JPH10505657A - 自動車のトランスミッションのための流体結合装置 - Google Patents
自動車のトランスミッションのための流体結合装置Info
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Abstract
(57)【要約】
本発明は、板金により一体的に製造された、挟持されたハブ(36)を介して、シャフト(34)にタービンホイール(28)が回転結合され、ハブが、雌歯の設けられたスリーブ部分(75)と、外側にスプラインを切った円筒形スカート部分(66)を備え、ハブ(36)と流体結合装置(10)のロックアップクラッチ(16)の出力部材(60)とを、共に回転結合するようになっている流体結合装置を提供するものである。
Description
【発明の詳細な説明】
自動車のトランスミッションのための流体結合装置
本発明は、自動車に適するトランスミッションのための流体結合装置に関する
。
本発明は、米国特許第4,875,562号および国際特許公開第WO94/07058号公報に
記載され、示されているのと同じタイプの装置に関する。
これらの公知の構造には、流体結合装置は、タービンホイールと共に被動部品
を回転させるようになっているタービンホイールハブに、タービンホイールが結
合され、駆動部品と共に回転するよう駆動部品に結合されたインパルスホイール
と共に出力シャフトを回転できるよう、タービンホイールを結合したタイプのも
のと、駆動部品と被動部品の間で作用するようになっており、2つの同軸状部品
を含むロックアップクラッチを含むタイプのものとがある。
これら2つの同軸状部品は、円周方向に作用するスプリングの作用に抗して、
互いに移動できるようになっている。これらの部品は、ピストンを含む入力部品
、およびタービンホイールのハブと共に回転する際に、ラジアルプレート部品を
ハブに結合するよう、ラジアルプレート部品として径方向内側に延びる出力部品
とからなっている。
駆動部品と被動部品との間には、流体結合装置のための、通常ロックアップク
ラッチと称されるロッキングクラッチが作用的に介在されている。このクラッチ
は、トーションダンパーと、被動部品に対して軸方向に移動できるようになって
いるピストンと、このピストンに連動し、ピストンとカウンターピストンとの間
にグリップされるようになっている少なくとも1つの摩擦ライナーとを含んでい
る。
米国特許第4,875,562号明細書に記載のものでは、ピストンは、トーションダ
ンパーの入力部品を形成するようになっており、かつピストンは、流体結合装置
のハウジングの横方向壁と接触するようになっている摩擦ライナーを支持し、こ
の横方向壁が、カウンターピストンを構成している。
ハウジングは、シールされたケーシングであり、このケーシングには、オイル
が充填され、回転時に駆動シャフトと結合されるようになっている。
この流体結合装置のタービンホイールには、ダンパーの出力部品が固定され、
タービンホイールはハブに固定され、ハブは、被動シャフトに固定され、被動シ
ャフトとハブとが共に回転できるようになっている。
このように、ケーシングは駆動部品を構成し、一方、タービンのハブは被動部
品を構成し、ケーシングとタービンホイールとの間でロックアップクラッチが作
用し、これらの間をブリッジする手段が形成されている。
米国特許第4,875,562号明細書に記載のものでは、トーションダンパーは、ガ
イドリングと共にスプリング(または弾性部材)の外側を係止するピストンとガ
イドリングとを含んでいる。ガイドリングは、分割体とすることができる。ガイ
ドリングは、ピストンによって支持され、係止ラグにより内側にスプリングが係
止されている。
このように、入力部品は、ピストンとガイドリングから成り、一方、出力部品
は、タービンホイールに固定された環状ダンパープレートを含んでいる。
出力ダンパープレートは、2つの連続するスプリングの円周方向の端部の間に
突入する係合ラグを有し、これらのスプリングに対して作用するようになってい
る。
これら各ラグは、ピストンおよびガイドリングとそれぞれ連動する2つの係合
ラグの間に径方向に突入する。
国際特許公開第WO94/07058号公報では、ガイドリングおよびダンパープレート
は、外側および内側に、それぞれスプリングを係止するための係止部分を有する
。
また、ダンパープレートおよびガイドリングは、スプリングの円周方向の端部
に作用するための係合ラグを有する。
この係止手段があるため、スナップ嵌合ラグの後方にダンパープレートをスナ
ップ嵌合してスプリングを取り付けた後に、失うおそれのない一体的サブアセン
ブリを形成することが可能である。このサブアセンブリは、ピストンとトーショ
ンダンパーから成り、取り扱いおよび運搬が可能であり、かつタービンハブ上の
所定位置に取り付けることができる。
上記2つの明細書で提案されている構造では、タービンホイールまたは出力部
品のラジアル接続プレート部品を締結するか、または回転時に結合するのに用い
られる方法、およびタービンハブの構造が特に複雑となり、実施する上で高くつ
く。
米国特許第4,875,562号明細書に記載のものでは、タービンホイールのハブは
、大重量の機械加工された部品であり、内側軸方向スプラインが機械加工されて
いるスリーブ状をした径方向内側部分を含んでいる。ハブは、径方向外側に伸び
るラジアルプレート部分を含み、径方向内側に向かうこの部分の近くには、1組
のリベットによりタービンホイールが固定されている。一方、その径方向内側部
分は、トーションダンパーに向かって延びる軸方向ラグを含んでいる。ロックア
ップクラッチの出力部品は、タービンホイールのハブの径方向内側部分の機械加
工された円筒形表面にガイドされる。
国際特許公開第WO94/07058号公報に記載のものでは、出力部品は、回転時に結
合するためのラジアルプレート部品を含み、このラジアルプレート部品は、内側
にスプラインが設けられたスリーブに向かって径方向内側に延び、スリーブの一
端には、このラジアルプレート部品がシーム加工により取り付けられ、一方、径
方向内側に向かう接続プレート部分の領域において、接続プレート部分の中間部
分に、タービンホイールがリベット締めにより固定されている。別の構造では、
スプライン付きスリーブはラジアル接続プレート部分を含んでいる。このラジア
ル接続プレート部分は、一体的に製造され、機械加工され、共に回転できるよう
、出力部品およびタービンホイールを接続するラジアルプレート部品が、そのラ
ジアル外周部にリベット締めにより固定されている。
タービンハブおよびタービンホイールとロックアップクラッチダンパーの出力
部品を締結するか、または共に回転できるように結合するための手段として、上
に説明したすべての構造には、多数の機械加工作業が必要であり、自動化の困難
な複雑な組立作業を必要とするので、極めて高価となる。また、タービンホイー
ルは大重量となる。
これらの欠点を克服するため、本発明は、
タービンホイールのハブが一体的に製造されており、このハブが、
ロックアップクラッチの出力部品のラジアルプレート部品の歯付き中心孔内に
軸方向に摺動できるよう取り付けられた、外歯が形成された円筒形スカート部品
と、
内側スプラインを有し、出力シャフトのスプライン付き部分に取り付けられた
スリーブ部分と、スプライン付きスカート部分をスプライン付きスリーブ部分に
接合する環状ラジアル接続プレート部品とを含むことを特徴とする、上記タイプ
の流体結合装置を提供するものである。
本発明の別の特徴によれば、
歯付きスカート部分が、スプライン付きスリーブ部分とほぼ直線状に軸方向に
延び、
接続プレート部品が、歯付きスリーブ部分の軸方向端部をスプライン付きスカ
ート部分の軸方向端部に接合し、接続プレート部分が、ほぼラジアル平面内にあ
り、
タービンホイールのハブが板金部品であり、
ピストンが、タービンホイールのハブに対してピストンをセンタリングするた
めのフランジを含み、
ピストンのセンタリングフランジとタービンホイールのハブとの間に、センタ
リング部品が挟持され、
センタリング部品が、スプライン付きスリーブ状部分に取り付けられた円筒形
内側壁部分と、センタリングフランジが取り付けられた円筒形外側壁部分と、円
筒形内側壁部分と外側壁部分とを共に接続するラジアル壁部分とを含み、
円筒形外側壁部分が、第1軸方向も端部にて、ラジアル接続壁部分に接合され
、その第2軸方向の端部が、タービンホイールのハブに固定され、
センタリング部品の円筒形外側壁部分の第2軸方向の端部が、環状締結フラン
ジにより軸方向外側に延び、環状締結フランジが、タービンホイールのハブの接
続プレート部品の締結フランジと対向するラジアル表面に隣接し、このラジアル
表面に固定され、
センタリング部品が板金部品であり、
タービンホイールが、タービンホイールのハブの接続プレート部品に固定され
、
タービンホイールが、接続プレート部品のラジアル表面に固定されており、こ
のラジアル表面が、環状締結フランジの隣接するラジアル表面とは反対側にあり
、
タービンホイールのハブの円筒形スカート部分にスプラインが設けられ、
前記スプライン付き円筒形スカート部分が、ロール成形加工によって得られて
いる。
添付図面を参照し、次の詳細な説明を理解すれば、本発明の上記以外の特徴お
よび利点が明らかとなろう。
図1は、本発明の特徴を備える流体結合装置の断面図である。
図2は、図1の流体結合装置におけるタービンホイールのハブの斜視図である
。
図3は、タービンホイールのハブ上でピストンをセンタリングするためのセン
タリング部品の斜視図である。
図1は、流体結合装置10を示す。この流体結合装置10は、オイルケーシン
グを構成するシールされた共通ハウジング12内に配置されたトルクコンバータ
14およびロックアップクラッチ16を含んでいる。
ケーシング12は駆動部品であり、自動車の内燃機関のクランクシャフトに回
転時に結合するようになっている。この内燃機関のトランスミッションは、流体
結合装置を含んでいる。
ケーシング12は環状であり、環状壁20を有する第1シェル部材18を含ん
でいる。環状壁20は、第1シェル部材18側を向く第2シェル部材22と共に
、ほぼ横方向に配置されており、シェル部材22は、翼26を有するインパルス
ホイール24を構成している。インパルスホイール24の翼26は、シェル部材
22の内側面に固定されており、シェル部材18、22は、本例ではそれらの外
周部を溶接することによりシールされた状態で互いに接合されている。一方、環
状横方向壁20は、中心部にセンタリング部品を支持し、その周辺に、クランク
シャフト(図示せず)と共に回転できるよう、このクランクシャフトに結合する
ためのねじ切りされた部分を支持している。
トルクコンバータの他の部分は、オイルを循環するよう、インパルスホイール
24の翼26側を向く翼30を有するタービンホイール28と、反作用ホイール
32とを含んでいる。
タービンホイール28は、挟持された中心のタービンホイールハブ36を介し
て被動シャフト34を回転させるよう、この被動シャフト34に結合されている
。一方、反作用ホイール32は、自由ホイール38が挟持された状態で、スリー
ブ
68に結合されている。スリーブ68は、固定シャフト40と共に回転できるよ
う、反作用スリーブとも称される固定シャフト40に対して、スプラインカップ
リングにより固定されている。
固定シャフト40は、内部に内側被動シャフト34が貫通できるよう、管状構
造となっている。被動シャフト34は、内部にオイルが通過できるよう、それ自
体管状となっている。被動シャフト34は、後述するように、タービンホイール
ハブ36と共に回転できるよう、ハブ36に固定されている。
本例では金属製のハブ36は、被動部品を構成し、ロックアップクラッチ16
の出力部品と連動するロックアップクラッチ16の一部となっている。第2シェ
ル部材2は、スリーブ部分42を含み、このスリーブ部分は、固定されたベアリ
ング(図示せず)に挿入されている。環状横方向壁20とケーシング12のター
ビンホイール28との間には、軸方向にロックアップクラッチ16が配置されて
いる。
クラッチ16は、トーションダンパー44と、被動部品36に対して移動でき
るように取り付けられたピストン46と、ピストン46に連動する少なくとも1
つの摩擦ライナー48を含み、摩擦ライナー48は、ピストン46と、カウンタ
ーピストンとの間に軸方向にグリップされるようになっている。カウンターピス
トンは、駆動部品を構成する第1シェル部材18の横方向環状壁20の、ピスト
ン46に対向する環状部分50から成っている。ライナー48は、ピストン46
に固定されているが、別の変形例では、壁20に固定されている。
トーションダンパーは、入力部品46、52と、出力部品54と、これら2つ
の部品を共に結合するよう、入力部品46、52と出力部品54との間に円周方
向に挟持されたスプリング50(略図で示されている)とを備えている。このダ
ンパーは、シールされたハウジング12およびピストン46の外周部に配置され
ている。
より詳細には、トーションダンパー44は、2つの同軸状部品46および52
−54を含み、これら同軸状部品が、円周方向に作用するスプリング55の作用
に抗して互いに移動できるように取り付けられている。これらの同軸状部品は、
ガイドリング52が設けられたラジアルプレート部材46を含む入力部品と、ダ
ンパープレート56を含む出力部品54とから成り、ダンパープレート56は、
本例では後述するラジアルプレート部品60と一体的となっている。
ピストン46は、外周部に軸方向を向く環状スカート部分を有し、ガイドリン
グ52は、本例では外側の所定位置にスプリング55を係止し、これと当接する
ための当接部分を含んでいる。一方、ダンパープレート56は、スプリング55
と当接し、これを内側の所定位置に係止するための当接係止部分を有する。
ガイドリング52は、ダンパープレート56の少なくとも大きい方の部分を囲
み、リベット締めにより、ピストン46に固定されている。
ダンパープレート56の当接部分は、スタンプ加工により打ち抜いた波形当接
部品から構成されている。ガイドリング52では、この当接部分は2組のラグか
ら成っている。より詳細については、国際特許公開第WO94/07058号公報を参照さ
れたい。
出力部品54は、ラジアルプレート部品60内の内側にて径方向に終端してい
る。ラジアルプレート部品60は、タービンホイール28のハブ36に対して軸
方向にスライドし、かつハブにそれと共に回転できるように結合されている。
この目的のため、ほぼ横方向に配置されたラジアルプレート部品60は、本例
ではスプラインが設けられた歯付き中心孔62を有する。
ピストン46は、タービンホイール28側に突出する円筒形のセンタリングフ
ランジ64として、径方向内側で終端している。
以下、本発明の特徴に従って製造されたハブ36について詳細に説明する。
このハブ36は、例えばロール成形により板金から製造された一体的部品であ
る。
このハブ36は、外側円筒形スカート部分66を含み、このスカート部分は、
壁22に向かって軸方向に延びるとともに、孔62内のスプラインと相補的なス
プライン68を含む円筒形の周辺表面を有する。したがって、このスカート部品
66は、歯付き状となっている。
ハブ36は、スプライン付き中心スリーブ部分70をも有し、この部分70は
、壁20のセンタリング部品に向かって軸方向に延び、スプライン72を含む円
筒形の内側表面を有する。スプライン72は、スリーブ部分70のシャフト34
の
相補的なスプライン付き端部部分74に嵌合できるようになっている。
スリーブ部分の自由端は、シールリング170を受け入れ、シャフト34に対
してシールしている。
タービンホイール28に最も近いスプライン付きスリーブ状部分70の軸方向
端部76は、環状ラジアル接続プレート部品80を介して、タービンホイール2
8に最も近いスカート部分66の軸方向端部78に接合されている。
接続プレート部品80は、ほぼラジアル平面内にあり、図1から判るように、
円筒形スカート部分66は、スプライン付きスリーブ状部分70のまわりで、こ
の部分70の一部と直線状となるよう軸方向に延び、かつスリーブが設けられた
スリーブ状部分70の軸方向長さよりも短い軸方向の長さにわたって延びている
。かくして、ハブ36は、断面がU字形であり、2つの軸方向ブランチが壁20
側に延び、互いに異なる長さとなっている。
スプラインが設けられたスカート部分66、およびスプラインが設けられたス
リーブ状部分70の歯、すなわちスプライン68および72の組は、ロール加工
できる。
図1から判るように、プレート部品80にリベット締めされた内側ラジアルラ
グ82により、径方向外側に向かう接続プレート部品80の部分に、タービンホ
イール28が結合されている。変形例として、ラグ82をクラウンと置換できる
。
従って、このタービンホイール28は、スプライン付き孔62により出力部品
54のようにハブ36と共に回転できるよう、ハブ36に結合される。
スプライン付きスリーブ部分70は、平滑な外側円筒形周辺表面84を構成し
、この周辺表面84は、センタリング部品84のためのセンタリングおよび当接
表面を構成している。センタリング部品86は、本例では金属製であり、タービ
ンホイール28のハブ36と、ピストン46のセンタリングフランジ64との間
に挟持されている。
センタリング部品86は、プレス加工またはロール成形加工により製造された
薄い板金の部品である。
センタリング部品86は、円筒形表面84に取り付けられた軸方向に配置され
た円筒形内側壁部分88と、この壁部分88と同軸状の、軸方向に配置された円
筒形外側壁部分90とを含み、外側壁部分にセンタリングフランジ64が取り付
けられ、センタリングされている。
円筒形内側壁部分88と外側壁部分90とは、環状のラジアル接続壁部分92
により共に接合されており、壁部分92は、第1シェル部材18の横方向環状壁
20に最も近い壁部分88および90の軸方向ターミナルエッジを共に接合して
いる。
ラジアル接続プレート部分80に最も近い円筒形外側壁部分90の軸方向端部
94は、締結フランジ96により径方向外側に延びており、締結フランジ96は
、接続プレート部品80の対向するラジアル表面81に軸方向に当接している。
このラジアル表面は、タービンホイール28がリベット締めされたラジアル表面
79の反対側にある。
フランジ96とは別に、部品86の断面はU字形となっており、この部品の軸
方向片は、プレート部品80に向かって延びている。この軸方向片の長さは異な
っており、長いほうの軸方向片90は、壁部分90とピストン46のフランジ6
4との間で作動するシールリングを含むための溝を形成するように一部が変形さ
れている。
締結フランジ96のうちの径方向外側に延びる部分98の近くにおいて、リベ
ット締めにより、タービンホイール28のハブ36にセンタリング部品86が締
結されている。
タービンホイール28のハブ36は、センタリング部品86およびタービンホ
イール28と共にサブアセンブリを構成している。
このサブアセンブリとロックアップクラッチ16の出力部材54、およびピス
トン46に取り付け回転結合することは、次の理由から特に簡単となっている。
すなわち、関連するリベット締めまたはシール作業することなく、孔62にスプ
ライン付き円筒形スカート部分66を挿入し、同時に、ピストン46のセンタリ
ングフランジ64に円筒形外側壁部分90を挿入すれば充分であるからである。
スカート部分66のロール成形は、スカート部分66の内側壁部分と協働する
ロールを用いて実行することが好ましい。スプライン付きスカート部分66の外
側表面と接触するダイリングに、スカート部分の材料を押し込む。
スリーブ部分70に対しては、この方法を逆にする。すなわち、スリーブ部分
70の材料を内側に押圧し、これを、スプライン付きダイリング内に進入させる
よう、ロールをスリーブ部分70の外周部と協働させる。
ハブ36とセンタリング部品86とは互いに逆向きに取り付けられ、本例では
、これらは板金からプレス成形されている。
従って、ハブ36とセンタリング部品86とから成るサブアセンブリは軽量と
なる。ハブ36を標準化でき、ラジアルプレート部品60の大きさに従い、セン
タリング部品86を、適応化用部品として使用できることが理解できよう。
変形例として、スカート部分66を、当然ながら、その自由端で軸方向の歯と
スロットが交互になっているくし状とし、端部78を連続状とすることができる
。この場合、孔62は、スロットと交互に配置されたラジアル歯を有し、これら
歯とスロットは、スカート部分66の歯およびスロットと噛合し、スカート部分
66は、孔62のように歯が設けられる。
更に別の変形例として、部品86を溶接によりハブ36に固定してもよい。同
様に、タービンホイール28を溶接によりハブ36に固定してもよい。
ガイドリング52は、ハーフシェル状となっているので、スプリングを係止で
きる。
当然ながら、国際特許公開第WO94/07058号公報に記載されているような構造の
すべてを考え付くことができる。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1.タービンホイール(28)とインパルスホイール(24)とロックアップ クラッチ(16)とを備え、前記タービンホイール(28)が、被動部品を構成 するタービンホイールハブ(36)に結合され、このハブとタービンホイールと が共に回転し、よってタービンホイールと出力シャフト(34)とを回転時に結 合するようになっており、インパルスホイール(24)が駆動部品と共に回転で きるよう、駆動部品に結合されており、ロックアップクラッチ(16)が駆動部 品と被動部品との間で作動するようになっており、円周方向に作用するスプリン グ(55)の作用に抗して、互いに移動できるように取り付けられた2つの同軸 状部品(46)(52)〜(54)を備え、前記部品が、ピストン(46)を含 む入力部品と出力部品(54)であり、出力部品(54)が、ラジアルプレート 部品(60)により径方向内側に延び、タービンホイール(28)のハブ(36 )とラジアルプレート部品とを、回転時に結合するようになっているタイプの、 特に自動車のトランスミッション用の流体結合装置(10)であって、 タービンホイール(28)のハブ(36)が一体的に製造されており、このハ ブが、 ロックアップクラッチ(16)の出力部品のラジアルプレート部品(60)の 歯付き中心孔(62)内に軸方向に摺動できるようになっている、外歯(68) が形成された円筒形スカート部品(66)と、 内側スプライン(72)を有し、出力シャフト(34)のスプライン付き部分 (74)に取り付けられたスリーブ部分(70)と、スプライン付きスカート部 分(66)をスプライン付きスリーブ部分(70)に接合する環状ラジアル接続 プレート部品(80)とを含むことを特徴とする流体結合装置(10)。 2.歯付きスカート部分(66)が、スプライン付きスリーブ部分(70)と ほぼ直線状に軸方向に延びていることを特徴とする、請求項1記載の流体結合装 置。 3.接続プレート部品(80)が、歯付きスリーブ部分(70)の軸方向端部 (76)をスプライン付きスカート部分(66)の軸方向端部(78)に接合し 、接続プレート部分(80)が、ほぼラジアル平面内にあることを特徴とする、 請 求項1記載の流体結合装置。 4.タービンホイール(28)のハブ(36)が、板金部品であることを特徴 とする、請求項1記載の流体結合装置。 5.ピストン(46)が、タービンホイール(28)のハブ(36)に対して ピストン(46)をセンタリングするためのフランジ(64)を含むことを特徴 とする、請求項1記載の流体結合装置。 6.ピストン(46)のセンタリングフランジ(64)とタービンホイール( 28)のハブ(36)との間に、センタリング部品(86)が挟持されているこ とを特徴とする、請求項5記載の流体結合装置。 7.センタリング部品(86)が、スプライン付きスリーブ状部分(70)( 84)に取り付けられた円筒形内側壁部分(88)と、センタリングフランジ( 64)が取り付けられた円筒形外側壁部分(90)と、円筒形内側壁部分(88 )と外側壁部分(90)とを共に接続するラジアル壁部分(92)とを含むこと を特徴とする、請求項6記載の流体結合装置。 8.円筒形外側壁部分(90)が、第1軸方向の端部にてラジアル接続壁部分 (92)に接合され、その第2軸方向の端部(94)が、タービンホイール(2 8)のハブ(36)に固定されていることを特徴とする、請求項7記載の流体結 合装置。 9.センタリング部品(86)の円筒形外側壁部分(90)の第2軸方向の端 部(94)が、環状締結フランジ(96)により軸方向外側に延び、環状締結フ ランジ(96)が、タービンホイール(28)のハブ(36)の接続プレート部 品(80)の締結フランジと対向するラジアル表面(81)に隣接し、このラジ アル表面に固定されていることを特徴とする、請求項8記載の流体結合装置。 10.センタリング部品(86)が板金部品であることを特徴とする、請求項 1記載の流体結合装置。 11.タービンホイール(28)が、タービンホイール(28)のハブ(36 )の接続プレート部品(80)に固定されていることを特徴とする、請求項9記 載の流体結合装置。 12.タービンホイール(28)が、接続プレート部品(80)のラジアル表 面(79)に固定され、かつこのラジアル表面(79)が、環状締結フランジ( 96)の隣接するラジアル表面(81)と反対側にあることを特徴とする、請求 項11記載の流体結合装置。 13.タービンホイールのハブ(36)の円筒形スカート部分(66)に、ス プラインが設けられたことを特徴とする、請求項1記載の流体結合装置。 14.前記スプライン付き円筒形スカート部分(66)が、ロール成形加工に よって得られていることを特徴とする、請求項13記載の流体結合装置。
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