-
TECHNISCHES GEBIET
-
Vorliegende Erfindung betrifft eine Überbrückungsvorrichtung, insbesondere eine Überbrückungsvorrichtung für einen Drehmomentwandler, der zwischen einer Frontabdeckung, die mit einem antriebsmaschinenseitigen Element verbunden ist, und einem Turbinenrad des Drehmomentwandlers angeordnet ist.
-
TECHNISCHER HINTERGRUND
-
Ein Drehmomentwandler ist mit einer Überbrückungsvorrichtung ausgestattet, um den Kraftstoffverbrauch zu reduzieren. Die Überbrückungsvorrichtung ist zwischen einer Frontabdeckung und einem Turbinenrad angeordnet und ist konfiguriert für die mechanische Verbindung der Frontabdeckung mit dem Turbinenrad, um zwischen der Frontabdeckung und dem Turbinenrad direkt ein Drehmoment zu übertragen.
-
Normalerweise hat die Überbrückungsvorrichtung einen Kolben und einen Dämpfungsmechanismus mit einer Mehrzahl von Torsionsfedern. Der Kolben ist derart ausgebildet, dass er durch die Wirkung von Hydraulikdruck an die Frontabdeckung angepresst wird. Ferner ist der Kolben mit einem ausgangsseitigen Element, das durch die mehrzähligen Torsionsfedern mit dem Turbinenrad verbunden ist, elastisch verbunden. Bei der vorstehend beschriebenen Überbrückungsvorrichtung wird das auf den Kolben übertragene Drehmoment über die mehrzähligen Torsionsfedern auf das ausgangsseitige Element und weiter auf das Turbinenrad übertragen.
-
Eine Überbrückungsvorrichtung, die in PTL 1 beschrieben ist, enthält eine dynamischen Dämpfungsvorrichtung mit einem Trägheitselement, um eine Schwankung der Antriebsmaschinendrehung zu verhindern. Bei der in PTL 1 beschriebenen dynamischen Dämpfungsvorrichtung ist eine Platte an einem Turbinenradgehäuse befestigt, und das Trägheitselement ist an der Platte montiert und kann sich relativ zu der Platte drehen. Ferner sind zwischen der Platte und dem Trägheitselement Schraubenfedern montiert.
-
DOKUMENTLISTE
-
PATENTLITERATUR
-
- PTL 1: Japanisches Patent Nr. 5555784
-
ÜBERSICHT
-
<Technisches Problem>
-
Die in PTL 1 beschriebene dynamische Dämpfungsvorrichtung ist an dem Turbinenradgehäuse festgeschweißt. Der Herstellungsprozess umfasst daher entsprechend viele Schritte und ist komplex. Ferner lässt sich nicht vermeiden, dass eine größere Anzahl von Bauteilen notwendig ist, aus denen die dynamische Dämpfungsvorrichtung gebildet ist. Eine Kostensenkung wird dadurch verhindert.
-
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine dynamische Dämpfungsvorrichtung zu schaffen, die einfach gebaut ist und die es erlaubt, die Herstellungskosten zu senken.
-
<Problemlösung>
-
Eine Überbrückungsvorrichtung für einen Drehmomentwandler gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist zwischen einer Frontabdeckung, die mit einem antriebsmaschinenseitigen Element verbunden ist, und einem Turbinenrad des Drehmomentwandlers angeordnet. Die vorliegende Überbrückungsvorrichtung umfasst einen Kupplungsbereich, eine eingangsseitige Platte, eine ausgangsseitige Platte, einen Dämpfungsbereich und eine dynamische Dämpfungsvorrichtung. Der Kupplungsbereich ist ein Bauelement, in welches ein Drehmoment von der Frontabdeckung eingeleitet wird. Die eingangsseitige Platte ist ein Bauelement, in welches das Drehmoment von dem Kupplungsbereich eingeleitet wird. Die ausgangsseitige Platte ist mit dem Turbinenrad verbunden und kann sich relativ zu der eingangsseitigen Platte drehen. Der Dämpfungsbereich verbindet die eingangsseitige Platte in einer Drehrichtung elastisch mit der ausgangsseitigen Platte. Der dynamische Dämpfer ist an einem äußeren Umfangsbereich der ausgangsseitigen Platte montiert und ist konfiguriert für eine Dämpfung von Drehzahlschwankungen.
-
Bei vorliegender Erfindung wird das von der Frontabdeckung eingeleitete Drehmoment über den Kupplungsbereich in die eingangsseitige Platte eingeleitet und dann über den Dämpfungsbereich und die ausgangsseitige Platte an das Turbinenrad abgegeben. Die dynamische Dämpfungsvorrichtung ist an dem äußeren Umfangsbereich der ausgangsseitigen Platte montiert. Drehzahlschwankungen können durch die dynamische Dämpfungsvorrichtung verhindert werden.
-
Bei dieser Konstruktion ist der dynamische Dämpfer an dem äußeren Umfangsbereich der ausgangsseitigen Platte montiert. Arbeiten wie das Festschweißen der dynamischen Dämpfungsvorrichtung an dem Turbinenradgehäuse können daher entfallen. Die Konstruktion und der Herstellungsprozess werden vereinfacht. Hinzu kommt, dass anders als bei der bekannten Vorrichtung keine Platte als separates Element bereitgestellt und an dem Turbinenradgehäuse befestigt werden muss. Dadurch wird eine entsprechende Kostensenkung erreicht.
-
Bei einer Überbrückungsvorrichtung für einen Drehmomentwandler gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst die ausgangsseitige Platte eine erste Platte und eine zweite Platte, die miteinander verbunden sind und einander axial gegenüberliegen. Die eingangsseitige Platte ist axial zwischen der ersten Platte und der zweiten Platte angeordnet.
-
Bei einer Überbrückungsvorrichtung für einen Drehmomentwandler gemäß einem noch weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die dynamische Dämpfungsvorrichtung auf einer äußeren Umfangsseite der Mitte eines Torus des Drehmomentwandlers angeordnet.
-
Im Allgemeinen wird bei dem Drehmomentwandler an einem äußeren Umfangsbereich ein relativ großer Raum gebildet, so dass erfindungsgemäß die axialen Dimensionen insgesamt verringert werden können, indem die dynamische Dämpfungsvorrichtung in diesem Raum angeordnet wird.
-
Bei einer Überbrückungsvorrichtung für einen Drehmomentwandler gemäß einem noch weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung hat die dynamische Dämpfungsvorrichtung einen ersten Trägheitsring, einen zweiten Trägheitsring und eine Mehrzahl von elastischen Elementen. Der erste und der zweite Trägheitsring sind derart angeordnet, dass diese Ringe sich relativ zu der ausgangsseitigen Platte drehen können und dabei den äußeren Umfangsbereich und die ausgangsseitige Platte axial zwischen sich aufnehmen. Der erste und der zweite Trägheitsring sind miteinander verbunden und können sich relativ zueinander nicht drehen. Die mehrzähligen elastischen Elemente verbinden die ausgangsseitige Platte in der Drehrichtung elastisch mit dem ersten und dem zweiten Trägheitsring.
-
Bei dieser Ausbildung wird der äußere Umfangsbereich der ausgangsseitigen Platte als Teil der dynamischen Dämpfungsvorrichtung genutzt. Wie vorstehend angegeben, ist im Gegensatz zu der bekannten Vorrichtung die Platte als separates Element nicht erforderlich.
-
Bei einer Überbrückungsvorrichtung für einen Drehmomentwandler gemäß einem noch weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung haben der erste und der zweite Trägheitsring eine Mehrzahl von Fenstern für die Aufnahme der mehrzähligen elastischen Elemente. Jedes der mehrzähligen Fenster hat Endflächen und einen Begrenzungsbereich. Die Endflächen befinden sich in der Drehrichtung in Kontakt mit beiden Enden jedes der mehrzähligen elastischen Elemente. Der Begrenzungsbereich hindert jedes der mehrzähligen Elemente an einer axialen Bewegung.
-
Bei dieser Ausbildung sind die mehrzähligen elastischen Elemente in den mehrzähligen Fenstern des ersten und des zweiten Trägheitsrings aufgenommen. Ferner befinden sich die Endflächen jedes der mehrzähligen elastischen Elemente in Kontakt mit den Endflächen jedes der mehrzähligen Fenster. Darüber hinaus hindert der Begrenzungsbereich jedes der mehrzähligen Fenster jedes der mehrzähligen elastischen Elemente an einer axialen Bewegung.
-
Bei einer Überbrückungsvorrichtung für einen Drehmomentwandler gemäß einem noch weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung sind die mehrzähligen elastischen Elemente Schraubenfedern, die jeweils kreisbogenförmig sind.
-
Bei dieser Konstruktion sind die mehrzähligen elastischen Elemente der dynamischen Dämpfungsvorrichtung Schraubenfedern, die jeweils kreisbogenförmig (sogenannte Bogenfedern) sind. Daher kann im Bereich einer relativ niedrigen Drehzahl ein Hysteresedrehmoment erzeugt werden. Drehzahlschwankungen können somit auch in einem niedrigen Drehzahlbereich wirksam verhindert werden.
-
Bei einer Überbrückungsvorrichtung für einen Drehmomentwandler gemäß einen noch weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung sind die mehrzähligen elastischen Elemente auf der äußeren Umfangsseite des Torus des Drehmomentwandlers angeordnet und befinden sich dabei in Positionen, die sich mit dem Torus axial überlappen.
-
Bei der vorliegenden Vorrichtung sind die mehrzähligen elastischen Elemente der dynamischen Dämpfungsvorrichtung in dem Raum angeordnet, der sich in dem Drehmomentwandler auf der äußeren Umfangsseite des Torus befindet, und sind außerdem in Positionen angeordnet, die sich axial mit dem Torus überlappen. Daher kann die axiale Dimension der vorliegenden Vorrichtung insgesamt verringert werden.
-
Bei der Überbrückungsvorrichtung für einen Drehmomentwandler gemäß einer noch weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst der Dämpfungsbereich einen außenumfangsseitigen Dämpfungsbereich und einen innenumfangsseitigen Dämpfungsbereich. Der außenumfangsseitige Dämpfungsbereich enthält eine Mehrzahl von außenumfangsseitigen Torsionsfedern, in welche das Drehmoment von der Frontabdeckung eingeleitet wird. Der innenumfangsseitige Dämpfungsbereich ist an der inneren Umfangsseite des außenumfangsseitigen Dämpfungsbereichs angeordnet und enthält eine Mehrzahl von innenumfangsseitigen Torsionsfedern, die für eine Übertragung des Drehmoments auf die ausgangsseitige Platte konfiguriert sind. Die eingangsseitige Platte ist ferner ringförmig, hat eine Mehrzahl von außenumfangsseitigen Eingriffsbereichen an ihrem äußeren Umfangsbereich und einen innenumfangsseitigen Eingriffsbereich an ihrem inneren Umfangsbereich. Die mehrzähligen außenumfangsseitigen Eingriffsbereiche befinden sich im Eingriff mit den mehrzähligen außenumfangsseitigen Torsionsfedern. Der innenumfangsseitige Eingriffsbereich befindet sich im Eingriff mit den mehrzähligen innenumfangsseitigen Torsionsfedern.
-
Bei einer Überbrückungsvorrichtung für einen Drehmomentwandler gemäß einem noch weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung sind zumindest die mehrzähligen außenumfangsseitigen Torsionsfedern oder zumindest die mehrzähligen innenumfangsseitigen Torsionsfedern Schraubenfedern, die jeweils kreisbogenförmig sind.
-
Bei dieser Ausbildung haben zumindest die mehrzähligen außenumfangsseitigen Torsionsfedern oder zumindest die mehrzähligen innenumfangsseitigen Torsionsfedern jeweils eine Kreisbogenform. Daher lässt sich die Steifigkeit bei den Torsionseigenschaften verringern, während ein größerer Torsionswinkel erzielt werden kann.
-
Eine Überbrückungsvorrichtung für einen Drehmomentwandler gemäß einem noch weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst ferner eine Antriebsplatte, die an der Frontabdeckung befestigt ist, sich zum Teil mit den mehrzähligen außenumfangsseitigen Torsionsfedern im Eingriff befindet und konfiguriert ist für die Übertragung des Drehmoments von der Frontabdeckung auf die mehrzähligen außenumfangsseitigen Torsionsfedern.
-
Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
-
Wie vorstehend ausgeführt wurde, lässt sich erfindungsgemäß eine dynamische Dämpfungsvorrichtung für eine Überbrückungsvorrichtung realisieren, die einfach gebaut ist und deren Herstellungskosten geringer sind.
-
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
-
1 ist eine Schnittansicht einer Konstruktion eines Drehmomentwandlers gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
-
2 zeigt schematisch eine Überbrückungsvorrichtung als Auszug aus 1;
-
3 ist eine Schnittansicht einer Konstruktion eines Anschlagmechanismus;
-
4 zeigt schematisch eine dynamische Dämpfungsvorrichtung als Auszug aus 1;
-
5 ist eine Teilvorderansicht der dynamischen Dämpfungsvorrichtung;
-
BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN
-
Praktisches Ausführungsbeispiel 1
-
[Gesamtkonstruktion]
-
1 zeigt einen Drehmomentwandler 1 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. In 1 ist eine Antriebsmaschine auf der linken Seite angeordnet. Ein Drehmomentwandler und ein Getriebe sind auf der rechten Seite angeordnet. Eine Linie O-O in 1 kennzeichnet eine Drehachse des Drehmomentwandlers.
-
Der Drehmomentwandler 1 ist eine Vorrichtung, die konfiguriert ist für die Übertragung eines Drehmoments von einer antriebsmaschinenseitigen Kurbelwelle (in den Zeichnungen nicht dargestellt) auf eine Eingangswelle des Getriebes. Der Drehmomentwandler 1 hat eine Frontabdeckung 2, die an einem antriebsmaschinenseitigen Element befestigt ist, einen Drehmomentwandlerkörper 6, der aus drei Arten von Flügelrädern (einem Pumpenrad 3, einem Turbinenrad 4 und einem Leitrad 5) gebildet ist, und eine Überbrückungsvorrichtung 7.
-
Die Frontabdeckung 2 ist ein scheibenförmiges Element und ist an ihrem äußeren Umfangsbereich mit einem außenumfangsseitigen rohrförmigen Bereich 10 versehen. Der außenumfangsseitige rohrförmige Bereich 10 springt in Richtung auf das Getriebe vor. Das Pumpenrad 3 hat ein Pumpenradgehäuse 3a, eine Mehrzahl von Pumpenradflügeln 3b und einen Kern 3c. Das Pumpenradgehäuse 3a ist an dem außenumfangsseitigen rohrförmigen Bereich 10 der Frontabdeckung 2 festgeschweißt. Die mehrzähligen Pumpenradflügel 3b sind an der Innenseite des Pumpenradgehäuses 3a befestigt. Der Kern 3c stützt die mehrzähligen Pumpenradflügel 3b. Ferner hat das Pumpenrad 3 eine Pumpenradnabe 12, die an der inneren Umfangsseite des Pumpenradgehäuses 3a montiert ist.
-
Das Turbinenrad 4 liegt dem Pumpenrad 3 in einer Fluidkammer gegenüber. Das Turbinenrad 4 hat ein Turbinenradgehäuse 4a, eine Mehrzahl von Turbinenradflügeln 4b, die an der Innenseite des Turbinenradgehäuses 4a befestigt sind, und einen Kern 4c, der die mehrzähligen Turbinenradflügel 4b stützt. Ferner hat das Turbinenrad 4 eine Turbinenradnabe 13, die an der inneren Umfangsseite des Turbinenradgehäuses 4a befestigt ist. Die Turbinenradnabe 13 hat einen Flansch 13a, der sich zur äußeren Umfangsseite erstreckt, und einen rohrförmigen Bereich 13b, der sich zur Antriebsmaschinenseite erstreckt. Der innere Umfangsbereich des Turbinenradgehäuses 4a ist durch eine Mehrzahl von Nieten 14 an dem Flansch 13a der Turbinenradnabe 13 befestigt. Ferner ist die Eingangswelle des Getriebes (in der Zeichnung nicht dargestellt) mit dem inneren Umfangsbereich der Turbinenradnabe 13 keilverbunden.
-
Das Leitrad 5 ist ein Mechanismus, der konfiguriert ist zum Regulieren des Hydraulikölflusses, der aus dem Turbinenrad 4 in das Pumpenrad 3 zurückkehrt, und zwischen dem inneren Umfangsbereich des Pumpenrads 3 und jenem des Turbinenrads 4 angeordnet ist. Das Leitrad 5 umfasst hauptsächlich einen Leitradträger 5a, eine Mehrzahl von Leitradschaufeln 5b, die an der äußeren Umfangsfläche des Leitradträgers 5a angeordnet sind, und einen Kern 5c, der an den äußeren Umfangsbereichen der Leitradschaufeln 5 vorgesehen ist. Der Leitradträger 5a wird über eine Einwegkupplung 15 durch eine stationäre Welle (in den Zeichnungen nicht dargestellt) gestützt.
-
Es ist zu beachten, dass in 1 die Mitte eines Torus mit dem Bezugszeichen "C" gekennzeichnet ist. Die Mitte C des Torus entspricht der Mitte eines von den jeweiligen Kernen 3c, 4c und 5c des Pumpenrads 3, des Turbinenrads 4 und des Leitrads 5 umschlossenen Raums.
-
[Gesamtkonstruktion der Überbrückungsvorrichtung 7]
-
2 zeigt die Überbrückungsvorrichtung 7 als Auszug aus 1. Die Überbrückungsvorrichtung 7 ist in einem Raum zwischen der Frontabdeckung 2 und dem Turbinenrad 4 angeordnet. Die Überbrückungsvorrichtung 7 umfasst einen Kolben 20, eine Antriebsplatte 21, eine Mehrzahl von außenumfangsseitigen Torsionsfedern 22 (außenumfangsseitige Dämpfungsbereiche), eine angetriebene Platte 23 (ein Paar von ausgangsseitigen Platten), eine Mehrzahl von innenumfangsseitigen Torsionsfedern 24 (innenumfangsseitige Dämpfungsbereiche), ein Zwischenelement 25 (eingangsseitige Platte) und eine dynamische Dämpfungsvorrichtung 26.
-
[Kolben 20]
-
Der Kolben 20 ist eine scheibenförmige Platte und ist auf der Getriebeseite der Frontabdeckung 2 angeordnet. Der Kolben 20 ist an seinem inneren Umfangsende mit einem rohrförmigen Bereich 20a versehen. Der rohrförmige Bereich 20a erstreckt sich zur Getriebeseite. Der rohrförmige Bereich 20a des Kolbens 20 wird durch die äußere Umfangsfläche des rohrförmigen Bereichs 13b der Turbinennabe 13 derart gestützt, dass sich der rohrförmige Bereich 20a in der axialen Richtung bewegen und relativ zu dem rohrförmigen Bereich 13b drehen kann. Ferner ist der Kolben 20 ist an seinem äußeren Umfangsbereich mit einem ebenen Bereich 20b versehen. Ein Reibbelag 28, der ringförmig ist, ist an der frontabdeckungsseitigen Fläche des ebenen Bereichs 20b befestigt. Wenn das Reibelement 28 an die Frontabdeckung 2 angepresst wird, wird ein Drehmoment von der Frontabdeckung 2 auf den Kolben 20 übertragen. Mit anderen Worten: der Kolben 20 und das Reibelement 28 bilden einen Kupplungsbereich.
-
[Antriebsplatte 21]
-
Die Antriebsplatte 21 ist an der getriebeseitigen Seitenfläche des äußeren Umfangsbereichs des Kolbens 20 befestigt. Insbesondere hat die Antriebsplatte 21 eine Scheibenform und ist durch Niete 30 an ihrem inneren Umfangsbereich 21 an der getriebeseitigen Fläche des Kolbens 20 befestigt.
-
Wie in 2 gezeigt ist, ist die Antriebsplatte 21 in ihrem äußeren Umfangsbereich mit einer Mehrzahl von Eingriffsbereichen 21b versehen. Jeder Eingriffsbereich 21b hat einen Teil, der durch Stanzen eines Zwischenbereichs der Antriebsplatte 21 zur Getriebeseite gebildet ist, und einen Teil, der durch Biegen der äußeren Umfangskante der Antriebsplatte 21 zur Getriebeseite und zur inneren Umfangsseite gebildet ist. Die Eingriffsbereiche 21b befinden sich mit den beiden Umfangsenden der jeweiligen außenumfangsseitigen Torsionsfedern 22 im Eingriff.
-
Es ist zu beachten, dass die Antriebsplatte 21 außer in ihrem Bereich, in dem die Eingriffsbereiche 21b vorgesehen sind, mit Federstützbereichen 21c versehen ist. Die Federstützbereiche 21 werden gebildet, indem der äußere Umfangsbereich und der radiale Zwischenbereich der Antriebsplatte 21 zur Getriebeseite gebogen werden, und stützen die außenumfangsseitigen Torsionsfedern von der äußeren Umfangsseite und von der inneren Umfangsseite.
-
Einer der Federstützbereiche 21c, der die außenumfangsseitigen Torsionsfedern 22 von der inneren Umfangsseite stützt, ist teilweise mit einer Mehrzahl von Kontaktbereichen 21d versehen, die als Anschläge wirken. Die Kontaktbereiche 21d werden gebildet, indem ein Teil dieses Federstützbereichs 21c zur inneren Umfangsseite gebogen wird.
-
[Außenumfangsseitige Torsionsfedern 22]
-
Jede der mehrzähligen außenumfangsseitigen Torsionsfedern 22 ist eine Bogenfeder, die kreisbogenförmig ist. Im freien Zustand, das heißt, wenn die außenumfangsseitigen Torsionsfedern nicht in der Überbrückungsvorrichtung 7 montiert sind, behält jede der außenumfangsseitigen Torsionsfedern 22 die Kreisbogenform.
-
Vorliegend sind als außenumfangsseitige Torsionsfedern 22 Bogenfedern vorgesehen. Im aktivierten Zustand erfolgt ein relativ fester Kontakt der außenumfangsseitigen Torsionsfedern 22 mit dem außenumfangsseitigen Federstützbereich der Federstützbereiche 21c der Antriebsplatte 21. Aus diesem Grund wird ein relativ großes Hysteresedrehmoment zwischen den außenumfangsseitigen Torsionsfedern 22 und der Antriebsplatte 21 erzeugt.
-
[Angetriebene Platte 23]
-
Die angetriebene Platte 23 umfasst eine erste Platte 32, die auf der Antriebsmaschinenseite angeordnet ist, und eine zweite Platte 33, die auf der Getriebeseite angeordnet ist. Die erste Platte 32 und die zweite Platte 33 sind jeweils scheibenförmig.
-
Die inneren Umfangsbereiche der ersten Platte 32 und der zweiten Platte 33 sind durch Niete 14 an dem Flansch 13a der Turbinenradnabe 13 befestigt. Außerdem sind die äußeren Umfangsbereiche der beiden Platten 32 und 33 in einem vorgegebenen axialen Abstand durch Anschlagbolzen 35 festgelegt. Mit anderen Worten: die erste Platte 32 und die zweite Platte 33 liegen einander mit einem axialen Abstand gegenüber, mit Ausnahme ihrer inneren Umfangsbereiche, die aneinander befestigt sind. Die beiden Platten 32 und 33 können sich vorliegend relativ zu der Turbinenradnabe 13 nicht drehen und können sich axial nicht bewegen.
-
Die erste Platte 32 und die zweite Platte 33 sind in ihren radialen Zwischenbereichen jeweils mit Fenstern 32a und Fenstern 33a versehen. Die äußere Umfangskante und die innere Umfangskante jedes Fensters 32a, 33a sind ausgeschnitten und axial nach außen hochgezogen. Die innenumfangsseitigen Torsionsfedern 24 werden durch die Fenster 32a und 33a an einer Bewegung in der axialen Richtung gehindert.
-
[Innenumfangsseitige Torsionsfedern 24 und Zwischenelement 25]
-
Das Zwischenelement 25 ist axial zwischen der Antriebsplatte 21 und dem Turbinenrad 4 angeordnet und liegt axial zwischen der ersten Platte 32 und der zweiten Platte 33. Das Zwischenelement 25 ist ein Element, in welches über die Antriebsplatte 21 und die außenumfangsseitigen Torsionsfedern 22 ein Drehmoment von der Frontabdeckung 2 eingeleitet wird. Die Zwischenplatte 25 kann sich relativ zu der Antriebsplatte 21 und zu der angetriebenen Platte 23 drehen.
-
Das Zwischenelement 25 ist ein ringplattenförmiges Element und hat eine Mehrzahl von außenumfangsseitigen Eingriffsbereichen 25a, eine Mehrzahl von länglichen Öffnungen 25b und eine Mehrzahl von Öffnungen 25c (innenumfangsseitiger Eingriffsbereich) für die Aufnahme von Federn.
-
Die außenumfangsseitigen Eingriffsbereiche 25a sind an dem äußeren Umfangsende des Zwischenelements 25 vorgesehen und sind umfangsseitig in vorgegebenen Abständen ausgerichtet. Die außenumfangsseitigen Eingriffsbereiche 25a werden gebildet, indem das äußere Umfangsende des Zwischenelements 25 zur Antriebsmaschinenseite gebogen wird. Jeder außenumfangsseitige Eingriffsbereich 25a ist zwischen zwei einander benachbarten außenumfangsseitigen Torsionsfedern der außenumfangsseitigen Torsionsfedern 22 angeordnet und befindet sich im Eingriff mit dem Ende einer Seite einer der beiden benachbarten außenumfangsseitigen Torsionsfedern 22 und mit dem Ende der anderen Seite der anderen außenumfangsseitigen Torsionsfeder der beiden benachbarten außenumfangsseitigen Torsionsfedern 22.
-
Die mehrzähligen länglichen Öffnungen 25b sind an der inneren Umfangsseite des außenumfangsseitigen Eingriffsbereichs 25a vorgesehen und sind in umfangsseitigen in vorgegebenen Abständen ausgerichtet. Jede längliche Öffnung 25b ist umfangsseitig länglich und hat eine Kreisbogenform. Die Anschlagbolzen 35 durchgreifen jeweils die länglichen Öffnungen 25b. Dadurch können sich die angetriebene Platte 23 und das Zwischenelement 25 relativ zueinander drehen, solange sich jeder Anschlagbolzen 35 im Inneren jeder länglichen Öffnung 25b bewegen kann. Mit anderen Worten: die angetriebene Platte 23 und das Zwischenelement 25 sind so ausgebildet, dass sie an einer Drehung relativ zueinander gehindert werden, wenn der jeweilige Anschlagbolzen 35 an einer der Endflächen der jeweiligen länglichen Öffnung 25b anschlägt.
-
Die mehrzähligen Öffnungen 25c sind weiter auf der inneren Umfangsseite der länglichen Öffnungen 25b angeordnet und sind umfangsseitig in vorgegebenen Abständen ausgerichtet. Die innenumfangsseitigen Torsionsfedern 24 werden jeweils in den Öffnungen 25c aufgenommen. Die Endflächen jeder Öffnung 25c wirken als innenumfangsseitiger Eingriffsbereich, der für den Kontakt mit den Endflächen jeder innenumfangsseitigen Torsionsfeder 24 konfiguriert ist.
-
[Anschlagmechanismus]
-
Die Überbrückungsvorrichtung 7 hat einen Anschlagmechanismus 40 zum Begrenzen der relativen Drehung zwischen der Antriebsplatte 21 und der angetriebenen Platte 23 (insbesondere der ersten Platte 32) auf einen vorgegebenen Drehwinkel. Wie in der Vergrößerung von 3 gezeigt, hat der Anschlagmechanismus 40 die Kontaktbereiche 21d, die an einem Teil des innenumfangsseitigen Federstützbereichs 21 der Antriebsplatte 21 vorgesehen sind, und Anschlagklauen 32b, die an dem äußeren Umfangsende der die angetriebene Platte 23 bildenden ersten Platte 32 vorgesehen sind. Die Kontaktbereiche 21d und die Anschlagklauen 32b sind in Positionen vorgesehen, in denen sie sich radial überlappen.
-
Wie vorstehend beschrieben wurde, werden die Kontaktbereiche 21d gebildet, indem ein Teil des innenumfangsseitigen Federstützbereichs 21c zur inneren Umfangsseite gebogen wird. Die Kontaktbereiche 21d sind umfangsseitig in vorgegebenen Abständen angeordnet. Aus diesem Grund können sich die Antriebsplatte 21 und die angetriebene Platte 23 relativ zueinander drehen, solange sich die jeweilige Anschlagklaue 32b zwischen zwei benachbarten Kontaktbereichen 21d bewegen kann. Mit anderen Worten: die beiden Platten 21 und 23 sind derart konfiguriert, dass sie an einer Drehung relativ zueinander gehindert werden, wenn die jeweilige Anschlagklaue 32b an einem der beiden benachbarten Kontaktbereiche 21d anschlägt.
-
[Dynamische Dämpfungsvorrichtung 26]
-
Die dynamische Dämpfungsvorrichtung 26 ist an dem äußeren Umfangsbereich der die angetriebene Platte 23 bildenden zweiten Platte 33 vorgesehen. Wie in 4 gezeigt ist, umfasst die dynamische Dämpfungsvorrichtung 26 einen ersten Trägheitsring 41, einen zweiten Trägheitsring 42 und eine Mehrzahl von Schraubenfedern 43 (elastische Elemente).
-
Die zweite Platte 33 erstreckt sich weiter zur äußeren Umfangsseite als die äußere Peripherie des Drehmomentwandlerkörpers 6. Außerdem ist die zweite Platte 33 mit einem ersten ebenen Bereich 33b als ihrem äußeren Umfangsbereich versehen. Der ebene Bereich 33b ist von dem anderen Bereich der zweiten Platte 33 zur Getriebeseite versetzt. Darüber hinaus ist der ebene Bereich 33b mit Öffnungen 33c versehen, die in Umfangsrichtung in vorgegebenen Abständen ausgerichtet sind.
-
Der erste Trägheitsring 41 und der zweite Trägheitsring 42 sind derart angeordnet, dass sich die Trägheitsringe relativ zu der zweiten Platte 33 drehen können und den ebenen Bereich 33b der zweiten Platte 33 dabei axial zwischen sich aufnehmen. Wie 5 zeigt, sind der erste Trägheitsring 41 und der zweite Trägheitsring 42 in Bereichen, die sich nicht mit den Öffnungen 33c überlappen, durch Niete 44 aneinander befestigt. Aus diesem Grund können sich der erste Trägheitsring 41 und der zweite Trägheitsring 42 relativ zueinander nicht drehen und können sich in der axialen Richtung relativ zueinander auch nicht bewegen.
-
Der erste Trägheitsring 41 und der zweite Trägheitsring 42 sind formgleich. Insbesondere sind der erste und der zweit Trägheitsring 41 und 42 ringplattenförmig. Wie in 5 gezeigt ist, hat jeder Trägheitsring 41, 42 vier große Fenster 41a, 42a und zwei kleine Fenster 41b, 42b. Zwei Paare von großen Fenstern 41a und 42a liegen über die Drehachse den anderen beiden Paaren gegenüber, während ein Paar von kleinen Fenstern 41b und 42b dem anderen Paar über die Drehachse gegenüberliegt.
-
Jedes Paar von großen Fenstern 41a und 42a nimmt eine große Schraubenfeder 43a auf, die über eine relativ große Federlänge verfügt. Zum anderen nimmt jedes Paar von kleinen Fenstern 41b und 42b eine kleine Schraubenfeder 43b auf, deren Federlänge kürzer ist als die der großen Schraubenfeder 43a. Die großen Schraubenfedern 43a und die kleinen Schraubenfedern 43b sind Bogenfedern, die in einem freien Zustand jeweils eine Kreisbogenform aufweisen.
-
Es sollte beachtet werden, dass sich jedes Fenster 41a, 42a, 41b, 42b an seinen beiden Enden mit den beiden Enden seiner relevanten Schraubenfeder 43a, 43b in Kontakt befindet. Ferner sind die äußere Umfangskante und die innere Umfangskante jedes Fensters 41a, 42a, 41b, 42b ausgeschnitten und axial nach außen hochgezogen. Die ausgeschnittenen und hochgezogenen Bereich schränken die radiale und die axiale Bewegung jeder großen Schraubenfeder 43a und jeder kleinen Schraubenfeder 43b ein, die in dem jeweiligen Fenster 41a, 42a, 41b, 42b aufgenommen sind.
-
Wie aus 4 offensichtlich ist, sind die Schraubenfedern 43 auf der äußeren Umfangsseite der Mitte C des Torus des Drehmomentwandlerkörpers 6 angeordnet. Ferner sind die Schraubenfedern 43 in Positionen angeordnet, in denen sie sich mit dem Torus überlappen.
-
[Funktionsweise]
-
In einem deaktivierten Kupplungszustand, in dem die Überbrückungsvorrichtung 7 nicht betätigt wird, wird ein Drehmoment von der Frontabdeckung 2 auf das Pumpenrad 3 übertragen. Das Hydrauliköl, das durch die Pumpenradflügel 3b des Pumpenrads angetrieben wird, dreht das Turbinenrad. Das Drehmoment 4 des Turbinenrads 4 wird über die Turbinenradnabe auf die Eingangswelle des Getriebes (in den Zeichnungen nicht gezeigt) übertragen.
-
Wenn die Geschwindigkeit eines Fahrzeugs einen vorgegebenen oder darüber hinausgehenden Wert erreicht, wird der Kolben 20 in Richtung auf die Frontabdeckung 2 bewegt und das Reibelement 28 an die Reibfläche der Frontabdeckung 2 angepresst. Dadurch wird ein eingerückter Zustand der Kupplung hergestellt und das Drehmoment über die angetriebene Platte 21 von dem Kolben 20 auf die außenumfangsseitigen Torsionsfedern 22 übertragen. Das auf die außenumfangsseitigen Torsionsfedern 22 übertragene Drehmoment wird über das Zwischenelement 25 auf die innenumfangsseitigen Torsionsfedern 24 übertragen. Das Drehmoment, das auf die innenumfangsseitigen Torsionsfedern 24 übertragen wird, wird über die angetriebene Platte 23 auf die Turbinenradnabe 13 übertragen.
-
[Funktionsweise der dynamischen Dämpfungsvorrichtung 26]
-
Die dynamische Dämpfungsvorrichtung 26 wird durch die Drehung der angetriebenen Platte 25 betätigt, und durch die Wirkung der dynamischen Dämpfungsvorrichtung 26 werden Drehmomentschwankungen der Antriebsmaschine verhindert. Mit anderen Worten: die Drehung der zweiten Platte 33, die die angetriebene Platte 23 bildet, und die des ersten und des zweiten Trägheitsrings 41 und 42 sind durch die Wirkung der Schraubenfedern 43 in der Phase verschoben. Insbesondere schwankt bei einer vorgegebenen Antriebmaschinendrehzahl die Drehzahl des ersten und des zweiten Trägheitsrings 41 und 42 in der Phase, wodurch die Drehzahlschwankung der angetriebenen Platte 23, die die zweite Platte 33 enthält, aufgehoben wird. Durch diese Phasenverschiebung kann die Drehzahlschwankung des Getriebes gedämpft werden.
-
Vorliegend werden als Schraubenfedern 43 der dynamischen Dämpfungsvorrichtung 26 Bogenfedern verwendet. Mit dieser Konstruktion wird in der dynamischen Dämpfungsvorrichtung ein relativ großes Hysteresedrehmoment erzeugt. Aus diesem Grund ist es möglich, die durch die dynamische Dämpfungsvorrichtung erzeugte Resonanzspitze so weit wie möglich zu senken.
-
[Weitere beispielhafte Ausführungsformen]
-
Vorliegende Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebenen bevorzugten Ausführungsformen beschränkt. Vielmehr sind innerhalb des Rahmens der Erfindung vielfältige Änderungen oder Modifikationen möglich.
- (a) In der vorstehenden beispielhaften Ausführungsform werden als außenumfangsseitige Torsionsfedern und auch als innenumfangsseitige Torsionsfedern Bogenfedern verwendet. Diese Torsionsfedern sind jedoch nicht speziell auf Bogenfedern beschränkt.
- (b) In der vorstehenden beispielhaften Ausführungsform wurde eine Konstruktion erläutert, die die außenumfangsseitigen Torsionsfedern und auch die innenumfangsseitigen Torsionsfedern umfasst. Die Erfindung ist jedoch in ähnlicher Weise bei einer Konstruktion anwendbar, die eine der beiden Federarten umfasst.
- (c) In der vorstehenden beispielhaften Ausführungsform ist das Reibelement an der frontabdeckungsseitigen Fläche des Kolbens befestigt. Die Erfindung ist jedoch ähnlich bei einer Vorrichtung anwendbar, die mit einem Kupplungsbereich versehen ist, der aus einer Mehrzahl von Reibelementen gebildet ist und konfiguriert ist für die Übertragung eines Drehmoments von einer Frontabdeckung über den Kupplungsbereich auf Torsionsfedern.
-
Bezugszeichenliste
-
- 1
- Drehmomentwandler
- 2
- Frontabdeckung
- 3
- Pumpenrad
- 4
- Turbinenrad
- 7
- Überbrückungsvorrichtung
- 20
- Kolben
- 21
- Antriebsplatte
- 22
- außenumfangsseitige Torsionsfedern
- 23
- angetriebene Platte
- 25
- Zwischenelement
- 26
- dynamische Dämpfungsvorrichtung
- 28
- Reibelement
- 32
- erste Platte
- 33
- zweite Platte
- 41
- erster Trägheitsring
- 42
- zweiter Trägheitsring
- 43
- Schraubenfedern
