(57)【要約】  トルクコンバータ（１００）は、タービンシェル（１０８）を備えるタービン（１０６）と、ダンパアセンブリであって、出力フランジ（１１０）と、第１のカバープレート（１１２，１１４）と、前記タービンシェルに固定して取り付けられた第１の駆動プレート（１１６）と、該第１の駆動プレートと係合した複数の第１のばね（１２２）と、前記第１のカバープレート及び前記出力フランジと係合した複数の第２のばね（１２４）と、前記第１のカバープレート及び前記第１の駆動プレートと係合した複数の第３のばね（１２６）と、前記タービンシェルから前記ダンパアセンブリへの１つのトルクパス（１６６）であって、該トルクパスが前記第１の駆動プレートによって形成されているトルクパスと、を含むダンパアセンブリと、を備える。
2013537963.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トルクコンバータであって、
タービンシェルを備えるタービンと、
ダンパアセンブリであって、出力フランジと、第１のカバープレートと、前記タービンシェルに固定して取り付けられた第１の駆動プレートと、前記第１のカバープレートと係合した複数の第１のばねと、前記第１のカバープレート及び前記出力フランジと係合した複数の第２のばねと、前記第１のカバープレート及び前記第１の駆動プレートと係合した複数の第３のばねと、前記タービンシェルから前記ダンパアセンブリへの１つのトルクパスであって、該トルクパスが前記第１の駆動プレートによって形成されているトルクパスと、を含むダンパアセンブリと、を備えることを特徴とする、トルクコンバータ。
【請求項２】
前記複数の第２のばねと、前記複数の第３のばねとは、前記トルクコンバータの回転軸線から同じ半径方向距離に配置されている、請求項１記載のトルクコンバータ。
【請求項３】
前記複数の第２のばねと、前記複数の第３のばねとは、周方向で位置合わせされている、請求項１記載のトルクコンバータ。
【請求項４】
前記複数の第３のばねは、前記複数の第２のばねよりも半径方向外方に配置されている、請求項１記載のトルクコンバータ。
【請求項５】
前記複数の第３のばねは、半径方向で、前記複数の第１のばねと前記複数の第２のばねとの間に配置されている、請求項１記載のトルクコンバータ。
【請求項６】
さらに、カバーと、該カバーと係合可能でありかつ前記複数の第１のばねと直接的に係合させられたロックアップクラッチと、を備える、請求項１記載のトルクコンバータ。
【請求項７】
前記ロックアップクラッチは、軸方向に移動可能なピストンプレートと、該ピストンプレートに結合された第２の駆動プレートとを、前記ピストンプレートが回転した時に前記第２の駆動プレートが回転するように、有し、
前記第２の駆動プレートは、前記複数の第１のばねと直接的に接触している、請求項６記載のトルクコンバータ。
【請求項８】
前記第１の駆動プレートの一部は、軸方向で、前記フランジと前記第１のカバープレートとの間に配置されている、請求項１記載のトルクコンバータ。
【請求項９】
前記第１の駆動プレートは、前記フランジ及び前記第１のカバープレートに対して回転可能である、請求項１記載のトルクコンバータ。
【請求項１０】
前記ダンパアセンブリは、複数の締結具によって前記第１のカバープレートに結合された第２のカバープレートを有し、
前記第１の駆動プレートの回転は前記複数の締結具によって制限される、請求項１記載のトルクコンバータ。
【請求項１１】
前記第１のカバープレートは、スロットを有し、
前記第１の駆動プレートは、前記スロットに配置された軸方向突出部を有し、
前記第１の駆動プレートの回転は、前記スロットのそれぞれの端部との前記軸方向突出部の接触により制限される、請求項１記載のトルクコンバータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、タービンからダンパへの振動の慣性を利用する、トルクコンバータ用のダンパアセンブリに関する。特に、本開示は、タービンに固定された付加的なプレートを備える、トルクコンバータ用のダンパアセンブリに関する。
【０００２】
発明の背景
共同で所有される米国特許出願公開第２００９／０１２５２０２号明細書は、タービンに軸方向では固定されているが回転方向では固定されていないカバープレートと、タービン及びカバープレートに固定されたダンパとを備えるトルクコンバータにおけるダンパアセンブリを開示している。
【０００３】
発明の簡単な態様
ここに例示される態様によれば、トルクコンバータであって、タービンシェルを備えるタービンと、ダンパアセンブリであって、出力フランジと、第１のカバープレートと、タービンシェルに固定して取り付けられた第１の駆動プレートと、第１のカバープレートと係合した複数の第１のばねと、第１のカバープレート及び出力フランジと係合した複数の第２のばねと、第１のカバープレート及び第１の駆動プレートと係合した複数の第３のばねと、タービンシェルからダンパアセンブリへの１つのトルクパスであって、１つのトルクパスは第１の駆動プレートによって形成されているトルクパスと、を有するダンパアセンブリと、を備えるトルクコンバータが提供される。
【０００４】
ここに例示される態様によれば、トルクコンバータであって、カバーと、タービンシェルを備えるタービンと、ロックアップクラッチであって、ピストンプレートと、摩擦材料と、第１の駆動プレートとを有するロックアップクラッチと、ダンパアセンブリであって、出力フランジと、カバープレートと、タービンシェルに固定して取り付けられた第２の駆動プレートと、カバープレート及び第２の駆動プレートと係合した複数の第１のばねと、カバープレート及び出力フランジと係合しかつ複数の第１のばねと周方向で位置合わせされた複数の第２のばねと、カバープレート及び第１の駆動プレートと係合した複数の第３のばねと、を有するダンパアセンブリと、を備えるトルクコンバータが提供される。
【０００５】
ここに例示された態様によれば、タービンシェルを備えるタービンと、ダンパアセンブリと、を備えるトルクコンバータが提供される。ダンパアセンブリは、出力フランジと、カバープレートと、カバープレートと係合した複数の第１のばねと、カバープレート及び出力フランジと係合した複数の第２のばねと、第１及び複数の第２のばねとは別個の複数の第３のばねと、タービンシェルからダンパアセンブリへの１つのトルクパスと、カバープレートを介する複数の第１のばねから出力フランジへの第１のトルクパスと、複数の第３のばねからカバープレートへの第２のトルクパスと、タービンシェルから複数の第３のばねへの、前記１つのトルクパスを有するソリッドなトルクパスと、を備える。
【０００６】
本発明のこれらの課題及び利点並びにその他の課題及び利点は、発明の以下の詳細な説明から、また添付の図面及び請求項から容易に認識されるであろう。
【０００７】
様々な実施の形態は、添付の概略的な図面に関して例としてのみ開示されており、図面において、対応する参照符号は対応する部材を表している。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１Ａ】本願において使用される空間的用語を表した円柱座標系の斜視図である。
【図１Ｂ】本願において使用される空間的用語を表した、図１Ａの円柱座標系における物体の斜視図である。
【図２】ダンパアセンブリと、タービンに結合された駆動プレートと、駆動プレート用の回転ストッパとしての締結具とを有するトルクコンバータの部分的な断面図である。
【図３】図２に示されたダンパアセンブリの一部の背面図である。
【図４】ダンパアセンブリと、タービンに結合された駆動プレートと、駆動プレート用の回転ストッパとしての、駆動プレートにおけるタブとを備える、トルクコンバータの部分的な断面図である。
【図５】ダンパアセンブリと、半径方向で中間のばねを備えるタービンに結合された駆動プレートとを備える、トルクコンバータの部分的な断面図である。
【０００９】
発明の詳細な説明
最初に、異なる図面における同じ図面番号は、発明の同一又は機能的に類似の構造的エレメントを識別していることが認められるべきである。請求項に記載の発明は、開示された態様に限定されないことを理解すべきである。
【００１０】
さらに、本発明は、記載された特定の方法、材料及び変化態様に限定されるのではなく、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しようとするものでないことも理解される。
【００１１】
別の定義がなされない限り、ここで使用される全ての技術的及び科学的用語は、発明が属する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。ここに記載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、発明の実用及び試験において用いることができるが、ここでは、好適な方法、装置及び材料が説明される。
【００１２】
図１Ａは、本願において用いられる空間的用語を表した円柱座標系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の関連において説明される。系８０は、以下の方向及び空間の用語のための基準として用いられる長手方向軸線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に対して直交する）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ものである。様々な平面の配置を明示するために、物体８４，８５及び８６が用いられる。物体８４の面８７は軸方向平面を形成する。すなわち、軸線８１は、面に沿った線を形成する。物体８５の面８８は半径方向平面を形成する。すなわち、半径８２は、面に沿った線を形成する。物体８６の面８９は周方向平面を形成する。すなわち、円周８３は、面に沿った線を形成する。別の例として、軸方向の移動又は配置は、軸線８１に対して平行のものであり、半径方向の移動又は配置は、半径８２に対して平行のものであり、周方向の移動又は配置は、円周８３に対して平行のものである。回転は軸線８１に関する。
【００１３】
「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も平行な向きに関するものである。
【００１４】
図１Ｂは、本願において用いられる空間的用語を表した、図１Ａの円柱座標系８０における物体９０の斜視図である。円柱状の物体９０は、円柱座標系における円柱状物体を表し、あらゆる形式において本発明を限定しようとするものではない。物体９０は、軸方向の面９１、半径方向の面９２及び周方向の面９３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は周面の一部である。
【００１５】
図２は、ダンパアセンブリと、タービンに結合された駆動プレートと、駆動プレート用の回転ストッパとしての締結具とを備えるトルクコンバータ１００の部分的な断面図である。
【００１６】
図３は、図２に示されたダンパアセンブリ１０２の背面図である。以下は、図２及び図３を考慮して読まれるべきである。トルクコンバータ１００は、ダンパアセンブリ１０２と、ロックアップクラッチ１０４と、タービンシェル１０８を備えるタービン１０６とを有する。ダンパアセンブリ１０２は、出力フランジ１１０と、カバープレート１１２及び１１４と、タービンシェルに固定して取り付けられた駆動プレート１１６とを有する。駆動プレート１１６を、当該技術分野において公知のあらゆる手段、例えばリベット１１８によってタービンに固定することができる。フランジ１１０の半径方向内方部分１２０は、例えばトランスミッション用の入力軸（図示せず）に係合するよう構成されている。
【００１７】
ダンパアセンブリは、さらに、カバープレート１１２及びロックアップクラッチと係合した複数のばね１２２と、カバープレート１１２及び１１４並びに出力フランジ１１０と係合した複数のばね１２４と、カバープレート１１２及び１１４並びに駆動プレート１１６と係合した複数のばね１２６とを有する。ばね１２６は、タービンティルガばねと称することができる。１つの実施の形態において、ばね１２４及び１２６は、トルクコンバータのための回転軸線１３０から同じ半径方向距離１２８に配置されており、ばね１２２は、ばね１２４及び１２６よりも半径方向外側に配置されている。
【００１８】
トルクコンバータは、カバー１３２を有し、ロックアップクラッチは、軸方向に移動可能なピストンプレート１３４及び摩擦材料１３６を有する。特に、ピストンプレートの半径方向外側部分１３８は、以下のように、軸方向に移動可能である。すなわち、クラッチの係合した位置において、摩擦材料はカバー及びピストンプレートと係合若しくは接触し、トルクがカバーからピストンプレートへ伝達可能である。ロックアップクラッチは、ばね１２２と直接的に係合若しくは接触する。１つの実施の形態において、ロックアップクラッチは、駆動プレート１４０がピストンプレートと一緒に回転するように、当該技術分野において公知のあらゆる手段、例えばリベット１４１によってピストンプレートに固定して結合された駆動プレート１４０を有する。駆動プレート１４０はばね１２２と直接接触している。
【００１９】
１つの実施の形態において、駆動プレート１１６の部分１４２は、軸方向で出力フランジ１１０とカバープレート１１２との間に配置されている。駆動プレート１１６は、フランジと、カバープレート１１２及び１１４とに対して回転可能である。１つの実施の形態において、駆動プレート１１６の回転は、カバープレート１１２及び１１４を結合する締結具１４４、例えば薄板金リベットによって制限される。例えば、駆動プレート１１６は、スロット又は切欠き１４６を有し、締結具１４４はスロットを貫通している。描写を単純にするために、１つのスロットが示されているが、あらゆる数のスロット１４６をプレート１１６に設けることができることが理解されるべきである。スロット１４６は、それぞれの周方向端部１４６Ａ及び１４６Ｂを有し、駆動プレート１１６が回転方向Ｒ１又はＲ２に十分に回転すると、それぞれの端部が締結具に接触し、プレートの回転が停止させられ、同じ回転方向で駆動プレート１１６に力が加えられると、ばね１２４は圧縮し続ける。例えば、駆動プレート１１６が回転方向Ｒ１に十分に回転すると、端部１４６Ｂが締結具に接触し、プレートの回転が停止させられ、方向Ｒ１で駆動プレート１１６に力が加えられると、ばね１２４は圧縮し続ける。
【００２０】
図４は、ダンパアセンブリと、タービンに結合された駆動プレートと、駆動プレート用の回転ストッパとしての、駆動プレートにおけるタブとを備えた、トルクコンバータ１００の部分的な断面図である。１つの実施の形態において、駆動プレートの部分１４２は、軸方向で出力フランジとカバープレート１１２との間に配置されている。駆動プレート１１６は、フランジと、カバープレート１１２及び１１４とに対して回転可能である。１つの実施の形態において、駆動プレート１１６の回転は、駆動プレート１１６におけるタブ若しくは軸方向延長部１４８によって制限される。例えば、カバープレート１１２はスロット１５０を有し、タブ１４８はスロット１５０に配置されている。スロットは、それぞれの周方向端部を有し、駆動プレート１１６がそれぞれの回転方向に十分に回転すると、それぞれの端部がタブに接触し、プレートの回転が停止させられ、同じ回転方向で駆動プレート１１６に力が加えられると、ばね１２４は圧縮し続ける。
【００２１】
図３に戻ると、ばね１２６のそれぞれの端部は、駆動プレート１１６におけるスロット１５２と係合させられている。図３において、ばねは、スロット１５２の端部１５４と係合させられている。ばね１２６の他方のそれぞれの端部は、カバープレート１１４におけるスロット１５６と係合させられている。ばね１２４は、それぞれ、カバープレート１１４及び出力フランジにおけるスロット１５８及び１６０と係合させられている。１つの実施の形態において、スロット１５８及び１６０は、実質的に同じ寸法であり、ダンパアセンブリの静止位置において、軸方向で位置合わせされている。
【００２２】
図５は、ダンパアセンブリと、半径方向中間ばねを備えるタービンに結合された駆動プレートとを備えた、トルクコンバータ１００の部分的な断面図である。１つの実施の形態において、ばね１２６は、カバープレート１１２及び駆動プレート１１６と係合させられており、半径方向でばね１２２及び１２４の間に配置されている。１つの実施の形態において、駆動プレート１１６の部分１４２は、軸方向で出力フランジとカバープレート１１２との間に配置されている。駆動プレート１１６は、フランジ及びカバープレート１１２及び１１４に対して回転可能である。１つの実施の形態において、駆動プレート１１６の回転は、カバープレート１１２及び１１４を結合する締結具１４４、例えばリベットによって制限される。例えば、駆動プレート１１６はスロット１４６を有し、締結具１４４はスロット１４６を貫通している。スロット１４６は、それぞれの周方向端部を有し、駆動プレート１１６がそれぞれの回転方向に十分に回転すると、それぞれの端部は締結具に接触し、プレートの回転は停止させられ、同じ回転方向で駆動プレート１１６に力が加えられると、ばね１２４は圧縮し続ける。
【００２３】
有利には、図５の配列は、ダンパアセンブリにおけるばね１２４及び／又は１２６の数の増大を可能にする。ばね１２６は半径方向でばね１２２及び１２４の間に配置されるので、例えば、図２から図４までにおいてばね１２６によって占められる周方向空間は、付加的なばね１２４のために利用できる。ばね１２４の数の増加は、ダンパアセンブリの性能を高める。さらに、図２から図４までにおいてばね１２４によって占められた空間は、望まれるならば付加的なばね１２６のために利用できる。
【００２４】
以下は、図２から図５までを考慮して読まれるべきである。ダンパアセンブリ１０２は、プレート１１６における合計予荷重がゼロになるように予荷重をかけられた、コイルばね１２６の反対側の対、例えばばね１２６Ａ及び１２６Ｂを有する。プレート１１６はばね１２６を駆動する。１つの実施の形態において、ダンパ１０２のダブルダンパ構成の内側ダンパ１６２は、２つの機能部分に分けられている。カバープレート及びプレート１１６を利用する、スプリットダンパのタービンティルガダンパ部分は、タービンティルガばねのために用いられる。カバープレート及びフランジを含む、スプリットダンパの他の部分は、ダンパワインドアップ及びばね１２４のための主ステージのために用いられる。
【００２５】
図３には、４つのばね１２４と、４つのばね１２６とが示されている。しかしながら、トルクコンバータ１００は、ばね１２４及び１２６のいかなる特定の数にも限定されないことが理解されるべきである。使用されるばね１２４及び１２６の実際の数は、トルクコンバータ１００の特定の設計のためのエンベロープ及びトルク要求に依存することができる。示された概念は、リベット留めされたティルガ中間駆動プレートの概念を例示しようとするものである。本開示に例示された設計の機能の一例は、図４にトルクパス１６４によって示されている。トルクは、カバーに伝達され、ロックアップクラッチ及びプレート１４０を介してダンパに進入し、カバープレート１１２及び１１４をワインドアップする。次いで、トルクは、主ステージ内側ダンパばね１２４をワインドアップし、次いで、トルクをフランジに伝達する。
【００２６】
作動中、タービンシェル１０８及びプレート１１６によって実現されるようなタービン慣性は、プレート１１６及びばね１２６を介して部分１６２に接続される。つまり、本開示のトルクコンバータは、有利には、タービンのための慣性をダンパアセンブリにリンクさせ、この慣性を利用して、トルクコンバータに接続されたエンジンに関連する望ましくない振動を消滅させる。例えば、タービンの振動及び慣性を、トルクコンバータに接続されたエンジンからの振動と位相がずれるように調整することができる。１つの実施の形態において、タービンティルガダンパ部分は、ワインドアップストップを必要とする。上述のように、ワインドアップストップは、締結具１４４及びプレート１１６におけるスロットによって、又はタブ１４８及びカバープレート１１２におけるスロットによって提供される。
【００２７】
上記トルクコンバータ１００の作動を、図２及び図３に示されたトルクパスの観点から説明することもできる。例えば、トルクパス１６６は、ばね１２２からカバープレート１１２及び１１４を介してフランジ１１０までである。ソリッドなトルクパス１６８は、タービンシェルからばね１２６までであり、トルクパス１７０は、ばね１２６からカバープレート１１２及び１１４までである。ソリッドなトルクパスとは、パスが、トルクを減衰させる又は吸収するいかなるエレメント、例えばばね又は撓み装置を含まないことを意味する。すなわち、トルクパスは、タービンシェルとばね１２６とを接合するソリッドな材料片と等しく、例えば、トルクパスは、タービンシェルに固定されたプレート１１６によって形成されている。パス１６６に沿って伝達されるトルクは、トルクパス１６８及び１７０に沿って伝達されるトルクに遭遇する。すなわち、例えば、パス１６６に沿ったトルクは、カバープレート１１２及び１１４を一方向に付勢することができ、カバープレート自体は、出力フランジ１１０をその方向に付勢することができる。トルクがサージ若しくはスパイクの状態を成すならば、フランジのこのような移動は望ましくない場合がある。しかしながら、パス１６８及び１７０に沿ったトルクは、カバープレート１１２及び１１４を反対の回転方向に付勢することができ、有利には、パス１６６に沿った望ましくないスパイクを放散又は減衰させる。
【００２８】
本開示のタービンティルガ構成は、組立てプロセスをより容易にしかつタービンティルガダンパ部分を提供するための付加的な溶接部又はリベットの必要性を排除することによって、製造のための利点を提供する。タービンティルガダンパ部分を含むダンパ１０２全体を、締結具、例えばリベット１４４によって一回の作業でリベット留めすることができる。リベット１４４は、リベット留めプロセスの間にカバープレートを結合するために使用される。アセンブリキャリヤによってティルガばねにアクセスすることができる。このアクセスは、アセンブリピンの使用がティルガばねに予荷重をかけることを可能にし、駆動中間プレートの組立てを可能にする。最後に、ダンパ及びタービンティルガは１つのリベット留めされたユニットとして形成されているので、このユニットは、既存のタービン締結具、例えばリベット１１８のアップセットの間にタービンにリベット留めすることができる。すなわち、本開示のタービンコンバータは、有利には、タービンシェルにおける別個の溶接されたタブ／リングの必要性を排除し、組立てのためのより単純な方法を提供することにより予荷重スペーサプレートの必要性を排除する。本開示のトルクコンバータは、従来の設計において必要とされるあらゆる付加的なリベット留め作業又は溶接部の必要性を排除する。
【００２９】
すなわち、本発明の課題は効率的に達成され、しかしながら、発明に対する修正及び変更は当業者に容易に明らかになるべきであり、これらの修正は、請求項に記載の発明の思想及び範囲に含まれる。また、前記説明は、本発明の例示であり、限定であると考えるべきでないことも理解される。したがって、本発明の別の実施の形態は、本発明の思想及び範囲から逸脱することなく可能である。
【図１Ａ】
2013537963.tif 000003
【図１Ｂ】
2013537963.tif 000004
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2013537963.tif 000008
【国際調査報告】
2013537963.tif 000009
2013537963.tif 000010
2013537963.tif 000011