JP7014775B2

JP7014775B2 - クラッチ係合を円滑にするための緩衝器を有する自動車クラッチアッセンブリ

Info

Publication number: JP7014775B2
Application number: JP2019511974A
Authority: JP
Inventors: ジュンソクヨル
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2016-10-26
Filing date: 2017-10-19
Publication date: 2022-02-01
Anticipated expiration: 2037-10-19
Also published as: DE112017005408T5; CN109844373B; US9915332B1; KR102427594B1; WO2018080883A1; JP2019533783A; CN109844373A; KR20190062462A

Description

本開示は、一般に自動車クラッチアッセンブリに関し、より詳細には、クラッチ係合を円滑にするための緩衝器に関する。

米国特許第９０８０６１６号明細書には、内蔵された戻しばねと予荷重ばねとを備えた変速機ピストンが開示されている。国際公開第２０１６／１３０２６９号には、少なくとも１つのカバーのための第１の弾性要素と、駆動フランジと、タービンアッセンブリをカバーアッセンブリから遠ざけるための第２の弾性要素とが開示されている。米国特許出願第１５／１４０７５７号明細書には、コースト係合ダンパ設計用のダイヤフラムばねを捕捉するためのスペーサプレートが開示されている。米国特許出願第１５／００４１１０号明細書には、フランジとタービンとの間に位置する付勢／ダイヤフラムばねが開示されている。

自動車クラッチアッセンブリが提供される。この自動車クラッチアッセンブリは、第１のクラッチプレートを有するクラッチパックと、このクラッチパックを係合するための軸線方向に移動可能なピストンと、第１のクラッチプレートに固定された緩衝器とを備えている。この緩衝器は、ピストンによるクラッチパックの係合中にピストンに接触しかつ弾性変形して、ピストンからのトルク衝撃を吸収するように構成されている。

自動車クラッチアッセンブリの実施の形態は、以下の特徴：つまり、
緩衝器が、第１のクラッチプレートに固定されたベース部分と、ピストンのエンジン側の面に接触するための接触部分とを有するクッションばねである、
クッションばねが、接触部分をベース部分に接続する、軸線方向にかつ半径方向に延びる中間部分をさらに有しており、この中間部分が、ピストンを介したクラッチパックの係合中にピストンから離れる方向に曲がるように構成されている、
第１のクラッチプレートを少なくとも１つの第１の弾性コネクタによって弾性的に接続するフロントカバー、
少なくとも１つの第１の弾性コネクタが、周方向で離間した複数の板ばねによって形成されている、
板ばねの各々が、緩衝器を第１のクラッチプレートに固定する各ファスナによって第１のクラッチプレートに接続される、
フロントカバーに固定されたハブ区分、およびこのハブ区分に固定された、半径方向に延びる支持プレートであって、ピストンが、フロントカバーと支持プレートとに沿ったまま、シールされた状態で軸線方向に摺動可能である、ハブ区分および支持プレート、
ピストンが、支持プレートに少なくとも１つの第２の弾性コネクタによって弾性的に接続される、
第１のクラッチプレートが、クラッチパックの別のクラッチプレートを係合するための半径方向外側の部分と、緩衝器が固定された半径方向内側の部分とを有している、
のうちの１つまたは複数の特徴を有していてよい。

クラッチを有するトルクコンバータも提供される。

自動車クラッチアッセンブリを形成する方法も提供される。この方法は、第１のクラッチプレートを有するクラッチパックを提供し、このクラッチパックを係合するための軸線方向に移動可能なピストンを提供し、第１のクラッチプレートに緩衝器を固定することを含む。この緩衝器は、ピストンによるクラッチパックの係合中にピストンに接触しかつ弾性変形して、ピストンからのトルク衝撃を吸収するように構成されている。

方法の実施の形態は、以下の特徴：つまり、
緩衝器が、第１のクラッチプレートに固定されたベース部分と、ピストンのエンジン側の面に接触するための接触部分とを有するクッションばねである、
クッションばねが、接触部分をベース部分に接続する、軸線方向にかつ半径方向に延びる中間部分をさらに有しており、この中間部分が、ピストンを介したクラッチパックの係合中にピストンから離れる方向に曲がるように構成されている、
第１のクラッチプレートをフロントカバーに少なくとも１つの第１の弾性コネクタによって弾性的に接続すること、
少なくとも１つの第１の弾性コネクタが、周方向で離間した複数の板ばねによって形成されている、
板ばねの各々が、緩衝器を第１のクラッチプレートに固定する各ファスナによって第１のクラッチプレートに接続される、
フロントカバーにハブ区分を固定すること、およびこのハブ区分に、半径方向に延びる支持プレートを固定することであって、ピストンが、フロントカバーと支持プレートとに沿ったまま、シールされた状態で軸線方向に摺動可能である、
ピストンを支持プレートに少なくとも１つの第２の弾性コネクタによって弾性的に接続すること、
第１のクラッチプレートが、クラッチパックの別のクラッチプレートを係合するための半径方向外側の部分と、緩衝器が固定された半径方向内側の部分とを有している、
のうちの１つまたは複数の特徴を有していてよい。

以下に、添付の図面を参照して本発明を説明する。

本発明の実施の形態によるトルクコンバータの横断側面図である。第１の実施の形態によるトルクコンバータのクッションばねを示す図である。第２の実施の形態によるトルクコンバータのクッションばねを示す図である。

本開示は、複数のクラッチプレートを支持リングによって支持するのではなく、複数のクラッチプレートを有するクラッチパックを接続するための板ばねを提供している。ロックアップが係合されるとき、トルク衝撃を吸収するために、リベット締めされたクッションばねが付加されている。

図１には、本発明の実施の形態によるトルクコンバータ１０の横断側面図が示してある。このトルクコンバータ１０は、中心軸線を中心として回転可能であり、内燃機関のクランクシャフトに接続するためのフロントカバー１２を有している。本明細書中で使用される「軸線方向」、「半径方向」および「周方向」という用語は、運転中にトルクコンバータが回転する基準となる中心軸線に関して使用される。トルクコンバータ１０は、公知のように、複数のタービンブレードを有するタービンと、複数のインペラブレードを有するインペラと、軸線方向でタービンとインペラとの間に複数のステータブレードを有するステータとを有している。運転中には、インペラが内燃機関を介して回転され、インペラブレードに、タービンブレードを駆動する流体流を発生させる。流体は、ステータブレードによってタービンからインペラに戻る方向に変向される。

また、トルクコンバータ１０は、タービンをクラッチアッセンブリ１５のロックアップクラッチ１４に接続するダンパアッセンブリも有している。より詳細には、このダンパアッセンブリは、ロックアップクラッチ１４のクラッチパック２０のクラッチプレート１８の半径方向外側の半径方向部分１６に接続されている。クラッチパック２０は、クラッチプレート１８に加えて、本実施の形態では、２つの付加的なクラッチプレート２２，２４を有している。しかしながら、別の実施の形態では、クラッチパック内のクラッチプレートの数が３つと異なっていてよい。クラッチプレート１８は、ダンパアッセンブリに接続された半径方向外側の部分１８ｃと、クラッチ係合のための半径方向内側の部分１８ｄとを有している。半径方向外側の部分１８ｃと半径方向内側の部分１８ｄとの間には、クラッチプレート１８が、クラッチプレート２４の、軸線方向に延びるリム２４ｃを支持する中間部分１８ｅを有している。より詳細には、この中間部分１８ｅが、ここを通って軸線方向に延びる、周方向で離間した複数のスロット１８ｆを有している。これらのスロット１８ｆの各々は、ここを通って軸線方向に延びるリム２４ｃの、周方向で離間した複数のタブ２４ｄのうちの１つを収容している。リム２４ｃの半径方向内側には、クラッチプレート２４が、クラッチ係合のための半径方向内側の部分２４ｅを有している。

さらに、ロックアップクラッチ１４は、クラッチパック２０をフロントカバー１２の内面２８に向かって押圧することによりクラッチパック２０を係合するためのピストン２６を有している。より詳細には、このピストン２６はクラッチプレート１８に接触し、このクラッチプレート１８を押圧して、クラッチプレート２２，２４をエンジンに向かって押圧し、これによって、クラッチプレート２４が内面２８に接触する。各クラッチプレート１８，２４は、金属製のベースプレート１８ａ，２４ａと、このベースプレート１８ａ，２４ａの、半径方向に延びかつ軸線方向に向けられた両面にそれぞれ設けられた摩擦材料１８ｂ，２４ｂとを有している。別の配置形態では、クラッチプレート２２、ピストン２６および／または内面２８が、１つまたはそれ以上の摩擦材料１８ｂ，２４ｂの代わりの摩擦材料を有していてよい。係合中には、ピストン２６がプレート１８の摩擦材料１８ｂに接触しており、プレート２４の摩擦材料２４ｂがフロントカバー１２の内面２８に押し付けられている。

ピストン２６は、フロントカバー１２に相対回動不能に固定されたハブ区分３０に沿って軸線方向に摺動可能である。このハブ区分３０は、その外側の周面に設けられた溝内にシールリング３２を備えている。ピストン２６の、軸線方向に延びる内側の環状区分３４の内側の周面は、シールリング３２に接触しており、これによって、ピストン２６がその一番内側の周面においてハブ区分３０に対してシールされている。半径方向に延びる支持プレート３６は、例えば溶接によってハブ区分３０に固定されている。支持プレート３６は、ハブ区分３０から半径方向外向きに突出していて、ピストン２６の、軸線方向に延びる外側の環状区分４０の内側の周面に接触するために、支持プレート３６の外側の周面にシールリング３８を備えている。さらに、ピストン２６は、内側の環状区分３４から外側の環状区分４０へと半径方向外向きに延びる、半径方向に延びる環状区分４２を有している。ピストン２６は、周方向で離間した複数の弾性コネクタによって支持プレート３６に弾性的に接続される。弾性コネクタは、本実施の形態では、板ばね４４の形態であり、これにより、ピストン２６は、ロックアップクラッチ１４に係合するために、支持プレート２６から離れる方向で軸線方向に移動可能であるものの、ピストン２６には、コースト状態においてクラッチパック２０から離れる方向に予荷重が加えられる。各板ばね４４は、支持プレート３６を通通する第１のリベット４６の形態の各々の第１のファスナによって支持プレート３６に固定されていて、ピストン２６の環状区分４２を通過する、第２のリベット４８の形態の各々の第２のファスナによってピストン２６に固定されている。

また、クラッチプレート２２も、本実施の形態では板ばね５０の形態である、周方向で離間した複数の弾性コネクタによってフロントカバー１２に弾性的に接続され、これによって、ピストン２６が、クラッチ係合中および係合解除中にフロントカバー１２に対して軸線方向に移動可能となる。各板ばね５０は、フロントカバー１２から形成された押し出されたリベット５２の形態の各々の第１のファスナによってフロントカバー１２に固定されていて、クラッチプレート２２の半径方向内側の部分５６を通過するリベット５４の形態の各々の第２のファスナによってクラッチプレート２２に固定されている。クラッチプレート２２の半径方向外側の部分５７は、軸線方向でクラッチプレート１８，２４同士の間に配置されている。板ばね５０は、半径方向内側の部分５６の、エンジン側に向けられた半径方向に延びる面５６ａに固定されている。

さらに、ロックアップクラッチ１４は、クラッチプレート２２の半径方向内側の部分５６の、トランスミッション側に向けられた半径方向に延びる面５６ｂに固定されたクッションばね５８の形態の緩衝器を有している。クッションばね５８は、クラッチプレート２２にリベット５４によって固定されている。各リベット５４は、複数の板ばね５０のうちの１つに設けられた穴と、クッションばね５８のベース部分６２に設けられた、周方向で離間した複数の穴６０のうちの１つとを通って延びている。ベース部分６２は半径方向に延びていて、半径方向内側の部分５６の半径方向に延びる面５６ｂと同一平面を成す、エンジン側に向けられた面を有している。さらに、クッションばね５８は、クラッチプレート２２から離れる方向でピストン２６に向かって軸線方向に突出した、軸線方向にかつ半径方向に延びる中間部分６４を有している。クッションばね５８は、ベース部分６２と反対側のクッションばね５８の端部に、ピストン２６の、エンジン側に向けられた面２６ａに接触するための接触部分６６を有している。本実施の形態では、この接触部分６６が中間部分６４から半径方向内向きに延びている。クラッチ係合中には、ピストン２６がクッションばね５８の接触部分６６に向かって押圧され、中間区分６４がピストン２６から離れる方向に曲がるようにクッションばね５８を弾性変形させ、接触部分６６がフロントカバー１２に向かって押圧される。この結果、クッションばね５８が、ピストン２６からクラッチパック２０に加えられるトルク衝撃を吸収し、ピストン２６を介してクラッチパック２０の係合を制御する。より詳細には、クッションばね５８が、クラッチ係合中にピストン２６に軸線方向の抵抗を加えることにより、ピストン２６によってクラッチプレート１８に加えられる軸線方向の力を減少させる。

図２ａに示すように、１つの実施の形態では、ベース部分６２、中間部分６４および接触部分６６の全てが、それぞれ連続したリングによって形成されている。図２ｂに示すように、別の実施の形態では、ベース部分６２が、連続したリングによって形成されており、中間部分６４と接触部分６６とが、ベース部分６２から突出した、周方向で離間した複数のフィンガ６８によって形成されている。図２ａ、図２ｂの両方に示すように、ベース部分６２は、複数のリベット５４のうちの１つをそれぞれ収容するための、周方向で離間した複数の穴７０を有している。

前述した明細書において、本発明を一例としての特定の実施の形態およびその実施例に関して説明した。しかしながら、以下の請求項に示す発明のより広範な思想および範囲から逸脱することなしに、実施の形態や実施例に対して種々の修正および変更が行われてよいことは明らかである。したがって、明細書および図面は、限定的な意味ではなく、例示的な形式で考慮しなければならない。

Claims

第１のクラッチプレートを有するクラッチパックと、
前記クラッチパックを係合するための軸線方向に移動可能なピストンと、
前記ピストンによる前記クラッチパックの係合中に前記ピストンに接触しかつ弾性変形して、前記ピストンからのトルク衝撃を吸収するように構成された、前記第１のクラッチプレートに固定された緩衝器と、
を備え、
前記緩衝器は、第１のクラッチプレートに固定されたベース部分と、前記ピストンのエンジン側の面に接触するための接触部分と、前記接触部分を前記ベース部分に接続する、軸線方向にかつ半径方向に延び、前記ピストンを介した前記クラッチパックの係合中に前記ピストンから離れる方向に曲がるように構成されている中間部分とを有するクッションばねであり、
前記クラッチパックが係合していないとき、前記接触部分は固定されていない自由端である自動車クラッチアッセンブリ。
フロントカバーをさらに備え、前記第１のクラッチプレートは、周方向で離間した複数の板ばねにより形成された少なくとも１つの第１の弾性コネクタによって前記フロントカバーに弾性的に接続される、請求項１記載の自動車クラッチアッセンブリ。
前記板ばねの各々は、前記緩衝器を前記第１のクラッチプレートに固定する各ファスナによって前記第１のクラッチプレートに接続される、請求項２記載の自動車クラッチアッセンブリ。
前記第１のクラッチプレートは、前記クラッチパックの別のクラッチプレートを係合するための半径方向外側の部分と、前記緩衝器が固定された半径方向内側の部分とを有している、請求項１記載の自動車クラッチアッセンブリ。
自動車クラッチアッセンブリを形成する方法であって、
第１のクラッチプレートを有するクラッチパックを提供し、
前記クラッチパックを係合するための軸線方向に移動可能なピストンを提供し、
前記ピストンによる前記クラッチパックの係合中に前記ピストンに接触しかつ弾性変形して、前記ピストンからのトルク衝撃を吸収するように構成された緩衝器を前記第１のクラッチプレートに固定する
ことを含み、
前記緩衝器は、第１のクラッチプレートに固定されたベース部分と、前記ピストンのエンジン側の面に接触するための接触部分と、前記接触部分を前記ベース部分に接続する、軸線方向にかつ半径方向に延び、前記ピストンを介した前記クラッチパックの係合中に前記ピストンから離れる方向に曲がるように構成されている中間部分とを有するクッションばねであり、
前記クラッチパックが係合していないとき、前記接触部分は固定されていない自由端である、方法。