Die vorliegende Erfindung betrifft einen Dämpfermechanismus
und insbesondere einen Überbrückungsdämpfer und einen Über
brückungsmechanismus in einem Drehmomentwandler zur mechani
schen Übertragung eines Drehmoments von einem Antriebsdreh
element auf ein Abtriebsdrehelement.
Im allgemeinen überträgt der Dämpfermechanismus ein Drehmo
ment von einem Antriebsdrehelement auf ein Abtriebsdrehele
ment und wird gleichzeitig betrieben, um eine vom Antriebs
drehelement in Richtung des Abtriebsdrehelements übertragene
Schwingung aufzunehmen oder zu dämpfen. Ein Beispiel dieses
Dämpfermechanismus ist ein im Inneren des Drehmomentwandlers
angeordneter Überbrückungsmechanismus.
Im Inneren weist der Drehmomentwandler drei Arten von
Flügel- bzw. Schaufelrädern auf, d. h. ein Laufrad, ein Tur
binenrad und ein Leitrad, und wird betrieben, um ein Dreh
moment mittels eines Arbeits- bzw. Betriebsfluids, welches
dessen Innenraum auffüllt, zu übertragen. Das Laufrad ist an
einer vorderen Abdeckung befestigt, welche mit dem Antriebs
drehelement gekuppelt ist. Das Arbeitsfluid, welches vom
Laufrad durch das Leitrad zum Turbinenrad strömt, überträgt
ein Drehmoment vom Laufrad auf das Turbinenrad und überträgt
es dann auf das Abtriebsdrehelement, welches mit dem Turbi
nenrad gekuppelt ist.
Der Überbrückungsmechanismus ist zwischen dem Turbinenrad
und der vorderen Abdeckung angeordnet, um die vordere Ab
deckung und das Turbinenrad miteinander mechanisch zu kup
peln und dadurch das Drehmoment direkt vom Antriebsdreh
element auf das Abtriebsdrehelement zu übertragen.
Üblicherweise weist der Überbrückungsmechanismus ein Kolben
element auf, welches gegen die vordere Abdeckung gedrückt
werden kann, eine am Kolbenelement befestigte Halte- bzw.
Rückhalteplatte, durch die Rückhalteplatte getragene Schrau
benfedern und ein angetriebenes Element, welches elastisch
in einer Drehrichtung des Mechanismus mittels der Schrau
benfedern an das Kolbenelement gekuppelt ist. Das angetrie
bene Element ist am mit dem Abtriebsdrehelement gekuppelten
Turbinenrad befestigt. Die Komponenten des Überbrückungs
mechanismus bilden auch einen Überbrückungsdämpfungsmecha
nismus, um eine auftretende Schwingung aufzunehmen und zu
dämpfen.
Wenn der Dämpfermechanismus betrieben wird, gleitet das Kol
benelement an der vorderen Abdeckung oder ist an diese
gepreßt, so daß das Drehmoment von der vorderen Abdeckung
auf das Kolbenelement übertragen wird, und dann mittels der
Schraubenfedern auf das Turbinenrad übertragen wird. Der
Überbrückungsmechanismus überträgt das Drehmoment und wird
auch betrieben, um die Verdrehungs- oder Winkelschwingung
infolge des Überbrückungsdämpfers aufzunehmen oder zu
dämpfen. Die Schraubenfedern werden wiederholt zwischen der
am Kolbenelement befestigten Rückhalteplatte und dem ange
triebenen Element zusammengedrückt und gleiten dadurch an
der Rückhalteplatte, so daß die Schwingung gedämpft wird.
Eine sehr kleine Verdrehungsschwingung wird durch wieder
holte elastische Deformation (Expansion und Kontraktion) der
Schraubenfedern aufgenommen.
Beim herkömmlichen oben beschriebenen Überbrückungsdämpfer
sind äußere Bereiche der Schraubenfedern in radialer Rich
tung des Dämpfers mit äußeren gebogenen Bereichen der Rück
halteplatte abgedeckt, d. h. äußeren Umfangsbereichen, welche
gebogen sind.
Wenn der Dämpfermechanismus betrieben wird und sich die je
weiligen Bereiche drehen, wirken Zentrifugalkräfte auf die
Schraubenfedern und andere Bereiche des Drehmomentwandlers,
so daß die Schraubenfedern wie auch Federsitze bzw. -aufnah
men, welche die gegenüberliegenden Enden der Schraubenfedern
halten, gegen die äußeren gebogenen Bereiche der Rückhalte
platte gedrückt werden. Wenn die Schraubenfedern in diesem
Zustand expandieren und sich zusammenziehen, verursachen die
Enden der Schraubenfedern und die an den Federenden ange
brachten Federsitze einen Reibungswiderstand in Bezug auf
die äußeren Umfangsbereiche, so daß sich die Dämpfercharak
teristiken ändern. Insbesondere können die sehr kleinen Ver
drehungsschwingungen infolge des Vorhandenseins des Rei
bungswiderstandes nicht ausreichend aufgenommen werden.
Während Einkupplungs- und Auskupplungsvorgängen des Über
brückungsmechanismus tritt häufig eine große Verdrehungs
schwingung auf. In diesem Fall kann der Reibungswiderstand,
wenn vorhanden, die Schwingung wirksam aufnehmen. Die
Dämpfercharakteristiken, welche die obigen Charakteristiken
aufweisen, sind in einigen Arten von Fahrzeugen wirksam.
Der an seinem radialen äußeren Bereich mit den Schrauben- oder
Torsionsfedern vorgesehene Überbrückungsmechanismus
kann eine axiale Abmessung des Drehmomentwandlers im Ver
gleich mit dem Überbrückungsmechanismus, welcher an seinem
radialen mittleren Bereich mit den Torsionsfedern vorgesehen
ist, vermindern, kann aber einen ausreichend großen Verdre
hungswinkel im Vergleich mit letzteren nicht sicherstellen.
Wenn die Torsionsfedern von der mittleren Position zur
äußeren Position ohne Änderung der Abmessung der Federn ver
schoben werden, nimmt ein zulässiger maximaler Verdrehungs
winkel zwischen dem Antriebsdrehelement und dem Abtriebs
drehelement ab. Damit nimmt der zulässige maximale Verdre
hungswinkel des Überbrückungsmechanismus ab, was die Auf
nahmeeigenschaft der Verdrehungsschwingung, insbesondere bei
einem kleinen Drehzahlbereich des Motors, verringert.
Um die obigen Probleme zu überwinden, kann ein derartiger
Aufbau angewandt werden, bei dem zwei oder mehr Torsions
federn in Reihe mit einem Zwischenelement(e) dazwischen
angeordnet werden, um eine kompressible Gesamtgröße des
elastischen Elements zu erhöhen. Dieser Aufbau kann den
großen Verdrehungswinkel des Überbrückungsmechanismus be
reitstellen.
Es ist jedoch wahrscheinlich, daß die Torsionsfeder mit
einer am Umfang vergrößerten Abmessung derart verformt wird,
daß infolge des Zusammengedrücktwerdens ein in Umfangsrich
tung mittlerer Bereich radial nach außen vorsteht. Dies
führt zur Erhöhung eines Reibungswiderstandes zwischen der
Torsionsfeder und einem radial an der Außenseite der Feder
angeordneten Element. Da der Überbrückungsmechanismus sich
im in Eingriff befindlichen Zustand zusammen mit dem Drehmo
mentwandler dreht, wirkt eine Zentrifugalkraft auf die
Torsionsfedern. Infolge dessen neigen die Torsionsfedern
dazu, sich radial nach außen zu bewegen und verursachen
einen Reibungswiderstand mit Elementen, welche an der
Außenseite der Federn angeordnet sind. Wenn sich der
Reibungswiderstand zwischen den Torsionsfedern und den
äußeren Elementen erhöht, kann die Verdrehungsschwingung
nicht ausreichend aufgenommen werden.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Reibungswiderstand eines
Endes einer Schraubenfeder (elastisches Element) oder einer
Federaufnahme (Aufnahmeelement), welche am Ende der Schrau
benfeder mit Bezug auf einen äußeren gebogenen Bereich
(einen Maltebereich des Antriebselements) der Rückhalteplat
te angebracht ist, zu verringern und dadurch eine Eigen
schaft zur Aufnahme einer sehr kleinen Verdrehungsschwingung
zu verbessern.
Weiter ist Aufgabe der Erfindung, einen Überbrückungsdämpfer
oder einen Dämpfermechanismus bereitzustellen, welche die
obige Aufgabe lösen und ebenfalls wirksam eine relativ große
Schwingung dämpfen, welche zu den Zeitpunkten des Einkup
pelns und Auskuppelns einer Kupplung auftreten.
Eine andere Aufgabe der Erfindung ist es, einen Über
brückungsmechanismus für einen Drehmomentwandler bereitzustel
len, welcher in Reihe angeordnete elastische Elemente auf
weist, bei denen eine radiale nach außen gerichtete Bewegung
der elastischen Elemente beschränkt ist, und dadurch ein
Reibungswiderstand zwischen dem elastischen Element und
anderen Elementen verringert ist.
Diese Aufgaben werden durch eine Vorrichtung mit den Merk
malen des Anspruchs 1 bzw. Anspruchs 7 bzw. Anspruchs 12
bzw. Anspruchs 15 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind
Gegenstand der Unteransprüche.
Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung ist ein Über
brückungsdämpfer eines Drehmomentwandlers in einem Über
brückungsmechanismus bzw. einer Überbrückungsvorrichtung des
Drehmomentwandlers vorgesehen. Die Überbrückungsvorrichtung
ist vorgesehen, um ein Drehmoment mechanisch von einem
Antriebsdrehelement auf ein Abtriebsdrehelement zu über
tragen. Der Überbrückungsdämpfer wird betrieben, um eine
Schwingung, welche vom Antriebsdrehelement auf das Abtriebs
drehelement übertragen wird, aufzunehmen oder zu dämpfen.
Der Überbrückungsdämpfer des Drehmomentwandlers umfaßt ein
Antriebselement, ein Abtriebselement, ein schraubenförmiges
elastisches Element und ein Aufnahmeelement. Das Drehmoment
wird vom Antriebsdrehelement auf das Antriebselement über
tragen. Das Abtriebselement gibt das Drehmoment an das Ab
triebsdrehelement ab. Das elastische Element ist zwischen
dem Antriebselement und dem Abtriebselement angeordnet. Das
Aufnahmeelement ist am Antriebs- oder Abtriebselement ange
bracht und weist einen Spielpassungsbereich bzw. einen Re
reich mit Bewegungssitz auf, um lose in ein Ende des ela
stischen Elements eingefügt zu werden. Das Aufnahmeelement
beschränkt eine radial nach außen gerichtete Bewegung des
Endes des elastischen Elements, welches in den Spielpas
sungsbereich eingefügt ist.
Der derart konstruierte Überbrückungsdämpfer nimmt eine
Schwingung auf und dämpft die Schwingung, welche vom An
triebsdrehelement auf das Abtriebsdrehelement während eines
Betriebs der Überbrückungsvorrichtung zur Übertragung des
Drehmoments vom Antriebsdrehelement auf das Abtriebsdrehele
ment und Betriebs der Überbrückungsvorrichtung zum Ein
greifen und Lösen der Antriebs- und Abtriebsdrehelemente
jeweils mit- und voneinander, übertragen wird.
Wenn eine Torsionsschwingung vom Antriebsdrehelement auf das
Antriebselement übertragen wird, wird diese Schwingung durch
Expansion und Kontraktion des zwischen dem Antriebselement
und dem Abtriebselement angeordneten elastischen Elements
aufgenommen und gedämpft. Während dieses Vorgangs wird eine
Zentrifugalkraft auf das elastische Element radial nach
außen gerichtet ausgeübt. Bei diesem Überbrückungsdämpfer
ist das Aufnahmeelement am Antriebs- oder Abtriebselement
befestigt und eine radial nach außen gerichtete Bewegung des
Endes des elastischen Elements wird in dem Zustand be
schränkt, in dem der Spielpassungsbereich des Aufnahmeele
ments in das Ende des elastischen Elements eingefügt ist.
Dadurch wird das Ende des elastischen Elements, welches der
Zentrifugalkraft ausgesetzt ist, davon abgehalten, sich ra
dial nach außen zu bewegen, so daß es möglich ist, das Auf
treten des Reibungsgleitens zwischen dem Ende des ela
stischen Elements und einem anderen Element, welches radial
an der Außenseite des elastischen Elements angeordnet ist,
zu unterdrücken. Deshalb kann die Torsionsschwingung und
insbesondere die sehr kleine Torsionsschwingung, welche auf
das Antriebselement ausgeübt wird, ausreichend aufgenommen
werden.
Bei herkömmlichen Überbrückungsdämpfern und insbesondere
einem Überbrückungsdämpfer, welcher mit einem schraubenför
migen elastischen Element versehen ist, welches keine bogen
förmige Form, sondern eine gerade Form aufweist, beeinflußt
ein Reibungswiderstand zwischen einem Ende des elastischen
Elements und einem anderen Element, welches radial an der
Außenseite des elastischen Elements angeordnet ist, eine
Eigenschaft des Aufnehmens einer sehr kleinen Verdrehungs
schwingung in vielen Fällen negativ.
Demgemäß ist der Aufbau für diesen Aspekt beim Über
brückungsdämpfer, welcher das elastische Element in einer
geraden Form aufweist, besonders wirksam.
Gemäß einem zweiten Aspekt weist der Überbrückungsdämpfer
des Drehmomentwandlers des ersten Aspekts weiter ein Merkmal
auf, bei dem das Antriebselement einen Haltebereich auf
weist, welcher radial an der äußeren Seite des elastischen
Elements angeordnet ist und sich in Umfangsrichtung mit dem
elastischen Element in Eingriff befindet. Das Abtriebsele
ment ist am Abtriebsdrehelement befestigt und befindet sich
mit dem elastischen Element in Umfangsrichtung im Eingriff.
Das Aufnahmeelement ist am Abtriebselement angebracht.
Das elastische Element befindet sich in Umfangsrichtung mit
den Antriebs- und Abtriebselementen in Eingriff und kuppelt
dadurch die beiden Elemente elastisch miteinander. Das Auf
nahmeelement ist am Abtriebselement angebracht, beschränkt
die radial nach außen gerichtete Bewegung des elastischen
Elements, dessen Ende im Spielpassungsbereich des Aufnahme
elements eingefügt ist, und hält das elastische Element in
Umfangsrichtung.
Wenn der Überbrückungsdämpfer betrieben wird, drehen sich
die Antriebs- und Abtriebselemente relativ zueinander. Bei
einem herkömmlichen Überbrückungsdämpfer, welcher nicht mit
Mitteln zur Beschränkung der radial nach außen gerichteten
Bewegung des Endes des elastischen Elements ausgestattet
ist, tritt Reibungsgleiten zwischen den elastischen Ele
menten, welche durch eine Zentrifugalkraft radial nach außen
gedrängt werden, und einem Haltebereich des Antriebsele
ments, welches radial an der Außenseite des elastischen
Elements angeordnet ist, auf, wenn eine relative Drehung
zwischen den Antriebs- und Abtriebselementen auftritt. Wenn
das elastische Element eine gerade Form aufweist, tritt das
Gleiten insbesondere zwischen dem Ende des elastischen
Elements und dem Haltebereich auf, was die Eigenschaft des
Aufnehmens einer sehr kleinen Torsionsschwingung negativ
beeinflußt.
Gemäß dem obigen Aspekt der Erfindung unterdrückt der Über
brückungsdämpfer eine radial nach außen gerichtete Bewegung
des Endes des elastischen Elements, welches sich relativ zum
Haltebereich des Antriebselements dreht, so daß Berührung
und Gleiten zwischen dem Ende und dem Haltebereich des
Antriebselements verhindert oder unterdrückt werden. Dies
verbessert die Aufnahmeeigenschaft für die sehr kleine Tor
sionsschwingung.
Wenn eine relativ große Schwingung auftritt, z. B. infolge
des Eingreifens, bzw. Einkuppelns einer Kupplung, kann das
Ende des elastischen Elements von dem Spielpassungsbereich
des Aufnahmeelements gelöst werden und dadurch in Berührung
mit dem Haltebereich des Antriebselements kommen, abhängig
von der Richtung der relativen Drehung zwischen den An
triebs- und Abtriebselementen. In diesem Fall überträgt das
elastische Element jedoch kein Drehmoment und daher keine
Schwingung zwischen den Antriebs- und Abtriebselementen oder
das Ende des elastischen Elements wird zusammen mit dem An
triebselement gedreht. Wenn das elastische Element nicht in
den Spielpassungsbereich eingefügt ist, ist deshalb eine
Notwendigkeit, die radial nach außen gerichtete Bewegung des
Endes des elastischen Elements zu beschränken, gering.
Gemäß einem dritten Aspekt weist der Überbrückungsdämpfer
des Drehmomentwandlers des zweiten Aspekts weiter ein Merk
mal auf, bei dem das Aufnahmeelement an einem Bereich des
Abtriebselements gegenüber des in Drehrichtung vorderen
Endes des Drehmomentwandlers des elastischen Elements
angebracht ist.
Bei diesem Aspekt ist das Aufnahmeelement, welches die ra
dial nach außen gerichtete Bewegung des Endes des elasti
schen Elements beschränken kann, nur an dem Bereich gegen
über des in Drehrichtung vorderen Endes des Drehmomentwand
lers des elastischen Elements angebracht, und ist nicht an
den in Drehrichtung hinteren Bereich des Drehmomentwandlers
des elastischen Elements angebracht.
Das Antriebselement dreht sich normalerweise in Drehrichtung
des Drehmomentwandlers. Das Antriebselement drückt in Dreh
richtung des Drehmomentwandlers gegen das in der Drehmoment
wandlerdrehrichtung hintere Ende des elastischen Elements
und diese Druckkraft wird auf das Abtriebselement vom Ende
des in der Drehmomentwandlerdrehrichtung vorderen Endes des
elastischen Elements übertragen, so daß sich das Abtriebs
element in der Drehmomentwandlerdrehrichtung dreht. Zur
wirksamen Aufnahme der sehr kleinen Verdrehungsschwingung
durch das elastische Element während dieses Vorgangs ist es
erwünscht, daß das Reibungsgleiten zwischen dem elastischen
Element und dem Haltebereich des Antriebselements verringert
ist, um die Übertragung der Schwingung vom Haltebereich des
Antriebselements durch das Ende des elastischen Elements auf
das Abtriebselement zu verhindern. Gemäß diesem Aspekt ist
das Aufnahmeelement an dem Bereich des Abtriebselements
gegenüber dem in der Drehmomentwandlerdrehrichtung vorderen
Ende des elastischen Elements befestigt, um die radial nach
außen gerichtete Bewegung des Endes des elastischen Elements
zu beschränken. Dadurch wird das Gleiten zwischen dem in der
Drehmomentwandlerdrehrichtung vorderen Ende des elastischen
Elements und des Haltebereichs verhindert oder unterdrückt,
und ein unnötiger Reibungswiderstand wird im Vergleich mit
dem Stand der Technik verhindert oder vermindert. Dadurch
kann die sehr kleine Verdrehungsschwingung in ausreichender
Weise aufgenommen werden. Das Aufnahmeelement ist nicht an
dem Bereich des Abtriebselements gegenüber dem hinteren Ende
des elastischen Elements in der Drehmomentwandlerdrehrich
tung befestigt. Während des obigen Betriebs des Über
brückungsdämpfers überträgt das elastische Element, dessen
in der Drehmomentwandlerdrehrichtung hinteres Ende sich
gegenüber dem Abtriebselement befindet, kein Drehmoment oder
sein in der Drehmomentwandlerdrehrichtung hinteres Ende
dreht sich zusammen mit dem Antriebselement. Deshalb wird,
selbst wenn das elastische Element radial nach außen ge
drückt wird, um in Kontakt mit dem Haltebereich zu kommen,
im wesentlichen kein Einfluß auf die Dämpfercharakteristiken
(Eigenschaft zur Aufnahme der sehr kleinen Verdrehungs
schwingung) ausgeübt.
Eine relativ große Verdrehungsschwingung tritt infolge eines
Stoßes oder dergleichen auf, wenn die Kupplung der Über
brückungsvorrichtung eingreift oder gelöst wird. In diesem
Fall wiederholen die Antriebs- und Abtriebselemente eine
große Relativdrehung in den beiden Drehrichtungen, so daß
die Schwingung gedämpft wird. Wenn sich das Abtriebselement
relativ zum Antriebselement in entgegengesetzter Richtung
zur Drehmomentwandlerdrehrichtung dreht, wird das in der
Drehmomentwandlerdrehrichtung vordere Ende des elastischen
Elements gegenüber dem Abtriebselement davor bewahrt, sich
radial nach außen zu bewegen, so daß kein oder nur ein
kleiner Reibungswiderstand zwischen dem Ende des elastischen
Elements und dem Haltebereich auftritt. Währenddessen, wenn
sich das Abtriebselement relativ zum Antriebselement in
gleicher Richtung wie die Drehrichtung des Drehmomentwand
lers dreht, kann das in der Drehmomentwandlerdrehrichtung
hintere Ende des elastischen Elements gegenüber dem Ab
triebselement sich radial nach außen ohne eine Beschränkung
bewegen und daher einen großen Reibungswiderstand bezüglich
des Haltebereichs verursachen. Infolge dieses Reibungswider
stands zwischen dem Haltebereich und dem in der Drehmoment
wandlerdrehrichtung hinteren Ende des elastischen Elements
ist es möglich, die Verdrehungsschwingung, welche während
der Eingriffs- und Lösevorgänge der Kupplung auftreten,
wirksam zu dämpfen. Das Ende des mit dem Antriebselement in
Eingriff befindlichen elastischen Elements dreht sich zu
sammen mit dem Haltebereich des Antriebselements und deshalb
wird im wesentlichen kein Reibungswiderstand erzeugt.
Gemäß einem vierten Aspekt weist der Überbrückungsdämpfer
des Drehmomentwandlers des ersten Aspekts weiter ein Merkmal
auf, bei dem der Spielpassungsbereich des Aufnahmeelements
ein Ende in einer konvergierenden bzw. zusammenlaufenden
Form aufweist.
Gemäß diesem Aspekt ist, selbst wenn das elastische Element
zeitweise von dem Spielpassungsbereich infolge der relativen
Drehung zwischen den Antriebs- und Abtriebselementen gelöst
ist, das Ende des schraubenförmigen elastischen Elements
wieder verläßlich in den Spielpassungsbereich eingefügt,
wenn sich die Antriebs- und Abtriebselemente anschließend
relativ zueinander in entgegengesetzter Richtung drehen. Zu
diesem Zweck weist der Spielpassungsbereich das Ende in der
konvergierenden Form auf.
Gemäß einem fünften Aspekt weist der Überbrückungsdämpfer
des Drehmomentwandlers des ersten Aspekts weiter ein Merkmal
auf, bei dem der Überbrückungsdämpfer weiter ein radial an
der Außenseite des elastischen Elements angeordnetes Halte
element zur gemeinsamen Drehung mit dem Antriebselement oder
dem Abtriebselement aufweist. Das Aufnahmeelement beschränkt
die radial nach außen gerichtete Bewegung eines Endes des
elastischen Elements.
Bei diesem Aspekt beschränkt das Aufnahmeelement nur ein
Ende des elastischen Elements und beschränkt nicht die
radial nach außen gerichtete Bewegung des anderen Endes.
Das Antriebselement dreht sich normalerweise in der Dreh
richtung des Drehmomentwandlers. Das Antriebselement drückt
das in der Drehmomentwandlerdrehrichtung hintere Ende des
elastischen Elements in Drehrichtung und diese Kraft wird
vom in der Drehmomentwandlerdrehrichtung vorderen Ende des
elastischen Elements auf das Abtriebselement übertragen, so
daß sich das Abtriebselement in der Drehrichtung des Drehmo
mentwandlers dreht. Zur wirksamen Aufnahme der sehr kleinen
Torsionsschwingung durch das elastische Element ist es ge
wünscht, daß das Reibungsgleiten zwischen dem elastischen
Element und dem radial an der Außenseite des elastischen
Elements angeordneten Halteelements in einem kleinen Ausmaß
auftritt. Gemäß diesem Aspekt wird ein Ende des elastischen
Elements von der radial nach außen gerichteten Bewegung
abgehalten, so daß Gleiten zwischen dem Halteelement und dem
einen Ende des elastischen Elements, welches sich relativ
zum Halteelement dreht, verhindert oder unterdrückt wird.
Deshalb kann ein unnötiger Reibungswiderstand kleiner als
gemäß dem Stand der Technik sein. Dadurch können die sehr
kleinen Verdrehungsschwingungen wirksam aufgenommen werden.
Eine relativ große Verdrehungsschwingung tritt infolge eines
Stoßes oder dergleichen während der Eingriffs- und Lösevor
gänge der Kupplung der Überbrückungsvorrichtung auf. In
diesem Fall wiederholen die Antriebs- und Abtriebselemente
eine große relative Drehung in den beiden Drehrichtungen, so
daß die Schwingung gedämpft wird. Wenn sich das Abtriebs
element relativ zum Antriebselement in einer der Richtungen
dreht, wird ein Ende des elastischen Elements davon abge
halten, sich radial nach außen zu bewegen, so daß kein oder
nur ein kleiner Reibungswiderstand zwischen dem Ende des
elastischen Elements und dem an der radialen Außenseite des
elastischen Elements angeordneten Haltebereichs auftritt.
Währenddessen, wenn sich das Abtriebselement relativ zum
Antriebselement in der anderen Richtung dreht, kann sich das
andere Ende des elastischen Elements radial nach außen ohne
eine Beschränkung bewegen, und verursacht deshalb einen
großen Reibungswiderstand bezüglich des Halteelements. In
folge dieses Reibungswiderstands zwischen dem Halteelement
und dem anderen Ende des elastischen Elements ist es mög
lich, die Verdrehungsschwingung, welche während der
Eingriffs- und Lösevorgänge der Kupplung auftritt, wirksam
zu dämpfen.
Gemäß einem sechsten Aspekt der Erfindung ist ein Über
brückungsdämpfer eines Drehmomentwandlers in einer Über
brückungsvorrichtung des Drehmomentwandlers umfaßt. Die
Überbrückungsvorrichtung ist zur mechanischen Übertragung
eines Drehmoments von einem Antriebsdrehelement auf ein
Abtriebsdrehelement vorgesehen. Der Überbrückungsdämpfer
wird betrieben, um eine vom Antriebsdrehelement auf das
Abtriebsdrehelement übertragene Schwingung aufzunehmen oder
zu dämpfen. Der Überbrückungsdämpfer des Drehmomentwandlers
weist ein Antriebselement, ein Abtriebselement, ein elasti
sches Element und ein Aufnahme- bzw. Sitzelement auf. Das
Drehmoment wird vom Antriebsdrehelement auf das Antriebs
element übertragen. Das Abtriebselement gibt das Drehmoment
an das Abtriebsdrehmoment ab. Das elastische Element ist
zwischen dem Antriebselement und dem Abtriebselement ange
ordnet. Das Aufnahmeelement ist an einem Ende des elasti
schen Elements angebracht und weist einen Eingriffsbereich
auf, welcher wenigstens in eines der Antriebs- und Abtriebs
elemente eingreifen kann. Das Antriebselement beschränkt
eine radial nach außen gerichtete Bewegung des Endes des
elastischen Elements, wobei sich dessen Eingriffsbereich mit
wenigstens einem der Antriebs- und Abtriebselemente im Ein
griff befindet.
Der derart konstruierte Überbrückungsdämpfer dämpft und
nimmt eine Schwingung auf, welche vom Antriebsdrehelement
auf das Abtriebsdrehelement während eines Betriebs der Über
brückungsvorrichtung zur Übertragung des Drehmoments vom
Antriebsdrehelement auf das Abtriebselement zum jeweiligen
Eingreifen und Lösen der Antriebs- und Abtriebsdrehelemente
mit- und voneinander übertragen wird.
Wenn eine Verdrehungsschwingung vom Antriebsdrehelement auf
das Antriebselement übertragen wird, wird diese Schwingung
durch Kompression bzw. Zusammendrücken oder dergleichen des
zwischen dem Antriebselement und dem Abtriebselement ange
ordneten elastischen Elements aufgenommen und gedämpft.
Während dieses Vorgangs wird eine radial nach außen gerich
tete Zentrifugalkraft auf das elastische Element ausgeübt.
Bei diesem Aspekt ist das Aufnahmeelement am Ende des ela
stischen Elements angebracht und die radial nach außen
gerichtete Bewegung des Endes des elastischen Elements wird
durch das Aufnahmeelement beschränkt, wobei sich der Ein
griffsbereich mit wenigstens einem der Antriebs- und
Abtriebselemente im Eingriff befindet. Dadurch wird das der
Zentrifugalkraft ausgesetzte Ende des elastischen Elements
davor bewahrt, sich radial nach außen zu bewegen, so daß es
möglich ist, das Auftreten des Reibungsgleitens zwischen dem
Ende des elastischen Elements und dem radial an der Außen
seite des elastischen Elements angeordneten anderen Element
zu unterdrücken. Deshalb kann die Verdrehungsschwingung und
insbesondere die sehr kleine Verdrehungsschwingung, welche
auf das Antriebselement ausgeübt wird, weiter aufgenommen
werden.
Bei herkömmlichen Überbrückungsdämpfern und insbesondere
einem Überbrückungsdämpfer, welcher mit einem elastischen
Element versehen ist, welches keine bogenförmige Form,
sondern eine gerade Form aufweist, beeinflußt ein
Reibungswiderstand zwischen einem Ende des elastischen
Elements und einem radial an der Außenseite des elastischen
Elements angeordneten anderen Element Eigenschaften des
Überbrückungsdämpfers negativ und insbesondere in vielen
Fällen die Eigenschaft zur Aufnahme einer sehr kleinen
Verdrehungsschwingung. Im Gegensatz dazu kann die Ausführung
des Überbrückungsdämpfers wirksam betrieben werden.
Gemäß einem siebten Aspekt weist der Überbrückungsdämpfer
des Drehmomentwandlers des sechsten Aspekts weiter ein Merk
mal auf, bei dem das Antriebselement einen radial an der
Außenseite des elastischen Elements angeordneten Haltebe
reich aufweist und sich in Umfangsrichtung mit dem elasti
schen Element in Eingriff befindet. Das Abtriebselement ist
am Abtriebsdrehelement befestigt und befindet sich in Um
fangsrichtung mit dem elastischen Element in Eingriff. Das
elastische Element weist eine schraubenförmige bzw. wendel
förmige Form auf. Das Aufnahmeelement weist einen ersten
Eingriffsbereich, einen zweiten Eingriffsbereich und einen
Trag- bzw. Abstützbereich auf. Der erste Eingriffsbereich
kann mit dem Antriebselement eingreifen. Der zweite Ein
griffsbereich kann mit dem Abtriebselement eingreifen. Der
Abstützbereich trägt bzw. stützt das elastische Element in
Umfangsrichtung ab. Das Aufnahmeelement beschränkt die ra
dial nach außen gerichtete Bewegung des Endes des elasti
schen Elements, wobei sich wenigstens einer der ersten und
zweiten Eingriffsbereiche mit dem Antriebs- oder Abtriebs
element in Eingriff befindet.
Das elastische Element befindet sich in Umfangsrichtung mit
den Antriebs- und Abtriebselementen in Eingriff und kuppelt
dadurch die beiden Elemente elastisch miteinander.
Wenn der Überbrückungsdämpfer betrieben wird, drehen sich
die Antriebs- und Abtriebselemente relativ zueinander. Bei
einem herkömmlichen Überbrückungsdämpfer, welcher nicht mit
Mitteln zur Beschränkung der radial nach außen gerichteten
Bewegung des Endes des elastischen Elements ausgestattet
ist, tritt Reibungsgleiten zwischen dem durch eine Zentri
fugalkraft radial nach außen gedrückten elastischen Element
und einem radial an der Außenseite des elastischen Elements
angeordneten Haltebereich des Antriebselements auf, wenn
eine Relativdrehung zwischen den Antriebs- und Abtriebsele
menten auftritt. Wenn das elastische Element eine gerade
Form aufweist, tritt das Gleiten insbesondere zwischen dem
Ende des elastischen Elements und dem Haltebereich auf, was
die Eigenschaft zur Aufnahme einer sehr kleinen Verdrehungs
schwingung nachteilig beeinflußt.
Gemäß dem Überbrückungsdämpfer dieses Aspekts befindet sich
das am Ende des elastischen Elements angebrachte Aufnahme
element mit dem Antriebs- oder Abtriebselement in Eingriff,
um die radial nach außen gerichtete Bewegung des Endes des
elastischen Elements, welches sich sitzend mit dem Aufnahme
element in Eingriff befindet, zu beschränken. Wenn sich der
erste Eingriffsbereich infolge der Relativdrehung zwischen
den Antriebs- und Abtriebselementen nicht mit dem Antriebs
element in Eingriff befindet, befindet sich der zweite Ein
griffsbereich mit dem Abtriebselement in Eingriff. Wenn sich
der zweite Eingriffsbereich des Aufnahmeelements nicht mit
dem Abtriebselement in Eingriff befindet, befindet sich der
erste Eingriffsbereich mit dem Antriebselement in Eingriff.
Dadurch ist die radial nach außen gerichtete Bewegung des
elastischen Elements beschränkt. Deshalb wird der Reibungs
widerstand infolge des Gleitens zwischen dem Ende des
elastischen Elements und dem Antriebselement unterdrückt und
deshalb ist die Eigenschaft zur Aufnahme der sehr kleinen
Verdrehungsschwingung verbessert.
Gemäß einem achten Aspekt weist der Überbrückungsdämpfer des
Drehmomentwandlers des siebten Aspekts weiter ein Merkmal
auf, bei dem die ersten und zweiten Eingriffsbereiche aus
drei am Aufnahmeelement gebildeten Klauen bzw. krallen
förmigen Elemente gebildet sind und zwei Nuten bilden, um
darin jeweils die Antriebs- und Abtriebselemente lose bzw.
mit Spiel einzufügen. Jede dieser Klauen weist eine geneigte
bzw. schräge Fläche auf, welche ein äußerstes Ende in einer
konvergierenden Form bildet.
Wenn das Antriebselement oder das Abtriebselement von den
zwischen den drei Klauen gebildeten Nuten infolge der Re
lativdrehung zwischen den Antriebs- und Abtriebselementen
gelöst wird, wird bei diesem Aspekt das Antriebs- oder Ab
triebselement zuverlässig in die Nut eingefügt, wenn sich
die Antriebs- und Abtriebselemente relativ in entgegenge
setzter Richtung drehen. Aus diesem Grund weist die Klaue
eine geneigte Fläche auf, welche das äußerste Ende in der
konvergierenden Form bildet.
Gemäß einem neunten Aspekt weist der Überbrückungsdämpfer
des Drehmomentwandlers des sechsten Aspekts weiter ein
Merkmal auf, bei dem das Antriebselement einen radial an der
Außenseite des elastischen Elements angeordneten Haltebe
reich aufweist. Das Aufnahmeelement weist einen Eingriffs
bereich auf, der mit dem Abtriebselement eingreifen kann,
und ist in der Drehrichtung des Drehmomentwandlers am vor
deren Ende des elastischen Elements angebracht. Das Auf
nahmeelement beschränkt die radial nach außen gerichtete Be
wegung des Endes des elastischen Elements, wenn sich der
Eingriffsbereich mit dem Abtriebselement in Eingriff be
findet.
Gemäß diesem Aspekt ist das Aufnahmeelement, welches in der
Lage ist, die radial nach außen gerichtete Bewegung des En
des des elastischen Elements zu beschränken, nur am in Dreh
richtung des Drehmomentwandlers vorderen Ende des elasti
schen Elements angebracht, und ist nicht am in der Dreh
richtung des Drehmomentwandlers hinteren Ende des elasti
schen Elements angebracht.
Das Antriebselement dreht sich gewöhnlich in der Drehrich
tung des Drehmomentwandlers. Das Antriebselement drückt das
in der Drehrichtung des Drehmomentwandlers hintere Ende des
elastischen Elements in der Drehrichtung und die Schubkraft
wird vom in der Drehrichtung des Drehmomentwandlers vorderen
Ende des elastischen Elements auf das Abtriebselement über
tragen, so daß das Abtriebselement sich in der Drehrichtung
des Drehmomentwandlers dreht. Zur wirksamen Aufnahme der
sehr kleinen Verdrehungsschwingung durch das elastische
Element während dieses Vorgangs ist es wünschenswert, daß
das Reibungsgleiten zwischen dem elastischen Element und dem
Haltebereich des Antriebselements klein ist. Da das Auf
nahmeelement am in der Drehmomentwandlerdrehrichtung vor
deren Ende des elastischen Elements angebracht ist, wird bei
diesem Aspekt das Gleiten zwischen dem in der Drehmoment
wandlerdrehrichtung vorderen Ende des elastischen Elements
und dem Haltebereich verhindert oder unterdrückt, so daß im
Vergleich mit dem Stand der Technik ein unnötiger Reibungs
widerstand beseitigt oder vermindert ist. Dadurch ist die
Eigenschaft zur Aufnahme der sehr kleinen Verdrehungsschwin
gung verbessert. Das Aufnahmeelement ist nicht am in der
Drehrichtung des Drehmomentwandlers hinteren Ende des
elastischen Elements angebracht. Während des obigen Betriebs
des Überbrückungsdämpfers dreht sich das in der Drehmoment
wandlerdrehrichtung hintere Ende des elastischen Elements
zusammen mit dem Antriebselement. Deshalb beeinflußt, selbst
wenn das Ende des elastischen Elements radial nach außen ge
drückt wird, um mit dem Haltebereich in Kontakt zu kommen,
dies die Dämpfercharakteristiken (Eigenschaft zur Aufnahme
sehr kleiner Verdrehungsschwingung) nicht wesentlich.
Während der Eingriffs- und Lösevorgänge der Kupplung der
Überbrückungsvorrichtung tritt infolge eines Stoßes oder
dergleichen eine relativ große Schwingung auf. In diesem
Fall wiederholen die Antriebs- und Abtriebselemente die
Relativdrehung, um die Schwingung zu dämpfen. Bei diesem
Aspekt wird, wenn das Abtriebselement sich relativ zum An
triebselement in entgegengesetzter Richtung zur Drehmoment
wandlerdrehrichtung dreht, das in der Drehmomentwandlerdreh
richtung vordere Ende des elastischen Elements von der
radial nach außen gerichteten Bewegung infolge des Ein
greifens des Eingriffsbereichs des Aufnahmeelements mit dem
Abtriebselement abgehalten, und deshalb wird kein oder nur
ein kleiner Reibungswiderstand erzeugt. Umgekehrt tritt,
wenn sich das Abtriebselement relativ zum Antriebselement in
der gleichen Richtung wie die Drehmomentwandlerdrehrichtung
dreht, ein großer Reibungswiderstand zwischen dem in der
Drehmomentwandlerdrehrichtung hinteren Ende des elastischen
Elements und dem Haltebereich auf, da das Aufnahmeelement
zur Beschränkung der radial nach außen gerichteten Bewegung
nicht am in der Drehmomentwandlerdrehrichtung hinteren Ende
des elastischen Elements angebracht ist. Infolge des
Reibungswiderstands zwischen dem in der Drehmomentwandler
drehrichtung hinteren Ende des elastischen Elements und dem
Haltebereich ist es möglich, die Schwingung wirksam zu
dämpfen, welche während der Eingriffs- und Lösevorgänge der
Kupplung auftreten. Das mit dem Antriebselement in Eingriff
befindliche Ende des elastischen Elements dreht sich
zusammen mit dem Haltebereich des Antriebselements und
erzeugt deshalb im wesentlichen keinen Reibungswiderstand.
Gemäß einem zehnten Aspekt weist der Überbrückungsdämpfer
des Drehmomentwandlers des sechsten Aspekts weiter ein
radial an der Außenseite des elastischen Elements angeord
netes Halteelement auf und ist zusammen mit einem der An
triebs- und Abtriebselemente drehbar. Das Aufnahmeelement
beschränkt die radial nach außen gerichtete Bewegung eines
Endes des elastischen Elements.
Bei diesem Aspekt beschränkt das Aufnahmeelement nur eines
der Enden des elastischen Elements und beschränkt nicht die
radial nach außen gerichtete Bewegung des anderen Endes.
Das Antriebselement dreht sich im allgemeinen in der Dreh
richtung des Drehmomentwandlers. Das Antriebselement drückt
das in der Drehmomentwandlerdrehrichtung hintere Ende des
elastischen Elements in der Drehrichtung und die Schubkraft
wird vom in der Drehmomentwandlerdrehrichtung vorderen Ende
des elastischen Elements auf das Abtriebselement übertragen,
so daß sich das Abtriebselement in der Drehmomentwandler
drehrichtung dreht. Zur wirksamen Aufnahme der sehr kleinen
Verdrehungsschwingung durch das elastische Element während
dieses Vorgangs ist es wünschenswert, daß das Reibungs
gleiten zwischen dem elastischen Element und dem Halte
element klein ist. Die radial nach außen gerichtete Bewegung
eines Endes des elastischen Elements ist beschränkt, das
Gleiten zwischen dem einen Ende des elastischen Elements
relativ zum Halteelement und dem elastischen Element ist
beseitigt oder unterdrückt, so daß im Vergleich mit dem
Stand der Technik ein unnötiger Reibungswiderstand ver
ringert ist. Dadurch wird die sehr kleine Verdrehungs
schwingung wirksam aufgenommen.
Während der Eingriffs- und Lösevorgänge der Kupplung der
Überbrückungsvorrichtung tritt eine relativ große Schwingung
infolge eines Stoßes oder dergleichen auf. In diesem Fall
wiederholen die Antriebs- und Abtriebselemente die große
Relativdrehung in den beiden Drehrichtungen, um die Schwin
gung zu dämpfen. Bei diesem Aspekt wird, wenn sich das Ab
triebselement relativ zum Antriebselement in eine der Rich
tungen dreht, ein Ende des elastischen Elements von der
radial nach außen gerichteten Bewegung abgehalten und da
durch wird kein oder nur ein kleiner Reibungswiderstand be
züglich des radial an der Außenseite des elastischen Ele
ments angeordneten Halteelements erzeugt. Umgekehrt tritt,
wenn sich das Abtriebselement relativ zum Antriebselement in
der anderen Richtung dreht, ein großer Reibungswiderstand
zwischen dem anderen Ende des elastischen Elements und dem
Halteelement auf, da das andere Ende des elastischen Ele
ments nicht von der radial nach außen gerichteten Bewegung
abgehalten wird. Infolge des Reibungswiderstands zwischen
dem anderen Ende des elastischen Elements und dem Halte
element ist es möglich, die Schwingung wirksam zu dämpfen,
welche während der Eingriffs- und Lösevorgänge der Kupplung
auftreten.
Gemäß einem elften Aspekt der Erfindung ist ein Dämpfungsme
chanismus zur mechanischen Übertragung eines Drehmoments von
einem Antriebsdrehelement auf ein Abtriebsdrehelement vorge
sehen, während eine vom Antriebsdrehelement auf das Ab
triebsdrehelement übertragene Schwingung aufgenommen und
gedämpft wird. Der Dämpfermechanismus weist ein Antriebsele
ment, ein Abtriebselement, ein elastisches Element, ein
Halteelement und ein Aufnahme- bzw. Sitzelement auf. Das
Drehmoment wird dem Antriebselement vom Antriebsdrehelement
zugeführt. Das Abtriebselement gibt das Drehmoment an das
Abtriebsdrehelement ab. Das elastische Element kuppelt das
Antriebselement und das Abtriebselement in der Drehrichtung
elastisch miteinander. Das Halteelement ist an der radialen
Außenseite des elastischen Elements angeordnet und dreht
sich zusammen mit dem Antriebs- oder Abtriebselement. Das
Aufnahmeelement ist zwischen einem Ende des elastischen
Elements und dem Antriebs- oder Abtriebselement angeordnet,
um das elastische Element in Umfangsrichtung zu tragen bzw.
zu halten und eine radial nach außen gerichtete Bewegung des
einen Endes des elastischen Elements zu beschränken.
Wenn eine Verdrehungsschwingung vom Antriebsdrehelement auf
das Antriebselement übertragen wird, wird diese Schwingung
durch Kompression bzw. Zusammendrücken oder dergleichen des
zwischen dem Antriebselement und dem Abtriebselement ange
ordneten elastischen Elements aufgenommen und gedämpft.
Während dieses Betriebs bzw. Wirkung des Dämpfermechanismus
wird eine radial nach außen gerichtete Zentrifugalkraft auf
das elastische Element ausgeübt. Deshalb wird, wenn die
radial nach außen gerichtete Bewegung des Endes des elasti
schen Elements nicht beschränkt ist, ein Reibungswiderstand
durch das Gleiten zwischen dem Ende des elastischen Elements
und dem radial an der Außenseite des elastischen Elements
angeordneten Halteelement erzeugt.
Das Antriebselement dreht sich gewöhnlich in der Drehrich
tung des Antriebsdrehelements. Das Antriebselement drückt
das in der Drehrichtung des Antriebsdrehelements hintere
Ende des elastischen Elements in der Drehrichtung und die
Schubkraft wird vom in der Drehrichtung des Antriebsdreh
elements vorderen Ende des elastischen Elements auf das Ab
triebselement übertragen, so daß sich das Abtriebselement in
der Drehrichtung des Antriebsdrehelements dreht. Zur wirk
samen Aufnahme der sehr kleinen Verdrehungsschwingung durch
das elastische Element während dieses Vorgangs ist es er
wünscht, daß das Reibungsgleiten zwischen dem elastischen
Element und dem Halteelement klein ist.
Während der Eingriffs- und Lösevorgänge der Kupplung der
Überbrückungsvorrichtung tritt infolge eines Stoßes oder
dergleichen eine relativ große Schwingung auf. In diesem
Fall wiederholen die Antriebs- und Abtriebselemente die
große Relativdrehung in den beiden Drehrichtungen, um die
Schwingung zu dämpfen. In einigen Fällen kann die Schwingung
wirksam durch Verwendung eines großen Reibungswiderstands
gedämpft werden und deshalb ist es wünschenswert, den Rei
bungswiderstand zwischen dem Ende des elastischen Elements
und dem Halteelement wirklich zu erzeugen.
Der Aufbau gemäß diesem Aspekt beschränkt die radial nach
außen gerichtete Bewegung von nur einem Ende des elastischen
Elements und beschränkt nicht die radial nach außen gerich
tete Bewegung des anderen Endes. Deshalb wird, wenn sich das
Abtriebselement relativ zum Antriebselement in Bezug auf das
Antriebselement dreht, die radial nach außen gerichtete Be
wegung eines Endes des elastischen Elements beschränkt und
der Reibungswiderstand zwischen dem einen Ende und dem
Halteelement wird unterdrückt. Dadurch kann die sehr kleine
Verdrehungsschwingung, welche auf das Antriebselement über
tragen wird, ausreichend aufgenommen werden. Umgekehrt
tritt, wenn sich das Abtriebselement relativ zum Antriebs
element in der anderen Drehrichtung dreht, ein relativ
großer Reibungswiderstand infolge des Gleitens zwischen dem
anderen Ende des elastischen Elements und dem Halteelement
auf, da die radial nach außen gerichtete Bewegung des an
deren Endes nicht beschränkt ist. Durch den Reibungswider
stand zwischen dem anderen Ende des elastischen Elements und
dem Halteelement ist es möglich, die Schwingung, welche
während der Eingriffs- und Lösevorgänge der Kupplung auf
tritt, wirksam zu dämpfen.
Gemäß einem zwölften Aspekt weist der Dämpfermechanismus des
elften Aspekts weiter ein Merkmal auf, bei dem das Ein
griffselement einen Eingriffsbereich aufweist, welcher an
einem Ende des elastischen Elements eingreifen kann und an
das Antriebs- oder Abtriebselement angebracht ist.
Gemäß diesem Aspekt ist das Aufnahmeelement am Antriebsele
ment oder am Abtriebselement angebracht und der Eingriffs
bereich des Aufnahmeelements befindet sich mit dem einen
Ende des elastischen Elements in Eingriff, um die radial
nach außen gerichtete Bewegung eines Endes des elastischen
Elements zu beschränken.
Gemäß einem dreizehnten Aspekt weist der Dämpfermechanismus
des elften Aspekts weiter ein Merkmal auf, bei dem das Auf
nahmeelement einen Eingriffsbereich aufweist, um mit wenig
stens einem der Antriebs- und Abtriebselemente einzugreifen
und ist an einem Ende des elastischen Elements angebracht.
Gemäß diesem Aspekt ist das Aufnahmeelement am Ende des
elastischen Elements angebracht und der Eingriffsbereich des
Aufnahmeelements befindet sich mit dem Antriebs- oder Ab
triebselement in Eingriff, um die radial nach außen gerich
tete Bewegung eines Endes des elastischen Elements zu be
schränken.
Gemäß einem vierzehnten Aspekt ist eine Überbrückungsvor
richtung eines Drehmomentwandlers zur mechanischen Über
tragung eines Drehmoments von einem Antriebsdrehelement auf
ein Abtriebsdrehelement in einer ersten Drehrichtung vorge
sehen, während eine vom Antriebsdrehelement auf das Ab
triebsdrehelement übertragene Schwingung aufgenommen und
gedämpft wird. Die Überbrückungsvorrichtung umfaßt einen
Dämpfer, ein Antriebselement und ein Abtriebselement. Der
Dämpfer weist ein erstes elastisches Element, ein zweites
elastisches Element und ein Zwischenelement auf. Das zweite
elastische Element ist in einer zweiten Drehrichtung des
Drehmomentwandlers bezüglich des ersten elastischen Elements
davor angeordnet. Das Zwischenelement weist einen
Zwischenabstützbereich auf, der zwischen dem in der zweiten
Drehrichtung vorderen Ende des ersten elastischen Elements
und dem in der ersten Drehrichtung vorderen Ende des zweiten
elastischen Elements angeordnet ist, um Drehmomentübertra
gung zwischen den ersten und zweiten elastischen Elementen
zu ermöglichen. Das Antriebselement weist einen kreis
förmigen, plattenförmigen Kolben, einen Antriebsabstützbe
reich und einen ersten Bewegungsbeschränkungsbereich auf.
Die ringförmige Platte bzw. Scheibe kann reibschlüssig mit
dem Antriebsdrehelement eingreifen und gelöst werden und
weist an ihrem äußeren Umfangsbereich den Dämpfer auf. Der
Antriebsabstützbereich ist am radialen äußeren Bereich des
Kolbens angeordnet und stützt das in der ersten Drehrichtung
vordere Ende des ersten elastischen Elements und das in der
zweiten Drehrichtung vordere Ende des zweiten elastischen
Elements. Der erste Bewegungsbeschränkungsbereich beschränkt
die radial nach außen gerichtete Bewegung des in der ersten
Drehrichtung vorderen Endes des ersten elastischen Elements
und des in der zweiten Drehrichtung vorderen Endes des zwei
ten elastischen Elements. Das Abtriebselement weist einen
Abtriebsabstützbereich und einen zweiten Bewegungsbeschrän
kungsbereich auf. Das Abtriebselement gibt das Drehmoment an
das Abtriebsdrehelement ab. Der Abtriebsabstützbereich
stützt das in der ersten Drehrichtung vordere Ende des
ersten elastischen Elements und das in der zweiten Dreh
richtung vordere Ende des zweiten elastischen Elements ab.
Der zweite Bewegungsbeschränkungsbereich beschränkt die
radial nach außen gerichtete Bewegung des in der ersten
Drehrichtung vorderen Endes des ersten elastischen Elements
und des in der zweiten Drehrichtung vorderen Endes des
zweiten elastischen Elements.
Gemäß der Überbrückungsvorrichtung des vierzehnten Aspekts
wird, wenn der Kolben des Antriebselements an das Antriebs
drehelement gekuppelt ist, das Drehmoment vom Antriebsdreh
element auf das Abtriebsdrehelement über die Überbrückungs
vorrichtung übertragen. Bei der Überbrückungsvorrichtung
bewegt der Antriebsabstützbereich des Antriebsdrehelements
den Dämpfer, um den Abtriebsabstützbereich des Abtriebs
elements zu drücken.
Wenn eine Verdrehungsschwingung vom Antriebsdrehelement zur
Überbrückungsvorrichtung übertragen wird, drehen sich die
Antriebs- und Abtriebselemente relativ zueinander, und der
Dämpfer, d. h. die ersten und zweiten elastischen Elemente
werden in der Drehrichtung zwischen den Antriebs- und Ab
triebsabstützbereichen zusammengedrückt. Gemäß diesem Aspekt
sind die ersten und zweiten elastischen Elemente mit dem
Zwischenabstützbereich des Zwischenelements dazwischen in
Reihe angeordnet, so daß Charakteristiken, welche einen
großen maximalen Verdrehungswinkel vorweisen, sichergestellt
werden können. Der am Antriebselement vorgesehene erste
Bewegungsbeschränkungsbereich und der am Abtriebselement
vorgesehene zweite Bewegungsbeschränkungsbereich beschränken
die radial nach außen gerichtete Bewegung der in Umfangs
richtung gegenüberliegenden Enden des Dämpfers (d. h. des in
der ersten Drehrichtung vorderen Endes des ersten elasti
schen Elementes und des in der zweiten Drehrichtung vorderen
Endes des zweiten elastischen Elements). Damit ist es un
wahrscheinlich, daß sich die ersten und zweiten elastischen
Elemente, welche in der Drehrichtung zusammengedrückt wer
den, sich mit anderen Elementen gegenseitig stören, so daß
der Reibungswiderstand vermindert wird.
Gemäß einem fünfzehnten Aspekt weist die Überbrückungsvor
richtung des vierzehnten Aspekts weiter ein Merkmal auf, bei
dem mehrere Dämpfer entlang der Drehrichtung angeordnet
sind. Der Zwischenabstützbereich ist mit einem dritten
Bewegungsbeschränkungsbereich versehen, um die radial nach
außen gerichtete Bewegung des in der zweiten Drehrichtung
vorderen Endes des ersten elastischen Elements und des in
der ersten Drehrichtung vorderen Endes des zweiten elasti
schen Elements zu beschränken. Das Zwischenelement weist
einen Kupplungsbereich auf, um mehrere der Zwischenabstütz
bereiche miteinander zu kuppeln.
Gemäß der Überbrückungsvorrichtung des fünfzehnten Aspekts
werden, da der Zwischenabstützbereich mit dem dritten Be
wegungsbeschränkungsbereich versehen ist, die Enden der
ersten und zweiten elastischen Elemente, welche in der
Drehrichtung den Zwischenbereich des Dämpfers bilden, abge
halten, sich radial nach außen zu bewegen, so daß der Rei
bungswiderstand der ersten und zweiten elastischen Elemente
bezüglich anderer Elemente vermindert ist. Insbesondere
werden alle Bereiche der ersten und zweiten elastischen
Elemente, welche die gegenüberliegenden Enden und in der
Drehrichtung den Zwischenbereich des Dämpfers bilden, ab
gehalten, sich radial nach außen zu bewegen, so daß der
Reibungswiderstand der ersten und zweiten elastischen Ele
mente bezüglich anderer Elemente signifikant vermindert ist.
Gemäß einem sechzehnten Aspekt weist die Überbrückungs
vorrichtung des vierzehnten Aspekts weiter ein Merkmal auf,
bei dem der erste Bewegungsbeschränkungsbereich radial an
der Außenseite des in der ersten Drehrichtung vorderen Endes
des ersten elastischen Elements und des in der zweiten
Drehrichtung vorderen Endes des zweiten elastischen Elements
angeordnet ist.
Gemäß der Überbrückungsvorrichtung des sechzehnten Aspekts
kann sich der erste Bewegungsbeschränkungsbereich mit dem in
der ersten Drehrichtung vorderen Ende des ersten elastischen
Elements und dem in der zweiten Drehrichtung vorderen Ende
des zweiten elastischen Elements in Kontakt befinden und da
durch die radial nach außen gerichtete Bewegung dieser Enden
beschränken. Deshalb kann durch diesen einfachen Aufbau eine
bessere Wirkung erreicht werden.
Gemäß einem siebzehnten Aspekt weist die Überbrückungsvor
richtung des sechzehnten Aspekts weiter ein Merkmal auf, bei
dem die innere Umfangsfläche des ersten Bewegungsbeschrän
kungsbereichs sich mit dem in der ersten Drehrichtung vor
deren Ende des ersten elastischen Elements und dem in der
zweiten Drehrichtung vorderen Ende des zweiten elastischen
Elements in Kontakt befinden kann, und die innere Umfangs
fläche des ersten. Bewegungsbeschränkungsbereichs kann be
trieben werden, um das in der ersten Drehrichtung vordere
Ende des ersten elastischen Elements und das in der zweiten
Drehrichtung vordere Ende des zweiten elastischen Elements
radial innen zu führen, wenn das in der ersten Drehrichtung
vordere Ende des ersten elastischen Elements und das in der
zweiten Drehrichtung vordere Ende des zweiten elastischen
Elements gegen die innere Umfangsfläche des ersten Bewe
gungsbeschränkungsbereichs gedrückt werden.
Gemäß der Überbrückungsvorrichtung des siebzehnten Aspekts
werden, wenn das in der ersten Drehrichtung vordere Ende des
ersten elastischen Elements und das in der zweiten Dreh
richtung vordere Ende des zweiten elastischen Elements gegen
die innere Umfangsfläche des ersten Bewegungsbeschränkungs
bereichs gedrückt werden, beide Enden durch dessen innere
Umfangsfläche radial innen geführt. Daher führt, selbst wenn
der erste Bewegungsbeschränkungsbereich die radial nach
außen gerichtete Bewegung der Enden der ersten und zweiten
elastischen Elemente im freien Zustand nicht beschränkt, der
erste Bewegungsbeschränkungsbereich die Enden der ersten und
zweiten elastischen Elemente verläßlich radial innen, wenn
die ersten und zweiten elastischen Elemente zusammengedrückt
werden, so daß ein ausreichender Raum zwischen den ersten
und zweiten elastischen Elementen und Elementen, welche
davon radial an der Außenseite angeordnet sind, aufrechter
halten werden kann. Damit ist es unwahrscheinlich, daß ein
unnötiger Reibungswiderstand während der Übertragung der
Verdrehungsschwingung auftritt.
Gemäß einem achtzehnten Aspekt weist die Überbrückungs
vorrichtung des vierzehnten Aspekts weiter ein Merkmal auf,
bei dem der zweite Bewegungsbeschränkungsbereich radial an
der Außenseite des in der ersten Drehrichtung vorderen Endes
des ersten elastischen Elements und des in der zweiten Dreh
richtung vorderen Endes des zweiten elastischen Elements
angeordnet ist.
Gemäß der Überbrückungsvorrichtung des achtzehnten Aspekts
kann sich der zweite Bewegungsbeschränkungsbereich mit den
äußeren Umfangsbereichen des in der ersten Drehrichtung
vorderen Endes des ersten elastischen Elements und des in
der zweiten Drehrichtung vorderen Endes des zweiten elasti
schen Elements in Kontakt befinden, und kann dadurch die
radial nach außen gerichtete Bewegung dieser Enden be
schränken. Deshalb kann durch den einfachen Aufbau eine
bessere Wirkung erzielt werden.
Gemäß einem neunzehnten Aspekt weist die Überbrückungs
vorrichtung des achtzehnten Aspekts weiter ein Merkmal auf,
bei dem sich die innere Umfangsfläche des zweiten Bewegungs
beschränkungsbereiches mit dem in der ersten Drehrichtung
vorderen Ende des ersten elastischen Elements und dem in der
zweiten Drehrichtung vorderen Ende des zweiten elastischen
Elements in Kontakt befinden kann, und kann betrieben
werden, um das in der ersten Drehrichtung vordere Ende des
ersten elastischen Elements und das in der zweiten Dreh
richtung vordere Ende des zweiten elastischen Elements
radial innen zu führen, wenn das in der ersten Drehrichtung
vordere Ende des ersten elastischen Elements und das in der
zweiten Drehrichtung vordere Ende des zweiten elastischen
Elements gegen die innere Umfangsfläche des zweiten Bewe
gungsbeschränkungsbereiches gedrückt werden.
Gemäß der Überbrückungsvorrichtung des neunzehnten Aspekts
werden, wenn das in der ersten Drehrichtung vordere Ende des
ersten elastischen Elements und das in der zweiten Dreh
richtung vordere Ende des zweiten elastischen Elements gegen
die innere Umfangsfläche des zweiten Bewegungsbeschrän
kungsbereichs gedrückt werden, beide Enden durch dessen
innere Umfangsfläche radial innen geführt. Deshalb führt,
selbst wenn der zweite Bewegungsbeschränkungsbereich die
radial nach außen gerichtete Bewegung der Enden der ersten
und zweiten elastischen Elemente im freien Zustand nicht
beschränkt, der zweite Bewegungsbeschränkungsbereich die
Enden der ersten und zweiten elastischen Elemente verläßlich
radial innen, wenn die ersten und zweiten elastischen Ele
mente zusammengedrückt werden, so daß ein ausreichender Raum
zwischen den ersten und zweiten elastischen Elementen und
Elementen, welche radial an deren Außenseite angeordnet
sind, aufrechterhalten werden kann. Damit ist es unwahr
scheinlich, daß ein unnötiger Reibungswiderstand während der
Übertragung der Verdrehungsschwingung auftritt.
Gemäß einem zwanzigsten Aspekt weist die Überbrückungsvor
richtung des vierzehnten Aspekts weiter ein Merkmal auf, bei
dem das Abtriebselement einen radial an der Außenseite der
ersten und zweiten elastischen Elemente angeordneten zylin
derförmigen Bereich aufweist, und der Abtriebsabstützbereich
und der zylinderförmige Bereich relativ zueinander drehbar
sind und sich axial lösbar miteinander im Eingriff befinden.
Bei der Überbrückungsvorrichtung gemäß dem zwanzigsten
Aspekt ist der zylinderförmige Bereich radial an der Außen
seite der ersten und zweiten elastischen Elemente angeordnet
und verhindert eine radial nach außen gerichtete Verschie
bung der elastischen Elemente. Da der Abtriebsabstützbereich
und der zylinderförmige Bereich als voneinander unabhängige
Elemente gebildet sind, erhöht sich die Teileanzahl, aber
jedes Teil kann einen einfacheren Aufbau aufweisen, was
einen einfacheren Betrieb bzw. Arbeitsweise und Fertigung
des gesamten Aufbaus ermöglicht.
Gemäß einem einundzwanzigsten Aspekt weist die Über
brückungsvorrichtung des zwanzigsten Aspekts weiter ein
Merkmal auf, bei dem der zweite Bewegungsbeschränkungs
bereich aus Bereichen gebildet ist, welche nahe den in der
Drehrichtung des Dämpfers gegenüberliegenden Enden des
zylinderförmigen Bereiches angeordnet sind, und radial nach
innen über den anderen Bereich vorstehen.
Bei der Überbrückungsvorrichtung gemäß dem einundzwanzigsten
Aspekt ist der zweite Bewegungsbeschränkungsbereich durch
teilweise Verformung des zylinderförmigen Bereichs gebildet,
und kann deshalb einfach bearbeitet und hergestellt werden.
Die vorhergehenden und andere Ziele, Merkmale, Aspekte und
Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der nach
folgenden detaillierten Beschreibung offensichtlicher, wenn
diese in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen ge
nommen wird.
In den Zeichnungen ist:
Fig. 1 ein Seitenquerschnitt einer Überbrückungskupplung in
einem Drehmomentwandler gemäß einem ersten Ausführungs
beispiel der vorliegenden Erfindung;
Fig. 2 eine Endansicht eines Kolbenelements, einer Rück
halteplatte, Schraubenfedern und Kupplungselementen der in
Fig. 1 dargestellten Überbrückungskupplung;
Fig. 3 eine Teilendansicht, welche einen Bereich von Fig. 2
in vergrößertem Maßstab zeigt, der Einzelheiten eines Auf
nahmeelements der Überbrückungskupplung zeigt;
Fig. 4 eine perspektivische Ansicht des in Fig. 3 darge
stellten Aufnahmeelements;
Fig. 5 eine zu Fig. 3 ähnliche Teilansicht, die Einzelheiten
eines Aufnahmeelements gemäß einem zweiten Ausführungs
beispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 6 eine perspektivische Ansicht des in Fig. 5 darge
stellten Aufnahmeelements;
Fig. 7 eine zu Fig. 2 ähnliche Endansicht, die ein Kolben
element, eine Rückhalteplatte, Schraubenfedern und Kupp
lungselemente gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der
vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 8 eine Teilquerschnittsansicht entlang der Linie
VIII-VIII in Fig. 7;
Fig. 9 eine Teilquerschnittsansicht entlang der Linie IX-IX
in Fig. 7;
Fig. 10 eine Teilquerschnittsansicht in einem vergrößerten
Maßstab, welche Einzelheiten eines Aufnahmeelements gemäß
dem in den Fig. 7, 8 und 9 dargestellten dritten Ausfüh
rungsbeispiel zeigt;
Fig. 11 eine Seitenansicht des in Fig. 10 gezeigten Auf
nahmeelements, welches von der Überbrückungskupplung ent
fernt gezeigt ist;
Fig. 12 eine Vorderansicht des in Fig. 11 dargestellten
Aufnahmeelements, gesehen entlang der Linie XII-XII in Fig.
11;
Fig. 13 eine teilweise geschnittene Querschnittsendansicht
einer Überbrückungsvorrichtung eines Drehmomentwandlers
gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden
Erfindung;
Fig. 14 eine Teilquerschnittsansicht entlang der Linie
XIV-XIV in Fig. 13;
Fig. 15 eine Querschnittsansicht entlang der Linie XV-XV in
Fig. 13;
Fig. 16 eine Vorderansicht einer Antriebsplatte gemäß dem in
den Fig. 13, 14 und 15 dargestellten vierten Ausführungs
beispiel der vorliegenden Erfindung, welche die Antriebs
platte von der Überbrückungskupplung entfernt zeigt;
Fig. 17 eine Vorderansicht einer Zwischenplatte gemäß dem in
den Fig. 13, 14 und 15 gezeigten vierten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung, das die Zwischenplatte von der
Überbrückungskupplung entfernt zeigt;
Fig. 18 eine Vorderansicht eines Abstützrings gemäß dem in
den Fig. 13, 14 und 15 gezeigten vierten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung, das den Abstützring von der
Überbrückungskupplung entfernt zeigt;
Fig. 19 eine Seitenansicht des Abstützrings, gesehen in
Richtung des Pfeils XIX in Fig. 18, und
Fig. 20 eine Teilquerschnittsansicht einer Überbrückungs
vorrichtung gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel.
Nachfolgend wird ein erstes Ausführungsbeispiel der vor
liegenden Erfindung beschrieben. Ein in Fig. 1 gezeigter
Drehmomentwandler 1 weist eine vordere Abdeckung 3, eine
Drehmomentwandlerhaupteinheit, welche aus einem Laufrad 4,
einem Turbinenrad 5 und einem Leitrad (nicht gezeigt) ge
bildet ist, und eine Überbrückungsvorrichtung bzw. einen
Überbrückungsmechanismus 8 auf. In Fig. 1 ist ein Motor
typischerweise auf der linken Seite von Fig. 1 und ein
Getriebe auf der rechten Seite von Fig. 1 angeordnet. Nach
folgend wird zum Zweck der Richtungsorientierung die linke
Seite von Fig. 1 als die Motorseite und die rechte Seite von
Fig. 1 als die Getriebeseite bezeichnet.
Die vordere Abdeckung 3 und ein Gehäuse des Laufrads 4
bilden eine Arbeitsfluidkammer, welche mit Arbeitsfluid
gefüllt ist. Das Laufrad 4, das Turbinenrad 5 und das
Leitrad (nicht gezeigt) weisen einen Aufbau gemäß dem Stand
der Technik auf und werden deshalb nachfolgend nicht im
Detail beschrieben. Ein Gehäuse des Turbinenrads 5 ist an
seinem inneren Umfangsbereich an eine Turbinenradnabe 6
mittels Nieten 24 befestigt. Die Turbinenradnabe 6 ist
kerbverzahnt in eine Welle (nicht gezeigt) eingefügt, welche
sich von einem Getriebe her erstreckt.
Die Überbrückungsvorrichtung 8 ist zur selektiven mecha
nischen Drehmomentübertragung von der vorderen Abdeckung 3
auf das Turbinenrad 5 und die Turbinenradnabe 6 und zur
Aufnahme und Dämpfung einer darauf übertragenen Schwingung
vorgesehen. Die Überbrückungsvorrichtung 8 besteht im we
sentlichen aus einem Antriebskolbenelement 9, einem ange
triebenen Abtriebselement 10, vier elastischen Elementen,
d. h. vier Schraubenfedern 13, einer Halte- bzw. Rückhalte
platte 14 und einem Kupplungselement 30.
Das Kolbenelement 9 kann in Richtung und fort (nach hinten
und nach vorne) von der vorderen Abdeckung 3 gemäß Ände
rungen des Hydraulikdrucks in der Drehmomentwandlerhaupt
einheit in einer im Stand der Technik bekannten Art bewegt
werden. Das Kolbenelement 9 wird im wesentlichen durch eine
kreisförmige Platte gebildet und weist jeweils zylinder
förmige Bereiche 9a und 9b an seinen äußeren und inneren
Umfängen auf. Die äußeren und inneren zylinderförmigen
Bereiche 9a und 9b erstrecken sich in Richtung des Getriebes
(in Fig. 1 nach rechts) . Der innere zylinderförmige Bereich
9b wird relativ drehbar und axial bewegbar an der äußeren
Umfangsfläche der Turbinenradnabe 6 abgestützt. Wenn die
Kupplung der Überbrückungsvorrichtung gelöst bzw. ausgerückt
ist, befindet sich der innere zylinderförmige Bereich 9b mit
der Turbinenradnabe 6 in Kontakt und kann sich axial nur in
Richtung der vorderen Abdeckung 3 bewegen. Eine Seitenfläche
des äußeren Umfangsbereiches des Kolbenelements 9 ist mit
einer kreisförmigen Reibungsschicht 20 bedeckt, welche
darauf angebracht ist und sich gegenüber der Reibungsfläche
der vorderen Abdeckung 3 befindet.
Die Rückhalteplatte 14 ist zur Abstützung der vier Schrau
benfedern 13 im Kolbenelement 9 vorgesehen. Die Rückhalte
platte 14 ist radial im inneren des äußeren zylinderförmigen
Bereiches 9a des Kolbenelements 9 angeordnet. Die Rückhalte
platte 14 weist einen äußeren gebogenen Bereich 16 mit einem
bogenförmigen Abschnitt auf. Die äußere Umfangsfläche des
äußeren gebogenen Bereiches 16 befindet sich mit der inneren
Umfangsfläche des äußeren zylinderförmigen Bereichs 9a in
Kontakt. Wie in den Fig. 1 und 2 gezeigt, ist der äußere
Umfangsbereich 16 in zwei in Umfangsrichtung gleichen räum
lichen Positionen genau entgegengesetzt zueinander mit
Umfangsabstützbereichen 17a und 17b versehen, welche gebogen
sind und in Richtung des inneren Umfangs und des Getriebes
vorstehen. Ein Befestigungsbereich 18 erstreckt sich radial
nach innen von jeder Garnitur der Umfangsabstützbereiche 17a
und 17b. Jeder Befestigungsbereich 18 erstreckt sich in
Umfangsrichtung über einen vorbestimmten Winkel und ist am
Kolbenelement 9 durch drei Nieten 21 befestigt.
Die angetriebene Platte 10 ist im wesentlichen aus einer
ringförmigen Platte gebildet und an den äußeren Umfangs
bereich des Gehäuses des Turbinenrads 5 geschweißt. Zwei
Abstützbereiche 10a stehen vom angetriebenen Element 10 in
Richtung der Motorseite vor. Jeder Abstützbereich 10a
erstreckt sich zwischen den Umfangsabstützbereichen 17a und
17b der Rückhalteplatte 14. Ein Sitz- bzw. Aufnahmeelement
40 ist am Abstützbereich 10a angebracht, wie in Fig. 3 ge
zeigt. Das Aufnahmeelement 40 ist zwischen den Umfangsab
stützbereichen 17a und 17b gleitbar.
Das Aufnahmeelement 40 weist radiale äußere und innere Um
fangsflächen 40e auf, welche jeweils in der Form komple
mentär zu den Umfangsabstützbereichen 17a und 17b sind, wie
in Fig. 4 gezeigt, und ist in Umfangsrichtung bewegbar
zwischen Umfangsabstützbereichen 17a und 17b eingefügt, wie
in Fig. 3 gezeigt. Das Aufnahmeelement 40 ist mit einem
Einfüge- bzw. Paßbereich 40b gebildet, der eine Öffnung 40a
aufweist, in welche das Abstützelement 10a des angetriebenen
Elements 10 eingefügt ist, und Spielpassungsbereiche 40c,
welche an den in Umfangsrichtung gegenüberliegenden Enden
der Paßbereiche 40b gebildet sind und jeweils lose in die
Umfangsenden der Schraubenfedern 13 eingefügt sind, und
Abstützflächen 40d, welche sich jeweils mit den Flächen der
Umfangsenden der Schraubenfedern 13 in Kontakt befinden.
Jeder Spielpassungsbereich 40c weist eine sich verjüngende
oder konvergierende bzw. zusammenlaufende Form auf, um
einfach in die Schraubenfeder 13 eingefügt zu werden. Wenn
der Spielpassungsbereich 40c in das Ende der Schraubenfeder
13 eingefügt ist, beschränkt er radial nach außen gerichtete
Bewegung des Endes der Schraubenfeder 13. Ein Gesamtaufbau
des Aufnahmeelements 40 ist entlang der sich in Umfangs
richtung erstreckenden verschiedenen Elemente gebogen, wie
in Fig. 3 gezeigt.
Jede Schraubenfeder 13 kann Drehmoment in der Überbrückungs
vorrichtung 8 übertragen und kann ebenfalls eine sehr kleine
Verdrehungsschwingung, welche durch Drehmomentänderung des
Motors und Schwingung infolge eines durch den Eingriffs
vorgang der Kupplung verursachten Stoßes verursacht wird,
aufnehmen oder dämpfen. Die Schraubenfeder 13 kuppelt in der
Drehrichtung des Drehmomentwandlers das Kolbenelement 9 und
das angetriebene Element 10 durch die Rückhalteplatte 14
elastisch miteinander. Wie in Fig. 2 gezeigt, sind erste und
zweite Schraubenfedern 13A und 13B in einem der zwischen den
beiden Garnituren von entgegengesetzt gegenüberliegenden Um
fangsabstützbereichen 17a und 17b und den Abstützflächen 40d
gebildeten bogenförmigen Räumen angeordnet. Dritte und
vierte Schraubenfedern 13C und 13D sind in den anderen der
zwischen den entgegengesetzt gegenüberliegenden Umfangsab
stützbereichen 17a und 17b und den Abstützflächen 40d
gebildeten bogenförmigen Räumen angeordnet. Die dritten und
vierten Schraubenfedern 13C und 13D weisen den gleichen
Aufbau wie die ersten und zweiten Schraubenfedern 13A und 13B
auf und werden deshalb nachfolgend nicht beschrieben.
Die ersten und zweiten Schraubenfedern 13A und 13B sind, wie
in Fig. 2 gezeigt, in Reihe angeordnet und ein Zwischenfe
dersitzbereich 32 des Kupplungselements 30 ist zwischen
ihnen angeordnet. Die Kombination der ersten und zweiten
Schraubenfedern 13A und 13B stellt Charakteristiken wie
einen großen maximalen Verdrehungswinkel (Verschiebungswin
kel) und geringe Steifigkeit bereit.
Das Kupplungselement 30 ist vorgesehen, um die Schraubenfe
dern 13 miteinander radial zu kuppeln und dadurch eine ra
dial ausgerichtete Bewegung der Schraubenfedern 13 zu be
schränken. Das Kupplungselement 30 ist aus einer ringför
migen Platte 31 und Zwischenfedersitzbereichen 32 gebildet,
welche an der ringförmigen Platte 31 vorgesehen sind.
Die ringförmige Platte 31 ist relativ drehbar radial an der
Innenseite der Schraubenfedern 13 und axial zwischen der
Rückhalteplatte 14 und dem Turbinenrad 5 angeordnet. Die
ringförmige Platte 31 ist an entgegengesetzt angeordneten
zwei Bereichen mit Vorsprüngen 31a (siehe Fig. 1) versehen,
welche radial nach außen vorstehen. Einer der Vorsprünge 31a
erstreckt sich zwischen die ersten und zweiten Schraubenfe
dern 13A und 13B und der andere erstreckt sich zwischen die
dritten und vierten Schraubenfedern 13C und 13D.
Der Zwischenfedersitzbereich 32 ist am Vorsprung 31a be
festigt, um die ersten und zweiten Schraubenfedern 13A und
13B miteinander in Reihe zu kuppeln und die radial nach
außen gerichtete Bewegung der Enden dieser Schraubenfedern
13A und 13B nahe dem Zwischenfedersitzbereich 32 zu be
schränken. Auf diese Weise sind die Enden der ersten und
zweiten Schraubenfedern 13A und 13B nahe dem Zwischenfeder
sitzbereich 32 radial miteinander durch das Kupplungselement
30 gekuppelt und die Enden der dritten und vierten Schrau
benfedern 13C und 13D sind ebenfalls nahe dem Zwischenfeder
sitzbereich 32 durch das Kupplungselement 30 miteinander
gekuppelt.
Somit werden die gekuppelten Bereiche der Schraubenfedern 13
von radial nach außen gerichteter Bewegung zurückgehalten.
Nachfolgend wird der Betrieb bzw. die Wirkungsweise des
ersten Ausführungsbeispiels beschrieben.
Wenn sich die Überbrückungsvorrichtung 8 in einem ausge
rückten Zustand befindet und das Arbeitsfluid zwischen der
vorderen Abdeckung 3 und dem Kolbenelement 9 abgelassen ist,
bewegt sich das Kolbenelement 9 in Richtung der vorderen
Abdeckung 3, so daß die Reibungsschicht 20 in engen Kontakt
mit der Reibungsfläche an der vorderen Abdeckung 3 kommt und
bewegt sich somit in einen eingerückten bzw. eingekuppelten
Zustand. Dadurch wird das Drehmoment von der vorderen Ab
deckung 3 auf das Kolbenelement 9 übertragen und wird weiter
über die Rückhalteplatte 14, Schraubenfedern 13 und das an
getriebene Element 10 auf das Turbinenrad 5 übertragen. Das
derart übertragene Drehmoment wird von der Turbinenradnabe 6
auf die Welle (nicht gezeigt) abgegeben, welche sich vom Ge
triebe her erstreckt. Die Richtung des Antriebsdrehmoments,
d. h. die Drehrichtung des Drehmomentwandlers 1, ist in Fig.
2 durch R1 angegeben.
Wenn sehr kleine Verdrehungsschwingungen auf die vordere
Abdeckung 3 mit der Überbrückungsvorrichtung im Eingriffs
zustand übertragen werden, tritt eine Relativdrehung zy
klisch zwischen dem Kolbenelement 9 und dem angetriebenen
Element 10 auf, so daß sich die Schraubenfedern 13 in Um
fangsrichtung ausweiten und zusammenziehen. Bei diesem Vor
gang werden die sehr kleinen Verdrehungsschwingungen infolge
der Charakteristiken der Schraubenfedern 13, welche die
kleine Steifigkeit und den großen maximalen Verdrehungs
winkel bereitstellen, effektiv aufgenommen. Die zusammenge
drückte Feder 13 tendiert dazu, radial nach außen vorzu
stehen, und tendiert ebenfalls dazu, dich infolge einer
Zentrifugalkraft radial nach außen zu bewegen. Die mitein
ander gekuppelten Schraubenfedern 13 (d. h. die ersten und
zweiten Schraubenfedern 13A und 13B wie auch die dritten und
vierten Schraubenfedern 13C und 13D) werden jedoch an ihren
gekuppelten Bereichen durch die Zwischenfedersitzbereiche 32
getragen und werden ebenfalls an ihren Enden durch die Auf
nahmeelemente 40 abgestützt, so daß ihre radial nach außen
gerichtete Bewegung unterdrückt wird. Folglich wird Rei
bungsgleiten zwischen den Schraubenfedern 13 und dem äußeren
gebogenen Bereich 16 unterdrückt. Somit ist der zwischen den
Schraubenfedern 13 und dem äußeren gebogenen Bereich 16 auf
tretende Reibungswiderstand gering und die Schraubenfedern
13 können die sehr kleine Verdrehungsschwingung wirksam auf
nehmen. Wenn sich die Schraubenfedern 13 im zusammenge
drückten Zustand befinden, werden Enden der Schraubenfedern
13, welche miteinander durch die Zwischenfedersitzbereiche
32 gekuppelt sind, durch den Spielpassungsbereich 40c und
die Abstützfläche 40d am angetriebenen Element 10 getragen.
Die anderen Enden der Schraubenfedern 13 werden durch die
Umfangsabstützbereiche 17a und 17b am Kolbenelement 9 ge
tragen und befinden sich in Kontakt mit dem äußeren gebo
genen Bereich 16. Die Umfangsabstützbereiche 17a und 17b,
welche das andere Ende abstützen, sind integral mit dem
äußeren gebogenen Bereich 16 gebildet, so daß Gleiten
zwischen den anderen Enden der Schraubenfedern 13 und dem
äußeren gebogenen Bereich 16 kaum auftritt.
Es wird darauf hingewiesen, daß, wenn die Schraubenfedern 13
zusammengedrückt werden, die Aufnahmeelemente 40 in Umfangs
richtung bezüglich der Umfangsabstützbereiche 17 gleiten und
sich in Umfangsrichtung von den Umfangsabstützbereichen 17a
und 17b fortbewegen können. Jedoch unterstützt die Form der
äußeren und inneren Umfangsflächen 40e die Aufnahmeelemente
40 beim Zurückführen zwischen die Umfangsabstützbereiche 17a
und 17b.
Ein zweites Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung
verwendet das in Fig. 6 gezeigte Sitz- bzw. Aufnahmeelement
42 anstelle des Aufnahmeelements 40, welches im ersten Aus
führungsbeispiel verwendet wurde. Der Aufbau des Drehmoment
wandlers mit Ausnahme der Merkmale, welche das Aufnahmeele
ment 42 betreffen, ist der gleiche wie der mit Bezug auf das
oben beschriebene erste Ausführungsbeispiel.
Das Aufnahmeelement 42 weist äußere und innere Umfangsflä
chen auf, welche eine zu den Umfangsabstützbereichen 17a und
17b komplementäre Form aufweisen, wie in Fig. 6 gezeigt, und
ist in Umfangsrichtung bewegbar zwischen den Umfangsabstütz
bereichen 17a und 17b angeordnet. Das Aufnahmeelement 42 ist
mit einem Paßbereich 42b mit einer Öffnung 42a, die an den
Abstützbereich 10a des angetriebenen Elements 10 angepaßt
ist, einem Spielpassungsbereich 42c, der an einem Ende der
Umfangsenden des Paßbereich 42b gebildet ist und lose in das
Ende der Schraubenfeder 13 eingefügt werden kann, und einer
Abstützfläche 42d gebildet, die mit der Endfläche (d. h. der
Fläche am Umfangsende) der Schraubenfeder 13 in Kontakt be
findlich sein kann. Der Spielpassungsbereich 42c befindet
sich am hinteren Teil des Paßbereichs 42b in der Drehrich
tung des Drehmomentwandlers 1, welche in Fig. 2 mit R1 be
zeichnet ist. Das Ende des Spielpassungsbereichs 42c weist
eine sich verjüngende oder konvergierende Form auf, um ein
fach in die Schraubenfeder 13 eingefügt zu werden. Der
Spielpassungsbereich 42c ist in das in der Drehrichtung des
Drehmomentwandlers 1 vordere Ende der Schraubenfedern 13,
welche miteinander durch den Zwischenfedersitzbereich 32
gekuppelt sind, eingefügt, so daß das Aufnahmeelement 42 die
radial nach außen gerichtete Bewegung der gekuppelten
Schraubenfedern 13 beschränkt. Das Aufnahmeelement 42 weist
insgesamt eine bogenförmige Form auf, welche komplementär zu
den Formen der sich am Umfang erstreckenden Elemente ist
(siehe Fig. 5).
Nachfolgend wird der Betrieb bzw. die Wirkungsweise des
zweiten Ausführungsbeispiels erläutert.
Das Drehmoment wird von der vorderen Abdeckung 3 auf die
Welle (nicht gezeigt), welche sich vom Getriebe her er
streckt, in der gleichen Weise wie im ersten Ausführungs
beispiel übertragen.
Wenn sich die Überbrückungskupplung im eingekuppelten bzw.
Eingriffszustand befindet, dreht sich der Drehmomentwandler
1 in der in Fig. 2 mit R1 bezeichneten Richtung, so daß die
durch den Zwischenfedersitzbereich 32 gekuppelten Schrauben
federn 13 zwischen der Abstützfläche 42d der angetriebenen
Platte 10, welche das in der Drehrichtung des Drehmoment
wandlers 1 vordere Ende der Federn 13 trägt, und den Um
fangsabstützbereichen 17a und 17b des Kolbenelements 9,
welche das hintere Ende der Federn 13 tragen, zusammenge
drückt werden. Wenn sehr kleine Verdrehungsschwingungen auf
die vordere Abdeckung 3 übertragen werden, während die
Schraubenfedern 13 in der oben beschriebenen Weise zusammen
gedrückt sind, drehen sich das Kolbenelement 9 und das ange
triebene Element 10 zyklisch relativ zueinander, und die
Schraubenfedern 13 weiten sich jeweils in Umfangsrichtung
aus und ziehen sich zusammen. Bei diesem Vorgang tendieren
die zusammengedrückten Schraubenfedern 13 dazu, radial nach
außen vorzustehen und werden ebenfalls durch die Zentrifu
galkraft radial nach außen gedrückt. Jedoch werden bei den
gekuppelten Schraubenfedern 13 die gekuppelten Bereiche
durch den Zwischenfedersitzbereich 32 abgestützt, wie auch
ein Ende durch den Spielpassungsbereich 42c am angetriebenen
Element 10 abgestützt, so daß ihre radial nach außen gerich
tete Bewegung unterdrückt wird. Damit ist es unwahrschein
lich, daß Reibungsgleiten zwischen den Schraubenfedern 13
und dem äußeren gebogenen Bereich 16 auftritt. Somit ist ein
zwischen den Schraubenfedern 13 und dem äußeren gebogenen
Bereich 16 auftretender Reibungswiderstand klein, so daß die
Schraubenfedern 13 die sehr kleine Verdrehungsschwingung
wirksam aufnehmen können. Das andere Ende der Schrauben
federn 13, welche miteinander durch den Zwischenfedersitz
bereich 32 gekuppelt sind, wir 50669 00070 552 001000280000000200012000285915055800040 0002019752395 00004 50550d durch die Umfangsabstützbe
reiche 17a und 17b am Kolbenelement 9 abgestützt und wird
nicht durch einen Bereich oder ein Element, das die radial
nach außen gerichtete Bewegung beschränkt, abgestützt, so
daß das andere Ende mit dem äußeren gebogenen Bereich 16 in
Kontakt kommt. Jedoch sind die Umfangsabstützbereiche 17a
und 17b, welche das andere Ende tragen, mit dem äußeren
gebogenen Bereich 16 integral gebildet, so daß ein Gleiten
zwischen dem anderen Ende der Schraubenfedern 13 und dem
anderen gebogenen Bereich 16 kaum auftritt.
Wenn die Überbrückungskupplung eingekuppelt oder ausge
kuppelt wird, tritt eine relativ große Verdrehungsschwingung
infolge eines Stoßes oder dergleichen auf. Bei diesem Vor
gang wiederholen das Kolbenelement 9 und das angetriebene
Element 10 große Relativdrehungen in den beiden Richtungen,
so daß die Schwingung gedämpft wird. Wenn sich das ange
triebene Element 10 relativ zum Kolbenelement 9 in Richtung
R2 entgegengesetzt der Drehrichtung des Drehmomentwandlers 1
dreht, beschränkt der Spielpassungsbereich 42c die radial
nach außen gerichtete Bewegung des in der Drehrichtung (R1)
des Drehmomentwandlers 1 vorderen Endes der gekuppelten
Schraubenfedern 13, so daß das Reibungsgleiten zwischen dem
vorderen Ende und dem äußeren gebogenen Bereich 16 unter
drückt ist. Umgekehrt, wenn sich das angetriebene Element 10
relativ zum Kolbenelement 9 in der gleichen Richtung (R1 in
Fig. 2) wie die Drehrichtung des Drehmomentwandlers 1 dreht,
gleitet das in der Drehrichtung R1 des Drehmomentwandlers 1
hintere Ende der gekuppelten Schraubenfedern 13 unter Rei
bung auf dem äußeren gebogenen Bereich 16, da die radial
nach außen gerichtete Bewegung dieses hinteren Endes nicht
beschränkt ist. Infolge des Widerstands, welcher durch das
Reibungsgleiten zwischen dem in der Drehrichtung R1 des
Drehmomentwandlers 1 hinteren Ende der gekuppelten Schrau
benfeder 13 und dem äußeren gebogenen Bereich 16 erzeugt
wird, ist es möglich, die Verdrehungsschwingung wirksam zu
dämpfen, welche während der Einkupplungs- und Auskupplungs
vorgänge der Überbrückungsvorrichtung auftritt.
Eine Überbrückungsvorrichtung 50 eines Drehmomentwandlers
eines dritten Ausführungsbeispiels der Erfindung, welche in
den Fig. 7 bis 12 gezeigt ist, ist zur mechanischen Über
tragung eines Drehmoments von einer vorderen Abdeckung 3 auf
ein Turbinenrad 5 vorgesehen, während eine übertragene
Schwingung aufgenommen und gedämpft wird. Die Überbrückungs
vorrichtung 50 ist im wesentlichen aus einem Antriebskolben
element 51, einem angetriebenen Abtriebselement 52, vier
elastischen Elementen, d. h. Schraubenfedern 53, welche je
weils einen Satz von langen bzw. großen und kleinen Schrau
benfedern 53a und 53b umfassen, einem Rückhalteelement, d. h.
einer Rückhalteplatte 54, einem Kupplungselement 55 und
Sitz- bzw. Aufnahmeelementen 56 gebildet. Fig. 7 ist eine
Ansicht, welche die Überbrückungsvorrichtung 50 zur besseren
Verdeutlichung ohne das angetriebene Element 52 zeigt, und
Fig. 8 und 9 zeigen Teilquerschnittsbereiche der Über
brückungsvorrichtung 50.
Das Kolbenelement 51 kann sich in Übereinstimmung mit se
lektiven Änderungen des Hydraulikdrucks in der Drehmoment
wandlerhaupteinheit in einer im Stand der Technik wohlbe
kannten Art zur vorderen Abdeckung 33 hin und von ihr
fortbewegen. Das Kolbenelement 51 ist im wesentlichen aus
einer kreisförmigen Platte gebildet und weist Zylinderbe
reiche 51a und 51b an seinen äußeren und inneren Umfängen
auf. Die äußeren und inneren zylinderförmigen Bereiche 51a
und 51b erstrecken sich in Richtung des Getriebes (in den
Fig. 8 und 9 nach rechts) . Der innere zylinderförmige
Bereich 51b wird relativ drehbar und axial bewegbar an der
äußeren Umfangsfläche der Turbinenradnabe (nicht gezeigt)
getragen. Eine Seitenfläche des äußeren Umfangsbereichs des
Kolbenelements 51 ist mit der kreisförmigen Reibungsschicht
20 bedeckt, welche daran befestigt ist, und sich gegenüber
einer entsprechenden Reibungsfläche an der vorderen
Abdeckung 3 befindet.
Die Rückhalteplatte 54 ist zum Halten der vier Sätze bzw.
Garnituren der Schraubenfedern 53 am Kolbenelement 51 vorge
sehen. Die Rückhalteplatte 54 ist radial an der Innenseite
des äußeren zylinderförmigen Bereichs 51a des Kolbenelements
51 angeordnet. Die Rückhalteplatte 54 weist einen äußeren
gebogenen Bereich 54a mit einem bogenförmigen Abschnitt auf.
Die äußere Umfangsfläche des äußeren gebogenen Bereichs 54a
befindet sich mit der inneren Umfangsfläche des äußeren
zylinderförmigen Bereichs 51a in Kontakt. Der äußere Um
fangsbereich 54a ist an vier in Umfangsrichtung gleich weit
entfernten Positionen mit Umfangsabstützbereichen 54b und
54c versehen, welche in Richtung des inneren Umfangs sowie
der Getriebeseite gebogen sind und vorstehen. Ein Be
festigungsbereich 54d erstreckt sich von jedem Satz der
Umfangsabstützbereiche 54a und 54b radial nach innen. Jeder
Befestigungsbereich 54d ist am Kolbenelement 51 mittels
Nieten 59 befestigt.
Die angetriebene Platte 52 ist im wesentlichen aus einer
ringförmigen Platte gebildet und an den äußeren Umfangs
bereich des Gehäuses des Turbinenrads 5 geschweißt. Vier
Abstützbereiche 52a stehen vom angetriebenen Element 52 in
Richtung des Motors vor, wie in den Fig. 8 und 10 gezeigt.
Jeder Abstützbereich 52a ist zwischen den Umfangsabstützbe
reichen 54b und 54c der Rückhalteplatte 54 angeordnet.
Das Aufnahmeelement 56 weist drei Klauen, d. h. radial
äußere, mittlere und innere Klauen 56a, 56b und 56c, auf,
wie in den Fig. 11 und 12 gezeigt, und weist ebenfalls einen
Passungsbereich 56d auf, welcher sich in die große Schrau
benfeder 53a erstreckt, und eine Abstützfläche 56e auf,
welche sich mit der Umfangsendfläche der großen Schrauben
feder 53a in Kontakt befindet und die große Schraubenfeder
53a trägt bzw. abstützt. Wie in Fig. 10 gezeigt, kann das
Aufnahmeelement 56 mit dem Abstützbereich 52a des ange
triebenen Elements 52 und den Umfangsabstützbereichen 54b
und 54c der Rückhalteplatte 54 eingreifen und ist in die
große Schraubenfeder 53a eingefügt. Genauer ist der Abstütz
bereich 52a in eine Nut zwischen den äußeren und mittleren
Klauen 56a und 56b eingefügt und der Umfangsabstützbereich
54c ist in eine Nut zwischen den mittleren und inneren
Klauen 56b und 56c eingefügt.
Die radial nach außen gerichtete Bewegung des Aufnahme
elements 56 und des Endes der großen Schraubenfeder 53a,
welches in das Aufnahmeelement 56 eingefügt ist, wird durch
den Abstützbereich 52a beschränkt, wenn der Abstützbereich
52a in die Nut zwischen den äußeren und mittleren Klauen 56a
und 56b eingefügt ist, und wird ebenfalls durch die Umfangs
abstützbereiche 54b und 54c beschränkt, wenn der Umfangsab
stützbereich 54c in die Nut zwischen den mittleren und
inneren Klauen 56b und 56c eingefügt ist. Der Passungsbe
reich 56d und die Abstützfläche 56e sind in einem Winkel
geneigt, wie in den Fig. 10 und 11 gezeigt, um besser in die
Schraubenfeder 53a einzugreifen. Die äußersten Enden der
drei Klauen 56a, 56b und 56c, welche sich mit dem Abstütz
bereich 52a und den Umfangsabstützbereichen 54b und 54c in
Kontakt befinden, weisen geneigte Flächen auf, um den Ab
stützbereich 52a und die Umfangsabstützbereiche 54b und 54c
in die zwischen den Klauen 56a, 56b und 56c gebildeten Nuten
einfach einzufügen. Das Aufnahmeelement 56 weist einen Auf
bau auf, wie in Fig. 11 gezeigt, um eine einfache Her
stellung zu ermöglichen, und ist kein aus Harz gebildetes
Erzeugnis, sondern ein Metallerzeugnis. Es soll verdeutlicht
werden, daß das Aufnahmeelement 56 sich in Reaktion auf das
Zusammendrücken und Weiten der Schraubenfedern bewegt, so
daß es mit dem Abstützbereich 52a in Eingriff und außer
Eingriff tritt.
Die Schraubenfedern 53 können ein Drehmoment in der Über
brückungsvorrichtung 8 übertragen und können ebenfalls eine
sehr kleine Verdrehungsschwingung, welche durch Änderung der
Motordrehzahl und eine Schwingung, welche infolge eines
durch den Einkupplungsvorgang der Kupplung verursachten Stoß
verursacht wird, aufnehmen oder dämpfen. In diesem Ausfüh
rungsbeispiel können, da die Schraubenfeder 53 aus zwei
Arten, d. h. großen und kleinen Schraubenfedern 53a und 53b,
gebildet ist, die dadurch erhaltenen Dämpfercharakteristiken
zwei Stufen aufweisen. Die Schraubenfeder 53 kuppelt das
Kolbenelement 51 und das angetriebene Element 52 in Dreh
richtung durch die Rückhalteplatte 54 elastisch miteinander.
Die großen und kleinen Schraubenfedern 53a und 53b sind mit
einem Zwischenaufnahmebereich 55a des Kupplungselements 55
dazwischen in Reihe angeordnet. Nachfolgend wird das Kupp
lungselement 55 beschrieben. Das Aufnahmeelement 56 ist am
in der durch R1 in Fig. 7 bezeichneten Drehmomentwandler
drehrichtung vorderen Ende der großen Schraubenfeder 53a be
festigt.
Das Kupplungselement 55 ist zur radialen Kupplung der Kupp
lungsbereiche der vier Garnituren der Schraubenfedern 53
vorgesehen und beschränkt dadurch die radial nach außen
gerichtete Bewegung der gekuppelten Bereiche. Das Kupplungs
element 55 ist aus einer ringförmigen Platte 55b und Zwi
schenaufnahmebereichen 55a gebildet, welche von vier in Um
fangsrichtung beabstandeten Positionen der ringförmigen
Platte 55b radial nach außen vorstehen. Die ringförmige
Platte 55b befindet sich radial an der Innenseite der
Schraubenfedern 53 und ist axial zwischen der Rückhalte
platte 54 und dem Turbinenrad 5 zur Relativdrehung bezüglich
dieser angeordnet. Die ringförmige Platte 55b wird drehbar
durch bogenförmige Druckplatten 57 gedrückt, um ihre axiale
Bewegung zu beschränken, wie in den Fig. 7 und 8 gezeigt. Es
sind vier Druckplatten 57 vorgesehen, welche an ihren inne
ren Umfangsbereichen am Kolbenelement 51 mittels Nieten 60
und den vorher erwähnten Nieten 59 befestigt sind. Der Zwi
schenaufnahmebereich 55a kuppelt die großen und kleinen
Schraubenfedern 53a und 53b in Reihe und beschränkt die
radial nach außen gerichtete Bewegung der gekuppelten Be
reiche dieser Schraubenfedern 53a und 53b.
Nachfolgend wird der Betrieb bzw. die Wirkungsweise des in
den Fig. 7 bis 12 gezeigten Ausführungsbeispiels beschrie
ben.
Während des eingekuppelten Zustands der Überbrückungs
kupplung dreht sich der Drehmomentwandler in Richtung R1 in
Fig. 7, so daß die Schraubenfeder 53 zwischen der Abstütz
fläche 56e des Aufnahmeelements 56, welches in den Abstütz
bereich 52a des angetriebenen Elements 52 eingefügt ist, und
das in der Drehrichtung des Drehmomentwandlers vordere Ende
der großen Schraubenfeder 53a abstützt, und den Umfangs
abstützbereichen 54b und 54c der Rückhalteplatte 54, welche
am Kolbenelement 51 befestigt sind und das hintere Ende der
kleinen Schraubenfedern 53b abstützen, zusammengedrückt
wird. Wenn in diesem Zustand eine sehr kleine Verdrehungs
schwingung von der vorderen Abdeckung 3 übertragen wird,
tritt Relativdrehung zyklisch zwischen dem Kolbenelement 51
und dem angetriebenen Element 52 auf, so daß die Schrauben
federn 53 in Umfangsrichtung zusammengedrückt und geweitet
werden. Bei diesem Vorgang tendieren die zusammengedrückten
Schraubenfedern 53 dazu, radial nach außen vorzustehen und
werden ebenfalls durch die Zentrifugalkraft radial nach
außen gedrückt. Jedoch weist die Schraubenfeder 53 den
gekuppelten Bereich auf, welcher durch den Zwischenaufnahme
bereich 55a des Kupplungselements 55 abgestützt wird. Eben
falls wird das Ende der großen Schraubenfeder 53a in der
vorderen Position in der Drehrichtung des Drehmomentwandlers
mittels des Abstützbereiches 52a des angetriebenen Elements
52 durch die mittlere Klaue 56b des Aufnahmeelements 56
abgestützt. Deshalb wird die radial nach außen gerichtete
Bewegung der Feder 53 unterdrückt. Damit ist es unwahr
scheinlich, daß Reibungsgleiten zwischen der Schraubenfeder
53 und dem äußeren gebogenen Bereich 54a auftritt. Damit ist
ein zwischen der Schraubenfeder 53 und dem äußeren gebogenen
Bereich 54a auftretender Reibungswiderstand klein, so daß
die Schraubenfeder 53 die sehr kleine Verdrehungsschwingung
wirksam aufnehmen kann.
Wenn die Überbrückungskupplung eingekuppelt oder ausgekup
pelt wird, tritt eine relativ große Verdrehungsschwingung
infolge eines Stoßes auf. Bei diesem Vorgang wiederholt das
Kolbenelement 51 und das angetriebene Element 52 große
Relativdrehungen in der Drehrichtung und der entgegenge
setzten Richtung, wodurch die Schwingung gedämpft wird. Wenn
sich das angetriebene Element 52 relativ zum Kolbenelement
51 in der Richtung (R2 in Fig. 7) entgegen der Drehrichtung
des Drehmomentwandlers dreht, wird die radial nach außen
gerichtete Bewegung der Schraubenfeder 53 unterdrückt, da
das in der Drehmomentdrehrichtung (R1) vordere Ende der
großen Schraubenfeder 53a der Schraubenfeder 53 mittels des
Abstützbereiches 52a des angetriebenen Elements 52 durch die
mittlere Klaue 56b des Aufnahmeelements 56 abgestützt wird.
Somit wird das Reibungsgleiten in Bezug auf den äußeren
gebogenen Bereich 54a unterdrückt. Umgekehrt, wenn das
angetriebene Element 52 sich relativ zum Kolbenelement 51 in
der gleichen Richtung (R1 in Fig. 2) wie die Drehrichtung
des Drehmomentwandlers dreht, gleitet das in der Drehrich
tung R1 des Drehmomentwandlers 1 hintere Ende der kleinen
Schraubenfeder 53b der Schraubenfeder 53 reibend am äußeren
gebogenen Bereich 54a, da die radial nach außen gerichtete
Bewegung dieses Endes nicht beschränkt ist. Infolge des Wi
derstands, der durch das Reibungsgleiten zwischen dem in der
Drehrichtung R1 des Drehmomentwandlers hinteren Ende der
Schraubenfeder 53 und dem äußeren gebogenen Bereich 54a er
zeugt wird, ist es möglich, die Verdrehungsschwingung, wel
che während der Einkupplungs- und Auskupplungsvorgänge auf
tritt, wirksam zu dämpfen.
Im dritten Ausführungsbeispiel ist das Aufnahmeelement 56
nur am in der Drehrichtung (R1 in Fig. 7) des Drehmoment
wandlers vorderen Ende der großen Schraubenfeder 53a ange
bracht. Wenn jedoch beabsichtigt ist, den Reibungswiderstand
während der Relativdrehung in den beiden relativen Dreh
richtungen zwischen dem Kolbenelement 51 und dem angetrie
benen Element 52 zur Änderung der Dämpfercharakteristiken zu
unterdrücken, kann ein anderer Satz von Aufnahmeelementen 56
am in der Drehrichtung (R1 in Fig. 7) des Drehmomentwandlers
hinteren Ende der kleinen Schraubenfeder 53b angebracht
werden.
Die Fig. 13 bis 15 zeigen eine Überbrückungsvorrichtung 101
eines Drehmomentwandlers eines vierten Ausführungsbeispiels
der vorliegenden Erfindung. Ein Motor (nicht gezeigt) ist an
der linken Seite von Fig. 14 angeordnet und ein Getriebe
(nicht gezeigt) ist an der rechten Seite von Fig. 14 ange
ordnet. In Fig. 13 ist eine erste Drehrichtung R1 eine posi
tive Drehrichtung des Motors und eine zweite Drehrichtung R2
eine negative oder umgekehrte Drehrichtung des Motors.
Fig. 14 zeigt eine vordere Abdeckung 150 (Antriebsdrehele
ment) und ein Turbinenrad 152 (Abtriebsdrehelement) des
Drehmomentwandlers. Die vordere Abdeckung 150 ist ein kreis
förmiges Element, welches mit der Kurbelwelle des Motors
gekuppelt ist und bildet zusammen mit einem Laufrad (nicht
gezeigt) eine Arbeitsfluidkammer des Drehmomentwandlers.
Eine flache ringförmige Reibungsfläche 151 ist an der Innen
fläche des äußeren Umfangsbereichs der vorderen Abdeckung
150 gebildet. Das Turbinenrad 152 ist ein Flügelrad, welches
axial gegenüber dem Laufrad (nicht gezeigt) angeordnet ist
und ist im wesentlichen aus einem Turbinenradgehäuse 153 und
mehreren am Turbinenradgehäuse 153 angebrachten Turbinen
radflügeln- bzw. -schaufeln 154 gebildet. Der innere Um
fangsbereich des Turbinenradgehäuses 153 ist mit einer
Hauptantriebswelle (nicht gezeigt) des Getriebes durch die
Turbinenradnabe gekuppelt.
Die Überbrückungsvorrichtung 101 ist zur mechanischen Über
tragung des Drehmoments von der vorderen Abdeckung 150 auf
das Turbinenrad 152 vorgesehen, während die darauf übertra
gene Verdrehungsschwingung aufgenommen und gedämpft wird.
Die Überbrückungsvorrichtung 101 weist eine Kupplungsfunk
tion und eine Dämpferfunktion auf. Die Überbrückungsvorrich
tung 101 ist in einem Raum zwischen der vorderen Abdeckung
150 und dem Turbinenrad 152 angeordnet, wie in Fig. 14
gezeigt.
Die Überbrückungsvorrichtung 101 wird im wesentlichen aus
einem Antriebselement mit einem Kolben 102, einem Abtriebs
element mit einer angetriebenen Platte 105 und einem Dämp
fer, welcher zwischen den Antriebs- und Abtriebselementen
betrieben wird, gebildet.
Das Antriebselement ist aus dem Kolben 102 und Antriebs
platten 103 gebildet. Der Kolben 102 ist ein Kupplungs
element, welches durch Steuerung des Hydraulikdrucks in der
Drehmomentwandlerhaupteinheit in Richtung und fort von der
vorderen Abdeckung 150 bewegt werden kann. Der Kolben 102
ist ein kreisförmiges Element und weist jeweils äußere und
innere Vorsprünge 111 und 112 an seinen radialen äußeren und
inneren Bereichen auf. Die inneren und äußeren Vorsprünge
111 und 112 haben zylindrische Formen und stehen in Richtung
des Getriebes vor. Der innere Vorsprung 111 ist relativ
drehbar und axial bewegbar an der äußeren Umfangsfläche der
Turbinenradnabe (nicht gezeigt) getragen bzw. abgestützt.
Eine Seitenfläche des äußeren Umfangsbereiches des Kolbens
102 gegenüber dem Motor ist mit einer kreisförmigen Rei
bungsschicht 102a bedeckt, welche daran befestigt ist und
gegenüber der Reibungsfläche 151 der vorderen Abdeckung 150
liegt.
Die Antriebsplatten 103 sind am Kolben 102 befestigt und zum
Halten von Dämpfern in der Drehrichtung vorgesehen, welche
aus ersten und zweiten Schraubenfedern 107 und 108 gebildet
sind. Die Antriebsplatten 103 sind neben dem äußeren Um
fangsbereich des Kolbens 102 und radial an der Innenseite
des äußeren zylinderförmigen Bereiches 112 angeordnet und
befinden sich an vier in Umfangsrichtung gleich weit
beabstandeten Positionen. Wie in Fig. 16 gezeigt, besteht
jede Antriebsplatte 103 aus einem sich in der Drehrichtung
erstreckenden Befestigungsbereich 113, einem radialen
inneren Eingriffsbereich 114, welcher sich vom äußeren
Umfang des Befestigungsbereiches 113 In Richtung des
Getriebes erstreckt, einer Konkavität bzw. Rundhöhlung 115,
welche sich radial an der Außenseite des inneren Eingriffs
bereiches 114 befindet und in Richtung des Getriebes offen
ist, und einem radialen äußeren Eingriffsbereich 116,
welcher sich radial an der Außenseite der Rundhöhlung 115
befindet. Der innere Eingriffsbereich 114, die Rundhöhlung
115 und der äußere Eingriffsbereich 116 bilden Antriebsab
stützbereiche, welche sich jeweils in Kontakt mit den ra
dialen inneren, mittleren und äußeren Bereichen der ersten
und zweiten Schraubenfedern 107 und 108 befinden können. Der
Befestigungsbereich 113 ist mit Öffnungen 113a für Nieten
110 versehen. Die Antriebsplatte 103 ist am Kolben 102 mit
tels Nieten 110 starr befestigt und dient als ein Element an
der Antriebsseite. Da die Antriebsabstützbereiche mehrere
Bereiche an radial unterschiedlichen Positionen der Enden
der ersten und zweiten Schraubenfedern 107 und 108 ab
stützen, werden die ersten und zweiten Schraubenfedern sta
bil getragen bzw. abgestützt. Die äußere Umfangsfläche des
äußeren Eingriffsbereiches 116 befindet sich mit der inneren
Umfangsfläche des äußeren Vorsprungs 112 des Kolbens 102 in
Kontakt. Dies erleichtert die Positionierung der Antriebs
platte 103 und unterdrückt die Verformung der Antriebsplatte
103 in der radial nach außen gerichteten Richtung.
Die Antriebsplatte 103 ist an in Umfangsrichtung gegenüber
liegenden Seiten des äußeren Eingriffsbereiches 116 mit
ersten Bewegungsbeschränkungsbereichen 117 versehen, welche
als Vorsprünge ausgebildet sind, die sich in Drehrichtung
erstrecken. Die ersten Bewegungsbeschränkungsbereiche 117
tragen die gegenüberliegenden Enden der ersten und zweiten
Schraubenfedern 107 und 108, welche nachfolgend beschrieben
werden, und beschränken dadurch deren nach außen gerichtete
Bewegung. Der erste Bewegungsbeschränkungsbereich 117 weist
eine konvergierende bzw. zusammenlaufende Form auf, bei
welcher sich die radiale Breite verringert, wenn sich die
Positionen der ersten oder zweiten Drehrichtung in Richtung
dessen äußerstes Ende bewegt, und weist eine innere Umfangs
fläche auf, welche eine Führungsfläche 118 bildet und bezüg
lich der Drehrichtung schräg gestellt bzw. geneigt ist, um
die obige divergierende Form zu bilden. Mit anderen Worten
befindet sich der Bereich der Führungsfläche 118 am äußer
sten Ende radial an der Außenseite dieses Bereiches am Ende
der Basis. Deshalb befinden sich die Bereiche der ersten und
zweiten Schraubenfedern 107 und 108, welche sich mit den
Führungsflächen 118 in Kontakt befinden, an radial weiter
inneren Positionen als die anderen Bereiche.
Die Dämpfer sind zur Drehmomentübertragung und zur Aufnahme
und zum Dämpfen der sehr kleinen Verdrehungsschwingung oder
dergleichen infolge von Drehzahländerung des Motors vorge
sehen. Die Dämpfer sind an vier Positionen angeordnet,
welche in Drehrichtung gleich weit voneinander beabstandet
sind. Jeder Dämpfer wird aus der ersten Schraubenfeder 107
(erstes elastisches Element), der zweiten Schraubenfeder 108
(zweites elastisches Element) und einer Zwischenplatte oder
-element 104 gebildet. Die erste Schraubenfeder 107 ist in
der Drehrichtung länger als die zweite Schraubenfeder 108
und weist eine geringere Steifigkeit als die zweite Schrau
benfeder 108 auf. Dadurch werden Dämpfercharakteristiken mit
zwei Stufen bereitgestellt. In jedem Dämpfer befindet sich
die erste Schraubenfeder 107 in der ersten Drehrichtung R1
bezüglich der zweiten Schraubenfeder 108 vorne. Eine erste
Federaufnahme bzw. -sitz 130 ist am vorderen Ende, aus Sicht
der ersten Drehrichtung R1, der ersten Schraubenfeder 107
angeordnet. Die erste Federaufnahme 130 weist einen kreis
förmigen, scheibenförmigen Abstützbereich und einen Ein
griffsbereich auf, welcher sich von dem Abstützbereich in
die Schraubenfeder erstreckt. Die hintere Fläche der ersten
Federaufnahme 130 wird durch den Antriebsabstützbereich,
welcher aus dem inneren Eingriffsbereich 114 gebildet ist,
der Rundhöhlung 115 und dem äußeren Eingriffsbereich 116 der
Antriebsplatte 103 getragen. Eine zweite Federaufnahme 131
ist am in der zweiten Drehrichtung R2 vorderen Ende der
zweiten Schraubenfeder 108 angeordnet. Die zweite Feder
aufnahme 131 weist den gleichen Aufbau wie die erste Feder
aufnahme 130 auf und wird durch die Antriebsplatte 103
getragen.
Die Zwischenplatte 104 kann zwischen den ersten und zweiten
Schraubenfedern 107 und 108 betrieben werden und weist einen
Zwischenabstützbereich 121 auf, welcher zwischen dem
vorderen Ende, aus Sicht der zweiten Drehrichtung R2, der
ersten Schraubenfeder 107 und dem in der ersten Drehrichtung
R1 vorderen Ende der zweiten Schraubenfeder 108 angeordnet
ist, um die Drehmomentübertragung zwischen den ersten und
zweiten Schraubenfedern 107 und 108 zu ermöglichen. Der
mittlere Abstützbereich 121 weist eine dreiseitige, radial
nach innen konvergierende Form auf und geneigte Abstütz
flächen 121a sind an dessen gegenüberliegenden Seiten in der
Umfangsrichtung (R1 und R2) gebildet. Da die Abstützflächen
121a geneigt sind, wird ein teilweiser oder lokaler Kontakt
der Abstützflächen 121a mit den ersten und zweiten Schrau
benfedern 107 und 108 unterdrückt. Deshalb können die ersten
und zweiten Schraubenfedern 107 und 108 wie auch die
Zwischenplatte 104 lange Lebensdauern aufweisen. Der
Zwischenabstützbereich 121 ist an seinen gegenüberliegenden
Seiten in Umfangsrichtung (R1 und R2) mit dritten
Bewegungsbeschränkungsbereichen 122 versehen, welche in
Umfangsrichtung vorstehen. Jeder dritte Bewegungsbeschrän
kungsbereich 122 erstreckt sich senkrecht von der Abstütz
fläche 121a. Die dritten Bewegungsbeschränkungsbereiche 122
sind in das in der zweiten Drehrichtung R2 vordere Ende der
ersten Schraubenfeder 107 und das in der ersten Drehrichtung
R1 vordere Ende der zweiten Schraubenfeder 108 jeweils
eingefügt. Die dritten Bewegungsbeschränkungsbereiche 122
befinden sich mit den inneren Umfängen der ersten und
zweiten Schraubenfedern 107 und 108 in Kontakt. Die Vielzahl
der Zwischenabstützbereiche 121 ist durch einen als Kupp
lungsbereich dienenden Ring 120 miteinander gekuppelt. Auf
diese Weise ist die radial nach außen gerichtete Bewegung
jedes Zwischenabstützbereichs 121 beschränkt. Damit ist die
radial nach außen gerichtete Bewegung der in Umfangsrichtung
liegenden Zwischenbereiche jedes Dämpfers (d. h. das in der
zweiten Drehrichtung R2 vordere Ende der ersten Schrauben
feder 107 und das in der ersten Drehrichtung R1 vordere Ende
der zweiten Schraubenfeder 108) beschränkt. Da die Zwischen
platte 104 nicht direkt durch ein anderes Element abgestützt
wird, ist es unwahrscheinlich, daß ein Reibungswiderstand
auftritt.
Das Abtriebselement ist aus der angetriebenen Platte 105 und
dem Abstützring 106 gebildet. Die angetriebene Platte 105
ist ein Element, welches am Turbinenradgehäuse 153 des
Turbinenrads 152 befestigt ist und einen an das Turbinen
radgehäuse 153 geschweißten ringförmigen Bereich 105a und
mehrere Eingriffsbereiche 105b aufweist, welche sich von dem
ringförmigen Bereich 105a in Richtung des Getriebes er
strecken und zwischen den Enden in den Drehrichtungen des
Dämpfers eingefügt sind. Der Eingriffsbereich 105b erstreckt
sich durch die Rundhöhlung 115 der Antriebsplatte 103 und
die gegenüberliegenden Enden befinden sich in den Drehrich
tungen, welche sich jeweils mit den ersten und zweiten
Federaufnahmen 130 und 131 in Kontakt befinden. Somit dienen
die Eingriffsbereiche 105b als ein Abtriebsabstützbereich.
Der Abstützring 106 ist eine ringförmige Metallplatte,
welche durch Pressen hergestellt wird, wie in den Fig. 18
und 19 gezeigt, und wird im wesentlichen durch einen zylin
derförmigen Bereich 125 und einen kreisförmigen Plattenbe
reich 126 gebildet, der sich vom Ende des zylinderförmigen
Bereiches 125 nahe dem Getriebe radial nach innen erstreckt.
Der kreisförmige Plattenbereich 126 ist an vier in Umfangs
richtung gleich weit beabstandeten Positionen an dessen
inneren Umfang mit ausgesparten Eingriffsbereichen 127
gebildet. Die Eingriffsbereiche 105b der angetriebenen
Platten 105 sind jeweils in die ausgesparten Eingriffsbe
reiche 127 eingefügt und befinden sich mit ihnen im Ein
griff. Dadurch dreht sich der Abstützring zusammen mit der
angetriebenen Platte 105. Der Eingriffsbereich 105b und der
ausgesparte Eingriffsbereich 127, welche sich miteinander im
Eingriff befinden, sind axial voneinander lösbar. An jeder
Position, an der die ausgesparten Eingriffsbereiche 127
vorgesehen sind, ist der kreisförmige Plattenbereich 126 in
Richtung des Getriebes gebogen, um einen Federeingriffsbe
reich 128 zu bilden. Der Federeingriffsbereich 128 stützt
die ersten und zweiten Federaufnahmen 130 und 131 ab. Somit
bildet der Federeingriffsbereich 128 den Abstützbereich an
der Abtriebsseite zusammen mit dem Eingriffsbereich 105b der
angetriebenen Platte 105. Da der Federeingriffsbereich 128
und der Eingriffsbereich 105b die ersten und zweiten
Schraubenfedern 107 und 108 an radial unterschiedlichen
Positionen abstützen, kann eine dem durch den Abstützbereich
an der Antriebsseite erhaltene ähnliche Wirkung erhalten
werden.
Der zylinderische Bereich 125 befindet sich radial an der
Innenseite des äußeren Vorsprungs 112 und bedeckt bzw.
überdeckt den äußeren Umfang jedes Dämpfers, d. h. ersten und
zweiten Schraubenfedern 107 und 108. Der zylindrische
Bereich 125 befindet sich nahe dem äußeren Vorsprung 112 des
Kolbens 102, jedoch wird ein Raum zwischen ihnen aufrechter
halten. Der zylindrische Bereich 125 bedeckt die äußeren
Umfänge der ersten und zweiten Schraubenfedern 107 und 108,
um deren radial nach außen gerichtetes Lösen bzw. Außer
eingriffkommens zu verhindern. Wie in den Fig. 13 und 20
gezeigt, wird ein großer radialer Raum zwischen dem
zylindrischen Bereich 125 und den äußeren Umfängen der
ersten und zweiten Schraubenfedern 107 und 108 im freien
Zustand aufrechterhalten. Ein radialer Raum wird ebenfalls
zwischen dem zylindrischen Bereich 125 und dem Zwischen
abstützbereich 121 der Zwischenplatte 104 aufrechterhalten.
Der zylindrische Bereich 125 ist an vier Positionen ent
sprechend den Antriebsplatten 103 mit zweiten Bewegungsbe
schränkungsbereichen 129 versehen, welche sich linear durch
Positionen radial an der Innenseite der anderen bogen
förmigen Bereiche erstrecken. Der zweite Bewegungsbeschrän
kungsbereich 129 erstreckt sich von der Umgebung der An
triebsplatte 103 in die ersten und zweiten Drehrichtungen
und erreicht die radial an der Außenseite der Enden der
Dämpfer gelegenen Positionen, um mehrere Windungen der
ersten Schraubenfeder 107 an deren vorderen Ende in der er
sten Drehrichtung R1 und mehrere Windungen der zweiten
Schraubenfeder 108 an deren vorderen Ende in der zweiten
Drehrichtung R2 zu überdecken. Damit werden die Enden der
ersten und zweiten Schraubenfedern 107 und 108 davon abge
halten, sich radial nach außen über Führungsflächen 129 zu
bewegen, welche die inneren Umfangsflächen der zweiten
Bewegungsbeschränkungsbereiche 129 darstellen. Die Führungs
fläche 129a des zweiten Bewegungsbeschränkungsbereichs 129
ist radial nach innen mit Bezug auf die inneren Umfangs
flächen der anderen bogenförmigen Bereiche geneigt. Genauer
befinden sich an Bereichen radial an der Außenseite der
ersten und zweiten Federaufnahmen 130 und 131 die in den
Drehrichtungen äußeren Bereiche der Führungsfläche 129
radial an der Innenseite deren inneren Bereichs in den Dreh
richtungen. An den Enden der ersten und zweiten Schrauben
federn 107 und 108 befinden sich deshalb die Bereiche,
welche sich mit den Führungsflächen 129a in Kontakt
befinden, radial an der Innenseite der anderen Bereiche.
Der den zweiten Bewegungsbeschränkungsbereich 129 bildende
Bereich ist mit einem Schlitz 140 versehen, welcher sich
durch den zylindrischen Bereich 125 in den ersten und zwei
ten Drehrichtungen über einen Winkel Theta erstreckt. Sein
radial äußerer Bereich des äußeren Eingriffsbereichs 116 der
Antriebsplatte 103 wird in den Schlitz 140 eingeführt. Da
durch kommt das Ende des ersten Bewegungsbeschränkungsbe
reichs 117 des äußeren Eingriffsbereichs 116 mit dem Rand
des Schlitzes 140 in Kontakt, wenn sich der Verdrehungs
winkel zwischen den Antriebs- und Abtriebselementen auf
einen bestimmten Wert erhöht, und dadurch die Relativdrehung
zwischen ihnen stoppt bzw. blockiert.
Da die angetriebene Platte 105 und der Abstützring 106 je
weils als unabhängige Elemente gebildet sind, können diese
Teile einen einfachen Aufbau und einfache Gestalt aufweisen,
obwohl sich die Anzahl der Teile erhöht. Daher kann insge
samt die Arbeit zur Herstellung einfacher gestaltet werden
als in dem Fall, in dem diese Teile als ein Einzelteil ge
bildet werden.
Nachfolgend wird der Betrieb und die Wirkungsweise der oben
beschriebenen Vorrichtung beschrieben.
Das Drehmoment der Kurbelwelle des Motors wird über eine
flexible Platte (nicht gezeigt) auf die vordere Abdeckung
150 übertragen. Das Drehmoment wird auf das nicht darge
stellte Laufrad übertragen. Wenn sich das Laufrad dreht,
strömt Arbeitsfluid in Richtung des Turbinenrads 152, um
dieses zu drehen. Das Drehmoment des Turbinenrads 152 wird
durch die nicht dargestellte Turbinenradnabe an die Hauptan
triebswelle abgegeben.
Wenn sich das Übersetzungsverhältnis des Drehmomentwandlers
erhöht und die Hauptantriebswelle eine vorbestimmte Drehge
schwindigkeit erreicht, wird das Arbeitsfluid zwischen dem
Kolben 102 und der vorderen Abdeckung 150 durch das Innere
der Hauptantriebswelle abgelassen. Dadurch drückt ein Druck
unterschied den Kolben 102 auf die Reibungsfläche 151 der
vorderen Abdeckung 150. Dadurch wird das Drehmoment von der
vorderen Abdeckung 150 auf die Turbinenradnabe 152 durch die
Überbrückungsvorrichtung 101 übertragen. Somit ist die vor
dere Abdeckung 150 mit dem Turbinenrad 152 mechanisch gekup
pelt und das Drehmoment der vorderen Abdeckung 150 wird
direkt an die Hauptantriebswelle abgegeben, ohne das Laufrad
zu passieren.
In dem eingekuppelten Zustand der Überbrückungskupplung
drückt der Antriebsabstützbereich der angetriebenen Platte
103 den Dämpfer in die erste Drehrichtung R1 und der Dämpfer
drückt gegen den Eingriffsbereich 105b der angetriebenen
Platte 105. Dadurch wird das Drehmoment vom Kolben 102 auf
die angetriebene Platte 105 übertragen.
Im eingekuppelten Zustand der Überbrückungskupplung über
trägt die Überbrückungsvorrichtung 101 das Drehmoment und
wird ebenfalls betrieben, um die von der vorderen Abdeckung
150 übertragene Verdrehungsschwingung aufzunehmen und zu
dämpfen. Genauer weiten und ziehen sich die ersten und zwei
ten Schraubenfedern 107 und 108, welche den Dämpfer bilden,
zwischen der Antriebsplatte 103 und der angetriebenen Platte
105 zusammen, wodurch die Verdrehungsschwingung aufgenommen
und gedämpft wird.
In diesem Ausführungsbeispiel werden die ersten und zweiten
Schraubenfedern 107 und 108 gekuppelt, um in Reihe zu wir
ken, so daß der Kolben 102 sich über einen großen Winkel in
Bezug auf die angetriebene Platte 105 drehen kann. Deshalb
können große, maximale Verdrehungswinkelcharakteristiken
sichergestellt werden, obwohl sich die Dämpfer an den radia
len äußeren Positionen des Drehmomentwandlers und der Über
brückungsvorrichtung 101 befinden. Die Steifigkeit (Feder
konstante) der ersten Schraubenfeder 107 und der der zweiten
Schraubenfeder 108 sind voneinander unterschiedlich und
deshalb werden die Federcharakteristiken mit zwei Stufen
bereitgestellt. Deshalb kann die Eingangs- bzw. Antriebs
verdrehungsschwingung mit Amplitude und Frequenz von ver
schiedenen Werten wirksam gedämpft werden.
Da sich die gesamte Überbrückungsvorrichtung 101 beim Dreh
momentübergangsvorgang dreht, wirkt eine Zentrifugalkraft
auf die ersten und zweiten Schraubenfedern 107 und 108 zur
Aufnahme und Dämpfung der Schwingung. Diese Zentrifugalkraft
drückt die ersten und zweiten Schraubenfedern 107 und 108
radial nach außen. Da die ersten und zweiten Schraubenfedern
107 und 108 in Reihe angeordnet sind, ist es wahrscheinlich,
daß der in Umfangsrichtung mittlere Bereich des Dämpfers
radial nach außen vorsteht. In diesem Ausführungsbeispiel
werden jedoch die in Umfangsrichtung gegenüberliegenden En
den der Dämpfer durch die ersten und zweiten Bewegungsbe
schränkungsbereiche 117 und 129 getragen, so daß ein Rei
bungswiderstand zwischen den in Umfangsrichtung gegenüber
liegenden Enden des Dämpfers und dem zylindrischen Bereich
125 des Abstützrings 106 unterdrückt wird. Weiter beschränkt
der dritte Bewegungsbeschränkungsbereich 122 der Zwischen
platte 104 die radial nach außen gerichtete Bewegung des in
Umfangsrichtung mittleren Bereichs jedes Dämpfers. Damit
wird ein Reibungswiderstand zwischen dem in Umfangsrichtung
mittleren Bereich des Dämpfers und dem zylinderförmigen
Bereich 125 unterdrückt. Wie oben beschrieben, weist der
Dämpfer, welcher durch die in Reihe in der Drehrichtung
angeordneten ersten und zweiten Schraubenfedern 107 und 108
gebildet wird und dadurch einen großen, maximalen Verdre
hungswinkel aufweist, die in Umfangsrichtung gegenüberlie
genden Enden und den in Umfangsrichtung mittleren Bereich
auf, welche von radialer Bewegung abgehalten werden. Deshalb
ist im Vergleich mit dem Stand der Technik der Reibungs
widerstand der ersten und zweiten Schraubenfedern 107 und
108 bezüglich des anderen Elements (Abstützring 106) in
beachtlichem Umfang vermindert.
Nachfolgend wird der Verdrehungsvorgang der Überbrückungs
vorrichtung 101 weiter im Detail beschrieben. In der nach
folgenden Beschreibung dreht sich die angetriebene Platte
105 relativ zum Kolben 102. Die angetriebene Platte 105
dreht sich relativ in der zweiten Drehrichtung R2 von der
neutralen oder Anfangsposition in Fig. 20. In diesem Fall
drücken der Eingriffsbereich 105b und der Federeingriffs
bereich 128 die erste Federaufnahme 130 in die zweite Dreh
richtung R2. Bei diesem Vorgang bewegen sich das in der
ersten Drehrichtung R1 vordere ende der ersten Schrauben
feder 107 und der zylinderförmige Bereich 125 in der im
wesentlichen gleichen Richtung wie die angetriebene Platte
105, so daß es unwahrscheinlich ist, daß ein Reibungs
widerstand zwischen den ersten Schraubenfedern 107 und dem
zylinderförmigen Bereich 125 auftritt. Während der Verdre
hungswinkel klein ist, wird die erste Schraubenfeder 107 mit
einer geringen Steifigkeit in einem großen Ausmaß zusammen
gedrückt und die zweite Schraubenfeder 108 nur in einem
kleinen Ausmaß zusammengedrückt. Obwohl ein Geschwindig
keitsunterschied zwischen der zweiten Schraubenfeder 108 und
dem zylinderförmigen Bereich 125 vorliegt, wird das in der
zweiten Drehrichtung R2 vordere Ende der zweiten Schrauben
feder 108 durch den ersten Bewegungsbeschränkungsbereich 117
der angetriebenen Platte 103 gehalten und wird deshalb von
radial nach außen gerichteter Bewegung abgehalten, so daß es
unwahrscheinlich ist, daß der Reibungswiderstand zwischen
der zweiten Schraubenfeder 108 und dem zylinderförmigen
Bereich 125 auftritt. Wenn sich der Verdrehungswinkel weiter
vergrößert, kommt der erste Bewegungsbeschränkungsbereich
117 der Antriebsplatte 103 mit dem Rand des Schlitzes 140
des zylinderförmigen Bereichs 125 in Kontakt, so daß die
Relativdrehung zwischen dem Kolben 102 und der angetriebenen
Platte 105 gestoppt wird.
Da der erste Bewegungsbeschränkungsbereich 117 mit der Füh
rungsfläche 118 versehen ist, wird die äußere Umfangsfläche
des in der zweiten Drehrichtung R2 vorderen Endes der zusam
mengedrückten zweiten Schraubenfeder 108 radial an der In
nenseite durch die Führungsfläche 118 geführt. Da der zweite
Bewegungsbeschränkungsbereich 129 mit der Führungsfläche
129a versehen ist, wird die äußere Umfangsfläche des in der
ersten Drehrichtung R1 vorderen Endes der ersten Schrauben
feder 107 radial an der Innenseite durch die Führungsfläche 129a
geführt. Die Führungsflächen 118 und 129a führen also
radial an der Innenseite die Enden der ersten und zweiten
Schraubenfedern 107 und 108, um sich dann glatt bzw. rei
bungsfrei in die Anfangspositionen zu bewegen, wenn die zu
sammengedrückten Schraubenfedern 107 und 108 sich in Rich
tung ihrer ursprünglichen bzw. Anfangsformen weiten, um ihre
Enden wieder in Kontakt mit den ersten und zweiten Bewe
gungsbeschränkungsbereichen 117 und 129 zu bringen. Deshalb
führen, selbst bei einem derartigen Aufbau, bei dem die
ersten Bewegungsbeschränkungsbereiche die radial nach außen
gerichtete Bewegung der gegenüberliegenden Enden der ersten
und zweiten Schraubenfedern in einem freien Zustand nicht
beschränken (d. h. die gegenüberliegenden Enden sind von den
Abstützbereichen des Antriebs- oder Abtriebselements beab
standet), die Führungsflächen die Enden der ersten und
zweiten elastischen Elemente verläßlich radial an der Innen
seite, wenn diese Elemente zusammengedrückt werden, so daß
ein ausreichender Raum durch die ersten und zweiten ela
stischen Elemente bezüglich der radial an deren Außenseite
angeordneten Elemente aufrechterhalten werden kann. Damit
ist es unwahrscheinlich, daß ein unnötiger Reibungswider
stand auftritt, wenn die Verdrehungsschwingung übertragen
wird.
Da der erste Bewegungsbeschränkungsbereich 117 durch den
Vorsprung am äußeren Umfang der Antriebsplatte 103 gebildet
ist, weist dieser Bereich einen einfachen Aufbau auf und
kann deshalb einfach hergestellt werden. Der zweite Bewe
gungsbeschränkungsbereich 129 weist ebenfalls einen einfa
chen Aufbau auf, welcher durch leichte Deformation des
zylinderförmigen Bereichs 125 hergestellt werden kann. Wie
oben beschrieben, werden die einfachen Aufbauten, welche
einfache Herstellung ermöglichen, zum Abstützen der in Um
fangsrichtung gegenüberliegenden Enden jedes Dämpfers ver
wendet, um einen unnötigen Reibungswiderstand zu vermindern.
Die ersten und zweiten Bewegungsbeschränkungsbereiche 117 und 129
sind radial an der Außenseite des in der ersten
Drehrichtung R1 vorderen Endes der ersten Schraubenfeder 107
und des in der zweiten Drehrichtung R2 vorderen Endes der
zweiten Schraubenfeder 108 angeordnet, und beschränken die
radial nach außen gerichtete Bewegung dieser Enden durch den
Kontakt mit den äußeren Umfängen dieser Enden. Deshalb kann
eine bessere Wirkung durch die einfachen Aufbauten erreicht
werden.
Der zylinderförmige Bereich, der den äußeren Umfang des
Dämpfers bedeckt, kann am Antriebselement oder am Zwischen
element vorgesehen werden.
Gemäß der Erfindung wird das Aufnahmeelement zur Beschrän
kung der radial nach außen gerichteten Bewegung des elasti
schen Elements verwendet, so daß der Reibungswiderstand
zwischen den Enden des elastischen Elements und dem anderen
Element, welches radial an der Außenseite des elastischen
Elements angeordnet ist, unterdrückt wird, und die sehr
kleine Verdrehungsschwingung kann wirksam aufgenommen wer
den.
Ebenfalls verwendet die Erfindung einen derartigen Aufbau,
bei dem der obige Reibungswiderstand zwischen dem Antriebs
element und dem Abtriebselement während der Relativdrehung
in einer der relativen Drehrichtungen unterdrückt wird, und
der Reibungswiderstand wird während der entgegengesetzten
Richtung erzeugt. Dadurch kann zusätzlich zu der obigen Wir
kung eine derartige Wirkung erreicht werden, bei der eine
relativ große Schwingung, welche während der Einkupplungs- und
Auskupplungsvorgänge der Kupplung auftreten, wirksam
gedämpft werden kann.
Bei der Überbrückungsvorrichtung des Drehmomentwandlers
gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung beschränken der
erste Bewegungsbeschränkungsbereich, welcher am Antriebs
element vorgesehen ist und der zweite Bewegungsbeschrän
kungsbereich, welcher am Abtriebselement vorgesehen ist,
immer die radial nach außen gerichtete Bewegung der gegen
überliegenden Enden der ersten und zweiten elastischen Ele
mente, wenn diese elastischen Elemente gemäß der Relativ
drehung zwischen den Antriebs- und Abtriebselementen zusam
mengedrückt werden. Als Ergebnis ist damit ein Reibungs
widerstand der ersten und zweiten elastischen Elemente
bezüglich der anderen Elemente vermindert.
Insoweit wurde zusammenfassend ein Überbrückungsdämpfer
beschrieben, welcher in einer Überbrückungsvorrichtung 8
eines Drehmomentwandlers 1 umfaßt ist, mit einem Kolben
element 9, einem angetriebenen Element 10, Schraubenfedern
13 und Aufnahmeelementen 40. Die Schraubenfeder 13 ist
zwischen dem Kolbenelement 9 und dem angetriebenen Element
10 angeordnet. Das Aufnahmeelement 40 ist am angetriebenen
Element 10 angebracht, weist einen Spielpassungsbereich 40c
auf, der lose in das Ende der Schraubenfeder 13 eingefügt
ist, und beschränkt die radial nach außen gerichtete Bewe
gung des Endes der Schraubenfeder 13 durch den in die
Schraubenfeder 13 eingefügten Spielpassungsbereich 40c.
Verschiedene Details der vorliegenden Erfindung können geän
dert werden, ohne von deren Umfang abzuweichen. Weiterhin
ist die vorhergehende Beschreibung der Ausführungsbeispiele
gemäß der vorliegenden Erfindung als rein illustrativ und
nicht einschränkend zu verstehen.