DE102016123987B4

DE102016123987B4 - Torsionsdämpfersystem

Info

Publication number: DE102016123987B4
Application number: DE102016123987.9A
Authority: DE
Inventors: Leonid Basin; Dongxu Li; Farzad Samie; Kumaraswamy V. Hebbale; Gary H. Paelicke; Clinton E. Carey; James M. Hart
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2015-12-18
Filing date: 2016-12-09
Publication date: 2018-05-24
Anticipated expiration: 2036-12-10
Also published as: DE102016123987A1; US10041575B2; US20170175866A1; CN106895110A; CN106895110B

Abstract

Dämpfersystem (10) für ein Kraftfahrzeuggetriebe (12) mit einer Turbinenwelle (34), die drehbar mit einem Drehmomentwandler (20) verbunden ist, Folgendes umfassend:eine hydraulisch betätigte Kupplung (38), verbunden mit der Turbinenwelle (34) und drehbar mit der Turbinenwelle (34);eine erste Federhülse (68) mit einem ersten Hülsenabschnitt (69), verbunden mit der hydraulisch betätigten Kupplung (38) und ein zweiter Hülsenabschnitt (74), verbunden mit einer Reibungsplatte (60) einer Drehmomentwandlerkupplung, die mit einer Druckplatte (56) verbunden ist, wenn die Drehmomentwandlerkupplung eingerückt ist; undeinen ersten Federsatz (42), verbunden mit dem ersten und dem zweiten Federhülsenabschnitt (69, 74) der ersten Federhülse (68), wobei mehrere Federn des ersten Federsatzes (42) durch die axiale Drehung zwischen den beiden Hülsenabschnitten 67, 74 ausgelenkt werden, wenn die Drehmomentwandlerkupplung reibschlüssig eingerückt ist, wodurch der erste und der zweite Hülsenabschnitt (69, 74) der ersten Federhülse (68) lösbar mit der Turbinenwelle (34) verbunden werdendadurch gekennzeichnet , dassdas Dämpfersystem (10) ferner umfasst:eine zweite Federhülse (75) mit einem ersten Hülsenabschnitt (76), der mit der Kupplung (38) verbunden ist, und einem zweiten Hülsenabschnitt (82), der mit einer Turbine (26) des Drehmomentwandlers (20) verbunden ist, und einen zweiten Federnsatz (44) mit mehreren zweiten Federn, verbunden mit der zweiten Federhülse (75), wobei jede eine andere Federkonstante aufweist als eine Federkonstante der Federn des ersten Federnsatzes (42), wobei die mehreren zweiten Federn (44) des zweiten Federnsatzes durch axiale Drehung zwischen dem ersten Hülsenabschnitt (76) und dem zweiten Hülsenabschnitt (82) ausgelenkt werden, wenn die hydraulisch betätigte Kupplung (38) reibschlüssig ausgerückt ist.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Offenbarung betrifft ein Torsionsdämpfersystem gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, wie beispielsweise aus der WO 2008 / 064 638 A1 oder der US 5 020 646 A bekannt.
Bezüglich des weitergehenden Standes der Technik sei auf die Druckschriften US 2012 / 0 031 722 A1 und US 5 577 588 A verwiesen.
HINTERGRUND
Fahrzeugmotoren erzeugen bei der Übertragung durch den Antriebsstrang und das Antriebssystem an den Fahrzeugmotor Torsionsschwingungen, die nicht erwünscht sind. In der Regel dient ein Torsionsisolator oder -dämpfer zur Isolierung oder Verringerung der Torsionsschwingungen, die vom Motor an das Getriebe übertragen werden. Der Torsionsisolator kann in der Nähe eines Drehmomentwandlers zwischen einer Wandlerüberbrückungskupplung und einer Eingangswelle des Getriebes angeordnet sein. Bekannte Torsionsdämpfer verwenden eine oder mehrere Federn, um die Energie zu speichern, und dienen dazu, einen Energieübertragungspfad zwischen dem Motor und dem Getriebe zu dämpfen. In bestimmten Antriebsstrangkonfigurationen ist der Torsionsdämpfer jedoch nicht ausreichend, um die Torsionsschwingungen zu isolieren. Beispielsweise erfolgt bei Motoren mit Rollenzylinderabschaltung eine Zunahme der Schwingungsgröße bei gleichzeitiger Abnahme der Schwingungsfrequenz bei niedrigen Motorbetriebsdrehzahlen und -frequenzen, welche herkömmliche Schwingungsdämpfer mit einer einzigen Federgröße nicht innerhalb des Bauraums isolieren können, wodurch sich eine Verbesserung gegenüber bekannten Schwingungsdämpfern ergibt.
Dementsprechend liegt der Erfindung die Aufgabe zu Grunde, ein Turbinendämpfersystem anzugeben, das Torsionsschwingungen über einen breiteren Schwingungsfrequenzbereich zuverlässig dämpft.
ZUSAMMENFASSUNG
Diese Aufgabe wird mit einem Turbinendämpfersystem mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Eine hydraulisch betätigte Kupplung ist mit der Turbinenwelle verbunden und dreht sich mit ihr. Ein erster Hülsenabschnitt einer ersten Federhülse ist mit der hydraulisch betätigten Kupplung verbunden, und ein zweiter Hülsenabschnitt ist mit einer Reibplatte einer Drehmomentwandlerkupplung verbunden, die an eine Druckplatte gekoppelt ist, wenn die Drehmomentwandlerkupplung eingerückt ist. Ein erster Federsatz ist mit dem ersten und dem zweiten Federhülsenabschnitt der ersten Federhülse verbunden. Mehrere Federn des ersten Federsatzes werden durch axiale Drehung zwischen den Elementen der ersten und der zweiten Hülse ausgelenkt, wenn die Drehmomentwandlerkupplung reibschlüssig eingerückt ist, wodurch der erste und der zweite Hülsenabschnitt der ersten Federhülse lösbar an die Turbinenwelle gekoppelt wird. Ein erster Hülsenabschnitt einer zweiten Federhülse ist mit der Kupplung verbunden, und ein zweiter Hülsenabschnitt ist mit einer Turbine des Drehmomentwandlers verbunden.
Ein zweiter Federsatz mit mehreren zweiten Federn ist mit der zweiten Federhülse verbunden, wobei jede Feder eine andere Federkonstante aufweist als eine Federkonstante der Federn des ersten Federsatzes, wobei die mehreren zweiten Federn des zweiten Federsatzes durch axiale Drehung zwischen dem ersten Hülsenabschnitt und dem zweiten Hülsenabschnitt ausgelenkt werden, wenn die hydraulisch betätigte Kupplung reibschlüssig ausgerückt ist.
In einem weiteren Beispiel des Dämpfersystems für ein Kraftfahrzeug der vorliegenden Offenbarung werden die Federn des zweiten Federnsatzes in einem Winkel ausgelenkt, der von einer Drehmoment-Schwingungsamplitude abhängig ist.
In einem weiteren Beispiel des Dämpfersystems für ein Kraftfahrzeug der vorliegenden Offenbarung beinhaltet die hydraulisch betätigte Kupplung ein Kupplungsgehäuse mit mehreren, am Kupplungsgehäuse befestigten Reibungs- oder Reaktionsscheiben, wobei das Kupplungsgehäuse mit der Turbinenwelle verbunden ist.
In einem weiteren Beispiel des Dämpfersystems für ein Kraftfahrzeug der vorliegenden Offenbarung ist eine Nabe im Verhältnis zum Kupplungsgehäuse axial drehbar und an einer Turbine des Drehmomentwandlers befestigt, wobei an der Nabe mehrere Reibungs- oder Reaktionsscheiben befestigt sind und die Reibungs- oder Reaktionsscheiben der Nabe in entgegengesetzte Scheiben innerhalb des Kupplungsgehäuses verzahnt sind.
In einem weiteren Beispiel des Dämpfersystems für ein Kraftfahrzeug der vorliegenden Offenbarung beinhaltet die hydraulisch betätigte Kupplung ein Kupplungsgehäuse mit mehreren, am Kupplungsgehäuse befestigten Reibungs- oder Reaktionsscheiben, wobei das Kupplungsgehäuse mit der Turbinenwelle verbunden ist.
In einem weiteren Beispiel des Dämpfersystems für ein Kraftfahrzeug der vorliegenden Offenbarung befindet sich eine Hülse in einer Längsbohrung der Turbinenwelle, diese Hülse trennt die Längsbohrung in einen inneren und einen äußeren Kanal, der innere oder der äußere Kanal definieren einen Pfad, der Hydraulikfluid zur hydraulisch betätigten Kupplung fördert.
In einem weiteren Beispiel des Dämpfersystems für ein Kraftfahrzeug der vorliegenden Offenbarung weist ein Kupplungsgehäuse der hydraulisch betätigten Kupplung einen Kanal für Hydrauliköl zum Betätigen der Kupplung, dieser Kanal ist in fließender Kommunikation mit dem inneren oder dem äußeren Kanal, der durch die Hülse definiert wird.
In einem weiteren Beispiel des Dämpfersystems für ein Kraftfahrzeug der vorliegenden Offenbarung beinhaltet die Turbinenwelle des Weiteren mehrere Verbindungskanäle, die durch eine Wand der Turbinenwelle verlaufen, wobei die Verbindungskanäle in fließender Kommunikation mit dem inneren oder dem äußeren Kanal stehen, der durch die Hülse definiert wird.
In einem weiteren Beispiel des Dämpfersystems für ein Kraftfahrzeug der vorliegenden Offenbarung ist eine Druckplatte oder ein Kolben drehbar an einem Kupplungsgehäuse der hydraulisch betätigten Kupplung gelagert.
In einem weiteren Beispiel des Dämpfersystems für ein Kraftfahrzeug der vorliegenden Offenbarung verbindet eine Reibplatte die Druckplatte oder den Kolben reibschlüssig mit einer Biegeplatte des Getriebes, wenn Hydraulikdruck auf die Druckplatte angewendet wird.
In einem weiteren Beispiel des Dämpfersystems für ein Kraftfahrzeug der vorliegenden Offenbarung ist der Dämpfer in einem Raum innerhalb des Drehmomentwandlers angeordnet und zwischen Druckplatte oder Kolben und einer Turbine des Drehmomentwandlers angeschlossen.
In einem weiteren Beispiel des Dämpfersystems für ein Kraftfahrzeug der vorliegenden Offenbarung ist die hydraulisch betätigte Kupplung mit der Turbinenwelle über ein Keilwellenzahnrad verbunden, und jeder erste Hülsenabschnitt und jeder erste Hülsenteil sind mit dem Kupplungsgehäuse der hydraulisch betätigten Kupplung kerbverzahnt.
Weitere Anwendungsbereiche werden aus der hier dargebotenen Beschreibung ersichtlich. Es versteht sich, dass die Beschreibung und die spezifischen Beispiele nur dem Zweck der Veranschaulichung dienen.
Figurenliste
Die hierin beschriebenen Zeichnungen dienen nur dem Zweck der Veranschaulichung.

1 ist eine Querschnittsansicht einer Drehmomentwandlerbaugruppe eines Kraftfahrzeuggetriebes in Übereinstimmung mit den Prinzipien der vorliegenden Offenbarung;
2 ist eine Vorderseiten-Aufrissansicht einer Federhülse der vorliegenden Offenbarung;
3 ist eine Querschnitts-Vorderseiten-Aufrissteilansicht von Bereich 3 aus 1;
4 ist eine perspektivische Ansicht einer Turbinenwelle der Getriebebaugruppe aus 1;
5 ist eine Querschnitts-Ansicht von Abschnitt 5 der 4;
6 ist eine vordere rechte perspektivische Ansicht eines Kupplungsgehäuses für eine hydraulisch betätigte Kupplung der vorliegenden Offenbarung; und
7 ist eine vordere rechte perspektivische Ansicht einer Druckplatte für die Getriebebaugruppe nach 1.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Die folgende Beschreibung ist ihrer Art nach lediglich exemplarisch.
Unter Bezugnahme auf 1 beinhaltet ein Getriebeantriebssystem 10 für ein Kraftfahrzeug ein Getriebe 12, das einen Antriebsmoment von einem Motor 14 über eine Eingangsklemme 16 erhält. Die Eingangsklemme 16 ist an einer Getriebebiegeplatte 18 befestigt, die sich mit der Drehzahl der Eingangsklemme 16 dreht. Ein Drehmomentwandler 20 ist innerhalb eines Getriebegehäuses 22 positioniert. Der Drehmomentwandler 20 beinhaltet im Allgemeinen eine Pumpe 24, eine Turbine 26 und einen Stator 28 (nicht dargestellt), die innerhalb des Gehäuses eines Drehmomentwandlers 30 angeordnet sind. Die Turbine 26 definiert die Abgabe des Drehmomentwandlers 20 und wird fluidisch durch die Drehung der Pumpe 24 angetrieben. Der Stator 28 befindet sich zwischen der Pumpe 24 und der Turbine 26. Der Stator 28 liefert eine Reaktion zur Vervielfachung des Drehmoments innerhalb des Drehmomentwandlers 20. Das Gehäuse 30 des Drehmomentwandlers ist mit der Biegeplatte 18 verbunden und dreht sich daher während der Drehung einer Kurbelwelle des Motors 14 mit. Die Pumpe 24 ist mit dem Gehäuse 30 des Drehmomentwandlers verbunden und dreht sich daher mit dem Motor 14 mit. Die Turbine 26 liefert den Abtriebsdrehmoment des Getriebeantriebssystems 10 und dreht ein Turbinengehäuse 32, das wiederum axial eine Turbinenwelle 34 dreht, die ein Getriebeabtriebselement definiert.
Um Schwingungsfrequenzen des Motors 14 zu verringern, die durch die Turbinenwelle 34 übertragen werden, wird ein Dämpfersystem 36 zwischen Biegeplatte 18 und Drehmomentwandlergehäuse 30 mit der Turbinenwelle 34 verbunden. Das Dämpfersystem 36 trennt Motordrehmomentpulsationen zwischen dem Motorantriebsbauteil 16 und der Turbinenwelle 34, wenn eine Drehmomentwandlerkupplung (nachfolgend definiert) geschlossen ist. Zur Kopplung oder Entkopplung ausgewählter Bauteile des Dämpfersystems 36 zur Turbinenwelle 34 ist eine hydraulisch betätigte Kupplung 38 vorgesehen, die beispielsweise mittels eines Keilwellenzahnrads 40 mit der Turbinenwelle 34 verbunden ist. Zur Reduzierung der Motortorsionsschwingung bei höheren Motorbetriebsdrehzahlen ist ein erster Federnsatz 42 des Dämpfersystems 36 mit der Kupplungsscheibe des Drehmomentwandlers 20 verbunden, wenn die Drehmomentwandlerkupplung geschlossen ist, wobei hydraulischer Druck oder Getriebeöldruck auch angesetzt wird, um Elemente der hydraulisch betätigten Kupplung 38 einzurücken.
Das Dämpfersystem 36 beinhaltet auch einen zweiten Federnsatz 44. Zur Erhöhung der effektiven Reichweite der Torsionsschwingungsverringerung bei unteren Motorbetriebsdrehzahlen oder unter ungefähr 1400 U/min, wird Hydraulikdruck von der hydraulisch betätigten Kupplung 38 freigegeben, wodurch die Kupplungselemente der hydraulisch betätigten Kupplung 38 ausgerückt werden. Der zweite Federnsatz 44 hat eine Federkonstante, die als dynamischer Schwingungsdämpfer bei niedrigeren Frequenzen und unteren Drehzahlen des Motorbetriebs dient. Wenn die hydraulisch betätigte Kupplung 38 ausgerückt ist, dient der zweite Federsatz 44 zur Dämpfung niederfrequenter Motordrehmomentpulsationen zwischen Motorantriebsbauteil 16 und Turbinenwelle 34. Das Dämpfersystem 36 bietet daher sowohl einen ersten und einen zweiten Bereich für die Verringerung der Torsionsschwingungen zwischen der Eingangsklemme 16 und einer Endantriebseinheit 46 für das Fahrzeug, welche häufig Bauteile beinhaltet wie ein Differenzial und eine erste und zweite Achswelle sowie verbleibende Elemente des Getriebekastens, nicht gezeigt.
Die hydraulisch betätigte Kupplung 38 beinhaltet ein Kupplungsgehäuse 48, das wie zuvor besprochenen unter Verwendung des Keilwellenzahnrades 40 mit der Turbinenwelle 34 verbunden ist. Das Kupplungsgehäuse 48 bietet mehrere Strömungspfade für Hydraulikflüssigkeit und ist daher an mehreren Stellen mit Dichtungen versehen, die erste und die zweite Dichtung 50a, 50b befinden sich zwischen dem Kupplungsgehäuse 48 und der Turbinenwelle 34. Ein Kupplungsbetätigungskolben 52 ist verschiebbar im Kupplungsgehäuse 48 angeordnet und zur Gleitbewegung gegen das Kupplungsgehäuse 48 abgedichtet, wofür eine erste Kolbendichtung 54a und eine zweite Kolbendichtung 54b verwendet wird. Eine Druckplatte 56 ist im Verhältnis zum Kupplungsgehäuse 48 drehbar angeordnet und unter Verwendung einer Druckplattendichtung 58 gegen Hydraulikfluidleckage abgedichtet. Die Druckplatte 56 kann drehbar mit der Biegeplatte 18 verbunden sein, unter Verwendung einer Reibungsplatte 60, die eine Drehmomentwandlerkupplung definiert. Das Kupplungsgehäuse 48 enthält zudem eine Nabe 62, die unter Verwendung einer Nabendichtung 64 an der Turbinenwelle 34 drehbar gelagert ist.
Gemäß mehreren Aspekten befindet sich das Dämpfersystem 36 in einem spezifischen Raum 66 zwischen der Druckplatte 56 und dem Turbinengehäuse 32. Der erste Federnsatz 42 wird separat durch eine erste Federhülse 68 des Dämpfersystems 36 zurückgehalten, die sich innerhalb des Raums 66 befindet. Die erste Federhülse 68 beinhaltet einen ersten Käfigabschnitt 69, der von einem ersten Hülsenelement 70 definiert wird, das mehrere Federeingriffenden 71 aufweist und die einzelnen Federpaare des ersten Federsatzes 42 kontaktiert und an einem gegenüberliegenden Ende ein Verbindungsende 72 aufweist, das mit dem Kupplungsgehäuse 48 durch ein Keilwellenzahnrad 73 kerbverzahnt ist. Das erste Käfigelement 70 dreht sich daher gemeinsam mit dem Kupplungsgehäuse 48, das mit der Turbinenwelle 34 verbunden ist. Ein zweiter Käfigabschnitt wird definiert durch ein Federauflagegehäuse 74, das mit der Reibungsplatte 60 verbunden ist und durch die Reibungsplatte 60 eingerückt wird. Wenn der gegen die Druckplatte 56 angewendete Druck einen Mindest-Schwellendruck erreicht, beispielsweise der Druck, der bei oder über einem vorgegebenen Schwellenwert für die Motordrehzahl vorliegt, wird die Drehmomentwandlerkupplung geschlossenen oder eingerückt, die Druckplatte 56 rückt die Reibplatte 60 ein, und das Federauflagegehäuse 74 ist axial verdreht mit der Druckplatte 56 und der Biegeplatte 18. Das Federauflagegehäuse 74 beinhaltet mehrere Gehäuseabschnitte, die durch einen oder mehrere Gehäuse-Befestigungselemente 74a, wie z. B. Nieten, gekoppelt sind.
Die mehreren Federn des ersten Federnsatzes 42, die nach mehreren Aspekten überlappende Paare von Druckfedern definieren, sind positioniert zwischen und komprimiert durch die relative Winkeldrehung zwischen dem ersten Käfigabschnitt, definiert durch mehrere Federneingriffsenden 71 des ersten Käfigelements 70, und dem zweiten Käfigabschnitt, definiert durch das Federauflagegehäuse 74, wenn sich das erste Käfigelement 70 im Verhältnis zum Federauflagegehäuse 74 dreht. Die Verringerung der Torsionsschwingung wird teilweise erreicht durch Druck und nachfolgende Dehnung der Federn des ersten Federsatzes 42, die die Energie speichern und abgeben, die sie durch die Winkeldrehung zwischen dem ersten Hülsenabschnitt und dem zweiten Hülsenabschnitt der ersten Federhülse 68 erhalten.
Unter Bezugnahme auf 2 und erneut auf 1 stützt die Federhülse 68 nach mehreren Aspekten die mehrere Federn des ersten Federsatzes 42. Die Federn des ersten Federsatzes 42 sind Federpaare, wobei jedes Paar eine erste Feder mit größerem Durchmesser beinhaltet, die eine Feder in einem ersten Zustand definiert und eine zweite Feder mit kleineren Durchmesser, die eine Feder in einem zweiten Zustand definiert und innerhalb der Feder mit dem größeren Durchmesser angeordnet ist. In einer exemplarischen Ausführung beinhaltet der erste Federsatz 42 zehn Federpaare, die als Federpaare 42a, 42b, 42c, 42d, 42e, 42f, 42g, 42h, 42j, 42k gekennzeichnet sind. Die Anzahl der Federpaare kann größer oder kleiner sein als zehn. Jedes der Federpaare des ersten Federsatzes 42 beinhaltet beispielsweise eine Feder in einem ersten Zustand 42a1 und eine Feder in einem zweiten Zustand 42a2. Jedes Federpaar wird von einem folgenden Federpaar getrennt und von einem der mehreren Federneingriffsenden 71 des ersten Käfigelements 70 kontaktiert. Gemäß mehreren Aspekten werden die Federn des ersten Federsatzes 42 in einen Winkelbereich von etwa fünf bis fünfzehn Grad ausgelenkt.
Nochmals mit Verweis auf 1 werden die Federn des zweiten Federsatzes 44 unabhängig voneinander durch eine zweite Federhülse 75 des Dämpfersystems 36 zurückgehalten, die sich auch im Raum 66 befindet. Die zweite Federhülse 75 beinhaltet einen ersten Hülsenabschnitt, der durch ein Hülsengehäuseteil 76 definiert wird, das mehrere Federneingriffselemente 77 enthält, die eine der Federn des zweiten Federnsatzes 44 kontaktieren und an einem gegenüberliegenden Ende ein Verbindungsende 78 aufweisen, die mit dem Kupplungsgehäuse 48 durch ein Keilwellenzahnrad 80 kerbverzahnt ist. Die zweite Federhülse 75 dreht sich somit zusammen mit dem Kupplungsgehäuse 48, das mit der Turbinenwelle 34 kerbverzahnt ist. Die zweite Federhülse 75 beinhaltet auch einen zweiten Käfigabschnitt, der durch ein Federauflagegehäuse 82 definiert wird, das fest mit der Turbine 32 verbunden ist. Der zweite Hülsenabschnitt wird definiert durch einen Verbinderstrang 84, der mit dem Federauflagegehäuse 82 über Befestigungselemente 86 verbunden ist. Der Verbinderstrang 84 und das Federauflagegehäuse 82 zusammen stützen den zweiten Federnsatz 44. Das Federauflagegehäuse 82 ist fest verbunden mit der Turbine 32 und mit einer Trägerplatte 88 über ein Befestigungselement 90 wie beispielsweise einem Niet, daher drehen sich das Federauflagegehäuse 82, der Verbinderstrang 84 und die Trägerplatte 88 zusammen mit dem Turbinengehäuse 32. Die Trägerplatte 88 ist an der Nabe 62 der hydraulisch betätigten Kupplung 38 beispielsweise durch Schweißen befestigt. Das Federauflagegehäuse 82 und der Verbinderstrang 84 sind mit einem oder mehreren Befestigungselementen 86, wie Nieten miteinander verbunden.
Die mehreren Federn des zweiten Federsatzes 44, die nach mehreren Aspekten Schraubendruckfedern sind, sind positioniert zwischen und komprimiert durch eine relative Winkeldrehung zwischen dem ersten Hülsenabschnitt, definiert durch die Federeingriffselemente 77 des Hülsengehäuseteils 76, und dem zweiten Hülsenabschnitt, definiert durch das Federauflagegehäuse 82, wenn sich das Hülsengehäuseteil 76 im Verhältnis zum Federauflagegehäuse 82 dreht. Verringerung der Torsionsschwingung wird teilweise erreicht durch Druck und nachfolgende Dehnung des zweiten Federsatzes 44, das die Energie speichert und freigibt, die sie durch die Winkeldrehung erhalten. Gemäß mehreren Aspekten lenken die Federn des zweiten Federsatzes 44 in einem Winkelbereich von ca. ein bis drei Grad aus.
Unter Bezugnahme auf 3 und wieder auf 1 bis 2 beinhaltet die hydraulisch betätigte Kupplung 38 eine Vielzahl von Reibplatten 92, die fest mit den einzelnen Befestigungselementen 93 verbunden sind, die wiederum mit einem Flansch 94 des Kupplungsgehäuses 48 verbunden ist. Eine Vielzahl Reaktionsscheiben 96 sind zwischen die aufeinanderfolgenden Reibplatten 92 gelegt. Die Reaktionsscheiben 96 sind jeweils an einer Schulter 98 der Nabe 62 befestigt. Gemäß anderen Aspekten können die Reibungsplatten 92 und die Reaktionsplatten 96 umgekehrt werden, wobei die Reaktionsplatten 96 an den einzelnen Befestigungselementen 93 und den Reibplatten 92 befestigt sind, jede an die Schulter 98 der Nabe 62. Hydraulischer Fluiddruck, mit dem der Kupplungsbetätigungskolben 52 beaufschlagt wird, verschiebt den Kupplungsbetätigungskolben 52 in eine Betätigungsrichtung „A“ und zwingt die Reibplatten 92 in unmittelbaren Reibkontakt mit den Reaktionsscheiben 96. Reibrollenkontakt zwischen den Reibplatten 92 und den Reaktionsplatten 96 verriegelt die Turbinenwelle 34 drehbar zur Turbine 32. Zum Leiten von druckbeaufschlagtem Hydraulikfluid zum Kupplungsbetätigungskolben 52 wird eine Hülse 100 innerhalb einer Längsbohrung 102 der Turbinenwelle 34 angeordnet. Die Hülse 100 trennt die Längsbohrung 102 in einen inneren Kanal 130, nachfolgend in Bezug auf 5 dargestellt und beschrieben, und einen äußeren Kanal 104, wobei der äußere Kanal 104 einen Pfad definiert, der Hydraulikfluid zur Reibungskupplungbaugruppe leitet.
Hydraulikfluid wird durch den äußeren Kanal 104 geleitet und tritt durch eine Mehrzahl von Verbindungskanälen 106 aus, die durch eine Wand in der Turbinenwelle 34 verlaufen und im Wesentlichen senkrecht zur Längsbohrung 102 ausgerichtet sind. Aus den Verbindungskanälen 106 strömt das Hyraulikfluid durch jeden Aufnahmeschlitz 108 und einen Hydraulikfluid-Anwendungskanal 110 im Kupplungsgehäuse 48. Im Kupplungsgehäuse 48 tritt das Hydraulikfluid in eine Kammer 112 ein und zwingt dabei den Kupplungsbetätigungskolben 52 in die Betätigungsrichtung „A“. Die erste Betätigungskolbendichtung 54a und die zweite Betätigungskolbendichtung 54b halten den Hydrauliköldruck in der Kammer 112 während der Verschiebung des Kupplungsbetätigungskolbens 52 konstant. Die Übertragung des Kupplungsbetätigungskolbens 52 in die Betätigungsrichtung „A“ wirkt gegen die Vorspannkraft eines Vorspannelements 114. Das Vorspannelement 114 wirkt normalerweise, um den Kupplungsbetätigungskolben 52 in einer Rückrichtung „B“ gegenüber der Betätigungsrichtung „A“ zu verschieben, wodurch wiederum der Kupplungsbetätigungskolben 52 in Rückrichtung „B“ in die Ausgangsposition gemäß 3 zurückkehrt, wenn die hydraulisch betätigte Kupplung 38 nicht eingerückt ist. Wenn der Kupplungsbetätigungskolben 52 übersetzt, strömt Hydraulikfluid über einen Auslasskanal 116 aus.
Unter Bezugnahme auf 4 und wieder auf 1 bis 2 beinhaltet die Turbinenwelle 34 einem rohrförmigen Formkörper 116 mit mehreren Verbindungskanälen 106, die sich in einem ersten Abschnitt 118 des Körpers 116 befinden. Die Längsbohrung 102 verläuft durch eine wesentliche Länge der Turbinenwelle 34. Ein zweiter Satz von Verbindungskanälen 120 verläuft durch die Wand der Turbinenwelle 34 an einem zweiten Wellenabschnitt 122 und steht in fließender Kommunikation mit dem äußeren Kanal 104, an dem er auch im Wesentlichen ausgerichtet sind. Die Verbindungskanäle 120 sorgen für Zufluss von Hydrauliköl in den äußeren Kanal 104 und wird verwendet für die Betätigung der hydraulisch betätigten Kupplung 38. Die Turbinenwelle 34 kann auch ein oder mehrere Drehhalterungselemente oder Lager bereitstellen, wie eine Nadellagerbaugruppe 124 und Flächen lagern wie beispielsweise Drehbuchsen.
Unter Bezugnahme auf 5 und wieder auf 4 ist die Hülse 100 innerhalb der Längsbohrung 102 positioniert, mit einem ersten gesenkgeschmiedeten Ende 126, das an der Innenwand der Längsbohrung 102 des ersten Abschnitts 118 anliegt. Ein zweites gesenkgeschmiedetes Ende 128 liegt an der Innenwand der Längsbohrung 102 des zweiten Abschnitts 122 an. Die Hülse 100 trennt dabei den äußeren Kanal 104 von einem zentralen inneren Kanal 130. Der zweite Satz Verbindungskanäle 120 verläuft durch die Wand der Turbinenwelle 34 am zweiten Abschnitt 122 und ist in fließender Kommunikation mit den Verbindungskanälen 106 über den äußeren Kanal 104.
Unter Bezugnahme auf 6 und wieder auf 1 und 3 beinhaltet das Kupplungsgehäuse 48 ein Keilwellenzahnrad-Profil 132 auf einer ringförmigen Umfassungswand 134. Das Keilwellenzahnrad-Profil 132 greift in das Keilwellenzahnrad 73 des Verbindungsendes 72 des ersten Hülsenelements 70 und in das Keilwellenzahnrad 80 des Verbindungsendes 78 des Hülsengehäuseteils 76. Mehrere Axialschlitze 136 bieten Eingriff der Befestigungselemente 93, welche die Reaktionsplatten 92 halten, die in 3 gezeigt und beschrieben werden.
Unter Bezugnahme auf 7 und wieder auf 1 beinhaltet die Druckplatte 56 eine im Allgemeinen ebene Anlagefläche 138, die direkt an der Reibungsplatte 60 anliegt, wenn druckbeaufschlagtes Hydraulikfluid auf die Druckplatte 56 in dem Raum 66 angewendet wird, der durch Druckplatte 56 und Turbine 32 definiert wird. Ein mittig angeordneter Flansch 140 verläuft in axialer Richtung und beinhaltet eine äußere Flanschfläche 142, die durch die Druckplattendichtung 58 drehbar gelagert ist, die in 1 beschrieben wird.
Es versteht sich weiterhin, dass das Dämpfersystem 36 der vorliegenden Offenbarung andere Konfigurationen aufweisen kann, wie weniger oder mehr als zehn Federn des ersten Federsatzes 42, und weniger oder mehr als sechs Federn des zweiten Federsatzes 44. Veränderungen bezüglich Größe und Federkoeffizienten, Federraten oder des Durchmessers der Federn in ihren Auflageelementen wie in den beiden Federsätze angeordnet können auch vorgenommen werden, ohne dabei vom Umfang der vorliegenden Offenbarung abzuweichen.
Gemäß mehreren Aspekten der vorliegenden Offenbarung beinhaltet ein Dämpfersystem 36 für ein Kraftfahrzeuggetriebe 12 eine Turbinenwelle 34, die drehbar mit einem Drehmomentwandler 20 verbunden ist. Eine hydraulisch betätigte Kupplung 38 ist mit der Turbinenwelle 34 verbunden. Eine erste Federhülse 68 hat einen ersten Hülsenabschnitt 69, der mit der hydraulisch betätigten Kupplung 38 verbunden ist, und einen zweiten Hülsenabschnitt 74, der lösbar an eine Reibungsplatte 60 eingerückt werden kann, die bei geschlossener Kupplung mit einer Druckplatte 56 verbunden werden kann. Ein erster Federsatz 42 ist mit dem ersten Käfigabschnitt 69 und dem zweiten Käfigabschnitt 74 verbunden. Mehrere Federn des ersten Federsatzes 42 werden durch axiale Drehung zwischen dem ersten Käfigabschnitt 69 und dem zweiten Käfigabschnitt 74 ausgelenkt, wenn die Kupplung 60 in Reibeingriff steht. Eine zweite Federhülse 75 weist einen ersten Hülsenabschnitt 76 auf, verbunden mit der hydraulisch betätigten Kupplung 38 und einem zweiten Hülsenabschnitt 82, fest verbunden mit einer Turbine 32 des Drehmomentwandlers 20. Ein zweiter Federsatz 44 weist mehrere zweite Federn auf, von welchen jede eine Federkonstante hat, die anders ist als eine Federkonstante der Federn des ersten Federsatzes 42. Mehrere Federn des zweiten Federsatzes 44 werden durch axiale Drehung zwischen dem ersten Hülsenabschnitt 76 und dem zweiten Hülsenabschnitt 82 ausgelenkt, wenn die hydraulisch betätigte Kupplung 38 ausgerückt ist.

Claims

Dämpfersystem (10) für ein Kraftfahrzeuggetriebe (12) mit einer Turbinenwelle (34), die drehbar mit einem Drehmomentwandler (20) verbunden ist, Folgendes umfassend: eine hydraulisch betätigte Kupplung (38), verbunden mit der Turbinenwelle (34) und drehbar mit der Turbinenwelle (34); eine erste Federhülse (68) mit einem ersten Hülsenabschnitt (69), verbunden mit der hydraulisch betätigten Kupplung (38) und ein zweiter Hülsenabschnitt (74), verbunden mit einer Reibungsplatte (60) einer Drehmomentwandlerkupplung, die mit einer Druckplatte (56) verbunden ist, wenn die Drehmomentwandlerkupplung eingerückt ist; und einen ersten Federsatz (42), verbunden mit dem ersten und dem zweiten Federhülsenabschnitt (69, 74) der ersten Federhülse (68), wobei mehrere Federn des ersten Federsatzes (42) durch die axiale Drehung zwischen den beiden Hülsenabschnitten 67, 74 ausgelenkt werden, wenn die Drehmomentwandlerkupplung reibschlüssig eingerückt ist, wodurch der erste und der zweite Hülsenabschnitt (69, 74) der ersten Federhülse (68) lösbar mit der Turbinenwelle (34) verbunden werden dadurch gekennzeichnet , dass das Dämpfersystem (10) ferner umfasst: eine zweite Federhülse (75) mit einem ersten Hülsenabschnitt (76), der mit der Kupplung (38) verbunden ist, und einem zweiten Hülsenabschnitt (82), der mit einer Turbine (26) des Drehmomentwandlers (20) verbunden ist, und einen zweiten Federnsatz (44) mit mehreren zweiten Federn, verbunden mit der zweiten Federhülse (75), wobei jede eine andere Federkonstante aufweist als eine Federkonstante der Federn des ersten Federnsatzes (42), wobei die mehreren zweiten Federn (44) des zweiten Federnsatzes durch axiale Drehung zwischen dem ersten Hülsenabschnitt (76) und dem zweiten Hülsenabschnitt (82) ausgelenkt werden, wenn die hydraulisch betätigte Kupplung (38) reibschlüssig ausgerückt ist.
Dämpfersystem für ein Kraftfahrzeug nach Anspruch 1, wobei die Federn des zweiten Federnsatzes (44) in einem Winkel ausgelenkt werden, der von einer Drehmoment-Schwingungsamplitude abhängig ist.
Dämpfersystem für ein Kraftfahrzeug nach Anspruch 1, wobei die hydraulisch betätigte Kupplung (38) ein Kupplungsgehäuse (48) mit mehreren Reibungs- oder Reaktionsplatten (92) beinhaltet, die am Kupplungsgehäuse (48) befestigt sind und das Kupplungsgehäuse (48) mit der Turbinenwelle (34) verbunden ist.
Dämpfersystem für ein Kraftfahrzeug nach Anspruch 3, wobei die hydraulisch betätigte Reibungskupplungs-Baugruppe ferner eine Nabe (62) beinhaltet, die axial im Verhältnis zum Kupplungsgehäuse (48) drehbar und an einer Turbine (26) des Drehmomentwandlers (20) befestigt ist, wobei an der Nabe (62) mehrere Reibungs- oder Reaktionsplatten (96) befestigt sind und die Reibungs- oder Reaktionsplatten (96) der Nabe (62) mit entgegengesetzten Reibungs- oder Reaktionsplatten (92) innerhalb des Kupplungsgehäuses (48) verzahnt sind.
Dämpfersystem für ein Kraftfahrzeug nach Anspruch 1, wobei die Federn des ersten Federnsatzes (42) in einem Winkel ausgelenkt werden, die von einem Drehmoment- und Schwingungsamplitude abhängig sind.
Dämpfersystem für ein Kraftfahrzeug nach Anspruch 1, ferner beinhaltend eine Hülse (100), die in einer Längsbohrung (102) der Turbinenwelle (34) angeordnet ist, so dass die Hülse (100) die Längsbohrung (102) in einen inneren Kanal (130) und einen äußeren Kanal (104) teilt, wobei der innere oder der äußere Kanal (130, 104) einen Pfad definiert, der Hydraulikfluid zur hydraulisch betätigten Kupplung (38) fördert.
Dämpfersystem für ein Kraftfahrzeug nach Anspruch 6, ferner beinhaltend ein Kupplungsgehäuse (48) der hydraulisch betätigten Kupplung (38) mit einem Hydraulikfluid-Betätigungskanal (110), wobei der Hydraulikfluid-Betätigungskanal (110) in fließender Kommunikation mit dem inneren oder dem äußeren Kanal (130, 104) steht, der durch die Hülse (100) entsteht.
Dämpfersystem für ein Kraftfahrzeug nach Anspruch 6, wobei die Turbinenwelle (34) ferner mehrere Verbindungskanäle (106) beinhaltet, die durch eine Wand der Turbinenwelle (34) verlaufen, wobei die Verbindungskanäle (106) in fließende Kommunikation mit dem inneren oder dem äußeren Kanal (130, 104) durch die Hülse (100) entstehen.