JPH09501484A - ロッキングクラッチ、特に自動車用ロッキングクラッチ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 ロッキングクラッチがトーションダンパー（２０）とピストン（２１）を含み、前記トーションダンパー（２０）が、前記ピストン（２１）に固定された入口部分（４０）と出口部分（６０、１６０、２６０）を有する。前記ウェブは、前記入口部分（４０）と出口部分（６０、１６０、２６０）との間で作用するスプリング（５０、５２、５３）の周方向端部に対する支持部分（６５）を有する。トーションダンパー（２０）の入口部分（４０）は、ピストン（２１）に固定された複数のガイドプレート（４０）から成る。各プレート（４０）は、中心部分（４７）とスプリング（５０、５２、５３）に対する保持部分（４１）およびスプリング（５０、５２、５３）に対する支持部分（４５、１４５）を構成する２つの側方リング（４９）を有する。ピストン（２１）は、スプリング（５０、５２、５３）を径方向外側に係止するような形状とされた、軸方向に配置された環状ショルダー（２８）を外周部に有する。

Description

【発明の詳細な説明】 ロッキングクラッチ、特に自動車用ロッキングクラッチ 本発明は、ケーシングと流体力学的カップリング機構のタービンホイールとの 間で作動する、特に自動車用ロッキングクラッチに関する。 かかるクラッチは、例えばフランス国特許公開第2,488,362号明細書に記載さ れている。この明細書では、クラッチはトーションダンパーと、軸方向に移動で きるように取り付けられたピストン（ダイヤフラム式）と、このピストンと連動 し、ケーシングの横方向壁によりピストンとケーシングに形成されたカウンタピ ストンとの間にクランプすることができる少なくとも１つの摩擦ライニングとを 含む。 トーションダンパーは、入口部分と、出口部分と、これら入口部分と出口部分 とを接続するよう、これらの間にて周方向に介在されたスプリングを有する。 このトーションダンパーは、ケーシングの外周部に配置されており、よって周 方向に作用するスプリングに抗して互いに移動するよう取り付けられた２つの同 軸状部分、すなわち連続ガイドワッシャーが設けられた入口部分と、ウェブが設 けられた出口部分とを有する。ガイドワッシャーは、ピストンに固定され、ウェ ブはタービンホイールに接合されている。 ガイドワッシャーは、スプリングを径方向に内側かつ外側へガイドするような Ｕ字形状となっている。更に、このガイドワッシャーは、スプリングの周方向端 部と協働し、これらスプリングを周方向に動かないようにする径方向にずれたス トッパー、すなわち支持部分を有する。ウェブは、スプリングを支持するような ラグ状をした支持部分を有する。 この結果、ガイドワッシャーは形状が複雑となり、プレス装置で製造すること が困難である。米国特許64 875 562号明細書（図５）では、トーションダンパー の入口部分は、ロッキングクラッチのピストンに固定的に取り付けられた複数の ガイドプレートからなり、各ガイドプレートは、２つの側方ウィングと、このウ ィングに対して径方向に突出し、２つの連続するスプリングの周方向端部の間に 挿入された中心部分を有する。 この実施例では、各側方ウィングは、スプリングを径方向内側で保持する保持 部分を有し、ピストンの外周部には、スプリングを径方向外側に係止するような 形状にされた、軸方向に配置された環状ショルダーが設けられている。このピス トンは、スプリングを支持するための突起を有する。 実際には、各側方ウィングは第２の中心部分を有するよう、周方向に延びてい る。この結果、多量の材料が使用され、プレートを嵌合することが困難となって いる。更に、ピストンは形状が簡単ではない。 本発明の目的は、これらの欠点を少なくし、製造が容易で、簡略化されたロッ キングクラッチを提供することにある。 本発明によれば、上記タイプのロッキングクラッチは、各側方ウィングが前記 スプリングの対応する周方向端部に対する支持体となるよう、保持部分を延長す る第２支持部分を有し、中心部分が連続するスプリングの対抗する周方向端部に 対する支持体となるよう、第２支持部分に対して径方向外側にずれた第１支持部 分を有することを特徴とする。 本発明によれば、ガイドプレートは、スプリングを外側で係止する必要はない ので構造が簡単であり、スプリングに対する第１支持部分を有するのは支持プレ ートであるので、プレートは形状がより簡単となる。 これらプレートは、プレス装置においてカットし、曲げることによって容易に 製造できる。ピストンも形状が簡単であり、そのショルダーによって強度が強化 されている。このショルダーは、スプリングに対する支持体を設けなくてもスプ リングを保持できる。従って、このピストンも製造が容易である。 更に、プレートは２つの連続するスプリングの２つの対抗する周方向端部の間 で簡単なシムとして働くので、これらプレートによって材料を節約できる。 更に、本発明によれば、ピストンのショルダーとガイドプレートの第１支持部 分の間に径方向にバランスプレートを介在させることができる。 有利なことに、これを行うため、第１支持部分は、バランスプレートを周方向 に係止するための変形部、例えば突起を、その周方向端部に有する。 一実施例では、これらプレートは、スプリングを径方向に外側で係止するよう 、ピストンショルダー内に設けられた中空部に進入できる突出領域を有する。 従って、バランスプレートの嵌合は、スナップ嵌合するだけで行うことができ る。 次に、添付図面を参照して本発明について説明する。 図１は、本発明に係わるロッキングクラッチが設けられた流体力学的カップリ ング機構の軸方向断面図である。 図２は、本発明に係わるロッキングクラッチの側面図である。 図３は、図２における３−３線に沿った断面図である。 図４は、図２における４−４線に沿った断面図である。 図５は、図２における入口部分５の拡大図である。 図６は、図５における６−６線に沿った図である。 図７は、ガイドプレートを曲げる前のガイドプレートの側面図である。 図８は、別の実施例のための、図４に類似する図である。 図示した図では、流体力学的カップリング機構１内に、本発明に係わるロッキ ングクラッチが取り付けられる。 このクラッチ１（図１）は、オイルサンプを形成する単一のシールされたケー シング２内に配置されたトルクコンバータ３とロッキングクラッチ４とを有する 。ケーシング２は駆動機素を形成し、自動車の内燃機関のクランクシャフトに回 転自在に接続することができる。 形状が環状となっているこのケーシング２は、環状の横方向壁６を有する第１ シェル５と、この第１シェル５に対抗し、ブレード９と共にインペラーホイール を構成するような形状にされた第２シェル７から成る。 ブレード９は、第２シェル７の内側面にクランプにより接合されている。 シェル５、７は、それらの外周部が本例では、溶接により互いにシールされる ように接続されており、壁６はその中心部に中心を有し、その外周部にケーシン グ２をクランクシャフトに回転自在に接合するための、ネジ切りされた部分を有 する。トルクコンバータの他の部分は、ブレード９に対抗し、ブレード１１がク ランプされたタービンホイール１０と反作用ホイール１２を含む。 タービンホイール１０は、プレート１００（図１）によって中心ハブ１８に固 定された被動シャフト１７（ギアボックスの入力シャフト）に回転自在に接続さ れている。 ハブ１８は、溝付きマウントにより被動シャフト１７に回転自在に結合され、 他方、反作用ホイール１２は、フライホイール１５が介在することによりスリー ブ１４に接続されている。 スリーブ１４は、反作用スリーブを形成する固定シャフト（図示せず）に溝付 きマウントにより回転自在に固定されている。 固定シャフトは、中心部が中空となっており、よって本例ではオイルが通過で きるよう、それ自体の中心が中空となっている内部被動シャフト１７が通過でき るようになっている。 この被動シャフト１７は、上記のようにハブ１８に回転自在に固定されており 、ハブ１８の内側ボアは、この固定のために溝が付けられている。 このハブ１８は、ロッキングクラッチ４と連動する被動機素を構成している。 第２シェル７は、固定シャフトに嵌合されたスリーブ１３を有し、クラッチ４ は壁６とタービンホイール１０との間に軸方向に配置されており、前記ホイール １０およびケーシング２の外周部に設けられている。 通常ロックアップクラッチと称されるロッキングクラッチ４は、トーションダ ンパー２０と被動機素１８に対して軸方向に移動できるよう取り付けられたピス トン２１（ダイヤフラム式）と、このピストン２１と連動し、前記ピストン２１ と第１シェル５の横方向全体の壁６によって形成されたカウンターピストン５と の間にグリップできるようになっている、少なくとも１つの摩擦ライニング２４ を有する。 トーションダンパー２０は、入口部分４０と、出口部分６０（図１）、１６０ （図２）、２６０（図８）と、前記入口部分４０と出口部分６０、１６０、２６ ０を弾性的に接合するようこれらの間に周方向に介在されたスプリング５０、５ ２、５３を有する。 従ってダンパー２０は、周方向に作用するスプリング５０、５２、５３に抗し て互いに移動できるように取り付けられた２つの同軸状部分４０−６０、１６０ 、２６０を有する。 入口部分４０は、ピストン２１に固定されており、他方、出口部分は、タービ ンホイール１０に固定されたウェブから成る。 図１において、本例では溶接によりハブ１８に固定されたフランジ１００に対 しウェブ６０が、タービンホイール１０と同時に経済的にリベット締結されてい る。 図４では、ウェブは、本例では溶接によりタービンホイール１０の外周部に直 接固定されている。 これについては、図８でも同じであるが、図８ではアセンブリの軸線に向いた 円形の連続部分によってウェブ２６０が、タービンホイール１０に固定されてい るが、図４ではウェブ１６０は、アセンブリの軸線に対し径方向に反対方向に向 いた円形連続部分によりタービンホイールに固定されている。 いずれの場合でも、ウェブ６０、１６０、２６０は、スプリング５０、５２、 ５３の両端を周方向に支持するよう、軸方向に向いた支持ラグ状をした支持部分 ６５を有する。前記支持ラグ６５は、２つの連続するスプリング５０、５２、５ ３の周方向端部の間に介在され、ピストン２０および壁６に向いている。 ここで、トーションダンパー２０の入口部分４０は、ロッキングクラッチ４の ピストン２１に固定的に取り付けられた複数のガイドプレート４０から成る。各 ガイドプレートは、スプリング５０、５２、５３を径方向に内側で保持するため の保持部分４１と、２つの連続するスプリング５０，５２、５３の対抗する周方 向端部に対する直接の支持体となるための、本発明に係わる支持部分４５、１４ ５を有する。ウェブ６０、１６０、２６０の外周部には、スプリング５０、５２ 、５３を外部に係止するような形状とされた軸方向に向いた環状ショルダー２８ が設けられている。 ここで、ガイドプレート４０、はピストンおよび流体力学的カップリング機構 １の他の構成部品と同じように金属製である。 これらプレート４０は、連続するスプリング５０、５２、５３の対抗する端部 の間に挿入されるシムを形成する。 支持部分４５、１４５および保持部分４１は、下記に記載したようなラグから 成る。 １つの特徴によれば、ピストン２１の外周部は、例えばスプリング５０、５２ 、５３と接触できるよう、侵炭窒化処理され、前記ピストンの摩耗および前記ス プ リングへの付着物の形成を防止するようになっている。 図１〜図６および図８に良好に示されるように、ピストン２１の環状ショルダ ー２８の内部の６１は中空にされ、スプリング５０、５２、５３を外側で係止す るようになっている。 従って、ショルダー２８は前記スプリングの外周部と整合する中空部６１を有 する。この中空部６１は、連続して環状に延びるので、横断面が円の一部の弧の 形状をしている。こうしてスプリングは、前記中空部６１に嵌合できるようにな っている。 図２および５から良好に理解できるように、これらスプリングは、複数のコイ ルスプリングから成り、これらコイルスプリングは、２つの連続するガイドプレ ート４０の間に取り付けられ、周方向に一定の間隔に分散されている。これらス プリングの数は、用途に応じて決まる。これらスプリングは、本実施例では予め 湾曲されているが、必ずしもこのようにする必要はない。 より詳細には、スプリング５０は振動を良好に除去できるように、同軸状に取 り付けられた一対のスプリング５２および５３と周方向に交互に配置されており 、内側スプリング５２は、スプリング５３よりも周方向の長さが短く、それ自体 公知の態様で弾性の走行端部ストッパーを形成しており、このスプリング５２は 、両端の一方が支持プレート５１に載り、他方、スプリング５２の他端とスプリ ング５３と連動する他方のプレート５１との間には、周方向の間隙が形成されて いる。 従って、コイルスプリング５０、５３は、これらスプリングをセンタリングす る中心スタッドを有するプレート５１を介してガイドプレート４０上に載ってい る。 プレート５１は、プレート４０の支持部分１４５、４５上に載っている。 図５から理解できるように、各ガイドプレート４０は、本発明により中心部分 ４７と２つの側方ウィング４９を有し、前記中心部分は側方ウィングに対して径 方向外側に突出している。この中心部分４７は、その外周部に、ラジアルショル ダー２８と同じようにタービンホイール１０側を向き、軸方向に配置された第１ 支持ラグ1４５を有する。この軸方向ラグ１４５は、ショルダー２８とウェブ ６０、１６０、２６０の支持ラグ６５との間で径方向に延びている。従って、ラ グ１４５は、これらのラグに向いたラグ６５の上で延びており、各周方向端部に プレート５１を局部的に支持し、後述するバランスプレート７０を周方向に係止 するための突起１４６を有する。 従って、ラグ１４５は、支持部分に属し、ショルダー２８およびラグ６５に対 して平行に延び、一方、前記支持ラグ６５に対しては、軸方向に逆に向いている 。 保持部分は、全体が軸方向に配置され、タービンホイール１０に向いた２つの 保持ラグ４１も含む。これらラグ４１は、それら自由端がスプリング（図３）の 内周部に一致する湾曲した形状となっている。これらラグ４１は、本発明の１つ の特徴によれば、中心部分４７が第２支持ラグ４５によって延長されており、こ の第２支持ラグは、全体が横方向（または径方向）に配置され、ショルダー２８ の方向に全体が径方向外側に向いている。 第１ラグ１４５は、ラグ４５の上にて径方向に延びている。 従って、プレート４０の各ウィング４９は、その外周部にその横方向支持ラグ ４５により延長された保持ラグ４１を含む、アングルブラケット４１、４５の形 状をした部分を有する。これらプレート４０は対称的であり、第１支持ラグ４５ の両側に配置され、前記部分に覆いかぶさるアングルブラケット４１、４５の形 状をした２つの部分を有することが理解できると思う。 第２ラグ４５は、プレート４１の内部エッジのための支持部分を形成するが、 一方、第１軸方向ラグ１４５は、プレート５１の外部エッジのための支持部分１ ４６を形成する。切り欠き部４６は、ラグ１４５とラグ４５、４１とを分離し、 よって全体が径方向に配置された第２支持ラグ４５がラグ４１に対して突出する ように延びている。従って、これらラグは、ラグ４５を支持している。 従って、各プレート４０は形状が簡単であり、ほとんど材料を使用しない。そ の理由は、２つの連続するスプリング５０、５２、５３の対抗する周方向端部の 間にプレートの中心部分４７が挿入されるからである。前記スプリングの各対抗 する端部には、側方ウィング４９が割り当てられる。 より詳細に説明すれば、プレート４０は最初は（図６）平面状であり、部品４ ７のレベルに小孔４８および切り欠き部１４８を有している。 番号１４７には、カットすべきラインがあるが、その他にも符号の付いていな い垂直および水平曲げラインを見ることができよう。このプレートを製造するに は、まずプレート４７の両端をスタンプで抜き、製造するカット部１４７を備え た突起１４６を形成し、図６の底部に向けて曲げ、ラグ４５を予め形成し、スタ ンピングを行ってラグ４１の湾曲した端部を形成する。次に、中心部分４７およ びウィング４９の周辺部分を、図６の上部に向けて折り曲げ、最後にラグ４５、 ４１および１４５ならびに切り欠き部４６を得る。 ここで、リベット締めによりピストン２１にはプレートが取り付けられる。こ のリベット締めのために、ピストン２１（図３）はリベットシャフト２５が通過 できるよう、プレート４０の底部部分に製造された小孔１２５と一致する通路２ ２５を有する。 従って、ラグ１は、プロフィールが決められ、スプリング５０、５２、５３の 内周部と一致するように変形された（図３）自由端を有する。 これは、プレート４０の側方ウィング４９の外周部が最初に傾斜した形状（図 ６）を有しているという結果生じるものである。 従って、軸方向ラグ１４５と中空部６１との間には、径方向にギャップが存在 する。このギャップからバランスプレート７０を挿入することが可能となってい る。 図６は、中空部６１に進入できる、全体が台形をした突出ゾーン７１を、その 外周部に有するプレート７０を示している。 各プレートは、突起１４６によって境界が定められた空間に進入するようにな っており、この理由から、ラグ１４５の主要部分は、突起１４６の頂部に対し径 方向中心に向き、ラグ１４５の前記主要部分とショルダー２８との間の径方向の 距離はプレート７１の厚さに応じて決まる。 従って、プレート７０は、ラグ１４５とショルダー２８との間の任意の位置に て径方向にスナップ嵌合できる。従って、ロッキングクラッチのバランスをとる のにドリル作業は不要であり、プレート７０をスナップ嵌合により固定する。こ れらプレート７０は、突起１４６によって移動しないように固定され、抜ける恐 れはない。 他に、ピストン２１の両側には、流体チャンバ２２、２３が形成されており、 ハブ１８と壁６との間にて軸方向に介在された支持リング１０１が、それ自体公 知の態様でラジアル通路を有し、シャフト１７内を循環するオイルとチャンバ２ ３とを連通させるようになっている。 作動中、タービンホイール１０は、ケーシング２内に収容された流体が循環す るので、インペラーホイール８によって駆動される。 自動車がスタートした後、ロッキングクラッチ４は、ホイール８と１０との間 のスリップ現象を防止するため、被動シャフトと駆動シャフトとを結合する。換 言すれば、駆動機素２は、摩擦により被動機素１８に回転自在に固定される。 これは、チャンバ２２内に広がる制御流体圧力の作用によりピストン２１が、 このピストンと壁２６との間に摩擦ライニング２４をグリップし、これから生じ たロッキング作用によりクランクシャフトに回転自在に結合されたケーシング２ により、シャフト１７のウェブ６０、１６０、２６０を介し、直接駆動すること になる。 これら図では、ピストンはこのような目的のためハブ１８の外周部上を軸方向 にスライドするように取り付けられている。 クラッチを切るには、チャンバ２２、２３内の圧力を反転する。 当然ながら、摩擦ライニング２４は図１〜図８に示すように、ピストンに固定 する代わりに、変形例として、例えば接着により壁６に固定することができる。 当然ながら、本発明は、上記実施例のみに限定されるものではない。特に、ガ イドプレート４０は溶接によりピストン２１に固定できる。 ショルダー２８は、スプリング５０、５２、５３の外周部に一致し、これらス プリングを径方向に係止するよう、中心が折り曲げられた自由端を有することが できる。 従って、ショルダー２８は、先の図面に示されているように、中空とする代わ りに湾曲される。この場合、ラグ１４５の主要部分は、プレート７０を挿入でき るよう、中心側により多くずらさなければならない。 いずれの場合にせよ、ロッキングクラッチ４の構造は極めて簡単となることが 理解できると思う。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．ピストン（２１）と、該ピストン（２１）に固定された複数のガイドプレ ート（４０）から成る入口部分（４０）およびタービンホイール（１０）に固定 できるウェブ状をした出口部分（６０、１６０、２６０）を有するトーションダ ンパー（２０）を含み、前記ウェブが、スプリング（５０、５２、５３）に抗し て互いに移動できるように取り付けられた前記入口部分（４０）と出口部分（６ ０、１６０、２６０）との間で、周方向に作用するスプリング（５０、５２、５ ３）の周方向端部に対する支持体となるように、ラグ状をした支持部分（６５） を有し、ピストン（２１）の外周部にはスプリング（５０、５２、５３）を径方 向外側で係止するような形状とされた、軸方向に配置された環状ショルダー（２ ８）が設けられており、各ガイドプレート（４０）が２つの側方ウィング（４９ ）および該ウィングに対して径方向に突出し、２つの連続するスプリング（５０ 、５２、５３）の周方向端部の間に挿入された中心部分（４７）を有し、各側方 ウィング（４９）がスプリング（５０、５２、５３）を径方向内側で保持するた めの保持部分（４１）を有するタイプの、流体力学的カップリング機構（１）の タービンホイール（１０）とケーシング（２）との間で作用できる、特に自動車 用ロッキングクラッチにおいて、 各側方ウィング（４９）が、前記スプリングの対応する周方向端部に対する支 持体となるよう、保持部分（４１）を延長する第２支持部分（４５）を有し、中 心部分（４７）が、連続するスプリング（５０、５２、５３）の対抗する周方向 端部に対する支持体となるよう、第２支持部分に対して径方向外側にずれた第１ 支持部分（１４５）を有することを特徴とするロッキングクラッチ。 ２．ピストン（２１）の環状ショルダー（２８）が、前記スプリングの外周部 に一致する中空部（６１）を有することを特徴とする、請求項１記載のクラッチ 。 ３．中空部（６１）が環状に延び、横断面が円の一部の弧の形状をしているこ とを特徴とする、請求項２記載のクラッチ。 ４．第１支持部分（１４５）が、前記中心部分（４７）の外周部に形成された 軸方向に配置された第１支持ラグから成り、ピストン（２１）のショルダー（２ ８）とウェブ（６０、１６０、２６０）の支持ラグ（６０）との間で径方向 に延びることを特徴とする、請求項１記載のクラッチ。 ５．第２支持部分（４５）が、全体に径方向に延びるラグから成り、前記第２ 支持ラグ（４５）が、第１支持ラグ（１４５）の下方で延びていることを特徴と する、請求項４記載のクラッチ。 ６．ガイドプレート（４０）の第１ラグ（１４５）が、ウェブ（６０、１６０ 、２６０）の支持ラグ（６５）の上方を径方向に延び、各ラグが、その周方向端 部に前記突起（１４６）と前記スプリング（５０、５２、５３）との間に介在さ れたプレート（５１）を支持する突起（１４６）を有することを特徴とする、請 求項５記載のクラッチ。 ７．プレート（４０）の保持部分が、全体に軸方向に配置された保持ラグから 成り、プレート（４０）の側方ウィング（４９）が、その外周部に支持ラグ（４ ５）によって延長された保持ラグ（４１）を有するアングルブラケット状をした 部分を有することを特徴とする、請求項５記載のクラッチ。 ８．保持ラグ（４１）の自由端が、スプリング（５０、５２、５３）の形状に 一致するように変形されていることを特徴とする、請求項７記載のクラッチ。 ９．保持ラグ（４１）が、第２支持ラグ（４５）によって延長されていること を特徴とする、請求項８記載のクラッチ。 １０．切り欠き部（４６）が、第１支持ラグ（１４５）を保持ラグ（４１）お よびプレート（４０）のウィング（４９）の第２支持ラグ（４５）から分離する ことを特徴とする、請求項９記載のクラッチ。 １１．第１軸方向支持ラグ（１４５）と、前記スプリングの外周部を整合する ようピストン（２１）のショルダー（２８）が有する中空部との間にバランスプ レート（７０）が介在されていることを特徴とする、請求項６記載のクラッチ。 １２．バランスプレート（７０）が、中空部（６１）に進入できる突出したゾ ーン（７１）を、その外周部に有することを特徴とする、請求項１１記載のクラ ッチ。 １３．バランスプレート（７０）が、第１支持ラグ（１４５）上の突起によっ て移動しないように固定されていることを特徴とする、請求項１２記載のクラッ チ。