DE10110693C2 - Hydraulische Drehmomentübertragungsvorrichtung - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine hydraulische Dreh­ momentübertragungsvorrichtung. Genauer betrifft die vorliegende Erfindung eine hydraulische Drehmomentübertra­ gungsvorrichtung, welche eine Dämfungsvorrichtung aufweist, die außerhalb des Hauptkörpers davon vorgesehen ist.

Ein Drehmomentwandler ist eine Vorrichtung, welche drei Typen von Schaufelrädern (das heißt, ein Primärrad, ein Sekundärrad und ein Leitrad) im Innern davon aufweist und Kraft mittels eines darin enthaltenen Fluids überträgt. Eine Überbrückungs­ vorrichtung ist innerhalb der Fluidkammer des Dreh­ momentwandlers vorgesehen, um ein Drehmoment mechanisch auf das Ausgangselement zu übertragen. Die Überbrückungs­ vorrichtung umfaßt im wesentlichen einen Kolben, welcher in der Axialrichtung bewegbar ist, und eine Dämpfungsvorrichtung, welche zwischen dem Kolben und dem Ausgangselement vorgesehen ist. Werden Drehmomentschwankungen vom Motor auf die Überbrückungsverbindung übertragen, so werden die Schwankungen durch die Dämpfungsvorrichtungen aufgenommen und gedämpft.

Eine Struktur, bei welcher die Dämpfungsvorrichtung außerhalb der Fluidkammer des Drehmomentwandlers vorgesehen ist, ist ebenfalls bekannt. Eine solche externe Dämpfungsvorrichtung ist zwischen der Spitzte der Kurbelwelle und der Vorderabdeckung des Drehmomentwandlers angeordnet und weist die gleiche Struktur wie eine herkömmliche Dämpfungsvor­ richtung eines Kupplungsscheibenanordnungstyps auf. Beispiels­ weise kann die Dämpfungsvorrichtung ein erstes scheiben­ förmiges Element, ein Paar von zweiten scheibenförmigen Elementen, welche in Axialrichtung auf beiden Seiten des ersten scheibenförmigen Elements angeordnet sind, und ein Federelement umfassen, welches in einem Fensterloch des ersten scheibenförmigen Elements angeordnet ist und durch den Tragabschnitt des Paars von zweiten scheibenförmigen Elementen getragen wird. Der Innenumfangsrand einer derartigen Dämpfungsvorrichtung kann beispielsweise fest mit der Kurbelwelle mittels einer Schraube verbunden sein, und der Außenumfangsrand kann fest mit der Vorderabdeckung des Drehmomentwandlers mittels einer Schraube verbunden sein. Kurz ausgedrückt, müssen Schrauben oder andere Verbindungselemente verwendet werden, wenn ein Drehmomentwandler an die Kurbelwelle montiert wird.

Aus der DE 199 05 525 A1 und der DE 42 11 840 A1 sind gattungsgemäße, hydraulische Drehmomentübertragungsvorrichtun­ gen bekannt, welche jedoch eine Vielzahl von Teilen aufweisen und einen großen Bauraum benötigen.

Angesichts der obigen Ausführung besteht eine Notwendigkeit nach einer hydraulischen Drehmonentsvorrichtung, welche die oben erwähnten Probleme des Standes der Technik überwindet. Diese Erfindung richtet sich an diese Notwendigkeit des Standes der Technik sowie an andere Notwendigkeiten, welche Fachleuten auf diesem Gebiet angesichts der vorliegenden Offenbarung ersichtlich werden.

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine hydraulische Drehmomentübertragungsvorrichtung zu schaffen, welche derart gestaltet ist, daß bei einfachem und kompaktem Aufbau die Montagefähigkeit der hydraulischen Drehmomentüber­ tragungsvorrichtung verbessert wird.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst, die Unteransprüche zeigen weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung.

Die obigen Aufgaben können durch Vorsehen einer hydraulischen Drehmomentübertragungsvorrichtung gelöst werden, welche ein Drehmoment von der Kurbelwelle eines Motors auf ein Getriebe überträgt. Die hydraulische Drehmomentübertragungsvorrichtung ist ausgestattet mit einem Hauptkörper mit einer darin ausgebildeten Fluidkammer, einem fluidbetriebenen Element, das in der Fluidkammer des Hauptkörpers angeordnet ist, und einer Dämpfungsvorrichtung zum elastischen Verbinden des Hauptkörpers direkt mit der Kurbelwelle. Das fluidbetriebene Element ist in der Fluidkammer des Hauptkörpers angeordnet, so dass eine Drehung des Hauptkörpers bewirkt, daß ein Fluid in der Fluidkammer des Hauptkörpers das fluidbetriebene Element dreht. Das fluidbetriebene Element weist ein Ausgangselement auf, welches geeignet ist, mit dem Getriebe verbunden zu werden. Die Dämpfungsvorrichtung weist einen ersten und einen zweiten Verbindungsabschnitt auf, welche derart gestaltet sind, daß sie den Hauptkörper elastisch mit der Kurbelwelle in einer Drehrichtung verbinden. Der Erste Verbindungsabschnitt ist mit dem Hauptkörper verbunden. Der zweite Verbindungsabschnitt ist elastisch mit dem ersten Verbindungs­ abschnitt verbunden und derart gestaltet, daß er direkt mit der Kurbelwelle fest verbunden wird. So wird der Hauptkörper mit der Kurbelwelle verbunden, so dass die Verbindung in der Drehrichtung elastisch ist. Weiter ist ein Massekörper derart gestaltet, dass er fest mit der Kurbelwelle verbunden ist. Dadurch ist die Struktur einfach, da der Massekörper fest und direkt mit der Kurbelwelle verbunden ist und sich nicht in Eingriff mit der hydraulischen Drehmomentübertra­ gungsvorrichtung bzw. der Dämpfungsvorrichtung befindet. Die Gesamtstruktur dieser hydraulischen Drehmomentübertra­ gungsvorrichtung ist einfach, da der Hauptkörper direkt mit der Kurbelwelle über die Dämpfungsvorrichtung verbunden ist.

Die hydraulische Drehmomentübertragungsvorrichtung kann ferner mit einem zusätzlichen Merkmal ausgestattet sein, welches darin besteht, daß die Dämpfungsvorrichtung ein Federelement aufweist, welches durch die Kurbelwelle bzw. den Hauptkörper gehalten wird und sich mit dem jeweils anderen in einer derartigen Weise in Eingriff befindet, daß es in der Axialrichtung anbringbar bzw. abnehmbar ist. Anders aus­ gedrückt, umfaßt die Dämpfungsvorrichtung mindestens ein Federelement, welches derart gestaltet ist, daß es durch den ersten bzw. den zweiten Verbindungsabschnitt gehalten wird, wobei der jeweils andere des ersten bzw. zweiten Verbindungsabschnitts in der Axialrichtung anbringbar bzw. abnehmbar ist. Mittels dieser hydraulischen Drehmomentübertra­ gungsvorrichtung kann eine Montage durchgeführt werden durch Bewegen des Hauptkörpers in der Axialrichtung, so daß er sich dicht an der Kurbelwelle befindet. Kurz ausgedrückt, wird die Montagefähigkeit der hydraulischen Drehmomentübertragungs­ vorrichtung verbessert, da die Vorrichtung in der Axial­ richtung an der Dämpfungsvorrichtung trennbar ist.

Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung kann die hydraulische Drehmomentübertragungsvorrichtung ferner mit einem zusätzlichen Merkmal ausgestattet sein, welches darin besteht, daß der Hauptkörper der Vorrichtung eine Platte aufweist, welche die dem Motor zugewandte Seitenwand der Fluidkammer bildet. Ferner umfaßt die Dämpfungsvorrichtung: einen Federelement-Tragabschnitt, welcher auf der Platte ausgebildet ist; ein Federelement, dessen beide Drehrichtungs­ ränder und Axialrichtungsgetriebeseite durch den Federelement- Tragabschnitt gehalten werden; und ein Antriebselement, welches fest mit der Kurbelwelle verbunden ist und einen Anschlagabschnitt aufweist, welcher in der Axialrichtung bezüglich beider Drehrichtungsränder des Federelements frei anbringbar bzw. abnehmbar ist. Bei dieser hydraulischen Drehmomentübertragungsvorrichtung wird das Federelement durch die Platte des Hauptkörpers im voraus gehalten. Ferner wird, wenn die hydraulische Drehmomentübertragungsvorrichtung an die Kurbelwelle montiert wird, der Anschlagabschnitt des Antriebselements in Eingriff ausgehend von der Axialrichtung mit beiden Umfangsrichtungsrändern des Federelements gebracht.

Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung kann die hydraulische Drehmomentübertragungsvorrichtung ferner mit einem zusätzlichen Merkmal ausgestattet sein, welches darin besteht, daß die Platte einen Halteabschnitt zum Halten der Axialrichtungsmotorseite des elastischen Elements aufweist. Bei dieser hydraulische Drehmomentübertragungsvorrichtung kann das Federelement infolge des Halteabschnitts nicht von der Platte fallen.

Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung kann die hydraulische Drehmomentübertragungsvorrichtung ferner mit einem zusätzlichen Merkmal ausgestattet sein, welches darin besteht, daß der Massekörper ein scheibenförmiges Element aufweist, dessen Innenumfangsrand fest mit der Kurbelwelle verbunden ist, und ein ringförmiges Element, welches fest mit dem Außenumfangsrand des scheibenförmigen Elements verbunden ist. Bei dieser hydraulischen Drehmomentübertragungs­ vorrichtung ist die Axialabmessung der gesamten hydraulischen Drehmomentübertragungsvorrichtung verkürzt, während noch immer eine ausreichende Trägheit beibehalten wird, da das ringförmige Element fest mit dem Außenumfangsrand des scheibenförmigen Elements verbunden ist.

Diese und weitere Aufgaben, Merkmale, Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden Fachleuten auf diesem Gebiet anhand der nachfolgenden Beschreibung ersichtlich, welche in Verbindung mit der beiliegenden Zeichnung ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt.

Nachfolgend wird die beiliegende Zeichnung beschrieben, welche Teil der vorliegenden Erstoffenbarung ist.

Fig. 1 ist eine schematische Vertikalquerschnittsansicht eines Drehmomentwandlers gemäß eines Ausführungsbei­ spiels der vorliegenden Erfindung;

Fig. 2 ist eine Teilseitenansicht eines Abschnitts des in Fig. 1 dargestellten Drehmomentwandlers, welche der Erläuterung der Dämpfungsvorrichtung dient;

Fig. 3 ist ein mechanisches Schaltbild des in Fig. 1 dargestellten Drehmomentwandlers; und

Fig. 4 ist eine schematische Vertikalquerschnittsansicht des in Fig. 1 dargestellten Drehmomentwandlers, welche den Vorgang des Montierens des Drehmoment­ wandlers an die Kurbelwelle darstellt.

Nachfolgend wird ein ausgewähltes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben. Fachleuten auf diesem Gebiet wird angesichts der vorliegenden Offenbarung klar werden, daß die folgende Beschreibung des bevorzugten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung lediglich erläuternden Charakter besitzt und nicht einer Einschränkung der Erfindung dient, welche durch die beiliegenden Ansprüche und deren Äquivalente definiert ist.

In Fig. 1 ist eine Längsquerschnittsansicht eines Dreh­ momentwandlers 1 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung dargestellt. Der Drehmomentwandler 1 ist eine Vorrichtung, welche eine Übertragung eines Drehmoments von einer Kurbelwelle 2 eines Motors auf eine Hauptantriebswelle 3 eines Getriebes ermöglicht bzw. unterbricht. Die Mittellinie O-O in Fig. 1 stellt die Dreh­ achse des Drehmomentwandlers 1 dar. Der (nicht dargestellte) Motor ist auf der linken Seite von Fig. 1 angeordnet, und das (nicht dargestellte) Getriebe ist auf der rechten Seite von Fig. 1 angeordnet. Der Drehmomentwandler 1 dient zum Übertragen eines Drehmoments von der Kurbelwelle 2 des Motors auf die Hauptantriebswelle 3 eines Getriebes.

Der Drehmomentwandler 1 umfaßt im wesentlichen einen Drehmomentwandler-Hauptkörper 5 mit einer Fluidkammer und einer Dämpfungsvorrichtung 6 zum Verbinden des Drehmoment­ wandler-Hauptkörpers 5 direkt mit der Kurbelwelle 2.

Die Kurbelwelle 2 ist mit einem Massekörper 7 ausgestattet. Der Massekörper 7 ist fest mit dem Ende der Kurbelwelle 2 verbunden und dient der Gewährleistung eines großen Trägheitsmomemts auf der Seite der Kurbelwelle 2 der Vorrichtung. Der Massekörper 7 umfaßt ein scheibenförmiges Element 11 und ein ringförmiges Kranzelement 12. Das scheibenförmige Element 11 ist an dessen Innenumfangsende am distalen Ende der Kurbelwelle 2 durch eine Vielzahl von Schrauben 15 befestigt. Die Schrauben 15 werden in Axialrichtung durch Löcher ausgehend von der Axialrichtungs­ getriebeseite des scheibenförmigen Elements 11 eingesetzt und anschließend in die Löcher der Kurbelwelle 2 geschraubt. Die Innenumfangskante des scheibenförmigen Elements 11 ist in Eingriff mit einer Außenumfangsfläche eines ringförmigen Vorsprungs 2a, welcher an der distalen Endfläche der Kurbelwelle 2 ausgebildet ist. Das ringförmige Kranzelement 12 ist auf der Axialgetriebeseite des Außenumfangsendes des scheibenförmigen Elements 11 befestigt. Das ringförmige Kranzelement 12 ist ein Trägheitselement mit einer verhältnis­ mäßig großen Axialdicke. Das ringförmige Kranzelement 12 ist am scheibenförmigen Element 11 mittels einer Vielzahl von in Umfangsrichtung angeordneten Schrauben 14 befestigt. Die Schrauben 14 sind ausgehend von der Motorseite in Axial­ richtung eingeschraubt. Ein Tellerrad 17 ist zum Starten des Motors vorgesehen. Das Tellerrad 17 ist an der Außenumfangs­ kante des scheibenförmigen Elements 11 befestigt. Der gesamte Massekörper 7 kann als einstückiges Element ausgebildet sein, falls dies erforderlich und/oder erwünscht ist.

Die Dämpfungsvorrichtung 6 dient zum elastischen Verbinden des Drehmomentwandler-Hauptkörpers 5 direkt mit der Kurbelwelle 2 in derartiger Weise, daß die Verbindung in der Drehrichtung elastisch ist. Die Dämpfungsvorrichtung 6 umfaßt im wesentlichen einen Innenumfangsabschnitt einer Vorderabdeckung 18, welche einen ersten Verbindungsabschnitt bildet, ein Antriebselement 19, welche einen zweiten Verbindungsabschnitt bildet, eine Vielzahl von Federelementen 20, welche den ersten und den zweiten Verbindungsabschnitt miteinander verbinden, und eine Halteplatte 21, welche ebenfalls einen Abschnitt des ersten Verbindungsabschnitts bildet.

Wie aus Fig. 1 und 2 ersichtlich, weist der Innen­ umfangsabschnitt der Vorderabdeckung 18 eine Vielzahl der Federtragabschnitte 25 auf, welche sich in der Drehrichtung der Vorderabdeckung 18 erstrecken. Die Tragabschnitte 25 sind in Umfangsrichtung in der Außenfläche der Vorderabdeckung 18 angeordnet, um die Federelemente 20 darin aufzunehmen. Die Tragabschnitte 25 und die Halteplatte 21 bilden einen ersten Verbindungsabschnitt der Dämpfungsvorrichtung 6, während das Antriebselement 19 einen zweiten Verbindungsabschnitt der Dämpfungsvorrichtung 6 bildet. Die Federtragabschnitte 25 sind vorstehende Abschnitte, welche durch Ziehen bzw. Pressen des Metalls der Vorderabdeckung 18 ausgebildet sind, so daß sie in einer Axialrichtung hin zur Getriebeseite des Hauptkörpers 5 vorstehen. So bilden die Federtragabschnitte 25 Vertiefungen auf der Außenfläche der Vorderabdeckung 18, welche in Axialrichtung hin zur Motorseite weist. Anders ausgedrückt, umfaßt ein Abschnitt bzw. eine Platte 31 der Vorderabdeckung 18, welche in Axialrichtung hin zur Motorseite weist, die Vertiefungen bzw. Federtragabschnitte 25.

Die Vorderabdeckung 18 umfaßt ferner eine Vielzahl von Vertiefungen bzw. von vertiefter Abschnitte 26, welche schmäler sind als die Federhalteabschnitte in der Radial­ richtung. Die vertieften Abschnitte 26 sind zwischen den Federhalteabschnitten 25 in der Umfangsrichtung ausgebildet. Die vertieften Abschnitte 26 nehmen einen Abschnitt des Antriebselements 19 wie unten erläutert auf. So umfaßt die Vorderabdeckung 18 des Hauptkörpers 5 eine Vielzahl von ersten Vertiefungen bzw. Federtragabschnitten 25 und eine Vielzahl von zweiten Vertiefungen bzw. vertieften Abschnitten 26, wobei die vertieften Abschnitte 26 zwischen den Federtragabschnitten 25 in der Vorderabdeckung 18 des Hauptkörpers 5 ausgebildet sind.

Das Antriebselement 19 ist ein ringförmiges Plattenelement, welches fest mit dem Ende der Kurbelwelle 2 durch die Vielzahl von Schrauben 15 verbunden ist. Das Antriebselement 19 weist einen ringförmigen Anbringungsabschnitt 19a und einen Anschlagabschnitt mit einer Vielzahl von Federanschlag­ flanschen 19b auf. Der Anbringungsabschnitt 19a schlägt gegen die Axialrichtungsgetriebeseite des Innenumfangsrands eines scheibenförmigen Elements 11 an. Der Anbringungsabschnitt 19a weist eine Vielzahl von Löchern zur Aufnahme der Schrauben 15 auf, um das Antriebselement 19 am Ende der Kurbelwelle 2 anzubringen. Die Anschlagflansche 19b erstrecken sich ausgehend von der Außenumfangskante des Antriebselements 19 hin zum Getriebe in der Axialrichtung. Die zweiten Ver­ tiefungen bzw. vertieften Abschnitte 26 sind derart gestaltet, daß sie die Anschlagflansche 19b in Axialrichtung aufnehmen. 50 sind die Anschlagflansche 19b in Eingriff mit den Drehenden der Federelemente 20, so daß die Federelemente 20 zusammen­ gedrückt werden, wenn sich das Antriebselement 19 relativ zum Hauptkörper 5 dreht. Diese Anordnung ermöglicht ein freies Anbringen bzw. Abnehmen der Anschlagflansche 19b in einer Axialrichtung bezüglich der beiden Drehenden der Federelemente 20.

Jedes Federelement 20 ist eine Schraubenfeder, welche sich längs in der Umfangsrichtung erstreckt. Jedes Federelement 20 ist im Innern eines der Federhalteabschnitte 25 untergebracht. Ein Federsitz 28 ist an beiden Umfangsrichtungsenden des Federelements 20 angeordnet. Die Federsitze 28 tragen die beiden Umfangsrichtungsenden jedes Federelements 20 und schlagen gegen die beiden Radialrichtungsseiten der vertieften Abschnitte 26, das heißt, die beiden Endflächen der Federtragabschnitte 25, an. Die Federsitze 28 weisen einen Tragabschnitt auf, welcher das elastische Element 20 trägt, und einen vorstehenden Abschnitt, welcher sich vom Tragabschnitt in die Spirale des Federabschnitts 20 erstreckt. Dabei erstrecken sich die Anschlagflansche 19b des oben erwähnten Antriebselements 19 im Innern der vertieften Abschnitte 26, und die Umfangsrichtungsenden davon schlagen gegen die Rückflächen der Tragabschnitte der Federsitze 28 an bzw. sind dazu nahe. So wird das Drehmoment am Antriebselement 19 über die Federelemente 20 auf die Vorderabdeckung 18 übertragen.

Ferner ist eine bogenförmige bzw. ringförmige Halteplatte 21 fest mit dem Außenumfangsabschnitt von Federhalteelementen 25 mittels einer Vielzahl von Nieten 22 verbunden. Die Halte­ platte 21 trägt die Axialseiten der Federelemente 20, welche in eine Richtung hin zum Motor weisen. Vorzugsweise befindet sich die Halteplatte 21 an den Radialrichtungsaußenabschnitten der Federelemente. Folglich stützt sie die Axialseite der Federelemente 20 an der Radialrichtungsaußenseite davon. Folglich werden die Federelemente 20 an der Vorderabdeckung 18 gehalten und bewegen sich nicht in der Axialrichtung.

Ferner können die Anschlagflansche 19b des Antriebselements 19 in und oder außer Eingriff mit den Federelementen 20 gebracht werden, indem das Antriebselement 19 einfach in der Axialrichtung des Drehmomentwandlers 1 bewegt wird. Der Typ des Federelements ist nicht auf eine Schraubenfeder, wie dargestellt, beschränkt. So kann das Federelement auch eine Blattfeder sein, welche durch Falten eines plattenförmigen Elements zu einer Vielzahl von Federelementen ausgebildet ist.

Wie oben erläutert dient der Innenumfangsabschnitt der Vorderabdeckung 18 als das Außenelement der Dämpfungs­ vorrichtung 6. Indem einem einzigen Element Mehrfachfunktionen verliehen werden, wird die Gesamtanzahl von Bauelementen verringert.

Bei dem Drehmomenthauptkörper 5 wird eine mit einem Arbeitsfluid gefüllte, ringförmige Fluidkammer durch die Vorderabdeckung 18 und den Primärradmantel 41 des Primärrads 35 gebildet. Die Vorderabdeckung 18 ist ein ringförmiges Plattenelement, welches auf der Motorseite angeordnet ist. Die oben erwähnten Federtragabschnitte 25 sind auf dem Innenumfangsabschnitt der Vorderabdeckung 18 angeordnet. Außerdem umfaßt der innerste Umfangsabschnitt der Vorder­ abdeckung 18 einen Zylinderabschnitt 57 und einen Flansch 58, welcher sich in Radialrichtung einwärts ausgehend vom Ende des Zylinderabschnitts 57 erstreckt. Die Außenumfangsfläche des Zylinderabschnitts 57 wird durch die Außenumfangsfläche des Vorsprung 2a getragen, und die Axialrichtungsmotorseite des Flansches 58 schlägt gegen die Axialrichtungsendfläche 2b der Kurbelwelle 2 an. So sind die Radial-und Axialpositionen der Vorderabdeckung 18 bezüglich der Kurbelwelle 2 bestimmt. Ferner sind die Lager 59 zwischen dem Zylinderabschnitt 57 und dem Ende der Hauptantriebswelle 3 angeordnet. Anders ausgedrückt, wird das Ende der Hauptantriebswelle 2 in der Radialrichtung durch das Ende der Kurbelwelle 2 über die Lager 59 getragen. Die beiden Axialrichtungsseiten der Lager 59 sind abgedichtet. Der Außenumfangsabschnitt der Vorderabdeckung 18 umfaßt einen flachen, scheibenförmigen Abschnitt 31 und einen Zylinderabschnitt 32, welcher sich in der Axialrichtung ausgehend von der Außenumfangskante des scheibenförmigen Abschnitts 31 hin zum Getriebe erstreckt. Die Außenumfangs­ kante des Primärradmantels 41 ist fest am Ende des Zylinder­ abschnitts 32 durch Schweißen oder ähnliches befestigt.

Eine Fluidkammerseite des Primärradmantels 41 ist mit einer Vielzahl von Schaufeln 42 ausgestattet. Eine Primärradnabe 43 ist fest mit der Innenumfangskante des Primärradmantels 41 verbunden, die Primärradnabe 43 weist einen scheibenförmigen Abschnitt 43a auf, welcher dem (später beschriebenen) Leitrad 37 zugewandt ist, und einen Zylinderabschnitt 43b, welcher sich in der Axialrichtung ausgehend von der Innenumfangskante des scheibenförmigen Abschnitts 43a hin zum Getriebe erstreckt. So umfaßt das Primärrad 35 im wesentlichen 14, eine Vielzahl von Schaufeln 42 und ein Primärradnabe 43.

Ein Sekundärrad 36 ist innerhalb der Fluidkammer an einer derartigen Position angeordnet, daß es dem Primärrad 35 direkt gegenüberliegend in der Axialrichtung ist. Das Sekundärrad 36 umfaßt einen Sekundärradmantel 44 und eine Vielzahl von Schaufeln 45, welche fest damit verbunden sind. Die Innenumfangskante des Sekundärradmantels 44 ist fest mit einer Sekundärradnabe 46 mittels einer Vielzahl von Nieten 40 verbunden. Die Sekundärradnabe 46 ist mit der Hauptantriebs­ welle 3 keilverzahnt.

Das Leitrad 37 ist zwischen dem Innenumfangsabschnitt des Primärrads 35 und dem Innenumfangsabschnitt des Sekundärrads 36 angeordnet. Das Leitrad 37 umfaßt im wesentlichen einen Träger 47 und eine Vielzahl von Schaufeln 48, welche auf der Außenumfangsfläche des Trägers 47 vorgesehen sind. Das Leitrad 37 ist eine Vorrichtung, welche dazu dient, den Fluß des Arbeitsfluids, welcher vom Sekundärrad 36 zum Primärrad 35 strömt, zu leiten. Das Leitrad 37 wird durch eine feststehende Welle 50 über eine Freilaufkupplung 49 getragen. Die feststehende Welle 50 ist ein Zylinderelement, welches auf der Innenumfangsseite 43b des Primärrads 43 angeordnet ist, und ist fest mit der (in der Zeichnung nicht dargestellten) Vorderabdeckung des Getriebes verbunden. Das Primärrad 35, das Sekundärrad 36 und das Leitrad 37 bilden eine torusförmige Fluidarbeitskammer, welche ein Drehmoment unter Verwendung der Wirkung des in der Fluidkammer enthaltenen Fluids überträgt.

Der Träger 47 und die Freilaufkupplung 49 des Leitrads 37 sind in Axialrichtung getragen und angeordnet zwischen der Primärradnabe 43 und der Sekundärradnabe 46, und der Raum zwischen den beiden Naben bildet einen Fluidkanal, welcher in der Radialrichtung verläuft. Der Zwischenraum 51 zwischen dem Leitrad 37 und der Primärradnabe 43 ist in Verbindung mit einem ersten Fluidpfad 52, welcher sich zwischen der Primärradnabe 43 und der feststehenden Welle 50 erstreckt. Der Zwischenraum 53 zwischen dem Leitrad 37 und der Sekundär­ radnabe 46 ist in Verbindung mit einem zweiten Fluidpfad 54, welcher zwischen der feststehenden Welle 50 und der Hauptantriebswelle 3 verläuft. Der erste Fluidpfad 52 und der zweite Fluidpfad 53 sind in Verbindung (in der Zeichnung nicht dargestellten) hydraulischen Arbeitsvorrichtung, welche eine Ölpumpe, Steuerventile und verschiedene Fluidpfade umfaßt.

Eine Zwischenscheibe 55 ist in Axialrichtung zwischen der Sekundärradnabe 46 und dem Innenumfangsabschnitt (dem Abschnitt weiter einwärts liegend als die Federtragabschnitte 25) der Vorderabdeckung 18 angeordnet. Die Zwischenscheibe 55 weist eine Vielzahl von Vertiefungen auf, welche in der Radialrichtung verlaufen und dem Arbeitsfluid ermöglichen, sich in die beiden Radialrichtungen durch die Zwischenscheibe 55 zu bewegen. Der durch die Zwischenscheibe 55 gewährleistete Radialrichtungszwischenraum ist in Verbindung mit einem dritten Fluidpfad 56, welcher innerhalb der Hauptantriebswelle 3 ausgebildet ist.

Die Überbrückungskupplung 38 umfaßt im wesentlichen einen Kolben 60. Der Kolben 60 ist ein scheibenförmiges bzw. ringförmiges Plattenelement, welches zwischen der Vorderab­ deckung 18 und dem Sekundärrad 36 angeordnet ist. Der Außendurchmesser des Kolbens 60 ist annähernd der Gleiche wie der des Torus, und der Innendurchmesser ist größer als der Außendurchmesser der Dämpfungsvorrichtung 6. Ein Naßreibbelag ist auf die Axialrichtungsmotorseite des Außenumfangsab­ schnitts des Kolbens 60 aufgebracht. Der Reibbelag ist der flachen Reibfläche der Vorderabdeckung 18 zugewandt. Die Innenumfangsfläche des Kolbens 60 wird durch die Außenum­ fangsfläche des ringförmigen Elements 61 getragen, welches fest mit dem Sekundärradmantel 44 verbunden ist. Dies bestimmt die Position des Kolbens in der Radialrichtung. Die Außenumfangskante des Kolbens 60 weist eine Vielzahl von Greifklauen 66 auf, welche sich in der Axialrichtung hin zum Getriebe erstrecken. Eine Antriebsplatte 62 ist am Außenumfangsabschnitt des Sekundärradmantels 44 vorgesehen.

Die Antriebsplatte 62 ist ein ringförmiges Plattenelement, welches einen ringförmigen Abschnitt 62a und eine Vielzahl von Eingriffsklauen 62b aufweist. Der ringförmige Abschnitt 62a ist fest mit dem Sekundärradmantel 62 verbunden, und die Eingriffsklauen 62b erstrecken sich in der Radialrichtung ausgehend vom ringförmigen Abschnitt 62a und befinden sich in Eingriff mit den Greifklauen 66. Infolge dieses Eingriffs dreht sich der Kolben einstückig mit dem Sekundärrad 36, jedoch kann er sich in der Axialrichtung drehen.

Nachfolgend wird die Wirkungsweise des Drehmomentwandlers 1 beschrieben. Das Drehmoment der Kurbelwelle wird auf den Drehmomentwandler-Hauptkörpers 5 über die Dämpfungsvorrichtung 6 übertragen. Wenn sich das Primärrad 35 des Drehmoment­ wandler-Hauptkörpers 5 dreht, wird das Sekundärrad 36 durch das Fluid angetrieben, und das damit einhergehende Drehmoment wird von der Sekundärradnabe 46 auf die Hauptantriebswelle 3 ausgegeben. Wenn der Motor gestartet ist und das Fahrzeug mit niedriger Geschwindigkeit fährt, wird das Arbeitsfluid vom dritten Fluidpfad 56 dem Raum zwischen dem Sekundärradmantel 44 und der Vorderabdeckung 18 über die Vertiefungen der Zwischenscheibe 55 zugeführt. Dieses Fluid strömt zur Außenumfangsseite, passiert zwischen dem Kolben 60 und der Vorderabdeckung 18 und strömt in die Fluidarbeitskammer durch den Zwischenraum zwischen dem Auslaß des Primärrads 35 und dem Einlaß des Sekundärrads 36. Das Arbeitsfluid in der Fluidarbeitskammer strömt beispielsweise vom Zwischenraum 53 in den zweiten Fluidpfad 54. Infolge dieses Strömungsmusters des Arbeitsfluids bewegt sich der Kolben 60 in Axialrichtung hin zum Getriebe und der Reibbelag trennt sich von der Vorderabdeckung 18.

Wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit beispielsweise 10 km/h überschreitet, so läuft das Arbeitsfluid im Raum zwischen dem Kolben 60 und der Vorderabdeckung 18 aus dem dritten Fluidpfad 56 ab. Anschließend bewegt sich der Kolben 60 in Axialrichtung hin zum Motor infolge des Drucks in der Fluidkammer und der Reibbelag wird gegen die Vorderabdeckung 18 gedrückt. Folglich wird das Drehmoment der Vorderabdeckung 18 direkt auf das Sekundärrad 36 mechanisch übertragen. Währenddessen strömt das Arbeitsfluid vom ersten Fluidpfad 52 durch den Zwischenraum 51 und in die Fluidarbeitskammer und strömt ferner aus dem Zwischenraum 53 in den zweiten Fluidpfad 54.

Die Kolbenreaktion während des oben beschriebenen Überbrückungsbetriebs ist verbessert, da die Dämpfungsvor­ richtung nicht am Kolben 60 vorgesehen ist, so daß das Gewicht des Kolbens 60 geringer ist. Ferner werden Drehmoment­ schwankungen, welche ausgehend vom Motor durch die Über­ brückungsverbindung getragen werden, durch die Federelemente 20 der Dämpfungsvorrichtung 6 aufgenommen und gedämpft. Wenn dies auftritt, dient der Massekörper 7, wie aus dem in Fig. 3 dargestellten mechanischen Schaltbild deutlich ersichtlich, als die Masse der Eingangsseite, und der gesamte Drehmoment­ hauptkörper 5 dient als die Masse der Ausgangsseite in einem Schwingungssystem, dessen Mitte sich an den Federelementen 20 der Dämpfungsvorrichtung 6 befindet. So kann der Drehmoment­ hauptkörper 5 als die Trägheit der Ausgangsseite verwendet werden, und die Trägheit der Ausgangsseite ist in ausreichen­ dem Maße größer als diejenige der Eingangsseite. Folglich wird eine Wirkung ähnlich der Wirkung eines Schwungrads eines Teilungstyps zur Schwingungsdämpfung erhalten.

Als nächstes wird der Montagevorgang des Drehmomentwandlers 1 beschrieben. Auf der Motorseite werden, wie in Fig. 3 dargestellt, der Massekörper 7 und das Antriebselement 19 vorher am Ende der Kurbelwelle 2 mittels der Schrauben 15 befestigt. Ferner werden die Federelemente 20 vorher an der Vorderabdeckung 18 angebracht. So werden vor dem Montage­ vorgang die Hauptkomponenten der Dämpfungsvorrichtung 6 (das heißt, die Federelemente 20) vorher an einem Abschnitt des Drehmomenthauptkörpers 5 (das heißt, der Vorderabdeckung 18) befestigt. Folglich können der Drehmomenthauptkörper 5 und die Federelemente 20 bequemer transportiert und vor einer Montage gelagert werden.

Daher werden, wenn beispielsweise der Motor und die Kurbel­ welle 2 in der Axialrichtung hin zum Getriebe bewegt werden, die Anschlagflansche 19b des Antriebselements 19 in Umfangs­ richtung zwischen die Federelemente 20 eingesetzt, welche sich auf der Axialrichtungsgetriebeseite befinden, oder genauer zwischen die Federsitze 28. Wenn eine Axialrichtungsendfläche 2b der Kurbelwelle 2 gegen den Flansch 58 der Vorderabdeckung 18 anschlägt, stoppt die relative Axialbewegung zwischen den beiden Bauteilen. Wie oben erwähnt, kann die Montage des Drehmomenthauptkörpers 5 an der Kurbelwelle 2 unter bloßer Verwendung einer relativen Axialbewegung zwischen den Elementen auf beiden Seiten abgeschlossen werden, so daß Befestigungselemente, wie Schrauben und Nieten, nicht benötigt werden. Folglich ist die Arbeit des Montierens des Drehmoment­ wandlers 1 vereinfacht, und die für die Montagearbeit erforderliche Zeit ist verkürzt.

Es ist ferner zulässig, daß die Dämpfungsvorrichtung 6 auf der Kurbelwellenseite vor einer Montage befestigt ist. Die Form der Dämpfungsvorrichtung 6 ist nicht auf die Form des oben beschrieben Ausführungsbeispiels beschränkt. Die Dämpfungs­ vorrichtung 6 kann auch eine Kombination aus Federn und einer Reibungserzeugungsvorrichtung oder eine Kombination aus Federn und einer Zähigkeits-Widerstands-Erzeugungseinrichtung sein. Die hydraulische Drehmomentübertragungsvorrichtung kann auch eine Fluidverbindung an Stelle eines Drehmomentwandlers sein.

Mittels einer erfindungsgemäßen hydraulischen Drehmomentüber­ tragungsvorrichtung wird die Gesamtstruktur vereinfacht, da der Hauptkörper S direkt mit der Kurbelwelle 2 über die Dämpfungsvorrichtung 6 verbunden ist. Ferner ist die Montagefähigkeit der hydraulischen Drehmomentübertragungs­ vorrichtung stark verbessert, da die Montage durchgeführt werden kann, indem die hydraulische Drehmomentübertragungs­ vorrichtung in der Axialrichtung so lange bewegt wird, bis sie der Kurbelwelle 2 nahe ist.

Die einen Grad bestimmenden Ausdrücke, wie etwa "im wesent­ lichen", "etwa" und "annähernd", welche hierin verwendet werden, bedeuten einen angemessenen Betrag einer Abweichung des modifizierten Ausdrucks, so daß sich das Endergebnis nicht bedeutend ändert. Diese Ausdrücke sollten als eine Abweichung von mindestens plus/minus 5% des modifizierten Ausdrucks beinhaltend verstanden werden, wenn diese Abweichung nicht die Bedeutung des davon modifizierten Wortes aufhebt.

Zusammenfassend betrifft die vorliegende Erfindung eine hydraulische Drehmomentübertragungsvorrichtung, wobei ein Drehmomentwandler 1 mit einer Gestaltung versehen ist, welche die Montagefähigkeit der hydraulischen Drehmomentübertragungs­ vorrichtung verbessert. Der Drehmomentwandler 1 dient zum Übertragen eines Drehmoments von einer Motorkurbelwelle 2 auf ein Getriebe. Der Drehmomentwandler 1 ist mit einem Drehmomentwandler-Hauptkörper 5 ausgestattet, welcher darin eine Fluidkammer aufweist, und mit einer Dämpfungsvorrichtung 6, welche zum elastischen Verbinden des Drehmomenthauptkörpers 5 direkt mit der Kurbelwelle 2 dient, so daß die Verbindung in der Drehrichtung elastisch ist. Der Montagevorgang der Kurbelwelle 2 und der Kupplungsdeckelanordnung 8 wird durchgeführt, indem die Kurbelwelle 2 und die Kupplungs­ deckelanordnung 8 lediglich in Axialrichtung zueinander bewegt werden, ohne daß irgendwelche Befestigungselemente, wie etwa Schrauben, Niete oder ähnliches erforderlich sind.

Während lediglich ausgewählte Ausführungsbeispiele heran­ gezogen wurden, um die vorliegende Erfindung zu verdeutlichen, ist es Fachleuten auf diesem Gebiet angesichts der vorliegen­ den Offenbarung klar, daß verschiedene Änderungen und Abwandlungen daran vorgenommen werden können, ohne vom Umfang der Erfindung abzuweichen, welcher in den beiliegenden Ansprüchen definiert ist. Ferner besitzt die obige Beschreibung der erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiele ledig­ lich veranschaulichenden Charakter und dient nicht zur Einschränkung der Erfindung, welche durch die beiliegenden Ansprüche und deren Äquivalente definiert ist.

Claims (12)

1. Hydraulische Drehmomentübertragungsvorrichtung, welche geeignet ist, ein Drehmoment von einer Kurbelwelle (2) eines Motors auf ein Getriebe zu übertragen, wobei die hydraulische Drehmomentübertragungsvorrichtung umfasst:
einen Hauptkörper (5) mit einer darin ausgebildeten Fluidkammer;
ein fluidbetriebenes Element (36), das in der Fluidkammer des Hauptkörpers (5) angeordnet ist, so dass eine Drehung des Hauptkörpers (5) bewirkt, dass ein Fluid in der Fluidkammer des Hauptkörpers (5) das fluidbetriebene Ele­ ment (36) dreht, wobei das fluidbetriebene Element (36) ein Ausgangselement (46) aufweist, welches geeignet ist, mit dem Getriebe verbunden zu werden; und
eine Dämpfungsvorrichtung (6) mit einem ersten und einem zweiten Verbindungsabschnitt (18, 19), welche derart ge­ staltet sind, dass sie den Hauptkörper (5) elastisch mit der Kurbelwelle (2) in einer Drehrichtung verbinden, wo­ bei der erste Verbindungsabschnitt (18) mit dem Hauptkör­ per (5) verbunden ist und der zweite Verbindungsabschnitt (19) elastisch mit dem ersten Verbindungsabschnitt (18) verbunden, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Ver­ bindungsabschnitt (19) derart gestaltet ist, dass er fest und direkt mit der Kurbelwelle (2) verbunden ist, und ein Massekörper (7) derart gestaltet ist, dass er fest mit der Kurbelwelle (2) verbunden ist.

2. Hydraulische Drehmomentübertragungsvorrichtung nach An­ spruch 1, wobei die Dämpfungsvorrichtung (6) mindestens ein Federelement (20) umfasst, welches derart gestaltet ist, dass es durch den ersten oder den zweiten Verbin­ dungsabschnitt (18, 19) gehalten wird, wobei der jeweils andere des ersten und zweiten Verbindungsabschnitts (18, 19) an Umfangsenden des Federelements (20) anliegt, um in einer Axialrichtung anbringbar und abnehmbar zu sein.

3. Hydraulische Drehmomentübertragungsvorrichtung nach An­ spruch 2, wobei der Hauptkörper (5) eine Platte (31) um­ fasst, welche eine einem Motor zugewandte Seitenwand der Fluidkammer bildet,
der erste Verbindungsabschnitt (18) der Dämpfungsvorrich­ tung (6) einen in der Platte (31) ausgebildeten Tragab­ schnitt (25) umfasst, welcher derart gestaltet ist, dass die beiden Drehenden und eine axialseitige Getriebeseite des Federelements (20) durch den Tragabschnitt (25) ge­ halten werden, und
der zweite Verbindungsabschnitt (19) der Dämpfungsvor­ richtung (6) ein Antriebselement mit einem Anbringungs­ abschnitt (19a), welcher derart gestaltet ist, dass er fest mit der Kurbelwelle (2) verbunden ist, und einem An­ schlagabschnitt (19b) umfasst, welcher in einer Axial­ richtung bezüglich der beiden Drehenden des Federelements (20) frei anbringbar und abnehmbar ist.

4. Hydraulische Drehmomentübertragungsvorrichtung nach An­ spruch 3, wobei der erste Verbindungsabschnitt (18) der Dämpfungsvorrichtung (6) ferner einen Halteabschnitt (21) umfasst, welcher derart gestaltet ist, dass er eine in Axialrichtung dem Motor zugewandte Seite des Federele­ ments (20) hält.

5. Hydraulische Drehmomentübertragungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei der Hauptkörper (5) ein Laufrad (35) umfasst; und das fluidbetriebene Element ein Turbinenrad (36) mit einer Vielzahl von Schaufeln benachbart zum Laufrad (35) und einer Turbinenradnabe (46) umfasst, welche derart gestal­ tet ist, dass sie mit einer Antriebswelle (3) des Getrie­ bes verbunden ist.

6. Hydraulische Drehmomentübertragungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, wobei der Hauptkörper (5) ferner eine Vorderabdeckung (18) und einen Laufradmantel (41) umfasst, welche miteinander ver­ bunden sind, um die Fluidkammer des Hauptkörpers (5) zu bilden.

7. Hydraulische Drehmomentübertragungsvorrichtung nach An­ spruch 6, ferner umfassend:
eine zwischen der Vorderabdeckung (18) und dem Turbinen­ rad (36) angeordnete Überbrückungskupplung (38).

8. Hydraulische Drehmomentübertragungsvorrichtung nach An­ spruch 7, wobei die Überbrückungskupplung (38) einen Kol­ ben (60) umfasst, der nicht drehbar mit dem Turbinenrad (36) verbunden ist, jedoch in Axialrichtung zwischen der Vorderabdeckung (18) und dem Turbinenrad (36) bewegbar ist.

9. Hydraulische Drehmomentübertragungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 8, wobei
der erste Verbindungsabschnitt (18) der Dämpfungsvorrich­ tung (6) eine Vielzahl von ersten Vertiefungen (25) um­ fasst, welche im Hauptkörper (5) ausgebildet sind, wobei die ersten Vertiefungen (25) derart gestaltet sind, dass sie die beiden Drehenden des Federelements (20) und eine Axialseite des Federelements (20), welche zum Getriebe hin weist, tragen, und
der zweite Verbindungsabschnitt (19) der Dämpfungsvor­ richtung (6) ein Antriebselement mit einem Anbringungs­ abschnitt (19a), welcher derart gestaltet ist, dass er fest mit der Kurbelwelle (2) verbunden ist, und einem An­ schlagabschnitt (19b) umfasst, welcher in einer Axial­ richtung bezüglich der beiden Drehenden des Federelements (20) frei anbringbar und abnehmbar ist.

10. Hydraulische Drehmomentübertragungsvorrichtung nach An­ spruch 9, wobei der Hauptkörper (5) eine Vielzahl von zweiten Vertiefungen (26) umfasst, welche zwischen den ersten Vertiefungen (25) im Hauptkörper (5) ausgebildet sind, wobei die zweiten Vertiefungen (26) derart gestal­ tet sind, dass sie Flansche des Anschlagabschnitts (19b) in Axialrichtung aufnehmen.

11. Hydraulische Drehmomentübertragungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 10, wobei der erste Verbindungsabschnitt (18) der Dämpfungsvorrich­ tung (6) ferner einen Halteabschnitt umfasst, welcher mit dem Hauptkörper (5) verbunden ist, um eine in Axialrich­ tung dem Motor zugewandte Seite des Federelements (20) zu halten.

12. Hydraulische Drehmomentübertragungsvorrichtung nach An­ spruch 1, wobei der Massekörper (7) ein scheibenförmiges Element (11) mit einem Innenumfangsende aufweist, welches derart gestaltet ist, dass es fest mit der Kurbelwelle (2) verbunden ist, und ein ringförmiges Element (12) auf­ weist, welches fest mit einem Außenumfangsende des schei­ benförmigen Elements (11) verbunden ist.