DE19527527A1 - Drehmomentwandler mit einer Überbrückungsvorrichtung und einer Schwingungsdämpfungsvorrichtung - Google Patents
Drehmomentwandler mit einer Überbrückungsvorrichtung und einer SchwingungsdämpfungsvorrichtungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft einen Drehmomentwandler mit einer
Überbrückungsvorrichtung und einer Schwingungsdämpfungsvor
richtung.
Insbesondere betrifft die Erfindung eine Torsionsvibrations
dämpfungsvorrichtung, die eingepaßte Fluidkammerabschnitte
mit in diesen angeordneten Gleitteilen aufweist, welche ei
nen Fluidströmungswiderstand in Abhängigkeit einer Verschie
bung der relativ drehbeweglichen zugeordneten Abschnitte
erzeugen.
Bekannte Drehmomentwandler weisen üblicherweise einen Fluid
kupplungsmechanismus zum Übertragen eines Drehmomentes zwi
schen der Kurbelwelle eines Motors und der Eingangswelle
eines automatischen Getriebes auf. In den letzten Jahren
wurden zur Verbesserung des Kraftstoffverbrauchs Drehmoment
wandler mit Überbrückungsvorrichtungen versehen, die beim
Erreichen vorbestimmter Betriebsbedingungen den Drehmoment
wandler überbrücken, so daß das Drehmoment von der Kurbel
welle des Motors direkt zum Automatikgetriebe übertragen
werden kann, wobei die Fluidkupplungsvorrichtung umgangen
wird. Beim Einrücken verursachen die Überbrückungsvorrich
tungen bzw. Überbrückungskupplungen häufig ein Zittern bzw.
eine Vibration. Ferner wird die Überbrückungsvorrichtung im
eingerückten Zustand Vibrationen unterworfen, die durch
plötzliches Beschleunigen oder Abbremsen verursacht werden,
oder auch durch andere Schwingungen die von im Zusammenhang
mit dem Verbrennungsmotor stehenden Umständen herrühren.
Folglicherweise sind Torsionsvibrationsdämpfungsvorrichtun
gen üblicherweise bei Überbrückungsvorrichtungen zum Dämpfen
der Vibrationen bzw. Schwingungen vorgesehen.
Eine bekannte Torsionsschwingungsdämpfungsvorrichtung, die
bei einer Überbrückungsvorrichtung in einem Drehmomentwand
ler vorgesehen ist, weist eine Fluidkammer auf, welche eine
Öffnung hat, die sich kreisförmig erstreckt und die mit vis
kosem Fluid gefüllt ist. Ein Gleitteil ist innerhalb der
Fluidkammer angeordnet, teilt die Fluidkammer in Kreisrich
tung in separate Zellen und ist in Kreisrichtung relativ
innerhalb der Fluidkammer beweglich. Das Gleitteil steht mit
einem Drehteil in Kontakt, das mit der Eingangswelle des
Getriebes verbunden ist und bewegt das Drehteil. Eine Dich
tung ist zur Abdichtung der Öffnung vorgesehen. Eine relati
ve Bewegung durch das Gleitteil innerhalb der Kammer läßt
das Fluid durch einen Spalt zwischen den Innenflächen der
Kammer und den Außenflächen des Gleitteiles von einer Zelle
der Kammer zur anderen hindurchströmen, um einen viskosen
Widerstand zu erzeugen. Das Dichtelement tritt in einen
Druckkontakt mit anderen Elementen, die außerhalb des Gehäu
ses angeordnet sind, um die Öffnung der Fluidkammer abzu
dichten. Da das Dichtelement außerhalb der Fluidkammer ange
ordnet ist, tendiert es jedoch zu Deformationen. Die Defor
mationen des Dichtelementes verursachen wiederum einen Leck
fluß von viskosem Fluid durch die Fluidkammer und daher kann
ein erwünschtes Niveau an viskosem Widerstand nicht erreicht
werden.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, einen Drehmomentwandler
zu schaffen, der eine verbesserte Dichtleistung innerhalb
der Fluidkammer seiner Torsionsschwingungsdämpfungsvorrich
tung aufweist, um ein erwünschtes Niveau an viskosem Wider
stand erreichbar zu machen.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch die Ansprüche 1, 8
bzw. 12.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist erfin
dungsgemäß ein Drehmomentwandler mit einer Überbrückungsvor
richtung und einer zugeordneten Schwingungsdämpfungsvorrich
tung vorgesehen. Der Drehmomentwandler weist ein Leistungs
aufnahmeteil und ein Leistungsabgabeteil auf, die konzen
trisch zueinander angeordnet und relativ zueinander drehbe
wegbar sind. Ein Scheibenteil ist mit dem Leistungsabgabe
teil verbunden und weist eine Mehrzahl von Vorsprüngen auf.
Erste und zweite Seitenplatten sind um das Scheibenteil
angeordnet, mit diesen für eine begrenzte Drehverschiebung
bezüglich des Scheibenteils verbunden und Abschnitte der
ersten und zweiten Seitenplatten begrenzen eine Ringkammer
zwischeneinander. Ein Federteil ist zwischen einem Abschnitt
des Scheibenteils und den ersten und zweiten Seitenplatten
angeordnet und verbindet das Scheibenteil und die ersten und
zweiten Seitenplatten elastisch miteinander. Ein Kolbenteil
ist mit den ersten und zweiten Seitenplatten für eine Dre
hung mit diesen verbunden. Das Kolbenteil kann relativ mit
dem Leistungsaufnahmeteil in Eingriff treten. Zumindestens
zwei Fluidkammern sind innerhalb der Ringkammer angeordnet
und mit den ersten und zweiten Seitenplatten für eine Dre
hung mit diesen verbunden. Jede der Fluidkammern weist fer
ner eine angeschrägte Umfangsöffnung auf. Ein Gleitteil ist
innerhalb wenigstens einer der Fluidkammern angeordnet und
unterteilt die Fluidkammer in zwei Unterkammern, wobei das
Gleitteil relativ in Kreis- bzw. Umfangsrichtung innerhalb
der Fluidkammer bewegbar ist und einen Eingriffsabschnitt
aufweist, der sich in die langgstreckte Umfangsöffnung er
streckt. Das Gleitteil ist mit einer Nut versehen. Jeder
Vorsprung erstreckt sich durch eine der langgestreckten
Umfangsöffnungen in die Nut. Das Gleitteil und die Innenflä
chen der Fluidkammer begrenzen eine Drossel, durch welche
Fluid in Abhängigkeit von einer Drehverstellung des Gleit
teiles bezüglich der Fluidkammer strömt. Eine Dichtung ist
innerhalb der Fluidkammer angeordnet und ist drehbeweglich
mit dem Gleitteil. Die Dichtung dichtet die langgestreckte
Umfangsöffnung.
Vorzugsweise ist jede der Fluidkammern mit einer umfangssei
tigen Innenwand versehen, wobei ein Teil dieser Innenwand
die langgestreckte Umfangsöffnung bildet. Weiterhin kontak
tiert die Dichtung die umfangsseitige Innenwand, um die
langgestreckte Umfangsöffnung in Abhängigkeit eines erhöhten
Fluiddruckes innerhalb der Fluidkammer abzudichten.
Vorzugsweise ist jede der Fluidkammern mit einem Paar von
eingepaßten (zwischen ihnen angeordneten) bogenförmigen
Kammergehäuseteilen versehen.
Vorzugsweise ist jedes der bogenförmigen Kammergehäuseteile
mit einer umfangsseitigen Innenwand versehen, welche in Kom
bination die langgestreckte Umfangsöffnung begrenzt. Ferner
liegt die Dichtung an den umfangsseitigen Innenwänden an, um
die langgestreckte Umfangsöffnung in Abhängigkeit von einem
erhöhten Fluiddruck innerhalb der Fluidkammer abzudichten.
Vorzugsweise ist jedes der bogenförmigen Kammergehäuseteile
mit einem Spalt (Freiraum) zwischen jeder der umfangseitigen
Innenwände und einem Gehäuseabschnitt jedes der bogenförmi
gen Kammergehäuseteile (Kammerschalenteile) versehen, wobei
die Dichtung innerhalb des Spaltes für eine radiale Bewegung
angeordnet ist.
Vorzugsweise sind das Gleitteil und die Dichtung einstückig
ausgebildet.
Vorzugsweise wird das Gleitteil von zwei separaten Gleitele
menten gebildet, wobei jedes Gleitelement einstückig mit
einem zugeordneten Dichtteil versehen ist, wobei jedes zuge
ordnete Dichtteil eine langgestreckte Bogenform aufweist und
mit einem der Gleitteile an jedem Ende des Dichtteils verse
hen ist, und wobei jedes der Enden des Dichtteiles sich in
separate benachbarte Fluidkammern erstreckt.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist ein
Drehmomentwandler mit einer Überbrückungsvorrichtung (Über
brückungskupplung) und einer Vibrationsdämpfungsvorrichtung
versehen. Die Überbrückungsvorrichtung ist zwischen einem
Leistungsaufnahmeteil (Eingangswelle) des Drehmomentwandlers
und einem Leistungsabgabeteil (Ausgangswelle) desselben an
geordnet und weist eine mit Fluid gefüllte Vibrationsdämp
fungsvorrichtung auf. Die fluidgefüllte Vibrationsdämpfungs
vorrichtung ist mit einer Mehrzahl von ringförmig angeord
neten bogenförmigen Fluidkammern versehen, die mit dem Auf
nahmeabschnitt und dem Abgabeabschnitt für eine Drehung mit
diesen verbunden sind. Jede der bogenförmigen Fluidkammern
ist mit einer langgestreckten Öffnung an einem radial inne
ren Teil versehen, der sich in Umfangsrichtung erstreckt.
Die Vibrationsdämpfungsvorrichtung weist ferner eine Mehr
zahl von ringförmig angeordneten Gleitdichtelementen auf,
von denen jedes Gleitdichtelement mit einem bogenförmigen
Dichtabschnitt und zwei blockförmigen Gleitelementen verse
hen ist. Eines der blockförmigen Gleitelemente ist an jedem
Ende des bogenförmigen Dichtabschnittes angeordnet, wobei
sich der bogenförmige Dichtabschnitt zwischen benachbarten
bogenförmigen Fluidkammern erstreckt, so daß die blockför
migen Gleitelemente in benachbarten bogenförmigen Fluidkam
mern angeordnet sind. Die bogenförmigen Dichtabschnitte le
gen sich an einen Teil der bogenförmigen Fluidkammern be
nachbart zu den langgestreckten Öffnungen an, um diese abzu
dichten, und das Gleitdichtteil legt sich entweder an dem
Leistungsaufnahmeteil oder dem Leistungsabgabeteil für eine
Drehung mit diesem an. Die blockförmigen Gleitelemente tei
len die Fluidkammern in separate Unterkammern und sind rela
tiv zu den Fluidkammern in Kreis-(Umfangs-)Richtungen beweg
lich. Drosseln werden zwischen den Innenflächen der Fluid
kammern und den Außenflächen der blockförmigen Gleitelemente
zur Erzeugung eines Fluidströmungswiderstandes in Abhängig
keit einer Relativbewegung der blockförmigen Gleitelemente
in der Fluidkammer gebildet.
Vorzugsweise weisen die Fluidkammern Wandbereiche auf, die
die langgestreckten Öffnungen begrenzen, und die bogenförmi
gen Dichtabschnitte kontaktieren die Wandbereiche, um die
langgestreckten Öffnungen in Abhängigkeit von einem Fluid
druck innerhalb der Fluidkammern abzudichten.
Vorzugsweise weist jede der Fluidkammern ferner ein Paar von
zwischenliegenden Gehäuse- bzw. Schalenteilen auf.
Vorzugsweise sind zwei der blockförmigen Gleitelemente Ende
an Ende in jeder der Fluidkammern angeordnet, wobei jedes
der beiden blockförmigen Gleitelemente von benachbarten
Gleitdichtelementen stammt.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist ein
Drehmomentwandler mit einer Überbrückungsvorrichtung und
einer Vibrationsdämpfungsvorrichtung vorgesehen und weist
einen Frontdeckel und ein Leistungsabgabeelement auf, das
für eine Drehmomentübertragung vom Frontdeckel zum Lei
stungsabgabeelement vorgesehen ist. Ein Kolbenelement kann
selektiv mit dem Vorderdeckel (vorderem Gehäuseabschnitt) in
Eingriff treten und das scheibenartige Element ist mit dem
Leistungsabgabeelement für eine Drehung mit diesem verbunden
und weist eine Mehrzahl von ersten Eingriffsabschnitten auf.
Ein elastisches Element ist zwischen dem Kolbenelement und
dem scheibenartigen Element angeordnet, um die Relativdre
hung zwischen diesen zu beschränken.
Die Überbrückungsvorrichtung weist eine Torsionsdämpfungs
vorrichtung zum Dämpfen von Torsionsvibrationen des vom
Kolbenelement auf das Drehelement übertragenen Drehmomentes
auf. Die Torsionsvibrationsdämpfungsvorrichtung weist eine
Mehrzahl von bogenförmigen Fluidkammern auf, die mit dem
Kolbenelement für eine Drehung mit diesem verbunden sind,
wobei jede der bogenförmigen Fluidkammern eine langgestreck
te Ausnehmung aufweist, die sich in Umfangsrichtung er
streckt. Die Torsionsdämpfungsvorrichtung weist ferner eine
Mehrzahl von ringförmigen Gleitdichtelementen auf, von denen
jedes einstückig mit einem bogenförmigen Dichtabschnitt und
zwei blockförmigen Gleitelementen versehen ist, wobei eines
der blockförmigen Gleitelemente an jedem Ende des bogenför
migen Dichtabschnittes angeordnet ist. Jedes der ringförmi
gen Gleitdichtelemente ist ferner mit zweiten Eingriffsab
schnitten versehen, die mit den ersten Eingriffsabschnitten
in Eingriff treten. Die Gleitelemente teilen jede der Fluid
kammern in zwei Unterkammern und sind in Kreis- bzw. Um
fangsrichtung relativ zu den Fluidkammern beweglich. Die
Gleitdichtelemente erstrecken sich zwischen benachbarten
Fluidkammern, um die langgestreckten Öffnungen abzudichten.
Die Torsionsvibrationsdämpfungsvorrichtung weist ferner
Drosseln auf, die zwischen Innenflächen der Fluidkammern und
Außenflächen der blockförmigen Gleitelemente angeordnet
sind, um die Strömung von Fluid zwischen den Unterkammern in
Abhängigkeit einer Relativbewegung der Gleitdichtelemente zu
ermöglichen.
Vorzugsweise weist jede der Fluidkammern Umfangswände auf,
die die langgestreckte Öffnung begrenzen, und die Gleit
dichtelemente kontaktieren die Wände, um die langgestreckten
Öffnungen in Abhängigkeit von einem erhöhten Druck innerhalb
der Fluidkammern abzudichten.
Vorzugsweise weist jede der Fluidkammern ein Paar von zwi
schenliegenden Gehäusekomponenten auf.
Ferner liegen die ersten und zweiten Anlage- bzw. Eingriffs
abschnitte aneinander an, sind aber relativ zueinander
innerhalb eines vorbestimmten Bereiches einer Winkelverstel
lung drehbar.
Ferner sind die zweiten Eingriffs- bzw. Anlageabschnitte
konkave Nuten, und die ersten Eingriffs- bzw. Anlageab
schnitte sind Vorsprünge, die sich durch die langgestreckten
Öffnungen erstrecken und in die konkaven Nuten einsetzbar
sind.
Vorzugsweise ist das Gleitelement der ringförmigen Gleit
dichtvorrichtung ein Block, der in Kreis- bzw. Umfangsrich
tungen in Abschnitte unterteilt ist.
Erfindungsgemäß wird bei der Torsionsvibrationsdämpfungsvor
richtung eine Torsionsvibration von dem drehenden Leistungs
aufnahmeelement zur Fluidkammer oder dem Gleitelement über
tragen. Demgemäß bewegt sich das Gleitelement relativ in
Kreisrichtung innerhalb der Fluidkammer. Dies ruft eine
Fluidströmung in der Drossel hervor, um einen viskosen
Widerstand zu erzeugen. Der viskose Widerstand dämpft die
Torsionsschwingung. Die Dichtung dreht sich zusammen mit dem
Gleitelement, um die Öffnung abzudichten. Da die Dichtung in
der Fluidkammer angeordnet ist, ist die Dichtung einer
geringeren Deformation unterworfen, und eine höhere Dicht
leistung der Fluidkammer kann erreicht werden. Folglicher
weise kann ein hohes Niveau an viskosem Widerstand erzeugt
werden, was wiederum die Torsionsvibration bzw. Torsions
schwingung ausreichend dämpft.
Für den Fall, daß die Fluidkammer eine Wand aufweist, die
die Öffnung begrenzt, tritt die Dichtung in Druckkontakt mit
der Wand, um die Öffnung abzudichten, wenn der Druck inner
halb der Fluidkammer ansteigt. In diesem Falle wird die
Dichtleistung innerhalb der Fluidkammer weiter verbessert,
da die Dichtung vom Innenraum der Fluidkammer gegen die Wand
drückt.
Wenn die Fluidkammer aus einem Paar von Gehäuse- bzw. Scha
lenkomponenten besteht, wird die Dichtleistung bzw. Dicht
effizienz ferner verbessert, da die Genauigkeit der Abmes
sungen bzw. die Paßgenauigkeit der Teile verbessert wird.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Torsions
vibrationsdämpfungsvorrichtung wird die Torsionsschwingung
vom drehenden Leistungsaufnahmeteil zu den bogenförmigen
Fluidkammern oder der ringförmigen Gleitdichteinrichtung
übertragen. Demgemäß bewegen sich die Gleitelemente in
Kreis- bzw. Umfangsrichtung relativ zu den Fluidkammern.
Gleichzeitig durchströmt das Fluid innerhalb der Fluidkam
mern die Drossel, um einen viskosen Widerstand zu erzeugen.
Der viskose Widerstand dämpft die Torsionsschwingung. Dies
Dichtelemente drehen zusammen mit den Gleitelementen und
dichten die Öffnungen ab, um ein gewünschtes Niveau an vis
kosem Widerstand zu ermöglichen. Da die Dichtelemente inner
halb der Fluidkammern angeordnet sind, deformieren sie sich
nicht übermäßig, so daß eine höhere Dichtleistung der Fluid
kammern erreichbar ist.
Folglicherweise wird ein großes Maß an viskosem Widerstand
erzeugt und dies dämpft wiederum die Torsionsschwingung aus
reichend. Da darüberhinaus die Dichtelemente kontinuierlich
innerhalb benachbarter Fluidkammern angeordnet sind, kratzen
sie nicht so oft an benachbarten Fluidkammern.
Im Falle, daß die Fluidkammern Wände aufweisen, die die Öff
nungen begrenzen, legen sich die Dichtelemente an die Wände
an, um die Öffnungen abzudichten, wenn der Druck innerhalb
der Dichtkammer erhöht wird. In diesem Falle wird die Dicht
leistung in den Fluidkammern weiter erhöht, da die Dichtele
mente von der Fluidkammer her gegen die Wände drücken.
Wenn bei der erfindungsgemäßen Überbrückungsvorrichtung das
Kolbenelement sich unter Druckkontakt an den Frontdeckel an
legt, wird das Drehmoment vom Kolbenelement über das elasti
sche Element zum drehenden Element übertragen und über das
drehende Leistungsabgabeelement abgegeben. Wenn die Tor
sionsschwingung vom Frontdeckel zum Kolbenelement übertragen
wird, wiederholt das elastische Element seine Ausdehnung und
Kontraktion und veranlaßt das Kolbenelement und das drehende
Elemente zu einer relativen Drehbewegung. Bei der Torsions
schwingungsdämpfungsvorrichtung bewegen sich die Gleitele
mente relativ in Kreis- bzw. Umfangsrichtungen innerhalb der
bogenförmigen Fluidkammern, und gleichzeitig durchströmt
Fluid in den Fluidkammern die Drossel, um den viskosen
Widerstand zu erzeugen. Der viskose Widerstand dämpft die
Torsionsschwingung. Demgemäß drehen die Dichtelemente mit
den Gleitelementen, um die Öffnungen abzudichten. Da die
Dichtelemente innerhalb der Fluidkammern angeordnet sind,
deformieren sich die Dichtelemente nicht übermäßig, so daß
eine höhere Dichtleistung (Dichtigkeit) der Fluidkammern
erreichbar ist. Folglicherweise kann ein hohes Maß an vis
kosem Widerstand erzeugt werden, was wiederum die Torsions
schwingung ausreichend dämpft. Da darüberhinaus die Dicht
elemente kontinuierlich innerhalb benachbarter Fluidkammern
angeordnet sind, kratzen die Dichtelemente nicht so oft an
benachbarten Fluidkammern.
Für den Fall, daß die Fluidkammern Wände aufweisen, die die
Öffnungen begrenzen, drücken die Dichtelement aus den Fluid
kammern heraus gegen die Wände, um die Öffnungen abzudich
ten, wenn Fluid die Drosseln durchströmt, um den Druck
innerhalb der Fluidkammern zu erhöhen. Da in diesem Falle
die Dichtelemente die Wände in Abhängigkeit vom Fluiddruck
kontaktieren und daher radial von innen von den Fluidkammern
beaufschlagt werden, erhöht sich die Dichtleistung innerhalb
der Fluidkammern weiterhin. Ferner tritt Fluid nicht in
starkem Maße aus den Fluidkammern aus, so daß ein hohes
Niveau an viskosem Widerstand erreichbar ist.
In dem Falle, daß jede der Fluidkammern ein Paar von Gehäu
sekomponenten aufweist, wird die Dichtleistung bzw. Dichtig
keit der Fluidkammern weiter verbessert, da die Genauigkeit
der Abmessungen der Teile verbessert wird.
Für den Fall, daß die Gleitelemente ein Block sind, der in
Kreisrichtungen in Abschnitte unterteilt ist, wird die ring
förmige Gleitdichtanordnung in Kreisrichtungen unterteilt
und die Montage und Demontage der ringförmigen Gleitelemente
an bzw. von dem Drehelement wird erleichtert.
Für den Fall, daß die ersten und zweiten Eingriffs- bzw. An
lageabschnitte relativ innerhalb eines vorgegebenen Winkel
bereiches drehbar sind, veranlaßt die Torsionsschwingung
einer kleinen Winkelverschiebung die Gleitelemente zusammen
mit den bogenförmigen Fluidkammern zu drehen. Somit durch
strömt kein Fluid aus den Fluidkammern die Drosseln. Ein ho
hes Niveau an viskosem Widerstand sollte für eine Torsions
schwingung einer kleinen Winkelverschiebung nicht erzeugt
werden, so daß die Elastizität des elastischen Elementes
allein ausreichend die Torsionsschwingung dämpft.
In dem Fall, daß die zweiten Eingriffs- bzw. Anlageabschnit
te konkav sind, wohingegen die ersten Eingriffs- bzw. Anla
geabschnitte Vorsprünge sind, ist der Aufbau der Vorrichtung
einfach und der Eingriff bzw. die Anlage der beiden Ein
griffs- bzw. Anlageabschnitte wird erleichtert.
Wenn die Drosseln von und zwischen Gleitelementen in den
Fluidkammern begrenzt werden, wird die Genauigkeit der Ab
messungen verbessert und daher kann ein höheres Niveau an
viskosem Widerstand erreicht werden.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung
ergeben sich aus nachfolgender Beschreibung von Ausführungs
beispielen anhand der Zeichnung.
Es zeigt:
Fig. 1 eine teilweise Darstellung eines Vertikalschnittes
durch einen Drehmomentwandler gemäß einer ersten
Ausführungsform der Erfindung, wobei die Linie O-O
eine Drehachse darstellt, um welche der Drehmoment
wandler dreht;
Fig. 2 eine teilweise aufgebrochene Schnittansicht einer
Fluiddämpfungsvorrichtung, die bei einer Über
brückungsvorrichtung in dem Drehmomentwandler gemäß
Fig. 1 verwendet wird;
Fig. 3 eine teilweise Ansicht eines Abschnittes der Fig. 1
in leicht vergrößertem Maßstab, die einen Quer
schnitt der Überbrückungsvorrichtung gemäß Fig. 2
zeigt;
Fig. 4 eine teilweise Darstellung eines Abschnittes der
Fig. 3 in leicht vergrößertem Maßstab;
Fig. 5 eine perspektivische Ansicht von Elementen einer
ringförmigen Gleitdichtanordnung der Fluiddämpfungs
vorrichtung gemäß Fig. 2 und Fig. 4;
Fig. 6 eine Vorderansicht eines ersten Gehäuseabschnitts
der ringförmigen Gleitdichtanordnung, die getrennt
von den anderen Elementen der ringförmigen Gleit
dichtanordnung dargestellt ist;
Fig. 7 eine Schnittdarstellung des ersten Gehäuseteils der
ringförmigen Gleitdichtanordnung entlang der Linie
VII-VII in Fig. 6;
Fig. 8 eine Stirnansicht des ersten Gehäuseabschnitts der
ringförmigen Gleitdichtanordnung gesehen aus der
Richtung des Pfeils VIII in Fig. 6;
Fig. 9 eine Vorderansicht des zweiten Gehäuseabschnitts der
ringförmigen Dichtanordnung, die getrennt von den
anderen Elementen der ringförmigen Gleitdichtanord
nung dargestellt ist;
Fig. 10 eine Schnittdarstellung des zweiten Gehäuseteils der
ringförmigen Gleitdichtanordnung entlang der Linie
X-X in Fig. 9;
Fig. 11 eine Vorderansicht eines Gleitdichtelementes der
ringförmigen Gleitdichtanordnung, die getrennt von
den anderen Elementen der ringförmigen Gleitdicht
anordnung dargestellt ist;
Fig. 12 eine radiale Innenansicht des Gleitdichtelementes
gesehen aus Richtung des Pfeiles XII in Fig. 11;
Fig. 13 eine Stirnansicht des Gleitdichtelementes gesehen
aus Richtung des Pfeiles XIII in Fig. 11; und
Fig. 14 eine perspektivische auseinandergezogene teilweise
Darstellung, die die Montage einer angetriebenen
Platte an zwei Gleitdichtelementen der ringförmigen
Gleitdichtanordnung zeigt.
Fig. 1 zeigt einen Drehmomentwandler 1 gemäß einer ersten
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Gemäß Fig. 1 ist
die Linie O-O die Drehachse des Drehmomentwandlers 1. Bei
einer typischen Anwendung der vorliegenden Erfindung ist ein
nicht näher dargestellter Motor auf der in Fig. 1 linken
Seite des Drehmomentwandlers 1 und ein ebenfalls nicht dar
gestelltes Getriebe auf der in Fig. 1 rechten Seite angeord
net. Der Drehmomentwandler 1 weist ein Drehmomentwandler-
Hauptgehäuse 2 und eine Überbrückungsvorrichtung (Überbrüc
kungskupplung) 3 auf. Ein Frontdeckel 4, der mit einer Kur
belwelle der nicht dargestellten Verbrennungsmaschine verbun
den werden kann, weist an seinem äußeren Umfang einen zylin
drischen Vorsprung 4a auf, der sich in Richtung auf das
Getriebe erstreckt. Der Vorsprung 4a ist an einem Pumpenrad
5a (Pumpenradgehäuse) eines Pumpenteils bzw. einer Pumpe 5
befestigt. Der Frontdeckel 4 und das Pumpenrad 5a begrenzen
und umschließen eine Hydraulikölkammer, die mit Hydrauliköl
gefüllt ist.
Das Hauptgehäuse 2 des Drehmomentwandlers weist den Pumpen
teil bzw. Impeller 5, eine Turbine bzw. Turbinenteil 6, das
von einer Fluidströmung vom Pumpenteil 5 angetrieben wird,
und ein Leitrad bzw. einen Stator 7 auf.
Das Pumpenrad 5a des Pumpenteils 5 ist an seinem inneren
Umfangsende an einer Pumpenradnabe 5c befestigt. Innerhalb
des Pumpenrades 5a ist eine Mehrzahl von Pumpenradschaufeln
5b befestigt, insbesondere angeschweißt. Gegenüber dem Pum
penteil 5 ist das Turbinenteil bzw. die Turbine 6 angeord
net. Das Turbinenteil 6 weist ein Turbinenrad (Turbinenrad
schale) 6a und eine Mehrzahl von Turbinenradschaufeln (Tur
binenradflügeln) 6b auf, die am Turbinenrad 6a befestigt,
insbesondere angeschweißt, sind. Das Turbinenrad 6a ist mit
seinem inneren Umfangsende an einem Flansch 8a einer Turbi
nennabe 8 mittels einer Mehrzahl von Befestigungselementen,
insbesondere Nieten 9, befestigt. Die Turbinennabe 8 weist
an ihrem Innenumfang eine Mehrzahl von Keilwellenverzahnun
gen 8b auf, in die eine nicht näher dargestellte Leistungs
aufnahmewelle des Getriebes eingreift.
Das Leitrad 7 ist zwischen einem Innenumfangsabschnitt des
Pumpenteils 5 und einem Innenumfangsabschnitt des Turbinen
teils 6 angeordnet. Das Leitrad 7 lenkt die Richtung des
Hydrauliköls, das von dem Turbinenteil 6 zurückgefördert
wird, zum Pumpenteil 5, um das Drehmomentverhältnis zu erhö
hen, und es weist einen ringförmigen Leitradträger 7a und
eine Mehrzahl von Leitradschaufeln (Leitradflügeln) 7b auf,
die auf der Außenumfangsfläche des Leitradträgers 7a ange
ordnet sind. Der Leitradträger 7a ist an einem inneren Ring
(Laufring) 10 mit einer Freilaufkupplung verbunden, die zwi
schen den beiden genannten Teilen angeordnet ist. Der innere
Laufring 10 ist mit einer nicht näher dargestellten festen
Welle verbunden, die sich von dem Getriebe aus erstreckt.
Die Überbrückungsvorrichtung 3 ist zwischen dem Frontdeckel
4 und dem Turbinenteil 6 angeordnet. Die Überbrückungskupp
lung 3 ist eine Vorrichtung zum selektiven Übertragen von
Drehmoment vom Frontdeckel 4 direkt zur Turbinennabe 8 ver
sehen. Die Überbrückungsvorrichtung 3 weist einen scheiben
förmigen Kolben 11, eine scheibenförmige angetriebene Platte
12, erste und zweite Seitenplatten 20 und 21, die zusammen
mit dem Kolben 11 drehen, eine elastische Kupplungsvorrich
tung 13, die die Platten 20 und 21 elastisch mit der ange
triebenen Platte 12 in Kreisring- bzw. Umfangsrichtungen
kuppelt, und eine Torsionsvibrationsdämpfungsvorrichtung
(Torsionsschwingungsdämpfungsvorrichtung) 14 auf, die zum
Dämpfen von Torsionsvibrationen bzw. Torsionsschwingungen
zwischen den Platten 20, 21 und der angetriebenen Platte 12
vorgesehen ist.
Das innere Umfangsende des Kolbens 11 ist in Axial- und
Kreisrichtungen auf einer äußeren Umfangsfläche der Turbi
nennabe 8 in Radialrichtung gleitbeweglich gelagert. Ein
ringförmiges Reibungselement 15 ist an einer äußeren Um
fangsfläche des Kolbens 11 befestigt, insbesondere ange
schweißt, wobei es auf eine Reibfläche 4b des Frontdeckels 4
zuweist. Der Kolben 11 hat an seinem äußeren Umfangsende
eine zylindrische äußere Umfangswand 11a, die sich in Rich
tung auf das Getriebe erstreckt. Sechs Kerben bzw. Rillen
oder Nuten 11b sind auf der äußeren Umfangswand 11a an einem
Ende nahe dem Getriebe angeordnet. Die sechs Nuten 11b sind
in gleichen Abständen in Kreis- bzw. Umfangsrichtungen ange
ordnet und erstrecken sich in Axialrichtung.
Die angetriebene Platte 12 ist mit sechs sich radial er
streckenden Vorsprüngen 12a versehen, die nach außen in
Radialrichtung vorspringen und in gleichförmigen Abständen
in Kreis- bzw. Umfangsrichtungen angeordnet sind, wobei die
Abstände den Abständen zwischen den sechs Nuten 11b entspre
chen. Die Vorsprünge 12a können mit der Torsionsvibrations
dämpfungsvorrichtung 14 in Eingriff treten, was nachfolgend
im Detail beschrieben wird. Wie im einzelnen aus Fig. 2
ersichtlich, ist die Antriebsplatte 12 ferner mit acht Fen
steröffnungen 12b versehen, die sich in Kreis- bzw. Umfangs
richtung erstrecken. Nahe den inneren Teilen der Fensteröff
nungen 12b ist eine Mehrzahl von Langlöchern 12c angeordnet,
die sich in Kreis- bzw. Umfangsrichtung erstrecken. Wie aus
Fig. 1 ersichtlich ist, ist die angetriebene Platte 12 an
ihrem inneren Umfangsende an dem Flansch 8a der Turbinennabe
8 mittels Nieten 9 befestigt.
Die erste Seitenplatte 20 und die zweite Seitenplatte 21
sind ringförmig ausgebildet und weisen jeweils an ihren
Außenumfangsbereichen Vorsprünge 20b bzw. 21b auf (s. Fig. 2
und 3), die in vorbestimmten Abständen in Umfangsrichtung
angeordnet sind. Die Vorsprünge 20b und 21b sind mittels
Nieten 24 aneinander befestigt und greifen in die Nuten 11b
im Kolben 11, so daß der Kolben 11 in Axialrichtung relativ
zu den Vorsprüngen 20b und 21b gleitbeweglich ist, jedoch
mit den Vorsprüngen 20b und 21b für eine Drehung mit diesen
in Eingriff steht. Die Seitenplatten 20 und 21 sind an ihren
inneren Umfangsenden mittels Stiften (Anschlagstiften) 25
aneinander befestigt, die in die Langlöcher 12c der ange
triebenen Platte 12 eingesetzt sind. Daher sind die Seiten
platten 20, 21 und die angetriebene Platte 12 relativ inner
halb eines vorbestimmten Winkelbereiches drehbar, wobei der
vorbestimmte Winkelbereich von der Umfangslänge der Lang
löcher 12c bestimmt wird. Die ersten und zweiten Seitenplat
ten 20 und 21 sind jeweils mit eingeschnittenen und aufge
richteten Teilen 20c bzw. 21c an ihren inneren Umfangsberei
chen versehen, welche Federn 34 halten, was nachfolgend im
Detail beschrieben wird.
Die elastische Kupplungsvorrichtung 13 weist vorzugsweise
acht Federn 34, insbesondere Schraubenfedern, auf, wobei
eine Schraubenfeder 34 jeweils in einer Fensteröffnung 12b
angeordnet ist. Die Schraubenfedern 34 werden in Axialrich
tung von den Abschnitten 20c und 21c gehalten. Die Schrau
benfedern 34 beschränken die Relativbewegung zwischen der
angetriebenen Platte 12 und den ersten und zweiten Seiten
platten 20 und 21. Die gegenüberliegenden Enden der Schrau
benfedern 34 stehen in Umfangsrichtung in Kontakt mit gegen
überliegenden Enden der Fenster 12b und den in Umfangsrich
tung gesehen gegenüberliegenden Enden der Abschnitte 20c und
21c. Auf diese Weise werden die Schraubenfedern 34 von und
zwischen den ersten und zweiten Seitenplatten 20, 21 und der
angetriebenen Platte 12 zusammengedrückt, wenn eine Relativ
bewegung zwischen der angetriebenen Platte 12 und den ersten
und zweiten Seitenplatten 20, 21 auftritt. In einem äußeren
Umfangsbereich der ersten Seitenplatte 20 ist ein ringför
miger Hohlraum bzw. eine ringförmige Vertiefung 20a angeord
net, die sich nahe dem Kolben 11 erstreckt.
Die Torsionsvibrationsdämpfungsvorrichtung 14 weist ein
ringförmiges Gehäuse 22 und eine ringförmige Gleitdichtvor
richtung 23 auf.
Das ringförmige Gehäuse 22 ist in dem ringförmigen Hohlraum
20a zwischen der ersten Seitenplatte 20 und der zweiten Sei
tenplatte 21 angeordnet, was aus Fig. 3 ersichtlich ist.
Das ringförmige Gehäuse 22 wird von sechs bogenförmigen
Fluidkammern 26 gebildet, von denen zwei in Fig. 4 darge
stellt sind. Jede der bogenförmigen Fluidkammern 26 wird von
einem Paar erster und zweiter Gehäuse bzw. Gehäuseschalen
27, 28 gebildet.
Wie in den Fig. 6 bis 8 dargestellt ist, weist das erste
Gehäuse (Gehäuseschale) 27 eine Bogenform auf. Die erste
Gehäuseschale 27 weist eine Seitenwand 27a in Kontakt mit
dem ringförmigen Hohlraum 20a der ersten Seitenplatte 20,
eine äußere Umfangswand 27b, die in einem äußeren Umfangs
bereich der Seitenwand 27a angeordnet ist, Wände 27c auf
gegenüberliegenden Seiten in Kreis- bzw. Umfangsrichtung der
äußeren Umfangswand 27b und eine innere Umfangswand 27b auf,
die sich von der Seitenwand 27a in Axialrichtung erstreckt.
Die Wände 27c sind mit halbkreisförmigen Nuten bzw. Ausneh
mungen 27e versehen, deren Halbkreisform sich bei Ansicht in
Axialrichtung ergibt, und die sich Axialrichtung erstrecken.
Wie aus den Fig. 2 und 4 ersichtlich ist, begrenzen je zwei
benachbarte halbkreisförmige Nuten 27e in Paaren benachbar
ter Wände 27c eine Ausnehmung, durch welche sich Stift
schrauben bzw. Stifte 32 erstrecken. Die Stifte 32 haben
jeweils gegenüberliegende Enden, die an den Seitenplatten 20
bzw. 21 befestigt sind. Dies macht es möglich, daß die
ersten Gehäuse 27 oder die bogenförmigen Fluidkammern 26
zusammen mit den Seitenplatten 20 und 21 rotieren. Die Län
ge, in Axialrichtung gesehen, der inneren Umfangswand 27d
ist einhalb mal oder weniger der in Axialrichtung gesehenen
Länge der äußeren Umfangswand 27b. Wie aus Fig. 6 ersicht
lich ist, ist ein vorgegebener Spalt bzw. Freiraum 27g zwi
schen der inneren Umfangswand 27d und den Wänden 27c in
Radialrichtung vorgesehen. Die Freiräume 27g verlaufen kon
tinuierlich zu Freiräumen 27g in benachbarten ersten Gehäu
seschalen 27.
Wie in den Fig. 3, 9 und 10 dargestellt sind die zweiten
Gehäuse bzw. Gehäuseschalen 28 bogenförmig ausgebildet. Die
zweiten Gehäuseschalen 28 sind in die ersten Gehäuseschalen
27 eingepaßt, um teilweise die bogenförmige Fluidkammer 26
zu bilden. Jede der zweiten Gehäuseschalen 28 weist eine
Seitenwand 28a in Kontakt mit der zweiten Seitenplatte 21,
eine äußere Umfangswand 28b, die sich von der Seitenwand 28a
in Axialrichtung erstreckt und an der Innenseite der äußeren
Umfangswand 27b angeordnet ist, Wände 28c, die an der Innen
seite der Wände 27c jeder ersten Gehäuseschale 27 angeordnet
sind, und eine innere Umfangswand 28d auf, die sich von der
Seitenwand 28a in Axialrichtung erstreckt. Die in Axialrich
tung gesehene Länge der inneren Umfangswand 58d beträgt die
Hälfte oder weniger der in Axialrichtung gesehenen Länge der
äußeren Umfangswand 28b.
Wie aus Fig. 3 entnommen werden kann, begrenzen die innere
Umfangswand 28d und die innere Umfangswand 27d der ersten
Gehäuseschale 27 eine Öffnung 29. Die Öffnung 29 ist in
Kreis- bzw. Umfangsrichtung langgestreckt und in einem inne
ren Umfangsbereich jeder der bogenförmigen Fluidkammern 26
angeordnet. Da die angetriebene Platte 12 und die Seiten
platten 20 und 21 für eine begrenzte Drehverschiebung zuein
ander ausgebildet sind, können die Vorsprünge 12a ebenso
eine begrenzte Drehverschiebung innerhalb der Fluidkammern
26 erfahren, wie dies nachfolgend im Detail beschrieben wer
den wird. Ein vorbestimmter Spalt bzw. Freiraum 28g ist zwi
schen der inneren Umfangswand 28d der zweiten Gehäuseschale
28 und den Wänden 28c in Radialrichtung vorgesehen.
Die bogenförmigen Fluidkammern 26 sind mit dem selben
Hydrauliköl gefüllt, das das Hauptgehäuse 2 des Drehmoment
wandlers füllt und die innere Gleitdichteinrichtung 23 ist
in den Fluidkammern 26 angeordnet, so daß sie in Umfangs
richtung gleitbeweglich ist. Die ringförmige Gleitdichtein
richtung 23 weist sechs Gleitdichtelemente 30 in Kombination
auf.
Wie aus den Fig. 11 bis 13 ersichtlich ist weist jedes der
Gleitdichtelemente 30 einen bogenförmigen Dichtabschnitt 30a
und Blöcke 30b auf, die an gegenüberliegenden Enden in Um
fangsrichtung angeordnet sind. An einem inneren Umfangsab
schnitt jedes Dichtabschnittes 30a ist ein Verstärkungsvor
sprung bzw. -steg 30c angeordnet. Tiefe Nuten 30d sind an
jedem Ende der Gleitdichtelemente 30 an einem äußeren Ab
schnitt der Blöcke 30b angeordnet. In ihren Außenecken so
wohl in Radial- wie auch in Umfangsrichtung ist jeder der
Blöcke 30b abgeschrägt, um einen Bereich 30e auszubilden,
wie er aus Fig. 11 ersichtlich ist.
Die Blöcke 30b jedes Gleitdichtelementes 30 sind innerhalb
benachbarter bogenförmiger Fluidkammern angeordnet. Insbe
sondere sind zwei der Blöcke 30b benachbarter Gleitdichtele
mente 30 unter gegenseitiger Berührung angeordnet, und zwar
ungefähr in der Mitte jeder Fluidkammer 26, um ein Gleit
stück 33 zu bilden, wie dies in den Fig. 4, 5 und 14 darge
stellt ist. Da die Blöcke 30b miteinander in Kreis- bzw. Um
fangsrichtungen in Berührung stehen, bewegen sich die Gleit
dichtelemente 30 zusammen als Einheit. Jedes der Gleitstücke
33 teilt jede der bogenförmigen Fluidkammern 26 in eine Zel
le 26a auf einer Seite R1 und eine Zelle 26b auf einer Seite
R2, wie dies in den Fig. 4 und 5 dargestellt ist. Ein vorbe
stimmter Spalt C (Fig. 3) ist zwischen jedem Gleitstück 33
und den Wänden jeder Fluidkammer 26 vorgesehen, und der
Spalt C wirkt als eine Drossel, um die Strömung von Fluid
zwischen den Zellen 26a und 26b zu beschränken.
In der Nut 30d jedes Gleitstückes 30 (eine Kombination von
Nuten 30d in zwei Blöcken 30b) ist der Vorsprung 12a der
angetriebenen Platte 12 eingefügt. Die kombinierte Länge der
zwei benachbarten Nuten 30d ist größer als die Umfangsbreite
des Vorsprungs 12a, wie dies in Fig. 4 mit Phantomlinien
verdeutlicht ist. Daher gibt es einen Freiraum bzw. Spalt
zwischen dem Vorsprung 12a und den inneren Enden der Nut
30d. Entsprechend ist der Vorsprung 12a gleitbeweglich in
Kreis- bzw. Umfangsrichtung innerhalb eines vorbestimmten
Winkels innerhalb der Nuten 30b des Gleitstückes 33. Dies
ermöglicht es dem Gleitstück 33, relativ zum Vorsprung 12a
entlang eines Bogens eines vorbestimmten Winkels zu drehen.
Jeder der Dichtabschnitte 30a ist kontinuierlich angeordnet,
so daß er sich zwischen zwei benachbarten bogenförmigen
Fluidkammern 26 erstreckt. Aufgrund der Kontinuität der
Dichtabschnitte 30a kratzen die Dichtabschnitte nicht an dem
Rand der bogenförmigen Fluidkammern 26. Die Dichtabschnitte
30a stehen in engem Kontakt zu den inneren Umfangswänden 27d
der ersten Gehäuseschalen 27 und den inneren Umfangswänden
28d der zweiten Gehäuseschalen 28 und erstrecken sich in die
Nuten 27g und 28g. Die Dichtabschnitte 30a werden sowohl von
den inneren Umfangswänden 27d, 28d und den Wänden 27c der
ersten Gehäuseschalen 27 in Radialrichtung gehalten.
Nachfolgend wird die Wirkungsweise der Vorrichtung beschrie
ben.
Wenn der Motor dreht, wird Drehmoment zum Frontdeckel 4
übertragen. Der Pumpenteil 5 dreht sich zusammen mit dem
Frontdeckel 4, und Hydrauliköl, das von dem Pumpenteil 5
ausströmt, dreht den Turbinenteil 6. Die Strömung des Hy
drauliköls, das von dem Turbinenteil 6 zum Pumpenteil 5 zu
rückgefördert wird, wird vom Leitrad 7 reguliert. Das Dreh
moment des Turbinenteils 6 wird zur Leistungsaufnahmewelle
(die nicht näher gezeigt ist) des Getriebes unter Zwischen
schaltung der Turbinennabe 8 übertragen.
Wenn die Leistungsaufnahmewelle des Getriebes anfängt, mit
einer vorbestimmten Drehzahl zu drehen, erhöht sich der hy
draulische Druck innerhalb der Hydraulikölkammer im Drehmo
mentwandler 1 und der hydraulische Druck zwischen dem Front
deckel 4 und dem Kolben 11 nimmt relativ zum Druck innerhalb
der Hydraulikölkammer im Drehmomentwandler 1 ab. Dies drückt
den Kolben 11 gegen den Frontdeckel 4. Folglich wird das
Reibungselement 15 des Kolbens 11 in Druckkontakt mit der
Reibfläche 4b des Frontdeckels 4 gebracht und Drehmoment vom
Frontdeckel 4 wird mechanisch auf die Turbinennabe 8 durch
die Überbrückungsvorrichtung 3 übertragen. Insbesondere wird
das Drehmoment in folgender Reihenfolge übertragen: Vom
Frontdeckel 4 zu den Seitenplatten 20 und 21, der elasti
schen Kupplungsvorrichtung 13 und der angetriebenen Platte
12. Da die Zapfen 32 es den Seitenplatten 20, 21 und der
Torsionsvibrationsdämpfungsvorrichtung 14 ermöglichen, zu
sammen als Einheit zu rotieren, kann das Drehmoment vom
Motor auch zur Torsionsdämpfungsvorrichtung 14 übertragen
werden.
Während des oben beschriebenen Überbrückungszustandes wird
eine Änderung des Drehmoments des Motors als Torsionsschwin
gung zur Überbrückungsvorrichtung 3 übertragen. Wenn die
Torsionsschwingung übertragen wird, drehen die ersten und
zweiten Seitenplatten 20, 21 und die angetriebenen Platte
12 relativ zueinander und die Torsionsschwingungsdämpfungs
vorrichtung 14 wird aktiviert.
Wenn eine Torsionsschwingung einer kleinen Winkelverstellung
auf die Torsionsdämpfungsvorrichtung 14 übertragen wird,
drehen die Gleitstücke 33 zusammen mit den bogenförmigen
Fluidkammern 26 und bewegen sich in Kreisrichtungen relativ
zur angetriebenen Platte 12. Da in dieser Situation die
Gleitstücke 33 zusammen mit den Fluidkammern 26 drehen,
strömt kein Fluid in die Drossel C. Daher wird kein hohes
Niveau an viskosem Widerstand erzeugt und die Torsions
schwingung einer kleinen Winkelverschiebung wird effektiv
einfach durch Expansion und Kontraktion der Schraubenfedern
34 absorbiert.
Wenn eine Torsionsschwingung einer relativ großen Winkelver
stellung an die Torsionsdämpfungsvorrichtung 14 angelegt
wird, greifen die Gleitstücke 33 in die Vorsprünge 12a ein
und die Gleitstücke 33 bewegen sich in Kreisrichtungen rela
tiv zu den bogenförmigen Fluidkammern 26. Gleichzeitig
strömt Hydrauliköl in den Zellen 26a oder 26b durch die
Drossel C, die von und zwischen den Gleitstücken 33 und den
Gehäuseschalen 27, 28 gebildet wird, zu den Zellen 26a und
26b auf gegenüberliegenden Seiten des Gleitstückes 33. In
dieser Situation wird ein hohes Niveau an viskosem Wider
stand erzeugt, um die Torsionsschwingung einer großen Win
kelverstellung zu dämpfen.
Während des oben beschriebenen Vorganges werden die Dicht
abschnitte 30a gegen die inneren Umfangswände 27d und 28d
der bogenförmigen Fluidkammern 26 durch Druck gepreßt, der
in den Zellen verringerten Volumens erzeugt wird, um das
Innere dieser Zellen abzudichten.
Die Dichtleistung bzw. Dichteffizienz der bogenförmigen
Fluidkammern 26 wird aufgrund folgender Eigenschaften er
höht: (a) Da die Dichtabschnitte 30a innerhalb der bogenför
migen Fluidkammern 26 angeordnet sind, so daß sie in einem
Druckkontakt mit den inneren Umfangswänden 27d und 28d ste
hen, verformen sich die Dichtabschnitte 30a nicht leicht;
und (b) da die bogenförmigen Fluidkammern 26 die ersten und
zweiten Gehäuseschalen 27 und 28 aufweisen, kann ein hohes
Niveau an Abmessungsgenauigkeit erreicht werden.
Wie zuvor beschrieben worden ist, resultiert die Verbesse
rung der Dichtleistung betreffend die Zellen von verminder
tem Volumen der bogenförmigen Fluidkammern 26 aus einer
Erhöhung des viskosen Widerstandes, der in der Drossel er
zeugt wird. Folglicherweise kann die Torsionsschwingung bzw.
Torsionsvibration einer großen Winkelverstellung ausreichend
gedämpft werden.
Wenn die Torsionsschwingung übertragen wird, wird ein hohes
Niveau an Kontraktionskraft auf die Zellen vergrößerten
Volumens ausgeübt. Hydrauliköl, das von Teilen, die von
benachbarten abgeschrägten Abschnitten 30e gebildet werden,
in den Blöcken 30b aufgefangen wird, fließt in diese Zellen,
und die Zellen werden schnell mit Hydrauliköl gefüllt. Daher
wird die Kraft, die die Zellen komprimiert, herabgesetzt.
Vor dem Befestigen der angetriebenen Platte 12 an den ersten
Seitenplatten 22 und den ersten Gehäuseteilen 27, wie in
Fig. 14 gezeigt, werden benachbarte Blöcke 30b der Gleit
dichtelemente 30 zusammengefügt, um die Gleitteile 33 zu
bilden, und die Gleitteile greifen in die Vorsprünge 12a der
angetriebenen Platte 12 von außen her in Radialrichtungen
ein. Auf diese Art und Weise besteht die ringförmige Gleit
dichtanordnung 23 nicht aus einer Konfiguration einer Ein
heit, die sich in Kreisrichtungen erstreckt, sondern aus
einer Konfiguration von unterteilten miteinander verbundenen
Abschnitten, die in Kreisrichtungen angeordnet sind, und
daher kann eine erhöhte Montageeffizienz erreicht werden.
Ferner ist ein Entfernen und Ersetzen der Komponenten erheb
lich vereinfacht.
Da bei einer Ausführungsform der Torsionsdämpfungsvorrich
tung gemäß vorliegender Erfindung eine Dichtung innerhalb
einer Fluidkammer angeordnet ist, verformt sich diese Dich
tung nicht so sehr, so daß eine hohe Dichtleistung erreich
bar ist. Als Ergebnis wird ein hohes Niveau an viskosem
Widerstand erzeugt, um Vibrationsschwingungen ausreichend zu
dämpfen.
Da die Fluidkammer eine Wand aufweist, die eine Öffnung ent
hält und da die Dichtung außen von der Fluidkammer her in
Druckkontakt mit der Wand steht, wird die Dichtungseffizienz
bzw. Dichtigkeit innerhalb der Fluidkammer weiter verbes
sert.
Da die Fluidkammer ein Paar von Gehäusekomponenten aufweist,
kann eine höhere Abmessungsgenauigkeit der Teile erreicht
werden und die Dichtigkeit der Fluidkammer wird weiter ver
bessert.
Da bei einer Torsionsschwingungsdämpfungsvorrichtung gemäß
einer weiteren Ausführungsform der Erfindung Dichtungen
innerhalb der Fluidkammern angeordnet sind, verformen sich
die Dichtungen nicht so sehr, so daß eine höhere Dichtlei
stung bzw. Dichtigkeit der Fluidkammern erreichbar ist. Als
Ergebnis wird ein hoher viskoser Widerstand erzeugt, was die
Torsionsschwingung ausreichend und zufriedenstellend dämpft.
Da die Dichtungen zusätzlich kontinuierlich versetzt inner
halb benachbarter Fluidkammern angeordnet sind, kratzen bzw.
schaben die Dichtungen nicht an den benachbarten Fluidkam
mern.
In dem Fall, daß die Fluidkammern Wände aufweisen, die Öff
nungen begrenzen, wird die Dichtleistung bzw. Dichtigkeit
der Fluidkammern weiter erhöht, da die Dichtungen in Druck
anlage an den Wänden von außen von den Fluidkammern her
anliegen.
Jede der Fluidkammern weist ein Paar von Gehäusekomponenten
auf und daher ist eine höhere Dimensionierungsgenauigkeit
der Teile erreichbar. Ferner wird die Dichtleistung bzw.
Dichtigkeit der Fluidkammern weiter erhöht.
Die Gleitstücke sind blockförmig aufgebaut und in Abschnitte
in Kreisrichtungen unterteilt. Eine ringförmige Gleitdicht
einrichtung ist in Abschnitte in Kreisrichtung unterteilt,
was die Montage und Demontage der ringförmigen Gleitdicht
einrichtung mit einem rotierenden Element vereinfacht.
Da bei einer Ausführungsform der Überbrückungskupplung gemäß
vorliegender Erfindung Dichtungen innerhalb der Fluidkammern
angeordnet sind, verformen sich die Dichtungen nicht so sehr
und eine höhere Dichtigkeit bzw. Dichtleistung der Fluidkam
mern ist erreichbar. Als Ergebnis kann ein hohes Niveau an
viskosem Widerstand erreicht werden und die Torsionsschwin
gung wird ausreichend und zufriedenstellend gedämpft. Da
zusätzlich die Dichtungen kontinuierlich innerhalb benach
barter Fluidkammern angeordnet sind, kratzen die Dichtungen
nicht so oft gegen benachbarte Fluidkammern.
Da die Fluidkammern Wände aufweisen, die Öffnungen begrenzen
und die Dichtungen in Druckkontakt an den Wänden von außer
halb der Fluidkammern anliegen, wird die Dichtleistung in
nerhalb der Fluidkammer weiter verbessert.
Wenn jede der Fluidkammern ein Paar von Gehäusekomponenten
aufweist, wird eine höhere Dimensionierungsgenauigkeit und
Abmessungsgenauigkeit der Teile erreicht und darüberhinaus
kann die Dichtleistung der Fluidkammern weiter verbessert
werden.
Wenn die Gleitstücke als Block ausgebildet sind, der in
Sektionen in Kreis- bzw. Umfangsrichtungen unterteilt ist,
und ein ringförmiger Gleitdichtmechanismus in Sektionen in
Kreisrichtungen unterteilt ist, wird die Montage und Demon
tage des Gleitdichtmechanismus mit einem rotierenden Element
weiter erheblich vereinfacht.
Wenn die ersten und zweiten Eingriffsabschnitte relativ
innerhalb eines im wesentlichen kleinen vorgegebenen Winkels
verdrehbar sind, sollte ein hohes Niveau an viskosem Wider
stand für die Torsionsschwingung einer kleinen Winkelver
stellung nicht erreicht werden, so daß die Elastizität eines
elastischen Elementes allein ausreicht, um die Torsions
schwingung zu dämpfen.
Für den Fall, daß die zweiten Eingriffsabschnitte konkav
sind, während die ersten Eingriffsabschnitte Vorsprünge
sind, ist der Aufbau der Vorrichtung einfach und darüber
hinaus können die Eingriffsabschnitte auf einfache Art und
Weise miteinander in Eingriff treten.
Die Drosseln werden von und zwischen den Gleitstücken und
den Fluidkammern gebildet und daher ist die Abmessungs
genauigkeit höher und ein höheres Niveau an viskosem Wider
stand kann erreicht werden.
Nachfolgend sind einige der wichtigsten Bezugszeichen aufge
listet:
1 Drehmomentwandler
2 Hauptgehäuse des Drehmomentwandlers
3 Überbrückungsvorrichtung
4 Frontdeckel
14 Torsionsschwingungsdämpfungsvorrichtung
23 ringförmige Gleitdichtvorrichtung
26 bogenförmige Fluidkammer
30a Dichtung
33 Gleitstück.
2 Hauptgehäuse des Drehmomentwandlers
3 Überbrückungsvorrichtung
4 Frontdeckel
14 Torsionsschwingungsdämpfungsvorrichtung
23 ringförmige Gleitdichtvorrichtung
26 bogenförmige Fluidkammer
30a Dichtung
33 Gleitstück.
Zusammenfassend ist folgendes festzuhalten:
Eine Torsionsdämpfungsvorrichtung (14) in einem Drehmoment
wandler (1) ist zur Dämpfung einer Torsionsschwingung eines
Drehmomentes vorgesehen, das von einem Kolben auf eine ange
triebene Platte übertragen wird. Die Torsionsdämpfungsvor
richtung weist zumindestens eine bogenförmige Fluidkammer
(26), ein Gleitelement (33), ein Dichtelement (30a) und eine
Drossel (C) auf. Die bogenförmige Fluidkammer (26) ist mit
dem Kolben verbunden und weist eine Öffnung auf, die sich in
Umfangsrichtung erstreckt. Das Gleitelement (33) unterteilt
die bogenförmige Fluidkammer (26) in Kreisrichtungen und ist
relativ bewegbar in Kreisrichtungen innerhalb der bogenför
migen Fluidkammer (26). Ferner weist es eine Nut (30d) ent
sprechend der Öffnung auf. Das Dichtelement (30a) ist inner
halb der bogenförmigen Fluidkammer (26) eingeordnet und
dreht zusammen mit dem Gleitelement (33) als Einheit, um die
Öffnung abzudichten. Fluid in den bogenförmigen Fluidkammern
(26) durchströmt die Drossel gemäß der Relativbewegung des
Gleitelementes (33).
Claims (16)
1. Drehmomentwandler (1) mit einer Überbrückungsvorrichtung
(3) und einer Schwingungsdämpfungsvorrichtung (14)
- - mit einem Leistungsaufnahmeteil und einem Leistungs abgabeteil, die konzentrisch und relativ zueinander drehbar angeordnet sind;
- - mit einem Scheibenteil (12), das mit dem Leistungs abgabeteil verbunden ist und eine Mehrzahl von Vor sprüngen (12a) aufweist;
- - mit ersten und zweiten Seitenplatten (20, 21), die um das Scheibenteil (12) angeordnet und mit diesen für eine begrenzte Drehverstellung bezüglich des Scheiben teiles verbunden sind, wobei das Scheibenteil (12) zwischen den ersten und zweiten Seitenplatten (20, 21) angeordnet ist und wobei Teile der ersten und zweiten Seitenplatten (20, 21) eine ringförmige Kammer zwi schen sich begrenzen;
- - mit einem Federteil, das zwischen einem Abschnitt des Scheibenteils (12) und den ersten und zweiten Seiten platten (20, 21) angeordnet ist, und das Scheibenteil (12) mit den ersten und zweiten Seitenplatten (20, 21) elastisch verbindet;
- - mit einem Kolbenteil (11), der mit den ersten und zweiten Seitenplatten (20, 21) für eine Drehung mit diesen verbunden ist, wobei das Kolbenteil (11) selek tiv mit dem Leistungsaufnahmeteil in Eingriff bringbar ist;
- - mit zumindest zwei Fluidkammern (26), die in der Ring kammer angeordnet sind und mit den ersten und zweiten Seitenplatten (20, 21) verbunden sind, wobei jede der Fluidkammern (26) eine umfangsseitige langgestreckte Ausnehmung aufweisen;
- - mit einem Gleitstück (33), das in zumindest einer der Fluidkammern (26) angeordnet ist und die Fluidkammer (26) in zwei Unterkammern (26a, 26b) teilt, wobei das Gleitstück (33) in Kreisrichtungen relativ innerhalb der Fluidkammer (26) bewegbar ist und einen Eingriffs abschnitt aufweist, der sich in die umfangsseitige langgestreckte Ausnehmung und eine Nut erstreckt, wo bei einer der Vorsprünge sich durch jede der umfangs seitigen langgestreckten Ausnehmungen in die Nut er streckt, wobei das Gleitstück (23) und Innenflächen der Fluidkammer (26) eine Drossel bilden, durch welche Fluid in Abhängigkeit von der Drehverstellung des Gleitstücks (33) bezüglich der Fluidkammer (26) strömt; und
- - mit einer Dichtung (30a), die innerhalb der Fluidkam mer (26) angeordnet ist, zusammen mit dem Gleitstück (33) drehbar ist und die umfangsseitige langgestreckte Ausnehmung abdichtet.
2. Drehmomentwandler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß jede der Fluidkammern (26) mit einer umfangs
seitigen Innenwand versehen ist, wobei ein Teil dersel
ben die langgestreckte umfangsseitige Ausnehmung auf
weist, und
daß die Dichtung (30a) die umfangsseitige Innenwand kon taktiert, um die langgestreckte umfangsseitige Ausneh mung in Abhängigkeit von erhöhtem Fluiddruck innerhalb der Fluidkammer (26) abzudichten.
daß die Dichtung (30a) die umfangsseitige Innenwand kon taktiert, um die langgestreckte umfangsseitige Ausneh mung in Abhängigkeit von erhöhtem Fluiddruck innerhalb der Fluidkammer (26) abzudichten.
3. Drehmomentwandler nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge
kennzeichnet, daß jede der Fluidkammern (26) ein Paar
von innenseitig angeordneten bogenförmigen Gehäuseteilen
(27, 28) aufweist.
4. Drehmomentwandler nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich
net, daß das Paar von innenseitig eingepaßten bogenför
migen Gehäuseteilen (27, 28) mit einer umfangsseitigen
Innenwand (27d, 28d) versehen ist, die kombiniert die
langgestreckte umfangsseitige Ausnehmung begrenzen, und
daß die Dichtung (30a) die umfangsseitigen Innenwände (27a, 28a) kontaktiert, um die langgestreckte umfangs seitige Ausnehmung in Abhängigkeit von erhöhtem Fluid druck innerhalb der Fluidkammer (26) abzudichten.
daß die Dichtung (30a) die umfangsseitigen Innenwände (27a, 28a) kontaktiert, um die langgestreckte umfangs seitige Ausnehmung in Abhängigkeit von erhöhtem Fluid druck innerhalb der Fluidkammer (26) abzudichten.
5. Drehmomentwandler nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da
durch gekennzeichnet, daß das Gleitstück (33) und die
Dichtung (30a) einstückig ausgebildet sind.
6. Drehmomentwandler nach Anspruch 4, dadurch gekennzeich
net, daß jedes der innenseitig eingepaßten bogenförmigen
Gehäuseteile (27, 28) mit einem Spalt zwischen jeder der
umfangsseitigen Innenwände (27a, 28a) und einem Gehäuse
abschnitt jedes der beiden bogenförmigen Gehäuseteile
(27, 28) ausgebildet ist, wobei die Dichtung (30a)
innerhalb des Spaltes für eine umfangsseitige Bewegung
angeordnet ist.
7. Drehmomentwandler nach einem der Ansprüche 1 bis 6, da
durch gekennzeichnet, daß das Gleitstück (33) aus zwei
separaten Gleitstückelementen aufgebaut ist, wobei jedes
Gleitstückelement einstückig mit einem zugeordneten
Dichtteil verbunden ist, wobei das zugeordnete Dichtteil
eine langgestreckte Bogenform aufweist und mit einem der
Gleitstückelemente an jedem Ende des Dichtteils versehen
ist, und wobei jedes der Enden des Dichtteiles sich in
separate benachbarte Fluidkammern (26) erstreckt.
8. Drehmomentwandler (1) mit einer Überbrückungsvorrichtung
(3) und einer Vibrationsdämpfungsvorrichtung (14), wobei
die Überbrückungsvorrichtung zwischen einem Aufnahme
bereich des Drehmomentwandlers (1) und einem Abgabe
bereich des Drehmomentwandlers (1) angeordnet ist und
die Vibrationsdämpfungsvorrichtung (14) fluidgefüllt ist
und folgende Elemente umfaßt:
- - eine Mehrzahl von ringförmig angeordneten bogenför migen Fluidkammern (26), die mit dem Aufnahmeabschnitt und dem Abgabeabschnitt gemeinsam drehbar mit diesem verbunden sind, wobei jede der bogenförmigen Fluidkam mern (26) mit einer langgestreckten Ausnehmung auf einem radial inneren Abschnitt versehen ist, der sich umfangsseitig erstreckt;
- - mit einer Mehrzahl von ringförmig angeordneten Gleit- Dichtelementen (30), wobei jedes der Gleit-Dichtele mente (30) mit bogenförmigen Dichtabschnitten (30a) und zwei blockförmigen Gleitelementen (30b) versehen ist, wobei eines der blockförmigen Gleitelemente (30b) an jedem bogenförmigen Dichtabschnitt (30a) angeordnet ist, wobei sich der bogenförmige Dichtabschnitt (30a) zwischen benachbarten bogenförmigen Fluidkammern (26) erstreckt, so daß die blockförmigen Gleitelemente (30b) in benachbarten Fluidkammern (26) angeordnet sind, wobei die bogenförmigen Dichtabschnitte (30a) in einen Abschnitt der bogenförmigen Fluidkammern (26) benachbart zu den langgestreckten Ausnehmungen ein greifen, um die langgestreckte Ausnehmung abzudichten, und wobei Gleit-Dichtelemente (30) entweder in den Aufnahmeabschnitt oder in den Abgabeabschnitt für eine Drehung mit diesem eingreifen, wobei die blockförmigen Gleitelemente (30b) die Fluidkammern (26) in separate Unterkammern (26a, 26b) unterteilen und relativ zu den Fluidkammern (26) in Kreisrichtungen bewegbar sind, und wobei Drosseln zwischen den Innenflächen der Fluidkammern (26) und Außenflächen der blockförmigen Gleitelemente (30b) zur Bildung eines Fluidströmungs widerstandes in Abhängigkeit von der Relativbewegung der blockförmigen Gleitelemente (30b) in der Fluidkam mer (26) gebildet werden.
9. Drehmomentwandler nach Anspruch 8, dadurch gekennzeich
net, daß die Fluidkammern (26) Wandbereiche aufweisen,
die die langgestreckten Ausnehmungen begrenzen, und daß
die bogenförmigen Dichtabschnitte die Wandbereiche kon
taktieren, um die langgestreckten Ausnehmungen in Abhän
gigkeit von Fluiddruck innerhalb der Fluidkammern (26)
abzudichten.
10. Drehmomentwandler nach Anspruch 8 oder 9, dadurch ge
kennzeichnet, daß jede der Fluidkammern (26) ein Paar
innen angeordneter Gehäuseteile (27, 28) aufweisen.
11. Drehmomentwandler nach einem der Ansprüche 8 bis 10, da
durch gekennzeichnet, daß zwei der blockförmigen Gleit
elemente (30b) in jeder der Fluidkammern (26) Ende an
Ende zueinander angeordnet sind, und zwar jedes der zwei
blockförmigen Gleitelemente (30b) von benachbarten
Gleit-Dichtelementen (30).
12. Drehmomentwandler (1) mit einer Überbrückungsvorrichtung
(3) und einer Vibrationsdämpfungsvorrichtung (14)
- - mit einem Frontdeckel (4) und einem Leistungsabgabe element, das für eine Drehmomentübertragung vom Front deckel (4) zum Leistungsabgabeelement vorgesehen ist;
- - mit einem Kolbenelement (11), das selektiv mit dem Frontdeckel (4) in Eingriff bringbar ist;
- - mit einem scheibenförmigen Element (12), das mit dem Leistungsabgabeelement für eine gemeinsame Drehung mit diesem verbunden ist und eine Mehrzahl von ersten Ein griffsteilen aufweist;
- - mit einem elastischen Element, das zwischen dem Kol benelement (11) und dem scheibenförmigen Element (12) zur Beschränkung einer Relativdrehung zwischen diesen angeordnet ist;
- - mit einer Torsionsdämpfungsvorrichtung (14) zum Dämp fen einer Torsionsschwingung eines Drehmomentes, das von dem Kolbenelement (11) zu dem scheibenförmigen Element (12) übertragen wird, wobei die Torsionsdämp fungsvorrichtung (14) folgende Teile aufweist:
- - eine Mehrzahl von bogenförmigen Fluidkammern (26), die mit dem Kolbenelement (11) zu einer gemeinsamen Drehung mit diesem verbunden sind, wobei jede der bogenförmigen Fluidkammern (26) eine langgestreckte Ausnehmung aufweist, die sich umfangsseitig er streckt;
- - eine Mehrzahl von ringförmigen Gleit-Dichtelementen (30), die jeweils einstückig mit einem bogenförmigen Dichtabschnitt (30a) und zwei blockförmigen Gleit teilen (30b) versehen sind, wobei eines der block förmigen Gleitteile (30b) an einem Ende des bogen förmigen Dichtabschnittes (30a) angeordnet ist, wo bei jedes der ringförmigen Gleit-Dichtelemente (30) ferner mit zweiten Eingriffsabschnitten versehen ist, die mit den ersten Eingriffsabschnitten in Ein griff gelangen können, wobei die Gleitelemente jede der Fluidkammern (26) in zwei Unterkammern (26a, 26b) unterteilen und in Kreisrichtungen relativ zu den Fluidkammern bewegbar sind, und wobei sich die Gleit-Dichtelemente (30) zwischen benachbarten Fluidkammern (26) erstrecken, um die langgestreckten Ausnehmungen abzudichten; und
- - mit Drosseln, die zwischen den Innenflächen der Fluidkammern (26) und den Außenflächen der blockför migen Gleitelemente (30b) angeordnet sind, um einen Durchtritt von Fluid zwischen den Unterkammern in Abhängigkeit der Relativbewegung der Gleit-Dichtele mente zu ermöglichen.
13. Drehmomentwandler nach Anspruch 12, dadurch gekennzeich
net, daß die Fluidkammern (26) Umfangswände aufweisen,
die die langgestreckte Ausnehmung begrenzen, und daß die
Gleit-Dichtelemente (30) die Wände kontaktieren, um die
langgestreckten Ausnehmungen in Abhängigkeit von einem
erhöhten Druck innerhalb der Fluidkammern (26) abzudich
ten.
14. Drehmomentwandler nach Anspruch 12 oder 13, dadurch ge
kennzeichnet, daß jede der Fluidkammern (26) ein Paar
innen angeordneter Gehäuseschalenkomponenten aufweist.
15. Drehmomentwandler nach einem der Ansprüche 12 bis 14,
dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und zweiten Ein
griffsabschnitte miteinander in Eingriff gelangen, aber
relativ zueinander innerhalb eines vorbestimmten Berei
ches einer Winkelverschiebung drehbeweglich sind.
16. Drehmomentwandler nach einem der Ansprüche 12 bis 15,
dadurch gekennzeichnet, daß die zweiten Eingriffs
abschnitte konkave Nuten (30d) sind und daß die ersten
Eingriffsabschnitte Vorsprünge sind, die sich durch die
langgestreckten Ausnehmungen erstreckten und in die
konkaven Nuten (30d) einsetzbar sind.
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