DE69704452T2

DE69704452T2 - Freilauf-Kupplungsmechanismus in einem Drehmomentwandlers

Info

Publication number: DE69704452T2
Application number: DE69704452T
Authority: DE
Inventors: Shogo Matsumoto
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1996-05-17
Filing date: 1997-05-16
Publication date: 2001-10-18
Anticipated expiration: 2017-05-17
Also published as: KR970075494A; US5852932A; KR100227562B1; DE69704452D1; EP0811788A2; EP0811788B1; JPH09303529A; EP0811788A3

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Freilaufmechanismus eines Drehmomentwandlers.
Im allgemeinen hat ein Drehmomentwandler für ein Kraftfahrzeug ein Pumpenrad, das eine Fluidströmung erzeugt, einen Turbinenläufer, der durch die Fluidströmung gedreht wird, eine stationäre Welle und einen Stator, der angeordnet ist zwischen dem Pumpenrad und dem Turbinenläufer, um eine Drehkraft von dem Fluidstrom aufzunehmen. Der Stator ist verbunden und fixiert mit der stationären Welle durch einen Freilauf nur, wenn er die Drehkraft in einer spezifischen Richtung von dem Fluidstrom aufnimmt.
Ein derartiger Freilauf, der wie in Fig. 16 der beigefügten Zeichnungen gezeigt aufgebaut ist, ist beispielsweise offenbart in dem Amtsblatt der Offenlegegungsschrift des japanischen Gebrauchsmusters Nr.: 45306/1993.
Der Freilauf 912 hat einen äußeren Laufkranz 913, einen inneren Laufkranz 914 und eine Wellenfeder 915. Der äußere Laufkranz 913 ist nicht drehbar fixiert an der inneren Umfangsseite eines (nicht gezeigten) Stators und hat eine Vielzahl von ersten Zähnen 913a. Der innere Laufkranz 914 ist in der Lage, ausser Eingriff von dem äußeren Laufkranz 913 zu treten und hat eine Vielzahl von zweiten Zähnen 914a, die mit den ersten Zähnen 913a kämmen können, um ein Drehen des äußeren Laufkranzes 913 auf eine Seite zu hemmen. Die Wellenfeder 915 drängt den äußeren Laufkranz 913 zu dem inneren Laufkranz 914 hin.
Der Freilauf 912, der in dem vorstehenden Amtsblatt offenbart ist, hat das Problem, dass, da der äußere Laufkranz 913 immer durch die Wellenfeder 915 gedrängt wird, ein Stoßgeräusch erzeugt wird, wenn die ersten Zähne 913a und die zweiten Zähne 914a, die sich in dem Kämmzustand befinden, voneinander gelöst werden und zurückgebracht werden in den Kämmzustand oder den Eingriffszustand wieder bei der Leerlaufbetriebsart des Freilaufs 912 (oder in anderen Worten während der Freigabe des Freilaufs 912).
Die vorliegende Erfindung wurde gemacht angesichts des vorstehend erwähnten Problems des Stands der Technik und ihre Aufgabe besteht in der Schaffung des Freilaufmechanismusses eines Drehmomentwandlers, der den Nachteil des Erzeugens eines Stoßgeräusches unterdrücken kann.
Die vorliegende Erfindung löst die vorstehende Aufgabe durch Einsetzen einer Bauweise, wie sie in den Ansprüchen 1 und 5 definiert ist.
Wie in Anspruch 1 erfindungsgemäß definiert ist, ist ein Zwischenelement zwischengesetzt zwischen der ersten Seitenfläche eines äußeren Laufkranzes und der zweiten Seitenfläche eines inneren Laufkranzes, der der ersten Seitenfläche gegenüberliegt, um drehbar zu sein relativ zu beiden Seitenflächen. Hier bei der Drehung des äußeren Laufkranzes in einer Richtung (erste Richtung) gleitet das Zwischenelement in der anderen Richtung (zweite Richtung) in die entgegengesetzte Richtung (erste Richtung), die vorstehend erwähnt ist, entlang geneigten Ebenen, die entweder an dem äußeren Laufkranz oder dem inneren Laufkranz ausgebildet sind. In Folge dessen werden erste Zähne und zweite Zähne, die jeweils in der ersten Seitenfläche und der zweiten Seitenfläche ausgebildet sind, nahe zueinander gebracht und in Eingriff gebracht durch eine drängende Kraft aufgrund zumindest des äußeren Laufkranzes und des inneren Laufkranzes, so dass die Drehung des äußeren Laufkranzes in einer Richtung (erste Richtung), die vorstehend erwähnt ist, gehemmt wird.
Andererseits bei der Drehung des äußeren Laufkranzes in der anderen Richtung (zweite Richtung) gleitet das Zwischenelement in einer Richtung (erste Richtung), die vorstehend erwähnt ist, entlang der geneigten Ebenen. Infolge dessen werden die ersten Zähne und die zweiten Zähne vollständig voneinander weggehalten und ausser Eingriff gehalten aufgrund der Existenz des Zwischenelements selbst, so dass die Drehung des äußeren Laufkranzes in der anderen Richtung (zweite Richtung) ermöglicht ist ohne Berührung zwischen den ersten Zähnen und den zweiten Zähnen. Das Auftreten des Erzeugens des Stoßgeräusches wird auch verhindert.
Die vorstehende Aufgabe wird auf ähnliche Weise gelöst durch Einsetzen einer Bauweise, wie sie in Anspruch 5 definiert ist.
Wie in Anspruch 5 erfindungsgemäß definiert ist, ist ein Zwischenelement zwischengesetzt zwischen der ersten Seitenfläche eines äußeren Laufkranzes und der zweiten Seitenfläche eines inneren Laufkranzes, die sich gegenüber der ersten Seitenfläche mit einem vorgegebenen Abstand dazwischen befindet, um gegenüber beiden Seitenflächen drehbar zu sein. Hier bei der Drehung des äußeren Laufkranzes in einer Richtung (erste Richtung) gleitet das Zwischenelement in der anderen Richtung (zweite Richtung) entlang geneigter Ebenen, die entweder an dem äußeren Laufkranz oder dem inneren Laufkranz ausgebildet sind bis es in Kontakt tritt mit sowohl den ersten Zähnen als auch den zweiten Zähnen, wobei die andere Richtung (zweite Richtung) der einen Richtung (erste Richtung), die vorstehend erwähnt ist, entgegengesetzt ist. Infolge dessen wird die Drehung des äußeren Laufkranzes in einer Richtung (erste Richtung) die vorstehend erwähnt ist, gehemmt.
Andererseits bei der Drehung des äußeren Laufkranzes in der anderen Richtung (zweite Richtung) gleitet das Zwischenelement in einer Richtung (erste Richtung), die vorstehend erwähnt ist, entlang den geneigten Ebenen bis es von zumindest einem aus den ersten Zähnen oder den zweiten Zähnen wegkommt. Infolge dessen wird die Drehung des äußeren Laufkranzes in der anderen Richtung (zweite Richtung) ermöglicht. Da gleichzeitig der vorgegebene Abstand gehalten wird zwischen der ersten Seitenfläche und der zweiten Seitenfläche stören sich die ersten Zähne und die zweiten Zähne nicht miteinander und das Auftreten des Erzeugens eines Stoßgeräusches wird verhindert.
Die vorstehende und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden ersichtlich aus der folgenden Beschreibung der Erfindung im Zusammenhang mit den beigefügten Zeichnungen, wobei gleiche Bezugszeichen die selben oder ähnliche Teile bezeichnen.
Fig. 1 zeigt eine vertikale Schnittansicht der Skizze eines Drehmomentwandlers, der mit einem Freilaufmechanismus gemäß dem ersten Gesichtspunkt der Eigenschaft der vorliegenden Erfindung ausgestattet ist.
Fig. 2 zeigt eine Draufsicht des Viertels eines äußeren Laufkranzes bei dem ersten Gesichtspunkt der Eigenschaft.
Fig. 3 zeigt eine abgewickelte Schnittansicht entlang der Linie III-III von Fig. 2.
Fig. 4 zeigt eine Schnittansicht entlang einer Linie IV -IV von Fig. 2.
Fig. 5 zeigt eine Draufsicht des Viertels eines inneren Laufkranzes bei dem ersten Gesichtspunkt der Eigenschaft.
Fig. 6 zeigt eine abgewickelte Schnittansicht entlang einer Linie VI-VI von Fig. 5.
Fig. 7 zeigt eine Draufsicht des Viertels eines Zwischenelements bei dem ersten Gesichtspunkt der Eigenschaft.
Fig. 8 zeigt eine abgewickelte Schnittansicht entlang einer Linie VIII-VIII von Fig. 7.
Fig. 9 zeigt eine Schnittansicht entlang einer Linie IX -IX von Fig. 7.
Fig. 10a bis 10c zeigen Schnittansichten jeweils entlang der Linie X-X von Fig. 1.
Fig. 11 zeigt eine vertikale Schnittansicht der Skizze eines Drehmomentwandlers der mit einem Freilaufmechanismus gemäß dem zweiten Gesichtspunkt der Eigenschaft der vorliegenden Erfindung ausgestattet ist.
Fig. 12 zeigt eine Schnittansicht entlang einer Linie XII-XII von Fig. 11.
Fig. 13 zeigt eine Schnittansicht entlang einer Linie XIII-XIII von Fig. 12.
Fig. 14 zeigt eine Schnittansicht ähnlich von Fig. 12.
Fig. 15 zeigt eine Schnittansicht entlang einer Linie XV-XV von Fig. 14.
Fig. 16 zeigt eine Schnittansicht eines Freilaufmechanismusses nach dem Stand der Technik.
Nun werden Beispiele von praktikableren Gesichtspunkten der Eigenschaft der vorliegenden Erfindung detailliert unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
Fig. 1 zeigt eine vertikale Schnittansicht der Skizze eines Drehmomentwandlers TC1, der mit einem Freilaufmechanismus gemäß dem ersten Gesichtspunkt der Eigenschaft der vorliegenden Erfindung ausgestattet ist.
Der Drehmomentwandler TC1 hat ein Pumpenrad 12, das einen Fluidstrom erzeugt, einen Turbinenläufer 14, der durch den Fluidstrom gedreht wird, eine stationäre Welle (genauer ein Nabenelement) 16 und einen Stator 18, der angeordnet ist zwischen dem Pumpenrad 12 und dem Turbinenläufer 14, um eine Drehkraft von dem Fluidstrom aufzunehmen.
Das Pumpenrad 12 ist einstückig mit einem vorderen Deckel 20, der mit einem nicht gezeigten Motor verbunden ist, und wird durch den Motor gedreht.
Der Turbinenläufer 14 ist an der (nicht gezeigten) Abtriebswelle des Drehmomentwandlers TC1 montiert über eine Turbinennabe 22.
Die stationäre Welle 16 ist einstückig mit einem Fixierelement (ein Getriebegehäuse), das nicht gezeigt ist.
Der Stator 18 hat eine Statornabe 18a bei seiner inneren Umfangsseite und hat Blätter 18b an der äußeren Umfangsseite der Statornabe 18a.
Der Stator 18 ist mit einem Freilauf OW1 ausgestattet. Der Freilauf OW1 verbindet und fixiert den Stator 18 mit der stationären Welle 16, wenn die Blätter 18b des Stators 18 die Drehkraft in einer spezifischen Richtung von dem Fluidstrom aufnehmen. Im Gegensatz hierzu ermöglicht der Freilauf OW1 die Drehung des Stators 18, wenn die Statorblätter 18b die Drehkraft in der anderen Richtung aufnehmen (bei der Leerlaufbetriebsart dieses Leerlaufs, das heißt während seiner Freigabe).
Der Leerlauf OW1 umfaßt einen äußeren Laufkranz (oder eine äußere Platte) 30, einen inneren Laufkranz (oder innere Platte) 40 und ein Zwischenelement 50.
Der äußere Laufkranz 30 ist einstückig mit der Statornabe 18a, die die innere Umfangsseite des Stators 18 bildet (das heißt sie ist zusammengebaut, um relativ zu dem Stator 18 nicht drehbar zu sein) und stützt den Stator 18, um in der axialen Richtung X des Drehmomentwandlers TC1 beweglich zu sein und drehbar bezüglich der stationären Welle 16. Des weiteren ist der innere Laufkranz 40 einstückig mit der stationären Welle 16 an seiner äußeren Umfangsseite (das heißt ist zusammengebaut, um nicht drehbar zu sein gegenüber der stationären Welle 16). Ausserdem ist das Zwischenelement 50 angeordnet zwischen dem äußeren Laufkranz 30 und dem inneren Laufkranz 40, um in der axialen Richtung X beweglich zu sein und drehbar zu sein.
Fig. 2 zeigt eine Draufsicht des äußeren Laufkranzes 30, die insbesondere nur das Viertel dieses äußeren Laufkranzes 30 darstellt. Fig. 3 zeigt eine abgewickelte Schnittansicht entlang einer Linie III-III von Fig. 2, während Fig. 4 auf ähnliche Weise eine Schnittansicht entlang einer Linie IV-IV von Fig. 2 zeigt.
Wie in Fig. 3 dargestellt ist, hat der äußere Laufkranz 30 eine erste Seitenfläche 31, die mit den ersten Zähnen 32 und den geneigten Ebenen 33 versehen ist. Ausserdem ist die Länge von jedem der ersten Zähne 32 in der radialen Richtung des äußeren Laufkranzes 30 gleich L1, wie in Fig. 2 und 4 angedeutet ist.
Fig. 5 zeigt eine Draufsicht des inneren Laufkranzes 40, die insbesondere nur das Viertel des inneren Laufkranzes 40 darstellt. Fig. 6 zeigt eine abgewickelte Schnittansicht entlang einer Linie VI-VI von Fig. 5. Wie in Fig. 6 dargestellt ist, hat der innere Laufkranz 40 eine zweite Seitenfläche 41, die mit zweiten Zähnen 42 versehen ist. Ausserdem ist die Länge von jedem der zweiten Zähne 42 in der radialen Richtung des inneren Laufkranzes 40 gleich L2, wie in Fig. 5 angedeutet ist.
Fig. 7 zeigt eine Draufsicht des Zwischenelements 50, die insbesondere nur das Viertel dieses Zwischenelements 50 darstellt. Fig. 8 zeigt eine abgewickelte Schnittansicht entlang einer Linie VIII-VIII von Fig. 7, während Fig. 9 auf ähnliche Weise eine Schnittansicht entlang einer Linie IX -IX von Fig. 7 zeigt. Wie in Fig. 7 dargestellt ist, ist das Zwischenelement 50 gebildet durch zwei ringförmige Unterelemente 51 und 52, die verbunden sind durch speichenartige Unterelemente 53 und mit Öffnungen 54 ausgebildet, die jeweils eine längliche Form haben, die in der Umfangsrichtung dieses Zwischenelements 50 gekrümmt ist. Die Länge von jedem speichenartigen Unterelement 53, in anderen Worten die Breite von jeder Öffnung 54 in der radialen Richtung des Zwischenelements 50 ist gleich L3, wie in Fig. 7 oder 9 angedeutet ist. Die Beziehung zwischen der Breite L1 des ersten Zahns 32 der Breite L2 des zweiten Zahns 42 und der Breite L3 der Öffnung 54 ist eingerichtet als L1 < L3 < L2.
Die Dicke des Zwischenelements 50 (seine Länge in der axialen Richtung X des Drehmomentwandlers TC1) ist gleich d3 wie in Fig. 8 oder 9 angedeutet ist. Die Beziehung der Dicke d3 des Zwischenelements 50 mit der Höhe (axiale Länge) d1 und d2 des ersten Zahns 32, wie in Fig. 3 angedeutet ist, ist eingereicht als d1 < d3 < d2.
Fig. 10a bis 10c sind abgewickelte Schnittansichten entlang der Linie X-X von Fig. 1. Der äußere Laufkranz 30, der innere Laufkranz 40 und das Zwischenelement 50 sind kombiniert, wie in Fig. 10a dargestellt ist.
In Fig. 10a sind die innere Platte 40 und das Zwischenelement 50 aneinander gedrückt durch eine Blattfeder 60, um in der Umfangsrichtung des Drehmomentwandlers TC1 drehbar zu sein. Da jedoch die radiale Länge L2 von jedem zweiten Zahn 42 der inneren Platte 40 größer als die Breite L3 von jeder Öffnung 54 des Zwischenelements 50 ist, kann jeder zweite Zahn 42 nicht zu der Seite der äußeren Platte 30 vorstehen über das Zwischenelement 50 hinaus. Da im Gegensatz die radiale Länge L1 von jedem ersten Zahn 32 der äußeren Platte 30 kleiner als die Breite L3 von jeder Öffnung 54 des Zwischenelements 50 ist, kann sich jeder erste Zahn 32 innerhalb der Öffnung 54 des Zwischenelements 50 bewegen.
Wenn, wie in Fig. 10b gezeigt ist, die speichenartigen Unterelemente 53 des Zwischenelements 50 an den ersten Zähnen 32 der äußeren Platte 30 an der linken Seite in der Ansicht der Zeichnung anliegen, stehen die ersten Zähne 32 nicht an der Seite der inneren Platte 40 vor über das Zwischenelement 50 hinaus aufgrunddessen, dass die Breite d3 des Zwischenelements 50 größer als die Höhe d1 des ersten Zahns 32 ist. Bei dieser Gelegenheit kommen demgemäß die ersten Zähne 32 und die zweiten Zähne 42 nicht in Eingriff miteinander.
Andererseits wenn, wie in Fig. 10c gezeigt ist, die speichenartigen Unterelemente 53 des Zwischenelements 50 die ersten Zähne 32 des äußeren Laufkranzes 30 an der rechten Seite in der Ansicht in der Zeichnung berühren, stehen die ersten Zähne 32 an der Seite des inneren Laufkranzes 40 über das Zwischenelement 50 hinaus vor aufgrund dessen, dass die Höhe d2 des ersten Zahnes 32 größer als die Dicke d3 des Zwischenelements 50 ist. Bei dieser Gelegenheit kommen demgemäß die ersten Zähne 32 und die zweiten Zähne 42 in Eingriff miteinander.
Der Betrieb dieses Gesichtspunkts der Eigenschaft wird nachfolgend beschrieben.
Wenn, wie durch einen Pfeil in Fig. 10b gezeigt ist, der äußere Laufkranz 30 sich nach links in der Ansicht der Zeichnung dreht, nimmt der äußere Laufkranz 30 gleichzeitig eine axiale Kraft zu dem Zwischenelement 50 hin auf und somit gleiten die speichenartigen Unterelemente 53 des Zwischenelements 50 an den geneigten Ebenen 33 und steigen nach rechts in der Ansicht in der Zeichnung auf. Infolge dessen liegen die speichenartigen Unterelemente 53 des Zwischenelements 50 an den ersten Zähnen 32 des äußeren Laufkranzes 30 an der linken Seite in der Ansicht der Zeichnung an und der äußere Laufkranz 30 und das Zwischenelement 50 drehen sich einstückig nach links in der Ansicht in der Zeichnung. Bei dieser Gelegenheit können die ersten Zähne 32 des äußeren Laufkranzes 30 nicht an der Seite des inneren Laufkranzes 40 vorstehen über das Zwischenelement 50 hinaus, wie vorstehend angeführt ist, so dass die zweiten Zähne 42 an dem Zwischenelement 50 gleiten.
Somit dreht sich der äußere Laufkranz 30 ohne die Störung zwischen den ersten Zähnen 32 und den zweiten Zähnen 42. Deshalb wird kein Stoßgeräusch erzeugt.
Eine Drucklast bei dem Gleiten zwischen dem Zwischenelement 50 und den zweiten Zähnen 42 ist bestimmt durch die Last der Blattfeder 60 und die axiale Kraft des äußeren Laufkranzes 30 zu dem inneren Laufkranz 40 hin. Die axiale Kraft ist bei dieser Gelegenheit ausreichend klein. Darüber hinaus befindet sich der Freilauf OW1 bei dem Zustand der Eintauchschmierung, die die selbe Betriebsumgebung wie die bei einem herkömmlichen Axialmetalllager ist. Demgemäß treten Probleme, wie beispielsweise ein Fressen aufgrund der Reibung nicht auf.
Wenn, wie durch einen Pfeil in Fig. 10c angedeutet ist, der äußere Laufkranz 30 sich nach rechts in der Ansicht der Zeichnung dreht, gleiten die speichenartigen Unterelemente 53 des Zwischenelements 50 nach links in der Ansicht in der Zeichnung an den geneigten Ebenen 33 des äußeren Laufkranzes 30 aufgrund auch der axialen Kraft, die den äußeren Laufkranz 30 zu dem Zwischenelement 50 hindrängt. Schließlich liegen die speichenartigen Unterelemente 53 an den ersten Zähnen 32 an der rechten Seite in der Ansicht in der Zeichnung an. Infolge dessen stehen die ersten Zähne 32 an der Seite des inneren Laufkranzes 40 über das Zwischenelement 50 hinaus vor aufgrund dessen, dass die Höhe d2 von jedem ersten Zahn 32 größer als die Dicke d3 des Zwischenelements 50 ist. Folglich treten die ersten Zähne 32 und die zweiten Zähne 42 in Eingriff und der äußere Laufkranz 30 wird fixiert. Demgemäß ist der Stator 18 fixiert, um nicht drehbar zu sein.
Phasen der zweiten Zähne 42 des inneren Laufkranzes 40 und der speichenartigen Unterelemente 53 des Zwischenelements 50 sind so eingestellt, dass die ersten Zähne 32 und die zweiten Zähne 42 nicht in Eingriff sind bevor die speichenartigen Unterelemente 53 des Zwischenelements 50 an den ersten Zähnen 32 des äußeren Laufkranzes 30 anliegen.
Nach diesem Gesichtspunkt der Eigenschaft werden die Drehung (Leerlaufdrehung) und die Fixierung des Stators 18 gewechselt durch die Funktionen des Zwischenelements 50, das mit den Drehrichtungen des äußeren Laufkranzes 30 übereinstimmt. Während der Leerlaufdrehung stören sich keine Teile untereinander und somit wird kein Stoßgeräusch erzeugt.
Als nächstes wird ein zweiter Gesichtspunkt der Eigenschaft der vorliegenden Erfindung beschrieben.
Fig. 11 zeigt eine vertikale Schnittansicht der Skizze eines Drehmomentwandlers TC2, der mit einem Freilauf gemäß dem zweiten Gesichtspunkt der Eigenschaft der vorliegenden Erfindung ausgestattet ist.
Der Freilauf OW2 bei dem zweiten Gesichtspunkt der Eigenschaft umfaßt einen äußeren Laufkranz 130, einen inneren Laufkranz 140 und ein Zwischenelement 170. Bei dem Freilauf OW2 nach dem ersten Gesichtspunkt der Eigenschaft gleitet der äußere Laufkranz 30 in der axialen Richtung X und der Eingriff und das Lösen des Eingriffs zwischen den ersten Zähnen 32 des äußeren Laufkranzes 30 und den zweiten Zähnen 42 des inneren Laufkranzes 40 werden gewechselt durch die Funktionen des Zwischenelements 50, das mit den Drehungen des äußeren Laufkranzes 30 übereinstimmt. Im Gegensatz bei dem Freilauf OW2 nach dem zweiten Gesichtspunkt der Eigenschaft werden die Axialbewegungen des äußeren Laufkranzes 130 und des inneren Laufkranzes 140 gehemmt und der axiale Abstand zwischen dem äußeren Laufkranz 130 und dem inneren Laufkranz 140 wird konstant gehalten. Das heißt, dass sich ein Stator 118 nicht in der axialen Richtung des Drehmomentwandlers TC2 bewegt. Konkret werden die ersten Zähne 132 des äußeren Laufkranzes 130 und die zweiten Zähne 142 des inneren Laufkranzes 140 in Eingriff gebracht über das Zwischenelement 170 auf eine derartige Weise, dass das Zwischenelement 170 in Kontakt tritt mit sowohl den ersten Zähnen 132 als auch den zweiten Zähnen 142.
Die Bauweise des Drehmomentwandlers TC2 außer dem Freilauf OW2 ist die selbe wie nach dem ersten Gesichtspunkt der Eigenschaft und identische oder ähnliche Bauteile bei dem zweiten Gesichtspunkt der Eigenschaft sind mit Bezugszeichen oder Symbolen mit den selben beiden unteren Ziffern bezeichnet.
Fig. 12 zeigt eine Schnittansicht entlang einer Linie XII-XII von Fig. 11, während Fig. 13 eine Schnittansicht entlang einer Linie XIII-XIII von Fig. 12 zeigt.
Wie in Fig. 12 dargestellt ist, hat der äußere Laufkranz 130 im wesentlichen die selbe Konfiguration wie der äußere Laufkranz 130 bei dem ersten Gesichtspunkt der Eigenschaft und umfaßt die ersten Zähne 132 sowie geneigte Ebenen 133. Übrigens umfaßt der innere Laufkranz 140 die zweiten Zähne 142.
Der äußere Laufkranz 130 ist drehbar, aber in der axialen Richtung fixiert. Übrigens ist der innere Laufkranz 140 an einer stationären Welle 116 fixiert. Infolge dessen ist der axiale Abstand d zwischen dem äußeren Laufkranz 130 und dem inneren Laufkranz 140 konstant. Bei dieser Gelegenheit haben die ersten Zähne 132 und die zweiten Zähne 142 einen Abstand E in der axialen Richtung und sie stören sich nicht untereinander. Wie in Fig. 12 gezeigt ist, sind die ersten Zähne 132 und die zweiten Zähne 142 in Eingriff durch in Kontakt bringen des Zwischenelements 170 mit sowohl diesen Zähnen 132 als auch 142.
Das Zwischenelement 170 liegt in Kontakt mit einer der geneigten Ebenen 133 des äußeren Laufkranzes 130 über seine erste Kontaktfläche 171. Wie übrigens in Fig. 13 gezeigt ist, umfaßt das Zwischenelement 170 eine zweite Kontaktfläche 172, die in Kontakt mit dem inneren Laufkranz 140 liegt. Die erste Kontaktfläche 171 und die zweite Kontaktfläche 172 des Zwischenelements 170 sind durch ein Federelement 173 zwischen verbunden. Die erste Kontaktfläche 171 wird gegen die geneigte Ebene 133 gedrängt und die zweite Kontaktfläche 172 wird gegen den inneren Laufkranz 140 gedrängt durch das Federelement 173, demgemäß bewegt sich das Zwischenelement 170 an der geneigten Ebene 133 in Übereinstimmung mit der Bewegung des äußeren Laufkranzes 130.
Der Betrieb dieses Gesichtspunkts der Eigenschaft wird nachfolgend erläutert.
Wenn, wie durch einen Pfeil in Fig. 12 angedeutet ist, der äußere Laufkranz 130 sich in der Ansicht der Zeichnung nach rechts dreht, steigt das Zwischenelement 170 an der geneigten Ebene 133 des äußeren Laufkranzes 130 auf, bis es an dem ersten Zahn 132 an der rechten Seite anliegt. Bei dieser Gelegenheit liegt das Zwischenelement 170 auch an dem zweiten Zahn 142 des inneren Laufkranzes 140 an der linken Seite an. Somit werden die ersten Zähne 132 und die zweiten Zähne 142 über das Zwischenelement 170 in Eingriff gebracht und der äußere Laufkranz 130 wird fixiert, um nicht drehbar zu sein.
Übrigens wenn der äußere Laufkranz 130 sich in der umgekehrten Richtung (nämlich nach links) dreht, steigt das Zwischenelement 170 an der geneigten Ebene 133 ab.
Fig. 14 zeigt eine Schnittansicht ähnlich der Fig. 12, wobei diese Situation gezeigt ist. Des weiteren zeigt Fig. 15 eine Schnittansicht entlang der Linie XV-XV in Fig. 14.
Wenn, wie durch einen Pfeil in Fig. 14 angedeutet ist, der äußere Laufkranz 130 sich nach links dreht in der Ansicht der Zeichnung, steigt das Zwischenelement 170 nach rechts an der geneigten Ebene ab und liegt an dem ersten Zahn 132 an der linken Seite bei dem Zustand an, dass eine Reibungskraft an der zweiten Kontaktfläche 172 größer eingerichtet ist als an der ersten Kontaktfläche 171 im voraus. Bei dieser Gelegenheit ist die Höhe des ersten Zahns 132 größer als dieses Zwischenelement 170. Des weiteren ist der axiale Abstand d zwischen dem äußeren Laufkranz 130 und dem inneren Laufkranz 140 konstant und das Spiel des Abstands s ist definiert zwischen den ersten Zähnen 132 und den zweiten Zähnen 142. Deshalb stören sich die ersten Zähne 132 und die zweiten Zähne 142 nicht gegenseitig. Infolge dessen ist der äußere Laufkranz 130 frei von der Drehung, während er zwischen der zweiten Kontaktfläche 172 und der inneren Platte 140 gleitet und kein Stoßgeräusch erzeugt wird.
Nach dem ersten Gesichtspunkt der vorstehend beschriebenen Eigenschaft ist der äußere Laufkranz mit den geneigten Ebenen ausgebildet und gleitet axial zu dem inneren Lauf kranz hin. Es ist Verständlich, dass jedoch die geneigten Ebenen auch an der Seite des inneren Laufkranzes ausgebildet sein können. Alternativ ist es auch möglich, den inneren Laufkranz zu dem äußeren Laufkranz hin axial gleiten zu lassen. Die drängende Kraft des äußeren Laufkranzes oder des inneren Laufkranzes kann gut erreicht werden durch Anwenden eines Fluiddrucks oder mittels einer Wellenfeder.
Nach dem zweiten Gesichtspunkt der Eigenschaft können der äußere Laufkranz und der innere Laufkranz auch gut auf eine derartige Weise ausgetauscht werden, dass die geneigten Ebenen an der Seite des inneren Laufkranzes ausgebildet sind, wohingegen die zweite Kontaktfläche (an einer Seite ohne Neigung) in Kontakt gehalten wird mit dem äußeren Laufkranz. Hier bei dem Zustand, dass die Reibungskraft zwischen der zweiten Kontaktfläche und dem äußeren Laufkranz größer eingerichtet ist als die Reibungskraft zwischen der ersten Kontaktfläche und der geneigten Ebene im voraus, wird das Zwischenelement mitgenommen und an den geneigten Ebenen mit der Drehung des äußeren Laufkranzes bewegt. Somit kann eine ähnliche Wirkung erzielt werden.
Wie vorstehend beschrieben ist, kolidieren erfindungsgemäß keine Teile bei der Leerlaufbetriebsart eines Freilaufes, so dass das Auftreten des Erzeugens eines Stoßgeräusches wie nach dem Stand der Technik verhindert werden kann. Insbesondere gemäß dem Gesichtspunkt der Eigenschaft, wie er in Anspruch 5 definiert ist, wird ein Stator nicht in der axialen Richtung des Drehmomentwandlers verschoben, so dass eine Störung in der Umgebung des Stators nicht verursacht wird.
Bei dem Freilauf eines Drehmomentwandlers umfaßt ein äußerer Laufkranz (30 in Fig. 10a), der an der inneren Umfangsseite eines Stators montiert ist, um nicht drehbar zu sein, eine erste Seitenfläche (31), die mit ersten Zähnen (32) versehen ist. Ein innerer Laufkranz (40), der montiert ist an einer stationären Welle, um nicht drehbar zu sein, umfaßt eine zweite Seitenfläche (41), die der ersten Seitenfläche (31) gegenüber liegt und mit zweiten Zähnen (42) versehen ist. Mit der Drehung des äußeren Laufkranzes (30) werden die ersten Zähne (32) und die zweiten Zähne (42) in Eingriff gebracht und ausser Eingriff gebracht durch die Funktionen eines Zwischenelements (50), das sich entlang geneigter Ebenen (33) bewegt, die in der ersten Seitenfläche (31) ausgebildet sind. Somit wird ein Stoßgeräusch während der Freigabe des Freilaufs verhindert.

Claims

1. Mechanismus mit einem Drehmomentwandler (TC1) mit einem Pumpenrad (12), das einen Fluidstrom erzeugt, einem Turbinenläufer (14), der durch den Fluidstrom gedreht wird, einer stationären Welle (16), einem Stator (18), der angeordnet ist zwischen dem Pumpenrad (12) und dem Turbinenläufer (14), um eine Drehkraft von dem Fluidstrom aufzunehmen, und einer Freilaufvorrichtung (OW1) zum Verbinden des Stators (18) mit der stationären Welle (16), wenn der Stator (18) die Drehkraft der spezifischen Richtung von dem Fluidstrom aufnimmt, wobei die Freilaufvorrichtung (OW1) folgendes umfaßt:

einen äußeren Laufkranz (30), der an einer inneren Umfangsseite des Stators (18) montiert ist, um nicht drehbar zu sein relativ zu dem Stator (18) und der eine erste Seitenfläche (31) umfaßt senkrecht zu einer Achse des Drehmomentwandlers (TC1), wobei die erste Seitenfläche (31) mit ersten Zähnen (32) ausgebildet ist;

einen inneren Laufkranz (40), der montiert ist an der äußeren Umfangsseite der stationären Welle (16), um nicht drehbar zu sein relativ zu der stationären Welle (16) und der eine zweite Seitenfläche (41) gegenüberliegend zu der ersten Seitenfläche (31) des äußeren Laufkranzes (30) umfaßt, wobei die zweite Seitenfläche (41) mit zweiten Zähnen (42) ausgebildet ist, die die Drehung des äußeren Laufkranzes (30) in einer Richtung hemmen können durch Kämmen mit den ersten Zähnen (32);

gekennzeichnet durch

ein Zwischenelement (50), das zwischen der ersten und zweiten Seitenfläche (31, 41) zwischengesetzt ist, um drehbar zu sein relativ zu beiden Seitenflächen (31, 41);

eine Drängeinrichtung (60), die zumindest einem Element aus dem äußeren Laufkranz (30) oder dem inneren Laufkranz (40) eine drängende axiale Kraft erteilt; und

geneigte Ebenen (33), die entweder an der ersten Seitenfläche (31) des äußeren Laufkranzes (30) oder der zweiten Seitenfläche (41) des inneren Laufkranzes (40) ausgebildet sind;

wobei die Drehung des äußeren Laufkranzes (30) in der einen Richtung auf eine derartige Weise gehemmt ist, dass die ersten Zähne (32) und die zweiten Zähne (42) nahe gebracht werden und in Eingriff gebracht werden über ein Gleiten des Zwischenelements (50) mit der drängenden axialen Kraft in der anderen Richtung entlang den geneigten Ebenen (33), wobei die andere Richtung umgekehrt zu der einen Richtung ist; und

wobei eine Drehung des äußeren Laufkranzes (30) in der anderen Richtung auf eine derartige Weise ermöglicht ist, dass die ersten Zähne (32) und die zweiten Zähne (42) voneinander weggehalten werden und ausser Eingriff gebracht werden über ein Gleiten des Zwischenelements (50) selbst in der einen Richtung entlang den geneigten Ebenen (33).

2. Mechanismus nach Anspruch 1, wobei das Zwischenelement (50) zwei ringförmige Unterelemente (52, 51) und speichenartige Unterelemente (53) umfaßt, die die ringförmigen Unterelemente (52, 51) mit dazwischen definierten Langlöchern (54) verbinden; und

wobei die zweiten Zähne (42) des inneren Laufkranzes (40) und die speichenartigen Unterelemente (53) des Zwischenelements (50) so eingestellt sind, dass ein Eingriff der ersten Zähne (32) und der zweiten Zähne (42) verhindert wird bevor die speichenartigen Unterelemente (53) an den ersten Zähnen (32) anliegen.

3. Mechanismus nach Anspruch 1, wobei die drängende axiale Kraft der Drängeinrichtung (60) durch eine Blattfeder erzielt wird.

4. Mechanismus nach Anspruch 1, wobei die drängende axiale Kraft der Drängeinrichtung (60) durch Fluiddruck erzielt wird.

5. Mechanismus mit einem Drehmomentwandler (TC2) mit einem Pumpenrad (112), das einen Fluidstrom erzeugt, einem Turbinenläufer (114), der gedreht wird durch den Fluidstrom, einer stationären Welle (116), einem Stator (118), der angeordnet ist zwischen dem Pumpenrad (112) und dem Turbinenläufer (114), um eine drehende Kraft von dem Fluidstrom aufzunehmen, und einer Freilaufvorrichtung (OW2) zum Verbinden des Stators (118) mit der stationären Welle (116), wenn der Stator (118) die drehende Kraft der spezifischen Richtung von dem Fluidstrom aufnimmt, wobei die Freilaufvorrichtung (OW2) folgendes aufweist:

einen äußeren Laufkranz (130), der in einer inneren Umfangsseite des Stators (118) montiert ist, um nicht drehbar zu sein gegenüber dem Stator (118), und der eine erste Seitenfläche (131) senkrecht zu einer Achse des Drehmomentwandlers (TC2) umfaßt, wobei die erste Seitenfläche (131) mit ersten Zähnen (132) ausgebildet ist;

einen inneren Laufkranz (140), der an einer äußeren Umfangsseite der stationären Welle (116) montiert ist, um nicht drehbar zu sein gegenüber der stationären Welle (116), und der eine zweite Seitenfläche (141) umfaßt, die sich gegenüber der ersten Seitenfläche (131) des äußeren Laufkranzes (130) mit einem vorgegebenen dazwischen gehaltenen Abstand befindet, wobei die zweite Seitenfläche (141) mit zweiten Zähnen (142) ausgebildet ist;

gekennzeichnet durch

ein Zwischenelement (170), das zwischengesetzt ist zwischen der ersten und zweiten Seitenfläche (131, 141), um drehbar zu sein gegenüber beiden Seitenflächen (131, 141), und

geneigte Ebenen (133), die entweder an der ersten Seitenfläche (141) des äußeren Laufkranzes (130) oder an der zweiten Seitenfläche (141) des inneren Laufkranzes (140) ausgebildet sind;

wobei eine Drehung des äußeren Laufkranzes (130) in eine Richtung gehemmt ist auf eine derartige Weise, das das Zwischenelement (170) in der anderen Richtung entlang den geneigten Ebenen (133) gleitet bis es in Kontakt tritt mit sowohl den ersten Zähnen (131) als auch den zweiten Zähnen (142), wobei die andere Richtung der einen Richtung entgegengesetzt ist; und

wobei eine Drehung des äußeren Laufkranzes (130) in der anderen Richtung auf eine derartige Weise ermöglicht ist, dass das Zwischenelement (170) in einer Richtung entlang den geneigten Ebenen (133) gleitet bis es von entweder den ersten Zähnen (132) oder den zweiten Zähnen (142) weg kommt.

6. Mechanismus nach Anspruch 5, wobei die erste Seitenfläche (131) des äußeren Laufkranzes (130) mit geneigten Ebenen (133) ausgebildet ist; wobei das Zwischenelement (170) eine erste Kontaktfläche (171) umfaßt, die in Kontakt mit einer der geneigten Ebenen (133) liegt, und wobei eine zweite Kontaktfläche (172) in Kontakt liegt mit dem inneren Laufkranz (140); und wobei eine Reibungskraft zwischen der zweiten Kontaktfläche (172) und dem inneren Laufkranz (140) größer eingerichtet ist als eine Reibungskraft zwischen der ersten Kontaktfläche (171) und dem äußeren Lauf kranz (130).

7. Mechanismus nach Anspruch 5, wobei die zweite Seitenfläche (141) des inneren Laufkranzes (140) mit den geneigten Ebenen ausgebildet ist; wobei das Zwischenelement eine erste Kontaktfläche umfaßt, die in Kontakt liegt mit einer der geneigten Ebenen, und wobei eine zweite Kontaktfläche in Kontakt liegt mit dem äußeren Laufkranz; und wobei eine Reibungskraft zwischen der zweiten Kontaktfläche und dem äußeren Laufkranz größer eingerichtet ist als eine Reibungskraft zwischen der ersten Kontaktfläche und dem inneren Laufkranz.