DE102011017654A1 - Hydrodynamic coupling device i.e. hydrodynamic torque converter, has damper arrangements arranged along direction of axis, where friction surface formation parts of clutch are radially arranged outside one of arrangements - Google Patents
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine hydrodynamische Kopplungsanordnung, insbesondere hydrodynamischer Drehmomentwandler, umfassend eine mit Fluid gefüllte oder füllbare Gehäuseanordnung, ein mit der Gehäuseanordnung um eine Drehachse drehbares Pumpenrad, ein in der Gehäuseanordnung angeordnetes Turbinenrad und eine Überbrückungskupplung mit einer mit der Gehäuseanordnung zur Drehung um die Drehachse gekoppelte erste Reibflächenformation und einer mit einem Abtriebsorgan zur Drehung um die Drehachse gekoppelten und in Reibeingriff mit der ersten Reibflächenformation bringbaren zweiten Reibflächenformation.The present invention relates to a hydrodynamic coupling arrangement, in particular hydrodynamic torque converter, comprising a fluid-filled or fillable housing assembly, an impeller rotatable with the housing assembly about a rotation axis, a turbine disposed in the housing assembly and a lock-up clutch having one with the housing assembly for rotation about the axis of rotation coupled first friction surface formation and a second friction surface formation coupled to an output member for rotation about the rotation axis and frictionally engageable with the first friction surface formation.
Bei einer aus der
Es ist die Zielsetzung der vorliegenden Erfindung, eine hydrodynamische Kopplungsanordnung mit einerseits geringem Bauraumbedarf, andererseits verbessertem Schwingungsdämpfungsverhalten bereitzustellen.It is the object of the present invention to provide a hydrodynamic coupling arrangement with on the one hand low space requirement, on the other hand with improved vibration damping behavior.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch eine hydrodynamische Kopplungsanordnung, insbesondere hydrodynamischer Drehmomentwandler, umfassend eine mit Fluid gefüllte oder füllbare Gehäuseanordnung, ein mit der Gehäuseanordnung um eine Drehachse drehbares Pumpenrad, ein in der Gehäuseanordnung angeordnetes Turbinenrad, eine Überbrückungskupplung mit einer mit der Gehäuseanordnung zur Drehung um die Drehachse gekoppelten ersten Reibflächenformation und einer mit einem Abtriebsorgan zur Drehung um die Drehachse gekoppelten und in Reibeingriff mit der ersten Reibflächenformation bringbaren zweiten Reibflächenformation, im Drehmomentübertragungsweg zwischen der Überbrückungskupplung und dem Abtriebsorgan eine erste Torsionsschwingungsdämpferanordnung mit einem mit der zweiten Reibflächenformation zur gemeinsamen Drehung um die Drehachse gekoppelten ersten Eingangsbereich und einem gegen die Wirkung einer ersten Dämpferelementenanordnung bezüglich des ersten Eingangsbereichs um die Drehachse drehbaren ersten Ausgangsbereich und eine zweite Torsionsschwingungsdämpferanordnung mit einem mit dem ersten Ausgangsbereich zur gemeinsamen Drehung um die Drehachse gekoppelten zweiten Eingangsbereich und einem gegen die Wirkung einer zweiten Dämpferelementenanordnung bezüglich des zweiten Eingangsbereichs um die Drehachse drehbaren und mit dem Abtriebsorgan zur gemeinsamen Drehung um die Drehachse gekoppelten zweiten Ausgangsbereich, wobei die erste Torsionsschwingungsdämpferanordnung und die zweite Torsionsschwingungsdämpferanordnung in Richtung der Drehachse aufeinander folgend angeordnet sind, wobei die erste Reibflächenformation und die zweite Reibflächenformation im Wesentlichen radial außerhalb der ersten Torsionsschwingungsdämpferanordnung angeordnet sind.According to the invention, this object is achieved by a hydrodynamic coupling arrangement, in particular a hydrodynamic torque converter, comprising a fluid-filled or fillable housing arrangement, a pump wheel rotatable with the housing arrangement about an axis of rotation, a turbine wheel arranged in the housing arrangement, a lock-up clutch with one with the housing arrangement for rotation in the torque transmission path between the lockup clutch and the output member, a first torsional vibration damper assembly having one with the second friction surface formation for common rotation about the axis of rotation coupled to the rotation axis coupled to the first friction surface formation and to a driven member for rotation about the rotation axis engageable and frictionally engageable with the first friction surface formation second friction surface formation coupled first input region and a against the action of a first damper element arrangement with respect to the first input gsbereichs about the rotation axis rotatable first output portion and a second torsional vibration damper assembly having a coupled to the first output range for common rotation about the axis of the second input portion and a rotatable against the action of a second damper element assembly with respect to the second input portion about the axis of rotation and the output member for rotation together wherein the first torsional vibration damper assembly and the second torsional vibration damper assembly are sequentially disposed in the direction of the axis of rotation, wherein the first friction surface formation and the second friction surface formation are disposed substantially radially outward of the first torsional vibration damper assembly.
Bei der erfindungsgemäßen Ausgestaltung einer hydrodynamischen Kopplungsanordnung sind grundsätzlich also zwei in axialer Abfolge liegende Torsionsschwingungsdämpferanordnungen vorgesehen. Diese können voneinander unabhängig jeweils hinsichtlich der gewünschten Dämpfungscharakteristik ausgebildet werden. Weiterhin ist vorgesehen, dass die Reibflächenformationen der Überbrückungskupplung in einem Bereich radial außerhalb der ersten Torsionsschwingungsdämpferanordnung, also mit größerem Radialabstand zur Drehachse angeordnet sind, was zu einer effizienten Bauraumausnutzung beiträgt.In the embodiment of a hydrodynamic coupling arrangement according to the invention, therefore, two torsional vibration damper arrangements lying in axial sequence are basically provided. These can be formed independently of each other with respect to the desired damping characteristic. Furthermore, it is provided that the friction surface formations of the lockup clutch are arranged in a region radially outside the first torsional vibration damper arrangement, that is to say at a greater radial distance from the rotation axis, which contributes to an efficient utilization of space.
Bei einer Ausgestaltungsvariante der erfindungsgemäßen Kopplungsanordnung wird vorgeschlagen, dass die erste Torsionsschwingungsdämpferanordnung und die zweite Torsionsschwingungsdämpferanordnung axial im Wesentlichen zwischen den Reibflächenformationen und dem Turbinenrad angeordnet sind.In one embodiment variant of the coupling arrangement according to the invention, it is proposed that the first torsional vibration damper arrangement and the second torsional vibration damper arrangement are arranged axially substantially between the friction surface formations and the turbine wheel.
Bei einer alternativen Ausgestaltungsvariante wird vorgeschlagen, dass die Reibflächenformationen axial im Wesentlichen zwischen der ersten Torsionsschwingungsdämpferanordnung und der zweiten Torsionsschwingungsdämpferanordnung angeordnet sind.In an alternative embodiment variant, it is proposed that the friction surface formations are arranged axially substantially between the first torsional vibration damper arrangement and the second torsional vibration damper arrangement.
Mit diesen beiden Varianten sind also grundsätzlich voneinander sich unterscheidende Axialabfolgen vorgeschlagen, wobei unabhängig von der jeweiligen Axialabfolge vorzugsweise vorgesehen sein kann, dass die Reibflächenformationen und die erste Torsionsschwingungsdämpferanordnung oder/und die zweite Torsionsschwingungsdämpferanordnung einander wenigstens bereichsweise axial überlappend angeordnet sind. Dies gestattet beispielsweise eine Positionierung, bei welcher die Reibflächenformationen nicht nur radial außerhalb der ersten Torsionsschwingungsdämpferanordnung, sondern damit sich auch weitestgehend axial überlappend angeordnet sind, ggf. mit geringfügig verschoben in Richtung zweite Torsionsschwingungsdämpferanordnung.With these two variants are therefore fundamentally different from each other Proposed axial sequences, which may be provided independently of the respective axial sequence preferably that the friction surface formations and the first torsional vibration damper assembly and / or the second Torsionsschwingungsdämpferanordnung are arranged at least partially axially overlapping. This allows, for example, a positioning in which the friction surface formations are arranged not only radially outside the first torsional vibration damper arrangement, but also largely axially overlapping, possibly with a slight displacement in the direction of the second torsional vibration damper arrangement.
Bei der erfindungsgemäßen hydrodynamischen Kopplungsanordnung kann für die Bereitstellung einer sehr hohen Entkopplungsgüte weiter vorgesehen sein, dass wenigstens eine Torsionsschwingungsdämpferanordnung wenigstens zwei zueinander radial gestaffelt und axial im Wesentlichen ausgerichtet angeordnete Torsionsschwingungsdämpfer umfasst, wobei ein erster Torsionsschwingungsdämpfer eine vorzugsweise den zweiten Eingangsbereich bereitstellende erste Primärseite und eine gegen die Wirkung einer ersten Dämpferelementeneinheit der Dämpferelementenanordnung um die Drehachse bezüglich der ersten Primärseite drehbare erste Sekundärseite umfasst und ein zweiter Torsionsschwingungsdämpfer eine zusammen mit der ersten Sekundärseite eine Zwischenmassenanordnung der Torsionsschwingungsdämpferanordnung bereitstellende zweite Primärseite und eine gegen die Wirkung einer Dämpferelementeneinheit der zweiten Dämpferelementenanordnung bezüglich der zweiten Primärseite um die Drehachse drehbare und vorzugsweise den zweiten Ausgangsbereich bereitstellende zweite Sekundärseite umfasst.In the hydrodynamic coupling arrangement according to the invention can be further provided for providing a very high decoupling good, that at least two mutually radially staggered and axially substantially aligned arranged torsional vibration damper comprises a first torsional vibration damper preferably providing the second input area first primary side and against the action of a first damper element unit of the damper element arrangement around the axis of rotation with respect to the first primary side rotatable first secondary side and a second torsional vibration damper comprises a second primary side providing an intermediate mass arrangement of the torsional vibration damper arrangement together with the first secondary side and one against the action of a damper element unit of the second damper element arrangement with respect to the second primary side the axis of rotation d Rehahmen and preferably the second output area providing second secondary side comprises.
Dabei kann beispielsweise der erste Torsionsschwingungsdämpfer, also der an die erste Torsionsschwingungsdämpferanordnung angekoppelte Torsionsschwingungsdämpfer, radial außerhalb des zweiten Torsionsschwingungsdämpfers angeordnet sein.In this case, for example, the first torsional vibration damper, that is to say the torsional vibration damper coupled to the first torsional vibration damper arrangement, can be arranged radially outside the second torsional vibration damper.
Zur Erhöhung der trägen Masse der Zwischenmassenanordnung kann das Turbinenrad mit dieser verbunden sein, also mit dieser ohne die Möglichkeit einer Relativdrehung gemeinsam und die Drehachse rotieren.To increase the inertial mass of the intermediate mass arrangement, the turbine wheel can be connected to it, that is, together with it, without the possibility of a relative rotation, and rotate the axis of rotation.
Bei einer insbesondere hinsichtlich der Bauraumausnutzung vorteilhaften Variante wird vorgeschlagen, dass die zweite Torsionsschwingungsdämpferanordnung zwei Torsionsschwingungsdämpfer umfasst.In a particularly advantageous in terms of space utilization variant is proposed that the second torsional vibration damper assembly comprises two torsional vibration damper.
Um insbesondere in dem Bereich radial außerhalb der ersten Torsionsschwingungsdämpferanordnung Bauraum für die Reibflächenformationen bzw. deren Ankopplung an die erste Torsionsschwingungsdämpferanordnung bereitstellen zu können, wird weiter vorgeschlagen, dass die erste Torsionsschwingungsdämpferanordnung eine einzigen Torsionsschwingungsdämpfer mit einer den ersten Eingangsbereich bereitstellenden Primärseite und einer gegen die Wirkung der ersten Dämpferelementenanordnung bezüglich der Primärseite um die Drehachse drehbaren und den ersten Ausgangsbereich bereitstellenden Sekundärseite umfasst. Dies gestattet die Ausgestaltung der ersten Torsionsschwingungsdämpferanordnung mit geringerer radialer Baugröße.In order to be able to provide space for the friction surface formations or their coupling to the first torsional vibration damper arrangement, in particular in the area radially outside the first torsional vibration damper arrangement, it is further proposed that the first torsional vibration damper arrangement comprise a single torsional vibration damper with a primary side providing the first input area and one against the effect of the first first damper element arrangement with respect to the primary side about the rotation axis rotatable and the first output area providing secondary side comprises. This allows the design of the first torsional vibration damper assembly with a smaller radial size.
Eine sehr effiziente Ausnutzung des zur Verfügung stehenden Bauraums kann weiter dadurch erreicht werden, dass die erste Dämpferelementenanordnung wenigstens teilweise radial innerhalb der weiter radial innen positionierten Dämpferelementeneinheit von erster Dämpferelementeneinheit und zweiter Dämpferelementeneinheit der zweiten Dämpferelementenanordnung angeordnet ist. Dies ermöglicht es, die beiden Torsionsschwingungsdämpferanordnungen sehr nahe axial aneinander, ggf. einander sogar axial überlappend zu positionieren.A very efficient utilization of the available installation space can be achieved further by the first damper element arrangement being arranged at least partially radially inside the further radially inwardly positioned damper element unit of the first damper element unit and the second damper element unit of the second damper element arrangement. This makes it possible to position the two torsional vibration damper assemblies very close to each other axially, if necessary even axially overlapping one another.
Um die beiden Torsionsschwingungsdämpferanordnungen definiert in der Gehäuseanordnung positionieren zu können, wird vorgeschlagen, dass die erste Torsionsschwingungsdämpferanordnung in einer ersten Axialrichtung bezüglich der Gehäuseanordnung und in einer der ersten Axialrichtung entgegengesetzten zweiten Axialrichtung bezüglich der zweiten Torsionsschwingungsdämpferanordnung axial abgestütz ist und dass die zweite Torsionsschwingungsdämpferanordnung in der zweiten Axialrichtung bezüglich der Gehäuseanordnung axial abgestützt ist.In order to position the two torsional vibration damper assemblies defined in the housing assembly, it is proposed that the first torsional vibration damper assembly is axially supported in a first axial direction with respect to the housing assembly and in a second axial direction opposite the first axial direction with respect to the second torsional damper assembly, and the second torsional damper assembly in the second Axial direction is axially supported with respect to the housing assembly.
Dabei kann beispielsweise vorgesehen sein, dass die erste Torsionsschwingungsdämpferanordnung über ein Kolbentrageelement an der Gehäuseanordnung axial abgestützt ist. Die zweite Torsionsschwingungsdämpferanordnung kann über eine Freilaufanordnung eines Leitrads an der Gehäuseanordnung axial abgestützt sein.In this case, it may be provided, for example, that the first torsional vibration damper arrangement is supported axially on the housing arrangement via a piston bearing element. The second torsional vibration damper assembly may be axially supported via a freewheel assembly of a stator on the housing assembly.
Eine baulich sehr einfach realisierbare Drehankopplung der ersten Reibflächenformation an die Gehäuseanordnung kann dadurch erreicht werden, dass die erste Reibflächenformation vermittels einer an der Gehäuseanordnung integral ausgebildeten oder daran festgelegten Verzahnungsformation mit der Gehäuseanordnung zur Drehung um die Drehachse gekoppelt ist.A structurally very easily realizable rotary coupling of the first friction surface formation to the housing arrangement can be achieved by coupling the first friction surface formation to the housing arrangement for rotation about the axis of rotation by means of a toothing formation integrally formed on or attached to the housing arrangement.
Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend mit Bezug auf die beiliegenden Figuren detailliert beschrieben. Es zeigt:The present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. It shows:
In
Eine Überbrückungskupplung
Ein Kupplungskolben
Im Drehmomentübertragungsweg zwischen der Überbrückungskupplung
Die im Drehmomentenfluss auf die Überbrückungskupplung
Eine Sekundärseite
Die zweite Torsionsschwingungsdämpferanordnung
Zwei Deckscheibenelemente
In ihrem radial inneren Bereich bilden die beiden Deckscheibenelemente
Eine zweite Dämpferelementeneinheit
Die beiden Deckscheibenelemente
Um eine definierte axiale Positionierung der beiden Torsionsschwingungsdämpferanordnungen
Man erkennt aus der vorangehenden Beschreibung, dass im Drehmomentübertragungsweg zwischen der zweiten Reibflächenformation
Die mit ihren Reiboberflächen die Drehmomentübertragungsverbindung zwischen der Gehäuseanordnung
Weiter erkennt man in
Durch die in
Eine abgewandelte Ausgestaltungsform der Kopplungsanordnung
Bei der in
Aufgrund der Positionierung der Reibflächenformationen
Es sei darauf hingewiesen, dass bei den vorangehend beschriebenen Ausgestaltungsformen selbstverständlich im Kontext der vorliegenden Erfindung verschiedenste Variationen vorgenommen werden können. So könnte beispielsweise die Torsionsschwingungsdämpferanordnung
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