JP2002519608A - ロッキング係合するための液圧結合装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、一組の周方向に作用する螺旋ショックアブゾーバスプリング（２２）を介し、タービンホイール（１）とケーシングのラジアル壁（２ａ）との間の弾性結合をロックしたり、アンロックするためのプレートクラッチ装置（５）に関し、前記スプリングは前記タービンホイール（１）と一体的であり、前記ラジアル壁（２ａ）に向かって軸方向に開口するアーチ状をしたハウジング（２４）内の所定位置に保持されている。前記ハウジング（２４）は鋳製可能な材料から製造されたタービンホイール（１）の厚くされた周辺部品（２５）内に直接配置されており、前記鋳製可能な材料は、例えば被動シャフトに接続するための中心金属ディスク（２３）上に重ね鋳製でき、前記ハウジング（２４）のラジアル方向の両端部（２６）が前記スプリング（２２）の対応する端部に対する支持体として働く。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】 本発明は、ロックアップクラッチを備える液圧結合装置に関し、より詳細には
、被動シャフトに固定された状態に結合でき、インパルスホイールのケーシング
内に取り付けられたタービンホイールを含み、前記タービンホイールが、トルク
を前記被動シャフトから駆動シャフトへ液圧によって伝達できるよう、前記ケー
シングと協働することができ、駆動シャフトが、前記インパルスホイールに固定
された状態に結合でき、更に円周方向に作用する螺旋ダンピングスプリングの組
を介して、前記タービンホイールと前記ケーシングのラジアル壁との間の弾性結
合をロックしたり、またはアンロックするようになっている、いわゆるロックア
ップクラッチと称される、クラッチディスクを有するクラッチ装置を備える液圧
結合装置に関する。 この装置は、前記タービンホイールに対して固定され、前記ラジアル壁に向か
って軸方向に開口するアーチ状のシーティング内の所定位置に保持された組の円
周方向に作用する螺旋ダンピングスプリングから成っている。

【０００２】 かかる装置は１９９２年１０月３０日の国際公開第WO93/13339号公報に記載さ
れており、また本願出願人による１９９４年１月４日のフランス国特許出願（特
許公開第2726620号）第94 13205号は、特に燃費を節約するよう、始動段階を除
いて、インパルスホイールとタービンホイールとの間のスライド運動を、公知の
ように防止するロックアップクラッチに関するものである。

【０００３】 上記明細書のうちの前者では、板金製ディスクの湾曲した周辺エッジによって
構成された、ドーナツ状のセクターとなっている環状ハウジング内に、螺旋ダン
ピングスプリングが保持されており、板金ディスクは、タービンホイールにリベ
ット締結されており、これによって、製造が比較的複雑（板金の曲げ加工、貫通
孔の形成）となっている。

【０００４】 本発明の課題は、この技術を簡略化することにある。

【０００５】 この目的のために、本発明は、冒頭に記載のタイプの液圧結合装置において、
前記アーチ状シーティングが鋳製可能な材料から製造されたタービンホイールの
厚くされた周辺部分内に直接形成されており、前記シーティングのラジアル方向
の両端部が、前記スプリングの対応する端部に対する当接部として働くようにな
っていることを特徴としている。

【０００６】 前記鋳製可能な材料は、例えば合成材料またはアルミニウムとすることができ
る。

【０００７】 このようにして、タービンホイールの重量を軽量とし、かつ部品数がかなり少
なくなり、製造プロセスも大幅に簡略化されている。言うまでもなく、この新技
術は、例えばディスクのラグを介し、またはそのディスクと共に回転するよう駆
動される中間ディスクの軸方向に曲げられたラグを介して、上記クラッチディス
クと螺旋スプリングとの間でのトルクの伝達を保証するのに、上記明細書のうち
の前者に記載されているものと同一タイプの手段を使用できる。この場合、前記
ラグは、双方のケースにおいて前記螺旋スプリングの両端部に係合できる。

【０００８】 前記被動シャフトに接続するためのハブを含む、前記タービンホイールの全体
を、鋳製可能な材料から製造することができる。換言すれば、タービンホイール
の全体は、ハブと一体的に鋳製することにより製造される。この場合、前記ハブ
がアルミニウムまたは合成材料内に埋め込まれるのを防止するために、前記ハブ
は、このハブを被動シャフトと共に回転できるように結合させるためのスプライ
ンが形成された金属製インサートを有することが望ましい。

【０００９】 別の変形例では、前記鋳製可能な材料を、前記被動シャフトに接続するための
中心金属製ディスク上に鋳製してもよい。

【００１０】 上記スプリングが鋳製可能な材料内に埋め込み状態となるのを防止するために
、シーティングの前記ラジアル端部、またはそれらの外側壁を金属製スラスト部
品から構成し、このスラスト部品に、前記鋳製可能な材料を鋳製することも可能
である。

【００１１】 更に、同じ目的のために、前記各シーティング全体を金属製インサートから構
成し、このインサートに、製造場所でタービンホイールの鋳製可能な材料を鋳製
することも可能である。

【００１２】 次に、添付図面を参照し、限定的でない実施例により、本発明を実施するため
の態様について説明する。

【００１３】 図１の実施例では、ブレード付タービンホイールには符号１が、またインパル
スホイールに固定されているケーシング２のラジアル壁には符号２ａが付けられ
ている。このラジアル壁２ａは、例えば周辺溶接シームによって、ブレード付き
インパルスホイールを構成する相補的部分（図示せず）に接合されるように、２
ｂにて軸方向に延長されている。このアンセブリは、駆動シャフト、例えば内燃
エンジンのクランクシャフトに取り付けできる。

【００１４】 インパルスホイールケーシングと称されるケーシング２が、挟持されたラジア
ルプレート（図示せず）を介して、エンジンのフライホイールに固定されるよう
、ラジアル壁２ａにスタッドのうちの１つが、符号３のように設けられている。

【００１５】 符号４は、同じラジアル壁２ａに溶接されたセンタリングシャフトを示す。タ
ービンホイールがスピードアップされる間の、いわゆる「変換」段階で作動する
反作用ホイールは、本発明を理解するうえで関係がないので、図には示されてい
ない。この反作用ホイールの作動原理は、例えば上記国際公開第WO93/13339号明
細書から公知である。結合装置を構成する、タービンホイールと、インパルスホ
イールと、反作用ホイールとから成るアンセブリの詳細については、この国際特
許出願を参照されたい。別の変形例では、この装置は、タービンホイールとイン
パルスホイールのみから成っている。

【００１６】 このクラッチ装置は、公知の態様で、タービンホイール１と、インパルスホイ
ールのケーシング２のラジアル壁との間で径方向に延び、タービンホイール１と
共にインパルスホイールを共に回転するよう結合、すなわちロックアップし、よ
って被動シャフト、例えばトランスミッションの入力シャフトに結合されたター
ビンホイール１をスピードアップするプロセスが完了した時に、液圧結合をバイ
パスさせることにより、両者のホイールの間のスライド運動を防止するようにな
っている。

【００１７】 このクラッチ装置は、例えばこの目的のために、図１の実施例では、中心ブッ
シュ６を含むピストン５の形態をしたクラッチディスクを含み、この中心ブッシ
ュ６によって、クラッチディスクはセンタリングシャフト４のスリーブ部分８の
上を（環状シール７）と共に軸方向にシールされた状態でスライドすることがで
きる。

【００１８】 シャフト４内には盲スペース９が設けられており、この盲スペースには、加圧
流体を充填することができ、この盲スペースはシャフト４内の通路１０を通して
、ディスク５とラジアル壁２ａとの間に構成されたチャンバ１１と連通するよう
になっている。符号１２は、スペース９とチャンバ１１との間に加圧流体を流す
ことができるようにするとともに、ディスク５のブッシュ６をガイドするための
円筒形外側表面を有する、スリーブ８のフィンガーを示す。

【００１９】 更に公知の態様で、ディスク５は、このディスク５とラジアル壁２ａとの間の
相対的軸方向運動が可能となるように、インパルスホイールのケーシング２のラ
ジアル壁２ａと共に回転するように固定されている。このような結合は、例えば
壁２ａ上に１４にてリベット締結され、グリップシステム１６によって、ディス
ク５のボス１５にも固定された弾性タング１３のような適当な手段によって行う
ことができ、よって、ラジアル壁２ａの方向に前記軸方向の牽引力を加えること
ができる。このタイプの装置は、本願出願人による、１９９４年１１月４日のフ
ランス国特許願第94 13205号に記載されている。

【００２０】 クラッチ装置は、中間ディスク１７も含み、この中間ディスクは、両面で摩擦
ライナー１８（図２および図３も参照）を支持している。ディスク１７は、その
外側エッジから延び、その周辺に円周方向に等距離に離間するフッキングラグ１
８（直角に曲げられており、各々は円周方向に延びる２つの側方耳部２０を支持
している）と、上記ラグと同一方向に、すなわちタービンホイールに向かって鋭
角に曲げられている係止ラグ２１とを含んでいる。従って、この中間ディスク１
７は、同時に螺旋ダンピングスプリング２２に対する支持ディスクとして働く。

【００２１】 各スプリングの両端部は、２つの隣接するラグ１９の互いに向き合う耳部２０
と係合し、他方、当該スプリング２２の中心部分は、ラグ１９から等距離に位置
するラグ２１によって保持されている。従って、各スプリング２２は一旦円周方
向に保持され、次にこれをタービンホイール１から離間させようとする力に抗し
て、軸方向に保持される。

【００２２】 中間ディスク１７とタービンホイール１との間のトルクの伝達を保証するため
に、スプリング２２の両端部は、タービンホイール内に形成された対応する形状
のアーチ状のシーティング内に、径方向にも位置決めしなければならない。この
目的のために、本発明においては、タービンホイール１はアルミニウムから製造
してもよく、また強化ファイバー（ガラス、カーボン、ケブラーなど）で補強で
きる合成材料から製造することが好ましい。

【００２３】 被動シャフト（図示せず）に接続するための中心金属ディスク２３に、本例で
は製造場所で鋳製され、スプリングのためのアーチ状シーティング２４は、この
鋳製作業中にホイール１の周辺の厚い部分２５内に形成される。

【００２４】 シーティング２４のラジアル方向の両端部２６、２６ａは、スプリング２２の
両端部ホイール１の鋳製材料内に埋め込まれた状態となるのを防止する金属製ス
ラスト部品から成ることが好ましい。合成材料または同等材料が、金属製スラス
ト部品内に鋳製されるよう、これら金属製スラスト部品はモールド内に位置決め
される。このことも製造を簡略化することに寄与する。

【００２５】 更にこの位置２８において、製造場所での鋳製により形成される別の金属製ス
ラスト部品を設けることによって、スプリング２２からの遠心力の作用により、
アーチ状シート２４の外側壁内に埋め込み状態となるのを防止することもできる
。 （図１参照）

【００２６】 タービンホイール１のドーナツ状内側部分を構成する湾曲した壁２９は、ブレ
ード３０に接着したり、製造場所で鋳製したり、これに溶接することができるア
ルミニウムまたは合成材料からも製造できることに留意すべきである。 上に述べた結合装置の作動は、従来の装置の作動と同じである。すなわち、始
動段階では、チャンバ１１内の液圧流体の圧力はクラッチ５をラジアル壁２ａか
ら離間した状態に維持し、よって壁２ａから離間した中間ディスク１７のライナ
ー１８が、ディスク５の（永続的な）回転にも拘わらず、共に回転駆動されない
ようになっている。従って、インパルスホイールからのトルクは、装置内の液圧
効果（変換段階）だけでスライドしながら、タービンホイール１へ伝達される。
スプリング２２は作動せず、クラッチ装置は切られる。すなわち分離される。

【００２７】 タービンホイール１が加速されなくなると、チャンバ１１内の液圧流体内の圧
力は放出され、スプリングのタング１３によって、クラッチディスク５はラジア
ル壁２ａに向かってスライドされ、これにより、中間ディスク１７のライナー１
８は、ディスク５とラジアル壁２ａの内側面との間に押圧され、これら２つの部
品は、インパルスホイールによって共に永続的に回転するよう駆動され、従って
クラッチ装置は係合状態すなわちロックアップ状態となる。従って、スプリング
２２によるトルクのダンピングにより、タービンホイール１は全てのスライド効
果がなくなった状態で、インパルスホイールと同じ速度で高速に駆動される。

【００２８】 各スプリング２２は（壁２２がラグ１９を通過させるための中心ノッチ２６ａ
を有する、図１および図２に明らかに示されているように）、シーティング２４
のラジアル端部壁２６と、中間ディスクの対応する異形ラグ１９との間に圧縮で
きるので、これらのスプリングはねじりを防止できる。

【００２９】 図４に示された変形例は、クラッチ装置にしか関係しないので、簡単にしか説
明しない。このケースでは、中間ディスク１７は省略されており、その機能は、
インパルスホイールのケーシング２’のラジアル壁２’ａの内側面に接触するよ
うになっている、摩擦ライナー１８’を支持するクラッチディスク５’によって
直接保証される。

【００３０】 上記実施例と対照的に、ライナー１８’とラジアル壁２’ａとの間の摩擦接触
により、チャンバ１１’内の液圧流体の圧力が低下している間に限り、ディスク
５’は共に回転するように駆動される。このディスク５’の周辺には、上記実施
例における中間ディスク１７のラグ１９および２１と同様な異形ラグ１９’およ
び２１’が設けられており、よって前記と同じように、スプリング２２を介して
共に回転するようにタービンホイール１を駆動することができる。アーチ状シー
ティング２４は、図１〜図３の実施例と全ての点において、同じようにすること
ができる。

【００３１】 しかし、図５の別の変形例では、金属製インサート３１によりアーチ状シーテ
ィングを構成する可能性が示されている。このインサートには、製造場所での鋳
製によりタービン１の鋳製可能材料が塗布され、これにより、作動中にスプリン
グに加わる周辺力または遠心力の作用により、この材料内に、スプリング２２が
埋め込まれることが更に低減される。

【００３２】 しかし、図１〜図３の実施例において、上記したシーティング２４の実施例を
採用することも可能である。

【００３３】 ドーナツ状の内側部分２９は不可欠なものではない。これに関連し、本例では
、タービンホイール１は、本発明に係わるアーチ状シーティングを構成するよう
に、厚くされたドーナツ状の外側部分を含んでいる。ブレード３０は、ドーナツ
状内側部分を省略できるように、鋳製によって、このドーナツ状外側部分と一体
的に鋳製される。

【００３４】 当然ながら、ドーナツ状内側部分２９と置換し、ブレード３０を安定化するた
めに、歯付きクラウン、すなわち歯付きディスクを設けることが可能である。こ
の場合の歯は、ブレード間のスペーサとして働く。

【図面の簡単な説明】

【図１】 クラッチディスクと螺旋スプリングの両端部の間の結合が中間ディスクによ
って得られている、本発明に係わる液圧結合装置のクラッチ装置とタービンホイ
ールとを示す、軸方向の部分断面図である。

【図２】 結合スプリングが設けられている、クラッチ装置のライナー支持ディスクと、
シーティングが設けられているタービンホイールを示す分解斜視図である。

【図３】 前方から見た、図１と同じ組立体を示す。

【図４】 クラッチ装置の簡略された変形例を示す、図１と同様の図である。

【図５】 全体が金属インサートの形態となっているアーチ状のシーティングの形成を示
す、軸方向部分断面図である。

【符号の説明】

１ タービンホイール ２ ケーシング ２ａ インパルスホイール ４ センタリングシャフト ５ ピストン ６ ブッシュ ７ 環状シール ８ スリーブ部分 ９ 盲スペース １０ 通路 １１ チャンバ １２ フィンガー １３ 弾性タング １５ ボス １６ グリップシステム １７ 中間ディスク １８ 摩擦ライナー １９ ラグ ２０ 側方耳部 ２１ ラグ ２２ スプリング ２３ ディスク ２４ シーティング ２５ 厚くされた部分 ２９ 湾曲した壁 ３０ ブレード

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被動シャフトに固定状態に結合することができ、かつイン
   パルスホイールのケーシング（２）内に取り付けられたタービンホイール（１）
   を含み、前記タービンホイール（１）が、トルクを前記被動シャフトから駆動シ
   ャフトへ液圧によって伝達できるよう、前記ケーシング（２）と協働でき、駆動
   シャフトが前記インパルスホイールに固定された状態に結合でき、更に円周方向
   に作用する螺旋ダンピングスプリング（２２）の組を介して、前記タービンホイ
   ール（１）と前記ケーシングのラジアル壁（２ａ）との間の弾性結合をロックし
   たり、またはアンロックするようになっている、いわゆるロックアップクラッチ
   と称される、クラッチディスク（５）を有するクラッチ装置を備え、前記ダンピ
   ングスプリング（２２）は、アーチ状のシーティング（２４）内の所定位置に保
   持されており、前記シーティング（２４）が前記タービンホイール（１）に対し
   て固定されるとともに、前記ラジアル壁（２ａ）に向かって軸方向に開口してい
   る液圧結合装置であって、 前記アーチ状シーティング（２４）が、鋳製可能な材料から製造されたタービ
   ンホイール（１）の厚くされた周辺部分（２５）内に直接形成されており、前記
   シーティング（２４）のラジアル方向の両端部（２６）が前記スプリング（２２
   ）の対応する端部に対する当接部として働くようになっていることを特徴とする
   ロッキング係合するための液圧結合装置。
2. 【請求項２】 前記鋳製可能な材料が、合成材料であることを特徴とする、
   請求項１記載の装置。
3. 【請求項３】 前記鋳製可能な材料が、アルミニウムであることを特徴とす
   る、請求項１記載の装置。
4. 【請求項４】 前記被動シャフトに接続するためのハブを含む、前記タービ
   ンホイール（１）の全体が、鋳製可能な材料から製造されており、前記ハブが被
   動シャフトと共に回転するように、ハブを結合するためのスプラインが形成され
   ている金属製インサートを含むことを特徴とする、請求項１記載の装置。
5. 【請求項５】 前記被動シャフトに接続するよう、中心金属ディスク（２３
   ）に、前記鋳製可能な材料が鋳製されることを特徴とする、請求項１記載の装置
   。
6. 【請求項６】 前記アーチ状のシーティング（２４）の前記ラジアル端部（２６）または外側
   壁が、金属製スラスト部品（２８）から成り、このスラスト部品に、前記鋳製可
   能な材料が鋳製されていることを特徴とする、請求項１記載の装置。
7. 【請求項７】 タービンホイール（１）の鋳製可能な材料を前記インサートに鋳製してなり、
   かつ前記各シーティング（２４）が、金属製インサート（３１）から成ることを
   特徴とする、請求項１記載の装置。