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Die vorliegende Erfindung beansprucht die Priorität der
japanischen Patentanmeldung mit der Nummer 2015-041358 , welche am 3. März 2015 beim japanischen Patentamt angemeldet wurde und deren Offenbarung hiermit durch Inbezugnahme in ihrer Gesamtheit mit aufgenommen ist.
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Hintergrund
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Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft die Gestaltung eines Schwingungsdämpfers zum Unterdrücken von Schwingungen durch eine oszillierende bzw. schwingende Bewegung einer Trägheitsmasse, und insbesondere einen Torsionsschwingungsdämpfer, welcher in einer Fluidkupplung verwendet wird.
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Diskussion des Standes der Technik
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Die
JP-A-H10-184799 beschreibt einen Bewegungsabsorber mit einem Drehzahl-Erhöhungsmechanismus als eine Planetengetriebeeinheit zum Erhöhen einer Drehzahl eines Rollenpendels, um die Schwingungsdämpfungsleistung zu verbessern. Im Gegensatz dazu beschreibt das
US-Patent mit der Nummer 9074655 eine Vorrichtung zum Dämpfen einer Schwungmasse mit einem Planetengetriebe, welches zwischen einer Kurbelwelle und einem Massenkörper angeordnet ist.
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Die Planetengetriebeeinheit führt bei drei Drehelementen einen Differentialvorgang durch und der Planetengetriebeeinheit ist ermöglicht, durch Halten irgendeines der drei Drehelemente als eine Drehzahl-Erhöhungsvorrichtung zu dienen. Die Planetengetriebeeinheit dieser Art ist in effizienter Art und Weise in einem Antriebsstrang des Automobils unter Verwendung eines inneren Raums des Automobils eingepasst, um den Antriebsstrang kleiner zu gestalten. Zu diesem Zweck können der Torsionsschwingungsdämpfer und die Planetengetriebeeinheit unter Verwendung eines verfügbaren Raums zum Zirkulieren von Fluid in einem Gehäuse einer Fluidkupplung, wie einem Drehmomentwandler, angeordnet sein. Eine Gestaltung zum Aufnehmen des Torsionsschwingungsdämpfers mit der Drehzahl-Erhöhungsvorrichtung wurde im Stand der Technik bislang jedoch nicht gebildet.
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Kurzfassung der Erfindung
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Aspekte der vorliegenden Erfindung wurden unter Berücksichtigung der vorstehenden technischen Probleme erdacht und es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Torsionsschwingungsdämpfer vorzusehen, welcher in einer Fluidkupplung angeordnet sein kann, um einen Antriebsstrang zu verkleinern.
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Der Torsionsschwingungsdämpfer gemäß dem bevorzugten Beispiel weist einen Massenkörper auf, welcher derart in einem Drehelement gehalten ist, dass dieser durch einen Drehmomentimpuls des Drehelements in Schwingung versetzt wird. Um die vorstehend erläuterte Aufgabe zu lösen, ist bei dem Torsionsschwingungsdämpfer gemäß dem bevorzugten Beispiel das Drehelement in einem inneren Raum einer Fluidkupplung angeordnet, in welchem ein Pumpenlaufrad, ein Turbinenlaufrad und ein vorbestimmtes stationäres Element in einem Gehäuse gehalten sind, und in dem Gehäuse ist außerdem eine Planeteneinheit angeordnet, welche bei drei Drehelementen einen Differentialvorgang durchführt. Bei der Planeteneinheit ist ein erstes Drehelement mit dem stationären Element verbunden, ein zweites Drehelement ist mit dem Drehelement verbunden und ein drittes Drehelement ist mit dem Turbinenlaufrad verbunden.
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Zusätzlich ist ein Stator, welcher eine Strömungsrichtung von Fluid verändert, das ausgehend von dem Turbinenlaufrad in Richtung hin zu dem Pumpenlaufrad strömt, zwischen dem Turbinenlaufrad und dem Pumpenlaufrad eingefügt, und das stationäre Element umfasst eine festgelegte Welle, welche den Stator trägt.
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Als die Planeteneinheit kann beispielsweise eine Einzelritzel-Planetengetriebeeinheit eingesetzt werden, welche ein Sonnenrad, ein konzentrisch um das Sonnenrad angeordnetes Hohlrad und einen Träger, welcher Planetenräder trägt, die zwischen dem Sonnenrad und dem Hohlrad angeordnet sind, aufweist. In diesem Fall kann das Sonnenrad mit dem stationären Element verbunden sein, das Hohlrad kann mit dem Drehelement verbunden sein und der Träger kann mit dem Turbinenlaufrad verbunden sein.
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Optional ist der Massenkörper durch eine Abdeckung flüssigkeitsdicht umschlossen bzw. eingeschlossen, um dem Fluid in dem Gehäuse gegenüber abgeschirmt zu sein.
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Daher sind gemäß dem bevorzugten Beispiel das Drehelement, welches den Massenkörper halt, und die Planeteneinheit in der Fluidkupplung gehalten, und das erste Drehelement der Planeteneinheit ist mit dem stationären Element verbunden. Gemäß dem bevorzugten Beispiel ist der Planeteneinheit daher ermöglicht, als eine Drehzahl-Veränderungsvorrichtung zu dienen, um eine Drehzahl des Drehelements ausgehend von dieser des Turbinenlaufrads zu unterscheiden, und ein Antriebsstrang mit der Fluidkupplung kann in seiner Gesamtheit kleiner gestaltet werden. Zusätzlich können der Massenkörper, das Drehelement und die Planeteneinheit durch das die Fluidkupplung durchströmende Fluid geschmiert werden. Ferner können ein Getriebe- bzw. Verzahnungsgeräusch und ein Klappergeräusch, welche zwischen dem Drehelement und dem Massenkörper und in der Planeteneinheit erzeugt werden, unterdrückt werden.
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Darüber hinaus kann, da das erste Drehelement unter Verwendung der existierenden festgelegten Welle gehalten ist, welche den Stator trägt, das erste Drehelement ohne das Anordnen eines zusätzlichen Befestigungselements gehalten werden, so dass der Drehmomentwandler und der Torsionsschwingungsdämpfer verkleinert werden können.
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Ferner kann die äquivalente Trägheit bzw. Schwungmasse des Massenkörpers erhöht werden, da die Planeteneinheit als eine Drehzahl-Erhöhungsvorrichtung dient. Aus diesem Grund kann der Massenkörper verkleinert werden, um den Drehmomentwandler mit dem Torsionsschwingungsdämpfer kleiner zu gestalten.
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Darüber hinaus ist dem Massenkörper ermöglicht, exakt mit der gewünschten Frequenz zu schwingen, da der Massenkörper keinem Widerstand des Fluids ausgesetzt ist. Zusätzlich fällt die Drehzahl des Drehelements nicht häufig auf ein Niveau ab, bei welchem das Kollisionsgeräusch des Massenkörpers hervorgerufen wird, da die Planeteneinheit als eine Drehzahl-Erhöhungsvorrichtung dient. Aus diesem Grund kann das Kollisionsgeräusch des Massenkörpers unterdrückt werden.
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Kurze Beschreibung der Abbildungen
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Merkmale, Aspekte und Vorteile von beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden mit Bezug auf die nachfolgende Beschreibung und die beigefügten Abbildungen ersichtlicher, welche die Erfindung in keiner Art und Weise beschränken sollen.
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1 ist eine schematische Ansicht, welche ein Beispiel des Torsionsschwingungsdämpfers zeigt;
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2 ist eine Querschnittsansicht des Torsionsschwingungsdämpfers gemäß dem bevorzugten Beispiel;
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3 ist eine schematische Ansicht, welche ein weiteres Beispiel des Torsionsschwingungsdämpfers zeigt;
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4 ist eine schematische Ansicht, welche ein noch weiteres Beispiel des Torsionsschwingungsdämpfer zeigt; und
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5 ist eine Teil-Querschnittsansicht, welche ein Beispiel zum Abdecken bzw. Umfassen eines äußeren Umfangsendes des Drehelements in einem flüssigkeitsdichten Zustand zeigt, während der Massenkörper gehalten wird.
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Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform(en)
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Bevorzugte Beispiele der vorliegenden Erfindung sind nun mit Bezug auf die beigefügten Abbildungen detaillierter erläutert. Mit Bezug auf 1 ist ein Beispiel des Torsionsschwingungsdämpfers gezeigt, bei welchem ein Drehelement 16 und ein Massenkörper 2 zum Unterdrücken von Schwingungen durch eine oszillierende bzw. schwingende Bewegung davon in einer Fluidkupplung, wie einem Drehmomentwandler 1, angeordnet sind. Bei dem Drehmomentwandler 1 ist ein Gehäuse 6 durch eine vordere Abdeckung 4, welche mit einer Ausgangswelle (oder einer Kurbelwelle) einer Maschine 3 verbunden ist, und eine Pumpenschale bzw. einen Pumpenmantel 5, welcher mit der vorderen Abdeckung 4 derart integriert ist, um das Gehäuse 6 in einem flüssigkeitsdichten Zustand zu halten, ausgebildet. Um eine Drehmomentübertragung über den Drehmomentwandler 1 zu ermöglichen, ist Fluid in dem Gehäuse 6 eingekapselt.
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Der Pumpenmantel 5 weist ein Pumpenlaufrad 7 auf und ein Turbinenlaufrad 8 befindet sich gegenüberliegend zu dem Pumpenlaufrad 7. Das Turbinenlaufrad 8 ist über eine Nabe 9 mit einer Eingangswelle 11 eines Getriebes 10 verbunden. Ein Stator 12 ist auf einer inneren Umfangsseite zwischen dem Pumpenlaufrad 7 und dem Turbinenlaufrad 8 eingefügt. Der Stator 12 ist derart angepasst, dass dieser eine Ausrichtung des ausgehend von dem Turbinenlaufrad 8 hin zu dem Pumpenlaufrad 7 geführten Fluids verändert. Zu diesem Zweck ist der Stator 12 über eine Einwegkupplung 21 mit einem vorbestimmten stationären Element 13 in dem Drehmomentwandler 1 verbunden.
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Eine Überbrückungskupplung 14 ist über einen Federdämpfer 15 derart mit der Nabe 9 verbunden, dass diese einer inneren Fläche der vorderen Abdeckung 4 als ein Teil des Gehäuses 6 gegenüberliegt. Die Überbrückungskupplung 14 wird insbesondere in Abhängigkeit einer Druckdifferenz zwischen der Seite der vorderen Abdeckung 4 und der Seite des Drehelements 16 selektiv mit der inneren Fläche der vorderen Abdeckung 4 in Reibkontakt gebracht oder von dieser getrennt.
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Der Massenkörper 2 ist in dem Drehelement 16 gehalten, während diesem ermöglicht ist, in einer Umfangsrichtung zu oszillieren bzw. zu schwingen, um Drehmomentimpulse auf das Turbinenlaufrad 8 und die Eingangswelle 11 durch eine oszillierende bzw. schwingende Bewegung (das heißt eine Pendelbewegung) des Massenkörpers 2 zu unterdrücken. Zu diesem Zweck ist in dem Drehelement 16 insbesondere eine Lauffläche ausgebildet und die zentrifugal auf die Lauffläche gedrückte Trägheitsmasse 2 wird durch die Drehmomentimpulse entlang der Lauffläche oszilliert bzw. in Schwingung versetzt. Alternativ kann der Massenkörper 2 ebenso in einer schwenkbaren bzw. drehbaren Art und Weise durch einen Stift an dem Drehelement 16 angebracht sein, um Drehmomentschwankungen durch eine Schwenk- bzw. Drehbewegung des Massenkörpers 2 um den Stift zu unterdrücken.
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Das Drehelement 16 ist insbesondere zwischen dem Turbinenlaufrad 8 und der Überbrückungskupplung 14 eingefügt, während dieses über eine Planetengetriebeeinheit 17 mit der Nabe 9 oder der Eingangswelle 11 verbunden ist. Die Planeteneinheit 17 ist derart angepasst, dass diese bei drei Drehelementen, wie einem Sonnenelement, welches bei einer Rotationsmitte angeordnet ist, einem Hohlelement, welches konzentrisch um das Sonnenelement angeordnet ist, und einem Trägerelement, das Planetenelemente trägt, die in einer drehbaren und umlaufbaren Art und Weise zwischen dem Sonnenelement und dem Hohlelement eingefügt sind, einen Differentialvorgang durchführt. Gemäß dem bevorzugten Beispiel ist als die Planeteneinheit 17 eine Planetengetriebeeinheit mit einem Sonnenrad 18, einem Hohlrad 19 und einem Träger 20 verwendet. Das Drehelement 16 ist als eine ringförmige Platte gestaltet und steht mit einem äußeren Umfang des Hohlrads 19 in Eingriff. Der Träger 20 ist zusammen mit dem Federdämpfer 15 mit der Nabe 9 verbunden und das Sonnenrad 18 ist mit dem stationären Element 13 verbunden. Das heißt, das Sonnenrad 18 kann als ein festgelegtes Element oder ein Reaktionselement dienen.
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Strukturen des Drehmomentwandlers 1 und der Planetengetriebeeinheit 17 sind in 2 detaillierter dargestellt. Die vordere Abdeckung 4 als ein Teil des Gehäuses 6 des Drehmomentwandlers 1 weist eine scheibenförmige vordere Wand und einen zylindrischen Abschnitt auf, welcher sich ausgehend von einem äußeren Umfang der vorderen Wand axial erstreckt. Die vordere Wand der vorderen Abdeckung 4 ist über eine Gewindemutter 41 mit einer Antriebsplatte (nicht gezeigt) verbunden und ein vorderes Ende des zylindrischen Abschnitts der vorderen Abdeckung 4 ist mit dem Pumpenmantel 5 verbunden. Der Pumpenmantel 5 besitzt eine Hohlwelle 51 bei dessen inneren Umfangsende, welches mit einer Ölpumpe (nicht gezeigt) verbunden ist.
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Die Hohlwelle 51 ist auf einer Statorwelle 131 installiert, während dieser ermöglicht ist, um diese zu rotieren. Die Statorwelle 131 als eine festgelegte Welle entspricht insbesondere ebenso einer Hohlwelle, welche mit einem Gehäuse (nicht gezeigt) integriert ist, das ein Getriebe (nicht gezeigt) hält, und ein vorderes Ende der Statorwelle 131 erstreckt sich in einen inneren Raum des Gehäuses 6.
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Das Pumpenlaufrad 7 ist innerhalb des Pumpenmantels 5 angeordnet und das Turbinenlaufrad 8 liegt dem Pumpenlaufrad 7 gegenüber. Das Turbinenlaufrad 8 weist insbesondere einen Mantel bzw. eine Hülle und eine Mehrzahl von Schaufeln bzw. Lamellen auf, welche an einer inneren Fläche des Mantels angebracht sind. Das Pumpenlaufrad 7 und das Turbinenlaufrad 8 sind im Wesentlichen symmetrisch zueinander und ein Freiraum zwischen dem Pumpenlaufrad 7 und dem Turbinenlaufrad 8 ist in Richtung hin zu der inneren Umfangsseite allmählich erweitert, um einen Raum zum Anordnen des Stators 12 dazwischen sicherzustellen. Der Stator 12 ist ebenso über eine Einwegkupplung 132 auf der vorgenannten Statorwelle 131 installiert und weist einen ringförmigen Rand 121 und eine Mehrzahl von um den ringförmigen Rand 121 angeordneten Schaufeln bzw. Flügel 122 auf. Sämtliche Schaufeln 122 sind in der gleichen Richtung individuell verdreht und vordere Enden der Schaufeln 122 sind miteinander verbunden. Der so strukturierte Stator 12 verändert eine Strömungsrichtung des aus dem Turbinenlaufrad 8 ausströmenden Fluids, unter der Voraussetzung, dass ein Drehzahlverhältnis zwischen dem Pumpenlaufrad 7 und dem Turbinenlaufrad 8 klein ist. Wenn im Gegensatz dazu das Drehzahlverhältnis zwischen dem Pumpenlaufrad 7 und dem Turbinenlaufrad 8 erhöht ist, wird der Stator 12 durch das ausgehend von dem Turbinenlaufrad 8 strömenden Fluids rotiert und somit wird die Strömungsrichtung des Fluids nicht verändert. Zu diesem Zweck ist die Einwegkupplung 132 derart angepasst, dass diese in Eingriff gebracht wird, um die Rotation des Stators 12 anzuhalten, wenn das vorgenannte Drehzahlverhältnis klein ist, und um dem Stator 12 eine Rotation zu ermöglichen, wenn das vorgenannte Drehzahlverhältnis groß ist. Insbesondere ist ein innerer Laufring 133 der Einwegkupplung 132 auf der Statorwelle 131 kerbverzahnt und ein äußerer Laufring 134 der Einwegkupplung 132 steht mit einem inneren Umfang des Rands 121 des Stators 12 in Eingriff.
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Die Eingangswelle 11 ist in die Statorwelle 131 eingefügt, während dieser ermöglicht ist, zu rotieren. Um ein Drehmoment hin zu dem Getriebe 10 zu führen, steht ein vorderes Ende der Eingangswelle 11 von der Statorwelle 131 vor, um mit der Nabe 9 kerbverzahnt zu sein. Die Planetengetriebeeinheit 17, welche als eine Drehzahl-Erhöhungsvorrichtung dient, ist zwischen der Nabe 9 und der Einwegkupplung 132 eingefügt. Wie beschrieben ist, entspricht die Planetengetriebeeinheit 17 einer Einzelritzel-Planetengetriebeeinheit mit dem Sonnenrad 18, dem konzentrisch um das Sonnenrad 18 angeordneten Hohlrad 19 und dem Träger 20, welcher Planetenräder trägt, die in einer rotierbaren und umlaufbaren Art und Weise zwischen dem Sonnenrad 18 und dem Hohlrad 19 eingefügt sind. Das Sonnenrad 18 weist einen Scheibenabschnitt auf und eine innere Umfangskante des Scheibenabschnitts ist auf der Statorwelle 131 kerbverzahnt. Das heißt, das Sonnenrad 18 wird durch die Statorwelle 131 als ein stationäres Element in einer solchen Art und Weise gehalten, dass dieses nicht rotiert.
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Der Träger 20 ist mit der Nabe 9 integriert und weist einen Flanschabschnitt auf, welcher sich ausgehend von der Nabe 9 radial nach außen erstreckt. Ein inneres Umfangsende des Mantels des Turbinenlaufrads 8 ist über das Planetenrad mit dem Flanschabschnitt des Trägers 20 verbunden. Das heißt, das Turbinenlaufrad 8 ist über den Träger 20 mit der Nabe 9 verbunden.
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Das Drehelement 16 ist um das Hohlrad 19 angeordnet, während dieses den Massenkörper 2 hält, welcher derart angepasst ist, dass dieser Schwingungen durch dessen Trägheitsmoment unterdrückt. Gemäß dem in 2 gezeigten Beispiel entspricht das Drehelement 16 einem Scheiben-Plattenelement integral mit dem Hohlrad 19, während sich dieses radial nach außen ausdehnt. Der Massenkörper 2 als ein Rollelement weist ein Schaftelement und ein Paar von Scheibenelementen, die bei beiden Enden des Schaftelements angebracht sind, auf. Daher besitzt der Massenkörper 2, wie in 2 gezeigt ist, einen Querschnitt mit einer „H”-Gestalt. Um eine Mehrzahl der Massenkörper 2 zu halten, besitzt das Drehelement die gleiche Anzahl an bogenförmigen Durchgangsöffnungen 161 wie Massenkörper 2. Die Breite jeder Durchgangsöffnung 161 ist etwas breiter als ein Durchmesser des Schaftabschnitts des Massenkörpers 2 und der Schaftabschnitt des Massenkörpers 2 ist in die Durchgangsöffnung 161 eingefügt. Eine bogenförmige Fläche auf der radialen Außenseite der Durchgangsöffnung 161 dient als eine Lauffläche, auf welcher der Massenkörper 2 abrollt, und ein Krümmungsradius der Lauffläche ist kürzer als dieser eines äußeren Umfangs des Drehelements 16. Zusätzlich ist eine Trägerplatte 162 an einem radial inneren Abschnitt des Drehelements 16 angebracht und eine innere Umfangskante der Trägerplatte 162 ist an der Nabe 9 installiert.
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Die Überbrückungskupplung 14 ist zwischen der Innenfläche der vorderen Abdeckung 4 und dem Drehelement 16 eingefügt. Die Überbrückungskupplung 14 weist einen Überbrückungskolben bzw. -schieber 141, welcher an der Nabe 9 installiert ist, während diesem ermöglicht ist, zu rotieren und sich axial hin und her zu bewegen, und eine Reibplatte 142, welche bei einem äußeren Umfangsbereich des Überbrückungskolbens 141 derart angebracht ist, dass diese der Innenfläche der vorderen Abdeckung 4 gegenüberliegt, auf. Der Überbrückungskolben 141 wird in Richtung hin zu der vorderen Abdeckung 4 gedrückt, falls der Hydraulikdruck auf der Seite des Drehelements 16 größer ist als dieser auf der Seite der vorderen Abdeckung 4, und folglich wird die Reibplatte 142 mit der Innenfläche der vorderen Abdeckung 4 in Kontakt gebracht, um Drehmoment dorthin zu übertragen.
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Der Federdämpfer 15 ist zwischen dem Überbrückungskolben 141 und der Nabe 9 angeordnet. Der Federdämpfer 9 weist ein mit dem Überbrückungskolben 141 verbundenes Antriebselement 151, ein mit der Nabe 9 verbundenes angetriebenes Element 152 und eine Feder 153, welche eine elastische Verbindung zwischen dem Antriebselement 151 und dem angetriebenen Element 152 vorsieht, um Schwingungen durch dessen Umfangskomprimierung zu unterdrücken, auf. Zusätzlich ist zwischen der Nabe 9 und der vorderen Abdeckung 4 ein Lager Br eingefügt.
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In dem Drehmomentwandler 1 wird ein Drehmoment der Maschine 3 auf das Gehäuse 6 aufgebracht und das Pumpenlaufrad 7 wird zusammen mit dem Gehäuse 6 rotiert. Folglich wird eine spiralförmige Strömung des Fluids geschaffen, so dass das Turbinenlaufrad 8 durch die spiralförmige Strömung rotiert wird. Da das Turbinenlaufrad 8 mit dem Träger 20 der Planetengetriebeeinheit 17 verbunden ist und der Träger 20 mit der Nabe 9 verbunden ist, wird das Drehmoment des Turbinenlaufrads 8 ferner über den Träger 20 und die Nabe 9 hin zu der Eingangswelle 11 geführt. In dieser Situation wird der Überbrückungskolben 141 in Richtung hin zu der vorderen Abdeckung 4 gedrückt, um die Reibplatte 142 mit der Innenfläche der vorderen Abdeckung 4 in Eingriff zu bringen. Folglich wird das auf das Gehäuse 6 aufgebrachte Drehmoment über die Überbrückungskupplung 14, den Federdämpfer 15 und die Nabe 9 hin zu der Eingangswelle 11 geführt.
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Daher wird das Drehmoment über die Nabe 9 hin zu der Eingangswelle 11 geführt. Wie beschrieben, ist die Nabe 9 mit dem Träger 20 verbunden, so dass das Drehelement 16 durch das hin zu der Eingangswelle 11 geführte Drehmoment mit einer höheren Drehzahl rotiert wird als diese der Eingangswelle 11. Das heißt, in der Planetengetriebeeinheit 17 wird Drehmoment auf den Träger 20 aufgebracht, während das Sonnenrad 18 gehalten wird. Aus diesem Grund ist der Planetengetriebeeinheit 17 ermöglicht, als eine Drehzahl-Erhöhungsvorrichtung zu dienen, so dass das Hohlrad 19 und das Drehelement 16 integral dazu mit einer höheren Drehzahl rotiert werden als diese des mit der Eingangswelle 11 in Eingriff stehenden Trägers.
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Der in der Durchgangsöffnung 161 gehaltene Massenkörper 2 wird innerhalb der Durchgangsöffnung 161 durch die Pulsation bzw. Schwankung des auf die Eingangswelle 11 und das Drehelement 16 aufgebrachten Drehmoments oszilliert bzw. in Schwingung versetzt. In dieser Situation ist die äquivalente Trägheit bzw. Schwungmasse des Massenkörpers 2 erhöht, da die Drehzahl des Drehelements 16 durch die Planetengetriebeeinheit 17 erhöht ist, die als eine Drehzahl-Erhöhungsvorrichtung dient. Aus diesem Grund ist dem Massenkörper 2 ermöglicht, ein ausreichendes Trägheitsmoment zu schaffen, um Schwingungen zu unterdrücken, auch wenn eine tatsächliche Masse davon klein ist. Folglich können die Schwingungen des über die Nabe 9 auf die Eingangswelle 11 aufgebrachten Drehmoments durch das Trägheitsmoment des oszillierenden bzw. schwingenden Massenkörpers 2 gedämpft werden.
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Daher sind gemäß dem bevorzugten Beispiel das Drehelement 16 und der Massenkörper 2, welcher einen Massendämpfer bildet, und die Planetengetriebeeinheit 17 in dem Drehmomentwandler 1 gehalten, um einen verfügbaren inneren Raum des Gehäuses 6 auszunutzen. Zusätzlich ist der Planetengetriebeeinheit 17 ermöglicht, als eine Drehzahl-Erhöhungsvorrichtung zu dienen, ohne ein zusätzliches Fixierungselement zum Halten einer Rotation des Drehelements der Planetengetriebeeinheit 17 anzuordnen, da das Sonnenrad 18 mit der Statorwelle 131 verbunden ist, welche sich entlang der Rotationsmitte des Drehmomentwandlers 1 erstreckt, um gehalten zu werden.
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Gemäß dem bevorzugten Beispiel kann der Drehmomentwandler 1 daher in seiner Gesamtheit kleiner gestaltet werden und der Massenkörper 2 kann ebenso kleiner gestaltet werden, um auf einfache Art und Weise in den Drehmomentwandler 1 eingepasst zu werden. Zusätzlich kann, da der Massenkörper 2 ausgehend von der Durchgangsöffnung 161 freiliegend ist bzw. vorsteht, wie in 2 gezeigt ist, der Massenkörper 2 durch das Fluid in dem Gehäuse 6 geschmiert werden, so dass dem Massenkörper 2 ermöglicht ist, gleichmäßig auf der Lauffläche abzurollen, während ein Festfressen davon verhindert wird. Ferner kann ein Getriebe- bzw. Verzahnungsgeräusch und ein Klappergeräusch unterdrückt werden, da die Planetengetriebeeinheit 17, das Drehelement 16 und der Massenkörper 2 in dem mit dem Fluid gefüllten Gehäuse 6 gehalten sind.
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Mit Bezug auf 3 ist ein Beispiel gezeigt, um die Einzelritzel-Planetengetriebeeinheit 17 durch Halten des Hohlrads 19 anstelle des Sonnenrads 18 als eine Drehzahl-Erhöhungsvorrichtung zu verwenden. Bei dem in 3 gezeigten Beispiel ist der Träger 20 mit dem stationären Element 13 verbunden, um als das festgelegte Element zu dienen, das Sonnenrad 18 ist mit dem Drehelement 16 verbunden und das Hohlrad ist mit dem Turbinenlaufrad 8 und der Überbrückungskupplung 14 verbunden. Die verbleibenden Strukturen des Drehmomentwandlers 1 sind ähnlich diesen des in 1 gezeigten Beispiel.
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Gemäß dem in 3 gezeigten Beispiel ist insbesondere die Überbrückungskupplung 14 benachbart zu dem Turbinenlaufrad 8 angeordnet und das Drehelement 16 ist zwischen der Überbrückungskupplung 14 und der vorderen Abdeckung 4 eingefügt. Bei diesem Beispiel hängt eine mit der Überbrückungskupplung 14 in Kontakt zu bringende Eingriffsfläche 143 von der Decke des Gehäuses 6 in Richtung hin zu der Rotationsmitte herab bzw. steht ausgehend von dieser hervor. Die Überbrückungskupplung 14 ist über den Federdämpfer 15 mit der Nabe 9 verbunden und die Nabe 9 ist mit dem Turbinenlaufrad 8 verbunden.
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Das Sonnenrad 18 ist mit einer Sonnenradwelle 181 als eine Hohlwelle integriert, welche sich in Richtung hin zu der vorderen Abdeckung 4 erstreckt, während diese auf der Eingangswelle 11 installiert ist. Das Drehelement 16 ist derart mit einem vorderen Ende der Sonnenradwelle 181 verbunden, dass dieses integral damit rotiert wird.
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Eine Verbindungstrommel 91 ist mit der Nabe 9 verbunden, um zwischen der Nabe 9 und der Eingangswelle 11 eine Verbindung vorzusehen. Zu diesem Zweck ist die Verbindungstrommel 91 in einer hohlen Struktur gestaltet, welche das gesamte Drehelement 16 abdeckt bzw. umfasst, und eine seitliche Wand der Verbindungstrommel 91 ist bei der Mitte mit der Eingangswelle 11 verbunden. Der Träger 20 ist mit dem stationären Element 13 verbunden, bei welchem die Einwegkupplung 91 angebracht ist, so dass der Träger 20 als ein festgelegtes Element oder ein Reaktionselement dienen kann.
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Daher dient das Hohlrad 19 bei dem in 3 gezeigten Beispiel als ein Eingangselement, der Träger 20 dient als ein festgelegtes Element und das Sonnenrad 18 dient als ein Ausgangselement, und somit wird das Sonnenrad 18 in der Richtung entgegengesetzt zu dem Hohlrad 19 rotiert. Unter der Voraussetzung, dass ein Übersetzungsverhältnis der Planetengetriebeeinheit 17 zwischen der Zahnanzahl des Sonnenrads 18 und der Zahnanzahl des Hohlrads 19 gleich „ρ” ist, kann eine Drehzahl des Sonnenrads 18 als „1/ρ” ausgedrückt werden. Da das Übersetzungsverhältnis „ρ” kleiner als „1” ist, werden das Sonnenrad 18 und das Drehelement 16 mit einer höheren Drehzahl rotiert als diese des Hohlrads, des Turbinenlaufrads 18 oder der Eingangswelle 11. Aus diesem Grund ist der Planetengetriebeeinheit 17 ermöglicht, als eine Drehzahl-Erhöhungsvorrichtung zum Rotieren des Drehelements 16 und des darin gehaltenen Massenkörpers 2 mit einer höheren Drehzahl als dieser der Eingangswelle 11 zu dienen, um die äquivalente Trägheit bzw. Schwungmasse des Massenkörpers 2 zu erhöhen. Hier ist anzumerken, dass die vorstehenden Vorteile des in 1 und 2 gezeigten Beispiels ebenso durch das in 3 gezeigte Beispiel erreicht werden können.
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Mit Bezug auf 4 ist ein Beispiel gezeigt, bei welchem das Gehäuses 6 als das stationäre Element 13 verwendet wird, mit welchem das Sonnenrad 18 verbunden ist, anstelle des Elements, welches mit dem Stator 12 oder der Statorwelle 131 verbunden ist. Gemäß dem in 4 gezeigten Beispiel ist die Sonnenradwelle 181 auf der Eingangswelle 11 installiert bzw. angebracht, während dieser ermöglicht ist, relativ dazu zu rotieren, und das Sonnenrad 18 ist mit der Sonnenradwelle 181 integriert. Ein Endabschnitt der Sonnenradwelle 181 gegenüberliegend zu dem Sonnenrad 18 ist mit einem vorbestimmte Abschnitt des Gehäuses 6 oder einem mit dem Gehäuse 6 verbundenen Element verbunden. In diesem Fall können, obwohl die Sonnenradwelle 181 zusätzlich zwischen der Statorwelle und der Eingangswelle 11 eingefügt ist, Schwingungen bei der Eingangswelle 11 durch das Prinzip unterdrückt werden, welches bei den vorstehenden, in 1 und 2 gezeigten Beispielen erläutert ist. Zusätzlich können die vorstehenden Vorteile des in 1 und 2 gezeigten Beispiels ebenso durch das in 4 gezeigte Beispiel erreicht werden.
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Wie beschrieben, ist der Torsionsschwingungsdämpfer derart angepasst, dass dieser Schwingungen durch das Trägheitsmoment des Massenkörpers 2 infolge einer oszillierenden bzw. schwingenden Bewegung unterdrückt. In dem Torsionsschwingungsdämpfer ist der Massenkörper 2 einer Zentrifugalkraft und einer Trägheitskraft ausgesetzt und zwischen dem Massenkörper 2 und der Durchgangsöffnung 161 wirkt zwangsläufig eine geringfügige Reibung. Daher werden die Schwingungsdämpfungscharakteristika des Schwingungsdämpfers unter Berücksichtigung dieser Faktoren ermittelt. Um dem Massenkörper 2 zu ermöglichen, exakt bei der gewünschten Frequenz zu schwingen, ist es vorzuziehen, den Massenkörper 2 daran zu hindern, einem Widerstand des Fluids ausgesetzt zu sein. Zu diesem Zweck ist es wirkungsvoll, einen Schwingungsbereich des Massenkörpers 2 in dem Drehelement 16 durch eine Abdeckung Cv flüssigkeitsdicht einzuschließen bzw. zu kapseln, wie in 5 gezeigt ist. In diesem Fall wird das Fluid nicht in die Abdeckung Cv eindringen, so dass dem Massenkörper 2 ermöglicht ist, bei der gewünschten Frequenz zu schwingen, ohne dem Widerstand des Fluids ausgesetzt zu sein.
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Bei dem in 5 gezeigten Beispiel kann durch eine Kollision bzw. ein Auftreffen des Massenkörpers 2 gegen bzw. auf eine innere Kante der Durchgangsöffnung 161 oder eine Innenfläche der Abdeckung Cv ein Kollisionsgeräusch des Massenkörpers 2 resultieren. Ein solches Kollisionsgeräusch kann jedoch durch die Abdeckung Cv gedämmt werden. Zusätzlich wird die Drehzahl des Drehelements 16 nicht häufig auf ein Niveau abgesenkt, bei welchem das Kollisionsgeräusch des Massenkörpers 2 hervorgerufen wird, da die Planetengetriebeeinheit 17 als eine Drehzahl-Erhöhungsvorrichtung dient. Aus diesem Grund kann das Kollisionsgeräusch des Massenkörpers 2 unterdrückt werden.
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Es ist verständlich, dass die vorliegende Anmeldung nicht auf die vorstehenden Beispiele beschränkt ist, sondern dass diese verschiedenartige Modifikationen umfasst, welche in den Grundgedanken der vorliegenden Erfindung fallen. Beispielsweise kann als die Planetengetriebeeinheit 17 ebenso die Planeteneinheit verwendet werden, bei welcher anstelle von Zahnrädern Walzenkörper als die Drehelemente eingesetzt werden. Zusätzlich kann als die Planetengetriebeeinheit 17 ebenso eine Doppelritzel-Planeteneinheit verwendet werden. Ferner kann die vorliegende Erfindung anstelle des Drehmomentwandlers ebenso auf eine Fluidkupplung angewendet werden, welche keine Drehmoment-Verstärkungsfunktion besitzt.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- JP 2015-041358 [0001]
- JP 10-184799 A [0003]
- US 9074655 [0003]
