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TECHNISCHES GEBIET
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Vorliegende Erfindung betrifft eine Überbrückungsvorrichtung und insbesondere eine Überbrückungsvorrichtung für einen Drehmomentwandler, die über ein Turbinenrad des Drehmomentwandlers ein Drehmoment von einer Frontabdeckung auf ein getriebeseitiges Element überträgt.
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TECHNISCHER HINTERGRUND
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Drehmomentwandler sind häufig mit einer Überbrückungsvorrichtung ausgestattet, die ein Drehmoment von einer Frontabdeckung direkt auf ein Turbinenrad überträgt. Eine Überbrückungsvorrichtung, die in PTL 1 beschrieben ist, hat einen Kupplungsbereich, der zwischen der Frontabdeckung und dem Turbinenrad vorgesehen ist, und einen Dämpfer, der zwischen dem Kupplungsbereich und dem Turbinenrad angeordnet ist.
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Der Kupplungsbereich hat eine Kupplungsscheibe, die mit einer an der Frontabdeckung vorgesehenen Reibscheibe in Kontakt gedrückt wird, einen Kolben und ein Kupplungsausgangselement. Eine Überbrückungsölkammer und eine Aufhebungsölkammer sind auf beiden Seiten des Kolbens vorgesehen. Wenn Hydrauliköl in diese Kammer geleitet oder aus diesen Kammern abgeleitet wird, wird der Kolben in der axialen Richtung bewegt, wodurch in einer schaltbaren Weise ein Überbrückungszustand (aktivierter Kraftübertragungszustand) oder ein nicht überbrückter Zustand (deaktivierter Kraftübertragungszustand) hergestellt werden.
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DOKUMENTLISTE
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PATENTLITERATUR
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- PTL 1: Offengelegte japanische Patentanmeldungspublikation Nr. 2013-217452
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ÜBERSICHT
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Technische Probleme
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Die Vorrichtung gemäß PTL1 1 ist mit einer Nabe und mit einer Ölkammerplatte versehen, um die Überbrückungsölkammer zu bilden. Die Nabe ist an dem inneren Umfangsbereich der Frontabdeckung befestigt, und die Ölkammerplatte ist an der äußeren Umfangsfläche der Nabe befestigt. Ferner wird der Kolben durch die äußere Umfangsfläche der Nabe derart gestützt, dass der Kolben auf dieser äußeren Umfangsfläche gleiten kann, und ein Dichtungselement ist zwischen der innenumfangsseitigen Endfläche des Kolbens und der äußeren Umfangsfläche der Nabe angeordnet.
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Bei der Vorrichtung gemäß PTL 1 ist die Ölkammerplatte an die äußere Umfangsfläche der Nabe geschweißt. Dabei wird die Nabe durch die beim Schweißen entstehend Wärme beansprucht. Das Dichtungselement ist an der äußeren Umfangsfläche der Nabe angeordnet, weshalb die Beanspruchung der Nabe zu einer Verschlechterung der Dichtungsleistung in dem Dichtungsbereich führt.
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Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Verschlechterung der Dichtungsleistung eines Kolbengleitbereichs bei einer Überbrückungsvorrichtung zu verhindern, bei welcher eine Ölkammer für die Betätigung des Kolbens durch eine an eine Nabe geschweißte Platte gebildet wird.
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Problemlösung
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- (1) Eine Überbrückungsvorrichtung für einen Drehmomentwandler gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Vorrichtung zum Übertragen eines Drehmoments von einer Frontabdeckung auf ein getriebeseitiges Element über ein Turbinenrad des Drehmomentwandlers. Die Überbrückungsvorrichtung hat eine Kupplungsscheibe, einen Kolben, eine ringförmige Ölkammerplatte, eine ringförmige Stütznabe und ein erstes Dichtungselement. Die Kupplungsscheibe ist zwischen der Frontabdeckung und dem Turbinenrad angeordnet. Der Kolben ist zwischen der Frontabdeckung und dem Turbinenrad angeordnet und kann sich in einer axialen Richtung bewegen. Die Ölkammerplatte ist zwischen dem Kolben und dem Turbinenrad angeordnet und bildet zusammen mit dem zwischengeschalteten Kolben eine erste Ölkammer, die mit Hydrauliköl versorgt wird. Die Stütznabe ist an einem inneren Umfangsbereich der Frontabdeckung befestigt und hat einen Kolbenstützbereich, einen Schweißungsbereich und einen Zwischenbereich. Der Kolbenstützbereich hat einen ersten Durchmesser und stützt eine innenumfangsseitige Endfläche des Kolbens, so dass der Kolben auf dem Kolbenstützbereich gleiten kann. Der Schweißungsbereich hat einen zweiten Durchmesser, der sich von dem ersten Durchmesser unterscheidet und nimmt einen inneren Umfangsbereich, der an ihm festgeschweißten Ölkammerplatte auf. Der Zwischenbereich hat einen Zwischendurchmesser zwischen dem ersten Durchmesser und dem zweiten Durchmesser und ist in der axialen Richtung zwischen dem Kolbenstützbereich und dem Schweißungsbereich vorgesehen. Der Zwischenbereich hat eine Öffnung für die Zuführung des Hydrauliköls zur ersten Ölkammer. Das erste Dichtungselement ist an dem Kolbenstützbereich befestigt.
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Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird die Ölkammer durch die Stütznabe, den Kolben und die Ölkammerplatte gebildet und wird mit Hydrauliköl versorgt. Das erste Dichtungselement ist zwischen dem Kolben und dem Kolbenstützbereich der Stütznabe befestigt. Der Durchmesser des Kolbenstützbereichs unterscheidet sich jedoch von jenem des Verschweißungsbereichs, an welchem die Ölkammerplatte festgeschweißt ist. Ferner ist der Zwischenbereich zwischen dem Kolbenstützbereich und dem Schweißungsbereich vorgesehen und befindet sich dabei radial an einer anderen Position als diese Bereiche. Aus diesem Grund ist ein Abstand zwischen dem Verschweißungsbereich und dem Bereich, an dem das erste Dichtungselement befestigt ist, größer als bei der bekannten Ausbildung. Es ist daher unwahrscheinlich, dass der Bereich, an welchem das erste Dichtungselement befestigt ist, durch Wärme beansprucht wird, die beim Schweißen entsteht. Eine Verschlechterung der Dichtungsleistung kann dadurch verhindert werden.
- (2) Vorzugsweise hat die erfindungsgemäße Vorrichtung ein zweites Dichtungselement das an einem äußeren Umfangsbereich des Kolbens befestigt ist, um zwischen dem Kolben und der Ölkammerplatte die erste Ölkammer zu bilden.
- (3) Vorzugsweise bilden die Frontabdeckung und der Kolben zwischen sich eine zweite Ölkammer, die von der ersten Ölkammer unabhängig ist. Ferner hat die Stütznabe einen Ölkanal, der mit der ersten Ölkammer in Verbindung steht, und einen Ölkanal, der mit der zweiten Ölkammer in Verbindung steht.
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Die erste Ölkammer und die zweite Ölkammer sind hier unabhängig voneinander vorgesehen, und die Ölkanäle stehen jeweils mit den Ölkammern in Verbindung. Der Kolben kann daher rasch betätigt werden. Dies verbessert das Ansprechen der Überbrückung.
- (4) Vorzugsweise hat die erfindungsgemäße Vorrichtung ferner eine Druckplatte, die ringförmig ist. Die Druckplatte ist zwischen dem Kolben und der Kupplungsscheibe derart angeordnet, dass sie sich in der axialen Richtung bewegen kann, und wird durch eine Druckkraft, der durch den Kolben auf sie ausgeübt wird, in Kontakt mit der Kupplungsscheibe gedrückt.
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Hier kann die Kupplungsscheibe in ihrer Gesamtheit durch die Druckplatte gleichmäßig mit Druck beaufschlagt werden während sie sich mit der Druckplatte in Kontakt befindet. Ein stellenweiser Abrieb der Kupplungsscheibe lässt sich in diesem Fall verhindern.
- (5) Vorzugsweise nimmt die Druckplatte das Drehmoment auf, das von der Frontplatte in sie eingeleitet wird. Ferner überträgt die Kupplungsscheibe das Drehmoment von der Druckplatte in Richtung auf das Turbinenrad.
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Hier wird das Drehmoment nicht von der Frontplatte auf die Kupplungsscheibe übertragen, sondern wird über die Druckplatte von der Frontabdeckung auf die Kupplungsscheibe übertragen. Durch diese Konfiguration verlängert sich ein Drehmomentübertragungsweg zwischen dem Eingriffsbereich und der Frontabdeckung, wodurch es unwahrscheinlich ist, dass ein in dem Eingriffsbereich entstehendes Klickgeräusch zur Frontabdeckung übertragen wird. Folglich lässt sich verhindern, dass das Klickgeräusch nach außen dringt.
- (6) Vorzugsweise hat die Ölkammerplatte einen Drehmomentübertragungsbereich, der das Drehmoment von der Frontabdeckung auf die Druckplatte überträgt.
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Hier wird das Drehmoment von der Frontabdeckung von der Ölkammerplatte auf die Druckplatte und von der Druckplatte weiter auf die Kupplungsscheibe übertragen. Durch diese Konfiguration wird verlängert sich der Drehmomentübertragungsweg zwischen dem Eingriffsbereich und der Frontabdeckung noch weiter, so dass die Wahrscheinlichkeit, dass das in dem Eingriffsbereich entstehend Klickgeräusch zur Frontabdeckung übertragen wird, noch geringer ist. Es lässt sich auf diese Weise verhindern, dass das Klickgeräusch nach außen dringt.
- (7) Vorzugsweise hat der Kolben eine Mehrzahl von Öffnungen, die den Kolben in der axialen Richtung durchgreifen und die in einer Umfangsrichtung in vorgegebenen Abständen ausgerichtet sind. Ferner ist der Drehmomentübertragungsbereich in die Ölkammerplatte integriert und befindet sich in einem äußeren Umfangsbereich der Ölkammerplatte. Der Drehmomentübertragungsbereich befindet sich im Eingriff mit der Druckplatte und durchdringt dabei die mehrzähligen Öffnungen des Kolbens.
- (8) Vorzugsweise umfasst die erfindungsgemäße Vorrichtung einen Dämpfungsmechanismus, der das Drehmoment von der Kupplungsscheibe auf das Turbinenrad überträgt und auch Torsionsschwingungen absorbiert und dämpft.
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Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
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Wie vorstehend beschrieben wurde, lässt sich bei einer Überbrückungsvorrichtung, bei welcher eine Ölkammer für die Betätigung des Kolbens durch das Festschweißen einer Platte an einer Nabe gebildet wird, eine Verschlechterung der Dichtungswirkung eines Kolbengleitbereichs verhindern.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 zeigt einen Drehmomentwandler mit einer Überbrückungsvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel in einer geschnittenen Darstellung;
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2 zeigt einen Bereich als Auszug aus 1;
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3 zeigt eine Kupplungsscheibe im Detail;
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4 ist eine Teilvorderansicht eines Eingriffsbereichs zwischen einer Druckplatte und einer Abdeckplatte;
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5 ist eine Teilvorderansicht eines Eingriffsbereichs zwischen einem Kolben und der Abdeckplatte;
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6 ist eine vergrößerte Ansicht des Auszugs aus 1;
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7 ist eine perspektivische Außenansicht einer Eingriffsstruktur zwischen dem Kolben und der Abdeckplatte;
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8 ist eine Schnittansicht eines Rückstellmechanismus;
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9 ist eine Schnittansicht zur Erläuterung eines Dämpfungsmechanismus.
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BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUGNSFORMEN
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[Gesamtkonfiguration des Drehmomentwandlers]
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1 ist eine vertikale Schnittansicht eines Drehmomentwandlers 1, in welchem ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung verwendet wird. Der Drehmomentwandler 1 ist eine Vorrichtung, die ein Drehmoment von einer Kurbelwelle einer Antriebsmaschine auf eine Eingangswelle eines Getriebes überträgt. In 1 ist die Antriebsmaschine (in der Zeichnung nicht dargestellt) auf der linken Seite und das Getriebe (in der Zeichnung nicht dargestellt) auf der rechten Seite angeordnet. Die in 1 gezeigte Linie O-O ist eine Drehachse des Drehmomentwandlers 1.
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Der Drehmomentwandler 1 umfasst hauptsächlich eine Frontabdeckung 2, einen Drehmomentwandlerkörper 6, der aus drei Arten von Flügelrädern (einem Pumpenrad 3, einem Turbinenrad 4 und einem Leitrad 5) gebildet ist, und eine Überbrückungsvorrichtung 7.
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[Frontabdeckung 2]
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Die Frontabdeckung 2 ist ein scheibenförmiges Element, wobei eine zentrale Nabe 8 an dem inneren Umfangsende der Frontabdeckung 2 festgeschweißt ist. Die zentrale Nabe 8 ist ein zylinderförmiges Element, das sich in der axialen Richtung erstreckt und in eine zentrale Öffnung der Kurbelwelle (in den Zeichnungen nicht gezeigt) eingesetzt ist.
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Es sollte beachtet werden, dass die Frontabdeckung 2 für eine über eine flexible Platte erfolgende Verbindung mit der Kurbelwelle der Antriebsmaschine ausgebildet ist, wenngleich dies in den Zeichnungen nicht gezeigt ist. Mit anderen Worten: eine Mehrzahl von Bolzen 9 ist an der antriebsmaschinenseitigen Fläche des äußeren Umfangsbereichs der Frontabdeckung befestigt und in der Umfangsrichtung in gleichen Abständen ausgerichtet. Der äußere Umfangsbereich der flexiblen Platte ist durch Muttern, die auf die Bolzen 9 geschraubt sind, an der Frontabdeckung 2 befestigt.
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Die Frontabdeckung 2 hat einen außenumfangsseitigen rohrförmigen Bereich 2a in ihrem äußeren Umfangsbereich. Der außenumfangsseitige rohrförmige Bereich 2a erstreckt sich axial in Richtung auf das Getriebe. Das Pumpenrad 3 ist an dem distalen Ende des außenumfangsseitigen rohrförmigen Bereichs 2a festgeschweißt. Dadurch wird durch die Frontabdeckung 2 und das Pumpenrad 3 eine Fluidkammer gebildet, die mit Hydrauliköl gefüllt ist.
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Zusätzlich hat die Frontabdeckung 2 einen ebenen Bereich 2b, der ringförmig ist, an der turbinenseitigen Seitenfläche ihres radialen Zwischenbereichs. Der ebene Bereich 2b ist so geformt, dass er in Richtung auf das Turbinenrad vorspringt als Bereiche, die sich an seiner inneren und äußeren Umfangsseite befinden. Die Fläche des ebenen Bereichs 2b wirkt als Reibfläche (der ebene Bereich 2b wird nachstehend als "Reibfläche 2b" bezeichnet).
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[Pumpenrad 3]
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Das Pumpenrad 3 besteht hauptsächlich aus einem Pumpenradgehäuse 10 und ein Mehrzahl von Pumpenradflügeln 11, die an der Innenseite des Pumpenradgehäuses 10 befestigt sind. Außerdem ist das außenumfangsseitige distale Ende des Pumpenradgehäuses 10 an die Frontabdeckung 2 geschweißt, wie vorstehend beschrieben. Es sollte beachtet werden, dass das Pumpenradgehäuse 10 in seinem inneren Umfangsende einen rohrförmigen Bereich hat. Der rohrförmige Bereich erstreckt sich in Richtung auf das Getriebe.
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[Turbinenrad 4]
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Das Turbinenrad 4 liegt dem Pumpenrad 3 in der Fluidkammer axial gegenüber. Das Turbinenrad 4 besteht hauptsächlich aus einem Turbinenradgehäuse 14, einer Mehrzahl von Turbinenradflügeln 15, die an der Innenseite des Turbinenradgehäuses 14 befestigt sind, und einer Turbinenradnabe 16, die an dem inneren Umfangsende des Turbinenradgehäuses 14 befestigt ist. Das Turbinenradgehäuse 14 und die Turbinenradnabe 16 sind durch eine Mehrzahl von Nieten 17 festgelegt.
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Die Turbinenradnabe 16 hat einen Flanschbereich 16a, einen rohrförmigen Bereich 16b und einen Dämpferstützbereich 16c. Der Flanschbereich 16a ist ein scheibenförmiger Bereich, an welchem das innere Umfangsende des Turbinenradgehäuses 14 befestigt ist. Der rohrförmige Bereich 16b ist so geformt, dass dieser sich von dem inneren Umfangsbereich des Flanschbereichs 16a in Richtung auf das Getriebe erstreckt. Der rohrförmige Bereich 16b hat eine Keilöffnung 16d in seinem inneren Umfangsbereich, und die Keilöffnung 16d kann mit einer Keilwelle an dem vorderen Ende der Eingangswelle des Getriebes (in der Zeichnung nicht gezeigt) in Eingriff gebracht werden. Der Dämpferstützbereich 16c ist durch eine Verlängerung des äußeren Umfangsbereichs des Flanschbereichs 16a gebildet. Der Dämpferstützbereich 16c wird nachstehend im Detail erläutert.
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Ein Bund 18 ist an dem inneren Umfangsende der Turbinenradnabe 16 auf der dem rohrförmigen Bereich 16b gegenüberliegenden Seite (Antriebsmaschinenseite) befestigt. An dem inneren Umfangsende der Turbinenradnabe 16 erstreckt sich der Bund 18 von annähernd der gleichen Position wie der rohrförmige Bereich 16b in Richtung auf die Antriebsmaschine.
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[Leitrad 5]
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Das Leitrad 5 ist ein Mechanismus, der zwischen dem inneren Umfangsbereich des Pumpenrads 3 und jenem des Turbinenrads 4 angeordnet ist, um den Fluss des Hydrauliköls, das von dem Turbinenrad 4 zu dem Pumpenrad 3 zurückkehrt, zu regulieren. Das Leitrad 5 ist ein Gussteil aus Harz, aus einer Aluminiumlegierung etc. Das Leitrad 5 weist hauptsächlich ein Leitradgehäuse 20 auf, das scheibenförmig ist, und eine Mehrzahl von Leitradflügeln 21, die an der äußeren Umfangsseite des Leitradgehäuses 20 mit dem Leitradgehäuse 20 einstückig ausgebildet sind. Das Leitradgehäuse 20 ist über eine Einwegkupplung 22 mit einer stationären Welle (in den Zeichnungen nicht gezeigt) verbunden.
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Ein Axiallager 23 ist zwischen Leitradgehäuse 20 und dem Pumpenradgehäuse 10 und ein Axiallager 24 zwischen dem Leitradgehäuse 20 und dem Flanschbereich 16a der Turbinenradnabe 16 angeordnet.
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[Überbrückungsvorrichtung 7]
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Die Überbrückungsvorrichtung 7 ist eine Vorrichtung, die zwischen der Frontabdeckung 2 und dem Turbinenrad 4 angeordnet ist, um Kraft von der Frontabdeckung 2 direkt auf das Turbinenrad 4 zu übertragen. Wie die Nahansicht in 2 zeigt, umfasst die Überbrückungsvorrichtung 7 eine Kupplungsscheibe 28, eine Druckplatte 29, einen Kolben 30, einen Kolbenbetätigungsmechanismus 31 und einen Dämpfungsmechanismus 34.
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<Kupplungsscheibe 28>
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Die Kupplungsscheibe 28 ist ringförmig und kann an die Reibfläche 2b der Frontabdeckung 2 gedrückt werden. Die Kupplungsscheibe 28 hat eine Kernplatte 36, die ringförmig ist, und Reibelemente 37, die ringförmig sind und die an beiden Seitenflächen der Kernplatte 36 befestigt sind. Die Kernplatte 36 hat einen äußeren Umfangsbereich, der größer ist als der Außendurchmesser jedes Reibelements 37 und der in einem vorgegebenen Winkel in Richtung auf das Turbinenrad gebogen ist, und zwar in einem Bereich desselben, der über die Reibelemente 37 hinaus zur äußeren Umfangsseite vorspringt. Der gebogene Bereich weist darüber hinaus eine Mehrzahl von Eingriffsvorsprüngen 36a auf.
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Wie in der Ansicht von 3 gezeigt ist, ist die Kupplungsscheibe 28 ferner derart ausgebildet, dass sie in einem freien Zustand geneigt ist, so dass ein nicht überbrückter Zustand (ein deaktivierter Kraftübertragungszustand) hergestellt wird. Insbesondere ist die Kupplungsscheibe 28 in einer Weise geneigt, dass der Bereich ihrer inneren Umfangsseite näher zur Frontabdeckung 2 liegt als der Bereich ihrer äußeren Umfangsseite. Daher wird beim Herstellen eines nicht überbrückten Zustands das innere Umfangsende der Kupplungsscheibe 28 ringförmig in einen Linienkontakt mit der Reibfläche 2b der Frontabdeckung 2 gebracht. Das äußere Umfangsende der Kupplungsscheibe 28 hingegen wird ringförmig in einen Linienkontakt mit der Druckplatte 29 gebracht. Bei vorstehend beschriebener Konfiguration wird ein Schleppmoment verringert, wenn der überbrückungsfreie Zustand hergestellt wird.
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<Druckplatte 29>
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Die Druckplatte 29 ist zwischen der Kupplungsscheibe 28 und dem Kolben 30 derart angeordnet, dass sie sich in der axialen Richtung bewegen kann. Die Druckplatte 29 wird durch den Kolben 30 mit Druck beaufschlagt und drückt die Kupplungsscheibe 28 dadurch in Richtung auf die Frontabdeckung 2. Die Druckplatte 29 hat eine Ringform, und ihr Außendurchmesser ist größer als der jedes Reibelements 37 der Kupplungsscheibe 28, wohingegen ihr Innendurchmesser kleiner als der jedes Reibelements 37 ist. Wie in der Ansicht von 4 gezeigt ist, hat die Druckplatte 29 eine Mehrzahl von Nuten 29a an ihrem inneren Umfangsende. Die Nuten 29a sind in der Umfangsrichtung in vorgegebenen Abständen ausgerichtet. Jede Nut 29a hat in der radialen Richtung eine vorgegebene Tiefe und ist zur inneren Umfangsseite offen. Es sollte beachtet werden, dass 4 eine Ansicht der Druckplatte 29 von der Seite der Frontabdeckung 2 gesehen ist.
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<Kolben 30>
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Wie die 1 und 2 zeigen, ist der Kolben 30 zwischen der Frontabdeckung 2 und dem Turbinenrad 4 angeordnet und kann sich in der axialen Richtung bewegen. Der Kolben 30 hat einen Druckaufnahmebereich 30a, der scheibenförmig ist, einen ersten vorspringenden Bereich 30b, einen zweiten vorspringenden Bereich 30c und einen außenumfangsseitigen Scheibenbereich 30d. Es sollte beachtet werden, dass der Kolbenkörper aus dem Druckaufnahmebereich und dem außenumfangseitigen Scheibenbereich 30d besteht.
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Der Druckaufnahmebereich 30a ist ein Bereich, der Druck von dem Hydrauliköl aufnimmt, und der erste vorspringende Bereich 30b ist in dem äußeren Umfangsbereich des Druckaufnahmebereichs 30a derart enthalten, dass dieser in Richtung auf das Turbinenrad 4 vorspringt. Das äußere Umfangsende des Druckaufnahmebereichs 30a erstreckt sich schräg in Richtung auf die Frontabdeckung 2, und der zweite vorspringende Bereich 30c ist in dem distalen Ende dieses sich schräg erstreckenden Bereichs derart enthalten, dass er von diesem weiter in Richtung auf die Frontabdeckung 2 vorspringt.
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Der außenumfangsseitige Scheibenbereich 30d ist in den Druckaufnahmebereich 30a integriert und ist bezüglich des Druckaufnahmebereichs 30a zur Frontabdeckungsseite verlagert (versetzt). Wie in 5 gezeigt ist, hat der außenumfangsseitige Scheibenbereich 30d eine Mehrzahl von Öffnungen 30a in seinem inneren Umfangsbereich. Die Öffnungen 30a sind in der Umfangsrichtung in vorgegebenen Abständen ausgerichtet. Die mehrzähligen Öffnungen 30a durchgreifen den außenumfangsseitigen Scheibenbereich axial. Es sollte beachtet werden, dass 5 eine Ansicht des Kolbens 30 von der Seite der Frontabdeckung 2 ist.
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Der außenumfangsseitige Scheibenbereich 30d hat einen Druckausübungsbereich 30f, der eine Ringform aufweist, in seinem äußeren Umfangsende. Der Druckausübungsbereich 30f ist in dem äußeren Umfangsende des außenumfangsseitigen Scheibenbereichs 30d derart enthalten, dass er in Richtung auf die Frontabdeckung 2 vorspringt. Der Druckausübungsbereich 30f ist für einen Kontakt mit der annähernden Mitte der radialen Breite der Druckplatte 29 ausgebildet. Vorzugsweise beaufschlagt der Druckausübungsbereich 30f über die Druckplatte 29 einen Bereich eines Reibelements 37 mit Druck, der zwischen einer Position liegt, die von der Mitte der radialen Breite des Reibelements 37 um 20% der radialen Breite zur inneren Umfangsseite verlagert ist, und einer Position, die von der Mitte der radialen Breite des Reibelements 37 um 10% der radialen Bereite zur äußeren Umfangsseite verlagert ist.
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<Steifigkeit der Kernplatte 36, Druckplatte 29 und des Kolbens 30>
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Was die Biegesteifigkeit der Kernplatte 36, der Druckplatte 29 und des Kolbens 30 betrifft, ist jene des Kolbens am größten. Die Biegesteifigkeit der Druckplatte 29 ist geringer bemessen als die des Kolbens 30, und die Biegesteifigkeit der Kernplatte 36 ist am geringsten.
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Die Spezifikationen der Kernplatte 36, der Druckplatte 29 und des Kolbens 30 sind wie vorstehend angegeben. Daher sollte davon ausgegangen werden, dass die Druckplatte 29 und die Kupplungsscheibe 28 entsprechend der verformten Frontabdeckung 2 verformt werden, wenn sie durch den Kolben 30 mit Druck beaufschlagt werden, während sich die Frontabdeckung 2 (insbesondere deren Bereich, der die Reibfläche 2b aufweist) verformt hat.
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<Kolbenbetätigungsmechanismus 31>
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Der Kolben 30 wird durch den Kolbenbetätigungsmechanismus 31 axial betätigt. Wie 2 zeigt, umfasst der Kolbenbetätigungsmechanismus 31 eine Stütznabe 40, eine Abdeckplatte und einen Rückstellmechanismus 42.
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– Stütznabe 40 –
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Wie in den 2 und 6 gezeigt ist, ist die Stütznabe 40 an dem inneren Umfangsbereich der Frontabdeckung 2 befestigt. Insbesondere ist die Stütznabe 40 Teil der zentralen Nabe 8 und hat die Form eines Rohres, das sich von dem auf der Seite des Turbinenrads 4 gelegenen Ende der zentralen Nabe 8 axial erstreckt. Die Stütznabe 40 hat einen ersten Befestigungsbereich 40a, einen Kolbenstützbereich 40b, einen zweiten Befestigungsbereich 40c, einen ersten Zwischenbereich 40d und einen zweiten Zwischenbereich 40e. Es sollte beachtet werden, dass 6 eine Teilvergrößerung von 1 ist.
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Die innenumfangsseitige Endfläche der Frontabdeckung 2 ist an der äußeren Umfangsseite des ersten Befestigungsbereichs 40a festgeschweißt. Mit anderen Worten: die innenumfangsseitige Endfläche der Frontabdeckung 2 ist in die äußere Umfangsfläche des ersten Befestigungsbereich 40a eingesetzt und an dieser befestigt, wodurch die Achse der Frontabdeckung 2 mit der zentralen Nabe 8 ausgerichtet ist.
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Der Kolbenstützbereich 40b hat einen Außendurchmesser, der größer ist als jener des ersten Befestigungsbereichs 40a. Die innenumfangsseitige Endfläche des Kolbens 30 wird durch die äußere Umfangsseite des Kolbenstützbereichs 40b derart gestützt, dass sie auf dieser gleiten kann. Ferner ist ein Abdichtungselement 45 an der äußeren Umfangsfläche des Kolbenstützbereichs 40b befestigt. Das Abdichtungselement 45 sorgt für eine Abdichtung zwischen der äußeren Umfangsfläche des Kolbenstützbereichs 40b und der innenumfangsseitigen Endfläche des Kolbens 30. Es sollte beachtet werden, dass sich die Seitenfläche des Kolbenstützbereichs 40b auf der Seite der Frontabdeckung 2 allmählich von der Frontabdeckung 2 weg und zur inneren Umfangsseite neigt.
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Der zweite Befestigungsbereich 40c hat einen Außendurchmesser, der kleiner ist als jener des Kolbenstützbereichs 40b. Mit anderen Worten: der Kolbenstützbereich 40b und der zweite Befestigungsbereich 40c bilden eine Stufe. Die innenumfangsseitige Endfläche der Abdeckplatte 41 ist an der äußeren Umfangsfläche des zweiten Befestigungsbereichs 40c festgeschweißt. Selbst wenn die Abdeckplatte 41 an dem zweiten Befestigungsbereich 40c festgeschweißt ist, kann eine durch die Schweißung bedingte Beanspruchung des Kolbenstützbereichs 40b verhindert werden, indem der Außendurchmesser des zweiten Befestigungsbereichs 40c kleiner bemessen wird als jener des Kolbenstützbereichs 40b, an welchem das Dichtungselement 45 befestigt ist. Aus diesem Grund wird die Dichtungswirkung zwischen dem Kolbenstützbereich 40b und dem Kolben 30 verbessert.
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Der erste Zwischenbereich 40d ist zwischen dem ersten Befestigungsbereich 40a und dem Kolbenstützbereich 40b vorgesehen. Die äußere Umfangsfläche des ersten Zwischenbereichs 40d ist derart geneigt, dass ihr Innendurchmesser von der Seite der Frontabdeckung 2 zur Seite des Turbinenrads 4 allmählich größer wird. Der minimale Durchmesser der äußeren Umfangsfläche des ersten Zwischenbereichs 40d ist größer als der Durchmesser des ersten Befestigungsbereichs 40a, während ihr maximaler Durchmesser kleiner ist als der Durchmesser des Kolbenstützbereichs 40b.
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Der zweite Zwischenbereich 40e ist zwischen dem Kolbenstützbereich 40b und dem zweiten Befestigungsbereich 40c vorgesehen. Die äußere Umfangsfläche des zweiten Stützbereichs 40e ist derart geneigt, dass ihr Durchmesser von der Seite der Frontabdeckung 2 zur Seite des Turbinenrads 4 allmählich kleiner wird. Der maximale Durchmesser der äußeren Umfangsfläche des zweiten Zwischenelements 40e ist kleiner als der Durchmesser des Kolbenstützbereichs 40b, während ihr minimaler Durchmesser größer ist als der Durchmesser des zweiten Befestigungsbereichs 40c.
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Es sollte beachtet werden, dass eine Druckscheibe 46 zwischen der Endfläche der Stütznabe 40 auf der Seite des Turbinenrads 4 und der Turbinenradnabe 16 angeordnet ist, Die Druckscheibe 46 hat an ihrer Oberfläche mindestens eine radiale Nut.
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– Abdeckplatte 41 –
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Die Abdeckplatte 41 ist derart angeordnet, dass der Druckaufnahmebereich 30a des Kolbens 30 zwischen der Abdeckplatte 41 und der Frontabdeckung 2 liegt. Wie 2 zeigt, hat die Abdeckplatte 41 einen Körper 41a, einen Dichtungsbereich 41b und einen Drehmomentübertragungsbereich 41c.
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Der Körper 41a hat eine Scheibenform, und seine innenumfangsseitige Endfläche ist, wie vorstehend beschrieben, an der äußeren Umfangsfläche des zweiten Befestigungsbereichs 40c der Stütznabe 40 festgeschweißt.
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Der Dichtungsbereich 41b ist in dem äußeren Umfangsbereich des Körpers 41a enthalten und hat eine Vertiefung 41d, die von dort in Richtung auf das Turbinenrad 4 vertieft ist. Der erste vorspringende Bereich 30b des Kolbens 30 ist in die Vertiefung 41d eingesetzt. Ein Dichtungselement 47 ist an dem äußeren Umfangsbereich des ersten vorspringenden Bereichs 30b befestigt, und sein äußerer Umfangsbereich befindet sich in Kontakt mit der inneren Umfangsfläche der Vertiefung 41d. Solchermaßen wird durch das Dichtungselement 47 zwischen dem Kolben 30 und der Abdeckplatte 41 eine Überbrückungsölkammer C1 gebildet.
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Der Drehmomentübertragungsbereich 41c ist weiter zur Außenumfangsseite des Dichtungsbereichs 41b angeordnet. Der Drehmomentübertragungsbereich 41c besteht aus einer Mehrzahl von Eingriffsvorsprüngen (im Folgenden als "Eingriffsvorsprünge 41c" bezeichnet), die sich von dem äußeren Umfangsbereich des Dichtungsbereichs 41b zur Frontabdeckungsseite erstrecken. Wie die 4 und 5 zeigen, durchgreifen die Eingriffsvorsprünge 41c die Öffnungen 30e, die in dem Kolben 30 vorgesehen sind, und befinden sich mit den Nuten 29a im Eingriff, die an dem inneren Umfangsende der Druckplatte 29 vorgesehen sind. 7 ist eine perspektivische Ansicht der Abdeckplatte 41 und des Kolbens 30 bei Betrachtung von der Seite des Turbinenrads 4.
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Bei vorstehend beschriebener Konfiguration kann ein auf die Abdeckplatte 1 übertragenes Drehmoment auf die Druckplatte 29 übertragen werden. Ferner kann die Drehung des Kolbens 30 relativ zur Abdeckplatte 41 begrenzt werden, indem die Umfangsdimension jedes der Eingriffsvorsprünge 41c als Drehmomentübertragungsbereich und die Umfangsdimension jeder der Öffnungen 30e des Kolbens 30 geeignet bemessen wird.
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– Rückstellmechanismus 42 –
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Wie die 2 und 8 zeigen, ist der Rückstellmechanismus 42 zwischen der Frontabdeckung 2 und dem Kolben 30 angeordnet. 8 zeigt in einer Schnittansicht einen Teil der Frontabdeckung 2 sowie des Kolbens 30, in dem der Rückstellmechanismus 42 angeordnet ist, bei Betrachtung von der äußeren Umfangsseite. Insbesondere ist der Rückstellmechanismus 42 zwischen einer Vertiefung 2g, die an der Seitenfläche der Frontabdeckung 2 auf der Seite des Kolbens 30 vorgesehen ist, und einer Vertiefung 30g, die an der Seitenfläche des Kolbens 30 auf der Seite der Frontabdeckung 2 vorgesehen ist, angeordnet. Der Rückstellmechanismus 42 ist ein Mechanismus, der den Kolben 30 in eine von der Reibfläche der Frontabdeckung 2 wegführende Richtung drückt. Der Rückstellmechanismus 42 drückt den Kolben 30 in die von der Frontabdeckung 2 wegführende Richtung und stellt den Spalt zwischen der Reibfläche 2b der Frontabdeckung 2 und dem Druckausübungsbereich 30f des Kolbens 30 ein. Wie in 8 gezeigt ist, besteht der Rückstellmechanismus 42 aus einer Rückstellfeder 50 aus Bimetall und aus einem Nockenmechanismus 51.
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Die Rückstellfeder 50 ist derart angeordnet, dass sie sich zwischen einem Stützelement 52, das an der Frontabdeckung 2 befestigt ist, und einem Ende des Nockenmechanismus 51 in Richtung nach rechts und nach links erstreckt. Wie in 8(a) gezeigt ist, verformt sich bei einer niedrigen Temperatur des Hydrauliköls die Rückstellfeder 50 derart, dass ihre Federlänge kurz wird. Wenn die Temperatur des Hydrauliköls andererseits hoch ist, wie in 8(b) gezeigt, verformt sich die Rückstellfeder 50 derart, dass ihre Federlänge lang wird.
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Der Nockenmechanismus 51 hat ein erstes Nockenelement 55, das an der Vertiefung 2g der Frontabdeckung 2 befestigt ist, und ein zweites Nockenelement 56, das an der Vertiefung 30g des Kolbens 30 befestigt ist.
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Das erste Nockenelement 55 ist ein Element, das blockförmig ist und sich in Richtung nach rechts und nach links erstreckt und eine erste Schrägfläche 55a, eine Nut 55b und eine zweite Schrägfläche 55c aufweist. Die erste Schrägfläche 55a ist an der äußeren Umfangsfläche eines Endes des ersten Nockenelements 55 vorgesehen und ist derart abgeschrägt, dass sich ihre Dicke von ihrem einen zu ihrem anderen Ende allmählich verringert. Die Nut 55b ist an der anderen Endseite der ersten Schrägfläche 55a vorgesehen, hat eine vorgegebene Breite und ist in der radialen Richtung eingebracht. Die zweite Schrägfläche 55c ist an der inneren Umfangsfläche eines vorspringenden Bereichs vorgesehen, der zum Abdecken eines Teils der Nut 55b an der anderen Endseite vorgesehen ist. Die zweite Schrägfläche 55c ist in der gleichen Richtung wie die erste Schrägfläche 55a abgeschrägt. Ein Ende der Rückstellfeder 50 ist an der anderen Endfläche des ersten Nockenelements 55 befestigt.
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Das zweite Nockenelement 56 ist ein Element, das blockförmig ist und sich in Richtung nach rechts und nach links erstreckt und eine erste Schrägfläche 56a, einen Eingriffsbereich 56b und eine zweite Schrägfläche 56c aufweist. Der Eingriffsbereich 56b ist ein Teil des zweiten Nockenelements 56 und springt in Richtung auf das erste Nockenelement 55 vor. Der Eingriffsbereich 56b kann in die Nut 55b des ersten Nockenelements 55 eingefügt werden. Ferner ist die erste Schrägfläche 56a an dem Bereich des Eingriffsbereichs 56b auf der Seite des ersten Nockenelements 55 vorgesehen und ist in der gleichen Richtung und unter dem gleichen Winkel wie die erste Schrägfläche 55a des ersten Nockenelements 55 abgeschrägt. Darüber können die ersten Schrägflächen 55a und 56a der beiden Nockenelemente 55 und 56 in Kontakt miteinander gleiten. Zum anderen ist die zweite Schrägfläche 56c an dem Eingriffsbereich 56b derart vorgesehen, dass diese auf der gegenüberliegenden Seite der ersten Schrägfläche 56a liegt, und ist in der gleichen Richtung und unter dem gleichen Winkel wie die zweite Schrägfläche 55c des ersten Nockenelements 55 abgeschrägt. Ferner können die zweiten Schrägflächen 55c und 56c der beiden Nockenelemente 55 und 56 in Kontakt miteinander gleiten.
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– Funktionsweise des Rückstellmechanismus 42 –
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Wenn bei vorstehend beschriebenem Rückstellmechanismus 42 die Atmosphärentemperatur niedrig ist, zieht sich die Rückstellfeder 50 zusammen, wie das in 8(a) dargestellt ist. Aus diesem Grund wird in 8(a) das erste Nockenelement 55 bezüglich des zweiten Nockenelements 56 nach rechts bewegt. Dementsprechend wird der Kolben 30 von der Frontabdeckung 2 abgerückt, indem er zwischen den ersten Schrägflächen 55a und 56a des ersten und des zweiten Nockenelements 55 und 56 gleitet. Aus diesem Grund vergrößert sich der Spalt zwischen dem Kolben 30 und der Frontabdeckung 2, mit anderen Worten: der Spalt desjenigen Bereichs, in dem die Kupplungsscheibe 28 vorgesehen ist (die Ausrücktoleranz der Kupplungsscheibe 28). Folglich kann das Schleppmoment in dem die Kupplungsscheibe 28 einschließenden Bereich gering gehalten werden.
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Wenn die Atmosphärentemperatur andererseits hoch wird und zum Beispiel eine Raumtemperatur erreicht, dehnt sich die Rückstellfeder 50 aus, wie in 8(b) gezeigt. Aus diesem Grund wird das erste Nockenelement 55 bezüglich des zweiten Nockenelements 56 nach links bewegt. Dementsprechend wird der Kolben 30 bewegt, um sich der Frontabdeckung 2 zu nähern, indem er zwischen den zweiten Schrägflächen 55c und 56c des ersten und des zweiten Nockenelements 55 und 56 gleitet. Deshalb wird der Spalt zwischen dem Kolben 30 und der Frontabdeckung 2, mit anderen Worten: der Spalt des Bereichs, in dem die Kupplungsscheibe 28 vorgesehen ist (Ausrücktoleranz der Kupplungsscheibe 28), verringert. Daher lässt sich ein Überbrückungszustand sehr schnell herstellen.
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<Hydraulikkreis>
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Bei der in 2 dargestellten Konfiguration des Kolbenbetätigungsmechanismus 31 ist die Überbrückungsölkammer C1 zwischen dem Druckaufnahmebereich 30a des Kolbens 30 und dem Körper 41a der Abdeckplatte 41 gebildet. Ferner hat die Frontabdeckung 2 einen Stufenbereich 2c mit einer sich axial erstreckenden Rohrform zwischen ihrem radialen Zwischenbereich und ihrem inneren Umfangsbereich. Ein Dichtungselement 57 ist an der äußeren Umfangsfläche des Stufenbereichs 2c befestigt. Das Dichtungselement 57 kontaktiert die innere Umfangsfläche des zweiten vorspringenden Bereichs 30c des Kolbens 30. Aus diesem Grund ist zwischen dem Druckaufnahmebereich 30a des Kolbens 30 und der Frontabdeckung 2 eine Aufhebungsölkammer C2 gebildet, um den in der Überbrückungsölkammer C1 zu generierenden Hydraulikdruck aufzuheben, wenn der nicht überbrückte Zustand hergestellt wird.
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Es sollte beachtet werden, dass das Dichtungselement 57, das an dem Stufenbereich 2c der Frontabdeckung 2 befestigt ist, eine Dichtungswirkung ausübt, die geringer ist als die eines normalen Dichtungselements (z.B. des Dichtungselements 47, das an dem ersten vorspringenden Bereich 30b) befestigt ist. Selbst wenn das Dichtungselement 57 an dem Stufenbereich 2c befestigt ist, wird der Spalt des Bereichs, in dem das Dichtungselement 57 an dessen Gegenstand anliegt, breiter bemessen als ein normal bemessener Spalt. Deshalb tritt eine größere Menge an Hydrauliköl in den Bereich aus, in dem das Dichtungselement 57 befestigt ist, als in die anderen abgedichteten Bereiche.
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Wie in den 2 und 6 gezeigt ist, enthält die Stütznabe 40 einen ersten Ölkanal P1 und einen zweiten Ölkanal P2, die jeweils radial eingebracht sind. Der erste Ölkanal P1 ist in der Schrägfläche des zweiten Zwischenbereichs 40e der Stütznabe 40 geöffnet, und die Überbrückungsölkammer C1 und der Raum des inneren Umfangsbereichs der Stütznabe 40 stehen durch diesen Ölkanal miteinander in Verbindung. Der zweite Ölkanal P2 ist in der Schrägfläche des ersten Zwischenbereichs 40d geöffnet, und Aufhebungsölkammer C2 und der Raum des inneren Umfangsbereichs der Stütznabe 40 stehen durch diesen Ölkanal miteinander in Verbindung. Der Bund 18 hat eine Nut 18a in einer Ringform, wobei die Nut 18a eine Mehrzahl von dritten Ölkanälen P3 aufweist, die die Nut radial durchgreifen. Ferner steht der zweite Ölkanal P2 mit den dritten Ölkanälen P3 in Verbindung.
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<Dämpfungsmechanismus 34>
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Der Dämpfungsmechanismus 34 ist ein Mechanismus, der zwischen der Kupplungsscheibe 28 und dem Turbinenrad 4 angeordnet ist, um ein Drehmoment von der Kupplungsscheibe 28 auf das Turbinenrad 4 zu übertragen. Wie in 9 gezeigt ist, umfasst der Dämpfungsmechanismus 34 einen Eingriffselement 60, eine Antriebsplatte 61, eine angetriebene Platte 62 und eine Mehrzahl von Torsionsfedern 63.
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Das Eingriffselement 60 hat einen festgelegten Bereich 60a, eine Mehrzahl von ersten Eingriffsbereichen 60b und eine Mehrzahl von zweiten Eingriffsbereichen 60c. Der festgelegte Bereiche 60a hat eine Ringform und ist durch Niete 65 an der Antriebsplatte 61 befestigt. Die mehrzähligen ersten Eingriffsbereiche 60b sind durch das in Richtung auf die Frontabdeckung 2 gebogene äußere Umfangsende des ersten festgelegten Bereichs 60a gebildet und kämmen mit den Eingriffsvorsprüngen 36a, die an der äußeren Peripherie der Kernplatte 36 der Kupplungsscheibe 28 vorgesehen sind. Die Kupplungsscheibe 28 kann sich bezüglich der ersten Eingriffsbereiche 60b axial bewegen, wird jedoch an einer Drehung relativ zu den ersten Eingriffsbereichen gehindert. Die mehrzähligen zweiten Eingriffsbereiche 60c sind durch das in Richtung auf das Turbinenrad 4 gebogene äußere Umfangsende des festgelegten Bereichs 60a gebildet.
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Die Antriebsplatte 61 hat eine Ringform und ist zwischen dem Kolben 30 und dem Turbinenrad 4 angeordnet. Die Antriebsplatte 61 überträgt ein auf das Eingriffselement 60 übertragenes Drehmoment auf die Torsionsfedern 63. Die Antriebsplatte 61 hat einen Scheibenbereich 61a, eine Mehrzahl von Stützbereichen 61b und eine Mehrzahl von Eingriffsbereichen 61c.
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Die innenumfangsseitige Endfläche des Scheibenbereichs 61a ist in Richtung auf das Turbinenrad 4 gebogen und ist als Positionierungsbereich 61d vorgesehen. Der Positionierungsbereich 61d wird durch den Stützbereich 16c gestützt, der an dem äußeren Umfangsende der Turbinenradnabe 16 vorgesehen ist, und in der radialen Richtung und axialen Richtung positioniert. Der Scheibenbereich 61a hat Öffnungen 61e, die ihren äußeren Umfangsbereich axial durchgreifen. Die zweiten Eingriffsbereiche 60c des Eingriffselements 60 erstrecken sich in Richtung auf das Turbinenrad 4 und durchgreifen dabei die Öffnungen 61e.
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Die Stützbereiche 61b sind in dem äußeren Umfangsbereich des Scheibenbereichs 61a enthalten und haben einen C-förmigen Querschnitt. Die mehrzähligen Torsionsfedern 63 sind in den Stützbereichen 61b aufgenommen und werden durch die Stützbereiche 61b an einer Bewegung in der radialen Richtung und in Richtung auf die Frontabdeckung 2 gehindert.
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Die Eingriffsbereiche 61c sind in dem äußeren Umfangsbereich des Scheibenbereichs 61a enthalten und sind jeweils zwischen zwei benachbarten Stützbereichen der Stützbereiche 61b vorgesehen. Die Eingriffsbereiche 6c befinden sich teilweise im Eingriff mit den beiden Endflächen der Torsionsfedern 63, die in den Stützbereichen 63 aufgenommen sind.
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Die angetriebene Platte 62 hat eine annähernde Scheibenform und ist zwischen der Antriebsplatte 61 und dem Turbinenrad 4 angeordnet. Die angetriebene Platte 62 ist ein Element, das ein auf die Torsionsfedern 62 übertragenes Drehmoment auf die Turbinenradnabe 16 überträgt. Die angetriebene Platte 62 ist an ihrem inneren Umfangsende an dem Turbinenradegehäuse 14 und an der Turbinenradnabe 16 durch Niete 17 befestigt. Ferner erstreckt sich die angetriebene Platte 62 entlang der Seitenfläche des Turbinenradgehäuses 14 zur äußeren Umfangsseite. Eingriffsbereiche 62, die in dem äußeren Umfangsbereich der Antriebsplatte 62 enthalten sind, befinden sich im Eingriff mit beiden Endflächen der Torsionsfedern 63.
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[Funktionsweise]
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Um in der Überbrückungsvorrichtung 7 die Überbrückung aufzuheben (den nicht überbrückten Zustand herzustellen), wird die Überbrückungsölkammer C1 mit einem Ablauf verbunden. Daher wird das Hydrauliköl, das sich in der Überbrückungsölkammer C1 befindet, durch den ersten Ölkanal P1 zu einer Tankseite zurückgeleitet. In diesem Zustand wird eine von dem Druckausübungsbereich 30f des Kolbens 30 auf die Druckplatte 29 ausgeübte Druckkraft aufgehoben. Dadurch wird der nicht überbrückte Zustand (der deaktivierte Kraftübertragungszustand) hergestellt und das Drehmoment von der Frontabdeckung 2 über das Hydrauliköl von dem Pumpenrad 3 auf das Turbinenrad 4 und über die Turbinenradnabe 16 auf die Eingangswelle des Getriebes übertragen.
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Es sollte beachtet werden, dass, wenn der nicht überbrückte Zustand hergestellt wird, die Wahrscheinlichkeit besteht, dass auf das Hydrauliköl, das in der Überbrückungsölkammer C1 zurückbleibt, eine Zentrifugalkraft wirkt, wodurch der Kolben 30 in Richtung auf die Frontabdeckung 2 gedrückt wird. Wenn der Kolben 30 in Richtung auf die Frontabdeckung 2 bewegt wird, vergrößert sich wegen der Kupplungsscheibe 28 das Schleppmoment.
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Um hier Abhilfe zu schaffen, wird bei vorliegender Vorrichtung, wie vorstehend beschrieben, der Betrag der Leckage durch das Dichtungselement 57 größer bemessen als bei einem normalen Dichtungselement. Durch diese Einstellung dringt das Hydrauliköl, das durch das Dichtungselement 57 hindurch austritt, in die Aufhebungsölkammer C2 ein, wodurch der Kolben 30 an einer Bewegung in Richtung auf die Frontabdeckung 2 gehindert wird. Mit anderen Worten: die Druckkraft, die infolge der Zentrifugalkraft, der das Hydrauliköl in der Überbrückungsölkammer C1 ausgesetzt ist, auf den Kolben 30 wirkt, kann durch das Hydrauliköl aufgehoben werden, das durch das Dichtungselement 57 hindurch in die Aufhebungsölkammer C2 austritt.
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Wenn andererseits in der Überbrückungsvorrichtung 7 der Überbrückungszustand (aktivierte Kraftübertragungszustand) hergestellt wird, wird die Aufhebungsölkammer C2 mit dem Ablauf verbunden und gleichzeitig wird Hydrauliköl in die Überbrückungsölkammer C1 geleitet. Mit anderen Worten: das Hydrauliköl wird zur Endfläche des Bunds 18 und gleichzeitig durch den ersten Ölkanal P1 zur Überbrückungsölkammer C1 geleitet. Dies bewirkt eine Bewegung des Kolbens 30 in Richtung auf die Frontabdeckung 2. Demzufolge bewegt sich die Kupplungsscheibe 28 zwischen die Frontabdeckung 2 und die Druckplatte 29 und wird zwischen der Frontabdeckung 2 und der Druckplatte 29 gehalten, und es wird der Überbrückungszustand hergestellt.
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Wenn der Überbrückungszustand hergestellt wird, wird das Drehmoment von der Frontabdeckung 2 auf den Dämpfungsmechanismus 34 übertragen. Dies geschieht auf folgendem Weg: Stütznabe 40 → Abdeckplatte 41 → Druckplatte 29 → Kupplungsscheibe 28. Das Drehmoment wird auch über die Kupplungsscheibe 28 von der Frontabdeckung 2 auf den Dämpfungsmechanismus 34 übertragen.
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Bei dem vorstehend angegebenen Drehmomentübertragungsweg wird ein Drehmoment durch einen kämmenden Eingriff zwischen den Eingriffsvorsprüngen 41c und den Nuten 29a zwischen der Abdeckplatte 41 und der Druckplatte 29 übertragen. Zwischen jedem Eingriffsvorsprung 41c und jeder Nut 29a ist ein Spalt vorhanden, wodurch ein Klickgeräusch erzeugt wird. Das Klickgeräusch wird auf die Frontabdeckung 2 übertragen und dringt dann nach draußen. Bei der Vorrichtung gemäß vorliegendem Ausführungsbeispiel ist der Übertragungsweg zwischen der Frontabdeckung 2 und den Bereichen, in denen das Klickgeräusch erzeugt wird (Eingriffsbereiche zwischen den Eingriffsvorsprüngen 41c und den Nuten 29a) lang bemessen, weshalb das Klickgeräusch gedämpft wird, bis es auf die Frontabdeckung übertragen wird. Es ist daher unwahrscheinlich, dass dieses Klickgeräusch nach außen dringt.
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Bei der Dämpfungsscheibe 34 wird das in das Eingriffselement 60 eingeleitete Drehmoment über die Torsionsfedern 63 und die angetriebene Platte 62 auf das Turbinenrad 4 und über die Turbinenradnabe 16 weiter auf die Eingangswelle des Getriebes übertragen.
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Während der Betätigung der vorstehenden
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Überbrückungsvorrichtung 7 besteht die Wahrscheinlichkeit, dass die Frontabdeckung 2 durch den Druck des Hydrauliköls und/oder durch die Zentrifugalkraft verformt wird, so dass sich ihr innerer Umfangsbereich weiter ausdehnt als ihr äußerer Umfangsbereich. Wenn die Kupplungsscheibe 28 an die Frontabdeckung 2 gedrückt wird, während die Frontabdeckung 2 (insbesondere ihre Reibfläche 2b) verformt wird, besteht die Sorge, dass der Kontakt der Kupplungsscheibe 28 mit der Frontabdeckung 2 nur stellenweise und nicht vollständig erfolgt, was zu einem nicht normalen Abrieb führt.
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Bei der vorliegenden Vorrichtung jedoch ist das die Steifigkeit betreffende Verhältnis zwischen der Kernplatte 36, der Druckplatte 29 und dem Kolben 30 folgendermaßen festgelegt: Kolben 30 > Druckplatte 29 > Kernplatte 36. Selbst wenn also die Frontabdeckung 2 verformt wird, werden die Druckplatte 29 und die Kupplungsplatte 28 entsprechend dieser Verformung verformt, indem die Druckplatte 29 und die Kupplungsscheibe 28 durch den Kolben 30 mit Druck beaufschlagt werden. Diese Konfiguration verhindert einen Abrieb der Kupplungsplatte 28, der nicht dem normalen Abrieb entspricht.
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[Weitere beispielhafte Ausführungsformen]
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Vorliegende Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen beschränkt, sondern ermöglicht innerhalb ihres Rahmens vielfältige Änderungen und Modifikationen.
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In der vorstehenden beispielhaften Ausführungsform wird der Kupplungsbereich durch die Kupplungsscheibe 28 gebildet. Es kann jedoch zum Beispiel ein Reibelement an der Seitenfläche der Druckplatte befestigt sein, und das Reibelement kann derart konfiguriert sein, dass dieses mit Druck beaufschlagt und mit der Reibfläche 2b der Frontabdeckung 2 in Kontakt gebracht wird. In diesem Fall kann auf eine Kupplungsscheibe verzichtet werden.
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Zum anderen kann der Rückstellmechanismus zum Abrücken des Kolbens von der Frontabdeckung zwischen dem Kolben und der Frontabdeckung angeordnet sein.
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INDUSTRIELLE ANWENDBARKEIT
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Bei der erfindungsgemäßen Überbrückungsvorrichtung, bei welcher eine Ölkammer für die Betätigung des Kolbens durch das Festschweißen einer Platte an einer Nabe gebildet wird, lässt sich eine Verschlechterung der Dichtungswirkung eines Kolbengleitbereichs verhindern.
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Bezugszeichenliste
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- 2
- Frontabdeckung
- 4
- Turbinenrad
- 28
- Kupplungsscheibe
- 29
- Druckplatte
- 29a
- Nut
- 30
- Kolben
- 30e
- Öffnung
- 40
- Stütznabe
- 40b
- Kolbenstützbereich
- 40c
- Schweißungsbereich (Verbindungsbereich)
- 40d
- erster Zwischenbereich
- 40e
- zweiter Zwischenbereich
- 41
- Abdeckplatte (Ölkammerplatte)
- 41c
- Eingriffsvorsprung (Drehmomentübertragungsbereich)
- 45
- Dichtungselement (erstes Dichtungselement)
- 47
- Dichtungselement (zweites Dichtungselement)
- C1
- Überbrückungsölkammer
- C2
- Aufhebungsölkammer
- P1
- erster Ölkanal
- P2
- zweiter Ölkanal
