(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸方向において固定された駆動壁(13)に対して軸方向に移動しうるように取り付けられたピストン(12)と、このピストン(12)および駆動壁(13)の間に位置し、ピストン(12)が駆動壁(13)とともに回転しうるよう、ピストン(12)と駆動壁(13)とを固着させるための摩擦手段(14)と、ピストン(12)の駆動壁(13)と反対側に位置する被動壁(15)と、ピストン(12)および被動壁(15)の間に周方向に配置され、かつ径方向中央部を有する弾性ダンピング手段(16)とを備えるロックアップクラッチにおいて、
前記被動壁(15)は、ピストン(12)の弾性ダンピング手段(16)の側において、弾性ダンピング手段(16)と整列しつつ、ピストン(12)と隣り合わせに、少なくとも径方向に延び、かつ弾性ダンピング手段(16)よりも径方向内側において、ピストン(12)と接することを特徴とするロックアップクラッチ。
【請求項２】
ピストン(12)は、前記弾性ダンピング手段(16)の両端における径方向中央部が周方向において当接している複数の第１の係合ゾーン(22)に対して、この第１の係合ゾーン(22)とともに回転しうるように固定されており、被動壁(15)は、弾性ダンピング手段(16)の両端部における径方向縁部が周方向において当接している複数の第２の係合ゾーン(23)に対して、この第２の係合ゾーン(23)とともに回転しうるように固定されており、前記第１の係合ゾーン(22)は、それぞれ、ピストン(12)のＵ字形折り返し部分によって画定されていることを特徴とする請求項１記載のロックアップクラッチ。
【請求項３】
ピストン(12)は、弾性ダンピング手段(16)を軸方向において保持するため、ピストンの本体と直交する方向に延びるフランジ部分(24)から形成される少なくとも１つの突出部(25)を備え、この突出部(25)は、弾性ダンピング手段(16)の被動壁(15)と反対側において、このロックアップクラッチを含むアセンブリの回転軸(Ａ)に向かって概ね径方向に延びていることを特徴とする請求項２記載のロックアップクラッチ。
【請求項４】
被動壁(15)は、弾性ダンピング手段(16)を径方向において保持するため、少なくとも１つの突出部(26)を備え、この突出部(26)は、弾性ダンピング手段(16)と、このロックアップクラッチを含むアセンブリの回転軸(Ａ)との間にあって、この回転軸(Ａ)と概ね平行に延びていることを特徴とする請求項２記載のロックアップクラッチ。
【請求項５】
第２の係合ゾーン(23)は、被動壁(15)の一部から形成される複数の突起部によって画定されることを特徴とする請求項２記載のロックアップクラッチ。
【請求項６】
ピストン(12)は、前記弾性ダンピング手段(16)の両端における径方向中央部が周方向において当接している複数の第１の係合ゾーン(22)に対して、この第１の係合ゾーン(22)とともに回転しうるように固定されており、被動壁(15)は、弾性ダンピング手段(16)の両端部における径方向縁部が周方向において当接している複数の第２の係合ゾーン(23)に対して、この第２の係合ゾーン(23)とともに回転しうるように固定されており、前記第１の係合ゾーン(22)は、ピストン(12)とともに回転するようにピストン(12)に取付けられている閉鎖部材(28)によって画定されていることを特徴とする請求項１記載のロックアップクラッチ。
【請求項７】
閉鎖部材(28)の少なくとも一部は、弾性ダンピング手段(16)のピストン(12)と反対側において軸方向を向き、かつ、この閉鎖部材(28)は、概ね、ピストン(21)の本体と直交する方向に延びるフランジ部分(24)から被動壁(15)まで延びていることを特徴とする請求項６記載のロックアップクラッチ。
【請求項８】
閉鎖部材(28)は、中間部分(31)を有しており、第１の係合ゾーン(22)は、この閉鎖部材(28)の中間部分(31)を変形させた、波の半周期分の形状部分によって画定されていることを特徴とする請求項７記載のロックアップクラッチ。
【請求項９】
弾性ダンピング手段(16)のピストン(12)と接する内側表面(12A)は、青化物を用いて硬化処理されていることを特徴とする請求項１記載のロックアップクラッチ。
【発明の詳細な説明】
本発明は、流体力学的結合装置に関し、特に、タービンホイールとインペラーホイールとを回転自在に機械的に結合するための、一般にロックアップクラッチと称されているロッキングクラッチを備える自動車用の流体力学的結合装置に関する。
本発明は特に、前記ロックアップクラッチが、軸方向に固定された駆動壁に対して軸方向に移動するように取り付けられたピストンを備え、ピストンと前記駆動壁との間に設けられた摩擦手段が、ピストンを駆動壁に固定し、ピストンと駆動壁が共に回転できるようになっており、更に、ピストンの駆動壁と反対側に位置する被動壁を備え、ピストンと前記被動壁との間に、円周方向に弾性ダンピング手段が挟持されたケースに関する。
このようなケースは、例えば国際特許公開第WO94/070585号公報に記載されている。この文献には、第１係合ゾーンおよび第２係合ゾーンに関する種々の例が記載されており、第１係合ゾーンは、ダンパープレートの一部であり、その係合ゾーンには、弾性ダンピング手段の円周方向の両端がその中間ゾーンを介して当接しており、第２係合ゾーンには、弾性ダンピング手段の円周方向の両端が、それらの側方ゾーンを介して当接するガイドリングの一部となっている。
これらすべての例に共通する特徴として、弾性ダンピング手段と係合するための第２ゾーンが連動するダンパープレートが、被動壁によって構成され、この被動壁に、タービンホイールが固定されていることが挙げられる。
その結果、少なくともこの弾性ダンピング手段と列をなすように位置する被動壁が、ピストンから離間して位置しており、これは、アセンブリの軸方向全体の寸法にとって不利となっている。
本発明の主な目的は、前記ピストンに隣接し、このピストン側に、軸方向を向く前記弾性ダンピング手段の側で、弾性ダンピング手段と少なくとも列をなすように、被動壁が延びるタイプのロックアップクラッチを提供することにある。
また本発明は、かかるロックアップクラッチを含む流体力学的カップリング装置にも関する。
本発明によれば、被動壁をピストンにできるだけ接近させることができるので、ピストン自体もタービンホイールに大きく接近でき、これにより、アセンブリの軸方向のコンパクト性が改善される。
本発明の特徴によれば、ピストンは、回転自在に第１係合ゾーンに固定されており、この第１係合ゾーンには、弾性ダンピング手段の円周方向の両端がその中間ゾーンを介して当接し、一方、被動壁が第２係合ゾーンに回転自在に固定されており、この第２係合ゾーンには、弾性ダンピング手段の円周方向の両端が側方ゾーンを介して当接する。
従って、ピストンはシール状態に維持されるという利点を有し、弾性ダンピング手段と係合するための第２ゾーンを支持するのは被動壁である。前記第２係合ゾーンは、第１係合ゾーンによって径方向に囲まれており、従って、第１径ゾーンはピストンによって支持されている。
添付図面を参照し、例示した次の説明により、本発明の目的、特徴および利点がより明らかとなろう。
図１は、本発明のロックアップクラッチの軸方向半断面図である。
図２および図３は、本発明の別の実施例に関する図１に類似した軸方向半断面である。
図には、ロックアップクラッチ１０が示されており、このロックアップクラッチ１０は、流体力学的結合装置のタービンホイールとインペラーホイールとを回転自在に機械的に結合するための流体力学的結合装置（図示せず）に取り付けられるようになっている。
この流体力学的結合装置は、ダイヤフラム式ピストン１２を備え、このピストンは、軸方向に固定された駆動壁１３に対して、摩擦手段１４と共に軸方向に移動するようになっており、摩擦手段１４は、ピストン１２と前記駆動壁１３の間に位置し、ピストン１２と駆動壁１３とを回転結合するようになっており、更にこの流体力学的結合装置は、ピストン１２の駆動壁１３と反対側に被動壁１５を備え、この被動壁１５は、ピストン１２とこの被動壁１５との間において、円周方向に配置された弾性ダンピング手段１６とタービンホイール１１と共に回転するように、タービンホイール１１に結合されている。
図においては、タービンホイール１１は、外側の全体の輪郭の一部を示す仮想線で略示されている。
ピストン１２は、アセンブリの軸線Ａに対して、ほぼ横方向に延びている。これについては、被動壁１５についても言える。
駆動壁１３は、ここではケーシング壁となっている。
実際には、この駆動壁は、図示しない駆動シャフトに回転自在に取り付けられるようになっているカップ状のケーシングシェル１９のベース壁から成り、例えば自動車に用いた場合、駆動壁はエンジンのクランクシャフトとなっている。
前記駆動壁１３には、この駆動壁と共に回転するように、流体力学的結合装置のインペラーホイール（図示せず）が固定されている。
この実施例では、ピストン１２と駆動壁１３との間に介在された摩擦手段１４は、摩擦材料のリングから成り、このリングは、例えば接着によりピストン１２に取り付けられている。
従って、ピストン１２と被動壁１５との間で円周方向に働く弾性ダンピング手段１６は、本例では複数のコイルスプリングタイプのスプリングを備え、このスプリングは、アセンブリの軸線Ａを中心とする円周上に分散されている。図では横方向の輪郭を示す仮想線でスプリングのうちの１つが略示されている。
このスプリングは、所望により、あらかじめ湾曲させておいてもよい。
本発明によれば、弾性ダンピング手段１６のうちの少なくとも１つと列をなし、軸方向でピストンに向いた弾性ダンピング手段１６の側に被動壁１５がある。この被動壁１５は、ピストン１２に隣接している。
被動壁１５は、アセンブリの軸線Ａに向かって、ピストン１２の少なくとも径方向部分にわたってこのピストン１２に接触し、弾性ダンピング手段１６の側面を囲んでいる。
本実施例では、被動壁１５は、アセンブリの軸線Ａに向かって径方向に延び、この軸線Ａの近くで、ハブ２０に固定されており、被動壁１５は、このハブ２０によって、図示していないタービンハブに摺動自在に固定されるようになっている。
タービンハブは、タービンホイール１１に固定され、またこのタービンハブは、自動車に用いられた場合、ギアボックスの入力シャフトを構成する被動シャフト（図示せず）に取り付けられ、この被動シャフトと共に回転するようになっている。
本発明によれば、ピストン１２は、係合ゾーン２２（ここでは、第１係合ゾーンと称する）に対して固定され、このゾーンと共に回転するようになっている。この係合ゾーンには、中間ゾーンを介して、弾性ダンピング手段１６の円周方向両端が当接し、一方、係合ゾーン２３（ここでは第２係合ゾーンと称する）に回転自在に被動壁１５が固定され、この第２係合ゾーンは、第１係合ゾーン２４の側面を本例では径方向に囲む。
この第２係合ゾーンには、弾性ダンピング手段１６の側方ゾーンを介して、弾性ダンピング手段１６の円周方向両端が当接している。
本実施例では、ピストン１２は、その外周部すなわち径が大きい方の外周部の１つに、環状の垂直フランジ部分２４を有し、このフランジ部分２４は、弾性ダンピング手段１６を越えて、アセンブリの軸線Ａとほぼ平行に延びている。
更にピストン１２は、その内周部、すなわち径が小さい方の周辺部において、環状スリーブ部分２７を有し、ピストンは、このスリーブ部分によって、図示されていない表面にシールされた状態で軸方向に取り付けられ、この図示していない表面は、タービンハブに対して固定されている。
図１において、第１係合ゾーン２２の各々は、Ｕ字形のリターン部分から成り、このリターン部分は、第１係合ゾーンの垂直フランジ部分２４と一体的であり、この垂直フランジ部分２４に対して逆の軸方向に、アセンブリの軸線Ａとほぼ平行に延び、摩擦手段１４を構成するリング側に延びている。
同様に、第２係合ゾーン２３は、被動壁１５と一体的なラグによって構成され、このラグは、ピストン１２の垂直フランジ部分２４と同じ方向に、アセンブリの軸線Ａとほぼ平行に延びている。第２係合ゾーン２３は、第１係合ゾーン２２を構成するピストン１２のＵ字形リターン部分を囲んでいる。
例えば、径方向の最も内側の第２係合ゾーン２３を構成するラグは、被動壁１５内のスプリットによって構成されているが、径方向の最も外側の第２係合ゾーン２３を構成するラグは、前記被動壁１５の垂直リターン部分に構成されている。
弾性ダンピング手段１６は、第２係合ゾーン２３を構成するラグと第１係合ゾーン２２を構成するＵ字形リターン部分との間で、円周方向に、ピストン１２の垂直フランジ部分２４と、より正確には、前記垂直フランジ部分２４の内周部に接触するようになっている。
従って、この垂直フランジ部分２４は、その外側の径方向の係止、すなわちアセンブリの軸線Ａと反対側での径方向の係止を保証している。
本例では、弾性ダンピング手段１６を構成するスプリングは、アセンブリの軸線Ａと径方向反対側に開いたスロット内に係止されている。このスロットは、図では見ることはできず、スロットは、被動壁１５内に局部的に形成されている。
この結果、弾性ダンピング手段１６は、ピストン１２にも接触し、ピストンはタービンホイール１１と反対側で、対応する軸方向の係止も保証している。
加えられる径方向および軸方向の摩擦力に耐えるために、ピストン１２の適当な内側表面１２Ａ、すなわちタービンホイール１１側のピストン１２の表面は、例えば青化物処理により硬化することが好ましい。代りに、例えばハダ焼き硬化または高周波硬化処理をしてもよい。
特に青化物処理の場合、ピストン１２の外側表面１２Ａ、すなわちタービンホイール１１と反対側の表面を銅メッキし、この部分も、対応する処理を受けやすいようにすることができる。
タービンホイール１１と同じ側に弾性ダンピング手段１６を軸方向に係止するために、ピストン１２は、図１において少なくとも１つのラグ２５を含んでいる。このラグ２５は、前記弾性ダンピング手段１６の被動壁と反対側で、垂直フランジ部分から径方向にアセンブリの軸線Ａに向かって延びている。被動壁１５は、実際には前記垂直フランジ部分２４と一体的であり、この被動壁１５は、例えば熱間曲げ加工により、フランジ部分２４から形成できる。
弾性ダンピング手段１６を内側で径方向に係止するため、すなわちピストン１２の垂直フランジ部分２４と反対側で径方向に係止するため、被動壁１５は、図１において少なくとも１つのラグ２６を含んでいる。このラグは、弾性ダンピング手段１６とアセンブリの軸線Ａとの間で、第２係合ゾーン２３を構成するラグと同じ軸方向に、アセンブリの軸線Ａとほぼ平行に延び、第２係合ゾーン２３を構成するラグは、前記ラグと同じように、前記被動壁１５と一体的に製造される。
組み立ての際には、弾性ダンピング手段１６を構成するスプリングを受けるために設けられたスロットの第１係合ゾーン２２を構成するピストン１２のＵ字形リターン部分に被動壁１５を係合させることにより、まずこの被動壁１５を、ピストン１２に軸方向に接触させる。
被動壁１５とピストン１２とを相対的に回転させ、第２係合ゾーン２３を構成するラグが第１係合ゾーン２２と径方向に囲む関係にする。
最後に、弾性ダンピング手段１６を構成するスプリングを取り付け、ピストン１２のラグ２５を折り曲げる。後に理解できるように、本例では少数の部品しか使用していないので、このことは有利である。
図２では、第１係合ゾーン２２は閉鎖部材２８によって構成されており、この閉鎖部材２８は、ピストン１２と別個の部品であり、このピストンと共に回転するよう、このピストンに取り付けられている。
この実施例では、前記閉鎖部材２８は弾性ダンピング手段１６のピストン１２と反対側で、少なくとも一部がほぼピストン１２の垂直フランジ部分２４から被動壁１５まで延び、１組の歯２９を介して、ピストン１２の垂直フランジじ部分２４と噛合し、アセンブリの軸線Ａに向かって径方向に延びるフランジ３０を介して被動壁１５に当接している。
２つの側方部分２５’、２６’の一方は、アセンブリの軸線Ａに対してほぼ直角となっており、他方は、この軸線にほぼ平行となっている。これら側方部分は、弾性ダンピング手段１６の軸方向かつ径方向内側の係止に寄与しており、先の実施例のラグ２５、２６の代わりをしている。
閉鎖部材２８は、これら側方部分２５’、２６’の間に中間部分３１を含み、この中間部分３１は、タービンホイール１１と弾性ダンピング手段１６との間で、タービンホイール１１の中間近くまで延び、この中間部分３１から、ところどころスタンピング加工により、第１係合ゾーン２２を構成する半波形変形部が形成されている。
第１係合ゾーン２２は波形形状となっているので、弾性ダンピング手段１６との係合表面が広くなるという利点を有している。
更にこのゾーンは、ピストン１２を簡略化できる。
ラグ２６が省略されているので、被動壁１５は簡略化されている。
閉鎖部材２８の中間部分３１は、弾性ダンピング手段１６に対する支持体となるという利点がある。
組み立て作業の際には、先の実施例と同じように、まず被動壁１５をピストン１２に軸方向に接触させる。
次に、順に弾性弾性手段１６を構成するスプリングを所定位置に取り付け、その後、ピストン１２の垂直フランジ部分２４の周辺に嵌合のため設けられたノッチ内へ、閉鎖部材２８の歯２９の組を挿入することにより、閉鎖部材２８を取り付け、ほぞとほぞ孔タイプの結合を行う。
最後に、ピストン１２の垂直フランジ部分２４のノッチのエッジから盛り上がっている材料を、シーミング加工（高温時に行うことが好ましい）により、閉鎖部材２８の歯２９の組の歯の上に位置するように変形させる。
次に、ほぞとほぞ孔タイプの結合により、周方向に回転自在に、かつシーミング加工により、軸方向にピストン１２に対して閉鎖部材２８を結合する。
次に、閉鎖部材をピストン１２に対して固定する。
図３では、第１係合ゾーン２２は、先の実施例と同じように、ピストン１２の垂直フランジ部分２４のＵ字形リターン部分によって限定されているので、閉鎖部材２８は、横方向部分２５１、２６１を介し、弾性ダンピング手段１６の軸方向かつ径方向の係止しているだけである。
組み立ての際には、図１を参照して説明したように、まず被動壁１５をピストン１２に軸方向に接触させ、次に、この被動壁１５とピストン１２とを相対的に回転させ、その後、弾性ダンピング手段１６を構成するスプリングを取り付ける。
最後に、図２を参照して説明したように、閉鎖部材２８を所定位置に取り付け、ピストン１２にシームする。
後に理解できるように、閉鎖部材２８は第１係合ゾーン２２を支持するか、またはこのゾーンに対して固定されているので、ピストン１２は、いずれのケースにおいても、従来技術のダンパープレートの機能を果たす。ピストン１２が第１係合ゾーン２２を支持する場合、ダンパープレートは、この第１係合ゾーン２２内に多少セグメント状とする。
後に理解できるように、この閉鎖部材は、第２係合ゾーン２２をも支持しているので、被動壁１５は、いずれのケースでも、従来技術のガイドリングの機能をも果たす。このガイドリングは、前記第２係合ゾーン２３内に多少セグメント状とする。
所望する場合には、被動壁１５をところどころ局部的にへこませ、ピストン１２と点接触させてもよい。
またこの被動壁は、例えば溶接によりタービンホイール１１に固定してもよい。
摩擦手段１４を構成するリングは、例えば接着により、駆動シャフト１３に支持されてもよい。
本発明は、当然ながらこれまで説明し、図示した実施例のみに限定されるものではなく、すべての変形例またはそれらの種々の要素の組み合わせも含むものである。
【図１】
0003709501.tif 000002
【図２】
0003709501.tif 000003
【図３】
0003709501.tif 000004