(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
トルクコンバータにおいて、
係合しているときにトルクをトルクコンバータのための第１のカバーからインペラのためのシェルに伝達するように配置されたインペラクラッチと、
係合しているときにトルクをトルクコンバータのための第２のカバーから出力ハブに伝達するように配置されたロックアップクラッチと、
第１のチャネルに接続された、インペラクラッチのための放圧室と、
第２のチャネルに接続された、インペラクラッチのための加圧室と、
第３のチャネルに接続された、ロックアップクラッチのための加圧室と、
第４のチャネルに接続されたトーラスとが設けられており、第２、第３及び第４のチャネルがトルクコンバータのための長手方向軸線を含む空間へ開放しており、該空間が、トランスミッションのための入力軸を受容するように配置されており、第１のチャネルがトランスミッションのためのポンプハウジングにおけるラインに接続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】
トルクコンバータがトランスミッションのためのポンプに回転方向で結合されるように配置されており、ポンプハウジングにおけるラインがトランスミッションのための油溜めに通じている、請求項１記載のトルクコンバータ。
【請求項３】
第２及び第４のチャネルがトーラスを通る流体回路の一部を形成しており、該回路がインペラクラッチをバイパスしている、請求項１記載のトルクコンバータ。
【請求項４】
インペラクラッチが係合しているとき流体が放圧室から第１のチャネルを通って流出する、請求項１記載のトルクコンバータ。
【請求項５】
インペラシェルをカバーから離れる方向に付勢する弾性変形可能なエレメントが設けられている、請求項１記載のトルクコンバータ。
【請求項６】
インペラクラッチが、弾性変形可能なエレメントの付勢と、トーラスを流過する冷却油の流量の減少とに応答して切断されるように配置されている、請求項５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のための加圧室が第３のチャネル以外はシールされている、請求項１記載のトルクコンバータ。
【請求項８】
インペラクラッチのための加圧室と流体連通したロックアップクラッチのための放圧室が設けられている、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】
本発明は、回転駆動ユニット（自動車のエンジン等）と回転被駆動ユニット（自動車における変速トランスミッション等）との間で力を伝達するための装置における改良に関する。特に、本発明は、４つの通路と、トーラスを通る増大した冷却流と、インペラクラッチの両側の増大した差圧とを有する多機能トルクコンバータに関する。
【背景技術】
【０００２】
トルクをトルクコンバータのためのカバーからタービンハブ又はその他の出力エレメントに伝達するために使用される、インペラクラッチ及びロックアップクラッチを備えたトルクコンバータ（多機能トルクコンバータ）のために、３通路構成が知られている。トルクコンバータモードにおける作動中、冷却油はオイルクーラからトルクコンバータのトーラスを通って循環させられる。通常、冷却流は、インペラクラッチのための放圧室をも通過する。あいにく、オイルクーラからの背圧は放圧室における圧力を増大させ、インペラクラッチの両側の差圧を減少させ、クラッチの動作に悪影響を与える。その結果、望ましくないことに冷却流が減じられなければならない及び／又は望ましくないことに加圧室における圧力が背圧をオフセットするために増大されなければならない。幾つかの構成における、冷却流は、トルクコンバータモードにおいて、閉鎖されたインペラクラッチを通過する。あいにく、望ましくないことにクラッチを通過することは冷却流を制限し、背圧問題を悪化させる。
【０００３】
したがって、望ましくない背圧を低減しかつトルクコンバータのためのトーラスを通る冷却流を増大させるように構成された多機能トルクコンバータが長い間必要とされている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の一般的な目的は、インペラクラッチの両側における改良された差圧を備えた多機能トルクコンバータを提供することである。
【０００５】
本発明の別の目的は、トーラスを通る改良された冷却流を備えた多機能トルクコンバータを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、広くは、係合されている時にトルクをトルクコンバータのための第１のカバーからインペラのためのシェルに伝達するように配置されたインペラクラッチと、係合されているときにトルクをトルクコンバータのための第２のカバーから出力ハブに伝達するように配置されたロックアップクラッチと、第１のチャネルに接続された、インペラクラッチのための放圧室と、第２のチャネルに接続された、インペラクラッチのための加圧室と、第３のチャネルに接続された、ロックアップクラッチのための加圧室と、第４のチャネルに接続されたトーラスとを備えるトルクコンバータを含む。第２、第３及び第４のチャネルは、トルクコンバータのための長手方向軸線を有する空間へ開放しており、空間は、トランスミッションのための入力軸を受容するように配置されている。第１のチャネルは、トランスミッションのためのポンプハウジングにおけるラインに接続されるように配置されている。好適な実施形態において、トルクコンバータは、トランスミッションのためのポンプに回転方向で結合されるように配置されており、ポンプハウジングにおけるラインはトランスミッションのための油溜めに通じている。
【０００７】
第２及び第４のチャネルはトーラスを通る流体回路の一部を形成しており、回路はインペラクラッチをバイパスしている。好適な実施形態において、インペラクラッチが係合しているときに流体は放圧室から第１のチャネルを通って流出する。好適な実施形態において、トルクコンバータは、インペラシェルをカバーから離反させる弾性変形可能なエレメントを有する。インペラクラッチは、弾性変形可能なエレメントと、トーラスを流過する冷却油のための流量の減少とに応答して切断されるように配置されている。
【０００８】
好適な実施形態において、ロックアップクラッチのための加圧室は、第３のチャネル以外はシールされており、トルクコンバータは、インペラクラッチのための加圧室と流体連通した、ロックアップクラッチのための放圧室を有している。
【０００９】
本発明は、広くは、トルクコンバータにおいてインペラクラッチを作動させる方法をも含む。
【００１０】
本発明のこれらの目的及び利点並びにその他の目的及び利点は、発明の好適な実施形態の以下の説明及び添付の図面及び請求の範囲から容易に分かるであろう。
【００１１】
本発明の性質及び態様は、ここで、添付の図面に関連した発明の以下の詳細な説明により詳しく説明される。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明のトルクコンバータの部分的な断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
最初に、異なる図面における同じ参照符号は発明の同一の又は機能的に類似の構造エレメントを表していることが認識されるべきである。本発明は、現時点で好適な態様であると考えられるものに関して説明されているが、請求の範囲に記載された発明は、開示された態様に限定されないことが理解されるべきである。
【００１４】
さらに、本発明は、説明された特定の方法、材料及び変化態様に限定されず、もちろん変化することがあることが理解されるべきである。ここで使用される用語は特定の態様のみを説明するためのものであり、添付の請求の範囲によってのみ限定される本発明の範囲を限定しようとするものではない。
【００１５】
そうでないことが定義されない限り、ここで使用されている全ての技術的及び科学的用語は、本発明が属する技術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。ここで説明されたものと同様の又は均等のあらゆる方法、装置又は材料が発明の実施又は試験において使用されることができるが、好適な方法、装置及び材料がここで説明される。
【００１６】
図１は、本発明のトルクコンバータの部分的な断面図である。トルクコンバータ１００は、係合されているときにトルクをトランスミッション側カバー１０４から、インペラ１０８のためのシェル１０６に伝達するように配置されたインペラクラッチ１０２を有している。クラッチ１０２は、放圧室１１０及び加圧室１１２内の流体圧力と、その他の力発生エレメント（以下で説明される）とによって制御される。例えば、インペラクラッチは、加圧室内の圧力が、放圧室内の対抗する圧力又は力よりも大きな所定のレベルに達すると係合するように配置されている。放圧室はチャネル１１４と流体連通している、すなわち接続されており、放圧室内の流体（矢印１１６によって示されている）は放圧室からチャネル１１４を通って流出可能である。特に、流体は、インペラクラッチが係合しているときにチャネル１１４を通って放圧室から流出する。
【００１７】
トルクコンバータは、トランスミッション（図示せず）のためのポンプハウジング１１８に接続されるように配置されている。トランスミッションのためのポンプのための部分１１９は、例えばポンプハブとこの部分との間の結合部１２２によってポンプハブ１２０に回転方向で結合されている。回転方向で結合、又は固定されているとは、部分とハブとが、２つのコンポーネントが一緒に回転するように、すなわち２つのコンポーネントが回転に関して固定されているように結合されていることを意味する。２つのコンポーネントを回転方向で結合することは、必ずしも他の方向での相対移動を制限しない。例えば、回転方向で結合された２つのコンポーネントは、スプライン結合を介して互いに対して軸方向に移動することができる。しかしながら、回転方向の結合は、他の方向での移動が必ず存在することを意味しないことが理解されるべきである。例えば、回転方向で結合された２つのコンポーネントは、互いに軸方向で固定されていることができる。回転方向の結合の前の説明は、以下の説明に当てはまる。
【００１８】
チャネル１１４は、ポンプハウジング１１８におけるチャネル１２４と流体連通するように、若しくは接続されるように配置されている。チャネル１２４は、トランスミッションのための油溜め（図示せず）に接続されている。概して、チャネル１２４は、矢印１２６によって示されているように流体流れを可能にし、離反するシール１２８を回避するために油溜めに向かってほとんど又は全く背圧を有さない。すなわち、チャンバ１１０における流体は、公称抵抗を備えてチャンバからチャネル１１４及び１２４を通って油溜めへ押し出される。
【００１９】
クラッチ１０２は、軸方向１３０でのコア１３２（インペラ１０８、トーラス１３４、及びタービン１３６を含む）の移動によって係合し、カバーとのシェル１０６の接触を生じる。この移動の結果、チャンバ１１０の容積が減じられる。しかしながら、チャンバにおける対抗する流体圧力は、チャネル１１４及び１２４を通るチャンバ１１０からの流体の流れによって実質的に排除され、上述の問題のうちの１つに対応する。特に、チャンバ内の圧力の減少は、クラッチ１０２の両側のより高い差圧を維持するのを助け、インペラクラッチのための加圧室１３７内の流体圧力の効率を向上させる。
【００２０】
矢印１３８によって示された、トーラス１３４を通る冷却流は、トーラスの作動及びクラッチ１０２の滑りによって生ぜしめられた熱を除去するために必要とされている。すなわち、冷却油は、通路１４０を通ってトルクコンバータに流入し、通路１４１を通って流出する。トルクコンバータ１００において反対方向の流れも可能であることが理解されるべきである。有利には、流れはクラッチ１０２をバイパスしている。すなわち、流れは、クラッチを通過しなければならないことによって制限されることはない。例えば摩擦材料１４３の多孔性による、係合したインペラクラッチを通過する冷却流体は、チャネル１１４及び１２４を通って排出される。チャネル１４０及び１４１は、トルクコンバータの中央に形成された空間へ開放している。空間１４２は、長手方向軸線１４５を有しており、トランスミッションのための入力軸１５６を受容するように配置されている。
【００２１】
チャネル１１４及び１２４はチャンバ１１０から排出するためだけに使用されることができるので、トルクコンバータは、例えばトルクコンバータをアイドル切断モードにおいて作動させるためにインペラクラッチを切断するために弾性変形可能なエレメント１４６を有している。エレメント１４６はインペラシェルをカバー１０４から離れる方向１４８へ付勢する。コアに方向１３０に加わる力が所定の力より小さい場合、例えばトーラスを通る冷却流が減じられた場合（加圧室内の流体圧力を減じる）、エレメント１４６はインペラクラッチを切断する。エレメント１４６は、技術分野において知られたあらゆるこのようなエレメント、例えばばねであることができる。
【００２２】
トルクコンバータ１００は、係合された場合にトルクをカバー１５２からタービンハブ１５４へ伝達するように配置されたロックアップクラッチ１５０をも有している。クラッチ１５０はハブ１５４に回転方向で結合されており、ハブ１５４は、トランスミッションのための入力軸１５６に回転方向で結合されている。チャネル１５８は、ロックアップクラッチのための加圧室１６０に流体を供給しかつこの加圧室から流体を排出するために使用される。チャネル１５８は空間１４２にも開放している。すなわち、トルクコンバータ１００は４通路式（チャネル１１４，１４０，１４１，１５８）装置である。好適な実施形態において、ロックアップクラッチのための放圧室１６２は、インペラクラッチのための加圧室と流体連通している。技術分野において知られているように、ロックアップクラッチは、チャンバ１６０と１６２との差圧に応答して作動する。別の好適な実施形態において、トルクコンバータはダンパ１６４を有しており、カバー１５２は突起１６６によってエンジン（図示せず）に結合されている。さらに別の好適な実施形態は、チャンバ１６０は、例えばシール１６８及び１７０によって、チャネル１５８以外はシールされている。
【００２３】
トルクコンバータ１００は、図示されたエレメント及び構成に限定されず、エレメント及び構成のその他の組み合わせが、請求の範囲に記載された発明の精神及び範囲に含まれることが理解されるべきである。
【００２４】
本発明は、トルクコンバータにおけるインペラクラッチを作動させる方法をも有する。この方法は、明瞭にするためにステップの連続として示されているが、明らかに述べられない限り、順序が連続から推測されるべきではない。第１のステップにおいて、流体は、オイルクーラから、トルクコンバータにおける第１及び第２のチャネルの間を流れ、トルクコンバータのためのトーラスを通り、第１及び第２のチャネルは、インペラクラッチのための加圧室と、トーラスとに開放している。第２のステップにおいて、流れる流体はインペラクラッチをバイパスする。第３のステップにおいて、流体は、インペラクラッチのための放圧室から、トランスミッションのためのポンプハウジングにおけるラインを通って排出される。第４のステップにおいて、インペラクラッチが係合させられる。第５のステップにおいて、トルクが、トルクコンバータのためのカバーからインペラクラッチを介してインペラのためのシェルに伝達される。好適な実施形態において、ポンプハウジングにおけるラインは、トランスミッションのための油溜めに通じている。
【００２５】
好適な実施形態において、第６のステップにおいて、弾性変形可能なエレメントを用いて力がインペラクラッチに加えられる。第７のステップにおいて、トーラスを通る流体の流れが減じられる。第８のステップにおいて、インペラクラッチが切断される。
【００２６】
すなわち、本発明の目的は効率的に達成されるが、発明に対する変更は当業者に容易に明らかであるべきであり、これらの変更は、請求の範囲に記載された発明の精神及び範囲に含まれる。前記説明は本発明の例であり、制限的に考えられるべきではない。したがって、本発明の精神及び範囲から逸脱することなく本発明のその他の実施形態が可能である。
【符号の説明】
【００２７】
１００  トルクコンバータ、  １０２  インペラクラッチ、  １０４  トランスミッション側カバー、  １０６  シェル、  １０８  インペラ、  １１０  放圧室、  １１２  加圧室、  １１４  チャネル、  １１６  矢印、  １１８  ポンプハウジング、  １１９  部分、  １２０  ポンプハブ、  １２２  結合部、  １２４  チャネル、  １２６  矢印、  １２８  シール、  １３０  軸方向、  １３２  コア、  １３４  トーラス、  １３６  タービン、  １３７  加圧室、  １３８  矢印、  １４０，１４１  チャネル、  １４２  空間、  １４３  摩擦材料、  １４５  長手方向軸線、  １４６  弾性変形可能なエレメント、  １５０  ロックアップクラッチ、  １５２  カバー、  １５４  タービンハブ、  １５６  入力軸、  １５８  チャネル、  １６０  加圧室、  １６２  放圧室、  １６４  ダンパ、  １６６  突起、  １６８，１７０  シール
【図１】
0005337993.tif 000002