JP2021533317A - デュアルピストンアセンブリが備えられたロックアップクラッチを有する流体力学的トルクカップリング装置 - Google Patents

デュアルピストンアセンブリが備えられたロックアップクラッチを有する流体力学的トルクカップリング装置 Download PDF

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Abstract

回転軸を中心にして回転可能なケーシングと、インペラホイールとタービンホイールを含むトルクコンバーターと、デュアルピストンアセンブリを含むロックアップクラッチと、ケーシングの外部に配置される選択的クラッチと、を含むハイブリッド電気車両用流体力学的トルクカップリング装置が提供される。前記選択的クラッチは、入力メンバーと前記ケーシングに回転不能に装着される出力メンバーとを含む。前記デュアルピストンアセンブリは、メインピストンと、前記メインピストンに装着され、これに対して軸方向に移動可能な少なくとも１つの補助ピストンと、を含む。前記メインピストンは、ロックアップ位置とロックアップ解除位置の間で前記ケーシング、および少なくとも１つの補助ピストンに対して選択的に軸方向に移動可能である。前記出力部材は、係合位置と係合解除位置の間で前記入力部材に対して選択的に軸方向に移動可能である。前記出力部材は、少なくとも１つの補助ピストンの作用によって選択的に軸方向に移動可能である。

Description

本発明は、流体カップリング装置に関し、より詳しくは、デュアルピストン構造が備えられたロックアップクラッチを有する車両ハイブリッドパワートレインシステム用流体力学的トルクカップリング装置、およびその製造方法に関する。
一般に知られているハイブリッドパワートレインシステムは牽引力を発揮できる動力伝達装置にトルクを伝達するように車両変速機に連結されている内燃機関と電気モータ／発電機とを含む。
通常、電気モータ／ジェネレータは、電気バッテリーなどのエネルギー貯蔵システムから電力が供給される。
ハイブリッドパワートレインシステムは推進力を生成し、車両のホイールに伝達するために多様なモードで作動する。
上記のものを含むがこれに限定されないハイブリッドパワートレインシステムは車両駆動ラインアプリケーションおよび条件に適合していることが立証されたが、性能および費用の面において改善が可能である。
この背景技術に記載された事項は、発明の背景に対する理解を増進させるために作成されたものであって、その技術の属する分野における通常の知識を有する者に既に知られている従来技術でない事項を含むことができる。
本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであって、本発明の目的は、流体カップリング装置に関し、より詳しくは、デュアルピストン構造が備えられたロックアップクラッチを有する車両ハイブリッドパワートレインシステム用流体力学的トルクカップリング装置、およびその作動方法を提供することにある。
上記目的を達成するためになされた本発明によるハイブリッド電気車両用流体力学的トルクカップリング装置は、回転軸を中心にして回転可能なケーシングと、インペラホイールおよびインペラホイールと同軸でケーシングに配置されたタービンホイールを含むトルクコンバーターと、デュアルピストンアセンブリを含み、タービンホイールがケーシングに対して回転可能な流体力学変速機モードとタービンホイールがケーシングに回転不能に結合されるロックアップモードの間で転換可能なロックアップクラッチと、ケーシングの外部に配置される選択的クラッチと、を含むことを特徴とする。
前記選択的クラッチは、入力メンバーと、前記ケーシングに回転不能に装着された出力メンバーとを含む。
前記デュアルピストンアセンブリは、メインピストン、および前記メインピストンに取り付けられ、前記メインピストンと前記ケーシングに対して軸方向に移動可能な少なくとも１つの補助（ｓｅｃｏｎｄａｒｙ）ピストンを含む。
前記デュアルピストンアセンブリのメインピストンは、前記メインピストンが前記ケーシングに回転不能に結合されるロックアップ位置と、前記メインピストンが前記ケーシングに対して回転可能なロックアップ解除位置との間で前記ケーシングと前記少なくとも１つの補助（ｓｅｃｏｎｄａｒｙ）ピストンに対して選択的に軸方向に移動可能である。
前記出力メンバーは、前記出力メンバーが前記選択的クラッチの入力メンバーに回転不能に結合する係合位置と、前記出力メンバーが前記選択的クラッチの入力メンバーに対して回転可能な係合解除位置との間で前記入力メンバーに対して選択的に軸方向に移動可能である。
前記出力メンバーは、前記少なくとも１つの補助（ｓｅｃｏｎｄａｒｙ）ピストンの動作によって前記選択的クラッチの係合位置から係合解除位置に選択的に軸方向に移動可能である。
本発明の一部を構成する装置、システム、変換器、プロセスなどを含む本発明の他の実施形態は、後述する例示的な実施形態の詳細な説明を熟読することによってもっと明らかになるだろう。
本発明の実施形態によるハイブリッドパワートレインシステムの概略図である。 第１作動モードで本発明の第１実施例による流体力学的トルクカップリング装置の断面図である。 ロックアップクラッチと選択的クラッチを部分的に示す図２Ａの流体力学的トルクカップリング装置の部分拡大図である。 図２Ａにおいて長方形状「２Ｃ」で示された流体力学的トルクカップリング装置の部分拡大図である。 本発明の第１実施例によるデュアルピストンアセンブリ、およびカバーシェルを有するロックアップクラッチを後方から見た分解斜視図である。 本発明の第１実施例によるデュアルピストンアセンブリ、およびカバーシェルを有するロックアップクラッチを前面から見た分解斜視図である。 本発明の第１実施例によるデュアルピストンアセンブリにおいてメインピストンの斜視図である。 本発明の第１実施例による流体力学的トルクカップリング装置においてカバーシェルの斜視図である。 本発明の第１実施例による選択的クラッチにおいて出力部材の斜視図である。 本発明の第１実施例による選択的クラッチにおいてスプリングメンバーの斜視図である。 第２作動モードで本発明の第１実施例による流体力学的トルクカップリング装置の断面図である。 図９において長方形状「１０」で示された流体力学的トルクカップリング装置の部分拡大図である。 第３作動モードで本発明の第１実施例による流体力学的トルクカップリング装置の断面図である。 図１１において長方形状「１２」で示された流体力学的トルクカップリング装置の部分拡大図である。 第４作動モードで本発明の第１実施例による流体力学的トルクカップリング装置の断面図である。 図１３において長方形状「１３」で示された流体力学的トルクカップリング装置の部分拡大図である。 第１作動モードで本発明の第２実施例による流体力学的トルクカップリング装置の断面図である。 図１５において長方形状「１６」で示された流体力学的トルクカップリング装置の部分拡大図である。 本発明の第２実施例によるデュアルピストンアセンブリ、およびカバーシェルを有するロックアップクラッチを後方から見た分解斜視図である。 本発明の第２実施例によるデュアルピストンアセンブリ、およびカバーシェルを有するロックアップクラッチを前面から見た分解斜視図である。 本発明の第２実施例によるデュアルピストンアセンブリにおいてメインピストンの斜視図である。 第１作動モードで本発明の第３実施例による流体力学的トルクカップリング装置の断面図である。 ロックアップクラッチと選択的クラッチを部分的に示す図２０の流体力学的トルクカップリング装置の部分拡大図である。 本発明の第３実施例によるデュアルピストンアセンブリにおいてメインピストンの斜視図である。 本発明の第３実施例によるデュアルピストンアセンブリにおいて補助（ｓｅｃｏｎｄａｒｙ）ピストンの斜視図である。 本発明の第３実施例によるデュアルピストンアセンブリにおいて補助（ｓｅｃｏｎｄａｒｙ）ピストンの中空円筒形ボディの斜視図である。 本発明の第３実施例による流体力学的トルクカップリング装置においてケーシングのカバーシェルを内部から見た斜視図である。 本発明の第３実施例による流体力学的トルクカップリング装置においてケーシングのカバーシェルを外部から見た斜視図である。 本発明の第３実施例による選択的クラッチにおいて出力部材の斜視図である。
以下、本発明の好ましい実施形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。
これに先立ち、本明細書に記載された実施形態と図面に示された構成は本発明の最も好ましい一実施形態に過ぎないものであって、本発明の技術的思想を全て代弁するものではないので、本発明の出願時点においてこれらを代替できる多様な均等物と変形例があり得ることを理解しなければならない。
本発明を明確に説明するために説明上不必要な部分は省略し、明細書の全体にわたって同一または類似する構成要素に対しては同一の参照符号を付けた。
図面に示された各構成の大きさおよび厚さは説明の便宜のために任意に示したので、本発明が必ずしも図面に示されたところに限定されず、様々な部分および領域を明確に表現するために厚さを拡大して示した。
また、明細書全体において、ある部分がある構成要素を「含む」とすると、これは、特に反対する記載がない限り、他の構成要素を除外するのではなく、他の構成要素をさらに含むことができることを意味する。
また、明細書に記載された「．．．ユニット」、「．．．手段」、「．．．部」、「．．．部材」などの用語は、少なくとも１つの機能や動作を果たす包括的な構成の単位を意味する。
添付図面に示したように本発明の例示的な実施例および方法を詳細に参照し、図面全般にわたって類似の参照符号は同一または相応する部分を指している。
しかし、本発明のより広い様態は、特定の詳細、典型的な装置および方法に関連して示され記述された例示的な例に限定されないことに留意しなければならない。
例示的な実施形態に関する説明は、全体書面説明の一部としてみなされる添付図面に関連して読まれるように意図される。
詳細な説明において、「水平（ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ）」、「垂直（ｖｅｒｔｉｃａｌ）」、「上（ｕｐ）」、「の下（ｄｏｗｎ）」、「上側（ｕｐｐｅｒ）」、「下側（ｌｏｗｅｒ）」、「右側（ｒｉｇｈｔ）」、「左側（ｌｅｆｔ）」、「上部（ｔｏｐ）」、および「下部（ｂｏｔｔｏｍ）」のような相対語（ｒｅｌａｔｉｖｅ ｔｅｒｍｓ）だけでなく、その派生語（例えば、「水平に（ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌｌｙ）」、「下向きに（ｄｏｗｎｗａｒｄｌｙ）」、「上向きに（ｕｐｗａｒｄｌｙ）」など）は後に記載するように、または説明されている図面に示されているような方位を指すと理解されなければならない。
これら相対語は説明の便宜上のものであり、通常、特定の方向を必要とすることを意図したものではない。
「連結された（ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ）」、および「相互連結された（ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔｅｄ）」のような付着、結合などに関する用語は、構造体が直接または介在構造体により間接的に互いに対して固定または取り付ける関係だけでなく、特に明記しない限り、両者とも可動式または固定式の付着または関係を示す。
「作動可能に連結された（ｏｐｅｒａｔｉｖｅｌｙ ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ）」という用語は、関連の構造がその関係により意図された通り作動するように許容する取り付け、結合または連結を意味である。
用語「統合（または「単一」）」は、単一部品で作られた部品または一緒に固定式で（すなわち、移動不能に）連結された別の構成要素で作られた部品を意味する。
付加的に、特許請求の範囲で使用された単語「１つ（「ａ」および「ａｎ」）」は、「少なくとも１つ」を意味し、特許請求の範囲で使用された単語「２つ（「ｔｗｏ」）」は、「少なくとも２つ」を意味する。
明確性のために関連技術の一部の公知技術資料は、本発明の内容を不必要に曖昧にすることを避けるため、その詳細を省略する。
図１は、本発明の実施形態によるハイブリッドモータ車両においてハイブリッドパワートレインシステム２の概略図を示す。
前記ハイブリッドパワートレインシステム２は、内燃機関４、および少なくとも１つの回転電機機械（モータ、発電機、またはモータ／発電機）６を含む多重トルク発生装置を含む。
前記内燃機関４と電気機械６は、推進力を車両ホイール１に伝達するために流体力学的トルクカップリング装置１０と変速機３により機械的に結合する。
本発明の流体力学的トルクカップリング装置１０は、前記流体力学的トルクカップリング装置１０および前記変速機３により結合した前記内燃機関４と電気機械６とを含む任意の適切なパワートレイン構成に使用することができる。
前記ハイブリッドパワートレインシステム２は、乗用車、軽量または大型トラック、ユーティリティー車両、農業用車両、産業／倉庫車両、レジャー用オフロード車両などを含むが、これらに限定されない。
前記ハイブリッドパワートレインシステム２は、前記内燃機関４および電気機械６が前記流体力学的トルクカップリング装置１０を使用して前記変速機３に機械的に結合するように構成される。
本発明の第１実施例による流体力学的トルクカップリング装置は、一般に、図２Ａに示すように、参照符号１０で表示する。
前記流体力学的トルクカップリング装置１０は、例えばハイブリッド自動車のハイブリッドパワートレインシステム２において第１、および／または第２駆動軸を被駆動軸に結合するためのものである。
この場合、図２Ａに示すように、前記第１駆動軸は、前記ハイブリッドモータ車両において前記内燃機関４の出力軸（例えばクランクシャフト５）であり、前記第２駆動軸は、前記回転電機機械６の出力軸７である。
前記被駆動軸は、図２Ａに示すように、前記ハイブリッドモータ車両において変速機（またはギアボックス３）の入力シャフト８である。
したがって、前記流体力学的トルクカップリング装置１０は、前記ハイブリッドモータ車両において前記内燃機関４、または前記回転電機機械６を前記被駆動軸である前記入力シャフト８に結合するためのものである。
前記流体力学的トルクカップリング装置１０は、オイルまたは変速機流体などの流体で充填され、回転軸Ｘを中心にして回転可能な密閉されたケーシング１２、流体力学的トルクコンバーター１４、ロックアップクラッチ１６、および選択的クラッチ１８を含む。
以下、前記トルクカップリング装置１０の回転軸Ｘに対して軸方向および半径方向が考えられる。
図２Ａに示すように、前記ロックアップクラッチ１６は、前記ケーシング１２の内部に配置され、前記選択的クラッチ１８は、前記ケーシング１２の外部に配置される。
前記密閉されたケーシング１２、前記トルクコンバーター１４、前記ロックアップクラッチ１６、および前記選択的クラッチ１８は全て回転軸Ｘを中心にして回転可能である。
当業界で公知のように前記トルクカップリング装置１０は、通常回転軸Ｘに対して対称である。以下、前記トルクカップリング装置１０の回転軸Ｘに対して軸方向および半径方向が考えられる。
「軸方向に（ａｘｉａｌｌｙ）」、「半径方向に（ｒａｄｉａｌｌｙ）」、および「円周方向に（ｃｉｒｃｕｍｆｅｒｅｎｔｉａｌｌｙ）」のような相対的な用語は、それぞれ回転軸Ｘを中心にして平行に、垂直に、および円形に配向される。
前記密閉されたケーシング１２は、図２Ａに示した第１実施例により第１シェル（またはカバーシェル２０）、および前記第１シェル２０と同軸に配置されて軸方向に対向する第２シェル（またはインペラシェル２２）を含む。
前記第１シェル２０および第２シェル２２は、溶接部１３によって外周縁部で移動不能に（すなわち、固定的に）相互連結され、密閉される。第１シェル２０および第２シェル２２それぞれは一体型または１つの片で作られ、例えば、一体型金属シートをプレス成形することによって、製造することができる。
前記第１シェル２０は、通常前記選択的クラッチ１８により前記内燃機関４の出力軸５である前記駆動軸に選択的に駆動可能に連結される。
具体的には、図２Ａに示した実施例において、前記ケーシング１２は、前記内燃機関４によって選択的に回転可能に駆動され、前記選択的クラッチ１８により前記出力軸５に選択的に駆動結合する。
また、前記カバーシェル２０は、前記回転電機機械６がトルクを伝達するための作動と同じ速度で前記ケーシング１２が回転するように前記カバーシェル２０（例えば、溶接または他の適切な手段により）に移動不能に（すなわち、固定的に）連結されたスプロケット（またはリングギア１１）および連続ベルト（またはピニオンギア９）により前記回転電機機械６の出力軸７に駆動式（回転不能に）で連結される。
前記トルクコンバーター１４は、インペラホイール（ポンプ、インペラアセンブリ、またはインペラともいう）２４、タービンホイール（タービンアセンブリまたはタービンともいう）２６、および前記インペラホイール２４と前記タービンホイール２６との間に軸方向に介したステータ（またはリアクターともいう）２８を含む。
前記インペラホイール２４、前記タービンホイール２６、および前記ステータ２８は回転軸Ｘ上で互いに同軸に整列する。前記インペラホイール２４、前記タービンホイール２６、および前記ステータ２８は集合的にトーラス（ｔｏｒｕｓ）を形成する。
インペラホイール２４およびタービンホイール２６は、当業界で公知のように互いに流体的に（または流体力学的に）結合される。言い換えれば、前記タービンホイール２６は、前記インペラホイール２４によって流体力学的に駆動される。
前記インペラホイール２４は、インペラシェル２２、環状のインペラコアリング３１、およびインペラシェル２２およびインペラコアリング３１にろう付けなどにより固定的に（すなわち、移動不能に）取り付けられた複数のインペラブレード３２を含む。
前記インペラシェル２２は、一緒に固定式で連結された単一部品または分離された構成要素からなる一体型（または単一）構成要素である。
前記タービンホイール２６は、図２Ａに示すように、前記回転軸Ｘを中心にして回転可能な環状、セミトロイダル（または凹型）タービンシェル３４、環状のタービンコアリング３５、および前記タービンシェル３４およびタービンコアリング３５にろう付けなどにより固定的に（すなわち、移動不能に）取り付けられた複数のタービンブレード３６を含む。
前記タービンシェル３４、前記タービンコアリング３５、および前記タービンブレード３６は、通常スチールブランクからスタンピングによって形成される。
前記インペラシェル２２と前記タービンシェル３４は、その間に環状のインナーチャンバー（またはトーラスチャンバーＣＴ）を集合的に定義する。
前記ステータ２８は、前記インペラホイール２４と前記タービンホイール２６との間に配置され、前記タービンホイール２６からの流体を効率的に前記インペラホイール２４に方向転換（ｒｅｄｉｒｅｃｔ）させる。
前記ステータ２８は、通常前記ステータ２８が逆回転しないようにワンウェイ（またはオーバーランニング（ｏｖｅｒｒｕｎｎｉｎｇ））クラッチ３０上に装着される。
前記タービンホイール２６はリベット、ネジ型ファスナー、または溶接などの適切な手段によってタービン（または出力）ハブ４０に回転不能に固定される。
前記タービンハブ４０は、前記被駆動軸８に回転不能にスプライン結合される。前記タービンハブ４０は、前記回転軸Ｘを中心にして回転可能で、前記タービンホイール２６が前記被駆動軸８の中心に位置するように前記被駆動軸８と同軸である。
前記出力ハブ４０の半径方向内周面に装着された環状シーリング部材４３は、変速機の入力シャフト８と前記出力ハブ４０の界面でシーリングを生成する。
通常、前記タービンホイール２６のタービンブレード３６は、公知の方式で前記インペラホイール２４のインペラブレード３２と相互作用する。
前記ステータ２８は、前記ワンウェイ（またはオーバーランニング（ｏｖｅｒｒｕｎｎｉｎｇ））クラッチ３０により固定されたステータシャフト２９に回転結合する。
低いタービンシャフトの速度で、前記インペラホイール２４は、油圧流体が前記インペラホイール２４から前記タービンホイール２６に流動させ、前記ステータ２８により前記インペラホイール２４に再び流動させて第１動力流動経路を提供する。
前記ステータ２８は、前記ワンウェイクラッチ３０による回転に対して維持されて流体流れの方向が転換し、トルク増加のための反応トルクを提供することができる。
前記ワンウェイクラッチ３０は一方向のみに前記ステータ２８の回転を許容する。
言い換えれば、前記ステータ２８は、通常前記ステータ２８が逆回転することを防止するために前記ワンウェイクラッチ３０に装着される。
前記トルクカップリング装置１０のロックアップクラッチ１６は、摩擦リング４２、および前記カバーシェル２０から軸方向に移動可能なデュアルピストンアセンブリ４４を含む。
前記摩擦リング４２は、図２Ｂおよび図２Ｃに示すように、前記ケーシング１２のカバーシェル２０上に定義されたロッキング（または内部結合）面１２ｅから前記回転軸Ｘに沿って前記ケーシング１２に対して軸方向に移動可能である。
前記摩擦リング４２は、前記ケーシング１２のカバーシェル２０のロッキング面１２ｅと選択的に摩擦結合するように構成される。前記摩擦リング４２は、前記デュアルピストンアセンブリ４４と前記カバーシェル２０の間に軸方向に配置される。
前記デュアルピストンアセンブリ４４は、それに対して回転可能に前記カバーハブ４６に装着される。さらに、前記デュアルピストンアセンブリ４４は、前記カバーハブ４６に沿って軸方向に移動可能である。
前記カバーハブ４６は、溶接などの適切な手段によって前記カバーシェル２０に移動不能に取り付けられる。順に、前記カバーハブ４６は、前記タービンハブ４０に対して軸方向および回転方向に移動可能に前記タービンハブ４０にスライディング可能に装着される。
前記摩擦リング４２は、図２Ｂに示すように、通常放射方向に配向された環状の摩擦部４８、前記摩擦リング４２の摩擦部４８から軸方向外側に延長される１つ以上の駆動タブ（または接合要素５０）を含む。また、前記駆動タブ５０は、互いに等角および等距離で離隔する。
前記摩擦部４８、および前記駆動タブ５０を有する前記摩擦リング４２は、例えば単一または単一構成要素からなる一体型（または単一型）部品であるが、互いに固定的に連結された別の構成要素であり得る。好ましくは、前記駆動タブ５０は、前記摩擦リング４２に一体にプレス成形される。
前記摩擦リング４２は、溶接などの適切な手段によって前記タービンシェル３４の外部面に固定された前記駆動タブ５０、およびタービンタブ３７により前記タービンホイール２６と駆動可能に結合する。
言い換えれば、前記駆動タブ５０は、前記ケーシング１２のロッキング面１２ｅに対して前記摩擦リング４２を選択的と係合するように前記摩擦リング４２が前記タービンシェル３４に対して前記回転軸Ｘに沿って軸方向に移動可能でかつ前記タービンホイール２６に回転不能に結合するように前記タービンタブ３７と駆動可能に係合する。
前記摩擦リング４２の環状の摩擦部４８は、図２Ｂに示すように、それぞれ軸方向に対向する第１、および第２摩擦面４８１、４８２を有する。前記摩擦リング４２の第１摩擦面４８１：前記摩擦リング４２の結合面を指す）は、前記ケーシング１２のカバーシェル２０のロッキング面１２ｅと対向する。
環状の摩擦ライナー４９は、図２Ｂ〜図４に示すように、接着結合によって前記摩擦リング４２の環状の摩擦部４８の第１、および第２摩擦面４８１、４８２それぞれに取り付けられる。
前記デュアルピストンアセンブリ４４は、図２Ｂおよび図２Ｃに示すように、前記カバーシェル２０から軸方向に移動可能な環状メイン（または第１）ピストン５２、および前記メインピストン５２に取り付けられ、前記メインピストン５２に対して軸方向に移動可能な少なくとも１つの環状補助（または第２）ピストン５４を含む。
本発明の第１実施例によれば、前記デュアルピストンアセンブリ４４は、前記回転軸Ｘを中心にして互いに円周方向に等距離（または等角）で離隔した複数の環状補助ピストン５４を含む。
前記摩擦リング４２の摩擦部４８は、前記メインピストン５２と前記カバーシェル２０のロッキング面１２ｅの間に軸方向に配置される。
前記メインピストン５２は、図２Ｃ〜図５に示すように、放射状に配向した環状ピストンボディ５６、軸方向に突出した少なくとも１つのボス５８、および前記メインピストン５２の環状ピストンボディ５６に対して前記回転軸Ｘに近接した円筒形フランジ６２を有する環状ハブ部６０を含む。
前記メインピストン５２のハブ部６０の円筒形フランジ６２は、前記ハブ部６０の半径方向内周端部から前記タービンホイール２６に向かって軸方向に延長される。
本発明の第１実施例によれば、前記メインピストン５２は、図５に示すように、前記回転軸Ｘの周囲で円周方向に等距離（または等角）で互いに離隔し、軸方向に突出した複数のボス５８を含む。
前記ボス５８は、前記カバーシェル２０に向かって軸方向に突出する。
図２Ｂ〜図５に示すように、それぞれの前記ボス５８は、前記回転軸Ｘに軸方向に平行に延長される円筒形内部面５９を有する。
それぞれの前記ボス５８の円筒形内部面５９は、図２Ｂ〜図４に示すように、前記補助ピストン５４に対応して前記補助ピストン５４のうちの１つを収容するように構成される。
前記環状ボディ５６、および前記ボス５８を有する前記メインピストン５２は、例えば一体型（または単一）構成要素、例えば一体型金属シートをプレス成形することによって、単一部品で製造されるか、または一緒に固定式で連結された個別構成要素である。
図２Ｂおよび図２Ｃに示すように、前記メインピストン５２のボス５８は、前記摩擦リング４２の摩擦部４８の下方に放射状に配置される。
前記メインピストン５２は、前記カバーハブ４６に対してスライディング可能に取り付けられ、軸方向に移動可能である。
前記カバーハブ４６の半径方向外側面は、図４に示すように、Ｏ−リングのようなシーリング部材４７を収容するための環状スロット（またはシーリング溝）を含む。前記シーリング部材４７（例えばＯ−リング）は、前記メインピストン５２と前記カバーハブ４６の界面でシーリングを生成する。
以下で詳述されるように、前記メインピストン５２は、該インターフェースに沿って前記カバーハブ４６に対して軸方向に移動可能である。
前記メインピストン５２は、前記カバーハブ４６に対する前記メインピストン５２の軸方向変位を許容する間に実質的に１つの円周上に配置され、前記カバーハブ４６と前記メインピストン５２の間に接線方向に配列された弾性（またはフレキシブル（ｆｌｅｘｉｂｌｅ）および弾力性）タン（ｔｏｎｇｕｅｓ）８９のセットによってカバーハブ４６に回転不能に結合する。
特に、図３および図４に示すように、軸方向にフレキシブルなタン８９それぞれの自由端部は前記メインピストン５２に固定され、弾性力のあるタン８９それぞれの反対側の自由端部はストラッププレート８８に固定され、これは溶接などの適切な手段によって前記カバーハブ４６に固定される。
軸方向にフレキシブルなタン８９は、前記カバーハブ４６に対する前記メインピストン５２の軸方向変位を許容する間に前記メインピストン５２と前記カバーハブ４６の間でトルクを伝達するように構成される。
言い換えれば、前記弾性力のあるタン８９は、前記カバーハブ４６に対して前記メインピストン５２の相対的な移動を可能にするために軸方向に弾性変形可能に構成される。
前記弾力性のあるタン８９は、前記カバーシェル２０のロッキング面１２ｅから離れて前記メインピストン５２を偏向させる。
前記メインピストン５２は、前記ロックアップクラッチ１６のロックアップ位置とロックアップ解除位置との間で前記カバーシェル２０に対して軸方向に移動可能である。
図９および図１０に示すように、前記ロックアップクラッチ１６のロックアップ位置で前記メインピストン５２は、前記ケーシング１２のカバーシェル２０のロッキング面１２ｅと回転不能に摩擦結合する。
図２Ａ〜図２Ｃに示すように、前記ロックアップクラッチ１６のロックアップ解除位置で前記メインピストン５２は、前記ケーシング１２のカバーシェル２０のロッキング面１２ｅから軸方向に離隔し、前記ケーシング１２のカバーシェル２０と摩擦的に係合しない。
言い換えれば、前記ロックアップクラッチ１６のロックアップ位置において、前記メインピストン５２は前記タービンシェル３４により前記タービンハブ４０に前記ケーシング１２を回転不能に結合するように前記ケーシング１２に回転不能に結合する。
前記ロックアップクラッチ１６のロックアップ解除位置において、前記ケーシング１２は前記トルクコンバーター１４により前記タービンハブ４０に回転可能に結合する。
また、前記ストラッププレート８８は、図２Ａに示すように、前記カバーシェル２０のロッキング面１２ｅから離れる方向、すなわち、前記ロックアップクラッチ１６のロックアップ解除位置に向かった前記メインピストン５２の軸方向移動を制限する。
前記ケーシング１２のカバーシェル２０は、図２Ｂおよび図４に示すように、前記ケーシング１２のカバーシェル２０と一体に形成される軸方向に突出する少なくとも１つのピストンカップ８０を含む。
本発明の第１実施例によれば、前記ケーシング１２のカバーシェル２０は、図４に示すように、前記回転軸Ｘの周囲から円周方向に等距離（または等角）で互いに離隔して軸方向に突出する複数のピストンカップ８０を含む。
前記ピストンカップ８０は、前記カバーシェル２０から前記補助ピストン５４に向かって軸方向に突出する。
図２Ｂ〜図５に示すように、それぞれの前記ピストンカップ８０は、前記回転軸Ｘに平行に延長される円筒形内部面８１を有する。
それぞれの前記ピストンカップ８０の円筒形内部面８１は、図２Ｂ〜図４に示すように、前記補助ピストン５４のうちの１つを収容するように構成される。
前記ピストンカップ８０を有する前記ケーシング１２のカバーシェル２０は、例えば一体型（または単一）構成要素、例えば一体型金属シートをプレス成形することによって単一部品で製造されるか、または一緒に固定式で連結された個別構成要素である。
また、本発明の第１実施例によれば、前記補助ピストン５４は同一であることが好ましい。
それぞれの前記補助ピストン５４は、図２Ｂおよび図２Ｃに示すように、ヘッド部材７０を有する中空円筒形ボディ６８、前記補助ピストン５４内に中空チャンバー７３を形成する円筒形スカート７２、および前記ヘッド部材７０から前記メインピストン５２により軸方向に延長されるピストンロード７４を含む。
それぞれの前記補助ピストン５４は、図２Ｂおよび図２Ｃに示すように、前記メインピストン５２のボス５８のうちに関連する１つ、およびケーシング１２のカバーシェル２０の円筒形ピストンカップ８０のうちに関連する１つの内側にスライディング可能に装着される。
それぞれの前記補助ピストン５４の中空円筒形ボディ６８の円筒形スカート７２は、第１環状溝８４と第２環状溝８６を有する。
前記第１環状溝８４および第２環状溝８６はそれぞれ、例えば機械加工または鋳造によってそれぞれの前記補助ピストン５４の中空ボディ６８の円筒形スカート７２に形成される。
環状の第１ピストンシーリング部材８５は前記第１環状溝８４に配置され、環状の第２ピストンシーリング部材８７は前記第２環状溝８６に配置される。
それぞれの補助ピストン５４は、前記第１ピストンシーリング部材８５によって前記メインピストン５２のボス５８のうちの１つがシーリングされ、前記第２ピストンシーリング部材８５によって前記カバーシェル２０のピストンカップ８０のうちの１つがシーリングされる。
本発明の第１実施例によれば、前記補助ピストン５４は前記ケーシング１２のメインピストン５２およびカバーシェル２０、両方ともに軸方向に往復移動および密閉された状態で移動可能である。
それぞれの前記補助ピストン５４の半径方向外周面に装着された前記第１ピストンシーリング部材８５および第２ピストンシーリング部材８７は、前記メインピストン５２とそれぞれの前記補助ピストン５４の界面でシーリングを生成する。
また、それぞれの前記補助ピストン５４は、図２Ｂおよび図２Ｃに示すように、前記ケーシング１２のカバーシェル２０から離れた少なくとも１つの圧縮スプリング７８（例えばコイルスプリングなど）によって軸方向に偏向する。
前記圧縮スプリング７８は、前記補助ピストン５４のヘッド部材７０と前記カバーシェル２０のピストンカップ８０の放射壁８２の間の前記補助ピストン５４の中空チャンバー７３内に配置される。
前記ピストンロード７４の自由端部７５には前記補助ピストン５４のピストンロード７４に装着されたスナップリング７６が前記カバーシェル２０のピストンカップ８０の放射壁８２に係合する場合、前記タービンホイール２６に向かって前記カバーシェル２０から離れる方向に前記補助ピストン５４の軸方向移動を制限するために前記カバーシェル２０の外部に配置されたスナップリング７６が設けられる。
それぞれの前記補助ピストン５４は、前記メインピストン５２に対して延長された位置と後退した位置の間で前記カバーシェル２０のメインピストン５２と前記ピストンカップ８０に対して軸方向に移動可能である。
図２Ａ〜図２Ｃ、図９および図１０に示すように、延長された位置で、前記補助ピストン５４は、前記補助ピストン５４のピストンロード７４上のスナップリング７６が前記カバーシェル２０のピストンカップ８０の放射壁８２と係合するように前記カバーシェル２０のピストンカップ８０の放射壁８２から離れて前記メインピストン５２の軸方向に突出した前記ボス５８のボア内に延長される。
また、前記圧縮スプリング７８は、前記補助ピストン５４を前記延長位置に偏向させる。
図１１〜図１４に示すように、後退した位置で、前記補助ピストン５４は、前記補助ピストン５４のピストンロード７４上のスナップリング７６が前記カバーシェル２０のピストンカップ８０の放射壁８２から前記選択的クラッチ１８に向かって軸方向に離隔するように前記ピストンカップ８０の放射壁８２に向かって前記カバーシェル２０のピストンカップ８０に後退する。
前記選択的クラッチ１８は、前記内燃機関４の出力軸５と前記ケーシング１２のカバーシェル２０の間で前記ケーシング１２の外部に配置される。前記選択的クラッチ１８は、入力部材９０、前記入力部材９０に駆動および回転不能に連結可能な出力部材９３、および前記選択的クラッチ１８の入力部材９０と出力部材９３の間に配置されるスプリング部材９７を含む。
前記入力部材９０は、通常放射状に配向された環状摩擦プレート９２を含むクラッチケーシング９１を含む。
前記環状摩擦プレート９２は、図２Ｂおよび図２Ｃに示すように、前記出力部材９３に向かう摩擦面９２ｅを形成する。
前記出力部材９３は、図２Ｂおよび図２Ｃに示すように、前記クラッチケーシング９１の摩擦面９２ｅを軸方向に対面するように摩擦ディスク９４、および例えば接着結合によって前記摩擦ディスク９４に取り付けられた環状の摩擦ライナー９６を含む。
前記入力部材９０のクラッチケーシング９１は、図２Ａに示すように、前記カバーシェル２０のセントラルボス２７に回転可能に装着される一方、前記内燃機関４の出力軸５に比例しないように（ｎｏｎ−ｒａｔａｂｌｙ）結合（好ましくは、ファスナーなどで動かないように固定）される。
本発明の第１実施例によれば、前記入力部材９０のクラッチケーシング９１は、前記内燃機関４の出力軸５に移動不能に固定される。
図７に示すように、前記出力部材９３の摩擦ディスク９４にはその半径方向内周に形成された１つ以上の溝９５が設けられる。
本発明の第１実施例によれば、前記摩擦ディスク９４は、図７に示すように、複数の溝９５を有する。前記溝９５は、互いに等角および等距離で離隔する。
前記溝９５を有する前記摩擦ディスク９４は、例えば単一または単一構成要素からなる一体型（または単一型）部品であるが、互いに固定的に連結された別の構成要素であり得る。好ましくは、前記溝９５は、前記摩擦ディスク９４上にプレスカット（ｐｒｅｓｓ−ｃｕｔ）される。
また、図６に示すように、前記ケーシング１２のカバーシェル２０には、支持ボス（ｓｕｐｐｏｒｔ ｂｏｓｓ）２３上に形成された少なくとも１つまたはそれ以上の歯（ｔｅｅｔｈ）２５が設けられる。前記歯２５は、互いに等角および等距離で離隔する。
前記支持ボス２３と前記歯２５を有する前記カバーシェル２０は、例えば、単一または単一構成要素からなる一体型（または単一型）部品であるが、互いに固定的に連結される別の構成要素であり得る。
好ましくは、前記歯２５は、前記カバーシェル２０の支持ボス２３に加工される。
前記溝９５は、前記ケーシング１２のカバーシェル２０に対して前記選択的クラッチ１８の出力部材９３を回転不能にし、前記カバーシェル２０に対する前記出力部材９３の軸方向変位を許容するように前記カバーシェル２０の歯２５に相互補完的であり、前記歯２５とすべり可能に係合するように構成される。
前記選択的クラッチ１８の出力部材９３は、係合位置と係合解除位置の間で前記入力部材９０に対して選択的に軸方向に移動可能である。
図２Ａ〜図２Ｃ、図９および図１０に示すように、前記選択的クラッチ１８の係合位置で、前記内燃機関４の出力軸５は、特に前記ケーシング１２から前記内燃機関４までではなく、前記内燃機関４から前記ケーシング１２まで前記内燃機関４の出力軸５から前記ケーシング１２に一方向のみに駆動トルクの伝達を許容するワンウェイクラッチの役割を果たす前記選択的クラッチ１８により前記ケーシング１２に回転不能に結合する。
図１１〜図１４に示すように、前記選択的クラッチ１８の係合解除位置で、前記内燃機関４の出力軸５は、前記ケーシング１２から駆動的に分離される。
本発明の第１実施例によれば、前記選択的クラッチ１８のスプリング部材９７はディスクスプリングである。通常の技術者は他の適切なスプリングが本発明の保護範囲内にあるものと理解される。
図２Ｂおよび図２Ｃに示すように、前記スプリング部材９７は、係合位置（結合位置）に向かって前記出力部材９３を偏向させる。
また、前記スプリング部材９７の比率（または剛性）は、前記出力部材９３が前記選択的クラッチ１８の係合位置で、前記クラッチケーシング９１の摩擦プレート９２と回転不能に結合することによって、前記流体力学的トルクカップリング装置１０のケーシング１２を前記内燃機関４の出力軸５に回転不能に結合させる。
図２Ｂおよび図２Ｃに示すように、前記ピストンロード７４の自由端部７５は、前記出力部材９３の摩擦ディスク９４に係合する（すなわち接触する）。
前記密閉されたケーシング１２と前記デュアルピストンアセンブリ４４は、前記インペラシェル２２と前記デュアルピストンアセンブリ４４の間で流体的に密閉された適用チャンバーＣＡと、前記カバーシェル２０、前記デュアルピストンアセンブリ４４、および前記カバーハブ４６の間で流体的に密閉されたリリースチャンバーＣＲを集合的に定義する。
流体力学的トルクカップリング装置は、通常流体ポンプおよび流体力学的トルクカップリング装置の油圧を制御し調節する制御メカニズムを含むことが通常の技術者に知られている。
制御メカニズムは、作動モード中に意図されたものに関連する所望位置に前記ロックアップピストンを選択的に位置させるために、バルブシステムの作動により適用チャンバーＣＡ、およびリリーズチャンバーＣＲ（すなわち、ロックアップピストンの軸方向反対側）の圧力を調節する。
それぞれの前記補助ピストン５４の圧縮スプリング７８は、５００ＫＰａの流体圧力に抵抗可能な大きさである。言い換えれば、前記適用チャンバーＣＡの流体圧力が５００ＫＰａ以上の場合、前記補助ピストン５４は、前記ケーシング１２のカバーシェル２０に向かって図２Ｂおよび図２Ｃの方向から右側に移動させ、前記選択的クラッチ１８の出力部材９３の摩擦ディスク９４を係合解除位置で軸方向に変位させる。
本発明による前記流体力学的トルクカップリング装置１０は、４つの作動モードを有する。
図２Ａ〜図２Ｃに示すように、第１作動モードにおいては、前記リリースチャンバーＣＲで前記ロックアップクラッチ１６の解除圧力は約５００ＫＰａである反面、前記適用チャンバーＣＡで前記ロックアップクラッチ１６の適用圧力は約２００ＫＰａである。
そして、前記メインピストン５２は、ロックアップ解除位置にあり、前記補助ピストン５４は延長された位置にあり、ここで、前記メインピストン５２、および前記補助ピストン５４は前記カバーシェル２０から最大距離ほど離隔する。
その場合、前記摩擦リング４２は、前記メインピストン５２によって前記ケーシング１２のカバーシェル２０のロッキング面１２ｅと摩擦的に結合せず（すなわち、前記ロックアップクラッチ１６のロッキング解除位置）、前記選択的クラッチ１８の出力部材９３は結合位置にある。
第１作動モードで、前記メインピストン５２は、前記摩擦リング４２から軸方向に離隔し、前記トルクカップリング装置１０は、前記内燃機関４が駆動可能に結合した流体力学的モードにある。
図９および図１０に示すように、第２作動モードにおいては、前記適用チャンバーＣＡで前記ロックアップクラッチ１６の適用圧力は０ＫＰａから５００ＫＰａであり、好ましくは、１００ＫＰａから５００ＫＰａである。
結果的に、前記メインピストン５２は、タン８９の弾性力に対抗してロックアップ位置に前記カバーシェル２０に向かって右側（図９および図１０に示すように）に移動する。
その場合、前記メインピストン５２は、前記摩擦リング４２の摩擦部４８を加圧して前記摩擦リング４２を前記ケーシング１２のカバーシェル２０のロッキング面１２ｅに対して摩擦式で回転不能に係合する（すなわち、前記ロックアップクラッチ１６のロックアップ位置）。
前記補助ピストン５４は延長された位置に残り、ここで前記選択的クラッチ１８の出力部材９３は結合位置にある。
第２作動モードで、前記内燃機関４と変速機の入力シャフト８は直接連結される。
第２作動モードで、ハイブリッド車両のバッテリーは充電モードにあり得る。
図１１および図１２に示すように、第３作動モードにおいては、前記適用チャンバーＣＡで前記ロックアップクラッチ１６の適用圧力は５００ＫＰａから８００ＫＰａである。結果的に、前記補助ピストン５４は、前記ケーシング１２のカバーシェル２０に向かう方向の右側に移動しながら、前記選択的クラッチ１８を後退位置に移動させて前記選択的クラッチ１８を解除位置に位置させる。
具体的には、前記ピストンロード７４の自由端部７５は、前記出力部材９３の摩擦ディスク９４を前記クラッチケーシング９１の摩擦プレート９２の摩擦面９２ｅから前記スプリング部材９７の弾性力に対抗して押し出し、前記選択的クラッチ１８を係合解除位置に位置させる。前記メインピストン５２はロックアップ位置に維持する。
第３作動モードにおいては前記内燃機関４と前記変速機の入力シャフト８が分離している反面、前記電子機器６と前記変速機の入力シャフト８は直接連結される。
前記内燃機関４は停止（ｏｆｆ）する。
前記ハイブリッド自動車は、再生モードまたは電気ドライブ（またはＥ−ドライブ）モードにある。
図１３および図１４に示すように、第４作動モードにおいては、前記リリースチャンバーＣＲで前記ロックアップクラッチ１６の解除圧力は約８００ＫＰａであり、前記適用チャンバーＣＡで前記ロックアップクラッチ１６の適用圧力も８００ＫＰａである。
結果的に、前記補助ピストン５４は後退位置に残り、係合解除位置に前記選択的クラッチ１８を維持させる。
しかし、前記メインピストン５２は、前記ケーシング１２のカバーシェル２０から離れて、前記ロックアップクラッチ１６のロックアップ解除位置まで左側（図１３および図１４に示すように）に移動する。
第４作動モードで、前記内燃機関４は、第１作動モードへの転換を準備するために作動する。
多様な修正、変化、および変形は図１５〜図２９に示す追加の実施例を含むが、これらに限定されず、上述した実施例で実施可能である。
簡略のために、図１５〜図２９の追加の実施例を説明するのに必要または有用な範囲を除いて、図１〜図１４に関連して上記で議論された参照符号は以下では詳述しない。修正された構成要素および部品については、参照符号を１００桁で表す。
図１５〜図１９に示すように、本発明の第２実施例の流体力学的トルクカップリング装置１１０において前記トルク結合装置１０のデュアルピストンアセンブリ４４は、トルクカップリング装置１１０のデュアルピストンアセンブリ１４４に代替される。
図１５〜図１９の流体力学的トルクカップリング装置１１０は、実質的には図１〜図１４の流体力学的トルクカップリング装置１０に対応し、異なるデュアルピストンアセンブリ１４４の部分については以下に詳しく説明する。
図１５〜図１９に示す本発明の第２実施例において前記デュアルピストンアセンブリ１４４は、それに対して回転可能に前記カバーハブ４６に装着される。
また、前記デュアルピストンアセンブリ１４４は、前記カバーハブ４６に沿って軸方向に移動可能である。
前記デュアルピストンアセンブリ１４４は、図１６に示すように、前記カバーシェル２０から軸方向に移動可能な環状メイン（または第１）ピストン１５２、および前記メインピストン１５２に装着され、前記メインピストン１５２に対して軸方向に移動可能な少なくとも１つの環状補助（または第２）ピストン５４を含む。
本発明の第２実施例によれば、前記デュアルピストンアセンブリ１４４は、前記回転軸Ｘを中心にして互いに円周方向に等距離（または等角）で離隔した複数の環状補助ピストン１５４を含む。
前記摩擦リング４２の摩擦部４８は、前記メインピストン１５２と前記カバーシェル２０のロッキング面１２ｅの間に軸方向に配置される。
前記メインピストン１５２は、放射状に配向された環状ピストンボディ１５６、軸方向に突出した少なくとも１つのボス１５８、および前記メインピストン１５２の環状ピストンボディ１５６に対して前記回転軸Ｘに近接した円筒形フランジ１６２を有する環状ハブ部１６０を含む。
前記メインピストン１５２のハブ部１６０の円筒形フランジ１６２は、前記ハブ部６０の半径方向内周端部から前記タービンホイール２６に向かって軸方向に延長される。
本発明の第２実施例によれば、前記メインピストン１５２は、図１６および図１９に示すように、前記回転軸Ｘの周囲から円周方向に等距離（または等角）で互いに離隔し、軸方向に突出した複数のボス１５８を含む。
それぞれの前記ボス１５８は、前記カバーシェル２０に向かって、そしてカバーシェル２０の軸方向に突出したピストンカップ８０のうちの１つに挿入される。
図１６〜図１９に示すように、それぞれの前記ボス１５８は、円筒形内部面１５９１と円筒形外部面１５９２を有し、両方とも前記回転軸Ｘに軸方向に平行に延長される。
それぞれの前記ボス１５８の円筒形内部面１５９１は、図１６に示すように、前記補助ピストン１５４のうちの１つに対応し、前記補助ピストン１５４を収容するように構成される。
それぞれの前記ボス１５８の円筒形外部面１５９２は、図１６に示すように、前記カバーシェル２０の軸方向に突出したピストンカップ８０のうちの１つに対応し、前記ピストンカップ８０のうちの１つに収容するように構成される。
前記環状ボディ１５６、および前記ボス１５８を有する前記メインピストン１５２は、例えば一体型（または単一）構成要素、例えば一体型金属シートをプレス成形することによって、単一部品で製造されるか、または一緒に固定式で連結された個別構成要素である。
図１６に示すように、前記メインピストン１５２のボス１５８は、前記摩擦リング４２の摩擦部４８の下方に放射状に配置される。
前記メインピストン１５２は、前記カバーハブ４６に対してスライディング可能に取り付けられ、軸方向に移動可能である。
前記カバーハブ４６の半径方向外側面は、図１８に示すように、Ｏ−リングなどのシーリング部材４７を収容するための環状スロット（またはシーリング溝）を含む。
前記シーリング部材４７（例えば、Ｏ−リング）は、前記メインピストン１５２と前記カバーハブ４６の界面でシーリングを生成する。
以下、より具体的に詳述するように、前記メインピストン１５２は、このインターフェースに沿って前記カバーハブ４６に対して軸方向に移動可能である。
前記メインピストン１５２は、前記カバーハブ４６に対する前記メインピストン１５２の軸方向変位を許容する間に実質的には１つの円周上に配置され、前記カバーハブ４６と前記メインピストン１５２の間に接線方向に配列された弾性（またはフレキシブル（ｆｌｅｘｉｂｌｅ））タン（ｔｏｎｇｕｅｓ）８９のセットによってカバーハブ４６に回転不能に結合する。
前記メインピストン１５２は、前記ロックアップクラッチ１１６のロックアップ位置とロックアップ解除位置の間で前記カバーシェル２０に対して軸方向に移動可能である。
前記ロックアップクラッチ１１６のロックアップ位置で前記メインピストン１５２は、前記ケーシング１２のカバーシェル２０のロッキング面１２ｅと回転不能に摩擦結合する。
図１６に示すように、前記ロックアップクラッチ１６のロックアップ解除位置で前記メインピストン１５２は、前記ケーシング１２のカバーシェル２０のロッキング面１２ｅから軸方向に離隔し、前記ケーシング１２のカバーシェル２０と摩擦的に係合しない。
言い換えれば、前記ロックアップクラッチ１１６のロックアップ位置で、前記メインピストン１５２は、前記タービンシェル３４により前記タービンハブ４０に前記ケーシング１２を回転不能に結合するように前記ケーシング１２に回転不能に結合している反面、前記ロックアップクラッチ１１６のロックアップ解除位置で、前記ケーシング１２は、前記トルクコンバーター１４により前記タービンハブ４０に回転可能に結合する。
また、前記ストラッププレート８８は、図２Ａおよび図２Ｂに示すように、前記カバーシェル２０のロッキング面１２ｅから離れる方向、すなわち、前記ロックアップクラッチ１６のロッキング解除位置に向かう前記メインピストン１５２の軸方向移動を制限する。
また、本発明の第２実施例によれば、前記補助ピストン１５４は、好ましくは同一である。
それぞれの補助ピストン１５４は、図１６に示すように、ヘッド部材１７０を有する中空円筒形ボディ１６８、前記補助ピストン１５４内に中空チャンバー１７３を形成する円筒形スカート１７２、および前記ヘッド部材１７０から前記メインピストン１５２により軸方向に延長されるピストンロード１７４を含む。
それぞれの前記補助ピストン１５４は、図１６に示すように、前記メインピストン５２のボス５８のうちに関連する１つに軸方向にスライディング可能に装着されている反面、前記メインピストン１５２のそれぞれのボス１５８は、前記ケーシング１２のカバーシェル２０の円筒形ピストンカップ８０のうち、関連する１つの内部に軸方向にスライディング可能に装着される。
それぞれの前記補助ピストン１５４のピストンロード１７４は、図１６に示すように、前記カバーシェル２０のそれぞれのピストンカップ８０により延長されるホール２１により軸方向に延長される。
前記中空円筒形ボディ１６８と前記ピストンロード１７４を有する前記補助ピストン１５４は、例えば一体型（または単一）構成要素、例えば一体型金属シートをプレス成形することによって、単一部品で製造されるか、または一緒に固定式で連結された個別構成要素である。
それぞれの前記補助ピストン１５４の中空円筒形ボディ１６８の円筒形スカート１７２は、例えば機械加工または鋳造によってそれぞれの前記補助ピストン１５４の中空ボディ１６８の円筒形スカート１７２に形成された環状溝１８４を有する。
環状第１ピストンシーリング部材８５は、前記環状溝１８４に配置される。それぞれの前記補助ピストン１５４は、前記環状第１ピストンシーリング部材８５によって前記メインピストン１５２のボス１５８のうちの１つ内にシーリングされる。
本発明の第２実施例によれば、前記補助ピストン１５４は、前記ケーシング１２のメインピストン１５４およびカバーシェル２０、両方ともに軸方向に往復移動および密閉された状態で移動可能である。
それぞれの前記補助ピストン１５４の半径方向外周面に装着された前記第１ピストンシーリング部材８５は、前記メインピストン１５２とそれぞれの前記補助ピストン１５４の界面でシーリングを生成する。
これと同様に、それぞれの前記ボス１５８の円筒形外部面１５９２には、例えば、機械加工または鋳造によってそれぞれの前記メインピストン１５２のボス１５８に形成された環状溝１５３が形成される。
環状の第２ピストンシーリング部材（例えばＯ−リング１６１）は、前記環状溝１５３に配置される。
したがって、それぞれの前記補助ピストン１５４は、前記第１ピストンシーリング部材８５によって前記メインピストン１５２のボス１５８のうちの１つ内に密閉され、前記メインピストン１５２は、前記第２ピストンシーリング部材１６１によって前記カバーシェル２０のピストンカップ８０のうちの１つ内に密閉される。
本発明の第２実施例によれば、前記補助ピストン１５４は、前記メインピストン１５２すべてに対して軸方向往復移動、および密閉された状態で移動可能である反面、前記メインピストン１５２は、前記ケーシング１２のカバーシェル２０に対して軸方向往復移動、および密閉された状態で移動可能である。
それぞれの前記補助ピストン１５４の半径方向外周面に装着された前記第１ピストンシーリング部材８５は、前記メインピストン１５２とそれぞれの前記補助ピストン１５４の界面でシーリングを生成する反面、それぞれの前記メインピストン１５２のボス１５８の半径方向外周面に装着された前記第２ピストンシーリング部材１６１は、前記メインピストン１５２とそれぞれの前記カバーシェル２０のピストンカップ８０の界面でシーリングを生成する。
また、それぞれの前記補助ピストン１５４は、図１６に示すように、前記ケーシング１２のカバーシェル２０から離れた少なくとも１つの圧縮スプリング７８（例えばコイルスプリングなど）によって軸方向に偏向する。
前記圧縮スプリング７８は、前記補助ピストン１５４のヘッド部材１７０と前記カバーシェル２０のピストンカップ８０の放射壁８２の間の前記補助ピストン１５４の中空チャンバー１７３内に配置される。
前記ピストンロード１７４の自由端部１７５には前記補助ピストン１５４のピストンロード１７４に装着されたスナップリング７６が前記カバーシェル２０のピストンカップ８０の放射壁８２に係合する場合、前記タービンホイール２６に向かって前記カバーシェル２０から離れる方向に前記補助ピストン１５４の軸方向移動を制限するために前記カバーシェル２０の外部に配置されたスナップリング７６が設けられる。
それぞれの前記補助ピストン１５４は、前記メインピストン１５２に対して延長される位置と後退した位置の間で前記カバーシェル２０のメインピストン１５２と前記ピストンカップ８０に対して軸方向に移動可能である。
本発明による前記流体力学的トルクカップリング装置１１０は、本発明の第１実施例による流体力学的トルクカップリング装置１０と類似の４つの作動モードを有する。
図１５および図１６に示すように、第１作動モードにおいては、前記リリースチャンバーＣＲで前記ロックアップクラッチ１１６の解除圧力は約５００ＫＰａである反面、前記適用チャンバーＣＡで前記ロックアップクラッチ１１６の適用圧力は約２００ＫＰａである。
結果的に、前記メインピストン１５２はロックアップ解除位置にあり、前記補助ピストン１５４は延長される位置にあり、ここで、前記メインピストン１５２、および前記補助ピストン１５４は前記カバーシェル２０から最大距離ほど離隔し、ここで、前記摩擦リング４２は、前記メインピストン１５２によって前記ケーシング１２のカバーシェル２０のロッキング面１２ｅと摩擦的に結合せず（すなわち、前記ロックアップクラッチ１１６のロッキング解除位置）、前記選択的クラッチ１８の出力部材９３は結合位置にある。
第１作動モードで、前記メインピストン１５２は、前記摩擦リング４２から軸方向に離隔し、前記トルクカップリング装置１１０は、前記内燃機関４が駆動可能に結合した流体力学的モードにある。
第２作動モードにおいては、前記適用チャンバーＣＡで前記ロックアップクラッチ１１６の適用圧力は０ＫＰａから５００ＫＰａであり、好ましくは、１００ＫＰａから５００ＫＰａである。
結果的に、前記メインピストン１５２は、前記タン８９の弾性力に対抗してロックアップ位置に前記カバーシェル２０に向かって移動し、ここで、前記メインピストン１５２は、前記摩擦リング４２の摩擦部４８を加圧して前記摩擦リング４２を前記ケーシング１２のカバーシェル２０のロッキング面１２ｅに対して摩擦式で回転不能に係合する（すなわち、前記ロックアップクラッチ１１６のロックアップ位置）。
前記補助ピストン１５４は延長される位置に残り、ここで前記選択的クラッチ１８の出力部材９３は結合位置にある。
第２作動モードで、前記内燃機関４と変速機の入力シャフト８は直接連結される。
第２作動モードで、ハイブリッド車両のバッテリーは充電モードにあり得る。
第３作動モードにおいては、前記適用チャンバーＣＡで前記ロックアップクラッチ１１６の適用圧力は５００ＫＰａから８００ＫＰａである。結果的に、前記補助ピストン１５４は、前記ケーシング１２のカバーシェル２０、および前記選択的クラッチ１８を向かう方向の右側に移動し、その後退位置に前記選択的クラッチ１８を解除位置に位置させる。
具体的には、前記ピストンロード１７４の自由端部１７５は、前記出力部材９３の摩擦ディスク９４を前記クラッチケーシング９１の摩擦プレート９２の摩擦面９２ｅから前記スプリング部材９７の弾性力に対抗して押し出し、前記選択的クラッチ１８を係合解除位置に位置させる。前記メインピストン１５２は、ロックアップ位置に維持する。
第３作動モードにおいては前記内燃機関４と前記変速機の入力シャフト８が分離している反面、前記電子機器６と前記変速機の入力シャフト８は直接連結される。
前記内燃機関４は停止（ｏｆｆ）する。
前記ハイブリッド自動車は、再生モードまたは電気ドライブ（またはＥ−ドライブ）モードにある。
第４作動モードにおいては、前記リリースチャンバーＣＲで前記ロックアップクラッチ１１６の解除圧力は約８００ＫＰａであり、前記適用チャンバーＣＡで前記ロックアップクラッチ１１６の適用圧力も８００ＫＰａである。
結果的に、前記補助ピストン１５４はその後退位置に残り、係合解除位置で前記選択的クラッチ１８を維持させる。
しかし、前記メインピストン１５２は、前記ケーシング１２のカバーシェル２０から前記ロックアップクラッチ１１６のロックアップ解除位置に移動する。
第４作動モードで、前記内燃機関４は第１作動モードへの転換を準備するために作動する。
図２０〜図２７に示すように、本発明の第３実施例の流体力学的トルクカップリング装置２１０において前記トルク結合装置１０のデュアルピストンアセンブリ４４は、トルクカップリング装置２１０のデュアルピストンアセンブリ２４４に代替される。
図２０〜図２７においての流体力学的トルクカップリング装置２１０は、実質的には図１〜図１４の流体力学的トルクカップリング装置１０に対応し、異なるデュアルピストンアセンブリ２４４の部分については以下に詳しく説明する。
前記流体力学的トルクカップリング装置２１０は、オイルまたは変速機流体などの流体で充填され、回転軸Ｘを中心にして回転可能な密閉されたケーシング２１２、流体力学的トルクコンバーター１４、ロックアップクラッチ２１６、および選択的クラッチ２１８を含む。
図２０に示すように、前記ロックアップクラッチ２１６は前記ケーシング２１２の内部に配置され、前記選択的クラッチ２１８は前記ケーシング２１２の外部に配置される。
前記密閉されたケーシング２１２、前記トルクコンバーター１４、前記ロックアップクラッチ２１６、および前記選択的クラッチ２１８は全て回転軸Ｘを中心にして回転可能である。
前記密閉されたケーシング２１２は、図２０に示す第３実施例により、第１シェル（またはカバーシェル２２０）、および前記第１シェル２２０と同軸に配置され、軸方向に対向する第２シェル（またはインペラシェル２２）を含む。
前記第１シェル２２０および第２シェル２２は、溶接部１３によって外周縁部で移動不能に（すなわち固定的に）相互連結され密閉される。
前記第１シェル２２０および第２シェル２２それぞれは一体型または１つの片で作られ、例えば一体型金属シートをプレス成形することによって製造される。
前記カバーシェル２２０は、通常前記選択的クラッチ２１８により前記内燃機関４の出力軸５である前記駆動軸に選択的に駆動可能に連結される。
具体的には、図２０に示す実施例において、前記ケーシング２１２は、前記内燃機関４によって選択的に回転可能に駆動され、前記選択的クラッチ２１８により前記出力軸５に選択的に駆動結合する。
前記トルクカップリング装置２１０のロックアップクラッチ２１６は、摩擦リング４２、および前記カバーシェル２２０から軸方向に移動可能なデュアルピストンアセンブリ２４４を含む。
前記摩擦リング４２は、図２１に示すように、前記ケーシング２１２のカバーシェル２２０上に定義されたロッキング（または内部結合）面２１２ｅから前記回転軸Ｘに沿って前記ケーシング２１２に対して軸方向に移動可能である。
前記摩擦リング４２は、前記ケーシング２１２のカバーシェル２２０のロッキング面２１２ｅと選択的に摩擦結合するように構成される。前記摩擦リング４２は、前記デュアルピストンアセンブリ２４４と前記カバーシェル２２０の間に軸方向に配置される。
前記デュアルピストンアセンブリ２４４は、図２０に示すように、前記カバーシェル２２０から軸方向に移動可能な環状メイン（または第１）ピストン２５２、および前記カバーシェル２２０に装着され、前記カバーシェル２２０と前記メインピストン２５２に対して軸方向に移動可能な単一の補助（または第２）ピストン２５４を含む。
前記摩擦リング４２の摩擦部４８は、前記メインピストン２５２と前記カバーシェル２２０のロッキング面２１２ｅの間に軸方向に配置される。
前記メインピストン２５２は、放射状に配向された環状ピストンボディ２５６、および前記メインピストン２５２の環状ピストンボディ２５６に対して前記回転軸Ｘに近接した円筒形フランジ２６２を有する環状ハブ部２６０を含む。
前記メインピストン２５２のハブ部２６０の円筒形フランジ２６２は、前記ハブ部２６０の半径方向内周端部から前記タービンホイール２６に向かって軸方向に延長される。
また、前記メインピストン２５２は、通常前記ケーシング２１２のカバーシェル２２０から離れたスプリングアーム（またはオフセットリーフスプリング２５７）によって軸方向に偏向する。
図２０に示すように、軸方向にオフセットされた末端部を有する前記スプリングアーム２５７は、前記メインピストン２５２のハブ部２６０と前記カバーシェル２２０の放射壁２３３の間で前記ケーシング２１２内部に配置される。
図２２に示すように、それぞれの前記スプリングアーム２５７の末端部のうちの１つはスポット溶接、接着結合などによって前記メインピストン２５２のハブ部２６０に固定される。
また、前記ケーシング２１２のカバーシェル２２０は全て前記メインピストン２５２に向かって軸方向に突出し、前記ケーシング２１２のカバーシェル２２０と一体に形成された半径方向に環状外側ピストンフランジ２８０１と半径方向に環状内側ピストンフランジ２８０２によって形成された環状ピストンシリンダー２７９を含む。
前記外側ピストンフランジ２８０１、前記内側ピストンフランジ２８０２、および前記カバーシェル２２０の放射壁２３３の軸方向内部面２８２は、内部に前記補助ピストン２５４をスライディング可能に収容する環状ピストンシリンダー２７９（図２５に示す）を形成する。
前記外側ピストンフランジ２８０１は、半径方向に円筒形外周面２８１１１と半径方向に円筒形内周面２８１１２とを有する。
これと同様に、前記内側ピストンフランジ２８０２は、円筒形外周面２８１２１と半径方向に円筒形内周面２８１２２とを有する。
１つ以上の連通チャンネル２８３は、図２１および図２５に示すように、前記ピストンシリンダー２７９の内側ピストンフランジ２８０２の下方の空間にリリースチャンバーＣＲを流体連結するために、前記カバーシェル２２０の放射壁２３３により半径方向に延長される。
図２０〜図２７に示す本発明の第３実施例において、前記メインピストン２５２は、前記ロックアップクラッチ２１６のロックアップ位置とロックアップ解除位置の間で前記ピストンシリンダー２７９の外側ピストンフランジ２８０１の外周面２８１１１に軸方向にスライディング可能に装着される。
本発明の第３実施例による前記補助ピストン２５４は、ヘッドプレート（またはヘッド部材２７０）、放射形外側円筒形スカート２７２１、および前記放射形外側円筒形スカート２７２１から半径方向に離隔した放射形内側円筒形スカート２７２２を有する中空円筒形ボディ２６８を含む。
前記放射形外側円筒形スカート２７２１と放射形内側円筒形スカート２７２２はいずれも前記ピストンシリンダー２７９の軸方向内部面２８２に向かう方向に前記補助ピストン２５４のヘッドプレート２７０から軸方向に延長される。
前記補助ピストン２５４は、図２１に示すように、複数の円筒形スプリング支持ボディ２６９およびそれぞれが前記スプリング支持ボディ２６９のうちの１つから前記環状ピストンシリンダー２７９により軸方向に延長されるピストンロード２７４をさらに含む。
前記スプリング支持ボディ２６９は、互いに等角および等距離で離隔する。
それぞれの前記ピストンロード２７４の自由端部２７５には前記補助ピストン２５４のピストンロード２７４に装着されたスナップリング２７６が前記カバーシェル２２０の放射壁２３３に係合する場合、前記タービンホイール２６に向かい前記カバーシェル２２０から離れる方向に前記補助ピストン２５４の軸方向移動を制限するために前記カバーシェル２２０の外部に配置されたスナップリング２７６が設けられる。
前記補助ピストン２５４のそれぞれのピストンロード２７４の自由端部２７５は、図２１に示すように、前記カバーシェル２２０の放射壁２３３により延長されるホール２２１のうち、１つにより軸方向に延長される。
前記スプリング支持ボディ２６９と前記ピストンロード２７４を有する前記補助ピストン２５４は、例えば一体型（または単一）構成要素、例えば一体型金属シートをプレス成形することによって単一部品で製造されるか、または一緒に固定式で連結された個別構成要素である。
前記環状補助ピストン２５４は、図２０および図２１に示すように、前記メインピストン２５２と前記カバーシェル２２０のピストンシリンダー２７９に対して延長される位置と後退した位置の間で前記ケーシング２１２のカバーシェル２２０のピストンシリンダー２７９内に軸方向にスライディング可能に装着される。
また、前記補助ピストン２５４は、図２０に示すように、前記ピストンシリンダー２７９の軸方向内部面２８２、または前記ケーシング２１２のカバーシェル２２０から離れた少なくとも１つの圧縮スプリング２７８（例えばコイルスプリングなど）によって軸方向に偏向する。
前記圧縮スプリング２７８は、前記補助ピストン２５４のヘッドプレート２７０と前記カバーシェル２２０のピストンシリンダー２７９の軸方向内部面２８２の間で軸方向に前記補助ピストン２５４内に配置される。
前記補助ピストン２５４の放射形外側円筒形スカート２７２１は、前記ピストンシリンダー２７９の放射形外側ピストンフランジ２８０１の円筒形内周面２８１１２に向かう第１環状溝２８４を有している反面、前記補助ピストン２５４の放射形内側円筒形スカート２７２２は、前記ピストンシリンダー２７９の放射形内側ピストンフランジ２８０２の円筒形外周面２８１２１に向かう第２環状溝２８６を有する。
前記第１環状溝２８４および第２環状溝２８６は、それぞれ、例えば機械加工または鋳造によって前記補助ピストン２５４の外側および内側円筒形スカート２７２１、２７２２に形成される。
環状第１ピストンシーリング部材２８５は前記第１環状溝２８４に配置され、環状第２ピストンシーリング部材２８７は前記第２環状溝２８４に配置される。
前記補助ピストン２５４は、それぞれの前記第１ピストンシーリング部材２８５および第２ピストンシーリング部材２８７によって前記ピストンシリンダー２７９内にシーリングされる。
前記第１ピストンシーリング部材２８５および第２ピストンシーリング部材２８７は、好ましくはＯ−リングである。
本発明の第３実施例によれば、前記補助ピストン２５４は、前記ケーシング２１２のカバーシェル２２０のピストンシリンダー２７９に対して軸方向に往復移動および密閉された状態で移動可能である。
前記第１ピストンシーリング部材２８５および第２ピストンシーリング部材２８７は、前記ピストンシリンダー２７９と補助ピストン２５４の界面でシーリングを生成する。
前記メインピストン２５２の円筒形フランジ２６２の円筒形半径方向内面には、例えば機械加工または鋳造によって環状溝２５３が形成される。
前記環状メインピストンシーリング部材２６１（例えばＯ−リング）は前記環状溝２６１に配置される。
したがって、前記メインピストン２５２は、前記メインピストンシーリング部材２６１によって前記ピストンシリンダー２７９の放射形外側ピストンフランジ２８０１にシーリングされ、前記メインピストン２５２は、前記メインピストンシーリング部材２６１によって前記カバーシェル２２０のピストンシリンダー２７９上にシーリングされる。
前記選択的クラッチ２１８は、前記内燃機関４の出力軸５と前記ケーシング２１２のカバーシェル２２０の間で前記ケーシング２１２の外部に配置される。
前記選択的クラッチ２１８は、入力部材９０、前記入力部材９０に駆動および回転不能に連結可能な出力部材２９３、および前記選択的クラッチ２１８の入力部材９０と出力部材２９３の間に配置されたスプリング部材９７を含む。
前記入力部材９０は、通常放射状に配向された環状摩擦プレート９２を含むクラッチケーシング９１を含む。
前記環状摩擦プレート９２は、図２１に示すように、前記出力部材９３に向かう摩擦面９２ｅを形成する。
前記出力部材２９３は、図２１に示すように、前記クラッチケーシング９１の摩擦面９２ｅを軸方向に対面するように摩擦ディスク２９４、および、例えば接着結合によって前記摩擦ディスク２９４に取り付けられた環状の摩擦ライナー９６を含む。
前記入力部材９０のクラッチケーシング９１は、図２０に示すように、前記カバーシェル２２０のセントラルボス２２７に回転可能に装着される一方、前記内燃機関４の出力軸５に比例しないように（ｎｏｎ−ｒａｔａｂｌｙ）結合（好ましくはファスナーによって動かないように固定）される。
本発明の第３実施例によれば、前記入力部材９０のクラッチケーシング９１は、前記内燃機関４の出力軸５に移動不能に固定される。
図２７に示すように、前記出力部材２９３の摩擦ディスク２９４にはドライブリング２９８の半径方向内面に形成された１個以上の溝２９５が設けられる。
本発明の第３実施例によれば、前記ドライブリング２９８は、前記摩擦ディスク２９４の一体型（または単一型）部分、例えば単一または単一構成要素で作られるが、互いに固定的に連結された個別構成要素であり得る。
本発明の第３実施例による前記出力部材２９３のドライブリング２９８は、図２７に示すように、複数の溝２９５を有する。
前記溝２９５は、互いに等角および等距離で離隔する。好ましくは、前記溝２９５は前記ドライブリング２９８に加工される。
また、図２６に示すように、前記ケーシング２１２のカバーシェル２２０には支持ボス（ｓｕｐｐｏｒｔ ｂｏｓｓ）２２３上に形成された少なくとも１つまたはそれ以上の歯（ｔｅｅｔｈ）２２５が設けられる。前記歯２２５は、互いに等角および等距離で離隔する。
前記支持ボス２２３と前記歯２２５を有する前記カバーシェル２２０は、例えば単一または単一構成要素からなる一体型（または単一型）部品であるが、互いに固定的に連結される別の構成要素であり得る。
好ましくは、前記歯２２５は、前記カバーシェル２２０の支持ボス２２３に加工される。
前記溝２９５は、前記ケーシング２１２のカバーシェル２２０に対して前記選択的クラッチ２１８の出力部材２９３が回転不能であるが、前記カバーシェル２２０に対する前記出力部材２９３の軸方向変位を許容するように前記カバーシェル２２０の歯２２５に相互補完的であり、前記歯２２５とスライディング可能に係合するように構成される。
前記選択的クラッチ２１８の出力部材２９３は、係合位置と係合解除位置の間で前記入力部材９０に対して選択的に軸方向に移動可能である。
図２０および図２１に示すように、前記選択的クラッチ２１８の係合位置で、前記内燃機関４の出力軸５は、特に前記ケーシング２１２から前記内燃機関４までではなく、前記内燃機関４から前記ケーシング２１２まで前記内燃機関４の出力軸５から前記ケーシング２１２に一方向のみに駆動トルクの伝達を許容するワンウェイクラッチの役割を果たす前記選択的クラッチ１８により前記ケーシング２１２に回転不能に結合する。
前記選択的クラッチ２１８の係合解除位置で、前記内燃機関４の出力軸５は前記ケーシング２１２から駆動的に分離される。
前記選択的クラッチ２１８のスプリング部材９７は、好ましくはディスクスプリングである。通常の技術者は他の適切なスプリングが本発明の保護範囲内にあるものと理解される。
図２１に示すように、前記スプリング部材９７は、係合位置（結合位置）に向かって前記出力部材９３を偏向させる。
また、前記スプリング部材９７の比率は、前記出力部材９３が前記選択的クラッチ１８の係合位置で、前記クラッチケーシング９１の摩擦プレート９２と回転不能に結合することによって、前記流体力学的トルクカップリング装置２１０のケーシング２１２を前記内燃機関４の出力軸５に回転不能に結合させる。
図２１に示すように、前記補助ピストン２５４のピストンロード２７４の自由端部２７５は、前記出力部材２９３の摩擦ディスク２９４に係合する（すなわち、接触する）。
本発明による前記流体力学的トルクカップリング装置２１０は４つの作動モードを有する。
図２０および図２１に示すように、第１作動モードにおいては、前記リリースチャンバーＣＲで前記ロックアップクラッチ２１６の解除圧力は約５００ＫＰａである反面、前記適用チャンバーＣＡで前記ロックアップクラッチ２１６の適用圧力は約２００ＫＰａである。
結果的に、前記メインピストン２５２はロックアップ解除位置にあり、前記補助ピストン２５４は延長される位置にあり、ここで、前記メインピストン２５２および前記補助ピストン２５４は、前記カバーシェル２２０から最大距離ほど離隔し、ここで、前記摩擦リング４２は、前記メインピストン２５２によって前記ケーシング２１２のカバーシェル２２０のロッキング面２１２ｅと摩擦的に結合せず（すなわち、前記ロックアップクラッチ２１６のロッキング解除位置）、前記選択的クラッチ２１８の出力部材２９３は結合位置にある。
第１作動モードで、前記メインピストン２５２は前記摩擦リング４２から軸方向に離隔し、前記トルクカップリング装置２１０は、前記内燃機関４が駆動可能に結合した流体力学的モードにある。
第２作動モードにおいては、前記適用チャンバーＣＡで前記ロックアップクラッチ２１６の適用圧力は０ＫＰａから５００ＫＰａであり、好ましくは、１００ＫＰａから５００ＫＰａである。
結果的に、前記メインピストン２５２は、前記スプリングアーム２５７の弾性力に対抗してロックアップ位置に前記カバーシェル２０に向かって移動し、ここで前記メインピストン２５２は、前記摩擦リング４２の摩擦部４８を加圧して前記摩擦リング４２を前記ケーシング２１２のカバーシェル２２０のロッキング面２１２ｅに対して摩擦式で回転不能に係合する（すなわち、前記ロックアップクラッチ２１６のロックアップ位置）。
前記補助ピストン２５４は延長される位置に残り、ここで前記選択的クラッチ２１８の出力部材２９３は結合位置にある。
第２作動モードで、前記内燃機関４と変速機の入力シャフト８は直接連結される。
第２作動モードで、ハイブリッド車両のバッテリーは充電モードにあり得る。
第３作動モードにおいては、前記適用チャンバーＣＡで前記ロックアップクラッチ２１６の適用圧力は５００ＫＰａから８００ＫＰａである。結果的に、前記補助ピストン２５４は、前記ケーシング２１２のカバーシェル２２０、および前記選択的クラッチ２１８に向かう方向の右側に移動し、その後退位置に前記選択的クラッチ２１８を解除位置に位置させる。
具体的には、前記ピストンロード２７４の自由端部２７５は、前記出力部材２９３の摩擦ディスク２９４を前記クラッチケーシング９１の摩擦プレート９２の摩擦面９２ｅから前記スプリング部材９７の弾性力に対抗して押し出し、前記選択的クラッチ２１８を係合解除位置に位置させる。前記メインピストン１５２はロックアップ位置に維持する。
第３作動モードにおいては前記内燃機関４と前記変速機の入力シャフト８が分離している反面、前記電子機器６と前記変速機の入力シャフト８は直接連結される。
前記内燃機関４は停止（ｏｆｆ）する。
前記ハイブリッド自動車は、再生モードまたは電気ドライブ（またはＥ−ドライブ）モードにある。
第４作動モードにおいては、前記リリースチャンバーＣＲで前記ロックアップクラッチ２１６の解除圧力は約８００ＫＰａであり、前記適用チャンバーＣＡで前記ロックアップクラッチ２１６の適用圧力も８００ＫＰａである。
結果的に、前記補助ピストン２５４は後退位置に残り、係合解除位置で前記選択的クラッチ２１８を維持させる。
しかし、前記メインピストン２５２は、前記ケーシング２１２のカバーシェル２２０から前記ロックアップクラッチ２１６のロックアップ解除位置まで左側（図２０および図２１に示すように）に移動する。
第４作動モードで、前記内燃機関４は、第１作動モードへの転換を準備するために作動する。
本発明の実施例に関する上記の説明は、特許法の規定により説明を目的として提示された。これは、本発明が開示された正確な形態で制限するか包括するものではない。
以上で開示された実施例は、本発明の原理およびその実際の応用を最もよく説明するために選択され、当業者は多様な実施例で、そして、ここに記述された原理が遵守される限り、意図される特定用途に適した多様な変形を有する本発明を最もよく用いることができる。
したがって、本発明は、その一般的な原理を利用して、本発明の任意の変更、利用、または適用をカバーするためである。
また、本出願は、本発明が属する技術分野で公知または通常の慣行に従う本開示物からの逸脱をカバーするためである。
したがって、上記で説明された発明にあっては、その意図および範囲から逸脱することなく変更され得る。
また、本発明の保護範囲は、添付の特許請求の範囲によって定義されることが意図される。

Claims (22)

  1. 回転軸を中心にして回転可能なケーシングと、
    インペラホイール、および前記インペラホイールと同軸で前記ケーシングに配置されたタービンホイールを含むトルクコンバーターと、
    デュアルピストンアセンブリを含み、前記タービンホイールが前記ケーシングに対して回転可能な流体力学変速機モードと前記タービンホイールが前記ケーシングに対して回転不能に結合されるロックアップモードの間で転換可能なロックアップクラッチと、
    前記ケーシングの外部に配置され、入力部材と前記ケーシングに回転不能に装着される出力部材を含む選択的クラッチと、を含み、
    前記デュアルピストンアセンブリは、メインピストンと、前記メインピストンに装着され、前記メインピストンおよび前記ケーシングに対して軸方向に移動可能な少なくとも１つの補助ピストンと、を含み、
    前記デュアルピストンアセンブリのメインピストンは、前記メインピストンが前記ケーシングに回転不能に結合されるロックアップ位置と前記メインピストンが前記ケーシングに回転可能なロックアップ解除位置の間で前記ケーシングと前記少なくとも１つの補助ピストンに対して選択的に軸方向に移動可能であり、
    前記出力部材は、前記出力部材が前記選択的クラッチの入力部材に回転不能に結合される係合位置と前記出力部材が前記選択的クラッチの入力部材に対して回転可能な係合解除位置の間で前記入力部材に対して選択的に軸方向に移動可能であり、
    前記出力部材は、前記少なくとも１つの補助ピストンの動作によって前記選択的クラッチの係合位置から係合解除位置に選択的に軸方向に移動可能であることを特徴とする、流体力学的トルクカップリング装置。
  2. 前記ケーシングは、
    カバーシェルと、前記カバーシェルに同軸に配置され、前記カバーシェルと軸方向に対向するインペラシェルと、を含み、
    前記カバーシェルと前記インペラシェルは相互移動不能に連結されることを特徴とする、請求項１に記載の流体力学的トルクカップリング装置。
  3. 前記選択的クラッチの出力部材は、前記ケーシングのカバーシェルに回転不能に連結され、
    前記入力部材は、前記ケーシングに対して回転可能であることを特徴とする、請求項２に記載の流体力学的トルクカップリング装置。
  4. 前記メインピストンは、
    放射状に配向された環状ピストンボディと、円筒形フランジを有する環状ハブ部とを含み、
    前記少なくとも１つの補助ピストンは、
    ヘッド部材と、前記少なくとも１つの補助ピストン内に中空チャンバーを定義する円筒形スカートと、前記ヘッド部材から前記メインピストンと前記ケーシングのカバーシェルにより軸方向に延長されるピストンロードと、を含むことを特徴とする、請求項２に記載の流体力学的トルクカップリング装置
  5. 前記メインピストンは、
    前記ケーシングのカバーシェルから離れて軸方向に偏向することを特徴とする、請求項２に記載の流体力学的トルクカップリング装置。
  6. 前記少なくとも１つの補助ピストンは、
    少なくとも１つの圧縮スプリングによって前記ケーシングのカバーシェルから離れて軸方向に偏向することを特徴とする、請求項２に記載の流体力学的トルクカップリング装置。
  7. 前記少なくとも１つの補助ピストンは、前記メインピストンに取り付けられ、それと前記ケーシングのカバーシェルに対して軸方向に移動可能であることを特徴とする、請求項２に記載の流体力学的トルクカップリング装置。
  8. 前記メインピストンは、
    放射状に配向された環状ピストンボディと、
    前記少なくとも１つの補助ピストンが前記メインピストンと前記カバーシェルの少なくとも１つのボスに対して軸方向に移動可能に内部に前記少なくとも１つの補助ピストンを収容する少なくとも１つの軸方向突出ボスと、を含むことを特徴とする、請求項７に記載の流体力学的トルクカップリング装置。
  9. 前記少なくとも１つの補助ピストンは、
    ヘッド部材と、
    少なくとも１つの前記補助ピストン内に中空チャンバーを定義する円筒形スカートと、
    前記ヘッド部材から前記メインピストンと前記ケーシングのカバーシェルにより軸方向に延長されるピストンロードと、を含むことを特徴とする、請求項１に記載の流体力学的トルクカップリング装置。
  10. 前記少なくとも１つの補助ピストンは、
    前記メインピストンの少なくとも１つのボスと前記少なくとも１つの補助ピストンの円筒形スカートの間の少なくとも１つの補助ピストンの円筒形スカートの間で前記少なくとも１つの補助ピストンの円筒形スカート上に配置された第１ピストンシーリング部材を有することを特徴とする、請求項９に記載の流体力学的トルクカップリング装置。
  11. 前記ケーシングのカバーシェルは、
    前記少なくとも１つの補助ピストンが前記メインピストンの少なくとも１つのボスおよび前記カバーシェルの少なくとも１つのピストンカップに対して軸方向に移動可能に前記ケーシングのカバーシェルと一体に形成され、内部に前記少なくとも１つの補助ピストンを収容する軸方向に突出した１つ以上のピストンカップを含むことを特徴とする、請求項９に記載の流体力学的トルクカップリング装置。
  12. 前記少なくとも１つの補助ピストンは、
    前記カバーシェルの少なくとも１つのピストンカップと前記少なくとも１つの補助ピストンの円筒形スカートの間で前記少なくとも１つの補助ピストンの円筒形スカート上に配置された第２ピストンシーリング部材を有することを特徴とする、請求項１１に記載の流体力学的トルクカップリング装置。
  13. 前記ケーシングのカバーシェルは、
    前記メインピストンの少なくとも１つのボスが前記ケーシングのカバーシェルの少なくとも１つのピストンカップに対して軸方向に移動可能に前記ケーシングのカバーシェルと一体に形成され、その中に前記メインピストンの少なくとも１つのボスを収容する軸方向に突出したピストンカップを含むことを特徴とする、請求項９に記載の流体力学的トルクカップリング装置。
  14. 前記少なくとも１つの補助ピストンは、
    前記メインピストンの少なくとも１つのボスと前記少なくとも１つの補助ピストンの円筒形スカートの間で前記少なくとも１つの補助ピストンの円筒形スカート上に配置される第１ピストンシーリング部材を有することを特徴とする、請求項１３に記載の流体力学的トルクカップリング装置。
  15. 前記メインピストンは、
    前記カバーシェルの少なくとも１つのピストンカップと前記メインピストンの少なくとも１つのボスの間で前記メインピストンの少なくとも１つのボス上に配置される少なくとも１つの第２ピストンシーリング部材を有することを特徴とする、請求項１４に記載の流体力学的トルクカップリング装置。
  16. 前記少なくとも１つの補助ピストンは、
    前記回転軸を中心にして互いに等距離で円周方向に離隔した複数の補助ピストンを含み、それぞれの前記補助ピストンは、前記メインピストンと前記カバーシェルに対して移動可能であることを特徴とする、請求項２に記載の流体力学的トルクカップリング装置。
  17. 前記少なくとも１つの補助ピストンは、
    前記メインピストンと同軸で前記ケーシングのカバーシェルに取り付けられ、前記メインピストン、および前記カバーシェルに対して軸方向に移動可能な単一の環状補助ピストンであることを特徴とする、請求項２に記載の流体力学的トルクカップリング装置。
  18. 前記選択的クラッチの出力部材は、前記ケーシングのカバーシェルに対して軸方向に移動可能であることを特徴とする、請求項３に記載の流体力学的トルクカップリング装置。
  19. 前記選択的クラッチの出力部材は、
    前記出力部材がスプリング部材によって前記選択的クラッチの入力部材と回転不能に係合するようにその結合位置に向かって軸方向に偏向することを特徴とする、請求項１８に記載の流体力学的トルクカップリング装置。
  20. 前記選択的クラッチの入力部材は、
    前記選択的クラッチの出力部材と対面する摩擦面を形成する摩擦板を有するクラッチケーシングを含み、
    前記選択的クラッチの出力部材は、
    前記クラッチケーシングの摩擦面を軸方向に対面する摩擦ディスクを含むことを特徴とする、請求項１９に記載の流体力学的トルクカップリング装置。
  21. 前記選択的クラッチの摩擦ディスクは、
    前記選択的クラッチの出力部材の係合位置で前記出力部材の摩擦ディスクが前記選択的クラッチのクラッチケーシングの摩擦板と回転不能に結合するように前記スプリング部材によって前記選択的クラッチのクラッチケースの摩擦プレートの摩擦面に向かって軸方向に偏向することを特徴とする、請求項２０に記載の流体力学的トルクカップリング装置。
  22. 内燃機関と電気機械とを含むハイブリッド電気自動車用流体力学的トルク結合装置の作動方法であって、
    回転軸を中心にして回転可能で、前記電気機械に駆動可能に結合されたケーシングと、
    インペラホイール、および前記インペラホイールと同軸で前記ケーシングに配置されたタービンホイールを含むトルクコンバーターと、
    デュアルピストンアセンブリを含み、前記タービンホイールが前記ケーシングに対して回転可能な流体力学変速機モードと前記タービンホイールが前記ケーシングに対して回転不能に結合されるロックアップモードの間で転換可能なロックアップクラッチと、
    前記ケーシングの外部に配置され、前記内燃機関に駆動可能に結合される入力部材と前記ケーシングに回転不能に装着される出力部材を含む選択的クラッチと、を含み、
    前記デュアルピストンアセンブリは、メインピストンと、前記メインピストンに装着され、前記メインピストンおよび前記ケーシングに対して軸方向に移動可能な少なくとも１つの補助ピストンと、を含み、
    前記デュアルピストンアセンブリのメインピストンは、前記メインピストンが前記ケーシングに回転不能に結合されるロックアップ位置と前記メインピストンが前記ケーシングに回転可能なロックアップ解除位置の間で前記ケーシングと前記少なくとも１つの補助ピストンに対して選択的に軸方向に移動可能であり、
    前記出力部材は、前記出力部材が前記選択的クラッチの入力部材に回転不能に結合される係合位置と前記出力部材が前記選択的クラッチの入力部材に対して回転可能な係合解除位置の間で前記入力部材に対して選択的に軸方向に移動可能であり、
    前記出力部材は、前記少なくとも１つの補助ピストンの動作によって前記選択的クラッチの係合位置から係合解除位置に選択的に軸方向に移動可能な流体力学的トルクカップリング装置の作動方法において、
    前記係合位置および前記係合解除位置のうち、所望位置に前記選択的クラッチの出力部材を構成するために前記メインピストン、および前記少なくとも１つの補助ピストンに対する油圧を調節することによってデュアルロックアップピストンアセンブリの軸方向変位を選択的に制御する段階を含む、流体力学的トルクカップリング装置の作動方法。
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