DE19722150A1 - Im Flüssigkeitsbad laufende Reibungsplatte und Kraftübertragungs- und -unterbrechungsmechanismus sowie Ölbadkupplung und Überbrückungskupplung - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine in einer Flüssigkeit innerhalb eines Kraftübertragungs- und -unterbrechungsmecha­ nismus oder einem Kupplungsmechanismus laufende Reibungs­ platte, welche ein Dämpfungselement aufweist.

Eine in einem in Flüssigkeit laufenden Kraftübertragungs- und -unterbrechungsmechanismus, wie etwa einer Ölbadkupplung und einer Ölbadbremse, laufende Reibungsfläche, welche in einer in Flüssigkeit laufenden Reibungsplatte angeordnet ist, besteht aus Papier, organischem Material oder dgl.

Beispielsweise wird eine in einem Getriebe angeordnete, in Öl laufende Mehrscheibenkupplung zur Richtungs- und Ge­ schwindigkeitsänderung der Drehmomentübertragung verwendet. Die Mehrscheibenkupplung umfaßt mehrere Antriebsplatten bzw. -scheiben und mehrere angetriebene Platten bzw. Scheiben, welche in Axialrichtung zueinander abwechselnd angeordnet sind. Jede angetriebene Scheibe ist an den gegenüberliegen­ den Flächen mit in der Flüssigkeit laufenden Reibungsflä­ chen, etwa aus einem organischen Material, ausgebildet, wel­ che an den Oberflächen befestigt sind. Ein Problem derarti­ ger Vorrichtungen besteht darin, daß die in die Antriebs- und angetriebenen Scheiben eingreifenden Oberflächen kosten­ intensiv herstellbar sind, da sie präzise bearbeitet werden müssen, um flache oder planare Flächen zu erzielen.

Die Überbrückungskupplung eines Drehmomentwandlers stellt eine Kupplungsvorrichtung dar, welche ein Drehmoment durch mechanische Kopplung der vorderen Abdeckung mit dem Turbi­ nenrad überträgt, und zur Verbesserung des Kraftstoffver­ brauches des Fahrzeuges vorgesehen ist. Die Überbrückungs­ kupplung besteht beispielsweise aus einem Kolben, welcher mit der vorderen Abdeckung koppelbar ist, sowie aus einem Dämpfungsmechanismus, welcher den Kolben mit einem Element auf der Turbinenradseite koppelt. Eine aus organischem Mate­ rial bestehende, in einer Flüssigkeit laufende Reibungs­ fläche ist an der Seite des Kolbens gegenüberliegend der vorderen Abdeckung befestigt.

Der Dämpfungsmechanismus der Überbrückungskupplung absor­ biert die während der Verbrennung im Motor erzeugten Tor­ sionsschwingungen. Jedoch kann die Überbrückungskupplung im niedrigen Geschwindigkeitsbereich des Fahrzeuges nicht ar­ beiten, da in diesem niedrigen Geschwindigkeitsbereich Tor­ sionsschwingungen mit einem Niveau erzeugt werden, welche durch den Dämpfungsmechanismus nicht in ausreichendem Maße absorbierbar sind. Seit einigen Jahren wird die Schlupf­ steuerung bzw. -regelung eingesetzt, um den Kraftstoffver­ brauch während des Betriebes der Überbrückungskupplung in einem niedrigeren Geschwindigkeitsbereich zu verbessern. Bei der Schlupfsteuerung bzw. -regelung - wird im folgenden Schlupfsteuerung genannt - wird der Kolben gegen die vordere Abdeckung mit einer geringen Kopplungskraft gedrückt und hierbei konstant ein kontrollierter Schlupf zwischen dem Kolben und der vorderen Abdeckung ermöglicht. Bei Einsatz des gesteuerten Schlupfes wird das Drehmoment durch getrenn­ te Wege, das heißt einem mechanischen Übertragungsweg (die Schlupfoberflächen) und einen hydraulischen Übertragungsweg, übertragen. Wenn der gesteuerte Schlupf groß ist, wird das Drehmoment mechanisch in geringem Umfang und hydraulisch in großem Umfang übertragen. Wenn der gesteuerte Schlupf nied­ rig ist, wird die Kraft bzw. Energie mechanisch in großem Umfang und hydraulisch in kleinem Umfang übertragen. Die ge­ steuerte Schlupfgeschwindigkeit wird durch eine hydraulische Drucksteuereinrichtung gesteuert bzw. geregelt, welche die Differenz zwischen Hydraulikdrücken an gegenüberliegenden Seiten des Kolbens im Drehmomentwandler steuert.

Bei der Überbrückungskupplung und der in Öl laufenden Mehr­ scheibenkupplung entsprechend dem Stand der Technik, ist es schwierig, einen gleichmäßigen Kontakt in Umfangs- und Ra­ dialrichtung zwischen der in Flüssigkeit laufenden Reibungs­ fläche und der Reibungsoberfläche beizubehalten. Mit anderen Worten, es tritt ein Teilkontakt mit großer Wahrschein­ lichkeit auf. Hieraus ergeben sich oftmals die folgenden und auch andere Probleme.

• 1) Bei eingerückter Kupplung tritt ein Zittern bzw. soge­ nanntes "Schaudern" auf.
• 2) Es tritt ein hoher Verschleiß der in Flüssigkeit laufen­ den Reibungsfläche auf.
• 3) Bei der Überbrückungskupplung tritt ein Verlust des hy­ draulischen Überbrückungsdruckes auf.

Um den Teilkontakt zu verringern, müssen die gegenüberlie­ genden Reibungsoberflächen einen hohen Flachheits- bzw. Ebenheitsgrad aufweisen, welcher wiederum eine präzise Bear­ beitung erfordert und somit die Kosten in die Höhe treibt.

Die Schlupfsteuerung der Überbrückungskupplung im Drehmo­ mentwandler weist das folgende Problem auf: Beim Stand der Technik wird beispielsweise in einem Fahrzeuggeschwindig­ keitsbereich von 30 bis 48 km/h im vierten Gang die Schlupf­ steuerung durchgeführt. Obgleich vorzugsweise die Schlupf­ steuerung in einem niedrigeren Fahrzeuggeschwindigkeitsbe­ reich durchgeführt wird, um den Kraftstoffverbrauch zu ver­ bessern, ergeben sich hierbei die folgenden Schwierigkeiten.

Im niedrigen Geschwindigkeitsbereich muß das übertragene Leistungsverhältnis durch den hydraulischen Weg in großem Umfang verändert werden, wodurch die Schlupfrotationsge­ schwindigkeit in großem Umfang erhöht werden muß. Um die Schlupfrotationsgeschwindigkeit in gewissem Umfange zu erhö­ hen, muß die Hydraulikdruckdifferenz zwischen den gegenüber­ liegenden Seiten der Kolbenelemente extrem verringert wer­ den. Wenn die Druckdifferenz in diesem Zustand sehr genau gesteuert wird, kann sich der Kolben plötzlich zur vorderen Abdeckung aufgrund der Änderung der hydraulischen Druckdif­ ferenz bewegen. Hierbei wird die Drehmomentänderung mecha­ nisch auf das Abtriebselement übertragen. Aus diesem Grund ist es schwierig, die Schlupfsteuerung im niedrigen Ge­ schwindigkeitsbereich, etwa unter 30 km/h, durchzuführen.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Teilkontakt in einem in Flüssigkeit laufenden Übertragungs- und -unter­ brechungsmechanismus zu unterdrücken.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die Merkmalskombina­ tion des Anspruches 1, 3, 5, 7, 10 oder 12 gelöst; die Unteransprüche haben bevorzugte Ausgestaltungsformen der Er­ findung zum Inhalt.

Durch die vorliegende Erfindung wird die Schlupfsteuerung einer Überbrückungskupplung in einem Fahrzeug-Geschwindig­ keitsbereich ermöglicht, welcher geringer als beim Stand der Technik ist.

Entsprechend einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung weist eine in Flüssigkeit laufende Reibungsplatte ein Plat­ tenelement, ein am Plattenelement befestigtes Dämpfungsele­ ment sowie eine am Dämpfungselement befestigte, in einer Flüssigkeit laufende Reibungsfläche auf.

Wenn die in Flüssigkeit laufende Reibungsplatte gegen ein weiteres Element gedrückt wird, verformt sich das Dämpfungs­ element elastisch. Hierdurch wird die in Flüssigkeit laufen­ de Reibungsfläche über ihre komplette Oberfläche im wesent­ lichen in gleichmäßigen Kontakt mit dem anderen Element ge­ bracht. Da ein teilweise auftretender Kontakt hierdurch ver­ hindert wird, wird gleichzeitig ein teilweiser Verschleiß der in Flüssigkeit laufenden Reibungsfläche vermieden.

Entsprechend einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung weist ein in Flüssigkeit laufender Kraftübertragungs- und -unterbrechungsmechanismus erste und zweite Reibungsplatten auf. Die erste Reibungsplatte umfaßt ein Platten- bzw. Scheibenelement, welches relativ zur ersten Reibungsplatte und von dieser weg bewegbar ist, sowie ein am Plattenelement befestigtes Dämpfungselement und eine am Dämpfungselement befestigte und der ersten Reibungsplatte gegenüberliegende, in Flüssigkeit laufende Reibungsfläche.

Wenn die ersten und zweiten Reibungsplatten aufeinander zu­ bewegt und miteinander gekoppelt werden, wird die zweite in Flüssigkeit laufende Reibungsfläche der zweiten Platte mit der ersten Platte in Kontakt gebracht und die Dämpfungsplat­ te verformt sich elastisch. Hierdurch wird die in Flüssig­ keit laufende Reibungsfläche mit ihrer kompletten Oberfläche m wesentlichen in gleichförmigem Kontakt mit der ersten Reibungsfläche gebracht. Da ein Teilkontakt hierbei ver­ mieden wird, wird gleichzeitig ein teilweiser Verschleiß der Reibungsfläche im Flüssigkeitsbad vermindert.

Entsprechend einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung weist ein Kraftübertragungs- und -unterbrechungsmechanismus im Ölbad mehrere erste Reibungsplatten, mehrere zweite Rei­ bungsplatten und einen Betätigungsmechanismus auf. Die zwei­ ten Reibungsplatten umfassen jeweils ein Scheibenelement, jeweils an gegenüberliegenden Seiten des Scheibenelementes befestigte Dämpfungselemente sowie in Flüssigkeit laufende Reibungsflächen, welche jeweils an den Dämpfungselementen befestigt und alternierend an den ersten Reibungsplatten an­ geordnet sind. Der Betätigungsmechanismus koppelt und löst die ersten und zweiten Reibungsplatten miteinander und voneinander.

Wenn der Betätigungsmechanismus die ersten und zweiten Rei­ bungsplatten miteinander koppelt, wird die in Flüssigkeit laufende Reibungsfläche der zweiten Platte mit der ersten Platte in Kontakt gebracht und das Dämpfungselement ela­ stisch verformt. Folglich wird die in Flüssigkeit bzw. Öl laufende Reibungsfläche mit ihrer kompletten Oberfläche in im wesentlichen gleichförmigen Kontakt mit der ersten Rei­ bungsplatte gebracht. Ein teilweiser Kontakt wird hierdurch verhindert und ein Zittern bzw. sogenanntes Schaudern wäh­ rend des Einrückvorganges der Kupplung unterdrückt. Ein teilweiser Verschleiß der in Flüssigkeit laufenden Reibungs­ fläche wird vermindert.

Entsprechend einem vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung weist eine Ölbadkupplung ein erstes Drehelement, ein zweites Drehelement und eine Platte auf. Die ersten und zweiten Drehelemente sind jeweils aufeinander zu und voneinander weg bewegbar. Die Platte umfaßt ein Scheibenelement, welches axial bewegbar zwischen den ersten und zweiten Drehelementen angeordnet ist, sowie ein Dämpfungselement, welches am er­ sten Plattenelement befestigt ist.

Wenn das zweite Drehelement sich zum ersten Drehelement be­ wegt, wird die Platte zwischen diesen beiden Elementen ge­ halten und das Dämpfungselement elastisch verformt. Hierbei wird ein Zittern während des Einrückvorganges der Kupplung unterdrückt. Entsprechend diesem Aufbau, bei welchem die Platte mit Dämpfungselement zwischen dem ersten und zweiten Drehelement angeordnet ist, muß die Reibungsfläche nicht am Dämpfungselement befestigt werden, so daß der komplette Auf­ bau eine verbesserte Haltbarkeit aufweist.

Entsprechend einem fünften Aspekt der vorliegenden Erfindung ist bei der Ölbadkupplung gemäß dem vierten Aspekt die Plat­ te relativ drehfest mit dem ersten Drehelement in Eingriff, das Dämpfungselement an einer Seite des Plattenelementes ge­ genüberliegend dem ersten Drehelement befestigt und weist die Ölbadkupplung zudem eine in Flüssigkeit laufende Rei­ bungsfläche auf, welche am zweiten Drehelement befestigt ist und der ersten Platte gegenüber liegt. Die Platte befindet sich in relativ drehfestem Eingriff mit dem ersten Drehele­ ment. Da keine Relativrotation zwischen dem ersten Drehele­ ment und der Platte auftritt, weist das Dämpfungselement ei­ ne längere Nutzungsdauer bzw. Lebenszeit auf.

Entsprechend einem sechsten Aspekt der vorliegenden Erfin­ dung weist eine Überbrückungskupplung zum mechanischen Über­ tragen eines Drehmomentes von einer vorderen Antriebsab­ deckung eines Drehmomentwandlers zu einem Abtriebselement ein Kolbenelement, ein Dämpfungselement und eine in Flüssig­ keit laufende Reibungsfläche auf. Das Kolbenelement ist nahe der vorderen Abdeckung angeordnet und zur vorderen Abdeckung entsprechend der Steuerung bzw. Regelung des Hydraulik­ druckes im Drehmomentwandler bewegbar. Das Dämpfungselement ist an der der vorderen Abdeckung gegenüberliegenden Seite des Kolbenelementes befestigt. Die in Flüssigkeit laufende Reibungsfläche ist am Dämpfungselement befestigt und liegt der vorderen Abdeckung gegenüber.

Wenn das Kolbenelement gegen die vordere Abdeckung gedrückt wird, wird das Dämpfungselement elastisch verformt. Hierbei wird die in Flüssigkeit laufende Reibungsfläche mit ihrer kompletten Oberfläche in im wesentlichen gleichförmigen Kon­ takt mit der ersten Platte gebracht. Da ein Teilkontakt hierbei verhindert wird, kann auch ein Zittern bzw. Schau­ dern während des Einrückvorganges der Kupplung unterdrückt werden. Auch wird ein teilweiser Verschleiß der in Flüssig­ keit laufenden Reibungsfläche vermieden. Zudem muß bei die­ sem Aufbau - das Dämpfungselement ist zwischen der vorderen Abdeckung und dem Kolbenelement angeordnet - die Reibungs­ fläche nicht am Dämpfungselement befestigt werden, so daß die gesamte Haltbarkeit verbessert wird.

Entsprechend einem siebten Aspekt der vorliegenden Erfindung weist eine Überbrückungskupplung zum mechanischen Übertragen eines Drehmomentes von einer vorderen Antriebsabdeckung ei­ nes Drehmomentwandlers zu einem Abtriebselement ein Kolben­ element, eine in Flüssigkeit laufende Reibungsfläche und ei­ ne Platte auf. Das Kolbenelement liegt einer Seite der vor­ deren Abdeckung gegenüber und ist zur vorderen Abdeckung entsprechend der Steuerung bzw. Regelung eines Hydraulik­ druckes im Drehmomentwandler bewegbar. Die in Flüssigkeit laufende Reibungsfläche ist an der Seite des Kolbenelementes gegenüberliegend der vorderen Abdeckung befestigt. Die Plat­ te ist zwischen der vorderen Abdeckung und der Reibungsflä­ che im Flüssigkeitsbad angeordnet und weist ein Plattenele­ ment und ein Dämpfungselement auf, welches an der Seite des Plattenelementes gegenüberliegend der vorderen Abdeckung fixiert ist.

Wenn das Kolbenelement sich zur vorderen Abdeckung bewegt, wird die Platte zwischen dem Kolbenelement und der vorderen Abdeckung gehalten. Hierbei wird das Dämpfungselement elas­ tisch verformt. Somit wird die in Flüssigkeit laufende Rei­ bungsfläche mit ihrer kompletten Oberfläche in im wesentli­ chen gleichförmigen Kontakt mit der Platte gebracht. Da ein Teilkontakt hierdurch verhindert wird, kann gleichzeitig ein Zittern während des Einrückvorganges der Kupplung unter­ drückt werden. Zusätzlich wird auch ein teilweiser Ver­ schleiß der Reibungsfläche im Flüssigkeitsbad verhindert. Entsprechend diesem Aufbau - die Platte mit dem Dämpfungs­ element ist zwischen der vorderen Abdeckung und dem Kolben­ element angeordnet - muß die Reibungsfläche nicht am Dämp­ fungselement befestigt werden, so daß die komplette Haltbar­ keit verbesserbar ist.

Entsprechend einem achten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist bei der Überbrückungskupplung des siebten Aspektes die Platte in relativ drehfestem Eingriff, jedoch axial bewegbar zur vorderen Abdeckung. Da eine Relativrotation zwischen der vorderen Abdeckung der Platte nicht auftritt, weist das Dämpfungselement eine lange Nutzungsdauer auf.

Entsprechend einem neunten Aspekt der vorliegenden Erfindung bildet beim Aufbau gemäß einem der Aspekte sechs bis acht das Dämpfungselement einen Fluidkanal, welcher einen radia­ len Durchgang eines Fluids ermöglicht. Somit strömt das Fluid radial in der Nähe der Dämpfungsplatte, selbst wenn die Kupplung eingerückt ist und kühlt hierbei das Kupplungs­ bauteil der Kupplung.

Entsprechend den Überbrückungskupplungen der sechsten bis neunten Aspekte unterdrückt die Dämpfungsplatte ein schnel­ les oder plötzliches Einrücken der Kupplung, so daß eine Schlupfsteuerung in einem niedrigeren Fahrzeug-Geschwindig­ keitsbereich durchführbar ist.

Die vorhergehende und weitere Aufgaben, Merkmale, Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der nach­ folgenden detaillierten Beschreibung in Verbindung mit der beigefügten Zeichnung ersichtlich. Es zeigt:

Fig. 1 eine schematische Querschnittansicht eines Drehmo­ mentwandlers mit einer Überbrückungskupplung ent­ sprechend einem ersten Ausführungsbeispiel der vor­ liegenden Erfindung;

Fig. 2 eine vergrößerte Vorderansicht der Überbrückungs­ kupplung des Drehmomentwandlers von Fig. 1, wobei Bereiche des Drehmomentwandlers aus Deutlichkeits­ gründen entfernt wurden;

Fig. 3 eine Querschnittansicht eines Bereiches des Drehmo­ mentwandlers von Fig. 1 in geringfügig vergrößertem Maßstab;

Fig. 4 eine Querschnittansicht ähnlich Fig. 3, wobei eine Modifikation des in Fig. 3 dargestellten Ausfüh­ rungsbeispieles gezeigt ist;

Fig. 5 eine Rückansicht eines Dämpfungselementes und einer in Flüssigkeit laufenden Reibungsfläche der Modifi­ kation von Fig. 4;

Fig. 6 eine Querschnittansicht eines Kupplungsbereiches einer in Öl laufenden Einscheibenkupplung ent­ sprechend einem zweiten Ausführungsbeispiel der vor­ liegenden Erfindung;

Fig. 7 eine Querschnittansicht ähnlich Fig. 1, welche einen Drehmomentwandler entsprechend einem dritten Ausfüh­ rungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt;

Fig. 8 eine Querschnittansicht ähnlich Fig. 3, welche Be­ reiche des Drehmomentwandlers von Fig. 7 (des drit­ ten Ausführungsbeispiels) in geringfügig vergrößer­ tem Maßstab darstellt;

Fig. 9 eine Querschnittansicht ähnlich Fig. 1, welche einen Drehmomentwandler entsprechend einem vierten Ausfüh­ rungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt;

Fig. 10 eine schematische Querschnittansicht einer in Öl laufenden Mehrscheibenkupplung, welche auf einer Zwischenwelle eines Getriebes entsprechend einem fünften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfin­ dung montiert ist;

Fig. 11 eine Querschnittansicht eines Bereiches der in Öl laufenden Mehrscheibenkupplung von Fig. 10 in ge­ ringfügig vergrößertem Maßstab;

Fig. 12 eine Querschnittansicht einer Überbrückungskupplung des Drehmomentwandlers entsprechend einem sechsten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;

Fig. 13 eine Querschnittansicht einer Überbrückungskupplung eines Drehmomentwandlers entsprechend einem siebten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;

Fig. 14 eine Querschnittansicht einer Überbrückungskupplung eines Drehmomentwandlers entsprechend einem achten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;

Fig. 15 eine Querschnittansicht einer Überbrückungskupplung eines Drehmomentwandlers entsprechend einem neunten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; und

Fig. 16 eine schematische Darstellung der Fluidkanäle in der Überbrückungskupplung entsprechend dem neunten Aus­ führungsbeispiel von Fig. 15.

Erstes Ausführungsbeispiel

In Fig. 1 ist ein Drehmomentwandler 1 entsprechend dem er­ sten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darge­ stellt. Der Drehmomentwandler 1 weist eine vordere Abdeckung bzw. einen Vorderdeckel 2, ein Laufrad 3, ein Turbinenrad 4, ein Leitrad 5 und eine Überbrückungskupplung 6 auf. Obgleich nicht dargestellt ist ein Motor auf der linken Seite von Fig. 1 und ein Getriebe auf der rechten Seite von Fig. 1 an­ geordnet. Nachfolgend wird die linke Seite von Fig. 1 als Motorseite und die rechte Seite von Fig. 1 als Getriebeseite bezeichnet. In Fig. 1 bezeichnet O-O die Drehachse des Dreh­ momentwandlers 1. In Fig. 2 bezeichnet der Pfeil R1 die Drehrichtung der Motorkurbelwelle und der Pfeil R2 die Um­ kehrrichtung, das heißt entgegengesetzt zur Drehrichtung der Motorkurbelwelle.

Das Laufrad 3 umfaßt ein Laufradgehäuse 17. Der Vorderdeckel 2 und das Laufradgehäuse 17 des Laufrades 3 sind an ihren radial äußeren Bereichen aneinander befestigt, um eine mit Arbeitsfluid gefüllte ringförmige Kammer 20 festzulegen. Der Vorderdeckel 2 ist mit einem kreis- und plattenförmigen Kör­ per 11 des Vorderdeckels ausgebildet und eine Nabe 12 mit dem Innenumfang des Körpers 11 verschweißt. Der Körper 11 des Vorderdeckels ist an seinem Außenumfang mit einem äußeren zylindrischen Bereich 13 ausgestaltet, welcher zur Getriebeseite verläuft. Ein Ende des äußeren zylindrischen Bereiches 13 ist mit dem Außenumfang des Laufradgehäuses 17 verschweißt. Der Körper 11 des Vorderdeckels weist an einer Innenfläche nahe dem radialen Außenbereich eine flache ringförmige Reibungsoberfläche 11a innerhalb der ringförmi­ gen Kammer 20 (das heißt innerhalb des Drehmomentwandlers) auf. Eine Befestigungseinheit, beispielsweise mehrere Mut­ tern 14 ist auf dem Körper 11 des Vorderdeckels vorgesehen und mit einer Seite des radialen Außenbereiches des Körpers 11 des Vorderdeckels, gegenüberliegend dem Motor, ver­ schweißt.

Das Laufrad 3, das Turbinenrad 4 und das Leitrad 5 sind je­ weils Flügelräder. Das Laufrad 3 ist, wie oben beschrieben, mit dem Laufradgehäuse 17 ausgebildet und weist mehrere Laufradblätter 18, die an der Innenseite des Laufradgehäuses 17 befestigt sind, sowie eine Laufradnabe 19 auf, die wie­ derum am Innenumfang des Laufradgehäuses 17 fixiert ist.

Das Turbinenrad 4 ist in der ringförmigen Kammer 20 angeord­ net und liegt dem Laufrad 3 gegenüber. Das Turbinenrad 4 ist mit einem ringförmigen Turbinenradgehäuse 21, mehreren Tur­ binenradschaufeln 22, welche an einer Seite des Turbinenrad­ gehäuses 21 gegenüberliegend dem Getriebe (das heißt gegen­ überliegend dem Laufrad 3) befestigt sind, sowie mit einer Turbinenradnabe 23 ausgebildet, die durch Nieten am inneren Umfangsbereich des Turbinenradgehäuses 21 fixiert ist. Die Turbinenradnabe 23 ist keilverzahnt mit einer (nicht darge­ stellten) Hauptantriebswelle, welche sich vom (nicht darge­ stellten) Getriebe erstreckt.

Das Leitrad 5 ist mit einem ringförmigen Leitradträger 26 und mehreren Leitradblättern 27 ausgestaltet, welche am Außenumfang des Leitradträgers 26 angeordnet sind. Das Leit­ rad 5 ist durch eine Freilaufkupplung 28 an einer (nicht dargestellten) stationären Welle fixiert, welche sich vom Getriebe erstreckt.

Die Überbrückungskupplung 6 überträgt mechanisch ein Drehmo­ ment vom Vorderdeckel 2 zum Turbinenrad 4 und wirkt als Flüssigkeits- bzw. Ölbadkupplung und Schwingungsdämpfer. Die Überbrückungskupplung 6 umfaßt ein Kolbenelement 31, eine Malteplatte 32, mehrere Schraubenfedern 33 und eine ange­ riebene Platte 34.

Das Kolbenelement 31 ist kreis- und plattenförmig und zwi­ schen dem Körper 11 des Vorderdeckels und dem Turbinenradge­ häuse 21 des Turbinenrades 4 angeordnet. Das Kolbenelement 31 kann auf den Vorderdeckel 2 zu und von diesem wegbewegt werden, entsprechend Änderungen des Hydraulikdruckes an den axial gegenüberliegenden Seiten des Kolbenelementes 31. Das Kolbenelement 31 weist äußere und innere zylindrische Be­ reiche 31a und 31b auf, welche zur Getriebeseite verlaufen. Der innere zylindrische Bereich 31b ist drehbar auf die äußere Umfangsfläche der Turbinenradnabe 23 gepaßt, jedoch axial von einer in Fig. 1 dargestellten gelösten Position zu einer Eingriffsposition nahe dem Körper 11 des vorderen Deckels bewegbar. Ein Reibungskupplungsbereich 36 ist kreis- und plattenförmig sowie auf einer radialen Außenfläche des Kolbenelementes 31, gegenüberliegend der Reibungsoberfläche 11a des Körpers 11 der vorderen Abdeckung, wie in Fig. 1 dargestellt, angeordnet.

In Fig. 3 weist der Reibungs-Kupplungsbereich 36 ein ring­ förmiges Dämpfungselement 38, welches am Kolbenelement 31 anhaftet, sowie eine in Flüssigkeit bzw. Öl laufende Rei­ bungsfläche 39 auf, die wiederum am Dämpfungselement 38 an­ haftet. Die in Öl bzw. Flüssigkeit laufende Reibungsfläche 39 ist benachbart der Reibungsoberfläche 11a positioniert. Beim ersten Ausführungsbeispiel besteht das Dämpfungselement 38 aus Gummi sowie die in Öl laufende Reibungsfläche aus or­ ganischem Material. Wie oben beschrieben, stellt das Kolben­ element 31 ein Plattenelement dar, welches zusammen mit dem Dämpfungselement 38 und der in Öl laufenden Reibungsfläche 39 eine in Öl laufende Reibungsplatte bildet. Die erste Rei­ bungsplatte ist aus dem Vorderdeckel 2 sowie die zweite Rei­ bungsplatte aus dem Kolbenelement 31 (Plattenelement), dem Dämpfungselement 38 und der in Öl laufenden Reibungsfläche 39 gebildet. Die ersten und zweiten Reibungsplatten sind aufeinander zu und voneinander weg bewegbar und bilden einen Kraftübertragungs- und -unterbrechungsmechanismus im Ölbad. Des weiteren bildet beim ersten Ausführungsbeispiel die in Öl laufende Reibungsfläche 39, welche am Kolbenelement 31 befestigt ist, sowie die Reibungsoberfläche 11a des Vorder­ deckels 2 den Kupplungsmechanismus der Überbrückungskupplung 6.

Die Halteplatte 32 ist am Kolbenelement 31 befestigt, um die Schraubenfedern 33, wie bereits beschrieben, zu halten. Die Halteplatte 32 stellt ein ringförmiges Plattenelement dar und ist radial innerhalb des äußeren zylindrischen Bereiches 31a angeordnet. Der radiale Innenbereich der Halteplatte 32 ist am Kolbenelement 31 durch mehrere in Umfangsrichtung gleich beabstandete Nieten 35, wie in Fig. 2 dargestellt, befestigt. Die Halteplatte 18 weist an ihrem radialen Außen­ bereich mehrere in Umfangsrichtung gleich beabstandete äuße­ re Stützbereiche 45 und mehrere in Umfangsrichtung gleich beabstandete innere Stützbereiche 46 auf. Die Schraubenfe­ dern 33 sind zwischen diesem äußeren und inneren Stützbe­ reich 45 und 46, wie in den Fig. 1 und 2 dargestellt, ange­ ordnet. Gegenüberliegende Enden jeder Schraubenfeder 33 sit­ zen in Federsitzen 43. Die an in Umfangsrichtung alternie­ renden Positionen angeordneten Schraubenfedern 33 bestehen jeweils aus einer ersten Schraubenfeder 41 und einer zweiten Schraubenfeder 42, welche innerhalb der Schraubenfeder 41 angeordnet ist. Die Halteplatte 32 weist erste und zweite Endstützbereiche 47 und 48 auf, welche sich mit den jeweili­ gen Federsitzen 43 der Schraubenfedern 33 in Kontakt befin­ den. Jeder erste Stützbereich 47 wird durch teilweises Aus­ schneiden und Biegen des äußeren Stützbereiches 45 gebildet.

Jeder zweite Stützbereich 48 wird durch teileweises Aus­ schneiden und Biegen des inneren Stützbereiches 46 gebildet.

Die angetriebene Platte 34 stellt ein ringförmiges Platten­ element dar und wird mit dem äußeren Umfangsbereich des Tur­ binenradgehäuses 21 der Turbine 4 verschweißt. Die angetrie­ bene Platte 34 weist mehrere Eingriffsbereiche 34a auf, wel­ che zum Motor axial verlaufen. Jener Eingriffsbereich 34a ist zwischen den in Umfangsrichtung benachbarten Schrauben­ federn 33 und insbesondere zwischen den in Umfangsrichtung benachbarten Federsitzen 43 angeordnet. Aufgrund obigem Auf­ baus kann das Drehmoment des Kolbenelementes 31 und der Hal­ teplatte 32 auf die angetriebene Platte 34 und das Turbinen­ rad 4 durch die Schraubenfedern 33 übertragen werden. Wenn die Überbrückungskupplung eingerückt wird, wirkt die Halte­ platte 32 als Antriebselement, wirkt die angetriebene Platte 34 als Abtriebselement und wirken die Schraubenfedern 33 als Dämpfungselemente zwischen dem Antriebs- und Abtriebsele­ ment. Hierdurch wird der Dämpfungsmechanismus der Überbrüc­ kungskupplung 6 erzielt.

Nachfolgend wird die Betriebsweise erläutert.

Ein Drehmoment wird von der Motorkurbelwelle dem Vorder­ deckel 2 durch beispielsweise eine (nicht dargestellte) fle­ xible Platte zugeführt. Dieses Drehmoment wird auf das Lauf­ radgehäuse 17 übertragen. Hierdurch rotiert das Laufrad 3 und das Arbeitsfluid strömt vom Laufrad 3 zum Turbinenrad 4. Aufgrund der Strömung des Betriebsöls rotiert das Turbinen­ rad 4 und das Drehmoment des Turbinenrads 4 wird auf die (nicht dargestellte) Hauptantriebswelle durch die Turbinen­ radnabe 23 übertragen.

Entsprechend obiger Beschreibung überträgt der Drehmoment­ wandler 1 hydraulisch das Drehmoment durch das Arbeitsfluid. Da das Drehmoment durch das Fluid übertragen wird, ist der Wirkungsgrad der Drehmomentübertragung geringer als bei me­ chanischer Übertragung durch die oben beschriebene Über­ brückungskupplung 6. Demzufolge kann der Kraftstoffverbrauch eines mit dem Drehmomentwandler 1 ausgestatteten Fahrzeugs verbessert werden, indem das Verhältnis des hydraulisch übertragenen Drehmomentes vermindert und das Verhältnis des durch die Überbrückungskupplung 6, wie bereits beschrieben, übertragenen Drehmomentes erhöht wird. Jedoch kann die hy­ draulische Kopplung Schwingungen effizient absorbieren.

Die Betriebsweise der Überbrückungskupplung 6 wird nachfol­ gend erläutert. Zuerst wird die Betriebsweise der Über­ brückungskupplung 6 ohne den vorher beschriebenen Blockier-Schlupfsteuervorgang erläutert.

Wenn das Geschwindigkeitsverhältnis des Drehmomentwandlers 1 (das heißt das Verhältnis aus Abtriebsrotationsgeschwindig­ keit zu Antriebsrotationsgeschwindigkeit) derart zunimmt, daß die Hauptantriebswelle eine hohe konstante Drehgeschwin­ digkeit erreicht, kann der Betrieb der Überbrückungskupplung beginnen. Insbesondere wird das Betriebsöl zwischen dem Kol­ benelement 31 und dem Vorderdeckel 2 sehr schnell durch den Innenraum der Hauptantriebswelle (mittels im Getriebe nicht dargestellter Steuerungen) abgeführt. Hierbei wird eine Druckdifferenz zwischen gegenüberliegenden Seiten des Kol­ benelementes 31 erzeugt, so daß das Kolbenelement 31 in Richtung zum Vorderdeckel 2 forciert wird. Der Fluiddruck bewegt das Kolbenelement 31 in Eingriff mit dem Körper 11 des Vorderdeckels sowie den Reibungs-Kopplungsbereich 36 ge­ gen die Reibungsoberfläche 11a des Körpers 11 des Vorder­ deckels. Hierbei wird das Drehmoment vom Körper 11 des Vor­ derdeckels auf das Kolbenelement 31 und von diesem auf das Turbinenrad 4 durch die Halteplatte 32, die Schraubenfedern 33 und die angetriebene Platte 34 übertragen. Das Drehmoment wird vom Turbinenrad 4 auf die (nicht dargestellte) Hauptan­ triebswelle übertragen, welche sich vom Getriebe erstreckt.

Die Schraubenfedern 33 absorbieren Stöße und Torsionsschwin­ gungen, welche beim Einrückvorgang der Kupplung auftreten. Wenn jedoch die Blocker- bzw. Überbrückungs-Schlupfsteuerung nicht eingesetzt wird, müssen die beim Einrücken der Kupp­ lung auftretenden Schwingungen innerhalb eines zulässigen Bereiches lediglich durch Dämpfungseigenschaften der Schrau­ benfedern 33 der Überbrückungskupplung 6 unterdrückt werden. Dies begrenzt natürlich den Verhältnisbereich der Geschwindigkeit des Drehmomentwandlers 1, in welchem die Überbrückungskupplung 6 arbeiten kann.

Beim oben beschriebenen Einrückvorgang der Kupplung liefert das Dämpfungselement 38 des Reibungs-Kopplungsbereiches 36 einen Dämpfungseffekt. Folglich wird die in Öl laufende Rei­ bungsfläche 39 mit ihrem kompletten Umfang in gleichförmi­ geren Kontakt mit der Reibungsoberfläche 11A, wie beim Stand der Technik ohne Dämpfungselement, gebracht. Da die Wir­ kungen des Teilkontaktes vermindert werden, wie oben be­ schrieben, können folgende Effekte erreicht werden.

• (1) Zittern oder sogenanntes "Schaudern" während des Ein­ rückvorganges der Kupplung wird unterdrückt.
• (2) Ein teilweiser Verschleiß der in Öl laufenden Reibungs­ fläche 39 wird unterdrückt.
• (3) Die Ebenheit der Reibungsoberfläche 11A des Körpers 11 des Vorderdeckels muß nicht sehr präzise erarbeitet wer­ den. Demzufolge können die Herstellungskosten vermindert werden.
• (4) Eine Schichttrennung der in Öl laufenden Reibungsfläche, welche beim Stand der Technik auftritt, kann unterdrückt werden.
• (5) Ein Austritt des Überbrückungs-Hydraulikdruckes im Rei­ bungs-Kupplungsbereich kann unterdrückt werden.

Im allgemeinen sind Drehmomentwandler Verformungen während Hochgeschwindigkeitsrotationen ausgesetzt, da der Hydraulik­ druck aufgrund der Zentrifugalkraft zunimmt. Hierdurch erge­ ben sich Deformationen der Reibungsfläche, wie etwa der Rei­ bungsoberfläche 11a des Körpers des Vorderdeckels, so daß ein Teilkontakt der in Öl laufenden Reibungsfläche auftritt. Beim ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung werden jedoch die Wirkungen des Teilkontaktes der in Öl lau­ fenden Reibungsfläche aufgrund der Dämpfungsschicht unter­ drückt. Somit können Vorderdeckel und Laufradgehäuse mit verminderter Dicke beim Drehmomentwandler eingesetzt und das Gewicht als auch die Kosten vermindert werden.

Nachfolgend wird die Betriebsweise der Überbrückungskupplung 6 erläutert, wenn ein Überbrückungs-Schlupfsteuervorgang durchgeführt wird.

Wenn das Geschwindigkeitsverhältnis (das Verhältnis aus Ab­ triebs- und Antriebsrotationsgeschwindigkeit) des Drehmo­ mentwandlers 1 zunimmt, arbeitet die Überbrückungskupplung 6 und wird der Überbrückungs-Schlupfsteuervorgang durchge­ führt. Beim Überbrückungs- bzw. Blockierschlupfsteuervorgang wird zuerst der Fluiddruck zwischen dem Körper 11 der vorde­ ren Abdeckung und dem Kolbenelement 31 nur geringfügig ver­ ringert, so daß ein gezielter Schlupf zwischen dem Körper 11 und dem Kolbenelement 31 auftritt. Das Geschwindigkeitsver­ hältnis, bei welchem ein Überbrückungskupplungseingriff auf­ treten kann, kann bei der vorliegenden Erfindung auf einen geringeren Wert gesetzt werden als bei einem Drehmomentwand­ ler ohne Dämpfungselement.

Bei der vorliegenden Erfindung zeichnet ein (nicht darge­ stelltes) Steuersystem die Rotationsgeschwindigkeit des Mo­ tors und die Abtriebsrotationsgeschwindigkeit auf. Basierend auf der durch die Überwachung erzielten Information wird eine Rückkopplungssteuerung durchgeführt, um den Druck zwi­ schen dem Kolbenelement 31 und dem Turbinenrad 4, das heißt dem Druck im Drehmomentwandler 1 ausgenommen dem Raum zwi­ schen dem Kolbenelement 31 und dem Vorderdeckel 2 zu steuern bzw. regeln. Hierbei wird der Druck, welcher gegen das Kolbenelement 31 von der Turbinenradseite aufgebracht wird, gesteuert. Bei diesem Steuer- bzw. Regelungsvorgang wird der Hydraulikdruck erhöht, wenn die Rotationsgeschwindigkeit niedriger als eine gesteuerte Zielrotationsgeschwindigkeit ist, sowie der Hydraulikdruck vermindert, wenn die Rota­ tionsgeschwindigkeit höher als die gesteuerte Zielrotations­ geschwindigkeit ist. Somit wird die Differenz zwischen der Antriebs- und Abtriebsrotationsgeschwindigkeit gesteuert bzw. geregelt, um eine vorgegebene Differenz zu erzielen. Bei dieser Steuerung bzw. Regelung gleiten die in Öl laufen­ de Reibungsfläche 39 und die Reibungsoberfläche 11a während der Drehmomentübertragung aufeinander. Hierdurch kann die Überbrückungs-Schlupfsteuerung durch die Dämpfungsfunktion die Vibration absorbieren, aufgrund des Schlupfes der in Flüssigkeit laufenden Reibungsfläche 39, zusätzlich zur Dämpfungsfunktion der Schraubenfedern 33 der Überbrückungs­ kupplung 6.

Der in der Überbrückungskupplung 6 durchgeführte Schlupf­ steuervorgang kann die folgende Wirkung erzielen. Selbst wenn die Schlupfrotationsgeschwindigkeit auf einem relativ hohen Wert im niedrigen Fahrzeuggeschwindigkeitsbereich ge­ halten wird, ist es unwahrscheinlich, daß die Kupplung plötzlich eingerückt wird. Die Differenz zwischen den hy­ draulischen Drücken an den gegenüberliegenden Seiten des Kolbenelementes kann beispielsweise sehr gering und sehr präzise gesteuert werden, so daß der Kolben sehr schnell zur vorderen Abdeckung aufgrund einer Änderung der hydraulischen Druckdifferenz gezogen wird. Selbst hierbei verhindert das Dämpfungselement 38 einen plötzlichen Kupplungseingriff. So­ mit kann die Schlupfsteuerung in einem Fahrzeuggeschwindig­ keitsbereich begonnen werden, welcher niedriger als beim Stand der Technik ist.

Zudem kann der Änderungsgrad des übertragenen Drehmomentes aufgrund der Übertragung des Drehmomentes zum Turbinenrad durch das Dämpfungselement 38 vermindert werden. Folglich ist eine Torsionsschwingung unterdrückbar.

Modifikation des ersten Ausführungsbeispiels

Wie in Fig. 4 dargestellt kann das Dämpfungselement 38 al­ ternativ aus einem Kunststoffmaterial bestehen. Jedoch kann das Dämpfungselement 38 auch aus einem von Gummi oder Kunst­ stoff abweichenden Material hergestellt werden.

Das Dämpfungselement kann aus einer Feder, etwa einer ge­ wellten Feder ausgebildet werden, welche eine im wesentli­ chen gewellte oder geriffelte Form aufweist und in Umfangs­ richtung verläuft.

Wie in Fig. 5 gezeigt kann das einzelne, oben beschriebene Dämpfungselement durch mehrere Elemente 38a ersetzt werden, welche in Umfangsrichtung voneinander beabstandet sind. Zwi­ schen den Dämpfungselementen 38a sind Fluidkanäle 39 ausge­ bildet, welche eine Fluidströmung in Radialrichtung ermögli­ chen. Hierbei kann sich das Betriebsöl radial auf der Rei­ bungsoberfläche bewegen, selbst wenn die Kupplung eingerückt ist, so daß die Reibungsoberfläche wirkungsvoll gekühlt wer­ den kann. Insbesondere wird Wärme in großem Umfange an den in Reibungseingriff befindlichen Oberflächen erzeugt, wenn der Schlupfsteuervorgang durchgeführt wird, da ein gewollter Schlupf auftritt, so daß das Vorsehen der Fluidkanäle zum Kühlen der Reibungsoberflächen zur Erhöhung der Lebensdauer der Überbrückungskupplung beiträgt.

Die in Flüssigkeit bzw. Öl laufende Reibungsfläche kann aus Kohlenstoff oder Metall bestehen.

Die in Flüssigkeit laufende Reibungsfläche 39 und das Dämp­ fungselement 38 sind mechanisch miteinander koppelbar.

Zweites Ausführungsbeispiel

Fig. 6 zeigt einen Kopplungsbereich der Kupplung, beispiels­ weise einer Einscheibenkupplung im Ölbad. Reibungs-Kupp­ lungsbereiche 76 sind an gegenüberliegenden Oberflächen der Kupplungsplatte bzw. -scheibe 71 befestigt. Jeder Reibungs-Kupplungsbereich 76 ist aus einer gewellten Feder 80, die an der Kupplungsplatte 71 befestigt ist, sowie aus einer in Flüssigkeit bzw. Öl laufenden Reibungsfläche 79, welche an der gewellten Feder 80 befestigt ist, aufgebaut. Hierdurch bilden die Kupplungsplatte 71 (Plattenelement), die gewellte Feder 80 (Dämpfungselement) und die in Flüssigkeit laufende Reibungsfläche 79 eine in Flüssigkeit laufende Reibungs­ platte.

Ein Schwungrad 81 und eine Druckplatte 82 sind an gegenüber­ liegenden Seiten des Reibungs-Kupplungsbereiches angeordnet.

Dieser Reibungs-Kupplungsbereich 76 kann Wirkungen erzielen, welche denjenigen des ersten Ausführungsbeispieles ähnlich sind. Die für den Dämpfungseffekt im Reibungs-Kupplungsbe­ reich verantwortliche Feder muß nicht auf die gewellte Feder begrenzt sein. Das Dämpfungselement der Einscheibenkupplung im Ölbad kann aus einem Element oder Material, wie etwa oben beschriebenem Gummi oder Kunststoff, bestehen.

Drittes Ausführungsbeispiel

Der Drehmomentwandler 1′ in Fig. 7 weist viele Merkmale und Strukturelemente auf, welche im wesentlichen denjenigen des oben im ersten Ausführungsbeispiel beschriebenen Drehmoment­ wandlers entsprechen. Deshalb werden lediglich diejenigen Merkmale nachfolgend erläutert, welche abweichen, wie etwa die Überbrückungskupplung des dritten Ausführungsbeispiels. Der Körper 11 des Vorderdeckels beim dritten Ausführungsbei­ spiel ist an einer inneren Umfangsfläche des äußeren zylin­ drischen Bereiches 13 mit mehreren Eingriffsvorsprüngen 13a ausgebildet, welche in Umfangsrichtung voneinander gleich beabstandet und jeweils parallel zur Mittellinie O-O ange­ ordnet sind.

Die Überbrückungskupplung 6′ ist zwischen dem Körper 11 des Vorderdeckels und dem Turbinenradgehäuse 21 des Turbinenra­ des 4 angeordnet. Die Überbrückungskupplung 6′ besteht im wesentlichen aus einer kreisförmigen Kolbenplatte oder Ele­ ment 52 und einer Kupplungsscheibenanordnung 51.

Die Kupplungsscheibenanordnung 51 ist dem Körper 11 des Vor­ derdeckels benachbart. Die Kupplungsscheibenanordnung 51 ist im wesentlichen aus einem Kupplungsbereich 54 der Kupplung, einer Kupplungsplatte 55, angetriebenen Platten 56 und 57 sowie Schraubenfedern 59 gebildet. Der Kupplungsbereich 54 der Kupplung ist nahe der Reibungsoberfläche 11a des Körpers 11 des Vorderdeckels positioniert.

Wie insbesondere in Fig. 8 dargestellt, besteht der Kupp­ lungsbereich 54 der Kupplung aus einem Plattenelement 53 und Reibungs-Kupplungsbereichen 61, welche an gegenüberliegenden Seiten des Plattenelementes 53 angeordnet sind. Jeder erste Reibungs-Kupplungsbereich 61 weist ein Dämpfungselement 38 und die am Dämpfungselement 38 fixierte in Flüssigkeit lau­ fende Reibungsfläche 39 auf. Wie oben beschrieben, besteht die in Flüssigkeit bzw. Öl laufende Reibungsplatte aus einem Plattenelement 53, dem Dämpfungselement 38 und der in Flüs­ sigkeit laufenden Reibungsfläche 39.

Der innere Umfangsbereich des Plattenelementes 53 ist an der Kupplungsplatte 55 fixiert. Die angetriebenen Platten 56 und 57 sind an gegenüberliegenden Seiten der Kupplungsplatten 55 angeordnet. Die inneren Umfangsbereiche der angetriebenen Platten 56 und 57 sind an der Turbinenradnabe 23 durch meh­ rere Nieten 58 befestigt. Eine Vielzahl an Schraubenfedern 59 ist in Fenstern angeordnet, welche in den Platten 55, 56 und 57 ausgebildet sind. Die Schraubenfedern 59 koppeln die Kupplungsplatte 55 mit den angetriebenen Platten 56 und 57 elastisch, um eine Relativrotation in einem vorgegebenen Winkelversatzbereich zu ermöglichen.

Das Kolbenelement 52 ist an seinem Außenumfang mit einer Keilverzahnung oder Keilverzahnungsbereich 52a ausgebildet, welche in Eingriffsvorsprünge 13a am äußeren zylindrischen Bereich 13 eingreifen. Aufgrund dieses Eingriffes rotiert das Kolbenelement 52 zusammen mit dem Vorderdeckel 2, ist jedoch axial relativ zum Vorderdeckel bzw. der vorderen Ab­ deckung 2 bewegbar. Ein Drahtring 60 ist an Bereichen der Eingangsvorsprünge 13a des Vorderdeckels 2 nahe der Getrie­ beseite angeordnet. Dieser Drahtring 60 beschränkt die Bewe­ gung des Kolbenelementes 52 zur Getriebeseite.

Ein zylindrisches Element 65 ist mit dem Innenumfang des Kolbenelementes 52 verschweißt. Das zylindrische Element 65 ist drehbar und axial bewegbar auf der äußeren Umfangsfläche der Turbinenradnabe 23 durch eine Buchse 66 getragen.

Die Betriebsweise der Überbrückungskupplung 6 wird nachfol­ gend erläutert. Wenn das Arbeitsfluid im Raum zwischen dem Kolbenelement 52 und dem Körper 11 des Vorderdeckels abge­ führt wird, bewegt sich das Kolbenelement 52 zum Körper 11 des Vorderdeckels, um den Kupplungsbereich 54 der Kupplung gegen die Reibungsoberfläche 11a des Körpers 11 des Vorder­ deckels zu drücken. Da der Kupplungsbereich 54 der Kupplung die Reibungseingriffsoberflächen an seinen gegenüberliegen­ den Flächen aufweist, kann das zu übertragende Drehmoment hoch sein.

Bei diesem Ausführungsbeispiel ähnelt die Dämpfungswirkung durch den Kupplungsbereich 54 der Kupplung und der hierbei erzielte Effekt demjenigen der vorhergehenden Ausführungs­ beispiele.

Viertes Ausführungsbeispiel

Der in Fig. 9 dargestellte Drehmomentwandler 1 weist eine Vielzahl an Merkmalen auf, welche denjenigen der vorherge­ henden Ausführungsbeispiele ähnlich sind. Demzufolge werden lediglich die abweichenden Elemente und Merkmale nachfolgend beschrieben.

Die Überbrückungskupplung 6′′ besteht im wesentlichen aus der Kupplungsscheibenanordnung 51, welche derjenigen des zweiten Ausführungsbeispieles ähnelt, sowie aus dem Kolben­ element 52 und der Platte 68. Die Kupplungsscheibenanordnung 51 ist an ihrem radialen Außenbereich mit dem Kupplungsbe­ reich 54 der Kupplung analog dem zweiten Ausführungsbeispiel ausgebildet. Das Kolbenelement 52 greift in die Kupplungs­ scheibenanordnung 51 ein, um sich mit dieser zu drehen, kann jedoch einer begrenzten Axialbewegung relativ zur Anordnung 51 unterworfen werden. Der Reibungs-Kupplungsbereich 36 ent­ spricht im wesentlichen dem des ersten Ausführungsbeispieles und ist an einem radialen Außenbereich des Kolbenelementes 52 der Motorseite zugewandt ausgebildet. Die Platte 68 ist zwischen dem Kupplungsbereich 54 der Kupplung und dem Rei­ bungs-Kupplungsbereich 36 angeordnet. Ein am Außenumfang der Platte 68 ausgebildeter Keilbereich 68a greift drehfest und axial bewegbar in die Eingriffsvorsprünge 13a ein, welche an der inneren Umfangsfläche des äußeren zylindrischen Bereichs 13 des Körpers 11 des Vorderdeckels ausgebildet sind.

Wenn Betriebsöl vom Raum zwischen dem Körper 11 des Vorder­ deckels und dem Kolbenelement 52 abgeführt wird, bewegt sich das Kolbenelement 52 zum Motor, um die Platte 69 gegen den Kupplungsbereich 54 der Kupplung zu drücken, welcher wiede­ rum gegen die Reibungsoberfläche 11a gedrückt wird. Bei die­ sem Aufbau kann die Drehmomentübertragungskapazität hoch sein, da das Drehmoment durch Reibung durch die drei Ober­ flächensets übertragen wird. Der durch die Dämpfungsfunktion am Reibungs-Kupplungsbereich 36 und dem Kupplungsbereich 54 der Kupplung erzielte Effekt ist demjenigen der vorgenannten Ausführungsbeispiele ähnlich.

Fünftes Ausführungsbeispiel

Fig. 10 zeigt eine Querschnittansicht eines eingesetzten Ge­ triebes, etwa in einen Kran oder Lastwagen für holprige oder unebene Strecken.

Eine Zwischenwelle 102 ist mit einer Kupplung 103 für Rück­ wärtsfahrt und eine Kupplung 104 für Vorwärtsfahrt gekop­ pelt. Da die Kupplung 103 und die Kupplung 104 im wesentli­ chen den gleichen Aufbau und die gleiche Funktion aufweisen, wird nachfolgend lediglich die Kupplung 103 für Rückwärts­ fahrt im Detail beschrieben, ist jedoch analog für beide Kupplungen 103 und 104 anwendbar.

Die Kupplung 103 für Rückwärtsfahrt stellt eine in Flüssig­ keit bzw. Öl laufende Mehrscheibenkupplung dar und besteht aus einer äußeren Trommel 106, einer Innentrommel 107, meh­ reren Antriebsplatten 111, mehreren angetriebenen Platten 112, einer Dämpfungsplatte 113, einem Kolben 109 und einer Schraubenfeder 110.

Die äußere - bzw. Außentrommel 106 ist an der Zwischenwelle 102 befestigt. Die Antriebsplatten 111 sind keilverzahnt mit der inneren Umfangsfläche der Außentrommel 106. Die innere - bzw. Innentrommel 107 ist radial innerhalb und koaxial zur Außentrommel 106 angeordnet und drehbar auf der Zwischenwel­ le 102 gestützt. Die Innentrommel 107 weist ein Zahnrad 107a auf. Das Zahnrad 107a kann mit einem (nicht dargestellten) weiteren Zahnrad kämmen, welches wiederum mit einer An­ triebswelle koppelbar ist.

Die Außenumfänge der angetriebenen Platten 111 (erste Rei­ bungsscheiben) greifen in die Außentrommel 106 ein, um sich mit dieser zu drehen, jedoch axial zu dieser bewegbar zu sein.

Die angetriebenen Platten 112 sind axial alternierend zu den Antriebsplatten 111 angeordnet. Die Innenumfänge der ange­ triebenen Platten 112 sind mit der Innentrommel 107 keil­ verzahnt. Wie in Fig. 11 dargestellt, sind Reibungs-Kupp­ lungsbereiche 120 an gegenüberliegenden Flächen jeder ange­ triebenen Platte 112 befestigt. Der Reibungs-Kupplungsbe­ reich 120 ist aus einem Dämpfungselement 121 aus Gummi und einer in Öl laufenden Reibungsfläche 122 gebildet, welche wiederum am Dämpfungselement 121 befestigt ist. Somit wird eine zweite Reibungsplatte bzw. -scheibe durch die angetrie­ bene Platte 112 (Plattenelement), das Dämpfungselement 121 und die in Öl laufende Reibungsfläche 122 festgelegt.

Der Kolben 109 (Betätigungsmechanismus) wird durch das Be­ triebsöl angetrieben, welches durch einen Ölkanal 102a zuge­ führt wird, der in der Zwischenwelle 102 ausgebildet ist. Die Schraubenfeder 110 spannt den Kolben 109 von den An­ triebs- und angetriebenen Platten 111 und 112 weg.

Bei diesem Ausführungsbeispiel erzielt das Dämpfungselement 121 eine ähnliche Wirkung wie bei den vorhergehenden Ausfüh­ rungsbeispielen. Das Material und der Typ des Dämpfungsele­ mentes 121 sind nicht auf die Dämpfungselemente der vorher­ gehenden Ausführungsbeispiele beschränkt.

Die Erfindung kann auch bei einem anderen in Öl bzw. Flüs­ sigkeit laufenden Kraftübertragungs-Unterbrechungsmechanis­ mus, wie etwa einer Ölbadbremse angewendet werden.

Sechstes Ausführungsbeispiel

Bei der Überbrückungskupplung 6 von Fig. 12 entsprechen im wesentlichen der Kolben 31, die Halteplatte 32, die Schrau­ benfedern 33, die angetriebene Platte 34 und weitere Merk­ male dem Aufbau und den Merkmalen des ersten Ausführungsbei­ spieles. Demzufolge werden lediglich die sich unterscheiden­ den Merkmale nachfolgend erläutert.

Die ringförmige in Öl laufende Reibungsfläche 36 ist an der Motorseite (das heißt die dem Vorderdeckel 2 zugewandte lin­ ke Seite in Fig. 12) des radialen Außenbereiches des Kolbens 31 befestigt. Die winkelförmig verlaufende flache Reibungs­ oberfläche 11a ist an einer Seite des Vorderdeckels 2 gegen­ überliegend der in Öl laufenden Reibungsfläche 36 ausgebil­ det.

Die Platte 131 ist zwischen der in Flüssigkeit laufenden Reibungsfläche 36 und der Reibungsoberfläche 11a angeordnet. Die Platte 131 stellt ein Element oder eine Anordnung dar, welcher die Dämpfungswirkung zwischen den Elementen an deren gegenüberliegenden Seiten liefert. Die Platte 131 besteht aus einem ringförmigen Plattenelement 132 und einer gewell­ ten Feder 133. Das Plattenelement 132 weist eine geringere Axialdicke auf als der Körper 11 des Vorderdeckels 2 und das Kolbenelement 31 und hat somit eine geringe Steifheit. Das Plattenelement 132 hat mehrere Zähne 132a an seinem Außen­ umfang. Der äußere zylindrische Bereich 13 des Vorderdeckels 2 ist an seinem Bereich nahe dem Motor mit mehreren konvexen Ausbauchungen bzw. Wölbungen 136 ausgestaltet. Die Wölbungen 136 greifen in die Zähne 132a des Plattenelementes 132 ein, so daß das Plattenelement 132 drehfest und axial bewegbar in den Vorderdeckel 2 eingreift. Für den Eingriff des Platten­ elementes 132 kann eine von den obigen Erläuterungen ab­ weichende Anordnung eingesetzt werden. Die Wölbungen 136 können durch Ziehen des Vorderdeckels 2 oder durch Befesti­ gen eines unabhängigen Elementes ausgebildet werden. Die wellige Feder 133 ist mit der Seite des Plattenelementes 131 gegenüberliegend der Reibungsoberfläche 11a verschweißt. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist die gewellte Feder 133 nicht an der Reibungsoberfläche 11a befestigt. Bei einem anderen Ausführungsbeispiel kann die gewellte Feder 133 an der Seite des Vorderdeckels befestigt sein, wobei in diesem Fall die Platte 131 nicht vom Vorderdeckel 2 lösbar ist. Die gewellte Feder 133 wirkt als Dämpfungselement mit einer Elastizität im Ölbad-Kupplungsmechanismus. Somit wird ein dem ersten Ausführungsbeispiel ähnlicher Effekt bzw. ähnliche Wirkung erzielt.

Des weiteren ist die Platte 131 mit der gewellten Feder 133 (Dämpfungselement) zwischen dem Vorderdeckel 2 (erstes Dreh­ element) und dem Kolbenelement 31 (zweites Drehelement) an­ geordnet, so daß dieses Ausführungsbeispiel die folgenden Vorteile zusätzlich zu denjenigen des ersten Ausführungsbei­ spiels aufweist.

• 1) Da das Dämpfungselement von der in Öl laufenden Rei­ bungsfläche getrennt ist, weist jeder Bereich eine ver­ besserte bzw. höhere Haltbarkeit auf. Insbesondere wird eine Verformung der in Öl laufenden Reibungsfläche 36 unterdrückt und somit die Nutzungsdauer erhöht.
• (2) Da das Dämpfungselement und die in Flüssigkeit bzw. Öl laufende Reibungsfläche voneinander getrennt sind, er­ leichtert dies eine einfache Herstellung.
• (3) Da die Platte 131 eine niedrigere Steifheit als der Vor­ derdeckel 2 aufweist, kann ein gleichmäßiger Kontakt der in Flüssigkeit laufenden Reibungsfläche in größerem Um­ fang als beim Stand der Technik erzielt werden.

Da die Platte 131 sich nicht relativ zum Vorderdeckel 2 dreht, wird die wellige Feder 133 lediglich in Axialrichtung zusammengedrückt und keiner Kraft in Rotationsrichtung aus­ gesetzt. Demzufolge kann eine längere Lebensdauer der welli­ gen Feder 133 erzielt werden.

Die gewellte bzw. wellige Feder kann durch andere Federn, etwa Schraubenfedern oder eine konische Feder ersetzt wer­ den. Das Dämpfungselement kann aus einem anderen Material, wie etwa Gummi, bestehen.

Siebtes Ausführungsbeispiel

Die Überbrückungskupplung 6 von Fig. 13 setzt ein ringförmi­ ges Gummielement 134 anstelle der welligen Feder des sech­ sten Ausführungsbeispiels ein.

Achtes Ausführungsbeispiel

Bei der Überbrückungskupplung von Fig. 14 sind mehrere axial verlaufende Stifte 137 am Vorderdeckel 2 befestigt. Die Platte 131 ist an ihrem äußeren Umfangsbereich mit Öffnungen oder Aussparungen 132a ausgebildet, in welche die Stifte 137 eingepaßt sind. Somit greift die Platte 131 drehfest und axial bewegbar in den Vorderdeckel 2 ein.

Neuntes Ausführungsbeispiel

Eine Überbrückungskupplung 6 setzt in Fig. 15 mehrere Gummi­ elemente 138 ein, welche am Plattenelement 132 befestigt sind. Wie in Fig. 16 dargestellt, verläuft das Gummielement 138 radial und sind Fluidkanäle 139, welche eine Betriebsöl­ strömung ermöglichen, zwischen den Gummielementen 138 ausge­ bildet. Aufgrund dieser Fluidkanäle 139 kann das Plattenele­ ment 132 gekühlt werden. Somit können die Reibungsoberflä­ chen des Plattenelementes 132 und die in Öl laufende Rei­ bungsfläche 39 in ausreichendem Maß gekühlt werden. Folglich können die Reibungsoberflächen in ausreichendem Maß gekühlt werden, selbst wenn ein Gleitkontakt zwischen den Reibungs­ oberflächen auftritt, welcher aufgrund der Schlupfsteuerung höher ist, und demgemäß werden Nachteile aufgrund von Wärme unterdrückt.

Zudem ist jedes Gummielement 138 spiralförmig gekrümmt und ist das radiale Außenende vom radialen Innenende in Richtung R2 umgekehrt zur Motorrotationsrichtung versetzt. Aufgrund dieser Anordnung wird das Arbeitsfluid an einer radialen Innenposition zu einer radial nach außen gerichteten Strö­ mung forciert. Demgemäß wird während der Schlupfsteuerung die Oberflächentemperatur der in Öl laufenden Reibungsfläche 39 gesteuert bzw. geregelt und eine Überhitzung verhindert. Hierdurch wird die Schlupfsteuerung der Überbrückungskupp­ lung 6 zudem vereinfacht. Auch wird das Ansprechvermögen der Überbrückungskupplung 6, wenn die Sperre gelöst wird, zudem verbessert.

Das Plattenelement 132 weist an seinem Innenumfang einen ringförmigen Vorsprung 132b auf, welcher zum Motor vorsteht. Ein kleiner Raum L wird zwischen dem ringförmigen Vorsprung 132b und einem abgestuften Bereich 136 des Vorderdeckels 2 beibehalten. Dieser Raum L erleichtert die Steuerung bzw. Regelung der Strömungsgeschwindigkeit des Arbeitsfluids. Folglich wird eine Druckänderung zwischen dem Vorderdeckel 2 und dem Kolbenelement 31 vermieden und hierdurch die Steuerung bzw. Regelung des Kolbenelementes 31 vereinfacht.

Die Strömungskanäle können durch eine Anordnung gebildet sein, welche von derjenigen abweicht, die die getrennten Gummielemente einsetzt. Beispielsweise kann ein einzelnes dünnes Gummielement über der kompletten Oberfläche des Plat­ tenelementes angeordnet werden und mit mehreren in Umfangs­ richtung beabstandeten Vorsprüngen versehen sein. Hierbei bilden Räume zwischen Vorsprüngen Fluidkanäle.

Erfindungsgemäß verformt sich der Dämpfungsbereich ela­ stisch, wenn die in Flüssigkeit laufende Reibungsplatte ge­ gen ein anderes Element gedrückt wird. Somit wird die in Flüssigkeit laufende Reibungsfläche durch ihre komplette Oberfläche in im wesentlichen gleichförmigen Kontakt mit einem anderen Element gebracht. Da ein Teilkontakt jedoch verhindert wird, wird auch ein teilweiser Verschleiß der in Flüssigkeit laufenden Reibungsfläche unterdrückt.

Zusammenfassend betrifft die vorliegende Erfindung eine in Flüssigkeit laufende Reibungsplatte, einen in Flüssigkeit laufenden Kraftübertragungs- und Unterbrechungsmechanismus, eine Ölbadkupplung sowie eine Überbrückungskupplung. Ein elastisches Element, beispielsweise aus Gummimaterial, ist an einem Kolbenelement 31 einer Überbrückungskupplung 6 befestigt. Eine in Flüssigkeit laufende Reibungsfläche 39 ist am elastischen Element 38 befestigt. Das elastische Element 38 liefert eine Dämpfungswirkung, wenn die Über­ brückungskupplung 6 für einen gesteuerten bzw. geregelten Schlupf eingerückt wird.

Verschiedene Details der vorliegenden Erfindung können ver­ ändert werden ohne deren Schutzumfang zu verlassen. Des wei­ teren dient die vorhergehende Beschreibung der erfindungsge­ mäßen Ausführungsbeispiele lediglich zur Erläuterung und nicht zur Einschränkung der Erfindung, welche durch die bei­ gefügten Ansprüche und deren Äquivalente festgelegt ist.

Claims (15)

1. In Flüssigkeit laufende Reibungsplatte, mit
einem Plattenelement (31)
einem Dämpfungselement (38), welches am Plattenelement (31) befestigt ist; und
einer in Flüssigkeit laufenden Reibungsfläche (39), wel­ che am Dämpfungselement (38) befestigt ist.

2. In Flüssigkeit laufende Reibungsplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Dämpfungselement (38) aus einem gummiähnlichen Material besteht.

3. In Flüssigkeit laufender Kraftübertragungs- und Unter­ brechungsmechanismus, mit:
einer ersten Reibungsplatte (11); und
einer zweiten Reibungsplatte mit einem Plattenelement (31), welches relativ zum und weg von der ersten Rei­ bungsplatte (11) bewegbar ist, sowie mit einem Dämp­ fungselement (38), welches am Plattenelement (31) befe­ stigt ist, und mit einer in Flüssigkeit laufenden Rei­ bungsfläche (39), welche am Dämpfungselement (38) be­ festigt ist und der ersten Reibungsplatte (11) gegen­ überliegt.

4. In Flüssigkeit laufender Kraftübertragungs- und Unter­ brechungsmechanismus nach Anspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Dämpfungselement (38) aus einem gummi­ ähnlichen Material besteht.

5. In Flüssigkeit laufender Kraftübertragungs- und Unter­ brechungsmechanismus, mit:
mehreren ersten Reibungsplatten (111);
mehreren zweiten Reibungsplatten, von denen jede ein Plattenelement (112), jeweils an gegenüberliegenden Sei­ ten des Plattenelements (112) befestigte Dämpfungsele­ mente (121) sowie in Flüssigkeit laufende Reibungsflä­ chen (122) aufweist, welche jeweils an den Dämpfungsele­ menten (121) befestigt und alternierend an den ersten Reibungsplatten (111) angeordnet sind; und
einen Betätigungsmechanismus (109), um die ersten und zweiten Reibungsplatten miteinander zu koppeln und von­ einander zu lösen.

6. In Flüssigkeit laufender Kraftübertragungs- und Unter­ brechungsmechanismus nach Anspruch 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Dämpfungselemente (122) aus einem gum­ miförmigen Material bestehen.

7. Ölbadkupplung, mit:
ersten und zweiten Drehelementen (2, 31), welche relativ aufeinander zu und voneinander weg bewegbar sind; und
einer Platte (131) mit einem Plattenelement (132), wel­ ches axial bewegbar zwischen den ersten und zweiten Drehelementen (2, 31) angeordnet ist, und mit einem Dämpfungselement (133), welches am Plattenelement (132) befestigt ist.

8. Ölbadkupplung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Dämpfungselement (133) aus einem gummiförmigen Material besteht.

9. Ölbadkupplung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte (131) relativ drehfest in das erste Dreh­ element (2) eingreift,
daß das Dämpfungselement (133) an einer Seite des Plat­ tenelementes (132) gegenüberliegend dem ersten Drehele­ ment (2) fixiert ist, und
daß die Ölbadkupplung eine in Öl laufende Reibungsfläche (36) aufweist, welche am zweiten Drehelement (31) befe­ stigt ist und der ersten Platte (31) gegenüberliegt.

10. Überbrückungskupplung zum mechanischen Übertragen eines Drehmomentes von einer antreibenden vorderen Abdeckung eines Drehmomentwandlers auf ein Abtriebselement, mit:
einem Kolbenelement (31), welches benachbart der vorde­ ren Abdeckung (2) angeordnet und zur vorderen Abdeckung (2) entsprechend Hydraulikdruckänderungen innerhalb des Drehmomentwandlers (1) bewegbar ist;
einem Dämpfungselement (38), welches an einer Seite des Kolbenelementes (31) gegenüberliegend der vorderen Abdeckung (2) befestigt ist; und
einer in Flüssigkeit laufenden Reibungsfläche (39), wel­ che im Dämpfungselement (38) befestigt ist und der vor­ deren Abdeckung (2) gegenüberliegt.

11. Überbrückungskupplung nach Anspruch 10, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Dämpfungselement (38) aus einem gummi­ förmigen Material besteht.

12. Überbrückungskupplung zum mechanischen Übertragen eines Drehmomentes von einer antreibenden vorderen Abdeckung eines Drehmomentwandlers auf ein Abtriebselement, mit:
einem Kolbenelement (31) , welches benachbart einer vor­ deren Abdeckung (2) eines Drehmomentwandlers (1) ange­ ordnet ist, welcher in einem Drehmomentwandlergehäuse aufgenommen ist, wobei das Kolbenelement (31) zur vorde­ ren Abdeckung (2) entsprechend Hydraulikdruckänderungen innerhalb des Drehmomentwandlers (1) bewegbar ist;
einer in Flüssigkeit laufenden Reibungsfläche (39), wel­ che an einer Seite des Kolbenelementes (31) gegenüber­ liegend der vorderen Abdeckung (2) befestigt ist; und
einer Platte, welche zwischen der vorderen Abdeckung und der in Flüssigkeit laufenden Reibungsfläche (39) ange­ ordnet ist und ein Plattenelement (132) sowie ein Dämp­ fungselement (38) aufweist, welches an einer Seite des Plattenelementes (132) gegenüberliegend der vorderen Ab­ deckung (2) befestigt ist.

13. Überbrückungskupplung nach Anspruch 12, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Dämpfungselement (38) aus einem gummi­ förmigen Material besteht.

14. Überbrückungskupplung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Plattenelement relativ drehfest und axial bewegbar in die vordere Abdeckung (2) ein­ greift.

15. Überbrückungskupplung nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Dämpfungselement (38) mit einem Fluidkanal (139) für eine radiale Fluidströmung ausgebildet ist.