JP2021500513A - 圧力室に対する横流用に構成されたトルクコンバータ - Google Patents

Abstract

カバーと、ピストン板を有するロックアップクラッチと、出力ハブと、貫通孔を有する第１のハブと、タービンにより画定された室と、ピストン板により画定された加圧室と、カバー、第１のハブおよびピストン板により画定された減圧室と、第１の流路と、第１のハブを貫通する貫通孔と、第２の流路とを備える、トルクコンバータ。第２の流路は、第１の室に対してシールされており、貫通孔を通っており、第１の流路と周方向で整列する部分を有している。第１のハブと交差することなく、貫通孔を軸方向にラインが通っている。ロックアップモード用には、加圧室内の調圧流体がピストン板を第１の軸方向に変位させる。トルクコンバータモード用には、減圧室内の調圧流体がピストン板を第２の軸方向に変位させる。

Description

本開示は、加圧室および減圧室に対する各調圧流路が周方向においてオーバラップするように構成されたトルクコンバータに関する。

トルクコンバータ内の横流ハブが知られている。このような例の１つは、２０１７年１月２６日に公開された、所有者が共通する米国特許出願公開第２０１７／００２３１１６号明細書に記載されている。

本明細書に例示される態様によると、回転軸線と、トルクを受けるように配置されたカバーと、インペラと、タービンと、ピストン板を有するロックアップクラッチと、タービンに結合されておりかつトランスミッション入力軸に相対回動不能に結合するように配置された出力ハブと、カバーに結合された第１のハブと、第１のハブにより正反対の第１および第２の半径方向において画定された貫通孔と、タービンにより少なくとも部分的に画定された第１の室と、ピストン板により少なくとも部分的に画定された加圧室と、カバー、第１のハブおよびピストン板により少なくとも部分的に画定された減圧室と、第１の流路と、第１の室に対してシールされており、貫通孔および第１の流路と周方向で整列する部分を含む第２の流路と、を備えるトルクコンバータが提供される。貫通孔全体を第１の軸方向に、第１のハブと交差することなくラインが通っている。ピストン板がカバーに相対回動不能に結合された、トルクコンバータのロックアップモード用には、第１の調圧流体が、第１の流路を通って加圧室内に流入し、ピストン板を第１の軸方向に変位させるように配置されている。カバーがピストン板に対して回転可能な、トルクコンバータのトルクコンバータモード用には、第２の調圧流体が、第２の流路を通って減圧室内に流入し、ピストン板を第１の軸方向とは反対の第２の軸方向に変位させ、ピストン板をカバーから分離させるように配置されている。

本明細書に例示する態様によれば、回転軸線と、トルクを受けるように配置されたカバーと、インペラと、タービンと、カバーに相対回動不能に結合された流れ板と、流れ板を貫通する貫通孔と、ピストン板を有するロックアップクラッチと、タービンに相対回動不能に結合されていると共にトランスミッション入力軸に相対回動不能に結合された出力ハブと、インペラを含む第１の室と、ピストン板により少なくとも部分的に画定された加圧室と、カバーおよびピストン板により少なくとも部分的に画定された減圧室と、第１の軸方向において流れ板により画定された、最も半径方向内側の第１の終端部を有する第１の流路と、第１の室に対してシールされており、出力ハブと流れ板とにより正反対の第１および第２の半径方向においてそれぞれ画定されかつ第１の軸方向において最も半径方向内側の第１の終端部よりも先に配置された、最も半径方向内側の第２の終端部を有する第２の流路と、を備えるトルクコンバータが提供される。第１の軸方向は、回転軸線に対して平行であり、タービンからインペラに向かっている。貫通孔を第１の軸方向に、流れ板と交差することなくラインが通っている。ロックアップモード用には、第１の調圧流体が、最も半径方向内側の第１の終端部および第１の流路を通って加圧室内に流入し、ピストン板を第１の軸方向とは反対の第２の軸方向に変位させ、カバーとピストン板とを相対回動不能に結合させるように配置されている。トルクコンバータモード用には、第２の調圧流体が、第２の流路を通ってピストン板を第１の軸方向に変位させ、ピストン板をカバーから分離させるように配置されている。

本明細書に例示する態様によれば、トルクを受けるように配置されたカバーと、インペラと、タービンと、ピストン板を有するロックアップクラッチと、カバーに固定的に結合された第１のハブと、第１のハブを貫通する貫通孔と、タービンに相対回動不能に結合されておりかつトランスミッション用の入力軸に相対回動不能に結合されるように配置された出力ハブと、タービンを含む第１の室と、ピストン板により少なくとも部分的に画定された加圧室と、カバー、第１のハブおよびピストン板により少なくとも部分的に画定された減圧室と、トルクコンバータ内への第１の流路の、第１のハブにより部分的に画定された第１の入口点を含む第１の流路と、貫通孔を通っており、トルクコンバータ内への第２の流路の、出力ハブにより部分的に画定されかつ第１の軸方向において第１の入口点よりも先に配置された第２の入口点を含む第２の流路と、を備えるトルクコンバータが提供される。貫通孔全体を第１の軸方向に、第１のハブと交差することなくラインが通っている。第２の流路は、第１の室に対してシールされている。第１の軸方向は、タービンからインペラに向かっている。ロックアップモード用には、第１の調圧流体が、第１の入口点および第１の流路を通って加圧室内に流入し、ピストン板を第１の軸方向とは反対の第２の軸方向に変位させ、カバーとピストン板とを相対回動不能に結合させるように配置されている。トルクコンバータモード用には、第２の調圧流体が、第２の入口点および第２の流路を通って減圧室内に流入し、ピストン板を第１の軸方向に変位させ、ピストン板をカバーから分離させるように配置されている。

添付の概略図を参照して様々な実施形態を例としてのみ開示する。図中、対応する参照符号は、対応する部品を表す。

圧力室に対する横流用に構成されたトルクコンバータの部分横断面図である。 図１に示した範囲２の詳細図である。 図２に示した線３−３に概ね沿った横断面図である。 図１に示した範囲４にトランスミッション入力軸を追加して示す詳細図である。 本願で使用される空間用語を説明する円筒座標系の斜視図である。

最初に、異なる図面における同様の図面番号は、本開示の同一のまたは機能的に類似の構成部材を識別するものであると認識されたい。特許請求の範囲に記載の開示は、開示される態様に限定されるものではないと理解されたい。

さらに、本開示は記載した特定の方法、材料および改良に限定されるものではなく、それ自体は当然変更可能であると理解される。また、本明細書で用いられる用語は、特定の態様を説明する目的のためだけのものであり、本開示の範囲を限定することを意図したものではないということも理解される。

別段の定めがない限り、本明細書で使用される全ての技術用語および科学用語は、本開示が属する技術分野の当業者に一般に理解されている意味と同じ意味を有している。本明細書に記載されたものと類似または均等のいずれの方法、装置または材料も、本開示の実施または試験において使用することができると理解されたい。

図５は、本願で使用される空間用語を説明する円筒座標系１０の斜視図である。本願は、少なくとも部分的に円筒座標系に関連して説明される。系１０には、以下の方向用語および空間用語の基準として用いられる回転軸線または長手方向軸線１１が含まれる。正反対の軸方向ＡＤ１およびＡＤ２は、軸線１１に対して平行である。半径方向ＲＤ１は、軸線１１に対して直交しておりかつ軸線１１から離れている。半径方向ＲＤ２は、軸線１１に対して直交しておりかつ軸線１１に向かっている。正反対の周方向ＣＤ１およびＣＤ２は、軸線１１を中心として例えば時計回りおよび反時計回りにそれぞれ回転される（軸線１１に対して直交する）特定の半径Ｒの終端点により規定される。

空間用語を明確にするために、物体１２，１３および１４を用いる。一例として、物体１２の面１５Ａ等の軸方向面は、軸線１１と共面の平面により形成されている。ただし、軸線１１に対して平行な平面は全て、軸方向面である。例えば、軸線１１に対して平行な面１５Ｂも、軸方向面である。軸線１１に対して平行な縁部１５Ｃ等の縁部により、軸方向縁部が形成されている。物体１３の面１６Ａ等の半径方向面は、軸線１１に対して直交しかつ半径、例えば半径１７Ａと共面の平面により形成されている。半径方向縁部は、軸線１１の半径と共直線である。例えば、縁部１６Ｂは半径１７Ｂと共直線である。物体１４の面１８は、円周面または円筒面を形成している。例えば半径２０により規定される円周１９は、面１８を通走している。

軸方向運動は、軸方向ＡＤ１またはＡＤ２である。半径方向運動は、半径方向ＲＤ１またはＲＤ２である。周方向運動または回転運動は、周方向ＣＤ１またはＣＤ２である。「軸方向に」、「半径方向に」および「周方向に」という副詞はそれぞれ、軸線１１に対して平行な運動または方向、軸線１１に対して直交する運動または方向、および軸線１１を中心とした運動または方向を指している。例えば、軸方向に配置された面または縁部は方向ＡＤ１に延在しており、半径方向に配置された面または縁部は方向ＲＤ１に延在しており、周方向に配置された面または縁部は方向ＣＤ１に延在している。

図１は、圧力室に対する横流用に構成されたトルクコンバータ１００の部分横断面図である。

図２は、図１に示した範囲２の詳細図である。以下では、図１と図２とを照らし合わせて参照されたい。トルクコンバータ１００は、回転軸線ＡＲと、トルクを受けるように配置されたカバー１０２と、インペラ１０４と、タービン１０６と、ロックアップクラッチ１０８と、出力ハブ１１０と、カバー１０２に相対回動不能に結合されたハブ１１２と、流れ板１１４と、支持板１１６とを備えている。インペラ１０４は、カバー１０２に相対回動不能に結合されたインペラシェル１１８と、少なくとも１つのインペラブレード１２０とを有している。タービン１０６は、ハブ１１０に相対回動不能に結合されたタービンシェル１２２と、少なくとも１つのタービンブレード１２４とを有している。ロックアップクラッチ１０８はピストン板１２６を有している。トルクコンバータ１００は、加圧室１２８と、減圧室１３０と、室１３２とを有している。「相対回動不能に結合された」部材とは、これらの部材のうちの一方が回動するときは常にこれらの部材が全て回動し、これらの部材の間での相対的な回転は不可能であることを意味する。相対回動不能に結合された部材の、互いに対して半径方向および／または軸方向での運動は可能ではあるが、必要ではない。

流れ板１１４は、ハブ１１２および板１１６に相対回動不能に結合されている。室１２８は少なくとも部分的に、板１１６および板１２６により画定されている。室１３０は、少なくとも部分的に、カバー１０２、ハブ１１２および板１２６により画定されている。室１３２は、少なくとも部分的に、板１１６およびシェル１２２により画定されている。「部分的に画定されている」とは、室、流路またはその他の構造の一部が、上述した部材により画定または形成されていることを意味する。

ハブ１１２は、軸線ＡＲに対して直交する互いに反対の半径方向ＲＤ１およびＲＤ２においてハブ１１２により画定された貫通孔１３４を有している。一実施例では、ハブ１１２は押出し成形されたリベット１３６を有しており、貫通孔１３４はリベット１３６を貫通している。トルクコンバータ１００は、流路１３８と流路１４０とを有している。流路１４０は、流路１３８に対してシールされている、すなわち貫通孔１３４を通っている。つまり、流路１４０には貫通孔１３４が含まれる。流路１３８は貫通孔１３４を通らない。流路１４０の部分１４１は、周方向において流路１３８と整列している。一実施例では、軸線ＡＲに対して平行な軸方向ＡＤ１において、ラインＬ１が、ハブ１１２と交差することなく貫通孔１３４全体を通っている。トルクコンバータ１００は、コンバータ１００内への流路１３８の入口点１４２と、コンバータ１００内への流路１４０の入口点１４３とを有している。

図３は、図２に示した線３−３に概ね沿った横断面図である。以下では、図１〜図３を照らし合わせて参照されたい。流れ板１１４は、少なくとも１つの溝１４４を有している。溝１４４は、例えばハブ１１２との接触に対してシールされた、板１１４の部分１４６および１４８により、互いに反対の周方向ＣＤ１およびＣＤ２において画定されている。流路１３８の部分１４９が溝１４４を通っている。つまり、流路１３８には溝１４４が含まれる。溝１４４は、方向ＡＤ１ではハブ１１２により画定されており、かつ半径方向内側と半径方向外側とにおいてそれぞれ開口する、開口１５０および１５２を有している。流れ板１１４は、方向ＡＤ１に面しており部分的に流路１３８を画定する面１５４と、方向ＡＤ２に面しており部分的に流路１４０を画定する面１５６とを有している。一実施例では、半径方向ＲＤ１において、ラインＬ２が、ハブ１１２または板１１４と交差することなく溝１４４全体を通っている。

ピストン板１２６がカバー１０２に相対回動不能に結合されていると共にトルクがクラッチ１０８を介してハブ１１０に伝達される、トルクコンバータ１００のロックアップモード用には、調圧流体Ｐ１が、流路１３８を通り加圧室１２８内へ流入し、ピストン板を軸方向ＡＤ１に変位させるように配置されている。カバー１０２がピストン板１２６に対して回動可能であり、トルクがクラッチ１０８を迂回する、トルクコンバータ１００のトルクコンバータモード用には、調圧流体Ｐ２が、流路１４０を通り減圧室１３０内へ流入し、ピストン板１２６をＡＤ１とは反対の軸方向ＡＤ２に変位させ、ピストン板１２６をカバー１０２から分離するように配置されている。

流れ板１１４は部分的に、流路１３８および１４０を画定している。例えば、流れ板１１４は、流路１３８および１４９の部分１５８および１６０をそれぞれ画定している。流路１３８は、加圧室１２８に開口する終端部１６２と、終端部１６２の半径方向内側で部分的に板１１４により画定された終端部１６４とを有している。流路１４０は、減圧室１３０に開口する終端部１６６と、終端部１６６の半径方向内側で部分的に板１１４により画定された終端部１６８とを有している。一実施例では、終端部１６４は、軸方向ＡＤ１およびＡＤ２においてハブ１１２と流れ板１１４とによりそれぞれ画定されている。一実施例では、終端部１６８は半径方向において、支持板１１６と流れ板１１４との間に配置されている。一実施例では、終端部１６８は方向ＲＤ２における半径方向内側では流れ板１１４により画定されており、方向ＲＤ１における半径方向外側では出力ハブ１１０により画定されている。

一実施例では、トルクコンバータ１００は、板１１６に対してハブ１１０をシールする、シール１７０を有している。シール１７０は、室１３２に対して流路１４０をシールしている。軸線ＡＲに直交するラインＬ３が順に、回転軸線ＡＲ、流れ板１１４、終端部１６８、出力ハブ１１０および支持板１１６を通っている。一実施例では、トルクコンバータ１００はシール１７１および１７２を有している。シール１７１は、支持板１１６に対してピストン板１２６をシールしている。シール１７２は、ピストン板１２６に対してハブ１１２をシールしている。

一実施例では、トルクコンバータ１００は、少なくとも１つのステータブレード１７４を備えたステータ１７３と、ワンウェイクラッチ１７５と、ねじり振動ダンパ１７６と、振子振動アブソーバ１７８とを備えている。ダンパ１７６は、入力板１８０と、少なくとも１つのばね１８２と、ばね保持板１８４と、少なくとも１つのばね１８６と、出力フランジ１８８とを有している。ばね１８２は、板１８０および１８４に係合している。ばね１８６は、板１８４およびフランジ１８８に係合している。アブソーバ１７８は板１８４に結合されており、フランジ１８８はハブ１１０に相対回動不能に結合されている。

一実施例では、クラッチ１０８は、カバー１０２とピストン板１２６との間に軸方向に配置されたクラッチ板１９０，１９２および１９４を有している。板１９０および１９２は、板１８０に相対回動不能に結合されていると共に、ばね１８２に結合されている。板１９４は、カバー１０２に相対回動不能に結合されている。カバー１０２と、板１９０，１９２および１９４と、ピストン板１２６との間には、それぞれ摩擦材料Ｆが配置されている。

図４は、図１に示した範囲４にトランスミッション入力軸ＩＳを追加して示す詳細図である。図４では、出力ハブ１１０は軸ＩＳに相対回動不能に結合されている。シール１９６が、軸ＩＳに対して板１１４をシールしていると共に、流路１４０に対して流路１３８をシールしている。軸ＩＳは、通路ＣＨ１およびＣＨ２を有している。通路ＣＨ１は、調圧流体を加圧室１２８に供給する。したがって、流路１３８が通路ＣＨ１を通流している。通路ＣＨ２は、調圧流体を減圧室１３０に供給する。したがって、流路１４０が通路ＣＨ２を通流している。通路ＣＨ１はさらに、方向ＡＤ１において通路ＣＨ２よりも先に延在しており、その結果、加圧室１２８および減圧室１３０の軸方向とは正反対の、通路ＣＨ１およびＣＨ２の軸方向が生じることになる。しかしながら、トルクコンバータ１００の構成は、流路１３８が軸方向ＡＤ１において流路１４０に交差すると共に、周方向ＣＤ１およびＣＤ２において流路１４０にオーバラップすることを可能にし、トルクコンバータ１００と共に軸ＩＳを使用することを可能にする。入口点１４２は、通路ＣＨ１の開口部Ｏ１に開口している。入口点１４３は、通路ＣＨ２の開口部Ｏ２に開口している。

上で開示した様々な特徴および機能ならびにその他の特徴および機能またはこれらの代替は、望ましくは他の多くの異なるシステムまたは用途に組み合わせられことが認められるであろう。現時点では予見または予期されていない様々な代替、修正、変更または改良が、以下の請求項により包含されることを意図して当業者により行われてもよい。

１０ 円筒系
１１ 回転軸線
ＡＤ１ 軸方向
ＡＤ２ 軸方向
ＲＤ１ 半径方向
ＲＤ２ 半径方向
ＣＤ１ 周方向
ＣＤ２ 周方向
Ｒ 半径
１２ 物体
１３ 物体
１４ 物体
１５Ａ 面
１５Ｂ 面
１５Ｃ 縁部
１６Ａ 面
１６Ｂ 縁部
１７Ａ 半径
１７Ｂ 半径
１８ 面
１９ 円周
２０ 半径
ＡＲ 回転軸線
ＣＨ１ 通路
ＣＨ２ 通路
Ｆ 摩擦材料
Ｌ１ ライン
Ｌ２ ライン
Ｌ３ ライン
Ｏ１ 開口部
Ｏ２ 開口部
１００ トルクコンバータ
１０２ カバー
１０４ インペラ
１０６ タービン
１０８ ロックアップクラッチ
１１０ 出力ハブ
１１２ ハブ
１１４ 流れ板
１１６ 支持板
１１８ インペラシェル
１２０ インペラブレード
１２２ タービンシェル
１２４ タービンブレード
１２６ ピストン板
１２８ 加圧室
１３０ 減圧室
１３２ 室
１３４ 貫通孔
１３６ リベット
１３８ 流路
１４０ 流路
１４２ 入口点
１４３ 入口点
１４４ 溝
１４６ 部分、板１１４
１４８ 部分、板１１４
１４９ 部分、流路１３８
１５０ 開口、溝１４４
１５２ 開口、溝１４４
１５４ 面、板１１４
１５６ 面、板１１４
１５８ 部分、流路１３８
１６０ 部分、流路１４０
１６２ 終端部、流路１３８
１６４ 終端部、流路１３８
１６６ 終端部、流路１４０
１６８ 終端部、流路１４０
１７０ シール
１７１ シール
１７２ シール
１７３ ステータ
１７４ ステータブレード
１７６ ねじり振動ダンパ
１７８ 振子振動アブソーバ
１８０ 入力板、ダンパ１７６
１８２ ばね
１８４ ばね保持板
１８６ ばね
１８８ 出力フランジ
１９０ クラッチ板
１９２ クラッチ板
１９４ クラッチ板

Claims (10)

1. トルクコンバータであって、
   回転軸線と、
   トルクを受けるように配置されたカバーと、
   インペラと、
   タービンと、
   ピストン板を有するロックアップクラッチと、
   前記タービンに結合されておりかつトランスミッション入力軸に相対回動不能に結合するように配置された出力ハブと、
   前記カバーに結合された第１のハブと、
   前記第１のハブにより正反対の第１および第２の半径方向において画定された貫通孔と、
   前記タービンにより少なくとも部分的に画定された第１の室と、
   前記ピストン板により少なくとも部分的に画定された加圧室と、
   前記カバー、前記第１のハブおよび前記ピストン板により少なくとも部分的に画定された減圧室と、
   第１の流路と、
   前記第１の室に対してシールされており、前記貫通孔を通過しかつ前記第１の流路と周方向で整列する部分を含む第２の流路と、
   を備えるトルクコンバータにおいて、
   前記貫通孔全体を第１の軸方向に、前記第１のハブと交差することなくラインが通っており、
   前記ピストン板が前記カバーに相対回動不能に結合される、トルクコンバータのロックアップモード用には、第１の調圧流体が、前記第１の流路を通って前記加圧室内に流入し、前記ピストン板を前記第１の軸方向に変位させるように配置されており、
   前記カバーが前記ピストン板に対して回転可能である、トルクコンバータのトルクコンバータモード用には、第２の調圧流体が、前記第２の流路を通って前記減圧室内に流入し、前記ピストン板を前記第１の軸方向とは反対の第２の軸方向に変位させ、前記ピストン板を前記カバーから分離させるように配置されている、トルクコンバータ。
2. 前記第１のハブに相対回動不能に結合された流れ板をさらに備え、該流れ板は部分的に、前記第１の流路および前記第２の流路を画定しており、前記貫通孔は前記流れ板を貫通している、請求項１記載のトルクコンバータ。
3. 前記流れ板は、
   前記第１の軸方向に面しており部分的に前記第１の流路を画定する第１の面と、
   前記第２の軸方向に面しており部分的に前記第２の流路を画定する第２の面と、
   を有している、請求項２記載のトルクコンバータ。
4. 前記第１の軸方向では前記第１のハブにより画定されており、かつ前記第２の軸方向では前記流れ板により画定される溝をさらに備え、前記第１の流路が前記溝を通っている、請求項２記載のトルクコンバータ。
5. 前記回転軸線に対して直交するラインが、前記第１のハブまたは前記流れ板に交差することなく、前記溝の全体を通っている、請求項４記載のトルクコンバータ。
6. 前記第１のハブに相対回動不能に結合された流れ板をさらに備え、
   前記第１の軸方向は、前記インペラから前記タービンに向かっており、
   前記第１の流路は、前記加圧室に開口する第１の終端部と、トルクコンバータの内周において前記第１の終端部の半径方向内側に位置し、部分的に前記流れ板により画定された第２の終端部と、を有しており、
   前記第２の流路は、前記減圧室に開口する第３の終端部と、前記内周において前記第３の終端部の半径方向内側に位置し、前記出力ハブおよび前記流れ板により画定された第４の終端部と、を有しており、
   前記第２の終端部は、前記第１の軸方向において前記第４の終端部よりも先に配置されている、請求項１記載のトルクコンバータ。
7. 前記カバーに相対回動不能に結合され、前記加圧室を部分的に画定する支持板をさらに備え、
   前記第２の終端部は、前記第１および第２の軸方向において前記出力ハブおよび前記流れ板によりそれぞれ画定されており、
   前記第４の終端部は、半径方向において前記支持板と前記流れ板との間に配置されている、請求項６記載のトルクコンバータ。
8. 前記第１の半径方向は、半径方向外側であり、
   前記第４の終端部は、前記第１の半径方向において前記出力ハブにより画定されており、かつ前記第２の半径方向では前記流れ板により画定されている、請求項６記載のトルクコンバータ。
9. 前記カバーに相対回動不能に結合され、前記加圧室を部分的に画定している支持板と、
   前記支持板と前記出力ハブとに接触し、前記第２の流路を前記第１の室に対してシールしているシールと、をさらに備え、
   前記回転軸線に直交するラインが順に、前記回転軸線、前記流れ板、前記第４の終端部、前記出力ハブおよび前記支持板を通っている、請求項６記載のトルクコンバータ。
10. 前記出力ハブに相対回動不能に結合されたタービンシェルをさらに備え、前記第１のハブは、前記カバーに相対回動不能に結合されている、請求項１記載のトルクコンバータ。

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