JP6312156B2 - 遠心振り子吸収装置を備えるトルクコンバータ - Google Patents

Description

本発明は、概して、遠心振り子吸収装置を備えるトルクコンバータ、特に、軸方向でピストンプレートとダンパの間に配置された遠心振り子吸収装置を備えるトルクコンバータに関する。

背景
遠心振り子吸収装置を備えるトルクコンバータが公知である。一例は、Krause他の同一出願人による米国特許第８１６１７４０号明細書に示されている。

概要
幾つかの態様は、広くは、カバーと、ピストンプレートと、第１のダンパと、振り子プレートと、駆動プレートとを備えるトルクコンバータを含む。カバーは、トルクコンバータ用のハウジングの少なくとも一部を形成している。ピストンプレートは、カバーとのクラッチ係合のための摩擦面を有する。第１のダンパは、第１の弾性部材と、第１の弾性部材と駆動係合した第１のフランジとを有する。振り子プレートは、軸方向でピストンプレートと第１のフランジとの間に配置されており、振り子質量を支持するために配置された第１のスロットを有する。駆動プレートは、ピストンプレートに固定された第１の部分と、第１のフランジと係合するように振り子プレートを貫通して延びる軸方向タブとを有する。

１つの実施の形態では、駆動プレートはリベットによってピストンプレートに固定されている。１つの実施の形態では、振り子プレートは、第１のスロットの半径方向内側に配置された第２のスロットを有しており、駆動プレートの軸方向タブは、第２のスロットを貫通して延びている。幾つかの実施の形態では、トルクコンバータは、振り子プレートに取り付けられた振り子質量を有し、振り子質量が振り子プレートに対して振動することができるようになっている。駆動プレートの軸方向タブは、振り子質量の半径方向内側に配置されている。１つの実施の形態では、振り子質量と第１の弾性部材とは軸方向で整列させられている。

幾つかの実施の形態では、トルクコンバータは、第２の弾性部材と、第２のフランジと、第１のカバープレートとを備える第２のダンパを有する。第２のフランジは、第２の弾性部材と駆動係合させられており、トランスミッション入力軸と駆動係合するように配置されている。第１のカバープレートは、第２の弾性部材と駆動係合させられており、振り子プレートに固定されている。１つの実施の形態では、第１のカバーと、振り子プレートとは、リベットによって固定されている。１つの実施の形態では、第１のダンパは、第２のダンパの半径方向外側に配置されている。

幾つかの実施の形態では、トルクコンバータは、タービンシェルと、第２のカバープレートとを有する。第２のカバープレートは、第１のカバープレートに固定され、第１及び第２の弾性部材と駆動係合させられ、タービンシェルに固定されている。１つの実施の形態では、第２のフランジは、軸方向に延びる周方向の面を有し、第２のカバープレートは、第２のフランジの周方向の面を包囲する軸方向に延びる周方向の面を有する。

他の態様は、広くは、ピストンプレートと、第１の弾性部材と、振り子ダンパとを備える、トルクコンバータ用のダンパを含む。振り子ダンパは、軸方向でピストンプレートと第１の弾性ダンパとの間に配置された振り子質量を有する。１つの実施の形態では、ダンパは、ピストンプレートを第１のダンパに接続するための、振り子質量の半径方向内側に配置されたコネクタプレートを有する。

図面の簡単な説明
ここで本発明の性質及び作動モードを、添付の図面に関連した以下の詳細な説明においてより詳細に説明する。

本願において使用される空間に関する用語を説明する円柱座標系の斜視図である。 本願において使用される空間に関する用語を説明する図１Ａの円柱座標系における物体の斜視図である。 １つの態様による遠心振り子吸収装置を備えるトルクコンバータの一部の断面図である。 振り子プレートの正面図である。

詳細な説明
最初に、異なる図面に現れる同じ図面番号は、同じ、又は機能的に類似の構造要素を識別していることが認識されるべきである。さらに、本発明は、本明細書に記載された特定の実施の形態、方法、材料及び変更に限定されるのではなく、したがって、もちろん変更されてよいことが理解される。ここで使用される用語は、特定の態様を説明する目的のためだけのものであり、添付の請求項のみによって限定される本発明の範囲を限定することが意図されたものではないことも理解される。

そうでないことが定義されない限り、ここで使用される全ての技術的及び科学的用語は、本発明が属する技術分野における当業者に一般的に理解されるのと同じ意味を有する。本明細書において説明されたものと類似又は均等のあらゆる方法、装置又は材料を、発明の実施又は試験において使用することができるが、ここでは、以下の例として方法、装置及び材料が説明される。

図１Ａは、本願において使用される空間に関する用語を説明する円柱座標系８０の斜視図である。本発明は、少なくとも部分的に円柱座標系に関して説明される。系８０は、以下の方向及び空間に関する用語の基準として使用される長手方向軸線８１を有する。“軸方向の”、“半径方向の”及び“周方向の”という形容詞は、それぞれ軸線８１、半径８２（軸線８１に直交する）及び円周８３に対して平行な向きに関するものである。“軸方向の”、“半径方向の”及び“周方向の”という形容詞は、それぞれの平面に対して平行な向きにも関する。様々な平面の配置を明らかにするために、物体８４，８５及び８６が使用される。物体８４の面８７は、軸方向平面を形成している。すなわち、軸線８１は、この面に沿った線を形成している。物体８５の面８８は、半径方向平面を形成している。すなわち、半径８２は、この面に沿った線を形成している。物体８６の面８９は、周方向平面を形成している。すなわち、円周８３は、この面に沿った線を形成している。別の例として、軸方向の移動又は配置は、軸線８１に対して平行であり、半径方向の移動又は配置は、半径８２に対して平行であり、周方向の移動又は配置は、円周８３に対して平行である。回転は、軸線８１に関する。

“軸方向に”、“半径方向に”及び“周方向に”という副詞は、それぞれ軸線８１、半径８２又は円周８３に対して平行な向きに関するものである。“軸方向に”、“半径方向に”及び“周方向に”という副詞は、それぞれの平面に対して平行な向きにも関する。

図１Ｂは、本願において使用される空間に関する用語を説明する図１Ａの円柱座標系８０における物体９０の斜視図である。円筒状の物体９０は、円柱座標系における円筒状の物体を表し、本発明を限定することは意図されていない。物体９０は、軸方向の面９１と、半径方向の面９２と、周方向の面９３とを有する。面９１は、軸方向平面の一部であり、面９２は、半径方向平面の一部であり、面９３は、周方向平面の一部である。

以下の説明は、図２〜図３を参照する。図２は、１つの態様による遠心振り子吸収装置１０２を備えるトルクコンバータ１００の一部の断面図である。図３は、振り子プレート１０４の正面図である。トルクコンバータ１００は、カバー１０６と、ピストンプレート１０８と、ダンパ１１０とを有する。カバー１０６は、エンジン（図示せず）との結合のために配置されたラグ又はスタッドを有してよい。カバー１０６は、トルクコンバータ用のハウジングの少なくとも一部を形成している。ピストンプレート１０８は、カバーとのクラッチ係合のための摩擦材料リング１１４を備える摩擦面１１２を有する。すなわち、ピストンプレートは、技術分野において一般的に公知のように、適用圧力によって作用されたときにカバーと摩擦係合するように配置されている。

ダンパ１１０は、弾性部材１１６及びフランジ１１８を有する。弾性部材１１６は、例えばコイルばねであってよい。フランジ１１８は、例えば、タブ１１９において弾性部材と駆動係合させられている。トルクコンバータ１００は、振り子プレート１０４及び駆動プレート１２０をも有する。振り子プレートは、軸方向でピストンプレートとフランジとの間に配置されている。すなわち、ピストンプレート１０８は、摩擦面１１２と対向した半径方向壁部１２２を有し、フランジ１１８は、半径方向壁部１２４を有し、振り子プレートの少なくとも一部はこれらの半径方向壁部の間に配置されている。両壁部が実質的に半径方向であるが、これらの壁部はその他の形状を有することができることに留意すべきである。例えば、フランジ１１８は、湾曲した壁部、環状の壁部又は円錐形の壁部を有してよい。振り子プレート１０４は、振り子質量１２８を支持するために配置されたスロット１２６を有する。振り子質量１２８は、引用することにより本明細書に完全に示されているものとして本明細書に組み込まれる、同一出願人による米国特許第８１６１７４０号明細書に示されかつ説明されているように、振り子プレートに対して振動するように配置されている。

駆動プレート１２０は、例えば、リベット１３２によってピストンプレート１０８に固定された部分１３０と、フランジと係合するように振り子プレートを貫通して延びる軸方向タブ１３４とを有する。部分１３０は半径方向壁部として示されているが、部分１３０の他の形状が可能である。例えば、部分１３０は、湾曲しているか、環状であるか、円錐形であってよい。１つの実施の形態では、振り子プレート１０４は、スロット１２６の半径方向内側に配置されたスロット１３６を有しており、駆動プレート軸方向タブ１３４は、スロット１３６を貫通して延びている。代替的な実施の形態（図示せず）では、振り子プレート１０４の内側の周方向の面１３８は、より大きな内径を有してよく、タブは、この内側の周方向の面の半径方向内側に延びていることができる。タブ１３４は、振り子質量１２８の半径方向内側に配置されている。

トルクコンバータ１００は、弾性部材１４２と、フランジ１４４と、カバープレート１４６とを備える第２のダンパ１４０も有する。弾性部材１４２は、例えばコイルばねであってよい。フランジ１４４は、ウインドウ領域１４８において弾性部材１４２と駆動係合させられており、ハブスプライン１５０においてトランスミッション入力軸（図示せず）と駆動係合するように配置されている。ウインドウ領域とは、プレートにおける切欠を意味し、この切欠にばねが挿入され、ばねの周方向端部が切欠のエッジ壁部に接触する。カバープレート１４６は、ウインドウ領域１５２において弾性部材１４２と駆動係合させられており、リベット１５４によって振り子プレート１０４に固定されている。ダンパ１１０は、ダンパ１４０の半径方向外側に配置されている。

トルクコンバータ１００は、タービンシェル１５６及びカバープレート１５８を有する。カバープレート１５８は、カバープレートに対する駆動プレート１２０の相対回転を可能にするための選択的なクリアランススロット１５９を備える。タービンシェル１５６は、流体回路の一部を形成している。この流体回路は概して、技術分野において公知のように、タービン、ステータ及びインペラ（図示せず）を含む。カバープレート１５８は、例えば、リベット１６０においてカバープレート１４６に固定されており、弾性部材１１６及び１４２と駆動係合させられている。すなわち、カバープレート１５８は、ばね１１６と係合させられたばね保持部分１６２と、ばね１４２と係合した、カバープレート１４６のウインドウ領域１５２と同様のウインドウ領域１６４とを有する。保持部分とは、ばねを収容するためのカバープレートの円弧状の部分であって、ばねの周方向両端部における凹部を有し、フランジによって作用されたときにばねが凹部を通過して回転することを防止するものを意味する。ばね１１６に伝達されるフランジタブ１１９からのトルクは、カバープレートの凹部（図示せず）によって受け取られる。カバープレート１５８は、例えば、溶接又はリベットによって領域１６６においてタービンシェルに固定されている。

１つの実施の形態では、フランジ１４４は、軸方向に延びる周方向の面１６８を有し、カバープレート１５８は、面１６８を包囲する軸方向に延びる周方向の面１７０を有し、カバープレート及びタービンシェルは、フランジスプラインによって入力軸（図示せず）に対して半径方向で中心合わせされている。ピストンプレート１０８は、入力軸に対して中心合わせ及びシールするためのブシュ１７２を有する。軸方向でピストンプレートとフランジとの間に配置されたスラストリング１７４は、フランジがタービンシェル及びカバープレート１５８によってピストンプレートに向かって押し付けられたときに金属同士の接触を防止する。スラストリング１７４は、例えば、ピストンプレート又はフランジのうちの一方に結合された、紙ベースの、低摩擦材料であってよい。

ロックアップモードにおけるトルクコンバータのためのトルクパスは以下のように説明し得る。ロックアップが命令されると、ピストンプレートはカバーに対して押し付けられ、カバーによって受け取られたエンジントルクがピストンプレートによって伝達される。ピストンプレートトルクは、駆動プレートを介してフランジ１１８へ伝わる。フランジ１１８は、ばね１１６を介して、トルクをカバープレート１５８に伝達する。カバープレート１５８は、カバープレート１４６、タービンシェル１５６及び振り子プレート１０４に接続されている。振り子質量１２８は、振動して、カバープレート及びタービンシェルの振動を低減するように調整されている。減衰されたトルクは、ばね１４２を介して出力フランジ１４４へ伝達され、入力軸を介してトルクコンバータから出ていく。

コンバータ１００の構成は、ダンパ構成部材の位置決めにより、有利である。振り子質量及び外側ダンパを半径方向外側へ移動させることで、振り子の有効慣性を増大し、ダンパのばね率を低下させることによって、性能が高まる。さらに、駆動プレート１２０の構成は、タービンシェルの円弧形状と、トルクコンバータカバーの軸方向リムとの間に形成された小さなポケットにおける外側ダンパの望ましい位置決めを可能にする。これにより、ダンパによって必要とされる軸方向のスペースが減じられる。これは特に前輪駆動車両において重要である。なぜならば、軸方向スペースが車両の幅によって制限されるからである。

もちろん、発明の上記の例に対する変更及び修正は、請求項に記載の発明の思想又は範囲から逸脱することなく、当業者にとって容易に明らかとなるべきである。発明は特定の好適な及び／又は例としての実施の形態を参照することによって説明されているが、請求項に記載の発明の範囲又は思想から逸脱することなく変更をなし得ることは明らかである。

Claims (11)

1. トルクコンバータであって、
   該トルクコンバータ用のハウジングの少なくとも一部を形成するカバーと、
   該カバーとクラッチ係合するための摩擦面を有するピストンプレートと、
   第１の弾性部材と、該第１の弾性部材と駆動係合させられた第１のフランジとを有する第１のダンパと、
   軸方向で前記ピストンプレートと前記第１のフランジとの間に配置された振り子プレートであって、振り子質量を支持するために配置された第１のスロットを有する振り子プレートと、
   前記ピストンプレートに固定された第１の部分と、前記第１のフランジに係合するように前記振り子プレートを貫通して延びる軸方向タブとを有する駆動プレートと、を備えることを特徴とする、トルクコンバータ。
2. 前記駆動プレートは、リベットによって前記ピストンプレートに固定されている、請求項１記載のトルクコンバータ。
3. 前記振り子プレートは、前記第１のスロットの半径方向内側に配置された第２のスロットを有し、前記駆動プレートの前記軸方向タブは、前記第２のスロットを貫通して延びている、請求項１記載のトルクコンバータ。
4. 前記振り子プレートに取り付けられた振り子質量をさらに備え、該振り子質量は、前記振り子プレートに対して振動することができるようになっており、前記駆動プレートの前記軸方向タブは、前記振り子質量の半径方向内側に配置されている、請求項１記載のトルクコンバータ。
5. 前記振り子質量及び前記第１の弾性部材は軸方向で整列させられている、請求項４記載のトルクコンバータ。
6. 第２のダンパをさらに備え、該第２のダンパは、
   第２の弾性部材と、
   該第２の弾性部材と駆動係合させられ、かつトランスミッション入力軸と駆動係合するように配置された第２のフランジと、
   前記第２の弾性部材と駆動係合させられ、かつ前記振り子プレートに固定された第１のカバープレートとを有する、請求項１記載のトルクコンバータ。
7. 前記第１のカバープレートと、前記振り子プレートとは、リベットによって固定されている、請求項６記載のトルクコンバータ。
8. 前記第１のダンパは、前記第２のダンパの半径方向外側に配置されている、請求項６記載のトルクコンバータ。
9. タービンシェルと、
   第２のカバープレートとをさらに備え、該第２のカバープレートは、
   前記第１のカバープレートに固定されており、
   前記第１の弾性部材及び前記第２の弾性部材と駆動係合させられており、
   前記タービンシェルに固定されている、請求項６記載のトルクコンバータ。
10. 前記第２のフランジは、軸方向に延びる周方向の面を有し、
    前記第２のカバープレートは、前記第２のフランジの周方向の面を包囲する軸方向に延びる周方向の面を有する、請求項９記載のトルクコンバータ。
11. ピストンプレートと、
    第１の弾性ダンパと、
    軸方向で前記ピストンプレートと前記第１の弾性ダンパとの間に配置された振り子質量を有する振り子ダンパと、
    前記ピストンプレートを前記第１の弾性ダンパに接続するために前記振り子質量の半径方向内側に配置されたコネクタプレートと、
    を備えることを特徴とする、トルクコンバータ用のダンパ。

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