DE112011102766B4 - Drehmomentwandler - Google Patents

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    • F16H2045/0284Multiple disk type lock-up clutch

Abstract

Drehmomentwandler, welcher umfasst: ein mit einer Ausgangswelle eines Motors gekoppeltes Gehäuse (10); eine Pumpe (20), die in dem Gehäuse (10) angeordnet und dazu ausgelegt ist, integral mit dem Gehäuse (10) gedreht zu werden; eine Turbine (30), die auf einer Motorseite der Pumpe (20) gegenüber der Pumpe (20) angeordnet und dazu ausgelegt ist, mittels Fluid von der Pumpe (20) drehend angetrieben zu werden; einen zwischen der Pumpe (20) und der Turbine (30) angeordneten Stator (40); eine Überbrückungskupplung (60), die zum direkten Koppeln der Turbine (30) und des Gehäuses (10) ausgelegt ist; und einen Überbrückungsdämpfer (70), der dazu ausgelegt ist, während eines Einkuppelns der Überbrückungskupplung (60) Stöße zu absorbieren, wobei die Pumpe (20), die Turbine (30) und der Stator (40) einen Torus (T) ausbilden, der als Fluidarbeitsbereich zum Bewirken eines Zirkulierens von Fluid in dem Gehäuse umher dient, und wobei:die Turbine (30) einen Außenumfangsabschnitt (31a), der sich hin zum Motor wölbt, und einen Teil des Torus (T) ausbildet, einen Innenumfangsabschnitt (31c), der sich bezüglich einer den Stator (40) lagernden Freilaufkupplung (50) auf der Seite des Motors befindet, und einen Zwischenabschnitt (31b), der zur motorabgewandten Seite sowohl des Außenumfangsabschnitts (31a) als auch des Innenumfangsabschnitts (31c) hin konkav gewölbt ist, an einer Position radial zwischen dem Außenumfangsabschnitt (31a) und dem Innenumfangsabschnitt (31c) aufweist;der Überbrückungsdämpfer (70) ein elastisches Element (72), das zusammengedrückt werden kann, um während eines Einkuppelns der Überbrückungskupplung (60) Stöße zu absorbieren, und einen Dämpferanschlag (75) zum Beschränken eines übermäßigen Zusammendrückens des elastischen Elements (72) aufweist;der Dämpferanschlag (75) auf einer Motorseite des Zwischenabschnitts (31b) der Turbine (30) und an einer Position, die axial den Torus (T) überlagert, angeordnet ist;das elastische Element (72) auf einer Motorseite des Außenumfangsabschnitts (31a) der Turbine (30) angeordnet ist; unddie Freilaufkupplung (50) auf einer Motorseite einer Mitte des Torus (T) versetzten Position angeordnet ist.

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen Drehmomentwandler eines Automatikgetriebes, das zum Einbau in ein Fahrzeug ausgelegt ist.
  • Technischer Hintergrund
  • Ein in ein Automatikgetriebe integrierter Drehmomentwandler zum Übertragen einer Motorausgangsleistung zu einem Drehzahländerungsmechanismus umfasst eine Pumpe, die zum integralen Gedrehtwerden mit einer Kurbelwelle eines Motors ausgelegt ist, eine gegenüber der Pumpe angeordnete und zum Angetriebenwerden durch die Pumpe mittels Fluid ausgelegte Turbine sowie einen zwischen der Pumpe und der Turbine angeordneten Stator, der zum Ausführen einer Drehmomentverstärkungsfunktion ausgelegt ist. Die Pumpe, die Turbine und der Stator bilden einen Torus (einen ringförmigen Fluidarbeitsbereich zum Bewirken eines Zirkulierens von Fluid um diesen) aus.
  • Um die Kraftstoffwirtschaftlichkeit des Motors zu verbessern, kann der Drehmomentwandler weiterhin eine Überbrückungskupplung umfassen, die so zum Eingriff ausgelegt ist, dass sie die Pumpe und die Turbine direkt koppelt, außer wenn die Drehmomentverstärkungsfunktion genutzt wird, wie etwa während Fahrzeugstart, und wenn es notwendig ist, zwischen der Pumpe und der Turbine eine relative Drehung zuzulassen, wie etwa während Drehzahländerung. In diesem Fall ist an einer Eingangs- oder Ausgangsseite der Überbrückungskupplung ein Überbrückungsdämpfer vorgesehen, um während Einkuppeln der Überbrückungskupplung Stöße zu dämpfen.
  • Ein Drehmomentwandler mit dem vorstehenden Aufbau ist in der JP2008 - 175338 A offenbart. Bei diesem Drehmomentwandler ist zwischen einer vorderen Abdeckung, die an der Seite eines Motors eine Oberfläche eines Gehäuses ausbildet, und einer in dem Gehäuse vorgesehenen Turbine eine nass laufende Überbrückungslamellenkupplung angeordnet, und ein Überbrückungsdämpfer mit einem Dämpferkörper und mehreren Dämpferfedern ist bezüglich der Überbrückungskupplung an einer Außenumfangseite so angeordnet, dass Anordnungspositionen der Überbrückungskupplung und des Überbrückungsdämpfers einander axial überlagern.
  • Ferner ist aus der JP 2007-271053 A ein Drehmomentwandler bekannt, bei dem ebenfalls die Turbine gegenüberliegend den Pumpenschaufeln auf der Motorseite der Pumpe angeordnet und zwischen Pumpe und Turbine ein Stator vorgesehen ist. Eine Überprückungskupplung ist außerhalb der Turbine an deren Motorseite angeordnet, wobei ein Mittelabschnitt einer Turbinenwandung eine Einbuchtung besitzt, die zur Überbrückungskupplung hin konkav ist.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Technisches Problem
  • Bei dem in der JP 2008-175338 A offenbarten Drehmomentwandler sind Elemente des Überbrückungsdämpfers bezüglich eines Bereichs des Torus, in dem eine axiale Abmessung des Torus am größten wird, an der Seite des Motors angeordnet, und die Überbrückungskupplung ist bezüglich der Elemente des Überbrückungsdämpfers an der Seite des Motors angeordnet. Um einen Fluidzirkulationsraum sicherzustellen, muss zudem eine axiale Abmessung des Torus in gewissem Maße vergrößert werden. Wenn die Überbrückungskupplung und der Überbrückungsdämpfer bezüglich eines solchen Torus in der vorstehenden Positionsbeziehung angeordnet sind, gibt es daher ein Problem einer Zunahme der axialen Abmessung des gesamten Drehmomentwandlers.
  • Daher besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, einen Drehmomentwandler vorzusehen, der eine Reduzierung der axialen Größe erleichtern kann.
  • Lösung des Problems
  • Um die vorstehende Aufgabe zu verwirklichen, sieht die vorliegende Erfindung einen Drehmomentwandler mit den Merkmalen des Anspruchs 1 vor. Bevorzugte Ausgestaltungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
  • Der Drehmomentwandler der vorliegenden Erfindung umfasst: ein mit einer Ausgangswelle eines Motors gekoppeltes Gehäuse; eine Pumpe, die in dem Gehäuse angeordnet und ausgelegt ist, um integral mit dem Gehäuse gedreht zu werden; eine Turbine, die von einer Seite des Motors bezüglich der Pumpe gegenüber der Pumpe angeordnet und ausgelegt ist, um mittels Fluid von der Pumpe drehend angetrieben zu werden; einen zwischen der Pumpe und der Turbine angeordneten Stator; eine Überbrückungskupplung, die zum direkten Koppeln der Turbine und des Gehäuses ausgelegt ist; und einen Überbrückungsdämpfer mit einem elastischen Element, das ausgelegt ist, um während eines Einkuppelns der Überbrückungskupplung Stöße zu absorbieren. In dem Gehäuse bilden die Pumpe, die Turbine und der Stator einen Torus aus, der als Fluidarbeitsbereich zum Bewirken eines Zirkulierens von Fluid um diesen dient. Die Turbine weist einen Außenumfangsabschnitt, der sich hin zum Motor wölbt, um einen Teil des Torus auszubilden, einen Innenumfangsabschnitt, der sich bezüglich einer den Stator lagernden Freilaufkupplung an der Seite des Motors befindet, und einen Zwischenabschnitt, der so gebildet ist, dass er hin zu einer Seite gegenüber dem Motor konkav gewölbt ist, an einer radialen Position zwischen dem Außenumfangsabschnitt und dem Innenumfangsabschnitt auf. Ein Teil des Überbrückungsdämpfers ist bezüglich des Zwischenabschnitts an der Seite des Motors und an einer Position, die axial den Torus überlagert, angeordnet.
  • Figurenliste
    • 1 ist eine Schnittansicht eines Drehmomentwandlers gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
    • 2 ist eine Vorderansicht eines Dämpfers von der Seite eines Motors gesehen.
  • Beschreibung von Ausführungsformen
  • Nun wird die vorliegende Erfindung beruhend auf einer Ausführungsform derselben beschrieben.
  • 1 veranschaulicht einen Drehmomentwandler gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Der Drehmomentwandler 1 umfasst ein Gehäuse 10, das einen Außenmantel des Drehmomentwandlers 1 bildet. Das Gehäuse 10 weist eine vordere Abdeckung 11, die eine Hälfte des Gehäuses 10 an der Seite eines Motors bildet, auf, und mehrere Stiftschrauben 12 sind fest an einem Außenumfangsabschnitt der vorderen Abdeckung 11 vorgesehen. An einem Ende einer Kurbelwelle B des Motors ist dagegen durch eine Kurbelschraube C eine Antriebsplatte D angebracht. Jede der Stiftschrauben 12 ist in einen Außenumfangsabschnitt der Antriebsplatte D eingeführt. Dann wird eine Mutter A auf die eingeführte Stiftschraube 12 geschraubt, so dass der gesamte Drehmomentwandler 1 durch die Stiftschraube 12, die Mutter A und die Antriebsplatte D mit der Kurbelwelle B gekoppelt ist. Wenn die Kurbelwelle B während des Betriebs des Motors gedreht wird, wird die vordere Abdeckung 11 integral mit der Kurbelwelle B drehend angetrieben.
  • In der folgenden Beschreibung wird der Einfachheit halber eine Seite, die näher zu dem Motor ist (rechte Seite in der Zeichnung) als „Vorderseite“ oder vordere bezeichnet, und die andere Seite (linke Seite in der Zeichnung) weiter weg von dem Motor wird als „Hinterseite“ oder „hintere“ bezeichnet. Weiterhin bezeichnet der Begriff „Außenumfangsseite“ eine Seite weiter weg von einer Achse des Drehmomentwandlers (radial äußere Seite), und der Begriff „Außenumfangsabschnitt“ bezeichnet einen Bereich, der sich an einer relativ radial äußeren Seite befindet. Umgekehrt bezeichnet der Begriff „Innenumfangsseite“ eine Seite näher an der Achse des Drehmomentwandlers (radial innere Seite), und der Begriff „Innenumfangsabschnitt“ bezeichnet einen Bereich, der sich an einer relativ radial inneren Seite befindet.
  • Als Hauptkomponenten umfasst der Drehmomentwandler 1 eine Pumpe 20, eine Turbine 30, einen Stator 40, eine Freilaufkupplung 50, eine Überbrückungskupplung 60 und einen Überbrückungsdämpfer 70. Diese Komponenten sind in dem Gehäuse 10 aufgenommen. Ferner ist ein Innenraum des Gehäuses 10 mit Fluid gefüllt.
  • Die Pumpe 20 umfasst einen Pumpenmantel 21, der eine hintere Hälfte des Gehäuses 10 bildet, sowie eine große Anzahl an Schaufeln 22, die an einem Außenumfangsabschnitt des Pumpenmantels 21 vorgesehen sind. Im Einzelnen ist der Außenumfangsabschnitt des Pumpenmantels 21 so ausgebildet, dass er einen nach hinten gewölbten gebogenen Abschnitt 21a aufweist, und die große Anzahl an Schaufeln 22 sind an einer Innenfläche des gebogenen Abschnitts 21a in einer umlaufend Seite an Seite liegenden Beziehung bei gleichmäßigen Intervallen angeordnet. Wenn somit der Pumpenmantel 21 und die Schaufeln 22 integral mit der vorderen Abdeckung 11 gedreht werden, wird das in dem Gehäuse 10 (die vordere Abdeckung 11 und der Pumpenmantel 21) eingefüllte Fluid bewegt, während es von den Schaufeln 22 und der Innenfläche des gebogenen Abschnitts 21a geleitet wird. Folglich wird ein Fluidstrom „a“, der hin zu einer Außenumfangsseite und einer vorderen Seite ausgerichtet ist, während er um eine Achse des Pumpenmantels 21 (Gehäuse 10) wirbelt, erzeugt.
  • Der Pumpenmantel 21 weist ein Innenumfangsende auf, das mit einer Hülse 23 versehen ist, die sich so nach hinten erstreckt, dass ein distales Ende der Hülse 23 mit einem Innenzahnrad E' einer Zahnradpumpe E einrückt, die hinter dem Drehmomentwandler 1 angeordnet ist. Wenn somit die Kurbelwelle B gedreht wird, wird die Drehung durch das Gehäuse 10 und die Hülse 23 zu der Ölpumpe E übertragen, so dass die Ölpumpe E angetrieben wird.
  • Die Turbine 30 umfasst: ein Turbinengehäuse 31, das wiederum von einer radial äußersten Seite einen Außenumfangsabschnitt 31a, einen Zwischenabschnitt 31b und einen Innenumfangsabschnitt 31c aufweist; eine große Anzahl an Schaufeln 32, die an dem Außenumfangsabschnitt 31a des Turbinengehäuses 31 vorgesehen sind, und eine Turbinennabe 33, die mit dem Innenumfangsabschnitt 31c des Turbinengehäuses 31 zum Beispiel mittels Vernieten verbunden ist. Im Einzelnen biegt sich der Außenumfangsabschnitt 31a des Turbinengehäuses 31 konvex in einer Richtung entgegengesetzt zu der des gebogenen Abschnitts 21a des Pumpenmantels 21 (in einer Vorwärtsrichtung), und die große Anzahl an Schaufeln 32 sind an einer Innenfläche des gebogenen Außenumfangsabschnitts 31a in einer umlaufend Seite an Seite liegenden Beziehung bei gleichmäßigen Intervallen angeordnet. Diese Turbine 30 (das Turbinengehäuse 31, die Schaufeln 32, die Turbinennabe 33) ist vor der Pumpe 20 angeordnet und drehend in dem Gehäuse 10 aufgenommen.
  • Der Außenumfangsabschnitt (gebogener Abschnitt) 31a des Turbinengehäuses 31 ist gegenüber dem gebogenen Abschnitt 21a des Pumpenmantels 21 angeordnet. Beruhend auf dieser Anordnung wird der Strom „a“, der durch die Drehung der Pumpe 20 erzeugt wird, in den Außenumfangsabschnitt 31a des Turbinengehäuses 31 eingeleitet. Das in den Außenumfangsabschnitt 31a eingeleitete Fluid wird zu einem Strom „b“ umgewandelt, der durch die Schaufeln 32 und die Innenfläche des Außenumfangsabschnitts 31a hin zu einer Innenumfangsseite (radial innere Seite) ausgerichtet wird. In diesem Prozess schiebt der Strom „b“ die Schaufeln 32 so, dass die Turbine 30 in der gleichen Richtung wie die Pumpe 20 angetrieben wird, während in der Umfangsrichtung eine Kraft aufgenommen wird. Die Antriebskraft der Turbine 30 wird durch eine Turbinenwelle F, die an einem Vorsprungsabschnitt 33a der Turbinennabe 33 an einem Innenumfangsende davon verkeilt ist, zu einem Drehzahländerungsmechanismus eines Automatikgetriebes übertragen.
  • Der Stator 40 weist integral einen Innenringabschnitt 41, einen Außenringabschnitt 42, der bezüglich des Innenringabschnitts 41 auf einer Außenumfangsseite vorgesehen ist, und eine große Anzahl an Schaufeln 43, die zwischen dem Innenringabschnitt 41 und dem Außenringabschnitt 42 so vorgesehen sind, dass sie sich in einem radialen Muster erstrecken, auf. Die große Anzahl an Schaufeln 43 sind zwischen jedem der Innenumfangsenden der Schaufeln 22 der Pumpe 20 und einem entsprechenden von Innenenden der Schaufeln 32 der Turbine 30 in einer umlaufend Seite an Seite liegenden Beziehung in Intervallen angeordnet. Somit wird der die Turbine 30 antreibende Fluidstrom „b“ von hinter der Turbine 30 eingeleitet und zu einem Strom „c“ umgewandelt, der zwischen benachbarten der Schaufeln 43 durchtritt.
  • Dann wird der Strom „c“ in den gebogenen Abschnitt 21a des Pumpenmantels 21 von einer Innenumfangsseite desselben eingeleitet und zu dem Strom „a“ umgewandelt“. Auf diese Weise wird ein Strom, der zwischen jeweiligen benachbarten der Schaufeln 22, 32, 43 der Pumpe 20, der Turbine 30 und des Stators 40 durchzirkuliert, gebildet. Durch die Pumpe 20, die Turbine 30 und den Stator 40 wird mit anderen Worten ein ringförmiger Fluidarbeitsbereich zum Zirkulierenlassen des Fluids in dem Drehmomentwandler 1 um diesen, d.h. ein Torus T, festgelegt.
  • Die Freilaufkupplung 50 ist dafür ausgelegt, den Stator 40 so zu lagern, dass eine auf dem Stator 40 beruhende Drehmomentverstärkungsfunktion verwirklicht wird, wobei sie einen Außenring 51, einen Innenring 52 und mehrere Klemmenstücke 53 umfasst, die zwischen die Innen- und Außenringe 51, 52 gesetzt sind. Der Außenring 51 weist eine Außenumfangsrandfläche auf, die in eine Innenumfangsrandfläche des Innenringabschnitts 41 des Stators 40 eingepresst ist, und der Innenring 52 weist eine Innenumfangsrandfläche auf, die mit einem distalen Ende einer Statorwelle G verkeilt ist, die ein an einem Getriebegehäuse des Automatikgetriebes befestigtes feststehendes Element ist.
  • Eine axiale Position des Außenrings 51 ist durch ein Drucklager 54, das zwischen dem Außenring 51 und der Turbinennabe 33, die sich davor befindet, vorgesehen ist, und durch ein Drucklager 55, das zwischen dem Außenring 51 und einem Innenumfangsabschnitt des Pumpenmantels 21, der sich dahinter befindet, vorgesehen ist, beschränkt, so dass der Stator 40 bezüglich der Pumpe 20 und der Turbine 30 axial positioniert wird.
  • Wenn somit eine auf dem Fluidstrom „c“ beruhende Schiebekraft auf eine der gegenüberliegenden Flächen jeder der Schaufeln 43 wirkt und der Stator 40 dadurch eine Drehkraft in einer Richtung aufnimmt, befindet sich die Freilaufkupplung 50 im Leerlauf, um ein freies Drehen des Stators 40 zu ermöglichen. Wenn andererseits die Schiebekraft auf die andere Fläche jeder der Schaufeln 43 wirkt und der Stator 40 dadurch eine Drehkraft in der anderen Richtung aufnimmt, wird die Freilaufkupplung 50 arretiert, um den Stator 40 unbeweglich zu machen. In diesem Prozess wird die Drehmomentverstärkungsfunktion aufgewiesen, um ein Drehmoment, das von dem Motor in die Pumpe 20 eingeleitet wird, zu verstärken. Das verstärkte Drehmoment wird von der Turbine 30 zu der Turbinenwelle F ausgegeben.
  • In diesem Fall wird im Allgemeinen eine Drehmomentverstärkungsfunktion, die ein Drehmomentverhältnis von 1 oder mehr vorsieht, erhalten, wenn ein Drehzahlverhältnis in dem Bereich von 0 bis 0,8 oder 0,9 liegt, wobei das Drehmomentverhältnis (Drehmomentverstärkungsverhältnis) am größten wird, wenn das Drehzahlverhältnis 0 ist.
  • Die Überbrückungskupplung 60 umfasst: eine Kupplungstrommel 61 und eine Kupplungsnabe 62, die konzentrisch angeordnet sind; mehrere Reibungsplatten 63, die zwischen der Kupplungstrommel 61 und der Kupplungsnabe 62 angeordnet sind und abwechselnd damit greifen; und einen Kolben 65, der so vorgesehen ist, dass er entlang einer Innenumfangsfläche eines vorderen Endes der Kupplungstrommel 61 gleitend bewegbar ist.
  • An einer Rückseite des Kolbens 65, d.h. zwischen dem Kolben 65 und einer Innenfläche der vorderen Abdeckung 11, ist eine Öldruckkammer 66 ausgebildet. Wenn ein Arbeitsöldruck von einem in der Turbinenwelle F vorgesehenen Ölloch F' durch einen Ölkanal 67a, der zwischen der vorderen Abdeckung 11 und einem Plattenelement 67, das fest an der Innenfläche der vorderen Abdeckung 11 angebracht ist, ausgebildet ist, in die Öldruckkammer 66 eingeleitet wird, werden die mehreren Reibungsplatten 63 durch den Kolben 65 hin zu einer Halterungsplatte 68 gepresst und dadurch wird die Überbrückungskupplung 60 eingekuppelt.
  • Der Überbrückungsdämpfer 70 umfasst eine Halterungsplatte 71 und mehrere Dämpferfedern 72 (elastische Elemente), die jeweils so angeordnet sind, dass sie sich entlang der Halterungsplatte 71 umlaufend erstrecken. Die Halterungsplatte 71 ist mit einem nicht gezeigten Federschnappabschnitt versehen, der ein Ende jeder der Dämpferfedern 72 fasst, und der Außenumfangsabschnitt des Turbinengehäuses 31 ist fest mit einem Federschnappelement 73 versehen, wobei das Federschnappelement 73 von einer Außenfläche des Turbinengehäuses 31 nach vorne ragt, um das andere Ende jeder der Dämpferfedern 72 zu fassen. Die Halterungsplatte 71 weist einen Innenumfangsabschnitt auf, der mit der Kupplungsnabe 62 der Überbrückungskupplung 60 zum Beispiel mittels Vernieten verbunden ist.
  • Wenn somit die Überbrückungskupplung 60 eingekuppelt wird, wird die Drehung der vorderen Abdeckung 11, d.h. die Drehung der Kurbelwelle B, durch die Überbrückungskupplung 60 in die Halterungsplatte 71 des Überbrückungsdämpfers 70 eingeleitet, und die in die Halterungsplatte 71 eingeleitete Kraft wird von dem Federschnappelement 73 zu der Turbine 30 übertragen, während die Dämpferfedern 72 zusammengedrückt werden.
  • Der Überbrückungsdämpfer 70 umfasst weiterhin mehrere Dämpferanschläge 75 zum Verhindern eines übermäßigen Zusammendrückens der Dämpferfedern 72. Die mehreren Dämpferanschläge 75 sind einer umlaufend beabstandeten Beziehung zueinander entsprechend jeweiligen der mehreren Dämpferfedern 72 vorgesehen. Jeder der Dämpferanschläge 75 weist einen Grundabschnitt 75a, der zum Beispiel durch Schweißen fest an dem Zwischenabschnitt 31b des Turbinengehäuses 31 angebracht ist, und einen Anschlagabschnitt 75b, der von dem Grundabschnitt 75a nach vorne ragt, auf. Der Anschlagabschnitt 75b wird in ein umlaufend langes Langloch 71a eingeführt, das in der Halterungsplatte 71 vorgesehen ist. Des ermöglicht es, eine relative Drehung zwischen dem Dämpferanschlag 75 und der Halterungsplatte 71 auf eine vorgegebene Strecke zu beschränken, um ein übermäßiges Zusammendrücken der Dämpferfedern 72 zu verhindern, wie in 2 gezeigt ist.
  • Der Dämpferanschlag 75 ist zwischen der Überbrückungskupplung 60 und dem Zwischenabschnitt 31b des Turbinengehäuses 31 angeordnet, d.h. ist bezüglich der Überbrückungskupplung 60 an einer hinteren Seite (an einer Seite gegenüber dem Motor) und an einer Position angeordnet, die die Überbrückungskupplung 60 radial überlagert.
  • Nachstehend wird ein Betrieb des Drehmomentwandlers 1 gemäß dieser Ausführungsform beschrieben. In einem nicht eingekuppelten Zustand der Überbrückungskupplung 60, wie etwa während Fahrzeugstart und während Drehzahlwechsel, wird die Turbine 30 durch die Pumpe 20, die integral mit der Kurbelwelle B des Motors gedreht wird, durch das in dem Torus T zirkulierende Fluid angetrieben, so dass Antriebskraft durch die Turbinenwelle F auf den Drehzahländerungsmechanismus übertragen wird. In diesem Prozess wird in einem Wandlerbereich mit einem Drehzahlverhältnis kleiner oder gleich etwa 0,8 bis 0,9 ein vom Motor ausgegebenes Drehmoment durch die Drehmomentverstärkungsfunktion des Stators 40 verstärkt und dann zu dem Drehzahländerungsmechanismus ausgegeben.
  • In einem anderen Betriebszustand als während Fahrzeugstarten und während Drehzahländerung wird dagegen, wenn ein Arbeitsöldruck von dem in der Turbinenwelle F vorgesehenen Ölloch F' durch den Ölkanal 67a, etc. der Öldruckkammer 66 geliefert wird, die Überbrückungskupplung 60 eingekuppelt und die vordere Abdeckung 11 des Gehäuses 10 und die Turbine 30 werden durch den Überbrückungsdämpfer 70 gekoppelt (Überbrückungsmodus). In dem Überbrückungsmodus wird von der Kurbelwelle B ein vom Motor ausgegebenes Drehmoment durch das Gehäuse 10 in direkter Weise zu der Turbine 30 übertragen. Auf diese Weise wird vom Motor ausgegebenes Drehmoment zu dem Drehzahländerungsmechanismus nicht durch Fluid übertragen, so dass der Wirkungsgrad der Drehenergieübertragung gegenüber dem in dem Nichteinkupplungszustand der Überbrückungskupplung 60 verbessert ist, um eine verbesserte Kraftstoffwirtschaftlichkeit des Motors vorzusehen.
  • Um Stöße während des Einkuppelns der Überbrückungskupplung 60 während eines Vorgangs des Einkuppelns der Überbrückungskupplung 60 abzustellen, wird ein der Öldruckkammer 66 zu liefernder Öldruck so gesteuert, dass die Überbrückungskupplung 60 einmal in einem Schlupfmodus gesetzt und dann vollständig eingekuppelt werden kann. Wenn in diesem Fall die mehreren Reibungsplatten 63 der Überbrückungskupplung 60 beginnen, miteinander in Kontakt zu kommen, um Drehmomentübertragung auszulösen, werden die Dämpferfedern 72 des Überbrückungsdämpfers 70 zusammengedrückt, um in einer anfänglichen Phase der Drehmomentübertragung Stöße zu dämpfen, so dass die Überbrückungskupplung 60 problemlos eingekuppelt wird.
  • Nachstehend werden eine Form, Anordnung etc. jeder der Komponenten des Drehmomentwandlers 1 nach dieser Ausführungsform und entsprechende vorteilhafte Wirkungen beschrieben.
  • Der Torus T, der an einer Außenumfangsseite eines Raums zwischen dem Turbinengehäuse 31 und dem Pumpenmantel 21 ausgebildet ist, weist eine relativ große axiale Abmessung auf. Dies liegt daran, dass es notwendig ist, einen Innendurchmesser des Torus T in gewissem Maße zu vergrößern, um eine in dem Torus T zirkulierende Fluidmenge ausreichend sicherzustellen, um eine Verschlechterung von Eigenschaften, wie etwa Kapazität und Übertragungseffizienz, des Drehmomentwandlers 1 zu verhindern.
  • Die Freilaufkupplung 60 ist an einer Position weg von dem Torus T in einer radial inneren Seite, d.h. in einem Innenumfangsbereich eines Raums zwischen dem Turbinengehäuse 31 und dem Pumpenmantel 21 vorgesehen, während sie bezüglich einer Mitte des Torus T nach vorne versetzt ist. Dagegen gibt es in einem radial mittleren Bereich des Raums zwischen dem Torus T und der Freilaufkupplung 50 nur den Innenringabschnitt 41 des Stators 40.
  • Somit weisen der Außenumfangsabschnitt 31a, der Zwischenabschnitt 31b und der Innenumfangsabschnitt 31c des Turbinengehäuses 31 jeweils die folgenden Formen auf. Der Außenumfangsabschnitt 31a weist eine gebogenen Form auf, die sich nach vorne (hin zum Motor) wölbt, um einen Teil des Torus T zu bilden, und der Innenumfangsabschnitt 31c wölbt sich nach vorne (hin zu dem Motor), um die Freilaufkupplung 50 zu umgehen. Im Gegensatz dazu ist der Zwischenabschnitt 31b des Turbinengehäuses 31, der sich radial zwischen dem Außenumfangsabschnitt 31a und dem Innenumfangsabschnitt 31c befindet, als eingeschnürter Abschnitt ausgebildet, der nach hinten (an der Seite gegenüber dem Motor) konkav gewölbt ist. Jeder der Dämpferanschläge 75 ist fest an dem Zwischenabschnitt (eingeschnürten Abschnitt) 31b angebracht. Der Dämpferanschlag 75 ist mit anderen Worten bezüglich des Zwischenabschnitts 31b an der Seite des Motors und an einer Position, die den Torus T axial überlagert, angeordnet.
  • Somit kann der Dämpferanschlag 75 weiter weg von dem Motor angeordnet sein, und die bezüglich des Dämpferanschlags 75 näher zu dem Motor befindliche Überbrückungskupplung 60 kann ebenfalls weiter weg von dem Motor angeordnet werden, so dass es möglich wird, eine Verringerung der axialen Abmessung des Drehmomentwandlers 1 zu erleichtern.
  • Zu beachten ist, dass ein radial mittlerer Abschnitt der vorderen Abdeckung 11 als Wölbungsabschnitt 11 a ausgebildet ist, der sich nach vorne wölbt, so dass zwischen dem Wölbungsabschnitt der vorderen Abdeckung 11 und dem Zwischenabschnitt 31b des Turbinengehäuses 31 ein axialer Raum sichergestellt wird, um die Überbrückungskupplung 60 aufzunehmen.
  • Ferner ist jede der Dämpferfedern 72 des Überbrückungsdämpfers 70 in einem äußersten Umfangsbereich eines Raums zwischen der vorderen Abdeckung 11 und dem Turbinengehäuse 31, d.h. bezüglich der Überbrückungskupplung 60 an einer radial äußeren Seite, und an einer Position, die die Überbrückungskupplung 60 axial überlagert, angeordnet. Dies ermöglicht es, eine Zunahme der axialen Abmessung des Drehmomentwandlers 1 aufgrund der Überbrückungskupplung 60 und des Überbrückungsdämpfers 70, die in dem Gehäuse 10 aufgenommen sind, oder eine sich ergebende Zunahme der Gesamtlänge eines Automatikgetriebes zu unterbinden.
  • Ferner sind die Überbrückungskupplung 60 und der Überbrückungsdämpfer 70 jeweils an einer radial inneren Seite und an einer radial äußeren Seite angeordnet, so dass es möglich wird, während eines Einkuppelns der Überbrückungskupplung 60 eine stoßabsorbierende Wirkung zu verbessern und in einer Anfangsphase des Vorgangs des Einkuppelns der Überbrückungskupplung 60 eine Schlupfsteuerung durchzuführen. Somit werden während des Einkuppelns der Überbrückungskupplung Stöße effektiv unterbunden.
  • Die vordere Abdeckung 11 weist dagegen einen nach hinten konkav gewölbten vertieften Abschnitt 11b, der bezüglich des Wölbungsabschnitts 11a zum Aufnehmen der Überbrückungskupplung 60 an einer Innenumfangsseite ausgebildet ist, auf, und ein Kopf der Kurbelschraube C ist in dem vertieften Abschnitt 11b angeordnet. Dies ermöglicht ein Anordnen der vorderen Abdeckung 11 oder des gesamten Drehmomentwandlers 1 näher am Motor.
  • Ferner ist die Freilaufkupplung 50 an einer Position, die bezüglich der Mitte des Torus T nach vorne versetzt ist, angeordnet. Ein Innenumfangsabschnitt (bezüglich des gebogenen Abschnitts 21a ein Abschnitt an einer Innenumfangsseite) des Pumpenmantels 21, der sich hinter der Freilaufkupplung 50 befindet, ist entsprechend als nach vorne konkav gewölbter vertiefter Abschnitt 21b ausgebildet. Somit kann der vertiefte Abschnitt 21b genutzt werden, um ein Anordnen der dahinter befindlichen Ölpumpe E näher am Motor zu ermöglichen.
  • Beruhend auf der vorstehenden Konfiguration, bei der der Kopf der Kurbelschraube C in dem vertieften Abschnitt 11b der vorderen Abdeckung 11 angeordnet ist und die Ölpumpe E näher am Motor angeordnet ist, indem der vertiefte Abschnitt 21b des Pumpenmantels 21 genutzt wird, kann eine axiale Entfernung zwischen der Ölpumpe E und dem Kopf der Kurbelschraube C reduziert werden, so dass die Gesamtlänge des Automatikgetriebes effektiv verkürzt wird.
  • Auch wenn eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben wurde, ist die vorliegende Erfindung nicht auf die vorstehende Ausführungsform beschränkt. Auch wenn die vorstehende Ausführungsform zum Beispiel beruhend auf einem Beispiel beschrieben wurde, bei dem jeder der Dämpferanschläge 75 bezüglich des Zwischenabschnitts 31b der Turbine 30 an der Seite des Motors angeordnet ist, kann jedes andere Element als die Dämpferanschläge 75 an dieser Position angeordnet werden, solange das Element ein Teil des Überbrückungsdämpfers 75 ist.
  • Abschließend wird nachstehend ein Abriss der Merkmale und vorteilhaften Wirkungen beruhend auf dem Inhalt der vorstehenden Ausführungsform beschrieben.
  • Ein Drehmomentwandler umfasst: ein mit einer Ausgangswelle eines Motors gekoppeltes Gehäuse; eine Pumpe, die in dem Gehäuse angeordnet und ausgelegt ist, um integral mit dem Gehäuse gedreht zu werden; eine Turbine, die von einer Seite des Motors bezüglich der Pumpe gegenüber der Pumpe angeordnet und ausgelegt ist, um mittels Fluid von der Pumpe drehend angetrieben zu werden; einen zwischen der Pumpe und der Turbine angeordneten Stator; eine Überbrückungskupplung, die zum direkten Koppeln der Turbine und des Gehäuses ausgelegt ist; und einen Überbrückungsdämpfer mit einem elastischen Element, das ausgelegt ist, um während eines Einkuppelns der Überbrückungskupplung Stöße zu absorbieren. In dem Gehäuse bilden die Pumpe, die Turbine und der Stator einen Torus aus, der als Fluidarbeitsbereich zum Bewirken eines Zirkulierens von Fluid um diesen dient. Die Turbine weist einen Außenumfangsabschnitt, der sich hin zum Motor wölbt, um einen Teil des Torus auszubilden, einen Innenumfangsabschnitt, der sich bezüglich einer den Stator lagernden Freilaufkupplung an der Seite des Motors befindet, und einen Zwischenabschnitt, der so ausgebildet ist, dass er hin zu einer Seite gegenüber dem Motor konkav gewölbt ist, an einer radialen Position zwischen dem Außenumfangsabschnitt und dem Innenumfangsabschnitt auf. Ein Teil des Überbrückungsdämpfers ist bezüglich des Zwischenabschnitts an der Seite des Motors und an einer Position, die axial den Torus überlagert, angeordnet.
  • Bei dem vorstehenden Aufbau ist der Zwischenabschnitt der Turbine als hin zur Seite gegenüber dem Motor konkav gewölbter Abschnitt ausgebildet, und ein Teil des Überbrückungsdämpfers ist bezüglich des konkav gewölbten Abschnitts an der Seite des Motors und an einer Position, die den Torus axial überlagert, angeordnet, so dass der Teil des Überbrückungsdämpfers weiter weg von dem Motor angeordnet werden kann. Dies ermöglicht es, ein Herausragen des Überbrückungsdämpfers hin zum Motor zu unterbinden, um eine axiale Abmessung des gesamten Drehmomentwandlers zu reduzieren.
  • Vorzugsweise ist der Teil des Überbrückungsdämpfers ein Dämpferanschlag zum Beschränken eines übermäßigen Zusammendrückens des elastischen Elements.
  • Wenn der Dämpferanschlag bezüglich des Zwischenabschnitts an der Seite des Motors und an einer Position, die den Torus axial überlagert, angeordnet ist, kann auf diese Weise die Wirkung der vorliegenden Erfindung zuverlässig erreicht werden.
  • Vorzugsweise ist die Überbrückungskupplung bezüglich des Teils des Überbrückungsdämpfers an der Seite des Motors und an einer Position, die den Teil des Überbrückungsdämpfers radial überlagert, angeordnet.
  • Gemäß diesem Merkmal ist die Überbrückungskupplung bezüglich des Teils des Überbrückungsdämpfers, der weiter weg von dem Motor angeordnet ist, an der Seite des Motors angeordnet. In diesem Fall kann die Überbrückungskupplung auch weiter weg von dem Motor angeordnet werden, so dass es möglich wird, eine axiale Abmessung des gesamten Drehmomentwandlers effektiv zu reduzieren.
  • Vorzugsweise ist das elastische Element bezüglich der Überbrückungskupplung an einer radial äußeren Seite und an einer Position, die die Überbrückungskupplung axial überlagert, angeordnet.
  • Gemäß diesem Merkmal sind die Überbrückungskupplung und das elastische Element des Überbrückungsdämpfers in einer axial überlagernden Beziehung angeordnet, so dass es möglich wird, die Reduzierung der axialen Abmessung des gesamten Drehmomentwandlers weiter zu erleichtern.
  • Wie vorstehend beschrieben ermöglicht die vorliegende Erfindung ein axial kleineres Auslegen eines Drehmomentwandlers. Somit ist die vorliegende Erfindung in dem technischen Gebiet der Herstellung dieser Art von Drehmomentwandler oder Automatikgetriebe oder eines das Automatikgetriebe aufnehmenden Fahrzeugs geeignet verwendbar.

Claims (3)

  1. Drehmomentwandler, welcher umfasst: ein mit einer Ausgangswelle eines Motors gekoppeltes Gehäuse (10); eine Pumpe (20), die in dem Gehäuse (10) angeordnet und dazu ausgelegt ist, integral mit dem Gehäuse (10) gedreht zu werden; eine Turbine (30), die auf einer Motorseite der Pumpe (20) gegenüber der Pumpe (20) angeordnet und dazu ausgelegt ist, mittels Fluid von der Pumpe (20) drehend angetrieben zu werden; einen zwischen der Pumpe (20) und der Turbine (30) angeordneten Stator (40); eine Überbrückungskupplung (60), die zum direkten Koppeln der Turbine (30) und des Gehäuses (10) ausgelegt ist; und einen Überbrückungsdämpfer (70), der dazu ausgelegt ist, während eines Einkuppelns der Überbrückungskupplung (60) Stöße zu absorbieren, wobei die Pumpe (20), die Turbine (30) und der Stator (40) einen Torus (T) ausbilden, der als Fluidarbeitsbereich zum Bewirken eines Zirkulierens von Fluid in dem Gehäuse umher dient, und wobei: die Turbine (30) einen Außenumfangsabschnitt (31a), der sich hin zum Motor wölbt, und einen Teil des Torus (T) ausbildet, einen Innenumfangsabschnitt (31c), der sich bezüglich einer den Stator (40) lagernden Freilaufkupplung (50) auf der Seite des Motors befindet, und einen Zwischenabschnitt (31b), der zur motorabgewandten Seite sowohl des Außenumfangsabschnitts (31a) als auch des Innenumfangsabschnitts (31c) hin konkav gewölbt ist, an einer Position radial zwischen dem Außenumfangsabschnitt (31a) und dem Innenumfangsabschnitt (31c) aufweist; der Überbrückungsdämpfer (70) ein elastisches Element (72), das zusammengedrückt werden kann, um während eines Einkuppelns der Überbrückungskupplung (60) Stöße zu absorbieren, und einen Dämpferanschlag (75) zum Beschränken eines übermäßigen Zusammendrückens des elastischen Elements (72) aufweist; der Dämpferanschlag (75) auf einer Motorseite des Zwischenabschnitts (31b) der Turbine (30) und an einer Position, die axial den Torus (T) überlagert, angeordnet ist; das elastische Element (72) auf einer Motorseite des Außenumfangsabschnitts (31a) der Turbine (30) angeordnet ist; und die Freilaufkupplung (50) auf einer Motorseite einer Mitte des Torus (T) versetzten Position angeordnet ist.
  2. Drehmomentwandler nach Anspruch 1, wobei der Dämpferanschlag (75) an dem Zwischenabschnitt (31b) der Turbine (30) befestigt ist.
  3. Drehmomentwandler nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Überbrückungskupplung (60) auf einer Motorseite des Dämpferanschlags (75) und an einer Position, die den Dämpferanschlag (75) radial überlagert, angeordnet ist.
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