JP2009515121A - トーショナルバイブレーションダンパならびに自動車パワートレーンのためのハイドロダイナミック式のトルクコンバータ装置 - Google Patents

トーショナルバイブレーションダンパならびに自動車パワートレーンのためのハイドロダイナミック式のトルクコンバータ装置 Download PDF

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Abstract

本発明は、トーショナルバイブレーションダンパ(10)に関する。さらに本発明は、トーショナルバイブレーションダンパ(10)と、ポンプホイール(12)、タービンホイール(14)ならびにガイドホイール(16)により形成されるコンバータトーラス(18)と、コンバータロックアップクラッチ(20)とを備えるハイドロダイナミック式のトルクコンバータ装置(1)に関する。この場合、トーショナルバイブレーションダンパ(10)が、単数または複数の第1のエネルギ蓄え器(68)(例えばコイルばねまたは弧状ばね)を備える少なくとも1つの第1のエネルギ蓄え装置(28)を有しており、少なくとも1つの第1の壁(92)が、少なくとも第1のエネルギ蓄え器(68)を半径方向で支持するために設けられている。請求項1もしくは請求項16の特徴部によれば、転動体装置(98)(例えば転がりシュー)が少なくとも第1の壁(92)と少なくとも第1のエネルギ蓄え器(68)(例えばコイルばねまたは弧状ばね)との間に設けられている。

Description

本発明は、トーショナルバイブレーションダンパを備える、自動車パワートレーンのためのハイドロダイナミック式のトルクコンバータ装置に関する。さらに本発明は、トーショナルバイブレーションダンパに関する。
ドイツ連邦共和国特許出願公開第19920542号明細書の図2から、既に、トーショナルバイブレーションダンパと、ポンプホイール、タービンホイールならびにガイドホイールにより形成されるコンバータトーラスと、コンバータロックアップクラッチとを備えるハイドロダイナミック式のトルクコンバータ装置が公知である。この公知の構成では、トーショナルバイブレーションダンパは、それぞれ弧状ばねとして構成される複数の第1のエネルギ蓄え器を備える第1のエネルギ蓄え装置と、トーショナルバイブレーションダンパの回転軸線の半径方向に関して第1のエネルギ蓄え装置の半径方向内側に配置され、複数の第2のエネルギ蓄え器を備える第2のエネルギ蓄え装置とを有する。第1のエネルギ蓄え器はこの場合、摩耗防止シェル内に置かれている。
ドイツ連邦共和国特許出願公開第10209838号明細書から、コイルばねにより形成される少なくとも1つの第1のエネルギ蓄え器を備える第1のエネルギ蓄え装置だけを有したねじり振動減衰器もしくはトーショナルバイブレーションダンパが公知である。この場合、トーショナルバイブレーションダンパの回転軸線の半径方向に関して、壁が、少なくとも1つの第1のエネルギ蓄え器の半径方向外側を延在している。この壁に、この少なくとも1つの第1のエネルギ蓄え器が半径方向で支持され得る。少なくとも1つの第1のエネルギ蓄え器間の特に高い摩擦を回避するために、ドイツ連邦共和国特許出願公開第10209838号明細書では、滑りシュー(Gleitschuhe)が使用される。滑りシューは、前記壁に半径方向外側で支持されており、少なくとも1つのエネルギ蓄え器の少なくとも1つの巻線の、少なくとも1つの半径方向外側の領域に被せ嵌められている。
本発明の課題は、良好な運転特性を示す、自動車パワートレーンのための、トーショナルバイブレーションダンパを備えるハイドロダイナミック式のトルクコンバータ装置と、トーショナルバイブレーションダンパとを提供することである。
本発明により、特に、請求項1記載のトルクコンバータ装置、すなわち、自動車パワートレーンのためのハイドロダイナミック式のトルクコンバータ装置であって、トーショナルバイブレーションダンパと、ポンプホイール、タービンホイールならびにガイドホイールにより形成されるコンバータトーラスと、コンバータロックアップクラッチとを有しており、前記トーショナルバイブレーションダンパが、単数または複数の第1のエネルギ蓄え器を備える第1のエネルギ蓄え装置を有しており、少なくとも1つの第1の壁が、少なくとも1つの第1のエネルギ蓄え器を半径方向で支持するために設けられている形式のものにおいて、少なくとも1つの第1のエネルギ蓄え器を少なくとも1つの第1の壁に低摩擦に支持するために、単数または複数の転動体を備え、少なくとも1つの第1のエネルギ蓄え器と少なくとも1つの第1の壁との間に配置されている少なくとも1つの転動体装置が設けられていることを特徴とする、自動車パワートレーンのためのハイドロダイナミック式のトルクコンバータ装置が提案される。本発明の有利な構成では、前記転動体装置が、転動体キャリアと、該転動体キャリアにより受容されるもしくは支持される複数の転動体とを有する。本発明の別の有利な構成では、前記転動体装置の転動体が球である。本発明のさらに別の有利な構成では、少なくとも1つの第1の壁が、単数もしくは複数の第1のエネルギ蓄え器の半径方向外側に配置されている。本発明のさらに別の有利な構成では、少なくとも1つの転動体装置が、実質的に半径方向で、少なくとも1つの第1のエネルギ蓄え器と、少なくとも1つの第1の壁との間に配置されている。本発明のさらに別の有利な構成では、少なくとも1つの第1の壁が、前記トーショナルバイブレーションダンパの回転軸線の周方向で見て、周方向で実質的に閉じている。本発明のさらに別の有利な構成では、少なくとも1つの第1の壁が、前記第1のエネルギ蓄え器を収容する第1のケーシングの構成部分である。本発明のさらに別の有利な構成では、少なくとも1つの転動体キャリアが、少なくとも1つの第1のエネルギ蓄え器を受容するシェル状の領域もしくは湾曲した領域を形成する。本発明のさらに別の有利な構成では、少なくとも1つの転動体装置の転動体が、前記転動体キャリアの半径方向の外面に配置されている。本発明のさらに別の有利な構成では、少なくとも1つの転動体装置の転動体が、前記トーショナルバイブレーションダンパの回転軸線の軸方向で見て、軸方向で互いに間隔を置いている少なくとも2つの列を形成するように配置されている。本発明のさらに別の有利な構成では、前記第1のエネルギ蓄え装置の入力部と出力部とが設けられており、第1のエネルギ蓄え装置の入力部からトルクが第1のエネルギ蓄え装置を介して第1のエネルギ蓄え装置の出力部に伝達可能であり、少なくとも1つの第1の壁および/またはケーシングが、相対回動不能に第1のエネルギ蓄え装置の入力部に結合されているか、または第1のエネルギ蓄え装置の入力部により形成されている。本発明のさらに別の有利な構成では、前記トーショナルバイブレーションダンパが、前記第1のエネルギ蓄え装置に対して付加的に、単数または複数の第2のエネルギ蓄え器を備える第2のエネルギ蓄え装置を有する。本発明のさらに別の有利な構成では、前記第1のエネルギ蓄え装置が前記第2のエネルギ蓄え装置に直列に接続されており、第1のエネルギ蓄え装置と第2のエネルギ蓄え装置との間に中間部材が設けられており、第1のエネルギ蓄え装置からトルクがこの中間部材を介して第2のエネルギ蓄え装置に伝達可能である。本発明のさらに別の有利な構成では、前記タービンもしくはタービンホイールが、外側のタービンシェルを有しており、該外側のタービンシェルが、前記第1のエネルギ蓄え装置と前記第2のエネルギ蓄え装置との間に設けられる中間部材に相対回動不能に結合されている。本発明のさらに別の有利な構成では、少なくとも1つの第1の壁および/または第1のケーシングが、前記外側のタービンシェルもしくは前記中間部材に相対回動不能に結合されている、かつ/または中間部材または連行部材により形成されている。本発明によるトーショナルバイブレーションダンパは、請求項16の対象である。請求項16に係るトーショナルバイブレーションダンパは、単数または複数の第1のエネルギ蓄え器を備える第1のエネルギ蓄え装置を有しており、少なくとも1つの第1の壁が、少なくとも1つの第1のエネルギ蓄え器を半径方向で支持するために設けられている形式のものであって、少なくとも1つの第1のエネルギ蓄え器を少なくとも1つの第1の壁に低摩擦に支持するために、単数または複数の転動体を備え、少なくとも1つの第1のエネルギ蓄え器と少なくとも1つの第1の壁との間に配置されている少なくとも1つの転動体装置が設けられていることを特徴とする。
つまり本発明により、特に、トーショナルバイブレーションダンパと、ポンプホイール、タービンホイールならびにガイドホイールにより形成されるコンバータトーラスと、コンバータロックアップクラッチとを備える、自動車パワートレーンのためのハイドロダイナミック式のトルクコンバータ装置が提案される。トーショナルバイブレーションダンパはその際、第1のエネルギ蓄え装置を有する。この第1のエネルギ蓄え装置は、単数または複数の第1のエネルギ蓄え器を有する、もしくは単数または複数の第1のエネルギ蓄え器により形成される。単数または複数の第1の壁(以下では簡単化のために単に第1の壁と記載する。)が、少なくとも1つの第1のエネルギ蓄え器を半径方向で支持するために設けられている。少なくとも1つの第1のエネルギ蓄え器を少なくとも1つの第1の壁に低摩擦に支持するために、少なくとも1つの転動体装置が設けられている。この転動体装置は少なくとも1つの、有利には複数の転動体を有する。これらの転動体は有利な構成では球である。転動体装置は少なくとも1つの第1のエネルギ蓄え器と少なくとも1つの第1の壁との間に配置されている。
補足すると、この出願前に頒布された刊行物では、ここで「コンバータトーラス」と呼ばれる装置が一部では「(ハイドロダイナミック式のトルク)コンバータ」と呼ばれる。しかし、「(ハイドロダイナミック式のトルク)コンバータ」という概念は、この出願前に頒布された刊行物では一部、トーショナルバイブレーションダンパと、コンバータロックアップクラッチと、ポンプホイール、タービンホイールならびにガイドホイールにより形成される装置もしくは本発明の開示の用語で言えばコンバータトーラスとを有する装置のためにも使用される。この背景から、本発明の開示では、より良好な識別のために、「(ハイドロダイナミック式の)トルクコンバータ装置」および「コンバータトーラス」という概念を使用する。
特に、複数の転動体装置が設けられていてもよい。この場合、転動体は有利には球またはころである。以下、簡単化のために、1つの転動体装置について説明するが、複数の転動体装置が設けられている有利な構成では、これらの転動体装置がそれぞれ、1つの転動体装置について説明するように構成されていることができる。転動体装置は特に転がりシューとも呼ばれ得る。
転動体装置は有利な構成では転動体キャリアと、この転動体キャリアにより受容もしくは支持される複数の転動体とを有する。
第1の壁は、有利な構成では、第1のエネルギ蓄え装置の出力部に相対回動不能に連結されている、もしくはこの出力部に形成される、もしくはこの出力部により形成される。第1の壁は第1のエネルギ蓄え装置の入力部に相対回動不能に連結されている、もしくはこの入力部に形成される、もしくはこの入力部により形成されるようになっていてもよい。
特にトーショナルバイブレーションダンパは回転軸線を中心として回転可能である。部材の、この開示の枠内で言及する相対回動不能な結合もしくは連結は、特に、この回転軸線を中心とした回転に関して相対回動不能に結合もしくは連結されている。
有利な構成では、第1の壁が、トーショナルバイブレーションダンパの回転軸線の周方向に関して周方向で実質的に閉鎖されている。第1の壁は例えば円筒形もしくは環状であることができる。第1の壁は特に、トーショナルバイブレーションダンパの回転軸線の半径方向に関して半径方向内側の表面に、転動体装置のための支持領域を形成する。第1の壁と、転動体装置もしくはこの転動体装置の転動体との間にシェルが設けられ、このシェルを介して、転動体装置の転動体が第1の壁に支持されるようになっていてもよい。
有利な構成では、トーショナルバイブレーションダンパが第1のエネルギ蓄え装置に対して付加的に、単数または複数の第2のエネルギ蓄え器を備える第2のエネルギ蓄え装置を有する。その際、コンバータロックアップクラッチ、第1のエネルギ蓄え装置ならびに第2のエネルギ蓄え装置は直列に接続されていることができる。このことは、この直列接続内に第1のエネルギ蓄え装置がコンバータロックアップクラッチと第2のエネルギ蓄え装置との間にあるようになっていることができる。有利な構成では、やはり、第1および第2のエネルギ蓄え装置に直列に接続されて、この直列接続内で第1のエネルギ蓄え装置と第2のエネルギ蓄え装置との間に中間部材が設けられており、中間部材が例えば第2のエネルギ蓄え装置の入力部かつ/または第1のエネルギ蓄え装置の出力部であるか、またはこの入力部およびこの出力部に相対回動不能に連結されている。この場合、タービンもしくはタービンホイールの外側のタービンシェルがこの中間部材に相対回動不能に連結されている。
さらに本発明により、特に、請求項16記載のトーショナルバイブレーションダンパ、特に自動車パワートレーン用に指定されている請求項16記載のトーショナルバイブレーションダンパが提案される。このトーショナルバイブレーションダンパは、本発明によるハイドロダイナミック式のトルクコンバータ装置のトーショナルバイブレーションダンパとの関連で説明したように構成されていることができる。特に、本発明によるトーショナルバイブレーションダンパは、例えば請求項2から14までのいずれか1項または複数項のそれぞれの特徴部に記載されるように構成されていることができる。
以下に、本発明の幾つかの例示的な実施形態について図面を参照しながら説明する。図中、
図1は、本発明によるトーショナルバイブレーションダンパの第1の例を備える本発明によるハイドロダイナミック式のトルクコンバータ装置の第1実施例を示し、
図2は、本発明によるトーショナルバイブレーションダンパの第2の例を備える本発明によるハイドロダイナミック式のトルクコンバータ装置の第2実施例を示し、
図3は、本発明によるトーショナルバイブレーションダンパの第3の例を備える本発明によるハイドロダイナミック式のトルクコンバータ装置の第3実施例を示し、
図4は、本発明によるトーショナルバイブレーションダンパの第4の例を備える本発明によるハイドロダイナミック式のトルクコンバータ装置の第4実施例を示し、かつ
図5は、本発明によるトーショナルバイブレーションダンパの第5の例を備える本発明によるハイドロダイナミック式のトルクコンバータ装置の第5実施例を示す。
図1〜図5は、それぞれ一例としての本発明によるトーショナルバイブレーションダンパ10を備える本発明によるハイドロダイナミック式のトルクコンバータ装置1の種々異なる構成例を示す。そこに示すハイドロダイナミック式のトルクコンバータ装置1は、それぞれ、自動車パワートレーン2内に統合される、もしくは自動車パワートレーン2の構成部分であることができる。
図1〜図5に示すように、ハイドロダイナミック式のトルクコンバータ装置1はさらに、ポンプホイール12、タービンホイール14ならびにガイドホイール16により形成されるコンバータトーラス18と、コンバータロックアップクラッチ20とを有する。
トーショナルバイブレーションダンパ10、コンバータトーラス18ならびにコンバータロックアップクラッチ20は、コンバータケーシング22内に収容されている。コンバータケーシング22は実質的に相対回動不能に、例えば内燃機関のクランク軸もしくはエンジン出力軸である駆動軸24に結合されている。トーショナルバイブレーションダンパ10は回転軸線26を中心として回転可能である。
トーショナルバイブレーションダンパ10は第1のエネルギ蓄え装置28を有する。図1および図2に示す実施例では、トーショナルバイブレーションダンパ10が唯一のエネルギ蓄え装置28、すなわち第1のエネルギ蓄え装置28だけを有する。図3および図4に示す実施例では、トーショナルバイブレーションダンパ10が、この第1のエネルギ蓄え装置28に対して付加的に、第2のエネルギ蓄え装置30を有する。図3および図4に示すように、第1のエネルギ蓄え装置28はそこでは回転軸線26の半径方向に関して第2のエネルギ蓄え装置30の半径方向外側に配置されている。しかし、エネルギ蓄え装置28,30は択一的に、このことは図示しないが、例えば半径方向で同じ高さまたは実質的に同じ高さに配置されていてもよい。第2のエネルギ蓄え装置30は第1のエネルギ蓄え装置28に直列に接続されている。
図1〜図5に示すように、トルクコンバータ装置1は、トーショナルバイブレーションダンパ10のための入力部32と、トーショナルバイブレーションダンパ10のための出力部34とを有する。図1〜図5に示す構成では、トーショナルバイブレーションダンパ10のための入力部32が、第1のエネルギ蓄え装置28のための入力部32を形成する。図1および図2に示す構成では、トーショナルバイブレーションダンパ10のための出力部34が、第1のエネルギ蓄え装置28のための出力部34を形成し、図3〜図5に示す構成では、トーショナルバイブレーションダンパ10のための出力部34が、第2のエネルギ蓄え装置30のための出力部34を形成する。図4および図5に示す構成では、それぞれ、第2のエネルギ蓄え装置30のための2つの出力部34もしくはトーショナルバイブレーションダンパ10のための2つの出力部34が設けられている。2つの出力部34は相対回動不能に互いに連結されており、かつ互いに並列に接続されている。図1〜図5に示す構成では、特にコンバータロックアップクラッチの閉鎖時、入力部32からトルクが単数もしくは複数の出力部34に伝達し得る。
図1〜図5に示す構成では、トーショナルバイブレーションダンパ10の単数もしくは複数の出力部34が、相対回動不能な結合部の形成下で、ボス36に係合する。ボス36はさらに、例えば自動車伝動装置の伝動装置入力軸である、トルクコンバータ装置1の出力軸38に相対回動不能に連結されている。択一的には、例えば、相対回動不能に軸38に連結されるボス36が、単数もしくは複数の出力部34とワンピースに形成されているか、または単数もしくは複数の出力部34に溶接またはこれに類するものを介して結合されていることができる。
タービンホイール14は外側のタービンシェル40を有する。外側のタービンシェル40は延長部42を有する。この延長部42は、真っ直ぐなもしくは環状に構成された区分44を有する。延長部42のこの真っ直ぐなもしくは環状に構成された区分44は、例えば、トーショナルバイブレーションダンパ10の回転軸線26の半径方向で実質的に真っ直ぐであり、かつ、特に環状の区分として、回転軸線26に対して垂直な平面内に位置する、もしくはこの平面を形成するようになっていることができる。この延長部42の領域で、もしくは延長部42の真っ直ぐなもしくは環状に構成された区分44の領域で、結合手段(例えば図1〜図5に示すリベットもしくはピン46、または例示的に図3にリベットもしくはピン46に対して付加的に択一例として示す溶接部48)により、トルク伝達経路内に後続もしくは隣接する1つもしくは少なくとも1つの構成部材(図1に示す連行部材50、図2に示す連行部材52、図3に示す連行部材54、図4に示す連行部材56および図5に示す連行部材58)との相対回動不能な結合が形成されている。これにより、タービンもしくはタービンホイール14もしくは外側のタービンシェル40が良好に、トルク伝達経路で見て下流にある構成部材に相対回動不能に結合されることが可能となる。
外側のタービンシェル40は、特にスリーブ状をした支持区分60により半径方向でボス36に支持される。支持区分60は相対回動不能に外側のタービンシェル40に結合されている。支持区分60もしくは外側のタービンシェル40はボス36に対して回動可能である。ボス36と支持区分60との間には、滑り軸受もしくは滑り軸受ブシュまたは転がり軸受またはこれに類するものが、半径方向の支持のために設けられていることができる。さらに、相応の軸受が軸方向の支持のために設けられていることができる。
図3〜図5に示す、言及したようにトルクコンバータ装置1が2つのエネルギ蓄え装置28,30を備える構成では、これらの両エネルギ蓄え装置28,30の間に、これらの両エネルギ蓄え装置28,30に直列に接続される中間部材62が設けられている。さらに、図3〜図5に示す構成では、第1のエネルギ蓄え装置28の出力部64ならびに第2のエネルギ蓄え装置30の入力部66が設けられている。中間部材62は例えば第1のエネルギ蓄え装置28の出力部64である(図4および図5参照)か、第2のエネルギ蓄え装置30の入力部66である(図3、図4および図5参照)か、またはこの出力部64およびこの入力部66とは異なる構成部材であることができる。第1のエネルギ蓄え装置28の出力部64と、第2のエネルギ蓄え装置30の入力部66とが、同じ構成部材から形成されるようになっていてもよい。この場合、この構成部材は中間部材62である(図3参照)。しかし、第1のエネルギ蓄え装置28の出力部64と、第2のエネルギ蓄え装置30の入力部66とは、異なる構成部材により形成されてもよい(図4および図5参照)。つまり、図3〜図5に示す構成では、例えばコンバータロックアップクラッチ20の閉鎖時、トルクが第1のエネルギ蓄え装置28の入力部32からこの第1のエネルギ蓄え装置28を介して中間部材62に伝達され、この中間部材62から第2のエネルギ蓄え装置30を介してこの第2のエネルギ蓄え装置30の出力部34に伝達され得る。
第1のエネルギ蓄え装置28および/または第2のエネルギ蓄え装置30(ただし、第2のエネルギ蓄え装置30は図3〜図5に示す構成に関する。)は、特にばね装置である。
図1〜図5に示す実施例では、第1のエネルギ蓄え装置28が、回転軸線26を中心とした周方向で、複数の、特に互いに間隔を置いて配置された、特にコイルばねもしくは弧状ばねである第1のエネルギ蓄え器68を有する。すべての第1のエネルギ蓄え器68は同一に構成されていることができる。それぞれ異なって構成された第1のエネルギ蓄え器68が設けられていてもよい。さらに、すべての第1のエネルギ蓄え器68が、回転軸線26の周方向に関して、周方向で互いに間隔を置いているようになっていることができる。しかし、例えば、複数の第1のエネルギ蓄え器68が周方向で互いに間隔を置いており、その内部にそれぞれ少なくとも1つの別の第1のエネルギ蓄え器68を受容するようになっていてもよい。
図3〜図5に示す実施例では、第2のエネルギ蓄え装置30が、特にそれぞれコイルばねもしくは真っ直ぐなばねもしくは真っ直ぐな(圧縮)ばねとして構成される複数の第2のエネルギ蓄え器70を有する。その際、極めて有利な構成では、すべてのまたは複数の第2のエネルギ蓄え器70が周方向で、回転軸線26の周方向に関して、互いに間隔を置いて配置されている。第2のエネルギ蓄え器70は、それぞれ同一に構成されていることができるが、それぞれ異なって構成されていてもよい。回転軸線26の周方向に関して、すべての第2のエネルギ蓄え器70が、周方向で互いに間隔を置いているようになっていることができる。しかし、例えば、複数の第2のエネルギ蓄え器70が周方向で互いに間隔を置いており、その内部にそれぞれ少なくとも1つの別の第2のエネルギ蓄え器70を受容するようになっていてもよい。
コンバータロックアップクラッチ20は、図1〜図5に示す構成では、それぞれ多板クラッチとして構成されており、第1のプレート74を相対回動不能に受容する第1のプレートキャリア72と、第2のプレート78を相対回動不能に受容する第2のプレートキャリア76とを有する。多板クラッチ20の開放時、第1のプレートキャリア72は、第2のプレートキャリア76に対して相対運動可能であり、厳密に言えば、第1のプレートキャリア72は、第2のプレートキャリア76に対して相対回動可能である。第2のプレートキャリア76はここでは、軸線36の半径方向に関して、第1のプレートキャリア72の半径方向内側に配置されている。しかし、この配置は逆であってもよい。第1のプレートキャリア72は固定的にコンバータケーシング22に結合されている。多板クラッチ20はその操作のために、軸方向で摺動可能に配置され、多板クラッチ20の操作のために例えば液圧式に負荷され得るピストン80を有する。ピストン80は、固定的にもしくは相対回動不能に第2のプレートキャリア76に結合されている。このことは例えば、溶接結合により行われることができる。第1のプレート74および第2のプレート78は、回転軸線26の長手方向で見て交番する。第1のプレート74および第2のプレート78により形成されるプレートセット82をピストン80により負荷すると、このプレートセット82は、プレートセット82の、ピストン80とは反対側に位置する側で、コンバータケーシング22の内面84の一区分に支持される。隣接するプレート74,78の間ならびにプレートセット82の両端面には、摩擦ライニング86が設けられている。摩擦ライニング86は例えばプレート74および/またはプレート78に保持されている。プレートセット82の端面に設けられている摩擦ライニング86は、一方の側および/または他方の側で、コンバータケーシング22の内面84もしくはピストン80に保持されていてもよい。
ピストン80は第1のエネルギ蓄え装置28の入力部32とワンピースに形成されているもしくはこの入力部32に相対回動不能に結合されている。
図2に示すトルクコンバータ装置1のトーショナルバイブレーションダンパ10は、言及したように、唯一のエネルギ蓄え装置、すなわち第1のエネルギ蓄え装置28だけを有する。この場合、第1のエネルギ蓄え装置28の第1のエネルギ蓄え器68は、弧状ばねである。このことは図1に示す構成でも言える。しかし、図2に示す構成とは異なり、図1に示す構成では、第1のエネルギ蓄え装置28が回転軸線26の半径方向に関して明らかにより半径方向内側に配置されている。軸線26と、コンバータケーシング22の周面の、半径方向外側にある区分との間の半径方向の間隔に関して、図1に示す構成では、第1のエネルギ蓄え器もしくは弧状ばね68の軸線もしくは中央の力作用線が、この間隔の、内側の3分の2内に配置されているのに対し、図2に示す実施形態では、前記中心軸線もしくは力作用線が実質的に半径方向外側の3分の1内にポジショニングされている。図1に示す構成は、弧状ばねを備え、タービントーションダンパ構造形式で構成されている「小半径ダンパ(Small Radius−Daempfer)」とも呼ばれ得る。図2に示す構成は、弧状ばねを備えるタービントーションダンパ(Turbinentorsionsdaempfer:TTD)とも呼ばれ得る。図1および図2に示す構成では、外側のタービンシェル40が相対回動不能に第1のエネルギ蓄え装置28の入力部32に結合されている。
図4および図5に示す、トルクコンバータ装置1のトーショナルバイブレーションダンパ10が言及したように1つの第1のエネルギ蓄え装置28と1つの第2のエネルギ蓄え装置30とを備える実施形態でも、外側のタービンシェル40は相対回動不能に第1のエネルギ蓄え装置28の入力部32に結合されている。
図4および図5に示す構成に対して、図3に示す構成では、外側のタービンシェル40が相対回動不能に中間部材62もしくは第1のエネルギ蓄え装置28の出力部64もしくは第2のエネルギ蓄え装置30の入力部66に結合されている。
第1のエネルギ蓄え装置28の入力部32は、図1〜図5に示す構成では、それぞれ、第1のエネルギ蓄え器68の第1の端部を支持するもしくは負荷することができる支持領域を形成する。さらに、図1および図2に示す構成では、それぞれ、第1のエネルギ蓄え装置28の出力部34が、それぞれ第1のエネルギ蓄え器68の、それぞれの第1の端部とは反対側の端部である第2の端部を支持するもしくは負荷することができる支持領域を形成し、図3〜図5に示す構成では、それぞれ、第1のエネルギ蓄え装置28の出力部64が、それぞれ第1のエネルギ蓄え器68の、それぞれの第1の端部とは反対側の端部である第2の端部を支持するもしくは負荷することができる支持領域を形成する。さらに、図3〜図5に示す構成では、それぞれ、第2のエネルギ蓄え装置30の入力部66が、第2のエネルギ蓄え器70の第1の端部を支持するもしくは負荷することができる支持領域を形成する。さらに、図3〜図5に示す構成では、それぞれ、第2のエネルギ蓄え装置30の出力部34が、第2のエネルギ蓄え器70の、それぞれの第1の端部とは反対側の端部である第2の端部を支持するもしくは負荷することができる支持領域を形成する。
図1および図2に示す構成では、ピストン80もしくは第1のエネルギ蓄え装置28の入力部32および/または第1のエネルギ蓄え装置28の出力部34が(それぞれ)フランジもしくは金属薄板である。図3〜図5に示す構成では、ピストン80もしくは第1のエネルギ蓄え装置28の入力部32もしくは中間部材62もしくは連行部材54もしくは56もしくは58もしくは第2のエネルギ蓄え装置30の出力部34が(それぞれ)フランジもしくは金属薄板である。
図3に示す構成では、第1のエネルギ蓄え装置28の出力部64が連行部材54により形成される。連行部材54は、図3に示す構成では、これが外側のタービンシェル40もしくはその延長部42を中間部材62に相対回動不能に結合し、特に、外側のタービンシェル40から連行部材54を介してトルクが中間部材62に伝達され得るように配置されている。図3に示す構成では、延長部42が中間部材62および/または連行部材54を形成する、もしくはその機能を請け負うようになっていてもよい。連行部材54が、エネルギ蓄え装置28,30の間のトルク伝達経路内に直列に接続されている中間部材62を形成するようになっていてもよい。図3に示す構成では、ただしこのことは図3には示されていないが、連行部材54の質量慣性モーメントおよび/または金属薄板厚さが、ピストン80もしくは第1のエネルギ蓄え装置28の入力部32もしくはこれらの部材32,80からなるユニットの質量慣性モーメントもしくは金属薄板厚さより大きくなっていることができる。
図3〜図5に示す構成では、それぞれ、第1のエネルギ蓄え装置28の入力部32が、第1のエネルギ蓄え装置28の出力部64に対して相対的に、厳密に言えば特に回転軸線26を中心として回動可能である。この場合、この入力部32とこの出力部64との間の相対回動角は最大の第1の相対回動角に制限されている。さらに、上記構成では、それぞれ、第2のエネルギ蓄え装置30の入力部66が、第2のエネルギ蓄え装置30の出力部34に対して相対的に、厳密に言えば特に回転軸線26を中心として回動可能である。この場合、この入力部66とこの出力部34との間の相対回動角は最大の第2の相対回動角に制限されている。
トーショナルバイブレーションダンパ10は、図3〜図5に示す構成では、それぞれ、第1のエネルギ蓄え装置28に、第1の限界トルクより大きいか等しいトルクがかかったとき、第1のエネルギ蓄え装置28の入力部32が、この第1のエネルギ蓄え装置28の出力部64に対して、最大の第1の相対回動角に応じて相対回動し、かつ第2のエネルギ蓄え装置30に、第2の限界トルクより大きいか等しいトルクがかかったとき、第2のエネルギ蓄え装置30の入力部66が、この第2のエネルギ蓄え装置30の出力部34に対して、最大の第2の相対回動角に応じて相対回動するように構成されている。その際、第1の限界トルクは第2の限界トルクより小さい。例えば、第2の限界トルクは第1の限界トルクの1.5倍より大きい、有利には2倍より大きい、有利には3倍より大きい、有利には4倍より大きいようになっていることができる。第2の限界トルクは、このトルクコンバータ装置1が組み付けられているパワートレーンの内燃機関の最大のエンジントルクより大きいか、または最大のエンジントルクに等しいか、または最大のエンジントルクより小さいことができる。
図3に示す構成では、ただしこのことは図4および図5に示す構成でも当てはまることであるが、第1のエネルギ蓄え装置28に、第1の限界トルクに相当するトルクがかかったとき、第1のエネルギ蓄え装置28の第1のエネルギ蓄え器68がブロック化し、かつ第2の相対回動角制限装置により、第2のエネルギ蓄え装置30の入力部66の、この第2のエネルギ蓄え装置30の出力部34に対する第2の相対回動角が、最大の第2の相対回動角に制限されるようになっている。その際、特に、第2の相対回動角がこの第2の相対回動角制限装置88により制限されており、特にばねである第2のエネルギ蓄え器70が相応に高いトルク負荷時にブロック化してしまうことが阻止されるようになっている。第2の相対回動角制限装置88は、図3に示すように、例えば、出力部64もしくは連行部材54と中間部材62とがピン90を介して結合されており、このピンが、第2のエネルギ蓄え装置30の出力部34に設けられている長穴を通してもしくは溝内を延在するようになっている。第2のエネルギ蓄え装置30に、第2の限界トルクに相当するトルクがかかると、第2の相対回動角制限装置88は当接位置を達成し、これにより、第2の相対回動角がさらに拡大することを阻止する。この当接位置の達成時に第2のエネルギ蓄え装置30の入力部66と第2のエネルギ蓄え装置30の出力部34との間で与えられている相対回動角が、最大の第2の相対回動角である。補足すると、図4および図5に示す構成でも、言及したように、図示しない第2の相対回動角制限装置88が設けられていることができ、例えば、第2のエネルギ蓄え装置30の両出力部34がピンを介して相対回動不能に結合されており、このピンが、第2のエネルギ蓄え装置30の入力部66に設けられている溝もしくは長穴内を延在するようになっている。
第1のエネルギ蓄え器のブロック化に対して択一的に、図3〜図5に示す構成では、最大の第1の相対回動角に制限するために、図示しない第1の相対回動角制限装置が設けられていてもよい。図3〜図5では、第1のエネルギ蓄え器68が弧状ばねであり、第2のエネルギ蓄え器70が真っ直ぐなばねであり、弧状ばねの場合、ブロック化したときに損傷する危険が、真っ直ぐなばねより低いので、図3に示す構成では、ただし図4および図5に示す構成でも相応のことが言えるが、部品点数もしくは製作コストが減じられるため、第1のエネルギ蓄え器68が、最大の第1の相対回動角に制限するためにブロック化し、かつ最大の第2の相対回動角に制限するために、第2の相対回動角制限装置88が設けられている。
こうして、特に部分負荷運転のための良好な調整が達成され得る。
図1〜図5に示すハイドロダイナミック式のトルクコンバータ装置1もしくはトーショナルバイブレーションダンパ10の本発明による構成例では、第1の壁92が、少なくとも1つのもしくは複数のもしくはすべての第1のエネルギ蓄え器68の半径方向の支持のために設けられている。この第1の壁92は、回転軸線26の半径方向に関して、単数もしくは複数の第1のエネルギ蓄え器68の半径方向外側に配置されている。第1の壁92は、トーショナルバイブレーションダンパ10の回転軸線26の周方向に関して、周方向で閉鎖もしくは実質的に閉鎖されている。
第1の壁92は例えば、第1のエネルギ蓄え器68を収容する第1のケーシング94の構成部分であることができる。図1および図2ならびに図4および図5に示す構成では、第1の壁92を形成する第1のケーシング94が、実質的に第1のエネルギ蓄え装置28の入力部32もしくはピストン80および連行部材50もしくは52もしくは56もしくは58により形成される。図3に示す構成では、第1の壁92を形成する第1のケーシング94が、実質的に第1のエネルギ蓄え装置28の入力部32もしくは連行部材54により、もしくはこの部材32もしくは54およびこれに一体成形されたまたは取り付けられたカバー96により形成される。
第1の壁92は、図1に示す構成では、第1のエネルギ蓄え装置28の入力部32により、もしくはこの入力部32の壁区分により形成される。図2〜図5に示す構成では、第1の壁92が、それぞれの連行部材52もしくは54もしくは56もしくは58により、もしくはこれらのそれぞれの連行部材52もしくは54もしくは56もしくは58の壁区分により形成される。
図1〜図5に示す構成では、少なくとも1つの第1のエネルギ蓄え器68を第1の壁92に低摩擦に支持するために、少なくとも1つの転動体装置98もしくは転がりシュー(Rollschuh)が設けられている。すべての第1のエネルギ蓄え器68の低摩擦の支持のために、1つの共通の転動体装置98が設けられていることができる。第1のエネルギ蓄え器68の低摩擦の支持のために、複数の転動体装置98が設けられていてもよい。特に、転動体装置98の数は第1のエネルギ蓄え器68の数と等しくなっていることができる。さらに、転動体装置98の数は第1のエネルギ蓄え器68の数より大であることができる。また、転動体装置98の数は第1のエネルギ蓄え器68の数より小であることができる。
簡単化のために以下に「転動体装置98」と書いても、言及したように、例えばそれぞれが、以下に1つの転動体装置98に関して説明するように構成もしくは配置されている複数の転動体装置98が設けられていてもよいことに留意されたい。回転軸線26の周方向に関して周方向で分配配置された複数の転動体装置98が設けられていることができる。
転動体装置98は、球であることができ、ここでは実際に球である複数の転動体100を有する。転動体装置98は、少なくとも1つの第1のエネルギ蓄え器68と第1の壁92との間に、厳密に言えば特に回転軸線26の半径方向に関して実質的に半径方向で単数もしくは複数のエネルギ蓄え器68と第1の壁92との間に配置されている。
転動体装置98は転動体キャリア102を有する。この転動体キャリア102は転動体100を収容するもしくは転動体100を支持する。補足すると、遠心力が第1のエネルギ蓄え器68に、厳密に言えば特にトーショナルバイブレーションダンパ10の高い回転数時に作用するとき、支持が特に与えられている、もしくは与えられていることができる。
転動体キャリア102は、シェル状の領域104、もしくは回転軸線26の周方向に関して周方向で特に弧状に湾曲し、かつこの周方向に対して横方向で特に弧状に湾曲した領域104を有する。この領域104は特に湾曲した溝の形式で形成されていることができる。この領域104は、転動体キャリア102の、回転軸線26の半径方向に関して半径方向内側にある面に配置されている。領域104の、回転軸線26の周方向に関して周方向の湾曲は、実質的に、弧状ばねとして構成される第1のエネルギ蓄え器68の、この方向で与えられた湾曲に相当する、かつ/または領域104の、前記周方向に関して横方向で与えられた湾曲は、実質的に、弧状ばねとして構成される第1のエネルギ蓄え器68の巻線の外周の湾曲に相当するようになっていることができる。さらに、第1のエネルギ蓄え器68は特に遠心力の影響下でこの領域104に支持される、もしくは支持されることができる。しかし、転動体キャリア102が、単数または複数の第1のエネルギ蓄え器68に係合する図示しない機械的な保持手段を形成するようになっていてもよい。例えば、転動体装置98もしくは転動体キャリア102は、第1のエネルギ蓄え器68に、厳密に言えば特に、第1のエネルギ蓄え器68の、回転軸線26の半径方向に関して半径方向で外側の領域にある巻線区分の領域で被せ嵌められていることができる。このことは例えば、ドイツ連邦共和国特許出願公開第19920542号明細書でその滑りシューおよびそのエネルギ蓄え器もしくは力蓄え器に関して説明されているようになっていることができる。それゆえ、ドイツ連邦共和国特許出願公開第19920542号明細書の相応の構成を参照されたい。ドイツ連邦共和国特許出願公開第19920542号明細書のこれに関する開示内容の引用により、この出願の有利な構成として援用する。
図1〜図5に示す構成では、転動体100が回転軸線26の半径方向に関して転動体キャリア102の半径方向の外面に配置されている。このことは上記構成では、転動体100が転動体キャリア102と第1の壁92もしくは第1のケーシング94との間に配置され、転動体キャリア102を第1の壁92もしくは第1のケーシング94に支持し得るようになっている。
図1〜図5に示す構成では、少なくとも1つの転動体装置98の転動体100が、トーショナルバイブレーションダンパ10の回転軸線26の軸方向で見て軸方向で互いに間隔を置いている複数の列を形成するように配置されている。これらの列は、特に、それぞれ、回転軸線26の周方向に関して分配配置された複数の球もしくは転動体100により形成されている。
第1の壁92もしくは第1のケーシング94またはこの中に置かれ、特に第1の壁92もしくは第1のケーシング94に対して相対回動不能に配置されたシェル106、例えば硬化処理されたシェルかつ/または転動体キャリア102は、球として構成される転動体100のための、例えば溝状に構成される転動面を形成するようになっていることができる。
さらに、ただしこのことは図面には示さないが、第1のエネルギ蓄え器68が、回転軸線26の軸方向に関して軸方向でも第1のケーシング94に、厳密に言えば特に軸方向の両方向で支持され得るようになっていることができる。この場合、例えば、軸方向でケーシング94の壁と転動体キャリア102との間に転動体、特に球が設けられていることができる。
本発明によるトーショナルバイブレーションダンパの第1の例を備える本発明によるハイドロダイナミック式のトルクコンバータ装置の第1実施例を示す図である。 本発明によるトーショナルバイブレーションダンパの第2の例を備える本発明によるハイドロダイナミック式のトルクコンバータ装置の第2実施例を示す図である。 本発明によるトーショナルバイブレーションダンパの第3の例を備える本発明によるハイドロダイナミック式のトルクコンバータ装置の第3実施例を示す図である。 本発明によるトーショナルバイブレーションダンパの第4の例を備える本発明によるハイドロダイナミック式のトルクコンバータ装置の第4実施例を示す図である。 本発明によるトーショナルバイブレーションダンパの第5の例を備える本発明によるハイドロダイナミック式のトルクコンバータ装置の第5実施例を示す図である。
符号の説明
1 ハイドロダイナミック式のトルクコンバータ装置
2 自動車パワートレーン
10 トーショナルバイブレーションダンパ
12 ポンプもしくはポンプホイール
14 タービンもしくはタービンホイール
16 ガイドホイール
18 コンバータトーラス
20 コンバータロックアップクラッチ
22 コンバータケーシング
24 駆動軸、例えば内燃機関のエンジン出力軸
26 10の回転軸線
28 第1のエネルギ蓄え装置
30 第2のエネルギ蓄え装置
32 28の入力部
34 30の出力部
36 ボス
38 出力軸、伝動装置入力軸
40 外側のタービンシェル
42 26の30に設けられた延長部
44 42の真っ直ぐな区分もしくは42の円環形の区分
46 42と50もしくは52もしくは54もしくは56もしくは58との間の結合手段もしくはピンもしくはリベット結合部
48 42と54との間の結合手段もしくは溶接結合部
50 連行部材(図1)
52 連行部材(図2)
54 連行部材(図3)
56 連行部材(図4)
58 連行部材(図5)
60 支持区分
62 10の中間部材
64 28の出力部
66 30の入力部
68 第1のエネルギ蓄え器
70 第2のエネルギ蓄え器
72 14の第1のプレートキャリア
74 14の第1のプレート
76 14の第2のプレートキャリア
78 14の第2のプレート
80 14の操作のためのピストン
82 14のプレートセット
84 22の内面
86 14の摩擦ライニング
88 30の第2の相対回動角制限装置
90 54と62との間の結合手段もしくはピンもしくはリベット結合部
92 68の半径方向の支持のための第1の壁
94 68のための第1のケーシング
96 図3に示す94のカバー
98 転動体装置もしくは転がりシュー
100 98の転動体
102 98の転動体キャリア
104 102の湾曲した領域
106 シェル

Claims (16)

  1. 自動車パワートレーン(2)のためのハイドロダイナミック式のトルクコンバータ装置であって、トーショナルバイブレーションダンパ(10)と、ポンプホイール(12)、タービンホイール(14)ならびにガイドホイール(16)により形成されるコンバータトーラス(18)と、コンバータロックアップクラッチ(20)とを有しており、前記トーショナルバイブレーションダンパ(10)が、単数または複数の第1のエネルギ蓄え器(68)を備える第1のエネルギ蓄え装置(28)を有しており、少なくとも1つの第1の壁(92)が、少なくとも1つの第1のエネルギ蓄え器(68)を半径方向で支持するために設けられている形式のものにおいて、少なくとも1つの第1のエネルギ蓄え器(68)を少なくとも1つの第1の壁(92)に低摩擦に支持するために、単数または複数の転動体(100)を備え、少なくとも1つの第1のエネルギ蓄え器(68)と少なくとも1つの第1の壁(92)との間に配置されている少なくとも1つの転動体装置(98)が設けられていることを特徴とする、自動車パワートレーンのためのハイドロダイナミック式のトルクコンバータ装置。
  2. 前記転動体装置(98)が、転動体キャリア(102)と、該転動体キャリア(102)により受容されるもしくは支持される複数の転動体(100)とを有する、請求項1記載のハイドロダイナミック式のトルクコンバータ装置。
  3. 前記転動体装置(98)の転動体(100)が球である、請求項1または2記載のハイドロダイナミック式のトルクコンバータ装置。
  4. 少なくとも1つの第1の壁(92)が、単数もしくは複数の第1のエネルギ蓄え器(68)の半径方向外側に配置されている、請求項1から3までのいずれか1項記載のハイドロダイナミック式のトルクコンバータ装置。
  5. 少なくとも1つの転動体装置(98)が、実質的に半径方向で、少なくとも1つの第1のエネルギ蓄え器(68)と、少なくとも1つの第1の壁(92)との間に配置されている、請求項1から4までのいずれか1項記載のハイドロダイナミック式のトルクコンバータ装置。
  6. 少なくとも1つの第1の壁(92)が、前記トーショナルバイブレーションダンパ(10)の回転軸線(26)の周方向で見て、周方向で実質的に閉じている、請求項1から5までのいずれか1項記載のハイドロダイナミック式のトルクコンバータ装置。
  7. 少なくとも1つの第1の壁(92)が、前記第1のエネルギ蓄え器(68)を収容する第1のケーシング(94)の構成部分である、請求項1から6までのいずれか1項記載のハイドロダイナミック式のトルクコンバータ装置。
  8. 少なくとも1つの転動体キャリア(102)が、少なくとも1つの第1のエネルギ蓄え器(68)を受容するシェル状の領域もしくは湾曲した領域を形成する、請求項1から7までのいずれか1項記載のハイドロダイナミック式のトルクコンバータ装置。
  9. 少なくとも1つの転動体装置(98)の転動体(100)が、前記転動体キャリア(102)の半径方向の外面に配置されている、請求項1から8までのいずれか1項記載のハイドロダイナミック式のトルクコンバータ装置。
  10. 少なくとも1つの転動体装置(98)の転動体(100)が、前記トーショナルバイブレーションダンパ(10)の回転軸線(26)の軸方向で見て、軸方向で互いに間隔を置いている少なくとも2つの列を形成するように配置されている、請求項1から9までのいずれか1項記載のハイドロダイナミック式のトルクコンバータ装置。
  11. 前記第1のエネルギ蓄え装置(28)の入力部(32)と出力部(64)とが設けられており、第1のエネルギ蓄え装置(28)の入力部(32)からトルクが第1のエネルギ蓄え装置(28)を介して第1のエネルギ蓄え装置(28)の出力部(64)に伝達可能であり、少なくとも1つの第1の壁(92)および/またはケーシング(94)が、相対回動不能に第1のエネルギ蓄え装置(28)の入力部(32)に結合されているか、または第1のエネルギ蓄え装置(28)の入力部(32)により形成されている、請求項1から10までのいずれか1項記載のハイドロダイナミック式のトルクコンバータ装置。
  12. 前記トーショナルバイブレーションダンパ(10)が、前記第1のエネルギ蓄え装置(28)に対して付加的に、単数または複数の第2のエネルギ蓄え器(70)を備える第2のエネルギ蓄え装置(30)を有する、請求項1から11までのいずれか1項記載のハイドロダイナミック式のトルクコンバータ装置。
  13. 前記第1のエネルギ蓄え装置(28)が前記第2のエネルギ蓄え装置(30)に直列に接続されており、第1のエネルギ蓄え装置(28)と第2のエネルギ蓄え装置(30)との間に中間部材(62)が設けられており、第1のエネルギ蓄え装置(28)からトルクがこの中間部材(62)を介して第2のエネルギ蓄え装置(30)に伝達可能である、請求項12記載のハイドロダイナミック式のトルクコンバータ装置。
  14. 前記タービンもしくはタービンホイール(14)が、外側のタービンシェル(40)を有しており、該外側のタービンシェル(40)が、前記第1のエネルギ蓄え装置(28)と前記第2のエネルギ蓄え装置(30)との間に設けられる中間部材(62)に相対回動不能に結合されている、請求項13記載のハイドロダイナミック式のトルクコンバータ装置。
  15. 少なくとも1つの第1の壁(92)および/または第1のケーシング(94)が、前記外側のタービンシェル(40)もしくは前記中間部材(62)に相対回動不能に結合されている、かつ/または中間部材(62)または連行部材(54)により形成されている、請求項14記載のハイドロダイナミック式のトルクコンバータ装置。
  16. トーショナルバイブレーションダンパ(10)であって、単数または複数の第1のエネルギ蓄え器(68)を備える第1のエネルギ蓄え装置(28)を有しており、少なくとも1つの第1の壁(92)が、少なくとも1つの第1のエネルギ蓄え器(68)を半径方向で支持するために設けられている形式のものにおいて、少なくとも1つの第1のエネルギ蓄え器(68)を少なくとも1つの第1の壁(92)に低摩擦に支持するために、単数または複数の転動体(100)を備え、少なくとも1つの第1のエネルギ蓄え器(68)と少なくとも1つの第1の壁(92)との間に配置されている少なくとも1つの転動体装置(98)が設けられていることを特徴とする、自動車パワートレーンのためのトーショナルバイブレーションダンパ。
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