JP2007510873A - 始動ユニット - Google Patents

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Abstract

本発明は、駆動装置と結合可能な入力および従動装置と結合可能な出力を有する始動ユニットに関するものであって、互いに、駆動手段によって充填可能な作業室を形成する、少なくとも1つの一次羽根ホィールと二次羽根ホィールを備えた、ハイドロダイナミック構成部材の形式の始動部材を有し;少なくとも2つの互いに直接、あるいは他の中間部材を介して間接的に摩擦により作用結合可能なクラッチ部材−少なくとも間接的に入力と相対回動不能に結合された第1のクラッチ入力部材と、少なくとも間接的に出力と相対回動不能に結合された第2の出力部材−を有する、切替え可能なクラッチとそれに対応づけられた操作装置を有し;副室を形成しながら、羽根ホィールの少なくとも1つを包囲する、静止した、あるいは回転するハウジングを有し;切替え可能なクラッチの操作装置が、副室内に第1の駆動手段供給通路または駆動手段供給室を形成しながら配置されており、かつその中を支配する圧力によってエネルギー供給可能であって;駆動手段案内通路または駆動手段案内室が、少なくとも間接的に駆動手段供給源と接続可能である。本発明は、次の特徴、すなわち;少なくとも間接的に、作業室内に生じる作業循環へ作用する、少なくとも1つの機械的な組込み部品を備えた、ハイドロダイナミック構成部品の伝達行動を調節するための手段を有し;機械的組込み部品に対応づけられた操作装置と、前記操作装置に、第1の駆動手段案内通路または駆動手段案内室あるいはそれと結合された通路または室またはハウジング内部空間内の圧力と制御圧力から生じる、差圧を供給する手段とを有する;ことを特徴としている。
【選択図】図1

Description

本発明は、詳細には請求項1の上位概念に基づく特徴を有する、始動ユニットに関する。
ハイドロダイナミッククラッチ、特に開ループ制御ないし閉ループ制御可能なハイドロダイナミッククラッチを有する、始動ユニットは、従来技術から多数の仕様で知られている。その場合に始動ユニットは、駆動装置と結合可能な入力と、従動装置と結合可能な出力とを有している。入力と出力の間には、互いにトーラス形状の作業室を形成する、一次羽根ホィールと二次羽根ホィールとを有するハイドロダイナミッククラッチが配置されている。ハイドロダイナミッククラッチは、案内ホィールを有していない。一次羽根ホィールは、一次ホィールシェルと相対回動不能に結合されている。この一次ホィールシェルは、二次羽根ホィールを軸方向において、かつ周方向においては完全に、包囲している。始動ユニットは、さらに、ロックアップクラッチとして機能する、切替え可能なクラッチを有しており、それがハイドロダイナミッククラッチに対して並列に配置され、かつそのハイドロダイナミッククラッチと共に、あるいはそれ自体単独で、切替え可能である。これは、2つのクラッチを介して2つのパワー分岐路を実現することができ、その場合にパワーの流れがクラッチのそれぞれ一方のみを介して、あるいは2つのクラッチを介して共通に行われることを意味している。切替え可能なクラッチは、少なくとも1つのクラッチ入力部材とクラッチ出力部材とを有しており、その場合にクラッチ出力部材は少なくとも間接的に二次羽根ホィールと相対回動不能に結合されている。クラッチ入力部材は、少なくとも間接的に一次ホィールないし始動ユニットの入力Eと相対回動不能に結合されている。作用結合は、2つのクラッチ部材の間で直接実現されるか、あるいは他の中間部材を介して間接的に実現される。好ましくは、ロックアップクラッチは、多板クラッチとして形成されており、その場合に薄板として形成されているクラッチ部材の間に摩擦結合を発生させる手段が設けられている。操作装置は、圧力手段を供給可能なピストン部材を有している。その場合にピストン部材は、個々のクラッチディスクに別々に対応づけることができ、あるいは特にコンパクトな実施形態においては、二次羽根ホィールによって形成され、ないしは直接この二次羽根ホィールに配置されている。ハイドロダイナミッククラッチには、さらに、駆動手段供給システムが対応づけられている。この駆動手段供給システムを介して、クラッチの遠心的な、あるいは求心的な貫流が実現される。
求心的な貫流の場合には、駆動手段は二次羽根ホィールの外周の回りの駆動手段供給通路ないし駆動手段供給室を介して案内されて、トーラス形状の作業室の外径の領域において半径方向にこの作業室内へ投入される。求心的な貫流の場合には、駆動手段は二次羽根ホィールの外周の回りの駆動手段供給通路ないし駆動手段供給室を介して案内されて、トーラス形状の作業室の外径の領域において半径方向にこの作業室内へ投入される。その場合に、切替え可能なクラッチを外された状態に維持し、ないしは少なくとも所定のスリップ量だけで駆動するために、駆動手段によって操作装置または個々のクラッチ部材へもたらされる力が利用される。トーラス形状の作業室からの流出は、作業室の半径方向内側の直径の領域において、その作業室の下に配置され、ないしはそれと結合された空間内へ行われ、その空間は第2の駆動手段案内通路および/または駆動手段案内室とも称される。その場合に両者、ハウジングの内周と二次羽根ホィールの外周とによって画成される第1の駆動手段案内通路ないし駆動手段案内室と、第2の駆動手段案内通路ないし駆動手段案内室は、その機能に関して互いに交換することができる。これは特に、求心的な貫流から遠心的な貫流へ切替える場合に必要である。後者の場合において、ハイドロダイナミッククラッチへの駆動手段の供給は、トーラス形状の作業室の半径方向内側の直径の領域において第2の駆動手段案内通路および/または駆動手段案内室を介して行われ、その場合に流出はトーラス形状の作業室の半径方向外側の領域内で羽根ホィールの1つにおいて行われる。その場合にこの切替え可能なクラッチが操作される。従ってこの種の始動ユニットにおいて、パワー割合は個々のクラッチ−切替え可能なクラッチまたはハイドロダイナミッククラッチ−を介して得られ、特に変化させることができる。その場合に、特にハイドロダイナミッククラッチを駆動する場合に、ネガティブな反作用、特に駆動機械の回転数の抑圧を回避するために、極めてスリップの高い領域内でハイドロダイナミッククラッチによって吸収可能な、一次羽根ホィールにより吸収可能なトルクに相当するトルクを、できるだけ小さい抑えることが望ましい。これは、最少の充填率の調節によって実現することができるが、その場合にこの措置はしばしば単独では十分でないことが、明らかにされている。というのは、まさにクラッチスリップが極めて高い、すなわち70と100パーセントの間の領域において、それにもかかわらず高すぎるトルクがクラッチによって吸収され、それによってハイドロダイナミッククラッチと結合されている駆動機械の回転数に望ましくない反作用がもたらされる可能性があるので、所望の走行動特性は、もはや与えられないからである。
従って本発明の課題は、冒頭で挙げた種類の始動ユニット内に使用するためのハイドロダイナミッククラッチを、わずかな構造的および制御技術的な手間と費用で、アイドリングトルク、すなわち特に最大のスリップにおいてハイドロダイナミッククラッチにより吸収可能なトルクが最少に抑えられるように、展開することである。
本発明に基づく解決は、請求項1の特徴によって表される。好ましい形態が、従属請求項に記載されている。
本発明によれば、駆動装置と結合可能な入力、従動装置と結合可能な出力およびその間に配置されている、ハイドロダイナミック構成部材の形式の始動部材を有する始動ユニットにおいて、ハイドロダイナミック構成部材にそのハイドロダイナミック構成部材の伝達行動を調節するための手段が対応づけられており、その手段は圧力手段操作される機械的組込み部品の形式で形成されており、この組込み部品が少なくとも間接的に、作業室内で一次羽根ホィールと二次羽根ホィールとの間に生じる作業循環に作用する。圧力手段操作される機械的組込み部品は、障害領域を実現するために用いられ、その障害領域は作業室内へ突出する部材または摺動可能な循環を案内する部品によって形成される。そのために圧力手段操作される組込み部品は、操作装置と結合されている。操作装置は、第1の圧力と制御圧力との差圧を供給される。その場合にこの第1の圧力は、それぞれ操作装置の配置に応じてハウジング内圧、第1の駆動手段案内通路または駆動手段案内室あるいはそれと結合された空間内の圧力あるいは駆動手段供給通路内の圧力、あるいはまた操作装置がシールされていない場合、特に操作装置の領域においてハウジングに対してシリンダがシールされていない場合に、上述した圧力の1つとハウジング内圧との差圧によって形成される。制御圧力は、始動ユニットの周囲に初めから存在している、あるいは準備された圧力、たとえばトランスミッション圧力またはクラッチの充填圧力などによって、形成される。この制御圧力は、それぞれ大きさに応じて、たとえばトランスミッション内への、操作装置の負荷除去あるいは、たとえば最前の例におけるように、実の供給をもたらす。第1の駆動手段案内通路または駆動手段案内室は、少なくとも1つの副室によって、あるいはその部分領域によって形成され、その副室がまた静止した、あるいは回転するハウジングが少なくとも1つの羽根ホィールを包囲することによって形成される。そのために、切替え可能なクラッチの操作装置が、副室内に配置されている。操作装置とハウジングの内周面が、第1の駆動手段案内通路または駆動手段案内室を画成する。
始動ユニット、特にハイドロダイナミッククラッチの貫流は、少なくとも球心的に、すなわちクラッチを中心に作業室の半径方向外側の領域内の羽根ホィール間の分離平面の領域の間隙内へ、行われる。その場合にこの状態において、切替え可能なクラッチが貫流され、あるいはその操作装置に少なくとも間接的に、すなわち直接または間接的に、互いに作用結合可能なクラッチ部材に構築される圧力比に基づいてそれぞれ貫流方向に応じて供給される。本発明によれば、この圧力比、特にこの空間またはそれと結合された通路あるいは空間内の、他の圧力の影響を受けて機械的組込み部品の操作装置に供給するための圧力が、制御圧力に利用される。差圧の調節は、差圧がハイドロダイナミッククラッチの始動プロセスの間、すなわち極めてスリップが大きく、かつ回転数が増加する場合に、機械的組込み部品を作業室に対して、作業室内の流れの特に激しい調節をもたらすのに十分であり、スリップが小さくなる場合には、この調節が無効にされるように、行われる。
本発明の解決によって、初めから存在している導管と通路およびその中に構築されて増殖する圧力を、機械的組込み部品の操作装置のエネルギー供給に利用することが、可能であり、その場合に好ましくは常に、ハイドロダイナミッククラッチが操作された場合、すなわち切替え可能なクラッチが少なくとも部分的に非作動にされた状態において求心的な貫流が行われる場合にだけ機械的組込み部品のエネルギー供給が行われる。遠心的な貫流の状態においては、通常、エネルギー供給は行われない。特に、ここでは、制御圧力が存在する場合には、トーラス形状の作業室内に生じる循環はじゃまされない。というのは、この状態において圧力手段操作される組込み部品はそのニュートラル位置に、すなわち作業循環の非調節を特徴とする、初期状態に固定されるからである。エネルギー供給は、操作装置において有効になる、第1の駆動手段案内通路または駆動手段案内室あるいはそれと少なくとも間接的に結合された通路または室あるいはハウジング内部空間に存在する圧力と、好ましくは始動ユニットの周囲に始めから存在する圧力源によって形成される制御圧力との差圧によって行われる。制御圧力として、たとえば充填圧力またはトランスミッション圧力を利用することができる。従って好ましくは、圧力手段操作される機械的組込み部品の位置の特に細かい調節を、実際に駆動手段供給通路および/または駆動手段供給室あるいはそれと結合されている空間内に印加されている、調節できない圧力に関係なく、行うことができる。
切替え可能なクラッチは、貫流が求心的である場合には、少なくとも部分的に非作動にされ、すなわち完全に非作動にされるか、あるいは大きいスリップをもって駆動される。その場合に第1の駆動手段案内通路または駆動手段案内室は、副室の少なくとも1つの部分領域、特にハウジングと切替え可能なクラッチの操作装置との間の空間によって形成される。その場合に第1の駆動手段案内通路または駆動手段案内室は、完全に、あるいは部分的にだけ、副室に相当する。第1の場合に、二次羽根ホィールは、切替え可能なクラッチの操作装置として機能する。第2の場合においては、別体の操作装置が設けられる。さらに、第2の駆動手段案内通路または駆動手段案内室が設けられており、それは半径方向内側に位置する領域においてハイドロダイナミッククラッチに対応づけられ、ないしは半径方向内側の直径の領域で作業室と結合されている。これら2つの駆動手段案内通路または駆動手段案内室の、供給通路と搬出通路としての機能を交代させることによって、貫流方向を求心的から遠心的に、そしてその逆に変化させることができる。
機械的組込み部品の摺動を実現するための制御圧力の大きさは、それぞれ操作装置の配置および機械的組込み部品への取付けに応じて選択され、ないしは印加されるので、常に機械的組込み部品の所望の方向への摺動が行われる。機械的組込み部品がリングスライダとして形成される場合に、このリングスライダは、たとえばハイドロダイナミッククラッチの非作動の状態においては、完全に引き込まれており、すなわち障害領域を形成する部分は作業室内で理論的調節ができる限り大きい位置にある。しかし、ハイドロダイナミッククラッチの作動に伴って、このリングスライダは作用がより小さい方向に、すなわち少なくとも部分的に作業室から出るように、ないしは好ましくは完全に作業室から出るように移動される。そのために制御圧力の大きさは、好ましくは第1の駆動手段案内通路または駆動手段案内室ないしそれと結合された通路または室あるいはハウジング内部空間内の圧力より小さいものから等しい圧力まで選択される。すなわち、操作装置に制御圧力のみが供給される場合には、機械的組込み部品はその位置に固定される。しかし、任意の大きさの制御圧力、ハウジング内部圧力あるいは第1の駆動手段案内通路または駆動手段案内室内の圧力より大きい制御圧力も、考えられる。この可能性は特に、機械的組込み部品が羽根ホィールの循環を案内する部分領域の形式で形成される形態において、効力を発揮する。
機械的組込み部品に対応づけられた操作装置は、種々の形式で形成することができる。これは、最も簡単な場合においては、シリンダ内で案内される少なくとも1つのピストン部材を有する、シリンダ/ピストンユニットとして形成され、そのピストン部材は少なくとも2つの互いに離れる方向を向いた端面においてシリンダと共に、圧力手段を供給可能な作業室−第1の作業室と第2の作業室−を形成する。その場合に第1の作業室は、第1の駆動手段案内通路または駆動手段案内室あるいはそれと接続された通路または室あるはハウジング内部空間と接続されており、第2の作業室は制御圧力供給システムと結合されている。ピストンは、制御圧力を供給される端面とは反対側の端面において機械的組込み部品と結合されている、これは、制御圧力側が、機械的組込み部品との結合から自由であることを、意味している。従って、制御圧力側の負荷除去がハウジング内部空間へ行われないことが、保証される。それぞれ制御圧力準備の選択に応じて、クロック駆動される弁装置により、圧力のより小さい周囲への制御された負荷除去、たとえば制御圧力側を周囲と結合し、あるいは直接ピストンに対圧を供給することによって、機械的組込み部品の細かい位置決めが行われる。
制御圧力を調節するために、制御圧力供給システムの形態に関して、種々の可能性がある。同システムは、少なくとも1つの制御圧力源と接続導管を有しており、その接続導管が操作装置と、シリンダ−ピストンユニットとして形成される場合には、その第2の作業室と結合されている。その場合に制御圧力源という概念は、極めて一般的な意味である。その中には、アクティブに印加される対圧を準備するためのアグリゲートまたはシステム、あるいはまた負荷除去するための空間も入る。該当する制御圧力は、最初に挙げた場合においては、一定の、あるいは制御可能な圧力手段源を介して準備され、あるいはまた、制御圧力源と操作装置との間の結合内に配置された弁装置を介して調節される。弁装置は、好ましくは2/1ルート弁として形成されており、それが制御目的のためにクロック駆動される。特に好ましい形態によれば、制御圧力供給システムは、駆動手段供給システムの構成部分である。これは、制御圧力源として、駆動手段源ないしそれと結合された導管システムを使用することができ、従って充填圧も制御圧力として利用されることを意味している。これは、場合によっては設けられる弁装置についても、同様に当てはまる。
しかし、最も簡単な場合においては、制御圧力として、初めから始動ユニットの周囲またはその使用場所に存在している圧力が利用され、特に車両内に使用される場合には、様々な機能を実現するために初めから設けられているシステム内に存在する、たとえばトランスミッション内の圧力または他の油圧システムあるいは空気圧システムの圧力のような、圧力が利用される。
簡単な導管ガイドを実現するために、操作装置のシリンダ−/ピストンユニットは、機械的組込み部品へのピストンユニットの取付けが、それぞれ必要な摺動方向とは逆を向いた端面で行われるように、形成されている。摺動方向を向いた端面への取付けも、同様に考えられる。重要なことは、印加される圧力である。シリンダ−ピストンユニットは、そのために、一次ホィールと結合されている一次ホィールシェルまたは静止しているハウジングに対して、以下に挙げる可能性の1つに従って配置することができる:
a)少なくとも部分的に一次ホィールシェルの外部;
b)ハウジングまたは一次ホィールシェルの内部、その場合にシリンダ−ピストンユニットは好ましくは一次ホィールシェルと同一平面で終わっているが、操作装置の第2の作業室と第1の駆動手段案内通路または駆動手段案内室との間の接続を中断するための、理論的に可能なシール措置を有していない;
c)ハウジングまたは一次ホィールシェルへの位置固定された、ないしは相対回動不能の結合と周囲への接続または制御圧力のための接続可能性を有する、ハウジングまたは一次ホィールシェル内の任意の箇所に配置
その場合に機械的組込み部品自体は、作業室の内径と外径の間の任意の直径上で有効になることができる。有効性は、作業室内に形成される作業循環内へ延びることによって得られる。その場合に機械的組込み部品によってもたらされる障害領域ないし障害箇所は、作業循環内に生じる流れ循環に対して角度をもって方向付けされている。
個々の機械的組込み部品の形成に関しては、何ら制限はない。これは、任意に形成することができる。しかし、重要なことは、それが、作業室内の流れ循環を調節するのに適していることである。その場合に好ましくは、ボルトまたは少なくとも部分リング形状の、すなわちリング形状の部材も使用される。その場合にそれらの、障害領域を特徴づける、有効な面は、周方向において作業室の少なくとも1つの部分領域にわたって延びている。ただ1つの部材を使用し、あるいは、たとえばボルト部材が設けられる場合に可能であるように、周方向に互いに隔たった複数の部材を使用する可能性がある。その場合に必要な措置の具体的な選択は、所望の充填度におけるモーメント吸収の所望の変化に依存する。原則的には、機械的組込み部品を、作業室内へ導入可能な別体の部材として形成し、あるいはそれを個々の羽根ホィールないし構成部品から形成する可能性がある。その場合に後者の場合においては、流れを案内する作業室の壁の部分領域が、軸方向に摺動可能に形成されている。その部分領域は、リング状の壁領域である。セグメント、たとえば周方向に分割されたセグメントを有する形態においては、半径方向の摺動可能性も考えられる。その場合には機械的組込み部品は、一次羽根ホィールにも二次羽根ホィールにも対応づけることができる。重要なことは、作業循環の所望の調節が、流れ方向に行われることだけである。その場合に機械的組込み部品に対応づけられた操作装置は、特に好ましい形態によれば、構造的に簡単な置換えによって、常に、機械的組込み部品がその作用に関して対応づけられる、羽根ホィールに軸承され、ないしはそれに接して案内される。その場合に、一次羽根ホィールに対応づける場合には、軸承は一次羽根ホィールと相対回動不能に結合されたシェルにおいて行われる。これは、操作装置が常に一次羽根ホィールに対して同一の回転数で回転することを、意味している。原則的に、機械的組込み部品を一次羽根ホィールにも、二次羽根ホィールにも配置して案内できることが成り立ち、その場合に機械的組込み部品の案内とその仕様の選択に応じて、操作装置の配置も行われる。その場合に好ましくは常に、操作装置が軸承されている部材とそれに対応する羽根ホィールとの間に何らスリップが支配しないように、努力される。
すでに説明したように、操作装置は、最も簡単な場合においては、少なくとも2つの作業室を有するシリンダ−ピストンユニットとして形成されている。その場合にシリンダないしピストンを収容する作業室は、ハウジングまたは切替え可能なクラッチの操作装置の壁によって形成される。その場合に作業室への接続導管は、ハウジングの壁内で間隙、壁を介して、または切替え可能なクラッチの操作装置に設けられた別体の導管を介して案内することができる。これは、制御圧力導管についても、同様に当てはまる。
制御圧力を準備するための制御圧力システムは、空気式または油圧式のシステムとすることができる。しかし好ましくは油圧式の解決が選択される。
ピストンと2つの作業室を有するシリンダ−ピストンユニットの形態は、特にコンパクトな形態である。また、直列に接続されて、ピストンを介して互いに結合された複数の個別シリンダの形成も考えられ、この場合には、制御圧力システムに対応づけられたシリンダ−ピストンユニットは、好ましくは軸方向において直接一次ホィールシェルに配置することができ、第1の駆動手段供給通路または駆動手段供給室に対応づけられたシリンダ−ピストンユニットは、軸方向において制御圧力システムに対応づけられたものから距離をおいて配置されている。
展開によれば、制御圧力が自由に調節可能であって、それによって機械的な組込み部品の特に微妙な位置決めを実現することができる。
以下、本発明に基づく解決を、図面を用いて説明する。
図1は、圧力制御される機械的組込み部品3の形式の、伝達行動を調節するための手段2に、本発明に基づいて供給を行う基本原理の簡略化した表示を、始動ユニット1の軸断面を用いて概略的に示している。始動ユニット1は、駆動装置と結合可能な入力Eと、後段に接続された伝達段または他の種類の従動装置と結合可能な出力Aとを有している。始動ユニット1は、さらに、始動部材4を有している。この始動部材は、この場合においては、ハイドロダイナミッククラッチ5の形式で形成されている。ハイドロダイナミッククラッチは、2つの羽根ホィール、トラクション駆動において入力Eから出力Aへパワーが伝達されると考えて、ポンプホィールとして機能する一次ホィール6と、タービンホィールとして機能する二次ホィール7を有しており、それらは互いに、駆動手段によって充填可能な作業室8を形成している。ハイドロダイナミッククラッチ5は、案内ホィールを有しておらず、単に入力Eと出力Aの間の回転数コンバータとして機能し、従って一次ホィール6が入力と、二次ホィール7が出力と接続されており、あるいはそれを形成している。始動ユニット1は、さらに、ハイドロダイナミッククラッチ5の形式の始動部材4に対して並列に配置された、切替え可能なクラッチ9を有している。ハイドロダイナミッククラッチ5と切替え可能なクラッチ9は、それぞれ別々に切替えることができるか、あるいは共通に切替え可能である。ハイドロダイナミッククラッチ5と切替え可能なクラッチ9は、2つの異なるパワー分岐路、第1のパワー分岐路10と第2のパワー分岐路11内に配置されている。その場合に第1のパワー分岐路10は、ハイドロダイナミッククラッチ5を介してのパワー伝達を可能にし、第2のパワー分岐路11は、切替え可能なクラッチ9を介してのパワー伝達を可能にする。切替え可能なクラッチ9は、少なくとも2つの互いに作用結合可能な、好ましくはクラッチディスクの形式の、クラッチ部材を有している。これらは直接、あるいは少なくとも間接的に他の中間部材を介して、互いに摩擦結合することができる。入力Eから出力Aへのパワーの流れ方向に考えて、クラッチ入力部材12と称することもできる、第1のクラッチ部材と、それに結合されている、クラッチ出力部材13とも称される、第2のクラッチ部材が、特に二次ホィール7を介して、出力Aと接続されている。
ハイドロダイナミッククラッチ5は、始動ユニットの個々の駆動状態において、求心的または遠心的に貫流される。この貫流方向は、第1および/または第2のパワー分岐路を介してのパワー伝達方向も定める。
パワーを分割するために、各伝達部材−ハイドロダイナミッククラッチ5と切替え可能なクラッチ9−に、切替え可能性を保証する、操作装置が対応づけられている。その場合にハイドロダイナミッククラッチ5により伝達可能なパワーの割合は、機械的組込み部品3の位置とそれに伴う作用によって定められる。そのために、図1に示すように、弁部材40が設けられている。選択的に、すなわち付加的に、この割合を、ハイドロダイナミッククラッチ5の充填度FGの開ループ制御および/または閉ループ制御を介しても、調節することができる。そのために操作装置14が設けられており、その操作装置は貫流方向の調節の他に、充填度の調節ももたらすことができる。切替え可能なクラッチ9の切替え可能性は、互いに作用結合可能なクラッチ部材間に、それに応じた圧接力を発生させることによって保証される。操作装置15として機能するのは、ピストンであって、そのピストンも間接的に操作装置14を介して操作可能である。従って、第1および/または第2のパワー分岐路10ないし11を介して伝達可能なパワー割合の制御は、切替え可能なクラッチ9における圧接力の制御ないし変化と圧力手段操作される機械的組込み部品3の位置によって、かつ選択的にハイドロダイナミッククラッチ5の充填度の開ループ制御/閉ループ制御を介して行われる。この形態によって、少なくとも3つの基本機能状態を調節することができる。第1の基本機能状態においては、ハイドロダイナミッククラッチ5のみが切り替えられる。この基本機能状態において、入力Eに印加されるパワーは、ハイドロダイナミッククラッチ5のみを介して伝達される。切替え可能なクラッチ9は、非作動である。伝達可能なパワーは、充填度が定められている場合に、作業室に対する圧力手段操作される組込み部品の位置によって定められる。しかし付加的に、ハイドロダイナミッククラッチ5を介しての伝達行動を、充填度の変化を介して調節する可能性がある。その場合に回転数が一定なら、上昇する充填度はハイドロダイナミッククラッチ5の作業室8内により高い圧力をもたらし、かつその逆が生じる。第2の基本機能状態においては、切替え可能なクラッチ9が切り替えられる。この基本機能状態において、入力Eに印加されるパワーは、このクラッチのみを介して伝達される。ハイドロダイナミッククラッチ5は、非作動である。これは、圧接力の変化を介して実現されるので、クラッチはスリップなしで駆動される。第3の基本機能状態においては、両方のパワー分岐路10と11がアクティブにされる。すなわち、第1のパワー割合がハイドロダイナミッククラッチ5を介して伝達され、第2のパワー割合が切替え可能なクラッチ9を介して伝達される。付加的に他の視点の元で、個々のパワー割合を互いに独立して制御することもできる。この第3の基本機能状態は、短時間の共通の能動化あるいはまた始動領域の主要部分を介しての能動化を内容とする。
その場合に第1の基本機能状態、−それぞれハイドロダイナミッククラッチ5またはコンバータの仕様に応じて−いわゆるクラッチ駆動またはコンバータ駆動において、駆動手段は駆動手段案内システムないし供給システム16を介して作業室8へ供給される。この場合においては、始動ユニット1の貫流は、求心的に行われる。始動ユニット1は、さらにハウジング17を有しており、静止したハウジングとして、あるいはまた、この図に示すように、一次ホィールシェル18の形式の回転するハウジングとして形成されて、一次ホィール6と相対回動不能に結合されている。その場合に一次ホィールシェル18は、二次ホィール7を軸方向に、そして周方向においては副室47を形成しながら包囲しており、その副室は第1の駆動手段案内通路ないし駆動手段案内室19を有しており、その駆動手段案内室は操作装置15とハウジング17ないし18の内周面28とによって画成されている。さらに、他の、第2の駆動手段案内通路ないし駆動手段案内室66が設けられており、それは作業室8の内径di8の領域内あるいはその下方に連通している。その場合に第1の駆動手段案内通路または駆動手段案内室19は、クラッチ駆動またはコンバータ駆動におけるハイドロダイナミック部材の駆動方法のために、それぞれ仕様に応じてハイドロダイナミッククラッチ5として、あるいは−ここには図示されていない−、駆動手段供給室としてのコンバータとして利用され、駆動手段供給室は駆動手段供給通路20を介して駆動手段源41と結合されており、第2の駆動手段案内通路66または駆動手段案内室は、この状態においては搬出通路21として機能する。その場合に副室47によって形成される第1の駆動手段案内通路または駆動手段案内室19内に、切替え可能なクラッチ9が配置されており、その場合にこのクラッチは、第1の機能状態において第1の駆動手段案内通路または駆動手段案内室19を介してハイドロダイナミックコンポーネント、特に二次ホィール7の外周面52に沿って案内される駆動手段に基づいて、開放されるのに適しているように形成されている。その場合に切替え可能なクラッチ9は、この機能状態においては、一次ホィールシェル18の内周面28と操作装置15によって画成される、第1の駆動手段案内通路または駆動手段案内室19内の駆動手段の圧力に基づいて、開放された状態に維持される。個々の駆動手段案内通路ないし駆動手段案内室19、66の機能の選択的な変化によって、ハイドロダイナミックコンポーネント、特にハイドロダイナミッククラッチ5の貫流方向を簡単な方法で、求心的と遠心的の間で変化させることができる。
その場合に第1の駆動手段供給通路または駆動手段供給室19への供給は、たとえば始動ユニット1の、中空軸23として形成されている従動軸24を介して行われる。本発明によれば、作業循環に、伝達行動を調節するための、特に作業室8内に生じる作業循環の流れ循環を調節するための手段2が対応づけられており、その手段は圧力制御される機械的な組込み部品3として形成されている。本発明によれば、この手段に、駆動手段案内通路または駆動手段案内室19またはそれと直接結合されている駆動手段供給通路20から分岐された駆動手段が供給される。その場合に供給は、直接行われるのではなく、第1の駆動手段案内通路または駆動手段案内室19あるいはこれと結合されている通路または室内の圧力あるいは操作装置26の領域におけるハウジングの内部空間47内の圧力と制御圧力との差圧を形成しながら行われる。そのために制御圧力手段源68を有する、制御圧力供給システム67が設けられており、制御圧力手段源は圧力制御される機械的な組込み部品3のための操作装置26と結合されている。その場合に、圧力制御される機械的な組込み部品3は、種々の方法で形成することができる。しかしすべてに共通なのは、組込み部品が作業室8内に生じる作業循環の流れ循環の方向変換をもたらすことである。そのためにこの組込み部品は、作業室8内に流れ循環に対してある角度で配置可能な部材として形成されており、あるいは流れ循環に対して平行に形成された、たとえば羽根ホィールの壁の形式の、ガイド部材として形成されており、そのガイド部材はその位置を軸方向に、および/または羽根ホィールに周方向に分割されたセグメントが設けられている場合には、半径方向に変位可能である。具体的な形態の例が、以降の図に示されている。
図1に示す、操作装置26の形態は、シリンダ32を有する、シリンダ−ピストンユニット36を特徴としており、そのシリンダ内で機械的な組込み部品3と結合されたピストン34が案内されている。シリンダ−ピストンユニット36は、2つの作業室、第1の作業室25と他の作業室35を有しており、第1の作業室内でピストン34の端面33に一次ホィールシェル18の内周面28と一次ホィール6の間の中間室30から圧力手段が供給され、その中間室は空間19と結合されており、他の作業室35はピストン34の、第1の作業室25とは反対の端面37に供給を行う。さらに、ばね装置38が設けられており、このばね部材はピストン34と、従ってそれに結合されている機械的な組込み部品3も、予め定められた初期位置へ移動させる。第2の作業室35は、さらに、制御圧力手段供給システム67と結合されている。これは、たとえばトランスミッションのような始動ユニットの周囲の空間によって形成することができる。差圧を調節するために、弁装置40が設けられており、その弁装置はクロック駆動することができる。機械的な組込み部品3の作業ピストン34への取付けは、図示の場合に摺動方向に考えて行われる。その場合に摺動は、始動領域、すなわちスリップの高い領域内で機械的な組込み部品による調節が与えられ、スリップの小さい領域内では調節が減少され、ないしはまったく除去されるように、行われる。従って機械的な組込み部品の位置は、特に個々の組込み部品に生じる、圧力の関数として調節される。その場合にハイドロダイナミッククラッチの始動領域内では、壁領域43は完全に押し動かされており、スリップの小さい領域内でハイドロダイナミッククラッチを介してパワー伝達される間は再び引き込まれるので、この壁領域が再び流れ循環のためのガイド機能を引き受ける。
シリンダ−ピストンユニット36は、少なくとも部分的にハウジング17の外部に配置されている。図示の場合において、同ユニットは、好ましくはハウジングと同一平面で終了している。それによって第2の作業室ないし第2の作業チャンバ35を内部空間30ないし駆動手段案内通路または駆動手段案内室19に対して付加的にシールするシール措置が不要となる。重要なことは、制御圧力は操作装置26において摺動方向に抗して作用し、駆動手段供給通路ないし駆動手段供給室19ないしそれと結合されており、ここでは一次ホィールシェル18によって形成される副室47の部分領域としての空間30内の圧力が、機械的構成部品3の必要な摺動方向に有効になることである。これは、図示の場合において、作業循環を案内する部材として、一次羽根ホィール6にリング状の壁領域43の形式で形成されている。
図2aは、いわゆるリングスライダ27の形式で伝達行動を調節するための手段2.2を有する始動ユニット1.2の第1の形成可能性を示しており、そのリングスライダは作業室8内で有効になる。これは部分リング状の部材であって、羽根ホィール内へ少なくとも部分的に軸方向に延びており、その場合にこの特徴的な面の内周面53が作業室8内で流れ循環に対してある角度で、好ましくはほぼ垂直に向けられている。リングスライダ27は、ここでは一次羽根ホィール6に対応づけられている。リングスライダは、一次羽根ホィール6に接して案内され、かつそれに対して軸方向に、すなわち回転軸Rに対して平行に摺動可能である。従って摺動は、図1の形態とは逆に、スリップの非常に高い領域においては作業室8内へ行われ、調節されない状態においては、ハウジング17ないし一次ホィールシェル18の内周面28と一次ホィール6.2の外周面29との間に形成される中間室30内へ行われ、その場合には作業室8内の流れ循環の調節は与えられず、あるいはわずかしか与えられない。リングスライダ27には、操作装置31が対応づけられている。この操作装置は、図1に示す操作装置26である。この操作装置は、好ましくは、図示の場合には一次ホィールシェル18の、ハウジング17に軸承されて、リングスライダ27と結合されている。操作装置31は、圧力手段によって操作可能な、シリンダ32を有するシリンダ−ピストンユニット36を有しており、その作業ピストン34がリングスライダ27と結合されている。その場合にリングスライダ27と結合されている端面33に、駆動手段案内通路または駆動手段案内室19と結合された、内部空間30から圧力手段が供給可能である。ピストン34の他方の端面には、制御圧力源67から制御圧力が供給可能である。その場合にシリンダ32は、ハウジング17ないし一次ホィールシェル18あるいはそれと位置固定で、ないしは相対回動不能に結合された部材によって形成することができる。その場合にその中で、作業ピストン34が案内される。第1の作業室25と駆動手段案内通路または駆動手段案内室19あるいは駆動手段供給通路20との結合は、それと接続された中間室30を介して行われる。駆動手段供給通路または駆動手段供給室19と駆動手段供給導管20との接続は、たとえばハウジング内に一体化された導管および/または通路および/または空間を介して行われる。
好ましくは、通路の形成は、一次ホィールシェル18の壁領域に一体化することによって行われ、別体の配管も同様に考えられる。操作装置の配置は、好ましくは、リングスライダ27の摺動方向において軸方向に位置する領域内で行われる。その場合に図2aに示す形態においては、配置は、一次ホィールシェル18の外部で行われる。中間室30内へ延すことも、同様に考えられ、図2bに示されている。さらに、図2cに示すように、このシリンダ−ピストンユニット36をハウジング17内に完全に内蔵することも考えられ、その場合にここではピストン34への取付けも注意されるので、機械的な組込み部品との結合は、好ましくは常に、スリップの高い所望の位置とスリップの小さい位置との間の摺動方向とは逆を向いた端面で行われ、従って駆動手段案内通路または駆動手段案内室19からの供給は常に、ニュートラル位置、すなわち調節されない状態における位置から調節される状態への摺動方向に行われる。また、摺動方向においてピストン34に機械的組込み部品3を取り付けることも考えられる。もちろん、この場合には、それに応じて圧力が選択される。
図2aに示す形態は、機械的組込み部品3をリングスライダ27の形式で示しているが、図1および2bから2cは、これを羽根ホィールの1つ、好ましくは一次ホィール6の壁領域43に形成した、代替的な形態を示している。この壁領域43は、好ましくはリング状に形成されており、操作装置26ないし31が、一次ホィール76と相対回動不能に結合された部材に相対回動不能に取り付けられている場合には、部分リング状の形成も考えられる。その場合に壁領域43は、作業室8内で作業循環内の駆動手段を案内するために用いられる。
図1と2cに示す形態においては、第2の作業室35内にさらに、ばねユニット38が設けられており、そのばねユニットはシリンダ32の内壁と、ピストン34の、機械的な組込み部品3が取り付けられているのとは逆の端面37に支持されている。ばねユニットは、好ましくは、ばねユニットによってもたらされる付勢力が、ピストン34を初期位置に確実に保持するのに十分であるように、設計されている。ピストン34の初期位置は、機械的組込み部品3が作業循環内の流れになんら影響を与えず、ないしは羽根ホィールの壁領域43が流れを案内することによって、特徴づけられている。
さらに、図2aと2bは、好ましい形態において、駆動手段供給システム16と制御圧力供給システム67によってコンポーネントを共通に利用する可能性を示している。2つのシステムは、互いに結合されて、共通の駆動手段源ないし圧力手段源を利用する。その場合に求心的貫流において駆動手段供給導管または駆動手段供給通路20として機能する通路への結合が行われる。その場合に制御圧力の制御は、弁装置、ここでは弁装置39を介して行われ、その弁装置は3/2ルート弁として形成することができ、かつ好ましくは制御可能である。駆動手段案内および供給システム16の制御圧力手段源68ないし駆動手段源41は、たとえばタンク42として形成されている。これは、別々の駆動手段源と制御圧力手段源41ないし68を有する、図1と2cに示す形態においても、同様に当てはまる。その場合には制御圧力手段源は、たとえばトランスミッションの空間を形成するハウジング44として形成されている。さらに、個々の駆動手段供給源と制御圧力手段源16ないし67内へ、駆動手段ないし圧力手段の流れないし循環を保証するための適当な給送装置が統合されている。駆動手段供給および案内システム16について、これが符号45で示されている。
その場合に、それぞれ作業室35と25内に存在する、制御圧力および駆動手段案内通路ないし駆動手段案内室19内ないしそれと結合されている中間室30ないに存在する圧力に相当する圧力から生じる全制御圧力の大きさに応じて、ピストン34において有効になる圧力が形成される。これは、たとえば、リングスライダ27ないし壁領域43の軸方向の摺動のための操作距離Sに変換される。調節されない状態において、リングスライダ27ないし壁領域43が妨害されず、操作された場合にそれぞれの羽根ホィールへの固定的な対応づけを得るために、リングスライダ27ないし壁領域43とそれに付属する操作装置26、31は、それが作用する羽根ホィールと同じ回転数で回転しなければならない。従って一次羽根ホィール6へ対応づける場合に、これと相対回動不能に結合されている一次ホィールシェル18に優先的にリンク結合が行われる。駆動手段供給通路から分岐された駆動手段の形式の圧力手段の案内は、図1と2に示すように、二次羽根ホィール7を中心に一次ホィールシェル18と切替え可能なクラッチ9の操作装置15との間で行われる。
図2aに示すようにリングスライダ27が、そして図1と2b、2cに示すように壁領域43が作業室8内の作業循環に作用する場合に、ボルト部材を有する形態も考えられる。同様に、ここには図示されていない、機械的組込み部材3が二次ホィールに作用する形態も考えられる。
機械的な組込み部品を有する、本発明に従って形成された始動ユニットの構造の基本原理を簡略化して概略的に示している。 一次羽根ホィールないしハウジングにおける機械的組込み部品の操作装置の配置の種々の形態を示している。 一次羽根ホィールないしハウジングにおける機械的組込み部品の操作装置の配置の種々の形態を示している。 一次羽根ホィールないしハウジングにおける機械的組込み部品の操作装置の配置の種々の形態を示している。
符号の説明
1、1.2、1.2b、1.2c 始動ユニット
2 伝達行動を調節する手段
3 圧力手段制御される機械的組込み部品
4 始動部材
5 ハイドロダイナミッククラッチ
6 一次羽根ホィール
7 二次羽根ホィール
8 作業室
9 切替え可能なクラッチ
10 第1のパワー分岐路
11 第2のパワー分岐路
12 クラッチ入力部材
13 クラッチ出力部材
14 操作装置
15 操作装置
16 駆動手段案内システムおよび/または供給システム
17 ハウジング
18 一次ホィールシェル
19 第1の駆動手段案内通路または駆動手段案内室
20 駆動手段供給通路
21 搬出通路
22 半径方向外側の領域
23 中空軸
24 出力軸
25 第1の作業室
27 リングスライダ
28 内周面
29 外周面
30 中間室
31 操作装置
32 シリンダ
33 リングスライダと結合された、ピストンの端面
34 作業ピストン
35 第2の作業室
36 シリンダ−ピストンユニット
37 端面
38 ばね装置
39 弁装置
40 弁装置
41 駆動手段源
42 タンク
43 壁領域
44 ハウジング
45 ポンプ装置
46 副室
47 内部空間
52 外周面
53 内周面
66 第2の駆動手段供給通路または駆動手段供給室
67 制御手段供給システム
68 制御圧力源

Claims (18)

  1. 1.1 駆動装置と結合可能な入力(E)および従動装置と結合可能な出力(A)を有し;
    1.2 互いに、駆動手段によって充填可能な作業室(8)を形成する、少なくとも1つの一次羽根ホィール(6)と二次羽根ホィール(7)を備えた、ハイドロダイナミック構成部材の形式の始動部材(4)を有し;
    1.3 少なくとも2つの互いに直接、あるいは他の中間部材を介して間接的に摩擦により作用結合可能なクラッチ部材(12、13)−少なくとも間接的に入力と相対回動不能に結合された第1のクラッチ入力部材(12)と、少なくとも間接的に出力と相対回動不能に結合された第2の出力部材(13)−を有する、切替え可能なクラッチ(9)とそれに対応づけられた操作装置(15、14)を有し;
    1.4 副室(46)を形成しながら、羽根ホィールの少なくとも1つを包囲する、静止した、あるいは回転するハウジング(17、18)を有し;
    1.5 切替え可能なクラッチ(9)の操作装置(15)が、副室(46)内に第1の駆動手段供給通路または駆動手段供給室(19)を形成しながら配置されており、かつその中を支配する圧力によってエネルギー供給可能であって;
    1.6 駆動手段案内通路または駆動手段案内室(19)が、少なくとも間接的に駆動手段供給源(41)と接続可能である;
    始動ユニット(1;1.2;1.2b;1.2c)において、次の特徴、すなわち;
    1.7 少なくとも間接的に、作業室(8)内に生じる作業循環へ作用する、少なくとも1つの機械的な組込み部品(3)を備えた、ハイドロダイナミック構成部品(5)の伝達行動を調節するための手段(2)を有し;
    1.8 機械的組込み部品(3)に対応づけられた操作装置(26、31)と、前記操作装置に、第1の駆動手段案内通路または駆動手段案内室(19)あるいはそれと結合された通路または室(30、20)またはハウジング内部空間(30)内の圧力と制御圧力から生じる、差圧を供給する手段とを有する;
    ことを特徴とする始動ユニット。
  2. 次の特徴、すなわち;
    2.1 機械的組込み部品(3)の操作装置(26、31)が、シリンダ(32)内で案内される少なくとも1つのピストン部材(34)を備えた、少なくとも1つのシリンダ−ピストンユニット(36)を有し、前記ピストン部材の、少なくとも2つの互いに離れる方向を向いた端面(33、37)が前記シリンダと共に圧力手段を供給可能な作業室(35、25)−第1の作業室と第2の作業室(35)−を形成し;
    2.2 第1の作業室(25)は、少なくとも間接的に駆動手段案内通路または駆動手段案内室(19)あるいは駆動手段供給通路(20)と接続されており、第2の作業室(35)は制御圧力供給システム(67)と接続されており;
    2.3 ピストン(34)は、制御圧力を供給される端面(37)とは反対側の端面(33)において、機械的組込み部品(3)と結合されている、
    ことを特徴とする請求項1に記載の始動ユニット(1;1.2;1.2b;1.2c)。
  3. ピストン(34)は、機械的組込み部品(3)と結合されている端面(33)に、第1の駆動手段案内通路または駆動手段案内室(14)またはそれと結合された通路または室(30、20)から駆動手段を供給されることを特徴とする請求項2に記載の始動ユニット(1;1.2;1.2b;1.2c)。
  4. 制御圧力供給システム(67)が、少なくとも1つの一定の、あるいは制御可能な圧力手段源を有しており、前記圧力手段源が少なくとも1つの弁装置(39、40)を介して操作装置(31)と結合されていることを特徴とする請求項2または3に記載の始動ユニット(1;1.2;1.2b;1.2c)。
  5. 圧力手段操作される機械的組込み部品(3)が、ハウジング(17、18)に接して、かつ/または羽根ホィール(6、7)に接して案内されていることを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の始動ユニット(1;1.2;1.2b;1.2c)
  6. 個々の機械的組込み部品(3)に対応づけられた操作装置(31、26)が、静止した、あるいは一次羽根ホィール(6)と相対回動不能に結合されたハウジング(17、18)に軸承されていることを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載の始動ユニット(1;1.2;1.2b;1.2c)。
  7. 制御圧力手段源(67)との結合が、ハウジング(17、18)の壁または個々の羽根ホィール(6、7)と相対回動不能に結合された部材を通して案内されていることを特徴とする請求項4から6のいずれか1項に記載の始動ユニット(1;1.2;1.2b;1.2c)。
  8. 圧力手段が、駆動手段供給通路および/または駆動手段供給室(19)から、それと少なくとも間接的に結合された接続導管を介して操作装置(31、26)へ案内されることを特徴とする請求項1から7のいずれか1項に記載の始動ユニット(1;1.2;1.2b;1.2c)。
  9. 接続導管が、ハウジング(17、18)内で案内されていることを特徴とする請求項8に記載の始動ユニット(1;1.2;1.2b;1.2c)。
  10. 圧力手段操作される機械的組込み部品(3)が、軸方向に摺動可能なリングスライダ(27)を有しており、前記リングスライダが、周方向に延びる、少なくとも部分リング形状の部材によって形成されることを特徴とする請求項1から9のいずれか1項に記載の始動ユニット(1;1.2;1.2b;1.2c)。
  11. 圧力手段操作される機械的組込み部品(3)が、軸方向に摺動可能なボルト形状の部材によって形成されることを特徴とする請求項1から10のいずれか1項に記載の始動ユニット(1;1.2;1.2b;1.2c)。
  12. 機械的組込み部品(3)が、流れ循環の案内に用いられる、羽根ホィール(6、7)の壁(43)の部分領域によって形成されることを特徴とする請求項1から11のいずれか1項に記載の始動ユニット(1;1.2;1.2b;1.2c)。
  13. 圧力手段操作される機械的組込み部品(3)が、一次羽根ホィール(6)に対応づけられていることを特徴とする請求項1から12のいずれか1項に記載の始動ユニット(1;1.2;1.2b;1.2c)。
  14. 圧力手段操作される機械的組込み部品(3)が、二次羽根ホィール(7)に対応づけられていることを特徴とする請求項1から12のいずれか1項に記載の始動ユニット(1)。
  15. 制御圧力手段供給システム(67)が、駆動手段供給および案内システム(16)の構成部分を含んでいることを特徴とする請求項1から14のいずれか1項に記載の始動ユニット(1;1.2)。
  16. 制御圧力源(44)が、駆動手段源(41)によって形成されることを特徴とする請求項15に記載の始動ユニット(1;1.2)。
  17. 制御圧力手段供給システム(67)が、始動ユニット(1、1.2)の周囲に配置されている油圧または空気圧システムによって形成されることを特徴とする請求項1から14のいずれか1項に記載の始動ユニット(1;1.2)。
  18. 制御圧力源(44)が、空間によって形成され、前記空間内で操作装置が負荷を除かれることを特徴とする請求項17に記載の始動ユニット(1;1.2)。
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