DE19941333B4 - Drehmomentwandler - Google Patents

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DE19941333B4 DE1999141333 DE19941333A DE19941333B4 DE 19941333 B4 DE19941333 B4 DE 19941333B4 DE 1999141333 DE1999141333 DE 1999141333 DE 19941333 A DE19941333 A DE 19941333A DE 19941333 B4 DE19941333 B4 DE 19941333B4
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Abstract

Drehmomentwandler zum Übertragen eines Drehmoments von einem Motor auf ein Getriebe mittels eines Fluids, wobei der Drehmomentwandler umfasst:
eine auf der Motorseite des Drehmomentwandlers angeordnete Vorderabdeckung, welche das Drehmoment von dem Motor aufnehmen kann;
einen Impeller (18), welcher auf einer Getriebeseite bezüglich der Vorderabdeckung angeordnet ist, wobei der Impeller (18) eine Fluidkammer mit der Vorderabdeckung (14) bildet und einen Impellermantel (22) und eine Vielzahl von Impellerschaufeln (23), welche an dem Impellermantel (22) ausgebildet sind, aufweist;
eine Turbine (19), welche das Drehmoment an das Getriebe abgeben kann, und auf der Motorseite bezüglich des Impellers (18) innerhalb der Fluidkammer angeordnet ist, wobei die Turbine (19) einen Turbinenmantel (25) und eine Vielzahl von Turbinenschaufeln (23) auf einer Seite gegenüber dem Impellermantel (22) aufweist; und
einen Stator (20), welcher zwischen einem Innenumfangsabschnitt der Turbine (19) und einem Innenumfangsabschnitt des Impellers (18) zum Regulieren des Fluids, welches von der Turbine...

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft generell einen Drehmomentwandler.
  • Drehmomentwandler werden gewöhnlich dazu verwendet, ein Drehmoment zwischen der Kurbelwelle eines Verbrennungsmotors und einem Automatikgetriebe zu übertragen. Ein Drehmomentwandler umfaßt typischerweise eine Vorderabdeckung, welche mit der Kurbelwelle des Motors verbunden und mit einem Hydraulikfluid gefüllt ist. Innerhalb der Vorderabdeckung sind drei Arten von Flügelrädern, ein Impeller, eine Turbine und ein Stator, vorgesehen, welche einen Torus bzw. einen scheibenkupplungsförmigen Gegenstand bilden. Der Impeller ist gewöhnlich mit einer Vorderabdeckung des Drehmomentwandlers verbunden und dreht sich mit der Vorderabdeckung. Die Turbine, welche innerhalb der Vorderabdeckung drehbar angeordnet ist, ist gewöhnlich mit der Eingangswelle des Automatikgetriebes verbunden und dreht sich mit dieser. Wenn ein Drehmoment von dem Motor der Vorderabdeckung zugeführt wird, so drängen die Impellerflügel ein Fluid in die Turbine, wodurch bewirkt wird, daß sich diese dreht. Folglich wird das Drehmoment auf das Getriebe übertragen. Der Stator bleibt generell feststehend und dient dazu, den Fluidfluß zwischen dem Impeller und der Turbine zu lenken.
  • Es ist ein Drehmomentwandler bekannt, welcher einen Torus (Impeller, Turbine, Stator) mit einem niedrigeren Flachheitsverhältnis und einer Form, welche in der Axialrichtung zusammengedrückt ist, aufweist. Indem der Torus ultraflach gestaltet wird, kann die Axiallänge des gesamten Drehmomentwandlers verkürzt werden, und der Drehmomentwandler kann in einem Raum eingebaut werden, welcher in der Axialrichtung begrenzt ist.
  • Eine Überbrückungseinheit ist in einem Raum zwischen einer Vorderabdeckung und dem Torus in dem Drehmomentwandler vorgesehen. Die Überbrückungseinheit ist eine Vorrichtung zum mechanischen Übertragen des Drehmoments der Vorderabdeckung auf das Getriebe. Die Überbrückungseinheit umfaßt ein Kupplungsverbindungselement und eine Dämpfungsvorrichtung. Das Kupplungsverbindungselement wird durch Änderungen eines Hydraulikdrucks von in dem Drehmomentwandler angeordnetem Öl in und/oder außer Eingriff mit der Vorderabdeckung gebracht. Die Torsionsfedern haben die Aufgabe, Torsionsschwingungen aufzunehmen und zu dämpfen, während sich die Überbrückungseinheit in Eingriff befindet. Da in der letzten Zeit das Motordrehmoment anstieg, kamen Mehrteller-Überbrückungseinheiten zur Anwendung, welche eine Vielzahl von Reibflächen aufweisen.
  • In letzter Zeit wurden Drehmomentwandler entwickelt, bei welchen das Drehmoment durch ein Fluid lediglich bei einem Starten des Motors übertragen wird und sich die Überbrückungseinrichtung beispielsweise bei Geschwindigkeiten von mehr als 10 km/h konstant in Eingriff befindet. Bei einer derartigen Struktur, bei welcher die Überbrückungseinheit in einem größeren Geschwindigkeitsbereich arbeitet, wird von den Torsionsfedern erwartet, daß sie hinsichtlich einer ausreichenden Aufnahme und Dämpfung von Torsionsschwingungen, welche durch Drehmomentschwankungen von dem Motor verursacht werden, wirksamer sind. Wie oben beschrieben, neigt die Überbrückungseinheit dazu, einen größeren Axialraum zu benötigen, um mehrere Teller aufzunehmen und die Leistung der Torsionsfedern zu verbessern.
  • Im Hinblick auf obige Ausführung besteht Bedarf nach einem Drehmomentwandler, welcher in Axialrichtung kompakt ist, so daß er in Bereiche eines begrenzten Axialraumes paßt. Die vorliegende Erfindung spricht diesen Bedarf bei dem Stand der Technik sowie andere Erfordernisse an, welche Fachleuten auf diesem Gebiet anhand der vorliegenden Offenbarung deutlich werden.
  • In der DE 198 26 351 A1 ist eine Statorschaufel beschrieben, bei der die zum Motor weisende Seite und die zum Getriebe weisende Seite in einer Ebene mit den jeweiligen Seiten des Kerns liegen.
  • Bei der DE 195 32 923 A1 stehen die zum Motor weisende Seite und die zum Getriebe weisende Seite der Statorschaufel auf beiden Seiten über den Kern über.
  • Die Statorschaufeln nach der DE 42 02 810 A1 , der DE 20 07 470 A1 und der US 41 86 557 verjüngen sich vom Statorträger aus im Wesentlichen konisch in Richtung auf den Kern und stehen auf beiden Seiten über den Kern über.
  • Die EP 0 232 622 A1 zeigt einen Stator, bei dem sowohl die zum Motor weisende Seite als auch die zum Getriebe weisende Seite in einer Ebene mit den jeweiligen Seiten des Kerns liegt.
  • Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Drehmomentwandler zu schaffen, dessen Leistung verbessert wird.
  • Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die Merkmalskombination des Anspruches 1 gelöst, die Unteransprüche zeigen weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung.
  • Die Erfindung wird im folgenden mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
  • 1 ist eine Teillängs-Querschnittsansicht eines Drehmomentwandlers in Übereinstimmung mit einem erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel; und
  • 2 ist eine schematische Darstellung, welche die Beziehung zwischen der Statorschaufel und dem Kern des Stators des in 1 dargestellten Drehmomentwandlers darstellt.
  • 1 ist eine Längs-Querschnittsansicht eines Drehmomentwandlers 1 als Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Der Drehmomentwandler 1 überträgt ein Drehmoment von einer Kurbelwelle 2 eines Motors auf eine (nicht dargestellte) Eingangswelle eines Getriebes. Der Motor, welcher in der Zeichnung nicht dargestellt ist, ist auf der linken Seite von 1 angeordnet. Das Getriebe, welches in der Zeichnung nicht dargestellt ist, ist auf der rechten Seite von 1 angeordnet. Eine Linie O-O, welche in 1 dargestellt ist, ist die Drehachse des Drehmomentwandlers 1.
  • Der Drehmomentwandler 1 umfaßt hauptsächlich eine flexible Platte 4 und einen Drehmomentwandler-Hauptkörper 5. Die flexible Platte 4 ist hergestellt aus einem dünnen, scheibenförmigen Plattenmaterial, welches dazu angepaßt ist, das Drehmoment zu übertragen und Biegeschwingungen, welche dem Drehmomentwandler 1 von der Kurbelwelle 2 eingegeben werden, aufzunehmen.
  • Der Drehmomentwandler-Hauptkörper 5 umfaßt eine Überbrückungseinheit 7, einen Torus 6 mit drei Flügelrädern (Impeller 18, Turbine 19 und Stator 20) und eine Vorderabdeckung 14.
  • Die Vorderabdeckung 14 ist ein scheibenförmiges Element, welches neben der flexiblen Platte 4 angeordnet ist. Eine Mittennabe ist fest an den Innenumfang der Vorderabdeckung 14 geschweißt. Die Mittennabe 15 ist ein zylindrisches Element, welches in einer Axialrichtung verläuft und in eine Mittenbohrung der Kurbelwelle 2 eingesetzt ist.
  • Der Innenumfang der flexiblen Platte 4 ist an der Kurbelwelle 2 mittels einer Vielzahl von Schrauben 10 an gleichmäßig voneinander in Abstand angeordneten Intervallen längs des Umfangs befestigt. Der Außenumfang der Motorseite der Vorderabdeckung 14 weist eine Vielzahl von Muttern 11 auf, welche an gleichmäßig in Abstand angeordneten Intervallen längs des Umfangs fest damit verbunden sind. Die Schrauben 12 werden in die Muttern 11 geschraubt, um den Außenumfang der flexiblen Platte 4 an der Vorderabdeckung 14 zu befestigen. Ein ringförmiges Tellerrad 13 ist fest mit dem Außenumfang der flexiblen Platte 4 verbunden.
  • Ein Außenumfangsrohr 16, welches in der Axialrichtung zu der Getriebeseite verläuft, ist an dem Außenumfang der Vorderabdeckung 14 ausgebildet. Eine Außenumfangskante eines Tellermantels eines Impellers 18 ist durch Schweißen an einem Ende des Außenumfangsrohrs 16 befestigt. Folglich bilden die Vorderabdeckung 14 und der Impeller 18 eine Fluidkammer mit darin eingefülltem Hydraulikfluid (Fluid). Der Impeller 18 umfaßt hauptsächlich den Impellermantel 22, eine Vielzahl von Impellerschaufeln 23, welche an einer Innenfläche des Impellermantels 22 befestigt sind, und eine Impellernabe 24, welche an einem Innenumfang des Impellermantels 22 befestigt ist.
  • Eine Turbine 19 ist in Axialrichtung gegenüber dem Impeller 18 innerhalb der Fluidkammer angeordnet. Die Turbine 19 umfaßt hauptsächlich einen Turbinenmantel 25 und eine Vielzahl von Turbinenschaufeln 26, welche mit einer Impellerseitenfläche des Turbinenmantels 25 fest verbunden sind. Der Innenumfang des Turbinenmantels 25 ist durch eine Vielzahl von Nieten 28 an einem Flansch einer Turbinennabe 27 befestigt. Die Turbinennabe 27 ist relativ undrehbar mit einer Eingangswelle verbunden, welche in der Figur nicht dargestellt ist.
  • Der Stator 20 ist eine Vorrichtung zum Regeln eines Flusses des Hydraulikfluids, welches von der Turbine 19 zu dem Impeller 18 zurückkehrt. Der Stator 20 ist ein Ein-Element, welches durch Gießen eines Harzes oder einer Aluminiumlegierung hergestellt wird. Der Stator 20 ist zwischen Innenumfangsabschnitten des Impellers 18 und der Turbine 19 angeordnet. Der Stator 20 umfaßt hauptsächlich einen ringförmigen Träger 29, eine Vielzahl von Statorschaufeln 30, welche an einer Außenumfangsfläche des Trägers 29 ausgebildet sind, und einen ringförmigen Kern 31, welcher an Enden der Vielzahl der Statorschaufeln 30 befestigt ist. Der Träger 29 wird durch eine nicht dargestellte feste Welle durch eine Einwegkupplung 35 getragen.
  • Die Einwegkupplung 35 wird durch einen Außenring 33, welcher an dem Träger 29 befestigt ist, und einen Innenring 34, welcher an der festen Welle befestigt ist, getragen. Ein Drucklager 39 ist zwischen dem Träger 29 und der Impellernabe 24 angeordnet. Ein ringförmiger Riegel 36 ist auf der Axialmotorseite bezüglich des Außenrings 33 der Einwegkupplung 32 angeordnet. Der Riegel 36 verhindert, daß die Einwegkupplung 32 in der Axialrichtung herausfällt. Ein Drucklager 40 ist zwischen dem Riegel 36 und der Turbinennabe 27 angeordnet.
  • Der Drehmomentwandler 1 weist eine bedeutend kleinere Axialabmessung gegenüber herkömmlichen Drehmomentwandlern auf. Genauer beträgt das Flachheitsverhältnis (L/H), welches das Verhältnis der Axiallänge L zu der Radialhöhe H des Torus 6 ist, vorzugsweise etwa 0,7 oder weniger. Die Axiallänge L des Torus 6 ist die Distanz zwischen einem Abschnitt einer Innenfläche des Impellermantels 22 am nähesten zu dem Getriebe und einem Abschnitt einer Innenfläche des Turbinenmantels 25 der Turbine 19 am nähesten zu dem Motor. Die Radialhöhe H ist die Distanz zwischen einer Außenumfangsfläche des Trägers 29 und einem in Radialrichtung äußersten Abschnitt der Innenflächen des Impellermantels 22 und des Turbinenmantels 25.
  • Die Turbine 19 weist vorzugsweise eine kürzere Axiallänge auf als der Impeller 18. Anders ausgedrückt ist der Torus 6 aufgrund des Impellers 18 und der Turbine 19 axial asymmetrisch. Ein Verhältnis (Lt/Lp) einer Axiallänge Lt der Turbine 19 zu einer Axiallänge Lp des Impellers 18 liegt in dem Bereich von 0,7 bis 0,9. Die Axiallänge Lt der Turbine 19 ist die Distanz zwischen einer Axialposition C1 und einem Abschnitt der Innenfläche des Turbinenmantels 25 am nähesten zu dem Motor. Die Axialposition C1 befindet sich zwischen einer Ausgangsöffnung des Impellers 18 und einer Ausgangsöffnung der Turbine 19. Die Axiallänge Lp des Impellers 18 ist die Distanz zwischen der Axialposition C1 und einem Abschnitt der Innenfläche des Impellermantels 22 am nähesten zu dem Getriebe.
  • Indem die Turbine 19 in der Axialrichtung verkürzt und der flach gemachte Drehmomentwandler 1, wie oben beschrieben, stärker axial asymmetrisch gestaltet wird, kann die Axiallänge des gesamten Drehmomentwandlers 1 weiter verringert werden. Nachfolgend werden die Schaufeln 30 des Stators 20 genau beschrieben.
  • Jede der Vielzahl von Schaufeln 30 des Stators 20 weist einen flügelförmigen Querschnitt auf, wie in 2 dargestellt, und verläuft in der Radialrichtung, wie in 1 dargestellt. Die Motorseiten-Axialkante 30a und die Getriebeseiten-Axialkante 30b der Schaufel 30 verlaufen beide in der Radialrichtung. Eine Axiallänge S1 der Schaufel 30 ist kürzer als eine Axiallänge der Außenumfangsfläche des Trägers 29. Jede Schaufel 30 ist in dem Fluidpfad zwischen dem Träger 29 und dem Kern 31 angeordnet. Jede Schaufel 30 verläuft ausgehend von der Getriebeseite in der Axialrichtung des Trägers 29.
  • Der Kern 31 ist ein ringförmiges Element, welches eine Motorseiten-Axialfläche 31a und eine Getriebeseiten-Axialfläche 31b aufweist. Beide Flächen 31a und 31b sind ringförmige Flächen mit vorbestimmten Radialbreiten. Wie in 1 zu sehen, ist die Radialbreite der Motorseiten-Axialfläche 31a kleiner als die Radialbreite der Getriebeseiten-Axialfläche 31b. Ein Axial-Getriebeseiten-Abschnitt jeder Schaufel 30 steht in Axialrichtung zu der Getriebeseite über die Getriebeseiten-Axialfläche 31b des Kerns 31 hinaus vor. Anders ausgedrückt, ist die Getriebeseiten-Axialfläche 31b des Kerns 31 in Axialrichtung näher an dem Motor angeordnet als die Getriebeseiten-Axialkanten der Schaufeln 30. Die Motorseiten-Axialkanten 30a der Schaufeln 30 sind an der gleichen Axialposition wie die Motorseiten-Axialfläche 31a des Kerns 31 angeordnet. Genauer ist die Axiallänge S1 der Schaufel 30 größer als die Axiallänge S2 des Kerns 31. Dieses Verhältnis (S2/S1) liegt vorzugsweise in dem Bereich von 0,6 bis 0,9. Wenn das Verhältnis (S2/S1) 0,6 oder weniger beträgt, so ist der Kern 31 im Verhältnis zu der Länge der Schaufeln 30 zu klein, um ein Ungleichgewicht zu korrigieren. Wenn der Kern 31 eine feste Größe aufweist, so können die Schaufeln 30 im Verhältnis zu dem Kern 31 zu lang sein, um den Fluidstrom einzustellen, wobei in diesem Fall die Schaufeln 30 lediglich den Strömungswiderstand erhöhen. Wenn das Verhältnis (S2/S1) größer als 0,9 ist, so behindert der Kern 31 den Fluß des Hydraulikfluids von dem Stator 20 zu dem Impeller 18.
  • Eine Axialposition bzw. Ebene C2 stellt die Axialmitte jeder Schaufel 30 dar. Die Axialposition C2 ist in Axialrichtung von der Axialposition C1 näher zu der Getriebeseite versetzt. Anders ausgedrückt, ist die Axialposition C2 näher zu dem Impel ler 18 als die Axialposition C1 welche eine Axialgrenze zwischen dem Impeller 18 und der Turbine 19 innerhalb des Torus 6 (die Axialmitte zwischen der Ausgangsöffnung des Impellers 18 und der Eingangsöffnung der Turbine 19) ist. Bei dieser Struktur, bei welcher die Turbine 19 eine kurze Axiallänge Lt aufweist, wodurch die Ausgangsöffnung der Turbine 19 näher zu der Eingangsöffnung des Impellers 18 als bei einer herkömmlichen Struktur ist, sind die Schaufeln 30 weiter weg von der Ausgangsöffnung der Turbine 19 angeordnet, wodurch eine Störung zwischen diesen verhindert wird. Außerdem sind die Motorseiten-Axialkanten 30a der Schaufeln 30 näher zu der Turbine 19, so daß ein Vorstehen in Axialrichtung zu der Motorseite lediglich um eine Vorstehdistanz S3 ausgehend von der Axialposition C1 vorgesehen ist. Die Vorstehdistanz S3 beträgt vorzugsweise 5 mm oder weniger.
  • Nachfolgend wird die Überbrückungseinheit 7 genauer beschrieben. Die Überbrückungseinheit 7 umfaßt hauptsächlich einen Kolben 44 und eine Dämpfungsvorrichtung 45. Der Kolben 44 ist eine scheibenförmige Platte, welche in Axialrichtung neben der Motorseite der Vorderabdeckung 14 angeordnet ist. Der Kolben 44 ist als Konkavabschnitt ausgebildet, dessen Radialmitte in Axialrichtung zu der Getriebeseite vorsteht. Ein ringförmiger Konkavabschnitt entsprechend der Konkavität des Kolbens 44 ist in der Vorderabdeckung 14 ausgebildet.
  • Ein rohrförmiger Innenumfangsabschnitt 48, welcher in Axialrichtung zu der Getriebeseite verläuft, ist an einem Innenumfang bezüglich des Kolbens 44 ausgebildet. Der rohrförmige Innenumfangsabschnitt 48 wird durch die Außenumfangsfläche der Turbinennabe 27 derart getragen, daß er relativ drehbar und in Axialrichtung bewegbar ist. Ein Getriebeseiten-Axialende des rohrförmigen Innenumfangsabschnitts 48 ist in Berührung mit einem Flansch der Turbinennabe 27, um das Ausmaß einer Axialbewegung des rohrförmigen Innenumfangsabschnitts 48 zu der Ge triebeseite zu begrenzen. Ein Dichtungsring 49 ist an der Außenumfangsfläche der Turbinennabe 27 angeordnet. Der Dichtungsring 49 dichtet den Raum in dem Innenumfang des Kolbens 44 in Axialrichtung ab.
  • Der Außenumfang des Kolbens 44 dient als Kupplungsverbindungselement. Ein ringförmiger Reibbelag 46 ist an der Motorseite an dem Außenumfang des Kolbens 44 befestigt. Der Reibbelag 46 ist einer ringförmigen flachen Reibfläche zugewandt, welche auf der Innenfläche auf dem Außenumfangsabschnitt der Vorderabdeckung 14 ausgebildet ist. Eine Vielzahl von Vorsprüngen 47, welche in Axialrichtung zu der Getriebeseite verlaufen, ist an dem Außenumfang des Kolbens 44 ausgebildet.
  • Die Dämpfungsvorrichtung 45 umfaßt ein Antriebselement 52, ein angetriebenes Element 53 und eine Vielzahl von Torsionsfedern 54 (elastischen Verbindungselementen). Das Antriebselement 52 umfaßt zwei Platten 56 und 57, welche in Axialrichtung nebeneinander angeordnet sind. Die Außenumfänge der Platten 56 und 57 sind in Berührung miteinander und durch eine Vielzahl von Nieten 55 zusammen befestigt. Eine Vielzahl von Vorsprüngen, welche in der Radialrichtung verlaufen, ist an den Außenumfangskanten des Paares von Platten 56 und 57 derart ausgebildet, daß sie mit den Vorsprüngen 47 in Eingriff sind, so daß der Kolben 44 und das Antriebselement 52 in Axialrichtung bewegbar, jedoch nicht drehbar relativ zueinander verbunden sind. Die Platten 56 und 57 bilden einen Axialspalt zwischen deren Innenumfängen, um einen Abschnitt des angetriebenen Elements 53 und der Federn 54 aufzunehmen. Eine Vielzahl von ersten und zweiten Tragabschnitten 56a und 57a, welche längs des Umfangs ausgerichtet sind, ist an dem Innenumfang jeder Platte 56 und 57 ausgebildet. Die ersten und zweiten Tragabschnitte 56a und 57a definieren Bohrungen, deren Radialkanten in der Axialrichtung zum Tragen der Torsionsfedern 54 darin vorstehen.
  • Das angetriebene Element 53 ist eine scheibenförmige Platte. Das angetriebene Element 53 ist in Axialrichtung zwischen der ersten und der zweiten Platte 56 und 57 angeordnet. Ein Innenumfang des angetriebenen Elements 53 ist an dem Flansch der Turbinennabe 27 mittels einer Vielzahl von Nieten 28 befestigt. Öffnungen 58 sind an Positionen entsprechend dem ersten und dem zweiten Tragabschnitt 56a und 57a in dem angetriebenen Element 53 ausgebildet. Jede Öffnung 58 ist ein ovales Loch, welches in der Umfangsrichtung gedehnt ist. Die Torsionsfedern 54 sind in den Öffnungen 58 und dem ersten und dem zweiten Tragabschnitt 56a und 57a untergebracht. Die Torsionsfedern 54 sind vorzugsweise Schraubenfedern, welche in der Umfangsrichtung verlaufen. Beide Umfangsenden der Torsionsfeder 54 werden durch Umfangsenden der Öffnung 58 und den ersten und den zweiten Tragabschnitt 56a und 57a getragen. Ferner werden Bewegungen der Torsionsfedern 54 in der Axialrichtung durch die Radialkanten des ersten und des zweiten Tragabschnitts 56a und 57a begrenzt, welche in der Axialrichtung vorstehen.
  • Die Torsionsfedern 54 sind an der Seite der Turbine 19 des Kolbens 44 angeordnet, genauer in Axialrichtung zwischen dem Kolben 44 und der Turbine 19. Da die Axiallänge Lt der Turbine 19 kürzer ist als die einer herkömmlichen Turbine, kann ein Windungsdurchmesser D der Torsionsfeder 54 durch das verringerte Maß der Axiallänge der Turbine 19 vergrößert werden.
  • Die Torsionsfedern 54 sind an einem Innenumfang bezüglich des Außenumfangs angeordnet, welcher das Kupplungsverbindungselement des Kolbens 44 ist. Die Torsionsfedern 54 sind auf der Motorseite bezüglich des Innenumfangs der Turbine 19 angeordnet. Die Radialmitten der Torsionsfedern 54 sind ferner an einem Innenumfang bezüglich der Radialmitte des Torus 6 angeordnet. Die Torsionsfedern 54 sind innerhalb der ringförmigen Konkavabschnitte des Kolbens 44 angeordnet. Genauer sind die Motorseiten-Axialkanten der Torsionsfedern 54 in Axialrichtung ferner auf der Motorseite bezüglich des Reibbelags 46 des Kolbens 44 angeordnet. Da die Torsionsfedern 54 nicht auf der Getriebeseite oder an dem Außenumfang des Kolbens 44 in der Überbrückungseinheit 7 angeordnet sind, können die Windungsdurchmesser D der Torsionsfedern 54 größer sein als die von herkömmlichen Federn.
  • Insbesondere kann aufgrund der Tatsache, daß die Axiallänge Lt der Turbine 19 kürzer ist als die einer herkömmlichen Turbine, der Windungsdurchmesser D jeder Torsionsfeder 54 in ausreichendem Maße vergrößert werden. Der Windungsdurchmesser D jeder Torsionsfeder 54 ist beinahe der gleiche wie die Axiallänge Lt der Turbine 19. Genauer beträgt ein Verhältnis (D/Lt) vorzugsweise mindestens 0,85, und wieder vorzugsweise liegt es mindestens in dem Bereich von 0,85 bis 1,0. Der Windungsdurchmesser D der Torsionsfedern 54, welche die Dämpfungsvorrichtung 45 der Überbrückungseinheit 7 bilden, kann vergrößert werden, um die Leistung der Torsionsfedern 54 einfach zu verbessern. Folglich ist die Fluiddrehmomentübertragung durch den Torus 6 des Drehmomentwandlers 1 lediglich bei einem Starten des Motors erforderlich, wobei die Überbrückungseinheit 7 anschließend konstant arbeitet. Wenn die Größe der Torsionsfedern 54 nicht ausreichend vergrößert werden kann, so können die Torsionsschwingungen nicht angemessen aufgenommen werden, wenn die Überbrückungseinheit 7 arbeitet, während die Geschwindigkeiten verhältnismäßig niedrig sind.
  • Wie oben beschrieben, kann der Axialdurchmesser der Torsionsfedern 54 in der Überbrückungseinheit 7 innerhalb des Drehmomentwandlers 1 angemessen vergrößert werden, wodurch eine Dämpfungsfunktion der Überbrückungseinheit 7 verbessert wird. Anders ausgedrückt, kann ein Drehmomentwandler mit einem flach gemachten und asymmetrischen Torus eine Überbrückungseinheit mit einer besseren Dämpfungsfunktion aufweisen.
  • Wenn das Drehmoment auf die Kurbelwelle 2 von dem Motor übertragen wird, welcher nicht dargestellt ist, so wird das Drehmoment auf die Vorderabdeckung 14 und den Impeller 18 über die flexible Platte 4 übertragen. Das Hydraulikfluid, welches durch die Impellerschaufeln 23 des Impellers 18 angetrieben wird, dreht die Turbine 19. Das Drehmoment dieser Turbine 19 wird durch die Turbinennabe 27 auf die Eingangswelle, welche nicht dargestellt. ist, ausgegeben. Das Hydraulikfluid, welches von der Turbine 19 zu dem Impeller 18 strömt, strömt zu dem Impeller 18 durch den durch den Träger 29 und den Kern 31 des Stators 20 definierten Pfad.
  • Bei dem ultraflachen und asymmetrischen Torus 6 stehen die Getriebeseiten-Axialkanten 30b der Schaufeln 30 in Axialrichtung zu der Getriebeseite über die Getriebeseiten-Axialfläche 31b des Kerns 31 hinaus vor, um eine Behinderung des Flusses von Hydraulikfluid von den Schaufeln 30 zu dem Impeller 18 durch den Kern 31 zu vermeiden. Anders ausgedrückt, strömt das Hydraulikfluid gleichmäßig infolge des Kerns 31 mit einer Vertiefung in Axialrichtung zu der Motorseite bezüglich der Schaufeln 30. Ferner stören sich die Turbine 19 und der Stator 20 nicht gegenseitig, da die Schaufeln 30 in Axialrichtung zu der Getriebeseite bezüglich der Axialposition C1 versetzt sind, welche sich an der Grenze zwischen dem Impeller 18 und der Turbine 19 befindet.
  • Da die Motorseiten-Axialkante 30a der Schaufeln 30 lediglich leicht bezüglich der Axialposition C1 der Grenze vorstehen, ist ein Auftreten einer Störung zwischen der Turbine 19 und dem Stator 20 noch weniger wahrscheinlich. Da das Verhältnis der Axiallänge S1 der Schaufel 30 zu der Axiallänge S2 des Kerns 31 innerhalb eines geeigneten Bereiches festzusetzen ist, wird die Leistung des Stators 20 verbessert.
  • Läuft einmal das Hydraulikfluid in dem Raum zwischen der Vorderabdeckung 14 und dem Kolben 44 von der Innenumfangsseite ab, so bewegt sich der Kolben 44 zu der Vorderabdeckung 14 infolge einer Differenz des Hydraulikdrucks, und der Reibbelag 46 wird zu der Reibfläche der Vorderabdeckung 14 gedrückt. Folglich wird das Drehmoment von der Vorderabdeckung 14 durch die Überbrückungseinheit 7 auf die Turbinennabe 27 übertragen. Aufgrund der verbesserten Leistung der oben beschriebenen Torsionsfedern 54 können die Torsionsschwingungen selbst bei Verwendung der Überbrückungseinheit 7 während niedriger Geschwindigkeiten in ausreichendem Maße gedämpft werden.
  • Bei dem erfindungsgemäßen Drehmomentwandler 1 ist der Torus 6 flacher und weist vorzugsweise ein Flachheitsverhältnis (L/H) von etwa 0,7 oder weniger auf. Ferner wird aufgrund der Tatsache, daß die Axiallänge Lt der Turbine 1 kürzer ist als die Axiallänge Lp des Impellers 18, die Axiallänge L des Torus 6 noch kürzer als die eines herkömmlichen Torus. Folglich ist bei dem Torus 6 des Drehmomentwandlers 1, welcher innerhalb eines Raumes mit einer vorbestimmten Axiallänge L angeordnet ist, mehr Raum für weitere Elemente, wie eine Überbrückungseinheit 7, welche darin anzuordnen sind, vorhanden.
  • Ferner ist die Länge des Windungsdurchmessers D jeder Torsionsfeder 54 beinahe gleich der Axiallänge Lt der Turbine 19. So sind die Torsionsfedern 54 gegenüber herkömmlichen Federn größer. Folglich ist es möglich, die Überbrückungseinheit 7 während eines normalen Fahrens in Eingriff zu halten, außer dann, wenn der Motor gestartet wird, wobei dies der einzige Zeitpunkt ist, zu welchem der Drehmomentwandler 1 verwendet wird. Die Überbrückungseinheit 7 kann aufgrund der Tatsache, daß die Hochleistungs-Torsionsfedern 54 die Rotationsschwingungen angemessen aufnehmen und dämpfen können, in einem weiten Geschwindigkeitsbereich verwendet werden.
  • Während lediglich ein Ausführungsbeispiel ausgewählt wurde, um die vorliegende Erfindung zu erläutern, wird Fachleuten auf diesem Gebiet aus der vorliegenden Offenbarung klar sein, daß verschiedene Änderungen und Modifikationen darin vorgenommen werden können, ohne von den Umfang der Erfindung, wie in den beiliegenden Ansprüchen definiert, abzuweichen. Ferner dient die vorhergehende Beschreibung der erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiele lediglich der Veranschaulichung und hat nicht den Zweck, die Erfindung, wie sie durch die beiliegenden Ansprüche und deren Äquivalente definiert ist, zu beschränken.

Claims (7)

  1. Drehmomentwandler zum Übertragen eines Drehmoments von einem Motor auf ein Getriebe mittels eines Fluids, wobei der Drehmomentwandler umfasst: eine auf der Motorseite des Drehmomentwandlers angeordnete Vorderabdeckung, welche das Drehmoment von dem Motor aufnehmen kann; einen Impeller (18), welcher auf einer Getriebeseite bezüglich der Vorderabdeckung angeordnet ist, wobei der Impeller (18) eine Fluidkammer mit der Vorderabdeckung (14) bildet und einen Impellermantel (22) und eine Vielzahl von Impellerschaufeln (23), welche an dem Impellermantel (22) ausgebildet sind, aufweist; eine Turbine (19), welche das Drehmoment an das Getriebe abgeben kann, und auf der Motorseite bezüglich des Impellers (18) innerhalb der Fluidkammer angeordnet ist, wobei die Turbine (19) einen Turbinenmantel (25) und eine Vielzahl von Turbinenschaufeln (23) auf einer Seite gegenüber dem Impellermantel (22) aufweist; und einen Stator (20), welcher zwischen einem Innenumfangsabschnitt der Turbine (19) und einem Innenumfangsabschnitt des Impellers (18) zum Regulieren des Fluids, welches von der Turbine (19) zu dem Impeller (18) strömt, angeordnet ist, wobei der Stator (20) einen Träger (29), eine Vielzahl von Statorschaufeln (30), welche an einer Außenumfangsfläche des Trägers (29) ausgebildet und zwischen dem Impeller (18) und der Turbine (19) angeordnet sind, und einen ringförmigen Kern (31) aufweist, welcher an Enden der Statorschaufeln (30) befestigt ist, und wobei die Sta torschaufeln (30) einen Abschnitt aufweisen, welcher in Axialrichtung hin zu dem Getriebe bezüglich des Kerns (31) vorsteht; wobei der Impeller (18), die Turbine (19) und der Stator (20) einen Torus (6) mit einer Axiallänge L und einer Radialhöhe H bilden, wobei die Axiallänge H durch die Distanz zwischen einem Abschnitt einer Innenfläche des Impellermantels (22) am nähesten zu dem Getriebe und einem Abschnitt einer Innenfläche des Turbinenmantels (25) am nähesten zu dem Motor definiert ist, wobei die Radialhöhe H durch die Distanz zwischen einer Außenumfangsfläche des Trägers (29) und einem in Radialrichtung äußersten Abschnitt der Innenflächen des Impellermantels (22) und des Turbinenmantels (25) definiert ist; wobei der Torus (6) ein Flachheitsverhältnis (L/H) von 0,7 oder weniger aufweist, wobei das Flachheitsverhältnis ein Verhältnis der Axiallänge L des Torus (6) zu der Radiallänge H des Torus (6) ist und eine Axiallänge Lt der Turbine (19) kürzer ist als eine Axiallänge Lp des Impellers (18); und wobei die Motorseiten-Axialkanten (30a) der Statorschaufeln (30) an der gleichen Axialposition wie eine Motorseiten-Axialfläche (31a) des Kerns (31) angeordnet sind.
  2. Drehmomentwandler nach Anspruch 1, wobei ein Verhältnis (Lt/Lp) der Axiallänge Lt zu der Axiallänge Lp in dem Bereich von 0,7 bis 0,9 liegt.
  3. Drehmomentwandler nach Anspruch 2, wobei Getriebeseiten-Axialkanten (30b) Statorschaufeln (30) in Axialrichtung näher an dem Getriebe als eine Getriebeseiten-Axialfläche (31b) des Kerns (31) angeordnet sind.
  4. Drehmomentwandler nach Anspruch 2 oder 3, wobei ein Verhältnis (S2/S1) einer Axiallänge S2 des Kerns (31) zu einer Axiallänge S1 der Statorschaufeln (30) in dem Bereich von 0,6 bis 0,9 liegt.
  5. Drehmomentwandler nach einem der Ansprüche 3 oder 4, wobei Axialmitten der Statorschaufeln (30) in Axialrichtung näher an dem Getriebe als eine Axialposition, welche sich zwischen einer Ausgangsöffnung des Impellers (18) und einer Eingangsöffnung der Turbine (19) befindet, angeordnet sind.
  6. Drehmomentwandler nach Anspruch 5, wobei die Motorseiten-Axialkanten (30a) der Statorschaufeln (30) in Axialrichtung näher an dem Motor als die Axialposition angeordnet sind; und eine Axialdistanz S3 zwischen den Motorseiten-Axialkanten (30a) der Statorschaufeln (30) und der Axialposition 5 mm oder weniger beträgt.
  7. Drehmomentwandler nach einen der Ansprüche 1 bis 6, wobei ein Verhältnis (D/Lt) des Windungsdurchmessers D der Torsionsfedern (54) zu einer Axiallänge Lt der Turbine (19) mindestens 0,85 beträgt, vorzugsweise das Verhältnis (D/Lt) in dem Bereich von 0,85 bis 1,0 liegt.
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2907470A1 (de) * 1978-05-22 1979-11-29 Toyota Motor Co Ltd Hydraulischer drehmomentwandler
EP0232622A1 (de) * 1985-12-30 1987-08-19 Aisin-Warner Kabushiki Kaisha Hydraulischer Drehmomentwandler
DE4202810A1 (de) * 1991-02-05 1992-08-06 Daikin Clutch Corp Drehmomentwandler
DE19532923A1 (de) * 1994-09-13 1996-03-28 Exedy Corp Freilaufkupplung für einen Drehmomentwandler
DE19826351A1 (de) * 1998-06-12 1999-12-23 Daimler Chrysler Ag Antriebsanordnung mit hydrodynamischen Drehmomentwandler und zwei Dämpfern

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2907470A1 (de) * 1978-05-22 1979-11-29 Toyota Motor Co Ltd Hydraulischer drehmomentwandler
EP0232622A1 (de) * 1985-12-30 1987-08-19 Aisin-Warner Kabushiki Kaisha Hydraulischer Drehmomentwandler
DE4202810A1 (de) * 1991-02-05 1992-08-06 Daikin Clutch Corp Drehmomentwandler
DE19532923A1 (de) * 1994-09-13 1996-03-28 Exedy Corp Freilaufkupplung für einen Drehmomentwandler
DE19826351A1 (de) * 1998-06-12 1999-12-23 Daimler Chrysler Ag Antriebsanordnung mit hydrodynamischen Drehmomentwandler und zwei Dämpfern

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