DE19711518C2 - Überbrückungskupplung für einen Drehmomentwandler mit einem Feder-Halteelement - Google Patents
Überbrückungskupplung für einen Drehmomentwandler mit einem Feder-HalteelementInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Überbrückungskupp
lung eines Drehmomentwandlers und insbesondere eine Über
brückungskupplung mit in Umfangsrichtung verlaufenden
Schraubenfedern und Federkopplungselementen nach dem Oberbe
griff des Hauptanspruchs.
Ein Drehmomentwändler überträgt ein Drehmoment von einem
Motor zu einem Getriebe durch ein Arbeitsfluid oder Be
triebsöl. Der Drehmomentwandler weist gewöhnlicherweise ein
mit einem vorderen Antriebsdeckel gekoppeltes Pumpenrad, ein
dem Pumpenrad gegenüberliegendes Turbinenrad und einen Sta
tor bzw. Leitrad auf, welches zwischen inneren Umfangsberei
chen des Pumpenrades und des Turbinenrades angeordnet ist.
Vom Pumpenrad stammendes Betriebsöl dreht das Turbinenrad
und wird anschließend durch das Leitrad zum Pumpenrad ge
lenkt.
Einige Drehmomentwandler setzen Überbrückungskupplungen ein,
um ein Drehmoment vom vorderen Antriebsdeckel zum Turbinen
rad oder zur Turbinenradnabe mechanisch zu übertragen. Die
Überbrückungskupplung weist beispielsweise ein Kolbenele
ment, welches mit einer Reibungsfläche der vorderen Abdec
kung koppelbar ist, ein am Kolbenelement befestigtes Halte
element sowie mehrere Schraubenfedern auf, welche jeweils an
ihren gegenüberliegenden Enden durch das Halteelement getra
gen werden. Zudem ist ein kreisförmiges angetriebenes Ele
ment vorgesehen, welches sich von der Turbinenradnabe er
streckt und in die gegenüberliegenden Enden der Schraubenfe
dern eingreift. Die Schraubenfedern können durch längliche
bogenförmige, in Umfangsrichtung verlaufende Federn ersetzt
werden. Die bogenförmigen Federn liefern Charakteristika,
wie etwa eine niedrige Steifheit, und ermöglichen einen
großen maximalen Torsionsversatzwinkel, wenn die Überbrüc
kungskupplung eingerückt ist. Somit können feine bzw. leich
te Torsionsschwingungen wirkungsvoll absorbiert werden.
Bei der bekannten Überbrückungskupplung werden die bogenför
migen Federn zusammengedrückt, wenn ein Stoß oder eine Tor
sionsschwingung während eines Überbrückungsvorganges auf
tritt, das heißt während dem Einrücken der Überbrückungs
kupplung. Hierbei werden die bogenförmigen Federn durch die
Zentrifugalkraft radial nach außen bewegt und deren mittlere
Bereiche relativ zu deren Enden radial nach außen verscho
ben. Demgemäß gleiten die bogenförmigen Federn auf einem
äußeren umfänglichen Stützelement. Dadurch tritt Reibung
zwischen der bogenförmigen Feder und dem äußeren umfängli
chen Stützelement auf, so daß leichte bzw. feine Torsions
schwingungen nicht in ausreichendem Maße, aufgrund der Rei
bung, absorbiert werden können. Folglich werden einige Tor
sionsschwingungen ohne Dämpfung zum Getriebe übertragen.
Die DE-OS 29 41 662 beschreibt eine Überbrückungskupplung, bei
der zwei Ringelemente zu beiden Seiten eines Nabenflansches
angeordnet sind. Die radial nach außen vorstehenden Arme über
greifen dabei die in Umfangsrichtung verlaufenden Schrauben
federn, wie insbesondere aus Fig. 1 ersichtlich ist.
Eine solche Anordnung beansprucht sowohl in axialer als auch
in radialer Richtung verhältnismäßig viel Platz. Dies ist bei
hydraulischen Kupplungen, bei denen die erfindungsgemäße Über
brückungskupplung bevorzugt zur Anwendung kommt, unerwünscht.
Aus der US 5 230 409 ist es bekannt, eine Vielzahl von Schrau
benfedern sowohl in Umfangsrichtung als auch in Radialrichtung
nebeneinander anzuordnen. Hierdurch wird der Raumbedarf weiter
erhöht.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Überbrückungs
kupplung der eingangs genannten Art zu schaffen, die bei ein
fachem Aufbau und einfacher, kostengünstiger Herstellbarkeit
einen äußerst geringen Raumbedarf für die Federanschläge und
das diese haltende Ringelement aufweist.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die Merkmale des
Hauptanspruchs gelöst; die Unteransprüche zeigen weitere vor
teilhafte Ausgestaltungen der Erfindung.
Entsprechend einem Aspekt der vorliegenden Erfindung weist
eine Überbrückungskupplung eines Drehmomentwandlers eine
vordere Abdeckung, ein Pumpenrad und ein Turbinenrad auf.
Zudem kann die Überbrückungskupplung wahlweise in die vorde
re Abdeckung des Drehmomentwandlers ein- und ausgerückt wer
den. Des weiteren ist eine elastische Kupplungseinheit zwi
schen der Überbrückungskupplung und dem Turbinenrad angeord
net, welche mehrere längliche schraubenförmige elastische
Elemente aufweist, die in Umfangsrichtung im Drehmomentwand
ler verlaufen und die Überbrückungskupplung mit dem Turbi
nenrad elastisch koppeln. Zudem ist ein Kopplungselement
vorgesehen, um benachbarte Enden der schraubenförmigen ela
stischen Elemente in Umfangsrichtung zu koppeln, wobei die
elastische Kopplungseinheit in Reihe relativ zur Überbrüc
kungskupplung angeordnet ist.
Entsprechend einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfin
dung wird eine Überbrückungskupplung eines Drehmomentwand
lers mit einer vorderen Abdeckung, einem Pumpenrad und einem
Turbinenrad geschaffen. Ein Kolbenelement kann wahlweise in
die vordere Abdeckung des Drehmomentwandlers ein- und ausge
rückt werden. Mehrere schraubenförmige elastische Elemente
werden durch das Kolbenelement gestützt, wobei die schrau
benförmigen elastischen Elemente in Umfangsrichtung verlau
fen. Ein Abtriebselement greift in die elastischen Elemente
ein und kann mit dem Turbinenrad des Drehmomentwandlers ver
bunden werden. Zudem koppelt ein Kopplungselement benachbar
te Umfangsenden des elastischen Elementes in Umfangsrichtung
miteinander.
Vorzugsweise ist das Kopplungselement mit einem ringförmigen
Bereich ausgebildet und greifen mehrere Eingriffsbereiche
zur Rotation in den ringförmigen Bereich ein, wobei die
Eingriffsbereiche in benachbarte Umfangsenden der elasti
schen Elemente eingreifen.
Bevorzugt sind die elastischen Elemente aus ersten, zweiten,
dritten und vierten elastischen Elementen gebildet und ist
die Vielzahl an Eingriffsbereichen aus einem ersten Ein
griffsbereich zwischen den ersten und zweiten elastischen
Elementen, sowie einem zweiten Eingriffsbereich zwischen den
dritten und vierten elastischen Elementen gebildet.
Vorzugsweise bestehen die Eingriffsbereiche aus Federsitzen,
welche in Enden der elastischen Elemente eingreifen.
Bevorzugt sind die Eingriffsbereiche mit in Umfangsrichtung
verlaufenden Stiften ausgebildet, welche von den Federsitzen
in die elastischen Elemente verlaufen.
Vorzugsweise ist der ringförmige Bereich mit zumindest einem
radial vorstehenden Bereich mit mindestens einer Öffnung
ausgebildet und jeder Eingriffsbereich umfaßt einen ersten
und einen zweiten Eingriffsbereich. Der erste Eingriffsbe
reich ist mit einem durch die Öffnung verlaufenden Stift und
der zweite Eingriffsbereich mit einer zweiten Öffnung ausge
bildet, wobei der Stift zudem in die zweite Öffnung ver
läuft, um die ersten und zweiten Eingriffsbereiche am ring
förmigen Bereich zu sichern.
Entsprechend einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfin
dung weist eine Überbrückungskupplung eines Drehmomentwand
lers eine vordere Abdeckung, ein Pumpenrad und ein Turbinen
rad auf und kann ein Kolbenelement wahlweise in die vordere
Abdeckung des Drehmomentwandlers ein- und ausgerückt werden.
Mehrere schraubenförmige elastische Elemente werden durch
das Kolbenelement gestützt, wobei die schraubenförmigen ela
stischen Elemente in Umfangsrichtung verlaufen. Ein Ab
triebselement greift in die elastischen Elemente ein und
kann mit dem Turbinenrad des Drehmomentwandlers verbunden
werden. Ein kreisförmiger Ring ist zwischen dem Turbinenrad
und dem Kolbenelement angeordnet sowie mit mehreren Ein
griffsbereichen ausgebildet, welche benachbarte Umfangsenden
der elastischen Elemente miteinander verbinden, wobei der
kreisförmige Ring radial innerhalb und benachbart den ela
stischen Elementen angeordnet ist.
Vorzugsweise sind die elastischen Elemente mit ersten, zwei
ten, dritten und vierten elastischen Elementen ausgebildet
sowie die Eingriffsbereiche aus einem ersten Eingriffsbe
reich, welcher zwischen den ersten und zweiten elastischen
Elementen angeordnet ist, und einem zweiten Eingriffsbereich
ausgestaltet, welcher zwischen den dritten und vierten ela
stischen Elementen positioniert ist.
Bevorzugt bestehen die Eingriffsbereiche aus Federsitzen,
welche in die Umfangsenden der elastischen Elemente eingrei
fen.
Vorzugweise sind die Eingriffsbereiche mit in Umfangsrich
tung verlaufenden Stiften ausgebildet, welche von den Feder
sitzen in die elastischen Elemente verlaufen.
Bevorzugt ist der kreisförmige Ring mit zumindest einem ra
dial vorstehenden Bereich mit mindestens einer Öffnung aus
gebildet und weist jeder Eingriffsbereich einen ersten und
einen zweiten Eingriffsbereich auf. Der erste Eingriffsbe
reich ist mit einem durch die Öffnung verlaufenden Stift so
wie der zweite Eingriffsbereich mit einer zweiten Öffnung
ausgebildet, wobei der Stift zudem durch die zweite Öffnung
verläuft, um den ersten und zweiten Eingriffsbereich am
ringförmigen Bereich zu befestigen.
Wenn die Überbrückungskupplung eingerückt ist, wird ein
Drehmoment vom vorderen Deckel durch die elastische Kopp
lungseinheit übertragen. Wenn Torsionsschwingungen auf die
Überbrückungskupplung übertragen werden, tritt eine relative
periodische Rotation zwischen dem vorderen Deckel und dem
Turbinenrad auf, so daß die elastischen Elemente in Umfangs
richtung zusammengedrückt werden. Da die elastischen Elemen
te durch das Kopplungselement miteinander gekoppelt sind,
können sie sich nicht radial nach außen bewegen. Demgemäß
tritt ein Reibungsgleiten zwischen den elastischen Elementen
und anderen Elementen an den radialen Außenpositionen nur
schwerlich auf.
Weitere Merkmale, Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfin
dung werden aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung
in Verbindung mit der beigefügten Zeichnung ersichtlich. Es
zeigt:
Fig. 1 eine seitliche Querschnittansicht eines Drehmoment
wandlers entsprechend einem Ausführungsbeispiel der
vorliegenden Erfindung, wobei einige Bauteile des
Drehmomentwandlers gestrichelt dargestellt sind;
Fig. 2 eine Endansicht im Querschnitt des in Fig. 1 darge
stellten Drehmomentwandlers, wobei Bereiche einer
Überbrückungskupplung der vorliegenden Erfindung mit
Federelementen und einem in die Federelemente ein
greifendem Kupplungselement dargestellt sind;
Fig. 3 eine vergrößerte Ansicht des vom Drehmomentwandler
und von der in den Fig. 1 und 2 dargestellten Über
brückungskupplung entfernten Kupplungselementes;
Fig. 4 eine vergrößerte schematische Ansicht eines Berei
ches der in den Fig. 1 und 2 dargestellten Über
brückungskupplung in vergrößertem Maßstab, wobei ein
Bereich des in Fig. 3 dargestellten Kupplungselemen
tes in die Federelemente eingreift, sowie Bereiche
einer ringförmigen Platte und eines Sitzelementes
dargestellt sind;
Fig. 5 eine vergrößerte Ansicht der in Fig. 4 dargestellten
ringförmigen Platte;
Fig. 6 eine perspektivische Ansicht eines ersten Sitzele
mentes des in Fig. 4 dargestellten Sitzelementes;
Fig. 7 eine perspektivische Ansicht eines zweiten Sitzele
mentes des in Fig. 4 dargestellten Sitzelementes;
Fig. 8 eine Querschnittansicht eines Bereiches der Über
brückungskupplung entlang der Linie VIII-VIII von
Fig. 4; und
Fig. 9 eine Querschnittansicht eines Bereiches der Über
brückungskupplung und des Sitzelementes entlang der
Linie IX-IX von Fig. 4.
Ein in Fig. 1 dargestellter Drehmomentwandler 1 weist eine
Drehmomentwandler-Haupteinheit, welche aus einer vorderen
Abdeckung 3, einem Pumpenrad 4, einem Turbinenrad 5 und ei
nem nicht dargstellten Stator bzw. Leitrad besteht, sowie
eine Überbrückungskupplung 8 auf.
Die vordere Abdeckung bzw. Deckel 3 und eine äußere Gehäuse
schale des Pumpenrades 4 bilden eine mit Betriebsöl, das
heißt Hydraulikfluid, gefüllte Betriebsölkammer. Das Pumpen
rad 4, das Turbinenrad 5 und das nicht dargestellte Leitrad
haben den bekannten Aufbau sowie die bekannten Funktionen
und werden demzufolge nicht beschrieben. Das Turbinenrad 5
ist mit seinem inneren Umfangsbereich an einer Turbinen
radnabe 6 durch Nieten 24 befestigt. Die Turbinenradnabe 6
greift in eine (nicht dargestellte) Keilwelle bzw. Kerbzahn
welle ein, die sich von einem (nicht dargestellten) Getriebe
erstreckt.
Die Überbrückungskupplung 8 überträgt mechanisch ein Drehmo
ment vom vorderen Deckel 3 zum Turbinenrad 5 und zur Turbi
nenradnabe 6. Die Überbrückungskupplung 8 weist ein Kolben
element 9, ein angetriebenes Element 10, vier bogenförmige
Federn 13, von denen jede aus einer großen Schraubenfeder 11
und einer kleinen Schraubenfeder 12 besteht, eine Halteplat
te 14 sowie ein Kopplungselement 30 auf.
Das Kolbenelement 9 kann wahlweise ein- und ausgerückt aus
dem vorderen Deckel 3 werden, indem der Hydraulikdruck in
Bereichen des Drehmomentwandlers in allgemein bekannter Form
gesteuert bzw. geregelt wird. Das kreis- oder ringförmige
Kolbenelement 9 weist zylindrische Bereiche 9a und 9b am
Innen- bzw. Außenumfang auf. Die äußeren und inneren zylin
drischen Bereiche 9a und 9b verlaufen zum Getriebe (das
heißt in Fig. 1 nach rechts). Der innere zylindrische Be
reich 9b wird auf einer äußeren Umfangsfläche der Turbinen
radnabe 6 gestützt, kann sich jedoch relativ zur Turbinen
radnabe 6 drehen und axial bewegen. Bei der in Fig. 1 dar
gestellten Überbrückungskupplung - im eingerückten oder aus
gerückten Zustand der Kupplung - befindet sich der innere
zylindrische Bereich 9b mit der Turbinenradnabe 6 in Kontakt
und kann einer Axialbewegung in Richtung zum vorderen Deckel
3, entsprechend Hydraulikdruckänderungen, unterworfen wer
den. Das Kolbenelement 9 ist auf dessen radial verlaufender
Fläche mit einer Reibungsfläche 20 ausgebildet, welche in
der radial verlaufenden Fläche befestigt ist und einer Rei
bungsfläche des vorderen Deckels 3 gegenüberliegt.
Die Halteplatte 14 hält die vier bogenförmigen Federn 13 auf
dem Kolbenelement 9. Die Halteplatte 14 ist radial innerhalb
des äußeren zylindrischen Bereiches 9a des Kolbenelementes 9
angeordnet. Die Halteplatte 14 besteht grundsätzlich aus ei
nem äußeren umfänglichen Stützbereich 16 mit einem im we
sentlichen bogenförmigen Abschnitt. Der äußere in Umfangs
richtung verlaufende Stützbereich 16 befindet sich mit einer
inneren Umfangsfläche des äußeren zylindrischen Bereichs 9a
in Kontakt. An diametral gegenüberliegenden Positionen, an
welchen der äußere in Umfangsrichtung verlaufende Stützbe
reich 16 in Umfangsrichtung halbiert ist, weist der äußere
in Umfangsrichtung verlaufende Stützbereich 16 in Umfangs
richtung verlaufende Stützbereiche 17a und 17b auf, welche
radial nach innen und zum Getriebe vorstehen und gebogen
sind. Befestigungsbereiche 18 verlaufen von den umfänglichen
Stützbereichen 17a und 17b radial nach innen. Jeder Befesti
gungsbereich 18 verläuft in Umfangsrichtung um einen vorge
gebenen Winkel und ist am Kolbenelement 9 durch drei Nieten
21 befestigt.
Das angetriebene Element 10 besteht aus einer ringförmigen
Platte, welche mit einem äußeren Umfangsbereich der Gehäuse
schale des Turbinenrades 5 verschweißt ist. Zwei Stützberei
che 10a stehen vom angetriebenen Element zum vorderen Deckel
3 vor. Die beiden Stützbereiche 10a verlaufen im wesentli
chen in Axialrichtung zwischen den in Umfangsrichtung ver
laufenden Stützbereichen 17a bzw. 17b der Halteplatte 14.
Die bogenförmigen Federn 13 übertragen ein Drehmoment der
Überbrückungskupplung 8 und absorbieren Stöße aufgrund des
Einrückens der Kupplung sowie Torsionsschwingungen aufgrund
von Rotationsschwankungen des Motors. Die bogenförmigen Fe
dern 13 koppeln das Kolbenelement 9 mit dem Turbinenrad 5
durch die Halteplatte 14 und das angetriebene Element 10 in
Drehrichtung elastisch. Jede bogenförmige Feder 13 weist ei
ne schraubenähnliche Form auf und verläuft um ca. 70 Grad in
Umfangsrichtung. Jede bogenförmige Feder 13 ist mit einer
großen Feder 11 und einer kleinen in der großen Feder 11 an
geordneten Feder 12 ausgebildet. Wie in Fig. 2 dargestellt,
sind die ersten und zweiten bogenförmigen Federn 13A und 13B
an einem der beiden bogenförmigen Bereiche angeordnet, die
zwischen zwei Sets von Stützbereichen festgelegt sind, das
heißt die in Umfangsrichtung verlaufenden Stützbereiche 17a
und 17b und die Stützbereiche 10a. Dritte und vierte bogen
förmige Federn 13C und 13D sind am anderen bogenförmigen Be
reich angeordnet. Die dritten und vierten bogenförmigen Fe
dern 13C und 13D entsprechen den ersten und zweiten bogen
förmigen Federn 13A und 13B, so daß die Beschreibung des ei
nen Federpaares auf das andere Paar übertragbar ist und dem
gemäß lediglich ein Paar von Federn 13A und 13B beschrieben
wird.
In Fig. 2 sind zwei Drehrichtungen R1 und R2 dargestellt,
welche die Drehrichtungen des vorderen Deckels 3 relativ zum
Turbinenrad 5 entsprechend einer Schwingung darstellen, wenn
die Überbrückungskupplung 8 eingerückt ist oder sich im
Überbrückungszustand eingerückt in den vorderen Deckel 3 be
findet. Wie in Fig. 2 gezeigt, ist ein Federsitz 23 zwischen
einem Ende in Richtung R2 der ersten bogenförmigen Feder 13A
und den Stützbereichen 17a, 17b und 10a angeordnet. Der
Federsitz 23 ist zudem zwischen dem vorderen Ende in Rich
tung R1 der zweiten bogenförmigen Feder 13B und den Stütz
bereichen 17a, 17b und 10a positioniert. Der Federsitz 23
weist einen kreisförmigen Plattenbereich 23a, welcher die
großen und kleinen Schraubenfedern 11 und 12 der bogenförmi
gen Feder aufnimmt, sowie einen Vorsprung 23b auf, welcher
vom kreisförmigen Plattenbereich 23a in die kleine Feder 12
verläuft.
Die ersten und zweiten bogenförmigen Federn 13A und 13B sind
in Reihe miteinander gekoppelt und ein Federsitzbereich 32
des Kopplungselementes 30, welches später beschrieben wird,
ist zwischen diesen Federn 13A und 13B angeordnet. Somit
wirken die ersten und zweiten bogenförmigen Federn 13A und
13B derart zusammen, daß der vordere Deckel 3 und das Turbi
nenrad 5, wenn sich die Überbrückungskupplung 8 im einge
rückten Zustand befindet, einem begrenzten relativen Winkel
versatz innerhalb eines relativ großen Torsionswinkels aus
führen und eine niedrige Steifheit aufweisen können.
Das Kopplungselement 30 koppelt die bogenförmigen Federn 13
in Umfangsrichtung miteinander und begrenzt die Radialbewe
gung der bogenförmigen Federn 13. Das Kopplungselement 30
besteht aus einer ringförmigen Platte 31 und den Federsitz
bereichen 32, welche an beabstandeten Positionen auf der
ringförmigen Platte 31 ausgebildet sind.
Die Bereiche der ringförmigen Platte 31 sind in den Fig. 3,
4, 5, 6 und 7 detaillierter dargestellt. Die ringförmige
Platte 31 ist radial innerhalb der bogenförmigen Federn 13
angeordnet und kann zwischen der Halteplatte 14 und dem Tur
binenrad 5 frei rotieren. Die ringförmige Platte 31 ist an
zwei diametral gegenüberliegenden Positionen mit radial nach
außen verlaufenden vorstehenden Bereichen 31a ausgebildet.
Ein vorstehender Bereich 31a ist zwischen der ersten und
zweiten bogenförmigen Feder 13A und 13B sowie der andere
zwischen der dritten und vierten bogenförmigen Feder 13C und
13D angeordnet. Jeder vorstehende Bereich 31a ist mit zwei
in Umfangsrichtung beabstandeten Öffnungen 31b ausgestaltet.
Der Federsitzbereich 32 ist auf dem vorstehenden Bereich 31a
angeordnet, um die erste und zweite bogenförmige Feder 13A
und 13B in Reihe zu koppeln, jedoch eine radial nach außen
gerichtete Bewegung der Enden dieser Federn 13A und 13B zu
begrenzen. Jeder Federsitzbereich 32 ist mit einem Paar von
Sitzelementen ausgebildet, das heißt ersten und zweiten
Sitzelementen 35 und 36, welche mit dem vorstehenden Bereich
31a, wie in den Fig. 6 und 7 dargestellt, gekoppelt sind.
Die ersten und zweiten Sitzelemente 35 und 36 haben Formen,
welche durch Halbieren eines Säulenelementes in Längsrich
tung hergestellt werden können und weisen demgemäß halb
kreisförmige Abschnitte, wie in den Fig. 5 und 6 darge
stellt, auf. Jedes erste und zweite Sitzelement 35 und 36
ist an dessen gegenüberliegenden Enden mit begrenzenden
Vorsprüngen oder Bereichen 35a oder 36a ausgebildet, welche
im Schnitt halbkreisförmig sind. Das erste Sitzelement 35
hat an dessen longitudinaler flachen Oberfläche zwei Öff
nungen 35b und das zweite Sitzelement 36 ist an dessen
longitudinaler flachen Oberfläche mit zwei Vorsprüngen 36b
ausgebildet. Wie in Fig. 8 dargestellt, befinden sich die
flachen Oberflächen der ersten und zweiten Sitzelemente 35
und 36 in Kontakt bzw. in Eingriff mit gegenüberliegenden
Oberflächen des vorstehenden Bereiches 31a. Der Vorsprung
36b des zweiten Sitzelementes 36 verläuft durch die Öffnung
31, welche im vorstehenden Bereich 31a ausgebildet ist, und
wird in die Öffnung 35b im zweiten Sitzelement 35, wie in
Fig. 9 dargestellt, eingefügt.
Demgemäß befinden sich mit Bezug auf den oben beschriebenen
Federsitzbereich 32 die Enden der ersten und zweiten bogen
förmigen Federn 13A und 13B mit den entsprechenden halb
kreisförmigen Endflächen der ersten und zweiten Sitzelemente
35 und 36 in Kontakt. Die Begrenzungsbereiche 35a und 36a
verlaufen in die kleinen Schraubenfedern 12 der bogenförmi
gen Federn 13.
Auf diese Weise werden die Enden der ersten und zweiten bo
genförmigen Federn 13A und 13B durch das Kopplungselement 30
mit den Enden der dritten und vierten bogenförmigen Federn
13C und 13D radial gekoppelt. Somit wird eine radial nach
außen gerichtete Bewegung dieser Enden begrenzt. Der begren
zende Aufbau ähnelt einem Aufbau, bei welchem zwei in Um
fangsrichtung verlaufende längere bogenförmige Federn radial
an ihren in Umfangsrichtung verlaufenden mittleren Bereichen
durch das Kopplungselement 30 gekoppelt werden.
Die Funktionsweise wird nachfolgend erläutert.
Im ausgerückten bzw. gelösten Zustand der in Fig. 1 darge
stellten Überbrückungskupplung 8 füllt Betriebsöl einen Raum
zwischen dem vorderen Deckel 3 und dem Kolbenelement 9. Wenn
das Betriebsöl aus diesem Raum abgeleitet oder der darin be
findliche Hydraulikdruck verringert wird, bewegt sich das
Kolbenelement 9 zum vorderen Deckel 3, so daß die Reibungs
fläche 20 in engen Kontakt mit der Reibungsfläche des vorde
ren Deckels 3 gebracht wird. Hierbei wird ein Drehmoment des
vorderen Deckels 3 auf das Kolbenelement 9 und weiter auf
das Turbinenrad 5 durch die Halteplatte 14, die bogenförmi
gen Federn 13 und das angetriebene Element 10 übertragen.
Anschließend wird das Drehmoment von der Turbinenradnabe 6
zur nicht dargestellten, vom Getriebe erstreckenden Welle
übertragen.
Wenn Torsionsschwingungen auf den vorderen Deckel 3 während
des Einrückens der Überbrückungskupplung übertragen werden,
tritt eine relative periodische Rotation zwischen dem Kol
benelement 9 und dem angetriebenen Element 10 auf, so daß
die bogenförmigen Federn 13 in Umfangsrichtung zusammenge
drückt werden. Bei diesem Vorgang werden feine bzw. leichte
Torsionsschwingungen wirkungsvoll, aufgrund der Charakteri
stika der bogenförmigen Federn 13, absorbiert, welche eine
niedrige Steifheit und einen großen Torsionswinkel aufwei
sen. Zudem neigen die bogenförmigen Federn 13 zu einer Ver
schiebung bzw. Krümmung radial nach außen, bei Komprimie
rung, und zudem bewegt die Zentrifugalkraft die Federn ra
dial nach außen. Die radial nach außen gerichtete Bewegung
der bogenförmigen Federn 13 wird jedoch unterdrückt, da
deren Enden durch die Federsitze 23 und die Federsitzberei
che 32 getragen werden. Somit tritt eine Gleitreibung zwi
schen den bogenförmigen Federn 13 und dem äußeren Stützbe
reich 16 nur schwerlich auf. Folglich können die bogenför
migen Federn 13 feine Torsionsschwingungen wirkungsvoll ab
sorbieren.
Es können auch andere Anordnungen, im Vergleich zu den oben
genannten, beim vorliegenden Ausführungsbeispiel eingesetzt
werden, um eine radial nach außen gerichtete Bewegung der
bogenförmigen Federn 13 durch das Kopplungselement 30 zu be
grenzen. Die Anzahl und die Art der Anordnung der bogenför
migen Federn 13 ist nicht auf das vorhergehende Ausführungs
beispiel begrenzt.
Entsprechend der Überbrückungskupplung des Drehmomentwand
lers der Erfindung werden die elastischen Elemente miteinan
der durch das Kopplungselement radial gekoppelt, so daß eine
radial nach außen gerichtete Bewegung der elastischen Ele
mente begrenzt wird. Somit tritt ein Reibungsgleiten zwi
schen den elastischen Elementen und radial außerhalb der
elastischen Elemente angeordneten Element nur schwerlich
auf.
Zusammenfassend betrifft die vorliegende Erfindung eine
Überbrückungskupplung 8 mit einer Überbrückungskupplungs
einheit und einer elastischen Kopplungseinheit. Die Kupp
lungseinheit kann ein Drehmoment zwischen dem vorderen
Deckel 3 eines Drehmomentwandlers 1 zu einem darin vorgese
henen Turbinenrad 5 übertragen oder die Übertragung unter
brechen. Die elastische Kopplungseinheit weist mehrere in
Umfangsrichtung verlaufende bogenförmige Federn 13 und ein
Kopplungselement 30 auf, welches die bogenförmigen Federn 13
radial miteinander koppelt.
Verschiedene Details der vorliegenden Erfindung können ver
ändert werden, ohne deren Schutzumfang zu verlassen. Des
weiteren dient die vorhergehende Beschreibung der erfin
dungsgemäßen Ausführungsbeispiele lediglich zur Erläuterung
und nicht zur Einschränkung der Erfindung, welche durch die
beigefügten Ansprüche und deren Äquivalente festgelegt ist.
Claims (4)
1. Überbrückungskupplung (8) eines Drehmomentwandlers (1)
mit:
einer vorderen Abdeckung (3), einem Pumpenrad (4) und einem Turbinenrad (5);
einem Kolbenelement (9) zum wahlweisen Ein- und Aus rücken in die bzw. aus der vorderen Abdeckung (3) des Drehmomentwandlers (1);
mehreren schraubenförmigen elastischen Elementen (13), welche durch das Kolbenelement (9) gestützt werden, wo bei die schraubenförmigen elastischen Elemente (13) in Umfangsrichtung verlaufen;
einem Abtriebselement (10), welches in die elastischen Elemente (13) eingreift, wobei das Abtriebselement mit dem Turbinenrad (5) des Drehmomentwandlers (1) verbind bar ist;
einem Ringelement (31), welches zwischen dem Turbinenrad (5) und dem Kolbenelement (9) angeordnet ist, wobei das Ringelement (31) mit mehreren radial vorstehenden Ein griffsbereichen (31a) ausgebildet ist, welche benachbar te Umfangsenden der elastischen Elemente (13) miteinan der koppeln, und wobei das Ringelement (31) radial in nerhalb und benachbart den elastischen Elementen (13) angeordnet ist;
dadurch gekennzeichnet,
daß in jedem vorstehenden Eingriffsbereich (31a) minde stens eine Öffnung (31b) ausgebildet ist
zur Aufnahme eines ersten und eines zweiten Eingriffsele ments (36, 35), wobei die Eingriffselemente (36, 35) mit in Umfangsrichtung verlaufenden Stiften (36a, 35a) in die elastischen Elemente eingreifen.
einer vorderen Abdeckung (3), einem Pumpenrad (4) und einem Turbinenrad (5);
einem Kolbenelement (9) zum wahlweisen Ein- und Aus rücken in die bzw. aus der vorderen Abdeckung (3) des Drehmomentwandlers (1);
mehreren schraubenförmigen elastischen Elementen (13), welche durch das Kolbenelement (9) gestützt werden, wo bei die schraubenförmigen elastischen Elemente (13) in Umfangsrichtung verlaufen;
einem Abtriebselement (10), welches in die elastischen Elemente (13) eingreift, wobei das Abtriebselement mit dem Turbinenrad (5) des Drehmomentwandlers (1) verbind bar ist;
einem Ringelement (31), welches zwischen dem Turbinenrad (5) und dem Kolbenelement (9) angeordnet ist, wobei das Ringelement (31) mit mehreren radial vorstehenden Ein griffsbereichen (31a) ausgebildet ist, welche benachbar te Umfangsenden der elastischen Elemente (13) miteinan der koppeln, und wobei das Ringelement (31) radial in nerhalb und benachbart den elastischen Elementen (13) angeordnet ist;
dadurch gekennzeichnet,
daß in jedem vorstehenden Eingriffsbereich (31a) minde stens eine Öffnung (31b) ausgebildet ist
zur Aufnahme eines ersten und eines zweiten Eingriffsele ments (36, 35), wobei die Eingriffselemente (36, 35) mit in Umfangsrichtung verlaufenden Stiften (36a, 35a) in die elastischen Elemente eingreifen.
2. Überbrückungskupplung nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, dass das erste Eingriffselement (36) mit minde
stens einem durch die Öffnung (31b) des Eingriffsbereichs
(31a) verlaufenden Stift (36b) sowie das zweite Ein
griffselement (35) mit mindestens einer Öffnung (35b)
ausgebildet ist, wobei der Stift (36b) zudem in die Öff
nung (35b) verläuft, um die Eingriffselemente (36, 35) an
dem Ringelement zu befestigen.
3. Überbrückungskupplung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge
kennzeichnet, dass die elastischen Elemente (13) erste,
zweite, dritte und vierte elastische Elemente (13A, 13B,
13C, 13D) in Form von Federn aufweisen, und dass die Ein
griffselemente aus einem ersten Eingriffselement, welches
zwischen dem ersten und zweiten elastischen Element (13A,
13B) angeordnet ist, und einem zweiten Eingriffselement
ausgebildet sind, welches zwischen dem dritten und vier
ten elastischen Element (13C, 13D) angeordnet ist.
4. Überbrückungskupplung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, dass die Eingriffselemente Feder
sitze aufweisen, von welchen die in Umfangsrichtung ver
laufenden Stifte (36a, 35a) in die Umfangsenden der ela
stischen Elemente (13) eingreifen.
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OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
D2 | Grant after examination | ||
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8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |