JP4605676B2 - 力伝達装置 - Google Patents

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、特に自動車用の力伝達装置であって、該力伝達装置が、駆動軸を備えた、内燃機関のような駆動ユニットと、伝動装置入力軸を備えた速度変換伝動装置と、これらの間に配置された、流体動力学的なトルクコンバータ又はフェッチンガー・クラッチのような流体クラッチとを有していて、該クラッチが少なくとも、駆動側に配置されたポンプ羽根車と、被駆動側に配置されたタービン羽根車と、場合によってはポンプ羽根車とタービン羽根車との間に配置された案内羽根車と、ポンプ羽根車に不動に連結されかつタビン羽根車を収容するケーシングとから構成されている形式のものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
このような装置は、既に公知でありかつ種々の課題及び要求に最良に適応される。力伝達ユニットを完全に駆動ユニットから分離するために、駆動ユニットと力伝達ユニットとの間でケーシングの外部に配置された機械的なクラッチを使用することが提案されていて（ドイツ国特許出願公開第４００７４２４号明細書）、該クラッチは、クラッチを液力式に制御するために別個のピストンケーシングを有しているか又はクラッチを連結解除するためにケーシングシェルの軸方向のシフトを必要とする。このような公知の解決手段によって、軸方向の構造スペースが増大せしめられかつ実施費用が嵩むようになる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、力伝達装置を改良して、流体クラッチもしくは流体動力学的なトルクコンバータと駆動ユニットとの間に分離クラッチを有し、該クラッチが、軸方向の構造スペースを著しく増大することがなくしかも分離クラッチのためにケーシングの外部に配置された付加的な制御手段を使用せずに済むようにし、この場合、構造が簡単かつ安価な手段によって得られるようにすることにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
前記課題は本発明によれば、力伝達装置が、駆動軸を備えた、内燃機関のような駆動ユニットと、伝動装置入力軸を備えた速度変換伝動装置と、これらの間に配置された、流体動力学的なトルクコンバータ又はフェッチンガー（Foettinger）・クラッチのような流体クラッチとを有していて、該クラッチが少なくとも、駆動側に連結されるポンプ羽根車と、被駆動側に連結されるタービン羽根車と、場合によってはポンプ羽根車とタービン羽根車との間に配置された案内羽根車と、ポンプ羽根車に不動に連結されかつタビン羽根車を収容するケーシングとから構成されており、この場合、ケーシングがケーシング内に配置された少なくとも１つの分離クラッチによって駆動ユニットから連結解除されるようになっていることによって、解決された。
【０００５】
【発明の効果】
分離クラッチは、付加的なケーシング部分を不用にしてケーシング内部に直接的にしかもスペースを節減して収容される。
【０００６】
速度変換伝動装置を有するトルクコンバータ又は流体クラッチと駆動ユニットとを連結解除するために分離クラッチが使用されると、特に有利である。それというのも、速度変換伝動装置と駆動ユニットとは互いに無関係に作動され得るからである。従って、例えばトルクコンバータに作用する電気的な機械は、駆動ユニットが連結解除された場合に、自動車を作動できるか、又は、駆動ユニットは、力伝達装置を作動せずに別の補助ユニットのみを駆動できるからである。
【０００７】
有利にはこのために、電気的な機械は回転連動式に、例えば噛合い歯、摩擦車、ベルト伝動装置又はチェーンを介してケーシングに連結できるか又は直接ケーシングを取り囲んで配置できかつロータはケーシングに不動に結合でき、これによりケーシングと共に回転できるのに対して、ステータは駆動ユニットもしくは速度変換伝動装置（例えば自動式の差動伝動装置、ＣＶＴ・伝動装置＝無段変速トランスミッション等）の構成部材、例えばこれらのケーシング又はケーシングに固定された保持体に回動不能に結合できる。
【０００８】
特にロータを取り付けられた力伝達ユニットのケーシングは、駆動ユニット用の回転質量を成し、この場合、慣性モーメントを増大するためにロータは付加的に回転質量を支持でき、該回転質量は、駆動ユニットと力伝達ユニットとの間に配置されかつ有利には構造スペースを最良に利用するためにギャップを残して駆動側のケーシング半部の輪郭に適合できる。
【０００９】
本発明による構成の分離クラッチは、軸方向に可動なピストンを有していて、該ピストンは、有利には外周部の近くで摩擦面に面した側に、少なくとも１つの摩擦ライニングを支持しているか又は加圧面を有していて、前記摩擦ライニングによってピストンは、ケーシングの対応する摩擦面に作用するか又はケーシングに結合された構成部分に作用し、かつ、前記加圧面によってピストンは、摩擦結合を生ぜしめるためにケーシングに結合されたクラッチ薄片に作用する。有利には少なくとも１つの摩擦ライニングは、回転するケーシングの遠心力作用により高い圧着力ひいてはより高い伝達可能なトルクを得るために、駆動側のケーシング半分の円錐形の経過に対応する円錐形に折り曲げられた環状のピストン外側部分に設けられている。
【００１０】
クラッチ閉鎖状態で駆動軸からケーシングひいてはケーシングに不動に結合されたポンプ羽根車にトルクを伝達するために、ピストンは本発明によれば、ケーシング内に突入する駆動軸部分の周りに回動不能に配置することができ、前記部分は、例えば駆動軸上に又は駆動軸内でセンタリングされていて、かつ、駆動軸に連結された軸方向でフレキシブルで回転方向で剛性的な駆動薄板を介して、駆動軸に回動不能に結合されている。この場合結合片は、半径方向に延びるフランジ部分によって駆動薄板に結合される。同様に結合片は、駆動軸自体によって形成できる。
【００１１】
更に有利には、ピストンは伝動装置を作動するために設けられるオイルポンプを用いて圧力により制御される。このために、駆動側のケーシング壁とピストンとの間に、例えば伝動装置入力軸を介した中空孔によりオイルで負荷されるチャンバが形成される。これにより、ケーシング内でかけられる圧力に抗して増大した圧力が形成され、該圧力は、ピストンを軸方向でタービン羽根車の方向にシフトさせひいては摩擦ライニングをケーシング壁から持ち上げるか又はクラッチ薄片を開放するので、クラッチが連結解除される。
【００１２】
ピストンの軸方向のシフト行程は例えば結合部分の噛合い歯によって行われるか、又は、ピストンは環状の中間部分を介して結合部分に不動に固定でき、この場合中間部分は軸方向に可動である。軸方向のシフト行程は、周方向に亘って分配された板ばねの作用に抗して行うこともできる。板ばねは、周方向に向いた一方の端部でピストンにかつ他端で駆動部分、例えばケーシング又は結合片又はこれら部分に摩擦結合式に対応配置された部分に結合されている。軸方向のシフト行程は、波形状の横断面を有する中間部分によって補償される。この場合波山及び波谷は、有利にはリングの半径方向の延び方向に対して横方向に配置できる。
【００１３】
更に有利には、駆動ユニットの予め与えられた規定の回転数以降トルクコンバータを架橋しかつ力の流れを直接ケーシングから伝動装置入力軸に継送するために、自体公知のコンバータロックアップクラッチを力伝達装置内に配置することもできる。有利には、コンバータロックアップクラッチは同様にピストンから構成され、該ピストンはその構成において分離クラッチのピストンに対応して構成できる。ピストンは、回動不能にかつ軸方向にシフト可能に被駆動側に、例えばタービンボスに支承されている。
【００１４】
本発明による構成では、摩擦ライニングとは反対の分離クラッチピストン側には摩擦面が設けられていてかつ架橋ピストンには同じ半径方向高さで少なくとも１つの摩擦ライニングが設けられ、これにより分離クラッチに対する摩擦結合が行われる。両ピストンによって第２のチャンバが形成され、該チャンバは、コンバータ内圧よりも高い圧力の発生により開放状態で維持されかつ減圧により閉鎖される。増圧は、圧力媒体、有利にはオイル又はＡＴＦ（オートマチックトランスミッションフルード）のようなコンバータ媒体の供給によって行われ、該圧力媒体は、例えば伝動装置入力軸及び案内羽根車の回動不能な受容部の間の中間室から開口を介して案内される。
【００１５】
別の本発明の思想によれば、ケーシングに不動にフランジが（有利には外周部で半径方向内向きに）設けられていて、該フランジは両ピストン用の摩擦面を有しているので、両側から摩擦ライニングを有するピストンが作用できる。これによって、両クラッチを互いに無関係に接続することができる。有利には、外周部に固定された内向きのフランジの経過は、被駆動側のケーシング半部の輪郭に従っているので、構造スペースの減少を達成できる。
【００１６】
別の有利な構成では、両クラッチは互いに半径方向間隔をおいて配置できるので、直径が小さい方の一方のクラッチの摩擦ライニング及び直径の大きい方の他方のクラッチの摩擦ライニングは、ケーシング又はケーシングに結合される部分に摩擦係合することができる。有利には、直径が小さい方の分離クラッチは、駆動ユニットの方向でケーシングの成形部に設けられ、かつ、コンバータロックアップクラッチは、半径方向で分離クラッチの上方に設けられる。両ピストンは、圧着力を助勢するために円錐形に成形されるので、ケーシング壁に接触する摩擦ライニングは壁の経過に従って、駆動軸もしくは伝動装置入力軸に立設される垂線から偏位した９０度と１８０度以下との間の角度α、有利には１２０度乃至１７０度の角度αを有している。更に、駆動ユニットから伝達されるトルクのために有利には、分離クラッチの角度αがコンバータロックアップクラッチの角度よりも大きく選ばれる。
【００１７】
更に、１つだけのクラッチを有する構成が有利であるが、該クラッチは両機能（分離クラッチ機能及びコンバータロックアップクラッチ機能）を及ぼすことができる。このためにクラッチは、軸方向にシフト可能な制御フランジ及び形状結合構成によって、駆動軸もしくはケーシングに挿入された駆動軸の結合部分又はタービン羽根車もしくは伝動装置入力軸に配置されたタービン羽根車のボス等に結合できる。
【００１８】
軸方向にシフト可能な制御フランジは、例えば駆動軸の方向に開放されたＵ・字形のフランジから形成され、該フランジは、半径方向内側の脚部によって回動可能に伝動装置入力軸に支承できかつ半径方向外側の脚部において外周面に、軸方向でみて駆動軸の方向に延びる内歯と形状結合させるための外歯と、ショルダに設けられた駆動軸の外歯用のもしくは駆動軸の結合部分用の内歯とを有している。
【００１９】
軸方向のシフトは、制御フランジの圧力負荷によって行われ、例えば伝動装置入力軸に圧力通路を設けることができ、該圧力通路は、Ｕ・字形のフランジの端面に向けられかつコンバータの媒体圧力に抗して制御フランジを移動させる。戻り運動は圧力通路の開放によって行われ、これによって、制御フランジはコンバータの媒体圧力によって戻し移動させられる。コンバータロックアップクラッチとしてクラッチを使用する場合には、駆動ユニットによって準備されたトルクは、駆動軸とケーシング受容部との間に配置されたフリーホイルを介して伝達され、該フリーホイルは、ケーシングを取り囲んで配置された電気的な機械がケーシングを回転させた場合に、空転する。
【００２０】
力伝達ユニットの別の有利な構成では、ダンパ装置が使用され、該ダンパ装置は、駆動軸とケーシングとの間及び／又はタービン羽根車もしくはコンバータロックアップクラッチと伝動装置入力軸との間で作用でき、この場合、ダンパ装置の形式は入力部分及び出力部分を備えた自体公知の構成であってよく、該入力及び出力部分は、コイルばね、ボウスプリング（Bogenfeder）、ゴムエレメント及び／又は類似のもののような少なくとも１つの蓄力部材の作用に抗して互いに相対的に回動可能である。
【００２１】
本発明による力伝達ユニットによって、速度変換伝動装置を後接続された力伝達ユニットと駆動ユニットとの互いに無関係な作動形式が可能であるので、本発明によれば、電気的な機械によって自動車を選択的に作動できる方法が提案される。この場合、電気的な機械のロータは回転連動式に、例えば噛合い歯、ベルト伝動部材を用いて又は直接的に力伝達ユニットのケーシングに結合されていて、有利にはトルクコンバータを取り囲んでもしくは流体クラッチを取り囲んで配置されていて、この場合分離クラッチは開放されている。電気的な機械はケーシング並びに伝動装置オイルポンプを駆動し、これにより、コンバータが充填されかつタービン羽根車ひいては伝動装置入力軸が一緒に作動される。
【００２２】
別の有利な本発明による作動モードは、電気的な機械によって駆動ユニットをスタートさせる方法であり、この場合、まず分離クラッチ開放状態でロータ及び／又はコンバータユニットの回転質量、例えばコンバータ自体の回転質量及び／又はロータに固定された付加的な回転質量が回転させられかつ加速されて、第２のステップで分離クラッチが閉鎖されるので、駆動ユニットは連行回転しかつ駆動ユニットはスタートする。この場合クラッチは、有利には電気的な機械による回転開始時にオイルポンプから供給されるオイル圧力によって切り換えられる。
【００２３】
更に、加速されたスタートプロセスは、分離クラッチを閉鎖するために十分な圧力が生ずると、分離クラッチが閉鎖されるように行われ、これによって、回転質量使用・スタートとダイレクトスタートとの混合形式が生ぜしめられ、この場合、電気的な機械のより小さな回転数が可能である。電気的な機械の回転数とは無関係な外部のポンプ、例えば電気的なポンプを使用する場合、分離クラッチは直ちに作動されかつダイレクトスタートが実施される。
【００２４】
電流発生器として駆動ユニットスタート時にこのような電気的な機械を使用することは、自体公知である。電気的な機械は、同期、非同期又はリラクタンス原理等に従って作業する。
【００２５】
【発明の実施の形態】
駆動ユニット（図示せず）に付属する駆動軸２を有する力伝達装置１の第１図で図示の実施例では、駆動軸２の切欠き２ａ内に受容されてセンタリングされている結合フランジが備えられている。フレキシブルな駆動薄板４は、駆動軸２、並びに、駆動フランジにセンタリングされて該駆動フランジに溶接された結合薄板５にねじ締結されていて、この場合前記駆動薄板４及び結合薄板５の一方は、駆動ユニットの軸方向振動を消滅させるために、軸方向で弾性的である。駆動軸２と結合フランジ３との間の角度及び軸方向補償は、フレキシブルな駆動薄板４を介して可能である。
【００２６】
伝動装置入力軸６に結合フランジ３を支承するために、結合フランジは切欠き３ａを有していて、該切欠き内には、伝動装置入力軸６が軸方向で滑り軸受けブシュ７を間挿して係合していてかつ伝動装置入力軸６をシール６ａによって結合フランジ３に対してシールしている。結合フランジ３の外周部においては、例えば薄板成形部材として駆動側のケーシング部分８が、支持フランジとして用いられるケーシング９の軸方向の成形部８ａによって回動可能に滑り軸受けブシュ１０に支承されていてかつシール１１によってシールされている。ケーシング部分９は、コンバータケーシングを形成してポンプ羽根車１２に溶接されていて、該ポンプ羽根車は、コンバータ媒体、例えばオイル又はＡＴＦを介してボス１４に配置されたタービン羽根車１３を駆動する。
【００２７】
結合フランジ３の、タービン羽根車１３に面した端部には、半径方向で拡大したフランジ部分１５が設けられていて、該フランジ部分は、周方向に亘って分配されたリベット１６を介して横断面波形状の中間部分１７によって受容されていて、該中間部分は、このような形状に基づき軸方向で弾性的に形成されひいてはこの方向に変位可能である。この場合、中間部分は半径方向の外周部で矢張り周方向に亘って分配されたリベット１８によって、分離クラッチ２０用のピストン１９を受容している。ピストン１９は半径方向の外側領域でケーシング部分８の経過に相応して円錐形に成形されていてかつ前記領域２１に摩擦ライニング２２を支持している。摩擦ライニングは、クラッチ２０が閉じられた場合に、ケーシング部分８に成形された摩擦面２３との摩擦結合を生ぜしめる。ピストン１９が外側領域２１で円錐形に形成されていることによって、強まる遠心力に基づきケーシング９の回転数に関連した圧着力が増大せしめられる。
【００２８】
分離クラッチ２０は、ピストン１９とケーシング部分８とによって形成されたチャンバ２４の媒体圧力によって制御される。このために、伝動装置入力軸６の中空孔２５及び供給孔２６を介してコンバータ媒体が、後置された伝動装置及びトルクコンバータ２８に媒体を供給する圧力供給装置（図示せず）からチャンバ２４にポンピングされる。この場合、滑り軸受けブシュ１０又は結合フランジはこの領域で貫通部（図示せず）を有し、かつ、コンバータチャンバ２７の圧力よりも高い圧力が生じた場合にピストン１９の軸方向運動に基づき摩擦ライニング２２が次第にスリップしかつ最終的に完全に持ち上げられるような圧力が形成され、これにより、ケーシング９から駆動軸２が切り離されかつトルクコンバータが遮断される。前記摩擦ライニングは、多数の個々の摩擦ライニング及び／又は摩擦ライニング冷却のための最小流のコンバータ媒体を保証する表面組織を有する種々の摩擦ライニングから形成できる。
【００２９】
特に有利には分離クラッチ２０は（図示のように）電気的な機械を備えた実施例において使用され、該機械のうち実施例では、ケーシング９を取り囲んでケーシング９に溶接された保持体３２に配置されているロータ２９のみが図示されていて、これに対してステータは駆動ユニット及び／又は伝動装置の回転不能の定置の部分に固定されている。慣性モーメントを増大するために、ロータ２９は、ケーシング部分８の円錐形の領域２１の経過に適合した付加的な回転質量３０を備えていてかつ該回転質量に、保持体３２に係合する一貫したねじ３１によってねじ締結されている。
【００３０】
電気的な機械が作動した場合には、ケーシング９は分離クラッチ２０が定義されない場合に、即ちまだ摩擦結合を生ぜしめない場合に回転しかつケーシング、有利にはコンバータ頚部３３に結合されるオイルポンプを駆動する。オイルポンプは、チャンバ２４内に高圧を供給しかつ分離クラッチ２０を開放する。ケーシング９が駆動ユニットをスタートさせるために十分な運動量を有する場合には、チャンバ２４内の圧力が減圧されかつ分離クラッチ２０が閉鎖される。これによって、ケーシング９との摩擦結合が得られかつ駆動軸２が一緒に回転しひいては駆動ユニットがスタートされる。駆動ユニットが回転した場合には、電気的な機械は電流発生器として使用される。電気的な機械が自動車用の単一の駆動源として使用される場合には、分離クラッチ２０は常時開放状態で維持される。
【００３１】
コンバータ２８を架橋するためにコンバータロックアップクラッチ３４が設けられていて、該コンバータロックアップクラッチは、少なくとも１つの摩擦ライニング３７を備えたピストン３５を有していて、前記摩擦ライニングは、摩擦ライニング冷却のために最小流のコンバータ媒体を保証する表面組織を有していてかつ同様に摩擦ライニング３７を支持する半径方向外側領域で円錐形に成形されている。このためにピストン３５は、タービン羽根車の方向に向いた軸方向の成形部３８によってタービンボス１４に沿って軸方向にシフト可能にかつ回動可能に支承されてセンタリングされている。この場合、タービンボスの半径方向でエンボス加工されたショルダ３９がストッパを形成する。
【００３２】
コンバータロックアップクラッチ３４を開放するためにチャンバ５２を負荷するためのコンバータ媒体の供給は、伝動装置入力軸６と案内羽根車管片５４との間のギャップ５３を介して行われる。コンバータロックアップクラッチ３４を閉鎖するための圧力は、案内羽根車管片５４とコンバータ頚部３３との間の環状ギャップ５５においてコンバータ媒体をコンバータチャンバ２７に供給することによって行われる。分離クラッチ２０を閉鎖するために、チャンバ２４に比して高い圧力がチャンバ２７，５２内で生ぜしめられる。所望のスリップをもってコンバータロックアップクラッチ３４を作動するために、チャンバ３４，２７内の圧力が変えられ、この場合、チャンバ３４，２７内の全圧力は、分離クラッチ２０が閉鎖状態で維持されるように、大きく選ばれる。クラッチ２０，３４を制御するためのチャンバ２４，２７，３４の圧力領域のための一例の基準値は以下の表で表される。
【００３３】
【表１】
Figure 0004605676
【００３４】
ピストン３５はその半径方向輪郭に関しほぼタービン羽根車１３を模倣していてかつ半径方向でみてピストン１９の方向への最大の軸方向の広がり範囲に成形部４０を有していて、該成形部内にはダンパ装置４１に付属する蓄力部材４２がはめ込まれていてかつ蓄力部材によってピストン３５が負荷されるので、ピストン３５は成形部４０によって蓄力部材４２用の切欠き４４を備えた環状のディスク部分４３と結合されて、ダンパ装置の入力部材として作用する。前記ディスク部分にはピストンがスペーサピン（図示せず）を介して結合されている。出力部材は、蓄力部材４２用の切欠き４６を備えた、軸方向で間挿されたフランジ４５によって形成されている。フランジは内周面で内歯４７によって回動遊びを形成してタービンボス１４の外歯４８に係合している。これによって、周方向に亘って分配された蓄力部材４２の作用に抗したピストン３５とタービンボス１４との間の制限された相対的な回動性が生ぜしめられひいては摩擦装置４９と関連して発生する回転振動が減衰せしめられる。
【００３５】
タービンボス１４は、噛合い歯を用いて伝動装置入力軸６に回転連動式に結合されていてかつ結合フランジ３に対して軸方向でストッパ５１により間隔をおいて保持されていてかつ案内羽根車管片に対してシール５６を用いてシールされている。シール５６の半径方向外側では、タービンボス１４にタービン羽根車１３を受容するための半径方向外向きのフランジ部分５７が設けられていて、該フランジ部分はこのために、フランジ部分５７とは反対側のタービン羽根車側に周方向に亘って補強リング５８を設置して例えばパルス溶接法（Impulsschweissverfahren）で固定されている。タービン羽根車は、軸方向内側で案内羽根車５９に対して回動可能に軸受け６０によって支持されていて、この場合、案内羽根車５９は軸受け６１によってポンプ羽根車に軸方向で支持されかつフリーホイル６２及びフリーホイルの半径方向内側に配置されたフランジ部分６３を介して噛合い歯６４によって回動不能に案内羽根車管片を取り囲んで配置されている。
【００３６】
第１図の力伝達装置１の実施例に類似した第２図で図示の力伝達装置１０１の実施例は、以下の異なる特徴を有している。
【００３７】
分離クラッチ１２０及びコンバータロックアップクラッチ１３４の摩擦ライニング１２３，１６５を受容するための装置として、フランジ１６６が設けられていて、該フランジは、トルクコンバータ１２８のケーシング１０９に回動不能に結合されていてかつ両側面に両クラッチ１２０，１３４の摩擦ライニング１２２，１３７用の摩擦面１２３，１６５を有している。フランジ１６６は、円錐形にタービン羽根車１１３とは反対側に形成されていて、ピストン１１９，１３４はフランジの経過に相応して形成され、この場合軸方向でシフト可能なピストン１１９は、所要の圧力を生ぜしめてコンバータ媒体によりチャンバ１２４を負荷することにより開放される。本実施例により、両クラッチ１２０，１３４の別個の制御及び操作が可能であるので、分離クラッチ１２０の開放状態でコンバータロックアップクラッチ１３４が閉鎖されるか又はスリップ運転で作動される。更に、分離クラッチをスリップさせて作動することもできる。
【００３８】
上述の実施例に類似した第３図で図示の実施例では、力伝達装置２０１は互いに無関係に制御可能な２つのクラッチ２２０，２３４を有していて、該両クラッチは摩擦ライニング２２２，２３７によって、ケーシング２０９の駆動側のケーシング部分２０８の対応する摩擦面２２３，２６５において場合によっては摩擦結合を生ぜしめる。分離クラッチの摩擦面２２３は、コンバータロックアップクラッチ２３４用の摩擦面２６５の半径方向内側に位置していて、この場合、両摩擦面は円錐形に形成されかつ横断面でみて回転軸線２７０に立設された垂線と摩擦面の経過との間で角度α（１００度＜α＜１１０度）が形成される。このような形式でコンバータロックアップクラッチにおいて測定される角度α′は１３０度＜α′＜１４０度の範囲にある。角度α，α′は、摩擦面２２３，２６５に対する摩擦ライニング２２２，２３７の、遠心力に基づき増大せしめられた圧着力の高さのための基準となる。
【００３９】
第４図で図示の本発明による力伝達装置３０１の別の実施例では、コンバータロックアップクラッチ及び分離クラッチとして単一のクラッチ３２０が使用され、この場合、軸方向にシフト可能なＵ字形横断面の制御フランジ３６７にクラッチ３２０のピストン３１９が配置されていて、前記制御フランジは、半径方向内側の脚部３６９によってタービンボス３１４の、駆動側に向けて開放された中空円筒状の切欠き３７１内にセンタリングされていてかつシール３７０ａ，３７０ｂを用いてチャンバ３６８を形成している。チャンバ３６８は、供給孔３７２を介して中空作孔された伝動装置入力軸３７３からコンバータ媒体を供給されかつ圧力負荷により制御フランジ３６７をピストン３１９とケーシング部分３０８とによって形成されるチャンバ３２４の圧力に抗して軸方向にシフトせしめるか又はチャンバ３２４内の圧力が増大した場合に制御フランジ３６７が押し戻される。
【００４０】
この軸方向のシフトによってピストン３１９は、駆動側のストッパ位置で半径方向外側の脚部３７５の軸方向に突出する内歯３７４によって結合フランジ３０３の外歯３７６に形状結合されひいては駆動軸３０２に摩擦結合又は伝力結合されしかも他方のストッパ位置で外歯３７７によってタービンボス３１４の内歯３７８に形状結合される。前記外歯３７７は、ダンパ装置３４２の出力部材３４５用の噛合い歯としても用いられるので、ダンパ装置は両連結状態（分離クラッチ状態及びコンバータロックアップクラッチ状態）で作用する。
【００４１】
駆動ユニットをスタートさせようとする場合には、電気的な機械のロータ３２９がケーシング３０９及び該ケーシングと共にポンプ羽根車及び後続のオイルポンプを回転させ、該オイルポンプは、チャンバ３２４，３６８を圧力負荷しひいてはクラッチ３２０を開放しかつ制御フランジ３６７を駆動側の方向への軸方向シフトによって結合フランジ３０３と形状結合させる。駆動ユニットをスタートさせるために運動量が十分である場合には、クラッチ３２０はチャンバ３２７の圧力負荷によって閉鎖されかつ駆動ユニットがスタートされる。この場合、ケーシング部分３０８と結合フランジ３０３との間に配置されたフリーホイル３７９は空転する。
【００４２】
駆動ユニットがスタートした場合には、チャンバ３６８内の圧力が減少しかつチャンバ３２７内の圧力が減少しもしくはチャンバ３２４内の圧力が増大しかつ制御フランジ３６７が軸方向シフトによりタービンボス３１４と形状結合されかつクラッチ３２０が開放される。トルクコンバータ３２８を架橋しようとする場合には、チャンバ３２７の圧力負荷によってクラッチ３２０が閉じられるかもしくは差異を付けた圧力負荷によってスリップ運転で作動される。
【００４３】
本発明により提示された特許請求の範囲は、広範の特許防護を得るための先入観のない形式的な提案である。本願出願人は、これまで明細書及び/又は図面でのみ開示された特徴以外の別の特徴を請求することを保留する。
【００４４】
従属請求項で記載の構成によって本発明の別の構成が可能である。しかし、従属請求項の独自の特徴を放棄するものではない。
【００４５】
従属請求項の構成によって、その他の請求項とは無関係な独自の構成が得られる。
【００４６】
本発明は図示の実施例に限定されるものではない。むしろ本発明の範囲において種種の変更及び修正が可能である。明細書及び図面並びに請求の範囲記載の特徴及びエレメント並びにプロセスステップに関連して、個々に及び組み合わせて発明性を有する変化構成、エレメント、組み合わせ及び/又は材料も可能である。組み合わされた特徴により、新たな構成並びに新たなプロセスステップもしくはプロセスステップ順序、特に製作、チェック及び作業プロセスが得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による力伝達装置を部分的に示した図。
【図２】本発明による力伝達装置を部分的に示した別の実施例図。
【図３】本発明による力伝達装置を部分的に示した別の実施例図。
【図４】本発明による力伝達装置を部分的に示した別の実施例図。
【符号の説明】
１ 力伝達装置
２，３０２ 駆動軸
３，３０３ 結合フランジ
６ 伝動装置入力軸
８ ケーシング部分
９，１０９，２０９，３０９ ケーシング
１２ ポンプ羽根車
１３ タービン羽根車
１５ フランジ部分
１９，３５，１１９，３１９ ピストン
２０ 分離クラッチ
２２，３７，１２２，１３７，２２２，２３７ 摩擦ライニング
２４，５２，３２４ チャンバ
２８ トルクコンバータ
２９ ロータ
３０ 回転質量
３４，１３４ コンバータロックアップクラッチ
４１ ダンパ装置
５９ 案内羽根車
１２３，１６５ 摩擦面
１６６ フランジ
２２０，２３４，３２０ クラッチ
３６７ 制御フランジ
３７４ 内歯
３７６ 外歯
３７９ フリーホイル

Claims (28)

  1. 特に自動車用の力伝達装置であって、該力伝達装置が、駆動軸を備えた内燃機関のような駆動ユニットと、伝動装置入力軸を備えた速度変換伝動装置と、駆動ユニットと速度変換伝動装置との間に配置された、流体動力学的なトルクコンバータ又はフェッチンガー・クラッチのような流体クラッチとを有していて、該クラッチが少なくとも、駆動側に連結されるポンプ羽根車と、被駆動側に連結されるタービン羽根車と、場合によってはポンプ羽根車とタービン羽根車との間に配置された案内羽根車と、ポンプ羽根車に不動に連結されかつタービン羽根車を収容するケーシングとから構成されている形式のものにおいて、ケーシングが、ケーシング内に配置された少なくとも１つの分離クラッチによって、駆動ユニットから連結解除可能であり、ケーシングに、少なくともロータとステータとから成る電気的な機械が回転連動式に結合されており、分離クラッチが、少なくとも１つの摩擦ライニングを備えており、かつ駆動ユニットに回転連動式に結合される軸方向にシフト可能なピストンから構成されていて、該ピストンが、軸方向の所定のシフト行程領域でケーシング又はケーシングに不動に結合される構成部材に対して連結及び連結解除可能であることを特徴とする、力伝達装置。
  2. ロータが、不動にケーシングに結合されており、ステータが、回動不能に駆動ユニット又は被駆動ユニットのケーシング部分に結合されている、請求項１記載の力伝達装置。
  3. ロータに、付加的な回転質量が配置されている、請求項１又は２記載の力伝達装置。
  4. ピストンが、ケーシング内に突入する駆動軸部分に固定されている、請求項１記載の力伝達装置。
  5. ピストンが、圧力媒体制御装置によって制御される、請求項１又は４記載の力伝達装置。
  6. 圧力媒体制御装置が、少なくとも電気的なポンプから構成されている、請求項５記載の力伝達装置。
  7. 軸方向の所定のシフト行程が、半径方向でピストンとケーシング内に突入する駆動軸部分との間に位置する弾性的な環状部分によって可能にされている、請求項１から６までのいずれか１項記載の力伝達装置。
  8. ピストンの軸方向のシフトが、周方向に亘って配置された少なくとも３つの板ばねの作用に抗して行われ、前記板ばねが、それぞれ該板ばねの周方向側の一端でピストンにかつ他端で軸方向で隣接する駆動部分に固定されている、請求項１から７までのいずれか１項記載の力伝達装置。
  9. ピストン、ケーシング及び駆動軸の突入部分が、ケーシングに摩擦ライニングが接触した場合に、圧力負荷可能な閉じられた第１のチャンバを形成しており、圧力負荷された場合に摩擦ライニングがケーシングから持ち上げられかつこれにより駆動軸とケーシングとの間の力の流れが分離されるようになっている、請求項１から８までのいずれか１項記載の力伝達装置。
  10. ケーシングに、トルクコンバータを架橋するために設けられる別のコンバータロックアップクラッチが連結可能であり、該コンバータロックアップクラッチが、ケーシングと速度変換伝動装置の伝動装置入力軸との間の摩擦結合を生ぜしめるようになっている、請求項１から９までのいずれか１項記載の力伝達装置。
  11. コンバータロックアップクラッチが、被駆動軸に回転連動式に結合される、摩擦ライニングを支持する軸方向にシフト可能なピストンから構成されている、請求項１０記載の力伝達装置。
  12. コンバータロックアップクラッチのピストンの摩擦ライニングが、分離クラッチのピストンとの摩擦結合手段を成している、請求項１又は１１記載の力伝達装置。
  13. 両ピストンが、圧力負荷可能な第２のチャンバを形成していて、該チャンバが、圧力負荷された場合に、コンバータロックアップクラッチのピストンの摩擦ライニングを分離クラッチのピストンから連結解除するようになっている、請求項１、１１又は１２のいずれか１項記載の力伝達装置。
  14. 第２のチャンバが、第１のチャンバの圧力とは異なる圧力で負荷されるようになっている、請求項１３記載の力伝達装置。
  15. ケーシングの外周部に、コンバータロックアップクラッチのピストン及び分離クラッチのピストンの摩擦ライニング用の摩擦面として用いられる手段が設けられている、請求項１又は１１記載の力伝達装置。
  16. 外周部に設けられる手段として、半径方向内向きの少なくとも１つの環状のフランジ部分が設けられていて、該フランジ部分が、コンバータロックアップクラッチのピストン及び分離クラッチのピストンの少なくとも一方の摩擦ライニング用の摩擦面として用いられる、請求項１５記載の力伝達装置。
  17. 分離クラッチの摩擦ライニングが、コンバータロックアップクラッチの摩擦ライニングの半径方向内側に配置されている、請求項１、１１、１２、１３、１４、１５又は１６のいずれか１項記載の力伝達装置。
  18. 駆動軸に立設された垂線に対して測定される、分離クラッチの摩擦ライニングの設定角αが、コンバータロックアップクラッチの少なくとも１つの摩擦ライニングの設定角よりも小さい、請求項１、１１、１２、１３、１４、１５、１６又は１７のいずれか１項記載の力伝達装置。
  19. 摩擦ライニングの設定角が、９０度≦α＜１８０度、有利には１２０度≦α≦１７０度である、請求項１８記載の力伝達装置。
  20. 少なくとも１つのクラッチが、分離クラッチ及びコンバータロックアップクラッチとして使用される、請求項１から１９までのいずれか１項記載の力伝達装置。
  21. 少なくとも１つのクラッチが軸方向にシフト可能でありかつ該クラッチを介して、ケーシング内に突入する駆動軸もしくはケーシングに不動に結合された構成部分との形状結合手段が形成されるか又は速度変換伝動装置の伝動装置入力軸との摩擦結合手段が形成される、請求項２０記載の力伝達装置。
  22. クラッチのピストンが、第１のチャンバの圧力よりも高圧で形状結合手段を形成する制御片を負荷することにより、駆動ユニットの方向にシフトされかつ駆動軸との形状結合を生ぜしめるようになっており、前記ピストンが、第１のチャンバよりも低圧の場合に、制御片を軸方向で伝動装置入力軸の方向に移動させかつ伝動装置入力軸との形状結合を生ぜしめるようになっている、請求項２０又は２１記載の力伝達装置。
  23. 駆動ユニットにより駆動軸を介して導入されるトルクが、クラッチ開放時に駆動軸とケーシングとの間に配置されたフリーホイルを用いてケーシングに導入されるようになっている、請求項２０から２２までのいずれか１項記載の力伝達装置。
  24. タービン羽根車と伝動装置入力軸との間にダンパ装置が作用している、請求項１から２３までのいずれか１項記載の力伝達装置。
  25. 駆動軸と伝動装置入力軸との間にダンパ装置が作用している、請求項１から２４までのいずれか１項記載の力伝達装置。
  26. 少なくとも１つの共通のダンパ装置が、タービン羽根車もしくはコンバータロックアップクラッチと伝動装置入力軸との間で作用している、請求項１から２５までのいずれか１項記載の力伝達装置。
  27. 共通のダンパ装置が、駆動軸とケーシングとの間で作用している、請求項１から２６までのいずれか１項記載の力伝達装置。
  28. 駆動軸を有する駆動ユニット、特に自動車の内燃機関をスタートさせるための方法であって、駆動ユニットに後置されて速度変換伝動装置が設けられており、この場合、速度変換伝動装置と駆動ユニットの間に、トルクコンバータ又はフェッチンガー・クラッチのような力伝達ユニットが配置されており、駆動ユニットが、力伝達ユニットのケーシングに収容されたクラッチを用いて力伝達ユニットに対して連結及び連結解除可能である形式のものにおいて、ケーシングに、少なくともロータとステータとから成る電気的な機械が回転連動式に結合されており、クラッチが、少なくとも１つの摩擦ライニングを備えており、かつ駆動ユニットに回転連動式に結合される軸方向にシフト可能なピストンから構成されていて、該ピストンが、軸方向の所定のシフト行程領域でケーシング又はケーシングに不動に結合される構成部材に対して連結及び連結解除可能であり、力伝達ユニットのケーシングに回転連動式に結合される電気的な機械を用いて、駆動ユニット連結解除時にクラッチ開放状態で力伝達ユニットの回転可能な回転質量を加速し、次いでクラッチを閉鎖しかつこれに従って駆動軸を回転し、これにより駆動ユニットをスタートさせることを特徴とする、駆動ユニットをスタートさせるための方法。
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