DE112014003332B4

DE112014003332B4 - Zweizügiger Multifunktions-Drehmomentwandler

Info

Publication number: DE112014003332B4
Application number: DE112014003332.4T
Authority: DE
Inventors: Patrick Lindemann; Matthew Payne
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2013-07-19
Filing date: 2014-07-17
Publication date: 2022-12-22
Anticipated expiration: 2034-07-18
Also published as: US20150021137A1; US9810304B2; US9394981B2; WO2015008170A2; CN108443451A; WO2015008170A3; CN105556172A; CN105556172B; CN108443451B; DE112014003332T5; JP2016525197A; US20160273636A1

Abstract

Multifunktions-Drehmomentwandler (100), der umfasst:einen Deckel (102) zum Aufnehmen eines Drehmoments;ein Laufrad (104), das ein Laufradgehäuse (112) und mindestens eine mit dem Laufradgehäuse (112) verbundene Laufradschaufel (114) enthält;eine Turbine (106), die ein Turbinengehäuse (116) und mindestens eine mit dem Turbinengehäuse (116) verbundene Turbinenschaufel (118) enthält;einen Torus (120), der zumindest teilweise von dem Laufradgehäuse (112) und dem Turbinengehäuse (118) umschlossen ist;eine erste Druckkammer (122), die zumindest teilweise durch das Laufradgehäuse (112) und den Deckel (102) gebildet ist;eine Laufradkupplung (104), die einen Abschnitt (112A) des Laufradgehäuses (112) enthält; undeine in der ersten Druckkammer (122) angeordnete Baugruppe mit elastischen Elementen (124), wobei:der Druck in dem Torus (120) dazu dient, das Laufradgehäuse (112) für einen geschlossenen Modus der Laufradkupplung (104) in einer ersten Richtung (AD1) zu verschieben, um den Abschnitt (112A) des Laufradgehäuses (112) im Wesentlichen drehfest mit dem Deckel (102) zu verbinden; unddie Baugruppe mit elastischen Elementen (124) das Laufradgehäuse (112) mit einer ersten Kraft in eine zweite Richtung (AD2) drückt, die der ersten Richtung (AD1) entgegengesetzt ist, dadurch gekennzeichnet, dassdie Baugruppe mit elastischen Elementen (124)mindestens eine Nut (126) enthält, durch die zumindest teilweise ein radial nach innen gerichteter Flüssigkeitsstrom aus der ersten Druckkammer (122) abläuft, und weitereine Membranfeder (130);eine erste Kunststoffscheibe (132), die drehfest mit einem ersten Ende der Membranfeder (130) verbunden ist, in Kontakt mit dem Deckel (102) steht und die mindestens eine Nut (126) enthält; undeine zweite Kunststoffscheibe (134) aufweist, die drehfest mit einem zweiten Ende der Membranfeder (130) verbunden ist und in Kontakt mit dem Laufradgehäuse (112) steht.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Offenbarung betrifft einen zweizügigen Multifunktions-Drehmomentwandler mit einem elastischen Element zum Öffnen einer Laufradkupplung.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Ein Multifunktions-Drehmomentwandler mit einer Laufradkupplung zum im Wesentlichen drehfesten Verbinden eines Laufrades mit einem Deckel des Drehmomentwandlers und eine Wandlerkupplung zum Verbinden einer Turbine mit dem Deckel sind bekannt. Bekannt ist die Verwendung von drei steuerbaren Flüssigkeitskreisläufen (dreizügig), um dem Torus und zwei Druckkammern eine unter Druck stehende Flüssigkeit zuzuführen und von diesen abzuleiten, um die Funktion der Laufradkupplung und der Wandlerkupplung zu steuern. Eine Pumpe in einem Getriebe wird üblicherweise dazu verwendet, eine unter Druck stehende Flüssigkeit für den Drehmomentwandler bereitzustellen und die Flüssigkeit von dem Drehmomentwandler abzuleiten. Die meisten Getriebe sind jedoch nur in der Lage, zwei steuerbare Flüssigkeitskreisläufe bereitzustellen, sodass die dreizügige Bauweise für diese Getriebe unbrauchbar wird.
Es ist bekannt, dass bei einem Multifunktions-Drehmomentwandler mit nur zwei steuerbaren Flüssigkeitskreisläufen (zweizügig) nacheinander die Laufradkupplung und die Wandlerkupplung geschlossen werden. Zum Beispiel soll ein und derselbe Flüssigkeitskreislauf verwendet werden, um einen Betätigungsdruck zum Schließen sowohl der Laufradkupplung als auch der Wandlerkupplung bereitzustellen. Durch diesen Prozess wird jedoch der Druckbereich für beide Kupplungen eingeschränkt. Außerdem setzt der Druck der Wandlerkupplung bei bekannten Multifunktions-Drehmomentwandlern üblicherweise bei einem höheren Wert ein als bei einem herkömmlichen Drehmomentwandler. Demgemäß werden ein höherer Druck im Flüssigkeitskreislauf und eine höhere Pumpenleistung benötigt, und der Wirkungsgrad des Hydrauliksystems sinkt. Außerdem ist es bei einer zweizügigen Bauweise schwierig, das Schließen der Laufradkupplung zu steuern, zum Beispiel schließt die Laufradkupplung üblicherweise zu plötzlich und ist für den Fahrer des Fahrzeugs, das den Drehmomentwandler enthält, unangenehm.
11 ist eine Teilquerschnittsansicht eines Drehmomentwandlers 300 nach dem Stand der Technik (zum Beispiel DE 10 2008 048 030 A1 oder DE 10 2008 048 031 A1 ) mit einer Turbinenkupplung 302. Der Drehmomentwandler 300 enthält einen Deckel 304, ein Laufrad 306 mit einem Laufradgehäuse 308 und eine Turbine 310, die ein Turbinengehäuse 312 enthält. Die Kupplung 302 dient als Überbrückungskupplung für den Wandler 300. Zum Beispiel ist im Drehmomentwandlermodus der Druck im Torus 314, der durch das Laufrad 306 und die Turbine 308 gebildet ist, größer als der Druck in der Kammer 316, die zumindest teilweise durch den Deckel 304 und das Turbinengehäuse 312 gebildet ist, und die Kupplung 302 ist offen. Das Drehmoment wird vom Deckel über das Laufrad 306, die Turbine 310 und den Torsionsschwingungsdämpfer 320 zur Abtriebsnabe 318 übertragen.
Im Überbrückungsmodus ist der Druck in der Kammer 316 größer als der Druck im Torus 314, sodass die Kupplung 302 geschlossen und das Laufradgehäuse 308 und die Turbine 310 drehfest miteinander verbunden sind. Das Drehmoment wird vom Deckel 304 über das Gehäuse 308, das Gehäuse 312 und den Dämpfer 320 zur Nabe 318 übertragen.
Im Überbrückungsmodus ist zum Schließen der Kupplung 302 ein hoher Druck in der Kammer 316 erforderlich. Durch diesen Druck wird eine Kraft F1 in der Richtung D auf die Abschnitte 312A und 308A des Turbinengehäuses 312 beziehungsweise des Laufradgehäuses 308 ausgeübt. Der Abschnitt 308B des Gehäuses 308 ist relativ dick und durch die Schaufeln 322 des Laufrades verstärkt. Der Abschnitt 308A ist im Vergleich zum Abschnitt 308B relativ flexibel. Deshalb bleibt der Abschnitt 308B als Reaktion auf die Kraft F1 stabil, und der Abschnitt 308A biegt sich in Richtung D. Durch das Verbiegen des Abschnitts 308A wirken Druck und Spannungen auf den Knick 308C des Gehäuses 308 ein, wodurch die Lebensdauer der Gehäuses 308 verringert und die Wahrscheinlichkeit eines Ausfalls des Gehäuses 308 erhöht wird.
Weiterhin ist aus DE 10 2008 060 575 A1 ein Drehmomentwandler bekannt, der aufweist:

eine Pumpenkupplung, die so angeordnet ist, dass sie in geschlossenem Zustand Drehmoment von einem ersten Deckel des Drehmomentwandlers auf ein Pumpenrad überträgt;
eine Überbrückungskupplung, die so angeordnet ist, dass in geschlossenem Zustand Drehmoment von einem zweiten Deckel des Drehmomentwandlers auf eine Ausgangsnabe übertragen wird; eine Öffnungskammer der Pumpenkupplung, die mit einem ersten Kanal verbunden ist; eine Beaufschlagungskammer der Pumpenkupplung, die mit dem zweiten Kanal verbunden ist; eine Beaufschlagungskammer der Überbrückungskupplung, die mit einem dritten Kanal verbunden ist; und einen Torus, der mit einem vierten Kanal verbunden ist, wobei der zweite, dritte und vierte Kanal in einen Raum münden, der die Längsachse des Drehmomentwandlers aufweist, wobei der Raum dazu eingerichtet ist, eine Eingangswelle des Getriebes aufzunehmen, und wobei der erste Kanal dazu eingerichtet ist, mit einer Leitung in einem Pumpengehäuse des Getriebes zu verbinden.

KURZDARSTELLUNG
Gemäß hierin veranschaulichen Aspekten wird ein Multifunktions-Drehmomentwandler bereitgestellt, der enthält: einen Deckel zum Aufnehmen eines Drehmoments; ein Laufrad, das ein Laufradgehäuse und mindestens eine mit dem Laufradgehäuse verbundene Laufradschaufel enthält; eine Turbine, die ein Turbinengehäuse und mindestens eine mit dem Turbinengehäuse verbundene Turbinenschaufel enthält; einen Torus, der zumindest teilweise von dem Laufradgehäuse und dem Turbinengehäuse umschlossen ist; eine erste Druckkammer, die zumindest teilweise durch das Laufradgehäuse und den Deckel gebildet ist; eine Laufradkupplung, die einen Abschnitt des Laufradgehäuses enthält; und eine in der ersten Druckkammer angeordnete Baugruppe mit elastischen Elementen (resilient element assembly). Der Druck in dem Torus dient zum Verschieben des Laufradgehäuses in einer ersten Richtung, um den Abschnitt des Laufradgehäuses für einen geschlossenen Modus der Laufradkupplung im Wesentlichen drehfest mit dem Deckel zu verbinden. Die Baugruppe mit elastischen Elementen drückt das Laufradgehäuse mit einer ersten Kraft in eine zweite Richtung, die der ersten Richtung entgegengesetzt ist. Erfindungsgemäß weist die Baugruppe mit elastischen Elementen mindestens eine Nut auf, durch die zumindest teilweise ein radial nach innen gerichteter Flüssigkeitsstrom aus der ersten Druckkammer abläuft. Weiterhin weist die Baugruppe mit elastischen Elementen eine Membranfeder; eine erste Kunststoffscheibe, die drehfest mit einem ersten Ende der Membranfeder verbunden ist, in Kontakt mit dem Deckel steht und die mindestens eine Nut enthält; und eine zweite Kunststoffscheibe auf, die drehfest mit einem zweiten Ende der Membranfeder verbunden ist und in Kontakt mit dem Laufradgehäuse steht
Gemäß hierin veranschaulichten Aspekten wird vorzugsweise ein Multifunktions-Drehmomentwandler bereitgestellt, der enthält: einen Deckel zum Aufnehmen eines Drehmoments; ein Laufrad, das ein Laufradgehäuse und mindestens eine mit dem Laufradgehäuse verbundene Laufradschaufel enthält; eine Turbine, die ein Turbinengehäuse und mindestens eine mit dem Turbinengehäuse verbundene Turbinenschaufel enthält; einen Torus, der zumindest teilweise von dem Laufradgehäuse und dem Turbinengehäuse umschlossen ist; eine erste Druckkammer, die zumindest teilweise durch das Laufradgehäuse und den Deckel gebildet ist; eine Laufradkupplung, die einen Abschnitt des Laufradgehäuses aufweist; und eine Baugruppe mit elastischen Elementen, die in der ersten Druckkammer angeordnet ist. Der Flüssigkeitsdruck in dem Torus dient dazu, eine erste Kraft auf das Laufradgehäuse auszuüben, um das Laufradgehäuse in einer ersten Richtung zu verschieben, um den Abschnitt des Laufradgehäuses für einen geschlossenen Modus der Laufradkupplung im Wesentlichen drehfest mit dem Deckel zu verbinden. Die Baugruppe mit elastischen Elementen übt auf das Laufradgehäuse eine zweite Kraft in einer zweiten Richtung aus, die der ersten Richtung entgegengesetzt ist. Wenn die zweite Kraft größer als die erste Kraft ist, wird das Laufradgehäuse durch die Baugruppe mit elastischen Elementen in der zweiten Richtung verschoben, um für einen offenen Modus der Laufradkupplung das Laufradgehäuse und den Deckel voneinander zu trennen.
Gemäß hierin veranschaulichten Aspekten wird ein Multifunktions-Drehmomentwandler bereitgestellt, der enthält: einen Deckel zum Aufnehmen eines Drehmoments; ein Laufrad, das ein Laufradgehäuse und mindestens eine mit dem Laufradgehäuse verbundene Laufradschaufel enthält; eine Turbine, die ein Turbinengehäuse und mindestens eine mit dem Turbinengehäuse verbundene Turbinenschaufel enthält; einen Torus, der zumindest teilweise von dem Laufradgehäuse und dem Turbinengehäuse umschlossen ist; eine erste Druckkammer, die zumindest teilweise durch das Laufradgehäuse und den Deckel gebildet ist; eine zweite Druckkammer, die zumindest teilweise durch das Turbinengehäuse und den Deckel gebildet ist; eine Laufradkupplung, die einen Abschnitt des Laufradgehäuses enthält; eine Baugruppe mit elastischen Elementen, die in der ersten Druckkammer angeordnet ist, das Laufradgehäuse mit einer ersten Kraft in eine erste Richtung drückt und welche mindestens eine Nut enthält, durch die zumindest teilweise ein radial nach innen gerichteter Flüssigkeitsstrom aus der ersten Druckkammer abläuft, und wobei die Baugruppe mit elastischen Elementen weiter eine Membranfeder; eine erste Kunststoffscheibe, die drehfest mit einem ersten Ende der Membranfeder verbunden ist, in Kontakt mit dem Deckel steht und die mindestens eine Nut enthält; und ein zweite Kunststoffscheibe aufweist, die drehfest mit einem zweiten Ende der Membranfeder verbunden ist und in Kontakt mit dem Laufradgehäuse ist; und wobei der Drehmomentwandler weiter eine Turbinenkupplung aufweist, die einen Abschnitt des Turbinengehäuses enthält. Wenn eine durch den Flüssigkeitsdruck in dem Torus erzeugte zweite Kraft in einer zweiten Richtung, die der ersten Richtung entgegengesetzt ist, größer als die erste Kraft ist, wird das Laufradgehäuse durch die zweite Kraft in der zweiten Richtung verschoben, um für einen geschlossenen Modus der Laufradkupplung den Abschnitt des Laufradgehäuses im Wesentlichen drehfest mit dem Deckel zu verbinden. Wenn die erste Kraft größer als die zweite Kraft ist, wird das Laufradgehäuse durch die Baugruppe mit elastischen Elementen in der ersten Richtung verschoben, um für einen offenen Modus der Laufradkupplung das Laufradgehäuse und den Deckel voneinander zu trennen. Durch eine Differenz zwischen den Hydraulikdrücken in dem Torus und in der zweiten Kammer wird das Turbinengehäuse in der ersten beziehungsweise zweiten Richtung verschoben, um den Abschnitt des Turbinengehäuses von dem Abschnitt des Laufradgehäuses zu trennen beziehungsweise mit diesem zu verbinden.
Figurenliste
Verschiedene Ausführungsformen werden lediglich beispielhaft unter Bezugnahme auf die beiliegenden schematischen Zeichnungen offenbart, in denen Bezugssymbole jeweils entsprechende Teile kennzeichnen, wobei:

1A eine perspektivische Ansicht eines Zylinderkoordinatensystems ist, das die in der vorliegenden Anmeldung verwendeten räumlichen Begriffe veranschaulicht;
1 B eine perspektivische Ansicht eines Objekts in dem Zylinderkoordinatensystem von 1A ist, das die in der vorliegenden Anmeldung verwendeten räumlichen Begriffe veranschaulicht;
2 eine Teilquerschnittsansicht eines Multifunktions-Drehmomentwandlers mit einer Baugruppe mit elastischen Elementen für eine Laufradkupplung ist;
3 ein schematisches Blockschaubild des Multifunktions-Drehmomentwandlers von 2 im Antriebsstrang eines Fahrzeugs ist;
4 eine Einzelheit der Baugruppe mit elastischen Elementen in dem Multifunktions-Drehmomentwandler von 2 ist;
5 eine Teilquerschnittsansicht eines Multifunktions-Drehmomentwandlers mit einer Baugruppe mit elastischen Elementen für eine Laufradkupplung ist;
6 eine Einzelheit der Baugruppe mit elastischen Elementen in dem Multifunktions-Drehmomentwandler von 5 ist;
7 eine Teilquerschnittsansicht eines Multifunktions-Drehmomentwandlers mit einem Seriendämpfer und einer Baugruppe mit elastischen Elementen für eine Laufradkupplung ist;
8 eine Teilquerschnittsansicht eines Multifunktions-Drehmomentwandlers mit einem Seriendämpfer, einem Schwingungsdämpfer und einer Baugruppe mit elastischen Elementen für eine Laufradkupplung ist;
9 eine Teilquerschnittsansicht eines Drehmomentwandlers mit einer kegelförmigen Turbinenkupplung ist;
10 eine Einzelheit des Abschnitts 10 in 9 bei geschlossener Kupplung 202 ist; und
11 eine Teilquerschnittsansicht eines Drehmomentwandlers mit einer Turbinenkupplung nach dem Stand der Technik ist.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Von vornherein sollte einsichtig sein, dass gleiche Zeichnungsnummern in verschiedenen Zeichnungsansichten identische oder funktionell ähnliche Strukturelemente der Offenbarung bezeichnen. Es sollte klar sein, dass die beanspruchte Offenbarung nicht auf die offenbarten Aspekte beschränkt ist.
Darüber hinaus ist klar, dass diese Offenbarung nicht auf die einzelnen beschriebenen Verfahrensweisen, Materialen und Modifikationen beschränkt ist und insofern natürlich variieren kann. Es ist auch klar, dass die hierin verwendeten Begriffe nur zum Beschreiben einzelner Aspekte dienen und nicht als Einschränkung des Schutzumfangs der vorliegenden Offenbarung zu verstehen sind.
Sofern nicht anderweitig definiert, weisen alle hierin verwendeten technischen und wissenschaftlichen Begriffe dieselbe Bedeutung auf, wie sie dem Fachmann geläufig sind, an den sich diese Offenbarung richtet. Es sollte klar sein, dass zum Umsetzen oder Testen der Offenbarung beliebige Verfahren, Einheiten und Materialien verwendet werden können, die den hierin beschriebenen ähnlich oder gleichwertig sind.
1A ist eine perspektivische Ansicht eines Zylinderkoordinatensystems 80, das die in der vorliegenden Anmeldung verwendeten räumlichen Begriffe veranschaulicht. Die vorliegende Erfindung wird zumindest teilweise in Verbindung mit einem Zylinderkoordinatensystem beschrieben. Das System 80 weist eine Längsachse 81 auf, die als Bezugspunkt für die folgenden räumlichen und Richtungsbegriffe dient. Die Begriffe „axial“, „radial“ und „Umfangs-“ beziehen sich auf eine Ausrichtung parallel zur Achse 81, zum Radius 82 (der senkrecht zur Achse 81 ist) beziehungsweise zum Umfang 83. Die Begriffe „axial“, „radial“ und „Umfangs-“ beziehen sich auf eine Ausrichtung parallel zu entsprechenden Ebenen. Zur Verdeutlichung der Lage der verschiedenen Ebenen dienen die Objekte 84, 85 und 86. Die Fläche 87 des Objekts 84 bildet eine axiale Ebene. Das heißt, die Achse 81 bildet eine Linie entlang der Fläche. Die Fläche 88 des Objekts 85 bildet eine radiale Ebene. Das heißt, der Radius 82 bildet eine Linie entlang der Fläche. Die Fläche 89 des Objekts 86 bildet eine Umfangsfläche. Das heißt, der Umfang 83 bildet eine Linie entlang der Fläche. Ein weiteres Beispiel besagt, dass eine axiale Bewegung oder Verschiebung parallel zur Achse 81, eine radiale Bewegung oder Verschiebung parallel zum Radius 82 und eine Umfangsbewegung oder -verschiebung parallel zum Umfang 83 erfolgt. Eine Drehung erfolgt um die Achse 81.
Die Begriffe „axial“, „radial“ und „Umfangs-“ beziehen sich auf eine Ausrichtung parallel zur Achse 81, zum Radius 82 beziehungsweise zum Umfang 83. Die Begriffe „axial“, „radial“ und „Umfangs-“ beziehen sich auch auf eine Ausrichtung parallel zu entsprechenden Ebenen.
1 B ist eine perspektivische Ansicht eines Objekts 90 in dem Zylinderkoordinatensystem 80 von 1A, das die in der vorliegenden Anmeldung verwendeten räumlichen Begriffe veranschaulicht. Das zylindrische Objekt 90 ist für ein zylindrisches Objekt in einem Zylinderkoordinatensystem repräsentativ und in keiner Weise als Einschränkung der vorliegenden Erfindung zu verstehen. Das Objekt 90 enthält eine axiale Fläche 91, eine radiale Fläche 92 und eine Umfangsfläche 93. Die Fläche 91 ist Teil einer axialen Ebene, die Fläche 92 ist Teil einer radialen Ebene, und die Fläche 93 ist eine Umfangsfläche.
2 ist eine Teilquerschnittsansicht des Multifunktions-Drehmomentwandlers 100 mit einer Baugruppe mit elastischen Elementen für eine Laufradkupplung.
3 ist ein schematisches Blockschaubild des Multifunktions-Drehmomentwandlers 100 von 2 im Antriebsstrang eines Fahrzeugs. Die folgende Beschreibung ist in Verbindung mit den 2 und 3 zu sehen. Der Multifunktions-Drehmomentwandler 100 enthält eine Drehachse AR, einen Deckel 102, ein Laufrad 104, eine Turbine 106 und eine Laufradkupplung 108. Der Deckel 102 dient zum Aufnehmen eines Drehmoments zum Beispiel von einem Motor 110. Das Laufrad 104 enthält ein Laufradgehäuse 112 und mindestens eine mit dem Laufradgehäuse verbundene Laufradschaufel 114. Die Turbine 106 enthält ein Turbinengehäuse 116 und mindestens eine mit dem Turbinengehäuse verbundene Turbinenschaufeld 118. Der Wandler 100 enthält einen Torus 120, der zumindest teilweise von dem Laufradgehäuse und dem Turbinengehäuse umschlossen ist, eine Druckkammer 122, die zumindest teilweise durch das Laufradgehäuse und den Deckel gebildet ist, und eine Baugruppe mit elastischen Elementen 124, die in der Druckkammer 122 angeordnet ist. Die Laufradkupplung 108 enthält einen Abschnitt 112A des Laufradgehäuses. Der Druck in dem Torus dient zum Verschieben des Laufradgehäuses in der Richtung AD1 parallel zur Achse AR, um für einen geschlossenen Modus der Laufradkupplung 110 den Teil 112A des Laufradgehäuses im Wesentlichen drehfest mit dem Deckel zu verbinden. Unter „im Wesentlichen drehfest verbinden“ oder „im Wesentlichen drehfest verbunden“ ist zu verstehen, dass für die betreffende Kupplung eine bestimmte relative Nenndrehzahl von Komponenten der betreffenden Kupplung, bei normalem Betrieb der betreffenden Kupplung zum Beispiel in Form von Schlupf, möglich ist. Im geschlossenen Modus überträgt die Kupplung 108 ein Drehmoment vom Deckel 102 zum Laufrad 104.
Die Baugruppe mit elastischen Elementen 124 übt eine Kraft auf das Laufradgehäuse in der Richtung AD2 aus, die der Richtung AD1 entgegengesetzt ist, das heißt, das Element 124 drückt das Laufradgehäuse mit der Kraft des Elements 124 in die Richtung AD2. Wenn die durch den Flüssigkeitsdruck in dem Torus erzeugte Kraft kleiner als die durch die elastische Baugruppe 124 auf das Laufradgehäuse ausgeübte Kraft ist, verschiebt die Baugruppe mit elastischen Elementen das Laufradgehäuse in der Richtung AD2, um für einen offenen Modus der Laufradkupplung das Laufradgehäuse und den Deckel voneinander zu trennen. In dem offenen Modus der Kupplung 108 sind das Laufradgehäuse 114 und der Deckel 104 im Wesentlichen unabhängig voneinander drehbar, das heißt, zwischen dem Deckel 104 und dem Laufradgehäuse 112 besteht höchstens ein vernachlässigbar geringer Kontakt.
4 ist eine Einzelheit der Baugruppe mit elastischen Elementen 124 in 2. Die folgende Beschreibung ist in Verbindung mit den 2 bis 4 zu sehen. Die elastische Baugruppe 124 enthält mindestens eine Nut 126. Ein radial nach innen gerichteter Flüssigkeitsstrom aus der Druckkammer 122, zum Beispiel der Flüssigkeitskreislauf 128, verläuft zumindest teilweise durch die Nut 126. Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform verläuft der gesamte nach innen gerichtete Flüssigkeitsstrom durch die Nut(en) 126. Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform enthält die Baugruppe mit elastischen Elementen 124 eine Membranfeder 130 mit Fingern 130A und 130B, die in Zwischenscheiben 132 beziehungsweise 134 eingreifen. Die Zwischenscheibe 132 steht in Kontakt mit dem Deckel 102, die Zwischenscheibe 134 steht in Kontakt mit dem Gehäuse 112. Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform handelt es sich bei den Zwischenscheiben 132 und 134 um Kunststoffscheiben. Die Feder 130 drückt gegen die Zwischenscheibe 134 und den Deckel 102, um eine Kraft in der Richtung AD2 auf die Zwischenscheibe 134 und das Gehäuse 112 auszuüben. Eine oder beide Zwischenscheiben 132 und 134 sind entlang dem Deckel 102 beziehungsweise dem Gehäuse 112 verschiebbar, um eine Relativdrehung zwischen dem Deckel 102 und dem Gehäuse 112 zu ermöglichen. Es sollte klar sein, dass eine oder mehrere Nuten 126 in der Zwischenscheibe 134 oder in jeder der Zwischenscheiben 132 und 134 gebildet sein können.
Die Kupplung 108 enthält ein Reibungsmaterial 136. Der Teil 112A befindet sich radial außerhalb der Schaufel 114, und das Material 136 befindet sich in der Richtung AD1 zwischen dem Abschnitt 112A und dem Deckel 102. In der geschlossenen Stellung der Kupplung 108 sind der Abschnitt 112A, das Material 136 und der Deckel 102 im Wesentlichen drehfest miteinander verbunden.
Der Wandler 100 enthält eine Turbinenkupplung 138. Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform enthält die Kupplung 138 einen Abschnitt 116A des Turbinengehäuses und ein Reibungsmaterial 140. Der Abschnitt 116A ist radial außerhalb der Turbinenschaufel 118 angeordnet, und das Material 140 ist in Richtung AD1 zwischen dem Abschnitt 116A und dem Abschnitt 112A angeordnet. In der geschlossenen Stellung der Kupplung 138 sind die Abschnitte 112A und 116A und das Material 140 im Wesentlichen drehfest miteinander verbunden. In einem offenen Modus der Kupplung 138 sind das Laufradgehäuse 114 und das Turbinengehäuse 116 im Wesentlichen unabhängig voneinander drehbar, das heißt, zwischen dem Laufradgehäuse 114 und dem Turbinengehäuse 116 besteht höchstens ein vernachlässigbar kleiner Kontakt.
Die Kupplung 138 wird geschlossen (geschlossener Modus), wenn der Flüssigkeitsdruck in der Kammer 142, die zumindest teilweise durch den Deckel 102 und das Gehäuse 116 gebildet wird, hinreichend größer als der Flüssigkeitsdruck in dem Torus ist, wodurch das Turbinengehäuse 116 in der Richtung AD1 verschoben wird. Die Kupplung 138 wird geöffnet (offener Modus), wenn der Flüssigkeitsdruck im Torus 120 hinreichend größer als der Flüssigkeitsdruck in der Kammer 142 ist, wodurch das Turbinengehäuse 116 in der Richtung AD2 verschoben wird. Der Wandler 100 enthält Flüssigkeitskreisläufe 144 und 146. Wie im Folgenden näher beschrieben, werden nur die Flüssigkeitskreisläufe 144 und 146 aktiv gesteuert, das heißt, bei dem Wandler 100 handelt es sich um einen zweizügigen Wandler. Der Flüssigkeitskreislauf 144 dient dazu, eine unter Druck stehende Flüssigkeit von der Pumpe 148 im Getriebe 150 steuerbar für den Torus bereitzustellen, und der Flüssigkeitskreislauf 146 dient dazu, eine unter Druck stehende Flüssigkeit von der Pumpe 148 steuerbar für die Kammer 142 bereitzustellen. Die Flüssigkeitskreisläufe 144 und 146 werden gesteuert, um in der Kammer 142 und im Torus bestimmte Hydraulikdrücke bereitzustellen, um die Kupplung 108 und 138 zu bedienen.
Der Flüssigkeitskreislauf 128 ist mit der Ölwanne 152 der Pumpe 148 verbunden. Der Hydraulikreis 128 wird nicht aktiv gesteuert, zum Beispiel wird der Gegendruck zwischen der Kammer 122 und der Ölwanne nicht gesteuert. Die Flüssigkeit fließt passiv von der Kammer 122 in die Ölwanne ab, zum Beispiel, wenn das Gehäuse 112 in der Richtung AD1 verschoben wird, um die Kupplung 108 zu schließen. Die Flüssigkeit wird in der Kammer 122 durch den Flüssigkeitsstrom von der Kammer 142 und/oder vom Torus verdrängt. Unter „passiv abfließen“ ist zu verstehen, dass der Hydraulikreis von der Kammer 122 keine aktiven Bauteile wie beispielsweise Ventile zum Steuern des Flüssigkeitsstroms von der Kammer 122 zu der Ölwanne enthält.
5 ist eine Teilquerschnittsansicht des Multifunktions-Drehmomentwandlers 100 mit einer Baugruppe mit elastischen Elementen für eine Laufradkupplung.
6 ist eine Einzelheit der Baugruppe mit elastischen Elementen in dem Multifunktions-Drehmomentwandler von 5. Die folgende Beschreibung ist in Verbindung mit den 2 bis 6 zu sehen. Die Beschreibungen des Drehmomentwandlers 100 in den 2 bis 4 sind auf den Drehmomentwandler 100 in 5 anwendbar, sofern nichts anderes erwähnt wird. Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform enthält die Baugruppe mit elastischen Elementen 124 eine „S“-förmige Membranfeder 154, die ein in Kontakt mit dem Deckel 102 stehendes Reibungsmaterial 156 enthält. Ein Ende 154A der Feder 154 ist drehfest mit dem Gehäuse 112 verbunden, zum Beispiel durch einen Niet 157, und das Material 156 ist entlang des Deckels 102 verschiebbar (dreht sich zusammen mit dem Gehäuse 112), um eine Relativdrehung des Deckels 102 in Bezug auf das Gehäuse 112 zu ermöglichen. Die Feder 154 drückt gegen das Reibungsmaterial 156 und den Deckel 102, um in der Richtung AD2 eine Kraft auf das Gehäuse 112 auszuüben. Es sollte klar sein, dass die Anordnung der Feder 154 umgekehrt sein kann, zum Beispiel kann das Ende 154A fest am Deckel 102 angebracht sein und das Material 156 in Kontakt mit dem Gehäuse 112 stehen.
Ein Vorteil der zweizügigen Bauweise des Drehmomentwandlers 100 (gesteuerte Flüssigkeitskreisläufe 144 und 146) besteht darin, dass die oben für zweizügige und dreizügige Multifunktions-Drehmomentwandler genannten Probleme beseitigt werden. Da die Bauweise des Wandlers 100 zweizügig ist, kann der Wandler 100 zum Beispiel in Verbindung mit üblicherweise gebräuchlichen und weit verbreiteten zweizügigen Getrieben verwendet werden. Bei dem Wandler 100 entfällt durch die Verwendung der Baugruppe mit elastischen Elementen 124 die Notwendigkeit eines dritten steuerbaren Flüssigkeitskreislaufs. Statt der Kammer 122 eine unter Druck stehende Flüssigkeit durch den Flüssigkeitskreislauf 128 zuzuführen, wird zum Verschieben des Laufradgehäuses 112 in der Richtung AD2 die Kraft der Baugruppe mit elastischen Elementen 124 genutzt, um die Kupplung 108 zu öffnen.
Durch die Baugruppe mit elastischen Elementen 124 und die Nuten 126 wird ferner das oben erwähnte ruppige Schließen der Laufradkupplung beseitigt. Zum Schließen der Kupplung 108 wird der Flüssigkeitsdruck in dem Torus erhöht, um die durch die Baugruppe mit elastischen Elementen 124 ausgeübte Kraft zu überwinden, wodurch das Gehäuse 112 in der Richtung AD1 verschoben wird. Durch das Verschieben des Gehäuses 112 in der Richtung AD1 wird das Volumen der Kammer 122 verkleinert. Außerdem sickert die Flüssigkeit in dem Torus zwischen dem Abschnitt 112A und dem Deckel 102 hindurch, bis zwischen dem Abschnitt 112A, dem Reibungsmaterial 136 und dem Deckel 102 ein fester Kontakt besteht. Durch die Verringerung des Volumens der Kammer 122 und den Flüssigkeitsstrom von dem Torus zur Kammer 122 wird die Flüssigkeit in der Kammer 122 gezwungen, schneller abzufließen als für ein sanftes Schließen der Kupplung 108 wünschenswert. Von Vorteil ist, dass die Nuten 126 den Flüssigkeitsstrom aus der Kammer 122 behindern, sodass in der Kammer genügend Flüssigkeit zurückbleibt, damit das Verschieben des Gehäuses 112 verlangsamt und das Schließen der Kupplung 108 bedämpft wird.
Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform enthält der Drehmomentwandler 100 einen Torsionsschwingungsdämpfer 158, der drehfest mit der Abtriebsnabe 160 verbunden ist, welche wiederum drehfest mit der Antriebswelle 162 des Getriebes verbunden ist. Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform ist mindestens eine Zunge 164 des Dämpfers 158 drehfest mit dem Gehäuse 116 verbunden und greift in die mindestens eine Feder 166 ein. Die Feder 166 steht in Eingriff mit dem Abtriebsflansch 168, der drehfest mit der Abtriebsnabe verbunden ist. Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform ist zwischen dem Deckel 102 und dem Flansch 168 eine Buchse 170 angeordnet, und eine Buchse 171 bildet eine Dichtung zwischen der Kammer 142 und dem Torus.
Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform enthält der Drehmomentwandler 100 einen Stator 172 mit mindestens einer Schaufel 174 und einer Freilaufkupplung 176. Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform handelt es sich bei der Kupplung 176 um eine Keilfreilaufkupplung mit einem äußeren Laufring 176A, der eine kegelförmige Vertiefung 176B und Keilplatten 176C mit kegelförmigen äußeren Umfangsflächen 176D aufweist.
7 ist eine Teilquerschnittsansicht des Multifunktions-Drehmomentwandlers 100 mit einer Baugruppe mit elastischen Elementen für eine Laufradkupplung und einen Seriendämpfer. Die Beschreibungen des Drehmomentwandlers 100 in den 2 bis 4 sind auf den Drehmomentwandler 100 in 7 anwendbar, sofern nichts anderes erwähnt wird. Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform enthält der Wandler 100 einen Seriendämpfer 178, der mindestens eine Zunge 164 und mindestens eine Feder 166 enthält. Die Feder 166 ist mit Zwischenscheiben 180 gekoppelt, die wiederum mit mindestens einer Feder 182 gekoppelt sind. Die Feder 182 ist mit einem Abtriebsflansch 184 gekoppelt, der drehfest mit einer Antriebswelle 162 verbunden ist. Der Drehmomentwandler 100 in 7 enthält die in den 2 und 4 beschriebene Baugruppe mit elastischen Elementen 124.
8 ist eine Teilquerschnittsansicht des Multifunktions-Drehmomentwandlers 100 mit einer fliehkraftbetätigten Laufradkupplung in einer geschlossenen Stellung, einem Seriendämpfer und einem Schwingungsdämpfer. Die Beschreibungen des Drehmomentwandlers 100 in den 2 bis 4 und 7 sind auf den Drehmomentwandler 100 in 8 anwendbar, wenn nichts anderes erwähnt wird. Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform enthält der Wandler 100 einen Dämpfer 178 und einen Schwingungsdämpfer 186 mit einer Scheibe 188, die drehfest mit den Scheiben 180 verbunden ist, und mit Schwungmassen 190, die mit der Scheibe 188 verbunden, jedoch in Bezug auf die Scheibe 188 schwenkbar sind.
Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform sind die Reibungsmaterialien 136 und 140 am Abschnitt 112A befestigt.
Es sollte klar sein, dass der Drehmomentwandler 100 nicht auf die gezeigten Konfigurationen von Dämpfer, Seriendämpfer, Stator oder Schwingungsdämpfer beschränkt ist.
9 ist eine Teilquerschnittsansicht eines Drehmomentwandlers 200 mit einer kegelförmigen Turbinenkupplung 202. Der Drehmomentwandler 200 enthält einen Deckel 204 zum Aufnehmen eines Drehmoments, ein Laufrad 206 und eine Turbine 208. Das Laufrad 206 enthält ein Laufradgehäuse 210 und mindestens eine Laufradschaufel 212 (hier im Folgenden als Laufradschaufel 212 bezeichnet), die direkt mit dem Abschnitt 210A des Gehäuses 210 verbunden ist. Die Turbine 208 enthält ein Turbinengehäuse 214 und mindestens eine Turbinenschaufel 216 (hier im Folgenden als Turbinenschaufel 216 bezeichnet), die direkt am Abschnitt 214A des Gehäuses 214 angebracht ist. Das Gehäuse 210 enthält eine Fläche 218, die sich über die Laufradschaufel 212 hinaus in eine radiale Richtung RD erstreckt, die senkrecht zur Drehachse AR des Drehmomentwandlers 200 ist. Das Gehäuse 214 enthält eine Fläche 220, die sich über die Turbinenschaufel 216 hinaus in die radiale Richtung RD erstreckt. Der Drehmomentwandler 200 enthält einen Torus 222, der zumindest teilweise von den Gehäusen 210 und 214 umschlossen ist.
10 ist eine Einzelheit des Ausschnitts 10 in 9 bei geschlossener Kupplung 202. Die folgende Beschreibung ist in Verbindung mit den 9 und 10 zu sehen. Die Turbinenkupplung 202 enthält Flächen 218 und 220 und ein Reibungsmaterial 224, das zwischen den Flächen 218 und 220 angeordnet ist. Die Fläche 220 ist so auf die Fläche 218 ausgerichtet, dass eine zur Achse AR parallele Linie L1 durch die Flächen 220 und 218 verläuft. Die Flächen 218 und 220 schließen in der radialen Richtung RD einen spitzen Winkel 226 mit der Linie L2 ein. Die Druckkammer 228 ist zumindest teilweise durch das Turbinengehäuse 214 und den Deckel 204 gebildet. In einem Drehmomentwandlermodus sind die Turbine 208 und das Laufrad 206 unabhängig voneinander drehbar. Mit anderen Worten, im Drehmomentwandlermodus ist die Kupplung 202 offen. In einem Überbrückungsmodus sind die Flächen 218 und 220 drehfest miteinander verbunden. Mit anderen Worten, die Kupplung 202 ist geschlossen, und die Flächen 218 und 220 sind möglicherweise mit Ausnahme eines normalen Schlupfes drehfest miteinander verbunden, der beim Normalbetrieb einer geschlossenen Kupplung auftritt.
Die Fläche 218 zeigt in die Richtung D1. Das Gehäuse 210 enthält einen Abschnitt 210B, der die Fläche 218 und eine Fläche 230 enthält, die in die Richtung D2 entgegen der Richtung D1 zeigt. Der Abschnitt 210A enthält eine Fläche 232, die von der Laufradschaufel 212 weg zeigt. Die Fläche 230 schließt einen stumpfen Winkel 234 mit der Fläche 232 ein.
Das Gehäuse 214 enthält einen Abschnitt 214B, der die Fläche 220 und eine Fläche 236 enthält, die in die Richtung D1 zeigt. Der Abschnitt 214A enthält eine Fläche 238, die von der Turbinenschaufel 216 weg zeigt. Die Fläche 236 schließt einen stumpfen Winkel 240 mit der Fläche 236 ein.
Die Fläche 220 zeigt in die Richtung D2. Die Kupplung 202 enthält einen Zwischenraum 242 zwischen den Flächen 218 und 220. Der Zwischenraum 242 enthält ein Ende 244 und ein Ende 246 radial außerhalb des Endes 242. Das Ende 244 ist zum Torus 222 hin offen. In dem Zwischenraum 242 ist ein Reibungsmaterial 224 angeordnet. Eine Linie L3 verläuft unter einem spitzen Winkel 226 durch die Enden 244 und 246 und das Reibungsmaterial 224, ohne die Fläche 218 oder die Fläche 220 zu schneiden. Zum Beispiel steht die Linie L3 senkrecht zu den Richtungen D1 und D2.
Der Drehmomentwandler 200 enthält eine Abtriebsnabe 248, die drehfest mit der (nicht gezeigten) Antriebswelle eines Getriebes verbunden ist. In dem Drehmomentwandlermodus wird ein Drehmomentpfad 250 vom Deckel 204 zur Abtriebsnabe 248 gebildet. Der Pfad 248 verläuft der Reihe nach durch den Abschnitt 210B, den Abschnitt 210A und den Abschnitt 214A. Der Pfad 248 umgeht den Abschnitt 214B. In dem Überbrückungsmodus wird der Drehmomentpfad 252 vom Deckel 204 zur Abtriebsnabe 246 gebildet. Der Pfad 252 verläuft der Reihe nach durch den Abschnitt 210B, den Abschnitt 214B und den Abschnitt 214A. Der Pfad 252 umgeht den Abschnitt 210A.
Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform enthält der Wandler 200 einen Torsionsschwingungsdämpfer 254, der ein Antriebsbauteil 256, ein drehfest mit der Nabe 248 verbundenes Abtriebsbauteil 258 und mindestens ein elastisches Element 260, das mit den Bauteilen 256 und 258 gekoppelt ist.
Von Vorteil ist, dass durch die angewinkelten Abschnitte 210B und 214B die oben erwähnten Druck- und Spannungsprobleme gelöst werden. Der Druck in der Kammer 228 wird erhöht, bis er größer als der Druck in dem Torus ist, um das Turbinengehäuse 214 in der zur Achse AR parallelen Richtung AD zu verschieben und so die Kupplung 202 zu schließen. Durch Erhöhen des Drucks in der Kammer 228 wird am Abschnitt 214B eine Kraft F2 in der Richtung AD erzeugt. Wenn die Kupplung 202 geschlossen ist, wird die Kraft F2 zum Abschnitt 210B übertragen. Da der Abschnitt 210B unter dem Winkel 226 geneigt ist, ist der Abschnitt 210B vorteilhaft in der Lage, einer größeren Kraft F2 ohne Verbiegung zu widerstehen, wodurch Druck und Spannungen am Gehäuse 210, insbesondere im Abschnitt 210C vermieden werden, der die Abschnitte 210A und 210B miteinander verbindet. Insbesondere werden Druck und Spannungen am Innenbereich 260 des Abschnitts 210C verringert.
Ferner wird durch das Anwinkeln der Flächen 218 und 220 die Drehmomentaufnahmekapazität der Kupplung 202 erhöht. Wenn beispielsweise die Flächen 218 und 220 im Wesentlichen senkrecht zur Achse AR stehen und die Kraft F2 zum Schließen der Kupplung ausgeübt wird, wirkt die axiale Kraft F2 fast ausschließlich gegen Scherkräfte, um die Kupplung 202 geschlossen zu halten. Durch Anwinkeln der Flächen 218 und 220 wird jedoch ein Keileffekt erzeugt, der die axialen Kräfte verstärkt und noch eine Kraft F3 in der Richtung RD hinzufügt, um die drehfeste Verbindung zwischen den Flächen 218 und 220 aufrechtzuerhalten. Im Vergleich zu einer Konfiguration mit Flächen 218 und 220, die im Wesentlichen senkrecht zur Achse AR steht: kann demgemäß zum Erreichen ein und derselben Drehmomentaufnahmekapazität der Kupplung 202 mit den Flächen 218 und 220 unter einem spitzen Winkel 226 die Kraft F2 verringert werden; wird mit den Flächen 218 und 220 unter einem spitzen Winkel 226 bei ein und derselben Kraft F2 die Drehmomentaufnahmekapazität der Kupplung 202 erhöht.

Claims

Multifunktions-Drehmomentwandler (100), der umfasst: einen Deckel (102) zum Aufnehmen eines Drehmoments; ein Laufrad (104), das ein Laufradgehäuse (112) und mindestens eine mit dem Laufradgehäuse (112) verbundene Laufradschaufel (114) enthält; eine Turbine (106), die ein Turbinengehäuse (116) und mindestens eine mit dem Turbinengehäuse (116) verbundene Turbinenschaufel (118) enthält; einen Torus (120), der zumindest teilweise von dem Laufradgehäuse (112) und dem Turbinengehäuse (118) umschlossen ist; eine erste Druckkammer (122), die zumindest teilweise durch das Laufradgehäuse (112) und den Deckel (102) gebildet ist; eine Laufradkupplung (104), die einen Abschnitt (112A) des Laufradgehäuses (112) enthält; und eine in der ersten Druckkammer (122) angeordnete Baugruppe mit elastischen Elementen (124), wobei: der Druck in dem Torus (120) dazu dient, das Laufradgehäuse (112) für einen geschlossenen Modus der Laufradkupplung (104) in einer ersten Richtung (AD1) zu verschieben, um den Abschnitt (112A) des Laufradgehäuses (112) im Wesentlichen drehfest mit dem Deckel (102) zu verbinden; und die Baugruppe mit elastischen Elementen (124) das Laufradgehäuse (112) mit einer ersten Kraft in eine zweite Richtung (AD2) drückt, die der ersten Richtung (AD1) entgegengesetzt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Baugruppe mit elastischen Elementen (124) mindestens eine Nut (126) enthält, durch die zumindest teilweise ein radial nach innen gerichteter Flüssigkeitsstrom aus der ersten Druckkammer (122) abläuft, und weiter eine Membranfeder (130); eine erste Kunststoffscheibe (132), die drehfest mit einem ersten Ende der Membranfeder (130) verbunden ist, in Kontakt mit dem Deckel (102) steht und die mindestens eine Nut (126) enthält; und eine zweite Kunststoffscheibe (134) aufweist, die drehfest mit einem zweiten Ende der Membranfeder (130) verbunden ist und in Kontakt mit dem Laufradgehäuse (112) steht.
Multifunktions-Drehmomentwandler nach Anspruch 1, wobei: wenn eine zweite Kraft in der ersten Richtung, die durch einen Druck in dem Torus erzeugt wird, kleiner als die erste Kraft ist, wird das Laufradgehäuse durch die Baugruppe mit elastischen Elementen in der zweiten Richtung verschoben, um für einen offenen Modus der Laufradkupplung das Laufradgehäuse und den Deckel voneinander zu trennen.
Multifunktions-Drehmomentwandler nach Anspruch 1, wobei: die Gesamtheit des radial nach innen gerichteten Flüssigkeitsstroms aus der ersten Druckkammer durch die mindestens eine Nut abläuft.
Multifunktions-Drehmomentwandler nach Anspruch 1, wobei: die Baugruppe mit elastischen Elementen ein Reibungsmaterial (156) enthält, das in Kontakt mit dem Deckel steht; und die mindestens eine Nut in dem Reibungsmaterial gebildet ist.
Multifunktions-Drehmomentwandler nach Anspruch 1, wobei: die Laufradkupplung enthält: einen Abschnitt des Laufradgehäuses, der radial außerhalb der mindestens einen Laufradschaufel angeordnet ist; ein erstes Reibungsmaterial (136), das zwischen dem Abschnitt des Laufradgehäuses und dem Deckel in der ersten Richtung angeordnet ist; und in dem geschlossenen Modus der Laufradkupplung der Abschnitt des Laufradgehäuses, das erste Reibungsmaterial und der Deckel im Wesentlichen drehfest miteinander verbunden sind.
Multifunktions-Drehmomentwandler nach Anspruch 1, wobei: zum Wechsel der Laufradkupplung von einem offenen Modus, in dem das Laufradgehäuse in Bezug auf den Deckel drehbar ist, in den geschlossenen Modus die Flüssigkeit in der ersten Druckkammer ohne Steuerung eines Gegendrucks der Flüssigkeit von der ersten Druckkammer zu einer Ölwanne abfließt.
Multifunktions-Drehmomentwandler nach Anspruch 1, der ferner umfasst: eine Turbinenkupplung (138), die enthält: einen Abschnitt (116A) des Turbinengehäuses, der radial außerhalb der Vielzahl von Turbinenschaufeln angeordnet ist; und ein zweites Reibungsmaterial (140), das zwischen dem Abschnitt des Laufradgehäuses und dem Abschnitt des Turbinengehäuses in der ersten Richtung angeordnet ist; wobei: in einem offenen Modus der Turbinenkupplung der Abschnitt des Turbinengehäuses in Bezug auf den Abschnitt des Laufradgehäuses drehbar ist; und in einem geschlossenen Modus der Turbinenkupplung der Abschnitt des Turbinengehäuses, das zweite Reibungsmaterial und der Abschnitt des Laufradgehäuses im Wesentlichen drehfest miteinander verbunden sind.
Multifunktions-Drehmomentwandler nach Anspruch 1, der ferner umfasst: eine Turbinenkupplung; und eine zweite Druckkammer (142), die zumindest teilweise durch das Turbinengehäuse und den Deckel gebildet ist, wobei: wenn der Flüssigkeitsdruck in der zweiten Druckkammer größer als der Flüssigkeitsdruck in dem Torus ist, das Turbinengehäuse in der ersten Richtung verschoben wird, um im Wesentlichen drehfest mit dem Laufradgehäuse verbunden zu werden; und wenn der Flüssigkeitsdruck in dem Torus größer als der Flüssigkeitsdruck in der zweiten Kammer ist, das Turbinengehäuse in der zweiten Richtung verschoben wird, sodass das Turbinengehäuse in Bezug auf das Laufradgehäuse drehbar ist.
Multifunktions-Drehmomentwandler nach Anspruch 7, der ferner umfasst: einen ersten Flüssigkeitskreislauf (144) zum Steuern der Strömung einer unter Druck stehenden Flüssigkeit zu dem Torus; einen zweiten Flüssigkeitskreislauf (146) zum Steuern der Strömung einer unter Druck stehenden Flüssigkeit zu der zweiten Druckkammer; und einen dritten Flüssigkeitskreislauf (128) zum passiven Abfließen der Flüssigkeit aus der ersten Druckkammer.
Multifunktions-Drehmomentwandler (100), der umfasst: einen Deckel (102) zum Aufnehmen eines Drehmoments; ein Laufrad (104), das ein Laufradgehäuse (112) und mindestens eine mit dem Laufradgehäuse (112) verbundene Laufradschaufel (114) enthält; eine Turbine (106), die ein Turbinengehäuse (116) und mindestens eine mit dem Turbinengehäuse (116) verbundene Turbinenschaufel (118) enthält; einen Torus (120), der zumindest teilweise von dem Laufradgehäuse (112) und dem Turbinengehäuse (118) umschlossen ist; eine erste Druckkammer (122), die zumindest teilweise durch das Laufradgehäuse (112) und den Deckel (102) gebildet ist; eine zweite Druckkammer (124), die zumindest teilweise durch das Turbinengehäuse (116) und den Deckel (102) gebildet ist; eine Laufradkupplung (104), die einen Abschnitt (112A) des Laufradgehäuses (112) enthält; eine Baugruppe mit elastischen Elementen (124), die in der ersten Druckkammer (122) angeordnet ist, das Laufradgehäuse (112) mit einer ersten Kraft in eine erste Richtung (AD1) drückt und welche mindestens eine Nut (126) enthält, durch die zumindest teilweise ein radial nach innen gerichteter Flüssigkeitsstrom aus der ersten Druckkammer (122) abläuft, und weiter eine Membranfeder (130); eine erste Kunststoffscheibe (132), die drehfest mit einem ersten Ende der Membranfeder (130) verbunden ist, in Kontakt mit dem Deckel (102) steht und die mindestens eine Nut (126) enthält; und eine zweite Kunststoffscheibe (134) aufweist, die drehfest mit einem zweiten Ende der Membranfeder (130) verbunden ist und in Kontakt mit dem Laufradgehäuse (112); und eine Turbinenkupplung (138), die einen Abschnitt (116A) des Turbinengehäuses (116, 214) enthält, wobei: wenn eine durch den Flüssigkeitsdruck in dem Torus (120) erzeugte zweite Kraft in einer zweiten Richtung (AD2), die der ersten Richtung (AD1) entgegengesetzt ist, größer als die erste Kraft ist, wird das Laufradgehäuse (112) durch die zweite Kraft in der zweiten Richtung (AD2) verschoben, um für einen geschlossenen Modus der Laufradkupplung (104) den Abschnitt (112A) des Laufradgehäuses (112) und den Deckel (102) im Wesentlichen drehfest miteinander zu verbinden; wenn die erste Kraft größer als die zweite Kraft ist, die Baugruppe mit elastischen Elementen (124) das Laufradgehäuse (112) in der ersten Richtung (AD1) verschiebt, um für einen offenen Modus der Laufradkupplung (104) das Laufradgehäuse (112) und den Deckel (102) voneinander zu trennen; und eine Druckdifferenz zwischen der Flüssigkeit in dem Torus (120) und der Flüssigkeit in der zweiten Kammer (124) ein Verschieben des Turbinengehäuses (116) in der ersten oder zweiten Richtung (AD1, AD2) bewirkt, um den Abschnitt (116A) des Turbinengehäuses (116, 214) von dem Abschnitt (112A) des Laufradgehäuses (112) zu trennen beziehungsweise mit diesem zu verbinden.
Multifunktions-Drehmomentwandler nach Anspruch 10, der umfasst: einen ersten Flüssigkeitskreislauf (144) zum Steuern der Strömung einer ersten unter Druck stehenden Flüssigkeit zum Torus; einen zweiten Flüssigkeitskreislauf (146) zum Steuern der Strömung einer zweiten unter Druck stehenden Flüssigkeit zu der zweiten Druckkammer; und einen dritten Flüssigkeitskreislauf (128) zum passiven Abfließen einer Flüssigkeit aus der ersten Druckkammer.