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TECHNISCHES GEBIET
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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Reibelement mit einer ringförmigen Reibfläche.
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Gemäß einem weiteren Aspekt betrifft die vorliegende Erfindung eine Kupplungsplatte mit einer ringförmigen Kernplatte und einem Reibelement.
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Gemäß einem noch weiteren Aspekt betrifft die vorliegende Erfindung eine Kupplungsvorrichtung zur Anordnung zwischen einem Eingangsseitenrotor und einem Ausgangsseitenrotor.
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Gemäß einem noch weiteren Aspekt betrifft die vorliegende Erfindung einen Drehmomentwandler zur Drehmomentübertragung von dem Eingangsseitenrotor auf den Ausgangsseitenrotor mittels eines Fluids.
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TECHNISCHER HINTERGRUND
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Ein Drehmomentwandler ist eine Vorrichtung zur Übertragung eines Drehmoments von einer Antriebsmaschine auf ein Getriebe mittels eines Fluids. Der Drehmomentwandler umfasst hauptsächlich: eine Frontabdeckung, in die das Drehmoment von der Antriebsmaschine eingeleitet wird; und Komponenten zur Bildung eines Torus, d. h. ein Pumpenrad, ein Turbinenrad und ein Leitrad. Ferner umfasst der Drehmomentwandler eine Überbrückungskupplungsvorrichtung, die axial zwischen der Frontabdeckung und dem Turbinenrad angeordnet ist.
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Die Überbrückungskupplungsvorrichtung ist eine Vorrichtung zur direkten Übertragung des Drehmoments von der Frontabdeckung auf die Turbine. Eine Bauform der Überbrückungskupplungsvorrichtung ist der Mehrplatten-Typ, der zur Vergrößerung der Drehmomentübertragungskapazität eine Vielzahl von Kupplungsplatten umfasst. Hier sind die Kupplungsplatten auf einer Frontabdeckungsseite (Eingangsseite) und auf einer Turbinenseite (Ausgangsseite) angeordnet. Ferner sind die Kupplungsplatten derart konfiguriert, dass sie durch einen für hydraulische Betätigung ausgebildeten Kolben aneinander angedrückt werden. Dadurch wird ein aktivierter Zustand der Kupplung (Zustand einer Drehmomentübertragung) hergestellt.
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Die Kupplungsplatten bestehen aus: einer Platte, an der Reibelement befestigt sind; und einer Platte, an der kein Reibelement befestigt ist. Normalerweise umfasst die Platte, an der das Reibelement befestigt ist, eine ringförmige Kernplatte und Reibelemente, die an beiden Flächen der Kernplatte befestigt sind. Zum Kühlen, Schmieren und zum Reduzieren eines Schleppmoments ist ferner eine Vielzahl von Nuten, die sich von der inneren zur äußeren Peripherie erstrecken, an der Reibfläche jedes Reibelements gebildet, wie in PTL 1 beschrieben.
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DOKUMENTLISTE
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PATENTLITERATUR
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- PTL 1: Offengelegte japanische Patentanmeldungs-Publikation Nr. JP-A-2000-192989
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ÜBERSICHT
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TECHNISCHE PROBLEME
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Wie in PTL 1 beschrieben, sind die mehreren Nuten an jedem Reibelement gebildet, um ein Schleppmoment zu vermindern, und zum Schmieren und Kühlen der Reibfläche. Ferner durchgreifen die Nuten das erste Reibelement von der inneren Umfangsseite zur äußeren Umfangsseite. Es wird davon ausgegangen, dass im aktivierten Zustand der Kupplung Betriebsöl, das sich auf der Torusseite des Drehmomentwandlers befindet, durch die Nuten des Reibelements austritt. Die durch die Nuten austretende Ölmenge (im Folgenden als ”Leckflussrate” bezeichnet) beeinträchtigt die Leistung des Drehmomentwandlers.
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Bei manchen Getriebespezifizierungen gibt es strikte Einschränkungen hinsichtlich der Leckflussrate. Aus diesem Grund wird im Hinblick auf die Verminderung der Leckflussrate ein kleinerer Durchflussquerschnitt für die Nuten bevorzugt. Andererseits sind neuere Überbrückungskupplungsvorrichtungen dafür konfiguriert, dass sie eine Schlupfsteuerung durchführen, um im Betriebszustand die Veranlassung eines Rutschens der Reibflächen zu steuern. Unter solchen Bedingungen ist im Hinblick auf die Schmierung und Kühlung der Reibflächen und die Verminderung des Schleppmoments ein größerer Durchflussquerschnitt der Nuten vorzuziehen.
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Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Leckrate in einer Überbrückungskupplungsvorrichtung zu vermindern und gleichzeitig für eine ausreichende Schmierung und Kühlung eines Reibelements und für eine Verringerung des Schleppmoments zu sorgen.
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PROBLEMLÖSUNG
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Ein Reibelement gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung umfasst eine Vielzahl von Reibbereichen und eine Vielzahl von Nuten. Die mehreren Reibbereiche sind in einer Umfangsrichtung ausgerichtet angeordnet und bilden eine ringförmige Reibfläche. Die mehreren Nuten sind zwischen oder inmitten der Vielzahl von Reibbereichen gebildet und durchgreifen die Reibbereiche zwischen oder inmitten derselben von einer inneren Umfangsseite zu einer äußeren Umfangsseite. Jede der Vielzahl von Nuten umfasst eine innenumfangsseitige Nut und eine außenumfangsseitige Nut. Die innenumfangsseitige Nut hat eine in Umfangsrichtung offene V-Form und umfasst: eine erste Nut, die an der inneren Umfangsseite angeordnet ist und in deren inneres Umfangsende eine Öffnung gebohrt ist; und eine zweite Nut, die an der äußeren Umfangsseite angeordnet ist und sich zur ersten Nut fortgesetzt ist. Die außenumfangsseitige Nut ist zu einem äußeren Umfangsende der zweiten Nut der innenumfangsseitigen Nur fortgesetzt und erstreckt sich radial in einer äußeren Umfangsrichtung.
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Hier ist die innenumfangsseitige Nut, die eine sich in Umfangsrichtung offene V-Form hat, an der inneren Umfangsseite gebildet. Aus diesem Grund kann während der Drehung das Öl ohne weiteres durch die Öffnung der ersten Nut hindurchtreten. Ferner ist die außenumfangsseitige Nut radial gebildet, weshalb das Öl während der Drehung weniger leicht durch die außenumfangsseitige Nut nach innen fließt.
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Durch die Verwendung eines solchen Reibelements für einen Kupplungsbereich einer Überbrückungskupplungsvorrichtung eines Drehmomentwandlers lässt sich verhindern, dass Betriebsöl von außen nach innen fließt, wodurch die Leckflussrate im geschlossenen Zustand der Kupplung vermindert werden kann. Ferner ist es möglich, im geöffneten Zustand der Kupplung eine ausreichende Menge an Schmieröl (Betriebsöl) von der inneren Umfangsseite in die Reibfläche zu befördern.
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Ein Reibelement gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung bezieht sich auf das Reibelement gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung, wobei die außenumfangsseitige Nut derart gebildet ist, dass deren Mittellinie hinsichtlich einer sich von einer Mitte des Reibelements erstreckenden radialen Linie in einem Winkelbereich von plus/minus 20 Grad oder weniger liegt.
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Ähnlich wie oben kann auch hier verhindert werden, dass das Betriebsöl von außen nach innen fließt.
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Ein Reibelement gemäß einem dritten Aspekt der Erfindung bezieht sich auf das Reibelement gemäß dem ersten oder zweiten Aspekt der Erfindung, wobei die erste Nut und die zweite Nut jeweils eine Umfangslänge größer oder gleich 3% einer Umfangslänge eines radial zentralen Bereichs des Reibelements haben.
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Hier sind die erste Nut und die zweite Nut relativ langgestreckt. Deshalb wird ein relativ großer Widerstand gegen das Betriebsöl erzeugt, das durch einen Strömungsweg fließt. Daher lässt sich durch die Verwendung des Reibelements für den Kupplungsbereich der Überbrückungskupplungsvorrichtung des Drehmomentwandlers die Leckflussrate im geschlossenen Zustand der Kupplung vermindern.
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Eine Kupplungsplatte gemäß einem vierten Aspekt der Erfindung umfasst eine ringförmige Kernplatte; und das Reibelement gemäß einem der Aspekte eins bis drei der Erfindung, das an mindestens einer der Seitenflächen der ringförmigen Kernplatte befestigt ist.
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Eine Kupplungsvorrichtung gemäß einem fünften Aspekt der Erfindung ist zwischen einem Eingangsseitenrotor und einem Ausgangsseitenrotor angeordnet und umfasst: die unter dem vierten Aspekt angegebene Kupplungsplatte als eingangsseitige Kupplungsplatte, die für eine synchronisierte Drehung mit dem Eingangsseitenrotor konfiguriert ist; die unter dem vierten Aspekt der Erfindung angegebene Kupplungsplatte als ausgangsseitige Kupplungsplatte, die für eine synchronisierte Drehung mit dem Ausgangsseitenrotor konfiguriert ist; und einen Betätigungsmechanismus, der konfiguriert ist für die Herstellung oder die Aufhebung eines Anpresskontakts zwischen der eingangsseitigen Kupplungsplatte und der ausgangsseitigen Kupplungsplatte. Die eingangsseitige Kupplungsplatte und die ausgangsseitige Kupplungsplatte umfassen jeweils: die ringförmige Kernplatte; und das Reibelement, das an mindestens einer der Seitenflächen der ringförmigen Kernplatte befestigt ist. Ferner ist die eingangsseitige Kupplungsplatte derart angeordnet, dass die innenumfangsseitige Nut eine entlang einer Drehrichtung offene V-Form bildet. Ferner ist die ausgangsseitige Kupplungsplatte derart angeordnet, dass die innenumfangsseitige Nut eine in der zur Drehrichtung entgegengesetzten Richtung offene V-Form bildet.
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In einem geöffneten Zustand der Kupplung, d. h. wenn die eingangsseitige Kupplungsplatte und die ausgangsseitige Platte voneinander abgerückt sind, wird die eingangsseitige Kupplungsplatte in Synchronisation mit dem Eingangsseitenrotor gedreht. Ferner ist die eingangsseitige Kupplungsplatte derart angeordnet, dass die innenumfangsseitige Nut eine entlang der Drehrichtung offene V-Form bildet. Aus diesem Grund kann davon ausgegangen werden, dass das Betriebsöl aufgrund der Drehung durch die Öffnung des inneren Umfangsendes hindurchtritt. Die ausgangsseitige Kupplungsplatte hingegen wird nicht gedreht. Jedoch fließt das Betriebsöl in Verbindung mit der Drehung der eingangsseitigen Kupplungsplatte in dieselbe Richtung. Das Betriebsöl fließt durch die Öffnung, die in der innenumfangsseitigen Nut gebildet ist, in die innenumfangsseitige Nut der ausgangsseitigen Kupplungsplatte.
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Durch vorstehende Konfiguration fließt das Betriebsöl ungehindert sowohl in die Nut der eingangsseitigen Kupplungsplatte als auch in jene der ausgangsseitigen Kupplungsplatte, so dass beide Kupplungsplatten zuverlässig voneinander abgerückt werden und das Schleppmoment verringert werden kann. Ferner ist eine ausreichende Schmierung und Kühlung der Reibflächen der beiden Kupplungsplatten möglich.
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Ein Drehmomentwandler gemäß einem sechsten Aspekt der Erfindung ist der Drehmomentwandler zur Drehmomentübertragung von einem Eingangsseitenrotor auf einen Ausgangsseitenrotor und umfasst: eine Frontabdeckung, in die das Drehmoment von dem Eingangsseitenrotor eingeleitet wird; ein Pumpenrad, das an der Frontabdeckung befestigt ist und zusammen mit der Frontabdeckung eine Fluidkammer bildet; ein Turbinenrad, das dem Pumpenrad in der Fluidkammer gegenüberliegend angeordnet ist; ein Leitrad, das zwischen einem inneren Umfangsbereich des Pumpenrads in einem inneren Umfangsbereich des Turbinenrads angeordnet ist und die Strömung des Fluids von dem Turbinenrad zu dem Pumpenrad reguliert; und eine Überbrückungskupplungsvorrichtung, die axial zwischen der Frontabdeckung und dem Turbinenrad angeordnet ist und geeignet ist, das Drehmoment von dem Turbinenrad auf den Ausgangsseitenrotor zu übertragen oder die Übertragung zu unterbinden. Die Überbrückungskupplungsvorrichtung umfasst eine Kupplungsvorrichtung, die unter dem fünften Aspekt der Erfindung angegeben ist, und die eingangsseitige Kupplungsplatte ist derart konfiguriert, dass sie in Synchronisation mit der Frontabdeckung gedreht wird, wohingegen die ausgangsseitige Kupplungsplatte in Synchronisation mit dem Turbinenrad gedreht wird.
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Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
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Mit dem vorstehend beschriebenen Reibelement gemäß vorliegender Erfindung ist es möglich, die Leckflussrate in der Überbrückungskupplungsvorrichtung zu drücken und gleichzeitig das Reibelement ausreichend zu schmieren und zu kühlen und das Schleppmoment zu verringern.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist eine Schnittansicht der Konstruktion eines Drehmomentwandlers gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
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2 ist eine Teilvorderansicht einer eingangsseitigen Kupplungsplatte gemäß dem Ausführungsbeispiel vorliegender Erfindung;
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3 ist eine Teilvorderansicht einer ausgangsseitigen Kupplungsplatte gemäß dem Ausführungsbeispiel vorliegender Erfindung;
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4 ist eine Teilvergrößerung eines Reibelements.
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BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Gesamtkonstruktion
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1 zeigt als Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung einen Drehmomentwandler 1. Eine Linie O-O kennzeichnet eine Drehachse des Drehmomentwandlers 1. Der Drehmomentwandler 1 ist eine Vorrichtung, die zwischen einer Antriebsmaschine und einem Getriebe in einem Fahrzeug angeordnet ist, um das Drehmoment durch ein Fluid von der Antriebsmaschine auf das Getriebe zu übertragen.
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Der Drehmomentwandler 1 hat eine Frontabdeckung 2, ein Pumpenrad 3, ein Turbinenrad 4, ein Leitrad 5 und eine Überbrückungskupplungsvorrichtung 6. Die Frontabdeckung 2 ist mit der Kurbelwelle einer Antriebsmaschine verbunden. Das Pumpenrad 3 ist auf der Getriebeseite der Frontabdeckung 2 angeordnet und bildet zusammen mit der Frontabdeckung 2 eine Fluidkammer. Das Turbinenrad 4 liegt dem Pumpenrad 3 in der Fluidkammer gegenüber und bildet zusammen mit dem Pumpenrad 3 eine Fluidbetätigungskammer. Das Leitrad 5 ist zwischen dem inneren Umfangsbereich des Pumpenrads 3 und jenem des Turbinenrads 4 angeordnet und reguliert den Fluidstrom von dem Turbinenrad 4 zu dem Pumpenrad 3. Die Überbrückungskupplungsvorrichtung 6 ist axial zwischen der Frontabdeckung 2 und dem Turbinenrad 4 angeordnet und ist konfiguriert für entweder eine direkte Übertragung des Drehmoments von der Frontabdeckung 2 in Richtung auf die Turbine 4 oder für eine Unterbrechung der Drehmomentübertragung.
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Ein Drehmomentwandler-Hauptkörper, der ein Pumpenrad 3, die Turbine 4 und das Leitrad 5 umfasst, hat eine ähnliche Bauform, wie sie im Stand der Technik bekannt ist, so dass eine Detailbeschreibung an dieser Stelle entfallen kann.
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Überbrückungskupplungsvorrichtung
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Die Überbrückungskupplungsvorrichtung 6 wird nachstehend im Detail erläutert. Sie umfasst eine Kupplungsplatte gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
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Die Überbrückungskupplungsvorrichtung hat eine eingangsseitige Kupplungsplatte 10, eine ausgangsseitige Kupplungsplatte 11, einen Kolben 12 und einen Dämpfungsmechanismus 13.
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Die eingangsseitige Kupplungsplatte 10 ist durch ein Stützelement 15, das an der Frontabdeckung 2 befestigt ist, derart gestützt, dass sie sich relativ zu dieser nicht drehen kann, jedoch axial bewegen kann. Insbesondere ist das Stützelement 15 ein ringförmiges Plattenelement, dessen innenumfangsseitiger Endbereich an einer Seitenfläche der Frontabdeckung 2 festgeschweißt ist. Ein Außenumfangsbereich 15a des Stützelements 15 ist in Richtung auf das Turbinenrad 4 gebogen und hat dadurch eine Rohrform. Ferner ist an dem rohrförmigen Bereich 15a eine Vielzahl von Nuten gebildet, die sich in axialer Richtung erstrecken. Zum anderen ist an dem innenumfangsseitigen Endbereich der eingangsseitigen Kupplungsplatte 10 eine Vielzahl von Zähnen gebildet, die mit den Nuten kämmen, die an dem rohrförmigen Bereich 15a gebildet sind. Es sollte beachtet werden, dass die Detailbeschreibung nachstehend im Zusammenhang mit der eingangsseitigen Kupplungsplatte 10 erfolgt. Bei einer derartigen Konstruktion wird die eingangsseitige Kupplungsplatte 10 in Synchronisation mit der Frontabdeckung 2 gedreht, wobei sich die Kupplungsplatte in der axialen Richtung bewegen kann.
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Die ausgangsseitige Kupplungsplatte 11 ist zwischen der Frontabdeckung 2 und der eingangsseitigen Kupplungsplatte 10 angeordnet. An dem außenumfangsseitigen Endbereich der ausgangsseitigen Kupplungsplatte 11 ist eine Vielzahl von Zähnen gebildet. Ferner ist ein Reibelement an der auf der Seite der Frontabdeckung 2 liegenden Seitenfläche der ausgangsseitigen Kupplungsplatte 11 befestigt, wohingegen an der auf der Seite des Turbinenrads 4 liegenden Seite der ausgangsseitigen Kupplungsplatte 11 kein Reibbelag montiert ist. Es sollte beachtet werden, dass die nachstehende Detailbeschreibung im Zusammenhang mit der ausgangsseitigen Kupplungsplatte 11 erfolgt.
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Der Kolben 12 ist ein scheibenförmiges Element mit einer Öffnung in seinem zentralen Bereich. Der Kolben 12 hat: einen Hauptkörperbereich 12a; einen innenumfangsseitigen rohrförmigen Bereich 12b, der durch ein Biegen des inneren Umfangsbereichs des Hauptkörperbereichs 12a in Richtung auf das Getriebe gebildet wird; und einen außenumfangsseitigen rohrförmigen Bereich 12c, der durch ein Biegen des äußeren Umfangsbereichs des Hauptkörpers 12a in Richtung auf die Antriebsmaschine gebildet wird.
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Der Hauptkörperbereich 12a ist der Frontabdeckung 2 gegenüberliegend angeordnet. Der innenumfangsseitige rohrförmige Bereich 12b ist derart gestützt, dass er sich relativ zu einer Turbinenradnabe 20, die mit dem innenumfangsseitigen Endbereich des Turbinenrads 4 verbunden ist, axial bewegen kann. Ein Dichtungselement 21 ist an der äußeren Umfangsfläche der Turbinenradnabe 20 montiert und sorgt für eine Abdichtung zwischen dem innenumfangsseitigen rohrförmigen Bereich 12b und dem Kolben 12 und der Turbinenradnabe 20. Ferner ist eine Vielzahl von Nuten, die sich in axialer Richtung erstrecken, an dem außenumfangsseitigen rohrförmigen Bereich 12c gebildet. Die mehreren Nuten greifen mit den mehren Zähnen ineinander, die an der ausgangsseitigen Kupplungsplatte 11 gebildet sind. Dementsprechend wird die ausgangsseitige Kupplungsplatte 11 in Synchronisation mit dem Kolben 12 gedreht, wobei sich die Kupplungsplatte in der axialen Richtung bewegen kann.
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Der Dämpfungsmechanismus 13 umfasst eine Antriebsplatte 24, eine angetriebene Platte 25 und zwischengeschaltete Torsionsfedern 26. Die Antriebsplatte 24 ist ein ringförmiges Element, dessen innenumfangsseitiger Endbereich durch Niete 27 an dem Hauptkörperbereich 12a des Kolbens befestigt ist. Ferner sind in dem äußeren Umfangsbereich der Antriebsplatte 24 Aufnahmebereiche 24a gebildet, die die Torsionsfedern 26 aufnehmen und beide Enden der jeweiligen Torsionsfedern 26 stützen. Die angetriebene Platte 25 ist an der auf der Seite der Frontabdeckung 2 liegenden Seitenfläche eines Turbinengehäuses 4a, das Teil des Turbinenrads 4 ist, befestigt. Der außenumfangsseitige Endbereich der angetriebenen Platte 25 ist in Richtung auf die Frontabdeckung 2 gebogen, und seine vorderen Enden sind im Eingriff mit den Enden der Torsionsfedern 26.
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Kupplungsplatte
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Die Basisstruktur der eingangsseitigen Kupplungsplatte 10 und die der ausgangsseitigen Kupplungsplatte 11 ist die gleiche. Mit anderen Worten: wie in den 1, 2 und 3 dargestellt ist, haben beide Kupplungsplatten 10 und 11 eine Kernplatte (30, 31) und ein Reibelement bzw. Reibelemente (40a und 40b, 41), die an der Kernplatte (30, 31) befestigt sind. Wie in der Teilvergrößerung von 2 gezeigt ist, umfasst die eingangsseitige Kupplungsplatte 10 insbesondere: die Kernplatte 30, an deren innerem Umfangsende eine Vielzahl von Zähnen 30a gebildet ist; und die Reibelemente 40a und 40b sind an beiden Flächen der Kernplatte 30 befestigt (wobei in 2 nur das an der Frontfläche befestigte Reibelement 40a zu sehen ist). Wie in 3 dargestellt ist, umfasst andererseits die ausgangsseitige Kupplungsplatte 11: die Kernplatte 31, an deren äußerem Umfangsbereich eine Vielzahl von Zähnen 31a gebildet ist; und das Reibelement 41 ist lediglich an der auf der Seite der Frontabdeckung 2 liegenden Seitenfläche der Kernplatte 31 befestigt.
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Reibelement
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Das Reibelement 40a, das an der auf der Seite des Turbinenrads 4 liegenden eingangsseitigen Kupplungsplatte 10 befestigt ist, ist durchgehend ringförmig ausgebildet. Das Reibelement 40a hat: eine Vielzahl von Reibbereichen 51, die eine ringförmige Reibfläche bilden; und eine Vielzahl von Nuten 52, die inmitten der Reibbereiche 51 gebildet sind. In diesem Beispiel sind die mehreren Reibbereiche 51 durch die Bodenbereiche der Nuten 52 verbunden, und die mehreren Reibbereiche 51 und die mehreren Nuten 52 bilden ein einteiliges Stanzteil. Es sollte beachtet werden, dass in dem in 2 dargestellten Beispiel, die mit dem Reibbelag 40a versehene eingangsseitige Kupplungsplatte 10 in der in 2 angegebenen Pfeilrichtung R gedreht wird.
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4 zeigt eine vergrößerte Darstellung einer der Nuten 52. Jede Nut 52 umfasst: eine innenumfangsseitige Nut 54, die an der inneren Umfangsseite gebildet ist; und eine außenumfangsseitige Nut 55, die an der äußeren Umfangsseite und durchgehend zu der innenumfangsseitigen Nut 54 an der äußeren Umfangsseite gebildet ist.
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Die innenumfangsseitige Nut 54 umfasst: eine erste Nut 57 und eine zweite Nut 58, die eine V-Form bilden, die entlang der Drehrichtung offen ist; und eine zurücklaufende Nut 59, die zwischen den Nuten 57 und 58 gebildet ist. Die erste Nut 57 hat eine Öffnung 57a an ihrem innenumfangsseitigen Ende und erstreckt sich von der Öffnung 57a in eine zur Drehrichtung R entgegengesetzte Richtung. Die zweite Nut 58 ist durchgehend zu der ersten Nut 57 gebildet und erstreckt sich an der äußeren Umfangsseite der ersten Nut 57 entlang der Drehrichtung. Die zurücklaufende Nut 59 bildet eine Rundung zwischen der ersten Nut 57 und der zweiten Nut 58. Ferner sollte die Umfangslänge L (siehe 4) der ersten und der zweiten Nut 57 und 58 3% der Umfangslänge des radial mittleren Bereichs des Reibelements 40a betragen oder mehr. Dies ist beabsichtig, um die Leckrate weiter zu verringern, indem der Widerstand des Strömungswegs gegen das die Nuten 57 und 58 durchströmende Fluid erhöht wird.
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Die außenumfangsseitige Nut 55 schließt sich kontinuierlich an das äußere Umfangsende der zweiten Nut 58 an und erstreckt sich radial in der äußeren Umfangsrichtung. Wie in 4 dargestellt ist, ist die außenumfangsseitige Nut 55 derart gebildet, dass die Mittellinie der Nut mit einer Linie L korrespondiert, die sich radial von der Mitte des Reibelements 40a erstreckt. Es sollte beachtet werden, dass die außenumfangsseitige Nut 55 hinsichtlich der Linie N vorzugsweise in einer Position innerhalb eines Winkelbereichs von plus/minus 20 Grad oder weniger gebildet ist.
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Ferner hat das Reibelement 41, das an der ausgangsseitigen Kupplungsplatte 11 befestigt ist, ebenfalls eine Nutform und ist absolut formgleich mit dem Reibelement 40a der eingangsseitigen Kupplungsplatte 10 ausgebildet. Andererseits unterscheidet sich das Reibelement 40b, das an der auf der Seite der Frontabdeckung 2 liegenden eingangsseitigen Kupplungsplatte 10 befestigt ist, von den anderen Reibelementen 40a und 41 lediglich in der Nutrichtung (die Richtung, in der V-Form offen ist), während seine restlichen Elemente identisch sind mit jenen der anderen Reibelemente 40a und 41.
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Die Reibelemente 40a und 40b sind wie oben beschrieben an der eingangsseitigen Kupplungsplatte 10 befestigt, wohingegen das Reibelement 41 an der ausgangsseitigen Kupplungsplatte 11 befestigt ist. Mit anderen Worten: die Reibelemente 40a und 40b sind an beiden Flächen der eingangsseitigen Kupplungsplatte 10 derart befestigt, dass jede innenumfangsseitige Nut 54 in einer V-Form, die sich entlang der Drehrichtung öffnet, positioniert sein kann. Andererseits ist das Reibelement 41 an der auf der Seite der Frontabdeckung 2 liegenden ausgangsseitigen Kupplungsplatte 11 derart befestigt, dass jede innenumfangsseitige Nut 54 in einer V-Form, die sich in der zur Drehrichtung entgegengesetzten Richtung öffnet, positioniert sein kann.
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Funktionsweise
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Bei einer niedrigen Fahrzeuggeschwindigkeit, wie beispielsweise beim Anfahren, wird die Überbrückungskupplungsvorrichtung 6 geöffnet (die Drehmomentübertragung blockiert), um das Drehmoment durch das Fluid von der Antriebsmaschine auf das Getriebe zu übertragen. In diesem Fall wird das Betriebsöl durch ein (in den Zeichnungen nicht dargestelltes) Steuerventil in einen zwischen der Frontabdeckung 2 und dem Kolben 12 gebildeten Raum A (siehe 1) geleitet, und der Hydraulikdruck in dem Raum A wird derart gesteuert, dass dieser höher ist als der in dem Raum, der auf der Seite des Kolbens 12, die auf der Seite des Turbinenrads 4 liegt, gebildet wird. Deshalb wird der Kolben 12 in Richtung auf das Getriebe bewegt, und die eingangsseitige Kupplungsplatte 10 und die ausgangsseitige Kupplungsplatte 11 werden von der Frontabdeckung 2 abgerückt. Dadurch entsteht ein geöffneter Zustand der Kupplung. Aus diesem Grund wird das Drehmoment von der Frontabdeckung 2 über den Drehmomentwandler-Hauptkörper auf das Getriebe übertragen, ohne eine Übertragung durch die Überbrückungskupplungsvorrichtung 6.
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Wenn dagegen die Geschwindigkeit bis zu einem bestimmten Grad erhöht wird, läuft das Betriebsöl aus dem zwischen der Frontabdeckung 2 und dem Kolben 12 gebildeten Raum A ab. In diesem Fall wird der Hydraulikdruck in dem Raum A niedriger als der in Raum, der auf der Seite des Kolbens 12, die auf der Seite des Turbinenrads 4 liegt, gebildet wird. Dadurch wird der Kolben 12 in Richtung auf die Frontabdeckung 2 bewegt. Dementsprechend werden die eingangsseitige Kupplungsplatte 10 und die ausgangsseitige Kupplungsplatte 11 zwischen die Frontabdeckung 2 und den Kolben 12 geschaltet und dort gehalten. Dadurch wird ein geschlossener Zustand der Kupplung hergestellt. Aus diesem Grund wird das Drehmoment von der Frontabdeckung 2 über die Überbrückungskupplungsvorrichtung 6 direkt auf das Getriebe übertragen.
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Im Zuge des vorstehend beschriebenen Ablaufs fließt das Öl im geschlossenen Zustand der Kupplung von der äußeren Umfangsseite in beide Kupplungsplatten 10 und 11. Jedoch sind die außenumfangsseitigen Nuten 55 der beiden Kupplungsplatten 10 und 11 radial gebildet, weshalb das Betriebsöl weniger leicht in die außenumfangsseitigen Nuten 55 fließt. Selbst wenn das Betriebsöl in die außenumfangsseitigen Nuten 55 fließt, fließt es ferner ohne weiteres in Richtung auf die innere Peripherie, da die Umfangslängen der ersten Nuten 57 und der zweiten Nuten 58 relativ lang sind und ein hoher Strömungswegwiderstand in den beiden Nuten 57 und 58 gebildet wird. Aus diesem Grund wird die Flussrate des Betriebsöls verringert, wenn das Betriebsöl von der äußeren Umfangsseite zur inneren Umfangsseite der beiden Kupplungsplatten 10 und 11 fließt und dabei durch die Nuten 52 der Reibelemente 40a, 40b und 41 hindurchtritt. Mit anderen Worten: die Leckflussrate wird verringert.
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Dagegen fließt das Betriebsöl bei geöffneter Kupplung von der inneren Umfangsseite zur äußeren Umfangsseite der beiden Kupplungsplatten 10 und 11. Ferner wird die eingangsseitige Kupplungsplatte 10 in Synchronisation mit der Frontabdeckung 2 mit der gleichen Drehgeschwindigkeit wie die Antriebsmaschine gedreht. Weiterhin wird die ausgangsseitige Kupplungsplatte 11 entweder gestoppt oder bei einer Drehgeschwindigkeit, die niedriger ist als die der eingangsseitigen Kupplungsplatte, gedreht.
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In diesem Fall wird das Betriebsöl durch die Öffnungen 57a, die an den innenumfangsseitigen Enden der innenumfangsseitigen Nuten 54 gebildet sind, hindurchgeleitet, als würde es in die Öffnungen 57a angesaugt, da die innenumfangsseitigen Nuten 54, die an den Reibelementen 40a und 40b gebildet sind, die an beiden Flächen der eingangsseitigen Kupplung 10 montiert sind, entlang der Drehrichtung offen sind. Ferner kann davon ausgegangen werden, dass das Betriebsöl, das in Übereinstimmung mit der Drehung der eingangsseitigen Kupplungsplatte 10 fließt, in die an dem innenumfangsseitigen Ende liegenden Öffnungen des Reibelements 41 der ausgangsseitigen Kupplungsplatte 11 fließt. Deshalb werden die Nuten 52 der Reibelemente 40a, 40b und 41 der beiden Kupplungsplatten 10 und 11 mit ausreichend Betriebsöl versorgt, so dass eine zufriedenstellende Schmierung und Kühlung der Reibflächen beider Kupplungsplatten 10 und 11 möglich ist. Ferner kann das Schleppmoment vermindert werden.
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WEITERE AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Die Erfindung ist nicht auf das vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt. Vielfältige Änderungen oder Modifikationen sind möglich, ohne den Schutzrahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
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Während in vorstehendem Ausführungsbeispiel die Reibelemente integral ausgebildet sind, ist vorliegende Erfindung in ähnlicher Weise auf ein segmentförmiges Reibelement anwendbar, das aus einer Vielzahl von separat gebildeten Reibteilen besteht.
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INDUSTRIELLE ANWENDBARKEIT
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Ein erfindungsgemäßes Reibelement wie vorstehend beschrieben ermöglicht eine Verminderung der Leckflussrate in der Überbrückungskupplungsvorrichtung und zugleich eine ausreichende Schmierung und Kühlung des Reibelements sowie eine Verminderung des Schleppmoments.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Drehmomentwandler
- 2
- Frontabdeckung
- 3
- Pumpenrad
- 4
- Turbinenrad
- 5
- Leitrad
- 6
- Überbrückungskupplungsvorrichtung
- 10
- eingangsseitige Kupplungsplatte
- 11
- ausgangsseitige Kupplungsplatte
- 12
- Kolben
- 13
- Dämpfungsmechanismus
- 40a, 40b, 40c
- Reibeelement
- 51
- Reibbereich
- 52
- Nut
- 54
- innenumfangsseitige Nut
- 55
- außenumfangsseitige Nut
- 57
- erste Nut
- 58
- zweite Nut
