JP2002544448A - 変形タービン付き流体動力連結装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、軸の回りで回転的に対称的である、入力軸の回転に連動できる横断方向の壁（１６）を備えたケーシング、および流体動力伝動で、ブレード付きタービンホイール（２８）を駆動できるブレードホイール、またはインペラー（２０）を含むハウジングを備える流体動力装置に関し、インペラー（２０）およびタービンホイール（２８）が、シェル（１８）−（５５）の内面（１９）−（５６）と一体化したブレード（２１）−（２９）付きのシェル（１８）−（２５）から成り、中心コアは、流体を案内するように設計され、タービン（２８）のシェル（５５）は、中空の沈下部（５７）によって変形され、該コア（６０）は、直径に関係なく、通過断面定数を維持する後者（沈下）に沿って伸びる、沈下部（５７）と一致する突起部（６７）を有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】 本発明は、ハウジングに収容されているタービンブレード円板を流体動力的に
駆動するのに適するブレード円板を内部に有する、回転するハウジングを含む型
の流体動力連結装置に関する。

【０００２】 公知の流体動力連結装置は、軸の回りで対照的に回転し、一方では、駆動側の
軸に回転連動するのに適している横断方向の壁を備えるケーシング、および他方
では、被駆動側の軸に回転連動するのに適切なハブと一体化されたタービンブレ
ード円板を流体動力的に駆動するために適するブレード円板またはインペラーを
備えるハウジングを備えている。

【０００３】 一方では、トランスミッション内への取付けを容易にし、かつ他方では、装置
の大きさのためだけではなく、その中に入る流体の量を小とするために、超音波
溶接、ポップ（ｐｏｐ）リベット留め、結合またはそれ以外の任意の手段により
組み立てられる熱可塑性物質、または熱硬化性プラスチック、合成材料の合金、
複合体等の材料の使用によって、重量の削減とともに、流体動力連結装置の軸方
向の寸法を削減することが、つねに求められてきた。この重量の削減は、コスト
の減少につながる。

【０００４】 この軸方向の寸法の削減により、流れの分離、再循環またはキャビテーション
現象の開始のための流体の流れにおけるエネルギーを損失させて、性能の低下を
させてはならないことは明らかである。

【０００５】 このような流体動力連結装置は、観光、レジャー、または産業用であるのかに
どうかに関係なく、広く自動車に適用することができる。このような用途で公知
のように、軸方向の寸法の削減は、かなり追求されている。

【０００６】 軸方向の寸法を小とされた流体動力連結装置は、例えば米国特許第５２４１８
２０号にすでに提案されている。それによると、作動液が利用できる内部回路の
輪郭は卵形をしている。この内部回路は、軸に垂直な横断方向面に関して、軸の
部分で対称である。

【０００７】 本願の出願人は、装置の性能に影響を及ぼすことなく、この輪郭を非対称な形
とすることが可能であることを認識している。

【０００８】 このように本発明によると、流体動力連結装置は、軸の回りで回転的に対称で
あり、一方では、駆動軸に回転連動するのに適した横断方向壁を備えるケーシン
グ、他方では、被駆動軸に回転連動するのに適したハブと一体化されたタービン
ブレード円板を流体動力的に駆動するのに適したブレード円板、またはインペラ
ーを備えるハウジングを含み、インペラーおよびタービン円板が、シェルの内面
と一体化したブレードを有するシェルから成り立っており、タービンのシェルが
凹んだ沈下部によって変形され、かつコアが、形状が沈下部の形状と一致し、直
径に関係なく一定した通路断面と適合しつつ、それに沿って伸びている突起部を
有することを特徴とする。

【０００９】 この構成により、内部の円周上の空間は、外部周縁の近傍に形成され、例えば
、装置の軸方向の容積に影響を及ぼさずに、ロッククラッチを取り付けるための
有利に使用することができる。

【００１０】 回路の内部輪郭は、軸部分で、インペラーのシェルの外壁が全体として軸と直
角となるようになっていると有利である。

【００１１】 インペラーおよびタービンは、トルクコンバータを構成するために、反応器と
結合されていると有利である。

【００１２】 ロッククラッチは、ケーシングの内側に置かれ、タービンとケーシングの間で
動作し、前記クラッチは、トーションダンパー、軸に沿って移動自在であるよう
に取り付けられているピストン、および前記ピストンと横断方向壁内面の間で固
定されるのに適する少なくとも１つの摩擦ライニングを備え、該トーションダン
パーは、２つの部品の間に挟まれる円周上の動作を有するばね、案内ワッシャー
、およびウェブを備え、これらの部品の一方を、摩擦ライニングと回転的に一体
化し、他方を、タービンと一体化すると有利である。

【００１３】 通常「ロックアップ」と呼ばれるロッククラッチの存在によって、連結装置は
、自動車への適用に特に適したものとなる。ハウジングの内側のタービン円板は
、ハウジング内で循環する流体によって生じる連結のために、インペラー円板と
呼ばれる円板によって駆動され、車両が始動された後に、ロッククラッチは、駆
動軸と回転中の被駆動軸を固定することによって、２枚の円板の間でのスリップ
現象を妨げるために動作するようになる。

【００１４】 ある好ましい実施形態によると、流体動力連結装置は、本来、タービン円板、
ウェブ、案内ワッシャ−、および円周上で作用するばねを備え、有利には事前に
組み立てられているサブアセンブリを備えている。案内ワッシャーは、ウェブに
連結され、円周上の隙間は、ばねの作用の範囲に対応する。

【００１５】 このような構成により、摩擦ライニングを支持する摩擦円板は、ハウジングの
内壁とその中で軸に沿って移動自在であるピストンの間に挟まれ、固定の瞬間に
、油圧によって作動される。

【００１６】 摩擦円板は、案内ワッシャーに、回転的に連結されている。

【００１７】 変形においては、摩擦円板は、ウェブに回転的に連結されている。

【００１８】 本発明の目的をよりよく理解しうるように、その実施形態を、添付図面に示す
が、これは純粋に例示的なものであり、非制限的な例である。

【００１９】 図面は、本発明に従った流体動力連結装置の半分の断面である。

【００２０】 図に表されている流体動力連結装置は、油溜めハウジング１１を形成している
耐漏エンクロージャの中に配置されている、トルクコンバータ１２およびロック
クラッチ１３を有する。ハウジング１１は、駆動要素を形成し、それは、自動車
内燃機関のクランクシャフトに回転連動されるのに適している。

【００２１】 ハウジングは、環状であり、環状の横断方向壁１６を含む第１シェル１５、お
よび第１シェルに面し、インペラー円板２０をブレード２１と画定するようにな
っている第２シェル１８から成り立っているケーシングを備えている。この円板
のブレードは、第２シェル１８の内面１９と一体化されている。シェル１５、１
８は、ここでは溶接により連結されている。

【００２２】 変形例においては、それらは、ともに、車両のスターターによって駆動される
ようになっているスタータークラウンギヤーを構成する環状部品に溶接されてい
る。そのために、環状部品の外側周縁は歯が切られている。このトルクコンバー
タ１２は、インペラーのブレード２１に面するブレード２９、および反応器円板
３０を備えるタービン円板２８をも備えている。

【００２３】 タービン円板２８は、リベット３３により、歯によって被駆動軸３２に結合さ
れているハブ３５を支持する環状フランジ３４に固定され、被駆動軸３２に回転
を伝える。

【００２４】 シェル１８は、図では見えないエンクロージャの中で回転するように取り付け
られているスリーブ３８を備えている。

【００２５】 仮枠ハブ４０は、第１シェル１５に中心に溶接され、それは、ロッククラッチ
１３を作動するためのピストン４４用の滑り軸受け４１を形成する円筒形の面を
有する。後者は、環状横断方向壁１６の内面と前記ピストン４４の平らな表面の
間で、後者が前記環状横断方向壁１６に向かって、油圧の影響を受けて押しやら
れるときに、留められるのに適した摩擦円板４６を有する。

【００２６】 摩擦円板４６は、以降案内ワッシャー５０と呼ぶ薄板環状部品に回転的に連結
されている。円板４６は、その角表面を、壁１６とピストン４４の間で前述され
たように留められるのに適した摩擦ライニングで被覆されている金属サポートを
有する。さらに、これからウェブ５２と呼ばれる、トーションダンパーの別の環
状部品が、タービン円板２８に固定されている。

【００２７】 前記案内ワッシャー５０および前記ウェブ５２は、中空ばね５４の対応する先
端部が寄りかかる円周上の当たり面を構成するように作られている。該案内ワッ
シャー５０は、ウェブ５２に連結され、円周上の隙間により、ばね５４は、トー
ションダンパーの役割を果たし、トルクピークを吸収することができる。

【００２８】 タービン円板２８は、その内面５６に、ブレード２９が固定されている環状シ
ェル５５を有し、インペラー２０のブレード１９は、シェル１８の内面１９上に
固定されている。

【００２９】 作動液が利用できる内部回路は、シェル１８と５５の内面１９と５６の間で画
定され、反応器３０の底部３１により、それ自体既知であるように、流体はコア
６０によって中央に案内される。ここでは、３つの部品６１，６２，６３の中で
、それぞれインペラー２０の、タービン２８のおよび反応器３０のブレード２１
，２９および３６の自由な端縁によって支持されていることは言うまでもない。

【００３０】 公知のように、シェルとコア６０の間で画定されている流体の通路の断面が、
半径と関係なく、実質的に一定であるようにされていることは、言うまでもない
。

【００３１】 構造を逆転することができる。案内ワッシャー５０は、タービン２８のシェル
５５と一体化されているが、摩擦円板４６と一体化されているのは、ウェブ５２
であることは言うまでもない。

【００３２】 別の変形によると、案内ワッシャー５０は、ハブ２５のフランジ３４に、リベ
ット３３によって内周縁に固定されているプレートの外周縁に形成され、タービ
ン２８が固定されるのは、このプレートに対してである。

【００３３】 タービン２０を支えているシェル１８の外壁は軸に直角である。さらに、本発
明に従って、タービン２８のシェル５５は、クラッチ１３が利用できる空間を増
大させるために、一部に凹んだ沈下部５７を設けることによって、クラッチ１３
と整列して変形されている。

【００３４】 タービン２８によって支持されているコア６０の部分６２は、コア６０の内側
を向く突起部６７を支持し、この突起部６７の形状は、沈下部５７の形状に、そ
の直径に関係なく一致している。

【００３５】 タービン円板２８、案内ワッシャー５０、ウェブ５２および円周上で作用する
ばね５４を備えるサブアセンブリを事前に組み立てておくと有利である。これを
行うために、前記案内ワッシャー５０は、ウェブに結合され、円周上に隙間のあ
るウェブが、ばね５４の作用に対処することができる。この目的で、それは、前
記ウェブを折り畳むことによって得られる円周上の溝の中で係合しうる、放射状
の内向きの突起を有する。

【００３６】 動作は、従来の流体動力連結装置の動作と類似している。注意として、タービ
ン円板２８が、エンクロージャに入れられている流体のために、インペラーの円
板によって駆動されること、および車両が始動された後に、ロッククラッチ３５
が、円板２０と２８の間の滑り現象を回避する目的で、摩擦円板４６の締め付け
によって、ピストン４４の軸方向の移動の影響により、被駆動軸を駆動軸で固定
することができる。

【００３７】 その結果生じる固定により、被駆動軸３２、典型的には、ギヤボックスの入力
軸の直接的な駆動が、車両のエンジンのクランクシャフトと回転的に連動するハ
ウジング１１によって可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施形態を示す半断面図である。

【符号の説明】

１１ ハウジング １２ トルクコンバータ １３ ロッククラッチ １５、１８、５５ シェル １６ 横断方向壁 １９ 内面 ２０ インペラー ２１、２９、３６ ブレード ２８ タービン ３０ 反応器 ３１ 底部 ３２ 被駆動軸 ３３ リベット ３４ フランジ ３５ ロッククラッチ ３８ スリーブ ４０ 仮枠ハブ ４１ 滑り軸受け ４４ ピストン ４６ 摩擦円板 ５０ 案内ワッシャー ５２ ウェブ ５４ ばね ５６ 内面 ５７ 沈下部 ６０ コア ６１、６２、６３ 部品 ６７ 突起部

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 軸の回りに回転対称であり、一方では、駆動軸に回転連動する
   のに適した横断方向壁（１６）を備えるケーシング（１５）−（１８）と、他方
   では、被駆動軸（３２）に回転連動するのに適したハブ（３５）と一体化した、
   タービンブレード円板（２８）を流体動力的に駆動するのに適する、ブレード円
   板またはインペラー（２０）とを備えるハウジング（１１）を含み、該インペラ
   ー（２０）およびタービン円板（２８）が、シェル（１８）−（５５）の内面（
   １９）−（５６）と一体化したブレード（２１）−（２９）を有するシェル（１
   ８）−（５５）を有し、そこでは中央のコアが、流体を案内するために設けられ
   、タービン（２８）のシェル（５５）が、中空の沈下部（５７）により変形され
   、該コア（６０）が、それに沿って伸びる沈下部（５７）の形状と一致する形状
   の突起部（６７）を有することを特徴とする流体動力連結装置。
2. 【請求項２】 突起部（６７）は、流体の通路断面が、それが測定される半径
   に関係なく、実質的に一定であるように沈下部（５７）に沿って伸びていること
   を特徴とする、請求項１に記載の流体動力連結装置。
3. 【請求項３】 回路の内部輪郭が、軸の部分において、インペラー（２０）の
   シェル（１８）の外壁が全体として軸に直交するようになっていることを特徴と
   する、請求項１または２に記載の流体動力連結装置。
4. 【請求項４】 インペラー（２０）およびタービン（２８）が、トルクコンバ
   ータ（１２）を構成するために、リアクター（３０）と関連づけられていること
   を特徴とする、請求項１または３に記載の流体動力連結装置。
5. 【請求項５】 ロッククラッチ（１３）が、ケーシング（１５）−（１８）の
   内側に置かれ、タービン（２８）とケーシング（１５）−（１８）の間で作用し
   、前記クラッチが、トーションダンパー、軸に沿って移動自在であるように取り
   付けられるピストン（４４）、および前記ピストン（４４）と横断方向壁（１６
   ）の内面の間でクランプされるのに適する少なくとも１つの摩擦ライニングを備
   えていることを特徴とする、請求項１〜４のいずれかに記載の流体動力連結装置
   。
6. 【請求項６】 トーションダンパーが、２個の部品の間に挟まれた円周方向に
   作用を有するばね（５４）、案内ワッシャー（５０）、およびウェブ（５２）を
   備え、これらの部品の一つが、摩擦ライニングと回転中一体化し、他が、タービ
   ン（２８）と一体化されていることを特徴とする、請求項５に記載の流体動力連
   結装置。