchlass
des Hydraulikbetriebsmechanismus ist an einer axialen Position
zwischen der Laufradnabe 18 und dem Leitrad 12 angeordnet. Der
zweite Öldurchlass des Hydraulikbetriebsmechanismus ist an ei
ner axialen Position zwischen dem Leitrad 12 und der Turbinen
radnabe 23 angeordnet. Der dritte Öldurchlass des Hydraulikbe
triebsmechanismus ist an einer Position zwischen der Turbinen
radnabe 23 und dem inneren Umfangsbereich der vorderen Abdec
kung 2 angeordnet. Der erste und der zweite Öldurchlass werden
üblicherweise verbunden, um einen gemeinsamen Ölkreislauf zum
Zuführen von Arbeitsfluid zum Fluidbetriebsbereich 3 und zum
Ablassen von Arbeitsfluid vom Fluidbetriebsbereich 3 zu bil
den. Der dritte Öldurchlass ist zum Zuführen und Ablassen von
Arbeitsfluid zum/vom Raum C zwischen der vorderen Abdeckung 2
und der Turbinenradnabe 23 von/zur Innenseite der Welle vorge
sehen.
Nachfolgend wird der Raum C beschrieben. Der Raum C weist eine
ringförmige Form auf und ist axial zwischen dem Hauptkörper 5
der vorderen Abdeckung und der Turbinenradnabe 11 gebildet.
Der Hauptkörper 5 der vorderen Abdeckung 2 definiert die Mo
torseite des Raums C, während die Getriebeseite des Raums C
durch das Turbinenradgehäuse 20 des Turbinenrads 11 definiert
wird. Die radial äußere Seite des Raums C wird im Wesentlichen
durch die innere Umfangsfläche des äußeren zylindrischen Bereichs
8 definiert und die radiale innere Seite des Raums C
wird durch die äußere Umfangsfläche der Turbinenradnabe 23 de
finiert. Die radial innere Seite des Raums C, welche zwischen
dem inneren Umfangsbereich der vorderen Abdeckung 2 und der
Turbinenradnabe 23 gebildet ist, befindet sich mit einem ex
ternen Hydraulikbetätigungsmechanismus in Verbindung, wie oben
beschrieben wurde. Der Raum C umfasst weiter einen Bereich,
welcher mit der Fluidbetriebskammer B über einen Zwischenraum
verbunden ist, welcher zwischen dem Auslass des Laufrads 10
und dem Einlass des Turbinenrads 11 gebildet ist.
Die Überbrückungsvorrichtung 4 ist im Raum C zum mechanischen
Rotationseingriff und Lösen der vorderen Abdeckung 2 bezüglich
des Turbinenrads 11 entsprechend Änderungen des Hydraulik
drucks im Raum C angeordnet. Die Überbrückungsvorrichtung 4
ist im Wesentlichen aus einem Kolbenmechanismus 41 und einem
Kolben 42 gebildet.
Der Kolbenmechanismus 41 weist eine Kolbenfunktion auf, bei
der der Mechanismus selbst entsprechend Änderungen des Hydrau
likdrucks im Raum C agiert. Der Kolbenmechanismus 41 weist
ebenfalls eine Dämpferfunktion zum Absorbieren und Dämpfen von
Torsionsschwingungen in Rotationsrichtung auf.
Der Kolbenmechanismus 41 ist aus einem ersten Kolben 43 und
einem Dämpfermechanismus 44 gebildet. Der erste Kolben 43 ist
ein scheibenförmiges Element, welches in einer axial benach
barten Position relativ zum Hauptkörper 5 der vorderen Abdec
kung 2 angeordnet ist. Der Kolben 43 ist ebenfalls im Raum C
angeordnet. Der erste Kolben 42 ist im Wesentlichen aus einer
scheibenförmigen Platte 45 gebildet. Die scheibenförmige Plat
te 45 des Kolbens 43 unterteilt den Raum C in einen ersten
Raum D benachbart zur vorderen Abdeckung 2 und einen zweiten
Raum E benachbart zum Turbinenrad 11.
Ein radial äußerer Bereich der Platte 45 bildet einen ersten
Reibverbindungsbereich 49. Der erste Reibverbindungsbereich 49
ist an der Getriebeseite der Reibfläche 70 der vorderen Abdec
kung 2 angeordnet. Der erste Reibverbindungsbereich 49 ist ein
ringförmiger, flacher plattenförmiger Bereich und weist ein
Paar von Reibelementen 46 auf. Die Reibelemente 46 sind fest
an axial gegenüberliegenden Flächen des ersten Reibverbin
dungsbereichs 49 befestigt. Das Reibelement 46 ist axial ge
genüber der Reibfläche 70 der vorderen Abdeckung 2 angeordnet,
es wird nachfolgend als ein ersten Reibelement 46a bezeichnet.
Das andere Reibelement 46, welches fest an der axial gegen
überliegenden Fläche des ersten Reibverbindungsbereich 49 be
festigt ist, wird nachfolgend als ein zweites Reibelement 46b
bezeichnet.
Die scheibenförmige Platte 45 weist an ihrem inneren Umfang
einen inneren zylindrischen Bereich 71 auf. Der innere zylin
drische Bereich 71 erstreckt sich vom inneren Umfang der
scheibenförmigen Platte 45 axial in Richtung des Getriebes.
Der innere zylindrische Bereich 71 weist eine innere Umfangs
fläche auf, welche an einer äußeren Umfangsfläche 65 der Tur
binenradnabe 23 abgestützt ist, um eine Axial- und Rotations
bewegung des inneren zylindrischen Bereichs 71 relativ zur
Turbinenradnabe 23 zu ermöglichen.
Die Turbinenradnabe 23 weist an ihrer äußeren Umfangsfläche
einen ringförmigen Kontaktbereich 48 auf. Der ringförmige Kon
taktbereich 48 der Turbinenradnabe 23 ist an der Getriebeseite
des inneren zylindrischen Bereichs 71 in Axialrichtung ange
ordnet. Dieser Aufbau beschränkt die axiale Bewegung der Plat
te 45 in Richtung des Getriebes, wenn sich der innere zylin
drische Bereich 71 mit dem ringförmigen Kontaktbereich 48 in
Eingriff befindet. Die äußere Umfangsfläche 65 weist eine
ringförmige Aussparung auf. Ein Dichtring 57 ist in der ring
förmigen Aussparung der äußeren Umfangsfläche 65 angeordnet.
Der Dichtring 57 berührt die innere Umfangsfläche des inneren
zylindrischen Bereichs 71. Dieser Dichtring 57 dichtet den er
sten und zweiten Raum D und E voneinander ab.
Wie schon beschrieben wurde, befindet sich der innere Umfangs
bereich des ersten Raums D in Verbindung mit dem dritten Öl
durchlass. Der innere Umfangsbereich des ersten Raums D ist
vom zweiten Raum E ebenfalls durch den inneren Umfang des er
sten Kolbens 43 und die äußere Umfangsfläche 65 der Turbinen
radnabe 23 isoliert (abgedichtet). Des Weiteren ist der äußere
Umfangsbereich des ersten Raums D vom zweiten Raum E isoliert
(abgedichtet), wenn sich das erste Reibelement 46a des ersten
Reibverbindungsbereichs 49 mit der Reibfläche 70 der vorderen
Abdeckung 2 in Kontakt befindet. Der äußere Umfangsbereich des
ersten Raums D ist mit dem zweiten Raum E verbunden, wenn das
erste Reibelement 46a des ersten Reibverbindungsbereich 49 von
der Reibfläche 70 der vorderen Abdeckung 2 beabstandet ist.
Der Dämpfermechanismus 44 ist ein Mechanismus zur Übertragung
eines Drehmoments vom ersten Kolben 43 in Richtung des Turbi
nenrads 11 und zum Absorbieren und Dämpfen von Torsionsschwin
gungen. Der Dämpfermechanismus 44 ist axial zwischen dem inne
ren Umfangsbereich des ersten Kolbens 43 und dem inneren Um
fangsbereich des Turbinenradgehäuses 20 angeordnet und im
zweiten Raum E angeordnet. Der Dämpfermechanismus 44 ist im
Wesentlichen aus einem Antriebselement 50, einem angetriebenen
Element 51 und einer Vielzahl von Schrauben- oder Torsionsfe
dern 52 gebildet. Das Antriebselement 50 ist fest mit dem er
sten Kolben 43 verbunden, um eine Relativrotation zwischen dem
Kolben 43 und dem Antriebselement 50 zu verhindern. Das ange
triebene Element 51 kann das Drehmoment zum Turbinenrad 11
übertragen. Die Torsionsfedern 52 verbinden das Antriebsele
ment 50 und das angetriebene Element 51 elastisch miteinander
in Rotationsrichtung.
Genauer ist das Antriebselement 50 aus ersten und zweiten An
triebsplatten 54 und 55 gebildet. Die ersten und zweiten An
triebsplatten 54 und 55 sind ringförmige Platten und sind der
art angeordnet, dass sie axial einander gegenüberliegen. Die
erste Antriebsplatte 54 ist axial benachbart zur Getriebeseite
der scheibenförmigen Platte 45 des ersten Kolbens 43 angeord
net. Die zweite Antriebsplatte 55 ist an der Getriebeseite der
ersten Antriebsplatte 54 angeordnet. Die äußeren Umfangsberei
che der ersten und zweiten Antriebsplatten 54 und 55 sind fest
mit dem ersten Kolben 43 mittels einer Vielzahl von Nieten 56
befestigt. Die inneren Umfangsbereiche der ersten und zweiten
Antriebsplatten 54 und 55 sind in Axialrichtung voneinander
beabstandet. Diese ersten und zweiten Antriebsplatten 54 und
55 weisen jeweils eine Vielzahl von viereckigen Fenstern 35
und 36 auf. Die Torsionsfedern 52 sind innerhalb der Vielzahl
der viereckigen Fenster 35 und 36 angeordnet und befinden sich
mit diesen im Eingriff.
Wie in Fig. 3 gezeigt, weist die erste Antriebsplatte 54 einen
äußeren Umfangsbereich 54a, einen zylindrischen Bereich 54b
und einen ringförmigen Bereich 54c auf. Der äußere Umfangsbe
reich 54a ist ebenfalls am ersten Kolben 43 mittels Nieten 56
befestigt. Der zylindrische Bereich 54b erstreckt sich axial
vom äußeren Umfangsbereich 54a der ersten Antriebsplatte 54 in
Richtung des Getriebes. Der ringförmige Bereich 54 erstreckt
sich radial vom zylindrischen Bereich 54b der ersten An
triebsplatte 54 nach innen. Die vorher beschriebenen vierecki
gen Fenster 35 sind im ringförmigen Bereich 54c gebildet.
Die zweite Antriebsplatte 55 weist einen äußeren Umfangsbe
reich 55a, einen zylindrischen Bereich 55b und einen ringför
migen Bereich 55c auf. Der äußere Umfangsbereich 55a ist fest
mit dem ersten Kolben 43 mittels Nieten 56 verbunden. Der zy
lindrische Bereich 55b erstreckt sich axial vom äußeren Um
fangsbereich 55a der zweiten Antriebsplatte 55 in Richtung des
Getriebes. Der ringförmige Bereich 55c erstreckt sich radial
vom zylindrischen Bereich 55b der zweiten Antriebsplatte 55
nach innen. Die vorher beschriebenen viereckigen Fenster 36
sind im ringförmigen Bereich 55c gebildet.
Das angetriebene Element 51 ist eine ringförmige Platte mit
einem äußeren Umfangsbereich, welche axial zwischen den ersten
und zweiten Antriebsplatten 54 und 55 angeordnet ist. Das an
getriebene Element 51 weist eine Vielzahl von Fenstern 58 in
Positionen auf, welche jeweils den viereckigen Fenstern 35 und
36 in den Antriebsplatten 54 und 55 entsprechen. Die Torsions
federn 52 sind in der Vielzahl der Fenster 58, der viereckigen
Fenster 35 und der viereckigen Fenster 36 angeordnet. Jede
Torsionsfeder 52 ist eine Schraubenfeder, welche sich in Rota
tionsrichtung erstreckt. Die Torsionsfeder 52 wird in Rotati
onsrichtung innerhalb eines der vorher beschriebenen Fenster
58, eines der viereckigen Fenster 35 und eines der viereckigen
Fenster 36 gehalten. Die viereckigen Fenster 35 und 36 in den
ersten und zweiten Antriebsplatten 54 und 55 beschränken eben
falls die axiale Bewegung der Torsionsfedern 52.
Das angetriebene Element 51 weist an seinem inneren Umfangsbe
reich einen zylindrischen Bereich 38 auf, welcher sich in
Richtung des Getriebes erstreckt. Der zylindrische Bereich 38
weist eine Vielzahl von Klauenbereichen 59 auf, welche sich
von seinem äußersten Ende axial in Richtung des Getriebes er
strecken.
Der Dämpfermechanismus 44 umfasst weiter ein Klauenelement 53.
Das Klauenelement 53 ist fest mit dem Turbinenrad 11 verbun
den, um sich zusammen mit dem Turbinenrad 11 zu drehen. Das
Klauenelement 53 ist drehbar und axial bewegbar bezüglich des
angetriebene Elements 51. Das Klauenelement 51 weist einen
ringförmigen Bereich 60 auf, welcher fest mit der Turbinenrad
nabe 23 zusammen mit dem Turbinenradgehäuse 20 mittels Nieten
24 verbunden ist. Der ringförmige Bereich 60 weist Klauenbe
reiche 61 auf, welche sich radial vom inneren Umfang des ring
förmigen Bereichs 60 nach innen erstrecken. Die Klauenbereiche
61 werden nachfolgend als erste Klauenbereiche und die Klauen
bereiche 59 werden nachfolgend als zweite Klauenbereiche be
zeichnet. Die ersten Klauenbereiche 61 befinden sich mit den
zweiten Klauenbereichen 59 des angetriebenen Elements 51 im
Eingriff. In diesem Eingriffszustand (der ersten und zweiten
Klauenbereiche) ist das angetriebene Element 51 drehfest (d. h.
nicht drehbar) aber axial bewegbar bezüglich des Turbinenrads
11 angeordnet. Ein radialer Raum, welcher einen axialen Ver
bindungsraum bildet, ist zwischen den ersten Klauenbereichen
und den zweiten Klauenbereichen 59, welche sich miteinander im
Eingriff befinden, gebildet.
Die äußere Umfangsfläche des zylindrischen Bereichs 38 des an
getriebenen Elements 51 befindet sich mit der inneren Umfangs
fläche der zweiten Antriebsplatte 55 in Kontakt und ist somit
radial durch die zweite Antriebsplatte 55 abgestützt. Auf die
se Weise ist das angetriebene Element 51 bezüglich der Turbi
nenradnabe 23 über die zweite Antriebsplatte 55 und denn er
sten Kolben 43 zentriert.
Demgemäß ist bei der obigen Anordnung das angetriebene Element
51 nicht direkt an der Turbinenradnabe 23 radial positioniert.
Mit anderen Worten ist das angetriebene Element 51 in diesem
Ausführungsbeispiel von der Turbinenradnabe 23 beabstandet.
Deshalb ist es nicht notwendig, Keilverzahnungen an der Turbi
nenradnabe 23 für einen drehfesten Eingriff zwischen dem Kol
benmechanismus 41 und dem Turbinenrad 11 zu bilden. Daher kön
nen die Arbeits- und Maschinenkosten verringert werden.
Der erste Kolben 42 ist axial an der Getriebeseite des äußeren
Umfangsbereichs des ersten Kolbens 43 und radial außerhalb des
Dämpfermechanismus 44 angeordnet. Genauer ist der Kolben 43
radial außerhalb des zylindrischen Bereichs 55b der zweiten
Antriebsplatte 55 angeordnet. Der Kolben 42 ist im zweiten
Raum E angeordnet und ist als eine ringförmige Platte ausge
bildet. Der Kolben 42 weist einen zweiten Reibverbindungsbe
reich 68 auf, welcher axial zum ersten Reibverbindungsbereich
49 benachbart ist. Der zweite Reibverbindungsbereich 68 ist an
der Getriebeseite des ersten Reibverbindungsbereich 49 ange
ordnet. Der zweite Reibverbindungsbereich 68 weist eine ring
förmige und flache Form auf, wie in Fig. 2 gezeigt, und weist
eine Druckfläche 69 an seiner Motorseite auf. Die Druckfläche
69 ist axial gegenüber dem zweiten Reibelement 46b das ersten
Reibverbindungsbereichs 49 angeordnet.
Der Kolben 42 weist an seinem äußeren Umfang einen radial äu
ßeren zylindrischen Bereich 62 auf. Der radial äußere zylin
drische Bereich 62 erstreckt sich in Axialrichtung in Richtung
des Getriebes. Der äußere zylindrische Bereich 62 ist radial
innerhalb der inneren Umfangsfläche des äußeren zylindrischen
Bereichs 8 der vorderen Abdeckung 2 in einer radialen Seite-
an-Seite-Anordnung positioniert. Der äußere zylindrische Be
reich 62 weist Zähne 64 auf. Die Zähne 64 bilden radial nach
innen und nach außen vorstehende Vorsprünge in einer alternie
renden Weise auf. Die Zähne 64 befinden sich mit den vorste
henden Teilen oder der Keilverzahnung 9, welche an der inneren
Umfangsfläche des äußere zylindrischen Bereichs 8 der vorderen
Abdeckung 2 gebildet sind, im Eingriff.
Infolge dieses Eingriffs des Kolbens 42 mit der vorderen Ab
deckung 2 ist der Kolben 42 drehfest aber axial bewegbar be
züglich der vorderen Abdeckung 2. Eine ringförmige Aussparung
ist in den vorstehenden Teilen oder der Keilverzahnung 9 vor
gesehen. Die Aussparung ist an der Getriebeseite der vorste
henden Teile oder der Keilverzahnungen 9 vorgesehen und ein
Drahtring 67 ist in der Aussparung angeordnet. Der äußere zy
lindrische Bereich 62 des Kolbens 42 weist eine Endfläche an
der Getriebeseite auf. Die Endfläche des äußeren zylindrischen
Bereichs 62 des Kolbens 42 kommt mit dem Drahtring 67 axial in
Kontakt, sodass die axiale Bewegung des Kolbens 42 in Richtung
des Getriebes beschränkt ist. Zwischenräume sind zwischen den
Zähnen 64 und den vorstehenden Teilen oder der Keilverzahnung
9 gebildet. Diese Zwischenräume ermöglichen eine axiale Strö
mung des Arbeitsfluids.
Der Kolben 42 weist an seinem inneren Umfang einen radial in
neren zylindrischen Bereich 63 auf. Der innere zylindrische
Bereich 63 erstreckt sich axial in Richtung des Getriebes. Der
innere Umfang des inneren zylindrischen Bereichs 63 ist radial
durch eine äußere Umfangsfläche 73 des zylindrischen Bereichs
55b der zweiten Antriebsplatte 55 abgestützt. Daher ist der
innere zylindrische Bereich 63 in Rotations- und Axialrichtung
bezüglich des zylindrischen Bereichs 55b der zweiten An
triebsplatte 55 bewegbar. Die äußere Umfangsfläche 73 weist
eine ringförmige Aussparung auf. Ein Dichtring 66 ist in der
ringförmigen Aussparung angeordnet. Der Dichtring 66 befindet
sich mit der inneren Umfangsfläche des inneren zylindrischen
Bereichs 63 in Kontakt. Dieser Dichtring 66 dichtet die Räume
an den axial gegenüberliegenden Seiten des inneren Umfangs des
Kolbens 42 bezüglich einander ab.
Auf diese Weise ist ein dritter Raum F im Wesentlichen axial
zwischen dem äußeren Umfangsbereich des ersten Kolbens 43 und
dem Kolben 42 gebildet. Der dritte Raum F ist durch den vorher
beschriebenen Dichtring 66 bezüglich des Bereichs des zweiten
Raums E zwischen dem Kolben 42 und dem Turbinenradgehäuse 20
geschlossen (abgedichtet). Die radial äußere Seite des dritten
Raums F ist geschlossen (abgedichtet), wenn das zweite Reibe
lement 46b des ersten Reibverbindungsbereichs 49 den zweiten
Reibverbindungsbereich 68 berührt. Die radial äußere Seite des
dritten Raums F ist geöffnet, wenn das zweite Reibelement 46b
des ersten Reibverbindungsbereichs 49 vom zweiten Reibverbindungsbereich
68 beabstandet ist. Da der dritte Raum F zwischen
dem Kolben 42 und der scheibenförmigen Platte 45 gebildet ist,
kann die Anzahl der Teile verringert werden und der Aufbau
kann einfach ausgeführt sein. Die scheibenförmige Platte 45
weist eine Vielzahl von axialen Durchgangsöffnungen 47 auf,
welche radial innerhalb des ersten Reibverbindungsbereichs 49
gebildet sind. Die ersten und dritten Räume D und F befinden
sich miteinander über diese Öffnungen 47 in Fluidverbindung.
Nachfolgend wird der Kupplungsverbindungsbereich 40 der Über
brückungsvorrichtung 4 beschrieben. Wie in Fig. 2 dargestellt,
ist der Kupplungsverbindungsbereich 40 aus einer Reibfläche 70
der vorderen Abdeckung 2, einem ersten Reibverbindungsbereich
49 des ersten Kolbens 43 und einer Druckfläche 69 des zweiten
Reibverbindungsbereichs 68 des Kolbens 42 gebildet. Somit
weist der Kupplungsverbindungsbereich 40 zwei Reibflächen auf.
Das Kolbenelement 42 und die zweite Antriebsplatte 55 drehen
sich relativ zueinander, wenn sich der Kupplungsverbindungsbe
reich 40 außer Eingriff befindet. Wenn sich der Kupplungsver
bindungsbereich 40 im Eingriff befindet, drehen sich das Kol
benelement 42 und die zweite Antriebsplatte 55 miteinander und
ein Gleiten bzw. Rutschen in der Rotationsrichtung tritt nicht
zwischen dem inneren zylindrischen Bereich 63 und dem zylin
drischen Bereich 55b der zweiten Antriebsplatte 55 auf.
Da die ersten und zweiten Reibverbindungsbereiche 49 und 68
selbst die Kolben bilden, welche sich in Axialrichtung bewe
gen, wirkt die Druckkraft durch den ersten Kolben 43 zwischen
der Reibfläche 70 und dem ersten Reibelement 46a. Die Druck
kraft durch den Kolben 42 wirkt zwischen dem zweiten Reibele
ment 46b und der Druckfläche 69.
Bei diesem Kupplungsverbindungsbereich 40 ist der Innendurch
messer (ID2) des Kolbens 42 größer als der Innendurchmesser
(ID1) des ersten Kolbens 43. Die unterschiedlichen Durchmesser
des Kolbens 42 (ID1) und des ersten Kolbens 43 (ID2) sind vor
gesehen, sodass die Druckkraft, welche vom Kolben 42 auf den
ersten Reibverbindungsbereich 49 wirkt, kleiner ist als die in
dem Fall, in dem der Kolben 42 und der erste Kolben 43 gleiche
Innendurchmesser aufweisen. Demgemäß kann die erzeugte Druck
kraft kleiner sein als in dem Fall, in dem die Reibfläche bloß
verdoppelt ist, und dadurch kann ein Verschleiß und eine Be
schädigung der Reibelemente 46 sowie anderer Elemente verhin
dert werden. Durch Änderung der Größe des Kolbens 42 kann die
Druckkraft, welche auf den Kupplungsverbindungsbereich 40
wirkt, einfach verändert werden. Von daher kann festgestellt
werden, dass der Kolben 42 einen Innendurchmesser aufweist,
welcher größer als der Innendurchmesser des Kolbenmechanismus
41 ist. Der obige Aufbau stellt die vorher beschriebenen Wir
kungen bereit, wenn der Kolbenmechanismus 41 nicht den Dämp
fermechanismus aufweist.
Der Kolben 42, welcher das Eingangselement ist, welches sich
zusammen mit der vorderen Abdeckung 2 dreht, ist radial außer
halb des Dämpfermechanismus 44 angeordnet. Genauer weist der
Kolben 42 einen Innendurchmesser auf, welcher größer als der
Außendurchmesser des zylindrischen Bereichs 55b der An
triebsplatte 55 des Dämpfermechanismus 44 ist und ist radial
außerhalb des Dämpfermechanismus 44 angeordnet. Daher ist ein
axialer Raum an einer Seite des Dämpfermechanismus 44 nicht
beschränkt. Demgemäß kann die axiale Größe der Torsionsfedern
52 (d. h. der Durchmesser jeder Torsionsfeder) im Dämpfermecha
nismus 44 vergrößert werden. Eine derartige Vergrößerung des
Federdurchmessers kann die Steifigkeit oder die Federkonstante
der Torsionsfedern 52 verringern. Daher ermöglicht der axiale
Raum eine Auswahl des Federdurchmessers. Dies erleichtert die
Auslegung bzw. Konstruktion und ermöglicht eine hohe Nutzlei
stung der Torsionsfedern 52 ohne die Notwendigkeit der Ände
rung von anderen Charakteristiken der Torsionsfedern 52. Dem
entsprechend weist die Überbrückungsvorrichtung eine einfachere
Konstruktion auf und es ist einfach, die Torsionscharakte
ristiken des Dämpfermechanismus 44 zu variieren.
Der Kolben 42, welcher ein axial bewegbares Kolbenelement ist,
ist radial durch einen Bereich des Dämpfermechanismus 44 abge
stützt und insbesondere durch die zweite Antriebsplatte 55,
welche einen Teil des Antriebselements 50 bildet. Daher ist es
nicht notwendig, ein zusätzliches Element für die Abstützung
des Kolbens 42 bereitzustellen und der gesamte Aufbau der
Überbrückungsvorrichtung 4 kann einfacher ausgeführt sein.
Nachfolgend wird die Wirkungsweise der Überbrückungsvorrich
tung 4 des Drehmomentwandlers 1 beschrieben. Im Nicht-
Eingriffszustand der Überbrückungsvorrichtung 4 wird der erste
Raum D durch das Arbeitsfluid mit Druck beaufschlagt, um die
Kolben 42 und 43 von der vorderen Abdeckung 2 zu trennen. Mit
anderen Worten wird Arbeitsfluid vom dritten Öldurchlass zum
radial inneren Seite des ersten Raums D zugeführt. Das Ar
beitsfluid im ersten Raum D strömt radial zum radial äußeren
Bereich des zweiten Raums E durch den Zwischenraum zwischen
dem Reibelement 70 und dem ersten Reibelement 46a und durch
den Zwischenraum zwischen den vorstehenden Teilen oder den
Keilverzahnungen 9 und den Zähnen 64 nach außen. Das Arbeits
fluid im zweiten Raum E strömt durch den Zwischenraum zwischen
dem Laufradgehäuse 15 und dem Turbinenradgehäuse 20 und durch
den Zwischenraum zwischen dem Auslass des Laufrads 10 und dem
Einlass des Turbinenrads 11 in die Fluidbetriebskammer B.
Das Arbeitsfluid, welches sich in dem ersten Raum D bewegt,
strömt ebenfalls durch die Öffnungen 47, welche im ersten Kol
ben 43 gebildet sind, in den dritten Raum F. Das Arbeitsfluid
im dritten Raum F strömt durch einen Zwischenraum zwischen der
Druckfläche 69 und dem zweiten Reibelement 46b radial nach au
ßen. Dieses Arbeitsfluid strömt gleichermaßen durch den Zwi
schenraum zwischen den vorstehenden Teilen oder den Keilverzahnungen
9 und den Zähnen 64 in den radial äußeren Bereich
des zweiten Raums E.
Da in diesem Ausführungsbeispiel der erste Kolben 43 und der
Kolben 42 als ein Paar von Kolben fungieren, welche sich in
Axialrichtung entsprechend den Änderungen des Hydraulikdrucks
bewegen, sind die axialen Bewegungen dieser Elemente sehr sta
bil bzw. beständig. Demgemäß wird ein Kontakt zwischen den
Elementen in dem Kupplungsverbindungsbereich 40 verhindert.
Genauer beschränkt der Drahtring 67 die axiale Bewegung des
Kolbens 42 in Richtung des Getriebes, während der ringförmige
Kontaktbereich 48 der Turbinenradnabe 23 die axiale Bewegung
des Kolbens 43 beschränkt. Dementsprechend, wie in Fig. 2 ge
zeigt, werden im Voraus festgelegte Abstände zwischen der
Reibfläche 70 und dem ersten Reibelement 46a und zwischen dem
zweiten Reibelement 46b und der Druckfläche 69 jeweils auf
rechterhalten, wenn der erste Raum D mit dem strömenden Ar
beitsfluid gefüllt ist.
Nachfolgend wird der Kupplungsvorgang der Überbrückungsvor
richtung 4 beschrieben. Das Arbeitsfluid wird vom ersten Raum
D durch den dritten Öldurchlass abgelassen. Dadurch strömt das
Arbeitsfluid im ersten Raum D radial nach innen und das Ar
beitsfluid im dritten Raum F strömt durch die Öffnungen 47 in
den ersten Raum D. Dadurch bewegt sich der erste Kolben 43
axial in Richtung des Motors und das erste Reibelement 46a des
ersten Reibverbindungsbereichs 49 kommt mit der Reibfläche 70
der vorderen Abdeckung 2 in Kontakt. In gleicher Weise bewegt
sich der Kolben 42 axial in Richtung des Motors, sodass die
Druckfläche 69 mit dem zweiten Reibelement 46b des ersten
Reibverbindungsbereichs 49 in Kontakt kommt. Da sich die er
sten und dritten Räume D und F miteinander über die Öffnungen
47 in Verbindung befinden, kann der Kolben 42 sanft bzw. ruck
frei betätigt werden. Mit anderen Worten wirkt der Druckunterschied
auf beide Kolben, um beide Kolben sanft bzw. ruckfrei
zu bewegen.
Durch Zuführen des Arbeitsfluids in den ersten Raum D befindet
sich die Überbrückungsvorrichtung 4 außer Eingriff. Das Ar
beitsfluid trennt die Kolben 42 und 43 voneinander und trennt
den Kolben 43 von der vorderen Abdeckung 2. Genauer, wenn das
Arbeitsfluid durch den dritten Öldurchlass in den ersten Raum
D zugeführt wird, bewegt sich das Arbeitsfluid radial nach au
ßen und strömt durch die Öffnung 47 in den dritten Raum F. Da
durch werden der erste Kolben 43 und der Kolben 42 axial in
Richtung des Getriebes bewegt. Der ersten Kolben 43 bewegt
sich, bis der innere zylindrische Bereich 71 den ringförmigen
Kontaktbereich 48 berührt. Der Kolben 42 bewegt sich, bis der
äußere zylindrische Bereich 62 den Drahtring 67 berührt. Vor
zugsweise sind der Drahtring 67 und der ringförmige Kontaktbe
reich 48 derart angeordnet, dass sich der Kolben 42 in Axial
richtung mehr bewegen kann als der erste Kolben 43. Wie oben
beschrieben, ermöglichen die Öffnungen 47 die ruckfreie Betä
tigung des Kolbens 42. Mit anderen Worten wirkt der Druckun
terschied auf beide Kolben, um beide Kolben ruckfrei zu bewe
gen.
Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf Fig. 4 eine modifizierte
Überbrückungskupplung 4 gemäß einem zweiten Ausführungsbei
spiel der vorliegenden Erfindung beschrieben. Das zweite Aus
führungsbeispiel entspricht im Wesentlichen dem ersten Ausfüh
rungsbeispiel, mit Ausnahme der nachfolgend erläuterten modi
fizierten Bereiche. Da dieses Ausführungsbeispiel im Wesentli
chen dem ersten Ausführungsbeispiel entspricht, wird es nach
folgend nicht im Detail beschrieben. Weiter werden nachfolgend
gleiche oder im Wesentlichen gleiche Teile mit den gleichen
Bezugszeichen wie im ersten Ausführungsbeispiel bezeichnet.
Genauer wurde das zweite Ausführungsbeispiel derart modifi
ziert, dass sich die innere Umfangsfläche des Kolbens 42 nicht
mit dem Kolbenmechanismus 41 in Kontakt befindet. Deshalb ist
in diesem Ausführungsbeispiel die innere Umfangsfläche des
Kolbens 42 nicht durch den Kolbenmechanismus 41 abgestützt.
Dieser Aufbau erzeugt eine Anordnung, bei der die Räume an den
axial gegenüberliegenden Seiten des Kolbens 42 sich miteinan
der über einen Raum radial innerhalb des Kolbens 42 in Fluid
verbindung befinden.
Der radial äußere Bereich des Kolbens 42 erstreckt sich über
den radial äußeren Umfangsbereich des ersten Reibverbindungs
bereichs 49 des ersten Kolbens 43 radial nach außen. Der radi
al äußere Bereich des Kolbens 42 ist im Wesentlichen nahe dem
äußeren zylindrischen Bereich 8 der vorderen Abdeckung 2 ange
ordnet. Ein ringförmiger vierter Raum G wird radial außerhalb
des ersten Kolbens 43 aufrechterhalten. Der vierte Raum G ist
axial zwischen dem Hauptkörper 5 der vorderen Abdeckung 2 und
dem äußeren Umfangsbereich des Kolbens 42 angeordnet.
Ein ringförmiges Dichtelement 95 berührt die innere Umfangs
fläche des äußeren zylindrischen Bereichs 8 der vorderen Ab
deckung 2 und ist fest mit der äußeren Umfangsfläche des Kol
bens 42 verbunden. Ein Raum ist zwischen dem äußeren zylindri
schen Bereich 8, dem äußeren Umfangsbereich des Kolbens 42 und
dem Dichtelement 95 gebildet. Das mit dem Kolben 42 verbundene
Dichtelement 95 bildet ebenfalls einen Teil des Umfangs des
vierten Raums G derart, dass das Dichtelement 95 und der Kol
ben 42 als ein Teiler wirken, um die Räume abzudichten.
Wie oben beschrieben, weist der vierte Raum G einen radial äu
ßeren Bereich auf, welcher durch das Dichtelement 95 abgedich
tet ist. Der vierte Raum G weist ebenfalls einen radial inne
ren Bereich auf, welcher durch den Kupplungsverbindungsbereich
40 im Eingriffszustand geschlossen ist. Eine konische Feder 97
ist im vierten Raum G angeordnet. Die konische Feder 97 wird
in Axialrichtung und elastisch deformiert, zumindest wenn der
Kolben 42 sich axial in eine Endposition an der Motorseite be
wegt (d. h. der Position, in der Überbrückungsvorrichtung den
Eingriffszustand erreicht). Deshalb spannt die konische Feder
97 den Kolben 42 vor, um diesen von der vorderen Abdeckung 2
zumindest im Eingriffszustand der Überbrückungsvorrichtung
fortzubewegen.
Nachfolgend werden die ersten und zweiten Reibelemente 46a und
96, welche fest mit dem ersten Reibverbindungsbereich 49 des
ersten Kolbens 43 verbunden sind, beschrieben. Das erste Rei
belement 46a entspricht dem im ersten Ausführungsbeispiel. Das
zweite Reibelement 96 ersetzt das Reibelement 46b des ersten
Ausführungsbeispiels. Das zweite Reibelement 96 weist einen
Innendurchmesser auf, welcher gleich dem Innendurchmesser des
ersten Reibelements 46 ist, weist jedoch einen Außendurchmes
ser auf, welcher kleiner als der Außendurchmesser des ersten
Reibelements 46a ist. Daher ist die radiale Breite des zweiten
Reibelements 96 vorzugsweise ungefähr die Hälfte der radialen
Breite des ersten Reibelements 46a. Im Eingriffszustand der
Überbrückungsvorrichtung befindet sich nur der radial innere
Bereich der Druckfläche 69 des Kolbens 42 mit dem Reibelement
96 in Kontakt. Der radial äußere Bereich der Druckfläche 69
ist vom entsprechenden radialen Bereich des ersten Reibverbin
dungsbereichs 49, welcher kein zweites Reibelement 96 auf
weist, im Eingriffszustand der Überbrückungsvorrichtung beab
standet. Der Raum zwischen dem radial äußeren Bereich der
Druckfläche 69 und dem entsprechenden radialen Bereich des er
sten Reibverbindungsbereichs 49 bildet einen Bereich des vor
her beschriebenen vierten Raums G.
In diesem Ausführungsbeispiel weist das Laufradgehäuse 15 im
Gegensatz zum ersten Ausführungsbeispiel vorstehende Teile
oder Keilverzahnungen 100 auf, welche sich in Wirkverbindung
mit vorstehenden Teilen oder Keilverzahnungen befinden, welche
am äußeren zylindrischen Bereich 8 der vorderen Abdeckung 2
gebildet sind. Weiter weist das Laufradgehäuse 15 einen Hül
senbereich 101 auf, welcher axial gegenüber dem äußeren zylin
drischen Bereich 62 des Kolbens 42 angeordnet ist.
Zusätzlich sind in diesem Ausführungsbeispiel die inneren Um
fangsflächen der sich in Axialrichtung erstreckenden zweiten
Klauenbereiche 59 des angetriebenen Elements 51 radial durch
eine zweite äußere Umfangsfläche 105 der Turbinenradnabe 23
abgestützt. Ebenso ersetzt ein erster Eingriffsbereich 103 den
ersten Eingriffsbereich 53 des ersten Ausführungsbeispiels.
Der erste Eingriffsbereich 103 weist eine Vielzahl von ersten
Klauenbereichen 104 auf und ist in diesem Ausführungsbeispiel
einteilig mit dem Turbinenradgehäuse gebildet. Vorzugsweise
ist der Eingriffsbereich 103 als ein einstückiges Bauelement
mit dem Turbinenradgehäuse gebildet. Die ersten Klauenbereiche
104 des ersten Eingriffsbereichs 103 sind mit den zweiten
Klauenbereichen 59 des angetriebenen Elements 51 drehfest ver
bunden, sodass sich das angetriebene Element und das Turbinen
rad miteinander drehen. Die zweiten Klauenbereiche 59 sind be
züglich der ersten Klauenbereiche 104 in Axialrichtung beweg
bar.
Die erste Antriebsplatte 54 des ersten Ausführungsbeispiel
wurde in diesem Ausführungsbeispiel eliminiert. Alternativ
wurde der erste Kolben 43 modifiziert, um die Torsionsfedern
52 abzustützen und fungiert als ein Dämpfergehäuse. Genauer
weist der erste Kolben 43 einen Federabstützbereich 102 auf.
Der Federabstützbereich 102 stützt die radial gegenüberliegen
den Seiten der Torsionsfedern 52 ab. Der Federabstützbereich
102 ist ein in Axialrichtung vorstehender Bereich, welcher
mittels Ziehen oder dergleichen hergestellt ist. Der Federab
stützbereich weist keine axiale Öffnung oder Aussparung auf.
Im Federabstützbereich 102 werden die Bereiche, welche sich
mit den Torsionsfedern 52 in Kontakt befinden, einer im Voraus
bestimmten thermischen Behandlung oder dergleichen während des
Herstellungsprozesses unterzogen. Wie oben beschrieben fun
giert der erste Kolben 43 als ein Dämpfergehäuse des Dämpfer
mechanismus 44. Daher kann auf eine der Antriebsplatten (d. h.
in diesem Fall die Antriebsplatte 54) verzichtet werden. Da
durch kann die benötigte Anzahl an Teilen reduziert werden und
der gesamte Aufbau kann einfacher ausgeführt sein.
Während des Nicht-Eingriffszustands der Überbrückungsvorrich
tung 4 wird Arbeitsfluid vom dritten Öldurchlass in den ersten
Raum D zugeführt. Das Arbeitsfluid im ersten Raum D bewegt
sich radial nach außen und strömt durch einen Zwischenraum
zwischen der Reibfläche 70 der vorderen Abdeckung 2 und dem
ersten Reibelement 46a in den vierten Raum G. Das Arbeitsfluid
im vierten Raum G strömt dann durch einen Zwischenraum zwi
schen dem zweiten Reibelement 96 und der Druckfläche 69 radial
nach innen. Das Arbeitsfluid strömt weiter durch den Zwischen
raum zwischen den inneren Umfangsbereich des Kolbens 42 und
dem Dämpfermechanismus 44 in den zweiten Raum E.
In diesem Zustand beschränkt die konische Feder 97 die axiale
Bewegung des Kolbens 42 in Richtung des Motors. Dadurch kann
ein Widerstandsdrehmoment verhindert werden, wenn sich die
Überbrückungsvorrichtung 4 im Nicht-Eingriffszustand befindet.
Wenn das Arbeitsfluid vom ersten Raum D durch den dritten Öl
durchlass abgelassen wird, bewegen sich der erste Kolben 43
und der Kolben 42 axial in Richtung des Motors. Dadurch wird
das erste Reibelement 46a gegen die Reibfläche 70 gedrückt und
die Druckfläche 69 wird gegen das zweite Reibelement 96 ge
drückt. Da in diesem Ausführungsbeispiel das zweite Reibele
ment 96 einen kleineren effektiven Radius als das zweite Rei
belement 46b des ersten Ausführungsbeispiels aufweist, kann
das Drehmoment, welches durch das zweite Reibelement 96 übertragen
werden kann, kleiner sein als im ersten Ausführungsbei
spiel. In diesem Ausführungsbeispiel weist jedoch das zweite
Reibelement 96 infolge des kleineren Außendurchmessers einen
kleineren Flächenbereich auf und weist dadurch einen Aufnahme
bereich auf, um einen erhöhten Druck aufzunehmen. Daher kann
durch geeignete Bestimmung des Drucks am Kolben 42 das zweite
Reibelement 96 derart ausgelegt werden, dass es ein Drehmoment
überträgt, welches gleich oder größer als im Stand der Technik
ist.
Wenn das Arbeitsfluid vom dritten Öldurchlass in den ersten
Raum D zugeführt wird, bewegen sich der erste Kolben 43 und
der Kolben 42 in Axialrichtung in Richtung des Getriebes, um
die Überbrückungsvorrichtung außer Eingriff zu bringen.
Gleichzeitig bewegt die konische Feder 97 den Kolben 42 ver
lässlich und ruckfrei in Richtung des Getriebes.
Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf Fig. 5 eine modifizierte
Überbrückungsvorrichtung 4 gemäß einem dritten Ausführungsbei
spiel der vorliegenden Erfindung beschrieben. Das dritte Aus
führungsbeispiel entspricht im Wesentlichen dem zweiten Aus
führungsbeispiel, mit Ausnahme von nachfolgend beschriebenen
modifizierten Bereichen. Da dieses Ausführungsbeispiel im We
sentlichen dem zweiten Ausführungsbeispiel entspricht, wird es
nachfolgend nicht im Detail beschrieben. Weiter werden identi
sche oder im Wesentlichen identische Teile nachfolgend mit den
gleichen Bezugszeichen wie im zweiten Ausführungsbeispiel be
zeichnet.
Genauer wurde das dritte Ausführungsbeispiel derart modifi
ziert, dass ein zweites Reibelement 106 vorgesehen ist, wel
ches das Reibelement 96 des zweiten Ausführungsbeispiels er
setzt. Das zweite Reibelement 106 weist im Wesentlichen den
gleichen Außendurchmesser wie das erste Reibelement 46a auf,
weist jedoch einen größeren Innendurchmesser auf. Daher ist
die radiale Breite des zweiten Reibelements 106 vorzugsweise
ungefähr die Hälfte der radialen Breite des ersten Reibele
ments 46a. Die zwischen dem zweiten Reibelement 106 und der
Druckfläche 69 definierte Reibfläche weist einen größeren ef
fektiven Radius als die auf, welche durch das erste Reibele
ment 46a definiert ist. Daher kann das Drehmoment, welches
durch das zweite Reibelement 106 übertragen wird, größer sein.
Dadurch kann das Drehmoment, welches durch das zweiten Reibe
lement 106 übertragen wird, gleich oder größer sein als das
Drehmoment, welches durch das erste Reibelement 46a übertragen
wird, selbst wenn die durch den Kolben 42 ausgeübte Druckkraft
kleiner ist als die, welche durch den ersten Kolben 43 ausge
übt wird.
Nachfolgend wird bezugnehmend auf Fig. 6 eine modifizierte
Überbrückungsvorrichtung 4 gemäß einem vierten Ausführungsbei
spiel der vorliegenden Erfindung beschrieben. Das vierte Aus
führungsbeispiel entspricht im Wesentlichen dem ersten Ausfüh
rungsbeispiel, mit Ausnahme von nachfolgend erläuterten modi
fizierten Bereichen. Da dieses Ausführungsbeispiel im Wesent
lichen dem ersten Ausführungsbeispiel entspricht, wird es
nachfolgend nicht im Detail beschrieben. Weiter werden identi
sche oder im Wesentlichen identische Teile mit den gleichen
Bezugszeichen wie im ersten Ausführungsbeispiel bezeichnet.
Genauer wurde das vierte Ausführungsbeispiel derart modifi
ziert, dass ein vierter Raum G axial zwischen dem Kolben 42
und der vorderen Abdeckung 2 gebildet ist. Der vierte Raum G
ist zwischen dem Kolben 42 und der vorderen Abdeckung 2 gebil
det. Der vierte Raum G ist radial außerhalb des ersten
Reibverbindungsbereich 49 des ersten Kolbens 43 angeordnet und
entspricht dem vierten Raum G im zweiten und dritten Ausfüh
rungsbeispiel. In diesem Ausführungsbeispiel ist der dritte
Raum F axial zwischen dem Kolben 42 und dem äußeren Umfangsbereich
des ersten Kolbens 43 gebildet und entspricht dem Raum F
im ersten Ausführungsbeispiel.
Der dritte Raum F befindet sich mit dem ersten Raum D durch
die Öffnungen 47, welche im ersten Kolben 43 gebildet sind, in
Verbindung. Der innere Umfangsbereich des dritten Raums F ist
bezüglich des zweiten Raums E durch einen Dichtmechanismus ab
gedichtet. Der Dichtmechanismus ist aus einem Ring 111 und ei
nem Dichtring 112 gebildet. Genauer ist der Ring 111 an den
äußeren Umfang einer Antriebsplatte 142 angeschweißt. Die An
triebsplatte 142 ersetzt die ersten und zweiten Antriebsplat
ten 54 und 55 des ersten Ausführungsbeispiels.
Der Ring 111 ist ein zylindrisches Element und bildet die äu
ßere Umfangsfläche der Antriebsplatte 142. Der Ring 111 weist
an seiner Umfangsfläche eine ringförmige Aussparung auf. Ein
Dichtring 112 ist in der ringförmigen Aussparung des Rings 111
angeordnet. Der Dichtring 112 berührt eine innere Umfangsflä
che des Kolbens 42. Auf diese Weise ist die innere Umfangsflä
che des inneren zylindrischen Bereichs 63 des Kolbens 42 radi
al an der äußeren Umfangsfläche des Rings 111 abgestützt.
Der zweite Reibverbindungsbereich 68 des Kolbens 42 weist eine
Vielzahl von axialen Durchgangsöffnungen 109 auf. Die Öffnun
gen 109 sind in Umfangsrichtung auf einem gemeinsamen Kreis
angeordnet. Die Öffnungen 109 sind derart ausgebildet, dass
eine Fluidverbindung der dritten und vierten Räume F und G zum
zweiten Raum E unterbrochen wird, wenn sich der Kolben 42 mit
dem zweiten Reibelement 46b in Kontakt befindet. Die obige
Verbindungsanordnung ist offen, wenn der Kolben 42 vom zweiten
Reibelement 46b axial beabstandet ist. In diesem Ausführungs
beispiel weist das zweite Reibelement 46b eine ringförmige
Aussparung auf, welche in einer radialen Position, entspre
chend den radialen Positionen der Öffnungen 109 angeordnet
ist. Diese ringförmige Aussparung weist eine größere radiale
Länge als die Öffnungen 109 auf, sodass die Öffnungen 109 in
nerhalb der ringförmigen Aussparungen angeordnet sind. Mit an
deren Worten ist das zweite Reibelement 46b aus einem radial
äußeren Reibelement 107 und einem radial inneren Reibelement
108 gebildet, und die ringförmige Aussparung zwischen den Ele
menten 107 und 108 entspricht den radialen Positionen der Öff
nungen 109.
Wenn sich der Kupplungsverbindungsbereich 40 im Nicht-
Eingriffszustand befindet, wird Arbeitsfluid vom dritten Öl
durchlass in den ersten Raum D zugeführt. Das Arbeitsfluid be
wegt sich dann im ersten Raum D radial nach außen und strömt
durch die Öffnungen 47 in den dritten Raum F. Das Arbeitsfluid
strömt durch den Zwischenraum zwischen der Reibfläche 70 und
dem ersten Reibelement 46a in den vierten Raum G. Das Arbeits
fluid im dritten Raum F strömt durch einen Zwischenraum zwi
schen dem radial inneren Reibelement 108 und der Druckfläche
69 radial nach außen und strömt durch die Öffnungen 109 in den
zweiten Raum E. Das Arbeitsfluid im vierten Raum G strömt
durch den Zwischenraum zwischen dem radial äußeren Reibelement
107 und der Druckfläche 69 und durch die Öffnungen 109 in den
zweiten Raum E.
Wenn das Öl vom ersten Raum D durch den dritten Öldurchlass
abgelassen wird, strömt das Arbeitsfluid im dritten Raum F
durch die Öffnungen 47 in den ersten Raum D. Das Arbeitsfluid
im vierten Raum G strömt radial nach innen entlang den Seiten
der ersten und zweiten Reibelemente 46a und 46b. Dadurch wird
der erste Kolben 43 und der Kolben 42 axial in Richtung des
Motors bewegt, sodass das erste Reibelement 46a gegen die
Reibfläche 70 gedrückt wird und die Druckfläche 69 gegen das
zweite Reibelement 46b gedrückt wird. Auf diese Weise befindet
sich die Überbrückungsvorrichtung 4 im Eingriff. In diesem
Ausführungsbeispiel ist ein Druckaufnahmebereich des Kolbens
42 radial nach innen und nach außen über das zweite Reibelement
46b vergrößert. Da der Druckaufnahmebereich des Kolbens
42 vergrößert ist, kann die Druckkraft, welche vom Kolben 42
auf das zweite Reibelement 46b ausgeübt wird, groß sein. Daher
kann das Übertragungsdrehmoment der Überbrückungsvorrichtung 4
vergrößert werden.
Der Kolben 42 weist einen Bewegungsbereich 141 auf, welcher
sich vom radial inneren Bereich des dritten Raums F radial
nach innen erstreckt. Der Bewegungsbereich 141 ist ein ring
förmiger Bereich, welcher sich vom inneren zylindrischen Be
reich 63 des Kolbens 42 radial nach innen erstreckt. Der Bewe
gungsbereich 141 erstreckt sich zwischen dem Dämpfermechanis
mus 44 und dem Turbinenradgehäuse 20. Der Bewegungsbereich 141
weist einen inneren Umfang auf, welcher in die Nähe der zwei
ten Klauenbereiche 59 des angetriebenen Elements 51 verlängert
ist.
Nachfolgend wird die Funktion des Bewegungsbereichs 141 im De
tail beschrieben. Bei der Überbrückungsvorrichtung 4 dieses
Ausführungsbeispiel unterteilt der erste Kolben 43 den Raum C
in einen ersten und zweiten Raum D und E. Der erste Raum D ist
ein Raum, durch den das Arbeitsfluid durch den dritten Öl
durchlass zugeführt und abgelassen werden kann. Im Gegensatz
dazu ist der zweite Raum E ein Raum, welcher im Wesentlichen
zwischen dem Kolbenelement 41 und dem Turbinenrad 11 angeord
net ist. Der Kolbenmechanismus 41 und das Turbinenrad 11 sind
miteinander drehfest verbunden. Das Arbeitsfluid strömt bzw.
bewegt sich üblicherweise nicht im zweiten Raum E. In diesem
Fall, selbst im Nicht-Eingriffszustand der Überbrückungsvor
richtung 4 strömt das Arbeitsfluid in den ersten Raum D und
das Arbeitsfluid strömt nicht durch einen Hauptbereich des
zweiten Raums E. Daher kann infolge der Strömung des Arbeits
fluids der Hydraulikdruck im ersten Raum D kleiner werden als
im zweiten Raum E. Wenn eine derartige Druckdifferenz auf
tritt, können sich der erste Kolben 43 und der Kolben 42 axial
in Richtung des Motors bewegen. Diese axiale Bewegung würde
einen Kontakt zwischen den Elementen im Kupplungsverbindungs
bereich 40 verursachen. Ein derartiger Kontakt würde ein Wi
derstandsdrehmoment verursachen.
In diesem Ausführungsbeispiel ist der Kolben 42 im zweiten
Raum E als ein Eingangselement angeordnet, welches sich zusam
men mit der vorderen Abdeckung 2 dreht. Zusätzlich weist der
Kolben 42 einen Bereich auf, welcher im radial inneren Bereich
des zweiten Raums E angeordnet ist. Daher kann das Arbeits
fluid im zweiten Raum E durch den Bewegungsbereich 141 bewegt
werden. Dieses Druckgleichgewicht zwischen dem ersten und dem
zweiten Raum D und E unterstützt die Verhinderung der Axialbe
wegung des ersten Kolbens 43 oder des Kolbens 42 in Richtung
des Motors. Dementsprechend kann ein Widerstandsdrehmoment
kleiner sein als bei einem Aufbau ohne Bewegungsbereich 141.
Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf Fig. 7 eine modifizierte
Überbrückungsvorrichtung 4 gemäß einem fünften Ausführungsbei
spiel der vorliegenden Erfindung beschrieben. Das fünfte Aus
führungsbeispiel entspricht im Wesentlichen dem ersten Ausfüh
rungsbeispiel, mit Ausnahme der nachfolgend erläuterten modi
fizierten Bereiche. Da dieses Ausführungsbeispiel im Wesentli
chen dem ersten Ausführungsbeispiel entspricht, wird es nach
folgend nicht im Detail beschrieben. Weiter werden identische
oder im Wesentlichen identische Teile nachfolgend mit den
gleichen Bezugszeichen wie im ersten Ausführungsbeispiel be
zeichnet.
Genauer wurde das fünfte Ausführungsbeispiel derart modifi
ziert, dass ein Sprengring 118 fest mit den vorstehenden Tei
len oder den Keilverzahnungen 9 der vorderen Abdeckung 2 ver
bunden ist. Der Sprengring 118 ist axial gegenüberliegend dem
äußeren zylindrischen Bereich 62 des Kolbens 42 angeordnet und
ist zum Zwecke der Beschränkung der axialen Bewegung des Kol
bens 42 in Richtung des Motors vorgesehen.
Der erste Kolben 43 wurde modifiziert, sodass er einen radial
inneren Bereich aufweist, welcher in Axialrichtung in Richtung
des Getriebes bezüglich seines radial äußeren Bereichs ver
schoben ist. Der Kolben 42 weist eine innere Umfangsfläche
auf, welche drehbar und axial bewegbar durch einen zylindri
schen Bereich 113 abgestützt ist, welcher am radial mittleren
Bereich des ersten Kolbens 43 gebildet ist. Der zylindrische
Bereich 113 des ersten Kolbens 43 weist an seiner äußeren Um
fangsfläche eine ringförmige Aussparung auf. Ein Dichtring 114
ist in der ringförmigen Aussparung angeordnet. Der Dichtring
114 befindet sich mit der inneren Umfangsfläche des Kolbens 42
zur Abdichtung der Räume an den axial gegenüberliegenden Sei
ten des Kolbens 42 voneinander in Kontakt. Der erste Kolben 43
weist an seinem inneren Umfang einen inneren zylindrischen Be
reich 143 auf, welcher sich axial in Richtung des Getriebes
erstreckt. Der innere Bereich 143 ist radial durch die äußere
Umfangsfläche der Turbinenradnabe 23 abgestützt. Die Turbinen
radnabe 23 weist an ihrer äußeren Umfangsfläche eine ringför
mige Aussparung auf. Ein Dichtring 144 ist in der ringförmigen
Aussparung der Turbinenradnabe 23 angeordnet. Der Dichtring
144 befindet sich mit der inneren Umfangsfläche des inneren
zylindrischen Bereichs 143 des ersten Kolbens 43 in Kontakt.
Daher ist der Dämpfermechanismus 119 im ersten Raum D angeord
net. Der Dämpfermechanismus 119 ist aus einer Antriebsplatte
131, Torsionsfedern 52 und einem angetriebenen Element 133 ge
bildet. Die Antriebsplatte 131 ersetzt die ersten und zweiten
Antriebsplatten 54 und 55 des ersten Ausführungsbeispiels. Die
Antriebsplatte 131 weist einen radial äußeren Bereich auf,
welcher fest mit dem ersten Kolben 43 verbunden ist. Die An
triebsplatte 131 stützt die Motorseite der Torsionsfedern 52
in Axialrichtung ab. Der erste Kolben 43 weist eine Federhalterung
bzw. eine Federabstützung 135 auf, welche die Getriebe
seite der Torsionsfedern 52 in Axialrichtung abstützt. Der Fe
derabstützbereich 135 stützt ebenfalls die gegenüberliegenden
radialen Enden der Torsionsfedern 52 in Umfangsrichtung ab.
Das angetriebene Element 133 ist ein scheibenförmiges Element,
welches an seinem inneren Umfang Zähne 116 aufweist. Die Zähne
116 sind drehfest und axial bewegbar mit Zähnen 117 im Ein
griff. Die Zähne 09409 00070 552 001000280000000200012000285910929800040 0002010005516 00004 09290 117 sind an dem äußeren Umfang der Turbinen
radnabe 23 gebildet. Zwischen diesen Zähnen 116 und 117 sind
Räume, welche sich über die gesamte axiale Länge der Zähne 116
und 117 erstrecken, gebildet.
Das angetriebene Element 133 weist einen äußeren Umfangsbe
reich 115 auf. Die äußere Umfangsfläche des äußeren Umfangsbe
reichs 115 ist durch die innere Umfangsfläche des zylindri
schen Bereichs 113 des ersten Kolbens 43 in Radialrichtung ab
gestützt.
Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf Fig. 8 eine modifizierte
Überbrückungskupplung 4 gemäß einem sechsten Ausführungsbei
spiel der vorliegenden Erfindung beschrieben. Das sechste Aus
führungsbeispiel entspricht im Wesentlichen dem ersten Ausfüh
rungsbeispiel, mit Ausnahme von nachfolgend erläuterten modi
fizierten Bereichen. Da dieses Ausführungsbeispiel im Wesent
lichen dem ersten Ausführungsbeispiel entspricht, wird es
nachfolgend nicht im Detail beschrieben. Weiter werden identi
sche oder im Wesentlichen identische Teile mit den gleichen
Bezugszeichen wie im ersten Ausführungsbeispiel bezeichnet.
Genauer wurde das sechste Ausführungsbeispiel derart modifi
ziert, dass ein Sprengring 81 an der äußeren Umfangsfläche der
zweiten Antriebsplatte 55 angeordnet ist. Der Sprengring 67
des ersten Ausführungsbeispiels wurde entfernt. Der Sprengring
81 ist axial gegenüber dem inneren zylindrischen Bereich 63
des Kolbens 42 angeordnet. Im ersten Ausführungsbeispiel ist
die axiale Bewegung des Kolbens 42 am radial äußeren Bereich
des Kolbens 42 durch den Drahtring 67 beschränkt. Im sechsten
Ausführungsbeispiel ist die axiale Bewegung des Kolbens 42 am
radial inneren Bereich des Kolbens 42 durch den Sprengring 81
beschränkt.
Zusätzlich positionieren in diesem Ausführungsbeispiel die er
sten Klauenbereiche 61 das angetriebene Element 51 in Radial
richtung. Die Antriebsplatte 55 im ersten Ausführungsbeispiel
positioniert das angetriebene Element 51 in Radialrichtung.
Die innere Umfangsfläche der ersten Klauenbereiche 61 befinden
sich mit der äußeren Umfangsfläche der zweiten Klauenbereiche
59 in Kontakt, um das angetriebene Element 51 in Radialrich
tung zu positionieren.
Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf Fig. 9 eine modifizierte
Überbrückungskupplung 4 gemäß einem siebten Ausführungsbei
spiel der vorliegenden Erfindung beschrieben. Das siebte Aus
führungsbeispiel entspricht im Wesentlichen dem ersten Ausfüh
rungsbeispiel, mit Ausnahme der nachfolgend erläuterten modi
fizierten Bereiche. Da dieses Ausführungsbeispiel im Wesentli
chen dem ersten Ausführungsbeispiel entspricht, wird es nach
folgend nicht im Detail beschrieben. Weiter werden identische
oder im Wesentlichen identische Teile mit den gleichen Bezugs
zeichen wie im ersten Ausführungsbeispiel bezeichnet.
In der in Fig. 9 gezeigten Überbrückungsvorrichtung 4 wurde
der erste Kolben 43 derart modifiziert, dass er an seinem ra
dial mittleren Bereich einen zylindrischen Bereich 146 auf
weist. Der zylindrische Bereich 146 stützt den inneren Um
fangsbereich des Kolbens 42 ab.
Zusätzlich ersetzt ein Dämpfermechanismus 120 in diesem Aus
führungsbeispiel den Dämpfermechanismus 44 des ersten Ausfüh
rungsbeispiels. Der Dämpfermechanismus 120 ist an der Getriebeseite
des inneren Umfangsbereichs des ersten Kolbens 43 an
geordnet. Der Dämpfermechanismus 120 ist im Wesentlichen aus
einer Antriebsplatte 121, einer angetriebenen Platte 122 und
einer Vielzahl von Torsionsfedern 123 gebildet. Die An
triebsplatte 121 ist eine ringförmige Platte und ist an der
Getriebeseite des ersten Kolbens 43 angeordnet. Die An
triebsplatte 121 ist fest mit dem inneren Umfangsbereich des
ersten Kolbens 43 verbunden. Genauer befindet sich die An
triebsplatte 121 mit dem ersten Kolben 43 in Kontakt und der
innere Umfangsbereich der Antriebsplatte 121 ist fest mit dem
ersten Kolben 43 mittels einer Vielzahl von Nieten verbunden.
Die Antriebsplatte 121 weist Halterungen bzw. Abstützungen 125
und 126 auf, um die radial gegenüberliegenden Seiten jeder
Torsionsfeder 123 abzustützen. Die Antriebsplatte 121 weist
ebenfalls Halterungen bzw. Abstützungen 127 auf, um die in Um
fangsrichtung gegenüberliegenden Enden der Torsionsfedern 123
abzustützen. Die angetriebene Platte 123 weist einen ringför
migen Bereich 128 auf, welcher fest mit der Turbinenradnabe 23
mittels einer Vielzahl von Nieten 129 verbunden ist. Die ange
triebene Platte 122 weist ebenfalls Klauen 130 auf, welche
sich in Axialrichtung in Richtung des Motors erstrecken und
sich mit den in Umfangsrichtung gegenüberliegenden Enden jeder
Torsionsfeder 123 im Eingriff befinden.
Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf Fig. 10 eine modifizier
te Überbrückungskupplung 4 gemäß einem achten Ausführungsbei
spiel der vorliegenden Erfindung beschrieben. Das achte Aus
führungsbeispiel entspricht im Wesentlichen dem siebten Aus
führungsbeispiel, mit Ausnahme von nachfolgend erläuterten mo
difizierten Bereichen. Da dieses Ausführungsbeispiel im We
sentlichen dem siebten Ausführungsbeispiel entspricht, wird es
nachfolgend nicht im Detail beschrieben. Weiter werden identi
sche oder im Wesentlichen identische Teile mit den gleichen
Bezugszeichen wie im siebten Ausführungsbeispiel bezeichnet.
In diesem Ausführungsbeispiel ist ein Sprengring 82 an einem
zylindrischen Bereich 146 des ersten Kolbens 43 angeordnet.
Der Sprengring 82 ist gegenüberliegend dem inneren zylindri
schen Bereich 63 des Kolbens 42 angeordnet. In diesem Ausfüh
rungsbeispiel ist die axiale Bewegung des radial äußeren Be
reichs des Kolbens 42 ebenfalls beschränkt. Genauer ist ein
Drahtring 67 an den vorstehenden Teilen oder den Keilverzah
nungen 9 der vorderen Abdeckung 2 angeordnet, ähnlich wie im
ersten und siebten Ausführungsbeispiel. Da jedoch im achten
Ausführungsbeispiel die radial inneren und äußeren Bereiche
des Kolbens 42 gegen eine axiale Bewegung beschränkt sind,
kann die Position und Stellung des Kolbens 42 im Nicht-
Eingriffszustand der Überbrückungsvorrichtung 4 stabil bzw.
beständig sein.
Bei der Überbrückungsvorrichtung für eine Drehmomentwandler
gemäß der vorliegenden Erfindung ist das angetriebene Element
in einen Bereich zur Durchführung der Drehmomentübertragung
und einen Bereich unterteilt, welcher radial abgestützt ist.
Daher ist es nicht notwendig, die Turbinenradnabe zur Herstel
lung einer Keilverzahnung zu bearbeiten. Dementsprechend kann
im Vergleich mit dem Stand der Technik der Aufbau einfach sein
und die Herstellungskosten können gering sein.
Zusammenfassend wurde insoweit eine Überbrückungsvorrichtung 4
für einen Drehmomentwandler 1 beschrieben, welche einen ersten
Kolben 43 und einen zweiten Kolben 42 aufweist, die in Abhän
gigkeit von Druckänderungen in Axialrichtung bewegbar sind.
Insbesondere sind die Kolben 42 und 43 der Überbrückungsvor
richtung 4 des Drehmomentwandlers 1 derart ausgebildet, dass
ein Widerstandsdrehmoment verhindert wird, während eine aus
reichend große Drehmomentübertragungskapazität aufrechterhal
ten wird. Der erste Kolben 43 ist in einem Raum C entsprechend
Druckänderungen im Raum C bewegbar. Der Kolben 43 ist nahe ei
ne Reibfläche der vorderen Abdeckung 2 angeordnet. Der zweite
Kolben 42 ist im Raum C entsprechend Druckänderungen im Raum C
bewegbar. Der zweite Kolben 42 ist derart ausgebildet, dass er
den ersten Kolben 43 in Richtung der Reibfläche der vorderen
Abdeckung 2 drückt.
Obwohl einige Ausführungsformen ausgewählt wurden, um die vor
liegende Erfindung zu veranschaulichen, ist es für einen Fach
mann aus der Offenbarung offensichtlich, daß verschiedene Än
derungen und Modifikationen gemacht werden können, ohne hier
bei den Bereich der Erfindung, wie er durch die beigefügten
Patentansprüche definiert ist, zu verlassen. Demzufolge dient
die vorherige Beschreibung der Ausführungsformen nach der vor
liegenden Erfindung nur zur Veranschaulichung und nicht zum
Zwecke der Beschränkung der Erfindung, wie sie durch die bei
gefügten Patentansprüche und deren Äquivalente vorgegeben ist.
Claims (18)
1. Überbrückungsvorrichtung für einen Drehmomentwandler (1),
welcher eine vorderen Abdeckung (2) mit einer Reibfläche
(70) an ihrer Innenseite, ein Laufrad (10) und ein Turbi
nenrad (11) aufweist, wobei die Überbrückungsvorrichtung
(4) in einem Raum (C) zwischen dem Turbinenrad (11) und der
vorderen Abdeckung (2) zum mechanischen Eingreifen und Lö
sen der vorderen Abdeckung (2) vom Turbinenrad (11) ange
ordnet ist, umfassend:
einen ersten Kolben (43), welcher innerhalb des Raums entsprechend Druckänderungen in dem Raum bewegbar ist, wobei der erste Kolben (43) nahe der Reibfläche (70) der vorderen Abdeckung (2) angeordnet ist und einen er sten Dichtmechanismus (57) aufweist, um einen ersten Raum (D) bei anliegendem Kolben (43) abzudichten; und
einen zweiten Kolben (42), welcher innerhalb des Raums entsprechend Druckänderungen in dem Raum bewegbar ist, wobei der zweite Kolben (42) in der Lage ist, den ersten Kolben (43) in Richtung der Reibfläche (70) der vorderen Abdeckung (2) zu drücken und wobei der zweite Kalben ei nen zweiten Dichtmechanismus (66; 95; 112; 114) auf weist, um einen zweiten Raum (E) bei anliegendem Kolben (42) abzudichten.
einen ersten Kolben (43), welcher innerhalb des Raums entsprechend Druckänderungen in dem Raum bewegbar ist, wobei der erste Kolben (43) nahe der Reibfläche (70) der vorderen Abdeckung (2) angeordnet ist und einen er sten Dichtmechanismus (57) aufweist, um einen ersten Raum (D) bei anliegendem Kolben (43) abzudichten; und
einen zweiten Kolben (42), welcher innerhalb des Raums entsprechend Druckänderungen in dem Raum bewegbar ist, wobei der zweite Kolben (42) in der Lage ist, den ersten Kolben (43) in Richtung der Reibfläche (70) der vorderen Abdeckung (2) zu drücken und wobei der zweite Kalben ei nen zweiten Dichtmechanismus (66; 95; 112; 114) auf weist, um einen zweiten Raum (E) bei anliegendem Kolben (42) abzudichten.
2. Überbrückungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, dass der erste Kolben (43) dem Turbinenrad (11)
ein Drehmoment zuführt und der zweite Kolben (42) ein
Drehmoment von der vorderen Abdeckung (2) empfängt.
3. Überbrückungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, dass der erste Kolben (43) einen ersten
Reibverbindungsbereich (49) aufweist, welcher zur Reibflä
che (70) der vorderen Abdeckung (2) benachbart ist, und der
zweite Kolben (42) einen zweiten Reibverbindungsbereich
(68) aufweist, welcher zu einer Seite des ersten Reibver
bindungsbereichs (49) benachbart ist, welche von der Reib
fläche (70) der vorderen Abdeckung (2) abgewandt ist.
4. Überbrückungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Kolben (42) einen
Innendurchmesser aufweist, welcher größer als ein Innen
durchmesser des ersten Kolbens (43) ist.
5. Überbrückungsvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekenn
zeichnet, dass der Innendurchmesser des zweiten Kolbens
(42) zumindest doppelt so groß wie der Innendurchmesser des
ersten Kolbens (43) ist.
6. Überbrückungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, dass der erste Kolben (43) den Raum
in den ersten Raum (D) an einer Seite der vorderen Abdec
kung und den zweiten Raum (E) an einer Turbinenradseite un
terteilt.
7. Überbrückungsvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekenn
zeichnet, dass ein dritter Raum (F) zwischen dem ersten
Kolben (43) und dem zweiten Kolben (42) gebildet ist, wobei
der dritte Raum (F) an einer Seite des zweiten Kolbens (42)
abgedichtet ist, welche vom ersten Kolben (43) abgewandt
ist.
8. Überbrückungsvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekenn
zeichnet, dass der erste Kolben (43) einen Verbindungsbereich
(47) zur Verbindung zwischen dem ersten und dritten
Raum (D, F) bildet.
9. Überbrückungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, dass der erste Kolben (43) eine
Platte (45) und einen Dämpfermechanismus (44) aufweist, wo
bei die Platte (45) den ersten Reibverbindungsbereich (49)
an einem äußeren Umfangsbereich aufweist, wobei die Platte
(45) eine innere Umfangsfläche aufweist, welche zur Abdich
tung von axial gegenüberliegenden Seiten der Platte (45)
abgestützt ist, wobei der Dämpfermechanismus (44) in der
Lage ist, die Platte (45) mit dem Turbinenrad (11) in einer
Rotationsrichtung elastisch zu verbinden.
10. Überbrückungsvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekenn
zeichnet, dass der zweite Kolben (42) einen äußeren Um
fangsbereich aufweist, welcher sich über den ersten
Reibverbindungsbereich (49) des ersten Kolbens (43) radial
nach außen erstreckt und einen vierten Raum (G) mit der
vorderen Abdeckung (2) bildet.
11. Überbrückungsvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekenn
zeichnet, dass der zweite Dichtmechanismus (95) zwischen
dem äußeren Umfangsbereich des zweiten Kolbens (42) und der
Innenfläche der vorderen Abdeckung (2) zur Abdichtung von
axial gegenüberliegenden Seiten des zweiten Kolbens (42)
voneinander angeordnet ist.
12. Überbrückungsvorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch
gekennzeichnet, dass ein Vorspannelement (97) im vierten
Raum (G) angeordnet ist, wobei das Vorspannelement (97)
durch die vordere Abdeckung (2) abstützbar ist und angeord
net ist, um den zweiten Kolben (42) von der Reibfläche (70)
der vorderen Abdeckung (2) fort vorzuspannen.
13. Überbrückungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12,
dadurch gekennzeichnet, dass der erste Kolben (43) ein er
stes Reibelement (46a) und ein zweites Reibelement (46b)
aufweist, wobei das erste Reibelement (46a) fest mit der
zur vorderen Abdeckung gerichteten Seite des ersten
Reibverbindungsbereichs (49) verbunden ist, wobei das zwei
te Reibelement (46b) fest mit der gegenüberliegenden Seite
des ersten Reibverbindungsbereichs (49) verbunden ist, wo
bei das zweite Reibelement (46b) einen kleineren Außen
durchmesser als ein Außendurchmesser des ersten Reibele
ments (46a) aufweist.
14. Überbrückungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis
13, dadurch gekennzeichnet, dass die Überbrückungsvorrich
tung einen Verbindungsunterbrechungsmechanismus aufweist,
welcher eine Fluidverbindung zwischen dem zweiten Raum (E)
und dem dritten und dem vierten Raum (F, G) verhindert,
wenn sich der zweite Reibverbindungsbereich (68) mit dem
ersten Reibverbindungsbereich (49) im Reibeingriff befin
det, und welcher zumindest einen der dritten und vierten
Räume (F, G) mit dem zweiten Raum (E) verbindet, wenn sich
der zweite Reibverbindungsbereich (68) vom ersten Reibver
bindungsbereich (49) außer Reibeingriff befindet.
15. Überbrückungsvorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekenn
zeichnet, dass der Verbindungsunterbrechungsmechanismus als
eine axiale Durchgangsbohrung (109) ausgebildet ist, welche
im zweiten Reibverbindungsbereich (68) des zweiten Kolbens
(42) gebildet ist.
16. Überbrückungsvorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekenn
zeichnet, dass ein ringförmiges Reibelement (46b) an einer
Fläche des ersten Reibverbindungsbereichs (49) nahe dem
zweiten Reibverbindungsbereich (68) befestigt ist, wobei
das Reibelement (46b) eine ringförmige Aussparung aufweist,
welche der Durchgangsbohrung (109) entspricht.
17. Überbrückungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12,
dadurch gekennzeichnet, dass der erste Kolben (43) einen
ringförmigen ersten Reibverbindungsbereich (49) aufweist,
welcher zur Reibfläche (70) der vorderen Abdeckung (2) be
nachbart ist, wobei ein ringförmiges erstes Reibelement
(46a) fest mit der zur Reibfläche der vorderen Abdeckung
gerichteten Seite des ersten Reibverbindungsbereichs (49)
verbunden ist, und wobei ein ringförmiges zweites Reibele
ment (46b) fest mit einer gegenüberliegenden Turbinen
radseite des ersten Reibverbindungsbereichs (49) verbunden
ist, wobei das zweite Reibelement (46b) einen Innendurch
messer aufweist, welcher größer als ein Innendurchmesser
des ersten Reibelements (46a) ist.
18. Drehmomentwandler mit einer Überbrückungsvorrichtung nach
einem der vorhergehenden Ansprüche.
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