DE69017092T2

DE69017092T2 - Flügelschwingungsdämpfer für ein Drehmomentwandler.

Info

Publication number: DE69017092T2
Application number: DE69017092T
Authority: DE
Inventors: Dale Arden Stretch
Original assignee: Eaton Corp
Current assignee: Eaton Corp
Priority date: 1989-06-22
Filing date: 1990-05-29
Publication date: 1995-10-19
Anticipated expiration: 2010-05-30
Also published as: US5085617A; DE69017092D1; JPH0333547A; EP0403831A1; EP0403831B1

Description

Hintergrund der Erfindung

Diese Erfindung bezieht sich auf Antriebslinien-Torsionsdämpfungsmechanismen, die über den gesamten Betriebsbereich einer Antriebslinie bzw. eines Antriebs betrieben werden können. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf solche Mechanismen für Fahrzeug-Antriebslinien.
Es ist bekannt, daß die Geschwindigkeit bzw. Drehzahl der Ausgabe oder Kurbelwelle eines Otto- oder Dieselmotors sich ändert, selbst während sogenannten Stetig-Zustands- Betriebs des Motors, d. h. die Welle beschleunigt und verzögert kontinuierlich um die Durchschnittsgeschwindigkeit bzw. -drehzahl der Welle. Die Beschleunigungen und Verzögerungen sind natürlich meistens ein Ergebnis von Leistungsimpulsen von den Motorzylindern. Die Impulse können eine gleichförmige Frequenz und Amplitude besitzen, wenn die Zylinderverdichtung bzw. Zylinderladungsdichte, das Luft/Brennstoff-Verhältnis und die Zündung gleichförmig sind. Jedoch tritt eine solche Gleichförmigkeit nicht immer auf, wodurch Impulse erzeugt werden, die sich bezüglich Frequenz und Amplitude wesentlich ändern. Die Impulse, die hier als Torsionen bzw. Torsionsschwingungen bezeichnet werden, werden, seien sie gleichförmig oder nicht, über die Fahrzeug-Antriebslinien und auf die Insassen in Fahrzeugen übertragen. Die Torsionen, die sich als Schwingungen bzw. Vibrationen manifestieren, sind abträglich für die Antriebslinien und vermindern die Insassen-Fahrqualität. Wenn ein Motor plötzlich bzw. abrupt beschleunigt und/oder verzögert wird, und zwar durch eine Bewegung des Beschleuniger - oder Gaspedals oder durch andere Faktoren, bewegen sich ferner Drehmomentimpulse durch die Antriebslinien hindurch und vermindern auch die Fahrqualität, wobei derartige Impulse hierin auch als Torsionen bzw. Torsionsschwingungen bezeichnet werden.
Seit den Anfängen des Automobils wurden viele Torsionsdämpfungsvorrichtungen oder -schemata vorgeschlagen und verwendet, um Antriebslinientorsionen zu trennen bzw. zu isolieren und zu dämpfen. Beispielsweise haben Hauptkupplungen, die in Verbindung mit mechanischen Getrieben verwendet werden, seit langem Federn und sekundäre mechanische Reibungsvorrichtungen verwendet, um Torsionen jeweils zu isolieren bzw. zu trennen und zu dämpfen. Typischerweise werden Torsionen isoliert oder absorbiert von einer Vielzahl von umfangsmäßig beabstandeten Schraubenfedern, die parallel zwischen der Hauptreibungseingabe (Antrieb) der Hauptkupplung und der mit Keilnuten versehenen Ausgabe (Abtrieb) angeordnet sind. Eine Dämpfung ist vorgesehen durch sekundäre mechanische Reibungsoberflächen, die parallel zwischen den Federn angeordnet sind und mit einer vorbestimmten Kraft zueinander vorgespannt sind. Eine Dämpfung tritt auf, wenn die Amplitude der Torsionen bzw. Torsionsschwingungen das Durchbruch- oder Schlupfdrehmoment der sekundären Reibungsoberflächen überschreitet. Bei dieser Anordnung werden Teile von Torsionen bzw. Torsionsschwingungen, die geringer sind als das Schlupfdrehmoment der sekundären Reibungsoberflächen direkt durch die Kupplung übertragen ohne Verbiegen oder Isolierung durch die Federn, d. h. die Anordnung sieht weder Torsionsisolierung noch -dämpfung vor. Wenn das Schlupfdrehmoment der sekundären Reibungsoberflächen vermindert wird auf Grund von Konstruktion oder Abnutzung der sekundären Oberflächen, wird die Dämpfung vermindert. Ferner werden jegliche Teile der Torsionsschwingungen, die größer als die Energieabsorptions- oder -speicherfähigkeit der Feder sind, auch direkt durch die Kupplung übertragen. Wenn die Federrate erhöht wird, um einen Kollaps bzw. Zusammenbruch der Feder zu verhindern, übertragen die Federn Torsionsschwingungen mit geringerer Amplitude direkt hindurch mit wenig oder keiner wirksamen Isolierung bzw. Trennung oder Absorption der Torsionschwingungen.
Um den Federbetriebsbereich und die Speicherkapazität einer Torsionsdämpfungsanordnung zu erhöhen, schlug Wemp im US-Patent Nr. US-A-1 978 922 vor, eine Torsionshülse mit niedriger Federrate bzw. Federkonstante zu verwenden, die in der Lage ist, sich wesentlich mehr bzw. stärker zu verbiegen als die Schraubenfedern, die mit den Hauptkupplungen verwendet wurden. Diese Anordnung verwendet, wie auch die Hauptkupplungsanordnung, sekundäre mechanische Reibungsoberflächen, die parallel angeordnet sind und mit einer vorbestimmten Kraft zueinander vorgespannt sind, um eine Dämpfung vorzusehen. Daher sieht auch die Wemp-Anordnung keine Isolierung bzw. Trennung und Dämpfung von Torsionsschwingungen unterhalb des Schlupf- oder Durchbruchdrehmoments der sekundären Reibungsoberflächen vor. Die Wemp-Anordnung ist auch unterdämpft bzw. mangelhaft gedämpft, wenn das Schlupf- oder Durchbruchdrehmoment der sekundären Reibungsoberflächen vermindert wird.
Es ist bekannt, Antriebslinientorsionsschwingungen mit einem Flügeldämpfer zu dämpfen, wie unter Bezugnahme auf US-Patent US-A-4 690 256 von Bopp et al. gesehen werden kann, welches die Merkmale des Oberbegriffs von Anspruch 1 offenbart. Im US-Patent US-A-4 690 256 ist eine Torsionsdämpfungsanordnung offenbart, die in dem Öl eines Drehmomentwandlergehäuses eingetaucht ist. Die Anordnung umfaßt elastische Mittel zum Übertragen von Antriebsliniendrehmoment zwischen einem Eingangs- und Ausgangsantrieb sowie einen ausdehnbaren Kammermechanismus, der parallel zu den elastischen Mitteln verbunden ist. Der Mechanismus umfaßt erste und zweite relativ bewegbare Glieder, die mit entgegengesetzten Enden der elastischen Mittel verbunden sind und mindestens zwei Kammern definieren, die bezüglich des Volumens in entgegengesetzter Weise bzw. invers variieren, und zwar ansprechend auf ein Verbiegen der elastischen Mittel, und die über eingeschränkte Durchlässe mit dem Drehmomentwandleröl in Verbindung stehen. Der eingeschränkte Durchlaß sieht ein Laden oder Füllen der Volumina mit Drehmomentwandleröl vor, um Kavitation zu verhindern und eine Dämpfung zu steuern durch Einschränken der Strömungsrate der Volumina. Ein Problem entsteht, wenn die Größe der eingeschränkten Durchlässe, die notwendig sind zum Laden der Volumina, bewirkt, daß die Dämpfungsrate des Mechanismus unter eine kritische Dämpfungsrate der Antriebslinien fällt.

Zusammenfassung der Erfindung

Ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine Torsionsdämpfungsanordnung vorzusehen, die wirksam ist zum Isolieren bzw. Trennen und Dämpfen von Antriebslinientorsionsschwingungen über im wesentlichen den gesamten Betriebsbereich der Antriebslinie und die Strömungsmitteldruck verwenden, um die Antriebslinientorsionsschwingungen zu dämpfen.
Ein weiteres Ziel der voliegenden Erfindung ist es, eine derartige Anordnung vorzusehen, die in ein Automatikgetriebeströmungsmittel in einem Drehmomentwandlergehäuse eines Automatikgetriebes eingetaucht ist und das Automatikgetriebeströmungsmittel verwendet, um die Antriebslinientorsionsschwingungen zu dämpfen.
Die Erfindung ist gekennzeichnet durch die Merkmale von Anspruch 1.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen.
Die Torsionsdämpfungsanordnung der vorliegenden Erfindung ist in den beigefügten Zeichnungen gezeigt, in denen:
Fig. 1 eine schematische Ansicht eines Teils einer Fahrzeugmotorantriebslinie ist, einschließlich der Torsionsdämpfungsanordnung der vorliegenden Erfindung;
Fig. 2 ist eine teilweise, detaillierte Schnittansicht des Getriebes von Fig. 1, wobei die Torsionsdämpfungsanordnung auch in Einzelheiten gezeigt ist;
Fig. 3 ist ein teilweiser Aufriß der Torsionsdämpfungsanordnung im Relief, und zwar entlang der Linie 3- 3 von Fig. 2;
Fig. 4 ist eine teilweise Schnittansicht eines Flügeldämpfers in der Torsionsdämpfungsanordnung, und zwar entlang der Linie 4-4 von Fig. 2;
Fig. 5 ist ein Graph, der schematisch die Federratencharakteristika der Torsionsdämpfungsanordnung in den Fig. 1-4 darstellt; und
Fig. 6 ist ein Diagramm, das den Kupplungs- und Bremseingriff zum Schalten des Getriebes von Fig. 1 zeigt;
Fig. 7 ist ein modifiziertes Ausführungsbeispiel der Torsionsdämpfungsanordnung.

Genaue Beschreibung der Zeichnungen

Die Fahrzeugmotorantriebslinie, die schematisch in Fig. 1 zu sehen ist, umfaßt einen Verbrennungsmotor 10 und ein Automatikgetriebe 12 mit einem Ausgangsantrieb oder -zahnrad 14 zum Antreiben einer Last, wie beispielsweise nicht gezeigte Hinter- und/oder Vorderräder eines Fahrzeugs.
Das Getriebe 12 umfaßt eine Hydrokinetikströmungsmittelkupplungs- oder -drehmomentwandleranordnung 16, einen Gang- oder Verhältnisabschnitt 18 und eine Torsionsdämpfungsanordnung 19 einschließlich einer Federanordnung 20 und einer Flügeldämpferanordnung 22. Die Bauteile 16-22 sind im wesentlichen symmetrisch um eine Drehachse, die durch eine Welle 21 des Getriebes definiert wird, und sind nur oberhalb der Achse gezeigt aus Gründen der Einfachheit und Kürze.
Die Drehmomentwandleranordnung 16 ist innerhalb eines Drehmomentwandlergehäuses 24 angeordnet, das drehmäßig von einem Eingangsantrieb 26 angetrieben wird, der direkt mit einer Kurbelwelle 28 des Motors verbunden ist in irgendeiner von mehreren bekannten Arten. Die Wandleranordnung 16 kann von jeglichem bekannten Typ sein und umfaßt ein Laufrad bzw. einen Impeller 30, der von dem Gehäuse 24 angetrieben wird, eine Turbine 32, die hydrokinetisch von dem Laufrad angetrieben wird, und einen Stator 34, der mittels einer Einweg-Rollen- oder -Walzenkupplung 36 mit einer Masse oder Erde verbunden werden kann, wie beispielsweise einem nicht drehbaren Teil des Getriebegehäuses, das durch Strichlinien 37 dargestellt ist. Das Drehmomentwandlergehäuse 24 ist mit einem nicht zusammendrückbaren bzw. inkompressiblen Strömungsmittel oder Getriebeöl gefüllt, das üblicherweise als Automatikgetriebeströmungsmittel (ATF) bezeichnet wird, welches den Gang- oder Verhältnisabschnitt 18 schmiert und welches häufig in dem Drehmomentwandlergehäuse 24 unter Druck gesetzt wird.
Das Getriebe 12 ist eine modifizierte Form der allgemein bekannten Klasse von geteilten Eingabedrehmomentgetrieben bzw. Gruppengetrieben, die im US-Patent Nr. US-A-4 398 436 und in der veröffentlichten britischen Patentanmeldung Nr. 2 099 091A offenbart ist. Der Gang - bzw. Verhältnisabschnitt 18 weist einen Planetengetriebesatz 38 auf, der von Reibkupplungen C-1 und C-2, einer Einwegkupplung OWC-1 und Bremsen B-1 und B-2 gesteuert wird, um eine Rückwärts- und drei Vorwärtsgeschwindigkeitsverhältnis-Betriebsarten vorzusehen. Der Planetengetriebesatz 38 umfaßt ein erstes Sonnenrad 40, erste und zweite Sätze von Planetenrädern 42, 44, die von einem gemeinsamen Planetenträger 46 getragen werden, ein Ringzahnrad 48 und ein zweites Sonnenrad 50. Das Sonnenrad 40 ist mit einer ersten Hohlwelle oder drehmomentwandlergetriebenen Welle 52 verbindbar, und zwar über die Kupplung C-1 oder die Kupplung OWC-1. Die Welle 52 ist ihrerseits mit der Turbine 32 verbunden über ein sich radial erstreckendes Glied 53. Die ersten und zweiten Sätze von Planetenrädern stehen jeweils in konstantem bzw. ständigem ineinandergreifendem Eingriff miteinander, sowie mit den Sonnenrädern 40 und 50 und mit dem Ringzahnrad 48. Der Platenetenträger 46 steht in konstanter oder direkter Antriebsbeziehung mit dem Ausgangs- bzw. Ausgabezahnrad 14. Das Ringzahnrad 48 kann mit Masse bzw. Erde verbunden werden über die Bremse B-1 oder mit einer zweiten Hohlwelle 54 über die Kupplung C-2. Die Welle 54 ist an ihrem linken Ende mit dem Flügeldämpfer 22 verbunden und an ihrem rechten Ende mit der Kupplung C-2 über einen sich radial erstreckenden Flansch oder eine Spinne bzw. ein Zwischenfutter 58. Das Sonnenrad 50 steht in konstantem bzw. ständigem ineinandergreifendem Eingriff mit den Planetenrädern 42 und ist über die Bremse B-2 mit Masse bzw. Erde verbunden. Der Gang- bzw. Verhältnisabschnitt 18 umfaßt ferner eine Ölpumpe 60, die von der Welle 21 angetrieben wird zum Unterdrucksetzen des ATF.
Unter Bezugnahme nun auf die schematische Darstellung der Torsionsdämpfungsanordnung 19 in Fig. 1 und auf die genauere Darstellung in den Fig. 2-4 ist die Anordnung 19 innerhalb eines ringförmigen Abteils 24a angeordnet, das durch das Drehmomentwandlergehäuse 24 definiert wird. Die Anordnung 19 ist innerhalb des unter Druck gesetzten Öls in dem Abteil 24a eingetaucht. Die Federanordnung 20 umfaßt zwei ineinandergreifende bzw. verschränkte, flache Torsionsfedern 62, die über einen Bereich von ungefähr fünfzig Drehungsgraden flexibel sind. Andere Arten von Federn mit langen Wegen können verwendet werden. Die Flügeldämpferanordnung 22 umfaßt eine ringförmige Gehäuseanordnung 64 mit ersten und zweiten relativ drehbaren Gehäusegliedern 66, 68.
Die Federn 62 sind an ihren radial äußeren Enden 62a schwenkbar an dem Drehmomentwandlergehäuse 24 befestigt mittels Stiften 70, die um 180º voneinander entfernt angeordnet sind; nur ein Ende 62a und ein Stift 70 sind in den Zeichnungen gezeigt. Die radial inneren Enden 62b der Federn 62 sind antriebsmäßig mit einem ringförmigen Bügel 62 verbunden oder eingehakt. Alternativ dazu kann das Federende 62a so verbunden werden, wie es im US-Patent US-A-4 782 936 offenbart ist. Der Bügel 72 umfaßt einen zylindrischen oder sich axial erstreckenden Schenkel 72a, einen sich radial erstreckenden Schenkel 72b und ein Paar von kurvenförmigen bzw. gekrümmten Flanschen 72c, die sich axial von dem Schenkel 72b aus erstrecken. Die kurvenförmigen Flansche sind nur in Fig. 3 sichtbar. Die Enden 62b der Feder 62 sind über Enden 72d von Flanschen 72c gehakt, um die antriebsmäßige Verbindung dazwischen zu bewirken. Die Flansche 72c tragen auch radial die Federn 62. Das Glied 66 umfaßt sich axial erstreckende, zylindrische Wandteile 66a, 66b und einen sich radial erstreckenden, ringförmigen Wandteil 66c. Das Glied 68 umfaßt eine sich radial erstreckende, ringförmige Wand, die innerhalb der zylindrischen Wände 66a, 66b angeordnet ist und darin gehalten wird durch ein ringförmiges Schubglied 74 und einen Schnappring 76. Der Übergang bzw. die Zwischenfläche 68a, 74a des Gehäuseglieds 68 und des Schubglieds 74 kann eine lagerartige Oberfläche sein, um Reibung zu minimieren. Jedoch tritt der Übergang bzw. die Zwischenfläche vorzugsweise reibungsmäßig in Wechselwirkung, um eine sekundäre Torsionsdämpfung vorzusehen, die bezüglich der Größe ansteigt mit ansteigenden Antriebslinientorsionsschwingungen, wie in größerer Einzelheit noch später erklärt wird. Das Glied 68 ist antriebsmäßig mit dem Drehmomentwandlergehäuse 24 verbunden in einer Art und Weise, die später noch genauer erklärt wird, und zwar über ein Paar von Laschen oder Vorsprüngen 77a, die sich axial von einem Bügel 77 aus erstrecken, welcher bei 77b an das Gehäuse 24 geschweißt ist. Der Bügel 77 umfaßt auch eine hexagonale bzw. sechseckige Öffnung 77e an seiner Mitte, welche ein hexagonales bzw. sechseckiges Ende 21a der Pumpenwelle 21 aufnimmt. Die Glieder 66, 68 definieren ein ringförmiges Abteil 78, das Öl von dem Drehmomentwandlerabteil 24a oder von der Art wie im Drehmomentwandlerabteil 24a enthält. Das Abteil 78 ist vorzugsweise abgedichtet durch Dichtungen 79, die in Nuten im Glied 68 gehalten werden. Wie in Fig. 4 zu sehen ist, ist das Dämpferabteil 78 in Paare von Kammern 78a, 78b mit variablem Volumen geteilt, und zwar durch Paare von Unterteilungen oder Flügeln 80, 68c, die sich jeweils radial über das Abteil hinweg erstrecken. Die Flügel 80 sind an dem Glied 66 befestigt bzw. festgelegt über sich axial erstreckende Nuten 66d, 66e in den zylindrischen inneren und äußeren Oberflächen der Zylinderwände 66a, 66b. Die Flügel 68c sind integral mit dem Glied 68 ausgeformt und erstrecken sich axial von dort in das Abteil 78. Benachbarte, relativ bewegbare Oberflächen der Gehäuseglieder und Flügel sind in gleitender Abdichtungsbeziehung, um eine Strömungsmittelströmung zwischen den Kammern mit variablem Volumen zu minimieren und zu steuern. Das Gehäuseglied 66 ist direkt mit externen Keilnuten auf der Hohlwelle 54 verbunden über zusammenpassende innere Keilnuten auf der zylindrischen Wand 66b. Das Gehäuseglied 66 und der Bügel 72 sind antriebsmäßig miteinander verbunden für eine beschränkte relative Drehung über äußere Keilnuten 66f auf der zylindrischen Wand 66 und innere Keilnuten 72e auf dem zylindrischen Schenkel 72a des Bügels. Der Bügel 72 ist auch mit dem äußeren Laufring einer Einwegkupplung OWC-2 verbunden über einen sich radial erstreckenden Teil 82 des Laufrings. Der innere Laufring von OWC-2 ist an der Turbine 32 und an der Hohlwelle 52 befestigt. Die Keilnuten 66f, 72e sind umfangsmäßig weg voneinander vorgespannt, mittels eines Paars von schraubenförmigen Kompressions- oder Druckfedern 84, die in Paaren von Ausnehmungen 66g bzw. 72f angeordnet sind, welche jeweils durch das Glied 66 und den Bügel 72 definiert werden.
Die Federn 62 und 84 versehen die Torsionsdämpfungsanordnung 19 mit zwei Federraten, wie schematisch in Fig. 5 dargestellt ist. Die Federn 84 sehen eine relativ niedrige Federrate vor, die durch die Kurve A mit niedriger Steigung dargestellt ist, wenn das Antriebsliniendrehmoment unterhalb der vorbestimmten Größe ist, und sehen eine wesentlich größere Federrate vor, die durch die Kurven B mit höherer Steigung dargestellt ist, wenn das Antriebsliniendrehmoment oberhalb der vorbestimmten Größe ist.
Das Glied 68 umfaßt ein Paar von sich nach außen öffnenden, bogenförmigen Ausnehmungen 68d, die in den Flügeln 68c ausgebildet sind und Enden besitzen, die durch Oberflächen der sich radial erstreckenden Wandteile 68e, 68f definiert werden. Eingeschränkte Durchlässe oder Zumeßöffnungen 86, 88 in den Wandteilen 68e bzw. 68f stehen jeweils mit den Kammern 78a, 78b mit variablem Volumen mit dem unter Druck gesetztem Öl in dem Drehmomentwandlerabteil 24a über die Durchlässe 68d in Verbindung. Die Laschen oder Vorsprünge 77a des Bügels 77 erstrecken sich in die Ausnehnmungen 68d zum antriebsmäßigen Verbinden des Glieds 68 mit dem Drehmomentwandlergehäuse 24. Die Laschen bzw. Vorsprünge umfassen jeweils entgegengesetzt weisende, sich radial erstreckende Oberflächen oder Ventilglieder 77c, 77d, die umfangsmäßig um eine vorbestimmte Anzahl von Drehgraden von den jeweils dorthin weisenden Oberflächen der Wandteile 68e, 68f beabstandet sind und mit den zugehörigen, eingeschränkten Durchlässen ausgerichtet sind.
Die Ventil- oder Ventilsteuerungsglieder 77c, 77d bewegen sich in Positionen zum Schließen oder teilweisen Schließen der Durchlässe, die mit den Kammern mit variablem Volumen assoziiert sind, welche sich zu irgendeiner gegebenen Zeit bezüglich des Volumens vermindern oder verkleinern, und die sich von den Durchlässen wegbewegen, die mit den sich bezüglich des Volumens vergrößernden Kammern assoziiert sind. Die Größe des freien Spiels, das durch den umfangsmäßigen Abstand zwischen den Wandteilen 68e, 68f und den Ventilgliedern 77c, 77d vorgesehen ist, ist vorzugsweise, jedoch nicht beschränkt auf einen Betrag oder eine Größe, die notwendig ist, uin eine uneingeschränkte Strömung von Öl um die zugehörigen Ventilglieder vorzusehen, zum Beispiel die Ventilglieder 77c, wenn die Ventilglieder 77d gegen ihre zugehörigen Wandteile 68f anliegen. Für das hierin offenbarte Ausführungsbeispiel ist ein gesamtes freies Spiel von zwei bis vier Drehungsgraden angemessen. Alternativ dazu kann das freie Spiel ein Viertel bis ein Drittel des Durchmessers der Durchlässe 88, 86 sein.
Während einer Betriebsart, wenn die Richtung von Drehmoment derart ist, daß sich die Ventiloberflächen 77c von den Wandteilen 68e wegbewegen und sich die Ventilglieder 77d in Kontakt mit den Wandteilen 68f oder in Richtung dorthin bewegen, sind die Durchlässe 86 vollständig offen und die Durchlässe 88 sind geschlossen oder teilweise geschlossen. Während einer solchen Betriebsart neigt die Kammer 78a dazu, sich bezüglich des Volumens zu vergrössern oder auszudehnen, und Drehmomentwandleröl strömt relativ frei dorthin, um Kavitation oder Blasenbildung zu verhindern, und die Kammer 78b neigt dazu, sich bezüglich des Volumens zu vermindern oder zu verkleinern, und eine Ölströmung von dort ist entweder verhindert oder ausreichend eingeschränkt, um einen Druckanstieg darin wirkungsvoll bzw. signifikant zu bewirken, welcher eine Dämpfung erhöht.
Der Betrieb des Getriebes 12 erfolgt in Übereinstimmung mit dem Diagramm der Fig. 6, das Kupplungs- und Bremseingriffe zeigt, um die Rückwärts- und Vorwärtsgeschwindigkeitsverhältnisbetriebsarten zu bewirken. Im ersten Gang und im Rückwärtsgang wird 100 % des Antriebsliniendrehmoments auf den Gang- oder Verhältnisabschnitt durch den Drehmomentwandler (T/C) übertragen. Im zweiten und dritten Gang wird 100 % des Antriebsliniendrehmoments über die Torsionsfederanordnung (T/S) 20 übertragen. Wenn das Getriebe im dritten Gang ist, kommt die Kupplung OWC-2 in Eingriff, um eine Drehmomentreaktion für das Sonnenrad 40 vorzusehen. Während das Getriebe entweder im zweiten oder im dritten Gang ist, werden Antriebslinientorsionsschwingungen, die vom Motor ausgehen, isoliert bzw. getrennt oder gedämpft bzw. vermindert durch die Torsionsfederanordnung 20 und werden gedämpft durch eine Stoßdämpfungs- oder Energiedissipationswirkung der Dämpfungsanordnung 22 und durch die variablen Reibungskräfte an den Übergängen oder Zwischenflächen 68a, 74a der Glieder 68, 74. Wenn beispielsweise Torsionsschwingungen eine plötzliche relative Drehung der ersten und zweiten Gehäuseglieder 66, 68 bewirken, so daß die Kammern 78a sich be- züglich des Volumens verkleinern oder vermindern und die Kammern 78b sich bezüglich der Volumens erhöhen oder vergrößern, wird die Energie der Torsionsschwingungen umgewandelt in einen Druckanstieg des Öls in den Kammern 78a und in eine gewisse Abnahme des Drucks des Öls in den Kammern 78b. Die Druckanstiege sind proportional zu der Änderungsrate der Torsionsschwingungen und sind größer als die Druckabfälle oder -verminderungen. Elastomerkugeln 90 in den Kammern 78a, 78b verhindern einen Kontakt der Flügel.
Bei Bezugnahme nun auf das modifizierte Ausführungsbeispiel von Fig. 7 sind darin Elemente, die im wesentlichen identisch mit Elementen in den vorher beschriebenen Figuren sind, mit den gleichen Bezugszeichen identifiziert, und zwar mit einem Apostroph versehen. Die Torsionsdämpfungsanordnung 100 von Fig. 7 verwendet die Prinzipien der Dämpfungsanordnung 19, ist aber modifiziert, so daß sie reibungsmäßig an das Drehmomentwandlergehäuse 24' gekuppelt werden kann, um eine Umgehung oder einen Bypaß des Drehmomentwandlers zu einer Welle 104 zu bewirken, die normalerweise von der Drehmomentwandlerturbine 32' über das Glied 53' angetrieben wird. Die Modifikation besteht hauptsächlich im Hinzufügen einer Kupplungsplatte 106, und einer zylindrischen Verlängerung bzw. einem zylindrischen Fortsatz 108 der inneren zylindrischen Wand 66b' der Dämpferanordnung 22'. Die Kupplungsplatte 106 umfaßt einen sich radial erstreckenden Teil 106a mit einem sich axial erstreckenden Nabenteil 106b an seinem radial inne- ren Rand und einem U-förmigen Flanschteil 106c an seinem radial äußeren Rand. Die Innenoberfläche des Nabenteils 106b steht in gleitendem Kontakt mit einer O-Ring-Dichtung 109, die in einer Nut 104a der Welle 104 angeordnet ist. Der U-förmige Flanschteil 106c ist mit den radial äußeren Enden 62a' der Federn 62' mittels Stiften 70' verbunden. Die Kupplungsplatte 106 umfaßt eine ringförmige Reibungsauskleidung 110, die die damit verbunden ist und die reibungsmäßig mit einer gegenüberliegenden Oberfläche 111 des Drehmomentwandlergehäuses in Eingriff gebracht werden kann. Die Kupplungsplatte 106 umfaßt einen Satz von sich axial erstreckenden Laschen oder Vorsprüngen 106d analog bzw. ähnlich zu den Laschen bzw. Vorsprüngen 77a und aufgenommen in Ausnehmungen 68d' in dem zweiten Gehäuseglied 68'. Die Innenoberfläche des zylindrischen Fortsatzes 108 ist gleitbar mit Keilnuten an der Außenoberfläche eines Nabenteils 53a des Glieds 53' angebracht. Die Kupplungsplatte 106 teilt die Drehmomentwandlerkammern 24a' in zwei Kammern, eine Kammer 112 zwischen der Kupplungsplatte und dem sich radial erstreckenden Teil des Drehmomentwandlergehäuses und eine Kammer 114 zwischen der Kupplungsplatte und dem Drehmomentwandler.
Während eines Nicht-Umgehungs-Betriebs des Drehmomentwandlers von Fig. 7 wird unter Druck gesetztes Getriebeöl über die Kammer 112 zu dem Drehmomentwandler gelassen. Das Öl in der Kammer 112 verhindert einen reibungsmäßigen Eingriff der Reibungsauskleidung 110 mit der Oberfläche 111. Das Öl strömt somit radial nach außen in die Kammer 112 an der Auskleidung 110 vorbei und in die Kammer 114 zur Strömung zu dem Drehmomentwandler. Wenn es gewünscht wird, die Torsionsdämpfungsanordnung 100 in Eingriff zu bringen, wie beispielsweise, wenn das Fahrzeug in einem höheren Gang bzw. Gangverhältnis und oberhalb einer vorbestimmten Fahrzeuggeschwindigkeit betrieben wird, wird die Richtung der Strömung des unter Druck gesetzten Öls umgekehrt durch Betätigung eines nicht gezeigten, geeigneten Ventils. Insbesondere wird das unter Druck gesetzte Öl nun in die Kammer 114 gelassen, wo es gegen den sich radial erstreckenden Teil 106a der Kupplungsplatte 106 wirkt und die gesamte Dämpfungsanordnung nach links verschiebt, um reibungsmäßig die Auskleidung 110 mit der Oberfläche 111 in Eingriff zu bringen. Antriebsliniendrehmoment umgeht nun den Drehmomentwandler und wird auf die Welle 104 über die Dämpfungsanordnung übertragen. Da die Kupplungsplatte 106 normalerweise nicht in Eingriff steht, wenn der Motor im Leerlauf ist, benötigt die Torsionsdämpfungsanordnung 100 keine Antriebsverbindungen, die ein Leerlaufrattern oder -klappern unterdrücken. Daher werden die losen Keilnutverbindungen mit dem Außenumfang des Gehäuseglieds 66 und mit dem Gehäuseglied 68 zum Unterdrücken von Leerlaufrattern oder -klappern nicht benötigt.

Claims

1. Torsionsschwingungsdämpfungsanordnung (19 oder 100), die in einem Antriebsliniendrehmomentwandlergehäuse (24) angeordnet ist, das mit nicht zusammendrückbarem bzw. inkompressiblem Drehmomentwandlerströmungsmittel gefüllt ist, wobei die Anordung in dem Strömungsmittel eingetaucht ist und antriebsmäßig zwischen drehbar angebrachten Eingangs- und Ausgangsantrieben (24, 54 oder 104) verbunden sind, wobei die Anordnung elastische Mittel (62) zum Übertragen des Antriebsliniendrehmoments zwischen den Antrieben und einen expandierbaren Kammermechanismus (22) aufweist zum hydraulischen Dämpfen der Antriebslinientorsionsschwingungen;

wobei der Mechanismus (22) folgendes aufweist: erste und zweite relativ bewegbare Glieder (66, 68), Mittel zum seriellen Verbinden des ersten Gliedes (66) und der elastischen Mittel (62) zwischen den Antrieben, und Mittel (77 oder 106) zum antriebsmäßigen Verbinden des zweiten Gliedes (68) mit einem der Antriebe und in paralleler Antriebsverbindung mit den elastischen Mitteln;

wobei die Glieder (66, 68) mindestens zwei Kammern (78a, 78b) definieren, die sich hinsichtlich ihres Volumens invers bzw. umgekehrt variieren, und zwar ansprechend auf das Biegen der elastischen Mittel (62);

Durchlaßmittel (86, 88) zum Verbinden jedes der Volumen mit dem Öl in dem Drehmomentwandlergehäuse (24);

wobei die Mittel (77 oder 106) zum antriebsmäßigen Verbinden des zweiten Gliedes (68) mit dem einen Antrieb (24), Ventilmittel (77a oder 106d) aufweisen zum mindestens teilweise Schließen der Durchlaßmittel, die mit der sich im Volumen verringernden Kammer in Verbindung stehen,

dadurch gekennzeichnet, daß die Durchlaßmittel (86, 88) durch das zweite Glied (68) gebildet werden und die Ventilmittel (77a oder 106d) an dem einen Antrieb (24) befestigt sind.

2. Anordnung nach Anspruch 1, wobei der expandierbare Kammermechanismus folgendes aufweist:

einen Schaufel- oder Flügeldämpfer (22) mit einer ringförmigen Gehäuseanordnung, die definiert wird durch die ersten und zweiten Glieder (66, 68), wobei die Glieder, die zu einer gemeinsamen Achse konzentrisch sind, zur Relativdrehung angebracht sind und Innenwandoberflächen besitzen, die eine ringförmige Kammer (78) definieren, wobei die Glieder jeweils eine sich radial erstreckende Schaufel oder einen Flügel (80, 68c) aufweisen, der daran befestigt ist und in der ringförmigen Kammer angeordnet ist in gleitender Dichtbeziehung mit den Innenwandoberflächen des anderen Gliedes zum Definieren der Kammern (78a, 78b) mit variablem Volumen;

wobei die Mittel (77 oder 106) zum antriebsmäßigen Verbinden des zweiten Gliedes (68) mit dem einen Antrieb (24) folgendes aufweisen:

eine Ausnehmung (68d) in der Schaufel (68c) des zweiten Gliedes (68), wobei sich die Ausnehmung nach außerhalb der Kammer öffnet und von der Kammer getrennt ist durch sich radial erstreckende und umfangsmäßig beabstandete Wandteile (68e, 68f) der Schaufel und wobei die Durchlaßmittel sich umfangsmäßig erstreckende Durchlässe (86, 88) in jedem Wandteil aufweisen zum Verbinden jeder Kammer (78a, 78b) mit der Ausnehmung;

wobei die Mittel zum antriebsmäßigen Verbinden der Ventilmittel definiert werden durch Antriebsansätze oder -laschen (77a oder 106d), die an dem einen Antrieb (77 oder 106) befestigt sind und sich in die Ausnehmung erstrecken, wobei jeder Ansatz umfangsmäßig entgegengesetzt weisende Enden (77c, 77d) besitzt mit einer vorbestimmten Größe an Umfangsspiel bezüglich zu den Wandteilen und mit den Durchlässen (86, 88) darin ausgerichtet ist.

3. Anordnung nach Anspruch 2, wobei das Spiel geringer als vier Drehungsgrade ist.

4. Anordnung nach Anspruch 2, wobei das Spiel ungefähr zwei Drehungsgrade ist.

5. Anordnung nach Anspruch 2, wobei jeder Durchlaß (88, 86) einen vorbestiminten Durchmesser besitzt und das Spiel gleich oder kleiner als ein Drittel des Durchmessers des Durchlasses (88, 86) ist.