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Die vorliegende Erfindung betrifft
einen Kolbenverbindungsmechanismus. Genauer betrifft die vorliegende
Erfindung einen Kolbenverbindungsmechanismus sowie eine Überbrückungsvorrichtung
für eine
fluidische Drehmomentübertragungsvorrichtung,
einen elastischen Verbindungsmechanismus und ein Verfahren zur Federmontage
für einen
elastischen Verbindungsmechanismus.
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Ein Beispiel einer fluidischen Drehmomentübertragungsvorrichtung
ist ein Drehmomentwandler, welcher eine Vorrichtung ist, die dazu
dient, Drehmoment von einem Motor auf ein Getriebe mittels eines Fluids
zu übertragen,
welches innerhalb des Drehmomentwandlers enthalten ist. Ein herkömmlicher Drehmomentwandler
weist im Wesentlichen eine vordere Abdeckung, ein Laufrad, eine
Fluidkammer, ein Turbinenrad und ein Leitrad auf. Drehmoment wird von
einem Motor auf die vordere Abdeckung übertragen. Das Laufrad ist
an der Getriebeseite der vorderen Abdeckung befestigt und bildet
eine Fluidkammer. Das Turbinenrad ist derart angeordnet, dass es der
Motorseite des Laufrads gegenüberliegt
und ist in der Lage, Drehmoment an das Getriebe abzugeben. Das Leitrad
ist zwischen einem inneren Umfangsteil des Laufrads und einem inneren
Umfangsteil des Turbinenrads angeordnet und ist in der Lage, die Strömung des
Betriebsfluids vom Turbinenrad zum Laufrad auszurichten. Diese Art
von Drehmomentwandler wird häufig
mit einer Überbrückungsvorrichtung
verwendet.
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Die Überbrückungsvorrichtung ist in dem Raum
zwischen dem Turbinenrad und der vorderen Abdeckung angeordnet und
dient zur direkten Übertragung
von Drehmoment von der vorderen Abdeckung auf das Turbinenrad durch
mechanisches Verbinden der vorderen Abdeckung mit dem Turbinenrad.
Die Überbrückungsvorrichtung weist
einen kreisförmigen,
scheibenförmigen
Kolben auf, welcher mit und von einer Reibfläche der vorderen Abdeckung
in Eingriff und außer
Eingriff gelangen kann, indem er dagegen gedrückt wird, und weist einen elastischen Verbindungsmechanismus
zur Übertragung
von Drehmoment zwischen dem Kolben und dem Turbinenrad auf. Ein
Reibverbindungsbereich, welcher einen daran befestigten Reibbelag
aufweist, ist an einem äußeren Umfangsbereich
des Kolbens in einer derartigen Weise gebildet, dass er der Reibfläche der vorderen
Abdeckung gegenüberliegt.
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Überbrückungsvorrichtungen
mit zwei Reibflächen
sind schon vorgeschlagen worden, um die Drehmomentübertragungskapazität zu erhöhen. Eine
derartige Überbrückungsvorrichtung
mit zwei Reibflächen
weist einen Kupplungsmechanismus, einen Kolben und einen elastischen
Verbindungsmechanismus auf. Der Kupplungsmechanismus weist einen
Reibverbindungsbereich auf, welcher gegen die Reibfläche der
vorderen Abdeckung gedrückt werden
kann. Der Kolben kann den Reibverbindungsbereich in Richtung der
vorderen Abdeckung drücken.
Der elastische Verbindungsmechanismus ist am Turbinenrad befestigt
und dient zur elastischen Verbindung des Turbinenrads mit dem Kupplungsmechanismus
in Rotationsrichtung. Da es notwendig ist, Drehmoment direkt von
der vorderen Abdeckung auf den Kolben zu übertragen, wenn sich die Überbrückungsvorrichtung
im eingerückten
Zustand befindet, ist diese Art von Überbrückungsvorrichtung mit einem
Kolbenverbindungsmechanismus versehen, welcher den Kolben und die
vordere Abdeckung miteinander derart verbindet, dass der Kolben
und die vordere Abdeckung relativ zueinander drehfest (nicht drehbar),
aber axial bewegbar sind.
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Ein derartiger Kolbenverbindungsmechanismus
umfasst eine Befestigung des Kolbens an der vorderen Abdeckung mit
einer Vielzahl von flachen Federn, welche entlang einer Rotationsrichtung
angeordnet sind. Genauer ist ein Ende jeder flachen Feder mittels
Nieten oder Bolzen an einer Basisplatte befestigt, welche mittels
Schweißen
oder dergleichen an der vorderen Abdeckung befestigt ist und das
andere Ende jeder flachen Feder ist am Kolben mittels Nieten oder
Bolzen befestigt. Somit kann sich der Kolben gemeinsam mit der vorderen
Abdeckung drehen und kann sich in Axialrichtung bezüglich der
vorderen Abdeckung bewegen, wie in der offengelegten, japanischen
Patentanmeldung 10-47453 gezeigt, welche hiermit durch ausdrückliche
Bezugnahme vom Umfang der vorliegenden Anmeldung mit umfasst ist.
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Eine Art eines elastischen Verbindungsmechanismus,
welche in einer wie gerade beschriebenen Überbrückungsvorrichtung vorgesehen
ist, weist eine Vielzahl von Schraubenfedern, ein erstes Rotationselement,
ein zweites Rotationselement und ein drittes Rotationselement auf.
Die Vielzahl der Schraubenfedern ist entlang einer Rotationsrichtung der Überbrückungsvorrichtung
angeordnet. Das erste Rotationselement ist an einer in Axialrichtung
liegenden Seite der Schraubenfedern angeordnet und dient zur Abstützung einer
in Axialrichtung liegenden Seite und der radialen Außenseite
der Schraubenfedern. Das zweite Rotationselement ist am ersten Rotationselement
befestigt und stützt
die in Rotationsrichtung liegenden Enden der Schraubenfedern ab. Das
dritte Rotationselement stützt
die in Rotationsrichtung liegenden Enden der Schraubenfedern ab und
ist in einer derartigen Weise vorgesehen, dass es sich relativ zum
ersten Rotationselement und zum zweiten Rotationselement drehen
kann. Das erste Rotationselement weist Nuten oder eingeschnittene und
umgebogene Bereiche zum Abstützen
der in Rotationsrichtung liegenden Enden der Schraubenfedern auf.
Wenn das erste Rotationselement und das zweite Rotationselement
aneinander befestigt sind, stützen
sie die radial nach innen gerichtete Seite und die andere in Axialrichtung
gerichtete Seite der Schraubenfedern ab.
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Mit diesem elastischen Verbindungsmechanismus
werden die Federn montiert, indem zuerst die Federn unter Verwendung
der Nuten oder eingeschnittenen und umgebogenen Bereiche des ersten Rotationselements
angeordnet werden und anschließend
das zweite Rotationselement am ersten Rotationselement befestigt
wird.
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Bei einem wie oben beschriebenen
Kolbenverbindungsmechanismus sind die flachen Federn am Kolben und
an der vorderen Abdeckung unter Verwendung von Nieten oder Bolzen
befestigt. Dementsprechend weist der Kolbenverbindungsmechanismus
eine relativ große
Anzahl von Teilen auf und seine Montage benötigt eine große Anzahl
von Mannstunden.
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Weiterhin sind in einem wie oben
beschriebenen Kolbenverbindungsmechanismus die flachen Federn an
der vorderen Abdeckung über
eine Basisplatte verbunden. Dementsprechend ist das Gewicht der
Vorrichtung relativ hoch und die Anzahl von Mannstunden zur Montage
ist hoch, da es arbeitsintensiv ist, die Basisplatte an der vorderen
Abdeckung mittels Schweißen
oder dergleichen zu befestigen und es arbeitsintensiv ist, die Rückstellplatte
an der Basisplatte mittels Nieten, Bolzen oder anderen Befestigungselementen
zu befestigen.
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Da bei einem wie oben beschriebenen
elastischen Verbindungsmechanismus das erste Rotationselement mit
Nuten oder eingeschnittenen und umgebogenen Bereichen zum Abstützen der
in Rotationsrichtung liegenden Enden der Schraubenfedern versehen
ist, ist die Form des Druckstempels, welcher verwendet wird, um
die Nuten oder eingeschnittenen und umgebogenen Bereiche zu bilden,
komplex und somit sind die Stempelkosten relativ hoch. Es ist weiterhin
notwendig, die Steifigkeit des Rotationselements zu erhöhen, um
zu verhindern, dass die Nuten oder einge schnittenen und umgebogenen
Bereiche die Rotationsfestigkeit des Rotationselements verringern.
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Es ist ebenfalls machbar, einen Aufbau
aufzuweisen, bei dem das zweite Rotationselement am ersten Rotationselement,
welches keine Nuten oder eingeschnittenen und umgebogenen Bereiche
aufweist, in einer Weise angeordnet ist, dass Räume für die Federn gebildet werden.
Diese Federn werden dann in den Räumen angeordnet und ein separates Element
wird an den ersten und zweiten Rotationselementen befestigt, um
die in Radialrichtung nach innen gerichtete Seite und die andere
in Axialrichtung liegende Seite der Federn abzustützen. Jedoch
ist das Problem mit dieser Aufbauart, dass ein neues separates Element
benötigt
wird, um die radial nach innen liegende Seite und die andere in
Axialrichtung liegende Seite der Federn abzustützen.
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Von daher existiert eine Notwendigkeit
für einen
Kolbenverbindungsmechanismus, eine Überbrückungsvorrichtung für eine fluidische
Drehmomentübertragungsvorrichtung,
einen elastischen Verbindungsmechanismus und ein Verfahren zur Montage von
Federn für
einen elastischen Verbindungsmechanismus, die die oben erläuterten
Probleme im Stand der Technik überwinden.
Diese Erfindung richtet sich auf diese Notwendigkeit im Stand der
Technik sowie auch auf weitere Notwendigkeiten, welche dem Fachmann
aus der vorliegenden Offenbarung ersichtlich werden.
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Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die
Montageeffizienz eines Kolbenverbindungsmechanismus in einer Überbrückungsvorrichtung
mit zwei Reibflächen
zu verbessern.
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Eine weitere Aufgabe der vorliegenden
Erfindung ist, den Aufbau des Kolbenverbindungsmechanismus in einer Überbrückungsvorrichtung
mit zwei Reibflächen
zu vereinfachen und insbesondere bei einfachem Aufbau und einfacher,
kostengünstiger Her stellbarkeit
eine Überbrückungsvorrichtung
und eine fluidische Drehmomentübertragungsvorrichtung sowie
einen elastischen Verbindungsmechanismus bereitzustellen.
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Eine weitere Aufgabe der vorliegenden
Erfindung ist es, die Montage von Federn ohne eine erhöhte Anzahl
von Teilen und ohne Vorsehen von Nuten oder eingeschnittenen und
umgebogenen Bereichen im ersten Rotationselement zur Abstützung der in
Rotationsrichtung liegenden Enden der Federn zu ermöglichen.
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Diese Aufgabe wird durch eine Überbrückungsvorrichtung
mit den Merkmalen des Anspruchs 1 bzw. eine fluidischen Drehmomentübertragungsvorrichtung
mit den Merkmalen des Anspruchs 9 bzw. 15 bzw. einem elastischen
Verbindungsmechanismus mit den Merkmalen des Anspruchs 13 bzw. einem
Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 14 bzw. 21 gelöst. Die
Unteransprüche
zeigen jeweils bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung.
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Ein Kolbenverbindungsmechanismus
gemäß einem
ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Kolbenverbindungsmechanismus,
welcher in einer Überbrückungsvorrichtung
angeordnet ist. Die Überbrückungsvorrichtung
ist ausgelegt, um unter Verwendung eines Kolbens, um einen Reibverbindungsbereich
eines Kupplungsmechanismus gegen eine vordere Abdeckung zu drücken, eine
fluidische Drehmomentübertragungsvorrichtung
zu überbrücken. Der
Kolbenverbindungsmechanismus dient zur Verbindung des Kolbens mit
der vorderen Abdeckung derart, dass der Kolben und die vordere Abdeckung
drehfest und axial bewegbar relativ zueinander sind. Der Kolbenverbindungsmechanismus
weist ein Kolbenabstützelement
und ein Verbindungselement auf. Das Kolbenabstützelement ist an der vorderen
Abdeckung befestigt und dient zur Abstützung des Kolbens derart, dass
sich der Kolben in Axialrichtung bewegen kann. Das Verbindungselement
ist axial zwischen der vorderen Abdeckung und dem Kolben angeordnet.
Das Verbindungselement weist einen ersten Befestigungsbereich und
einen zweiten Befestigungsbereich auf. Der erste Befestigungsbereich
ist derart angeordnet, dass er axial zwischen der vorderen Abdeckung
und dem Kolbenabstützelement
sandwichartig angeordnet ist. Der zweite Befestigungsbereich ist
am Kolben befestigt und ist in der Lage, sich elastisch in Axialrichtung
zu deformieren.
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Dieser Kolbenverbindungsmechanismus
ermöglicht,
dass das Verbindungselement an der vorderen Abdeckung befestigt
wird, indem der erste Befestigungsbereich des Verbindungselements
axial zwischen der vorderen Abdeckung und dem Kolbenabstützelement
angeordnet ist. Dadurch werden weniger Nieten, Bolzen und andere
Befestigungselemente benötigt
und die Teileanzahl kann im Vergleich mit dem Stand der Technik
verringert werden. Somit kann die Montageleistung bzw. -effizienz
des Kolbenverbindungsmechanismus verbessert werden.
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Ein Kolbenverbindungsmechanismus
gemäß einem
zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist der Kolbenverbindungsmechanismus
gemäß dem ersten
Aspekt, wobei entweder die vordere Abdeckung oder das Kolbenabstützelement
einen Eingriffsbereich aufweisen, welcher mit dem ersten Befestigungsbereich
derart in Eingriff treten kann, dass sich das Verbindungselement
nicht relativ zur vorderen Abdeckung und zum Kolbenabstützelement drehen
kann.
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Da während der Montage dieses Kolbenverbindungsmechanismus
der erste Befestigungsbereich des Verbindungselements mit einem
Eingriffsbereich in Eingriff treten kann, welcher entweder an der
vorderen Abdeckung oder dem Kolbenabstützelement angeordnet ist, kann
das Verbindungselement entweder am Kolbenabstützelement oder der vorderen
Abdeckung befestigt werden (je nachdem, welches nicht den Eingriffsbereich
aufweist), während es
sich im Eingriffszustand bezüglich
der vorderen Abdeckung oder dem Kolbenabstützelement befindet. Dadurch
kann die Montageeffizienz des Kolbenverbindungsmechanismus verbessert
werden.
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Ein Kolbenverbindungsmechanismus
gemäß einem
dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist der Kolbenverbindungsmechanismus
gemäß dem zweiten
Aspekt, wobei das Verbindungselement eine ringförmige Platte ist, welche derart
ausgelegt ist, dass sie in der Lage ist, eine elastische Deformation
in Axialrichtung auszuführen
und es sind jeweils mehrere erste und zweite Befestigungsbereiche
vorgesehen und entlang einer Rotationsrichtung angeordnet.
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Dieser Kolbenverbindungsmechanismus
ermöglicht
es, die Anzahl von Teilen im Vergleich mit dem Stand der Technik
zu reduzieren, da das Verbindungselement eine ringförmige Platte
ist.
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Ein Kolbenverbindungsmechanismus
gemäß einem
vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist der Kolbenverbindungsmechanismus
gemäß dem zweiten
oder dritten Aspekt, wobei der Eingriffsbereich ein vorstehender
Bereich ist, welcher in einer Axialrichtung vorsteht, und entweder
die vordere Abdeckung oder das Kolbenabstützelement (je nachdem, welches
keinen Eingriffsbereich aufweist) weist einen ausgesparten Bereich
auf, in den das äußerste Ende
des vorstehenden Bereichs eingeführt werden
kann.
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Wenn bei diesem Kolbenverbindungsmechanismus
das Kolbenabstützelement
an der vorderen Abdeckung befestigt wird, kann die Rotationsposition
des Kolbenabstützelements
relativ zur vorderen Abdeckung durch Einführen des äußersten Endes des vorstehenden
Bereichs in den ausgesparten Bereich bestimmt werden.
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Dadurch kann die Montagearbeit des
Kolbenverbindungsmechanismus effizienter ausgeführt werden.
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Ein Kolbenverbindungsmechanismus
gemäß einem
fünften
Aspekt der vorliegenden Erfindung ist der Kolbenverbindungsmechanismus
gemäß einem
der ersten bis vierten Aspekte, wobei der erste Befestigungsbereich
an einer unterschiedlichen Position in Radialrichtung als der zweite
Befestigungsbereich angeordnet ist.
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Da bei diesem Kolbenverbindungsmechanismus
die Radialpositionen des ersten Befestigungsbereichs und des zweiten
Befestigungsbereichs des Verbindungselements unterschiedlich sind,
gibt es weniger gegenseitige Beeinflussungen zwischen den Elementen,
wie wenn die Radialpositionen die gleichen sind, und somit können die
axialen Abmessungen reduziert werden.
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Ein Kolbenverbindungsmechanismus
gemäß einem
sechsten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist der Kolbenverbindungsmechanismus
gemäß einem
der vorhergehenden Aspekte, wobei das Kolbenabstützelement einen Begrenzungsbereich aufweist,
welcher den Bereich einer Axialbewegung des Kolbens beschränkt.
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Dieser Kolbenverbindungsmechanismus
ermöglicht
es, dass gegenseitige Störungen
zwischen dem Kolben und anderen Elementen verhindert werden, da
die Axialbewegung des Kolbens durch einen Beschränkungsbereich beschränkt ist.
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Eine Überbrückungsvorrichtung gemäß einem
siebten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Überbrückungsvorrichtung
für eine
fluidische Drehmomentübertragungsvorrichtung,
welche eine vordere Abdeckung, ein Laufrad und ein Turbinenrad umfasst.
Die vordere Abdeckung weist eine Reibfläche auf. Das Laufrad ist an
der vorderen Abdeckung befestigt und bildet eine Fluid kammer, welche
mit einem Betriebsfluid gefüllt
werden kann. Das Turbinenrad ist innerhalb der Fluidkammer derart
angeordnet, dass es dem Laufrad gegenüberliegt. Die Überbrückungsvorrichtung
selbst umfasst einen Kupplungsmechanismus, einen elastischen Verbindungsmechanismus,
einen Kolben und einen Kolbenverbindungsmechanismus. Der Kupplungsmechanismus weist
einen Reibverbindungsbereich auf, welcher gegen die Reibfläche gedrückt werden
kann. Der elastische Verbindungsmechanismus verbindet den Kupplungsmechanismus
und das Turbinenrad elastisch miteinander. Der Kolben ist zwischen
der vorderen Abdeckung und dem Turbinenrad angeordnet und ist derart
ausgelegt, dass er den Reibverbindungsbereich gegen die Reibfläche drücken kann. Der
Kolbenverbindungsmechanismus weist ein ringförmiges Verbindungselement auf,
welches axial zwischen der vorderen Abdeckung und dem Kolben angeordnet
ist, und ist ausgelegt, um den Kolben und die vordere Abdeckung
derart miteinander zu verbinden, dass der Kolben und die vordere
Abdeckung relativ zueinander drehfest, aber axial bewegbar sind. Das
Verbindungselement weist einen ringförmigen Bereich und eine Vielzahl
von elastischen Bereichen auf. Der ringförmige Bereich ist entweder
am Kolben oder der vorderen Abdeckung befestigt. Die Vielzahl von
elastischen Bereichen ist entweder an dem radial nach außen gerichteten
Rand oder dem radial nach innen gerichteten Rand des ringförmigen Bereichs gebildet
und entweder an der vorderen Abdeckung oder dem Kolben befestigt
(je nachdem, welches Teil den ringförmigen Bereich nicht daran
befestigt hat). Weiter ist die Vielzahl von elastischen Bereichen
in der Lage, eine elastische Deformation in Axialrichtung auszuführen.
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Bei dieser Überbrückungsvorrichtung wird das
Drehmoment der vorderen Abdeckung auf das Turbinenrad über den
elastischen Verbindungsmechanismus übertragen, wenn sich der Kolben
in Richtung der vorderen Abdeckung in Axialrichtung bewegt und den
Reibverbindungsbereich des Kupplungsmechanismus gegen die Reibfläche der
vorderen Abdeckung drückt.
Wenn dies auftritt, deformieren sich die elastischen Bereiche des
Verbindungselements, welche den Kolbenverbindungsmechanismus bilden,
in Axialrichtung, wenn sich der Kolben und die vordere Abdeckung
in Axialrichtung einander annähern.
Das Verbindungselement erleichtert die Übertragung von Drehmoment zwischen
der vorderen Abdeckung und dem Kolben.
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Nur durch Verwendung eines ringförmigen Verbindungselements
ermöglicht
der Kolbenverbindungsmechanismus somit, dass sich der Kolben in Axialrichtung
bewegt und Drehmoment zwischen der vorderen Abdeckung und dem Kolben übertragen wird.
Im Unterschied zu einem herkömmlichen
Kolbenverbindungsmechanismus ist es nicht notwendig, das Verbindungselement
aus einer Vielzahl von flachen Federn aufzubauen, und es ist nicht
notwendig, eine Basisplatte vorzusehen, um die flachen Federn an
der vorderen Abdeckung zu befestigen. Dadurch kann der Aufbau des
Kolbenverbindungsmechanismus vereinfacht werden.
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Eine Überbrückungsvorrichtung gemäß einem
achten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Überbrückungsvorrichtung
gemäß dem siebten
Aspekt, wobei jeder der elastischen Bereiche einen ersten Bereich
aufweist, welcher von einem in Radialrichtung liegenden Rand des
ringförmigen
Bereichs in einer Richtung des Trennens vom ringförmigen Bereich
verläuft.
Der zweite Bereich verläuft
an einer Seite in einer Rotationsrichtung vom Endbereich des ersten
Bereichs, welcher weiter vom ringförmigen Bereich entfernt ist.
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Eine Überbrückungsvorrichtung gemäß einem
neunten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Überbrückungsvorrichtung
gemäß dem siebten oder
achten Aspekt, wobei ein Kolbenabstützelement, welches den Kolben
derart abstützt,
dass er sich in Axialrichtung bewegen kann, an der Turbinenradseite
der vorderen Abdeckung angeordnet ist. Weiter ist der ringförmige Bereich
derart befestigt, dass er in Axialrichtung zwischen der vorderen
Abdeckung und dem Kolbenabstützelement
sandwichartig angeordnet ist.
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Da bei dieser Überbrückungsvorrichtung der ringförmige Bereich
des Verbindungselements durch axiales sandwichartiges Anordnen zwischen
der vorderen Abdeckung und dem Kolbenabstützelement befestigt ist, und
nicht mittels Nieten, Bolzen oder anderen Befestigungselementen
befestigt ist, kann die Teileanzahl verringert werden und der Aufbau
des Kolbenverbindungsmechanismus kann vereinfacht werden.
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Der elastische Verbindungsmechanismus gemäß einem
zehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ausgelegt, um Drehmoment
zu übertragen und
um auch Torsionsschwingungen zu absorbieren und zu dämpfen. Der
Verbindungsmechanismus weist eine Vielzahl von Federn, ein erstes
Rotationselement, ein zweites Rotationselement und ein drittes Rotationselement
auf. Die Federn sind entlang einer Rotationsrichtung angeordnet
und sind elastisch in Rotationsrichtung deformierbar. Das erste
Rotationselement ist ausgelegt, um die Federn derart abzustützen, dass
sich die Federn in Rotationsrichtung bewegen können. Das erste Rotationselement
weist einen ersten axialen Abstützbereich
auf, welcher ausgelegt ist, um eine in Axialrichtung liegende Seite der
Feder abzustützen,
und weist einen ersten radialen äußeren Abstützbereich
auf, welcher ausgelegt ist, um die radial nach außen liegende
Seite der Federn abzustützen.
Das zweite Rotationselement ist am ersten Rotationselement befestigt
und weist eine Vielzahl von in Rotationsrichtung liegenden Abstützbereichen
auf, welche in Rotationsrichtung zwischen den Federn angeordnet
sind und die in Rotationsrichtung liegenden Enden der Federn abstützen. Das dritte
Rotationselement ist derart vorgesehen, dass es sich relativ zu
den ersten und zweiten Rotationselementen drehen kann und weist
eine Vielzahl von dritten in Rotationsrichtung liegenden Abstützbereichen
auf, welche die in Rotationsrichtung liegenden Enden der Federn
abstützen.
Das erste und das zweite Rotationselement ist derart ausgelegt,
dass, wenn sie miteinander verbunden sind, sie die radial nach innen
gerichtete Seite der Federn und die andere in Axialrichtung liegende
Seite der Federn abstützen.
Der erste axiale Abstützbereich
weist eine Vielzahl von Positionierungsöffnungen auf, welche in Rotationspositionen
entsprechend den zweiten in Rotationsrichtung liegenden Abstützbereichen
gebildet sind und eine in Rotationsrichtung liegende Länge aufweisen,
welche größer als
die in Rotationsrichtung liegende Breite der zweiten in Rotationsrichtung liegenden
Abstützbereiche
ist.
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Bei diesem elastischen Verbindungsmechanismus
können
die Federn montiert werden, beispielsweise wie nachfolgend erläutert, da
eine Vielzahl von Positionierungsöffnungen im ersten axialen Abstützbereich
des ersten Rotationselements gebildet ist. Zuerst wird ein Werkzeug
mit einer Vielzahl von vorspringenden Bereichen, welche in die Positionierungsöffnungen
des ersten Rotationselements eingeführt werden können, vorbereitet,
und die vorspringenden Bereiche des Werkzeugs werden in die Positionierungsöffnungen
eingeführt.
Dadurch werden Räume
zur Anordnung der Federn in Rotationsrichtung zwischen den vorspringenden
Teilen, d.h. in Rotationsrichtung zwischen den Positionierungsöffnungen
gebildet. Nachdem die Federn in Rotationsrichtung zwischen den Positionierungsöffnungen
angeordnet wurden, werden die vorspringenden Bereiche des Werkzeugs
von den Positionierungsöffnungen
entfernt und die zweiten in Rotationsrichtung liegenden Abstützbereiche
des zweiten Rotationselements werden derart angeordnet, dass sie
mit den Rotationsrichtungspositionen der Positionierungsöffnungen
ausgerich tet sind. Da die in Rotationsrichtung liegende Länge jeder
Positionierungsöffnung größer als
die in Rotationsrichtung liegende Breite jedes zweiten in Rotationsrichtung
liegenden Abstützbereichs
ist, kann die Arbeit des Anordnens der zweiten in Rotationsrichtung
liegenden Abstützbereiche an
den Rotationsrichtungspositionen der Positionierungsöffnungen
einfach und ruhig ausgeführt
werden. Schließlich
wird das zweite Rotationselement am ersten Rotationselement befestigt.
Wenn diese Elemente miteinander befestigt sind, können die
ersten und zweiten Rotationselemente die radial nach innen gerichtete
Seite der Federn und die anderen in Axialrichtung gerichtete Seite
der Federn abstützen. Somit
werden die radial nach innen und die radial nach außen liegenden
Seiten der Federn sowie die in Axialrichtung liegenden Seiten der
Federn durch die ersten und zweiten Rotationselemente abgestützt.
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Da die Federn unter Verwendung der
Positionierungsöffnungen
des ersten Rotationselements montiert werden können, können die Federn ohne eine Vergrößerung der
Anzahl der Bauteile des elastischen Verbindungsmechanismus und ohne
Vorsehen von Nuten oder eingeschnittenen und umgebogenen Bereichen
am ersten Rotationselement zur Abstützung der in Rotationsrichtung
liegenden Enden der Federn montiert werden.
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Ein Verfahren zur Federmontage gemäß einem
elften Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren der Montage
einer Vielzahl von Federn in vorgeschriebenen Positionen in einem
elastischen Verbindungsmechanismus, welcher ausgelegt, um sowohl
Drehmoment zu übertragen
als auch Torsionsschwingungen durch eine Vielzahl von entlang einer
Rotationsrichtung angeordneten Federn zu absorbieren und zu dämpfen. Das
Verfahren zur Federmontage umfasst einen Rotationselement-Vorbereitungsschritt,
einen Öffnungsbildungsschritt,
einen Werkzeugvorbereitungsschritt, einen Werkzeugeinführschritt, einen
Federanordnungsschritt, einen Federabstützschritt und einen Befestigungsschritt. Beim
Rotationselement-Vorbereitungsschritt
wird eine Vielzahl von Rotationselementen vorbereitet. Die Vielzahl
von Rotationselementen umfasst ein erstes Rotationselement, welches
ausgelegt ist, um die Federn derart abzustützen, dass die Federn in Rotationsrichtung
bewegbar sind. Die Vielzahl von Rotationselementen weist einen ersten
axialen Abstützbereich
auf, welcher ausgelegt ist, um eine in Axialrichtung liegende Seite
der Federn abzustützen und
weist einen ersten radial äußeren Abstützbereich auf,
welcher ausgelegt ist, um die radial nach außen gerichtete Seite der Federn
abzustützen.
Die Vielzahl von Rotationselementen umfasst ebenfalls ein zweites
Rotationselement, welches am ersten Rotationselement befestigt ist
und eine Vielzahl von zweiten in Rotationsrichtung liegenden Abstützbereichen
aufweist. Die zweiten in Rotationsrichtung liegenden Abstützbereiche
sind in Rotationsrichtung zwischen den Federn angeordnet und stützen die
in Rotationsrichtung liegenden Enden der Federn ab. Beim Öffnungsbildungsschritt
wird eine Vielzahl von Positionierungsöffnungen, deren in Rotationsrichtung
liegende Längen
größer sind
als die in Rotationsrichtung liegenden Breiten der zweiten in Rotationsrichtung
liegenden Abstützbereiche,
im ersten axialen Abstützbereich
an Rotationspositionen gebildet, welche den zweiten in Rotationsrichtung
liegenden Abstützbereichen
entsprechen. Beim Werkzeugvorbereitungsschritt wird ein Federmontagewerkzeug
vorbereitet, welches eine Vielzahl von vorspringenden Bereichen
aufweist, die in die Positionierungsöffnungen eingeführt werden
können.
Beim Werkzeugeinführschritt,
welcher nach dem Öffnungsbildungsschritt
und dem Werkzeugvorbereitungsschritt ausgeführt wird, werden die vorspringenden
Bereiche in die Positionierungsöffnungen
eingeführt.
Beim Federanordnungsschritt, welcher ausgeführt wird, nachdem der Werkzeugeinführschritt
abgeschlossen ist und die vorspringenden Bereiche in die Positionierungsöffnungen eingeführt wurden,
werden die Federn in Rotationsrichtung zwischen den Positionierungsöffnungen
des ersten Rotationselements angeordnet. Im Federabstützschritt,
welcher nach dem Federanordnungsschritt ausgeführt wird, werden die vorspringenden
Bereiche von den Positionierungsöffnungen
des ersten Rotationselements entfernt und die zweiten in Rotationsrichtung
liegenden Abstützbereiche
des zweiten Rotationselements werden derart angeordnet, dass sie
den Rotationspositionen der Positionierungsöffnungen entsprechen. Im Befestigungsschritt,
welcher nach dem Federabstützschritt ausgeführt wird,
werden das erste Rotationselement und das zweite Rotationselement
miteinander befestigt.
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Bei diesem Verfahren zur Federmontage wird
eine Vielzahl von Positionierungsöffnungen in einem ersten Rotationselement
gebildet. Das erste Rotationselement dient zur Abstützung der
Federn des elastischen Verbindungsmechanismus derart, dass die Federn
in Rotationsrichtung bewegbar sind und die Federn können im
ersten Rotationselement montiert werden, indem ein Federmontagewerkzeug
verwendet wird. Das Federmontagewerkzeug weist eine Vielzahl von
vorspringenden Bereichen auf, welche in die Positionierungsöffnungen
eingeführt
werden können.
Dadurch können
die Federn ohne Erhöhung der
Anzahl von Bauteilen des elastischen Verbindungsmechanismus montiert
werden und ohne das Vorsehen von Nuten oder eingeschnittenen und
umgebogenen Bereichen am ersten Rotationselement zur Abstützung der
in Rotationsrichtung liegenden Enden der Federn montiert werden.
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Eine Überbrückungsvorrichtung gemäß einem
zwölften
Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Überbrückungsvorrichtung für eine fluidische Drehmomentübertragungsvorrichtung,
welche eine vordere Abdeckung, ein Laufrad und ein Turbinenrad umfasst.
Die vordere Abdeckung weist eine Reibfläche auf. Das Laufrad ist an
der vorderen Abdeckung befestigt und bildet eine Fluid kammer, welche
mit einem Betriebsfluid auffüllbar
ist. Das Turbinenrad ist innerhalb der Fluidkammer angeordnet, so
dass es dem Laufrad gegenüberliegt.
Die Überbrückungsvorrichtung
umfasst eine Vielzahl von Federn, ein erstes Rotationselement, ein
zweites Rotationselement, ein drittes Rotationselement und einen
Kolben. Die Federn sind entlang einer Rotationsrichtung zwischen dem
Kolben und dem Turbinenrad derart angeordnet, dass die Federn elastisch
in Rotationsrichtung deformierbar sind. Das erste Rotationselement
ist an der Turbinenradseite der Federn angeordnet. Das erste Rotationselement
ist ausgelegt, um die Federn derart abzustützen, dass die Federn in Rotationsrichtung bewegbar
sind. Das erste Rotationselement weist einen ersten axialen Abstützbereich
auf, welcher die Turbinenradseite der Federn abstützt und
einen ersten radialen äußeren Abstützbereich,
welcher die radial nach außen
gerichtete Seite der Federn abstützt. Das
zweite Rotationselement ist am ersten Rotationselement und dem Turbinenrad
befestigt. Das zweite Rotationselement weist eine Vielzahl von zweiten
in Rotationsrichtung liegenden Abstützbereichen auf, welche in
Rotationsrichtung zwischen den Federn angeordnet sind, und die in
Rotationsrichtung liegenden Enden der Federn abstützen. Das
dritte Rotationselement ist derart ausgelegt, dass es sich relativ
zu den ersten und zweiten Rotationselementen drehen kann. Das dritte
Rotationselement weist einen Reibverbindungsbereich auf, welcher
der Reibfläche
gegenüberliegt
und weist eine Vielzahl von dritten in Rotationsrichtung liegenden
Abstützbereichen
auf, welche die in Rotationsrichtung liegenden Enden der Federn
abstützen.
Der Kolben ist an der Turbinenradseite des Reibverbindungsbereichs
angeordnet und mit der vorderen Abdeckung derart verbunden, dass
er drehfest aber axial bewegbar relativ zur vorderen Abdeckung ist.
Der Kolben ist derart ausgelegt, dass er den Reibverbindungsbereich
gegen die Reibfläche
drücken
kann. Die ersten und zweiten Rotationselemente sind derart ausgelegt, dass,
wenn sie miteinander befestigt werden, sie die radial nach innen
gerichtete Seite der Federn und die vordere Abdeckungsseite der
Federn abstützen.
Der erste axiale Abstützbereich
weist eine Vielzahl von Positionierungsöffnungen auf, welche in Rotationsposition
entsprechend den zweiten in Rotationsrichtung liegenden Abstützbereichen
gebildet sind, und welche in Rotationsrichtung verlaufende Längen aufweisen,
welche größer sind
als die in Rotationsrichtung verlaufenden Breiten der zweiten in
Rotationsrichtung liegenden Abstützbereiche.
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Bei dieser Überbrückungsvorrichtung können die
Federn montiert werden, beispielsweise wie nachfolgend beschrieben,
da eine Vielzahl von Positionsöffnungen
im ersten axialen Abstützbereich
des ersten Rotationselements gebildet sind. Zuerst wird ein Werkzeug
mit einer Vielzahl von vorspringenden Bereichen, welche in die Positionierungsöffnungen des
ersten Rotationselements einführbar
sind, vorbereitet und die vorspringenden Bereiche des Werkzeugs
werden in die Positionierungsöffnungen
eingeführt.
Dadurch werden Räume
zur Anordnung der Federn in Rotationsrichtung zwischen den vorspringenden
Bereichen gebildet, d.h. in Rotationsrichtung zwischen den Positionierungsöffnungen.
Nachdem die Federn in Rotationsrichtung zwischen den Positionierungsöffnungen
angeordnet wurden, werden die vorspringenden Bereiche des Werkzeugs
von den Positionierungsöffnungen
entfernt und die zweiten in Rotationsrichtung liegenden Abstützbereiche
des zweiten Rotationselements werden derart angeordnet, dass sie
mit den Rotationsrichtungspositionen der Positionierungsöffnungen
ausgerichtet sind. Da die in Rotationsrichtung verlaufende Länge jeder
Positionierungsöffnung
größer ist
als die in Rotationsrichtung verlaufende Breite jedes zweiten in
Rotationsrichtung liegenden Abstützbereichs,
kann die Arbeit des Anordnens der zweiten in Rotationsrichtung liegenden
Abstützbereiche
an den Rotationsrichtungspositionen der Positionierungsöffnungen
einfach und ruhig ausgeführt
werden. Schließlich
wird das zweite Rotationselement am ersten Rotationselement befestigt.
Wenn die Elemente miteinander befestigt sind, können die ersten und zweiten
Rotationselemente die radial nach innen liegende Seite der Federn
und die anderen in Axialrichtung liegende Seite der Federn abstützen. Somit
werden die radial nach innen gerichteten und die radial nach außen gerichteten
Seiten der Federn sowie die in Axialrichtung liegenden Seiten der
Federn durch die ersten und zweiten Rotationselemente abgestützt.
-
Da die Federn unter Verwendung der
Positionierungsöffnungen
des ersten Rotationselements montiert werden können, können die Federn ohne Vergrößerung der
Anzahl der Teile montiert werden, welche den elastischen Verbindungsmechanismus der Überbrückungsvorrichtung
bilden, und ohne Vorsehen von Nuten oder eingeschnittenen und umgebogenen
Bereichen am ersten Rotationselement zur Abstützung der in Rotationsrichtung
liegenden Enden der Federn montiert werden.
-
Da die Positionierungsöffnungen
weiter als ein Strömungspfad
für das
Betriebsfluid zwischen dem Turbinenrad und der Turbinenradseite
des Kolbens dienen, wird die Menge von Betriebsfluid, welches vom
Turbinenrad zur Turbinenradseite des Kolbens strömt, wenn die Überbrückungsvorrichtung
in den eingerückten
Zustand übertritt,
vergrößert, und die Überbrückungsreaktion
bzw. das Ansprechen, d.h. die Reaktion, mit welcher der Kolben den
Reibverbindungsbereich gegen die Reibfläche drückt, kann verbessert werden.
-
Eine Überbrückungsvorrichtung gemäß einem
dreizehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Überbrückungsvorrichtung
gemäß dem zwölften Aspekt,
wobei die dritten in Rotationsrichtung verlaufenden Abstützbereiche
in Richtung des Turbinenrads von einem radial nach außen liegenden
Rand des Reibverbin dungsbereichs verlaufen, und die Positionierungsöffnungen
derart angeordnet sind, dass zumindest ein Bereich davon weiter
radial innen als die Radialposition der dritten in Rotationsrichtung verlaufenden
Abstützbereiche
positioniert ist.
-
Bei dieser Überbrückungsvorrichtung strömt das Betriebsfluid
leichter in Richtung der Turbinenradseite des Kolbens, da zumindest
ein Bereich der Positionierungsöffnungen
weiter radial innen als die Radialposition der dritten in Rotationsrichtung
verlaufenden Abstützbereiche
angeordnet ist. Dementsprechend kann die Menge von Betriebsfluid,
welche vom Turbinenrad in Richtung der Turbinenradseite des Kolbens
strömt,
weiter vergrößert werden.
-
Eine Überbrückungsvorrichtung gemäß einem
vierzehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Überbrückungsvorrichtung
gemäß dem zwölften oder
dreizehnten Aspekt, wobei das erste Rotationselement eine Kommunikationsöffnung aufweist, welche
in einer Position radial weiter innen als die Radialposition der
dritten in Rotationsrichtung verlaufenden Abstützbereiche gebildet ist.
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Da bei dieser Überbrückungsvorrichtung eine Kommunikationsöffnung im
ersten Rotationselement vorgesehen ist, vergrößert sich die Menge von Betriebsfluid,
welche vom Turbinenrad in Richtung der Turbinenradseite des Kolbens
strömt,
wenn die Überbrückungsvorrichtung
in den eingerückten
Zustand eintritt, und die Überbrückungsreaktion
bzw. das Ansprechen, d.h. die Reaktion, mit der der Kolben den Reibverbindungsbereich
gegen die Reibfläche
drückt,
kann verbessert werden.
-
Eine Überbrückungsvorrichtung gemäß einem
fünfzehnten
Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Überbrückungsvorrichtung gemäß einem
der zwölften
bis vierzehnten Aspekte, wobei die dritten in Rotationsrichtung
verlaufenden Bereiche mit dem zweiten Rotationselement derart eingreifen,
dass sie sich nicht in Radialrichtung bewegen können.
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Bei dieser Überbrückungsvorrichtung ist die Radialposition
des dritten Rotationselements stabil, da die dritten in Rotationsrichtung
verlaufenden Abstützbereiche
mit dem zweiten Rotationselement derart in Eingriff treten, dass
sie sich nicht in Radialrichtung bewegen können.
-
Dieses und weitere Ziele, Merkmale,
Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden dem Fachmann
aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung in Verbindung mit
der beigefügten Zeichnung
offensichtlicher, welche ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der vorliegenden
Erfindung beschreibt.
-
In der Zeichnung ist:
-
1 eine
vertikale, schematische Querschnittsansicht eines Drehmomentwandlers
gemäß einem
ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung,
-
2 eine
vergrößerte Teilansicht
von 1, welche eine Überbrückungsvorrichtung
des Drehmomentwandlers von 1 zeigt,
-
3 eine
Teilansicht von einer vorderen Abdeckungsseite des Drehmomentwandlers,
welche eine Montage eines Federhalters, einer angetriebenen Platte
und von Torsionsfedern der Überbrückungsvorrichtung
darstellt,
-
4 eine
Teilansicht, welche den Federhalter aus Richtung der vorderen Abdeckungsseite zeigt,
-
5 eine
Teilansicht, welche eine angetriebene Platte aus Richtung einer
Turbinenradseite des Drehmomentwandlers zeigt,
-
6 eine
Teilansicht, welche einen Kolben und einen Kolbenverbindungsmechanismus
der Überbrückungsvorrichtung
gemäß dem ersten
bevorzugten Ausführungsbeispiel
aus Richtung von der vorderen Abdeckungsseite zeigt, wobei aus illustrativen
Zwecken Bereiche entfernt wurden,
-
7 eine
vergrößerte Teilansicht
von 1, welche zeigt,
wie das Betriebsöl
in die Umgebung des Federhalters strömt, wenn der Drehmomentwandler
den eingerückten
Zustand erreicht,
-
8 eine
perspektivische Ansicht des Federhalters und eines Federmontagewerkzeugs,
-
9 eine
Teilquerschnittsansicht des Federhalters und des Federmontagewerkzeugs,
welche einen Vorgang der vorliegenden Erfindung darstellen, gemäß welchem
die Torsionsfedern in den Federhalter und die angetriebene Platte
montiert werden,
-
10 eine
Teilquerschnittsansicht des Federhalters, des Federmontagewerkzeugs
und von Torsionsfedern, welche den Vorgang zur Montage der Torsionsfedern
in den Federhalter und die angetriebene Platte darstellen,
-
11 eine
perspektivische Ansicht des Federhalters, des Federmontagewerkzeugs
und der Torsionsfeder, welche weiter den Vorgang der Montage der
Torsionsfedern in den Federhalter und die angetriebene Platte darstellt,
-
12 eine
Teilquerschnittsansicht des Federhalters, des Federmontagewerkzeugs,
der Torsionsfeder und der angetriebenen Platte, welche weiter den
Vorgang der Montage der Torsionsfedern in den Federhalter und die
angetriebene Platte darstellt,
-
13 eine
Teilquerschnittsansicht des Federhalters, des Federmontagewerkzeugs,
der Torsionsfeder und der angetriebenen Platte, welche den weiteren
Vorgang der Montage der Torsionsfedern in den Federhalter und die
angetriebene Platte darstellt,
-
14 eine
Teilquerschnittsansicht einer vorderen Abdeckung, eines Kolbens
und eines Kolbenführungselements,
welche ein Vorgang gemäß dem ersten
bevorzugten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung zur Befestigung des Kolbens und des Kolbenverbindungsmechanismus
an der vorderen Abdeckung darstellt,
-
15 eine
vertikale, schematische Querschnittsansicht einer Überbrückungsvorrichtung
gemäß einem
zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung,
-
16 eine
Teilansicht, welche einen Kolben und einen Kolbenverbindungsmechanismus
gemäß dem zweiten
bevorzugten Ausführungsbeispiel aus
Sicht der vorderen Abdeckungsseite darstellt, wobei Bereiche zu
illustrativen Zwecken entfernt wurden,
-
17 eine
Querschnittsansicht von Komponenten, welche einen Vorgang zur Befestigung des
Kolbens und des Kolbenverbindungsmechanismus an der vorderen Abdeckung
gemäß dem zweiten
bevorzugten Ausführungsbeispiel
darstellt, und
-
18 eine
Darstellung eines Verfahrens zur Befestigung des Kolbens mit der
Rückstellplatte unter
Verwendung eines Stifts und einer Buchse.
-
Nachfolgend werden ausgewählte Ausführungsbeispiele
der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben. Es
ist dem Fachmann aus der vorliegenden Offenbarung offensichtlich, dass
die nachfolgende Beschreibung von Ausführungsbeispielen der vorliegenden
Erfindung nur zu illustrativen Zwecken erfolgt und nicht zum Zwecke der
Beschränkung
der Erfindung wie in den beigefügten
Ansprüchen
definiert sowie ihrer Äquivalente.
-
Nachfolgend wird ein erstes Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung basierend auf den Zeichnungen beschrieben.
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(1) Gesamtaufbau des Drehmomentwandlers
-
1 ist
eine vertikale, schematische Querschnittsansicht eines Drehmomentwandlers 1,
bei dem ein Kolbenverbindungsmechanismus, eine Überbrückungsvorrichtung für eine fluidische
Drehmomentübertragungsvorrichtung,
ein elastischer Verbindungsmechanismus und ein Federmontageverfahren
für den
elastischen Verbindungsmechanismus gemäß einem ersten bevorzugten
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung verwendet wurde. Der Drehmomentwandler 1 dient
zur Übertragung von
Drehmoment von der Kurbelwelle 2 eines Motors auf die Eingangswelle
(nicht gezeigt) eines Getriebes. Der Motor (nicht gezeigt) ist an
der linken Seite von 1 angeordnet
und das Getriebe (nicht gezeigt) ist an der rechten Seite von 1 angeordnet. Die in 1 dargestellte Linie 0-0 ist
die Rotationsachse des Drehmomentwandlers 1.
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Der Drehmomentwandler 1 umfasst
im Wesentlichen eine flexible Platte 4 und einen Drehmomentwandlerhauptkörper 5.
Die flexible Platte 4 weist ein dünnes, kreisförmiges,
scheibenförmiges
Element auf und dient zur Übertragung
von Drehmoment und zum Absorbieren von Biegeschwingungen, welche
auf den Drehmomentwandlerhauptkörper 5 von der
Kurbelwelle 2 übertragen
werden. Die flexible Platte 4 weist eine ausreichende Steifigkeit
in Rotationsrichtung auf, um das Drehmoment zu übertragen, jedoch ist ihre
Steifigkeit in Biege- oder Axialrichtung gering. Ein innerer Umfangsbereich
der flexiblen Platte 4 ist an der Kurbelwelle 2 mittels.
eines Kurbelbolzens 3 befestigt. Dementsprechend ist der
axiale Raum des inneren Umfangsbereichs des Drehmomentwandlerhauptkörpers 5 gering.
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Der Drehmomentwandlerhauptkörper 5 umfasst
eine vordere Abdeckung 11, welche an einem äußeren Umfangsbereich
der flexiblen Platte 4 angeordnet ist, drei Arten von Schaufelrädern (Laufrad 21, Turbinenrad 22 und
Leitrad 23) und eine Überbrückungsvorrichtung 7.
Die Fluidkammer ist durch die vordere Abdeckung 11 und
das Laufrad 21 definiert und ist mit einem Betriebsöl gefüllt. Die
Fluidkammer ist in eine torusförmige
Fluidbetriebskammer 6, welche durch das Laufrad 21,
das Turbinenrad 22 und das Leitrad 23 definiert
wird, und einen ringförmigen Raum 8 unterteilt,
in welchem die Überbrückungsvorrichtung 7 angeordnet
ist.
-
Die vordere Abdeckung 11 ist
ein kreisförmiges,
scheibenförmiges
Element mit einem im Allgemeinen zylindrischen mittigen Nabenwulst 16,
welcher in Axialrichtung verläuft
und mittels Schweißen oder
dergleichen an ihrem inneren Umfangsbereich befestigt ist. Der mittige
Nabenwulst 16 weist einen kurbelwellenseitigen zylindrischen
Bereich 16a, welcher in eine Mittelöffnung der Kurbelwelle 2 passt, und
einen turbinenradseitigen zylindrischen Bereich 16b auf,
welcher in Richtung des Turbinenrads verläuft.
-
Ein äußerer Zylinderbereich 11a,
welcher in Richtung des Getriebes verläuft, ist an einem äußeren zylindrischen
Bereich der vorderen Abdeckung 11 gebildet. Der äußere Umfangsrand
des Laufradgehäuses 26 des
Laufrads 21 ist mittels Schweißen oder dergleichen am äußersten
Ende dieses äußeren Zylinderbereichs 11a befestigt.
Die vordere Abdeckung 11 und das Laufrad 21 bilden
eine Fluidkammer, welche mit Betriebsöl gefüllt ist.
-
Das Laufrad 21 umfasst im
Wesentlichen das Laufradgehäuse 26,
eine Vielzahl von Laufradschaufeln 27, welche an der Innenseite
des Laufradgehäuses 26 befestigt
sind, und eine Laufradnabe 28, welche mittels Schweißen oder
dergleichen an einem inneren Umfangsbereich des Laufradgehäuses 26 befestigt
ist.
-
Das Turbinenradgehäuse 22 ist
innerhalb der Fluidkammer angeordnet und ist derart angeordnet,
dass es axial gegenüber
dem Laufrad 21 liegt. Das Turbinenrad 22 umfasst
im Wesentlichen ein Turbinenradgehäuse 30, eine Vielzahl
von Turbinenradschaufeln 31 und eine Turbinenradnabe 32.
Die Vielzahl von Turbinenradschaufeln 31 ist an der Fläche des
Turbinenradgehäuses 30 befestigt,
welche dem Laufrad 21 gegenüberliegt. Die Turbinenradnabe 32 ist
an einem inneren Umfangsrand des Turbinenradgehäuses 30 befestigt.
Die Turbinenradnabe 32 weist einen Flanschbereich 32a und
einen Nabenwulstbereich 32b auf. Das Turbinenradgehäuse 30 ist
gemeinsam mit einer angetriebenen Platte 72, welche später beschrieben
wird, am Flanschbereich 32a der Turbinenradnabe 32 mittels
einer Vielzahl von Nieten
33 befestigt. Keilverzahnungen,
welche mit der Eingangswelle (nicht gezeigt) in Eingriff treten,
sind an der inneren Umfangsfläche
des Nabenwulstbereichs 32b der Turbinenradnabe 32 gebildet. Dadurch
dreht sich die Turbinenradnabe 32 gemeinsam mit der Eingangswelle
(nicht gezeigt). Die äußere Umfangsfläche des
Nabenwulstbereiches 32b kann an ihrer Seite, welche näher der
vorderen Abdeckung 11 ist, bezüglich der inneren Umfangsfläche des
turbinenradseitigen zylindrischen Bereichs 16b des mittigen
Nabenwulstes 16 über
einen Dichtring 17 gleiten.
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Das Leitrad 23 ist ein Mechanismus,
welcher zur Ausrichtung der Strömung
des Betriebsöls
dient, welches vom Turbinenrad 22 zum Laufrad 21 zurückgeleitet
wird und ist axial zwischen einem inneren Umfangsbereich des Laufrads 21 und
einem inneren Umfangsbereich des Turbinenrads 22 angeordnet. Das
Leitrad 23 ist aus einer einstückigen Einheit mittels Gießen eines
Harzes, einer Aluminiumlegierung oder dergleichen hergestellt. Das
Leitrad 23 umfasst im Wesentlichen einen ringförmigen Leitradträger 35 und
eine Vielzahl von Leitradschaufeln 36, welche an der äußeren Umfangsfläche des
Leitradträgers 35 angeordnet
sind. Der Leitradträger 35 ist
durch eine zylindrische, stationäre
Welle (nicht gezeigt) über eine
Freilaufkupplung 37 abgestützt.
-
Ein Öldurchlass 16c, welcher
ermöglicht, dass
das Betriebsöl
in Radialrichtung kommunizieren kann, ist am turbinenseitigen zylindrischen
Bereich 16b des mittigen Nabenwulstes 16 gebildet.
Ein erstes Axiallager 41 ist axial zwischen dem mittigen
Nabenwulst 16 und der Turbinenradnabe 32 gebildet. Das
erste Axiallager 41 dient zum Aufnehmen der Axial- bzw.
Schubkraft, die durch die Rotation des Turbinenrads 22 erzeugt
wird. Ein erster Anschluss 18 ermöglicht es, dass das Betriebsöl sowohl
radial nach innen als auch radial nach außen kommuniziert. Der erste
Anschluss 18 ist in dem Bereich gebildet, in dem das er ste
Axiallager 41 angeordnet ist. Der Öldurchlass 16c ist
derart angeordnet, dass er mit dem radialen Außenbereich des ersten Anschlusses 18 kommuniziert.
Ein zweites Axiallager 42 ist zwischen der Turbinenradnabe 32 und
einem inneren Umfangsbereich des Leitrads 23 (genauer der
Freilaufkupplung 37) angeordnet. Ein zweiter Anschluss 19 ermöglicht es,
dass das Betriebsöl
sowohl radial nach innen als auch radial nach außen kommuniziert. Der zweite
Anschluss 19 ist in dem Bereich gebildet, in dem das zweite
Axiallager 42 angeordnet ist. Ein drittes Axiallager 43 ist
axial zwischen dem Leitrad 23 (genauer dem Leitradträger 35)
und dem Laufrad 21 (genauer der Laufradnabe 28)
angeordnet. Ein dritter Anschluss 20, welcher es ermöglicht,
dass das Betriebsöl
sowohl radial nach innen als auch radial nach außen kommunizieren kann, ist
an dem Bereich gebildet, an dem das dritte Axiallager 43 angeordnet
ist. Die Anschlüsse 18 bis 20 sind
mit einem Hydraulikkreis (nicht gezeigt) verbunden und Betriebsöl kann jeweils
unabhängig
zu jedem Anschluss zugeführt und
abgelassen werden.
-
(2) Aufbau der Überbrückungsvorrichtung
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Die Überbrückungsvorrichtung 7 ist
ein Mechanismus, welcher dazu dient, mechanisch das Turbinenrad 22 und
die vordere Abdeckung 11, wenn notwendig, miteinander zu
verbinden und ist axial in dem Raum 8 zwischen diesen beiden
Bauteilen 11 und 22 angeordnet.
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Die Überbrückungsvorrichtung 7 fungiert
sowohl als ein Kupplungsmechanismus als auch als ein elastischer
Verbindungsmechanismus und umfasst im Wesentlichen einen Federhalter 71,
eine angetriebene Platte 72, eine Torsionsfeder 73,
eine Antriebsplatte 74, einen Kolben 75 und einen
Kolbenverbindungsmechanismus 76. 2 ist eine teilweise vergrößerte Ansicht
von 1, welche die Überbrückungsvorrichtung 7 zeigt. 3 ist eine Ansicht von der
Seite der vorderen Abdeckung, welche die Montage des Federhalters 71,
der angetriebenen Platte 72 und der Torsionsfeder 73 zeigt. 4 zeigt den Federhalter 71 aus
Sicht der Seite der vorderen Abdeckung. 5 zeigt die Antriebsplatte 74 aus
Sicht der Seite des Turbinenrads. 6 zeigt
den Kolben 75 mit dem Kolbenverbindungsmechanismus 76 aus Sicht
der Seite der vorderen Abdeckung.
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1. Federhalter
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Wie in den 2 und 4 gezeigt,
ist der Federhalter 71 ein ringförmiges Plattenelement und weist
einen ringförmigen
Bereich 71a, einen zylindrischen Bereich 71b und
einen sich verjüngenden
zylindrischen Bereich 71c auf. Der zylindrische Bereich 71b verläuft von
einem äußeren Umfangsendbereich des
ringförmigen
Bereichs 71a in Richtung der vorderen Abdeckung 11.
Der sich verjüngende
zylindrische Bereich 71c verringert seinen Durchmesser,
je mehr er in Richtung der vorderen Abdeckung 11 vom Ende des
zylindrischen Bereichs 71b, welches näher an der vorderen Abdeckung 11 liegt,
verläuft.
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Der ringförmige Bereich 71a weist
eine Vielzahl (in diesem Ausführungsbeispiel
acht) von Schlitzöffnungen 71d auf,
welche entlang einer Rotationsrichtung gebildet sind, eine Vielzahl
(in diesen Ausführungsbeispiel
sechzehn, wobei jeweils zwei an Positionen sind, welche den Bereichen
entsprechen, die in Rotationsrichtung zwischen den Schlitzöffnungen 71d existieren)
von Ölöffnungen 71e auf,
welche an Positionen radial weiter innen als die Schlitzöffnungen 71d gebildet
sind, und eine Vielzahl (in diesem Ausführungsbeispiel acht, wobei
jeweils eine in einer Position entsprechend den Bereichen angeordnet
ist, welche in Rotationsrichtung zwischen den Schlitzöffnungen 71d existieren)
von Befestigungsöffnungen 71f auf,
welche in Positionen radial weiter innen als die Ölöffnungen 71e gebildet
sind.
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2. Torsionsfeder
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Bezugnehmend auf die 2 und 3 ist
die Torsionsfeder 73 aus einer Vielzahl (in diesem Ausführungsbeispiel
acht) von Schraubenfedern bereitgestellt, welche derart angeordnet
sind, dass sie mit den Räumen
in Rotationsrichtung zwischen den Schlitzöffnungen 71d des Federhalters 71 ausgerichtet
sind. Die Turbinenradseite der Torsionsfeder 73 ist durch
den ringförmigen
Bereich 71a des Federhalters 71 abgestützt und
die radial nach außen
gerichtete Seite ist durch den zylindrischen Bereich 71b abgestützt.
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3. Angetriebene
Platte
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Die angetriebene Platte 72 ist
ein ringförmiges
Plattenelement, welche zusammen mit dem Federhalter 71 dazu
dient, die Vielzahl von Torsionsfedern 73 abzustützen. Ihr
innerer Umfangsbereich ist am Flanschbereich 32a der Turbinenradnabe 32 zusammen
mit dem Turbinenradgehäuse 30 derart
befestigt, dass sich die angetriebene Platte gemeinsam mit dem Turbinenrad 22 dreht.
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Die angetriebene Platte 72 weist
einen ersten ringförmigen
Bereich 72a, eine Vielzahl von ersten Klauenbereichen 72b und
eine Vielzahl von zweiten Klauenbereichen 72c auf. Die
Vielzahl (in diesem Ausführungsbeispiel
acht) von ersten Klauenbereichen 72b ist in Umfangsrichtung
um den äußeren Umfangsrand
des ersten ringförmigen
Bereichs 72a angeordnet. Die Vielzahl (in diesem Ausführungsbeispiel
acht) von zweiten Klauenbereichen 72c ist in Rotationsrichtung
zwischen den ersten Klauenbereichen 72b angeordnet.
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Der erste ringförmige Bereich 72a weist
eine Vielzahl von ersten Befestigungsöffnungen 72d und eine
Vielzahl von ersten Ölöffnungen 72e,
eine Vielzahl von zweiten Ölöffnungen 72f und
eine Vielzahl von zweiten Befestigungsöffnungen 72g auf.
Die Vielzahl (in diesem Ausführungsbeispiel
zwölf)
von ersten Befestigungsöffnungen 72d ist
an einem radial am weitesten innen liegenden Bereich gebildet und entlang
einer Rotationsrichtung angeordnet. Die Vielzahl von ersten Ölöffnungen 72e (in
diesem Ausführungsbeispiel
zwölf),
welche in Positionen entsprechend den Bereichen angeordnet sind,
die in Rotationsrichtung zwischen den ersten Befestigungsöffnungen 72d existieren)
ist an der radialen Außenseite
der ersten Befestigungsöffnungen 72d gebildet. Die
Vielzahl (in diesem Ausführungsbeispiel
sechzehn) von zweiten Ölöffnungen 72f ist
radial außerhalb
der ersten Ölöffnungen 72e gebildet.
Die Vielzahl von zweiten Befestigungsöffnungen 72g (in diesem
Ausführungsbeispiel
acht), welche in Positionen angeordnet sind, die den Bereichen entsprechen,
die in Rotationsrichtung zwischen den zweiten Klauenbereichen 72c existieren)
ist radial außerhalb
der zweiten Ölöffnungen 72f gebildet.
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Die ersten Befestigungsöffnungen 72d sind Öffnungen,
durch welche Nieten 33 hindurchgeführt werden, wenn die angetriebene
Platte 72 am Flanschbereich 32a der Turbinenradnabe 32 zusammen
mit dem Turbinenradgehäuse 30 befestigt
wird. Die zweiten Befestigungsöffnungen 72g sind
derart ausgebildet, dass sie mit den Befestigungsöffnungen 71f des
Federhalters 71 ausgerichtet sind und Nieten 77 werden
hindurchgeführt,
wenn die angetriebene Platte 72 am Federhalter 71 befestigt
wird.
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Die ersten Klauenbereiche 72b sind
in dem Raum, welcher durch den ringförmigen Bereich 71a und
den zylindrischen Bereich 71b des Federhalters 71 gebildet
wird, angeordnet. Bei den in Ro tationsrichtung liegenden Enden jeder
Torsionsfeder 73 sind durch die in Rotationsrichtung liegenden
Enden der ersten Klauenbereiche 72b entweder direkt oder über einen
Federsitz abgestützt.
Genauer weist jeder erste Klauenbereich 72b einen zweiten
ringförmigen Bereich 72h auf,
welcher radial nach außen
entlang der Fläche
des ringförmigen
Bereichs 71a des Federhalters 71 verläuft, welcher
der vorderen Abdeckung gegenüberliegt,
und einen zylindrischen Bereich 72i auf, welcher vom radial äußeren Endbereich
des zweiten ringförmigen
Bereichs 72h in Richtung der vorderen Abdeckung verläuft.
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Aus Sicht der Seite der vorderen
Abdeckung sind die zweiten ringförmigen
Bereiche 72h derart vorgesehen, dass jeweils zumindest
ein Bereich von ihnen eine Schlitzöffnung 71d, welche
im ringförmigen
Bereich 71a des Federhalters 71 gebildet ist, überdeckt.
Des Weiteren ist die in Rotationsrichtung liegende Breite W1 des
Bereichs jedes zweiten ringförmigen
Bereichs 72h, welcher die entsprechende Schlitzöffnung 71b überlappt,
kleiner als die in Rotationsrichtung liegende Breite W2 der Schlitzöffnung 71d.
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Der Außendurchmesser der zylindrischen Bereiche 72i ist
kleiner als der Innendurchmesser der Seite der vorderen Abdeckung
der sich verjüngenden zylindrischen
Bereiche 71c des Federhalters 71. Somit ist die
angetriebene Platte 72 derart ausgelegt, dass sie an den
Federhalter von der Seite der vorderen Abdeckung her befestigt werden
kann.
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Die zweiten Klauenbereiche 72c sind
Bereiche, welche mittels Schneiden und Umbiegen des äußeren Randbereichs
des ersten ringförmigen
Bereichs 72a in Richtung der vorderen Abdeckung gebildet
werden. Wenn die angetriebene Platte 72 am Federhalter 71 befestigt
ist, werden die Torsionsfedern 73 an ihrer radial nach
innen gerichteten Seite und ihrer Seite zur vorde ren Abdeckung durch
die zweiten Klauenbereiche 72c und den sich verjüngenden
zylindrischen Bereich 71c des Federhalters 71 abgestützt.
-
Auf diese Weise sind die Torsionsfedern 73 durch
den Federhalter 71 und die angetriebene Platte 72 abgestützt.
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4. Antriebsplatte
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Bezugnehmend auf die 2 und 5 ist
die Antriebsplatte 74 an der vorderen Abdeckungsseite der
angetriebenen Platte 72 angeordnet und ist derart ausgelegt,
dass sie sich relativ zur angetriebenen Platte 72 drehen
kann. Die Antriebsplatte 74 fungiert ebenfalls als ein
Kupplungsmechanismus, welcher mit und von der vorderen Abdeckung 11 verbunden und
außer
Eingriff gebracht werden kann.
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Die Antriebsplatte 74 ist
ein ringförmiges Plattenelement,
welches an der vorderen Abdeckungsseite der angetriebenen Platte 72 angeordnet ist.
Die Antriebsplatte 74 weist einen ringförmigen Reibverbindungsbereich 74a auf,
welcher sehr nah benachbart zur Reibfläche 11b der vorderen
Abdeckung 11 angeordnet ist und eine Vielzahl von Klauenbereichen 74b auf,
welche vom radial äußeren Randbereich
des Reibverbindungsbereichs 74a in Richtung des Turbinenrads
verlaufen und gegen die in Rotationsrichtung liegenden Enden der
Torsionsfedern 73 anstoßen.
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Reibbeläge 74c sind an beiden
Flächen
des Reibverbindungsbereichs 74 befestigt. Die Klauenbereiche 74b sind
an den gleichen Rotationspositionen wie die ersten Klauenbereiche 72b der
angetriebenen Platte 72 angeordnet und sind derart ausgelegt,
dass sie die Torsionsfedern 73 in Rotationsrichtung bezüglich der
ersten Klauenbereiche 72b der angetriebenen Platte 72 kom primieren
können.
Zumindest ein Bereich des zum Turbinenrad gerichteten Endbereichs
jedes Klauenbereichs 74b ist radial weiter außen als
die Rotationsposition der Schlitzöffnungen 71d des Federhalters 71 angeordnet.
Jeder Klauenbereich 74b weist einen vorspringenden Bereich 74d auf,
einen Bereich, welcher sich radial nach außen ausbaucht. Die vorspringenden
Bereiche 74d passen in die zylindrischen Bereiche 72i der
ersten Klauenbereiche 72b der angetriebenen Platte 72. Somit
ist die Antriebsplatte 74 durch die angetriebene Platte 72 in
einer derartigen Weise abgestützt,
dass sie sich in Axialrichtung bewegen kann, aber nicht in Radialrichtung
bewegen kann.
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Auf diese Weise bilden der Federhalter 71, die
angetriebene Platte 72, die Torsionsfedern 73 und die
Klauenbereiche 74b der Antriebsplatte 74 den elastischen
Verbindungsmechanismus der Überbrückungsvorrichtung 7.
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5. Kolben
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Bezugnehmend auf die 2 und 6 ist
der Kolben 75 ein kreisförmiges, scheibenförmiges Element
mit einer Mittelöffnung.
Der Kolben 75 ist um die Außenseite eines Kolbenführungselements 78 angeordnet
(wird später
beschrieben). Der äußere Umfangsbereich
des Kolbens 75 bildet einen Druckbereich 75a.
Der Druckbereich 75a ist ein ringförmiger Bereich mit einer flachen
Fläche
an der Seite, welcher der vorderen Abdeckung 11, gegenüberliegt, und
ist an der Turbinenradseite des Reibverbindungsbereichs 74a der
Antriebsplatte 74 angeordnet. Wenn dementsprechend der
Kolben 75 sich in Richtung der vorderen Abdeckung 11 bewegt,
drückt
der Druckbereich 75a den Reibverbindungsbereich 74a gegen
die Reibfläche 11b der
vorderen Abdeckung 11. Ein zylindrischer Bereich 75b,
welcher in Richtung der vorderen Abdeckung verläuft, ist am inneren Umfangsbereich
des Kolbens 75 gebildet. Eine Vielzahl (in diesem Ausführungs beispiel
sechs) von Befestigungsöffnungen 75c ist
in einem radialen Zwischenabschnitt des Kolbens 75 gebildet.
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6. Kolbenverbindungsmechanismus
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Der Kolbenverbindungsmechanismus 76 fungiert
zum Verbinden des Kolbens 75 mit der vorderen Abdeckung 11 in
einer derartigen Weise, dass sich der Kolben 75 gemeinsam
mit der vorderen Abdeckung 11 drehen kann, während er
ebenfalls in der Lage ist, sich axial bezüglich der vorderen Abdeckung 11 innerhalb
eines vorbestimmten Bereichs zu bewegen. Der Kolbenverbindungsmechanismus 76 ist
in einem Bereich angeordnet, welcher von der Umgebung der Befestigungsöffnungen 75c des
Kolbens 75 zu einem Punkt radial innerhalb der Befestigungsöffnungen
reicht und weist ein Kolbenführungselement 78 und
eine Rückstellplatte 79 auf.
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Das Kolbenführungselement 78 ist
ein ringförmiges
Element, welches mittels Schweißen
oder dergleichen an der äußeren Umfangsfläche des
turbinenseitigen zylindrischen Bereichs 16b des mittigen
Nabenwulstes 16 befestigt ist. Das Kolbenführungselement 78 weist
einen ringförmigen
Hauptkörper 78a,
eine Vielzahl von ersten vorstehenden Bereichen 78b, eine
Vielzahl von zweiten vorstehenden Bereichen 78c und einen
Kolbenabstützbereich 78d auf.
Die Vielzahl von ersten vorstehenden Bereichen 78b (in
diesem Ausführungsbeispiel
zwölf)
stößt gegen
die Turbinenradseitenfläche
der vorderen Abdeckung 11 an. Die Vielzahl von zweiten
vorstehenden Bereichen 78c (in diesem Ausführungsbeispiel
zwölf) ist
an der radialen Außenseite
der ersten vorstehenden Bereiche 78b vorgesehen. Der Kolbenabstützbereich 78d ist
am äußeren Umfangsbereich
des Hauptkörperbereichs 78a gebildet
und dient zur Abstützung
des zylindrischen Bereichs 75b des Kolbens 75.
Ausgesparte Bereiche 11c, in welche die zweiten vorstehenden
Bereiche 78c einge führt
werden können,
sind an der Turbinenradseitenfläche
der vorderen Abdeckung 11 an Positionen entsprechend den
zweiten vorstehenden Bereichen 78c gebildet.
-
Zusätzlich ist ein Dichtring 80 an
dem Bereich des Kolbenabstützbereichs 78d vorgesehen, welcher
den zylindrischen Bereich 75b des Kolbens 75 abstützt. Der
Dichtring 80 dient zur Verhinderung, dass Betriebsöl zwischen
die Seite der vorderen Abdeckung und die Turbinenradseite des Kolbens 75 in den
Raum 8 strömt.
-
Ein Beschränkungsbereich 78e,
welcher zur Beschränkung
der Bewegung des Kolbens 75 in Richtung des Turbinenrads
dient, ist am Kolbenabstützbereich 78d gebildet.
In diesem Ausführungsbeispiel
ist der Beschränkungsbereich 78e ein
ringförmiger,
vorstehender Bereich, welcher am turbinenradseitigen Endbereich
des Kolbenabstützbereichs 78d gebildet
ist. Dadurch ist der Kolben 75 durch das Kolbenführungselement 78 derart
abgestützt,
dass es sich innerhalb eines vorbestimmten Bereichs in Axialrichtung
bewegen kann, und somit kommt es nicht leicht zu Störungen mit
anderen Elementen.
-
Die Rückstellplatte 79 ist
ein ringförmiges Plattenelement
mit einem ringförmigen
Bereich 79a und einer Vielzahl von armartigen Bereichen 79b, welche
am Außenumfang
des ringförmigen
Bereichs 79a gebildet sind. Erste Befestigungsöffnungen 79c, in
welche die zweiten vorstehenden Bereiche 78c des Kolbenführungselements 78 eingeführt werden können, sind
in einem inneren Umfangsbereich des ringförmigen Bereichs 79a gebildet.
In diesem Ausführungsbeispiel
sind die ersten Befestigungsöffnungen 79c leicht
kleiner hergestellt als der Durchmesser der zweiten vorstehenden
Bereiche 78c, so dass die zweiten vorstehenden Bereiche 78c mittels
Presspassung in diese eingeführt
sind.
-
Die armartigen Bereiche 79b sind
entlang einer Rotationsrichtung angeordnet und jeder weist einen
ersten Bereich 79e auf, welcher vom äußeren Umfangsrand des ringförmigen Bereichs 79a radial nach
außen
verläuft,
und einen zweiten Bereich 79f auf, welcher vom äußeren Endbereich
des ersten Bereichs 79e in einer Rotationsrichtung verläuft. Zweite Befestigungsöffnungen 79d,
welche den Befestigungsöffnungen 75c des
Kolbens 75 entsprechen, sind in den in Rotationsrichtung
liegenden Endbereichen der zweiten Bereiche 79f der armartigen
Bereiche 79d gebildet.
-
Die Rückstellplatte 79 ist
an ihrem äußeren Umfangsbereich
am Kolben 75 befestigt und ihr innerer Umfangsbereich ist
derart befestigt, dass er sandwichartig axial zwischen der vorderen
Abdeckung 11 und dem Kolbenführungselement 78 liegt.
Die armartigen Bereiche 79b können elastisch in Axialrichtung deformiert
werden. Da keine Nieten, Bolzen oder andere Befestigungsmittel notwendig
sind, um die Rückstellplatte 79 an
der vorderen Abdeckung 11 zu befestigen, ist die Teileanzahl
reduziert und die Montage ist vereinfacht.
-
Da die Rückstellplatte 79 eine
Vielzahl von armartigen Bereichen 79b aufweist, welche
elastisch in Axialrichtung deformiert werden können, und als ein einzelnes
Plattenelement bereitgestellt wird, welches Drehmoment zwischen
dem Kolben 75 und der vorderen Abdeckung 11 übertragen
kann, ist die Teileanzahl verringert und die Axialabmessungen kürzer als
bei einem herkömmlichen
Aufbau, bei dem eine Vielzahl von flachen Federn an der vorderen
Abdeckung über
eine Basisplatte befestigt ist.
-
Da die Radialposition, an welcher
die Rückstellplatte 79 am
Kolben befestigt ist, von der Radialposition, an welcher sie an
der vorderen Abdeckung befestigt ist, unterschiedlich ist, gibt
es weniger gegenseitige Störungen
zwischen den Elementen und die Axialabmessung kann kleiner gemacht
werden.
-
Wenn die Rückstellplatte 79 sandwichartig axial
zwischen dem Kolbenführungselement 78 und der
vorderen Abdeckung 11 angeordnet ist, stoßen die
ersten vorstehenden Bereiche 78b gegen die vordere Abdeckung 11 derart
an, dass ein Raum zwischen der turbinenradseitigen Fläche der
Rückstellplatte 79 und
der Fläche
an der Seite der vorderen Abdeckung des Hauptkörperbereichs 78a des
Kolbenführungselements 78 gebildet
ist. Somit sind die radial verlaufenden Öldurchlässe 82 axial zwischen dem
Kolbenführungselement 78 und
der vorderen Abdeckung 11 gebildet und der Öldurchlass 16c des mittigen
Nabenwulstes 16 kann mit einem Bereich des Raumes 8 kommunizieren,
welcher axial zwischen der vorderen Abdeckung 11 und dem
Kolben 75 liegt. Dadurch kann Betriebsöl zu und von dem Raum 8 über den Öldurchlass 16c,
die Öldurchlässe 82 und
den ersten Anschluss 18 zugeführt und abgelassen werden.
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Wenn sich der Kolben 75 in
Richtung der vorderen Abdeckung 11 bewegt, kann die Rückstellplatte 79 eine
Kraft auf den Kolben 75 in Richtung des Turbinenrads mittels
elastischem Deformieren der armartigen Bereiche 79b ausüben. Wenn
der Kolben 75 den Reibverbindungsbereich 74a der
Antriebsplatte 74 gegen die Reibfläche 11b der vorderen
Abdeckung 11 drückt,
kann die Rückstellplatte 79 Drehmoment
zwischen dem Kolben 75 und der vorderen Abdeckung 11 übertragen.
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(3) Betrieb des Drehmomentwandlers
-
Nachfolgend wird der Betrieb des
Drehmomentwandlers 1 unter Verwendung der 1, 2 und 7 beschrieben. 7 ist eine vergrößerte Teilansicht von 1, welche zeigt, wie das
Be triebsöl
in den Bereich des Federhalters 71 strömt, wenn der Drehmomentwandler
sich dem Überbrückungszustand nähert.
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Sofort nachdem der Motor gestartet
ist, wird Betriebsöl
zur Innenseite des Drehmomentwandlerhauptkörpers 5 vom ersten
Anschluss 18 und dem dritten Anschluss 20 zugeführt und
Betriebsöl
wird vom zweiten Anschluss 19 abgelassen. Das Betriebsöl, welches
vom ersten Anschluss 18 zugeführt wird und die Öldurchlässe 16c und 82 passiert, strömt radial
nach außen
durch den Bereich des Raumes 8, welcher axial zwischen
der vorderen Abdeckung 11 und dem Kolben 75 vorhanden
ist. Das Betriebsöl
strömt
entlang beiden in Axialrichtung liegenden Seiten des Reibverbindungsbereichs 74a der
angetriebenen Platte 74 und schließlich in die Fluidbetriebskammer 6.
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Dadurch bewegt sich der Kolben 75 in
Richtung des Turbinenrads, da der Öldruck im Raum 8 größer wird
als der Öldruck
in der Fluidbetriebskammer 6 und aufgrund der Druckkraft
der armartigen Bereiche 79b der Rückstellplatte 79.
Der Kolben 75 wird angehalten, wenn er gegen den Beschränkungsbereich 78e des
Kolbenführungselements 78 des
Kolbenverbindungsmechanismus 76 stößt. Wenn die Überbrückungsvorrichtung
in diesem freigegebenen Zustand ist, wird eine Drehmomentübertragung
zwischen der vorderen Abdeckung 11 und dem Turbinenrad 22 durch
den Fluidbetrieb zwischen dem Laufrad 21 und dem Turbinenrad 22 ausgeführt.
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Wenn sich der Drehmomentwandler in
diesem Zustand befindet, gibt es Fälle, bei denen sich der Öldruck innerhalb
des Drehmomentwandlers 1 verändert, wobei eine in Richtung
der vorderen Abdeckung 11 gerichtete Kraft verursacht wird,
um auf den Kolben 75 zu wirken. In diesen Fällen ist
es für
den Kolben 75 schwierig, sich in Richtung des Motors zu bewegen,
da die Rückstellplatte 79 eine
von der vorderen Abdeckung 11 fortgerichtete Kraft ausübt.
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Wenn sich das Drehzahlverhältnis des
Drehmomentwandlers 1 vergrößert und die Eingangswelle
eine vorbestimmte Drehzahl erreicht, wird das Betriebsöl innerhalb
des Raums 8 durch den ersten Anschluss 18 abgelassen.
Dadurch wird der Öldruck
innerhalb der Fluidbetriebskammer 6 größer als der Öldruck innerhalb
des Raumes 8 und der Kolben 75 bewegt sich in
Richtung des Motors. Der Druckbereich 75a des Kolbens 75 drückt den
Reibverbindungsbereich 74a der Antriebsplatte 74 gegen
die Reibfläche 11b der
vorderen Abdeckung 11. Da sich in diesem Zustand der Kolben 75 gemeinsam
mit der vorderen Abdeckung 11 infolge des Kolbenverbindungsmechanismus 76 dreht,
wird Drehmoment von der vorderen Abdeckung 11 auf die Antriebsplatte 74 übertragen.
Währenddessen
sind die armartigen Bereiche 79b der Rückstellplatte 79 des
Kolbenverbindungsmechanismus 76 elastisch in Axialrichtung
deformiert. Das Drehmoment der vorderen Abdeckung 11 wird
von der angetriebenen Platte 72, welche an die Antriebsplatte 74 derart
angepasst ist, dass sie sich nicht relativ zu dieser drehen kann, über die
Torsionsfedern 73 zum Turbinenrad 22 übertragen,
und somit wird Drehmoment von der vorderen Abdeckung 11 direkt
auf die Eingangswelle (nicht gezeigt) über das Turbinenrad 22 übertragen.
Die Torsionsfedern 73 werden zwischen den in Rotationsrichtung liegenden
Endbereichen der Klauenbereiche 74b der Antriebsplatte 74 und
den in Rotationsrichtung liegenden Endbereichen der ersten Klauenbereiche 72b der
angetriebenen Platte 72 infolge der Relativrotation zwischen
der Antriebsplatte 74 und der angetriebenen Platte 72 komprimiert.
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Da nun der Öldruck in der Fluidbetriebskammer 6 größer ist
als der Öldruck
im Raum 8, strömt das
Betriebsöl
vom äußeren Umfangsbereich
der Fluidbetriebskammer 6 in den Raum 8, wie durch
die Pfeile A, B und C in 7 dargestellt.
Genauer stellt der Pfeil A die Strömung von Betriebsöl in Richtung des
Kolbens durch den Raum dar, welcher radial zwischen dem zylindrischen
Bereich 71b des Federhalters 71 und dem äußeren zylindrischen
Bereich 11a der vorderen Abdeckung 11 existiert.
Der Pfeil B stellt die Strömung
von Betriebsöl
in Richtung des Kolbens durch die Schlitzöffnungen 71d und die Ölöffnungen 71e des
Federhalters 71 dar. Der Pfeil C stellt die Strömung von
Betriebsöl
radial nach innen entlang der Seite der vorderen Abdeckung des Turbinenradgehäuses 30 und
in Richtung des Kolbens 75 durch die zweiten Ölöffnungen 72 der
angetriebenen Platte 72 dar. Somit ist der Betrag an Betriebsöl, welches
in Richtung des Kolbens 75 strömt, insbesondere zum Druckbereich 75a,
infolge der im Federhalter 71 vorgesehenen Schlitzöffnungen 71d und
der Ölöffnungen 71e vergrößert.
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Da zumindest ein Bereich jeder Schlitzöffnung 71d radial
weiter innen als der entsprechende Klauenbereich 74b der
Antriebsplatte 74 angeordnet ist, ist es schwieriger für das Betriebsöl, welches durch
die Schlitzöffnungen 71d strömt, radial
nach außen über die
Klauenbereiche 74b zu strömen. Dementsprechend strömt das Betriebsöl, welches durch
die Schlitzöffnungen 71d strömt, in Richtung des
Druckbereichs 75a des Kolbens 75 und trägt zur Verbesserung
der Überbrückungsreaktion
bei.
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Da Reibbeläge 74c an beiden Flächen des Reibverbindungsbereichs 74a der
Antriebsplatte 74 angeordnet sind, ist die Drehmomentübertragungskapazität größer als
die einer Überbrückungsvorrichtung
mit nur einem Reibbelag.
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(4) Montage der Torsionsfedern
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Nachfolgend wird die Montage der
Torsionsfedern 72 unter Bezugnahme auf die 8 bis 13 beschrieben. 8 ist eine perspektivische
Ansicht des Federhalters 71 und des Federmontagewerkzeugs 91 und
die 9 bis 13 stellen das Montageverfahren
der Torsionsfedern 73 in den Federhalter 71 und die
angetriebene Platte 72 dar.
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Zuerst wird das Federmontagewerkzeug 91 erläutert. Das
Federmontagewerkzeug 91 ermöglicht, dass die Torsionsfedern 73 in
den Räumen
angeordnet werden, welche in Rotationsrichtung zwischen den Schlitzöffnungen 71d des
Federhalters 71 existieren, wenn die Torsionsfedern 73 im
Federnhalter 71 angeordnet werden.
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Das Federmontagewerkzeug 91 weist
eine Vielzahl von Klauenbereichen 91a auf, welche derart vorgesehen
sind, dass sie den Schlitzöffnungen 71d entsprechen.
Die Klauenbereiche 91a sind in einer derartigen Weise geformt,
dass sie durch die Schlitzöffnungen 71d hindurchgehen.
Wie in den 4 und 11 gezeigt, sind die in Rotationsrichtung
liegenden Breiten W3 der Klauenbereiche 91a größer als
die in Rotationsrichtung liegenden Breiten W2 der ersten Klauenbereiche 72b der
angetriebenen Platte 72 und kleiner als die in Rotationsrichtung
liegenden Breiten W1 der Schlitzöffnungen.
Die Form des Hauptkörpers
des Federmontagewerkzeugs 91 ist nicht auf die in 8 gezeigte beschränkt. Es
kann jede Form verwendet werden, solange sie eine Vielzahl von Klauenbereichen 91a aufweist,
welche den Schlitzöffnungen 71d entsprechen.
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Nachfolgend wird das Verfahren zur
Montage der Torsionsfedern 73 erläutert. Das Federmontageverfahren
weist die folgenden Schritte auf: einen Rotationselement-Vorbereitungsschritt,
einen Öffnungsbildungsschritt,
einen Werkzeugvorbereitungsschritt, einen Werkzeugeinführschritt,
einen Federanordnungs schritt, einen Federabstützschritt und einen Befestigungsschritt.
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Im Rotationselement-Vorbereitungsschritt werden
der Federhalter 71, die angetriebene Platte 72,
die Torsionsfedern 73 und die Antriebsplatte 74 vorbereitet.
Die Vielzahl von Schlitzöffnungen 71d wird
im ringförmigen
Bereich 71a des Federhalters 71 im Öffnungsbildungsschritt
gebildet.
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Im Werkzeugvorbereitungsschritt wird
ein Federmontagewerkzeug 91 mit einer Vielzahl von Klauenbereichen 91a vorbereitet.
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Im Werkzeugeinführschritt werden die Klauenbereiche 91a des
Federmontagewerkzeugs 91 in die Schlitzöffnungen 71d in Richtung
des Pfeils D, wie in 9 gezeigt,
derart eingeführt,
dass die Torsionsfedern 73 im Federhalter 71 angeordnet
werden können.
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Im Federanordnungsschritt, wie in 10 gezeigt, werden die Torsionsfedern 73 zwischen
den Klauenbereichen 91a des Federmontagewerkzeugs angeordnet,
während
die Klauenbereiche 91a durch die Schlitzöffnungen 71d des
Federhalters 71 im eingeführten Zustand verbleiben. Wie
in 11 gezeigt, ist der
in Rotationsrichtung liegende Zwischenraum W4 zwischen den Klauenbereichen 91a leicht
kleiner als die freie Länge
der Torsionsfedern 73 und somit werden die Torsionsfedern 73 leicht
zusammengepresst, wenn sie zwischen den Klauenbereichen 91a angeordnet
werden.
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Im Federabstützschritt, wie in den 12 und 13 gezeigt, wird die angetriebene Platte 72 in Richtung
des Federhalters in Richtung des Pfeils E bewegt, während die
Klauenbereiche 91a des Federmontagewerkzeugs 91 von
den Schlitzöffnungen 71d in
Richtung des Pfeils F entfernt werden. Genauer werden die ersten
Klauenbereiche 72b der angetriebenen Platte 72 derart
angeordnet, dass sie die in Rotationsrichtung liegenden Enden der
Torsionsfedern 73 durch Drücken der zweiten ringförmigen Bereiche 72h der
ersten Klauenbereiche 72b der angetriebenen Platte 72 gegen
die äußersten
Enden der Klauenbereiche 91a des Federmontagewerkzeugs 91 abstützen, während die
Klauenbereiche 91a von den Schlitzöffnungen 71d entfernt
werden. Diese Arbeit kann ruhig bzw. sanft ausgeführt werden,
da die in Rotationsrichtung liegenden Breiten W1 der ersten Klauenbereiche 72b der
angetriebenen Platte 72 kleiner sind als die in Rotationsrichtung
liegenden Breiten W3 der Klauenbereiche 91a des Federmontagewerkzeugs 91.
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Im Befestigungsschritt, welcher nach
dem Federabstützschritt
ausgeführt
wird, wird der Federhalter 71 mittels Nieten 77 an
der angetriebenen Platte 72 befestigt, wie in 2 gezeigt. Nach dem Befestigungsschritt
sind die Torsionsfedern 73 durch den sich verjüngenden
zylindrischen Bereich 71c des Federhalters 71 und
die zweiten Klauenbereiche 72c der angetriebenen Platte 72 in
einer derartigen Weise abgestützt,
dass sie nicht herausfallen.
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Auf diese Weise können die Torsionsfedern 73 montiert
werden, ohne dass die Anzahl von Bauteilen des elastischen Verbindungsmechanismus vergrößert wird
und ohne dass Nuten oder eingeschnittene und umgebogene Bereiche
im Federhalter 71 zum Abstützen der in Rotationsrichtung
liegenden Endbereiche der Torsionsfedern 73 vorgesehen
sind.
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(5) Montage des Kolbenverbindungsmechanismus
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Nachfolgend wird die Montage des
Kolbenverbindungsmechanismus 76 unter Verwendung von 14 beschrieben. 14 stellt das Verfahren
zur Befestigung des Kolbens und des Kolbenverbindungsmechanismus 76 an
der vorderen Abdeckung 11 dar.
-
Wie in 14 gezeigt,
wird der äußere Umfangsbereich
der Rückstellplatte 79 (genauer
die zweiten Befestigungsöffnungen 79d)
am Kolben 75 mittels Nieten 81 befestigt.
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Anschließend wird der Kolben 75 mit
der daran befestigten Rückstellplatte 79 in
Richtung des Pfeils G bewegt und am Kolbenführungselement 78 befestigt.
Genauer werden die zweiten vorstehenden Bereiche 78c des
Kolbenführungselements 78 durch die
ersten Befestigungsöffnungen 79c der
Rückstellplatte 79 durchgeführt und
die innere Umfangsfläche des
zylindrischen Bereichs 75b des Kolbens 75 wird über die äußere Umfangsfläche des
Kolbenabstützbereichs 78d des
Kolbenführungselements 78 eingepasst.
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Anschließend wird der Zusammenbau umfassend
den Kolben 75; die Rückstellplatte 79 und das
Kolbenführungselement 78 in
Richtung des Pfeils H bewegt und am Zusammenbau umfassend die vordere
Abdeckung 11 und den mittigen Nabenwulst 16 befestigt,
wobei der mittige Nabenwulst 16 mittels Schweißen oder
dergleichen an einem inneren Umfangsbereich der vorderen Abdeckung 11 befestigt
ist. Genauer werden die äußersten
Enden der zweiten vorstehenden Bereiche 78c des Kolbenführungselements 78 in
die ausgesparten Bereiche 11b der vorderen Abdeckung 11 eingeführt, so
dass die beiden Zusammenbauten sich nicht relativ zueinander drehen
können
und die innere Umfangsfläche des
Kolbenführungselements 78 über die äußere Umfangsfläche des
turbinenseitigen zylindrischen Bereichs 16b des mittigen
Nabenwulstes 16 eingepasst ist. Schließlich wird das Kolbenführungselement 78 mittels
Schweißen
oder dergleichen am turbinenseitigen zylindrischen Bereich 16b befestigt, wodurch
die Montage des Kolbenverbindungsmechanismus 76 an der
vorderen Abdeckung 11 vervollständigt ist. Auf diese Weise
ist die Rückstellplatte 79 sandwichartig
axial zwischen der vorderen Abdeckung 11 und dem Kolbenführungselement 78 befestigt.
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Bei diesem Kolbenverbindungsmechanismus 76 kann
die Rückstellplatte 79 an
der vorderen Abdeckung 11 durch sandwichartiges Anordnen
eines inneren Umfangsbereichs der Rückstellplatte 79 axial
zwischen die vordere Abdeckung 11 und das Kolbenführungselement 78 befestigt
werden. Dadurch können
weniger Nieten, Bolzen und andere Befestigungselemente verwendet
werden und die Teileanzahl kann verringert werden. Somit kann der Aufbau
vereinfacht werden und die Montage kann mit Leichtigkeit durchgeführt werden.
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Da die ersten Befestigungsöffnungen 79c der
Rückstellplatte 79 mit
den zweiten vorstehenden Bereichen 78c des Kolbenführungselements 78 in Eingriff
treten können,
kann die Rückstellplatte 79 an der
vorderen Abdeckung 11 befestigt werden, während sie
sich mit dem Kolbenführungselement 78 im Eingriff
befindet. Dadurch wird die Montage noch weiter erleichtert.
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Durch Einführen der Spitzen der zweiten
vorstehenden Bereiche 78c des Kolbenführungselements 78 in
die ausgesparten Bereiche llc der vorderen Abdeckung 11 kann
das Kolbenführungselement 78 weiter
genau positioniert werden, wenn es an der vorderen Abdeckung 11 befestigt
ist (genauer, wenn es mittels Schweißen oder dergleichen am mittigen Nabenwulst 16 befestigt
ist). Dadurch kann die Montagearbeit effizienter ausgeführt werden.
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Zweites Ausführungsbeispiel
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Ein zweites bevorzugtes Ausführungsbeispiel
wird nachfolgend erläutert.
Angesichts der Ähnlichkeit
zwischen dem ersten und dem zweiten Ausführungsbeispiel werden die Teile
des zweiten Ausführungsbeispiels,
welche identisch zu den Teilen des ersten Ausführungsbeispiels sind, mit den
gleichen Bezugszeichen wie die Teile des ersten Ausführungsbeispiels
bezeichnet. Überdies
wird auf eine Beschreibung von Teilen des zweiten Ausführungsbeispiels,
welche identisch zu Teilen des ersten Ausführungsbeispiels sind, aus Knappheitsgründen verzichtet.
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Nun wird ein zweites Ausführungsbeispiel der
vorliegenden Erfindung basierend auf der Zeichnung beschrieben.
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(1) Aufbau der Überbrückungsvorrichtung
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Bezugnehmend auf die 15 und 16 ist
die Überbrückungsvorrichtung 107 dieses
Ausführungsbeispiels
im Wesentlichen die gleiche wie die Überbrückungsvorrichtung 7 des
vorhergehenden Ausführungsbeispiels
mit Ausnahme des Aufbaus des Kolbens 175 und des Aufbaus
des Kolbenverbindungsmechanismus 176. Der Aufbau des Kolbens 175 und
der Aufbau des Kolbenverbindungsmechanismus 176 der Überbrückungsvorrichtung 107 werden
im Wesentlichen unter Verwendung der 15 und 16 beschrieben. 15 ist eine vertikale, schematische
Querschnittsansicht der Überbrückungsvorrichtung 107 gemäß dem zweiten
Ausführungsbeispiel. 16 zeigt den Kolben 175 und
den Kolbenverbindungsmechanismus 176 aus Sicht der Seite
der vorderen Abdeckung 111.
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1. Kolben
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Der Kolben 175 ist ein kreisförmiges,
scheibenförmiges
Element mit einer mittigen Öffnung.
Der Kolben 175 ist um die Außenseite eines Kolbenführungselements 178 (wird
später
beschrieben) angeordnet. Der äußere Umfangsbereich
des Kolbens 175 bildet einen Druckbereich 175a.
Der Druckbereich 175a ist ein ringförmiger Bereich mit einer flachen
Fläche
an der Seite, welche der vorderen Abdeckung 11 gegenüberliegt,
und ist an der Turbinenradseite des Reibverbindungsbereichs 74a der
Antriebsplatte 74 angeordnet, ähnlich wie im ersten Ausführungsbeispiel.
Ein zylindrischer Bereich 175b, welcher in Richtung der
vorderen Abdeckung verläuft,
ist am inneren Umfangsbereich des Kolbens 175 gebildet.
In einem radialen Zwischenbereich des Kolbens 175 ist eine
Vielzahl (in diesem Ausführungsbeispiel sechs)
von Befestigungsöffnungen 175c gebildet, welche
entlang einer Rotationsrichtung angeordnet sind, und ist eine Vielzahl
von flügelartigen,
vorstehenden Bereichen 175d gebildet, welche in Rotationsrichtung
zwischen den Befestigungsöffnungen 175c angeordnet
sind und in Richtung der vorderen Abdeckung vorstehen. Die vorstehenden
Bereiche 175d dienen zum Bewegen des Betriebsöls im Bereich
des Raums 8, welcher zwischen der vorderen Abdeckung 11 und
dem Kolben 175 existiert, und machen es für das Betriebsöl in diesem
Bereich möglich, dass
es sanft bzw. ruhig in Radialrichtung nach außen strömt. Diese Anordnung hat die
Wirkung der Verringerung des Widerstandsdrehmoments (drag torque)
zwischen dem Druckbereich 175a des Kolbens 175,
dem Reibverbindungsbereich 74a und der Reibfläche 111b der
vorderen Abdeckung 111.
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2. Kolbenverbindungsmechanismus
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Ähnlich
dem ersten Ausführungsbeispiel weist
der Kolbenverbindungsmechanismus 176 ein Kolbenführungselement 178 und
eine Rückstellplatte 179 auf.
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In diesem Ausführungsbeispiel ist das Kolbenführungselement 178 ein
ringförmiges
Element, welches an der äußeren Umfangsfläche des
Nabenwulstbereichs 32b der Turbinenradnabe 32 derart
angeordnet ist, dass es auf dem Dichtring 17 gleiten kann.
Das Kolbenführungselement 178 weist
einen ringförmigen
Hauptkörperbereich 178a,
eine Vielzahl von ersten vorstehenden Be reichen 178b, eine
Vielzahl von zweiten vorstehenden Bereichen 178c und einen
Kolbenabstützbereich 178d auf.
Die Vielzahl (in diesem Ausführungsbeispiel
zwölf)
von ersten vorstehenden Bereichen 178b ist an der turbinenradseitigen
Fläche
der vorderen Abdeckung 111 mittels Buckel- bzw. Warzenschweißen, Punktschweißen oder
anderen Verbindungsverfahren befestigt. Die Vielzahl (in diesem
Ausführungsbeispiel
zwölf)
von zweiten vorstehenden Bereichen 178c ist an der radialen
Außenseite
der ersten vorstehenden Bereiche 178b vorgesehen und stehen
in Richtung der vorderen Abdeckung vor. Der Kolbenabstützbereich 178d ist
am äußeren Umfangsbereich
des Hauptkörperbereichs 178a gebildet
und dient zur Abstützung
des zylindrischen Bereichs 175b des Kolbens 175.
Ausgesparte Bereiche 111c, in welche die zweiten vorstehenden
Bereiche 178c eingeführt
werden können, sind
an der turbinenradseitigen Fläche
der vorderen Abdeckung 111 an Positionen entsprechend den zweiten
vorstehenden Bereichen 178c gebildet.
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Ebenso ist ein Dichtring 180 an
dem Bereich des Kolbenabstützbereichs 178d vorgesehen,
welcher den zylindrischen Bereich 175b des Kolbens 175 abstützt und
fungiert zur Verhinderung, dass Betriebsöl zwischen der vorderen Abdeckungsseite
und der Turbinenradseite des Kolbens 175 innerhalb des Raums 8 strömt. Dadurch
ist der Kolben 175 durch das Kolbenführungselement 178 derart
abgestützt, dass
er sich in Axialrichtung bewegen kann.
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Die Rückstellplatte 179 ist
ein ringförmiges Plattenelement ähnlich zu
dem im ersten Ausführungsbeispiel
und weist einen ringförmigen
Bereich 179a und eine Vielzahl von armartigen Bereichen 179b auf,
welche am äußeren Umfangsrand
des ringförmigen
Bereichs 179a gebildet sind.
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Erste Befestigungsöffnungen 179c,
in welche die zweiten vorstehenden Bereiche 178c des Kolbenführungselements 178 passen können, sind an
einem inneren Umfangsbereich des ringförmigen Bereichs 179a gebildet.
In diesem Ausführungsbeispiel
sind die Befestigungsöffnungen 179c leicht
kleiner als der Durchmesser der zweiten vorstehenden Bereiche 178c gebildet,
so dass die zweiten vorstehenden Bereiche 178c darin mittels
Presspassung angeordnet sind.
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Die armartigen Bereiche 179b sind
entlang einer Rotationsrichtung angeordnet und weisen bogenförmige Bereiche
auf, welche vom Außenrand des
ringförmigen
Bereichs 179a radial nach außen verlaufen und dann in einer
Rotationsrichtung verlaufen. Zweite Befestigungsöffnungen 179d, welche
den Befestigungsöffnungen 175c des
Kolbens 175 entsprechen, sind in in Rotationsrichtung liegenden Endbereichen
der armartigen Bereiche 179b gebildet. Der Kolben 175 und
die Rückstellplatte 179 sind mit
einander mittels Nieten 181 an den Befestigungsöffnungen 175c und
den zweiten Befestigungsöffnungen 179d befestigt.
Die Nieten 181 sind vorzugsweise Blindnieten, welche von
der Turbinenradseite des Kolbens 175 befestigt werden können. Somit wird
die Rückstellplatte 179 an
ihrem äußeren Umfangsbereich
am Kolben 175 befestigt und ihr innerer Umfangsbereich
ist derart befestigt, dass er sandwichartig axial zwischen der vorderen
Abdeckung 111 und dem Kolbenführungselement 178 befestigt ist.
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Ähnlich
dem ersten Ausführungsbeispiel, wenn
die Rückstellplatte 179 axial
zwischen der vorderen Abdeckung 111 und dem Kolbenführungselement 178 angeordnet
ist, bilden die ersten vorstehenden Bereiche 178e Öldurchlässe 182,
welche radial verlaufen.
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(2) Montage des Kolbenverbindungsmechanismus
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Nachfolgend wird die Montage des
Kolbenverbindungsmechanismus 176 unter Bezugnahme auf 17 beschrieben. 17 stellt das Verfahren zur
Befestigung des Kolbens und des Kolbenverbindungsmechanismus 176 an
der vorderen Abdeckung 111 dar.
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Wie in 17 gezeigt,
wird die Rückstellplatte 179 in
Richtung des Pfeils I bewegt und am Kolbenführungselement 178 befestigt.
Genauer werden die zweiten vorstehenden Bereiche 178c des
Kolbenführungselements 178 durch
die ersten Befestigungsöffnungen 179c der
Rückstellplatte 179 eingepasst.
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Anschließend wird der Zusammenbau umfassend
die Rückstellplatte 179 und
das Kolbenführungselement 178 in
Richtung des Pfeils J bewegt und an der Turbinenradseite der vorderen
Abdeckung 111 befestigt. Genauer werden die äußersten Enden
der zweiten vorstehenden Bereiche 178c des Kolbenführungselements 178 in
die ausgesparten Bereiche 111c der vorderen Abdeckung 111 eingeführt, so
dass der Zusammenbau und die vordere Abdeckung 111 sich
nicht relativ zueinander drehen können. Dann werden die ersten
vorstehenden Bereiche 178b des Kolbenführungselements 178 an
der turbinenradseitigen Fläche
der vorderen Abdeckung 111 mittels Buckelschweißen oder
Punktschweißen derart
befestigt, dass das Kolbenführungselement 178 an
der vorderen Abdeckung 111 befestigt ist. Auf diese Weise
ist die Rückstellplatte 179 derart
befestigt, dass sie sandwichartig axial zwischen der vorderen Abdeckung 111 und
dem Kolbenführungselement 178 angeordnet
ist.
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Anschließend wird der Kolben 175 in
Richtung der vorderen Abdeckung in Richtung des Pfeils K bewegt
und auf den Kolbenabstützbereich 178d des
Kolbenführungselements 178 gepasst.
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Schließlich wird der Kolben 175 an
der Rückstellplatte 179 mittels
Nieten befestigt, welche Blindnieten sind.
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Das Montageverfahren des Kolbenverbindungsmechanismus 176 ist ähnlich zu
dem des ersten Ausführungsbeispiels
darin, dass die Rückstellplatte 179 derart
befestigt ist, dass sie axial zwischen der vorderen Abdeckung 111 und
dem Kolbenführungselement 178 angeordnet
ist. Die Tatsache, dass die Rückstellplatte 179 am
Kolbenführungselement 178 befestigt
werden kann, ist ebenfalls ähnlich
zum ersten Ausführungsbeispiel.
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In diesem Ausführungsbeispiel werden vorzugsweise
Blindnieten als die Nieten 181 an Stelle von normalen Nieten
verwendet. Dementsprechend, mit Ausnahme der Befestigung der Rückstellplatte 179 am
Kolbenführungselement 178,
kann jedes Element aufeinanderfolgend befestigt werden und somit ist
die Montageleistung exzellent.
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Im Gegensatz zum ersten Ausführungsbeispiel
ist dieses Ausführungsbeispiel
nicht mit einem Beschränkungsbereich
versehen, welcher den Bereich der Axialbewegung des Kolbens 175 beschränkt, und
der Kolben 175 kann durch bloßes Entfernen der Nieten 181 entfernt
werden. Dieses Merkmal ermöglicht,
dass der Kolben 175 einfach entfernt werden kann, wenn
ein Problem in der Überbrückungsvorrichtung 107 auftritt,
und es nicht notwendig ist, die Überbrückungsvorrichtung 107 zu
demontieren.
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Es ist jedoch auch akzeptabel, ein
anderes Verfahren zur Befestigung des Kolbens 175 und der Rückstellplatte 179 miteinander
an Stelle der Verwendung von Nieten 181 zu verwenden. Wie
in 18 gezeigt, ist es
ebenso akzeptabel, ein Stift- und Buchsenverfahren zu verwenden,
bei dem Stifte 183, welche in den zweiten Befestigungsöffnungen der
Rückstellplatte 179 befestigt
sind, durch die Befestigungsöffnungen 175c des
Kolbens 175 in Richtung des Turbinenrads hindurchzustecken
und Buchsen
184 werden über
die Enden der Stifte 183 geführt und auf den äußeren Umfang
der Stifte 183 aufgekrimpt. In einem derartigen Fall werden
die gleichen Wirkungen erhalten, wie wenn Blindnieten verwendet werden.
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Weitere Ausführungsbeispiele
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Obwohl die vorliegende Erfindung
vorhergehend unter Bezugnahme auf Ausführungsbeispiele in Verbindung
mit der Zeichnung beschrieben wurde, ist die der Erfindung zugrunde
liegende Grundidee nicht auf diese Ausführungsbeispiele beschränkt. Verschiedene
Modifikationen können
ausgeführt
werden, ohne den Umfang der Erfindung zu verlassen.
- (1) In den ersten und zweiten Ausführungsbeispielen wurde die
vorliegende Erfindung bei einem Drehmomentwandler angewandt, jedoch kann
die vorliegende Erfindung ebenfalls bei einer Fluidkupplung oder
einer anderen fluidischen Drehmomentübertragungsvorrichtung verwendet werden.
- (2) In den ersten und zweiten Ausführungsbeispielen ist der Federhalter
an der angetriebenen Platte befestigt, jedoch kann die vorliegende
Erfindung ebenfalls einen Aufbau aufweisen, bei dem der Federhalter
an der Antriebsplatte befestigt ist.
- (3) An Stelle des Eingriffsverfahrens, welches in den Ausführungsbeispielen
verwendet wird, kann der Eingriff zwischen der Rückstellplatte und dem Kolbenführungselement
ebenfalls unter Verwendung von Hülsen
bzw. Gleitschuhen oder anderer Eingriffsverfahren ausgeführt sein.
- (4) In dem ersten und zweiten Ausführungsbeispiel sind vorstehende
Bereiche am Kolbenführungselement
ausgebildet und ausgesparte Bereiche sind in der vorderen Abdeckung
ausgebildet, jedoch ist es auch möglich, die vorstehenden Bereiche
an der vorderen Abdeckung auszubilden und die ausgesparten Bereiche
im Kolbenführungselement.
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Wirkungen der
Erfindung
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Wie vorhergehend beschrieben ermöglicht die
vorliegende Erfindung, dass das Verbindungselement an der vorderen
Abdeckung befestigt ist, indem der zweite Befestigungsbereich des
Verbindungselements axial zwischen der vorderen Abdeckung und dem
Kolbenabstützelement
sandwichartig angeordnet ist. Dadurch kann die Anzahl von Nieten,
Bolzen und anderer Befestigungselemente verringert werden und die
Montageleistung des Kolbenverbindungsmechanismus kann verbessert
werden.
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Ebenfalls kann mit der vorliegenden
Erfindung eine Überbrückungsvorrichtung
mit zwei Reibflächen
erreicht werden, bei der ein bloßes Verbindungselement es dem
Kolben ermöglicht,
sich in Axialrichtung zu bewegen und Drehmoment zwischen der vorderen
Abdeckung und dem Kolben übertragen werden
kann. Dementsprechend, im Unterschied zu herkömmlichen Kolbenverbindungsmechanismen, ist
es nicht notwendig, das Verbindungselement aus einer Vielzahl von
flachen Federn zu konstruieren und es ist nicht notwendig, eine
Basisplatte vorzusehen, um die flachen Federn an der vorderen Abdeckung
zu befestigen. Dadurch kann der Aufbau des Kolbenverbindungsmechanismus
vereinfacht werden.
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Des Weiteren können mit der vorliegenden Erfindung
die Federn montiert werden, indem eine Vielzahl von Positionierungsöffnungen
verwendet wird, welche im ersten Rotationselement vorgesehen sind.
Dadurch können
die Federn montiert werden, ohne dass die Anzahl von Bauteilen des
elastischen Verbindungsme chanismus vergrößert wird und ohne dass Nuten
oder eingeschnittene und umgebogene Bereiche am ersten Rotationselement
zur Abstützung
der in Rotationsrichtung liegenden Enden der Federn vorgesehen sind.
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Somit betrifft die vorliegende Erfindung
eine Überbrückungsvorrichtung 7,
welche einen Kupplungsmechanismus, einen elastischen Verbindungsmechanismus,
einen Kolben 75 und einen Kolbenverbindungsmechanismus 76 umfasst.
Der Kolbenverbindungsmechanismus 76 weist ein Kolbenführungselement 78 und
eine Rückstellplatte 79 auf
und dient zur Verbindung des Kolbens 75 mit einer vorderen
Abdeckung 11. Das Kolbenführungselement 78 ist
an der vorderen Abdeckung 11 befestigt und stützt den
Kolben 75 ab. Die axial deformierbare Rückstellplatte 79 ist
zwischen der vorderen Abdeckung 11 und dem Kolben 75 angeordnet.
Der elastische Verbindungsmechanismus weist eine Vielzahl von Torsionsfedern 73,
einen Federhalter 71, eine angetriebene Platte 72 und
eine Antriebsplatte 74 auf. Eine Vielzahl von Schlitzöffnungen 71d,
welche jeweils eine Breite aufweisen, die größer ist als die Breite W1 der ersten
Klauenbereiche 72b, ist im ringförmigen Bereich 71a in
Positionen gebildet, welche denen der ersten Klauenbereiche 72b entsprechen.
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Means-Plus-Function-Formulierungen,
wie in der Beschreibung und in den Ansprüchen verwendet, umfassen jeden
Aufbau oder jede Hardware und/oder Algorithmus, welcher verwendet
werden kann, um die Funktion der Means-Plus-Function-Formulierung
auszuführen.
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Wie vorliegend verwendet, sind die
folgenden Richtungsangaben "vorwärts" "rückwärts" "oben" "nach unten" "vertikal" "horizontal", "unterhalb" und "transversal" sowie jede andere ähnliche
Richtungsangaben bezogen auf die Richtungen einer Vorrichtung, welche
mit der vorliegenden Erfindung ausgestat tet ist. Demgemäß sollen
diese Angaben, wie verwendet, um die vorliegende Erfindung zu beschreiben,
interpretiert werden als relativ zu einer mit der vorliegenden Erfindung
ausgestatteten Vorrichtung.
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Die Gradangaben, wie z.B. "im Wesentlichen", "ungefähr" und "circa" wie hier verwendet,
umfassen einen vertretbaren Betrag an Abweichung des modifizierten
Ausdrucks, so dass das Endresultat nicht signifikant geändert ist.
Diese Angaben sollen verstanden werden, umfassend eine Abweichung von
mindestens +– 5%
des modifizierten Ausdrucks, wenn diese Abweichungen nicht die Bedeutung
des modifizierten Wortes negieren würden.
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Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der japanischen
Patentanmeldungen Nr. 2002-278885, 2002-278886 und 2002-278887,
wobei der gesamte Inhalt diese Anmeldungen durch ausdrückliche
Bezugnahme hierauf Bestandteil der vorliegenden Anmeldung ist.
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Während
nur ausgewählte
Ausführungsbeispiele
ausgewählt
wurden, um die vorliegende Erfindung darzustellen, ist es dem Fachmann
aus dieser Offenbarung offensichtlich, dass verschiedene Änderungen
und Modifikationen ausgeführt
werden können,
ohne den Umfang der Erfindung, wie in den beigefügten Ansprüchen beansprucht, zu verlassen. Des
Weiteren ist die vorhergehende Beschreibung der Ausführungsbeispiele
gemäß der vorliegenden Erfindung
nur zu illustrativen Zwecken gegeben und nicht zum Zwecke der Beschränkung der
Erfindung, wie in den beigefügten
Ansprüchen
und ihrer Äquivalente
definiert.