DE112012002044T5

DE112012002044T5 - Überbrückungsvorrichtung für einen Drehmomentwandler

Info

Publication number: DE112012002044T5
Application number: DE112012002044.8T
Authority: DE
Inventors: Kozo Yamamoto; Tatsuyuki Aoki; Ken Mototsune; Yoshihiro Matsuoka
Original assignee: Exedy Corp
Current assignee: Exedy Corp
Priority date: 2011-05-12
Filing date: 2012-04-17
Publication date: 2014-02-06
Also published as: JP2012237378A; US20140034436A1; US20160017970A2; US9249871B2; KR20140039185A; US9441719B2; CN103492761B; WO2012153608A1; US20160109012A1; CN103492761A

Abstract

Das Ziel der Erfindung ist die Verringerung einer Last usw., die auf eine Hydraulikpumpe wirkt, wenn eine Überbrückungskupplung aktiviert ist, und dabei Kraftstoff zu sparen. Die vorliegende Überbrückungsvorrichtung ist eine Vorrichtung, die in einem zwischen einer Frontabdeckung (2) und einem Turbinenrad (4) gebildeten Raum in einem Drehmomentwandler angeordnet ist, um die Frontabdeckung (2) und das Turbinenrad (4) mechanisch zu verbinden, und umfasst einen Kupplungsbereich (30) und einen Freigabebereich (31). Der Kupplungsbereich (30) ist in einem Kraftübertragungsweg von der Frontabdeckung (2) zu dem Turbinenrad (4) angeordnet und ist derart konfiguriert, dass dieser sich in einer festgelegten Stellung in einem aktivierten Zustand einer Kraftübertragung von der Frontabdeckung (2) auf das Turbinenrad (4) befindet. Der Freigabebereich (31) ist konfiguriert für eine Betätigung durch Hydraulikdruck, für eine Überführung des Kupplungsbereichs (30) von einem aktivierten in einen deaktivierten Zustand und für eine Blockierung der Kraftübertragung von der Frontabdeckung (2) auf das Turbinenrad (4).

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Überbrückungsvorrichtung, insbesondere eine Überbrückungsvorrichtung, die in einem zwischen einer Frontabdeckung und einem Turbinenrad gebildeten Raum in einem Drehmomentwandler angeordnet ist, um die Frontabdeckung und das Turbinenrad mechanisch zu verbinden.
TECHNISCHER HINTERGRUND
Ein Drehmomentwandler ist vielfach mit einer Überbrückungsvorrichtung für eine direkte Übertragung des Drehmoments von einer Frontabdeckung auf ein Turbinenrad ausgestattet. Wie in PTL 1 usw. beschrieben ist, umfasst die Überbrückungsvorrichtung: einen Kolben, der mit der Frontabdeckung reibschlüssig verbunden werden kann; eine Antriebsplatte, die an dem Kolben befestigt ist; eine Vielzahl von Torsionsfedern, die durch die Antriebsplatte gestützt sind; und eine Ausgangsplatte, die durch die Vielzahl von Torsionsfedern in einer Drehrichtung mit dem Kolben verbunden ist. Die Ausgangsplatte ist an dem Turbinenrad befestigt.
Der Kolben teilt den Raum zwischen der Frontabdeckung und dem Turbinenrad axial und kann sich aufgrund der Hydraulikdruckdifferenz zwischen den axial geteilten Räumen axial bewegen. Ferner wird bei Aktivierung einer Überbrückungskupplung (Kraftübertragung) der Hydraulikdruck derart gesteuert, dass der Hydraulikdruck auf der Turbinenradseite des Kolbens höher sein kann als auf der Frontabdeckungsseite des Kolbens. Dementsprechend wird der Kolben in Richtung auf die Frontabdeckung bewegt, und ein Reibbelag, der an dem äußeren Umfangsbereich des Kolbens montiert ist, wird an die Reibfläche der Frontabdeckung gedrückt. Deshalb wird das Drehmoment der Antriebsmaschine direkt von der Frontabdeckung auf ein turbinenseitiges Element übertragen.
DOKUMENTLISTE
PATENTLITERATUR

PTL 1: Offengelegte japanische Patentanmeldungs-Publikation Nr. JP-A-2010-031951

ÜBERSICHT
TECHNISCHE PROBLEME
Bei der in PTL 1 usw. beschriebenen, hinreichend bekannten Überbrückungsvorrichtung wird die Überbrückungskupplung in einem für ein Fahrzeug festgelegten Normalzustand, d. h. einem Zustand, in dem der Hydraulikdruck usw. nicht auf die Überbrückungsvorrichtung wirkt, deaktiviert. Beim anschließenden Aktivieren der Überbrückungskupplung erfolgt eine Steuerung des Hydraulikdrucks auf solche Weise, dass der Gegendruck (der Hydraulikdruck auf der Turbinenradseite) des Kolbens höher sein kann. Deshalb wird während der Aktivierung der Überbrückungskupplung die Last der Hydraulikpumpe erhöht, um den Hydraulikdruck zu erhöhen.
Im Übrigen ist die Überbrückungskupplung nach einer neueren Konzeption derart ausgebildet, dass diese in einem ziemlich niedrigen Drehzahlbereich der Antriebsmaschine aktiviert wird, um Kraftstoff zu sparen. Aus diesem Grund ist während der Fahrt die Zeitspanne, in der die Überbrückungskupplung aktiviert ist, oftmals länger als die Zeitspanne, in der die Überbrückungskupplung deaktiviert ist. Dementsprechend verlängert sich die Zeitspanne, in der eine hohe Last auf die Hydraulikpumpe wirkt, und dies ist hinderlich für eine Kraftstoffeinsparung.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine auf eine Hydraulikpumpe wirkende Last usw. zu verringern, während die Überbrückungskupplung aktiviert ist, um einen Fortschritt hinsichtlich eines geringeren Kraftstoffverbrauchs zu erzielen.
PROBLEMLÖSUNG
Eine Überbrückungsvorrichtung für einen Drehmomentwandler gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung ist eine Vorrichtung, die in einem zwischen einer Frontabdeckung und einem Turbinenrad gebildeten Raum in einem Drehmomentwandler angeordnet ist, um die Frontabdeckung und das Turbinenrad mechanisch zu verbinden, und umfasst einen Kupplungsbereich und einen Freigabebereich. Der Kupplungsbereich ist in einem Kraftübertragungsweg von der Frontabdeckung zu dem Turbinenrad angeordnet und ist derart konfiguriert, dass dieser sich in einer festgelegten Stellung in einem aktivierten Zustand einer Kraftübertragung von der Frontabdeckung auf das Turbinenrad befindet. Der Freigabebereich ist konfiguriert für eine Betätigung durch Hydraulikdruck, für die Überführung des Kupplungsbereichs von dem aktivierten in den deaktivierten Zustand und für das Blockieren der Kraftübertragung von der Frontabdeckung auf das Turbinenrad.
Bei vorliegender Vorrichtung ist die Überbrückungskupplung derart konfiguriert, dass sie in den Normalzustand überführt wird, in dem die Vorrichtung die festgelegte Stellung einnimmt, d. h. einen Zustand, in dem der Hydraulikdruck nicht auf die Überbrückungsvorrichtung wirkt. Ferner wird beim Deaktivieren der Überbrückungskupplung der Freigabebereich mittels Hydraulikdruck betätigt und der Kupplungsbereich in den deaktivierten Zustand überführt.
Hier kann die Last der Hydraulikpumpe verringert werden, und es lässt sich ein Fortschritt hinsichtlich des Kraftstoffverbrauchs bei einem Fahrzeug erzielen, bei dem die Überbrückungskupplung für eine Aktivierung in einem ziemlich niedrigen Drehzahlbereich der Antriebsmaschine ausgelegt ist, d. h. bei einem Fahrzeug, bei dem die Zeitspanne der aktivierten Überbrückung länger ist als die Zeitspanne der deaktivierten Überbrückung.
Eine Überbrückungsvorrichtung gemäß einem zweiten Aspekt bezieht sich auf eine Überbrückungsvorrichtung gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung, wobei der Kupplungsbereich umfasst: ein eingangsseitiges Element, das mit der Frontabdeckung verbunden ist und sich relativ zur Frontabdeckung nicht drehen kann; ein ausgangsseitiges Element, das mit dem Turbinenrad verbunden ist und sich relativ zu dem Turbinenrad nicht drehen kann; ein Reibelement, das an einem des eingangsseitigen Elements und ausgangseiten Elements montiert ist; und ein Anpresselement, das das Reibelement zwischen und an das eingangsseitige Element und das ausgangsseitige Element drückt. Ferner umfasst der Freigabebereich einen Kolben, der konfiguriert ist für eine Betätigung durch den Hydraulikdrucks, um die Druckbeaufschlagung durch das Anpresselement aufzuheben.
Hier wird das Reibelement durch das Anpresselement zwischen und an das eingangsseitige Element und das ausgangsseitige Element gedrückt, wodurch ein Drehmoment von dem eingangsseitigen Element auf das ausgangsseitige Element übertragen wird. Ferner wird der Freigabebereich mittels durch den Hydraulikdruck betätigt, wodurch die Druckbeaufschlagung durch das Anpresselement aufgehoben wird. Die Überbrückungskupplung wird folglich deaktiviert.
Eine Überbrückungsvorrichtung für einen Drehmomentwandler gemäß einem dritten Aspekt bezieht sich auf eine Überbrückungsvorrichtung gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung, wobei das eingangsseitige Element eine erste und eine zweite ringförmige Platte aufweist, die mit der Frontabdeckung verbunden sind und sich relativ zur Frontabdeckung nicht drehen können, wobei mindestens eine der beiden Platten derart mit der Frontabdeckung verbunden ist, dass sie sich axial bewegen kann. Das ausgangsseitige Element umfasst eine Ausgangsplatte mit einem äußeren Umfangsbereich, der zwischen der ersten und der zweiten ringförmigen Platte ist, wobei an Abschnitten ihres äußeren Umfangsbereichs, die den beiden ringförmigen Platten gegenüberliegen, Reibelemente befestigt sind und wobei sich die Ausgangsplatte axial bewegen kann. Ferner ist das Anpresselement konfiguriert für die Druckbeaufschlagung der axial beweglichen der beiden ringförmigen Platten in Richtung auf die andere der beiden ringförmigen Platten.
Hier wird die Drehung der Frontabdeckung auf beide ringförmigen Platten übertragen. Ferner wird das Drehmoment über die Reibelemente auf die Ausgangsplatte übertragen, die zwischen den beiden ringförmigen Platten angeordnet ist.
Eine Überbrückungsvorrichtung gemäß einem vierten Aspekt bezieht sich auf eine Überbrückungsvorrichtung gemäß dem dritten Aspekt der Erfindung, wobei sich der Kolben axial bewegen kann und dafür konfiguriert ist, die axial bewegliche ringförmige Platte mittels Hydraulikdruck gegen eine Druckkraft des Anpresselements von der anderen ringförmigen Platte abzurücken.
Hier wird der Kolben bei der Deaktivierung der Überbrückungskupplung mittels Hydraulikdruck betätigt, wodurch eine der ringförmigen Platten von der anderen der ringförmigen Platten abgerückt wird. Dementsprechend wird die Übertragung des Drehmoments von dem ringförmigen Plattenpaar auf die Ausgangsplatte blockiert.
Eine Überbrückungsvorrichtung für einen Drehmomentwandler gemäß einem fünften Aspekt bezieht sich auf die Überbrückungsvorrichtung gemäß dem dritten oder vierten Aspekt der Erfindung und umfasst ferner einen Dämpfungsmechanismus, der zwischen der Ausgangsplatte und dem Turbinenrad angeordnet ist.
Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
Wie vorstehend beschrieben, kann eine während der Fahrt eines Fahrzeugs auf eine Hydraulikpumpe wirkende Last verringert und dadurch eine Kraftstoffeinsparung bewerkstelligt werden.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine Teilschnittansicht eines Drehmomentwandlers, der mit einer Überbrückungskupplung gemäß einer ersten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ausgestattet ist;
2 ist eine vergrößerte Teilansicht der Überbrückungsvorrichtung;
3 ist eine Teilschnittansicht eines Drehmomentwandlers, der mit einer Überbrückungskupplung gemäß einer zweiten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ausgestattet ist;
4 ist eine Teilschnittansicht eines Drehmomentwandlers, der mit einer Überbrückungskupplung gemäß einer dritten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ausgestattet ist.
BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
Erste Ausführungsform
1 ist eine Teilschnittansicht eines Drehmomentwandlers 1 mit einer Überbrückungsvorrichtung gemäß einer ersten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. In 1 ist eine Antriebsmaschine (in der Figur nicht dargestellt) auf der linken Seite, ein Getriebe (in der Figur nicht dargestellt) hingegen auf der rechten Seite angeordnet. Eine Linie O-O in 1 kennzeichnet eine Drehachse des Drehmomentwandlers und der Überbrückungsvorrichtung.
Gesamtkonstruktion des Drehmomentwandlers
Der Drehmomentwandler 1 ist eine Vorrichtung zur Übertragung eines Drehmoments von einer antriebsmaschinenseitigen Kurbelwelle (in den Figuren nicht dargestellt) auf eine Eingangswelle eines Getriebes. Der Drehmomentwandler 1 umfasst: eine Frontabdeckung 2, die an einem eingangsseitigen Element befestigt ist; einen Drehmomentwandler-Hauptkörper 6, der sich aus drei Arten von Schaufelrädern (einem Pumpenrad 3, einem Turbinenrad 4 und einem Leitrad 5) zusammensetzt; und eine Überbrückungsvorrichtung 7.
Die Frontabdeckung 2 ist ein scheibenförmiges Element, an deren äußerem Umfangsbereich ein außenumfangsseitiger rohrförmiger Bereich 10 gebildet ist, der axial in Richtung auf das Getriebe vorspringt. Das Pumpenrad 3 umfasst: ein Pumpenradgehäuse 12, das an dem außenumfangsseitigen rohrförmigen Bereich 10 der Frontabdeckung 2 festgeschweißt ist; eine Vielzahl von Pumpenradschaufeln 13, die an der Innenseite des Pumpenradgehäuses 12 befestigt sind; und eine rohrförmige Pumpenradnabe 14, die an der inneren Umfangsseite des Pumpenradgehäuses 12 festgeschweißt ist. Das Turbinenrad 4 liegt dem Pumpenrad 3 in einem Fluidgehäuse gegenüber. Das Turbinenrad 4 umfasst: ein Turbinenradgehäuse 15, eine Vielzahl von Turbinenradschaufeln 16, die an dem Turbinenradgehäuse 15 befestigt sind; und eine Turbinenradnabe 17, die an der inneren Umfangsseite des Turbinenradgehäuses 15 befestigt ist. Die Turbinenradnabe 17 hat einen Flansch 17a, der sich zur äußeren Umfangsseite erstreckt, und der innere Umfangsbereich des Turbinengehäuses 15 ist durch eine Vielzahl von Nieten 18 an dem Flansch 17a befestigt. Ferner ist die Eingangswelle des Getriebes (in den Figuren nicht dargestellt) mit dem inneren Umfangsberiech der Turbinenradnabe 17 verkeilt.
Das Leitrad 5 ist ein zwischen dem inneren Umfangsbereich des Pumpenrads 3 und dem des Turbinenrads 4 angeordneter Mechanismus und dient zur Regulierung des von dem Turbinenrad 4 zu dem Pumpenrad 5 zurückfließenden Betriebsöls. Das Leitrad 5 umfasst hauptsächlich: einen scheibenförmigen Leitradträger 20 und eine Vielzahl von Leitradschaufeln 21, die an der äußeren Umfangsfläche des Leitradträgers 20 angeordnet sind. Der Leitradträger 20 ist über eine Einwegkupplung 22 durch eine stationäre Welle (in den Figuren nicht dargestellt) gehalten. Es sollte beachtete werden, dass zwischen der Frontabdeckung 2 und der Turbinenradnabe 17 axial eine Druckscheibe 25 montiert ist, wohingegen zwischen der Turbinenradnabe 17 und dem Leitradträger 20 und zwischen dem Leitradträger 20 und der Pumpenradnabe 14 jeweils Drucklager 26 und 27 angeordnet sind.
Überbrückungsvorrichtung
Die Überbrückungsvorrichtung 7 ist in einem zwischen der Frontabdeckung 2 und dem Turbinenrad 4 gebildeten Ringraum angeordnet. 2 zeigt die Überbrückungsvorrichtung 7 als Auszug der Gesamtkonstruktion. Die Überbrückungsvorrichtung 7 hat einen Kupplungsbereich 30 und einen Freigabebereich 31. Der Kupplungsbereich 30 ist in einem Kraftübertragungsweg von der Frontabdeckung 2 zu dem Turbinenrad 4 angeordnet. Ferner ist der Kupplungsbereich 30 derart konfiguriert, dass dieser sich in einer festgelegten Position in einem aktivierten Zustand einer Drehmomentübertragung von der Frontabdeckung 2 auf die Turbine 4 befindet. Der Freigabebereich 31 ist konfiguriert für eine Betätigung durch Hydraulikdruck, für eine Überführung des Kupplungsbereichs 30 von dem aktivierten in den deaktivierten Zustand und für eine Blockierung einer Übertragung des Drehmoments von der Frontabdeckung 2 auf das Turbinenrad 4.
Kupplungsbereich
Der Kupplungsbereich 30 umfasst eine erste und eine zweite ringförmige Kupplungsplatte (eingangsseitiges Element) 34 und 35, einen Dämpfungsmechanismus (ausgangsseitiges Element) 36 und eine Tellerfeder 37.
Die erste und die zweite Kupplungsplatte 34 und 35 sind an einem Bund 40 befestigt, der an der Frontabdeckung 2 befestigt ist. Insbesondere ist der Bund 40 an dem außenumfangsseitigen rohrförmigen Bereich 10 der Frontabdeckung 2 festgeschweißt oder anderweitig befestigt und hat eine Vielzahl von Nuten 40a, die an einem Bereich ihrer inneren Umfangsfläche gebildet sind. Ferner haben beide Kupplungsplatten 34 und 35 eine Vielzahl von Zähnen 34a und eine Vielzahl von Zähnen 35a, die mit der Vielzahl von Nuten 40a an den äußeren Umfangsbereichen des Bunds im Eingriff sind. Bei einer derartigen Konstruktion können sich die beiden Kupplungsplatten 34 und 35 hinsichtlich des Bunds 40 (Frontabdeckung 2) axial bewegen, jedoch nicht drehen. Es sollte beachtet werden, dass in der ersten Kupplungsplatte 34, welche die auf der Seite der Frontabdeckung 2 gelegene der beiden Kupplungsplatten 34 und 35 ist, eine Vielzahl von Öffnungen 34b gebildet ist, die die Kupplungsplatte 34 durchgreifen. Ferner kann die erste Kupplungsplatte 34 in der axialen Richtung gegen eine Bewegung festgelegt sein.
Der Dämpfungsmechanismus 36 umfasst: eine erste und eine zweite Ausgangsplatte 43 und 44, deren äußere Umfangsbereiche durch Niete 42 aneinander befestigt sind; eine Vielzahl von Torsionsfedern 45, die durch Fensteröffnungen 43a und 44a, die in den beiden Ausgangsplatten 43 und 44 gebildet sind; gestützt sind; und einen Ausgangsflansch 46.
Die erste Ausgangsplatte 43, die auf der Seite der Frontabdeckung 2 angeordnet ist, hat einen größeren Außendurchmesser als die zweite Ausgangsplatte 44, und der äußere Umfangsbereich der ersten Ausgangsplatte 43 erstreckt sich zwischen der ersten und der zweiten Kupplungsplatte 34 und 35. Ferner sind ringförmige Reibelemente 47 an beiden Flächen des äußeren Umfangsbereichs der ersten Ausgangsplatte 43 befestigt.
Der Ausgangsflansch 46 hat eine Vielzahl von Fensteröffnungen 46a. Die Torsionsfedern 45 sind in den Fensteröffnungen 46a aufgenommen. Ferner hat der Ausgangsflansch 46 eine Keilöffnung 46b, die in seinem inneren Umfangsbereich gebildet ist. Ferner kämmt die Keilöffnung 46b mir einer Keilwelle 17b, die an der äußeren Peripherie des Flansches 17a der Turbinenradnabe 17 gebildet ist und die sich in der axialen Richtung bewegen kann.
Die Tellerfeder 37 ist weiter auf der Turbinenradseite angeordnet als die beiden Kupplungsplatten 34 und 35 und liegt zwischen der zweiten Kupplungsplatte 35, welche die turbinenseitige Kupplungsplatte ist, und einem Schnappring 50. Der Schnappring 50 ist an dem Bund 40 befestigt. Ferner ist die Tellerfeder 37 in einen elastisch verformen Zustand versetzt. Dadurch wird der äußere Umfangsbereich der ersten Ausgangsplatte 34, an dem die Reibelemente 47 befestigt sind, in einem Normalzustand (freien Zustand), in dem das Betriebsöl die Überbrückungsvorrichtung nicht beaufschlagt, zwischen und an die beiden Kupplungsplatten 34 und 35 gedrückt, wodurch der aktivierte Kupplungszustand hergestellt wird.
Freigabebereich
Wie in 1 dargestellt ist, umfasst der Freigabebereich 31 einen Kolben 52, der zwischen der Frontabdeckung 2 und dem Kupplungsbereich 30 angeordnet ist. Der Kolben 52 umfasst: einen scheibenförmigen Plattenbereich 52a; einen innenumfangsseitigen rohrförmigen Bereich 52b, der in dem inneren Umfangsbereich des Plattenbereichs 52a gebildet ist; und einen außenumfangsseitigen rohrförmigen Bereich 52c, der in dem äußeren Umfangsbereich des Plattenbereichs 52a gebildet ist. Die jeweiligen rohrförmigen Bereiche 52b und 52c erstrecken sich von dem Plattenbereich 52a in Richtung auf das Turbinenrad. Der innenumfangsseitige rohrförmige Bereich 52b des Kolbens 52 ist durch die äußere Umfangsfläche der Turbinenradnabe 17 gestützt und kann sich in der axialen Richtung bewegen. Ferner ist an der äußeren Umfangsfläche des Turbinenrads 17 ein Dichtungselement 54 montiert. Das Dichtungselement 54 sorgt für eine Abdichtung zwischen dem innenumfangsseitigen rohrförmigen Bereich 52b und der äußeren Umfangsfläche der Turbinenradnabe 17. Ferner ist ein Dichtungselement 55 an dem außenumfangsseitigen rohrförmigen Bereich 52c des Kolbens 52 montiert. Das Dichtungselement 55 sorgt für eine Abdichtung zwischen dem außenumfangsseitigen rohrförmigen Bereich 52c und dem Bund 40. Eine Vielzahl von Ausrückvorsprüngen 52d ist an dem außenumfangsseitigen rohrförmigen Bereich 52c des Kolbens 52 gebildet. Die mehreren Ausrückvorsprünge 52d sind in vorgegebenen Abständen in Umfangsrichtung gebildet und erstrecken sich von dem außenumfangsseitigen rohrförmigen Bereich 52c zur weiteren Turbinenradseite. Ferner sind die Ausrückvorsprünge 52d durch die Öffnungen 34b der ersten Kupplungsplatte 34 hindurchgeführt, und ihr vorderes Ende befindet sich in Kontakt mit der auf der Seite der Frontabdeckung gelegenen Seitenfläche der zweiten Kupplungsplatte 35.
Abläufe
Im Folgenden werden Abläufe erläutert. Wie vorstehend beschrieben wurde, ist die Überbrückungskupplung in der Überbrückungsvorrichtung auf den aktivierten Zustand eingestellt, wenn der Hydraulikdruck nicht auf den Freigabebereich 31 wirkt. Insbesondere dann, wenn der Kolben 52 nicht durch das Betriebsöl beaufschlagt wird, ist die erste Ausgangsplatte 43, an der die Reibelemente 47 befestigt sind, zwischen die erste Kupplungsplatte 34 und die zweite Kupplungsplatte 35 geschaltet und wird mittels der Tellerfeder 37 zwischen diesen beiden Kupplungsplatten gehalten.
Wenn unter solchen Bedingungen die Motordrehzahl niedrig ist und die Fahrzeuggeschwindigkeit beim Anfahren eines Fahrzeugs niedrig ist, wird das Betriebsöl über ein Steuerventil (in den Figuren nicht dargestellt) in den zwischen dem Kolben 52 der Frontabdeckung 2 gebildeten Raum geleitet, wodurch der Hydraulikdruck in dem Raum erhöht wird. Dementsprechend wird der Kolben 52 in Richtung auf das Turbinenrad bewegt, weshalb die Ausrückvorsprünge 52d des Kolbens 52 die Tellerfeder 37 über die zweite Kupplungsplatte 35 in Richtung auf das Turbinenrad drücken. Die beiden Kupplungsplatten 34 und 35 werden hinsichtlich der Zwischenschaltung und des Festhaltens der Reibeelemente 47 zwischen sich entlastet, und die Überbrückungskupplung wird deaktiviert. Während sich die Überbrückungskupplung im deaktivierten Zustand befindet, wird das in die Frontabdeckung 2 eingeleitete Drehmoment in den Drehmomentwandler-Hauptkörper 6 eingeleitet und durch das Betriebsöl auf das Getriebe übertragen.
Wenn sich das Drehzahlverhältnis des Drehmomentwandlers 1 erhöht und die Drehgeschwindigkeit der Eingangswelle des Getriebes eine vorgegebene Geschwindigkeit erreicht, wird das Betriebsöl über das Steuerventil (in den Figuren nicht dargestellt) aus dem zwischen dem Kolben 52 und der Frontabdeckung 2 gebildeten Raum abgezogen, so dass demzufolge auch die Druckkraft des Kolbens 52 in Richtung auf das Turbinenrad aufgehoben wird. Die erste Ausgangsplatte 43, an der die Reibelemente 47 befestigt sind, wird zwischen die beiden Kupplungsplatten 34 und 35 geschaltet und durch die Anpresskraft der Tellerfeder 37 gehalten. Dadurch wird die Überbrückungskupplung in den aktivierten Zustand gebracht.
Im Übrigen ist bei einem neueren Fahrzeug, bei dem die Überbrückungskupplung bei einer ziemlich niedrigen Motordrehzahl aktiviert wird, die Zeitspanne des überbrückten Zustands länger als die Zeitspanne des nichtüberbrückten Zustands. Dagegen ist die vorliegende beispielhafte Ausführungsform derart konfiguriert, dass das Betriebsöl im Überbrückungszustand abgeleitet wird, weshalb die Last der Hydraulikpumpe verringert wird, so dass im Ergebnis eine Kraftstoffeinsparung erzielbar ist.
Zweite beispielhafte Ausführungsform
3 zeigt eine Überbrückungsvorrichtung gemäß einer zweiten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wobei die Konstruktion mit Ausnahme der Überbrückungsvorrichtung ähnlich ist wie jene in der ersten beispielhaften Ausführungsform, so dass eine gesonderte Erläuterung an dieser Stelle entfällt. Ebenso sind die Bezugszeichen zur Kennzeichnung der Bauelemente ähnlich wie in der ersten beispielhaften Ausführungsform.
Überbrückungsvorrichtung
Ähnlich wie in der ersten beispielhaften Ausführungsform umfasst eine Überbrückungsvorrichtung 107 einen Kupplungsbereich 130 und einen Freigabebereich 131. Der Kupplungsbereich 130 ist ähnlich wie in der ersten beispielhaften Ausführungsform derart konfiguriert, dass dieser sich in der festgelegten Position im aktivierten Zustand einer Drehmomentübertragung von der Frontabdeckung 2 auf das Turbinenrad 4 befindet. Ferner ist der Freigabebereich 131 für eine Betätigung durch Hydraulikdruck, für die Überführung des Kupplungsbereichs 130 von dem aktivierten in den deaktivierten Zustand und für eine Blockierung der Drehmomentübertragung von der Frontabdeckung 2 auf das Turbinenrad 4 konfiguriert.
Kupplungsbereich
Der Kupplungsbereich 130 umfasst erste bis dritte Kupplungsplatten 133, 134 und 135, die ringförmig ausgebildet sind, einen Dämpfungsmechanismus 136 und eine Tellerfeder 137.
Die erste und die zweite Kupplungsplatte 133 und 134 sind formgleich. Die dritte Kupplungsplatte 135 unterscheidet sich von der ersten und zweiten Kupplungsplatte 133 und 134 lediglich in ihrer Dicke. Die jeweiligen Kupplungsplatten 133 bis 135 sind an einem Bund 140 befestigt, der an der Frontabdeckung 2 befestigt ist. Eine Vielzahl von Nuten 140a ist an einem Bereich der inneren Umfangsfläche des Bunds 140 gebildet, wohingegen an den jeweiligen äußeren Bereichen der Kupplungsplatten 133 bis 135 eine Vielzahl von Zähnen 133a, eine Vielzahl von Zähnen 134a und eine Vielzahl von Zähnen 135a gebildet sind, die mit den mehreren Nuten 140a kämmen. Bei einer derartigen Konstruktion können sich die jeweiligen Kupplungsplatten 133 bis 135 hinsichtlich bzw. relativ zu der an dem Bund 140 befestigten Frontabdeckung 2 axial bewegen, jedoch nicht drehen.
Der Dämpfungsmechanismus 136 umfasst: eine erste und eine zweite ausgangsseitige Kupplungsplatte 141 und 142; eine erste und eine zweite Ausgangsplatte 143 und 144; die mehreren Torsionsfedern 45, die durch die beiden Ausgangsplatten 143 und 144 gestützt sind; und den Ausgangsflansch 46. Die Torsionsfedern 45 und der Ausgangsflansch 46 sind baugleich mit der ersten beispielhaften Ausführungsform.
Die erste und die zweite ausgangsseitige Kupplungsplatte 141 und 142 sind jeweils scheibenförmig, und an beiden Flächen ihres äußeren Umfangsbereichs sind ringförmige Reibelemente befestigt. Die beiden Platten 141 und 142 sind jeweils zwischen die drei Kupplungsplatten 133 bis 135 geschaltet. Die erste ausgangsseitige Kupplungsplatte 141, welche die auf der Seite der Frontabdeckung 2 gelegene ausgangsseitige Kupplungsplatte ist, ist zusammen mit den beiden Ausgangsplatten 143 und 144 durch Niete 42 an der Fläche der ersten Ausgangsplatte 143 befestigt, die auf der Seite der Frontabdeckung 2 gelegen ist.
Die erste Ausgangsplatte 143 ist rohrförmig ausgebildet, indem ihr äußerer Umfangsbereich in Richtung auf das Turbinenrad 4 gebogen ist. Eine Vielzahl von axialen Nuten ist axial an einem rohrförmigen Bereich 143a der ersten Ausgangsplatte 143 gebildet und in Umfangsrichtung in vorgegebenen Abständen ausgerichtet. Eine Vielzahl von Zähnen ist an dem innenumfangsseitigen Endbereich der zweiten ausgangsseitigen Kupplungsplatte 142 gebildet und kämmt mit einer Vielzahl von Nuten, die an dem rohrförmigen Bereich 143a gebildet sind. Bei einer derartigen Konstruktion kann sich die zweite ausgangsseitige Platte 142 hinsichtlich der ersten Ausgangsplatte 143 nicht drehen, doch axial bewegen. Es sollte beachtet werden, dass sich die erste ausgangsseitige Kupplungsplatte 141 zusammen mit anderen Elementen, die den Dämpfungsmechanismus 136 bilden, axial bewegen kann.
Die Tellerfeder 137 ist zwischen der Frontabdeckung 2 und einem (zu beschreibenden) Kolben des Freigabebereichs 131 angeordnet. Es sollte beachtet werden, dass eine ringförmige Schutzplatte 139 an einem Bereich der Frontabdeckung 2, d. h. an einem Bereich angeordnet ist, mit dem sich die Tellerfeder 137 in Kontakt befindet. Die Tellerfeder 137 drückt die jeweiligen Kupplungsplatten 133 bis 135, 141 und 142 über den Kolben in Richtung auf das Turbinenrad 4, wobei die Anpresskraft von einem Schnappring 150 aufgenommen wird, der an dem Bund 140 befestigt ist. Ferner ist die Tellerfeder 137 in einen elastisch verformten Zustand versetzt, so dass die ausgangsseitigen Kupplungsplatten 141 und 142, an denen die Reibeelemente befestigt sind, im Normalzustand (freien Zustand), in dem das Betriebsöl nicht auf die Überbrückungsvorrichtung wirkt, zwischen die drei Kupplungsplatten 133 bis 135 geschaltet und dort gehalten werden. Auf diese Weise wird der aktivierte Kupplungszustand hergestellt.
Freigabebereich
Wie in 3 dargestellt ist, umfasst der Freigabebereich 131 einen zwischen der Frontabdeckung 2 und dem Kupplungsbereich 130 angeordneten Kolben 152. Der Kolben 152 umfasst: einen scheibenförmigen Plattenbereich 152a; einen innenumfangsseitigen rohrförmigen Bereich 152b, der in dem inneren Umfangsbereich des Plattenbereichs 152a gebildet ist; und einen äußeren umfangsseitigen rohrförmigen Bereich 152c, der in dem äußeren Umfangsbereich des Plattenbereichs 152a gebildet ist.
Der innenumfangsseitige rohrförmige Bereich 152b erstreckt sich von dem Plattenbereich 152a in Richtung auf das Turbinenrad 4, wohingegen sich der außenumfangsseitige rohrförmige Bereich 152c von dem Plattenbereich 152a in Richtung auf die Frontabdeckung 2 erstreckt. Der innenumfangsseitige rohrförmige Bereich 152b ist durch einen Führungsbereich 153 gestützt, der an der äußeren Umfangsseite der Turbinenradnabe 17 an der Frontabdeckung 2 befestigt ist und sich in der axialen Richtung bewegen kann. Der Führungsbereich 153 ist rohrförmig ausgebildet, und eine Ölbohrung 153a ist radial durch einen Teil des Führungsbereichs 152 gebohrt.
Es sollte beachtet werden, dass das Dichtungselement 54 an der äußeren Umfangsfläche der Turbinennabe 17 montiert ist. Das Dichtungselement 54 sorgt für eine Abdichtung zwischen der äußeren Umfangsfläche der Turbinennabe 17 und der inneren Umfangsfläche des Führungsbereichs 153. Ferner ist ein Dichtungselement 154 an der äußeren Umfangsfläche des Führungsbereichs 153 montiert. Das Dichtungselement 154 sorgt für eine Abdichtung zwischen dem innenumfangsseitigen rohrförmigen Bereich 152b und der äußeren Umfangsfläche des Führungsbereichs 153. Weiterhin ist ein Dichtungselement 155 an dem außenumfangsseitigen rohrförmigen Bereich 152c des Kolbens 152 montiert. Das Dichtungselement 152 sorgt für eine Abdichtung zwischen dem außenumfangsseitigen rohrförmigen Bereich 152c und der inneren Umfangsfläche des Bunds 140.
Abläufe
Im Folgenden werden Abläufe erläutert. Ähnlich wie in der ersten beispielhaften Ausführungsform werden bei der vorliegenden Überbrückungsvorrichtung die ausgangsseitigen Kupplungsplatten 141 und 142 und die die Kupplungsplatten 133 bis 135 in einem Zustand, in dem das Hydrauliköl nicht auf den Freigabebereich 131 wirkt, durch die Tellerfeder 137 aneinandergedrückt. Dadurch wird der aktivierte Kupplungszustand hergestellt.
Wenn unter solchen Bedingungen die Motordrehzahl niedrig ist und die Fahrzeuggeschwindigkeit beim Anfahren eines Fahrzeugs niedrig ist, wird der Druck, der auf die Seite des Kolbens 152 wirkt, die auf der Seite des Drehmomentwandler-Hauptkörpers 6 gelegen ist, über ein Steuerventil (in den Figuren nicht gezeigt) so gesteuert, dass er höher ist als der Druck auf der Seite des Kolbens 152, die auf der Seite der Frontabdeckung 2 gelegen ist. Dadurch wird der Kolben 152 gegen die Druckkraft der Tellerfeder 137 in Richtung auf die Frontabdeckung 2 bewegt. Die zwischen den Kupplungsplatten 133 bis 135 und den ausgangsseitigen Kupplungsplatten 141 und 142 wirkende Anpresskraft wird dadurch aufgehoben und die Überbrückungskupplung in den deaktivierten Zustand gebracht. Während die Überbrückungskupplung deaktiviert ist, wird das in die Frontabdeckung 2 eingeleitete Drehmoment in den Drehmomentwandler-Hauptkörper 6 eingeleitet und durch das Betriebsöl in Richtung auf das Getriebe übertragen.
Wenn sich das Drehzahlverhältnis des Drehmomentwandlers 1 erhöht und die Drehgeschwindigkeit der Eingangswelle des Getriebes eine vorgegebene Geschwindigkeit erreicht, werden der Hydraulikdruck auf der Seite des Kolbens 152, die auf der Seite der Frontabdeckung 2 gelegen ist, und der Hydraulikdruck auf der Seite des Kolbens 152, die auf der Seite des Turbinenrads 4 gelegen ist, über das Steuerventil (in den Figuren nicht gezeigt), so gesteuert, dass die Hydraulikdrücke gleich sind. Dementsprechend wird die Anpresskraft des Kolbens 152 in Richtung auf die Frontabdeckung 2 durch den Hydraulikdruck aufgehoben, und die Kupplungsplatten 133 bis 135 und die ausgangsseitigen Kupplungsplatten 141 und 142 werden durch die Anpresskraft der Tellerfeder 137 in Kontakt miteinander gedrückt, wodurch die Überbrückungskupplung aktiviert wird.
Über die vorteilhaften Wirkungen, die ähnlich wie jene sind, die durch die erste beispielhaft Ausführungsform erzielt werden, hinaus ist die vorliegende zweite Ausführungsform insofern vorteilhaft, als hier der Hydraulikdruck für die Bewegung des Kolbens 152 bei der Deaktivierung der Überbrückungskupplung lediglich höher sein muss als die Druckkraft der Tellerfeder 137. Mit anderen Worten: der Betriebsdruck des Kolbens und ebenso die Last der Hydraulikpumpe können weiter vermindert werden.
Dritte beispielhafte Ausführungsform
4 zeigt eine Überbrückungsvorrichtung gemäß einer dritten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wobei die Konstruktion mit Ausnahme der Überbrückungsvorrichtung ähnlich ist wie jene in der ersten beispielhaften Ausführungsform, so dass eine gesonderte Erläuterung an dieser Stelle entfällt. Ebenso sind die Bezugszeichen zur Kennzeichnung der Bauelemente ähnlich wie in der ersten beispielhaften Ausführungsform.
Überbrückungsvorrichtung
Ähnlich wie in den jeweiligen beispielhaften Ausführungsformen umfasst eine Überbrückungsvorrichtung 207 einen Kupplungsbereich 230 und einen Freigabebereich 231. Der Kupplungsbereich 230 ist derart konfiguriert, dass dieser sich in der festgelegten Position im aktivierten Zustand einer Drehmomentübertragung von der Frontabdeckung 2 auf das Turbinenrad 4 befindet. Ferner ist der Freigabebereich 231 für eine Betätigung durch Hydraulikdruck, für die Überführung des Kupplungsbereichs 230 von dem aktivierten in den deaktivierten Zustand und für eine Blockierung der Drehmomentübertragung von der Frontabdeckung 2 auf das Turbinenrad 4 konfiguriert.
Kupplungsbereich
Der Kupplungsbereich 230 umfasst erste bis dritte Kupplungsplatten 233, 234 und 235, die ringförmig ausgebildet sind, einen Dämpfungsmechanismus 236 und eine Membranfeder 237.
Die ersten bis dritten Kupplungsplatten 233 bis 235 sind an einem Bund 240 befestigt, der an der Frontabdeckung 2 befestigt ist. Eine Vielzahl von Nuten 240a ist an einem Bereich der inneren Umfangsfläche des Bunds 240 gebildet, wohingegen an den äußeren Bereichen des Kupplungsplatten 233 bis 235 jeweils eine Vielzahl von Zähnen 233a, eine Vielzahl von Zähnen 234a und eine Vielzahl von Zähnen 235a gebildet sind, die mit den mehreren Nuten 240a kämmen. Bei einer derartigen Konstruktion können sich die jeweiligen Kupplungsplatten 233 bis 235 hinsichtlich bzw. relativ zu der an dem Bund 240 befestigten Frontabdeckung 2 axial bewegen, jedoch nicht drehen.
Der Dämpfungsmechanismus 236 umfasst: eine erste und eine zweite ausgangsseitige Kupplungsplatte 241 und 242; eine erste und eine zweite Ausgangsplatte 243 und 244; die mehreren Torsionsfedern 45, die durch die beiden Ausgangsplatten 243 und 244 gestützt sind; und den Ausgangsflansch 46. Die Torsionsfedern 45 und der Ausgangsflansch 46 sind baugleich mit der ersten beispielhaften Ausführungsform.
Die erste und die zweite ausgangsseitige Kupplungsplatte 241 und 242 sind jeweils scheibenförmig, und an beiden Flächen ihres äußeren Umfangsbereichs sind ringförmige Reibelemente befestigt. Die beiden Platten 241 und 242 sind jeweils zwischen die drei Kupplungsplatten 233 bis 235 geschaltet. Die zweite ausgangsseitige Kupplungsplatte 242, welche die auf der Seite des Turbinenrads 4 gelegene ausgangsseitige Kupplungsplatte ist, ist zusammen mit den beiden Ausgangsplatten 243 und 244 durch Niete 42 an der Fläche der zweiten Ausgangsplatte 244 befestigt, die auf der Seite des Turbinenrads 4 gelegen ist.
Der außenumfangsseitige Endbereich der zweiten Ausgangsplatte 144 ist in Richtung auf die Frontabdeckung 2 gebogen und ist rohrförmig ausgebildet. Eine Vielzahl von Nuten ist an dem rohrförmigen Bereich 244a der zweiten Ausgangsplatte 244 gebildet, erstreckt sich in der axialen Richtung und ist in Umfangsrichtung in vorgegebenen Abständen ausgerichtet. Eine Vielzahl von Zähnen ist an dem innenumfangsseitigen Endbereich der ersten ausgangsseitigen Kupplungsplatte 241 gebildet und kämmt mit einer Vielzahl von Nuten, die an dem rohrförmigen Bereich 244a gebildet sind. Bei einer derartigen Konstruktion kann sich die erste ausgangsseitige Platte 241 hinsichtlich der zweiten Ausgangsplatte 244 nicht drehen, doch axial bewegen. Es sollte beachtet werden, dass sich die zweite ausgangsseitige Kupplungsplatte 242 zusammen mit anderen Elementen, die den Dämpfungsmechanismus 236 bilden, axial bewegen kann.
Die Membranfeder 237 ist zwischen der Frontabdeckung 2 und der ersten Kupplungsplatte 233 angeordnet. Die Membranfeder 237 umfasst: einen ringförmigen Anpressbereich 237a, der an der äußeren Umfangsseite gebildet ist; und eine Vielzahl von Hebelbereichen 237b, die sich von dem Anpressbereich 237a zur inneren Umfangsseite erstrecken. Ferner ist eine Vielzahl von Öffnungsbereichen 237c zwischen dem Anpressbereich 237a und den mehreren Hebelbereichen 237b gebildet. Der Anpressbereich 237a ist angeordnet, um einen Vorsprung 233b, der auf der Seite der Frontabdeckung 2 der ersten Kupplungsplatte 233 gebildet ist, mit Druck zu beaufschlagen.
Ein Stützelement 245 ist an der inneren Umfangsseite des Bunds 240 und zwischen der Frontabdeckung 2 und dem Anpressbereich 237a der Membranfeder 237 montiert. Das Stützelement 245 ist ringförmig und hat eine Vielzahl von Vorsprüngen 245a, die an seinem innenumfangsseitigen Endbereich gebildet sind. Die mehreren Stützvorsprünge 245a sind jeweils in Richtung auf das Turbinenrad 4 gebogen und durch die Öffnungsbereiche 237c der Membranfeder 237 hindurchgeführt und an ihren vorderen Enden jeweils zur äußeren Umfangsseite gebogen. Die Membranfeder 237 ist über zwei Drahtringe 246 durch die Stützvorsprünge 245a gestützt.
Bei einer derartigen Konstruktion ist die Membranfeder 237 so konfiguriert, dass sie die erste Kupplungsplatte 233 in Richtung auf das Turbinenrad 4 drückt und dass die Anpresskraft von einem Schnappring 250 aufgenommen wird, der an dem Bund 240 befestigt ist. Ferner ist die Membranfeder 237 in einen elastisch verformten Zustand versetzt, weshalb die ausgangsseitigen Kupplungsplatten 241 und 242, an denen die Reibelemente befestigt sind, im Normalzustand (freien Zustand), in dem das Betriebsöl nicht auf die Überbrückungsvorrichtung wirkt, zwischen die drei Kupplungsplatten 233 bis 235 geschaltet und dort gehalten werden. Dadurch wird der aktivierte Zustand der Kupplung hergestellt.
Freigabebereich
Wie in 4 dargestellt ist, umfasst der Freigabebereich 231 einen zwischen der Frontabdeckung 2 und den Hebelbereichen 237b der Membranfeder 237 angeordneten Kolben 252. Der Kolben 252 umfasst: einen scheibenförmigen Plattenbereich 252a; einen innenumfangsseitigen rohrförmigen Bereich 252b, der in dem inneren Umfangsbereich des Plattenbereichs 252a gebildet ist; und einen außenumfangsseitigen rohrförmigen Bereich 252c, der in dem äußeren Umfangsbereich des Plattenbereichs 252a gebildet ist. Der innenumfangsseitige rohrförmige Bereich 252b und der außenumfangsseitige rohrförmige Bereich 252c erstrecken sich von dem Plattenbereich 252a in Richtung auf das Turbinenrad 4. Ferner befindet sich das vordere Ende des innenumfangsseitigen rohrförmigen Bereichs 252b in Kontakt mit den innenumfangsseitigen Enden der Hebelbereiche der Membranfeder 237.
Der innenumfangsseitige rohrförmige Bereich 252b ist durch einen innenumfangsseitigen Führungsbereich 253 gestützt, der an der äußeren Umfangsseite der Turbinenradnabe 17 an der Frontabdeckung 2 befestigt ist und der sich in der axialen Richtung bewegen kann. Der innenumfangsseitige Führungsbereich 253 ist zylinderförmig und hat eine Ölbohrung 253a, die radial durch einen Teil desselben gebohrt ist.
Ferner ist der außenumfangsseitige rohrförmige Bereich 252c durch einen außenumfangsseitigen Führungsbereich 254 gestützt und kann sich in der axialen Richtung bewegen. Der außenumfangsseitige Führungsbereich 254 ist zylinderförmig und ist an einem radialen Zwischenbereich der Frontabdeckung 2 an der äußeren Umfangsseite der Turbinenradnabe 17 befestigt. Ein Schnappring 255 ist an dem Endbereich auf der Seite des Turbinenrads 4 an der inneren Umfangsfläche des außenumfangsseitigen Führungsbereichs 254 montiert, um eine Bewegung des Kolbens 252 einzuschränken.
Es sollte beachtet werden, dass das Dichtungselement 54 an der äußeren Umfangsfläche der Turbinenradnabe 17 montiert ist und für eine Abdichtung zwischen der äußeren Umfangsfläche der Turbinenradnabe 17 und der inneren Umfangsfläche des innenumfangsseitigen Führungsbereichs 253 sorgt. Ferner ist ein Dichtungselement 260 an der äußeren Umfangsfläche des innenumfangsseitigen Führungsbereichs 253 montiert und sorgt für eine Abdichtung zwischen dem innenumfangsseitigen rohrförmigen Bereich 252b und der äußeren Umfangsfläche des innenumfangsseitigen Führungsbereichs 253. Ferner ist ein Dichtungselement 261 an dem außenumfangsseitigen rohrförmigen Bereich 252c des Kolbens 252 montiert und sorgt für eine Abdichtung zwischen dem außenumfangsseitigen rohrförmigen Bereich 252c und der inneren Umfangsfläche des außenumfangsseitigen Führungsbereichs 254.
Abläufe
Im Folgenden werden Abläufe erläutert. Ähnlich wie in der ersten und zweiten beispielhaften Ausführungsform werden bei der vorliegenden Überbrückungsvorrichtung die ausgangsseitigen Kupplungsplatten 241 und 242 und die die Kupplungsplatten 233 bis 235 in einem Zustand, in dem das Hydrauliköl nicht auf den Freigabebereich 231 wirkt, durch die Membranfeder 237 aneinandergedrückt. Dadurch wird der aktivierte Kupplungszustand hergestellt.
Wenn unter solchen Bedingungen die Motordrehzahl niedrig ist und die Fahrzeuggeschwindigkeit beim Anfahren eines Fahrzeugs niedrig ist, wird das Betriebsöl über das Steuerventil (in den Figuren nicht gezeigt) in den zwischen dem Kolben 252 und der Frontabdeckung 2 gebildeten Raum geleitet. Der Kolben 252 wird dadurch in Richtung auf das Turbinenrad 4 bewegt und drückt die Hebelbereiche 237b der Membranfeder 237 in Richtung auf die Turbine. Demzufolge wirkt die um das Hebelverhältnis der Membranfeder 237 verstärkte Kraft auf den Anpressbereich 237a, und der Anpressbereich 237a wird von der ersten Kupplungsplatte 233 abgerückt, so dass die Anpresskraft zwischen den Kupplungsplatten 233 bis 235 und den ausgangsseitigen Kupplungsplatten 21 und 242 aufgehoben wird und die Überbrückungskupplung deaktiviert wird. Während die Überbrückungskupplung deaktiviert ist, wird das in die Frontabdeckung 2 eingeleitete Drehmoment in den Drehmomentwandler-Hauptkörper 6 eingeleitet und durch das Betriebsöl in Richtung auf das Getriebe übertragen.
Wenn sich das Drehzahlverhältnis des Drehmomentwandlers 1 erhöht und die Drehgeschwindigkeit der Eingangswelle des Getriebes eine vorgegebene Geschwindigkeit erreicht, wird das Betriebsöl über das Steuerventil (in den Figuren nicht dargestellt) aus dem zwischen dem Kolben 252 und der Frontabdeckung 2 gebildeten Raum abgeleitet, so dass der Kolben 252 durch die Membranfeder 237 in Richtung Frontabdeckung 2 zurückgedrängt wird. Dadurch wirkt die Druckkraft der Membranfeder 237 auf die Kupplungsplatten 233 bis 235 und die ausgangsseitigen Kupplungsplatten 241 und 242, und diese Platten werden aneinandergedrückt, wodurch die Überbrückungskupplung aktiviert wird.
In der vorliegenden dritten exemplarischen Ausführungsform erfolgt die Druckbeaufschlagung des Kupplungsbereichs 230 durch die Membranfeder 237. Aus diesem Grund kann der Hydraulikdruck für die Deaktivierung der Überbrückungskupplung um den Betrag des Hebelverhältnisses der Membranfeder 237 verringert werden. Mit anderen Worten: der Betriebsdruck des Kolbens 252 und die Last der Hydraulikpumpe lassen sich weiter verringern.
Weitere beispielhafte Ausführungsformen
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen beschränkt. Vielfältige Änderungen und Modifikationen sind möglich, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Der Grundgedanke der Erfindung ist eine Aktivierung der Überbrückungskupplung im Normalzustand, in dem das Betriebsöl nicht wirkt. Die Konstruktion des Kupplungsbereichs und die des Freigabebereichs sind nicht auf die Konstruktionen in den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen beschränkt.
INDUSTRIELLE ANWENDBARKEIT
Bei einer erfindungsgemäßen Überbrückungskupplung kann die Last der Hydraulikpumpe während der Fahrt des Fahrzeugs verringert und dadurch eine Kraftstoffeinsparung erzielt werden.
Bezugszeichenliste

1: Drehmomentwandler
2: Frontabdeckung
4: Turbinenrad
7: Überbrückungsvorrichtung
30, 130, 230: Kupplungsbereich
31, 131, 231: Freigabebereich
34, 35, 133, 134, 135, 233, 234, 235: Kupplungsplatte
36, 136, 236: Dämpfungsmechanismus
37, 137: Tellerfeder
43, 44: Ausgangsplatte
52, 152, 252: Kolben
141, 142, 241, 242: ausgangsseitige Kupplungsplatte
237: Membranfeder

Claims

Überbrückungsvorrichtung für einen Drehmomentwandler, wobei die Überbrückungsvorrichtung in einem zwischen einer Frontabdeckung und einem Turbinenrad gebildeten Raum in dem Drehmomentwandler angeordnet ist, um die Frontabdeckung und das Turbinenrad mechanisch zu verbinden, wobei die Überbrückungsvorrichtung umfasst: einen Kupplungsbereich, der in einem Kraftübertragungsweg von der Frontabdeckung zu dem Turbinenrad angeordnet ist, wobei der Kupplungsbereich derart konfiguriert ist, dass dieser sich in einer festgelegten Stellung in einem aktiven Zustand der Kraftübertragung von der Frontabdeckung auf das Turbinenrad befindet; und einen Freigabebereich, der konfiguriert ist für die Betätigung durch einen Hydraulikdruck, für eine Überführung des Kupplungsbereichs von dem aktivierten in den deaktivierten Zustand und für eine Blockierung der Kraftübertragung von der Frontabdeckung auf das Turbinenrad.
Überbrückungsvorrichtung für einen Drehmomentwandler nach Anspruch 1, wobei der Kupplungsbereich umfasst: ein eingangsseitiges Element, das mit der Frontabdeckung verbunden ist und das sich relativ zur Frontabdeckung nicht drehen kann; ein ein ausgangsseitiges Element, das mit dem Turbinenrad verbunden ist und das sich relativ zu dem Turbinenrad nicht drehen kann; ein Reibelement, das an einem des eingangsseitigen Elements und ausgangsseitigen Elements befestigt ist; und ein Anpresselement, das das Reibelement zwischen und an das eingangsseitige Element und ausgangsseitige Element drückt, und wobei der Freigabebereich einen Kolben umfasst, der konfiguriert ist für eine Betätigung durch den Hydraulikdruck, um die Druckbeaufschlagung durch das Anpresselement aufzuheben.
Überbrückungsvorrichtung für einen Drehmomentwandler nach Anspruch 2, wobei das eingangsseitige Element eine erste und eine zweite ringförmige Platte aufweist, die mit der Frontabdeckung verbunden sind und sich relativ zur Frontabdeckung nicht drehen können, wobei mindestens eine der ersten und der zweiten ringförmigen Platte axial beweglich mit der Frontabdeckung verbunden ist, wobei das ausgangsseitige Element eine Ausgangsplatte umfasst, mit einem äußeren Umfangsbereich, der zwischen der ersten und der zweiten ringförmigen Platte angeordnet ist, wobei an Abschnitten des äußeren Umfangsbereichs der Ausgangsplatte, die den beiden ringförmigen Platten gegenüberliegen, Reibelemente befestigt sind und die Ausgangsplatte sich axial bewegen kann, und wobei das Anpresselement derart konfiguriert ist, dass es die axial bewegliche der beiden ringförmigen Platten in Richtung auf die andere der beiden ringförmigen Platten drückt.
Überbrückungsvorrichtung für einen Drehmomentwandler nach Anspruch 3, wobei sich der Kolben axial bewegen kann und dafür konfiguriert ist, die axial bewegliche ringförmige Platte mittels Hydraulikdruck gegen eine Druckkraft des Anpresselements von der anderen ringförmigen Platte abzurücken.
Überbrückungsvorrichtung für einen Drehmomentwandler nach Anspruch 3 oder 4, ferner umfassend: einen Dämpfungsmechanismus, der zwischen der Ausgangsplatte und dem Turbinenrad angeordnet ist.