(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のカバープレート及び駆動フランジを含むダンパと、
ステータアッセンブリと、
を備える自動車のドライブトレイン用のトルクコンバータであって、
前記第１のカバープレートは、シールされた境界面で前記ステータアッセンブリに対してシールされて回転可能であって、前記第１のカバープレートと前記駆動フランジとは、これらの間に流体流れ間隙を形成しており、前記トルクコンバータの運転中に前記流体流れ間隙を通って流体が流れ、前記シールされた境界面は、前記流体がこの境界面を通って流れるのを阻止することを特徴とする、自動車のドライブトレイン用のトルクコンバータ。
【請求項２】
前記第１のカバープレートは軸方向延在フランジを有しており、該軸方向延在フランジの端部は、前記ステータアッセンブリと共にシールされた境界面を形成する、請求項１記載のトルクコンバータ。
【請求項３】
前記軸方向延在フランジの半径方向内側面は、前記駆動フランジと共に流体流れ間隙を画定するように形成されている、請求項２記載のトルクコンバータ。
【請求項４】
前記半径方向内側面は変化する直径を有している、請求項３記載のトルクコンバータ。
【請求項５】
前記半径方向内側面は、前記駆動フランジに接触する複数の突出部と溝とを有していて、前記溝はそれぞれ、２つの前記突出部の間に形成されていて、前記溝は、前記流体流れ間隙を形成する通路を画定する、請求項４記載のトルクコンバータ。
【請求項６】
タービンと、インペラとをさらに有し、前記ステータアッセンブリは前記タービンと前記インペラとの間に位置する、請求項１記載のトルクコンバータ。
【請求項７】
ロックアップクラッチをさらに備え、前記流体は、前記タービンと前記インペラとの間から前記ダンパの周りを通って前記ロックアップクラッチを通過し、前記流体流れ間隙へと到る経路を流れる、請求項６記載のトルクコンバータ。
【請求項８】
前記ダンパはさらに、第２のカバープレートと複数のばねとを備え、前記第１のカバープレートと前記第２のカバープレートとは、これらカバープレート間に前記ばねを保持しており、前記駆動フランジは前記第１のカバープレートと前記第２のカバープレートとの間に位置し、前記ばねを駆動する、請求項１記載のトルクコンバータ。
【請求項９】
自動車用のトルクコンバータを形成する方法であって、
第１のカバープレートと駆動フランジとを有するダンパと、ステータアッセンブリとを形成するステップと、
前記第１のカバープレートと前記駆動フランジとがこれらの間に流体流れ間隙を形成し、前記第１のカバープレートと前記ステータアッセンブリとがシールされた境界面を形成し、流体がこの境界面を通って流れるのを阻止するように、前記トルクコンバータ内で前記第１のカバープレートと駆動フランジとステータアッセンブリとを一緒に連結するステップと、
を含む、自動車用のトルクコンバータを形成する方法。
【請求項１０】
前記ダンパを形成するステップが、前記第１のカバープレートの軸方向延在部分の半径方向内側面に溝を設けるステップを含み、前記溝は前記駆動フランジと共に前記流体流れ間隙を画定する、請求項９記載の方法。
【請求項１１】
前記ダンパを形成するステップが、一定の直径を有する、前記第１のカバープレートの軸方向延在部分の半径方向外側面を設けるステップを含み、前記半径方向外側面は、前記ステータアッセンブリと共に前記シールされた境界面を画定する、請求項９記載の方法。
【請求項１２】
前記ダンパを形成するステップが、
半径方向延在部分と、該半径方向延在部分の端部から軸方向に延在する軸方向延在部分と、を含むように前記第１のカバープレートを形成するステップを含み、前記軸方向延在部分は、変化する直径を有する半径方向内側面と、変化する直径を有する半径方向外側面とを有しており、
前記変化する直径を有する前記半径方向外側面を、前記半径方向外側面が一定の直径を有するように機械加工するステップを含む、
請求項９記載の方法。
【請求項１３】
変化する直径を有する前記半径方向外側面は、複数の軸方向に延在する溝と半径方向突出部とを備え、前記各溝は２つの前記半径方向突出部の間に位置していて、前記機械加工により、前記半径方向外側面から前記溝と突出部とを除去する、請求項１２記載の方法。
【請求項１４】
前記機械加工の前に、軸方向延在フランジは一定の厚さを有していて、前記機械加工の後に軸方向延在フランジは変化する厚さを有している、請求項１３記載の方法。
【請求項１５】
前記ダンパに、第２のカバープレートと複数のばねとを形成するステップをさらに含み、
前記トルクコンバータ内で前記第１のカバープレートと駆動フランジとステータアッセンブリとを一緒に連結するステップは、
前記駆動フランジと、該駆動フランジ内に周方向に間隔を置いて位置する前記複数のばねとを、前記第１のカバープレートと前記第２のカバープレートとの間に配置するステップと、
前記第１のカバープレートと前記第２のカバープレートとを一緒にリベット固定するステップと、
前記シールされた境界面を形成するために、前記第１のカバープレートの軸方向延在フランジに沿って前記ステータアッセンブリの内レースを摺動させるステップと、
を含む、請求項９記載の方法。
【請求項１６】
前記トルクコンバータ内で前記第１のカバープレートと駆動フランジとステータアッセンブリとを一緒に連結するステップの後に、前記トルクコンバータのタービンとインペラとの間から、前記ダンパの周りを通って、トルクコンバータのロックアップクラッチを通過して、前記流体流れ間隙へと到るように延在するように流体流を形成する、請求項９記載の方法。
【請求項１７】
流体流路の前記流体は、前記流体流れ間隙を通過した後、前記シールされた境界面に接触する、請求項１６記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は、２０１３年１０月２９日に出願された米国仮特許出願第６１／８９６７７３号に基づく優先権を主張するものであり、援用により本明細書に組み込まれる。
【０００２】
本開示は、一般にトルクコンバータに関し、特にトルクコンバータのダンパ及びステータアッセンブリに関する。
【背景技術】
【０００３】
米国特許第６２１７４７６号明細書及び米国出願公開第２０１３／０５６３１９号明細書には、ステータ軸に対してシールされたタービンハブが開示されており、米国特許第７９２６６３５号明細書には、ステータ軸及びタービンハブに対してシールされた内レースが開示されている。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
自動車のドライブトレイン用のトルクコンバータが提供される。このトルクコンバータは、第１のカバープレート及び駆動フランジを含むダンパと、ステータアッセンブリとを備えている。第１のカバープレートは、シールされた境界面でステータアッセンブリに対してシールされて回転可能であって、第１のカバープレートと駆動フランジとは、これらの間に流体流れ間隙を形成している。トルクコンバータの運転中に流体流れ間隙を通って流体が流れる。シールされた境界面は、流体がこの境界面を通って流れるのを阻止する。
【０００５】
トルクコンバータを形成する方法も提供される。この方法は、ダンパ用の第１のカバープレートと、ダンパ用の駆動フランジと、ステータアッセンブリとを形成するステップと、第１のカバープレートと駆動フランジとが、これらの間に流体流れ間隙を形成し、第１のカバープレートとステータアッセンブリとがシールされた境界面を形成し流体がこの境界面を通って流れるのを阻止するように、トルクコンバータ内で第１のカバープレートと駆動フランジとステータアッセンブリとを一緒に連結するステップと、を含む。
【０００６】
以下の図面を参照して、本発明を以下で説明する。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の１つの実施の形態によるダンパを備えたトルクコンバータの一例を示す図である。
【図２】図１に示したトルクコンバータを通る冷却流体の流路を示す矢印を概略的に示す図である。
【図３】図１及び図２に示したトルクコンバータのカバープレートと駆動フランジ４８の拡大図である。
【図４ａ】カバープレートの軸方向延在部分のネックを形成する方法を示す図である。
【図４ｂ】カバープレートの軸方向延在部分のネックを形成する方法を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
本開示は、ステータ軸に対してシールされ、かつカバープレートとフランジとの間の流れを可能にするカバープレートを製造する方法を提供する。これにより、交差する流路を備えたコストのかかるハブ設計は回避される。
【０００９】
図１は、本発明の１つの実施の形態によるダンパ１２を含むトルクコンバータ１０の一例を示す図である。トルクコンバータ１０は、自動車エンジンのクランクシャフトと接続させるためのフロントカバー１４と、インペラ２０のシェル１８を形成するリヤカバー１６とを有する。フロントカバー１４およびリヤカバー１６の双方は、実質的にカップ状であり、リヤカバー１６の軸方向延長部２２をフロントカバー１４の軸方向延長部２４の半径方向内側に設けることによって接合されている。トルクコンバータ１０はさらに、インペラ２０の反対側のタービン２６と、インペラ２０とタービン２６との間に位置するステータアッセンブリ２８とを有している。トルクをタービン２６から軸３８へ伝達するためにフロントカバー１４とタービン２６との間にダンパ１２が位置決めされており、軸３８は、駆動構成部材、例えば変速トランスミッションに接続されていてもよい。ダンパ１２は、半径方向内側のばね３０のセットと、半径方向外側のばね３２のセットと、遠心振り子吸収装置３４との形の減衰エレメントとを有する。インペラ２０とタービン２６とが同じ回転速度を有する場合に、ダンパ１２を介してタービン２６とインペラ２０とを一緒に回転可能に接続するために、ダンパ１２とフロントカバー１４との間にはロックアップクラッチ４０が設けられている。ロックアップクラッチ４０の係合により、又はタービン２６のブレードとインペラ２０のブレードとの間の流体通流により、タービン２６がインペラ２０によって駆動されると、タービン２６はダンパ１２にトルクを伝達する。
【００１０】
ロックアップクラッチ４０はクラッチプレート３１を有していて、このクラッチプレート３１は、周方向でアークスプリング３２に係合しているプレート３３に周方向で係合している。フロントカバー１４の軸方向内側に設けられたピストンプレート３５は、クラッチプレート３１の第１の側における一方の摩擦面に係合し、この第１の側とは反対側のクラッチプレート３１の第２の側におけるクラッチプレート３１の他方の摩擦面をクラッチバッキングプレート３７へと押し付けるために、フロントカバー１４に向かって、及びフロントカバー１４から離れるように軸方向に可動である。クラッチバッキングプレート３７は、フロントカバー１４に堅固に固定されたコネクタ３９によってフロントカバー１４に固定されていてよい。ピストンプレート３５は、フロントカバー１４とピストンプレート３５との間に軸方向に延在する板ばねによってフロントカバー１４に弾性的に接続されている。これにより、ピストンプレート３５は半径方向でフロントカバー１４に対して固定されているが、軸方向ではクラッチプレート３１に係合するために可動である。
【００１１】
ダンパ１２は、トルクコンバータ１０の運転中にばね３０を保持し周方向で駆動する第１のカバープレート４２と第２のカバープレート４４とを含む。第１のカバープレート４２と第２のカバープレート４４は、ばね３０を保持するために一緒にリベット結合されている。第１のカバープレート４２はタービン２６にもリベット４６によって結合されていて、タービン２６によって周方向で駆動される。ダンパ１２は、タービン２６からカバープレート４２へと伝達されたトルクを、ばね３０を介して受容するためにカバープレート４２，４４の間に挟まれた駆動フランジ４８も有している。駆動フランジ４８は軸３８にトルクを伝達する。カバープレート４２は、軸３８からばね３０を通過して半径方向外側へと延在している半径方向延在部分４３と、この半径方向延在部分４３の半径方向内側端部から軸方向に延在する軸方向延在部分４５とを有している。駆動フランジ４８も同様に、軸３８からばね３０を通過して半径方向外側へと延在している半径方向延在部分４７と、この半径方向延在部分４７の半径方向内側端部から軸方向に延在する軸方向延在部分４９とを有している。軸方向延在部分４９は軸３８のスプラインを形成するようにスプラインが設けられている。
【００１２】
ステータアッセンブリ２８は、ステータシェル５０と、ステータシェル５０を支持するワンウェイクラッチ５２と、非回転ステータ軸５４とを有している。ステータ軸５４の半径方向外側面は、ステータ軸５４に対して回転可能なインペラハブ５５にシール接触している。ワンウェイクラッチ５２は、ステータ軸５４にスプライン結合された内レース５６と、ローラエレメント５８と、外レース６０とを有している。ステータ軸５４、ローラエレメント５８、外レース６０は、軸方向で支持プレート６２とステータハブ６４との間の場所に保持されている。内レース５６の半径方向内面は、フランジ４２の軸方向突出部６６の半径方向外側面にシール接触している。
【００１３】
図２には、トルクコンバータ１０を通る冷却流体の流路を表す矢印が概略的に示されている。冷却流体の流れは、ステータ軸５４とインペラハブ５５との間の領域７０から始まり、インペラ２０に面した内レース５６の面と、ステータホイール５０とインペラ２０との間の領域７２とに沿って流れる。冷却流体は次いで、インペラ２０とタービン２６との間の領域７４を通って、タービン２６の半径方向外側の領域７６へと到る。冷却流体は次いで、ダンパ１２の半径方向外側を流れて領域７８へと到り、特に遠心振り子吸収装置３４の周りを、次いでアークスプリング３２の周りを流れる。アークスプリング３２の周りを流れた後、流体はロックアップクラッチ４０の半径方向外側の領域８０へと入り、ロックアップクラッチ４０を通過して、アークスプリング３２とフロントカバー１４との間の領域８２へと到る。流体がロックアップクラッチ４０を通過して流れることができるように、コネクタ３９は、バッキングプレート３７の部分と共に穴又はスロット又は隙間を有していて、クラッチプレート３１上の摩擦リングは流れ溝を有している。次いで流体は、カバープレート４２の半径方向延在部分４３と駆動フランジ４８の半径方向延在部分４７との間に形成された第１の流体流れ間隙９０（図３）を通って、半径方向内側に向かって流れ、次いで、カバープレート４２の軸方向延在部分４５と駆動フランジ４８の軸方向延在部分４９との間に形成された第２の流体流れ間隙９２（図３）を通って、ステータ軸５４に向かって軸方向に流れ、領域８４へと到る。
【００１４】
図３には、図１及び図２に示したカバープレート４２と駆動フランジ４８の拡大図が示されている。上述したように、半径方向に延在する間隙９０は、カバープレート４２の半径方向延在部分４３と駆動フランジ４８の半径方向延在部分４７との間に形成されていて、軸方向に延在する間隙９２は、カバープレート４２の軸方向延在部分４５と駆動フランジ４８の軸方向延在部分４９との間に形成されている。半径方向延在部分４３が、間隙９０を形成するために半径方向延在部分４７から十分な距離をとるために、半径方向延在部分４３には、軸方向に延在する複数の突出部９４が設けられている。これらの突出部９４は、周方向で互いに間隔を置いて壁９６から軸方向に延びていて、これにより流体は、半径方向延在部分４７に沿ってこれら突出部９４の間を半径方向に流れることができる。軸方向延在部分４５が、間隙９２を形成するために軸方向延在部分４９から十分な距離をとるために、軸方向延在部分４５には、複数の半径方向突出部９８が設けられている。これらの突出部９８は、周方向で互いに間隔を置いて軸方向に延びている溝９９から半径方向に延在していて、これにより流体は、軸方向延在部分４９に沿ってこれら突出部９８の間を軸方向に流れることができる。ステータアッセンブリ２８とカバープレート４２との間の領域１００から領域８４へと流体が流れるのを阻止するために、カバープレート４２は、ステータアッセンブリ２８にぴったりと接触して、シールされた境界面１０２を形成する。従って、流体流路は、流体流間隙９２を通過した後、シールされた境界面１０２に接触する。特に、軸方向延在部分４５の端部におけるネック１０５の半径方向外側面１０４は、内レース５６の半径方向内側面１０６に接触してシールされた境界面１０２を形成する。第１のカバープレート４２は、シールされた境界面１０２でシールされて、ステータアッセンブリ２８に対して相対的に回転可能である。シールされた境界面１０２は有利には差圧を発生させることを可能にするので、冷却流は、より抵抗の低い流路を通って内レース５６により漏れるというよりも、クラッチ４０を通過する。
【００１５】
図４ａと図４ｂには、カバープレート４２の軸方向延在部分４５のネック１０５を形成する方法が示されている。図４ａには、一様の厚さを有する軸方向延在部分４５が示されている。軸方向延在部分４５は、その半径方向内側面１０８上の溝９９に対して突出する半径方向の突出部９８と、その半径方向外側面１１２上に同様に形成された半径方向に延びる突出部１１０とを有するように形成されている。従って、図４ａには、変化する直径を有する半径方向内側面１０８と、変化する直径を有する半径方向外側面１１２とを有する軸方向延在部分４５が示されている。図４ｂには、ネック１０５を形成するために軸方向延在部分４５の端部が変更された後の軸方向延在部分４５が示されている。外面１１２における半径方向に延びる突出部１１０は、内レース５６の半径方向内側面１０６とシールされた境界面１０２を形成するために円筒状の外面１０４形成するように機械加工されているか、又はコイニングされている。従って、図４ｂには、変化する直径を有する半径方向内側面１０８と、機械加工により半径方向外側面から溝９９と突出部９８とが除去されたので一定の直径を有する半径方向外側面１０４とを有する軸方向延在部分４５が示されている。図４ｂに概略的に示したように、突出部１０８は、流れ間隙９２を形成する複数の軸方向延在通路１１４を形成するために駆動フランジ４８の軸方向延在部分４９の外面１０１に接触してよい。
【００１６】
上記明細書において、発明は、特定の典型的な実施の形態およびその実施例に関して上述されている。しかしながら、以下の請求項に示す発明のより広い思想および範囲から逸脱することなく、それらの実施の形態に対して様々な修正および変更を成し得ることは明らかである。したがって、明細書および図面は、制限的な意味ではなく例示的な意味で見なされるべきである。
【図１】
0006545163.tif 000002
【図２】
0006545163.tif 000003
【図３】
0006545163.tif 000004
【図４ａ】
0006545163.tif 000005
【図４ｂ】
0006545163.tif 000006