DE19527527C2 - Schwingungsdämpfungsvorrichtung für die Überbrückungskupplung eines hydrodynamischen Drehmomentwandlers - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Schwingungsdämpfungsvorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

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 aus der älteren Druckschrift DE 44 24 704 A1 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 Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruches 1 gelöst; die Unteransprüche haben bevorzugte Ausgestaltungsformen zum Inhalt.

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 einer zugeordneten Dichtung versehen ist, wobei jede zuge­ ordnete Dichtung eine langgestreckte Bogenform aufweist und mit einem der Gleitteile an jedem Ende der Dichtung verse­ hen ist, und wobei jedes der Enden der Dichtung sich in separate benachbarte Fluidkammern erstreckt.

Ferner liegen die ersten und zweiten Anlage- bzw. Eingriffs­ abschnitte aneinander an, sind aber relativ zueinander innerhalb eines vorbestimmten Bereiches einer Winkelverstel­ lung drehbar.

Erfindungsgemäß wird bei der Schwingungsdämpfungsvor­ richtung eine Torsionsvibration von dem drehenden Eingangselement 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.

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 0-0 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. Gemäß Fig. 1 ist die Linie 0-0 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 (Schwingungsdämpfungsvorrichtung) 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 Schwingungs­ 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 Schwingungsdämpfungsvorrichtung 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 in 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 eine bogenförmige Dichtung 30a und Blöcke 30b auf, die an gegenüberliegenden Enden in Um­ fangsrichtung angeordnet sind. An einem inneren Umfangsab­ schnitt jeder Dichtung 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. Jede der Dichtungen 30a ist kontinuierlich angeordnet, so daß er sich zwischen zwei benachbarten bogenförmigen Fluidkammern 26 erstreckt. Aufgrund der Kontinuität der Dichtungen bzw. Dichtabschnitte 30a kratzen die Dichtabschnitte nicht an dem Rand der bogenförmigen Fluidkammern 26. Die Dichtungen 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 Dichtungen 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 Eingangswelle (die nicht näher gezeigt ist) des Getriebes unter Zwischen­ schaltung der Turbinennabe 8 übertragen.

Wenn die Eingangswelle 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 Schwingungsdämpfungsvorrichtung 14 ermöglichen, zu­ sammen als Einheit zu rotieren, kann das Drehmoment vom Motor auch zur Schwingungsdämpfungsvorrichtung 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 angetriebene Platte 12 relativ zueinander und die Schwingungsdämpfungs­ vorrichtung 14 wird aktiviert.

Wenn eine Torsionsschwingung einer kleinen Winkelverstellung auf die Dämpfungsvorrichtung 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 Dämpfungsvorrichtung 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 Dichtungen bzw. 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 bzw. Dichtungen 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 Schwingungsdämpfungsvorrich­ 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 Schwingungsdämpfungsvorrichtung 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.

Bezugszeichenliste

1 Drehmomentwandler
2 Hauptgehäuse des Drehmomentwandlers
3 Überbrückungsvorrichtung
4 Frontdeckel
14 Schwingungsdämpfungsvorrichtung
23 ringförmige Gleitdichtvorrichtung
26 bogenförmige Fluidkammer
30a Dichtung
33 Gleitstück

Zusammenfassend ist folgendes festzuhalten.

Eine Schwingungsdämpfungsvorrichtung (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 Dämpfungsvor­ richtung weist zumindestens eine bogenförmige Fluidkammer (26), ein Gleitelement (33), eine Dichtung (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. Die Dichtung (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 (8)

1. Schwingungsdämpfungsvorrichtung (14) für die Überbrüc­ kungskupplung eines hydrodynamischen Drehmomentwandlers (1)

• - mit einem Eingangsteil und einem Ausgangsteil, die konzentrisch und relativ zueinander drehbar angeordnet sind;
• - mit einem Scheibenteil (12), das mit dem Ausgangsteil verbunden ist und eine Mehrzahl von Vorsprüngen (12a) aufweist;
• - mit ersten und zweiten Seitenplatten (20, 21), die um das Scheibenteil (12) angeordnet sind, wobei Teile der ersten und zweiten Seitenplatten (20, 21) eine ring­ förmige Kammer zwischen sich begrenzen;
• - mit einem Federteil, das zwischen einem Abschnitt des Scheibenteils (12) und den ersten und zweiten Seiten­ platten (20, 21) angeordnet ist, um das Scheibenteil (12) mit den ersten und zweiten Seitenplatten (20, 21) für eine begrenzte Verdrehung elastisch zu verbinden;
• - 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 Eingangsteil in Eingriff bringbar ist;
• - mit mehreren Fluidkammern (26), die in der ringförmi­ gen Kammer angeordnet sind und mit den ersten und zweiten Seitenplatten (20, 21) verbunden sind, wobei jede der Fluidkammern (26) eine umfangsseitige lang­ gestreckte Ausnehmung aufweist;
• - 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 Kreisrichtung relativ innerhalb der Fluidkammer (26) bewegbar ist und einen Eingriffsab­ schnitt aufweist, der sich in die umfangsseitige lang­ gestreckte Ausnehmung erstreckt, wobei sich die Vor­ sprünge des Scheibenteils (12) durch die umfangsseiti­ gen langgestreckten Ausnehmungen jeweils in einen Ein­ griffsabschnitt erstrecken, wobei jedes Gleitstück (23) mit den Innenflächen der jeweiligen Fluidkammer (26) eine Drossel bildet, durch welche Fluid in Abhän­ gigkeit von der Drehverstellung des Gleitstücks (33) bezüglich der Fluidkammer (26) strömt; und
• - mit einer Dichtung (30a), die zusammen mit den Gleit­ stücken (33) drehbar ist und die umfangsseitigen lang­ gestreckten Ausnehmungen abdichtet;

dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtung innerhalb der Fluidkammer (26) angeordnet ist, und die umfangsseitige Innenwand der Fluidkammer kontaktiert, um die langge­ streckte umfangsseitige Ausnehmung in Abhängigkeit von erhöhtem Fluiddruck innerhalb der Fluidkammer (26) abzu­ dichten.

2. Dämpfungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß jede der Fluidkammern (26) ein Paar von innenseitig angeordneten bogenförmigen Gehäuseteilen (27, 28) aufweist.

3. Dämpfungsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Paar von innenseitig eingepaßten bo­ genförmigen Gehäuseteilen (27, 28) mit einer umfangssei­ tigen Innenwand (27d, 28d) versehen ist, die kombiniert die langgestreckte umfangsseitige Ausnehmung begrenzen.

4. Dämpfungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Gleitstück (33) und die Dichtung (30a) einstückig ausgebildet sind.

5. Dämpfungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Gleitstück (33) aus zwei separaten Gleitstückelementen (30b, 30b) aufgebaut ist, wobei jedes Gleitstückelement (30b) einstückig mit einer zugeordneten Dichtung (30a) verbunden ist, wobei die zu­ geordnete Dichtung (30a) eine langgestreckte Bogenform aufweist und mit einem der Gleitstückelemente (30b) an jedem Ende der Dichtung (30a) versehen ist, und wobei jedes der Enden der Dichtung (30a) sich in separate be­ nachbarte Fluidkammern (26) erstreckt.

6. Dämpfungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die bogenförmige Dichtung (30a) in einen Ab­ schnitt der bogenförmigen Fluidkammern (26) benachbart zu den langgestreckten Ausnehmungen eingreift.

7. Dämpfungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, 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.