KR20080066024A - 차량 구동 트레인용 유체 역학적 토크 컨버터 장치 - Google Patents

차량 구동 트레인용 유체 역학적 토크 컨버터 장치 Download PDF

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마리오 데글러
슈테판 마이엔샤인
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루크 라멜렌 운트 쿠프룽스바우 베타일리궁스 카게
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Abstract

본 발명은 비틀림 진동 댐퍼(10)와, 임펠러(20), 터빈 휠(24), 고정자(22)로 형성된 컨버터 토러스(12) 및, 컨버터 록업 클러치(14)를 구비한 유체 역학적 토크 컨버터-장치(1)에 관한 것이며, 비틀림 진동 댐퍼(10)는 2개의 에너지 저장 장치(38, 40)를 포함한다. 청구범위 제1항의 특징부에 따라, 제1 에너지 저장 장치(38)는 토크 부하가 높을 때 브리지된다. 이러한 브리징은, 예컨대 원호형 스프링이 제1 에너지 저장 장치(38)로서 "로킹"됨으로써, 최대 제1 상대-비틀림각에 도달됨에 의해 실행된다. 이로써 회전 진동은, 부분 부하 영역 및, 제1 에너지 저장 장치(38)의 브리지로 인한 높은 토크 부하 시에도 양호하게 절연된다.
Figure P1020087011127
비틀림 진동 댐퍼, 에너지 저장 장치, 에너지 저장기, 제1 부품

Description

차량 구동 트레인용 유체 역학적 토크 컨버터 장치{HYDRODYNAMIC TORQUE CONVERTER DEVICE FOR AN AUTOMOTIVE DRIVE TRAIN}
본 발명은 제1 에너지 저장 장치 및 제2 에너지 저장 장치를 포함하는 비틀림 진동 댐퍼와, 컨버터 록업 클러치와, 임펠러, 터빈 휠 및 고정자로 형성된 컨버터 토러스를 포함하는 차량 구동 트레인을 위한 유체 역학적 토크 컨버터-장치에 관한 것이다.
독일 특허 출원 제DE 199 20 542 A1호의 도2로부터는, 제1 에너지 저장 장치 및 제2 에너지 저장 장치를 포함하는 비틀림 진동 댐퍼와, 컨버터 록업 클러치와, 임펠러, 터빈 휠 및 고정자로 형성된 컨버터 토러스를 포함하는 차량 구동 트레인을 위한 유체 역학적 토크 컨버터-장치가 이미 공지되어 있다. 여기에는 제1 에너지 저장 장치의 입력 부품과 출력 부품 및, 제2 에너지 저장 장치의 입력 부품과 출력 부품이 제공된다. 독일 특허 출원 제DE 199 20 542 A1호의 도2에 따라, 한편으로 비틀림각은 제1 에너지 저장 장치의 입력 부품과 출력 부품 사이에서 제한되며, 다른 한편으로 비틀림각은 제2 에너지 저장 장치의 입력 부품과 출력 부품 사이에서 제한된다. 독일 특허 출원 제DE 199 20 542 A1호의 도2는, 언급한 각각의 비틀림각의 제한을 통해, 더 큰 비틀림각의 경우 제1 또는 제2 에너지 저장 장치의 에너지 저장기가 브리지되어, 더 높은 토크 충격시 일어날 수 있는 유해한 작용에 대해 보호되는 것을 제시한다.
본 발명의 목적은, 차량의 부분 부하 작동에 양호하게 적합하도록, 차량 구동 트레인을 위한 유체 역학적 토크 컨버터-장치를 구성하는 것이다.
본 발명에 따라 특히 청구범위 제1항에 따른 유체 역학적 토크 컨버터-장치가 제안된다. 바람직한 실시예들은 종속항들의 대상이다.
특히 비틀림 진동 댐퍼와, 임펠러, 터빈 휠 및 고정자로 형성된 컨버터 토러스와, 컨버터 록업 클러치를 포함하는 유체 역학적 토크 컨버터-장치가 제안된다. 비틀림 진동 댐퍼는 제1 에너지 저장 장치 및 제2 에너지 저장 장치를 포함한다. 제1 에너지 저장 장치는 하나 또는 복수의 제1 에너지 저장기를, 제2 에너지 저장 장치는 하나 또는 복수의 제2 에너지 저장기를 포함한다.
제1 에너지 저장 장치의 입력 부품이 제공되며, 이는 제1 에너지 저장기의 그 해당 제1 단부에 대한 지지 또는 접촉을 위한 지지 영역을 형성한다. 또한 제1 에너지 저장 장치의 출력 부품이 제공되며, 이는 제1 에너지 저장기의, 제1 단부에 대향 배치된 제2 단부에 대한 지지 또는 접촉을 위한 지지 영역을 형성한다. 제2 에너지 저장 장치의 입력 부품이 제공되며, 이는 제2 에너지 저장기의 제1 단부의 지지 또는 접촉을 위한 지지 영역을 형성한다. 또한 제2 에너지 저장 장치의 출력 부품이 제공되며, 이는 제2 에너지 저장기의, 제1 단부에 대향 배치된 제2 단부의 지지 또는 접촉을 위한 지지 영역을 형성한다.
제1 에너지 저장 장치의 출력 부품에 대한, 제1 에너지 저장 장치의 입력 부품의 상대-비틀림각이 최대 제1 상대-비틀림각으로 제한되는 것이 제공된다. 또한 제2 에너지 저장 장치의 출력 부품에 대한 제2 에너지 저장 장치의 입력 부품의 상대-비틀림각이 최대 제2 상대-비틀림각으로 제한되는 것이 제공된다.
유체 역학적 토크 컨버터-장치 또는 비틀림 진동 댐퍼 또는 제1 에너지 저장 장치는, 제1 한계 토크보다 크거나 이와 같은 토크가 제1 에너지 저장 장치의 입력 부품으로부터 제1 에너지 저장 장치를 통해 제1 에너지 저장 장치의 출력 부품에 전달될 때 또는, 제1 한계 토크보다 크거나 이와 같은 토크가 제1 에너지 저장 장치에 인가될 때, 제1 에너지 저장 장치의 출력 부품에 대한, 최대 제1 상대-비틀림각에 상응하는, 제1 에너지 저장 장치의 입력 부품의 상대 비틀림이 주어지도록, 구성된다.
또한 유체 역학적 토크 컨버터-장치 또는 비틀림 진동 댐퍼 또는 제2 에너지 저장 장치는, 제2 한계 토크보다 크거나 이와 같은 토크가 제2 에너지 저장 장치의 입력 부품으로부터 제2 에너지 저장 장치를 통해 제2 에너지 저장 장치의 출력 부품에 전달될 때 또는, 제2 한계 토크보다 크거나 이와 같은 토크가 제2 에너지 저장 장치에 인가될 때, 제2 에너지 저장 장치의 출력 부품에 대한, 최대 제2 상대-비틀림각에 상응하는, 제2 에너지 저장 장치의 입력 부품의 상대 비틀림이 주어지도록, 구성된다.
본 발명에 따라, 특히 상기 제1 한계 토크가 제2 한계 토크보다 작은 것이 제시된다. 유체 역학적 토크 컨버터-장치 또는 그 비틀림 진동 댐퍼 또는 제1, 제2 에너지 저장 장치는, 언급한 제1 한계 토크가 언급한 제2 한계 토크보다 작도록 구성된다.
이로써, 특히 컨버터 록업 클러치가 폐쇄된 경우, 차량의 연료 소비 및/또는 상부 토크 영역에서의 회전 진동 또는 토크 충격의 절연 또는 감소가 특히 심하게 저하되지 않으면서, 부분 영역에서의 회전 진동 또는 토크 충격이 비교적 양호하게 절연 또는 감소될 수 있도록, 비틀림 진동 댐퍼가 구성되는 실시예를 위한 토대가 형성된다. 따라서, 특히 바람직하게는, 경우에 따라 제2 에너지 저장 장치의 제2 에너지 저장기와의 상호 작용 하에 부분 부하 영역에서 차량 엔진의 토크 충격을 양호하게 절연 또는 감소시키도록, 제1 에너지 저장 장치의 에너지 저장기가 설계된 경우에 대해 기초가 형성되며, 토크 부하가 더 높은 경우 최대 제1 비틀림각에 도달되고 제1 에너지 저장기는 브리지되므로, 엔진의 토크 충격은 제2 에너지 저장 장치에 의해서만 절연 또는 감소한다. 제2 에너지 저장 장치의 에너지 저장기는 바람직하게, 토크 부하가 더 높은 경우 토크 충격을 비교적 양호하게 절연 또는 감소시킬 수 있도록, 설계된다.
본 발명에 따른 유체 역학적 토크 컨버터-장치는 차량-구동 트레인을 위한 것이거나, 차량-구동 트레인의 부품일 수 있다.
특히, 비틀림 진동 댐퍼는 회전축을 중심으로 회전할 수 있다.
여기서 "컨버터 토러스"로 표현된 장치가 공개 문서에서는 부분적으로 "(유체 역학적 토크) 컨버터"로서 표현되는 것이 언급되며, "(유체 역학적 토크) 컨버터"의 개념은 공개 문서에서는, 비틀림 진동 댐퍼와, 컨버터 록업 클러치와, 임펠러, 터빈 휠 및 고정자로 형성된 장치 또는 본 발명의 용어로는 컨버터 토러스를 포함하는 장치를 위해서도 부분적으로 사용된다. 이러한 배경에 대해, 본 발명에서는 더 나은 구별을 위해 "(유체 역학적) 토크 컨버터-장치"와 "컨버터 토러스"의 개념이 사용된다.
제1 에너지 저장 장치의 출력 부품에 대한 제1 에너지 저장 장치의 입력 부품의 상대-비틀림각은, 특히 2개의 부품들 또는 비틀림 진동 댐퍼 또는 제1 에너지 저장 장치의 무부하 정지 위치일 때 주어지는, 언급한 2개의 부품들의 위치 또는 상대 위치에 대한 비교 시, 특히 비틀림 진동 댐퍼의 회전축의 원주 방향에 관해, 제1 에너지 저장 장치의 입력 부품이 제1 에너지 저장 장치의 출력 부품에 대해 비틀림 또는 선회되는 상대-비틀림각이며, 이러한 무부하 정지 위치에서 2개의 부품들의 상대-비틀림각은 특히 0°에 달한다. 제1 에너지 저장 장치의 출력 부품에 대한 제1 에너지 저장 장치의 입력 부품의 상대-비틀림각은 표현의 단순화를 위해, "제1 상대-비틀림각"으로도 표현된다.
제1 에너지 저장 장치의 입력 부품 또는 이 입력 부품에 회전 불가능하게 연결된 부품은 제2 부품으로서도 표현된다. 제1 에너지 저장 장치의 입력 부품은 예컨대 박판 또는 플랜지일 수 있다. 제2 에너지 저장 장치의 출력 부품은 예컨대 박판 또는 플랜지일 수 있다.
특히, 제1 에너지 저장 장치의 입력 부품이 비틀림 진동 댐퍼의 회전축을 중심으로 회전 가능하고, 제1 에너지 저장 장치의 출력 부품이 비틀림 진동 댐퍼의 회전축을 중심으로 회전 가능한 것이 제공되며, 무부하 정지 위치로부터 시작해서, 2개의 부품들 중 하나가 다른 하나의 부품에 대해서 비틀림 진동 댐퍼의 회전축을 중심으로 비틀림되면, 제1 상대-비틀림각은 변경된다. 제1 상대-비틀림각은 특히, 제1 에너지 저장 장치의 제1 에너지 저장기가 에너지를 수용하거나 저장된 에너지를 방출함으로써, 변경될 수 있다. 제1 상대-비틀림각은 최대 제1 상대-비틀림각을 통해서 제한된다. 이는 특히 제1 에너지 저장 장치의 출력 부품에 대한 제1 에너지 저장 장치의 입력 부품이, 임의의 큰 각을 중심으로 비틀림될 수 있는 것이 아니라, 최대 제1 상대-비틀림각에 상응하거나 최대 제1 상대-비틀림각인 상대-각을 중심으로 최대로 비틀림될 수 있을 때 그러하다.
제1 에너지 저장 장치의 입력 부품의 해당 지지 영역 및/또는 제1 에너지 저장 장치의 출력 부품의 지지 영역과, 제1 에너지 저장기의 제1 또는 제2 단부 사이에, 무부하 정지 위치일 때 제1 에너지 저장기가 부하를 받지 않으면서 입력 부품이 출력 부품에 대해서 비틀림될 수 있도록 유격이 주어질 수 있다. 이러한 실시예에서, 제1 에너지 저장 장치의 입력 부품과 출력 부품이, 제1 에너지 저장 장치의 제1 에너지 저장기의 접촉 없이 제1 에너지 저장 장치의 제1 에너지 저장기의 각각 하나의 해당 단부에 접촉할 때, 제1 상대-비틀림각은 특히 0°이다. 특히 바람직한 실시예에서, 제1 에너지 저장 장치의 입력 부품과 출력 부품의 지지 영역은 제1 에너지 저장기의 상응하는 단부에 접촉하며, 특히 제1 에너지 저장기가 접촉되지 않으면서, 서로에 대해 선회되지 않을 수 있다.
바람직한 실시예에서, 제1 에너지 저장 장치의 전체 제1 에너지 저장기는 서로 병렬로 접속된다. 또한 제1 에너지 저장 장치의 제1 에너지 저장기가 병렬로 접속되고, 이로써 형성되어 병렬로 접속된 상기 병렬 회로의 분기 내에 제1 에너지 저장기가 직렬로 접속되는 것도 제시될 수 있다. 또한 무부하 정지 위치로부터, 제1 에너지 저장 장치의 토크 부하가 증가함에 따라, 우선 하나의 제1 에너지 저장기만이 접촉되며, 사전 설정된 토크 부하로부터, 추가로 다른 제1 에너지 저장기가 접촉될 수 있고, 이는 예컨대 2단 또는 3단으로 형성될 수 있거나, 3단 이상으로도 형성될 수 있다.
제2 에너지 저장 장치의 출력 부품에 대한 제2 에너지 저장 장치의 입력 부품의 상대-비틀림각은, 특히 2개의 부품들 또는 비틀림 진동 댐퍼 또는 제2 에너지 저장 장치의 무부하 정지 위치일 때 주어지는, 언급한 2개의 부품들의 위치 또는 상대 위치에 대한 비교 시, 특히 비틀림 진동 댐퍼의 회전축의 원주 방향에 관해, 제2 에너지 저장 장치의 입력 부품이 제2 에너지 저장 장치의 출력 부품에 대해 비틀림 또는 선회되는 상대-비틀림각이며, 이러한 무부하 정지 위치에서 2개의 부품들의 상대-비틀림각은 특히 0°에 달한다. 제2 에너지 저장 장치의 출력 부품에 대한 제2 에너지 저장 장치의 입력 부품의 상대-비틀림각은 표현의 단순화를 위해, "제2 상대-비틀림각"으로도 표현된다.
제2 에너지 저장 장치의 입력 부품은 예컨대 박판 또는 플랜지일 수 있다. 제2 에너지 저장 장치의 출력 부품 또는, 입력 부품에 회전 불가능하게 연결된 부품은 제3 부품으로서도 표현된다. 제2 에너지 저장 장치의 출력 부품은 예컨대 박판 또는 플랜지일 수 있다.
특히, 제2 에너지 저장 장치의 입력 부품이 비틀림 진동 댐퍼의 회전축을 중심으로 회전 가능하고, 제2 에너지 저장 장치의 출력 부품이 비틀림 진동 댐퍼의 회전축을 중심으로 회전 가능한 것이 제공되며, 무부하 정지 위치로부터 시작해서, 2개의 부품들 중 하나가 다른 하나의 부품에 대해서 비틀림 진동 댐퍼의 회전축을 중심으로 비틀림되면, 제2 상대-비틀림각은 변경된다. 제2 상대-비틀림각은 특히, 제2 에너지 저장 장치의 제2 에너지 저장기가 에너지를 수용하거나 저장된 에너지를 방출함으로써, 변경될 수 있다. 제2 상대-비틀림각은 최대 제2 상대-비틀림각을 통해서 제한된다. 이는 특히, 제2 에너지 저장 장치의 출력 부품에 대한 제2 에너지 저장 장치의 입력 부품이, 임의의 큰 각을 중심으로 비틀림될 수 있는 것이 아니라, 최대 제2 상대-비틀림각에 상응하거나 최대 제2 상대-비틀림각인 상대-각을 중심으로 최대로 비틀림될 수 있을 때 그러하다.
제2 에너지 저장 장치의 입력 부품의 해당 지지 영역 및/또는 제2 에너지 저장 장치의 출력 부품의 지지 영역과, 제2 에너지 저장기의 제1 또는 제2 단부 사이에, 무부하 정지 위치일 때 제2 에너지 저장기가 부하를 받지 않으면서 입력 부품이 출력 부품에 대해서 비틀림될 수 있도록 유격이 주어질 수 있다. 이러한 실시예에서, 제2 에너지 저장 장치의 입력 부품과 출력 부품이, 제2 에너지 저장 장치의 제2 에너지 저장기의 접촉 없이 제2 에너지 저장 장치의 제2 에너지 저장기의 각각 하나의 해당 단부에 접촉할 때, 제2 상대-비틀림각은 특히 0°일 수 있다. 특히 바람직한 실시예에서, 무부하 정지 위치일 때 제2 에너지 저장 장치의 입력 부품과 출력 부품의 지지 영역은 제2 에너지 저장기의 상응하는 단부에 접촉하며, 특히 제2 에너지 저장기가 접촉되지 않으면서, 서로에 대해 선회되지 않을 수 있다.
바람직한 실시예에서, 제2 에너지 저장 장치의 전체 제2 에너지 저장기는 서로 병렬로 접속된다. 또한 제2 에너지 저장 장치의 제2 에너지 저장기가 병렬로 접속되고, 이로써 형성되어 병렬로 접속된 상기 병렬 회로의 분기 내에 제2 에너지 저장기가 직렬로 접속되는 것도 제시될 수 있다. 또한 무부하 정지 위치로부터, 제2 에너지 저장 장치의 토크 부하가 증가함에 따라, 우선 하나의 제2 에너지 저장기만이 접촉되며, 사전 설정된 토크 부하로부터, 추가로 다른 제2 에너지 저장기가 접촉될 수 있고, 이는 예컨대 2단 또는 3단으로 형성될 수 있거나, 3단 이상으로도 형성될 수 있다.
컨버터 록업 클러치, 제1 에너지 저장 장치 및 제2 에너지 저장 장치는 특히, 제1 에너지 저장 장치가 컨버터 록업 클러치와 제2 에너지 저장 장치 사이에 있도록, 직렬 접속된다.
특히 제1 에너지 저장 장치의 출력 부품은 제2 에너지 저장 장치의 입력 부품에 회전 불가능하게 연결되는 것이 제시된다. 제1 에너지 저장 장치의 출력 부품은 예컨대 제2 에너지 저장 장치의 입력 부품에 일체로 형성될 수 있다. 또한, 제1 에너지 저장 장치의 출력 부품과 제2 에너지 저장 장치의 입력 부품은 예컨대 리벳, 볼트, 핀 또는 용접과 같은 적절한 연결 수단에 의해서 회전 불가능하게 서로 연결되는 별도의 부품일 수 있다. 또한 제1 에너지 저장 장치의 출력 부품과 제2 에너지 저장 장치의 입력 부품 사이에, 제1 에너지 저장 장치의 출력 부품이 제2 에너지 저장 장치의 입력 부품에 회전 불가능하게 연결되도록, 하나 또는 복수의 부품들이 제공될 수 있으며, 이를 위해 상응하는 부품들을 각각 회전 불가능하게 연결시키는, 언급한 유형의 적절한 연결 수단이 제공될 수 있다.
제1 에너지 저장 장치와 제2 에너지 저장 장치 사이에 바람직하게는, 이들 2개의 에너지 저장 장치에 직렬로 접속된 제1 부품이 제공되며, 이는 중간 부품으로도 표현된다. 이러한 중간 부품은 예컨대 제1 에너지 저장 장치의 출력 부품 및/또는 제2 에너지 저장 장치의 입력 부품 또는, 제1 에너지 저장 장치의 출력 부품및 제2 에너지 저장 장치의 입력 부품과 상이한 부품 즉, 상기 출력 부품 또는 입력 부품에 회전 불가능하게 연결된 부품일 수 있다. 특히 제1 에너지 저장 장치로부터 중간 부품을 통해 제2 에너지 저장 장치에 토크가 전달될 수 있다. 특히 바람직한 실시예에서, 터빈 또는 터빈 휠은 중간 부품에 회전 불가능하게 연결된 외부 터빈 쉘을 포함한다.
바람직하게 제1 에너지 저장기는 나선형 스프링 또는 원호형 스프링이다. 바람직하게, 제2 에너지 저장기는 나선형 스프링 또는 직선 스프링 또는 직선 압축 스프링이다. 특히 바람직한 실시예에서 제1 에너지 저장기는 나선형 스프링 또는 원호형 스프링이며 제2 에너지 저장기는 나선형 스프링 또는 직선 스프링이다. 바람직한 실시예에서, 제1 에너지 저장기 및/또는 제2 에너지 저장기는 압축 스프링이며 또는, 제1 에너지 저장기 및/또는 제2 에너지 저장기는 각각 압축 스프링으로서 작용한다.
바람직한 실시예에 따라, 제2 에너지 저장 장치를 위한 제2 상대-비틀림각-제한 장치가 제공되며, 이에 의해 제2 에너지 저장 장치의 제2 에너지 저장기의 로킹이 방지된다. 특히, 제2 상대-비틀림각-제한 장치에 의해 제2 상대-비틀림각이 최대 제2 상대-비틀림각으로 제한되는 것이 제공된다. 제2 상대-비틀림각-제한 장치는 예컨대, 제2 에너지 저장 장치의 출력 부품에 제공된 그루브 또는 긴 홀에 맞물리는 볼트 또는 핀 등이 제2 에너지 저장 장치의 입력 부품에 고정되도록 형성될 수 있으므로, 제2 에너지 저장 장치의 출력 부품에 대해, 최대 제2 상대-비틀림각에 상응하는 제2 에너지 저장 장치의 상대 비틀림의 경우, 볼트 또는 핀이 그루브 단부 또는 긴 홀 단부로 형성된 정지부에 정지함으로써, 제2 상대-비틀림각의 (추가의) 확대가 방지된다.
또한 제1 에너지 저장 장치를 위한 제1 상대-비틀림각-제한 장치가 제공될 수 있으며, 이에 의해 제1 에너지 저장 장치의 제1 에너지 저장기의 로킹이 방지되고 상기 제한 장치는 제2 상대-비틀림각-제한 장치에 상응하게 형성된다. 특히 바람직하게, 제1 에너지 저장기가 원호형 스프링으로서 구성될 때, 제1 에너지 저장기의 로킹은 방지되지 않으며, 제1 에너지 저장 장치의 제1 에너지 저장기가 로킹 또는 실질적으로 로킹될 때, 제1 에너지 저장 장치의 입력 부품과 제1 에너지 저장 장치의 출력 부품 사이에 최대 제1 상대-비틀림각이 주어진다.
최대 제2 상대-비틀림각이 최대 제1 상대-비틀림각보다 더 큰 것이 제시될 수 있다. 특히 바람직하게 최대 제1 상대-비틀림각이 최대 제2 상대-비틀림각보다 더 크다.
유체 역학적 토크 컨버터-장치 또는 비틀림 진동 댐퍼 또는 제1 에너지 저장 장치는 바람직하게, 제1 한계 토크가 50Nm보다 크고 500Nm보다 작도록, 바람직하게 50Nm보다 크고 400Nm보다 작도록, 바람직하게 50Nm보다 크고 400Nm보다 작도록, 바람직하게 50Nm보다 크고 300Nm보다 작도록, 바람직하게 100Nm보다 크고 300Nm보다 작도록, 바람직하게 150Nm보다 크고 250Nm보다 작도록, 구성된다. 예컨대 제1 한계 토크는 실질적으로 200Nm에 달한다.
특히 바람직한 실시예에 따라, 유체 역학적 토크 컨버터-장치 또는 비틀림 진동 댐퍼 또는 제1 및 제2 에너지 저장 장치는, 제2 한계 토크가 제1 한계 토크의 1.25배보다 크도록, 바람직하게는 제1 한계 토크의 1.5배보다 크도록, 바람직하게는 제1 한계 토크의 1.75배보다 크도록, 바람직하게는 제1 한계 토크의 2배보다 크도록, 바람직하게는 제1 한계 토크의 2.5배보다 크도록, 바람직하게는 제1 한계 토크의 3배보다 크도록, 바람직하게는 제1 한계 토크의 3.5배보다 크도록, 바람직하게는 제1 한계 토크의 4배보다 크도록, 바람직하게는 제1 한계 토크의 4.5배보다 크도록, 바람직하게는 제1 한계 토크의 5배보다 크도록, 바람직하게는 제1 한계 토크의 6배보다 크도록 구성된다.
제2 한계 토크는 300Nm보다 크고, 바람직하게는 350Nm보다 크며, 바람직하게는 400Nm보다 크고, 바람직하게는 450Nm보다 크며, 바람직하게는 500Nm보다 크고, 바람직하게는 550Nm보다 크며, 바람직하게는 600Nm보다 크고, 바람직하게는 650Nm보다 크며, 바람직하게는 700Nm보다 크고, 바람직하게는 750Nm보다 크며, 바람직하게는 800Nm보다 크고, 바람직하게는 850Nm보다 크며, 바람직하게는 1000Nm보다 클 수 있다.
바람직한 실시예에서, 제2 에너지 저장 장치의 스프링율이 제1 에너지 저장 장치의 스프링율의 1.25배보다 크며, 바람직하게는 1.5배보다 크고, 바람직하게는 2배보다 크며, 바람직하게는 3배보다 크고, 바람직하게는 3.5배보다 크며, 바람직하게는 2.5배보다 크고, 바람직하게는 4.5배보다 크며, 바람직하게는 5배보다 크고, 바람직하게는 6배보다 크며, 바람직하게는 7배보다 크고, 바람직하게는 8배보다 큰 것이 제시된다.
바람직한 실시예에 따라, 유체 역학적 토크 컨버터-장치는 엔진을 포함하는 차량-구동 트레인을 위한 것이며, 제2 한계 토크는 엔진의 최대 엔진 토크보다 더 크다. 마찬가지로 바람직한 대안 실시예에 따라, 유체 역학적 토크 컨버터-장치는 엔진을 포함하는 차량-구동 트레인을 위한 것이며, 제2 한계 토크는 엔진의 최대 엔진 토크보다 작다. 특히 앞서 언급한 2개의 실시예들 중 각각 하나와의 결합 형태 시에도, 제2 한계 토크는 엔진의 최대 엔진 토크에 상응할 수 있다. 출원인은, 엔진 및 본 발명에 따른 유체 역학적 토크 컨버터-장치를 구비한 차량-구동 트레인에 적합한 청구범위를 형성할 가능성을 갖고 있다. 특히 제2 한계 토크에 대한, 엔진의 최대 엔진 토크는 앞서 언급한 방식으로 작용한다. 이와 같이 본 발명에 따른 차량-구동 트레인의 토크 컨버터-장치는 본 발명에 따라, 특히 본 발명의 변형예에 따라 형성될 수 있다.
이하에서는 본 발명의 실시예들이 도면에 의해 설명된다.
도1은 본 발명에 따른 유체 역학적 토크 컨버터-장치의 제1 실시예의 도면이다.
도2는 본 발명에 따른 유체 역학적 토크 컨버터-장치의 제2 실시예의 도면이다.
도3은 본 발명에 따른 유체 역학적 토크 컨버터-장치의 제3 실시예의 도면이다.
도4는 본 발명에 따른 유체 역학적 토크 컨버터-장치의 제4 실시예의 도면이다.
도5는 본 발명에 따른 유체 역학적 토크 컨버터-장치의 제5 실시예의 도면이다.
도6은 본 발명에 따른 유체 역학적 토크 컨버터-장치의 제6 실시예의 도면이다.
도7은 본 발명에 따른 유체 역학적 토크 컨버터-장치의 제7 실시예의 도면이다.
도8은 본 발명에 따른 유체 역학적 토크 컨버터-장치의 제8 실시예의 도면이다.
도1 내지 도8은 본 발명에 따른 유체 역학적 토크-컨버터 장치(1)의 다양한 실시예들을 도시한다. 여기에 도시된 유체 역학적 토크 컨버터-장치(1)는 각각 차량-구동 트레인(2) 내에 통합될 수 있거나, 차량-구동 트레인(2)의 부품일 수 있다. 차량-구동 트레인(2)은 예컨대 본 발명에 따른 차량-구동 트레인(2)이다.
도1 내지 도8에 도시된 바와 같이, 유체 역학적 토크 컨버터-장치(2)는 비틀 림 진동 댐퍼(10)와, 펌프 휠(20), 터빈 휠(24) 및 고정자(22)로 형성된 컨버터 토러스(12) 및, 컨버터 록업 클러치(14)를 포함한다.
비틀림 진동 댐퍼(10), 컨버터 토러스(12) 및 컨버터 록업 클러치(14)는 컨버터 하우징(16) 내에 수용된다. 컨버터 하우징(16)은 실질적으로, 예컨대 엔진의 크랭크 샤프트 또는 엔진 출력 샤프트인 구동 샤프트(18)에 회전 불가능하게 연결된다.
공지된 방식으로, 컨버터 토러스(12)는 오일의 수용 또는 오일 관류를 위해서 제공되는 컨버터 토러스-내부 챔버 또는 토러스 내부(28)를 포함한다. 터빈 휠(24)은 외부 터빈 쉘(26)을 포함하며 이는, 토러스 내부(28)에 직접 접하면서 토러스 내부(28)의 제한을 위해 제공되는 벽 섹션(30)을 형성한다. 토러스 내부(28)에 직접 접한 벽 섹션(30)에는 외부 터빈 쉘(26)의 연장부(32)가 연결된다. 연장부(32)와 벽 섹션(30)은 일체로 형성되거나, 일체의 부품으로 제조된다. 이러한 연장부(32)는 직선 또는 환형으로 구성된 섹션(34)을 포함한다. 직선 또는 환형으로 구성된 연장부(32)의 섹션(34)은, 비틀림 진동 댐퍼(10)의 회전축(36)의 반경 방향으로 실질적으로 직선이며, 특히 환형 섹션으로서는, 회전축(36)에 대해 수직으로 놓인 평면에 위치하거나 이를 고정할 수 있다. 연장부(32)의 영역 또는, 직선 또는 환형으로 구성된 연장부(32)의 섹션(34)의 영역 내에, 연결 수단(도1 내지 도4의 도면 부호 52 또는 54, 도5 내지 도8의 304 비교)에 의해서, 토크 흐름 내에 접한 하나 또는 적어도 하나의 부품(도1 내지 도4의 도면 부호 50 또는, 도5의 도면 부호 310 또는, 도6 및 도7의 도면 부호 306 또는, 도8의 도면 부호 308 비교) 과의 회전 불가능한 연결이 형성된다. 이로써 터빈 또는 터빈 휠(24) 또는 외부 터빈 쉘(26)은 토크 흐름 내에서 하부에 접속된 부품에 회전 불가능하게 연결될 수 있다. 터빈 쉘(26)의 토크 흐름 내에서 하부에 접속된, 벽 섹션(30) 영역 내의 부품에 대한 외부 터빈 쉘(26)의 회전 불가능한 연결과 반대로, 용접에 의한 회전 불가능한 연결이 작용하는 한, 예컨대 벽 섹션(30)의 영역 또는 터빈의 블레이드의 영역 내의 열적 지연의 위험은 적어진다. 그러나 고려된 연결 수단의 선택은, 연장부(32)의 영역 내에서의 언급한 회전 불가능한 연결에 의해 확대된다.
비틀림 진동 댐퍼(10)는 제1 에너지 저장 장치(38)와 제2 에너지 저장 장치(40)를 포함한다. 제1 에너지 저장 장치(38) 및/또는 제2 에너지 저장 장치(40)는 특히 스프링 장치이다.
도1 내지 도8에 따른 실시예에서, 제1 에너지 저장 장치(38)는 회전축(36)을 중심으로 연장된 원주 방향으로, 특히 서로 떨어져서 배치된 복수의 제1 에너지 저장기(42), 특히 나선형 스프링 또는 원호형 스프링을 포함한다. 전체 제1 에너지 저장기(42)가 동일하게 구성되는 것이 제시될 수 있다. 또한 상이하게 구성된 제1 에너지 저장기(42)가 제공될 수도 있다.
제2 에너지 저장 장치(40)는, 특히 각각 나선형 스프링 또는 직선 스프링 또는 직선(압축) 스프링으로서 구성된 복수의 제2 에너지 저장기(44)를 포함한다. 바람직한 실시예에서, 모든 또는 복수의 제2 에너지 저장기(44)는 회전축(36)의 원주 방향에 대해서, 원주를 따라 서로 떨어져서 배치된다. 제2 에너지 저장기(44)가 각각 동일하게 구성되는 것이 제시될 수 있으나, 다양한 제2 에너지 저장기(44) 가 상이하게 구성될 수도 있다.
도1 내지 도8의 실시예에 따라, 제2 에너지 저장 장치(40)는 회전축(36)의 반경 방향에 대해, 제1 에너지 저장 장치(38)의 반경 방향 내부에 배치된다. 제2 에너지 저장 장치(40)는 제1 에너지 저장 장치(38)와 직렬로 접속된다. 비틀림 진동 댐퍼(10)는, 제1 및, 제2 에너지 저장 장치(38, 40) 사이에 배치되거나 에너지 저장 장치(38, 40)에 직렬로 접속된 제1 부품(46)을 포함한다. 예컨대 컨버터 록업 클러치(14)의 경우, 특히 토크는 제1 에너지 저장 장치(38)로부터 제1 부품(46)을 통해 제2 에너지 저장 장치(40)로 전달될 수 있으며, 제1 부품(46)은 이하에서 중간 부품(46)으로서도 표현될 수 있다.
제1 에너지 저장 장치(38), 제2 에너지 저장 장치(40) 및, 이들 2개의 에너지 저장 장치(38, 40) 사이에 제공된 중간 부품(46)에, 제2 부품(60) 및 제3 부품(62)이 직렬로 접속된다. 제2 부품(60)은 제1 에너지 저장 장치(38)의 입력 부품을, 제3 부품(62)은 제2 에너지 저장 장치(40)의 출력 부품을 형성한다. 이로써 제2 부품(60)으로부터 제1 에너지 저장 장치(38)로 도입된 토크는 제1 에너지 저장 장치(38)의 출력측에서 중간 부품(46)과 제2 에너지 저장 장치(40)를 통해 제3 부품(62)까지 전달될 수 있다. 도4 내지 도8에 따른 실시예에서, 제2 에너지 저장 장치(40)의 각각 2개의 제3 부품 또는 출력 부품(62)은 병렬로 접속되며 회전 불가능하게 서로 연결된다.
제1 에너지 저장 장치(38)의 출력 부품(300) 및, 제2 에너지 저장 장치(40)의 입력 부품(302)이 제공된다. 도1 내지 도3에 따른 실시예에서, 제1 에너지 저 장 장치(38)의 출력 부품(300)과 제2 에너지 저장 장치(40)의 입력 부품(302)은 분리된 부품이며, 예컨대 볼트 또는 핀을 포함하거나 이에 의해 형성된(도1 내지 도3 참조) 하나 또는 복수의 연결 수단(56 또는 58)에 의해서 회전 불가능하게 서로 연결된다. 도1 내지 도3에 따른 실시예에서 제1 에너지 저장 장치(38)의 출력 부품(300)은 종동 부품(50)에 의해서 형성되며, 이에 대해서는 이하에서 언급된다. 제2 에너지 저장 장치(40)의 입력 부품(302)은 도1 내지 도3에 따른 실시예에서, 중간 부품 또는 제1 부품(46)에 의해서 형성된다. 도4 내지 도8에 따른 실시예에서, 제1 에너지 저장 장치(38)의 출력 부품(300)과 제2 에너지 저장 장치(40)의 입력 부품(302)은, 여기서 제1 부품 또는 중간 부품(46)인 부품에 의해서 형성된다.
제1 에너지 저장 장치(38)의 입력 부품(60)은 지지 영역을 형성하며, 이에 의해 제1 에너지 저장기(42)는 그 제1 단부에 지지 또는 접촉될 수 있다. 제1 에너지 저장 장치(38)의 출력 부품(300)은 지지 영역을 형성하며, 이에 의해 제1 에너지 저장기(42)는 제1 단부에 대한 반대편 단부인 그 제2 단부에 지지 또는 접촉될 수 있다. 제2 에너지 저장 장치(40)의 입력 부품(302)은 지지 영역을 형성하며, 이에 의해 제2 에너지 저장기(44)는 그 제1 단부에 지지 또는 접촉될 수 있다. 제2 에너지 저장 장치(40)의 출력 부품(62)은 지지 영역을 형성하며, 이에 의해 제2 에너지 저장기(44)는 제1 단부에 대한 반대편 단부인 그 제2 단부에 지지 또는 접촉될 수 있다.
제3 부품(62) 또는 제3 부품들(62)은 회전 불가능한 연결부의 형성 하에 허브(64) 내에 맞물리며, 허브는 다시 예컨대 차량-변속기의 변속기 입력 샤프트인 토크 컨버터-장치(1)의 출력 샤프트(66)에 회전 불가능하게 결합된다. 외부 터빈 쉘(26)은 지지 섹션(68)에 의해서 허브(64)에 반경 방향으로 지지된다. 이러한 지지 섹션(68)은 실질적으로 슬리브형으로 구성된다. 지지 섹션(68)은 외부 터빈 쉑(26)에 회전 불가능하게 연결된다. 지지 섹션(68) 또는 외부 터빈 쉘(26)은 허브(64)에 대해서 회전 이동 가능하다. 허브(64)와 지지 섹션(68) 사이에 슬라이드 베어링 또는 슬라이드 베어링 부시 또는 롤링 베어링 등이 반경 방향 지지를 위해 제공될 수 있다. 또한 축방향 지지를 위한 상응하는 베어링이 제공될 수 있다.
컨버터 록업 클러치(14)는 도1 내지 도8에 따른 실시예에서 각각 멀티 디스크 클러치로서 형성되며, 제1 멀티 디스크(74)를 회전 불가능하게 수용하는 제1 멀티 디스크 캐리어(72) 및, 제2 멀티 디스크(78)를 회전 불가능하게 수용하는 제2 멀티 디스크 캐리어(76)를 포함한다. 멀티 디스크 클러치(14)가 개방된 경우, 제1 멀티 디스크 캐리어(72)는 제2 멀티 디스크 캐리어(76)에 대해서 이동하므로, 제1 멀티 디스크 캐리어(72)는 제2 멀티 디스크 캐리어(76)에 대해서 비틀림될 수 있다. 제2 멀티 디스크 캐리어(76)는 축(36)의 반경 방향에 대해, 제1 멀티 디스크 캐리어(72)의 반경 방향 내부에 배치되며, 이는 물론 그 반대로도 주어질 수 있다. 제1 멀티 디스크 캐리어(72)는 컨버터 하우징(16)에 고정 연결된다. 멀티 디스크 클러치(14)는 그 작동을 위해 피스톤(80)을 포함하며, 이는 축방향으로 이동 가능하게 배치되고 멀티 디스크 클러치(14)의 유압식 작동을 위해 작동될 수 있다. 피스톤(80)은 제1 멀티 디스크 캐리어(76)에 고정 또는 회전 불가능하게 연결되며, 이는 예컨대 용접 연결부에 의해서 발생될 수 있다. 제1 멀티 디스크(74)와 제2 멀티 디스크(78)는 회전축(36)의 종방향으로 볼 때 교대된다. 제1 멀티 디스크(74)와 제2 멀티 디스크(78)로 형성된 멀티 디스크 패킷(79)이 피스톤(80)에 의해 접촉될 경우, 피스톤(80)에 대향 배치된 멀티 디스크 패킷(79)의 측면은 컨버터 하우징(16)의 내부측의 섹션에 지지된다. 인접한 멀티 디스크(74, 78)와 멀티 디스크 패킷(79)의 양측 단부측 사이에, 예컨대 멀티 디스크(74 및/또는 78)에 고정되는 마찰 라이닝(81)이 제공된다. 멀티 디스크 패킷(79)의 단부측에 제공된 마찰 라이닝(81)의 하나의 측면 및/또는 다른 측면은 컨버터 하우징(16)의 내부측에 또는 피스톤(80)에 고정될 수도 있다.
피스톤(80)은 제2 부품(60) 즉, 제1 에너지 저장 장치(38)의 입력 부품(60)과 일체로 형성되거나 이 입력 부품(60)에 회전 불가능하게 연결된다.
피스톤(80) 또는 제2 부품(60), 제1 부품 또는 중간 부품(46), 제3 부품(62) 및 (도1 내지 도4에 따라) 종동 부품(50)은 각각 박판으로 형성된다. 제2 부품(60)은 특히 플랜지이다. 제1 부품(46)은 특히 플랜지이다. 제3 부품(62)은 특히 플랜지이다.
도1 내지 도3에 따른 실시예의 경우, 종동 부품(50)의 질량 관성 모멘트는 피스톤(80) 또는 제1 에너지 저장 장치(38)의 입력 부품(60) 또는 상기 부품(60, 80)으로 이루어진 유닛의 질량 관성 모멘트보다 크다. 도2에 따른 실시예에서, 종동 부품(50)의 박판 두께는 피스톤(80) 또는 제1 에너지 저장 장치(38)의 입력 부품(60)의 박판 두께보다 크다. 도4에 따른 실시예에서의 진동 특성이 도1 내지 도3에 따른 실시예에서의 진동 특성보다 악화되는 것이 인식된다. 도2에 따른 실시 예의 경우 장치(1)의 진동 특성은 특히 양호하다.
제1 에너지 저장기(42)를 위해 하나 또는 각각 하나의 하우징(82)이 형성되며, 이는 회전축(36)의 반경 방향 및 축방향에 대해, 제1 에너지 저장기(42)를 중심으로 축방향 및 반경 방향 외부로, 적어도 부분적으로 양측으로 연장된다. 도1 내지 도3에 따른 실시예에서, 상기 하우징(82)은 (고정 또는 회전 불가능하게) 종동 부품(50)에 배치되는 반면, 도4 내지 도8에 따른 실시예에서는 (고정 또는 회전 불가능하게) 피스톤(80)에 배치된다.
도3, 도6 및 도7에 따른 실시예에서, 제1 에너지 저장기(42)는 구 또는 롤러와 같은 롤링 본체를 포함하는, 롤러 슈로서도 표현될 수 있는 장치(84)에 의해 언급한 하우징(82)에 마찰 감소를 위해 지지될 수 있다. 도1, 도2, 도4, 도5 및 도8에는 도시되지 않지만, 제1 에너지 저장기(42)의 지지 또는 마찰 감소를 위해 구 또는 롤러와 같은 롤링 본체를 포함하는 이와 같은 유형의 장치(84)는 도1, 도2, 도4, 도5 및 도8에 따른 실시예에도 상응하는 방식으로 제공될 수 있다. 도1, 도2, 도4, 도5 및 도8에 따라, 이와 같은 롤러 슈(84) 대신에, 슬라이드 쉘 또는 슬라이드 슈(94)가 제1 에너지 저장기(42)의 마찰이 없는 지지를 위해 제공된다.
도1 내지 도4에 따른 실시예에서, 외부 터빈 쉘(26)은 중간 부품(46) 또는 제1 에너지 저장 장치(38)의 출력 부품(300) 또는 제2 에너지 저장 장치의 입력 부품(302)에 회전 불가능하게 연결된다. 이는 특히, 부하, 특히 토크 및/또는 힘이 외부 터빈 쉘(26)로부터 중간 부품(46)에 전달될 수 있을 때 그러하다. 외부 터빈 쉘(26)과 중간 부품(46) 사이에 또는, 부하 흐름, 특히 토크 흐름 또는 힘의 흐름 내에서 외부 터빈 쉘(26)과 중간 부품(46) 사이에는, 도1 내지 도4에 따른 실시예의 경우, 이미 언급한 종동 부품(50)이 제공된다. 도1 내지 도4에 따른 실시예에서, 연장부(32)는 중간 부품(46) 및/또는 종동 부품(50)을 형성하거나 그 기능을 맡을 수도 있으며, 종동 부품(50)이 토크 흐름 내에서 에너지 저장 장치(38, 40) 사이에 직렬로 접속된 제1 부품 또는 중간 부품(46)을 형성하는 것이 제시될 수도 있다.
도5 내지 도8에 따른 실시예에서, 외부 터빈 쉘(26)은 도1 내지 도4에 따른 실시예에서처럼 중간 부품(46)에 회전 불가능하게 연결되지는 않는다. 도5 내지 도8에 따른 실시예에서 외부 터빈 쉘(26)은 제1 에너지 저장 장치(38)의 입력 부품에 회전 불가능하게 연결된다.
도1 내지 도3에 따른 실시예에서, 피스톤(80) 또는 제2 부품 또는 제1 에너지 저장 장치(38)의 입력 부품(60)은 원주를 따라 배분되어 배치된 복수의 브래킷(86)을 형성하며, 이는 비자유 단부(88) 및 자유 단부(90)를 포함하고, 제1 에너지 저장기(42)의 단부측 또는 정면측, 입력측 하중을 위해 제공된다. 비자유 단부(88)는 회전축(36)의 반경 방향에 대해, 브래킷(86)의 자유 단부(90)의 반경 방향 내부에 배치된다. 브래킷(86)에는 제1 에너지 저장 장치(38)의 입력 부품(60)의 지지 영역이 형성되며, 이는 입력 부품(60)에 대한 제1 에너지 저장기(42)의 지지 또는 접촉을 위해 형성된다.
도1 내지 도8에 따른 실시예에서, 제1 에너지 저장 장치(38)의 입력 부품(60)은 특히 회전축(36)을 중심으로 제1 에너지 저장 장치(38)의 출력 부품(300) 에 대해 비틀림될 수 있다. 이는 특히, 제1 에너지 저장 장치(38)의 입력 부품(60)과 제1 에너지 저장 장치(38)의 출력 부품(300) 사이의 상대-비틀림각이 작아질 때 제1 에너지 저장기(42)가 에너지를 수용하고, 제1 에너지 저장 장치(38)의 입력 부품(60)과 제1 에너지 저장 장치(38)의 출력 부품(300) 사이의 상대-비틀림각이 커질 때 에너지를 방출할 때 그러하다. 제1 상대-비틀림각으로도 표현되는 제1 에너지 저장 장치(38)의 입력 부품(60)과 제1 에너지 저장 장치(38)의 출력 부품(300) 사이의 이러한 상대-비틀림각은 최대 제1 상대-비틀림각으로 제한된다.
도1 내지 도8에 따른 실시예에서, 제2 에너지 저장 장치(40)의 입력 부품(302)은 특히 회전축(36)을 중심으로 제2 에너지 저장 장치(40)의 출력 부품(62)에 대해 비틀림될 수 있다. 이는 특히, 제2 에너지 저장 장치(40)의 입력 부품(302)과 제2 에너지 저장 장치(40)의 출력 부품(62) 사이의 상대-비틀림각이 작아질 때 제2 에너지 저장기(44)가 에너지를 수용하고, 제2 에너지 저장 장치(40)의 입력 부품(302)과 제2 에너지 저장 장치(40)의 출력 부품(62) 사이의 상대-비틀림각이 커질 때 에너지를 방출할 때 그러하다. 제2 상대-비틀림각으로도 표현되는 제2 에너지 저장 장치(40)의 입력 부품(302)과 제2 에너지 저장 장치(40)의 출력 부품(62) 사이의 이러한 상대-비틀림각은 최대 제2 상대-비틀림각으로 제한된다.
비틀림 진동 댐퍼(10)는 도1 내지 도8에 따라, 제1 한계 토크보다 크거나 이와 같은 토크가 제1 에너지 저장 장치(38)의 입력 부품(60)으로부터 제1 에너지 저장 장치(38)를 통해 제1 에너지 저장 장치(38)의 출력 부품(300)에 전달될 때 또는, 제1 한계 토크보다 크거나 이와 같은 토크가 제1 에너지 저장 장치(38)에 인가 될 때, 제1 에너지 저장 장치(38)의 출력 부품(300)에 대한, 최대 제1 상대-비틀림각에 상응하는, 제1 에너지 저장 장치(38)의 입력 부품(60)의 상대 비틀림이 주어지도록, 구성된다.
비틀림 진동 댐퍼(10), 특히 제1 에너지 저장 장치(38)는 도1 내지 도8에 따라, 제1 한계 토크에 상응하는 토크가 제1 에너지 저장 장치(38)의 입력 부품(60)으로부터 제1 에너지 저장 장치(38)를 통해 제1 에너지 저장 장치(38)의 출력 부품(300)에 전달되거나, 제1 한계 토크에 상응하는 토크가 제1 에너지 저장 장치(38)에 인가될 때, 제1 에너지 저장 장치(38)의 제1 에너지 저장기(42)가, 또는 제1 에너지 저장기(42) 중 적어도 하나가 로킹되도록 구성된다. 제1 에너지 저장기(42)가 로킹됨으로써, 최대 제1 상대-비틀림각 상부에 위치한 값으로 제1 상대-비틀림각이 추가 확대되는 것이 방지된다. 제1 에너지 저장 장치(38)의 입력 부품(60)으로부터 제1 에너지 저장 장치(38)를 통해 제1 에너지 저장 장치(38)의 출력 부품(300)에 전달된 토크 또는 제1 에너지 저장 장치(38)에 인가된 토크가, 제1 한계 토크보다 큰 값으로 계속 상승할 때, 제1 에너지 저장기(42)는 "로킹"에 유지되므로, 언급한 바와 같이, 최대 제1 상대-비틀림각 상부에 위치한 값으로의 제1 상대-비틀림각의 추가 확대는 방지된다. 제1 에너지 저장기(42) 또는 하나의 제1 에너지 저장기(42)의 로킹에 의해 제1 상대-비틀림각은 최대 제1 상대-비틀림각으로 제한된다.
비틀림 진동 댐퍼(10)는 도1 내지 도8에 따른 실시예에 따라 또한, 제2 한계 토크보다 크거나 이와 같은 토크가 제2 에너지 저장 장치(40)의 입력 부품(302)으 로부터 제2 에너지 저장 장치(40)를 통해 제2 에너지 저장 장치(40)의 출력 부품(62)에 전달될 때 또는, 제2 한계 토크보다 크거나 이와 같은 토크가 제2 에너지 저장 장치(40)에 인가될 때, 제2 에너지 저장 장치(40)의 출력 부품(62)에 대한, 최대 제2 상대-비틀림각에 상응하는, 제2 에너지 저장 장치(40)의 입력 부품(302)의 상대 비틀림이 주어지도록, 구성된다.
도1 내지 도3에 따른 실시예에 따라(도4 내지 도8에 따른 실시예에서 이는 상응할 수 있다), 제2 에너지 저장 장치(40)를 위한 제2 상대-비틀림각-제한 장치(92)가 제공되며, 이에 의해 제2 에너지 저장 장치(40)의 출력 부품(62)에 대한 제2 에너지 저장 장치(40)의 입력 부품(302)의 제2 상대-비틀림각이 최대 제2 상대-비틀림각으로 제한된다. 제2 상대-비틀림각은, 특히 스프링인 제2 에너지 저장기(44)가 상응하게 높은 토크 부하 시에 로킹되는 것이 방지되도록 제2 상대-비틀림각-제한 장치(92)에 의해 제한된다. 도1 내지 도3에 도시된 바와 같이, 제2 상대-비틀림각-제한 장치(92)는, 예컨대 종동 부품(50)과 중간 부품(46)이 특히 연결 수단(56)의 부품인 볼트에 의해서 회전 불가능하게 연결되게 하며, 이러한 볼트는 제2 에너지 저장 장치(40)의 출력 부품(62) 또는 제3 부품(62) 내에 제공된 긴 홀 또는 그루브를 통해서 연장된다. 제2 한계 토크에 상응하는 토크가 제2 에너지 저장 장치(40)의 입력 부품(302)으로부터 제2 에너지 저장 장치(40)를 통해 제2 에너지 저장 장치(40)의 출력 부품(62)에 전달될 때 또는, 제2 한계 토크에 상응하는 토크가 제2 에너지 저장 장치(40)에 인가될 때, 제2 상대-비틀림각-제한 장치(92)는 정지 위치에 도달하므로, 제2 상대-비틀림각의 추가 확대가 방지된다. 정지 위 치에 도달할 시에 제2 에너지 저장 장치(40)의 입력 부품(302)과 제2 에너지 저장 장치(40)의 출력 부품(62) 사이에 주어진 상대-비틀림각은 최대 제2 상대-비틀림각이다.
언급한 바와 같이, 도4 내지 도8에 따른 실시예에도 상응하는 제2 상대-비틀림각-제한 장치가 주어질 수 있으나, 상기 도면에는 물론 도시되어 있지 않다. 도5 내지 도8에 따른 실시예에서, 예컨대 하나 또는 복수의 볼트 또는 핀이 제공될 수 있으며, 이는 제2 에너지 저장 장치(40)의 2개의 출력 부품(62)을 회전 불가능하게 연결시키며, 제2 에너지 저장 장치(40)의 입력 부품(302) 내에 제공된 긴 홀 또는 그루브를 통해 연장된다.
도면에 도시되지 않으나, 제1 에너지 저장 장치(38)를 위해서 제1 상대-비틀림각-제한 장치가 또한 제공될 수 있으며, 이에 의해 최대 제1 상대-비틀림각은 최대 제1 상대-비틀림각으로 제한되고, 제1 에너지 저장기(42)의 로킹이 방지된다. 또한, 제2 상대-비틀림각은 제2 에너지 저장 장치(40)의 출력 부품(62)에 대한, 제2 최대 상대-비틀림각에 상응하는 제2 에너지 저장 장치(40)의 입력 부품(302)의 상대 위치에서 제2 에너지 저장기(44)가 로킹됨으로써, 제2 최대 상대-비틀림각으로 제한될 수 있다.
도1 내지 도8에 따른 실시예에서와 같이, 제2 에너지 저장기(44)가 직선 스프링 또는 직선 압축 스프링이고 제1 에너지 저장기(42)가 원호형 스프링인 실시예의 경우, 도1 내지 도3에 도시된 바와 같이, 바람직하게는 도4 내지 도8에 따른 실시예(도시되지 않더라도)에 상응하게, 단 하나의 제2 상대-비틀림각-제한 장치(92) 가 제2 에너지 저장 장치(40)를 위해서 제공되는 것이 특히 바람직한데, 이는 원호형 스프링의 경우 로킹시 원호형 스프링의 손상 위험이 직선 스프링에서보다 낮고, 추가의 제1 상대-비틀림각-제한 장치가 부품의 수 또는 제조 비용을 높일 수 있기 때문이다. 제2 상대-비틀림각이 제2 상대-비틀림각-제한 장치(92)에 의해서 최대 제2 상대-비틀림각으로 제한되는 반면, 제1 상대-비틀림각은 최대 제1 상대-비틀림각에 상응하는 제1 상대-비틀림각일 때 제1 에너지 저장기(42)가 로킹됨으로써 최대 제1 상대-비틀림각으로 제한된다.
도1 내지 도8에 의해 설명된 실시예들은 특히 부분 부하 작동을 위한 양호한 조정을 가능하게 한다. 부분 부하 작동은 특히 차량의 연료 측정 부재가 대략 10% 내지 대략 50%의 조절 범위 내에 있는 영역 내에 있지만, 이러한 값의 편차도 주어질 수 있다. 이러한 영역에서 엔진의 회전 불균일성을 어느 정도 양호하게 절연시키거나 줄이기 위해, 원리적으로 비틀림 진동 댐퍼(10)는 매우 약하게 조정되거나, 낮은 스프링율이 제공될 수 있다. 이는 물론 (엔진의) 상부 토크 범위 내의 진동 절연(또는 진동 감소)에 불리하게 작용할 수 있다. 대안적으로 컨버터 록업 클러치에 의한 토크 전달 시에도, 상기 클러치는 슬립 작동 내에 있거나 심하게 슬립되어 작동될 수 있다. 이는 물론 차량의 연료 소비에 불리하게 영향을 미칠 수 있다.
도1 내지 도8에 따른 실시예를 통해, 부분 부하 작동 내의 엔진의 회전 불균일성을 양호하게 절연시키거나 줄일 가능성이 형성되며 또는, 이로써 상부 토크 범위 내에서 특히 높은 연료 소비 또는 저하된 진동 절연(진동 감소)이 주어지거나 아예 진동 절연이 주어지지 않는다. 이에 대해, 제1 에너지 저장 장치(38)의 스프링율이 낮게 선택될 수 있으므로, 컨버터 록업 클러치(14)가 폐쇄된 경우 부분 부하 영역에서 엔진의 회전 불균일성은 비교적 양호하게 절연 또는 감소된다. 이에 반해 제2 에너지 저장 장치(40)의 스프링율은, 엔진의 상부 토크 범위에서도 경우에 따라 양호하게 감소 또는 절연을 실행하기 위해, 비교적 크게 선택될 수 있다. 특히 제1 에너지 저장 장치의 입력 부품(60)의 최대 제1 상대-비틀림각은 출력 부품(300)에 대해 상부 토크 범위에 도달하므로, 상기 상부 토크 범위에서 제1 에너지 저장 장치의 낮은 스프링율이 실질적으로 더 이상 작용을 하지 않거나, 제1 에너지 저장기가 브리지된다.
<도면 부호 리스트>
1 : 유체 역학적 토크 컨버터-장치
2 : 차량-구동 트레인
10 : 비틀림 진동 댐퍼
12 : 컨버터 토러스
14 : 컨버터 록업 클러치
16 : 컨버터 하우징
18 : 엔진의 엔진 출력 샤프트인, 구동 샤프트
20 : 펌프 또는 임펠러
22 : 고정자
24 : 터빈 또는 터빈 휠
26 : 외부 터빈 쉘
28 : 토러스 내부
30 : 26의 벽 섹션
32 : 30에 대한 26의 연장부
34 : 32의 직선 섹션 또는 32의 환형 디스크형 섹션
36 : 10의 회전축
38 : 제1 에너지 저장 장치
40 : 제2 에너지 저장 장치
42 : 제1 에너지 저장기
44 : 제2 에너지 저장기
46 : 10의 제1 부품
50 : 종동 부품
52 : 32와 50 사이의 연결 수단 또는 용접 연결부
54 : 32와 50 사이의 연결 수단 또는 볼트 연결부 또는 리벳 연결부
56 : 50과 46 사이의 연결 수단 또는 볼트 연결부 또는 리벳 연결부
58 : 50과 46 사이의 연결 수단 또는 플러그인 연결부
60 : 제2 부품, 38의 입력 부품
62 : 제3 부품, 40의 출력 부품
64 : 허브
66 : 출력 샤프트, 변속기 입력 샤프트
68 : 지지 섹션
72 : 14의 제1 멀티 디스크 캐리어
74 : 14의 제1 멀티 디스크
76 : 14의 제2 멀티 디스크 캐리어
78 : 14의 제2 멀티 디스크
79 : 14의 멀티 디스크 패킷
80 : 14의 작동을 위한 피스톤
81 : 14의 마찰 라이닝
82 : 하우징
84 : 롤러 슈
86 : 브래킷
88 : 82의 비자유 단부
90 : 82의 자유 단부
92 : 40의 제2 상대 비틀림각 제한 장치
94 : 슬라이드 슈
300 : 38의 출력 부품
302 : 40의 입력 부품
304 : 연결 수단
306 : 부품
308 : 부품
310 : 부품

Claims (9)

  1. 비틀림 진동 댐퍼(10)와, 펌프 휠(20), 터빈 휠(24) 및 고정자(22)로 형성된 컨버터 토러스(12)와, 컨버터 록업 클러치(14)를 포함하는 차량-구동 트레인(2)용 유체 역학적 토크 컨버터-장치이며, 비틀림 진동 댐퍼(10)는 하나 또는 복수의 제1 에너지 저장기(42)를 포함하는 제1 에너지 저장 장치(38) 및 하나 또는 복수의 제2 에너지 저장기(44)를 포함하는 제2 에너지 저장 장치(40)를 포함하고, 제1 에너지 저장기(42)의 제1 단부의 지지를 위해 지지 영역을 형성하는 제1 에너지 저장 장치(38)의 입력 부품(60)이 제공되며, 제1 단부에 대향 배치된 제1 에너지 저장기(42)의 제2 단부의 지지를 위해 지지 영역을 형성하는 제1 에너지 저장 장치(38)의 출력 부품(300)이 제공되고, 제2 에너지 저장기(44)의 제1 단부의 지지를 위해 지지 영역을 형성하는 제2 에너지 저장 장치(40)의 입력 부품(302)이 제공되며, 제1 단부에 대향 배치된 제2 에너지 저장기(44)의 제2 단부의 지지를 위해 지지 영역을 형성하는 제2 에너지 저장 장치(40)의 출력 부품(62)이 제공되고, 제1 에너지 저장 장치(38)의 출력 부품(300)에 대한, 제1 에너지 저장 장치(38)의 입력 부품(60)의 상대-비틀림각이 최대 제1 상대-비틀림각으로 제한되며, 제2 에너지 저장 장치(40)의 출력 부품(62)에 대한 제2 에너지 저장 장치(40)의 입력 부품(302)의 상대-비틀림각이 최대 제2 상대-비틀림각으로 제한되고, 또한 비틀림 진동 댐퍼(10)는, 제1 한계 토크보다 크거나 이와 동일한 토크가 제1 에너지 저장 장치(38)의 입력 부품(60)으로부터 제1 에너지 저장 장치(38)를 통해 제1 에너지 저 장 장치(38)의 출력 부품(300)에 전달될 때, 제1 에너지 저장 장치(38)의 출력 부품(300)에 대한, 최대 제1 상대-비틀림각에 상응하는, 제1 에너지 저장 장치(38)의 입력 부품(60)의 상대 비틀림이 주어지도록 구성되며, 비틀림 진동 댐퍼(10)는, 제2 한계 토크보다 크거나 이와 동일한 토크가 제2 에너지 저장 장치(40)의 입력 부품(302)으로부터 제2 에너지 저장 장치(40)를 통해 제2 에너지 저장 장치(40)의 출력 부품(62)에 전달될 때, 제2 에너지 저장 장치(40)의 출력 부품(62)에 대한, 최대 제2 상대-비틀림각에 상응하는, 제2 에너지 저장 장치(40)의 입력 부품(302)의 상대 비틀림이 주어지도록 구성되는 차량-구동 트레인(2)용 유체 역학적 토크 컨버터-장치에 있어서,
    제1 한계 토크가 제2 한계 토크보다 작은 것을 특징으로 하는 차량-구동 트레인용 유체 역학적 토크 컨버터-장치.
  2. 제1항에 있어서, 제1 에너지 저장기(42)는 원호형 스프링이며 제2 에너지 저장기(44)는 직선 스프링인 것을 특징으로 하는 차량-구동 트레인용 유체 역학적 토크 컨버터-장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 제1 에너지 저장 장치(38)의 제1 에너지 저장기가(42) 로킹 또는 실질적으로 로킹될 때, 제1 에너지 저장 장치(38)의 입력 부품(60)과 제1 에너지 저장 장치(38)의 출력 부품(300) 사이에 최대 제1 상대-비틀림각이 주어지는 것을 특징으로 하는 차량-구동 트레인용 유체 역학적 토크 컨버터 -장치.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 제1 한계 토크는 50Nm보다 크고 400Nm보다 작으며, 바람직하게는 실질적으로 200Nm에 달하는 것을 특징으로 하는 차량-구동 트레인용 유체 역학적 토크 컨버터-장치.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 제2 에너지 저장 장치(40)를 위해 제2 상대-비틀림각-제한 장치(92)가 제공되며, 제2 상대-비틀림각-제한 장치(92)에 의해 제2 에너지 저장 장치(40)의 제2 에너지 저장기(44)의 로킹이 방지되는 것을 특징으로 하는 차량-구동 트레인용 유체 역학적 토크 컨버터-장치.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 최대 제1 상대-비틀림각이 최대 제2 상대-비틀림각보다 큰 것을 특징으로 하는 차량-구동 트레인용 유체 역학적 토크 컨버터-장치.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 최대 제2 상대-비틀림각이 최대 제1 상대-비틀림각보다 큰 것을 특징으로 하는 차량-구동 트레인용 유체 역학적 토크 컨버터-장치.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 제1 에너지 저장 장치(38)와 제2 에너지 저장 장치(40) 사이에, 이들 2개의 에너지 저장 장치(38, 40)에 직렬로 접속된 적어도 하나의 제1 부품(46)이 제공되며, 터빈 또는 터빈 휠(24)은 외부 터빈 쉘(26)을 포함하고, 외부 터빈 쉘(26)은 제1 부품(46)에 회전 불가능하게 연결되는 것을 특징으로 하는 차량-구동 트레인용 유체 역학적 토크 컨버터-장치.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 제2 한계 토크는 제1 한계 토크의 1.25배보다 큰 것을 특징으로 하는 차량-구동 트레인용 유체 역학적 토크 컨버터-장치.
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