-
ALLGEMEINER
STAND DER TECHNIK
-
GEBIET DER
ERFINDUNG
-
Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Überbrückungskupplung zur Übertragung
eines Drehmoments, das in eine Abdeckung eines Drehmomentwandlers
eingegeben wird (nachfolgend als „Drehmomentwandler-Abdeckung" bezeichnet) auf
eine Turbine über
einen Kupplungskolben und Verbindungselemente.
-
BESCHREIBUNG
DES STANDS DER TECHNIK
-
Ein
Drehmomentwandler, der auf einem AT-Fahrzeug (= automatic transmission,
Automatikgetriebe) eingerichtet ist, umfasst eine Drehmomentwandler-Abdeckung, in der
Flüssigkeit
(Arbeitsmedium) in einem normal flüssigdichten Zustand enthalten
ist, eine Pumpe, die zusammen mit der Drehmomentwandler-Abdeckung
gedreht wird, eine Turbine, die gegenüber der Pumpe angeordnet ist,
und einen Stator, der mit einer Einwegkupplung verbunden ist, und
wobei die Drehung der Pumpe über
die Flüssigkeit
mit Erhöhung
des Drehmoments auf die Turbine übertragen
werden kann. Demgemäß kann die
Antriebskraft des Motors über
die Flüssigkeit
amplifiziert und auf ein Getriebe und Treibräder eines Fahrzeugs übertragen
werden.
-
Eine Überbrückungskupplung
ist innerhalb der Drehmomentwandler-Abdeckung angeordnet und soll
den Drehmoment-Übertragungsverlust
reduzieren, indem die Drehmomentwandler-Abdeckung und die Turbine
zu einem geeigneten Zeitpunkt im Vergleich zur Drehmomentübertragung über Flüssigkeit
verbunden werden. Das heißt,
die Überbrückungskupplung
weist einen Kupplungskolben auf, der mit der Turbine verbunden ist
und zwischen einer verbundenen Position, in welcher der Kupplungskolben
an eine Innenumfangsfläche
der Drehmomentwandler-Abdeckung stößt, und einer nicht verbundenen
Position, in welcher der Kupplungskolben und die Drehmomentwandler-Abdeckung
getrennt sind, bewegt werden kann, und somit die Drehmomentwandler-Abdeckung
und die Turbine direkt über
den Kupplungskolben an der verbundenen Position verbunden werden
können.
-
Dämpferfedern
sind auf dem Kupplungskolben angeordnet, um die Drehmomentvariation
von einem Motor in dem verbundenen Zustand der Überbrückungskupplung zu absorbieren.
Mehrere der Dämpferfedern
sind innerhalb einer bogenförmigen enthaltenden
Aussparung angeordnet, welche entlang dem Außenumfangs-Kantenabschnitt
des Kupplungskolbens gebildet ist, und können versetzt werden, um die
Drehmomentvariation zu absorbieren, die von einem Motor übertragen
wurde (sie z.B. Japanische Patent-Auslegeschrift Nr. 126298/1997).
-
OFFENBARUNG
DER ERFINDUNG
-
PROBLEME, DIE DURCH DIE
ERFINDUNG GELÖST
WERDEN SOLLEN
-
Da
sich jedoch bei der Überbrückungskupplung
des Standes der Technik jede Dämpferfeder
versetzt (d.h. sich ausdehnt und zusammenzieht), während sie
innerhalb der bogenförmigen
enthaltenden Aussparung enthalten ist, neigt die Außenfläche (d.h. radial
am weitesten außen
liegende Fläche)
der Feder dazu, mit der Fläche
des Außenumfangsabschnitts
der enthaltenden Aussparung kontaktiert zu werden, und somit würde durch
die Gleitreibung während
der Versetzung der Dämpfungsfeder
Hysterese verursacht.
-
Eine
derartige Hysterese pflegt sich proportional zur Gleitentfernung
der Dämpferfeder
relativ zur Fläche
der enthaltenden Aussparung zu erhöhen, und die Erhöhung der
Hysterese würde
eine Erhöhung
der Federkonstanten der Dämpferfeder
verursachen und somit die Drehmomentvariations-Absorbierleistung
verringern. Insbesondere, wenn die Dämpferfeder bogenförmig angeordnet
ist, neigt die Außenfläche der
Dämpferfeder
dazu, gegen die Fläche
der enthaltenden Aussparung gedrückt
zu werden und somit werden die Gleitreibung zwischen der Dämpferfeder
und der Fläche
der enthaltenden Aussparung sowie die Hysterese erhöht und entsprechend
würde die
Motor-Drehmomentvariations-Absorbierleistung äußerst verringert.
-
KURZDARSTELLUNG
DER ERFINDUNG
-
Daher
ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Überbrückungskupplung
bereitzustellen, welche die Gleitentfernung der Dämpferfedern
relativ zu der Wand der enthaltenden Aussparung reduzieren können, um
die Hysterese zu reduzieren und somit die Motor-Drehmomentvariations-Absorbierleistung
zu reduzieren.
-
MITTEL ZUR
LÖSUNG
DER PROBLEME
-
Nach
der vorliegenden Erfindung von Anspruch 1 wird eine Überbrückungskupplung
bereitgestellt, die umfasst: einen Kupplungskolben, der innerhalb
einer Abdeckung eines Drehmomentwandlers angeordnet ist und angepasst
ist, zwischen einer verbundenen Position und einer nicht verbundenen
Position relativ zu der Drehmomentwandler-Abdeckung bewegt zu werden;
eine enthaltende Aussparung, die auf einer Umfangskante des Kupplungskolbens
zum Enthalten von Dämpferfedern
gebildet ist; und Verbindungselemente zum Verbinden einer Turbine,
die innerhalb der Drehmomentwandler-Abdeckung und dem Kupplungskolben über die
Dämpferfedern,
die innerhalb der enthaltenden Aussparung enthalten sind, angeordnet
ist; wobei ein Drehmoment, das in die Drehmomentwandler-Abdeckung eingegeben wird, über den
Kupplungskolben und die Verbindungselemente auf die Turbine übertragen
werden kann, wenn sich der Kupplungskolben in der verbundenen Position
befindet, dadurch gekennzeichnet, dass sie ferner umfasst: ein unabhängiges Element, das
einen Außenumfangsabschnitt
der enthaltenden Aussparung bildet, welche gegenüber der Außenfläche jeder Dämpferfeder angeordnet ist,
wobei das unabhängige
Element von dem Kupplungskolben derart getrennt ist, dass es sich
relativ zu dem Kupplungskolben bewegen kann.
-
Es
ist, wie in Anspruch 2 definiert, bevorzugt, dass das unabhängige Element
ein im Wesentlichen „L"-förmiges
Element mit einem Bodenwandabschnitt umfasst und der Außenumfangsabschnitt
gegenüber einer
Bodenaussparungs-Seitenfläche
und der Außenfläche jeweils
jeder Dämpferfeder
angeordnet ist.
-
Es
ist auch bevorzugt, wie in Anspruch 3 definiert, dass die Flächen jeweils
des Bodenwandabschnitts und des Außenumfangsabschnitts des unabhängigen Elements
gegenüber
der Bodenaussparungs-Seitenfläche angeordnet
sind und die Außenfläche jeder
der Dämpferfeder
jeweils oberflächenbehandelt
ist, um ihren Verschleißwiderstand
zu verbessern.
-
Es
ist auch bevorzugt, wie in Anspruch 4 definiert, dass die Dämpferfedern
mehrere Schraubenfedern umfassen, die unterschiedliche Federkonstante-Werte
aufweisen.
-
WIRKUNGEN
DER ERFINDUNG
-
Nach
der Erfindung von Anspruch 1 kann, da ein unabhängiges Element bereitgestellt
ist, das einen Außenumfangsabschnitt
der enthaltenden Aussparung bildet, die gegenüber der Außenfläche jeder Dämpferfeder angeordnet ist,
und das unabhängige Element
von dem Kupplungskolben derart getrennt ist, dass es sich relativ
zu dem Kupplungskolben bewegen kann, die Außenfläche der enthaltenden Aussparung
(d.h. das unabhängige
Element) zusammen mit der Versetzung der Dämpferfedern bewegt werden.
Es ist somit möglich,
die Gleitentfernung der Dämpferfedern
relativ zu der Wand der enthaltenden Aussparung zu reduzieren und
demgemäß die Hysterese
zu reduzieren und somit die Motor-Drehmomentvariations-Absorbierleistung.
-
Nach
der Erfindung von Anspruch 2 ist es möglich, da das unabhängige Element
ein im Wesentlichen „L"-förmiges
Element mit einem Bodenwandabschnitt umfasst und der Außenumfangsabschnitt
gegenüber
einer Bodenaussparungs-Seitenfläche
und jeweils der Außenfläche einer
Dämpferfeder
angeordnet ist, die Gleitentfernung zwischen der Dämpferfeder
und der enthaltenden Aussparung (d.h. das unabhängige Element) zu reduzieren.
Demgemäß ist es
möglich,
die Hysterese weiter zu reduzieren und somit die Motor-Drehmomentvariations-Absorbierleistung.
-
Nach
der Erfindung von Anspruch 3, ist es möglich, da die Flächen jeweils
des Bodenwandabschnitts und des Außenumfangsabschnitts des unabhängigen Elements,
das gegenüber
der Bodenaussparungs-Seitenfläche
und der Außenfläche jeweils
einer Dämpferfeder
angeordnet ist, oberflächenbehandelt
sind, um ihren Verschleißwiderstand zu
verbessern, den Verschleiß des
unabhängigen Elements
und der Dämpferfedern
während
deren langfristigen Benutzung zu verhindern.
-
Nach
der Erfindung von Anspruch 4, ist es möglich, da die Dämpferfedern
mehrere Schraubenfedern mit unterschiedlichen Federkonstante-Werten aufweisen,
die Charakteristik der Dämpferfedern
als Ganzes angemessen einzustellen und somit eine erwünschte Drehmomentvariations-Absorbierleistung zu
erhalten.
-
KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
-
Zusätzliche
Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung werden aus der
nachfolgenden Beschreibung und den beigefügten Ansprüchen offensichtlich, welche
in Zusammenhang mit den begleitenden Zeichnungen genommen werden,
wobei:
-
1 eine
Querschnittsansicht des Drehmomentwandlers ist, auf den die Überbrückungskupplung
einer bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung angewandt wird;
-
2 eine
Vorderansicht entlang der Linie II-II aus 1 ist;
-
3 eine
Querschnittsansicht entlang der Linie III-III aus 2 ist;
-
4 eine
Querschnittsansicht entlang der Linie IV-IV aus 2 ist;
-
5 eine
erklärende
Ansicht ist, welche ein Positionsverhältnis zwischen der Dämpferfeder
und dem unabhängigen
Element in der Überbrückungskupplung
der vorliegenden Erfindung in einem Zustand vor der Versetzung der
Dämpferfeder
zeigt;
-
6 eine
erklärende
Ansicht ist, die ein Positionsverhältnis zwischen der Dämpferfeder
und dem unabhängigen
Element in der Überbrückungskupplung
der vorliegenden Erfindung in einem Zustand nach der Versetzung
der Dämpferfeder
zeigt;
-
7 eine
Vorderansicht der Überbrückungskupplung
einer anderen bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist, wobei die Dämpferfedern durch die Anordnung
der Schraubenfedern mit unterschiedlichen Federkonstante-Werten in
Reihe gebildet sind;
-
8 eine
Vorderansicht der Überbrückungskupplung
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist, wobei die Dämpferfedern durch die Anordnung
der Schraubenfedern mit unterschiedlichen Federkonstante-Werten parallel
zueinander gebildet sind;
-
9 ein
Schaubild ist, das eine Beziehung zwischen dem Drehmomentwinkel
der Dämpferfeder und
dem Motor-Drehmoment
aus Versuchsdaten zeigt, wobei Beispiele der vorliegenden Erfindung und
des Stands der Technik verglichen werden; und
-
10 ein
Schaubild ist, das eine Beziehung zwischen dem Median des Drehmomentwinkels
und dem Hysterese-Drehmoment,
basierend auf dem Schaubild aus 9, zeigt.
-
BESCHREIBUNG
DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
-
Bevorzugte
Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung werden unter Bezugnahme auf die begleitenden
Zeichnungen beschrieben.
-
Eine Überbrückungskupplung
der vorliegenden Erfindung soll ein Drehmoment, das in eine Abdeckung
eines Drehmomentwandlers (d.h. eine Drehmomentwandler-Abdeckung) eingegeben
wird, auf eine Turbine des Drehmomentwandlers über einen Kupplungskolben und
Verbindungselemente übertragen
werden, wenn der Kupplungskolben sich in der verbundenen Position
befindet. Der Drehmomentwandler 1, auf den die Überbrückungskupplung 10 der
vorliegenden Erfindung angewandt wird, wird unter Bezugnahme auf 1 beschrieben.
-
Der
Drehmomentwandler ist gewöhnlich
auf einem AT-Fahrzeug
(= automatic transmission, Automatikgetriebe) eingerichtet, um ein
Drehmoment von einem Motor (nicht gezeigt) auf ein Getriebe (nicht gezeigt)
zu übertragen,
wobei das Drehmoment amplifiziert wird, und umfasst hauptsächlich eine
Drehmomentwandler-Abdeckung 5, die um ihre Achse drehbar
ist, auf welche Motordrehmoment und Motorleistung übertragen
werden und in welcher Flüssigkeit
(Arbeitsmedium) in einem flüssigdichten
Zustand gefüllt
ist, eine Pumpe 2, die auf einer rechten (in 1)
Wand 5b der Drehmomentwandler-Abdeckung 5 gebildet
ist und zusammen mit der Abdeckung 5 gedreht wird, eine
Turbine 3, die gegenüber der
Pumpe 2 an einer Seite der linken (1) Wand 5a angeordnet
ist und innerhalb der Abdeckung 5 frei drehbar ist, einen
Stator 4, der mit einer Statorwelle 8 über eine
Einwegkupplung 9 verbunden ist, und eine Überbrückungskupplung 10.
-
Wenn
die Drehmomentwandler-Abdeckung 5 und die Pumpe 2 durch
Antriebskraft von einem Motor gedreht werden, wird ihr Drehmoment über die Flüssigkeit
(Arbeitsmedium) auf die Turbine 3 übertragen, während es
amplifiziert wird. Demgemäß wird,
wenn die Turbine 3 von dem amplifizierten Drehmoment gedreht
wird, eine Abtriebswelle 6, die mit der Turbine 3 über Keilwelleneingriff
verbunden ist, ebenfalls gedreht und somit wird das Drehmoment auf
das Getriebe (nicht gezeigt) des Fahrzeugs übertragen. In 7 bezeichnet
ein Bezugszeichen 7 ein Getriebegehäuse.
-
Die Überbrückungskupplung 10 soll
den Verlust an Drehmomentübertragung
im Vergleich mit der Drehmomentübertragung,
die Flüssigkeit
benutzt, reduziert werden, indem die Drehmomentwandler-Abdeckung 5 und
die Turbine 3 zu einem angemessenen Zeitpunkt direkt verbunden
werden. Wie in 2–4 gezeigt,
umfasst die Überbrückungskupplung 10 hauptsächlich einen
Kupplungskolben 11, der von einem im Wesentlichen scheibenförmigen Element
gebildet ist, mehrere Dämpferfedern 12, die
von kreisförmigen,
bogenförmigen
Schraubenfedern entlang ihren Versetzungsrichtungen (ausdehnende
und zusammenziehende Richtungen) gebildet sind, Verbindungslemente 16,
zum Verbinden des Kupplungskolbens 11 mit der Turbine 3,
und ein unabhängiges
Element 17.
-
Der
Kupplungskolben 11 kann in linke und rechte Richtungen
(1) bewegt werden, indem der Flüssigkeitsdruck zwischen dem
Kupplungskolben 11 und der linken Seitenwand 5a der
Abdeckung 5 jeweils zu negativen oder nicht negativen Drücken geschaltet
wird. Der Kupplungskolben 11 ist mit einer im Wesentlichen
ringförmigen
Auskleidung 11a (4) auf ihrer
Außenumfangsfläche an ihrer
linken Seite ausgestattet. Wenn der Flüssigkeitsdruck zwischen dem
Kupplungskolben 11 und der linken Seitenwand 5a der
Abdeckung 5 auf negativ gewechselt wird, stößt der Kupplungskolben 11 demgemäß an die
Innenfläche
der linken Seitenwand 5a der Drehmomentwandler-Abdeckung 5 über die
Auskleidung 11a an, und somit werden der Kupplungskolben 11 und
die Drehmomentwandler-Abdeckung 5 miteinander verbunden
(diese Position wird als „verbundene Position" bezeichnet), andererseits
wird der Kupplungskolben 11, wenn der negative Druck abgelassen
wird, von der Wand 5a der Abdeckung 5 getrennt und
somit wird die Verbindung zwischen dem Kupplungskolben 11 und
der Drehwandler-Abdeckung 5 freigegeben
(diese Position wird als „nicht
verbundene Position" bezeichnet).
-
Auf
einer Seite des Kupplungskolbens 11 gegenüber der
Seite, auf welcher die Auskleidung 11a bereitgestellt ist,
ist eine enthaltende Aussparung 18 (5) entlang
ihrer Umfangskante gebildet. Die enthaltende Aussparung 18 ist
als kreisförmige,
bogenförmige
Rille zum Enthalten der Dämpferfedern 12 gebildet
und umfasst, wie in 4 gezeigt, eine abgestufte Fläche 11b,
die durch das Biegen der Außenumfangskante
des Kupplungskolbens 11 gebildet wird, einen Bodenwandabschnitt 17b (streng
genommen ihre Innenfläche 17ba)
des unabhängigen
Elements 17, das später
genauer beschrieben wird („Boden-" bedeutet ein Boden
der enthaltenden Aussparung 18) und eine Außenumfangswand 17a (genau genommen
ihre Innenumfangsfläche 17aa)
des unabhängigen
Elements 17.
-
Demgemäß ist die
Außenfläche (d.h.
radial am weitesten außen
liegende Fläche)
jeder Dämpferfeder 12,
die in der enthaltenden Aussparung 18 enthalten ist, angepasst,
um mit der Innenumfangsfläche 17aa durch
eine Zentrifugalkraft während
der Drehung des Kupplungskolbens 11 kontaktiert zu werden,
und ferner ist die radial nach außen gerichtete Bewegung der
Dämpferfeder 12 durch
die Außenumfangswand 17a (streng
genommen die Innenumfangsfläche 17aa)
des unabhängigen
Elements 17 begrenzt. Auf ähnliche Weise sind die Bewegungen
der Dämpferfedern 12 in
die axial nach außen gerichteten
und die nach innen gerichteten Richtungen jeweils durch den Bodenwandabschnitt 17b (genau
genommen seine Innenfläche 17ba)
des unabhängigen
Elements 17 und ein Führungselement 14, das
auf dem Kupplungskolben 11 gesichert ist, begrenzt.
-
In
der dargestellten Ausführungsform
sind fünf
Dämpferfedern 12 in
der enthaltenden Aussparung 18 enthalten und ein Endstück 13 ist
auf jedem Ende jeder Dämpferfeder 12 montiert.
Metall-Dämpferhalter 15,
die zwischen benachbarten Dämpferfedern 12 zum
Definieren eines Raums zum Empfangen jeder Dämpferfeder 12 vorstehen,
sind auf dem Kupplungskolben 11 gesichert. Jede Dämpferfeder 12 kann
somit derart positioniert sein, dass die Endstücke auf ihren gegenüber liegenden
Enden, an den Dämpferhalter 15 anstoßen.
-
Der
Dämpferhalter 15 ist
mit einem gebogenen Abschnitt 15b gebildet, welcher sich
zur enthaltenden Aussparung 18 hin biegt. Die Turbine 3 und der
Kupplungskolben 11 sind miteinander in ihrer Drehrichtung über die
Dämpferfedern 12 verbunden, wobei
das äußerste Ende
jedes Verbindungsabschnitts 16 sich von der Turbine 3,
die in den gebogenen Abschnitt 15b eingeführt wird,
erstreckt. Das heißt,
die Seitenstirnflächen
jedes Verbindungsabschnitts 16, der in den gebogenen Abschnitt 15b eingeführt ist,
sind angepasst, um an die Endstücke 13 der
Dämpferfedern 12 anzustoßen und
somit ist es möglich,
dass die Drehmomentvariation durch Versetzung (d.h. Ausdehnung und
Zusammenzug) der Dämpferfedern 12 absorbiert
wird, während
Drehmoment von dem Kupplungskolben 11 über die Verbindungsabschnitte 16 auf
die Turbine 3 übertragen wird.
-
Axial
nach innen gerichtete Bewegung des unabhängigen Elements 17 kann
durch ein äußerstes
Ende 15a des Dämpferhalters 15 begrenzt
werden, der sich bis zur Außenumfangswand 17a des unabhängigen Elements 17 im
Wesentlichen parallel zu der Bodenwand des unabhängigen Elements 17, wie
in 4 gezeigt, erstreckt. Die radial nach innen gerichtete
Bewegung des unabhängigen
Elements 17 kann mit der radial nach innen gerichteten
Endstirnseite der Bodenwand 17b des unabhängigen Elements 17 begrenzt
werden, das an die gestufte Fläche 11b des
Kupplungskolbens 11 anstößt. Die radial nach außen gerichtete
Bewegung der Dämpferfeder,
die durch die Zentrifugalkraft bewirkt wird, welche durch die Drehung
der Überbrückungskupplung 10 erzeugt
wird, kann durch die Außenumfangswand 17a des
unabhängigen
Elements 17 begrenzt werden, und somit kann das Herausfallen
der Dämpferfedern 12 aus
der enthaltenden Aussparung 18 verhindert werden.
-
Das
unabhängige
Element 17 ist entlang der Umfangskante des Kupplungskolbens 11 angeordnet,
der davon getrennt ist und einen im Wesentlichen „L"-förmigen Querschnitt
aufweist, der die Bodenwand 17b umfasst, die im Wesentlichen
parallel zum Kupplungskolben 11 liegt, und wobei die Außenumfangswand 17a sich
im Wesentlichen vertikal von der Bodenwand 17b erstreckt.
-
Wie
zuvor beschrieben, ist die Innenfläche 17ba des Bodenwandabschnitts 17b eines
unabhängigen
Elements 17 derart angeordnet, dass es den Bodenseitenflächen der
Dämpferfedern 12 gegenüber liegt,
und wobei die Außenumfangswand 17a des unabhängigen Elements 17 derart
angeordnet ist, dass es den radial am weitesten außen liegenden Flächen der
Dämpferfedern 12 gegenüber liegt.
-
Das
unabhängige
Element 17 ist von dem Kupplungskolben 11 getrennt
und kann daher relativ zum Kupplungskolben 11 frei gedreht
werden. Demgemäß wird das
unabhängige
Element 17 gedreht, wobei es von den Dämpferfedern 12 unter
einem Winkel relativ zu dem Kupplungskolben 11 mitgerissen
wird, wenn sich die Dämpferfedern 12 versetzen (d.h.
ausdehnen und zusammenziehen), während die
radial am weitesten außen
liegenden Flächen
der Dämpferfedern 12 relativ
stark zur Außenumfangswand 17a getrieben
werden. Dies macht es möglich, die
Gleitentfernung der Außenumfangswand 17a der Dämpferfedern 12 relativ
zur Innenumfangsfläche 17aa der
Außenumfangswand 17a des
unabhängigen
Elements 17 zu reduzieren.
-
Natürlich kann
auch die Gleitentfernung der Bodenseitenflächen der Dämpferfedern 12 relativ
zur Innenfläche 17ba der
Bodenwand 17b des unabhängigen
Elements 17 reduziert werden. Die Flächen 17ba, 17aa jeweils
des Bodenwandabschnitts 17b und des Außenumfangsabschnitts 17a des
unabhängigen
Elements 17 sind oberflächenbehandelt,
um ihren Verschleißwiderstand
zu verbessern.
-
Der
Betrieb der Überbrückungskupplung
der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend beschrieben.
-
Wenn
der Kupplungskolben 11 von seiner nicht verbundenen Position
in seine verbundenen Position geschoben wird, wird der Drehmoment-Übertragungsweg über die
Flüssigkeit
zum direkten Drehmoment-Übertragungsweg über den Kupplungskolben 11 der Überbrückungskupplung 10 geschaltet.
In dieser direkten Drehmoment-Übertragung
wird die Motor-Drehmomentvariation von den Dämpferfedern 12 absorbiert,
nicht von der Flüssigkeit.
-
Das
heißt,
wenn die Drehmomentvariation während
der Drehmoment-Übertragung
von dem Kupplungskolben 11 auf die Turbine 3 über die
Verbindungselemente 16 aufkommt, kann die Drehmomentvariation
durch die Erzeugung von relativer Versetzung in die Drehrichtung
zwischen den Verbindungselementen 16 (d.h. der Turbine 3)
und dem Kupplungskolben 11 und durch die Druckversetzung (d.h.
Zusammenziehung) der Dämpferfedern 12 innerhalb
der enthaltenden Aussparung 18 absorbiert werden. Das Drehmoment
ohne Variation wird von der Turbine 3 über die Abtriebswelle 6 auf
ein Getriebe (nicht gezeigt) übertragen.
-
Es
wird angenommen, dass ein Ende (z.B. Endstück 13) der Dämpferfeder 12 von
ihrer Ausgangsposition „a" in 5 zu
einer Position „c" in 6 versetzt
wird, wenn die Dämpferfeder 12 komprimiert
wird. Nach der vorliegenden Erfindung wird das unabhängige Element 17 auch
in dieselbe Richtung unter einem Winkel „β" zu einer Position „b", die in 6 gezeigt
ist, gedreht, wobei es von der Dämpferfeder 12 mitgerissen
wird. Wenn das unabhängige Element 17 nicht
bereitgestellt ist, wie auf dem Stand der Technik, ist die Gleitentfernung
der Dämpferfeder 12 ein
Winkel „α" (d.h. von der Position „a" zur Position „b"). Wenn andererseits
das unabhängige
Element 17 nach der Erfindung bereitgestellt ist, wird
die Gleitentfernung zu einem Wert, von dem „β" der Gleitlänge des unabhängigen Elements 17 von „α" abgezogen ist.
-
Die
Reduktion der Gleitentfernung der Dämpferfedern 12 relativ
zur Außenumfangswand 17a trägt zur Reduktion
der Hysterese und somit zur Verbesserung der Motor-Drehmomentvariations-Absorbierleistung
bei. Des Weiteren weist das unabhängige Element 17 einen
im Wesentlichen „L"-förmigen Querschnitt
auf, dessen Außenumfangswand 17a und
Bodenseitenwand 17b gegenüber sowohl der radial am weitesten
außen
liegenden Fläche
als auch der Bodenseitenfläche
der Dämpferfeder 12 angeordnet
werden soll. Dies trägt
zur weiteren Reduktion der Hysterese der Dämpferfedern 12 bei
und somit zur weiteren Verbesserung der Motor-Drehmomentvariations-Absorbierleistung.
-
Außerdem,
da die radial nach innen gerichtete Bewegung des unabhängigen Elements 17 durch den
gestuften Abschnitt 11b des Kupplungskolbens 11 begrenzt
ist, können
Fehler, die durch die Bereitstellung des unabhängigen Elements 17 bewirkt
wurden (z.B. das Herausfallen der Dämpferfedern 12 aus der
enthaltenden Aussparung 18 aufgrund der radialen Bewegung
des unabhängigen
Elements 17) verhindert werden. Es ist auch möglich, da
die Flächen 17ba, 17aa jeweils
des Bodenwandabschnitts 17b und des Außenumfangsabschnitts 17a des
unabhängigen
Elements 17 oberflächenbehandelt
sind, um ihren Verschleißwiderstand
zu verbessern, den Verschleiß von
sowohl dem unabhängigen
Element 17 als auch den Dämpferfedern 12 für lange
Zeit zu verhindern.
-
Dann
werden Experimente zum Beweisen des technologischen Vorteils der
vorliegenden Erfindung beschrieben.
-
Die
Experimente wurden mit einer Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung (d.h. mit dem unabhängigen
Element 17) und mit einem Vergleichsbeispiel (d.h. des
Standes der Technik ohne ein unabhängiges Element) durchgeführt. 9 zeigt
eine Beziehung zwischen dem Drehwinkel (Grad) und dem Drehmoment
(Nm) und 10 zeigt eine Beziehung zwischen
dem Median des drehenden Drehmoments (50 Nm, 100 Nm, 150 Nm) und dem
Hysterese-Drehmoment (Nm), basierend auf der Beziehung aus 9.
-
Wie
aus 9 und 10 ersichtlich, zeigt die Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ein Hysterese-Drehmoment auf, das niedriger ist als
das des Vergleichsbeispiels des Stands der Technik über dem
Median (50–150
Nm) des drehenden Drehmoments eines vorbestimmten Bereichs. Insbesondere am
Median 150 Nm des drehenden Drehmoments ist das Hysterese-Drehmoment überaus niedriger
(ungefähr
40%) als dasjenige des Vergleichsbeispiels. Demgemäß wird man
zu schätzen
wissen, dass die Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung die Hysterese der Dämpferfedern auffallend reduzieren kann
und somit die Motor-Drehmomentvariations-Absorbierleistung verbessern kann.
-
Die
vorliegende Erfindung wurde unter Bezugnahme auf die bevorzugte
Ausführungsform
beschrieben. Offensichtlich werden dem Durchschnittsfachmann beim
Durchlesen und Verstehen der vorhergehenden detaillierten Beschreibung
Abwandlungen und Änderungen
vorkommen. Zum Beispiel kann, wie in 7 gezeigt,
eine Dämpferfeder 12' gebildet werden,
indem in Reihe mehrere Schraubenfedern mit unterschiedlichen Federkonstanten kombiniert
werden (z.B. eine Kombination aus einer Schraubenfeder 12a mit
einer niedrigen Federkonstante und einer Schraubenfeder 12b mit
einer hohen Federkonstante). Als Alternative dazu kann eine Dämpferfeder 12", wie in 8 gezeigt,
gebildet werden, indem parallel mehrere Schraubenfedern mit unterschiedlichen
Federkonstanten kombiniert werden (z.B. eine Kombination aus einer
Schraubenfeder 12c mit einem großen Schraubendurchmesser und
einer Schraubenfeder 12d mit einem kleinen Schraubendurchmesser).
-
Wenn
die Dämpferfeder
somit aus mehreren Schraubenfedern mit unterschiedlichen Federkonstanten
gebildet wird, ist es möglich,
die Charakteristiken der Dämpferfedern
als Ganzes festzusetzen und somit eine wünschenswerte Drehmomentvariations-Absorbierleistung
zu erhalten. In diesem Fall ist es möglich, in Reihe oder parallel
drei oder mehr Schraubenfedern mit jeweils unterschiedlichen Federkonstanten
zu kombinieren.
-
GEWERBLICHE
ANWENDBARKEIT
-
Die Überbrückungskupplung
der vorliegenden Erfindung kann auf jede beliebige Überbrückungskupplung
mit einem unabhängigen
Element angewendet werden, das Abschnitte aufweist, die gegenüber der
Außenfläche der
Dämpferfedern
angeordnet sind und relativ zu einem Kupplungskolben frei beweglich
angeordnet sind.