(57)【要約】  本発明は、最も広い意味で、トルクコンバータを包括している。このトルクコンバータは、ポンプクラッチとトルクコンバータクラッチとを備えている。ポンプクラッチは、機能的に、トルクコンバータに到来した入力トルクをポンプに伝達するように配置されている。トルクコンバータクラッチは、機能的に、入力トルクをトルクコンバータの被駆動軸に伝達するように配置されている。ポンプクラッチは、入力トルクが軸に結合される間、入力トルクがさらにポンプに伝達されるように配置されている。トルクコンバータは、少なくとも１つの振動減衰手段も有している。この減衰手段は、機能的に、入力トルクに結合されていて、この入力トルクがポンプに連結されている場合に、入力トルクが少なくとも１つの振動減衰手段を通して伝達されるように、トルクコンバータに配置されている。本発明は、最も広い意味で、トルク伝達装置も包括している。このトルク伝達装置は、トルクコンバータと、２つの入力体を備えた手動変速機に対する第１の駆動軸と、トルクコンバータと第１の駆動軸とを連結するための手段とを有している。【特許請求の範囲】
【請求項１】
トルクコンバータにおいて、当該トルクコンバータが、
ポンプクラッチを有しており、該ポンプクラッチが、機能的に、当該トルクコンバータの入力トルクを、当該トルクコンバータに設けられたポンプに伝達するように配置されており、
トルクコンバータクラッチを有しており、該トルクコンバータクラッチが、機能的に、入力トルクを当該トルクコンバータの被駆動軸に伝達するように配置されており、入力トルクが軸に伝達される場合に、入力トルクがさらにポンプに加えられるように、ポンプクラッチが配置されていることを特徴とする、トルクコンバータ。
【請求項２】
当該トルクコンバータが、さらに、
少なくとも１つの振動減衰手段を有しており、該振動減衰手段が、機能的に、入力トルクに結合されており、該入力トルクがポンプに伝達される場合に、入力トルクが少なくとも１つの振動減衰手段を通して伝達されるように、少なくとも１つの振動減衰手段が、当該トルクコンバータに配置されている、請求項１記載のトルクコンバータ。
【請求項３】
当該トルクコンバータが、さらに、可撓性のディスクを有していて、入力トルクを可撓性のディスクに加えるようになっており、少なくとも１つの振動減衰手段が、可撓性のディスクと、ポンプクラッチとの間に配置されている、請求項２記載のトルクコンバータ。
【請求項４】
当該トルクコンバータが、さらに、
振動減衰手段と、ポンプクラッチと、トルクコンバータクラッチとに機能的に結合される反応ディスクを有しており、ポンプクラッチとトルクコンバータクラッチとが、反応ディスクをポンプもしくは軸に連結するように配置されている、請求項３記載のトルクコンバータ。
【請求項５】
当該トルクコンバータが、さらに、
少なくとも１つの突起を有しており、該突起が、少なくとも１つの振動減衰手段を可撓性のディスクに結合しており、
少なくとも１つの振動減衰手段が、さらに、少なくとも１つのばねを有しており、少なくとも１つの突起と、少なくとも１つのばねとが、半径方向でそれぞれ同一のレベルに延びていて、軸方向で当該トルクコンバータの長手方向軸線に方向付けられており、少なくとも１つの突起と、少なくとも１つのばねとが、軸線に対して接線方向にずらされている、請求項４記載のトルクコンバータ。
【請求項６】
ポンプクラッチが、フォーククラッチであり、トルクコンバータクラッチが、三板クラッチである、請求項４記載のトルクコンバータ。
【請求項７】
ポンプクラッチとトルクコンバータクラッチとが、ポンプに結合されている、請求項３記載のトルクコンバータ。
【請求項８】
ポンプクラッチが、入力トルクをトルクコンバータクラッチに伝達するように、ポンプクラッチとトルクコンバータクラッチとが配置されている、請求項７記載のトルクコンバータ。
【請求項９】
少なくとも１つの振動減衰手段が、ポンプクラッチとポンプとの間に配置されている、請求項９記載のトルクコンバータ。
【請求項１０】
ポンプクラッチが、入力トルクをトルクコンバータクラッチに伝達するように、ポンプクラッチとトルクコンバータクラッチとが配置されている、請求項９記載のトルクコンバータ。
【請求項１１】
当該トルクコンバータが、さらに、
第１の液体チャンバと第２の液体チャンバとを有しており、両液体チャンバが、ポンプクラッチもしくはトルクコンバータクラッチに接続されるようになっており、
切り欠かれた中間ディスクを有しており、該中間ディスクが、第１のチャンバと第２のチャンバとの間に位置していて、機能的に、第１のチャンバと第２のチャンバとの間での液体交換を可能にするように配置されている、請求項９記載のトルクコンバータ。
【請求項１２】
当該トルクコンバータが、さらに、
第３の液体チャンバと第４の液体チャンバとを有しており、両液体チャンバが、ポンプクラッチもしくはトルクコンバータクラッチに接続されるようになっており、
中間ディスクを有しており、該中間ディスクが、第３のチャンバと第４のチャンバとの間に位置していて、機能的に、第３のチャンバと第４のチャンバとの間での液体交換を可能にするように配置されている、請求項９記載のトルクコンバータ。
【請求項１３】
トルクコンバータにおいて、当該トルクコンバータが、
当該トルクコンバータに設けられたポンプから慣性モーメントを伝達するための少なくとも１つの手段を有しており、
トルクコンバータクラッチを有しており、該トルクコンバータクラッチが、機能的に、当該トルクコンバータに対する入力トルクを当該トルクコンバータの被駆動軸に伝達するように配置されており、入力トルクが軸に伝達される場合に、前記手段が、慣性モーメントを伝達するように配置されていることを特徴とする、トルクコンバータ。
【請求項１４】
当該トルクコンバータが、コアリングを有しており、少なくとも１つの手段が、さらに、ランチェスタダンパを有しており、該ランチェスタダンパが、機能的に、コアリングに結合されている、請求項１２記載のトルクコンバータ。
【請求項１５】
トルクコンバータに対する入力トルクを慣性抵抗に重畳するための方法において、当該方法が、以下のステップ：すなわち、
トルクコンバータに対する入力トルクをトルクコンバータのポンプに伝達し；
入力トルクをトルクコンバータの被駆動軸に伝達する一方で、入力トルクをさらにポンプに伝達する：
を有していることを特徴とする、トルクコンバータに対する入力トルクを慣性抵抗に重畳するための方法。
【請求項１６】
当該方法が、さらに、以下のステップ；すなわち、
入力トルクをポンプへの到達前に減衰する：
を有している、請求項１５記載の方法。
【請求項１７】
トルクコンバータが、さらに、反応ディスクを有しており、入力トルクの減衰が、さらに、反応ディスクと入力トルクとの結合を包括しており、ポンプへの入力トルクの伝達が、さらに、反応ディスクとポンプとの連結を包括しており、被駆動軸への入力トルクの伝達が、さらに、反応ディスクと軸との連結を包括している、請求項１６記載の方法。
【請求項１８】
トルクコンバータが、さらに、少なくとも１つのばねに結合された少なくとも１つの突起と、長手方向軸線とを有しており、
入力トルクの減衰が、さらに、
半径方向でそれぞれ同一のレベルへの少なくとも１つの突起と少なくとも１つのばねとの設置および軸方向でトルクコンバータの長手方向軸線への方向付け；
接線方向で少なくとも１つの突起と少なくとも１つのばねとの相対的なずらし：
を包括している、請求項１６記載の方法。
【請求項１９】
トルク伝達のための装置において、当該装置が、
トルクコンバータを有しており；
２つの入力体を備えた手動変速機に対する第１の駆動軸を有しており；
トルクコンバータと第１の駆動軸とを連結するための手段を有していることを特徴とする、トルク伝達のための装置。
【請求項２０】
当該装置が、さらに、タービンと、第１のピストンとを有しており、該タービンと該第１のピストンとが、第１の駆動軸に結合されており、連結するための前記手段が、さらに、第１のクラッチを有しており、該第１のクラッチが、機能的に、第１のピストンをタービンに連結するように配置されている、請求項１９記載の装置。
【請求項２１】
当該装置が、入力トルクを受け止めるようになっていて、さらに、第２のクラッチとフランジディスクとを有しており、該第２のクラッチと該フランジディスクとが、入力トルクに結合されており、第２のクラッチが、機能的に、フランジディスクを第１のピストンに連結するように配置されている、請求項２０記載の装置。
【請求項２２】
当該装置が、さらに、第２のピストンと、第２の駆動軸と、第３のクラッチとを有しており、第２のピストンが、第２の駆動軸に結合されており、第３のクラッチが、機能的に、第２のピストンをフランジディスクに連結するように配置されている、請求項２１記載の装置。
【請求項２３】
当該装置が、さらに、振動減衰手段を有しており、フランジディスクが、振動減衰手段に結合されている、請求項２１記載の装置。
【請求項２４】
トルクコンバータが、さらに、第１の回転数で回転するポンプを有しており、タービンが、第２の回転数で回転するようになっており、第１のクラッチが、第１の回転数と第２の回転数との間の比に対する反応として解除するように配置されており、第２のクラッチが、回転数比に対する反応として連結するように配置されている、請求項２１記載の装置。
【請求項２５】
当該装置が、さらに、少なくとも１つの液体チャンバと少なくとも１つの弁とを有しており、該弁が、機能的に、少なくとも１つのチャンバ内のその都度の液体圧を制御するように配置されており、少なくとも１つの弁が、遠心的に制御される弁または管路接続弁であり、第１のクラッチが、その都度の液体圧に対する反応として作動するようになっている、請求項２１記載の装置。
【請求項２６】
２つの入力体を備えた手動変速機システムに対するトルクを増加させるための方法において、当該方法が、以下のステップ：すなわち、
システムに配置されたトルクコンバータにトルクを発生させ；
２つの入力体を備えたシステムの手動変速機の第１の駆動軸にトルクを伝達する：
を有していることを特徴とする、２つの入力体を備えた手動変速機システムに対するトルクを増加させるための方法。
【請求項２７】
システムが、さらに、第１のクラッチを有しており、トルクの伝達が、さらに、第１のクラッチによるトルクコンバータと第１の駆動軸との連結を包括している、請求項２６記載の方法。
【請求項２８】
トルクコンバータが、さらに、ポンプとタービンとを有しており、該ポンプと該タービンとが、第１の回転数もしくは第２の回転数で回転するようになっており；
当該方法が、さらに、以下のステップ；すなわち、
第１の回転数と第２の回転数との間の比に対する反応として第１のクラッチによってトルクコンバータと第１の駆動軸とを解除する：
を有している、請求項２７記載の装置。
【請求項２９】
システムが、さらに、第２のクラッチを有しており、
当該方法が、さらに、以下のステップ：すなわち、
システムを入力トルクに結合し；
該入力トルクを第２のクラッチによって第１の駆動軸に伝達する：
を有している、請求項２６記載の方法。
【請求項３０】
システムが、さらに、振動減衰手段を有しており、入力トルクの伝達が、さらに、振動減衰手段を介した入力トルクの伝達を包括している、請求項２９記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トルクコンバータに関する。
【０００２】
さらに、本発明は、トルクコンバータに対する入力トルクを慣性抵抗に重畳するための方法に関する。
【０００３】
さらに、本発明は、トルク伝達のための装置に関する。
【０００４】
さらに、本発明は、２つの入力体を備えた手動変速機システムに対するトルクを増加させるための方法に関する。
【０００５】
発明の分野
本発明は、回転型の駆動ユニット（たとえば自動車の原動機）と、駆動される回転型のユニット（たとえば自動車に設けられた手動変速機）との間の力伝達のための装置における改善に関する。特に本発明は、アイドリング運転の間、トルク変換の間およびロックモードにおいてトルクを連結するための多機能トルクコンバータに設けられたクラッチアッセンブリに関する。このクラッチアッセンブリは、ポンプとタービンとの慣性力の制御も生ぜしめる。本発明は、２つの入力体を備えた手動変速機に相俟って使用するためのトルクコンバータにも関する。
【０００６】
発明の背景
知られているように、車両がアイドリング運転に位置している間、多機能トルクコンバータに設けられたポンプを原動機から分離したい場合には、デュアルマス構成とポンプクラッチとが使用される。残念ながら、このようなトルクコンバータの出力は、種々異なる運転状態および車両運転条件の下で満足のいくものになり得ない。
【０００７】
パワーシフトトランスミッション（負荷感応型変速装置）、たとえばパラレルシフトトランスミッションは、奇数段の歯車と、偶数段の歯車と、ツインクラッチとを有している。トルクは中断なしに第１のクラッチと第２のクラッチとによって伝達される。両クラッチは、それぞれ奇数段の歯車と偶数段の歯車とに結合されている。第１のクラッチおよび第２のクラッチとして、パラレル型の手動変速機では、現在、車両を発進させかつギヤ段の間でシフトするために、多板湿式クラッチまたは多板乾式クラッチが使用される。クラッチは釣鐘状ハウジング内に機能的に入れ子式に配置されているかまたは相並んで位置決めされており、これによって、トルクが同心的な両駆動軸に伝達される。
【０００８】
多板湿式クラッチおよび多板乾式クラッチにおける問題は、発進および山道での発進を克服するために、比較的大きなクラッチが必要になることにある。さらに、湿式クラッチは高性能の冷却システムを要求する。さらに、発進特性が頻繁に補正されなければならず、時間の経過におけるクラッチとクラッチ液との変化および温度に左右される。
【０００９】
したがって、種々異なる運転状態および車両運転条件の下で多機能トルクコンバータを性能向上させるための手段が必要になる。さらに、パラレル型の手動変速機のクラッチシステムが必要になる。このクラッチシステムは、このクラッチシステムの、クリープギヤ段、発進、山道での発進およびストールの運転状態に対して必要となる重量および慣性モーメントが減少させられるように、機能的にトルクコンバータのハウジングの内部に配置されている。
【００１０】
発明についての簡単な概説
本発明の構成によれば、当該トルクコンバータが、ポンプクラッチを有しており、該ポンプクラッチが、機能的に、当該トルクコンバータの入力トルクを、当該トルクコンバータに設けられたポンプに伝達するように配置されており、トルクコンバータクラッチを有しており、該トルクコンバータクラッチが、機能的に、入力トルクを当該トルクコンバータの被駆動軸に伝達するように配置されており、入力トルクが軸に伝達される場合に、入力トルクがさらにポンプに加えられるように、ポンプクラッチが配置されている。
【００１１】
本発明の有利な構成によれば、当該トルクコンバータが、さらに、少なくとも１つの振動減衰手段を有しており、該振動減衰手段が、機能的に、入力トルクに結合されており、該入力トルクがポンプに伝達される場合に、入力トルクが少なくとも１つの振動減衰手段を通して伝達されるように、少なくとも１つの振動減衰手段が、当該トルクコンバータに配置されている。
【００１２】
本発明の有利な構成によれば、当該トルクコンバータが、さらに、可撓性のディスクを有していて、入力トルクを可撓性のディスクに加えるようになっており、少なくとも１つの振動減衰手段が、可撓性のディスクと、ポンプクラッチとの間に配置されている。
【００１３】
本発明の有利な構成によれば、当該トルクコンバータが、さらに、振動減衰手段と、ポンプクラッチと、トルクコンバータクラッチとに機能的に結合される反応ディスクを有しており、ポンプクラッチとトルクコンバータクラッチとが、反応ディスクをポンプもしくは軸に連結するように配置されている。
【００１４】
本発明の有利な構成によれば、当該トルクコンバータが、さらに、少なくとも１つの突起を有しており、該突起が、少なくとも１つの振動減衰手段を可撓性のディスクに結合しており、少なくとも１つの振動減衰手段が、さらに、少なくとも１つのばねを有しており、少なくとも１つの突起と、少なくとも１つのばねとが、半径方向でそれぞれ同一のレベルに延びていて、軸方向で当該トルクコンバータの長手方向軸線に方向付けられており、少なくとも１つの突起と、少なくとも１つのばねとが、軸線に対して接線方向にずらされている。
【００１５】
本発明の有利な構成によれば、ポンプクラッチが、フォーククラッチであり、トルクコンバータクラッチが、三板クラッチである。
【００１６】
本発明の有利な構成によれば、ポンプクラッチとトルクコンバータクラッチとが、ポンプに結合されている。
【００１７】
本発明の有利な構成によれば、ポンプクラッチが、入力トルクをトルクコンバータクラッチに伝達するように、ポンプクラッチとトルクコンバータクラッチとが配置されている。
【００１８】
本発明の有利な構成によれば、少なくとも１つの振動減衰手段が、ポンプクラッチとポンプとの間に配置されている。
【００１９】
本発明の有利な構成によれば、ポンプクラッチが、入力トルクをトルクコンバータクラッチに伝達するように、ポンプクラッチとトルクコンバータクラッチとが配置されている。
【００２０】
本発明の有利な構成によれば、当該トルクコンバータが、さらに、第１の液体チャンバと第２の液体チャンバとを有しており、両液体チャンバが、ポンプクラッチもしくはトルクコンバータクラッチに接続されるようになっており、切り欠かれた中間ディスクを有しており、該中間ディスクが、第１のチャンバと第２のチャンバとの間に位置していて、機能的に、第１のチャンバと第２のチャンバとの間での液体交換を可能にするように配置されている。
【００２１】
本発明の有利な構成によれば、当該トルクコンバータが、さらに、第３の液体チャンバと第４の液体チャンバとを有しており、両液体チャンバが、ポンプクラッチもしくはトルクコンバータクラッチに接続されるようになっており、中間ディスクを有しており、該中間ディスクが、第３のチャンバと第４のチャンバとの間に位置していて、機能的に、第３のチャンバと第４のチャンバとの間での液体交換を可能にするように配置されている。
【００２２】
本発明の構成によれば、当該トルクコンバータが、当該トルクコンバータに設けられたポンプから慣性モーメントを伝達するための少なくとも１つの手段を有しており、トルクコンバータクラッチを有しており、該トルクコンバータクラッチが、機能的に、当該トルクコンバータに対する入力トルクを当該トルクコンバータの被駆動軸に伝達するように配置されており、入力トルクが軸に伝達される場合に、前記手段が、慣性モーメントを伝達するように配置されている。
【００２３】
本発明の有利な構成によれば、当該トルクコンバータが、コアリングを有しており、少なくとも１つの手段が、さらに、ランチェスタダンパを有しており、該ランチェスタダンパが、機能的に、コアリングに結合されている。
【００２４】
本発明の方法によれば、当該方法が、以下のステップ：すなわち、トルクコンバータに対する入力トルクをトルクコンバータのポンプに伝達し；入力トルクをトルクコンバータの被駆動軸に伝達する一方で、入力トルクをさらにポンプに伝達する：を有している。
【００２５】
本発明の有利な実施態様によれば、当該方法が、さらに、以下のステップ；すなわち、入力トルクをポンプへの到達前に減衰する：を有している。
【００２６】
本発明の有利な実施態様によれば、トルクコンバータが、さらに、反応ディスクを有しており、入力トルクの減衰が、さらに、反応ディスクと入力トルクとの結合を包括しており、ポンプへの入力トルクの伝達が、さらに、反応ディスクとポンプとの連結を包括しており、被駆動軸への入力トルクの伝達が、さらに、反応ディスクと軸との連結を包括している。
【００２７】
本発明の有利な実施態様によれば、トルクコンバータが、さらに、少なくとも１つのばねに結合された少なくとも１つの突起と、長手方向軸線とを有しており、入力トルクの減衰が、さらに、半径方向でそれぞれ同一のレベルへの少なくとも１つの突起と少なくとも１つのばねとの設置および軸方向でトルクコンバータの長手方向軸線への方向付け；接線方向で少なくとも１つの突起と少なくとも１つのばねとの相対的なずらし：を包括している。
【００２８】
本発明の構成によれば、当該装置が、トルクコンバータを有しており；２つの入力体を備えた手動変速機に対する第１の駆動軸を有しており；トルクコンバータと第１の駆動軸とを連結するための手段を有している。
【００２９】
本発明の有利な構成によれば、当該装置が、さらに、タービンと、第１のピストンとを有しており、該タービンと該第１のピストンとが、第１の駆動軸に結合されており、連結するための前記手段が、さらに、第１のクラッチを有しており、該第１のクラッチが、機能的に、第１のピストンをタービンに連結するように配置されている。
【００３０】
本発明の有利な構成によれば、当該装置が、入力トルクを受け止めるようになっていて、さらに、第２のクラッチとフランジディスクとを有しており、該第２のクラッチと該フランジディスクとが、入力トルクに結合されており、第２のクラッチが、機能的に、フランジディスクを第１のピストンに連結するように配置されている。
【００３１】
本発明の有利な構成によれば、当該装置が、さらに、第２のピストンと、第２の駆動軸と、第３のクラッチとを有しており、第２のピストンが、第２の駆動軸に結合されており、第３のクラッチが、機能的に、第２のピストンをフランジディスクに連結するように配置されている。
【００３２】
本発明の有利な構成によれば、当該装置が、さらに、振動減衰手段を有しており、フランジディスクが、振動減衰手段に結合されている。
【００３３】
本発明の有利な構成によれば、トルクコンバータが、さらに、第１の回転数で回転するポンプを有しており、タービンが、第２の回転数で回転するようになっており、第１のクラッチが、第１の回転数と第２の回転数との間の比に対する反応として解除するように配置されており、第２のクラッチが、回転数比に対する反応として連結するように配置されている。
【００３４】
本発明の有利な構成によれば、当該装置が、さらに、少なくとも１つの液体チャンバと少なくとも１つの弁とを有しており、該弁が、機能的に、少なくとも１つのチャンバ内のその都度の液体圧を制御するように配置されており、少なくとも１つの弁が、遠心的に制御される弁または管路接続弁であり、第１のクラッチが、その都度の液体圧に対する反応として作動するようになっている。
【００３５】
本発明の方法によれば、当該方法が、以下のステップ：すなわち、システムに配置されたトルクコンバータにトルクを発生させ；２つの入力体を備えたシステムの手動変速機の第１の駆動軸にトルクを伝達する：を有している。
【００３６】
本発明の有利な実施態様によれば、システムが、さらに、第１のクラッチを有しており、トルクの伝達が、さらに、第１のクラッチによるトルクコンバータと第１の駆動軸との連結を包括している。
【００３７】
本発明の有利な構成によれば、トルクコンバータが、さらに、ポンプとタービンとを有しており、該ポンプと該タービンとが、第１の回転数もしくは第２の回転数で回転するようになっており；当該方法が、さらに、以下のステップ；すなわち、第１の回転数と第２の回転数との間の比に対する反応として第１のクラッチによってトルクコンバータと第１の駆動軸とを解除する：を有している。
【００３８】
本発明の有利な実施態様によれば、システムが、さらに、第２のクラッチを有しており、当該方法が、さらに、以下のステップ：すなわち、システムを入力トルクに結合し；該入力トルクを第２のクラッチによって第１の駆動軸に伝達する：を有している。
【００３９】
本発明の有利な実施態様によれば、システムが、さらに、振動減衰手段を有しており、入力トルクの伝達が、さらに、振動減衰手段を介した入力トルクの伝達を包括している。
【００４０】
本発明は、最も広い意味で、ポンプクラッチとトルクコンバータクラッチとを備えたトルクコンバータを包括している。ポンプクラッチは、機能的に、トルクコンバータに対する入力トルクを、トルクコンバータに設けられたポンプに伝達するように配置されている。トルクコンバータクラッチは、機能的に、入力トルクをトルクコンバータの被駆動軸に伝達するように配置されている。ポンプクラッチは、入力トルクが軸に連結される間に、ポンプと入力トルクとの連結が存在し続けるように配置されている。トルクコンバータは、少なくとも１つの振動減衰手段も有している。この減衰手段は、機能的に、入力トルクに結合されていて、この入力トルクがポンプに伝達される間に、入力トルクが少なくとも１つの振動減衰手段を通して伝達されるように、トルクコンバータに取り付けられている。
【００４１】
幾つかの観点では、トルクコンバータが、入力トルクに結合される可撓性のディスクを有している。この場合、少なくとも１つの振動減衰手段は、可撓性のディスクとポンプクラッチとの間に配置されている。さらに、トルクコンバータは、機能的に少なくとも１つの減衰手段、ポンプクラッチおよびトルクコンバータクラッチとに結合される第１の反応プレートを有している。ポンプクラッチとトルクコンバータクラッチとは、第１のプレートをポンプもしくは軸に連結するように配置されている。
【００４２】
幾つかの観点では、トルクコンバータが、少なくとも１つの突起を有している。この突起は、少なくとも１つの振動減衰手段を可撓性のディスクに結合している。少なくとも１つの振動減衰手段は、少なくとも１つのばねを有している。少なくとも１つの突起と少なくとも１つのばねとは、半径方向でそれぞれ同一のレベルに位置していて、軸方向でステータの長手方向軸線に方向付けられているのに対して、少なくとも１つの突起と少なくとも１つのばねとは、軸線に対して接線方向にずらされている。幾つかの観点では、トルクコンバータが、機能的に少なくとも１つの振動減衰手段とポンプクラッチとに結合された第２の反応プレートを有している。ポンプクラッチとトルクコンバータクラッチとは、ポンプクラッチが入力トルクをトルクコンバータクラッチに伝達するように配置されている。
【００４３】
幾つかの観点では、少なくとも１つの振動減衰手段が、ポンプクラッチとポンプとの間に配置されている。ポンプクラッチとトルクコンバータクラッチとは、ポンプクラッチが入力トルクをトルクコンバータクラッチに伝達するように配置されている。幾つかの観点では、トルクコンバータが、ポンプクラッチもしくはトルクコンバータクラッチに接続される第１の液体チャンバおよび第２の液体チャンバと、この第１のチャンバと第２のチャンバとの間に位置しかつ機能的に、第１のチャンバと第２のチャンバとの間での液体交換を行うことができるように配置された切り欠かれた中間ディスクとを有している。幾つかの観点では、トルクコンバータが、ポンプクラッチもしくはトルクコンバータクラッチに接続される第３の液体チャンバおよび第４の液体チャンバと、この第３のチャンバと第４のチャンバとの間に位置する中間ディスクとを有している。この中間ディスクは、第３のチャンバと第３のチャンバとの間での液体交換を行うことができるように配置されている。
【００４４】
本発明は、最も広い意味で、トルクコンバータクラッチと、慣性モーメントをポンプからトルクコンバータに伝達するための少なくとも１つの手段とを備えたトルクコンバータも包括している。トルクコンバータクラッチは、機能的に、トルクコンバータに対する入力トルクをトルクコンバータの被駆動軸に伝達するように配置されている。前記手段は、入力トルクが軸に伝達される場合に、慣性モーメントを伝達するように配置されている。幾つかの観点では、トルクコンバータが、中央のリングを有している。さらに、少なくとも１つの手段は、機能的に中央のリングに結合されたランチェスタ減衰手段を有している。
【００４５】
本発明は、最も広い意味で、トルク伝達装置も包括している。このトルク伝達装置は、トルクコンバータと、２つの入力体を備えた手動変速機に対する第１の駆動軸と、トルクコンバータと第１の駆動軸とを連結するための手段とを有している。当該装置は、タービンと、第１の駆動軸に結合された第１のピストンも有している。連結するための手段は第１のクラッチを有している。この第１のクラッチは、機能的に、第１のピストンをタービンに連結するように配置されている。当該装置は入力トルクを受け止め、さらに、第２のクラッチと、入力トルクに結合されるフランジディスクとを有している。第２のクラッチは、機能的に、フランジディスクを第１のピストンに連結するように配置されている。さらに、当該装置は、第２のピストンと、第２の駆動軸と、第３のクラッチとを有している。第２のピストンは第２の駆動軸に結合されている。第３のクラッチは、機能的に、第２のピストンをフランジディスクに連結するように配置されている。
【００４６】
さらに、当該装置は、振動減衰手段とポンプとを有している。フランジは振動減衰手段に結合されている。第１のクラッチは、機能的に、第１のピストンをタービンから分離するように配置されている。ポンプは第１の回転数で回転させられ、タービンは第２の回転数で回転させられる。第１の回転数と第２の回転数との間の比が、規定された値に到達した場合に、第１のクラッチがピストンとタービンとを分離し、第２のクラッチがピストンとタービンとを連結する。当該装置は、少なくとも１つの液体チャンバと、機能的に、この少なくとも１つのチャンバ内のその都度の液体圧を制御するように配置された少なくとも１つの弁も有している。この少なくとも１つの弁は、遠心的に制御される弁であるかまたは管路接続弁である。第１のクラッチは、その都度の液体圧に対する反応として作動する。
【００４７】
本発明は、慣性抵抗をトルクコンバータに対する入力トルクに重畳するための方法も包括している。
【００４８】
さらに、本発明は、２つの入力体を備えた手動変速機システムに対するトルクを増加させるための方法を包括している。
【００４９】
本発明の課題は、種々異なる運転状態および車両運転条件の下でのトルクコンバータの性能を高めることにある。
【００５０】
本発明の別の課題は、クリープギヤ段、発進、山道での発進およびストールの運転状態に対する原動機回転数が減少させられることによって、車両の燃料消費量を低下させることにある。
【００５１】
本発明のこれらの課題ならびに別の課題および利点は、以下の有利な構成の説明および添付の図面および特許請求の範囲から明らかになる。
【００５２】
本発明の本質および方法形式を以下の本発明の詳細な説明において添付の図面に相俟って詳しく説明する。
【００５３】
発明の詳細な説明
基本的に明らかであるように、それぞれ異なる図面における同じ符号は、本発明の同一のまたは機能的に類似の構造エレメントを示している。本発明を、有利と見なされる観点に関して説明するにもかかわらず、明らかであるように、本発明は、説明した観点に限定されていない。
【００５４】
さらに明らかであるように、本発明は、説明した特定の方法、材料および変化に限定されておらず、したがって、当然ながら、変更を受けることができる。さらに明らかであるように、ここに使用した概念は、特定の観点の説明のためにしか選択されておらず、添付した特許請求の範囲によってのみ限定される本発明の適用範囲の制限と見なすことはできない。
【００５５】
他に記載がない場合、ここに使用した技術的なかつ科学的な全ての概念は、本発明に携わる当業者に対して通常自明である意義と同一の意義を有している。本発明の実施または試験のために、ここに説明した方法、機器類または材料に類似しているかまたは等価である任意の方法、機器類または材料を使用することができるにもかかわらず、以下には、有利な方法、機器類および材料を説明する。
【００５６】
タイトル「Ｔｏｒｓｉｏｎａｌ  Ｖｉｂｒａｔｉｏｎ  Ｄａｍｐｅｒ  Ｆｏｒ  ａ  Ｔｏｒｑｕｅ  Ｔｒａｎｓｍｉｔｔｉｎｇ  Ａｐｐａｒａｔｕｓ」を有する米国特許第６４９４３０３号明細書（Ｒｅｉｋ  ｅｔ  ａｌ．）は、引用によって本発明の要素である。Ｒｅｉｋ  ｅｔ  ａｌ．はトルクコンバータを説明している。このトルクコンバータの入力トルクは振動ダンパに結合されている。この振動ダンパはポンプクラッチとトルクコンバータクラッチとに結合されている。ポンプクラッチは、トルクコンバータのハウジングを、トルクコンバータに設けられたタービンハウジングに連結するように配置されている。トルクコンバータクラッチは振動ダンパを、トルクコンバータに設けられたポンプハウジングと、トルクコンバータの被駆動軸とに連結する。アイドリング運転中には、両クラッチによって、トルクコンバータのハウジングと振動ダンパとがポンプと軸とから分離されている。トルクコンバータが有効になるように、ポンプクラッチがポンプのハウジングをトルクコンバータのハウジングに連結する。完全な連結のためには、ポンプクラッチがポンプのハウジングとトルクコンバータのハウジングとを互いに分離し、トルクコンバータクラッチが同時に振動ダンパをポンプハウジングと軸とに連結する。
【００５７】
以下の図面には、構成要素の特定の組合せ、これらの構成要素の特定の組合せおよび構成要素を接続するかもしくは結合するための手段が示してある。しかし、明らかであるように、本発明は、図示の組合せ、構成および接続／結合手段に限定されていない。本発明を実現するためには、技術的に知られている別の組合せ、構成および接続／結合手段が使用されてもよい。この場合、このような変更は特許請求の範囲の精神に相当していて、その適用範囲内に位置している。
【００５８】
図１は、三方アッセンブリを備えた本発明のクラッチアッセンブリ１００の部分横断面図である。三方アッセンブリとは、クラッチアッセンブリにおいて、３つの液体回路が使用されることを意味している。トルクコンバータ１０２は可撓性のディスク１０４に結合されている。さらに、このディスク１０４は駆動ユニット（図示せず）、たとえば原動機に結合されている。この駆動ユニットは入力トルクを可撓性のディスク１０４に伝達する。振動ダンパ１０６はコイルばね１０８を有していて、突起１１０を介してディスク１０４に結合されている。フランジ１１２は楔１１４に結合されている。さらに、この楔１１４はピストンまたは反応ディスク１１６に結合されている。以下、ピストンおよび反応ディスクという概念は同義的に使用され、トルクコンバータ内の液体圧に対する反応として運動させられる構造体を示している。ポンプクラッチ１１８とトルクコンバータクラッチ１２０とは、（楔１１４を介して）ピストン１１６に結合されている。幾つかの観点では、クラッチ１２０が、閉鎖されたピストンを有している。これによって、遠心的な押圧効果が十分に減少させられる。クラッチ１１８は入力トルクをピストン１１６を介してポンプ１２２に伝達する。クラッチ１２０はディスク１２４に結合されている。さらに、このディスク１２４はハブ１２６に結合されている。さらに、このハブ１２６は被駆動軸１２８に結合されている。クラッチ１２０は入力トルクを軸１２８に伝達する。
【００５９】
アイドリング運転中には、液体通路もしくは液体チャンバ１３０（液体通路および液体チャンバという概念は、以下、同義的に使用される）における液体圧が通路１３１を介して増加させられ、液体通路１３２内で開口１３３を介して減少させられる。通路１３０内の高い圧力によって、ポンプ１２２が軸方向で駆動ユニットに向かって（図１で見て左方に）運動させられる。これによって、ディスク１３６がピストン１１６から離れる方向に運動させられ、ポンプクラッチ１１８が分離される。通路１３２内の低い圧力によって、ディスク１３８はクラッチ１２０から分離されたままとなる。したがって、両クラッチが分離されており、ポンプ１２２も軸１２８も被駆動トルクに結合されていない。これによって、アイドリング運転中には、駆動ユニットに作用する負荷が減少させられ、この駆動ユニットのエネルギ効率が改善される。
【００６０】
トルクコンバータ１０２の作動のためには、通路１３０内の圧力が増加させられる。これによって、ポンプ１２２が軸方向で変速機（図示せず）に向かって（図１で見て左方から右方に）運動させられる。この運動はクラッチ１１８の連結に繋がる。すなわち、ディスク１３６が左方から右方に運動させられ、ピストン１１６を連結する。図１には、このピストン１１６に取り付けられた摩擦材料１４０が示している。この摩擦材料１４０によって、ピストン１１６とディスク１３６とが内外で係合する。上述した内外係合によって、入力トルクがポンプ１２２に伝達される。しかし、明らかであるように、摩擦材料はディスク１３６に取り付けられてもよいし、ピストン１１６だけでなく、ディスク１３６にも取り付けられてよい。以下の説明では、摩擦材料を特定の構成で図示する。しかし、この場合、摩擦材料１４０の説明に関して、明らかであるように、別の構成も可能である。簡潔に述べるために、摩擦材料の取付けの前記論議は繰り返さない。クラッチ１２０は解除されたままである。これによって、軸１２８がポンプ１２２とタービン１４２との液体接続を介して駆動される。
【００６１】
連結のためには、通路１３２内の圧力が開口１３３を介して増加させられる。これによって、ディスク１３８が左方から右方に運動させられ、クラッチ１２０が連結される。連結されたクラッチ１２０はトルクを楔１１４からディスク１２４に伝達する。このディスク１２４はエネルギを、上述したように、軸１２８に伝達する。クラッチ１１８は連結されたままである。駆動ユニットから入力トルクを受け取るトルクコンバータの構成要素には、車両の慣性に基づき入力トルクに抗して作用する負荷も作用する。ポンプの分離時のトルクコンバータモードから連結モードへの変換時には、負荷が過度に急速に減少するようになっており、これによって、駆動ユニットが過回転する。しかし、クラッチ１１８がトルクコンバータモードから連結への変換時に連結されたままであると有利である。すなわち、ポンプの慣性モーメントが入力トルクを安定化させ、トルクの変動を減少させる。幾つかの観点では、駆動軸に伝達された入力トルクが安定化させられるやいなや、クラッチ１１８が解除される。この観点は、特にトルクコンバータ１０２が連結モードにおいて低い原動機回転数で作業する場合に有利である。低い回転数では、低周波の共振が生ぜしめられるようになっており、この共振がクラッチ１１８の解除によってシフトされるようになっている。チャンバ１４４内の圧力は全ての運転状態において高いままである。
【００６２】
図１Ａは、図１に示した突起およびばねの構成の斜視図である。
【００６３】
図１Ｂは、図１Ａに示したＢ−Ｂ線に沿った部分横断面図である。図１、図１Ａおよび図１Ｂから、以下のことが明らかである。図１Ａおよび図１Ｂには、ばね１０８、突起１１０、フランジ１１２およびカバー１４６の構成が示してある。図１では、ばね１０８と突起１１０とが軸線１４８に対して、それぞれ半径方向のかつ軸方向の同一のレベルの内部に位置している。幾つかの観点では、ばね１０８と突起１１０とが、図１Ｂに示したように、相互に妨害されないように、接線方向に互いにずらされている。このずれによって、スペースをより良好に使用することができる。このことは、特にスペース問題が存在するトルクコンバータまたは振動ダンパにおいて有利である。
【００６４】
図２は、三方アッセンブリと２つのクラッチとを備えた本発明のクラッチアッセンブリ２００の部分横断面図である。数多くの観点では、各クラッチがトルクコンバータクラッチである。幾つかの観点では、一方のクラッチがトルクコンバータクラッチであり、他方のクラッチがポンプクラッチである。トルクコンバータ２０２は可撓性のディスク２０４に結合されている。さらに、このディスク２０４は駆動ユニット（図示せず）、たとえば原動機に結合されている。この駆動ユニットは入力トルクを可撓性のディスク２０４に伝達する。カバー２０６は突起２０８によってディスク２０４に結合されている。振動ダンパ２１０はディスク２１２とディスクもしくは中間カバー２１４とに結合されている。ポンプクラッチ２１６はディスク２１２に結合されている。さらに、このディスク２１２はダンパ２１０を介してディスク２１４に結合されている。このディスク２１４はポンプ２２０のハウジング２１８に結合されている。クラッチ２１６は入力トルクをポンプ２２０に伝達する。トルクコンバータクラッチ２２２はディスク２１４とディスク２２４とに結合されている。このディスク２２４はハブ２２６に結合されている。さらに、このハブ２２６は被駆動軸２２８に結合されている。クラッチ２２２は入力トルクを軸２２８に伝達する。
【００６５】
アイドリング運転中には、全ての液体通路２３０，２３２，２３４内に高い液体圧が維持される。この高い圧力によって、クラッチ２１６，２２２が解除される。したがって、ポンプ２２０も軸２２８も出力トルクに結合されていない。これによって、アイドリング運転中には、駆動ユニットに加えられる負荷と、この駆動ユニットの燃料消費量とが減少させられる。
【００６６】
トルクコンバータ２０２が作動するように、ポンプ２２０内にキャビテーションが生ぜしめられることなしに、通路２３０内の圧力が可能な限り十分に減少させられる。通路２３２内の圧力は可能な限り高く保持される。通路２３４内の圧力は通路２３０内の圧力よりも高く保持されるものの、通路２３２内の圧力よりは低く保持される。圧力のこの構成によって、ディスク２１２がカバー２０６の方向に運動させられ、クラッチ２１６が連結される。図２には、ディスク２１２に設けられた摩擦材料２３６が示してある。この摩擦材料２３６はディスク２１２とカバー２０６との間の連結に繋がる。上述した連結によって、入力トルクがポンプ２２０に伝達される。クラッチ２２２は解除されたままである。したがって、軸２２８がポンプ２２０とタービン２３８との液体接続によって駆動される。
【００６７】
液体通路２４０は、切り欠かれた中間ディスク２４２を介して液体通路２３４への液体接続を形成する。連結のためには、通路２４０内の圧力が最小値に減少させられる。これによって、ディスク２１４，２２４が互いに近づく方向に運動させられる。この運動によって、クラッチ２２２が連結する。連結されたクラッチ２２２は、上述したように、トルクをディスク２１４から軸２２８に伝達する。クラッチ２１６は連結されたままである。ディスク２２４に図示した摩擦材料２４４によって、ディスク２１４，２２４が内外で係合する。トルクコンバータに結合された駆動ユニットは、上述したように、トルクコンバータモードから連結モードへの変換時に望ましくない形式で過回転し得る。しかし、クラッチ２１６は、トルクコンバータモードから連結モードへの変換の間、連結されたままである。
【００６８】
図２Ａは、図２に示した切り欠かれた中間ディスク２４２の斜視図である。図２および図２Ａから、以下のことが明らかである。中間ディスク２４２は溝２４６を有している。この溝２４６は液体通路２３４，２４０の間の液体接続を形成する。幾つかの観点（図示せず）では、中間ディスクは切り欠かれていない。その代わりに、通路２３２，２４０の間の液体接続が形成されるように、ディスク２１４がスリットを備えている（図示せず）。この場合、圧力はアイドリング運転モードにおいて全ての通路内で高いままである。トルクコンバータモードに移行するためには、クラッチ２１６が連結するように、通路２３２内の圧力が減少させられる。連結モードへの移行のためには、通路２３２内の圧力が、通路２３０内の圧力と通路２３４内の圧力との間の平均的な値に減少させられる。この構成によって、キャビテーションが生ぜしめられないように、通路２３０内の圧力を十分に高く保持することができる。
【００６９】
図３は、三方アッセンブリとランチェスタダンパとを備えた本発明のクラッチアッセンブリ３００の部分横断面図である。トルクコンバータ３０２は可撓性のディスク３０４に結合されている。さらに、このディスク３０４は駆動ユニット（図示せず）、たとえば原動機に結合されている。この駆動ユニットは入力トルクを可撓性のディスク３０４に伝達する。カバー３０６は、溶接箇所を介してねじ３０８でディスク３０４に結合されている。トーションダンパ３１０はフランジ３１２を有している。このフランジ３１２は楔３１４を介してカバー３０６に結合されている。ポンプクラッチ３１６はトルクコンバータハウジング３１８とポンプハウジング３２０とに結合されている。クラッチ３１６は入力トルクをポンプ３２２に伝達する。トルクコンバータクラッチ３２４は、ピストン３２６と、ディスク３２８と、ディスク３２９とに結合されている。このディスク３２９はダンパ３１０に結合されている。ディスク３２６はタービンハウジング３３０に結合されている。さらに、このタービンハウジング３３０はハブ３３２に結合されている。このハブ３３２は被駆動軸３３４に結合されている。クラッチ３２４は入力トルクを軸３３４に伝達する。幾つかの観点では、クラッチ３２４が、閉鎖されたピストンを備えたクラッチである。この閉鎖されたピストンを備えたクラッチは、遠心的な押圧効果にほとんど見舞われていない。
【００７０】
アイドリング運転中には、通路３３６，３３８内の液体圧が増加させられ、通路３４０内の圧力が低く保持される。これらの圧力によって、クラッチ３１６，３２４は解除される。したがって、入力トルクはポンプ３２２にも軸３３４にも加えられない。これによって、アイドリング運転モードでは、駆動装置に加えられる負荷と、エネルギ消費量とが減少させられる。
【００７１】
トルクコンバータ３０２を作動させるためには、通路３３８，３４０内の圧力が可能な限り低く保持され、通路３３６内の圧力が増加させられる。この圧力構成によって、ポンプ３２２が軸方向で変速機（図示せず）に向かって（図３で見て左方から右方に）運動させられ、クラッチ３１６が連結する。図３でハウジング３２０に示した摩擦材料３４２が、ハウジング３１８，３２０の間の連結を生ぜしめる。上述した連結によって、入力トルクがポンプ３３２に伝達される。クラッチ３２４は解除されたままである。これによって、軸３３４がポンプ３２２とタービン３４４との液体接続によって駆動される。
【００７２】
連結状態に到達するためには、通路３３６内の圧力が減少させられ、通路３３８，３４０内の圧力が増加させられる。通路３４０内の圧力は通路３３８内の圧力を超えて増加させられる。これらの圧力によって、クラッチ３２４が連結される。チャンバ３３６内の圧力は、トルクコンバータ内のキャビテーションを回避するために必要となる最小圧である。チャンバ３３８内の圧力は、十分な液体冷却を保証するために必要となる最小圧である。チャンバ３４０内の圧力は、クラッチ３２４の所要の出力を達成するために必要になる最小圧である。連結されたクラッチ３２４は、上述したように、トルクをディスク３２９から軸３３４に伝達する。ディスク３２９に図示した摩擦材料３４６は、ディスク３２８とディスク３２９との間ならびにディスク３２９とピストン３２６との間の連結を生ぜしめる。
【００７３】
デュアルマストルクコンバータは、力伝達におけるトルク変動を減少させるために使用することができる。したがって、ダンパ３４８がトルクコンバータ３０２のコアリング３５０に取り付けられていて、連結モードの間、ポンプ３２２からタービン３４４への慣性モーメントの伝達のために働く。幾つかの観点では、ダンパはランチェスタダンパである。コンバータモードでは、トルクコンバータ３０２におけるトルクが、ダンパ３４８の、許容範囲内で最高のトルクを上回り、これによって、トルクコンバータ３０２がスリップし始める。しかし、ダンパ３４８の、許容範囲内で最高のトルクは比較的低いので、このスリップはトルクコンバータ３０２の出力に著しく影響を与える。トルクコンバータ３０２によって伝達されるトルク変動が僅か（ダンパ３４８の、許容範囲内で最高のトルクよりも僅か）である場合の連結モードでは、ダンパ３４８がポンプをタービンに連結し、したがって、デュアルマストルクコンバータの機能性を発生させる。
【００７４】
図４は、二方アッセンブリを備えた本発明のクラッチアッセンブリ４００の部分横断面図である。二方アッセンブリとは、２つの液体回路が使用されることを意味している。トルクコンバータ４０２は可撓性のディスク４０４に結合されている。さらに、このディスク４０４は（部分的に示した）駆動ユニット４０５、たとえば原動機に結合されている。この駆動ユニットは入力トルクを可撓性のディスク４０４に伝達する。カバー４０６は突起４０８を介してディスク４０４に結合されている。トルクダンパ４１０はカバー４０６とピストン４１２とに結合されている。ポンプクラッチ４１４はピストン４１２とディスク４１６とに結合されている。このディスク４１６はポンプ４２０のハウジング４１８に結合されている。クラッチ４１４は入力トルクをポンプ４２０に伝達する。トルクコンバータクラッチ４２２はディスク４１６とタービン４２６のハウジング４２４とに結合されている。このハウジング４２４はハブ４２８に結合されている。さらに、このハブ４２８は被駆動軸４３０に結合されている。クラッチ４１４，４２２は入力トルクを軸４３０に伝達する。
【００７５】
アイドリング運転モードでは、液体チャンバ４３２内の液体圧は高いままであり、チャンバ４３４内の圧力は低いままである。これらの圧力によって、ポンプ４２０が軸方向で変速機（図示せず）に向かって（図４で見て左方から右方に）運動させられ、クラッチ４１４，４２２が解除する。これによって、入力トルクはポンプ４２０にも軸４３０にも加えられない。この理由から、アイドリング運転モードでは、駆動ユニットに加えられる負荷ひいては駆動ユニットのエネルギ消費量が減少させられている。アイドリング運転モードでは、ダイヤフラムばね４３６がディスク４１２を軸方向で変速機に向かって押圧する。
【００７６】
トルクコンバータ４０２を作動させるためには、チャンバ４３２内の圧力が減少させられ、チャンバ４３４内の圧力が平均的な値にもたらされる。これによって、ポンプ４２０が軸方向で駆動ユニットに向かって（図４で見て右方から左方に）運動させられ、クラッチ４１４が連結する。圧力差によってポンプ４２０に加えられる軸方向の力は、ばね４３６を介してディスク４１２によって受け止められる。ばねは、クラッチ４１４が連結することができるまで撓むものの、クラッチ４２２が連結することができるまでは撓まない。図４に示した、ディスク４４０，４４２に設けられた摩擦材料４３８は、ディスク４１２，４１６を互いに連結する。上述した連結によって、入力トルクがポンプ４２０に伝達される。クラッチ４２２は解除されたままである。したがって、軸４３０がポンプ４２０とタービン４２６との間の液体接続によって駆動される。
【００７７】
連結モードへの移行のためには、通路４３４内の圧力が最大値にまで増加させられ、これによって、ポンプ４２０が軸方向で引き続き駆動ユニットに向かって運動させられる。圧力差に基づきポンプ４２０に加えられる一層強い力は、クラッチ４１４によってディスク４１２に伝達され、ばね４３６を引き続き撓ませる。これによって、ディスク４１２が引き続き駆動ユニットの方向に運動させられ、クラッチ４２２を連結する。連結されたクラッチ４２２は、上述したように、トルクをディスク４１２から軸４３０に伝達する。クラッチ４１４は連結されたままである。ディスク４１６に設けられた摩擦材料４４６はディスク４１６，４４８を互いに連結する。すでに上述したように、トルクコンバータに結合された駆動ユニットは、トルクコンバータモードから連結モードへの変換時に望ましくない形式で過回転し得る。しかし、トルクコンバータモードから連結モードへの変換時には、ハウジング４０６がハウジング４０８に結合されたままであり、慣性モーメントをポンプ４２０からハウジング４２４に伝達する。
【００７８】
図５は、２つの入力体を備えた変速機に結合されたトルクコンバータに用いられる本発明のクラッチアッセンブリ５００の部分横断面図である。２つの入力体を備えた変速機とは、力伝達手段がマニュアル式のシフトトランスミッション、つまり、手動変速機から成っていることを意味している。この手動変速機は第１の駆動軸５０２と第２の駆動軸５０４とを有している。両駆動軸５０２，５０４は奇数段の歯車（図示せず）もしくは偶数段の歯車（図示せず）に結合されている。駆動軸５０２，５０４は互いに同心的である。以下、駆動軸５０２，５０４を奇数段の変速機駆動軸もしくは偶数段の変速機駆動軸と呼ぶ。「奇数段の変速機駆動軸」とは、第１の駆動軸が、力伝達手段に設けられた奇数段の歯車、すなわち、１速、３速、５速等の歯車に結合されていることを意味している。さらに、「偶数段の変速機駆動軸」とは、第２の駆動軸が、力伝達手段に設けられた偶数段の歯車、すなわち、２速、４速、６速等の歯車に結合されていることを意味している。しかし、明らかであるように、奇数段の変速機駆動軸と偶数段の変速機駆動軸とは、力伝達手段に配置された多数の歯車に結合されていてよい。
【００７９】
本発明５００は、トルクコンバータ５０５を奇数段の変速機駆動軸５０２に連結するための手段を有している。トルクコンバータ５０５は、一般的に、ポンプ５０６と、タービン５０８と、ポンプ５０６とタービン５０８との間に配置されたステータ５１０と、ディスク５１２とを有している。このディスク５１２はフランジディスク５１４と可撓性のディスク５１６との間に配置されている。このディスク５１６は被駆動軸（図示せず）を介して駆動ユニット（図示せず）、たとえば内燃機関に結合されている。フランジディスク５１４は振動ダンパ５１８に結合されている。可撓性のディスク５１６はディスク５１２に結合されている。さらに、このディスク５１２はトルクコンバータのハウジング５１９に結合されており、これによって、このハウジングが可撓性のディスク５１６と一緒に回転させられるようになっている。駆動ユニットから到来した入力トルクは、可撓性のディスク５１６を介してディスク５１２に伝達され、引き続き、振動ダンパ５１８に伝達され、その後、フランジディスク５１４に伝達される。このフランジディスク５１４は奇数段の変速機駆動軸５０２に取り付けられていて、シールリング５２０によってシールされて、奇数段の変速機駆動軸５０２に結合されている。
【００８０】
アッセンブリ５００はタービンクラッチ５２１と摩擦クラッチ５２２，５２４を有している。しかし、明らかであるように、タービンクラッチ５２１も同じく摩擦クラッチとして知られている。摩擦クラッチ５２２はフランジディスク５１４とピストン５２６との間に配置されている。クラッチ５２２は、機能的に、フランジディスク５１４とピストン５２６とを連結し、したがって、フランジディスク５１４によって受け止められた入力トルクをフランジディスク５１４からピストン５２６を介して奇数段の変速機駆動軸５０２に伝達するように配置されている。ピストンはタービンハウジング５２８とフランジディスク５１４との間に配置されている。摩擦クラッチ５２４はピストン５３０とフランジディスク５１４との間に配置されている。クラッチ５２４は、機能的に、フランジディスク５１４をピストン５３０に連結し、したがって、フランジディスク５１４によって受け止められた入力トルクをフランジディスク５１４からピストン５３０を介して偶数段の変速機駆動軸５０４に伝達するように配置されている。ピストン５３０は偶数段の変速機駆動軸５０４に取り付けられていて、楔５３１によって偶数段の変速機駆動軸５０４に拘束されている。ピストン５３０も同じく、シールリング（図示せず）によってシールされて、偶数段の変速機駆動軸５０４に結合されている。
【００８１】
幾つかの観点では、ピストン５２６をタービンに連結しかつタービンから解除するための手段が、タービンクラッチ５２１を有している。ピストン５２６は奇数段の変速機駆動軸５０２に取り付けられていて、楔５３３によって奇数段の変速機駆動軸５０２に拘束されている。以下に、偶数段の変速機駆動軸５０４の内部に設けられた管路５３４、奇数段の変速機駆動軸５０２と偶数段の変速機駆動軸５０４との間に設けられた管路５３６、ステータ軸５４０と奇数段の変速機駆動軸５０２との間に設けられた管路５３８および／またはステータ軸５４０とハウジング５１９との間に設けられた管路５４２を通して供給される圧力下にある媒体のハイドロリック圧の、制御された変化によって、どのようにして摩擦クラッチ５２２，５２４とタービンクラッチ５２１とが連結されるのかを詳しく説明する。管路５３４は流入通路である。「流入通路」とは、媒体が変速機パン（図示せず）から管路５３４に流れることを意味している。管路５３４，５３６，５３８，５４２は相応の液体チャンバ５４４，５４６，５４８，５５０を有している。管路５３４内の圧力と、相応のチャンバ５４４内の圧力とは常に高い。管路５３６，５３８，５４２は流出通路である。「流出通路」とは、媒体が管路５３６，５３８，５４２を通って再び変速機パンに戻ることを意味している。管路５３６，５３８，５４２内の圧力は弁（図示せず）によって調整される。圧縮された媒体として、たとえば高圧オイルが使用されてよい。しかし、明らかであるように、別の高圧媒体が使用されてもよく、この変更は本発明の精神に相当していて、その適用範囲内に位置している。ピストン５２６と、ピストン５２６と、ディスク５３０とには、摩擦材料５５２ａ；５５２ｂ；５５２ｃが取り付けられている。
【００８２】
図６Ａには、図５の本発明のクラッチアッセンブリ５００が示してある。このクラッチアッセンブリ５００では、タービン５０８がタービンクラッチ５２１によって連結されている。このクラッチが解除されている場合のアイドリング運転中には、管路５３６，５３８，５４２の３つの流出弁が全て閉鎖されており、これによって、オイルがトルクコンバータ５０５から流出することができない。タービンクラッチをトルクコンバータモードでのクリープギヤ段および発進に対して連結するためには、車両のブレーキペダルが解放され（図示せず）、管路５４２に対する弁が開放され、これによって、オイルがパン内に流出することができる。したがって、管路５４２内の圧力と、相応の液体チャンバ５５０内の圧力とが低くなる。管路５３６，５３８の弁は閉鎖されたままであり、これによって、相応の液体チャンバ５４６，５４８内の圧力は高いままである。管路５３４内の圧力と、相応の液体チャンバ５４４内の圧力とは常に高いままである。明らかであるように、トルクコンバータモードでオイルが冷却のために約２〜３ｌ／ｍｉｎの通流量で通流することができるように、ピストン５２６は切り欠かれている。管路５３４、５３６，５３８内の高い圧力によって、ピストン５２６が軸方向でタービン５０８に向かって移動させられ、タービンクラッチ５２１がタービンハウジング５２８を介してタービン５０８に結合される。したがって、タービン５０８から到来したトルクを増加させるクリープトルクがゆっくりと増加し、車両がクリープし始め、発進し始める。「クリープおよび発進」とは、車両が静止から運動させられることを意味している。当業者に明らかであるように、トルクコンバータ５０５はトルクを増幅させる。このトルク増幅は、クリープギヤ段、発進、山道での発進およびストールの場合に使用される。原動機回転数とタービン回転数との比が、規定された値を上回ると、奇数段の変速機駆動軸５０２に結合された摩擦クラッチ５２２が連結する。幾つかの観点では、設定された比が０．５にほぼ等しい。すなわち、タービン５０８が、力伝達手段の回転数と、駆動ユニットの回転数で回転するポンプ５０６の回転数の半分の回転数とで回転させられる。トルクコンバータ５０５はトルクを増幅するので、発進時の静穏なかつ迅速な加速のためには、より低い第１の変速比が必要になる。さらに、トルク増幅によって、力伝達において必要となる中間間隔が減少させられ、これによって、力伝達手段の重量およびコストも減少させることができる。
【００８３】
図６Ｂには、図５の本発明のクラッチアッセンブリ５００が示してある。このクラッチアッセンブリ５００では、タービン５０８のタービンクラッチ５２１が解除されており、クラッチ５５２が連結されている。タービンクラッチ５２１がまだ連結されている間に摩擦クラッチ５２２を連結するためには、摩擦クラッチ５２２が発進過程の終了時に完全に連結されているまで、摩擦クラッチ５２２のトルクがゆっくり増加させられる。「ゆっくり増加させられる」とは、摩擦クラッチ５２２がタービンの回転数に到達するまで、トルクが摩擦クラッチ５２２で少なくとも１．５ｓの期間にわたって増加させられることを意味している。この時点でタービンクラッチ５２１は解除されている。より正確に言うならば、摩擦クラッチ５２２の連結のためには、管路５３４の弁が閉鎖されたままであり、したがって、管路５３４内の圧力が高いままである。管路５３８，５４２の弁が開放され、これによって、オイルがパン内に流出し、管路５３８，５４２内の圧力と、相応の液体チャンバ５４８；５５０内に圧力とが低くなる。ピストン５２６が軸方向でタービン５０８から離れる方向に運動させられ、ピストン５２６とフランジディスク５１４とが内外で係合する。したがって、クラッチ５２２が連結されている場合には、トルクが奇数段の変速機駆動軸５０２に伝達される。この奇数段の変速機駆動軸５０２における第１速（図示せず）と、偶数段の変速機駆動軸５０４における第２速（図示せず）との間の変速時の同期化は摩擦クラッチ５２２；５２４によって、変速が自動変速機に匹敵し得るように行われる。幾つかの観点では、タービンクラッチ５２１が、タービンハウジング５２８に取り付けられた、遠心的に制御される弁（図示せず）によって連結される。幾つかの観点では、タービンクラッチ５２１が、管路５３８に接続された弁（図示せず）によって連結される。
【００８４】
摩擦クラッチ５２４を連結しかつクラッチ５２２を解除するためには、管路５３８および管路５４２に対する弁が閉鎖され、これによって、相応の液体チャンバ５４８；５５０内に高い圧力が形成される。管路５３６の弁が開放しており、これによって、液体が変速機パン（図示せず）内に流出し、管路５４８内の圧力が低くなる。これによって、ピストンディスク５３０が軸方向でフランジディスク５１４に向かって移動させられ、これによって、ピストンディスク５３０とフランジディスク５１４とが内外で係合する。したがって、クラッチ５２４が連結されている場合には、トルクが偶数段の変速機駆動軸５０４に伝達される。
【００８５】
クラッチ５２２を再度連結しかつクラッチ５２４を解除するためには、管路５３６，５４２の弁が閉鎖され、これによって、この管路５３６，５４２内の圧力と、相応の液体チャンバ５４６，５５０内の圧力とが高くなる。管路５３８の弁は開放しており、これによって、液体が変速機パン内に流出し、管路５３８内の圧力と液体チャンバ５４８内の圧力とが低くなる。
【００８６】
当業者にやはり明らかであるように、力伝達手段において各駆動軸に摩擦クラッチと異なるクラッチ、たとえば多板クラッチおよび閉鎖されたピストンを備えたクラッチと、別個のダンパとが使用されてよく、この変更は本発明の精神に相当していて、その適用範囲内に位置している。同じく明らかであるように、トルクコンバータのカバー内にデュアルマスフライホイールダンパが組み付けられてよい。さらに、慣用の可撓性のディスクが使用されてよく、したがって、製造コストを減少させることができる。
【００８７】
図７Ａには、本発明のクラッチアッセンブリ５００を備えた車両の発進時の原動機回転数曲線が示してある。発進の最初の３秒の間、クラッチアッセンブリ５００では、クラッチアッセンブリなしのトルクコンバータに連結されている力伝達手段よりも低い原動機回転数が必要になる。クラッチアッセンブリ５００には、単純なクラッチシステムに連結された力伝達手段とほぼ同じ原動機回転数が必要となる。たとえば、クラッチアッセンブリ５００および単純なクラッチシステムの場合の原動機回転数が２秒後には約１３００ｍｉｎ−１であるのに対して、クラッチアッセンブリなしのトルクコンバータには、約１６００ｍｉｎ−１の原動機回転数が必要となる。
【００８８】
図７Ｂには、本発明のクラッチアッセンブリ５００を備えた車両の発進時のトルク曲線が示してある。クラッチアッセンブリなしのトルクコンバータを備えた力伝達手段と異なり、クラッチアッセンブリ５００では、より低い原動機回転数が必要になるにもかかわらず、クラッチアッセンブリなしのトルクコンバータよりも大きなトルクが提供される。たとえば、クラッチアッセンブリ５００が２秒後に約９０Ｎｍのトルクを供給するのに対して、クラッチアッセンブリなしのトルクコンバータは約８０Ｎｍのトルクしか供給しない。湿式クラッチを含む摩擦発進システムと異なり、２つの入力体を備えた手動変速機に用いられるクラッチアッセンブリを備えたトルクコンバータの使用時には、トルクが増幅させられるので、山道での発進に対して限界は存在しない。明らかであるように、発進特性値、たとえば必要とされる原動機回転数の減少およびクラッチアッセンブリ５００によって提供されるトルクの増加は、あらゆる温度および条件で再現可能となる。
【００８９】
図７Ｃは、本発明のクラッチアッセンブリ５００に相俟った車両の発進時の燃料消費量線図である。この燃料消費量線図には、クラッチアッセンブリ５００による発進に対する曲線が、単純なクラッチによる発進およびクラッチアッセンブリなしのトルクコンバータによる発進と比較して示してある。曲線は、発進時のクラッチアッセンブリ５００の効率が、単純なクラッチによる発進時およびクラッチアッセンブリなしのトルクコンバータによる発進時よりも著しく高いことを示している。このことは、ＥＰＡによる標準化された都市走行運転において約１％の全燃料節約に繋がる。明らかであるように、車両がアイドリング運転に位置している場合（アイドリング運転解除モード）にクラッチアッセンブリ５００を完全に原動機から分離することができ、したがって、トルクコンバータの使用時に一般的に生ぜしめられる出力損失が回避される。
【００９０】
クラッチシステムがトルクコンバータハウジングの内部に位置する、２つの入力体を備えた手動変速機に用いられるクラッチアッセンブリ５００の使用時の更なる利点は、トルクコンバータの寸法を通常のトルクコンバータに比べて減少させることができることにある。なぜならば、摩擦クラッチ５２２が、いずれにせよ、許容範囲内で最高のトルクを増加させるからである。さらに、質量と慣性モーメントとが減少させられる。トルクコンバータのカバーが主慣性モーメントを供給し、これによって、湿式体積または乾式体積が不要になる。さらに、鋼が熱吸収のために働き、材料が可能な限り最良に使用される。同じくクラッチが著しく縮小されている。なぜならば、トルクコンバータが、クラッチのサイズに最も高い要求を課す発進およびストールのプロセスを克服するからである。
【００９１】
したがって、本発明の課題は、当業者が、特許請求の範囲の適用範囲内に位置する、本発明における変更および変化を容易に行うことができるにもかかわらず、有効に解決される。
【図面の簡単な説明】
【００９２】
【図１】三方アッセンブリを備えた本発明のクラッチアッセンブリの部分横断面図である。
【図１Ａ】図１に示した突起およびばねの構成の斜視図である。
【図１Ｂ】図１Ａに示したＢ−Ｂ線に沿った横断面図である。
【図２】三方アッセンブリと二重クラッチとを備えた本発明のクラッチアッセンブリの部分横断面図である。
【図２Ａ】図２に示した切り欠かれた中間ディスクの斜視図である。
【図３】三方アッセンブリとランチェスタ減衰手段とを備えた本発明のクラッチアッセンブリの部分横断面図である。
【図４】二方アッセンブリを備えた本発明のクラッチアッセンブリの部分横断面図である。
【図５】２つの入力体を備えた手動変速機に結合されたトルクコンバータに用いられる本発明のクラッチアッセンブリの部分横断面図である。
【図６Ａ】タービンクラッチがタービンに結合されている、図５の本発明のクラッチアッセンブリを示す図である。
【図６Ｂ】タービンクラッチがタービンから分離されており、第１の摩擦クラッチが連結されている、図６の本発明のクラッチアッセンブリを示す図である。
【図７Ａ】本発明のクラッチアッセンブリを備えた車両の発進の間の原動機回転数曲線を示す図である。
【図７Ｂ】本発明のクラッチアッセンブリを備えた車両の発進の間のトルク曲線を示す図である。
【図７Ｃ】本発明のクラッチアッセンブリを備えた車両の発進の間の燃料消費量曲線を示す図である。
【符号の説明】
【００９３】
１００  クラッチアッセンブリ、  １０２  トルクコンバータ、  １０４  ディスク、  １０６  振動ダンパ、  １０８  コイルばね、  １１０  突起、  １１２  フランジ、  １１４  楔、  １１６  ピストン、  １１８  ポンプクラッチ、  １２０  トルクコンバータクラッチ、  １２２  ポンプ、  １２４  ディスク、  １２６  ハブ、  １２８  被駆動軸、  １３０  液体通路、  １３１  液体通路、  １３２  液体通路、  １３３  開口、  １３６  ディスク、  １３８  ディスク、  １４０  摩擦材料、  １４２  タービン、  １４４  チャンバ、  １４６  カバー、  １４８  軸線、  ２００  クラッチアッセンブリ、  ２０２  トルクコンバータ、  ２０４  ディスク、  ２０６  カバー、  ２０８  突起、  ２１０  振動ダンパ、  ２１２  ディスク、  ２１４  ディスク、  ２１６  ポンプクラッチ、  ２１８  ハウジング、  ２２０  ポンプ、  ２２２  トルクコンバータクラッチ、  ２２４  ディスク、  ２２６  ハブ、  ２２８  被駆動軸、  ２３０  液体通路、  ２３２  液体通路、  ２３４  液体通路、  ２３６  摩擦材料、  ２３８  タービン、  ２４０  液体通路、  ２４２  中間ディスク、  ２４４  摩擦材料、  ２４６  溝、  ３００  クラッチアッセンブリ、  ３０２  トルクコンバータ、  ３０４  ディスク、  ３０６  カバー、  ３０８  ねじ、  ３１０  トーションダンパ、  ３１２  フランジ、  ３１４  楔、  ３１６  ポンプクラッチ、  ３１８  トルクコンバータハウジング、  ３２０  ポンプハウジング、  ３２２  ポンプ、  ３２４  トルクコンバータクラッチ、  ３２６  ピストン、  ３２８  ディスク、  ３２９  ディスク、  ３３０  タービンハウジング、  ３３２  ハブ、  ３３４  被駆動軸、  ３３６  通路、  ３３８  通路、  ３４０  通路、  ３４２  摩擦材料、  ３４４  タービン、  ３４６  摩擦材料、  ３４８  ダンパ、  ３５０  コアリング、  ４００  クラッチアッセンブリ、  ４０２  トルクコンバータ、  ４０４  ディスク、  ４０５  駆動ユニット、  ４０６  カバー、  ４０８  突起、  ４１０  トルクダンパ、  ４１２  ピストン、  ４１４  ポンプクラッチ、  ４１６  ディスク、  ４１８  ハウジング、  ４２０  ポンプ、  ４２２  トルクコンバータクラッチ、  ４２４  ハウジング、  ４２６  タービン、  ４２８  ハブ、  ４３０  被駆動軸、  ４３２  液体チャンバ、  ４３４  液体チャンバ、  ４３６  ダイヤフラムばね、  ４３８  摩擦材料、  ４４０  ディスク、  ４４２  ディスク、  ４４６  摩擦材料、  ４４８  ディスク、  ５００  クラッチアッセンブリ、  ５０２  駆動軸、  ５０４  駆動軸、  ５０５  トルクコンバータ、  ５０６  ポンプ、  ５０８  タービン、  ５１０  ステータ、  ５１２  ディスク、  ５１４  フランジディスク、  ５１６  ディスク、  ５１８  振動ダンパ、  ５１９  ハウジング、  ５２０  シールリング、  ５２１  タービンクラッチ、  ５２２  摩擦クラッチ、  ５２４  摩擦クラッチ、  ５２６  ピストン、  ５２８  タービンハウジング、  ５３０  ピストン、  ５３１  楔、  ５３３  楔、  ５３４  管路、  ５３６  管路、  ５３８  管路、  ５４０  ステータ軸、  ５４２  管路、  ５４４  液体チャンバ、  ５４６  液体チャンバ、  ５４８  液体チャンバ、  ５５０  液体チャンバ、  ５５２ａ  摩擦材料、  ５５２ｂ  摩擦材料、  ５５２ｃ  摩��材料
【図１】
2009507183.tif 000002
【図１Ａ】
2009507183.tif 000003
【図１Ｂ】
2009507183.tif 000004
【図２】
2009507183.tif 000005
【図２Ａ】
2009507183.tif 000006
【図３】
2009507183.tif 000007
【図４】
2009507183.tif 000008
【図５】
2009507183.tif 000009
【図６Ａ】
2009507183.tif 000010
【図６Ｂ】
2009507183.tif 000011
【図７Ａ】
2009507183.tif 000012
【図７Ｂ】
2009507183.tif 000013
【図７Ｃ】
2009507183.tif 000014
【国際調査報告】
2009507183.tif 000015
2009507183.tif 000016
2009507183.tif 000017
2009507183.tif 000018
2009507183.tif 000019
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