EP2002150A1

EP2002150A1 - Einwegklinkenkupplung mit schwingungsdämpfung

Info

Publication number: EP2002150A1
Application number: EP07711209A
Authority: EP
Inventors: William Brees
Original assignee: LuK Lamellen und Kupplungsbau Beteiligungs KG; LuK Lamellen und Kupplungsbau GmbH
Current assignee: Schaeffler Buehl Verwaltungs GmbH; LuK Lamellen und Kupplungsbau GmbH
Priority date: 2006-03-24
Filing date: 2007-02-23
Publication date: 2008-12-17
Also published as: US20070220876A1; CN101449084A; WO2007110021A1; DE112007000498A5; US7896144B2; JP2009531607A; CN101427055A; KR20080104022A

Abstract

Die vorliegende Erfindung umfasst im Allgemeinen eine Baugruppe aus einem Stator (120) und einer Einwegkupplung (100), wobei die Baugruppe ein Segment eines Stators, eine mit dem Segment verbundene Einwegkupplung und mindestens ein mit dem Segment und der Kupplung verbundenes elastisch verformbares Element (106) umfasst, das so angeordnet ist, dass es die Übertragung eines Drehmoments vom Stator zur Kupplung dämpft. Gemäß einigen Aspekten beinhaltet die Kupplung eine erste Scheibe (108), und das verformbare Element ist mit dem Segment und der Scheibe verbunden. Das Segment drückt das verformbare Element gegen die erste Scheibe. Die erste Scheibe ist so angeordnet, dass sie als Reaktion auf das Andrücken in Drehung versetzt wird. Das Segment und die erste Scheibe sind so angeordnet, dass sie in Drehrichtung ineinander einrasten. Die erste Scheibe und eine mit einer Kupplungsnabe verbundene zweite Scheibe (154) rasten als Reaktion auf das Andrücken in Drehrichtung ineinander ein, und das Segment und die erste Scheibe sind so angeordnet, dass sie nach dem Einrasten der ersten und zweiten Scheibe in Drehrichtung ineinander einrasten.

Description

Einweqklinkenkupplunq mit Schwingunqsdämpfung

GEBIET DER ERFINDUNG

Die Erfindung betrifft Verbesserungen an einer Vorrichtung zur Kraftübertragung zwischen einer rotatorischen Antriebseinheit (zum Beispiel dem Motor eines Motorfahrzeugs) und einer rotatorisch angetriebenen Einheit (zum Beispiel dem Automatikgetriebe in dem Motorfahrzeug). Insbesondere betrifft die Erfindung einen Stator und eine Einwegkupplungsbaugruppe mit Schwingungsdämpfung in einem Stator. Die Baugruppe stellt ein Dämpfungsmittel zwischen dem Stator und der Kupplung bereit, um Ruckein, Geräuschentwicklungen und Schwingungen auf ein Mindestmaß herabzusetzen, die im Stator beim Übergang vom Freilaufmodus in den eingerasteten Modus (Kupplungsmodus) auftreten.

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Einwegkupplungen werden in Statoren eingesetzt, um die Drehbewegung der Schaufeln des Stators von der Drehbewegung der Welle des Stators während eines Freilaufmodus zu trennen und die Drehbewegung der Schaufeln und der Statorwelle während eines eingerasteten Modus miteinander zu verriegeln. Während des Übergangs vom Freilaufmodus zum Kupplungsmodus geht der Stator von der freien Rotation (Freilauf) zur Übertragung eines Drehmoments über. Zum Einrasten der Kupplung werden verschiedene Komponenten der Kupplung zusammengebracht. Der mit der Berührung verbundene Ruck kann zu einer unerwünschtem Geräuschentwicklung und zu Schwingungen führen. Die Stärke des Rucks und somit das Ausmaß des Geräuschs und der Schwingungen hängen vom Spiel der Bewegung der Komponenten während des Übergangs ab. Bekannt ist der Einbau von entgegen wirkenden Komponenten in die Kupplung zur Verringerung des Spiels. Diese Komponenten erfordern hohe Genauigkeit, damit sie ordnungsgemäß funktionieren. Leider kann dieser Genauigkeitsgrad höher sein als die für die übrigen Komponenten der Kupplung erforderliche Genauigkeit oder mit dieser sogar unvereinbar sein. Zum Beispiel können gestanzte Komponenten in einer Kupplung die Kosten und die Komplexität der Kupplung deutlich senken. Es kann jedoch schwierig oder sogar unmöglich sein, die oben erwähnten entgegen wirkenden Komponenten unter Verwendung gestanzter Komponenten einzubeziehen.

Somit besteht seit langem ein Bedarf an einem Mittel zur Verringerung von Geräuschentwicklungen und Schwingungen in einer Einwegkupplung mit einem Stator bei gleichzeitiger Verwendung kostengünstiger Verfahren, Anordnungen und Komponenten.

KURZZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung umfasst im Allgemeinen eine Baugruppe aus einem Stator und einer Einwegkupplung mit einem Segment, einer zum Kuppeln mit dem Segment angeordneten Einwegkupplung und mindestens einem mit dem Segment und der Kupplung verbundenen elastisch verformbaren Element, das zur Dämpfung der Drehmomentübertragung vom Stator zur Kupplung angeordnet ist. Gemäß einigen Aspekten beinhaltet die Kupplung eine erste Scheibe, und das mindestens eine elastisch verformbare Element ist mit dem Segment und der ersten Scheibe verbunden. Das Segment ist drehbar, damit es das mindestens eine elastisch verformbare Element gegen die erste Scheibe drückt. Das mindestens eine elastisch verformbare Element kann als Reaktion auf das Andrücken verformt werden. Die erste Scheibe ist so angeordnet, dass sie als Reaktion auf das Andrücken in Drehung versetzt wird. Das Segment und die erste Scheibe sind so angeordnet, dass sie in Drehrichtung ineinander einrasten.

Gemäß einigen Aspekten ist das Segment so angeordnet, dass es während des Andrückens mit einer ersten Drehzahl rotiert, und die erste Scheibe ist so angeordnet, dass sie während des Andrückens mit einer zweiten Drehzahl rotiert, wobei die erste Drehzahl größer als die zweite Drehzahl ist. Gemäß einigen Aspekten ist das mindestens eine elastisch verformbare Element so angeordnet, dass es sich während des Einrastens in einem im Wesentlichen konstanten Verformungszustand befindet. Die Kupplung beinhaltet eine Nabe, mit der eine zweite Scheibe verbunden ist, die erste und die zweite Scheibe sind funktionell so angeordnet, dass sie als Reaktion auf das Andrücken in Drehrichtung ineinander einrasten, und das Segment und die erste Scheibe sind so angeordnet, dass sie nach dem Einrasten der ersten und der zweiten Scheibe in Drehrichtung ineinander einrasten. Gemäß einigen Aspekten kann die erste Scheibe in axialer Richtung verschoben werden. Gemäß einigen Aspekten umfasst die erste Scheibe mindestens einen ersten Vorsprung, die zweite Scheibe umfasst mindestens eine erste Aufnahmestruktur, und der mindestens eine erste Vorsprung und die mindestens eine erste Aufnahmestruktur sind so angeordnet, dass sie ineinander einrasten. Gemäß einigen Aspekten umfasst die zweite Scheibe mindestens einen zweiten Vorsprung, die erste Scheibe umfasst mindestens eine zweite Aufnahmestruktur, und der mindestens eine zweite Vorsprung und die mindestens eine zweite Aufnahmestruktur sind so angeordnet, dass sie ineinander einrasten.

Gemäß einigen Aspekten ist das Segment so angeordnet, dass es ein Drehmoment zu dem mindestens einen elastisch verformbaren Element überträgt, und das mindestens eine elastisch verformbare Element ist so angeordnet, dass es zumindest einen Teil des Drehmoments zur ersten Scheibe überträgt. Gemäß einigen Aspekten ist das mindestens eine elastisch verformbare Element so angeordnet, dass es im Wesentlichen das gesamte Drehmoment zur ersten Scheibe überträgt. Gemäß einigen Aspekten haltert das Segment das mindestens eine elastisch verformbare Element, oder die erste Scheibe haltert das mindestens eine elastisch verformbare Element. Gemäß einigen Aspekten sind das Segment und die erste und die zweite Scheibe durch Stanzen gebildet. Gemäß einigen Aspekten beinhaltet das mindestens eine elastisch verformbare Element eine Komponente, die zu einer Gruppe gehört, die aus einer Feder und einem Gummizylinder besteht.

Ferner umfasst die vorliegende Erfindung im Allgemeinen eine Baugruppe aus einem Stator und einer Einwegkupplung, die ein Segment eines Stators, ein Teil einer Einwegkupplung und mindestens ein elastisch verformbares Element beinhaltet. Der Teil ist mit dem Segment verbunden. Das Element ist mit dem Segment verbunden, und der Teil ist so angeordnet, dass er die Schwingungen beim Einrasten der Drehbewegung von Stator und Kupplung dämpft.

Ferner umfasst die vorliegende Erfindung im Allgemeinen eine Baugruppe aus einem Stator und einer Einwegkupplung, wobei die Baugruppe ein Segment für einen Stator, einen ersten Teil einer Einwegkupplung, einen zweiten Teil der Einwegkupplung und mindestens ein elastisch verformbares Element beinhaltet, das mit dem Segment und dem ersten Teil verbunden ist. Der zweite Teil ist mit einer Nabe des Stators verbunden. Das Segment ist drehbar, um das mindestens eine elastisch verformbare Element gegen den ersten Teil zu drücken, und das mindestens eine elastisch verformbare Element ist so - A -

angeordnet, dass es sich als Reaktion auf das Andrücken verformt. Der erste Teil ist so angeordnet, dass er als Reaktion auf das Andrücken in Drehung versetzt wird, der erste und der zweite Teil sind funktionell so angeordnet, dass sie als Reaktion auf das Andrücken in Drehrichtung einrasten, und das Segment und die erste Scheibe sind so angeordnet, dass sie nach dem Einrasten der ersten und der zweiten Scheibe in Drehrichtung einrasten. Das mindestens eine elastisch verformbare Element ist so angeordnet, dass es einen Teil der mit dem Einrasten der ersten und der zweiten Scheibe verbundenen Energie absorbiert.

Eine allgemeine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Einwegkupplung in einem Stator bereitzustellen, die beim Schalten in einen eingerasteten Modus möglichst wenig Schwingungen und Geräusch erzeugt.

Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Einwegkupplung in einem Stator mit Dämpfung zwischen Komponenten bereitzustellen, die während eines eingerasteten Modus zur Drehmomentübertragung verwendet werden.

Noch eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, in einem Stator und einer Einwegkupplung gestanzte Teile zu verwenden, um eine Baugruppe bereitzustellen, die beim Wechseln des Stators in einen eingerasteten Modus möglichst wenig Schwingungen und Geräusch erzeugt.

Diese sowie weitere Aufgaben und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung der bevorzugten Ausführungsarten der Erfindung und aus den beiliegenden Zeichnungen und Ansprüchen verständlich.

KURZBESCHREIBUNG DERZEICHNUNGEN

Im Folgenden werden das Wesen und die Funktionsweise der vorliegenden Erfindung im Rahmen der detaillierten Beschreibung der Erfindung in Verbindung mit den beiliegenden Figuren ausführlich beschrieben, wobei:

Fig. 1 eine Vorderansicht einer Baugruppe mit einem Stator und einer Einwegkupplung gemäß der vorliegenden Erfindung in Explosionsdarstellung ist; Fig. 2 eine Rückansicht der in Fig. 1 gezeigten Baugruppe mit einem Stator und einer Einwegkupplung in Explosionsdarstellung ist;

Fig. 3 eine perspektivische Vorderansicht eines Stators in einer Baugruppe gemäß der vorliegenden Erfindung aus einem Stator und einer Einwegkupplung ist;

Fig. 4 eine perspektivische Rückansicht des in Fig. 3 gezeigten Stators und der Baugruppe gemäß der vorliegenden Erfindung aus einem Stator und einer Einwegkupplung ist;

Fig. 5 eine perspektivische Vorderansicht des Gehäuses der in Fig. 1 gezeigten Baugruppe gemäß der vorliegenden Erfindung mit einem Stator und einer Einwegkupplung ist;

Fig. 6 eine Vorderansicht des in Fig. 5 gezeigten Gehäuses ist;

Fig. 7 eine Rückansicht des Stators in Fig. 3 ist;

Fig. 8 eine Querschnittsansicht des in Fig. 3 gezeigten Stators entlang der Schnittlinie 8-8 in Fig. 7 ist;

Fig. 9 eine perspektivische Rückansicht einer Scheibe in der in Fig. 1 gezeigten Baugruppe gemäß der vorliegenden Erfindung mit einem Stator und einer Einwegkupplung ist;

Fig. 10 eine perspektivische Vorderansicht der in Fig. 9 gezeigten Scheibe ist;

Fig. 11 eine Querschnittsansicht einer Baugruppe gemäß der vorliegenden Erfindung mit einem Stator und einer Einwegkupplung ist, welche die Kupplung in einem Freilaufmodus zeigt; und

Fig. 12 eine Teilquerschnittsansicht der in Fig. 11 gezeigten Baugruppe ist, welche die Kupplung in einem eingerasteten Modus zeigt. DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Von vornherein sollte klar sein, dass gleiche Bezugsnummern in verschiedenen Zeichnungsansichten identische oder funktionell ähnliche Strukturelemente der Erfindung bezeichnen. Obwohl die vorliegende Erfindung unter Bezug auf die gegenwärtig als bevorzugt angesehenen Aspekte beschrieben wird, sollte klar sein, dass die beanspruchte Erfindung nicht auf die dargelegten Aspekte beschränkt ist.

Außerdem ist klar, dass die vorliegende Erfindung nicht auf bestimmte beschriebene Verfahren, Materialien und Modifikationen beschränkt ist und insofern natürlich variieren kann. Ferner ist klar, dass die hier gebrauchten Begriffe nur zur Beschreibung bestimmter Aspekte dienen und nicht als Einschränkung des Geltungsbereichs der vorliegenden Erfindung zu verstehen sind, der nur durch die angehängten Ansprüche eingeschränkt wird.

Sofern nicht anderweitig definiert, haben alle hier gebrauchten technischen und wissenschaftlichen Begriffe dieselbe Bedeutung, wie sie einem Fachmann geläufig ist, an den sich diese Erfindung richtet. Obwohl zum Durchführen oder Testen der Erfindung beliebige Verfahren, Einrichtungen oder Materialien verwendet werden können, die den hier beschriebenen ähnlich oder gleichwertig sind, werden im Folgenden die bevorzugten Verfahren, Einrichtungen und Materialien beschrieben.

Fig. 1 ist eine Vorderansicht einer Baugruppe 100 mit einem Stator und einer Einwegkupplung in Explosionsdarstellung.

Fig. 2 ist eine Rückansicht der Baugruppe 100 mit einem Stator und einer Einwegkupplung in Explosionsdarstellung. Die folgende Beschreibung ist in Verbindung mit den Figuren 1 und 2 zu sehen. Der Begriff Vorderseite bezieht sich auf die einem Motor zugewandte Seite, wenn ein Drehmomentwandler, der den Stator aufnimmt, in ein Fahrzeug eingebaut ist. Der Begriff Rückseite bezieht sich auf die dem Getriebe im Fahrzeug zugewandte Seite. Es sollte klar sein, dass diese Begriffe relativ sind und die obigen Bedeutungen umgekehrt gebraucht werden können. Im Allgemeinen beinhaltet eine Baugruppe gemäß der vorliegenden Erfindung mit einem Stator und einer Einwegkupplung einen Teil oder ein Segment eines Stators und einen Teil einer Einwegkupplung, die durch mindestens ein elastisch verformbares Element miteinander verbunden sind. Zum Beispiel beinhaltet die Baugruppe 100 eine Einwegkupplung 102, ein Gehäuse oder eine Scheibe 104 (Teil eines nicht gezeigten Stators, in welchem die Kupplung untergebracht ist) und mindestens ein elastisch verformbares Element 106. Die Kupplung 102 ist so angeordnet, dass sie in der unten beschriebenen Weise mit dem Stator verbunden ist. Die verformbaren Elemente sind mit dem Stator, insbesondere mit dem Gehäuse 104, und der Kupplung, insbesondere der Scheibe 108, verbunden und so angeordnet, dass sie die Übertragung eines Drehmoments oder einer Energie vom Stator zur Kupplung dämpfen. Insbesondere sind die Elemente so angeordnet, dass sie Schwingungen beim Übergang des Stators vom Freilaufmodus zum eingerasteten Modus dämpfen. Mit anderen Worten, die Elemente absorbieren Teile des Drehmoments oder der Energie, die naturgemäß mit dem Schalten in einen eingerasteten Modus und mit dem Kontakt zwischen dem Stator und der Kupplung verbunden ist. Ferner verringern die Elemente die Relativgeschwindigkeit bei der Bewegung des Stators und der Kupplungsteile während des eingerasteten Modus.

Für die Elemente 106 kommen beliebige in der Technik bekannte Mittel infrage, darunter, aber nicht darauf beschränkt, Federn und aus komprimierbaren Materialien wie Gummi hergestellte Zylinder. Die Elemente 106 in den Figuren 1 und 2 sind Federn. Es sollte klar sein, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die Anzahl, Größe, Form oder Anordnung der gezeigten Elemente 106 beschränkt ist und dass andere Anzahlen, Größen, Formen oder Anordnungen der Elemente 106 in Geist und Geltungsbereich der beanspruchten Erfindung enthalten sind.

Fig. 3 ist eine perspektivische Vorderansicht des Stators 120 mit der Baugruppe 100.

Fig. 4 ist eine perspektivische Rückansicht des Stators 120 mit der Baugruppe 100.

Fig. 5 eine perspektivische Vorderansicht der Scheibe 104 im Stator 120.

Fig. 6 eine Vorderansicht der Scheibe 104.

Die folgende Beschreibung ist in Verbindung mit den Figuren 1 bis 6 zu sehen. Die Elemente 106 sind mit dem Gehäuse 104 und der Scheibe 108 verbunden, die Teil der Kupplung 102 ist. Die Elemente 106 werden in Öffnungen 110 der Scheibe 108 gehaltert. Die Enden 122 der Elemente liegen an den Enden 124 der Öffnungen an, und die Enden 126 der Elemente liegen an einer Zunge oder Verlängerung 128 der Scheibe 108 an. Es sollte klar sein, dass die Verbindung der Elemente 106 mit dem Stator und der Kupplung nicht auf die gezeigte Anordnung beschränkt ist. Gemäß einigen (nicht gezeigten) Aspekten werden die Elemente 106 beispielsweise in der Scheibe 108 gehaltert.

Fig. 7 ist eine Rückansicht des Stators 120.

Fig. 8 ist eine Querschnittsansicht des Stators 120 entlang der Schnittlinie 8-8 in Fig. 7. Die folgende Beschreibung ist in Verbindung mit den Figuren 1 bis 8 zu sehen. Eine Nabe 144 ist nichtdrehbar mit einer (nicht gezeigten) Welle für den Stator 120 verbunden. Verlängerungen 156 der Scheibe 108 sind in axialer Richtung durch Öffnungen 158 im Gehäuse 104 gesteckt. Die Breite 160 der Verlängerungen 156 ist kleiner als die Breite 162 der Öffnungen 158, sodass sich die Scheibe 108 gegenüber dem Gehäuse 104 in Drehrichtung bewegen kann, wenn die Verlängerungen in den Öffnungen 158 stecken. Verlängerungen 128 ragen in axialer Richtung durch Öffnungen 164 in der Scheibe 104.

Damit sich der Stator 120 in eine vorgegebene Richtung bewegen kann, ist die Kupplung so angeordnet, dass sie in einem eingerasteten Modus arbeitet, wobei die Drehung in Richtung 142 beispielsweise erfolgt, wenn der Stator in einem eingerasteten Modus arbeitet. Sobald der Stator in den eingerasteten Modus übergeht, beginnt er, ein Drehmoment aufzunehmen, und das Gehäuse 104 beginnt, sich in Richtung 142 zu drehen. Der Stator und die Kupplung sind in Drehrichtung über Zungen 128 und Elemente 106 miteinander verbunden. Zum Beispiel bewirkt die Drehung der Scheibe 104 in Richtung 142, dass die Scheibe das Element 106 gegen die Scheibe 108, insbesondere gegen die Zunge 128, drückt. Gemäß einigen Aspekten ist die Scheibe 108 so angeordnet und beschaffen, dass die Trägheit der Scheibe im Freilaufmodus zumindest eine teilweise Verformung des Elements bewirkt, wenn dieses gegen die Scheibe 108 gedrückt wird. Wenn zum Beispiel die Enden 124 der Öffnung gegen die Federn drücken und die Trägheit der Scheibe 108 der Bewegung der Enden 126 Widerstand entgegensetzt, setzt ein Zusammendrücken des Elements ein. Gemäß einigen Aspekten beträgt der Widerstand des Elements 106 ungefähr 5 N/m.

Wenn die Elemente 106 weiter elastisch verformt oder zusammengedrückt werden (durch das Gehäuse 104 in Richtung 142 gedrückt), wird das Drehmoment oder die Energie vom Gehäuse 104 durch die Elemente 106 teilweise zur Scheibe 108 übertragen, und die Scheiben 108 beginnen sich als Reaktion auf das Andrücken in Richtung 142 zu drehen. Mit anderen Worten, während die Elemente 106 zusammengedrückt werden, dreht sich das Gehäuse 104 mit einer ersten Drehzahl und die Scheibe 108 mit einer zweiten Drehzahl, wobei die erste Drehzahlgrößer ist als die zweite Drehzahl.

Der Einrastmechanismus in der Kupplung 102, zum Beispiel die Anordnung von Scheibe 108 und Nabe 144, kann durch ein beliebiges in der Technik bekanntes Mittel gebildet werden. Gemäß einigen Aspekten werden zumindest Teile eines axial ein- und auskuppelnden Einwegkupplungsmechanismus für einen Drehmomentwandler verwendet, wie er in der an denselben Anmelder abgetretenen US-Patentanmeldung Nr. 11/480 815 mit dem Titel „Stator Having an Axially Engaging and Disengaging One-Way Clutch Mechanism for a Torque Converter" von Brees et al., eingereicht am 3. Juli 2006, beschrieben wird. Der Rastmechanismus in den Figuren 1 bis 8 beinhaltet Vorsprünge 166 auf der Scheibe 108 und Aufnahmestrukturen in der Nabe 144. Gemäß einigen Aspekten stellen die Vorsprünge keilförmige Nasen und die Aufnahmestrukturen Öffnungen 152 dar. Gemäß einigen (nicht gezeigten) Aspekten bestehen die Aufnahmestrukturen aus Vertiefungen. Eine Feder 170 drückt gegen die Scheibe 104, um die Scheibe 108 in axialer Richtung gegen die Nabe 144 zu drücken. Somit kann die Scheibe 108 in axialer Richtung verschoben werden. Die axiale Beweglichkeit der Scheibe 108 wird durch das Zusammenwirken der Verlängerungen 156 in den Öffnungen 158 ermöglicht.

Wenn sich der Stator 120 in Richtung 174 (Freilauf) dreht, gleiten die keilförmigen Nasen, zum Beispiel infolge des keilförmigen Anstiegs der Nasen, über die Nabe 144, ohne in die Öffnungen einzurasten. Wenn sich der Stator 120 in Richtung 142 dreht (eingerasteter Modus), greifen die Nasen in die Öffnungen ein und verriegeln die Scheibe 108 und die Nabe 144 in Drehrichtung.

Fig. 9 ist eine perspektivische Rückansicht der Scheibe 108 in der Kupplung 102.

Fig. 10 ist eine perspektivische Vorderansicht der Scheibe 108 in der Kupplung 102. Die folgende Beschreibung ist in Verbindung mit den Figuren 1 bis 10 zu sehen. Wie oben bereits beschrieben, drückt die Scheibe 104 in der Anfangsphase des Übergangs vom Freilaufmodus zum eingerasteten Modus die Elemente 106 gegen die Zungen 128. Sobald die Trägheit der Scheibe 108 durch das über die Elemente 106 vom Gehäuse 104 übertragene Drehmoment überwunden wurde, dreht sich die Scheibe 108 so lange in Richtung 142, bis die Vorsprünge 166 in die Öffnungen 152 gleiten und mit diesen in Drehrichtung verriegelt werden. Von Vorteil ist, dass aufgrund der relativ geringen Trägheit der Scheibe im Freilaufmodus nur eine relativ kleine Energiemenge von den Elementen 106 zur Scheibe 108 übertragen werden muss, um die Scheibe 108 mit der Nabe 144 zu kuppeln. Folglich kommt es beim Einrasten der Scheiben nur in geringem Maße zu Stößen, Schwingungen und Geräuschentwicklung.

Die Scheibe 104 und die Elemente 106 drehen sich weiter in Richtung 142, jedoch ist die Scheibe 108 nun in Drehrichtung mit der Nabe 144 verriegelt, die nichtdrehbar mit der Statorwelle verbunden ist. Das heißt, die Scheibe 108 kann sich nicht mehr in Richtung 142 drehen. Folglich werden die Elemente so lange zusammengedrückt, bis die Kanten 180 der Zungen 156 die Kanten 182 der Öffnungen 158 im Gehäuse 104 berühren. Zu diesem Zeitpunkt sind das Gehäuse 104 und der Stator 120 durch die Verbindung der Scheibe 108 mit der Nabe in Drehrichtung mit der Statorwelle verriegelt. Von Vorteil ist, dass das Zusammenstoßen der Kanten 180 und 182 durch das Zusammendrücken der Elemente 106 gedämpft wird, sodass die Schwingungen und der Geräusche beim Zusammenstoßen stark verringert werden.

Während des eingerasteten Modus befinden sich die Elemente 106 im Wesentlichen in einem konstanten Verformungszustand. Das heißt, die Elemente werden nicht weiter zusammengedrückt. In den Figuren 1 bis 10 wird der konstante Verformungszustand durch den direkten Kontakt zwischen den Kanten 180 und 182 bewirkt. Gemäß einigen (nicht gezeigten) Aspekten und der folgenden Beschreibung ist die konstante Verformung darauf zurückzuführen, dass die Elemente vollständig zusammengedrückt sind oder sich in einem Gleichgewichtszustand befinden, in welchem der Widerstand der Federn größer als das durch den mit der Kupplung verbundenen Teil des Stators in der Richtung des eingerasteten Modus übertragene Drehmoment ist.

Die Scheiben 104 und 108 sowie die Nabe 144 können durch ein beliebiges in der Technik bekanntes Mittel gebildet werden. Gemäß einigen Aspekten sind die Scheiben und die Nabe gestanzt. Gemäß einigen Aspekten dient als Flansch 154 ein separates Element, das durch ein beliebiges in der Technik bekanntes Mittel mit dem Segment 184 verbunden ist. Gemäß einigen Aspekten ist der Flansch 154 gestanzt.

Das Gehäuse 104 kann durch ein beliebiges in der Technik bekanntes Mittel zum Verbinden mit dem übrigen Teil des Stators 120 ausgelegt sein. Zum Beispiel sind die Vorsprünge 186 so ausgelegt, dass sie eine Verbindung mit dem Ring 188 des Stators eingehen. Gemäß einigen (nicht gezeigten) Aspekten ist das Gehäuse 104 integraler Bestandteil des Stators, wie dies zum Beispiel in der an denselben Anmelder abgetretenen US-Patentanmeldung Nr. 60/785 790 mit dem Titel „Stator and One-Way Clutch Assembly for a Torque Converter" von Hemphill et al., eingereicht am selben Tag wie die vorliegende Erfindung, beschrieben wird.

Es sollte klar sein, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die in den Figuren gezeigten Anordnungen beschränkt ist. Gemäß einigen (nicht gezeigten) Aspekten sind elastisch verformbare Elemente mit einer Komponente eines Stators und mit einer rotierenden Scheibe in einer Einwegkupplung verbunden. Die Komponente und die Scheibe können dem Gehäuse 104 bzw. der Scheibe 108 ähnlich sein. Anstatt, wie oben unter Bezug auf die Kanten 180 und 182 beschrieben, im eingerasteten Modus eine direkte Berührung zwischen der Komponente und der Scheibe zuzulassen, bleiben die Komponente und die Scheibe durch die verformbaren Elemente voneinander getrennt. Wie oben für die Scheiben 108 und die Nabe 144 beschrieben, drückt die Komponente beispielsweise während der Anfangsphase des Übergangs vom Freilaufmodus zum eingerasteten Modus die Elemente gegen die Scheibe, die Scheibe dreht sich und rastet schließlich ein. Sobald die Scheibe auf den Widerstand der Statorwelle trifft, werden die Elemente so weit zusammengedrückt, bis sie einen Gleichgewichtspunkt erreichen oder vollständig zwischen der Komponente und der Scheibe zusammengedrückt sind. Zu diesem Zeitpunkt sind die Elemente im Wesentlichen oder in ihrer Funktion starr, und die Komponente und die Scheibe sind in Drehrichtung miteinander verriegelt. Am Gleichgewichtspunkt ist die Kraft der Elemente größer als das durch die Komponente übertragene Drehmoment, und die Elemente werden nur teilweise zusammengedrückt. Von Vorteil ist, dass bei dieser Anordnung das Zusammenstoßen zwischen der Komponente und der Scheibe sowie mit einem solchen Zusammenstoßen verbundene Schwingungen und Geräusche entfallen. Wenn die Kraft der Elemente geringer als das durch die Komponente übertragene Drehmoment ist, werden die Elemente vollständig zusammengedrückt. Von Vorteil ist, dass das Zusammenstoßen durch das Zusammendrücken der Elemente gedämpft wird und auf diese Weise die Schwingungen und die Geräusche beim Zusammenstoßen stark verringert werden. Das heißt, die Elemente verringern die Geschwindigkeitsdifferenz zwischen der Komponente und der Scheibe. Fig. 11 ist eine Querschnittsansicht einer Einwegkupplungsbaugruppe gemäß der vorliegenden Erfindung, welche die Kupplung in einem Freilaufmodus zeigt.

Fig. 12 ist eine Teilquerschnittsansicht der in Fig. 11 gezeigten Baugruppe, welche die Kupplung in einem eingerasteten Modus zeigt. Die folgende Beschreibung ist in Verbindung mit den Figuren 11 und 12 zu sehen. Die Figuren 11 und 12 veranschaulichen einen anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung. Die Baugruppe 200 mit einem Stator und einer Einwegkupplung beinhaltet eine Scheibe 204, die mit einem Stator verbunden ist, von welchem Teile dargestellt sind. Die Einwegkupplung 208 beinhaltet Scheiben 210 und 212. Die Scheibe 212 ist mit einer Nabe 214 verbunden. Gemäß einigen Aspekten ist die Scheibe 212 integraler Bestandteil der Nabe 214. Ein elastisch verformbares Element 216, gemäß einigen Aspekten eine Feder, wird in der Scheibe 204 gehaltert und liegt an den Scheiben 204 und 210 an, insbesondere an der Verlängerung 218 der Scheibe 210. Die Baugruppe 200 ist nicht auf eine bestimmte Anzahl, Anordnung oder Art des Elementes 216 beschränkt. Gemäß einigen Aspekten dient als Element 216 ein Zylinder, der aus einem komprimierbaren Material wie beispielsweise Gummi besteht.

Die Funktionsweise der Baugruppe 200 ist der oben für die Baugruppe 100 in den Figuren 1 bis 10 beschriebenen Funktionsweise ähnlich. Zum Beispiel bewirkt die Drehung der Scheibe 204 in der Richtung des eingerasteten Modus, dass die Scheibe 204 das Element 216 gegen die Scheibe 210 drückt. In den Figuren 11 und 12 liegt diese Richtung außerhalb der Zeichnungsebene. Insbesondere treffen die Elemente auf die Verlängerungen 218 der Scheibe 210 und bewirken, dass die Scheiben 210 und 212 in Drehrichtung miteinander verriegelt werden. Gemäß einigen Aspekten greifen keilförmige Nasen 220 auf der Scheibe 210 in Öffnungen 222 in der Scheibe 212 ein, um so das Einrasten zu bewirken. Wie oben bereits beschrieben, verringern die relativ geringe Trägheit der Scheibe 210 und die Dämpfungswirkung des Elements 216 die Stöße und Schwingungen beim Einrasten. Während sich die Scheibe 210 weiterdreht, wird das Element 216 so lange weiter zusammengedrückt, bis das Segment 224 der Scheibe 210 in der Weise mit der Scheibe 204 in Kontakt kommt, wie sie oben für die Kanten 108 und 182 in den Figuren 1 bis 10 beschrieben wurde. Durch die Dämpfungswirkung eines elastisch verformbaren Elements, zum Beispiel des Elements 216, werden gemäß der obigen Beschreibung die mit diesem Kontakt verbundenen Stöße und Schwingungen weitestgehend verringert. Somit ist zu erkennen, dass die Aufgaben der vorliegenden Erfindung wirksam gelöst werden, obwohl sich der Fachmann Modifikationen und Änderungen der Erfindung vorstellen kann, die in Geist und Geltungsbereich der beanspruchten Erfindung enthalten sind. Ferner ist klar, dass die obige Beschreibung nur zur Veranschaulichung der vorliegenden Erfindung dient und nicht als Einschränkung zu verstehen ist. Deshalb sind andere Ausführungsarten der vorliegenden Erfindung möglich, ohne von Geist und Geltungsbereich der vorliegenden Erfindung abzuweichen.

Claims

Ansprüche

1. Baugruppe mit einem Stator und einer Einwegkupplung, wobei die Baugruppe Folgendes umfasst:

ein Segment eines Stators;

eine mit dem Segment verbundene Einwegkupplung; und

mindestens ein mit dem Segment und der Kupplung verbundenes elastisch verformbares Element, das so angeordnet ist, dass die Übertragung eines Drehmoments vom Stator zur Kupplung gedämpft wird.

2. Baugruppe nach Anspruch 1 , bei der die Kupplung ferner eine erste Scheibe umfasst und das mindestens eine elastisch verformbare Element mit dem Segment und der ersten Scheibe verbunden ist.

3. Baugruppe nach Anspruch 2, bei der das Segment drehbar ist, um das mindestens eine elastisch verformbare Element gegen die erste Scheibe zu drücken.

4. Baugruppe nach Anspruch 3, bei der das mindestens eine elastisch verformbare Element als Reaktion auf das Andrücken verformt werden kann.

5. Baugruppe nach Anspruch 3, bei der die erste Scheibe so angeordnet ist, dass sie als Reaktion auf das Andrücken in Drehung versetzt wird.

6. Baugruppe nach Anspruch 5, bei der das Segment so angeordnet ist, dass es sich während des Andrückens mit einer ersten Drehzahl dreht, und die erste Scheibe so angeordnet ist, dass sie sich während des Andrückens mit einer zweiten Drehzahl dreht, wobei die erste Drehzahl größer als die zweite Drehzahl ist.

7. Baugruppe nach Anspruch 3, bei der das Segment und die erste Scheibe so angeordnet sind, dass sie in Drehrichtung ineinander einrasten.

8. Baugruppe nach Anspruch 7, bei der das mindestens eine elastisch verformbare Element so angeordnet ist, dass es sich in einem im Wesentlichen konstanten Verformungszustand befindet, wenn das Segment und die erste Scheibe ineinander eingerastet sind.

9. Baugruppe nach Anspruch 7, bei der die Kupplung ferner eine Nabe und eine mit der Nabe verbundene zweite Scheibe umfasst, wobei die erste und die zweite Scheibe funktionell so angeordnet sind, dass sie als Reaktion auf das Andrücken in Drehrichtung ineinander einrasten, und wobei das Segment und die erste Scheibe so angeordnet sind, dass sie nach dem Einrasten der ersten und zweiten Scheibe in Drehrichtung ineinander einrasten.

10. Baugruppe nach Anspruch 9, bei der die erste Scheibe in axialer Richtung verschoben werden kann.

11. Baugruppe nach Anspruch 9, bei der die erste Scheibe mindestens einen ersten Vorsprung und die zweite Scheibe mindestens eine erste Aufnahmestruktur umfasst und der mindestens eine erste Vorsprung und die mindestens eine erste Aufnahmestruktur so angeordnet sind, dass sie ineinander einrasten.

12. Baugruppe nach Anspruch 9, bei der die zweite Scheibe mindestens einen zweiten Vorsprung und die erste Scheibe mindestens eine zweite Aufnahmestruktur umfasst und der mindestens eine zweite Vorsprung und die mindestens eine zweite Aufnahmestruktur so angeordnet sind, dass sie ineinander einrasten.

13. Baugruppe nach Anspruch 9, bei der die zweite Scheibe durch Stanzen gebildet ist.

14. Baugruppe nach Anspruch 2, bei der das Segment so angeordnet ist, das es ein Drehmoment zu dem mindestens einen elastisch verformbaren Element überträgt, und bei der das mindestens eine elastisch verformbare Element so angeordnet ist, dass es mindestens einen Teil des Drehmoments zur ersten Scheibe überträgt.

15. Baugruppe nach Anspruch 14, bei der das mindestens eine elastisch verformbare Element so angeordnet ist, dass es im Wesentlichen das gesamte Drehmoment zur ersten Scheibe überträgt.

16. Baugruppe nach Anspruch 2, bei der das Segment das mindestens eine elastisch verformbare Element haltert.

17. Baugruppe nach Anspruch 2, bei der die erste Scheibe das mindestens eine elastisch verformbare Element haltert.

18. Baugruppe nach Anspruch 2, bei der das Segment und die erste Scheibe durch Stanzen gebildet sind.

19. Baugruppe nach Anspruch 1 , bei der das mindestens eine elastisch verformbare Element ferner eine Komponente umfasst, die zu einer Gruppe gehört, die aus einer Feder und einem Gummizylinder besteht.

20. Baugruppe mit einem Stator und einer Einwegkupplung, wobei die Baugruppe Folgendes umfasst:

ein Segment eines Stators;

einen Teil einer Einwegkupplung, wobei der Teil mit dem Segment verbunden ist; und

mindestens ein mit dem Segment und dem Teil verbundenes elastisch verformbares Element, das so angeordnet ist, dass es Schwingungen beim Einrasten des Stators und der Kupplung in Drehrichtung dämpft.

21. Baugruppe mit einem Stator und einer Einwegkupplung in einem Stator, der Folgendes umfasst:

ein Segment für einen Stator;

einen ersten Teil einer Einwegkupplung; einen zweiten Teil der Einwegkupplung, wobei der zweite Teil mit einer Nabe für den Stator verbunden ist; und

mindestens ein mit dem Segment und dem ersten Teil verbundenes elastisch verformbares Element, wobei das Segment drehbar ist, um das mindestens eine elastisch verformbare Element gegen den ersten Teil zu drücken, wobei das mindestens eine elastisch verformbare Element so angeordnet ist, dass es als Reaktion auf das Andrücken verformt wird, wobei der erste Teil so angeordnet ist, dass er als Reaktion auf das Andrücken in Drehung versetzt wird, wobei der erste und zweite Teil funktionell so angeordnet sind, dass sie als Reaktion auf das Andrücken in Drehrichtung ineinander einrasten, wobei das Segment und die erste Scheibe so angeordnet sind, dass sie nach dem Einrasten der ersten und zweiten Scheibe in Drehrichtung ineinander einrasten, und wobei das mindestens eine elastisch verformbare Element so angeordnet ist, dass es einen Teil der Energie beim Einrasten der ersten und zweiten Scheibe ineinander absorbiert.