DE19807223A1 - Drehmomentwandler mit einer Torsionsschwingungsdämpfer-Anordnung - Google Patents

Drehmomentwandler mit einer Torsionsschwingungsdämpfer-Anordnung

Info

Publication number
DE19807223A1
DE19807223A1 DE19807223A DE19807223A DE19807223A1 DE 19807223 A1 DE19807223 A1 DE 19807223A1 DE 19807223 A DE19807223 A DE 19807223A DE 19807223 A DE19807223 A DE 19807223A DE 19807223 A1 DE19807223 A1 DE 19807223A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
coupling
arrangement
transmission arrangement
transmission
torque converter
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE19807223A
Other languages
English (en)
Other versions
DE19807223B4 (de
Inventor
Joerg Sudau
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ZF Friedrichshafen AG
Original Assignee
Mannesmann Sachs AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mannesmann Sachs AG filed Critical Mannesmann Sachs AG
Priority to DE19807223A priority Critical patent/DE19807223B4/de
Priority to US09/253,236 priority patent/US6006879A/en
Publication of DE19807223A1 publication Critical patent/DE19807223A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE19807223B4 publication Critical patent/DE19807223B4/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16FSPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F15/00Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
    • F16F15/10Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system
    • F16F15/12Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system using elastic members or friction-damping members, e.g. between a rotating shaft and a gyratory mass mounted thereon
    • F16F15/131Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system using elastic members or friction-damping members, e.g. between a rotating shaft and a gyratory mass mounted thereon the rotating system comprising two or more gyratory masses
    • F16F15/13157Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system using elastic members or friction-damping members, e.g. between a rotating shaft and a gyratory mass mounted thereon the rotating system comprising two or more gyratory masses with a kinematic mechanism or gear system, e.g. planetary
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H41/00Rotary fluid gearing of the hydrokinetic type
    • F16H41/24Details
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H45/00Combinations of fluid gearings for conveying rotary motion with couplings or clutches
    • F16H45/02Combinations of fluid gearings for conveying rotary motion with couplings or clutches with mechanical clutches for bridging a fluid gearing of the hydrokinetic type
    • F16H2045/0221Combinations of fluid gearings for conveying rotary motion with couplings or clutches with mechanical clutches for bridging a fluid gearing of the hydrokinetic type with damping means
    • F16H2045/0263Combinations of fluid gearings for conveying rotary motion with couplings or clutches with mechanical clutches for bridging a fluid gearing of the hydrokinetic type with damping means the damper comprising a pendulum
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H45/00Combinations of fluid gearings for conveying rotary motion with couplings or clutches
    • F16H45/02Combinations of fluid gearings for conveying rotary motion with couplings or clutches with mechanical clutches for bridging a fluid gearing of the hydrokinetic type
    • F16H2045/0273Combinations of fluid gearings for conveying rotary motion with couplings or clutches with mechanical clutches for bridging a fluid gearing of the hydrokinetic type characterised by the type of the friction surface of the lock-up clutch
    • F16H2045/0294Single disk type lock-up clutch, i.e. using a single disc engaged between friction members

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Mechanical Operated Clutches (AREA)

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Drehmomentwandler, umfassend ein mit einer Antriebswelle verbundenes oder verbindbares Wandlergehäuse, ein in dem Wandlergehäuse um eine Drehachse drehbar angeordnetes, mit einer Wandlerabtriebswelle verbundenes oder verbindbares Turbinenrad mit einer Turbinenradschale und einer Turbinenradnabe, gegebenenfalls eine Überbrückungskupplung zur wahlweisen im wesentlichen drehfesten Kopplung des Turbinenrads mit dem Wandlergehäuse, eine Torsions­ schwingungsdämpfer-Anordnung im Kraftflußweg zwischen dem Wand­ lergehäuse und der Turbinenradnabe, wobei die Torsionsschwingungs­ dämpfer-Anordnung umfaßt: eine erste Übertragungsanordnung, eine zweite Übertragungsanordnung, welche mit der ersten Übertragungsanordnung und bezüglich der ersten Übertragungsanordnung um die Drehachse drehbar ist, eine Koppelanordnung, welche mit einem ersten Koppelbereich derselben in Drehmomentübertragungsverbindung mit der ersten Übertragungsanordnung steht, und welche mit einem zweiten Koppelbereich derselben in Drehmo­ mentübertragungsverbindung mit der zweiten Übertragungsanordnung steht.
Bei derartigen Drehmomentwandlern mit einer Torsionsschwingungs­ dämpfer-Anordnung ist diese Torsionsschwingungsdämpfer-Anordnung im allgemeinen derart aufgebaut, daß sie eine im Zugbetrieb ein eingeleitetes Drehmoment aufnehmende Primärseite sowie eine mit der Primärseite über eine Mehrzahl von um die Drehachse in Umfangsrichtung liegend angeord­ neten Dämpfungsfedern gekoppelte Sekundärseite aufweist. Eine Seite von Primärseite und Sekundärseite bildet dabei im allgemeinen eine Naben­ scheibe mit jeweiligen Federfenstern und Steuerkanten für die Federn, die andere Seite umfaßt jeweilige Deckscheibenelemente, welche an beiden Seiten der Nabenscheibe liegen und entsprechende Federfenster und Steuerkanten aufweisen. Bei Drehmomenteinleitung stützen sich die Dämpfungsfedern dann jeweils an Steuerkanten der Nabenscheibe beziehungsweise der Deckscheibenelemente ab, so daß unter Kompression der Dämpfungsfedern in Umfangsrichtung die Primärseite und die Sekundär­ seite bezüglich einander verdrehbar sind. Es können somit die in einem Antriebssystem auftretenden Drehschwingungen auch im Bereich des Drehmomentwandlers gedämpft werden.
Derart aufgebaute Drehmomentwandler weisen den Nachteil auf, daß sie eine feststehende, durch die Federcharakteristik der Dämpfungsfedern definierte Dämpfungscharakteristik aufweisen. Das heißt, es ist im allgemeinen äußerst schwierig, wenn nicht unmöglich, Anpassungen an verschiedene Betriebszustände des Antriebssystems vorzusehen, in welchen verschiedene Drehschwingungen mit verschiedenen Frequenzen zu erwarten sind. Auch besteht das Problem, daß über die relativ lange Lebensdauer derartiger Antriebssysteme hinweg und bedingt durch die permanente Beanspruchung der Dämpfungsfedern diese durch Ermüdung ihre Feder­ charakteristik ändern können, was zu einer ungewünschten Änderung der Dämpfungscharakteristik der gesamten Torsionsschwingungsdämpfer- Anordnung führen kann.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Drehmomentwandler mit einer Torsionsschwingungsdämpfer-Anordnung vorzusehen, welcher bei einfachem Aufbau und hoher Betriebssicherheit ein verbessertes Schwin­ gungsdämpfungsverhalten zeigt.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch einen Drehmomentwandler gelöst, umfassend ein mit einer Antriebswelle verbundenes oder verbind­ bares Wandlergehäuse, ein in dem Wandlergehäuse um eine Drehachse drehbar angeordnetes, mit einer Wandlerabtriebswelle verbundenes oder verbindbares Turbinenrad mit einer Turbinenradschale und einer Turbinen­ radnabe, gegebenenfalls eine Überbrückungskupplung zur wahlweisen im wesentlichen drehfesten Kopplung des Turbinenrads mit dem Wand­ lergehäuse, eine Torsionsschwingungsdämpfer-Anordnung im Kraftflußweg zwischen dem Wandlergehäuse und der Turbinenradnabe, wobei die Torsionsschwingungsdämpfer-Anordnung umfaßt: eine erste Übertragungs­ anordnung, eine zweite Übertragungsanordnung, welche mit der ersten Übertragungsanordnung und bezüglich der ersten Übertragungsanordnung um die Drehachse drehbar ist, eine Koppelanordnung, welche mit einem ersten Koppelbereich derselben in Drehmomentübertragungsverbindung mit der ersten Übertragungsanordnung steht, und welche mit einem zweiten Koppelbereich derselben in Drehmomentübertragungsverbindung mit der zweiten Übertragungsanordnung steht.
Bei dem erfindungsgemäßen Drehmomentwandler ist vorgesehen, daß der erste Koppelbereich oder/und der zweite Koppelbereich wenigstens einen Führungsabschnitt umfaßt, welcher an einer an der dem jeweiligen Koppelbereich zugeordneten Übertragungsanordnung von erster und zweiter Übertragungsanordnung vorgesehenen Führungsbahn zur Drehmomentüber­ tragung anliegt oder zur Anlage bringbar ist und bei Relativdrehung zwischen der ersten Übertragungsanordnung und der zweiten Übertragungs­ anordnung entlang der Führungsbahn bewegbar ist.
Bei diesem Aufbau eines Drehmomentwandlers wird also die Relativverdreh­ barkeit zwischen den jeweiligen Übertragungsanordnungen, welche hier eine Primärseite beziehungsweise eine Sekundärseite der Torsionsschwingungs­ dämpfer-Anordnung bilden, nicht durch die elastische Kompression von Federelementen oder dergleichen ermöglicht, wie dies beim Stand der Technik der Fall ist, sondern diese Relativverdrehung wird dadurch ermöglicht, daß die Koppelanordnung, welche letztendlich die Drehmoment­ übertragungskopplung zwischen den beiden Übertragungsanordnungen vorsieht, an zumindest einer der Übertragungsanordnungen verschiebbar geführt ist. Da jedoch die gesamte Torsionsschwingungsdämpfer-Anordnung in einem sich drehenden System angeordnet ist, wirken im Betrieb von der Drehzahl abhängig verschieden starke Fliehkräfte auf die Torsionsschwin­ gungsdämpfer-Anordnung, insbesondere die Koppelanordnung derselben ein, mit der Folge, daß in Abhängigkeit von der sich mit der Drehzahl ändernden Größe der Fliehkraft auch das Verschiebe- oder Bewegungs­ verhalten desjenigen oder derjenigen Koppelbereiche beeinflußt wird, welche entlang einer Führungsbahn bewegbar sind. Durch gezielte Ausgestaltung der Führungsbahn oder/und gezielte Ausgestaltung der Koppelanordnung läßt sich dann eine gewünschte von der Drehzahl des Systems abhängige Filter- oder Dämpfungscharakteristik einstellen.
Beispielsweise kann die Führungsbahn einen gekrümmten Verlauf mit wenigstens einem Krümmungsscheitel aufweisen, wobei der wenigstens eine Krümmungsscheitel ein zumindest lokales Maximum des radialen Abstands der Führungsbahn von der Drehachse bildet. Bei derartiger Ausgestaltung wird sich also bedingt durch die bei Drehung des Systems erzeugte Fliehkraft der sich an der Führungsbahn bewegende Abschnitt der Koppelanordnung nach radial außen in den Bereich des Krümmungsscheitels verlagern. Mit Erhöhung der Drehzahl nimmt auch die auf die Koppelanord­ nung einwirkende Fliehkraft zu. Auftretende Drehschwingungen führen jedoch dazu, daß entgegen der Vorspannung nach radial außen durch die Fliehkraft die Kopplungsanordnung im Bereich der Anlage an der Führungs­ bahn nach radial einwärts verlagert werden muß. Je nach Größe der Fliehkraft können dann Drehschwingungen der gleichen Stärke zu einer mehr oder weniger starken Relativverdrehung der beiden Übertragungs­ anordnungen führen. Das heißt, die Torsionsschwingungsdämpfer-Anord­ nung mit einem derartigen Aufbau ist bei größerer Drehzahl "steifer" als bei geringerer Drehzahl. Ein derartiger Effekt ließe sich damit vergleichen, daß die Federkonstante von herkömmlichen Dämpfungsfederanordnungen mit zunehmender Drehzahl ebenfalls zunimmt. Eine derartige Dämpfercharak­ teristik ist insbesondere daher von Vorteil, da bei relativ geringen Drehzah­ len, im Bereich von oder unter 1000 Umdrehungen pro Minute, die beiden Übertragungsanordnungen relativ leicht bezüglich einander verdrehbar sind und in diesem Drehzahlbereich häufig zu erwartende Drehschwingungen somit sehr gut gefiltert werden können.
Vorzugsweise ist die Führungsbahn im wesentlichen entlang einer zur Drehachse orthogonalen Ebene angeordnet.
Bei dem erfindungsgemäßen Drehmomentwandler kann der Aufbau der Torsionsschwingungsdämpfer-Anordnung derart sein, daß jede eine Führungsbahn aufweisende Übertragungsanordnung wenigstens ein Scheibenteil umfaßt, welches zur Drehachse im wesentlichen orthogonal angeordnet ist, und daß die Führungsbahn zumindest durch eine eine Ausnehmung in dem Scheibenteil in radialer und/oder in Umfangsrichtung begrenzende Wandung gebildet ist.
Die Koppelanordnung kann wenigstens ein Koppelelement umfassen und der erste Koppelbereich und der zweite Koppelbereich des wenigstens einen Koppelelements können jeweils wenigstens einen Führungsabschnitt umfassen. Dabei weisen dann die erste Übertragungsanordnung und die zweite Übertragungsanordnung dem wenigstens einen Koppelelement zugeordnet jeweils eine Führungsbahn auf. Bei einer derartigen Ausgestal­ tung ist also das wenigstens eine Koppelelement an beiden Übertragungs­ anordnungen durch Führungsbahnen geführt.
Dabei ist die Ausgestaltung der Führungsbahnen vorzugsweise derart, daß die Führungsbahn in der ersten Übertragungsanordnung und die zugeordnete Führungsbahn in der zweiten Übertragungsanordnung wenigstens bereichs­ weise mit nicht parallelem Führungsbahnverlauf ausgebildet sind.
Eine besonders bevorzugte Ausgestaltungsform des erfindungsgemäßen Drehmomentwandlers sieht vor, daß die erste Übertragungsanordnung ein Scheibenteil umfaßt, daß die zweite Übertragungsanordnung zwei an beiden axialen Seiten des einen Scheibenteils der ersten Übertragungsanordnung angeordnete Scheibenteile umfaßt, welche miteinander fest verbunden sind, daß das eine Scheibenteil der ersten Übertragungsanordnung eine langloch­ artige Durchgangsöffnung aufweist, welche die Führungsbahn der ersten Übertragungsanordnung bildet, und daß die beiden Scheibenteile der zweiten Übertragungsanordnung jeweils im wesentlichen gleichartig ausgebildete, langlochartige Ausnehmungen oder Vertiefungen aufweisen, welche einen ersten beziehungsweise einen zweiten Führungsbahnabschnitt der Führungsbahn der zweiten Übertragungsanordnung bilden, und daß der zweite Koppelbereich des wenigstens einen Koppelelements zwei in Achsrichtung an beiden Seiten des ersten Koppelbereichs liegende Führungsabschnitte zur Zusammenwirkung mit dem ersten Führungsbahn­ abschnitt beziehungsweise dem zweiten Führungsbahnabschnitt umfaßt. Bei diesem in Achsrichtung symmetrischen Aufbau ist sichergestellt, daß durch die Einleitung von Drehmomenten keine ungewünschten Kippmomente erzeugt werden können, die die Funktionsfähigkeit des Systems beein­ trächtigen könnten.
Alternativ ist es jedoch auch möglich, daß die erste Übertragungsanordnung ein Scheibenteil aufweist, daß die zweite Übertragungsanordnung ein Scheibenteil aufweist, daß die beiden Scheibenteile sich im wesentlichen parallel gegenüberliegen und zumindest an ihren einander zugewandten Seiten jeweils eine eine Führungsbahn bildende Ausnehmung oder Öffnung aufweisen, und daß das wenigstens eine Koppelelement einen ersten axialen Endabschnitt aufweist, welcher den ersten Koppelbereich mit dessen Führungsabschnitt bildet, und einen zweiten axialen Endabschnitt aufweist, welcher den zweiten Koppelbereich mit dessen Führungsabschnitt bildet. Da bei einer derartigen Ausgestaltungsform sich lediglich zwei Scheibenteile gegenüberstehen, kann die axiale Baugröße der Torsionsschwingungs­ dämpfer-Anordnung und somit auch des Drehmomentwandlers verringert werden.
Bei einer derartigen Ausgestaltungsform können der erste und der zweite Endabschnitt bezüglich einander in Umfangsrichtung oder/und in radialer Richtung versetzt sein.
Bei einer weiteren alternativen Ausgestaltungsform des erfindungsgemäßen Drehmomentwandlers kann vorgesehen sein, daß die Koppelanordnung wenigstens ein an einer Übertragungsanordnung von erster und zweiter Übertragungsanordnung schwenkbar angebrachtes Koppelelement umfaßt, welches ferner einen Führungsabschnitt zur Zusammenwirkung mit einer an der anderen Übertragungsanordnung von erster und zweiter Übertragungs­ anordnung vorgesehenen Führungsbahn aufweist. Dabei ist also das wenigstens eine Koppelelement an einer der Übertragungsanordnungen nicht verlagerbar, jedoch schwenkbar getragen und greift an der anderen Übertragungsanordnung lediglich durch Anlage eines Führungsabschnitts an einer Führungsbahn an. Es lassen sich dadurch die gleichen Betriebs­ funktionen erhalten, wie sie vorangehend beschrieben worden sind.
Vorzugsweise ist dabei das wenigstens eine Koppelelement langgestreckt und ist an einem Endbereich desselben an der einen Übertragungsanordnung schwenkbar angebracht und weist an seinem anderen Endbereich den Führungsabschnitt auf.
Bei Torsionsschwingungsdämpfer-Anordnungen, wie sie vorangehend beschrieben worden sind, bei welchen auf eine der Übertragungsanord­ nungen ein Drehmoment eingeleitet wird, das Drehmoment über eine Koppelanordnung auf eine weitere Übertragungsanordnung übertragen wird und von der weiteren Übertragungsanordnung dann wieder abgegeben wird, besteht im allgemeinen das Problem, daß die beiden Übertragungsanord­ nungen jeweils um Drehachsen drehbar sind, die aufgrund von Fertigungs- oder Montageungenauigkeiten nicht exakt zueinander fluchten. Ein geringer Achsversatz oder eine geringe relative Achsneigung führen dann dazu, daß die beiden Übertragungsanordnungen bei einer Drehung um die jeweiligen Drehachsen eine Taumelbewegung bezüglich einander ausführen können. Ist dann die Kopplung zwischen den beiden Übertragungsanordnungen relativ steif, so können aufgrund der Taumelbewegungen Zwängungen erzeugt werden, welche die Funktionsfähigkeit der Torsionsschwingungs­ dämpfer-Anordnung beeinträchtigen. Es wird daher erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß die Koppelanordnung die erste und die zweite Über­ tragungsanordnung derart miteinander koppeln, daß diese bezüglich einander verkippbar sind. Mit dem Ausdruck "bezüglich einander verkippbar" ist hier jegliche Art einer Relativbewegung zwischen den beiden Über­ tragungsanordnungen angesprochen, die dazu führt, daß diese beiden Anordnungen nicht mehr in zueinander parallelen Ebenen liegen. Bei Ausführung der Übertragungsanordnungen mit jeweiligen Scheibenteilen bedeutet dies also, daß beispielsweise die jeweilige einander zugewandte Oberflächen der Scheibenteile definierenden Ebenen aufgrund der induzier­ ten Taumelbewegung bezüglich einander aus einer parallelen Lage heraus verkippt werden und sich schneiden.
Um diese Verkippbarkeit zu ermöglichen, wird vorgeschlagen, daß die Koppelanordnung wenigstens mit einer der Übertragungsanordnungen nach Art eines Kugelgelenks gekoppelt ist.
Alternativ oder zusätzlich ist es möglich, daß die Koppelanordnung mit wenigstens einer der Übertragungsanordnungen durch elastisch verformbare Verbindungsmittel gekoppelt ist.
Um bei Drehmomentübertragung eine um die Umfangsachse im wesentli­ chen symmetrische Kraftbeaufschlagung der verschiedenen Übertragungs­ anordnungen zu gewährleisten, wird vorgeschlagen, daß die Koppelanord­ nung eine Mehrzahl von in Umfangsrichtung verteilt angeordneten Koppelelementen umfaßt und daß in wenigstens einer der Übertragungs­ anordnungen jedem Koppelelement zugeordnet eine Führungsbahn vorgesehen ist.
Weiter kann bei dem erfindungsgemäßen Drehmomentwandler vorgesehen sein, daß die Führungsbahnen, welche jeweils unmittelbar benachbarten Koppelelementen zugeordnet sind, miteinander verbunden sind. Eine derartige Anordnung kann beispielsweise derart ausgebildet werden, daß die einem bestimmten Koppelelement zugeordnete Koppelbahn einen Krüm­ mungsscheitel aufweist, der für diesen Bereich der Koppelbahn ein lokales Maximum des radialen Abstands von der Drehachse bildet, daß für ein unmittelbar benachbartes Koppelelement die Führungsbahn im wesentlichen die gleiche Konfiguration aufweist, und daß die Führungsbahnen in jeweiligen nach radial innen verlaufenden Abschnitten verbunden sind. Das heißt, die sich dann ergebende Gesamtführungsbahn ist durch sich in Umfangsrichtung abwechselnde Maxima und Minima des radialen Abstands von der Drehachse gebildet. Es kann somit ein Überlastschutz erzeugt werden, da ein Führungsabschnitt eines Koppelelements sich bei Einleitung relativ starker Drehschwingungen zunächst von seinem lokalen Maximum nach radial einwärts entlang der Führungsbahn in Richtung auf das lokale Minimum zu bewegt, bei Erreichen dieses Minimums jedoch nicht auf Anschlag gesetzt wird, wie dies bei voneinander getrennten Führungs­ bahnen der Fall wäre, sondern in denjenigen Bereich der Führungsbahn eintritt, der an sich dem unmittelbar benachbarten Koppelelement zu­ geordnet ist. Bei dieser Bewegung werden also alle Koppelelemente mit ihren jeweiligen Führungsabschnitten in den Bereich der Führungsbahn überführt, der einem unmittelbar benachbarten Koppelelement zugeordnet ist.
Bei dem erfindungsgemäßen Drehmomentwandler kann vorgesehen sein, daß die Torsionsschwingungsdämpfer-Anordnung im Kraftflußweg zwischen der Turbinenradschale und der Turbinenradnabe oder/und im Kraftflußweg zwischen einem Element der Überbrückungskupplung und der Turbinenrad­ nabe oder/und im Kraftflußweg zwischen einem Element der Über­ brückungskupplung und der Turbinenradschale angeordnet ist.
Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen anhand bevorzugter Ausgestaltungsformen detailliert beschrieben. Es zeigt:
Fig. 1 eine Teil-Längsansicht eines Drehmomentwandlers, bei welchem eine Torsionsschwingungsdämpfer-Anordnung im Kraftübertragungsweg zwischen der Überbrückungskupplung und der Turbinenradschale wirkt;
Fig. 2 eine axiale Ansicht, welche den Verlauf jeweiliger Führungs­ bahnen für ein Koppelelement bei der in Fig. 1 erkennbaren Torsionsschwingungsdämpfer-Anordnung darstellt;
Fig. 3 eine der Fig. 1 entsprechende Ansicht einer alternativen Ausgestaltung eines Drehmomentwandlers mit Torsions­ schwingungsdämpfer-Anordnung, wobei die Torsionsschwin­ gungsdämpfer-Anordnung im Kraftübertragungsweg zwischen einer Überbrückungskupplung und der Turbinenradschale wirkt; und
Fig. 4 eine der Fig. 2 entsprechende axiale Ansicht, welche wiede­ rum den Verlauf der Führungsbahn für ein Koppelelement darstellt.
Die Fig. 1 zeigt eine Teil-Längsschnittansicht eines allgemein mit 10 bezeichneten Drehmomentwandlers. Der Drehmomentwandler 10 umfaßt ein Gehäuse 12, welches über eine Mehrzahl von Befestigungsabschnitten 13 beispielsweise über eine Flexplatte oder dergleichen mit einer Antriebs­ welle einer Maschine, beispielsweise einer Brennkraftmaschine, drehfest gekoppelt werden kann. Das Gehäuse 12 weist einen Deckel 14 und eine mit diesem radial außen fest verbundene Pumpenradschale 16 auf. Diese Pumpenradschale 16 ist in ihrem radial inneren Bereich mit einer Pumpen­ radnabe 18 verbunden und bildet mit dieser ein Pumpenrad 20. Ferner trägt die Pumpenradschale 16 in bekannter Weise eine Mehrzahl von in Umfangs­ richtung verteilt angeordneten Pumpenradschaufeln 22. Der Deckel 14 ist in seinem radial inneren Bereich mit einer Deckelnabe oder einem Zen­ trierzapfen 24 fest verbunden, welcher in einer komplementären Aus­ nehmung der Antriebswelle aufgenommen werden kann. Im Inneren 26 des Drehmomentwandlers 10 ist in an sich bekannter Weise ein Turbinenrad 28 um eine Wandlerdrehachse A bezüglich des Gehäuses 12 drehbar angeord­ net. Das Turbinenrad 28 weist eine Turbinenradschale 30 auf, die in ihrem radial inneren Bereich mit einer Turbinenradnabe 32 verbunden ist. Die Turbinenradnabe 32 ist über eine nicht dargestellte Wandlerabtriebswelle an ein Getriebe angekoppelt oder ankoppelbar. Die Turbinenradschale 30 trägt eine Mehrzahl von wiederum um die Drehachse A aufeinanderfolgend angeordneten Turbinenradschaufeln 34.
Obgleich in der Figur nicht dargestellt, kann axial zwischen dem Turbinenrad 28 und dem Pumpenrad 20 ein Leitrad mit einer Mehrzahl von Leitrad­ schaufeln um die Drehachse A drehbar angeordnet sein.
Der in Fig. 1 dargestellte Drehmomentwandler 10 weist ferner eine allgemein mit 36 bezeichnete Überbrückungskupplung sowie eine allgemein mit 38 bezeichnete Torsionsschwingungsdämpfer-Anordnung auf.
Die Überbrückungskupplung 36 umfaßt einen mit 40 bezeichneten Kupplungskolben, der in seinem radial inneren Bereich auf der Turbinenrad­ nabe 32 drehbar, jedoch unter Zwischenlagerung eines Dichtungs-O-Rings 42 gelagert ist. Radial außen trägt der Kupplungskolben 40 eine Reibfläche oder einen Reibbelag 44, welcher in an sich bekannter Weise bei Erhöhung des Fluiddrucks im Inneren 26 des Wandlers gegen die Innenfläche des Deckels 14 gepreßt wird. Es kann somit eine Drehankopplung des Kupplungskolbens 40 und über die nachfolgend beschriebene Torsions­ schwingungsdämpfer-Anordnung 38 auch der Pumpenradschale 30 und somit der Pumpenradnabe 32, welche mit der Pumpenradschale 30 drehfest verbunden ist, an das Wandlergehäuse 12 erzeugt werden.
Wie in Fig. 1 erkennbar, bildet der Kupplungskolben 40 einen Teil der Torsionsschwingungsdämpfer-Anordnung 38. Insbesondere bildet der scheibenartig ausgebildete Kupplungskolben 40 zusammen mit einem in axialem Abstand zu diesem angeordneten und mit diesem radial innen, beispielsweise durch Verschweißen fest verbundenen, scheibenartigen Teil 46 eine Übertragungsanordnung der Torsionsschwingungsdämpfer- Anordnung, und ein axial zwischen die beiden Teile 40, 46 eingreifendes scheibenartiges Nabenteil 48, das radial außen über ein winkelartiges Element 50 drehfest mit der Turbinenradschale 30 verbunden ist, bildet eine weitere Übertragungsanordnung. In der Beschreibung wird die durch das Teil 48 gebildete Übertragungsanordnung nachfolgend als erste Über­ tragungsanordnung bezeichnet und die durch den Kupplungskolben 40 und das scheibenartige Teil 46 gebildete Übertragungsanordnung wird als zweite Übertragungsanordnung bezeichnet.
Man erkennt in Fig. 1 ferner, daß zur Drehmomentübertragungskopplung zwischen der ersten Übertragungsanordnung 48 und der zweiten Über­ tragungsanordnung 40, 46 eine Koppelanordnung 52 vorgesehen ist. Diese Koppelanordnung 42 umfaßt in Umfangsrichtung verteilt eine Mehrzahl von Koppelelementen 54. Ferner ist in jeder der Übertragungsanordnungen dem Koppelelement 54, d. h. jedem Koppelelement 54, zugeordnet eine Führungsbahn vorgesehen, welche in Fig. 2 deutlicher erkennbar ist. So ist in den beiden Teilen 40, 46 jeweils eine Ausnehmung 58, 60 vorgesehen, die einen in Fig. 2 erkennbaren Verlauf aufweist. Die Ausnehmungen 58, 60 sind axial offen, so daß das zugeordnete Führungselement 54 axial in diese Ausnehmungen eingreift.
Diese Ausnehmungen 58, 60 sind durch jeweilige Flächen begrenzt, von welchen in Fig. 2 die Flächen 62 der Ausnehmung 58 erkennbar sind. Diese Flächen 62 bilden dann die jeweiligen Führungsbahnen beziehungsweise Führungsbahnabschnitte 64, 66 am Kolben 40 beziehungsweise dem scheibenartigen Teil 46. An diesen Führungsbahnabschnitten 64, 66, welche zusammen die Führungsbahn der zweiten Übertragungsanordnung 40, 46 bilden, ist das zugeordnete Koppelelement 54 mit seinen in axialer Richtung gelegenen Endbereichen 68, 70 beziehungsweise in diesen Bereichen gebildeten Führungsabschnitten 69, 71 geführt. Bei der in Fig. 2 dargestellten Form der Führungsbahnen 64 beziehungsweise 66, welche letztendlich durch die Form der Ausnehmung 58 beziehungsweise der Ausnehmung 60 vorgegeben ist, kann die Führung sowohl an der radial inneren als auch radial äußeren die Ausnehmung begrenzenden Fläche vorgesehen sein.
Ferner ist im Nabenteil 48 eine weitere Ausnehmung 72 ausgebildet, welche in Fig. 2 durch strichlierte Linie angedeutet ist. Auch die Ausnehmung 72 weist jeweilige diese begrenzende Wandungen 74 auf, welche wiederum eine Führungsbahn 76 für den in Achsrichtung zwischen den beiden Endabschnitten 68, 70 liegenden mittleren Bereich 78 des zugeordneten Koppelelements 54 bilden. Auch hier sei erwähnt, daß wieder beide Wandungen, die in Fig. 2 jeweils mit 74 bezeichnet sind, als Führungsbahn dienen können. In gleicher Weise ist es jedoch auch möglich, sowohl die beiden Wandungen 62 als auch die beiden Wandungen 74 mit derartigem gegenseitigen Abstand auszubilden, daß lediglich jeweils eine dieser Wandungen, im allgemeinen die radial äußere Wandung, zur Führung beiträgt.
Man erkennt in Fig. 2, daß die Führungsbahnen 64, 66, 76 mit sich kreuzendem oder schneidendem Verlauf ausgebildet sind. Dadurch, daß die Koppelelemente 54 durch Abroll- und/oder Gleitbewegung entlang der Führungsbahnen 64, 66, 76 verlagerbar sind, ergibt sich im Drehbetrieb die folgende Funktion des in Fig. 1 gezeigten Drehmomentwandlers, d. h. dessen Torsionsschwingungsdämpfer-Anordnung 38: Zunächst sei ein Zustand angenommen, in dem über den Drehmomentwandler hinweg im wesentlichen keine Last zu übertragen ist. Durch die Drehung wird aufgrund der dabei induzierten Fliehkraft jedes Koppelelement 54 nach radial außen verlagert, d. h. bewegt sich in einen Scheitelbereich 80 der Führungsbahn­ abschnitte 64, 66, da dies ein energetisches Minimum darstellt. Da ferner das oder jedes Koppelelement 54 an der Führungsbahn 76 oder den Führungsbahnen 76 des Nabenteils 48 geführt ist, ist somit die Relativ­ drehlage zwischen dem Nabenteil 48 und den Teilen 40, 46 vorgegeben. Treten nun ausgehend von dieser Lage Drehschwingungen auf, welche zu einer erzwungenen Relativdrehung zwischen den beiden Übertragungsanord­ nungen führen, so führt diese erzwungene Relativdrehung, bei welcher das Koppelelement 54 in Umfangsrichtung durch die Führungsbahn oder die Führungsbahnen 76 mitgenommen wird, dazu, daß gleichzeitig das Koppelelement 54 sich entlang der Führungsbahn beziehungsweise Führungsbahnabschnitte 64, 66 vom Scheitelbereich 80 weg verlagert. Dies ist jedoch nur gegen den Widerstand der Fliehkraft durchführbar. Das heißt, je größer die Fliehkraft ist, desto größer ist der Widerstand gegen eine derartige Verlagerung der Koppelelemente 54 in den zugeordneten Ausnehmungen 58, 60 und somit auch der Widerstand gegen eine Relativdrehung zwischen den beiden Übertragungsanordnungen 48 beziehungsweise 40, 46. Daraus ergibt sich, daß mit zunehmender Drehzahl und dementsprechend zunehmender Fliehkraft auch der in der Torsions­ schwingungsdämpfer-Anordnung 38 vorhandene Widerstand gegen Relativverdrehung der beiden Übertragungsanordnungen anwächst, d. h. die Torsionsschwingungsdämpfer-Anordnung wird mit zunehmender Drehzahl "steifer". Bei relativ geringen Drehzahlen, bei welchen das Koppelelement 54 relativ leicht gegen die Fliehkraft nach radial innen auslenkbar ist, ist jedoch ein relativ "weicher" Schwingungsdämpfer vorgesehen, so daß insbesondere die im Bereich geringer Drehzahlen zu erwartenden Dreh­ schwingungen sehr gut gedämpft werden können.
Durch die Formgebung der jeweiligen Führungsbahnen beziehungsweise Führungsbahnabschnitte 64, 66, 76 läßt sich ein gewünschtes Entkoppl­ ungsverhalten einstellen. Beispielsweise führt eine stärkere Krümmung der Führungsbahnabschnitte 64, 66 dazu, daß auch kleinste Relativdreh­ schwingungen bereits eine relativ starke radiale Verlagerung der Koppel­ elemente 54 hervorrufen, so daß ein relativ steifer Dämpfer vorgesehen ist. Ein Verlauf der Führungsbahnen beziehungsweise Führungsbahnabschnitte mit relativ geringer Krümmung, d. h. Abweichung von einer Umfangsbahn um die Drehachse A, hat zur Folge, daß bei einer Relativdrehung zwischen den beiden Übertragungsanordnungen nahezu keine Radialverlagerung der Koppelelemente hervorgerufen wird, was einen dementsprechend weichen Dämpfer zur Folge hat. Ferner ist es möglich, die verschiedenen Koppel­ elementen 54 zugeordneten Führungsbahnen mit unterschiedlicher Konturierung auszugestalten, so daß hier verschiedene Dämpfungscharak­ teristiken überlagert werden können. Darüber hinaus ist es möglich, die einzelnen Führungsbahnen mit bezüglich des Scheitelbereichs 80 nicht symmetrischer Ausgestaltung vorzusehen, so daß sich ein Unterschied in der Dämpfungscharakteristik hinsichtlich Schubbetrieb und Zugbetrieb ergibt. Weiter können die in den Teilen 40, 46 vorgesehenen Führungsbahn­ abschnitte 64, 66 unmittelbar benachbarter Koppelelemente 54 miteinander verbunden sein, so daß nicht nur Scheitelbereiche 80 mit maximalem radialen Abstand von der Drehachse A erzeugt werden, sondern auch Scheitel- oder Einsenkungsbereiche 80' erzeugt werden, die in Fig. 2 durch Strichlinie angedeutet sind, welche einen minimalen Abstand der jeweiligen Führungsbahnen oder Bahnabschnitte von der Drehachse A aufweisen. Die jeweiligen Koppelelemente 54 können sich dann über diese inneren Scheitel 80' hinweg bewegen, so daß zu starke Drehschwankungen nicht dazu führen können, daß der Torsionsschwingungsdämpfer auf Anschlag geht. Es ist somit ein Überlastschutz geschaffen. Ist diese Verbindung der einzelnen Führungsbahnen oder Führungsbahnabschnitte nicht vorgesehen, so kann es vorteilhaft sein, in den Endbereichen der Führungsbahnen beziehungsweise der Ausnehmungen 58, 60 und gegebenenfalls 72 Dämpfungselemente, beispielsweise elastisch verformbare Anschläge oder dergleichen, vorzusehen.
Man erkennt in Fig. 1 ferner, daß die Koppelelemente 54 im Längsschnitt mit tonnenartiger Form ausgebildet sind, wobei vorzugsweise die einzelnen Führungsbahnen oder Führungsbahnabschnitte 64, 66 beziehungsweise 76 entsprechend konturiert sind. Es werden dadurch die beiden Übertragungs­ anordnungen durch die Koppelelemente 54 nach Art eines Kugelgelenks miteinander verbunden, so daß in diesem Ankopplungsbereich auch zwischen diesen einzelnen Übertragungsanordnungen auftretende Taumelbe­ wegungen nicht zu einer Zwängung der Koppelelemente 54 führen beziehungsweise daß derartige Taumelbewegungen durch eine zu starre Kopplung nicht behindert werden.
Man erkennt in Fig. 1 ferner, daß an der vom Inneren 26 des Drehmo­ mentwandlers weg weisenden Seite des Kupplungskolbens 40 eine Dichtungsscheibe 82 vorgesehen ist, welche verhindert, daß durch die Ausnehmung 58, beziehungsweise einen Zwischenraum zwischen dem in diese eingreifende Koppelelement 54 und der Wandung 62, Fluid hindurch­ tritt, was die Funktion der Überbrückungskupplung beeinträchtigen würde. Es sei darauf verwiesen, daß anstelle des Vorsehens der Dichtungsscheibe 82 zumindest die Ausnehmung 58 derart ausgebildet werden kann, daß sie in axialer Richtung den Kupplungskolben 40 nicht vollständig durchsetzt, sondern nur eine Vertiefung bildet.
Eine Beeinflussung des Dämpfungsverhaltens kann auch dadurch erzeugt werden, daß das oder jedes Koppelelement 54 mit einer bestimmten Masse vorgesehen wird. Je größer die Masse der Koppelelemente 54, desto steifer wird der Dämpfer. Das heißt, soll eine geringere Steifigkeit erhalten werden, können die Koppelelemente aus relativ leichten Materialien hergestellt werden, beispielsweise Kunststoff, Aluminium oder dergleichen, oder/und die Koppelelemente können als Hohlteile ausgebildet werden; soll eine größere Steifigkeit erreicht werden, so kann zur Herstellung der Koppel­ elemente 54 relativ schweres Material, wie z. B. Stahl oder dergleichen, verwendet werden. Durch diese gezielte Auswahl der Masse der Koppel­ elemente 54 wird ferner das Schwingungsverhalten des gesamten Dämpfers beeinträchtigt, da bei Auftreten von Torsionsschwingungen zusätzlich die Masse der Koppelelemente durch Verschiebung entlang der Führungsbahnen beziehungsweise Führungsbahnabschnitte in Bewegung versetzt werden muß.
Mit Bezug auf die Fig. 3 und 4 wird nachfolgend eine weitere Ausgestal­ tungsform eines Drehmomentwandlers mit einer Torsionsschwingungs­ dämpfer-Anordnung beschrieben. Komponenten, welche hinsichtlich Aufbau und Funktion vorangehend beschriebenen Komponenten entsprechen, sind mit dem gleichen Bezugszeichen bezeichnet.
Auch der in Fig. 3 dargestellte Drehmomentwandler 10a weist wiederum eine Torsionsschwingungsdämpfer-Anordnung 38a auf, welche, ebenso wie mit Bezug auf die Fig. 1 beschrieben, im Kraftübertragungsweg zwischen der Überbrückungskupplung 36a, d. h. einer Komponente derselben, und der Turbinenradschale 30a wirkt. Die Torsionsschwingungsdämpfer- Anordnung 38a umfaßt als eine erste Übertragungskomponente ein an der Turbinenradschale durch Verschweißen oder dergleichen festgelegtes scheibenartiges Teil 100a sowie als zweite Übertragungsanordnung diesem Scheibenteil mit axialem Abstand gegenüberliegend den Kupplungskolben 40a. Zwischen diesen beiden Übertragungsanordnungen 100a und 40a wirkt wieder eine Mehrzahl von Koppelelementen 54a. Diese sind jedoch in dieser Ausgestaltungsform als langgestreckte Elemente ausgebildet, die in einem Endbereich 102a mit dem Kopplungskolben 40a zur Drehmoment­ übertragung gekoppelt sind und im anderen Endbereich 104a mit dem scheibenartigen Teil 100a zur Drehmomentübertragung gekoppelt sind.
In dem Endbereich 102a weisen die Koppelelemente 54a eine Öffnung 106a auf, in welcher ein ringartiges Lagermaterial 108a angeordnet ist. Dieses ringartige Lagermaterial ist aus nachfolgend beschriebenen Gründen vorzugsweise elastisch verformbar. In das ringartige Lagermaterial 108a erstreckt sich ein durch Prägen, Anschweißen oder sonstiges Anbinden an den Kupplungskolben 40a gebildeter Lagervorsprung 110a. Die Koppel­ elemente 54a sind somit am Kupplungskolben 40a vermittels des ringartigen Lagermaterials 108a und des Lagervorsprungs 110a um eine zur Drehachse A im wesentlichen parallel liegende Achse A1 verschwenkbar. In gleicher Weise könnte im Kolben 40a eine Öffnung ausgebildet sein, in welcher ein Vorsprung am Koppelelement 54a schwenkbar aufgenommen ist.
In ihrem anderen Endbereich 104a weisen die Koppelelemente 54a einen sich axial von diesen weg erstreckenden Führungsabschnitt 112a auf.
Dieser Führungsabschnitt 112a greift in eine Ausnehmung 114a ein, welche in dem scheibenartigen Teil 100a gebildet ist. Diese Ausnehmung 114a ist in Fig. 4 in axialer Ansicht erkennbar. Wandungen 116a dieser Ausnehmung 114a bilden wiederum Führungsbahnen 118a, welche den Führungs­ abschnitt 112a an dessen radial innerer beziehungsweise radial äußerer Seite führen. Es sei auch hier erwähnt, daß die Ausnehmung 114a derart ausgebildet sein kann, daß nur eine der Führungsbahnen 118a vorgesehen ist.
Im folgenden wird die Funktionsweise einer derart aufgebauten Torsions­ schwingungsdämpfer-Anordnung 38a beschrieben. Im Drehbetrieb wird aufgrund der Fliehkraft das oder jedes Koppelelement 54a um seine Schwenkachse A1 derart verschwenkt, daß der Führungsabschnitt 112a sich in den Scheitelbereich 80a der hier im wesentlichen kreisartig ausgebildeten Ausnehmung 114a beziehungsweise Führungsbahn 118a bewegt wird. Der Scheitelbereich 80a bildet wieder ein Maximum des radialen Abstands der Führungsbahn 118a von der Drehachse A. Auch hier gilt, daß je größer die Drehzahl und somit je größer die Fliehkraft, desto schwerer ist das Koppelelement 54a aus dieser Lage des energetischen Minimums auszulenken. Treten nun Torsionsschwingungen auf, welche zu einer erzwungenen Relativdrehung zwischen dem Kupplungskolben 40a und dem scheibenartigen Teil 100a führen, so wird dabei zwangsweise das Koppelelement 54a aus der vorangehend angesprochenen Lage ausgelenkt; dabei wird der Führungsabschnitt 112a entlang der Führungsbahn 118a entgegen der Fliehkraft nach radial innen bewegt. Je nach Größe der vorherrschenden Fliehkraft und Bahnverlauf ist hier also ein mehr oder weniger steifer Kopplungszustand zwischen den beiden Übertragungsanord­ nungen 40a und 100a vorgesehen. Ebenso wie bei der vorangehend beschriebenen Ausgestaltungsform kann auch hier durch gezielte Formge­ bung der Führungsbahn 118a und/oder durch gezielte Masseverteilung des Koppelelements 54a das Schwingungsverhalten oder Entkopplungsverhalten beeinflußt werden. Je steiler die Führungsbahn 118a nach radial innen verläuft, desto größer ist die pro Relativdrehwinkel zwischen den beiden Übertragungsanordnungen 40a, 100a aufzubringende Arbeit. Ferner kann durch Erhöhen der Masse des Koppelelements 54a im radial äußeren Bereich, d. h. im Bereich des Führungsabschnitts 112a, derselbe Effekt erhalten werden. Die Relativpositionierung zwischen dem Koppelelement 54a und der Ausnehmung 114a kann derart sein, daß im Ruhezustand, in dem das Koppelelement mit seinem Führungsabschnitt 112a im Bereich des Scheitels 80a liegt, die Schwenkachse A1 des Koppelelements 54a auf einer radialen Verbindungslinie zwischen dem Scheitel 80a und der Drehachse A liegt. Es kann dadurch erreicht werden, daß ausgehend von dieser Lage die zum Auslenken des Koppelelements 54a zunächst erforder­ liche Kraft relativ gering ist, da die auf das Koppelelement 54a einwirkende Fliehkraft im wesentlichen durch die schwenkbare Anbringung am Kupplungskolben 40a aufgenommen ist. In entsprechender Weise ist eine Anordnung möglich, bei welcher auch bei Positionierung des Führungs­ abschnitts 112a im Bereich des Scheitels 80a ein Umfangsversatz zwischen dem Führungsabschnitt 112a und der Drehachse A1 vorhanden ist. In diesem Falle wirkt auch bei Positionierung des Führungsabschnitts 112a im Bereich des Scheitels bereits eine erhebliche Fliehkraftkomponente auf den Führungsabschnitt 112a ein, welche Kraftkomponente dann nicht durch die schwenkbare Anbringung des Koppelelements 54a aufgenommen wird und bei Auslenkung des Koppelelements 54a zunächst überwunden werden muß.
Auch bei der in den Fig. 3 und 4 dargestellten Ausgestaltungsform kann es vorteilhaft sein, in den Endbereichen der Ausnehmung 114a Dämpfungs­ anschläge vorzusehen, so daß bei übermäßiger Belastung der Torsions­ schwingungsdämpfer-Anordnung 38 ein sanfter Anschlag erhalten wird. Dies hat ferner den Vorteil, daß im Anfahrzustand, in dem möglicherweise das zunächst nicht durch Fliehkraft nach außen gedrängte Koppelelement 54a sich in den Endbereich bewegt hat, ein schlagfreies Anfahren erhalten wird.
Auch bei der in den Fig. 3 und 4 gezeigten Ausgestaltungsform ist es möglich, für verschiedene Koppelelemente 54a Führungsbahnen 114a mit verschiedener Formgebung vorzusehen, so daß auch hier wieder eine Überlagerung verschiedener Dämpfungscharakteristiken erhalten werden kann. Auch ist es möglich, die Führungsbahnen verschiedener unmittelbar benachbarter Führungselemente 54a, vorzugsweise aller Führungselemente 54a, in ihren radial inneren Bereichen zu verbinden, so daß sich eine in Umfangsrichtung wellenartig erstreckende Führungsbahn ergibt. Es wird somit bei Überlastung der Dämpferanordnung erreicht, daß alle Führungs­ abschnitte 112a sich in den Bereich der Führungsbahnen der unmittelbar benachbarten Führungsabschnitte bewegen; das Anschlagen der Führungs­ abschnitte 112a kann damit vermieden werden.
Durch die Lagerung des Koppelelements oder jedes Koppelelements 54a über das elastisch verformbare Lagermaterial 108a am Lagervorsprung 110a ist eine Verkippbewegung der Koppelelemente 54a bezüglich des Kupp­ lungskolbens 40a und somit auch eine Verkippbewegung des scheiben­ artigen Teils 100a bezüglich des Kupplungskolbens 40a ermöglicht; es kann somit im Betrieb eine durch einen geringen Achsversatz oder Neigung erzeugte Taumelbewegung auftreten, ohne dabei Zwängungen im Bereich der Lagerung der Koppelelemente zu erzeugen.
Ferner kann auch bei den in den Fig. 3 und 4 gezeigten Ausgestaltungs­ formen zumindest eine der Führungsbahnen 118a derart ausgebildet sein, daß sie in Umfangsrichtung bezüglich des jeweiligen Scheitels 80a nicht symmetrisch ausgebildet ist, so daß sich abhängig von der Drehmoment­ einleitungsrichtung ein unterschiedliches Dämpfungsverhalten ergibt.
Bei der Ausgestaltungsform, welche in den Fig. 3 und 4 gezeigt ist, ist es auch möglich, im Kupplungskolben 40a anstatt des Lagervorsprungs 110a eine entsprechende Führungsbahn vorzusehen, in welche dann ein zweiter Führungsabschnitt, welcher im Endbereich 102a der Koppelelemente 54a vorgesehen ist, eingreift und entlang dieser verschiebbar ist.
Durch die bei dem erfindungsgemäßen Drehmomentwandler vorgesehene Torsionsschwingungsdämpfer-Anordnung, welche ohne die an sich bekannten Dämpfungsfedern arbeitet, sondern unter der Einwirkung der Fliehkraft stehende Koppelelemente verwendet, läßt sich ein an die Drehzahl angepaßtes Koppel- und somit Dämpfungsverhalten erzielen. Durch geeignete Formgebung der jeweiligen Führungsbahnen beziehungsweise Masseverteilung oder Masse der Koppelelemente kann für jedes Antriebs­ system angepaßt an die dabei zu erwartenden Torsionsschwingungen ein optimales Dämpfungsverhalten eingestellt werden.
Obgleich vorangehend Ausgestaltungsformen beschrieben worden sind, bei welchen die Torsionsschwingungsdämpfer-Anordnung zwischen der Überbrückungskupplung und der Turbinenradschale wirkt, ist es in gleicher Weise möglich, die Torsionsschwingungsdämpfer-Anordnung so an die verschiedenen Komponenten anzubinden, daß sie beispielsweise unmittelbar zwischen der Überbrückungskupplung und der Turbinenradnabe oder der Turbinenradschale oder der Turbinenradnabe wirkt. Es müssen dabei lediglich die verschiedenen Übertragungsanordnungen mit den entsprechen­ den Komponenten jeweils drehfest verbunden werden und gegebenenfalls ein separater Kupplungskolben vorgesehen werden. Mit all diesen Anord­ nungen läßt sich die Positionierung der Torsionsschwingungsdämpfer- Anordnung im Kraftflußweg zwischen Antriebswelle und Abtriebswelle, d. h. zwischen dem Gehäuse und der Turbinenradnabe, erhalten.
Auch kann der erfindungsgemäße Dämpfer nachstufig ausgebildet sein. So kann die vorangehend beschriebene Anordnung einen Leerlaufdämpfer bilden, der mit einem herkömmlichen Feder-Leerlaufdämpfer gekoppelt ist.

Claims (18)

1. Drehmomentwandler, umfassend
  • 1. ein mit einer Antriebswelle verbundenes oder verbindbares Wandlergehäuse (12; 12a),
  • 2. ein in dem Wandlergehäuse (12; 12a) um eine Drehachse (A) drehbar angeordnetes, mit einer Wandlerabtriebswelle ver­ bundenes oder verbindbares Turbinenrad (28; 28a) mit einer Turbinenradschale (30; 30a) und einer Turbinenradnabe (32; 32a),
  • 3. gegebenenfalls eine Überbrückungskupplung (36; 36a) zur wahlweisen im wesentlichen drehfesten Kopplung des Turbi­ nenrads (28; 28a) mit dem Wandlergehäuse (12; 12a),
  • 4. eine Torsionsschwingungsdämpfer-Anordnung (38; 38a) im Kraftflußweg zwischen dem Wandlergehäuse (12; 12a) und der Turbinenradnabe (32; 32a),
wobei die Torsionsschwingungsdämpfer-Anordnung (38; 38a) umfaßt:
  • 1. eine erste Übertragungsanordnung (48; 100a),
  • 2. eine zweite Übertragungsanordnung (40, 46; 40a), welche mit der ersten Übertragungsanordnung (48; 100a) und bezüglich der ersten Übertragungsanordnung (48; 100a) um die Dreh­ achse (A) drehbar ist,
  • 3. eine Koppelanordnung (52; 52a), welche mit einem ersten Koppelbereich (78; 104a) derselben in Drehmomentüber­ tragungsverbindung mit der ersten Übertragungsanordnung (48; 100a) steht, und welche mit einem zweiten Koppelbereich (68, 70; 102a) derselben in Drehmomentübertragungsver­ bindung mit der zweiten Übertragungsanordnung (40, 46; 40a) steht,
dadurch gekennzeichnet, daß der erste Koppelbereich (78; 104a) oder/und der zweite Koppel­ bereich (68, 70) wenigstens einen Führungsabschnitt (69, 71, 79; 112a) umfaßt, welcher an einer an der dem jeweiligen Koppelbereich zugeordneten Übertragungsanordnung von erster und zweiter Übertragungsanordnung (48, 40, 46; 100a, 40a) vorgesehenen Führungsbahn (64, 66, 76; 118a) zur Drehmomentübertragung anliegt oder zur Anlage bringbar ist und bei Relativdrehung zwischen der ersten Übertragungsanordnung (48; 100a) und der zweiten Übertragungsanordnung (40, 46; 40a) entlang der Führungsbahn (64, 66, 76; 118a) bewegbar ist.
2. Drehmomentwandler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsbahn (64, 66, 66, 74; 118a) einen gekrümmten Verlauf mit wenigstens einem Krümmungsscheitel (80; 80a) aufweist, wobei der wenigstens eine Krümmungsscheitel (80; 80a) ein zumindest lokales Maximum des radialen Abstands der Führungsbahn (64, 66, 76; 118a) von der Drehachse (A) bildet.
3. Drehmomentwandler nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Führungsbahn (64, 66, 76; 118a) im wesentlichen entlang einer zur Drehachse (A) orthogonalen Ebene verläuft.
4. Drehmomentwandler nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß jede eine Führungsbahn (64, 66, 76; 118a) aufweisende Übertragungsanordnung wenigstens ein Scheibenteil (40, 46, 48; 40a, 100a) umfaßt, welches zur Drehachse (A) im wesentlichen orthogonal angeordnet ist, und daß die Führungsbahn (64, 66, 76; 118a) zumindest durch eine eine Ausnehmung (58, 72; 114a) in dem Scheibenteil (40, 46, 48; 40a, 100a) in radialer und/oder in Umfangsrichtung begrenzende Wandung (62, 74; 116a) gebildet ist.
5. Drehmomentwandler nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Koppelanordnung (52) wenigstens ein Koppelelement (54) umfaßt, daß der erste Koppelbereich (78) und der zweite Koppelbereich (68, 70) des wenigstens einen Koppelelements (54) jeweils wenigstens einen Führungsabschnitt (79, 69, 71) umfassen und daß die erste Übertragungsanordnung (48) und die zweite Übertragungsanordnung (40, 46) dem wenigstens einen Koppelelement (54) zugeordnet jeweils eine Führungsbahn (76, 64, 66) aufweisen.
6. Drehmomentwandler nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsbahn (76) in der ersten Übertragungsanordnung (48) und die zugeordnete Führungsbahn (64, 66) in der zweiten Übertragungs­ anordnung (40, 46) wenigstens bereichsweise mit nicht parallelem Führungsbahnverlauf ausgebildet sind.
7. Drehmomentwandler nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die erste Übertragungsanordnung (48) ein Scheibenteil (48) umfaßt, daß die zweite Übertragungsanordnung (40, 46) zwei an beiden axialen Seiten des einen Scheibenteils (48) der ersten Übertragungsanordnung (48) angeordnete Scheibenteile (40, 46) umfaßt, welche miteinander fest verbunden sind, daß das eine Scheibenteil (48) der ersten Übertragungsanordnung (48) eine langlochartige Durchgangsöffnung (72) aufweist, welche die Führungsbahn (76) der ersten Übertragungsanordnung (48) bildet, und daß die beiden Scheibenteile (40, 46) der zweiten Übertragungs­ anordnung (40, 46) jeweils im wesentlichen gleichartig ausgebildete, langlochartige Ausnehmungen (58, 60) oder Vertiefungen aufweisen, welche einen ersten beziehungsweise einen zweiten Führungsbahn­ abschnitt (64, 66) der Führungsbahn (64, 66) der zweiten Über­ tragungsanordnung (40, 46) bilden, und daß der zweite Koppelbe­ reich (68, 70) des wenigstens einen Koppelelements (54) zwei in Achsrichtung an beiden Seiten des ersten Koppelbereichs (78) liegende Führungsabschnitte (69, 71) zur Zusammenwirkung mit dem ersten Führungsbahnabschnitt (64) beziehungsweise dem zweiten Führungsbahnabschnitt (66) umfaßt.
8. Drehmomentwandler nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die erste Übertragungsanordnung ein Scheibenteil aufweist, daß die zweite Übertragungsanordnung ein Scheibenteil aufweist, daß die beiden Scheibenteile sich im wesentlichen parallel gegenüberliegen und zumindest an ihren einander zugewandten Seiten jeweils eine eine Führungsbahn bildende Ausnehmung oder Öffnung aufweisen, und daß das wenigstens eine Koppelelement einen ersten axialen Endabschnitt aufweist, welcher den ersten Koppelbereich mit dessen Führungsabschnitt bildet, und einen zweiten axialen Endabschnitt aufweist, welcher den zweiten Koppelbereich mit dessen Führungsabschnitt bildet.
9. Drehmomentwandler nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der erste und der zweite Endabschnitt bezüglich einander in Umfangs­ richtung oder/und in radialer Richtung versetzt sind.
10. Drehmomentwandler nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Koppelanordnung (52a) wenigstens ein an einer Übertragungsanordnung (40a) von erster und zweiter Über­ tragungsanordnung (100a, 40a) schwenkbar angebrachtes Koppel­ element (54a) umfaßt, welches ferner einen Führungsabschnitt (112a) zur Zusammenwirkung mit einer an der anderen Übertragungs­ anordnung (100a) von erster und zweiter Übertragungsanordnung (100a, 40a) vorgesehenen Führungsbahn (118a) aufweist.
11. Drehmomentwandler nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das wenigstens eine Koppelelement (54a) langgestreckt ist und an einem Endbereich (102a) derselben an der einen Übertragungs­ anordnung (40a) schwenkbar angebracht ist und an seinem anderen Endbereich (104a) den Führungsabschnitt (114a) aufweist.
12. Drehmomentwandler nach einem der Ansprüche 1 bis 1 l, dadurch gekennzeichnet, daß die Koppelanordnung (52; 52a) die erste und die zweite Übertragungsanordnung (48, 40, 46; 100a, 40a) derart miteinander koppelt, daß diese bezüglich einander verkippbar sind.
13. Drehmomentwandler nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Koppelanordnung (52) wenigstens mit einer (48, 40, 46) der Übertragungsanordnungen (48, 40, 46) nach Art eines Kugelgelenks gekoppelt ist.
14. Drehmomentwandler nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Koppelanordnung (52a) wenigstens mit einer (40a) der Übertragungsanordnungen (100a; 40a) durch elastisch verform­ bare Verbindungsmittel (108a) gekoppelt ist.
15. Drehmomentwandler nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Koppelanordnung (52; 52a) eine Mehrzahl von in Umfangsrichtung verteilt angeordneten Koppelelementen (54; 54a) umfaßt und daß in wenigstens einer der Übertragungsanord­ nungen (48, 40, 46; 100a, 40a) jedem Koppelelement (54; 54a) zugeordnet eine Führungsbahn (64, 66, 76; 118a) vorgesehen ist.
16. Drehmomentwandler nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsbahnen (64, 66, 76; 118a), welche jeweils unmittelbar benachbarten Koppelelementen (54; 54a) der Koppel­ anordnung zugeordnet sind, miteinander verbunden sind.
17. Drehmomentwandler nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Torsionsschwingungsdämpfer-Anordnung (38; 38a)
  • 1. im Kraftflußweg zwischen der Turbinenradschale (30; 30a) und der Turbinenradnabe (32; 32a) oder/und
  • 2. im Kraftflußweg zwischen einem Element der Überbrückungs­ kupplung (40; 40a) und der Turbinenradnabe (32; 32a) oder/und
  • 3. im Kraftflußweg zwischen einem Element der Überbrückungs­ kupplung (40; 40a) und der Turbinenradschale (30; 30a) angeordnet ist.
DE19807223A 1998-02-20 1998-02-20 Drehmomentwandler mit einer Torsionsschwingungsdämpfer-Anordnung Expired - Fee Related DE19807223B4 (de)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19807223A DE19807223B4 (de) 1998-02-20 1998-02-20 Drehmomentwandler mit einer Torsionsschwingungsdämpfer-Anordnung
US09/253,236 US6006879A (en) 1998-02-20 1999-02-19 Torque converter with a torsional vibration damper arrangement

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19807223A DE19807223B4 (de) 1998-02-20 1998-02-20 Drehmomentwandler mit einer Torsionsschwingungsdämpfer-Anordnung

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE19807223A1 true DE19807223A1 (de) 1999-08-26
DE19807223B4 DE19807223B4 (de) 2013-06-06

Family

ID=7858440

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19807223A Expired - Fee Related DE19807223B4 (de) 1998-02-20 1998-02-20 Drehmomentwandler mit einer Torsionsschwingungsdämpfer-Anordnung

Country Status (2)

Country Link
US (1) US6006879A (de)
DE (1) DE19807223B4 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE112010005938B4 (de) * 2010-10-15 2015-11-19 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Schwingungsdämpfvorrichtung

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19911560A1 (de) * 1999-03-16 2000-09-21 Mannesmann Sachs Ag Schwingungsdämpfungsvorrichtung
DE19911564B4 (de) * 1999-03-16 2009-03-19 Zf Sachs Ag Schwingungsdämpfungsvorrichtung
US7026736B2 (en) 2003-12-01 2006-04-11 Vladilen Safonov Turbine generator vibration damper system
JP5015028B2 (ja) * 2008-02-20 2012-08-29 本田技研工業株式会社 トルクダンパを備える動力装置
DE102010014674B4 (de) * 2009-04-27 2019-07-04 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Hydrodynamischer Drehmomentwandler
KR101344917B1 (ko) * 2012-11-28 2013-12-27 한국파워트레인 주식회사 차량용 토크 컨버터
US9605738B2 (en) 2015-07-09 2017-03-28 Zf Friedrichshafen Ag Torque converter
JP6159435B1 (ja) 2016-03-03 2017-07-05 株式会社Subaru 流体伝動装置
US10619649B2 (en) * 2017-04-04 2020-04-14 United Technologies Corporation Bellcrank assembly for gas turbine engine and method

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4252227A (en) * 1979-08-17 1981-02-24 General Motors Corporation Torsional vibration damper and clutch assembly
US4291790A (en) * 1980-03-21 1981-09-29 General Motors Corporation Torque converter clutch and vibration damper
JP3623527B2 (ja) * 1993-12-24 2005-02-23 Nskワーナー株式会社 ロックアップ機構付きトルクコンバータ
DE19627764A1 (de) * 1996-07-10 1998-01-15 Mannesmann Sachs Ag Torsionsschwingungsdämpfer

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE112010005938B4 (de) * 2010-10-15 2015-11-19 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Schwingungsdämpfvorrichtung

Also Published As

Publication number Publication date
US6006879A (en) 1999-12-28
DE19807223B4 (de) 2013-06-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE19804227B4 (de) Überbrückungskupplung mit einer Ausgleichsschwungmasse am Torsionsschwingungsdämpfer
DE102009002481B4 (de) Antriebssystem mit Drehmomentübertragungsanordnung und hydrodynamische Kopplungsanordnung
DE69700708T2 (de) Biegsame Platte und Schwungradgestaltung
DE10065871C2 (de) Hydrodynamische Kopplungseinrichtung
DE102011017659A1 (de) Drehmomentübertragungsbaugruppe, insbesondere für den Antriebsstrang eines Fahrzeuges
DE3931429C2 (de) Einrichtung zum Dämpfen von Drehschwingungen
DE3427163A1 (de) Einrichtung zum kompensieren von drehstoessen
EP1378684B1 (de) Mechanischer Torsionsschwingungsdämpfer
DE10017801A1 (de) Torsionsschwingungsdämpfer
EP1948968A2 (de) Lamellenkupplung und hydrodynamische drehmomentwandler-vorrichtung mit einer solchen lamellenkupplung
DE10146904B4 (de) Dämpfermechanismus
DE19857109A1 (de) Dämpferscheibenanordnung
DE1750841B1 (de) Reibscheibenkupplung insbesondere fuer fahrzeuge
DE19807223B4 (de) Drehmomentwandler mit einer Torsionsschwingungsdämpfer-Anordnung
DE102020116180A1 (de) Drehmomentübertragungsvorrichtung, die mit einem Drehmomentbegrenzer ausgestattet ist
DE19781599B4 (de) Verbesserter Drehschwingungsdämpfer und mit einem solchen Drehschwingungsdämpfer ausgerüstete Dämpfervorrichtung
DE19709343B4 (de) Torsionsschwingungsdämpfer mit einer Reibvorrichtung
EP3580471B1 (de) Drehmomentübertragungsanordnung
DE10017688A1 (de) Federelement, insbesondere für Torsionsschwingungsdämpfer
DE19629497B4 (de) Scheibenanordnung mit Dämpfer
DE19954273A1 (de) Schwingungsdämpfungsvorrichtung
DE4424988C1 (de) Hydrodynamischer Drehmomentwandler mit einer Überbrückungskupplung
DE10313354B4 (de) Drehmomentwandler
DE10005543A1 (de) Schwingungsdämpfungseinrichtung
DE10252600B4 (de) Verriegelungsvorrichtung für eine Drehmomentübertragungsvorrichtung vom Fluidtyp

Legal Events

Date Code Title Description
8127 New person/name/address of the applicant

Owner name: ZF SACHS AG, 97424 SCHWEINFURT, DE

8110 Request for examination paragraph 44
8125 Change of the main classification

Ipc: F16D 3/12 AFI20051017BHDE

R016 Response to examination communication
R082 Change of representative

Representative=s name: ,

Representative=s name: PATENTANWAELTE WEICKMANN & WEICKMANN, DE

Representative=s name: WEICKMANN & WEICKMANN PATENTANWAELTE - RECHTSA, DE

Representative=s name: WEICKMANN & WEICKMANN PATENT- UND RECHTSANWAEL, DE

Representative=s name: WEICKMANN & WEICKMANN, DE

R081 Change of applicant/patentee

Owner name: ZF FRIEDRICHSHAFEN AG, DE

Free format text: FORMER OWNER: ZF SACHS AG, 97424 SCHWEINFURT, DE

Effective date: 20121030

R018 Grant decision by examination section/examining division
R130 Divisional application to

Ref document number: 19861501

Country of ref document: DE

Effective date: 20130221

R020 Patent grant now final

Effective date: 20130907

R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee