動力伝達装置
【課題】入力部Ｅと、出力部Ａと、ポンプインペラＰ及びタービンホイールＴを備えたハイドロダイナミック式の構成部材３と、この構成部材３を部分的にロックアップする装置５とを有し、該装置が圧力媒体で負荷可能なピストンエレメント１０を有する調節装置を備え、流動媒体の回転速度差に影響を与えるための手段が設けられている形式の、駆動機械と被駆動部との間で動力伝達を行う動力伝達装置１を改良して、ハイドロダイナミックな影響に基づく軸方向力に対してピストンエレメントを効果的に保護する。
【解決手段】前記手段が、前記ピストンエレメント１０と同期回転可能であるが、このピストンエレメント１０と直接接続されていない干渉エレメント１２を有し、該干渉エレメント１２が、半径方向で外方に延在し、かつ半径方向で少なくとも外径の領域内で、前記ピストンエレメント１０に対して軸方向で間隔を保って配置されている。
【解決手段】前記手段が、前記ピストンエレメント１０と同期回転可能であるが、このピストンエレメント１０と直接接続されていない干渉エレメント１２を有し、該干渉エレメント１２が、半径方向で外方に延在し、かつ半径方向で少なくとも外径の領域内で、前記ピストンエレメント１０に対して軸方向で間隔を保って配置されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特に駆動機械と被駆動部との間で動力伝達を行うための動力伝達装置であって、ハイドロダイナミック式の構成部材と、ハイドロダイナミック式の構成部材を少なくとも部分的にロックアップするための装置とを有している形式のものに関する。
【背景技術】
【０００２】
ハイドロダイナミック式の回転数／トルクコンバータとロックアップクラッチとを有する動力伝達装置は、例えばドイツ連邦共和国特許公開第４４３３２５６号明細書により公知である。動力伝達装置は、駆動機械に相対回動不能に（つまり一緒に回転するように）結合された入力部を有している。この入力部は、例えば少なくともほぼ半径方向に延在する壁部を備えたハウジングによって形成される。前記入力部と回転数／トルクコンバータのタービンホイールとの間に配置されたロックアップクラッチは、タービンホイールと回転可能に結合している少なくとも１つの薄板を有しており、該薄板は、液圧力の作用下で、一方ではハウジングに作用接続せしめられ、また他方では前記ハウジングとタービンホイールとの間に配置された、軸方向に移動可能なピストンに作用接続せしめられる。ピストンとタービンホイールとの間に、圧力媒体によって負荷可能な第１の室が設けられており、該第１の室はクラッチを閉鎖させるために用いられる。圧力媒体で負荷可能な、ロックアップクラッチを開放させるための別の第２の室は、ハウジング壁部とピストンとの間に設けられている。この場合、圧力媒体で負荷可能な第１の室及び第２の室内には、トラクション運転（通常運転）中に開放された又はスリップするロックアップクラッチにおいて、タービンとピストンとの間に存在する流動媒体の低い回転速度と、圧力室内でピストンとハウジングとの間に存在する流動媒体の高い回転速度との間の回転速度差を減少させるための手段が設けられている。これは、例えば、翼状の成形部を備えたロックアップクラッチの薄板の、半径方向で内方の延長部によって実現される。
【０００３】
ロックアップクラッチの接続を改善するために、ドイツ連邦共和国特許公開第１０２００６０２８５５７号明細書によれば、回転速度差を減少させるための手段の変化実施例が公知である。この変化実施例によれば、ロックアップクラッチの操作装置のピストンエレメントが、連結ばね装置によって、ハウジングに相対回動不能、しかしながら軸方向で可能に結合されていて、流れガイド手段を有しており、この流れガイド手段は、ピストンとタービンホイールとの間の流動媒体の回転数に影響を及ぼし、それによって、ピストンとタービンとの間の流動媒体の回転数の迅速な上昇が得られ、ひいてはロックアップクラッチの接続開始時のダイナミックな圧力の迅速な上昇が得られる。
【０００４】
しかしながら一般的に、動力伝達装置の３チャンネル構造を自動車に用いる場合、流動媒体のハイドロダイナミックな影響に基づいて、ロックアップクラッチの、衝撃のないクリーンな調整を保証するためには問題がある。
【特許文献１】ドイツ連邦共和国特許公開第４４３３２５６号明細書
【特許文献２】ドイツ連邦共和国特許公開第１０２００６０２８５５７号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の課題は、冒頭に述べた形式の動力伝達装置を改良して、特に任意の圧力で負荷可能な操作装置の構成においてロックアップクラッチの接続特性をさらに改善し、またロックアップクラッチを自動閉鎖させるような、ロックアップクラッチに作用するハイドロダイナミックな影響を、特に簡単な手段によって減少させることができるようなものを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の解決策は、請求項１の特徴部に記載されている。本発明の有利な実施態様は従属請求項に記載されている。
【０００７】
特に駆動機械と被駆動部との間で動力伝達を行うための、本発明に従って構成された動力伝達装置は、少なくとも１つの入力部と、出力部と、ポンプインペラ及びタービンホイールを備えたハイドロダイナミック式の構成部材と、該ハイドロダイナミック式の構成部材を少なくとも部分的にロックアップするための装置とを有しており、該装置が圧力媒体で負荷可能なピストンエレメントを有する調節装置を備えており、前記ピストンエレメントの両側で流動媒体の回転速度差に影響を与えるための手段が設けられている形式のものにおいて、流動媒体の回転速度差に影響を与えるための前記手段が、前記ピストンエレメントと同期回転可能であるが、このピストンエレメントと直接接続されていない干渉エレメントを有しており、該干渉エレメントが、半径方向で外方に延在し、かつ半径方向で少なくとも外径の領域内で、前記ピストンエレメントに対して軸方向で間隔を保って配置されていることを特徴としている。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の解決策によれば、個別の構造群のための付加的な変更費用をかける必要なしに、簡単な手段によって、特にハイドロダイナミックな影響に基づく軸方向力の支承部をピストンエレメントから別のエレメントにずらすことによって、ハイドロダイナミックな影響に基づく軸方向力に対してピストンエレメントを効果的に保護することができる。
【０００９】
干渉エレメントは種々異なる構造で構成することができる。重要なことは、干渉エレメントとピストンエレメントとの間に設けられた中間室内に存在する流動媒体によって、この流動媒体の回転速度をピストン回転数まで低下させる牽引作用が生ぜしめられる、ということである。
【００１０】
干渉エレメントは、本発明の実施態様によれば、円板状の又は円環状のエレメントとして構成されており、このエレメントは有利には周方向で完全に閉じられた表面を有している。このような形式の補助エレメントは、特に構造スペースを節約して、動力伝達装置内に組み込むことができる。
【００１１】
別の実施態様によれば、前記干渉エレメントが、横断面で見て、成形された、特に円錐形に成形されたエレメントとして構成されている。この干渉エレメントは、一般的に金属薄板成形部として、特に円板状の半製品から深絞りにより製作された深絞り成形部として提供されている。この場合、成形されたエレメントは、内周部の領域で、接続エレメントとの相対回動不能な結合のために用いられる接続領域を有しており、また横断面において軸方向で見て軸方向に傾斜した部分を有している、つまり連続的な又は断続的な直径変化部を備えた環状スリーブを形成している。これによって、構造部の剛性が高められ、摩耗の危険性が減少される。
【００１２】
干渉エレメントは、ピストンエレメントとの直接連結されていないので、ピストンエレメントにおける軸方向力の支承部は存在しない。このために干渉エレメントは、ピストンエレメントと相対回動不能に連結されたエレメントと相対回動不能に結合されている。
【００１３】
動力伝達装置の構造については複数の可能性がある。動力伝達装置は、２チャンネルユニットとして又は３チャンネルユニットして構成してもよい。動力伝達装置は、少なくとも２つの接続部、つまりハイドロダイナミック式の構成部材の作業室に連結された第１の接続部と、ハイドロダイナミック式の構成部材の外周部及びハウジングによって仕切られた、運転媒体によって満たされる室に連結された第１の接続部とを有している。３チャンネルユニットとして構成された場合、ピストンエレメントに対応配置され、かつ圧力媒体によって負荷される室に連結された、別の第３の接続部が設けられており、この場合、ピストンエレメントは、入力部において、又はこの入力部に相対回動不能に結合されたエレメントにおいて気密にかつ液密にガイドされている。
【００１４】
動力伝達装置の構成に応じて、干渉エレメントのための種々異なる配置の可能性が得られる。この場合、干渉エレメントは、前記入力部と前記出力部との間において軸方向で見て、前記ハイドロダイナミック式の構成部材のタービンホイールと前記ピストンエレメントとの間に配置されている。前記入力部と前記出力部との間において軸方向で見て、ハイドロダイナミック式の構成部材のタービンホイールとピストンエレメントとの間に配置された、振動を減衰するための装置が設けられている場合は、干渉エレメントは、前記入力部前記出力部との間において軸方向で見て、有利には前記ピストンエレメントと振動を減衰するための装置との間に配置されているか、又は振動を減衰するための装置とハイドロダイナミック式の構成部材のタービンホイールとの間に配置されていてよい。このような配置は、一般的に、軸方向における付加的な構造スペースを必要とすることはなく、この場合、提供された軸方向の構造スペースは、干渉エレメントの機能のために十分である。
【００１５】
第２の構成によれば、干渉エレメントは、ピストンエレメントと、ハウジングとの間若しくは動力伝達装置の入力部との間に使用される。
【００１６】
ピストンエレメントに同期回転式に連結するために、干渉エレメントは、ピストンエレメントに相対回動不能に結合されたエレメントに相対回動不能に結合されている。これは、入力部の構成に応じて、入力部に相対回動不能に結合された構成部又は、出力部、又はこの出力部に相対回動不能に結合された構成部であってよい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明を以下に図面を用いて詳しく説明する。
【００１８】
図１ａは、ドライブトレイン、特に駆動機械と被駆動部との間の自動車のドライブトレインに使用するための、本発明に従って構成された動力伝達装置１の概略的な軸方向断面図を示す。被駆動部は、一般的に、図示していないトランスミッションによって形成される。動力伝達装置１は、出力伝達の機能を有していて、また所定の限界内で回転数／トルク変換を行う。動力伝達装置１は少なくとも１つの入力部Ｅと少なくとも１つの出力部Ａとを有している。入力部Ｅは、図示していない駆動機械に少なくとも間接的に連結可能であって、出力部Ａは、被駆動部、一般的に動力伝達装置１の後に配置されたトランスミッションに接続可能である。入力部Ｅと出力部Ａとの間にハイドロダイナミック式の構成部材３が配置されている。このハイドロダイナミック式の構成部材３は、入力部Ｅと出力部Ａとの間の出力伝達においてポンプインペラとして機能する一次ホイールと、入力部Ｅから出力部Ａへの出力伝達時にタービンインペラＴとして機能する二次ホイールとを有しており、ポンプインペラはこの機能状態で入力部Ｅと相対回動不能に結合されており、有利な形式で入力部Ｅと相対回動不能に連結されているか、又はこの入力部Ｅを形成している。またタービンインペラＴは少なくとも間接的に、つまり直接的に又は別の伝達エレメントを介して間接的に出力部Ａに接続されている。この場合、出力部Ａは、例えばトランスミッション入力軸２に連結可能なボスエレメント２３によって形成されるか、又は構成に応じてトランスミッション入力軸２自体によって形成される。ハイドロダイナミック式の構成部材３がハイドロダイナミック式の回転数／トルクコンバータ４として構成されている場合は、このハイドロダイナミック式の構成部材３はさらに、ステータＬとして構成された少なくとも１つの反応部材を有している。この場合、ハイドロダイナミック式の構成部材３を介して同時に回転数及びトルク変換も行われる。ハイドロダイナミック式のクラッチとして構成されている場合、ステータとは無関係に回転数変換だけが得られる。
【００１９】
動力伝達装置１はさらに、ハイドロダイナミック式の構成部材３を少なくとも部分的にロックアップするための（つまりハイドロダイナミック式の構成部材を介して出力に影響を及ぼすための）少なくとも１つの装置５を有している。この装置５は、切り換え可能なクラッチ装置６として構成されていて、一般的にロックアップクラッチと称呼される。「少なくとも部分的なロックアップ」とは、並列的な出力伝達がハイドロダイナミック式の構成部材３を介しても、また前記装置５を介しても行うことができる、という意味である。装置５は有利な形式で摩擦結合（摩擦による束縛）式のクラッチとして構成されている。現行の構成では、装置５はディスククラッチとして、特に多板クラッチとして構成されている。このために、切り換え可能なクラッチ装置６は、第１のクラッチ部分７と第２のクラッチ部分８とを有しており、これらの第１のクラッチ部分７と第２のクラッチ部分８とは互いに少なくとも間接的に作用接続せしめられる。この場合、少なくとも間接的とは、直接的に又は別の伝達部材を介して間接的に行われる、という意味である。摩擦接続式のクラッチとしての構成においては、２つのクラッチ部分７，８は、それぞれ少なくとも１つ又は複数の摩擦面を有するか又は摩擦を形成する部材を有しており、これらの部材は接続部材に相対回動不能に結合されていて、互いに作用接続させることができる。このために、装置５は操作装置９を有していて、この操作装置９はピストンエレメント１０を有している。このピストンエレメント１０は圧力媒体で負荷可能な室１１を介して圧力媒体で負荷可能であって、操作されるようになっている。各構成部材は、それぞれ１つの出力分岐部を説明できるように構成されており、この場合、複数の出力分岐部は、特に装置５の構成に応じて、少なくとも部分的にロックアップを行うために、機能的に並列又は直列に接続可能である。この場合、第１の出力分岐部Ｉは、ハイドロダイナミック式の構成部材３を介して実現される。このためにポンプインペラが、少なくとも間接的に相対回動不能に動力伝達装置１の入力部Ｅに結合されているか、又はこの動力伝達装置１の入力部Ｅを形成している。有利な形式で連結は、ポンプインペラに相対回動不能に結合された、又はポンプインペラと一体的に構成されたポンプインペラシェルに相対回動不能に結合されたハウジングカバー１３を介して行われる。このハウジングカバー１３は、タービンホイールＴ及び切換可能なクラッチ装置６を周方向で包囲し、また軸方向で内室１４を包囲している。
【００２０】
出力分岐部Ｉ内のハイドロダイナミック式の構成部材３は、ハイドロダイナミック式の構成部材３を介する出力伝達時に、タービンホイールＴによって形成され、出力部Ａに直接的に又は別の伝達エレメント（例えば介在された、振動を減衰するための装置１５）を介して相対回動不能に結合される。ハイドロダイナミック式のクラッチとして構成された場合、ステータとは無関係な回転数変換が行われる。
【００２１】
第２出力分岐部ＩＩは、ハイドロダイナミック式の構成部材３を介する出力の流れを少なくとも部分的に迂回するための装置５に関連して、入力部Ｅから出力部Ａへの出力伝達を含んでいる。この場合、有利な形式で主要領域は完全なロックアップによって特徴付けられている。出力伝達は、ハイドロダイナミック式の構成部材を介する出力伝達とは無関係に、純粋に機械的に行われる。ハイドロダイナミック式の構成部材も図示の実施例では、動力伝達経路内で振動を減衰するための装置１５に後置接続されている。
【００２２】
図１ａに示した実施例は、動力伝達装置１のいわゆる３チャンネル構造に関するものである。この３チャンネル構造は少なくとも３つの接続部によって特徴付けられている。この場合、第１の接続部１６は、ハイドロリック式の構成部材３の作業室ＡＲに少なくとも間接的に連結されており、第２の接続部１７は、少なくとも間接的に、つまり直接的に又は別のエレメントを介して内室１４に接続されており、これに対して、接続部１８は、圧力媒体によって負荷可能な室１１に連結されている。制御に応じて、２つの接続部１６及び１７を介して、ハイドロダイナミック式の構成部材３の種々異なる貫流方向を実現することができ、この場合、構成部材３における圧力比に応じてハイドロダイナミック式の構成部材３が遠心力（zentrifugal）に従って又は向心力（zentripetal）に従って貫流される。遠心力による貫流の場合、作業室ＡＲ内の流れ循環路に対して、作業室ＡＲのほぼ外側で調節される循環路が形成される。この外部の循環路を介して、例えばハイドロダイナミックな構成部材の駆動媒体の冷却が、この構成部材の運転中、特に出力伝達時にハイドロダイナミックな出力分岐部Ｉを介して行われる。これに対して、向心力による貫流の場合、出力伝達のために作業室ＡＲ内の循環路が維持され、この場合、外部の冷却流も維持される。またこの場合接続部１６，１７は、圧力媒体供給及び／又ガイドシステムに連結されている。この圧力媒体供給及び／又はガイドシステムは、様々な形態で構成することができる。このためにさらに、この圧力媒体供給及び／又はガイドシステムに、各接続部１６，１７における圧力比を制御するための手段が設けられている。さらにまた、接続部１８も、前記同じ圧力媒体供給及び／又はガイドシステムに連結されているか、又はそれとは別個のシステムに連結されていてもよい。決定的なことは、圧力媒体で負荷される室１１内の圧力が自由である、つまり圧力媒体で負荷されるその他の室内の圧力比とは無関係に調節可能である、ということである。
【００２３】
この場合、圧力媒体で負荷される室１１は、ピストンエレメント１０が気密に及び液密に、ハウジングカバー１３に連結されているか、若しくはこのハウジングカバーに連結されたエレメント又は入力部Ｅに直接連結されていることによって、ピストンエレメント１０によって制限される。この連結によって、ピストンエレメント１０は、ハウジングカバー１３と同じ回転速度で回転する。装置５が操作されていない状態でハイドロダイナミック式の構成部材３が駆動機械によって加速されると、ハウジングカバー１３とピストンエレメント１０との間において、回転数に応じて所定の遠心油圧プロフィール（Fliehoeldruckprofil）が調節される。この遠心油圧プロフィールによって、ピストンエレメント１０の、互いに向き合う両端面側１０ａ，１０ｂに作用する圧力が不均一である場合、及びそれに起因する軸方向力Ｆres-axialが存在する場合に、ピストンエレメント１０において軸方向力が支持されることになる。この場合に決定的なことは、ピストン１０の端面側１０ａ，１０ｂの両側における回転するオイル質量の遠心力効果である。この遠心力効果は、回転する運転媒体質量によって制限を受けて、ハウジングカバー１３とピストンエレメント１０との間の回転数比が、特にタービンホイールＴのハイドロダイナミック式の構成部材３における回転数に対して変化するか、又はその他の符号（Vorzeichen）を得る場合、コントロールすることがより困難になる。これは特に、駆動機械の回転数が高くなるか又は低くなるか、又は駆動形式がトラクション運転（通常走行運転）からエンジンブレーキ運転に変化する場合である。従って本発明によれば、有利には円板状のエレメント２２として構成されていて、回転数金属薄板（Drehzahlblech）と称呼されている干渉エレメント１２が設けられており、この干渉エレメント１２を介して、軸方向力が、ピストンエレメント１０における支持とは無関係に、別のエレメント特にハウジングカバー１３において支持される。このために、干渉エレメント１２は軸方向の組込方向で見て、入力部Ｅと出力部Ａとの間で空間的にピストンのできるだけ近くに配置されていて、ピストンエレメント１０と同期的に回転するようになっており、これによってピストンエレメント１０と干渉エレメント１２特に円板状のエレメント２２との間に存在する駆動媒体が牽引作用によってピストンエレメント１０の回転数と同じ回転数にされる。この場合、円板状のエレメント２２は、ピストンエレメント端面側１０ａ又は１０ｂのそれぞれに対応配置されていて、それによってピストンエレメント１０と接続エレメントとの間で提供された軸方向の構造スペースを考慮して特に有利な第１の構成で、振動を減衰するための装置１５の前、又はハイドロダイナミック式の構成エレメント３の前に配置することができる。
【００２４】
このために干渉エレメント１２は、内径ｄｉの範囲内で接続領域１９によって特徴付けられており、この接続領域１９において、ピストンエレメント１０に相対回動不能に結合されたエレメント２１との相対回動不能な結合が得られる。図示の実施例ではエレメント２１はピストンボス部２０によって形成されており、このピストンボス部２０は入力部Ｅに相対回動不能に結合されている。
【００２５】
この場合、図１ａは、特に有利な構成である、いわゆる３チャンネル力伝達システムとして構成された、本発明に従って設けられた円板状のエレメント２２の特に有利な実施例を示している。この場合、ピストンエレメント１０と、振動を減衰するための装置１５との間でいずれにしても軸方向に存在する構造スペースは、ハイドロダイナミック式の出力伝達を少なくとも部分的にロックアップするための装置５の構成に基づいて、さらに前記装置５によって生ぜしめられた中間室の半径方向で利用される。この場合、有利な形式で金属薄板エレメントとして構成された円板状のエレメント２２は、装置５の内周面２４の領域に達する最大の半径方向延在寸法を有しており、この場合、円板状のエレメント２２は装置５と接触していない。干渉エレメント１２の摩耗作用を避けるために、また干渉エレメント１２の安定化を高めるために、干渉エレメント１２は有利には円錐形に成形されている。つまり干渉エレメント１２は横断面で見て軸方向で異なる直径を有していて、移行部は連続的であるか又は階段状である。
【００２６】
図１ｂは、図１ａに示した円板状のエレメント２２を右から見た図である。
【００２７】
図２は、従来技術による３チャンネル構造の動力伝達装置１の概略図で、回転するオイル質量の遠心力効果とピストンエレメントの両側に作用する異なる圧力との相乗効果に基づいて発生する問題を示している。この場合、図２ａは、従来技術による動力伝達装置１の軸方向断面図を示す。図２ｂは、ピストンエレメント１０のための、ピストンエレメント１０の両側における媒体の調節された圧力プロフィール（Druckprofil）を示す。この場合、重要なことは、この圧力プロフィールから得られる軸方向力Ｆres-axialである。この軸方向力Ｆres-axialは、動力伝達装置全体及び特にロックアップのための装置５の簡単かつ申し分のない調整をもはや保証することはない。この場合、動力伝達装置におけるハイドロダイナミックな効果は、ピストンエレメント１０とタービンホイールＴとの間の回転数差に基づいているか、又は動力伝達装置の構成に応じたハウジングカバー１３とピストンエレメント１０との間の回転数差に基づいている。一般的に、ハウジングカバー３１内において、ピストンエレメント１０も同じ回転速度で回転する。ハイドロダイナミック式の構成部材の加速が得られると、ハウジングカバー１３とピストンエレメント１４との間で、回転数に応じて所定の遠心油圧プロフィール（Fliehoeldruckprofil）が調節される。所定の遠心オイル圧力プロフィールは、ピストンエレメント１０の端面側１０ａに作用する。しかしながらタービンホイールＴは、トランスミッション、一般的にオートマチックトランスミッションに連結されていて、ひいては出力部Ａに連結されている。それによって、ピストンエレメント１０の一方の端面側１０ｂに、例えば始動状態で、他方の端面側１０ａとは別の回転数プロフィール（Drehzahlprofil）が調節される。何故ならば、ピストンエレメント１の右側の構成部材の回転数が、ピストンエレメント１０の回転数と、エンジン回転数と、この状態でゆっくりと回転するタービンＴの回転数との組み合わせから成っているので、回転するオイル質量はこの右側でゆっくりとした速度によって、又は小さい角速度ωによって特徴付けられているからである。その結果、ピストンエレメント１０の右側に、ピストンエレメント（ピストン金属薄板）１０の左側の遠心オイル圧ｐwkよりも低い遠心オイル圧ｐwを生ぜしめる遠心オイル圧プロフィールが生じる。その結果生じる軸方向力Ｆres-axialは、図２ａの従来技術に示されているように、ピストンエレメント１０に直接作用し、その機能に影響を及ぼす。本発明に従って設けられた、図１ａに示した干渉エレメント１２によって、前記軸方向力Ｆres-axialは、もはやピストンエレメント１０に直接作用するのではなく、ハウジング部分特にハウジングカバー１３に直接作用するので、ピストンエレメント１０の操作に不都合な影響を及ぼすことはなく、調節しようとする押圧力を考慮してピストンエレメント１０を自由に制御することができる。
【００２８】
図３ａ及び図３ｂは、線図、特に回転数と時間との関係を示す線図、圧力と時間との関係を示す線図、トルクと時間との関係を示す線図によって、ハイドロダイナミック式の構成部材３と、図３ａでは本発明による干渉エレメント１２との関係、また図３ｂでは従来技術による干渉エレメント１２ｂとの関係が示されている。この場合、図３ａは、本発明による円板状のエレメント２２を使用することによって、ハイドロダイナミック式の構成部材３の高い圧力において、この関係が、どのように摩擦結合（摩擦による束縛）式のクラッチの自己閉鎖力とは無関係であるかを示している。これに対して図３ｂでは、従来技術に基づく構成が、このような円板状のエレメント２２とは無関係であることが示されている。その結果、モーメント衝撃若しくは、位置的に著しく異なるモーメント変化が得られる。
【００２９】
図４ａ及び図４ｂは、それぞれ異なる形式で組み込まれた、特に円板状のエレメント２２の干渉エレメント１２を備えた動力伝達装置１の２つの可能な実施例の簡単な概略図を示している。図４ａに示した干渉エレメント１２は、図１乃至図３の構成に従って配置されており、これに対して、図４ｂは、ハウジングカバー１３とピストンエレメント１０との間に配置された円板状のエレメント２２を備えた構成を示している。前述のように、この配置はできるだけピストン１０の領域内で行われる。
【００３０】
円板状のエレメント２２は、前述のように有利には金属薄板エレメントとして構成されている。何故ならば、金属薄板エレメントは厚さが薄いことに基づいて相応の弾性を有しているからである。しかしながら、干渉エレメント１２は、有利にはピストンエレメント１０における可能な差圧に基づいて構成される。
【００３１】
図５ａは、軸方向で平らな表面を有する円環状のエレメント２２として構成された干渉エレメント１を示している。この表面は、周方向で環状に閉じている、つまり外周部の領域において縁部が開放した切欠が設けられていることはない。これに対して、図５ｂは、金属薄板スリーブの形で部分的に円錐形の形状を有する、つまり成形された表面を有する構成を示している。この構成は一例として示されてものである。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】図１ａは、本発明に従って組み込まれた干渉エレメントを備えた動力伝達装置の軸方向断面図、図１ｂは、図１ａにより干渉エレメントを右から見た図である。
【図２】図２ａは従来技術の実施例による動力伝達装置１の概略的な軸方向断面図、図２ｂはピストンエレメント１０の両側に存在する媒体のための調節された圧力特性を示す線図である。
【図３】図３ａは本発明による干渉エレメントを使用した場合の、また図３ｂは従来技術による干渉エレメントを使用した場合の、それぞれハイドロダイナミック式の構成部材３のための、回転数と時間、圧力と時間、トルクと時間の関係を示す線図である。
【図４】図４ａ及び図４ｂは、動力伝達装置１の２つの可能な実施例を示す概略的な断面図である。
【図５】図５ａは干渉エレメントの１実施例を示す概略図、図５ｂは干渉エレメントの別の実施例を示す概略図である。
【符号の説明】
【００３３】
１ 動力伝達装置、 ２ トランスミッション入力軸、 ３ ハイドロダイナミック式の構成部材、 ４ ハイドロダイナミック式の回転数／トルクコンバータ、 ５ 少なくとも部分的にロックアップするための装置、 ６ 切換可能なクラッチ装置、 ７ 第１のクラッチ部分、 ８ 第２のクラッチ部分、 ９ 操作装置、 １０ ピストンエレメント、 １０ａ，１０ｂ 端面側、 １１ 圧力手段によって負荷可能なチャンバ、 １２ 干渉エレメント、 １３ ハウジングカバー、 １４ 内室、 １５ 振動を減衰するための装置、 １６，１７，１８ 接続部、 １９ 接続領域、 ２０ ピストンボス部（Kolbennabe）、 ２１ エレメント、 ２２ 円板状のエレメント、 ２３ ボスエレメント、 ２４ 内周面、 Ｉ 第１のハイドロダイナミックな分岐部、 ＩＩ 第２の機械的な分岐部、 ＡＲ 作業室、 Ｌ ステータ（Leitrad）、 Ｐ ポンプインペラ、 Ｔ タービンホイール、 Ｒ 回転軸線、 Ｅ 入力部、 Ａ 出力部 、 ｐwk ピストンエレメント１０の左側の遠心油圧、 ｐw ピストンエレメント１０の右側の遠心油圧
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特に駆動機械と被駆動部との間で動力伝達を行うための動力伝達装置であって、ハイドロダイナミック式の構成部材と、ハイドロダイナミック式の構成部材を少なくとも部分的にロックアップするための装置とを有している形式のものに関する。
【背景技術】
【０００２】
ハイドロダイナミック式の回転数／トルクコンバータとロックアップクラッチとを有する動力伝達装置は、例えばドイツ連邦共和国特許公開第４４３３２５６号明細書により公知である。動力伝達装置は、駆動機械に相対回動不能に（つまり一緒に回転するように）結合された入力部を有している。この入力部は、例えば少なくともほぼ半径方向に延在する壁部を備えたハウジングによって形成される。前記入力部と回転数／トルクコンバータのタービンホイールとの間に配置されたロックアップクラッチは、タービンホイールと回転可能に結合している少なくとも１つの薄板を有しており、該薄板は、液圧力の作用下で、一方ではハウジングに作用接続せしめられ、また他方では前記ハウジングとタービンホイールとの間に配置された、軸方向に移動可能なピストンに作用接続せしめられる。ピストンとタービンホイールとの間に、圧力媒体によって負荷可能な第１の室が設けられており、該第１の室はクラッチを閉鎖させるために用いられる。圧力媒体で負荷可能な、ロックアップクラッチを開放させるための別の第２の室は、ハウジング壁部とピストンとの間に設けられている。この場合、圧力媒体で負荷可能な第１の室及び第２の室内には、トラクション運転（通常運転）中に開放された又はスリップするロックアップクラッチにおいて、タービンとピストンとの間に存在する流動媒体の低い回転速度と、圧力室内でピストンとハウジングとの間に存在する流動媒体の高い回転速度との間の回転速度差を減少させるための手段が設けられている。これは、例えば、翼状の成形部を備えたロックアップクラッチの薄板の、半径方向で内方の延長部によって実現される。
【０００３】
ロックアップクラッチの接続を改善するために、ドイツ連邦共和国特許公開第１０２００６０２８５５７号明細書によれば、回転速度差を減少させるための手段の変化実施例が公知である。この変化実施例によれば、ロックアップクラッチの操作装置のピストンエレメントが、連結ばね装置によって、ハウジングに相対回動不能、しかしながら軸方向で可能に結合されていて、流れガイド手段を有しており、この流れガイド手段は、ピストンとタービンホイールとの間の流動媒体の回転数に影響を及ぼし、それによって、ピストンとタービンとの間の流動媒体の回転数の迅速な上昇が得られ、ひいてはロックアップクラッチの接続開始時のダイナミックな圧力の迅速な上昇が得られる。
【０００４】
しかしながら一般的に、動力伝達装置の３チャンネル構造を自動車に用いる場合、流動媒体のハイドロダイナミックな影響に基づいて、ロックアップクラッチの、衝撃のないクリーンな調整を保証するためには問題がある。
【特許文献１】ドイツ連邦共和国特許公開第４４３３２５６号明細書
【特許文献２】ドイツ連邦共和国特許公開第１０２００６０２８５５７号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の課題は、冒頭に述べた形式の動力伝達装置を改良して、特に任意の圧力で負荷可能な操作装置の構成においてロックアップクラッチの接続特性をさらに改善し、またロックアップクラッチを自動閉鎖させるような、ロックアップクラッチに作用するハイドロダイナミックな影響を、特に簡単な手段によって減少させることができるようなものを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の解決策は、請求項１の特徴部に記載されている。本発明の有利な実施態様は従属請求項に記載されている。
【０００７】
特に駆動機械と被駆動部との間で動力伝達を行うための、本発明に従って構成された動力伝達装置は、少なくとも１つの入力部と、出力部と、ポンプインペラ及びタービンホイールを備えたハイドロダイナミック式の構成部材と、該ハイドロダイナミック式の構成部材を少なくとも部分的にロックアップするための装置とを有しており、該装置が圧力媒体で負荷可能なピストンエレメントを有する調節装置を備えており、前記ピストンエレメントの両側で流動媒体の回転速度差に影響を与えるための手段が設けられている形式のものにおいて、流動媒体の回転速度差に影響を与えるための前記手段が、前記ピストンエレメントと同期回転可能であるが、このピストンエレメントと直接接続されていない干渉エレメントを有しており、該干渉エレメントが、半径方向で外方に延在し、かつ半径方向で少なくとも外径の領域内で、前記ピストンエレメントに対して軸方向で間隔を保って配置されていることを特徴としている。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の解決策によれば、個別の構造群のための付加的な変更費用をかける必要なしに、簡単な手段によって、特にハイドロダイナミックな影響に基づく軸方向力の支承部をピストンエレメントから別のエレメントにずらすことによって、ハイドロダイナミックな影響に基づく軸方向力に対してピストンエレメントを効果的に保護することができる。
【０００９】
干渉エレメントは種々異なる構造で構成することができる。重要なことは、干渉エレメントとピストンエレメントとの間に設けられた中間室内に存在する流動媒体によって、この流動媒体の回転速度をピストン回転数まで低下させる牽引作用が生ぜしめられる、ということである。
【００１０】
干渉エレメントは、本発明の実施態様によれば、円板状の又は円環状のエレメントとして構成されており、このエレメントは有利には周方向で完全に閉じられた表面を有している。このような形式の補助エレメントは、特に構造スペースを節約して、動力伝達装置内に組み込むことができる。
【００１１】
別の実施態様によれば、前記干渉エレメントが、横断面で見て、成形された、特に円錐形に成形されたエレメントとして構成されている。この干渉エレメントは、一般的に金属薄板成形部として、特に円板状の半製品から深絞りにより製作された深絞り成形部として提供されている。この場合、成形されたエレメントは、内周部の領域で、接続エレメントとの相対回動不能な結合のために用いられる接続領域を有しており、また横断面において軸方向で見て軸方向に傾斜した部分を有している、つまり連続的な又は断続的な直径変化部を備えた環状スリーブを形成している。これによって、構造部の剛性が高められ、摩耗の危険性が減少される。
【００１２】
干渉エレメントは、ピストンエレメントとの直接連結されていないので、ピストンエレメントにおける軸方向力の支承部は存在しない。このために干渉エレメントは、ピストンエレメントと相対回動不能に連結されたエレメントと相対回動不能に結合されている。
【００１３】
動力伝達装置の構造については複数の可能性がある。動力伝達装置は、２チャンネルユニットとして又は３チャンネルユニットして構成してもよい。動力伝達装置は、少なくとも２つの接続部、つまりハイドロダイナミック式の構成部材の作業室に連結された第１の接続部と、ハイドロダイナミック式の構成部材の外周部及びハウジングによって仕切られた、運転媒体によって満たされる室に連結された第１の接続部とを有している。３チャンネルユニットとして構成された場合、ピストンエレメントに対応配置され、かつ圧力媒体によって負荷される室に連結された、別の第３の接続部が設けられており、この場合、ピストンエレメントは、入力部において、又はこの入力部に相対回動不能に結合されたエレメントにおいて気密にかつ液密にガイドされている。
【００１４】
動力伝達装置の構成に応じて、干渉エレメントのための種々異なる配置の可能性が得られる。この場合、干渉エレメントは、前記入力部と前記出力部との間において軸方向で見て、前記ハイドロダイナミック式の構成部材のタービンホイールと前記ピストンエレメントとの間に配置されている。前記入力部と前記出力部との間において軸方向で見て、ハイドロダイナミック式の構成部材のタービンホイールとピストンエレメントとの間に配置された、振動を減衰するための装置が設けられている場合は、干渉エレメントは、前記入力部前記出力部との間において軸方向で見て、有利には前記ピストンエレメントと振動を減衰するための装置との間に配置されているか、又は振動を減衰するための装置とハイドロダイナミック式の構成部材のタービンホイールとの間に配置されていてよい。このような配置は、一般的に、軸方向における付加的な構造スペースを必要とすることはなく、この場合、提供された軸方向の構造スペースは、干渉エレメントの機能のために十分である。
【００１５】
第２の構成によれば、干渉エレメントは、ピストンエレメントと、ハウジングとの間若しくは動力伝達装置の入力部との間に使用される。
【００１６】
ピストンエレメントに同期回転式に連結するために、干渉エレメントは、ピストンエレメントに相対回動不能に結合されたエレメントに相対回動不能に結合されている。これは、入力部の構成に応じて、入力部に相対回動不能に結合された構成部又は、出力部、又はこの出力部に相対回動不能に結合された構成部であってよい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明を以下に図面を用いて詳しく説明する。
【００１８】
図１ａは、ドライブトレイン、特に駆動機械と被駆動部との間の自動車のドライブトレインに使用するための、本発明に従って構成された動力伝達装置１の概略的な軸方向断面図を示す。被駆動部は、一般的に、図示していないトランスミッションによって形成される。動力伝達装置１は、出力伝達の機能を有していて、また所定の限界内で回転数／トルク変換を行う。動力伝達装置１は少なくとも１つの入力部Ｅと少なくとも１つの出力部Ａとを有している。入力部Ｅは、図示していない駆動機械に少なくとも間接的に連結可能であって、出力部Ａは、被駆動部、一般的に動力伝達装置１の後に配置されたトランスミッションに接続可能である。入力部Ｅと出力部Ａとの間にハイドロダイナミック式の構成部材３が配置されている。このハイドロダイナミック式の構成部材３は、入力部Ｅと出力部Ａとの間の出力伝達においてポンプインペラとして機能する一次ホイールと、入力部Ｅから出力部Ａへの出力伝達時にタービンインペラＴとして機能する二次ホイールとを有しており、ポンプインペラはこの機能状態で入力部Ｅと相対回動不能に結合されており、有利な形式で入力部Ｅと相対回動不能に連結されているか、又はこの入力部Ｅを形成している。またタービンインペラＴは少なくとも間接的に、つまり直接的に又は別の伝達エレメントを介して間接的に出力部Ａに接続されている。この場合、出力部Ａは、例えばトランスミッション入力軸２に連結可能なボスエレメント２３によって形成されるか、又は構成に応じてトランスミッション入力軸２自体によって形成される。ハイドロダイナミック式の構成部材３がハイドロダイナミック式の回転数／トルクコンバータ４として構成されている場合は、このハイドロダイナミック式の構成部材３はさらに、ステータＬとして構成された少なくとも１つの反応部材を有している。この場合、ハイドロダイナミック式の構成部材３を介して同時に回転数及びトルク変換も行われる。ハイドロダイナミック式のクラッチとして構成されている場合、ステータとは無関係に回転数変換だけが得られる。
【００１９】
動力伝達装置１はさらに、ハイドロダイナミック式の構成部材３を少なくとも部分的にロックアップするための（つまりハイドロダイナミック式の構成部材を介して出力に影響を及ぼすための）少なくとも１つの装置５を有している。この装置５は、切り換え可能なクラッチ装置６として構成されていて、一般的にロックアップクラッチと称呼される。「少なくとも部分的なロックアップ」とは、並列的な出力伝達がハイドロダイナミック式の構成部材３を介しても、また前記装置５を介しても行うことができる、という意味である。装置５は有利な形式で摩擦結合（摩擦による束縛）式のクラッチとして構成されている。現行の構成では、装置５はディスククラッチとして、特に多板クラッチとして構成されている。このために、切り換え可能なクラッチ装置６は、第１のクラッチ部分７と第２のクラッチ部分８とを有しており、これらの第１のクラッチ部分７と第２のクラッチ部分８とは互いに少なくとも間接的に作用接続せしめられる。この場合、少なくとも間接的とは、直接的に又は別の伝達部材を介して間接的に行われる、という意味である。摩擦接続式のクラッチとしての構成においては、２つのクラッチ部分７，８は、それぞれ少なくとも１つ又は複数の摩擦面を有するか又は摩擦を形成する部材を有しており、これらの部材は接続部材に相対回動不能に結合されていて、互いに作用接続させることができる。このために、装置５は操作装置９を有していて、この操作装置９はピストンエレメント１０を有している。このピストンエレメント１０は圧力媒体で負荷可能な室１１を介して圧力媒体で負荷可能であって、操作されるようになっている。各構成部材は、それぞれ１つの出力分岐部を説明できるように構成されており、この場合、複数の出力分岐部は、特に装置５の構成に応じて、少なくとも部分的にロックアップを行うために、機能的に並列又は直列に接続可能である。この場合、第１の出力分岐部Ｉは、ハイドロダイナミック式の構成部材３を介して実現される。このためにポンプインペラが、少なくとも間接的に相対回動不能に動力伝達装置１の入力部Ｅに結合されているか、又はこの動力伝達装置１の入力部Ｅを形成している。有利な形式で連結は、ポンプインペラに相対回動不能に結合された、又はポンプインペラと一体的に構成されたポンプインペラシェルに相対回動不能に結合されたハウジングカバー１３を介して行われる。このハウジングカバー１３は、タービンホイールＴ及び切換可能なクラッチ装置６を周方向で包囲し、また軸方向で内室１４を包囲している。
【００２０】
出力分岐部Ｉ内のハイドロダイナミック式の構成部材３は、ハイドロダイナミック式の構成部材３を介する出力伝達時に、タービンホイールＴによって形成され、出力部Ａに直接的に又は別の伝達エレメント（例えば介在された、振動を減衰するための装置１５）を介して相対回動不能に結合される。ハイドロダイナミック式のクラッチとして構成された場合、ステータとは無関係な回転数変換が行われる。
【００２１】
第２出力分岐部ＩＩは、ハイドロダイナミック式の構成部材３を介する出力の流れを少なくとも部分的に迂回するための装置５に関連して、入力部Ｅから出力部Ａへの出力伝達を含んでいる。この場合、有利な形式で主要領域は完全なロックアップによって特徴付けられている。出力伝達は、ハイドロダイナミック式の構成部材を介する出力伝達とは無関係に、純粋に機械的に行われる。ハイドロダイナミック式の構成部材も図示の実施例では、動力伝達経路内で振動を減衰するための装置１５に後置接続されている。
【００２２】
図１ａに示した実施例は、動力伝達装置１のいわゆる３チャンネル構造に関するものである。この３チャンネル構造は少なくとも３つの接続部によって特徴付けられている。この場合、第１の接続部１６は、ハイドロリック式の構成部材３の作業室ＡＲに少なくとも間接的に連結されており、第２の接続部１７は、少なくとも間接的に、つまり直接的に又は別のエレメントを介して内室１４に接続されており、これに対して、接続部１８は、圧力媒体によって負荷可能な室１１に連結されている。制御に応じて、２つの接続部１６及び１７を介して、ハイドロダイナミック式の構成部材３の種々異なる貫流方向を実現することができ、この場合、構成部材３における圧力比に応じてハイドロダイナミック式の構成部材３が遠心力（zentrifugal）に従って又は向心力（zentripetal）に従って貫流される。遠心力による貫流の場合、作業室ＡＲ内の流れ循環路に対して、作業室ＡＲのほぼ外側で調節される循環路が形成される。この外部の循環路を介して、例えばハイドロダイナミックな構成部材の駆動媒体の冷却が、この構成部材の運転中、特に出力伝達時にハイドロダイナミックな出力分岐部Ｉを介して行われる。これに対して、向心力による貫流の場合、出力伝達のために作業室ＡＲ内の循環路が維持され、この場合、外部の冷却流も維持される。またこの場合接続部１６，１７は、圧力媒体供給及び／又ガイドシステムに連結されている。この圧力媒体供給及び／又はガイドシステムは、様々な形態で構成することができる。このためにさらに、この圧力媒体供給及び／又はガイドシステムに、各接続部１６，１７における圧力比を制御するための手段が設けられている。さらにまた、接続部１８も、前記同じ圧力媒体供給及び／又はガイドシステムに連結されているか、又はそれとは別個のシステムに連結されていてもよい。決定的なことは、圧力媒体で負荷される室１１内の圧力が自由である、つまり圧力媒体で負荷されるその他の室内の圧力比とは無関係に調節可能である、ということである。
【００２３】
この場合、圧力媒体で負荷される室１１は、ピストンエレメント１０が気密に及び液密に、ハウジングカバー１３に連結されているか、若しくはこのハウジングカバーに連結されたエレメント又は入力部Ｅに直接連結されていることによって、ピストンエレメント１０によって制限される。この連結によって、ピストンエレメント１０は、ハウジングカバー１３と同じ回転速度で回転する。装置５が操作されていない状態でハイドロダイナミック式の構成部材３が駆動機械によって加速されると、ハウジングカバー１３とピストンエレメント１０との間において、回転数に応じて所定の遠心油圧プロフィール（Fliehoeldruckprofil）が調節される。この遠心油圧プロフィールによって、ピストンエレメント１０の、互いに向き合う両端面側１０ａ，１０ｂに作用する圧力が不均一である場合、及びそれに起因する軸方向力Ｆres-axialが存在する場合に、ピストンエレメント１０において軸方向力が支持されることになる。この場合に決定的なことは、ピストン１０の端面側１０ａ，１０ｂの両側における回転するオイル質量の遠心力効果である。この遠心力効果は、回転する運転媒体質量によって制限を受けて、ハウジングカバー１３とピストンエレメント１０との間の回転数比が、特にタービンホイールＴのハイドロダイナミック式の構成部材３における回転数に対して変化するか、又はその他の符号（Vorzeichen）を得る場合、コントロールすることがより困難になる。これは特に、駆動機械の回転数が高くなるか又は低くなるか、又は駆動形式がトラクション運転（通常走行運転）からエンジンブレーキ運転に変化する場合である。従って本発明によれば、有利には円板状のエレメント２２として構成されていて、回転数金属薄板（Drehzahlblech）と称呼されている干渉エレメント１２が設けられており、この干渉エレメント１２を介して、軸方向力が、ピストンエレメント１０における支持とは無関係に、別のエレメント特にハウジングカバー１３において支持される。このために、干渉エレメント１２は軸方向の組込方向で見て、入力部Ｅと出力部Ａとの間で空間的にピストンのできるだけ近くに配置されていて、ピストンエレメント１０と同期的に回転するようになっており、これによってピストンエレメント１０と干渉エレメント１２特に円板状のエレメント２２との間に存在する駆動媒体が牽引作用によってピストンエレメント１０の回転数と同じ回転数にされる。この場合、円板状のエレメント２２は、ピストンエレメント端面側１０ａ又は１０ｂのそれぞれに対応配置されていて、それによってピストンエレメント１０と接続エレメントとの間で提供された軸方向の構造スペースを考慮して特に有利な第１の構成で、振動を減衰するための装置１５の前、又はハイドロダイナミック式の構成エレメント３の前に配置することができる。
【００２４】
このために干渉エレメント１２は、内径ｄｉの範囲内で接続領域１９によって特徴付けられており、この接続領域１９において、ピストンエレメント１０に相対回動不能に結合されたエレメント２１との相対回動不能な結合が得られる。図示の実施例ではエレメント２１はピストンボス部２０によって形成されており、このピストンボス部２０は入力部Ｅに相対回動不能に結合されている。
【００２５】
この場合、図１ａは、特に有利な構成である、いわゆる３チャンネル力伝達システムとして構成された、本発明に従って設けられた円板状のエレメント２２の特に有利な実施例を示している。この場合、ピストンエレメント１０と、振動を減衰するための装置１５との間でいずれにしても軸方向に存在する構造スペースは、ハイドロダイナミック式の出力伝達を少なくとも部分的にロックアップするための装置５の構成に基づいて、さらに前記装置５によって生ぜしめられた中間室の半径方向で利用される。この場合、有利な形式で金属薄板エレメントとして構成された円板状のエレメント２２は、装置５の内周面２４の領域に達する最大の半径方向延在寸法を有しており、この場合、円板状のエレメント２２は装置５と接触していない。干渉エレメント１２の摩耗作用を避けるために、また干渉エレメント１２の安定化を高めるために、干渉エレメント１２は有利には円錐形に成形されている。つまり干渉エレメント１２は横断面で見て軸方向で異なる直径を有していて、移行部は連続的であるか又は階段状である。
【００２６】
図１ｂは、図１ａに示した円板状のエレメント２２を右から見た図である。
【００２７】
図２は、従来技術による３チャンネル構造の動力伝達装置１の概略図で、回転するオイル質量の遠心力効果とピストンエレメントの両側に作用する異なる圧力との相乗効果に基づいて発生する問題を示している。この場合、図２ａは、従来技術による動力伝達装置１の軸方向断面図を示す。図２ｂは、ピストンエレメント１０のための、ピストンエレメント１０の両側における媒体の調節された圧力プロフィール（Druckprofil）を示す。この場合、重要なことは、この圧力プロフィールから得られる軸方向力Ｆres-axialである。この軸方向力Ｆres-axialは、動力伝達装置全体及び特にロックアップのための装置５の簡単かつ申し分のない調整をもはや保証することはない。この場合、動力伝達装置におけるハイドロダイナミックな効果は、ピストンエレメント１０とタービンホイールＴとの間の回転数差に基づいているか、又は動力伝達装置の構成に応じたハウジングカバー１３とピストンエレメント１０との間の回転数差に基づいている。一般的に、ハウジングカバー３１内において、ピストンエレメント１０も同じ回転速度で回転する。ハイドロダイナミック式の構成部材の加速が得られると、ハウジングカバー１３とピストンエレメント１４との間で、回転数に応じて所定の遠心油圧プロフィール（Fliehoeldruckprofil）が調節される。所定の遠心オイル圧力プロフィールは、ピストンエレメント１０の端面側１０ａに作用する。しかしながらタービンホイールＴは、トランスミッション、一般的にオートマチックトランスミッションに連結されていて、ひいては出力部Ａに連結されている。それによって、ピストンエレメント１０の一方の端面側１０ｂに、例えば始動状態で、他方の端面側１０ａとは別の回転数プロフィール（Drehzahlprofil）が調節される。何故ならば、ピストンエレメント１の右側の構成部材の回転数が、ピストンエレメント１０の回転数と、エンジン回転数と、この状態でゆっくりと回転するタービンＴの回転数との組み合わせから成っているので、回転するオイル質量はこの右側でゆっくりとした速度によって、又は小さい角速度ωによって特徴付けられているからである。その結果、ピストンエレメント１０の右側に、ピストンエレメント（ピストン金属薄板）１０の左側の遠心オイル圧ｐwkよりも低い遠心オイル圧ｐwを生ぜしめる遠心オイル圧プロフィールが生じる。その結果生じる軸方向力Ｆres-axialは、図２ａの従来技術に示されているように、ピストンエレメント１０に直接作用し、その機能に影響を及ぼす。本発明に従って設けられた、図１ａに示した干渉エレメント１２によって、前記軸方向力Ｆres-axialは、もはやピストンエレメント１０に直接作用するのではなく、ハウジング部分特にハウジングカバー１３に直接作用するので、ピストンエレメント１０の操作に不都合な影響を及ぼすことはなく、調節しようとする押圧力を考慮してピストンエレメント１０を自由に制御することができる。
【００２８】
図３ａ及び図３ｂは、線図、特に回転数と時間との関係を示す線図、圧力と時間との関係を示す線図、トルクと時間との関係を示す線図によって、ハイドロダイナミック式の構成部材３と、図３ａでは本発明による干渉エレメント１２との関係、また図３ｂでは従来技術による干渉エレメント１２ｂとの関係が示されている。この場合、図３ａは、本発明による円板状のエレメント２２を使用することによって、ハイドロダイナミック式の構成部材３の高い圧力において、この関係が、どのように摩擦結合（摩擦による束縛）式のクラッチの自己閉鎖力とは無関係であるかを示している。これに対して図３ｂでは、従来技術に基づく構成が、このような円板状のエレメント２２とは無関係であることが示されている。その結果、モーメント衝撃若しくは、位置的に著しく異なるモーメント変化が得られる。
【００２９】
図４ａ及び図４ｂは、それぞれ異なる形式で組み込まれた、特に円板状のエレメント２２の干渉エレメント１２を備えた動力伝達装置１の２つの可能な実施例の簡単な概略図を示している。図４ａに示した干渉エレメント１２は、図１乃至図３の構成に従って配置されており、これに対して、図４ｂは、ハウジングカバー１３とピストンエレメント１０との間に配置された円板状のエレメント２２を備えた構成を示している。前述のように、この配置はできるだけピストン１０の領域内で行われる。
【００３０】
円板状のエレメント２２は、前述のように有利には金属薄板エレメントとして構成されている。何故ならば、金属薄板エレメントは厚さが薄いことに基づいて相応の弾性を有しているからである。しかしながら、干渉エレメント１２は、有利にはピストンエレメント１０における可能な差圧に基づいて構成される。
【００３１】
図５ａは、軸方向で平らな表面を有する円環状のエレメント２２として構成された干渉エレメント１を示している。この表面は、周方向で環状に閉じている、つまり外周部の領域において縁部が開放した切欠が設けられていることはない。これに対して、図５ｂは、金属薄板スリーブの形で部分的に円錐形の形状を有する、つまり成形された表面を有する構成を示している。この構成は一例として示されてものである。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】図１ａは、本発明に従って組み込まれた干渉エレメントを備えた動力伝達装置の軸方向断面図、図１ｂは、図１ａにより干渉エレメントを右から見た図である。
【図２】図２ａは従来技術の実施例による動力伝達装置１の概略的な軸方向断面図、図２ｂはピストンエレメント１０の両側に存在する媒体のための調節された圧力特性を示す線図である。
【図３】図３ａは本発明による干渉エレメントを使用した場合の、また図３ｂは従来技術による干渉エレメントを使用した場合の、それぞれハイドロダイナミック式の構成部材３のための、回転数と時間、圧力と時間、トルクと時間の関係を示す線図である。
【図４】図４ａ及び図４ｂは、動力伝達装置１の２つの可能な実施例を示す概略的な断面図である。
【図５】図５ａは干渉エレメントの１実施例を示す概略図、図５ｂは干渉エレメントの別の実施例を示す概略図である。
【符号の説明】
【００３３】
１ 動力伝達装置、 ２ トランスミッション入力軸、 ３ ハイドロダイナミック式の構成部材、 ４ ハイドロダイナミック式の回転数／トルクコンバータ、 ５ 少なくとも部分的にロックアップするための装置、 ６ 切換可能なクラッチ装置、 ７ 第１のクラッチ部分、 ８ 第２のクラッチ部分、 ９ 操作装置、 １０ ピストンエレメント、 １０ａ，１０ｂ 端面側、 １１ 圧力手段によって負荷可能なチャンバ、 １２ 干渉エレメント、 １３ ハウジングカバー、 １４ 内室、 １５ 振動を減衰するための装置、 １６，１７，１８ 接続部、 １９ 接続領域、 ２０ ピストンボス部（Kolbennabe）、 ２１ エレメント、 ２２ 円板状のエレメント、 ２３ ボスエレメント、 ２４ 内周面、 Ｉ 第１のハイドロダイナミックな分岐部、 ＩＩ 第２の機械的な分岐部、 ＡＲ 作業室、 Ｌ ステータ（Leitrad）、 Ｐ ポンプインペラ、 Ｔ タービンホイール、 Ｒ 回転軸線、 Ｅ 入力部、 Ａ 出力部 、 ｐwk ピストンエレメント１０の左側の遠心油圧、 ｐw ピストンエレメント１０の右側の遠心油圧
【特許請求の範囲】
【請求項１】
殊に駆動機械と被駆動部との間で動力伝達を行うための動力伝達装置（１）であって、少なくとも１つの入力部（Ｅ）と、出力部（Ａ）と、ポンプインペラ（Ｐ）及びタービンホイール（Ｔ）を備えたハイドロダイナミック式の構成部材（３）と、該ハイドロダイナミック式の構成部材（３）を少なくとも部分的にロックアップするための装置（５）とを有しており、該装置（５）が圧力媒体で負荷可能なピストンエレメント（１０）を有する調節装置を備えており、前記ピストンエレメント（１０）の両側で流動媒体の回転速度差に影響を与えるための手段が設けられている形式のものにおいて、
流動媒体の回転速度差に影響を与えるための前記手段が、前記ピストンエレメント（１０）と同期回転可能であるが、このピストンエレメント（１０）と直接接続されていない干渉エレメント（１２）を有しており、該干渉エレメント（１２）が、半径方向で外方に延在し、かつ半径方向で少なくとも外径の領域内で、前記ピストンエレメント（１０）に対して軸方向で間隔を保って配置されていることを特徴とする、動力伝達装置。
【請求項２】
前記干渉エレメント（１２）が、半径方向の全延在寸法に亘って前記ピストンエレメント（１０）に対して軸方向で間隔を保って配置され、かつ構成されている、請求項１記載の動力伝達装置。
【請求項３】
前記干渉エレメント（１２）が円板状又は円環状のエレメント（２２）として構成されている、請求項１又は２記載の動力伝達装置。
【請求項４】
前記干渉エレメント（１２）が、円錐形に構成されたエレメントとして、殊に円環状又はスリーブ状に成形されたエレメント（２２）として構成されている、請求項１又は３記載の動力伝達装置。
【請求項５】
前記干渉エレメント（１２）が、前記ピストンエレメント（１０）に相対回動不能に連結されたエレメント（２１）に相対回動不能に結合されている、請求項１から４までのいずれか１項記載の動力伝達装置。
【請求項６】
少なくとも２つの接続部（１６，１７）と、ハイドロダイナミック式の構成部材（３）の作業室（ＡＲ）に連結された第１の接続部（１６）と、ハイドロダイナミック式の構成部材（３）の外周部及びハウジング（１３）によって仕切られ、かつ運転媒体によって満たすことができる室（１４）に連結された第２の接続部（１７）とを有している、請求項１から５までのいずれか１項記載の動力伝達装置。
【請求項７】
３チャンネルユニットとして構成されており、前記ピストンエレメント（１０）に対応配置され、かつ圧力媒体によって負荷可能な室（１１）に連結された少なくとも１つの別の接続部（１８）を有しており、前記ピストンエレメント（１０）が、前記入力部（Ｅ）において、又は該入力部（Ｅ）に相対回動不能に結合されたエレメント（２０）において気密にかつ液密にガイドされている、請求項１から６までのいずれか１項記載の動力伝達装置。
【請求項８】
前記干渉エレメント（１２）が、前記入力部（Ｅ）と前記出力部（Ａ）との間において軸方向で見て、前記ハイドロダイナミック式の構成部材（３）のタービンホイール（Ｔ）と前記ピストンエレメント（１０）との間に配置されている、請求項１から７までのいずれか１項記載の動力伝達装置。
【請求項９】
振動を減衰するための装置（１５）を有しており、該装置（１５）が前記入力部（Ｅ）と前記出力部（Ａ）との間において軸方向で見て、ハイドロダイナミック式の構成部材（３）のタービンホイール（Ｔ）とピストンエレメント（１０）との間に配置されており、前記干渉エレメント（１２）が、前記入力部（Ｅ）前記出力部（Ａ）との間において軸方向で見て、前記ピストンエレメント（１０）と振動を減衰するための装置（１５）との間に配置されている、請求項１から８までのいずれか１項記載の動力伝達装置。
【請求項１０】
振動を減衰するための装置（１５）を有しており、該装置（１５）が前記入力部（Ｅ）と前記出力部（Ａ）との間において軸方向で見て、ハイドロダイナミック式の構成部材（３）のタービンホイール（Ｔ）とピストンエレメント（１０）との間に配置されており、前記干渉エレメント（１２）が、前記入力部（Ｅ）と前記出力部（Ａ）との間において軸方向で見て、振動を減衰するための装置（１５）とハイドロダイナミック式の構成部材（３）のタービンホイール（Ｔ）との間に配置されている、請求項１から８までのいずれか１項記載の動力伝達装置。
【請求項１１】
前記干渉エレメント（１２）が、軸方向で動力伝達装置（１）の入力部（Ｅ）とピストンエレメント（１０）との間に配置されている、請求項１から７までのいずれか１項記載の動力伝達装置。
【請求項１２】
前記干渉エレメント（１２）が、動力伝達装置（１）の入力部（Ｅ）と相対回動不能に結合されている、請求項１から１１までのいずれか１項記載の動力伝達装置。
【請求項１３】
前記干渉エレメント（１２）が、ピストンエレメント（１０）に結合されたボス部（２０）に相対回動不能に結合されている、請求項１から１２までのいずれか１項記載の動力伝達装置。
【請求項１４】
前記干渉エレメント（１２）が、動力伝達装置（１）の出力部（Ａ）に相対回動不能に、又はこの出力部（Ａ）に連結されたエレメント（２３）に相対回動不能に結合されている、請求項１から１１までのいずれか１項記載の動力伝達装置。
【請求項１５】
前記干渉エレメント（１２）が金属薄板構成部分として構成されている、請求項１から１４までのいずれか１項記載の動力伝達装置。
【請求項１６】
ハイドロダイナミック式の構成部材（３）がハイドロダイナミック式のクラッチとして構成されている、請求項１から１５までのいずれか１項記載の動力伝達装置。
【請求項１７】
ハイドロダイナミック式の構成部材（３）がハイドロダイナミック式の回転数／トルクコンバータ（４）として構成されている、請求項１から１５までのいずれか１項記載の動力伝達装置。
【請求項１】
殊に駆動機械と被駆動部との間で動力伝達を行うための動力伝達装置（１）であって、少なくとも１つの入力部（Ｅ）と、出力部（Ａ）と、ポンプインペラ（Ｐ）及びタービンホイール（Ｔ）を備えたハイドロダイナミック式の構成部材（３）と、該ハイドロダイナミック式の構成部材（３）を少なくとも部分的にロックアップするための装置（５）とを有しており、該装置（５）が圧力媒体で負荷可能なピストンエレメント（１０）を有する調節装置を備えており、前記ピストンエレメント（１０）の両側で流動媒体の回転速度差に影響を与えるための手段が設けられている形式のものにおいて、
流動媒体の回転速度差に影響を与えるための前記手段が、前記ピストンエレメント（１０）と同期回転可能であるが、このピストンエレメント（１０）と直接接続されていない干渉エレメント（１２）を有しており、該干渉エレメント（１２）が、半径方向で外方に延在し、かつ半径方向で少なくとも外径の領域内で、前記ピストンエレメント（１０）に対して軸方向で間隔を保って配置されていることを特徴とする、動力伝達装置。
【請求項２】
前記干渉エレメント（１２）が、半径方向の全延在寸法に亘って前記ピストンエレメント（１０）に対して軸方向で間隔を保って配置され、かつ構成されている、請求項１記載の動力伝達装置。
【請求項３】
前記干渉エレメント（１２）が円板状又は円環状のエレメント（２２）として構成されている、請求項１又は２記載の動力伝達装置。
【請求項４】
前記干渉エレメント（１２）が、円錐形に構成されたエレメントとして、殊に円環状又はスリーブ状に成形されたエレメント（２２）として構成されている、請求項１又は３記載の動力伝達装置。
【請求項５】
前記干渉エレメント（１２）が、前記ピストンエレメント（１０）に相対回動不能に連結されたエレメント（２１）に相対回動不能に結合されている、請求項１から４までのいずれか１項記載の動力伝達装置。
【請求項６】
少なくとも２つの接続部（１６，１７）と、ハイドロダイナミック式の構成部材（３）の作業室（ＡＲ）に連結された第１の接続部（１６）と、ハイドロダイナミック式の構成部材（３）の外周部及びハウジング（１３）によって仕切られ、かつ運転媒体によって満たすことができる室（１４）に連結された第２の接続部（１７）とを有している、請求項１から５までのいずれか１項記載の動力伝達装置。
【請求項７】
３チャンネルユニットとして構成されており、前記ピストンエレメント（１０）に対応配置され、かつ圧力媒体によって負荷可能な室（１１）に連結された少なくとも１つの別の接続部（１８）を有しており、前記ピストンエレメント（１０）が、前記入力部（Ｅ）において、又は該入力部（Ｅ）に相対回動不能に結合されたエレメント（２０）において気密にかつ液密にガイドされている、請求項１から６までのいずれか１項記載の動力伝達装置。
【請求項８】
前記干渉エレメント（１２）が、前記入力部（Ｅ）と前記出力部（Ａ）との間において軸方向で見て、前記ハイドロダイナミック式の構成部材（３）のタービンホイール（Ｔ）と前記ピストンエレメント（１０）との間に配置されている、請求項１から７までのいずれか１項記載の動力伝達装置。
【請求項９】
振動を減衰するための装置（１５）を有しており、該装置（１５）が前記入力部（Ｅ）と前記出力部（Ａ）との間において軸方向で見て、ハイドロダイナミック式の構成部材（３）のタービンホイール（Ｔ）とピストンエレメント（１０）との間に配置されており、前記干渉エレメント（１２）が、前記入力部（Ｅ）前記出力部（Ａ）との間において軸方向で見て、前記ピストンエレメント（１０）と振動を減衰するための装置（１５）との間に配置されている、請求項１から８までのいずれか１項記載の動力伝達装置。
【請求項１０】
振動を減衰するための装置（１５）を有しており、該装置（１５）が前記入力部（Ｅ）と前記出力部（Ａ）との間において軸方向で見て、ハイドロダイナミック式の構成部材（３）のタービンホイール（Ｔ）とピストンエレメント（１０）との間に配置されており、前記干渉エレメント（１２）が、前記入力部（Ｅ）と前記出力部（Ａ）との間において軸方向で見て、振動を減衰するための装置（１５）とハイドロダイナミック式の構成部材（３）のタービンホイール（Ｔ）との間に配置されている、請求項１から８までのいずれか１項記載の動力伝達装置。
【請求項１１】
前記干渉エレメント（１２）が、軸方向で動力伝達装置（１）の入力部（Ｅ）とピストンエレメント（１０）との間に配置されている、請求項１から７までのいずれか１項記載の動力伝達装置。
【請求項１２】
前記干渉エレメント（１２）が、動力伝達装置（１）の入力部（Ｅ）と相対回動不能に結合されている、請求項１から１１までのいずれか１項記載の動力伝達装置。
【請求項１３】
前記干渉エレメント（１２）が、ピストンエレメント（１０）に結合されたボス部（２０）に相対回動不能に結合されている、請求項１から１２までのいずれか１項記載の動力伝達装置。
【請求項１４】
前記干渉エレメント（１２）が、動力伝達装置（１）の出力部（Ａ）に相対回動不能に、又はこの出力部（Ａ）に連結されたエレメント（２３）に相対回動不能に結合されている、請求項１から１１までのいずれか１項記載の動力伝達装置。
【請求項１５】
前記干渉エレメント（１２）が金属薄板構成部分として構成されている、請求項１から１４までのいずれか１項記載の動力伝達装置。
【請求項１６】
ハイドロダイナミック式の構成部材（３）がハイドロダイナミック式のクラッチとして構成されている、請求項１から１５までのいずれか１項記載の動力伝達装置。
【請求項１７】
ハイドロダイナミック式の構成部材（３）がハイドロダイナミック式の回転数／トルクコンバータ（４）として構成されている、請求項１から１５までのいずれか１項記載の動力伝達装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２００９−１３８９４１（Ｐ２００９−１３８９４１Ａ）
【公開日】平成２１年６月２５日（２００９．６．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−３１４５０３（Ｐ２００８−３１４５０３）
【出願日】平成２０年１２月１０日（２００８．１２．１０）
【出願人】（３９０００９０７０）ルーク ラメレン ウント クツプルングスバウ ベタイリグングス コマンディートゲゼルシャフト (236)
【氏名又は名称原語表記】ＬｕＫ Ｌａｍｅｌｌｅｎ ｕｎｄ Ｋｕｐｐｌｕｎｇｓｂａｕ Ｂｅｔｅｉｌｉｇｕｎｇｓ ＫＧ
【住所又は居所原語表記】Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓｔｒａｓｓｅ ３， Ｄ−７７８１５ Ｂｕｅｈｌ， Ｇｅｒｍａｎｙ
【公開日】平成２１年６月２５日（２００９．６．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１２月１０日（２００８．１２．１０）
【出願人】（３９０００９０７０）ルーク ラメレン ウント クツプルングスバウ ベタイリグングス コマンディートゲゼルシャフト (236)
【氏名又は名称原語表記】ＬｕＫ Ｌａｍｅｌｌｅｎ ｕｎｄ Ｋｕｐｐｌｕｎｇｓｂａｕ Ｂｅｔｅｉｌｉｇｕｎｇｓ ＫＧ
【住所又は居所原語表記】Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓｔｒａｓｓｅ ３， Ｄ−７７８１５ Ｂｕｅｈｌ， Ｇｅｒｍａｎｙ
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