(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定ケーシングと回転入力エレメントとを有する伝動装置と共に用いる流体力学的なトルクコンバータであって、
回転ケーシングと、
前記回転ケーシング内に収容され、前記回転ケーシングによって回転可能なポンプと、
前記回転ケーシング内の回転タービン構成部品及び少なくとも１つの回転ステータ構成部品と、
時計回り及び反時計回り方向に回転可能であって、前記回転入力エレメントにトルクを伝達するように構成された出力装置と、
前記方向の一方に前記出力装置を回転するために前記構成部品の一方と前記出力装置を接続するように構成された第１の接続手段と、
前記方向の他方に前記出力装置を回転するために前記構成部品の他方と前記出力装置を接続するように構成された第２の接続手段と、
形状係合結合部と、を備え、
前記接続手段の少なくとも１つは、（ａ）前記出力装置と共に回転可能であり、軸方向に移動可能に前記出力装置を取り囲むハブと、（ｂ）係合状態において対応する前記構成部品と前記ハブとの間でトルクを伝達するように構成された少なくとも１つの係合及び係合離脱可能なクラッチとを含み、前記形状係合結合部は、前記ハブと前記固定ケーシングとの間において係合及び係合離脱可能な形状係合結合部であって、前記固定ケーシングに設けられた第１の歯と、前記ハブに設けられ、前記形状係合結合部が係合状態において前記第１の歯と結合するように構成された第２の歯とを備える、ことを特徴とする、流体力学的なトルクコンバータ。
【請求項２】
前記少なくとも１つの係合及び係合離脱可能なクラッチは、該クラッチの係合離脱状態において、前記出力装置に対して相対的に、前記対応する構成部品を回転可能にする、請求項１記載のトルクコンバータ。
【請求項３】
前記少なくとも１つのクラッチは形状係合クラッチである、請求項１記載のトルクコンバータ。
【請求項４】
前記少なくとも１つのクラッチは噛合いクラッチである、請求項３記載のトルクコンバータ。
【請求項５】
流体力学的なトルクコンバータであって、
回転ケーシングと、
前記回転ケーシング内に収容され、前記回転ケーシングによって回転可能なポンプと、
前記回転ケーシング内に設けられた回転タービン及び少なくとも１つのステータと、
時計回り及び反時計回り方向に回転可能な回転出力装置と、
前記方向の一方に前記出力装置を回転するために前記タービンと前記出力装置を接続する第１の接続手段と、
前記方向の他方に前記出力装置を回転するために前記少なくとも１つのステータと前記出力装置を接続する第２の接続手段と、
前記トルクコンバータが使用される、固定ケーシングと前記出力装置からトルクを受け取るように構成された回転入力エレメントとを有する伝動装置の前記固定ケーシングと前記タービンとの間の分離可能な形状係合結合部と、
前記少なくとも１つのステータと前記固定ケーシングとの間の分離可能な形状係合結合部と、を備え、
前記第１の接続手段は、前記出力手段と共に回転可能であり、軸方向に移動可能に前記出力装置を取り囲む第１のハブを備え、前記第２の接続手段は、前記出力装置と共に回転可能であり、軸方向に移動可能に前記出力装置を取り囲む第２のハブを備え、前記トルクコンバータは、前記一方の方向に回転するために前記第１のハブを介して前記出力装置が前記タービンに接続される第１の作動モードと、前記他の方向に回転するために前記第２のハブを介して前記出力装置が前記少なくとも１つのステータに接続される第２の作動モードとを有する、ことを特徴とする、流体力学的なトルクコンバータ。
【請求項６】
前記出力装置が前記タービン及び前記少なくとも１つのステータから分離される第３の作動モードを有する、請求項５記載のトルクコンバータ。
【請求項７】
前記トルクコンバータの前記第１の作動モードにおいて、前記タービンと前記出力装置との間においてトルクを伝達するように構成された少なくとも１つの係合及び係合離脱可能なクラッチを更に備える、請求項５記載のトルクコンバータ。
【請求項８】
前記第１のハブは、前記少なくとも１つのクラッチからトルクを受け取るように構成されており、前記第１の接続手段は、前記第１のハブと前記出力装置との間においてトルクを伝達するように構成された形状係合結合部を更に備える、請求項７記載のトルクコンバータ。
【請求項９】
前記トルクコンバータの前記第２の作動モードにおいて、前記少なくとも１つのステータと前記出力装置との間でトルクを伝達するように構成された少なくとも１つの係合及び係合離脱可能なクラッチを更に備える、請求項５記載のトルクコンバータ。
【請求項１０】
前記第２のハブは、前記少なくとも１つのクラッチからトルクを受け取るように構成されており、前記第２の接続手段は、前記第２のハブと前記出力装置との間においてトルクを伝達するように構成された形状係合結合部を更に備える、請求項９記載のトルクコンバータ。
【請求項１１】
前記接続手段の少なくとも１つが、互いに噛合い及び噛合い離脱するように移動可能な歯を備える、請求項５記載のトルクコンバータ。
【請求項１２】
前記第１の接続手段は、前記第１のハブと前記タービンを接続し、前記第１のハブから前記タービンを分離するように構成された少なくとも１つの係合及び係合離脱可能なクラッチを更に備えることを特徴とする、請求項５記載のトルクコンバータ。
【請求項１３】
前記第２の接続手段は、前記第２のハブと前記少なくとも１つのステータを接続し、前記第２のハブから前記少なくとも１つのステータを分離するように構成された少なくとも１つの係合及び係合離脱可能なクラッチを更に備える、請求項５記載のトルクコンバータ。
【請求項１４】
流体力学的なトルクコンバータであって、
所定の軸に関して回転可能なケーシングと、
前記ケーシング内のポンプと、
前記ケーシング内において回転可能なタービンと、
前記ケーシング内において回転可能な少なくとも１つのステータと、
前記ケーシング内の回転出力装置と、
前記出力装置と共に回転可能であり、軸方向に移動可能に前記出力装置を取り囲む第１及び第２のハブと、
第１の方向に前記出力装置を回転するために前記第１のハブと前記タービンを分離可能に接続する手段と、
前記第１の方向と逆の第２の方向に前記出力装置を回転するために前記第２のハブと前記少なくとも１つのステータを分離可能に接続する手段と、
前記第１のハブが前記タービンからトルクを受け取り可能な第１の位置、及び前記第２のハブが前記少なくとも１つのステータからトルクを受け取り可能な第２の位置を含む複数の位置間において、前記出力装置の軸方向に前記ハブを移動する手段と、
前記トルクコンバータが使用される伝動装置の固定ケーシングに前記タービン及び前記少なくとも１つのステータのいずれか一方を分離可能に固定する形状係合結合手段と、を備えることを特徴とする、流体力学的なトルクコンバータ。
【請求項１５】
前記ハブを互いに回転可能に連結する手段を更に備える、請求項１４記載のトルクコンバータ。
【請求項１６】
前記出力装置の軸方向に前記ハブを移動する手段は、前記ハブの少なくとも１つを含む往復運動可能なピストンを有する少なくとも１つの流体作動式モータを備える、請求項１４記載のトルクコンバータ。
【請求項１７】
流体力学的なトルクコンバータであって、
所定の軸に関して回転可能なケーシングと、
前記ケーシング内のポンプ、タービン、及びステータと、
前記ケーシングと同軸の第１及び第２のハブと、
前記ハブと共に回転可能であって、前記ケーシングと同軸の回転出力装置と、
時計回り及び反時計回り方向の一方に前記出力装置を回転するために前記タービンと前記第１のハブを分離可能に接続する第１の接続手段と、
前記時計回り及び反時計回り方向の他方に前記出力装置を回転するために前記ステータと前記第２のハブを分離可能に接続する第２の接続手段と、
１つが前記第１のハブが前記ケーシングの回転運動を共用する位置であり、他の１つが前記ハブの他方が前記ケーシングの回転運動を共有する位置である複数の位置間において、前記ケーシングの軸方向に前記ハブを移動する手段と、
前記トルクコンバータが使用される伝動装置の固定ケーシングに前記タービン及び前記ステータのいずれか一方を分離可能に固定する形状係合結合手段と、を備えることを特徴とする、流体力学的なトルクコンバータ。
【請求項１８】
前記第１の接続手段は、前記出力装置と共に回転可能であり、軸方向に移動可能に前記出力装置を取り囲むハブと、係合状態において対応する前記構成部品と前記ハブとの間でトルクを伝達するように構成された少なくとも１つの係合及び係合離脱可能なクラッチとを含み、前記第２の接続手段は、前記第１の接続手段と共通の前記ハブと、係合状態において対応する前記構成部品と前記ハブとの間でトルクを伝達するように構成された少なくとも１つの係合及び係合離脱可能なクラッチとを含み、前記ハブは、前記出力装置と共に回転可能であり、軸方向に移動可能な第１のハブと、前記固定ケーシングに対して相対回動不能であり、軸方向に移動可能な第２のハブとを備え、前記第２のハブが前記第２の歯を有する、請求項１〜４のいずれか１項記載のトルクコンバータ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、駆動ユニットによって駆動可能なポンプ羽根車、タービン羽根車及び案内羽根車を収容するケーシングを有する流体力学的なトルクコンバータに関する。
【０００２】
【従来の技術】
上記形式の流体力学的なトルクコンバータは既に公知である。このようなトルクコンバータは、例えば自動化された車両伝動装置において使用される。この伝動装置においては、伝動装置側の切換えエレメントが個々の前進及び後進走行段を切換えかつ流体力学的なトルクコンバータが伝動装置入力回転数とモータ回転数との間の回転数補償のために及び場合によってはトルク増大のために始動エレメントとして用いられる。
【０００３】
従来の車両自動伝動装置は、前進走行段と後進走行段との切換えが伝動装置内部の伝動段によって実現されるように、構成されている。このことは例えば、遊星歯車伝動装置段によって行われる。これによって、極めて多数の付加的な構成部材並びに高額の製作費用及び組立費用が必要になる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、出力エレメントの回転方向の切換えを行うことができるような流体力学的なトルクコンバータを提供することにある。同様に本発明の課題は、燃料を節約した車両運転を行うことができるような流体力学的なトルクコンバータを提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記課題は本発明によれば、タービン羽根車又は案内羽根車が、被駆動エレメントの回転方向を逆転するために、交互に被駆動エレメントに結合可能でかつ被駆動エレメントから解離可能であることによって、解決された。
【０００６】
更に前記課題は、駆動ユニットによって駆動可能なポンプ羽根車、タービン羽根車及び案内羽根車を収容するケーシングと、被駆動エレメントとを有する流体力学的なトルクコンバータにおいて、第１の運転状態において被駆動エレメントの第１の回転方向を選択するためにタービン羽根車が被駆動エレメントに結合可能でありかつ第２の運転状態において被駆動エレメントの第２の回転方向を選択するために案内羽根車が被駆動エレメントに結合可能であることによって、解決された。
【０００７】
【発明の効果】
このような運転状態の切換えによって、トルクコンバータの被駆動エレメントの回転方向を目的通り切換えることができる。この場合、案内羽根車又はタービン羽根車が被駆動エレメントに直接又はハブを間挿して結合されている場合には、案内羽根車又はタービン羽根車のような別のエレメントを切換え又は結合するための種々の解決策が得られる。このことに関しては以下に記述する。
【０００８】
第３の運転状態で、タービン羽根車並びに案内羽根車が被駆動エレメントに結合されないと、有利である。この場合、タービン羽根車並びに案内羽根車はほぼ自由に回転可能である。それというのも、被駆動軸又はフリーホイルによって伝動装置ケーシングに結合されないからである。このことは、比較的僅かな燃料消費及び同時に僅かなエミッションが得られる結合されない運転状態に相応する。伝動装置のニュートラル位置に相応するこの運転状態では、駆動側のトルクは伝達されない。しかし同様に、案内羽根車及び／又はタービン羽根車を伝動装置ケーシングに連結することもできる。この場合同様に、被駆動方向でトルクは伝達されない。
【０００９】
更に、タービン羽根車が、切換え可能なクラッチを用いて被駆動エレメントにトルクを伝達するように結合可能であると、有利である。この場合、トルクはタービン羽根車から切換え可能なクラッチを介して被駆動エレメントに伝達される。この場合クラッチは、形状係合式のクラッチ、例えば噛合いクラッチ又は摩擦結合式のクラッチとして構成できる。同様に、形状係合式のクラッチに前置して同期化装置を配置することもできる。クラッチ、例えば摩擦結合式のクラッチ又は同期化装置を介して、切換え過程の際にも回転数補償を行うことができる。
【００１０】
この場合、案内羽根車が、切換え可能なクラッチを用いて被駆動エレメントにトルクを伝達するように結合可能であると、有利である。クラッチのために、ほぼ上記記述が該当する。
【００１１】
同様に、切換え可能なクラッチと被駆動エレメントとの間に、ハブが間挿されていて、かつ、該ハブが、形状係合式の結合手段、例えば噛合い歯及び対応噛合い歯を介して被駆動エレメントにトルクを伝達するように結合可能であると、有利である。噛合い歯及び対応噛合い歯は、例えばスプライン噛合い歯である。
【００１２】
同様に、タービン羽根車が、切換え可能なクラッチを用いてハブにトルクを伝達するように結合可能であり、該ハブが、形状係合式の結合手段を介して伝動装置ケーシングに結合可能であると、有利である。
【００１３】
更に、案内羽根車が、切換え可能なクラッチを用いてハブにトルクを伝達するように結合可能であり、該ハブが、形状係合式の結合手段を介して伝動装置ケーシングに結合可能であると、有利である。
【００１４】
更に、トルクを伝達する結合手段がクラッチによって接続されないことにより、案内羽根車及び／又はタービン羽根車が自由に回転可能であると、有利である。
【００１５】
更に、切換え可能なクラッチが、ハブにトルクを伝達するように結合可能であり、該ハブが、形状係合式の結合手段、例えば噛合い歯及び対応噛合い歯を介して伝動装置ケーシングに結合可能であると、有利である。
【００１６】
同様に、切換え可能なクラッチの少なくとも１つが、形状係合式のクラッチ、例えば噛合いクラッチであると、有利である。別の構成では、切換え可能なクラッチの少なくとも１つが、摩擦クラッチであると、有利である。
【００１７】
【発明の実施の形態】
第１図では、流体力学的なトルクコンバータを半分の区分で概略的に図示しており、この場合トルクコンバータの下側半部は図示されていない。トルクコンバータ１は、軸線Ｉ−Ｉを中心として回転可能でありかつケーシング２を有していて、このケーシングは、内燃機関（図示せず）のクランク軸に駆動結合されている。従って、内燃機関はケーシング２を駆動する。トルクコンバータ１のケーシング２は、ポンプ羽根車３（ポンプインペラ）を収容していて、このポンプ羽根車３は、ケーシング２と回動不能に構成されている。
【００１８】
更にポンプ羽根車３は結合エレメント４を介して、ポンプ羽根車３を伝動装置ケーシング７に対して回転可能に支承しかつシールする軸受け５及びシール６に結合されている。ポンプ羽根車３とモータ側のケーシング壁２ａとの間の空間領域には、タービン羽根車（タービンランナ）８及び案内羽根車（ステータ）１１が収容されている。
【００１９】
タービン羽根車８は、結合エレメント１０により切換え可能なクラッチ１３を介してタービン羽根車ハブ１２に結合される（第１図で図示）。更に、タービン羽根車８を切換え可能なクラッチ１４を介して案内羽根車ハブ１５に結合できる結合エレメント９が設けられている。第１図の実施例では、クラッチ１４はトルク伝達のために接続されない。
【００２０】
案内羽根車１１は、結合エレメント１６，１７により切換え可能なクラッチ１８，１９を介してタービン羽根車ハブ１２又は案内羽根車ハブ１５に結合されるか又はこれと結合解除される。案内羽根車ハブ１５は、クラッチ１４を介して噛合い歯２０によりケーシング７に回動不能に結合される。タービン羽根車ハブ１２は、形状係合式の結合部材、例えば対応噛合い歯との噛合い歯を介して被駆動エレメント２２、例えば伝動装置入力軸に結合されている。
【００２１】
第１図ではタービン羽根車は切換え可能なクラッチ１３を介して伝動装置入力軸に結合されている。案内羽根車は自由回転可能に切換えられている。この運転領域において、つまり前進回転方向で、流体力学的なトルクコンバータは連結領域で運転される、即ち、案内羽根車がトルクなしにトルクコンバータの流体流内で回転する。この運転領域では、回転数比ｖは連結点における回転数比ｖkupp よりも大きい。回転数比は、ポンプ回転数ｖpump 対タービン回転数ｖturb の比を表す。
【００２２】
更に、タービン羽根車８と案内羽根車１１とケーシング壁２ａとの間の空間領域２５には、コンバータロックアップクラッチ（図示せず）を設けることができる。このクラッチは、クラッチが連結された場合に、ケーシング２と被駆動軸２２との間の摩擦結合式の結合を生ぜしめる。
【００２３】
軸受け２６は、ほぼ回動不能な軸１５に対して回転可能な軸１２を支承する。
【００２４】
クラッチ１３，１４，１８及び／又は１９は、機械的及び／又は液力的に作動可能であるか又は切換え可能である。このために制御ユニット３０が用いられ、この制御ユニット３０は、制御ユニット３０によって処理される入力信号３３を得る。制御ユニット３０は、クラッチの連結状態又は作動行程を制御するためにアクチュエータ３１，３２を制御する出力信号を発生する。このことは、圧力媒体で作動可能なアクチュエータ又は機械的なアクチュエータによって、例えば電気モータによって行われる。
【００２５】
第２図では、トルクコンバータをトルク増大の運転領域で図示している。タービン羽根車８は、クラッチ１３を介してタービン羽根車ハブ１２に回動不能に結合されていて、この場合、タービン羽根車ハブ１２は噛合い歯２１を介して被駆動軸２２、例えば被駆動エレメントに結合されている。案内羽根車１１は、切換え可能なクラッチ１９を介して案内羽根車ハブ１５に回動不能に結合されていて、この案内羽根車ハブ１５は同時に、噛合い歯２０によりケーシング７に回動不能に結合されている。
【００２６】
同様に前進回転方向に接続されているこの運転領域では、トルクコンバータはトルクを増大する領域で回動不能な案内羽根車１１によって作動される。この運転領域では、つまり、前進回転方向では、流体力学的なトルクコンバータは変換領域で作動される、即ち、案内羽根車は伝動装置ケーシングに対して回動不能である。この領域では、回転数比ｖは連結点における回転数比ｖkupp よりも小さい。
【００２７】
第３図では、トルクコンバータをトルク変換する後進回転方向の運転領域で図示している。タービン羽根車８は、結合エレメント９によりクラッチ１４を介して案内羽根車ハブ１５に回動不能に結合されていて、この場合、案内羽根車ハブ１５は、噛合い歯２０によって伝動装置ケーシングに回動不能に結合されている。案内羽根車１１は、切換え可能なクラッチ１８を介してタービン羽根車ハブ１２に回動不能に結合されている。タービン羽根車ハブ１２は、形状係合式の結合エレメント２１を介して被駆動軸２２に結合されている。
【００２８】
同様に後進回転方向に接続されているこの運転領域では、トルクコンバータはトルクを増大する領域で回動不能なタービン羽根車８によって作動される。この運転領域、つまり後進回転方向では、流体力学的なトルクコンバータは変換領域で作動される、即ち、タービン羽根車は伝動装置ケーシングに対して回動不能である。この領域では、回転数比ｖは連結点における回転数比ｖkupp よりも小さい。
【００２９】
第１図、第２図及び第３図では、それぞれ別の運転条件下で同じ流体力学的なトルクコンバータを図示している。この場合、個々の運転条件を切換えるために、ハブ１２，１５は軸方向でシフトされる。この場合、それぞれの形状係合式のクラッチが切換えられるか又は連結又は連結解除される。
【００３０】
ハブ１２及びハブ１５のシフトによって第３図で図示の状態が得られる。タービンはハブ１２に結合されずしかも案内羽根車はハブ１５に結合されない。案内羽根車１１は形状結係合式のクラッチ１８、例えば噛合いクラッチを介して及びスプラインクラッチを介して伝動装置入力軸に結合されている。
【００３１】
クラッチ切換え時に１つの運転状態から別の運転状態への一様なしかもできるだけ衝撃のない移行を達成するために、個々の構成部材の回転数差を補償する同期化手段を設けることができる。
【００３２】
第４図では、例えば薄板成形部材から形成されたケーシング１０２を有する流体力学的なトルクコンバータ１０１が図示されている。ケーシングはほぼ、領域１０２ｃで互いにシールされて結合されている２つの半割シェル１０２ａ，１０２ｂから形成されている。結合は例えば溶接によって行われる。トルクコンバータのケーシングは領域１０４を介して、伝動装置ケーシング１０７に対して軸受け１０５及びシール１０６によって回動可能に支承及びシールされている。
【００３３】
ケーシング１０２の内部には、ポンプ羽根車１０３、タービン羽根車１０８及び案内羽根車１１１が収容されている。更に、コンバータロックアップクラッチ１０５が、モータ側のケーシング壁１０２ａとタービン羽根車１０８との間の空間領域に収容されている。ポンプ羽根車１０３は有利には、ケーシング１０２に回動不能に結合されるか又はケーシング１０２と一体に構成されている。ケーシング１０２は、駆動モータ（図示せず）によって回転可能でかつ駆動可能である。ポンプ羽根車の回転によって、ケーシング内の流体は流体流に変換されるので、流体流によってタービン羽根車１０８及び／又は案内羽根車１１１が駆動される。
【００３４】
タービン羽根車１０８のタービン羽根車シェル１０８ａは、結合部材１１４、例えばリベットエレメントによって両構成部材１１３ａ，１１３ｂから成るタービン羽根車脚１１３に回動不能に結合されている。タービン羽根車脚１１３は、出力エレメント１１２によって回転可能に支持されかつ支承されている。このことは、タービン羽根車脚１１３の半径方向内側の領域の一部を介して行われ、この領域は、出力エレメント１１２の軸方向に突出する領域１１２ａに回転可能に係合している。
【００３５】
軸方向に突出する領域１１２ａは、半径方向外側の縁部領域に滑り面を有していて、この滑り面にはタービン羽根車脚１１３ａが回転可能に支承されている。従って、タービン羽根車は出力エレメント１１２に回転可能に支承されている。トルクコンバータ１０１の出力エレメント１１２は、内歯１１２ｂを介して伝動装置入力軸１１５の外歯１１５ａにトルクを伝達するように回動不能に結合されていて、この場合、伝動装置入力軸は半径方向内側で出力エレメントに受容されている。
【００３６】
ケーシング１０２は、トルクコンバータ１０１をセンタリングするために用いられるピン１０２ｄを有している。
【００３７】
装置はニュートラル運転状態を占めており、この場合、案内羽根車及びタービン羽根車は自由回転しかつ被駆動軸１１２は駆動されない。
【００３８】
軸方向にシフト可能にしかも回転可能に支承されていてかつ噛合い歯対偶、例えば外歯／内歯を介して出力エレメント１１２に回動不能に結合されているタービン羽根車ハブ１２０を介して、タービン羽根車脚１１３と出力エレメント１１２との回動不能な結合が生ぜしめられかつ再び解除せしめられる。
【００３９】
タービン羽根車１０８は、半径方向内側に位置する内歯を備えた別の第２のタービン羽根車脚１３０を有している。タービン羽根車１０８は、結合手段１３１、例えば結合円錐を介して結合手段１３２、例えばリベットエレメントにより第２のタービン羽根車脚１３０に回動不能に結合されている。結合円錐１３１は、コンバータトーラス内部で流体を貫流させるための開口１３１ａを有していて、この場合、開口は有利には流体の流れ経路領域に設けられている。結合円錐は個々の補強部材よって形成することもできる。
【００４０】
伝動装置ケーシングに対して軸方向にシフト可能にしかも回動不能に配置されかつ支承された案内羽根車ハブ１４０は、外歯を介して案内羽根車ハブ１４０と第２のタービン羽根車脚１３０との間の回動不能な結合を生ぜしめかつ再び解除せしめる。これによって、タービン羽根車は伝動装置ケーシングに対して回動不能に保持される。
【００４１】
案内羽根車１１１は、内歯を備えた案内羽根車脚１６０を有している。案内羽根車脚１６０の内歯は、タービン羽根車ハブ１２０の外歯によって回動不能に結合される。これによって、案内羽根車１１１は、出力エレメント１１２に回動不能に結合される。この結合は目的通り再び解除可能である。案内羽根車脚１６０の内歯は、案内羽根車ハブの外歯によって回動不能に結合される。これによって、案内羽根車は伝動装置ケーシングに回動不能に結合される。この結合は目的通り再び解除可能である。
【００４２】
案内羽根車ハブ１４０とタービン羽根車ハブ１２０との間には、両ハブの軸方向位置を互いに連結する軸受け１７０が設けられている。この場合、案内羽根車ハブは伝動装置ケーシングに回動不能に連結されかつタービン羽根車ハブは回転可能に支承されている。
【００４３】
案内羽根車ハブ１４０はピストンとして構成されているので、ピストンを制御して圧力媒体により負荷することによって、ハブ１２０，１４０に対する案内羽根車及びタービン羽根車脚の所望の結合又は連結解除のために、両ハブ１２０，１４０を軸方向でシフトすることができる。
【００４４】
第６図ではコンバータロックアップクラッチが図示されている。
【００４５】
第５図では、第４図の一区分を拡大して図示している。タービン羽根車１０８のタービン羽根車シェル１０８ａは、リベット結合部材を介してタービン羽根車脚１１３の両部分１１３ａ，１１３ｂに結合されている。部分１１３ａは、半径方向内側の領域で出力エレメント１２によって支持されかつ回転可能に支承されている。部分１１３ｂは半径方向内側の領域で、タービン羽根車ハブ１２０の外歯１２１と噛合い係合する内歯１１３ｃを有している。この噛合い係合は、タービン羽根車ハブ１２０の軸方向のシフトによって行われる。
【００４６】
タービン羽根車ハブ１２０がタービン羽根車脚１１３にも案内羽根車脚１６０にも噛合い係合により回動不能に結合されない図示の位置から出発して、タービン羽根車ハブ１２０が右向きにモータの方向にシフトした場合にはまず、噛合い歯を介してタービン羽根車ハブに結合される同期化リング１２５がタービン羽根車脚の方向に移動する。これによって、同期化リング１２５の半径方向外側の円錐形の摩擦面が軸方向の環状領域１２６を負荷し、この環状領域は矢張り同期化リング１２５の摩擦面を負荷する。
【００４７】
摩擦係合によってタービン羽根車脚１１３とタービン羽根車ハブとの間の回転数差が同期化されかつほぼ同じ回転数で外歯１２１がタービン羽根車脚の内歯１１３ｃに係合する。形状係合が達成されしかもタービン羽根車はタービン羽根車ハブにひいては内歯１２２及び出力エレメントの外歯１１２ｃを介して伝動装置入力軸にトルクを伝達するように結合される。
【００４８】
タービン羽根車ハブ１２０が図示の位置から伝動装置ケーシング１０７の方向に軸方向左向きにシフトした場合には、同期化リング１６１，１６２の同期化対偶が摩擦係合する。これによって、リング１６１と回動不能に結合されるため、案内羽根車及び案内羽根車脚の回転数とタービン羽根車ハブの回転数とが適応される。このような適応がほぼ達成された場合に初めて、タービン羽根車ハブ１２０の外歯１２１が案内羽根車脚の内歯１６５に係合しかつ案内羽根車とタービン羽根車ハブとの間の回動不能な結合を生ぜしめる。
【００４９】
案内羽根車ハブの軸方向運動にタービン羽根車ハブ１２０の軸方向運動を連結することによって、案内羽根車１１１とタービン羽根車ハブ１２０とを結合するためにタービン羽根車ハブ１２０が左向きに移動した場合には、タービン羽根車１０８はタービン羽根車脚１３０を介して案内羽根車ハブ１４０に結合される。この場合、タービン羽根車の回転数がほぼゼロにまで制動されかつ案内羽根車ハブの外歯１４１がタービン羽根車脚１３０の内歯１３５に係合できるまで、まず同期化リング１４２がリング１４３の摩擦面を負荷しかつ対応摩擦面が同期化リングの摩擦面を負荷する。
【００５０】
リング１４４，１４２はほぼ回動不能でありかつリング１４３の互いに向かい合って位置する両摩擦面はタービン羽根車１０８に回動不能に例えば形状係合式に結合される。従って、同期化のために２つの摩擦面及び対応摩擦面が作用する。このことは、リング１２７，１２５，１２６によるタービン羽根車の同期化のためにも該当する。同期化リング１２５，１２７は、形状係合式の結合により回動不能に結合される。
【００５１】
タービン羽根車ハブ１２０が右向きに移動した場合には、案内羽根車ハブ１４０も右向きに移動する。これによって、同期化リング１６３，１６４の摩擦面が摩擦接触しかつ案内羽根車脚及び案内羽根車ハブの回転数が同期化され、この回転数はゼロである。従って、案内羽根車ハブは、外歯１４１が案内羽根車脚１６０の内歯１６５に係合する前に、ほぼゼロの回転数に制動される。
【００５２】
軸受け１１６，１９０，１９１，１９２は、コンバータ構成部材を軸方向で支承するのに用いられる。軸受けは、転がり軸受け又は滑り軸受けとして構成できる。
【００５３】
案内羽根車ハブ１４０は噛合い歯１４５を有していて、この噛合い歯１４５は噛合い歯領域１０７ａに係合しかつ案内羽根車ハブ１４０の回動を阻止する。
【００５４】
軸受け１７０は、軸方向で案内羽根車ハブ１４０をタービン羽根車ハブ１２０に結合する。この場合、タービン羽根車ハブの回転と同時に案内羽根車ハブの回動不能の配置が得られる。軸受け１７０は、軸方向で突出部を有していて、この突出部は、リング、例えばスナップリング１７１及び１７２を介してハブ１２０，１４０に形状係合式に結合されていて、この場合、リング１７１，１７２はハブの受容部内に係合する。受容部は有利にはハブ端部領域内の環状溝として形成されている。
【００５５】
同期化リング１６１，１６３は、スナップリング又は確保リング１９５，１９６を介して軸方向で案内羽根車に結合されかつ確保されている。
【００５６】
同期化リング１４３，１２６は、半径方向外側の端部領域でタービン羽根車脚１１３ｂ，１３０ａの受容部内に回動不能に受容されている。
【００５７】
案内羽根車ハブ１４０は、軸方向に可動なピストンとして伝動装置ケーシング９７内に受容されていてかつ空間領域２００及び別の圧力室（図示せず）共にピストン・シリンダユニットを形成している。接続結合によって、ピストン、即ち案内羽根車ハブを軸方向にシフトするために、圧力媒体を圧力室内に供給できる。これによって、タービン羽根車ハブも軸方向にシフトされる。
【００５８】
圧力媒体制御によってタービン羽根車と案内羽根車との間の結合手段が、タービン羽根車ハブ及び案内羽根車ハブに対して接続又は連結解除される。これによって、出力エレメントの前進回転方向、ニュートラル位置及び後進回転方向の切換えが制御される。
【００５９】
別の実施例ではタービン羽根車ハブ及び案内羽根車ハブの軸方向位置は、互いに無関係に制御可能である。このために、両ハブの結合は軸受け１７０を介しては行われずかつ両ハブ結合は固有のアクチュエータによって制御される。
【００６０】
第６図は別の実施例で、出力エレメント１１２に対するタービン羽根車脚１１３及びタービン羽根車ハブを介したタービン羽根車の結合形式を図示している。結合は、トルクを伝達するように、第４図及び第５図で図示の噛合い歯（内歯／外歯）を介して行われる。従って、タービン羽根車１０８は、伝動装置入力軸を駆動する。案内羽根車１１１は、案内羽根車脚１６０及び案内羽根車ハブ１４０を介してケーシングに回動不能に固定される。
【００６１】
装置は、被駆動軸の前進回転方向の運転状態を占めている。この場合、案内羽根車は伝動装置ケーシングに対し回動不能でかつタービン羽根車は被駆動軸を駆動する。
【００６２】
コンバータロックアップクラッチ２５０は、タービン羽根車１０８とモータ側のケーシング壁との間の環状室内に配置されている。コンバータロックアップクラッチ２５０は、ピストン２５１を有していて、このピストンは半径方向外側に、ケーシング壁の対応摩擦面に作用接触する摩擦ライニング及び／又は摩擦面２５２を有している。これによって、ピストンとケーシング１０２との間で摩擦結合式の結合が行われる。
【００６３】
ピストンは、軸方向に突出する半径方向内側に位置する端部領域２５１ａを有している。円筒状のこの領域２５１ａは、被駆動エレメント１１２を受容し、この場合、被駆動エレメント１１２とピストンとの間にはシールエレメント２５４が配置されている。被駆動エレメント１１２と領域２５１ａとの間では相対回動が生ずる。コンバータロックアップクラッチ２５０の制御は、ケーシング１０２とピストンとの間もしくはピストンとタービン羽根車１０８との間の圧力室を圧力負荷することによって得られる。
【００６４】
どの環状領域において高い圧力が支配するかに応じて、コンバータロックアップクラッチ２５０は連結又は連結解除されるか又はスリップなく作動される。コンバータロックアップクラッチ２５０は、平らな摩擦面を有している。別の実施例ではコンバータロックアップクラッチ２５０は、円錐形の摩擦面を有している。ピストン２５１によってトルクがリベット結合部材２６０を介してサイドディスク２５５ａ，２５５ｂに伝達される。このサイドディスク２５５ａ，２５５ｂからトルクは、切欠き又は受容部内に係合又は配置された蓄力部材２５６を介してフランジ２５７に伝達される。
【００６５】
フランジは半径方向内側に、タービン羽根車脚の対応噛合い歯２５８と形状係合式に結合される噛合い歯２６８を有している。従って、トルクは摩擦面を介してタービン羽根車脚１１３にかつそこからタービン羽根車ハブ１２０を介して被駆動エレメント１１２に伝達される。詳細については第１図、第２図、第３図、第４図、第５図、第７図参照。従って、コンバータロックアップクラッチ２５０は少なくとも１段の緩衝段を有していて、この場合、１つ以上の蓄力部材を使用する場合、並列接続又は直列接続で多段の緩衝特性が生ぜしめられる。
【００６６】
第７図は別の実施例で、伝動装置ケーシングに対して回動不能に結合されている案内羽根車ハブ１４０に対するタービン羽根車脚１３０を介したタービン羽根車１０８の結合形式を図示している。結合は、第４図及び第５図で記述の噛合い歯（内歯／外歯）を介して行われる。案内羽根車１１１は、案内羽根車１１１が案内羽根車脚１６０、タービン羽根車ハブ１２０及び被駆動エレメント１１２を介してトルクを伝達するように伝動装置入力軸に結合されているため、伝動装置入力軸を駆動する。詳細については第１図、第２図、第３図、第４図、第５図、第６図参照。
【００６７】
シール４０１は圧力負荷のために空間領域４０６をシールする。この場合シールは、ピストンとして作用する案内羽根車ハブの半径方向の拡張部に対して中央に配置できる。同様に、シールを空間領域４０６の半径方向内側領域４１０又は半径方向外側領域にも配置できる。
【００６８】
案内羽根車及びタービン羽根車ハブのピストンを制御するために、空間領域４０６及び空間領域４０３に対する流入部４０２が用いられる。空間領域４０６及び空間領域４０３の圧力負荷に応じてハブの移動及びクラッチひいては例えば回転方向の切換えが行われる。空間領域４０４及び空間領域４０５は、コンバータロックアップクラッチ２５０の制御に用いられる。例えば弁及び圧力媒体ポンプ及び圧力媒体貯蔵部及び圧力媒体接続手段を有する圧力媒体供給部に対する空間領域４０３の接続部は、例えば中空作孔又は成形された伝動装置入力軸を介して行われる。
【００６９】
装置は、被駆動軸の後進回転方向の運転状態を占めていて、この場合、タービン羽根車は伝動装置ケーシングに回動不能に結合されていてかつ案内羽根車は被駆動軸を駆動する。
【００７０】
構成部材１１３ａ，１１２、つまりタービン羽根車脚と被駆動エレメントとの間には、半径方向の支承に用いられかつタービンから被駆動エレメントに軸方向で作用する力を支持するほぼＩ字形の滑りディスク４００又は少なくとも１つの軸受けを配置できる。
【００７１】
有利には、ほぼ案内羽根車ハブ又はタービン羽根車ハブと案内羽根車との接続又は連結が行われる前に、案内羽根車ハブ又はタービン羽根車ハブとタービン羽根車との接続又は連結が行われる。この有利な状態は第８図断面図で図示の装置によって得られる。
【００７２】
タービン羽根車ハブ１２０の噛合い歯１２１は、既に同期化リング１２５に係合している。この場合、案内羽根車ハブ１４０の噛合い歯１４１は、まだ同期化リング１６４に係合していない。案内羽根車ハブ１４０がタービン羽根車ハブ１２０と共に軸方向右向きにシフトされると、同期化リング１２５が負荷されて、タービン羽根車を制動するか又は同期化する。行程３０１を克服すると、同期化リング１６４が負荷されて、案内羽根車を制動するか又は同期化する。従って、最初にタービン羽根車が同期化されかつ次いで案内羽根車が同期化される。
【００７３】
同じことは、右向き方向で案内羽根車ハブ１４０及びタービン羽根車ハブ１２０の軸方向運動が行われる場合にも、行われる。まず同期化リング１４２が負荷される。同期化リング１４２は、噛合い歯１４１又は案内羽根車ハブ１４０の負荷によりタービン羽根車を同期化し、次いで、行程３０２が克服された場合に同期化リング１６４が噛合い歯又はタービン羽根車ハブ１２０によって負荷されかつ案内羽根車１１１が同期化される。このことは構造的に、同期化リングの負荷領域の間隔が同期化リングを負荷するハブの負荷領域の間隔よりも小さいことによって、達成される。従って、常に最初に一方の同期化リングが負荷されかつ所定の空行程３０１又は３０２が克服された場合に他方の同期化リングが負荷される。
【００７４】
案内羽根車ハブ１４０及びタービン羽根車ハブ１２０の操作が互いに無関係に行われる場合には、所望の順序が得られるようにそれぞれのアクチュエータが制御されることにより、同期化リングの相関性及び順序が目的通り制御される。
【００７５】
伝動装置入力軸を被駆動エレメントに結合する伝動装置は、有利には差動伝動装置又は無段に調節可能な伝動装置、例えば円錐ディスク巻掛け伝動装置（ＣＴＶ）である。
【００７６】
有利には、案内羽根車ハブ及び／又はタービン羽根車ハブに対し案内羽根車及び／又はタービン羽根車を接続又は連結又は連結解除するためのクラッチ、例えば噛合いクラッチ又は形状係合式のクラッチ、及び、被駆動軸回転方向の切換えのための同期化装置、例えば同期化対偶は、特にコンパクトに構成されていてかつコンバータケーシング内部に受容されている。
【００７７】
同様に有利には、クラッチはコンバータトーラスの半径方向内側に又はポンプ羽根車、案内羽根車及び／又はタービン羽根車の半径方向内側に配置されていて、この場合、コンバータトーラスは流体流用の空間領域によって形成される。
【００７８】
同様に、ハブを軸方向でシフトするための圧力媒体による圧力負荷のためにハブは負荷領域を有している。同様に有利には、案内羽根車ハブ及びタービン羽根車ハブは、例えば支承部材を介して軸方向で互いに不動に結合されている。この場合、タービン羽根車ハブは伝動装置ケーシングに対して定置の案内羽根車ハブに対して回転可能に支承されている。
【００７９】
図示の流体力学的なトルクコンバータは、ケーシング又は被駆動軸に対する案内羽根車又はタービン羽根車の結合又は解離のためにクラッチがコンバータケーシング内に及び特に有利には、案内羽根車とタービン羽根車とポンプ羽根車とから成るトーラスの半径方向内側に配置されるように、構成されている。これによって、極めて僅かな半径方向の構造スペースで特に小さな構造が得られる。この場合特に有利には、案内羽根車及び／又はタービン羽根車のハブは、軸方向にシフト可能でありかつ例えばピストン・シリンダユニットのピストンとして構成されている。これによって、比較的僅かな構成部材の多様性が実現される。
【００８０】
第９図では流体力学的なトルクコンバータを半分の区分で概略的に図示している。トルクコンバータは、軸線ＡーＡを中心に回転可能である。
【００８１】
ポンプ羽根車２０１は、ケーシングシェル２００ａ及び駆動プレート２０５ａを介して駆動モータのクランク軸２０５に作動結合されている。更にケーシングは、タービン羽根車２０２を受容している。トルクコンバータ２００は、２つの案内羽根車２０３，２０４を有している。一方の案内羽根車２０４は、前進回転方向用の案内羽根車である。この場合、ポンプがトーラス２０１，２０２，２０３，２０４内でタービン２０２を駆動する流体流を発生させる。案内羽根車２０４は、接線方向での流体流の変向を生ぜしめる。
【００８２】
後進走行方向用の案内羽根車２０３は、トーラスの第４のエレメントであり、このエレメントは、前進走行方向で流体流内で自由に回転しかつほぼ接線方向での流体流の変向を生ぜしめない。トーラスの一部としての案内羽根車２０３は、軸方向及び半径方向での変向のみを生ぜしめる。前進走行モジュールではタービン羽根車２０２は、伝動装置入力軸２１９に結合される。
【００８３】
タービン結合エレメント２０６は、クラッチディスク２１８に結合されている。クラッチディスク２１８は、プレッシャープレート２１７によって軸２１９の対応摩擦面に向けて負荷されかつ摩擦結合される。前進走行モジュールでは案内羽根車２０４は、伝動装置のケーシング２０８に結合されている。更に案内羽根車２０４は、クラッチディスク２１２に結合されていて、このクラッチディスク２１２は、プレッシャープレート２１３によってケーシング２０８の対応摩擦面に向けて負荷される。クラッチディスク２１１，２１４，２１５は、この前進走行モジュールで自由に回転可能である。
【００８４】
後進走行モジュールでは、ポンプ羽根車２０１はケーシングシェル２００ａ及び駆動プレート２０５ａを介して駆動モータのクランク軸２０５に作動結合されている。更に、ケーシングシェル２００ａはタービン羽根車２０２を受容している。この場合ポンプ羽根車２０１は、トーラス内で流体流を発生させる。タービン羽根車２０２は、結合エレメント２０９を介してクラッチディスク２１１及びプレッシャープレート２１３によりケーシングに対して定置に伝動装置ケーシング２０８に接続される。
【００８５】
案内羽根車２０３，２０４は、後進走行方向でクラッチディスク２１４，２１５及びプレッシャープレート２１７，２２０によって伝動装置入力軸２１９に結合されている。クラッチディスク２１２，２１８は、この後進走行モジュールで自由に回転可能である。
【００８６】
第１０図及び第１１図では本発明による流体力学的なトルクコンバータのそれぞれ１つの実施例を半分の区分で概略的に図示している。
【００８７】
駆動モータの出力エレメント、例えばクランク軸は、本発明による流体力学的なトルクコンバータのケーシング３０１を駆動する。流体力学的なトルクコンバータの羽根車３０３は、クラッチディスク３０７を備えたクラッチによってトルクコンバータのケーシング３０１に結合可能である。この場合、ピストン３０８が圧力負荷されかつピストンによってクラッチディスク３０７を対応摩擦面３０１ａに結合する。従って羽根車３０３は、ほぼ摩擦結合式にケーシング３０１に結合されかつ羽根車３０３はケーシング３０１と共に回転可能である。
【００８８】
クラッチ３１０（ピストンによって摩擦面３１０ａに向けて負荷可能なクラッチディスク），３１５（ピストン３１５ａにピストン３０８の対応摩擦面に向けて負荷可能な摩擦面を備え、この場合クラッチ３０７，３０８連結状態で回動不能な結合を行う）は、前進走行方向又は前進走行モジュールで開放される。
【００８９】
モータの回転方向で自由に回転可能であるように、羽根車３０３はフリーホイルクラッチ３１２を介してケーシング３０１に結合されていて、この場合羽根車３０４は、反対方向でケーシングに対して回動不能に固定される。フリーホイル３１２は、羽根車３０４に一方の方向での自由回転性を許容しかつ他方の方向でケーシングに定置の配置を可能にする。羽根車３０５は、ハブ３１４を介して噛合い歯及び内歯により伝動装置入力軸３０６に回動不能に結合されている。
【００９０】
羽根車３０３，３０４，３０５のトーラス内部の流体は、時計回り方向で羽根車３０３から羽根車３０４，３０５を介して流れかつこの際羽根車３０５をモータの回転方向と同じ方向で駆動する。別の回転方向では、つまり後進走行方向では、羽根車３０４はフリーホイルを介してケーシングに回動不能に配置される。
【００９１】
羽根車３０５は、ハブ３１４を介して伝動装置入力軸３０６に結合されている。流体は、トーラス内部で時計回り方向で羽根車３０３から羽根車３０４，３０５を介して流れ、この場合羽根車３０５は、モータの回転方向と同じ方向で回転する。クラッチ３１５，３１５ａ，３０８，３０７は、コンバータロックアップクラッチとして伝動装置入力軸３０６をピストン３０８を介してケーシング３０１に結合する。
【００９２】
後進走行方向ではクラッチ３１０ａ，３１１，３１０は、閉じられかつ羽根車３０４を流体力学的なトルクコンバータのケーシング３０１に回動不能に結合する。この場合ピストン３１１は、クラッチディスク３１０を対応摩擦面３１０ａに向けて負荷しかつ羽根車３０４をケーシング３０１に結合する。クラッチ３０７，３０８及び３１５， ３０８，３０７は、開放されている。羽根車３０３は、フリーホイル３１３を介して伝動装置のケーシング３０２に結合されている。このことは、羽根車３０３が一方の回転方向に回転可能でありかつ他方の回転方向でケーシングに定置に制動されることを、意味する。流体はトーラス内部で羽根車３０４から出発して羽根車３０５に向けて流れるので、ハブ３１４は逆時計回り方向で回転する。
【００９３】
羽根車３０３，３０４，３０５の分割は、両羽根車３０３，３０４の配置が対称的でありかつ羽根車３０５が両羽根車３０３，３０４の間の半径方向内側領域の間隙内に配置されるように、行われる。
【００９４】
クラッチ３０７，３０８，３０１ａ及び３１０， ３０１ａ，３１１は、ケーシングの半径方向外側の領域に配置されていて、この場合、クラッチディスク３０７，３１０は、環状のエレメントとして羽根車３０３，３０４に結合されている。
【００９５】
第１１図で図示の実施例では、第１０図の実施例とは異なって、羽根車４０４はほぼ１８０度の円弧区分を占めかつ両羽根車４０３，４０５はそれぞれ９０度の円弧区分を占めている。この場合羽根車４０３は、羽根車４０５の半径方向外側に配置されている。羽根車４０３，４０４，４０５は、内燃機関のクランク軸（図示せず）によって駆動されるケーシング４０１の内部に配置されている。
【００９６】
前進回転方向では羽根車４０４は、ピストン４１１によりクラッチ（クラッチの摩擦ディスク）４１５を介して流体力学的なトルクコンバータのケーシング４０１に回動不能に結合されている。このために、圧力室４３０を圧力負荷することによってピストン４１１はクラッチディスク４１５に向けて負荷される。クラッチ（摩擦ディスク）４０７は、ピストン４０８及び対応摩擦面４０９ａを備えたピストン４０９によって開放されかつ羽根車４０５はフリーホイル４１３を介して伝動装置ケーシング４０２に結合されている。
【００９７】
羽根車４０３はタービンとして用いられかつ伝動装置入力軸４０６をハブ４１４を介して駆動する。この運転時点では羽根車４０５は案内羽根車として形成される。タービン又はモータの回転数のような所望の運転条件において、クラッチ４０９，４０９ａが連結されるので、伝動装置入力軸４０６はケーシング４０１にスリップなく又は回動不能に結合可能である。クラッチ４０９，４０９ａのピストン４０９は、ハブ４１６を介してハブ４１４に回動不能にしかも軸方向にシフト可能に受容される。
【００９８】
後進走行モジュールでは羽根車４０５は、フランジ４１０及びクラッチ４０７，４０８を介して流体力学的なトルクコンバータのケーシング４０１に結合される。このために、圧力室４５０が圧力負荷されかつピストン４０８が摩擦ディスク４０７を負荷しかつクラッチが連結される。クラッチ４０９，４０９ａ及び４１１，４１５は開放されかつ羽根車４０４がフリーホイル４１２を介して伝動装置ケーシングに結合され、この場合、羽根車４０４は一方の回転方向で回転可能に受容されかつ他方の回転方向で不動に制動される。羽根車４０５はポンプとしてケーシングに結合される。羽根車４０３はタービンとして用いられかつ伝動装置入力軸４０６を駆動する。羽根車４０４は案内羽根車として用いられる。
【００９９】
第１０図及び第１１図の両実施例では有利には、同期化装置を備えた噛合いクラッチはハブ４１３，４１４と伝動装置入力軸３０６，４０６との間に配置される。これによって、ニュートラル領域で過剰のトラクションモーメント（Schleppmoment）が伝達されないという、本発明の利点が得られる。
【０１００】
第１２図、第１３図及び第１４図では流体力学的なトルクコンバータを半分の区分で概略的に図示している。トルクコンバータは４つの羽根車、例えばポンプ羽根車、タービン羽根車及び案内羽根車を有している。トルクコンバータは前進回転方向でスリーエレメント・トルクコンバータとしての使用を可能にし、この場合、１つのエレメントは自由回転する。更にこのトルクコンバータは、後進回転方向で変化したジオメトリー及び変換特性を有するスリーエレメント・トルクコンバータとしての使用を可能にする。この場合、後進回転方向で一方の案内羽根車が他方の案内羽根車に不動に結合される。
【０１０１】
第１３図ではトルクコンバータは、前進回転方向及び後進回転方向で図示されている。ポンプ５０１はケーシング５０１ａを介して駆動モータのクランク軸５０５に結合されている。ポンプは、タービン５０２及び案内羽根車５０４を駆動する。この場合、案内羽根車はトーラス内部での流体流の変向を生ぜしめる。後進走行・案内羽根車５０３は、回路（トーラス）内に自由回転可能に配置された第４のエレメントである。この場合案内羽根車５０３は、軸方向及び半径方向での流体の変向のみを許容するが、接線方向の変向は許容しない。
【０１０２】
タービン５０２はこの実施例では伝動装置の入力軸５１３に回動不能に結合されている。この場合、伝動装置入力軸５１３はハブ５１１の内歯に係合する外歯５０６を有している。タービンハブ及びタービンとタービンハブとの間の結合エレメント５０６は、同期化装置、例えばマルチコーン・同期化装置を備えていて、この同期化装置は、タービン羽根車とハブとの間で回転数差が生じた場合に回転数適合を実施する。
【０１０３】
案内羽根車５０４は、フリーホイルクラッチ５０９を介して案内羽根車軸に配置されている。フリーホイルクラッチ５０９の内歯５０９は、同期化装置を介して案内羽根車ハブ５１２に結合されている。案内羽根車ハブ５１２の内歯は、軸５１４に外歯を介して回動不能に結合されている。案内羽根車ハブ５１２は、タービン５０１に対して軸受け５２０を介して回転可能に支承されている。案内羽根車ハブ及びタービンハブの全体配置はアクチュエータ（圧力媒体で作動されるか又は別の作動形式で作動される）を介して軸方向にシフト可能であり、この場合、トルクコンバータのモータ側のケーシング壁に向けてハブがシフトした場合には前進走行モジュールに切換えられる。
【０１０４】
第１２図で図示のトルクコンバータにおいては、タービン羽根車ハブ及び案内羽根車ハブの配置形式は逆方向である、つまり、伝動装置側のケーシング壁に向けてシフトされている。これは、後進走行モジュールの位置である。後進走行モジュールでは、クランク軸はポンプに回動不能に結合される。ポンプ羽根車５０１は流体をタービン内に噴射し、このタービンは、流体を後進走行・案内羽根車５０３及び案内羽根車５０４に向けて変向する。
【０１０５】
タービン５０２はこの運転モジュールでケーシングに対して回動不能に配置される。案内羽根車５０３及び後進走行・案内羽根車５０４はこの運転モジュールで互いに結合される。両案内羽根車５０３，５０４は流体を再びポンプに戻す。この本発明による装置によって案内羽根車は、駆動モータの回転方向とは反対方向で回転するので、車両は後進方向で動くことができる。
【０１０６】
タービン５０２はこの運転モジュールで案内羽根車軸５１４に回動不能に結合され、この場合、案内羽根車軸５１４は伝動装置のケーシングと回動不能である。このことは、結合エレメント５１０がハブ５１２の外歯に結合されかつエレメント５１２、例えばハブの内歯が案内羽根車軸５１３に結合されることにより、得られる。案内羽根車ハブ５１２及びタービン噛合い歯５１０は、同期化装置を介して結合されるので、回転数差が生じた場合でも回転数補償を生ぜしめる結合が得られる。
【０１０７】
案内羽根車５０３，５０４は噛合い歯を介して軸５１３に結合される。エレメント５０７、例えば案内羽根車５０３の内歯及び案内羽根車５０４の内歯はタービンハブ５１１に結合されている。タービンハブ５１１の内歯は、外歯を介して伝動装置の入力軸に結合されている。案内羽根車ハブ及びタービンハブは、軸受けを介して互いに相対的に回動可能に支承されている。結合される案内羽根車ハブ及びタービンハブは、前進モジュールと後進モジュールとこれの間に位置するニュートラルモジュールとの間で切換えるために、軸方向にシフト可能である。
【０１０８】
第１４図では本発明による流体力学的なトルクコンバータをニュートラルモジュールの配置で図示している。ニュートラルモジュールでは案内羽根車ハブ５１２及びタービンハブは、タービン又は案内羽根車に結合されていない。ニュートラルモジュールではタービン５０２、案内羽根車５０３，５０４は、被駆動軸又はケーシングに結合されていないので、タービン５０２、案内羽根車５０３，５０４は流体流内で自由に回転する。
【０１０９】
第１５図では本発明の別の実施例を半分の区分で概略的に図示している。図示の流体力学的なトルクコンバータは、ポンプ羽根車６０１並びにタービン羽根車６０２及び２つの案内羽根車６０３，６０４を有している。ポンプ羽根車６０１はケーシング６０５を介して駆動モータのクランク軸（図示せず）に回動不能に結合されている。ポンプ羽根車６０１は、矢張りトーラス内部でタービンを駆動する流体流を発生する。案内羽根車６０４は流体流の変向を生ぜしめる。案内羽根車６０３は前進走行モジュールで自由回転可能に配置されている。
【０１１０】
タービンは前進走行モジュールでクラッチディスク６１５に結合され、このクラッチディスクは、タービンと伝動装置入力軸６１７との間で摩擦結合式の結合が得られるように、プレッシャープレート６１４によって負荷される。同時にクラッチ６１１，６１３が開放される。案内羽根車６０４は前進走行モジュールで、プレッシャープレート６１３がハブ６０９に結合されているクラッチディスク６１２を摩擦結合式にケーシングに結合するように、伝動装置ケーシング６０８に結合されている。クラッチ６１１，６１６は連結されないので、案内羽根車６０３は自由に回転可能である。
【０１１１】
後進走行モジュールではタービン６０２は案内羽根車として使用されかつ案内羽根車６０３は伝動装置入力軸を駆動する。この場合、タービン６０２は、結合エレメント６１０及びクラッチ６１１，６１３を介して回動不能に伝動装置ケーシングに結合される。同時に案内羽根車６０３はハブ６０７及びクラッチ６１１，６１４を介して伝動装置入力軸６１７に回動不能に結合される。クラッチ６１５，６１６及び６１２，６１３は連結解除されている。
【０１１２】
ニュートラルモジュールではクラッチは連結されずかつほぼ伝動装置入力軸とポンプとの間の力伝達を行わない。
【０１１３】
第１６図では本発明による流体力学的なトルクコンバータの別の実施例を図示している。ポンプ７０１はコンバータケーシング７０５を介して駆動モータの被駆動軸に結合されていてかつ流体力学的なトルクコンバータのトーラス内で流体流を駆動する。タービン７０２はこの流体流によって駆動されかつ半径方向内側に位置する内歯７０６により軸方向にシフト可能なハブ７１０を介してタービン羽根車を伝動装置入力軸７１２に結合する。この場合ハブは内歯７０６とかみ合う外歯を有しかつハブは同時に伝動装置入力軸の外歯によって支持される内歯を有している。
【０１１４】
更に、前進走行モジュールでは案内羽根車７０４は噛合い歯７０８を介して案内羽根車ハブ７１１に結合されかつ同時に案内羽根車ハブは案内羽根車軸に係合する。これによって、案内羽根車はフリーホイルを介して伝動装置ケーシングに結合される。後進走行モジュールでは転がり軸受け７２０を介して互いに結合されているタービン羽根車ハブ及び案内羽根車ハブは、案内羽根車７０３がエレメント７１０により噛合い歯を介して伝動装置入力軸に結合されかつ同時にタービン羽根車７０２が噛合い歯７０９及び案内羽根車ハブ７１１を介して案内羽根車軸７１３に結合されるように、配置されている。
【０１１５】
従って、案内羽根車７０４は自由に回転可能であり、この場合、タービン羽根車７０２は案内羽根車として作用しかつ案内羽根車７０３は伝動装置入力軸７１２を駆動する。
【０１１６】
本発明により提示された特許請求の範囲は、広範の特許防護を得るための先入観のない形式的な提案である。本願出願人は、これまで明細書及び/又は図面でのみ開示された特徴以外の別の特徴を請求することを保留する。
【０１１７】
従属請求項で記載の構成によって本発明の別の構成が可能である。しかし、従属請求項の独自の特徴を放棄するものではない。
【０１１８】
従属請求項の構成によって、その他の請求項とは無関係な独自の構成が得られる。
【０１１９】
本発明は図示の実施例に限定されるものではない。むしろ本発明の範囲において種種の変更及び修正が可能である。明細書及び図面並びに請求の範囲記載の特徴及びエレメント並びにプロセスステップに関連して、個々に及び組み合わせて発明性を有する変化構成、エレメント、組み合わせ及び/又は材料も可能である。組み合わされた特徴により、新たな構成並びに新たなプロセスステップもしくはプロセスステップ順序、特に製作、チェック及び作業プロセスが得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】流体力学的なトルクコンバータの概略図。
【図２】流体力学的なトルクコンバータの概略図。
【図３】流体力学的なトルクコンバータの概略図。
【図４】流体力学的なトルクコンバータを示す図。
【図５】第４図の一部を示す図。
【図６】流体力学的なトルクコンバータを示す図。
【図７】流体力学的なトルクコンバータを示す図。
【図８】第５図の変化実施例図。
【図９】流体力学的なトルクコンバータの概略図。
【図１０】流体力学的なトルクコンバータの概略図。
【図１１】流体力学的なトルクコンバータの概略図。
【図１２】流体力学的なトルクコンバータの概略図。
【図１３】流体力学的なトルクコンバータの概略図。
【図１４】流体力学的なトルクコンバータの概略図。
【図１５】流体力学的なトルクコンバータの概略図。
【図１６】流体力学的なトルクコンバータの概略図。
【符号の説明】
１  トルクコンバータ
２  ケーシング
３  ポンプ羽根車
８  タービン羽根車
１１  案内羽根車
１２  タービン羽根車ハブ
１３，１４，１８，１９  クラッチ
１５  ポンプ羽根車ハブ
２２  被駆動エレメント
【図１】
0004187824.tif 000002
【図２】
0004187824.tif 000003
【図３】
0004187824.tif 000004
【図４】
0004187824.tif 000005
【図５】
0004187824.tif 000006
【図６】
0004187824.tif 000007
【図７】
0004187824.tif 000008
【図８】
0004187824.tif 000009
【図９】
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【図１０】
0004187824.tif 000011
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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