JP2023169306A - 密封されたピストン装置および車両トルクコンバータと共に用いるための関連システム - Google Patents
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Abstract
【課題】密封されたピストン装置および車両トルクコンバータと共に用いるための関連システムが開示される。【解決手段】車両トルクコンバータは、ハウジングと、前記ハウジング内のピストンを含むクラッチとを含む。前記ピストンは、第1チャンバを部分的に定義する第1側面と、前記第1側面に対向し、第2チャンバを部分的に定義する第2側面とを有する。前記車両トルクコンバータはさらに、前記ピストンに作動的に結合する第1シールと、前記ピストンに作動的に結合する第2シールとを含む。前記車両トルクコンバータはさらに、前記クラッチのクラッチパックに対して半径方向内側に前記ピストン上に位置するオリフィスを含む。前記オリフィスは、前記クラッチを潤滑するために、前記トルクコンバータのロックアップオン作動中、前記第1および第2チャンバの間で流体の流動を提供するように構成される。前記第1シールは、一方向シールである。【選択図】図4
Description
本開示は、一般に、車両に関し、より詳しくは、密封されたピストン装置および車両トルクコンバータに用いるための関連装置と方法に関する。
自動変速機機能を有する一部の自動車は、エンジンから変速機にトルクを容易に伝達するために、エンジンと変速機との間に介在するトルクコンバータのような流体カップリングを採用する。このようなトルクコンバータは、通常、トルクコンバータの効率と車両燃費を増加させるための特定の運転条件の間、変速機とエンジンとの間の機械的連結を結合するように構成された制御可能なロックアップクラッチを含む。
例示的な車両トルクコンバータは、ハウジングと、前記ハウジング内のピストンを含むクラッチとを含む。前記ピストンは、第1チャンバを部分的に定義する第1側面と、前記第1側面に対向し、第2チャンバを部分的に定義する第2側面とを有する。前記車両トルクコンバータはさらに、前記ピストンに作動的に結合される第1シールと、前記ピストンに作動的に結合される第2シールとを含む。前記車両トルクコンバータはさらに、前記クラッチのクラッチパックに対して半径方向内側に前記ピストン上に位置するオリフィスを含む。前記オリフィスは、前記クラッチを潤滑するために、前記トルクコンバータのロックアップオン作動中、前記第1および第2チャンバの間で流体の流動を提供するように構成される。前記第1シールは、一方向シールである。
他の例示的な車両トルクコンバータは、ハウジングと、前記ハウジング内のピストンを含むクラッチとを含む。前記ピストンは、第1チャンバを部分的に定義する第1側面と、前記第1側面に対向し、第2チャンバを部分的に定義する第2側面とを有する。前記車両トルクコンバータはさらに、前記ピストンまたはハブに作動的に結合される第1シールと、前記ピストンに作動的に結合される第2シールとを含む。前記第1シールは、前記クラッチを潤滑するために、前記車両トルクコンバータのロックアップオン作動中、前記第1および第2チャンバの間に流体の流動を提供するように構成される。前記ハウジングと前記車両変速機システムにより、前記流体を循環させるために、前記車両トルクコンバータのロックアップオフ作動中、前記流体は、前記第1および第2チャンバの間の前記第1または第2シールを横切って流動する。
他の例示的な車両トルクコンバータは、ハウジングを含む。前記車両トルクコンバータはさらに、前記ハウジング内で共に移動可能に結合されるバランスプレートおよびピストンを有するクラッチを含む。前記バランスプレートと前記ピストンは、第1チャンバを定義する。前記ピストンとカバーは、第2チャンバを定義する。前記バランスプレートとインペラは、第3チャンバを定義する。前記車両トルクコンバータはさらに、前記ピストンまたは前記バランスプレートに作動的に結合する一方向シールを含む。前記車両トルクコンバータはさらに、前記バランスプレートに位置するオリフィスを含む。前記オリフィスは、前記車両トルクコンバータのロックアップオン作動中、前記第1および第3チャンバの間に流体の流動を提供するように構成される。
上述した段落は一般的な紹介のために提供されるものであり、以下の請求範囲を制限しようとするものではない。
添付した図面に関連して考慮する時、以下の詳細な説明を参照すれば同一の内容がより良く理解されるため、本開示内容およびこれに伴う多くの利点に対するより完全な理解を容易に得ることができるであろう:
図面は縮尺に合わない。一般に、同一または類似の部分を参照するために、図面および添付した詳細な説明全体にわたって同一の参照番号が使用される。
一部公知の2-パス(時々、「2-流路」と称される)トルクコンバータは、クラッチの結合中、スリップするように構成されるロックアップクラッチを含む。しかし、このような公知の2-パストルクコンバータは、相対的に高いクラッチ応答時間を有する。つまり、このような公知のクラッチは、クラッチピストンに印加される相対的に高い差動流体圧力が加えられる時、結合および/またはスリップされはじめる。追加的に、このような公知の2-パストルクコンバータに関連するスリップ制御変動は相対的に高い。つまり、公知の2-パストルクコンバータのためのロックアップクラッチのスリップを制御することは難しくて、必要以上により高いか、より多いスリップをもたらす。例えば、クラッチピストンに関連づけられたスリップ速度(例えば、1分あたりの回転数(RPM))は、差動流体圧力の相対的に小さい変化と共に急激に変化する。結果的に、このような公知の2-パストルクコンバータは、特定のNVH(ノイズ、振動、およびハーシュネス)要求事項を十分に達成するための十分なエネルギーを発散しないことがある。
代案的に、一部公知の3-パス(時々、3-流路と称される)トルクコンバータは、改善されたスリップ制御を提供する。しかし、このような公知の3-パストルクコンバータは、ロックアップクラッチを作動させるために、複雑な油圧制御および変速機ギヤボックスに追加的なオイルパスを必要とし、これは相当の費用を発生させる。つまり、このような公知の3-パストルクコンバータは、3-パス車両転換システムと共に用いるように構成される。また、このような公知の3-パストルクコンバータは、クラッチ結合中、クラッチピストンを横切る漏出流動を提供せず、クラッチの不十分な潤滑によるトルクコンバータの熱を増加させることがある。
車両トルクコンバータと共に用いるための密封されたピストン装置および関連システムが開示される。本明細書に開示された例は、車両トルクコンバータ用クラッチ(例えば、ロックアップクラッチ)の例示的なピストン(例えば、密封されたクラッチピストン)を提供する。車両トルクコンバータは、車両エンジンから変速機システムにトルクを伝達することを容易にするために、車両変速機システムと車両エンジンとの間に作動的に連結されるように構成される。開示された変速機システムは、開示されたピストンを作動させるために、トルクコンバータを通して流体(例えば、油圧流体)を移送するように構成され、これによって、クラッチを結合および/または解除する。追加的に、トルクコンバータのロックアップ作動中および/またはトルクコンバータのロックアップ作動後に流体を制御することを容易にするために、開示された例はさらに、1つ以上の例示的なシールを提供し、これらそれぞれは、開示されたピストンおよび/または車両トルクコンバータの異なる構成要素に作動可能に結合される。例えば、開示された第1シール(例えば、一方向シール)は、ピストンの外部半径または遠位部分に位置し、開示された第2シールは(例えば、一方向シール)は、前記遠位部分に対向するピストンの内部半径または近位部分に位置する。開示されたシールは、トルクコンバータの1つ以上の構成要素によって形成されるそれぞれのシール溝を通して延びる。例えば、第1シールは、ピストンに位置する第1シール溝を通して延び、第2シールは、トルクコンバータのハブに位置する第2シール溝を通して延びる。
特に、3-パストルクコンバータで実現される時、開示されたシールは、3-パストルクコンバータを2-パス変速機システムと共に用いるのに適した2-パストルクコンバータに変換するように大きさが決定され、成形され、構造化され、および/または他の方式で構成され、これは図3~図5と結びつけて以下により詳しく述べる。これと類似して、4-パストルクコンバータで実現される時、開示されたシールは、4-パストルクコンバータを3-パス変速機システムと共に用いるのに適した3-パストルクコンバータに変換するように大きさが決定され、成形され、構造化され、および/または他の方式で構成され、これは図8と結びつけて以下により詳しく述べる。したがって、開示された例は、クラッチ作動のための、前述した公知のトルクコンバータによって要求されていた、車両トルクコンバータの通路(pass)を減少させる。
追加的に、図12と結びつけて以下にさらに述べるように、ピストンに印加される差動流体圧力が、前述した公知の2-パストルクコンバータと比較して相対的に低い時、開示されたシールは、クラッチが結合されるか、および/またはスリップしはじめるようにする。このように、開示された例は、クラッチ応答および/または感度を増加させる。また、図13~図16と結びつけて以下にさらに述べるように、開示されたシールはさらに、実質的に広い範囲の差動流体圧力にわたってクラッチに対するスリップ変動を減少させ、これはクラッチのスリップ制御を改善する。結果的に、開示された例は、前述した公知のトルクコンバータを用いて達成できなかったクラッチ性能を改善し、変速機システムの油圧制御の複雑性を減少させる。追加的に、開示された例は、クラッチの状態を制御するために、より高いパス変速機システム(higher pass transmission system)の使用により、通常発生する費用を減少させる。
開示されたピストンは、トルクコンバータのハウジング内の第1チャンバを部分的に定義する第1側面を有する。また、開示されたピストンは、第1側面に対向し、ハウジング内の第2チャンバを部分的に定義する第2側面を有する。一部の例において、1つ以上の(例えば、すべての)シールは、一方向シールである。例えば、一方向シールで実現される時、第1シールおよび/または第1シール溝は、(a)トルクコンバータのロックアップオン作動中、流体が第1シール、または第1および第2チャンバの間を横切って流れず、(b)ハウジングおよび変速機システムを通して流体を循環させるために、トルクコンバータのロックアップオフ作動中(例えば、ロックアップオン作動後)、第1シール、または第1および第2チャンバを横切って流れるように構成される。このような一方向の密封機能性(sealing functionality)を容易にするために、流体がハウジングを通して流動する方向を変更する変速機システムに応答して、開示されたシールは移動可能である。この例において、第1シールに印加される差動流体圧力は、第1シールを、第1シール溝を形成するハブの第1側面から遠くなり、第1側面に対向し、第1シール溝を形成するハブの第2側面に向かうように圧迫する。一部の例において、開示されたシール溝は、それぞれのシールにこのような密封機能性を提供するように大きさが決定され、成形され、構造化され、および/または他の方式で構成され、これは図6、図7A、および図7Bと結びつけて以下により詳しく述べる。これに加えてまたはこれを代替して、一部開示された例は、1つ以上の弾性部材を介してシールにこのような一方向の密封機能性を提供し、これは図9A、図9B、および図10と結びつけて以下により詳しく述べる。これに加えてまたはこれを代替して、一部開示された例は、1つ以上の突起および/またはシールの成形によりシールに一方向の密封機能性を提供し、これは図11Aおよび図11Bと結びつけて以下により詳しく述べる。
追加的に、クラッチ冷却を容易にするために、一部開示された例は、ピストンおよび/または、一部の例において、ハウジング内のバランスプレートに位置する1つ以上の例示的なオリフィスを提供する。例えば、開示された第1オリフィスは、ピストンを通して延びて、第1および第2チャンバと共に流体的に連結する。ロックアップオン作動中、第1チャンバに関連づけられた第1流体圧力が、第2チャンバに関連づけられた第2流体圧力に対して異なる時、ピストンは差動流体圧力を経験し、これはピストンが作動するようにする。この例において、オリフィスは、ピストンがクラッチプレートと結合する対面直径に対して半径方向内側または下方に位置する。特に、潤滑を提供するために、クラッチプレートと直接接触するピストンの面を横切って流体が通過するように、オリフィスは、第1および第2チャンバの間で(つまり、流体がオリフィスを通してピストンを通過)流体(つまり、流体の制御された流動を提供)を漏出させて、クラッチの熱容量を改善する。また、この例において、オリフィスは、例えば、約0.3L/minおよび約1.5L/minの間の、相対的に高く制限された速度で流体が流動するように構成される。追加的に、一部のこの例において、変速機システムは、トルクコンバータを通した流体の逆流を提供するように構成され、これはピストン面を横切る流体の流動を制御することを容易にする。つまり、入力シャフトに関連づけられた流体チャネルは、ロックアップオン作動中、これに関連づけられた相対的に高い流体圧力を有し、ステータシャフトに関連づけられた流体チャネルは、ロックアップオン作動中、これに関連づけられた相対的に低い流体圧力を有する。
オリフィスに、追加的にまたは代案的に、シールおよび/またはシール溝は、流体のこのような漏出流動を提供する。例えば、第1シールおよび/または第1シール溝は、クラッチを潤滑するために、トルクコンバータのロックアップオン作動中、第1および第2チャンバの間で制御された方式で流体が第1シールを横切って流れるように構成される。
図1は、本明細書に開示された例が実現できる車両(例えば、自動車、トラック、スポーツユーティリティビークル(SUV)など)の概略図である。図1の示された例によれば、車両100は、エンジン(例えば、内燃エンジン)102と、変速機システム104と、制御器105と、本実施例に2つ示されたもの(つまり、第1または前方ホイール106および第2または後方ホイール108の1つ以上のホイール106、108(時々、「ロードホイール」と称される)とを含む。
図1の変速機システム104は、例えば、2-パス自動変速機(two-pass automatic transmission)、3-パス自動変速機(three-pass automatic transmission)などを用いて実現できる。特に、図1の変速機システム104は、車両100を移動させるために、エンジン102からホイール106、108にトルクを伝達するように構造化および/または構成される。例えば、エンジン102は、トルク(時々、エンジントルクと称される)を生成し、これに応答して、変速機システム104は、ホイール106、108に提供されるエンジントルクの量または程度を制御する。一部の例において、変速機システム104は、制御器105によって作動可能な油圧システム110を含み、これは車両100が走行する間にトルクコンバータクラッチ(例えば、後述する第1クラッチ312)の制御を容易にする。油圧システム110は、例えば、ポンプおよび1つ以上のバルブ(例えば、1つ以上のソレノイドバルブ)を用いて実現できる。特に、図1の油圧システム110は、トルクコンバータハウジングを通して流体(例えば、加圧された油圧流体)を伝達してトルクコンバータクラッチの状態を変更するように構成され、これは以下により詳しく説明される。
図1の制御器105は、変速機制御ユニット(TCM:transmission control module)のような電子制御ユニット(ECU:electronic control unit)を用いて実現できる。車両制御器105は、例えば、通信(transmission)または信号ワイヤ、バス(例えば、CAN(controller area network)、無線通信(radio frequency)などを介して油圧システム110のバルブと通信可能に結合される。特に、制御器105は、車両の検出された条件に基づいて、トルクコンバータの状態を変更するように油圧システム110に指示するように構成される。例えば、車両100が相対的に高速で走行する時、車両制御器105は、バルブの少なくとも1つが開放および/または遮断されるようにする。また、このような車両の条件の検出を容易にするために、制御器105はさらに、センサからデータを受信するために、車両100の1つ以上のセンサに通信可能に結合される。
図2は、本明細書に開示された実施例が実現できる例示的なトルクコンバータ200の図である。一部の例において、図2のトルクコンバータ200は、エンジン102と変速機システム104との間のトルク伝達を容易にするために、車両100に実現される。つまり、図1の車両100は、トルクコンバータ200を含む。この例において、図2のトルクコンバータ200は、車両100のエンジン102と変速機システム104との間に作動的に結合されるように構成されて、エンジントルクがトルクコンバータ200を介してエンジン102から変速機システム104に伝達される。図2に示された例によれば、トルクコンバータ200は、カバー202と、インペラ204と、第1ハブ(例えば、ドライブハブ)206とを含む。
図2のトルクコンバータ200は、トルクコンバータ200の第1作動特性に関連づけられた第1作動モード(例えば、アンロックまたは油圧作動モード)、および第1作動特性と異なるトルクコンバータ200の第2作動特性に関連づけられた第2作動モードの間で変更可能である。トルクコンバータ200が第1作動モードにある時、第1シャフト208の回転速度がエンジン102のクランクシャフトの回転速度に対して異するように、トルクコンバータ200は、エンジン102と第1シャフト(例えば、変速機入力シャフト)208との間の実質的な回転または角度偏差を許容する。結果的に、エンジン102が他の方式でエンジン102に悪影響を及ぼしたり、またはエンジン102を停止させず、車両100が停止する時(つまり、第1シャフト208は回転しない)、エンジン102は、作動状態(つまり、クランクシャフトは継続して回転)を維持できる。また、この例において、車両100が特定の速度(例えば、相対的に低速)で走行する時、トルクコンバータ200は、変速機システム104および/またはホイール106、108に提供されるエンジントルクを増加させるか、または増倍させる。
一部の例において、トルクコンバータ200が第2作動モードにある時、トルクコンバータ200は、後述する第1クラッチ312を介して第1シャフト208に対するカバー202の回転または角度偏差を実質的に防止するように構成される。この例において、第1クラッチ312が結合される時、第1シャフト208とエンジン102との間の機械的な連結を提供する。結果的に、特定の走行条件(例えば、車両100が相対的に高速で走行する時)の間、流体抗力と一般に関連づけられたエンジンの動力損失を減少させるか、除去する。追加的に、トルクコンバータ200が第2作動モードにあるか、または第1作動モードから第2作動モードに切り替える時、トルクコンバータ200は、第1クラッチ312のスリップによりエンジン102によって発生する少なくとも1つ以上のねじり振動を減衰するように構成される。
図2のカバー202は、エンジントルクまたはエンジン102からの出力を受信するために、例えば、1つ以上の例示的なファスナーおよび/または1つ以上の例示的な締結方法または手法によりエンジン102に関連づけられた構成要素(例えば、クランクシャフトまたはフライホイール)と相対的に回転不能(つまり、固定的)に結合される。つまり、エンジン102に関連づけられた構成要素は、カバー202と構成要素とが組み立てられる時、カバー202、インペラ204、および/または、より一般に、トルクコンバータ200のうちの1つ以上(例えば、すべて)を支持する。一部の例において、トルクコンバータ200は、カバー202とクランクシャフトとの間に介在するフライホイールを含む。追加的に、カバー202は、例えば、1つ以上の例示的なファスナーおよび/または1つ以上の例示的な締結方法または手法(例えば、溶接)により、エンジントルクを介してインペラ204を駆動させるために、インペラ204に相対的に回転不能に(つまり、固定的に)結合される。つまり、カバー202とインペラ204は共に、トルクコンバータ200に関連づけられた第1軸(例えば、回転軸)210に対して同一の方向(例えば、時計方向または反時計方向)に回転可能である。また、図2に示されているように、カバー202とインペラ204は、1つ以上のトルクコンバータ構成要素が配置されるトルクコンバータ200のハウジング211を形成または定義する。
図2のインペラ204は、インペラ204が第1軸210に対して回転する時、例えば、インペラ204に位置する1つ以上のフィン(fin)、1つ以上のブレード、1つ以上の翼(vane)、および/または任意の他の適した流体制御部材を介してトルクコンバータハウジング211内の流体のパラメータ(例えば、流量/流速、流体圧力など)を制御するように構造化されるか、または構成される。追加的に、前述したように、インペラ204は、カバー202に相対的に回転不能に(つまり、固定的に)結合されて、エンジントルクを受ける。一部の例において、トルクコンバータ200が第1作動モードにある時、第1軸210に対して回転するインペラ204に応答して、例えば、エンジントルク、車両の速度、トーラスパラメータ、流体流動制御部材のパラメータ、流体パラメータ、流体特性などに基づいて、トルクコンバータ200は、変速機システム104のために、出力またはトルク(時々、出力トルクと称される)を生成する。
図2の第1ハブ206は、油圧システム110のポンプと連結される。特に、第1軸210に対する第1ハブ206の回転は、ポンプが、例えば、(a)変速機システム104の構成要素(例えば、ギヤボックス)、(b)シャフト208に関連づけられた流体経路またはチャネル、(c)ハウジング211、または(d)これらの組み合わせのうちの1つで流体のパラメータ(例えば、流量、流体圧力など)を変更させる。追加的に、図2の第1ハブ206は、第1ハブ206によって形成される開口部212を介して車両変速機システム104に関連づけられた第1シャフト208を除去可能に収容するように構成される。図2に示されているように、第1シャフト208は、開口部212を介してハウジング211内に少なくとも部分的に延びる。
図2の第1シャフト208は、トルクコンバータ200と変速機システム104の構成要素との間に作動的に介在して、トルクコンバータ200から変速機システム104に出力トルクを伝達して、ホイール106、108を駆動させる。一部の例において、第1シャフト208は、第1ハブ206内に挿入されて、第1シャフト208を、例えば、後述する第2ハブ310、トルクコンバータ200の出力部分に連結する。この例において、第1シャフト208と出力部分は、例えば、スプライン連結により相対的に回転不能に(つまり、固定的に)共に結合される。
図3は、図2のA-Aラインに沿った例示的なトルクコンバータ200の部分断面図であり、本開示の教示による例示的なアセンブリ(例えば、流体流動制御アセンブリ)300を示す;図3に示された例によれば、アセンブリ300は、それぞれがハウジング211によって形成されるキャビティ308内に配置されるピストン(例えば、クラッチピストン)302と、第1シール(例えば、一方向シール)304と、第2シール(例えば、一方向シール)306とを含む。また、アセンブリ300に追加して、図3のトルクコンバータ200はさらに、タービン309と、第2ハブ(例えば、タービンハブ)310と、第1クラッチ(例えば、ロックアップクラッチ)312と、第1ダンパ(例えば、スプリングダンパ)313とを含む。キャビティ308および/または、より一般に、ハウジング211は、第1クラッチ312および/または、より一般に、トルクコンバータ200を作動させるための流体(例えば、トルク流体、変速機流体などのような油圧誘致)を収容するように構成される。
図3のピストン302は、例えば、プレートのような環状ボディを用いて実現できる。図3のピストン302は、カバー202と第1ダンパ313および/または上記タービン309との間に嵌合されるように大きさおよび/または形状を有する。図3の示された例によれば、カバー202に位置するトルクコンバータ200の第3ハブ(例えば、カラーハブ)315によって支持されて、ピストン302は、第3ハブ315に対して回転可能である。例えば、ピストン302は、相対的に小さい距離だけ離隔するか、および/または第3ハブ315と噛み合う。特に、第1クラッチ312の状態を変更するために、カバー202から第1プレート316にトルク(例えば、エンジントルク)を伝達するように、流体314は、ピストン302が第1プレート(例えば、クラッチプレート)316に向かうように、および/またはピストン302が第1プレート316と結合するようにする。つまり、この例において、ピストン302およびカバー202は、第1プレート316を圧着して第1クラッチ312に対する摩擦を生成する。例えば、図3のピストン302は、第1プレート316と結合するように(例えば、スライド可能に結合)構成された面(例えば、外部の環状表面)317を有する。面317は、時々、クラッチ面と称される。
一部の例において、カバー202は、第3ハブ315を形成および/または定義する。この例において、図3に示されているように、カバー202と第3ハブ315は、断面積を共有する。しかし、一部の例において、カバー202と第3ハブ315は、例えば、1つ以上のファスナーおよび/または1つ以上の締結方法または手法により互いに相対的に回転不能に(つまり、固定的に)結合するように構成された分離された構成要素である。
図3のピストン302は、例えば、インペラ204と共に第1チャンバ(例えば、流体チャンバ)320を部分的に形成する第1側面318を有する。追加的に、一部の例において、図3のカバー202の一部(例えば、外側半径または遠位部分)は、ピストン302とインペラ204の第1側面と共に第1チャンバ320を部分的に形成および/または定義する。また、図3のピストン302はさらに、カバー202と共に第2チャンバ(例えば、流体チャンバ)324を部分的に形成し、第1側面318に対向する第2側面322を有する。このように、第1および第2チャンバ320、324は、ピストン302の対向側面318、322に位置する。特に、ハウジング211のチャンバ320、324に関連づけられた流体圧力を容易に制御するために、第1シール304と第2シール306は、ピストン302に作動的に結合される。
図3の第1シール304は、例えば、四角リング、Oリングなどを用いて実現できる。この例において、第1シール304は、第1シール304の長さに沿って実質的に均一な形状(例えば、正方形、長方形、円等または任意の他の多角形)を有する断面積を有する。第1シール304は、例えば、高温抵抗性高分子材料または熱可塑性材料(時々、性能プラスチック(performance plastic)またはエンジニアリングプラスチック(engineered plastic)と称される)のような適切な性質および/または特性(例えば、剛性、強度、耐久性など)を有する1つ以上の材料から構成される。これと類似して、図3の第2シール306は、例えば、四角リング、Oリングなどを用いて実現できる。この例において、第2シール306は、第2シール306の長さに沿って実質的に均一な形状(例えば、正方形、長方形、円等または任意の他の多角形)を有する断面積を有する。第2シール306は、例えば、高温抵抗性高分子材料または熱可塑性材料のような適切な性質および/または特性(例えば、剛性、強度、耐久性など)を有する1つ以上の材料から構成される。
図3の第1シール304は、ピストン302の遠位部分(例えば、外部半径方向部分)328またはピストン302の遠位部分に隣接して位置する。このように、第1シール304は、第1軸210に対して第1半径330に位置する。特に、第1シール304は、ピストン302の外部表面332とカバー202の内部表面334とを密封式で結合するように構成されて、第1流体シール(例えば、一時的なまたは調節可能な流体シール)を形成する。一方、図3の第2シール306は、遠位部分328に対向するピストン302の近位端または近位部分(例えば、内部半径方向部分)336にまたはピストン302の近位端または近位部分に隣接して位置する。このように、第2シール306は、第1半径330より小さい第1軸210に対する第2半径338に位置する。特に、第2シール306は、ピストン302の内部表面340と第3ハブ315の外部表面342とを密封式で結合するように構成されて、第2流体シール(例えば、一時的なまたは調節可能な流体シール)を形成する。
第1シール304と第2シール306を容易に積載するために、図3のアセンブリ300はさらに、それぞれの第1および第2シール304、306のための第1シール溝344および第2シール溝346を含む。一部の例において、図3に示されているように、第1および第2シール溝344、346は、トルクコンバータ200の異なる構成要素に位置する。例えば、図3の第1シール溝344は、ピストン302の外部表面332の領域によって形成および/または定義される。しかし、一部の例において、第1シール溝344は、例えば、後述する第5プレート502のような異なるトルクコンバータ構成要素によって形成および/または定義される。どの場合でも、図3の第1シール304は、第1シール溝344に位置し、第1シール溝344を通して延びる。特に、図3の第1シール304は、ピストン302とカバー202との間に介在する。また、図3の第2シール溝346は、第3ハブ315の外部表面342の領域によって形成および/または定義される。しかし、一部の例において、第2シール溝346は、異なるトルクコンバータ構成要素によって形成および/または定義される。どの場合でも、図3の第2シール306は、第2シール溝346に位置し、第2シール溝346を通して延びる。特に、図3の第2シール306は、ピストン302と第3ハブ315との間に介在する。
一部の例において、第1および第2シール304、306ともは、第1チャンバ320に関連づけられた第1流体圧力が、第2チャンバ324に関連づけられた第2流体圧力より大きい状況(例えば、第1クラッチ312が少なくとも部分的に結合される状況)であるトルクコンバータ200のロックアップオン作動中、ピストン302によって経験される第1差動流体圧力が実質的に維持されるように構成される。この例において、第1および第2シール304、306ともは、第1チャンバ320から第2チャンバ324への流体314の第1流動(例えば、前方流動)を防止するように大きさが決定され、成形され、構造化され、および/または他の方式で構成される。
逆に、第1シール304および/または第2シール306は、トルクコンバータ200のロックアップオフ作動中(例えば、第1クラッチ312が解除される時)(例えば、ロックアップオン作動後)、ピストン302によって経験される第2差動流体圧力を調節するように(例えば、減少させるように)構成され、ここで、第2チャンバ324に関連づけられた第2流体圧力は、第1チャンバ320に関連づけられた第1流体圧力より大きい。例えば、図3の第1シール304は、それぞれの第1シール溝344内で移動可能であり、その上に位置するか、および/または第1軸210に対して放射状に分布する1つ以上の凹領域348を含むことで、流体314が第1シール304を横切って流れるようにする。この例において、第1シール304および/または第2シール306それぞれは、流体314が第2チャンバ324から第1チャンバ320にのみ横切って流れる一方向シールである。この方式により、シール304、306は、ロックアップオフ過程中、流体314がハウジング211と変速機システム104を通して循環するようにする。したがって、第1シール304および/または第2シール306は、第2チャンバ324から第1チャンバ320への流体314の第2流動(例えば、逆方向流動)を許容するように大きさが決定され、成形され、構造化され、および/または他の方式で構成される。追加的にまたは代案的に、一部の例において、第1シール溝344および/または第2シール溝346は、ロックアップオフ作動中、流体314の第2流動を許容するように大きさが決定され、成形され、構造化され、および/または他の方式で構成される。
図3のタービン309は、エンジン作動中(例えば、第1クラッチ312が解除される時)、インペラ204から流体314を収容するように構成されて、第2ハブ310に対する出力トルクを生成する。例えば、インペラ204は、1つ以上の流体流動制御部材(例えば、フィン(fins)、ブレード、翼部(vanes)など)350と、流体流動制御部材が位置するハウジングまたは第1シェル(例えば、インペラシェル)352とを含む。インペラ204の流体流動制御部材350は、第1軸210に対して放射状に分布し、第1軸210に対して放射状外側に延びる。類似して、図3のタービン309は、1つ以上の流体流動制御部材(フィン(fins)、ブレード、翼部(vanes)など)354と、流体流動制御部材354に位置するハウジングまたは第2シェル(例えば、タービンシェル)356とを含む。タービン309の流体流動制御部材354は、第1軸210に対して放射状に分布し、第1軸210に対して放射状外側に延びる。インペラ204の流体流動制御部材350が第1軸210に対してカバー202と共に回転するに伴い、流体314は、タービン309の流体流動制御部材354に向かって第1軸210に対して半径方向外側に加圧されるか、および/またはポンピングされる。つまり、インペラ204の流体流動制御部材350は、流体314の流動がタービン309の流体流動制御部材354に向かうようにして、流体314は、タービン309の流体流動制御部材354に流体力(fluid force)を付与する。このような流体の相互作用の結果として、図3のタービン309は、トルクコンバータ200のトルクまたは出力を生成し、その程度は、トルクコンバータ200に関連づけられた1つ以上のパラメータ(例えば、インペラ204の回転速度、タービン309の回転速度、それぞれの流体流動制御部材350、354の長さ、流体314の特性(例えば、粘性)などのうちの1つ以上)に基づく。
一部の例において、タービン309によって生成されるトルクを増加させるか、および/またはトルクコンバータの効率を向上させるために、トルクコンバータ200はさらに、インペラ204とタービン309との間に作動的に介在するステータ358を含む。図3のステータ358は、例えば、ステータ358とハウジング211の一部(例えば、インペラ204)との間に作動的に介在する第2ベアリング(例えば、スラストベアリング)を介してハウジング211に相対的に回転可能に結合される。特に、図3のステータ358は、その上に配置される1つ以上の流体流動制御部材(例えば、フィン(fins)、ブレード、翼部(vanes)など)360を含む。ステータ358の流体流動制御部材360は、第1軸210に対して放射状に分布し、第1軸210に対して半径方向外側に延びる。より具体的には、ステータ358の流体流動制御部材360は、流体314がタービン309からインペラ204に移動する時、流体314の流動方向を変更するように構成され、これは流体314をポンピングする時、インペラ204の効率を増加させるか、および/またはより一般に、流体314の慣性(inertia)を有利に活用することによって、トルクコンバータ200の効率を増加させる。
例えば、タービン309が回転するに伴い、タービン309の流体流動制御部材354は、流体を第1方向にステータ358の流体流動制御部材360上へ向かうようにし、これに応答して、ステータ358の流体流動制御部材360は、流体314を第1方向と異なる第2方向にインペラ204の流体流動制御部材350上へ向かうようにする。追加的に、このような流体制御によるステータ回転を説明するために、
トルクコンバータ200はさらに、変速機システム104のステータ358と第2シャフト(例えば、固定シャフト)364との間に作動的に結合される第2クラッチ(例えば、一方向クラッチ)362を含む。第2シャフト364は、時々、ステータシャフトと称される。特に、第2クラッチ362は、ステータ358が第1軸210および/または第2シャフト364に対して単一方向(例えば、時計方向または反時計方向)に回転するのを防止するように構成される。
図3の第2ハブ310は、例えば、第2クラッチ362、および(a)第2ハブ310の一部、または(b)タービン309の一部の間に作動的に介在する第3ベアリング(例えば、スラストベアリング)を介してステータ358に相対的に回転可能に結合され、結果的にハウジング211に結合される。また、第2ハブ310は、タービン309の第2シェル356に相対的に回転不能に(つまり、固定的に)結合される。このように、タービン309と第2ハブ310は共に、ハウジング211に対して回転可能である。図3に示された例によれば、第2ハブ310は、第1シャフト208を収容し、トルク(例えば、タービン309または第1クラッチ312によって生成された)を第1シャフト208に提供するように大きさが決定され、成形され、構造化され、および/または他の方式で構成される。一部の例において、第2ハブ310は、その上に位置した溝を有する内部表面(例えば、内部円周方向表面)を定義し、第1シャフト208は、その上に位置したスプラインを有する外部表面(例えば、外部円周方向表面)を定義する。この例において、第2ハブ310の溝は、第1シャフト208のスプラインを収容することによって、第2ハブ310を第1シャフト208に相対的に回転不能に(つまり、固定的に)結合する。言い換えれば、図3の第2ハブ310と第1シャフト208は、第1シャフト208と第2ハブ310が第1軸210に対して共に同一の方向に回転するようにスプライン結合される。これと類似して、第2シャフト364および第2クラッチ362の一部は、共にスプライン結合される。
一部の例において、タービン309および/または第1ダンパ313を容易に支持するために、図3の第2ハブ310は、第1軸210に対して放射状外側である第2ハブ310から遠くなる方向に延びる第1フランジ366を定義する。この例において、第2シェル356は、第1フランジ366に位置し、例えば、1つ以上のファスナーおよび/または1つ以上の締結方法または手法(例えば、溶接)により第1フランジ366に相対的に回転不能に(つまり、固定的に)結合される。
図3の示された例によれば、第1クラッチ312は、トルクコンバータ200に作動可能に結合される。クラッチ作動を容易にするために、図3の第1クラッチ312は、互いに隣接して位置するピストン302および第1プレート316を含む。一部の例において、ピストン302と第1プレート316は、第1クラッチ312のクラッチパックを形成および/または定義する。本明細書で使用されるように、用語「クラッチパック」は、摩擦を発生させるために互いに噛み合うように構成されるクラッチの少なくとも2つの回転可能な部材を指し示す。特に、図3の第1クラッチ312は、例えば、ピストン302に対する異なる差動圧力を生成する油圧システム110によって提供されるハウジング211を通した流体314の流動に基づいて、第1状態(例えば、解除された状態)および第2状態(例えば、完全に結合された状態または部分的に結合された状態)の間で変更可能である。第1クラッチ312の第1状態は、トルクコンバータ200の第1作動モードに相当する。つまり、第1クラッチ312が第1状態の時、第1クラッチ312は、トルクコンバータ200の第1作動モードを提供する。また、第1クラッチ312の第2状態は、トルクコンバータ200の第2作動モードに相当する。つまり、第1クラッチ312が第2状態の時、第1クラッチ312は、トルクコンバータ200の第2作動モードを提供する。
一部の例において、ハウジング211を通した流体314の流動を容易にするために、図3のアセンブリ300はさらに、1つ以上の流体通路またはチャネル368、370、371を含み、このうち、3つはこの例(つまり、第1流体チャネル368、第2流体チャネル370、および第3流体チャネル371)に示されている。この例において、変速機システム104は、3-パス(three-pass)変速機システムである。アセンブリ300のそれぞれの流体チャネル368、370、371は、流体314を収容し、油圧システム110とハウジング211との間で流体314を伝達するように構成される。つまり、流体314は、流体チャネル368、370、371を通して流れる。特に、図3の第1流体チャネル368は、第2シャフト364を通して延びて、油圧システム110を第1チャンバ320に流体的に連結する。また、図3の第2流体チャネル370は、第1シャフト208を通して延びて、油圧システム110を第2チャンバ324に流体的に連結する。なお、第3流体チャネル371は、第1および第2シャフト208、364の間で延びる。
たとえ、図3は、3つの流体チャネル368、370、371を示しているが、一部の例において、変速機システム104は、例えば、2-パス(two-pass)変速機システムであって、異なって実現できる。この例において、アセンブリ300は、第3流体チャネル371を含まない(つまり、アセンブリ300は、2つの流体チャネル368、370のみを含む)。
第1クラッチ312の第2状態を提供するために、制御器105は、第1チャンバ320に関連づけられた第1流体圧力が、第2チャンバ324に関連づけられた第2流体圧力より大きいように、ハウジング211内の流体314を制御するように油圧システム110に指示し、これは流体314の第1流動を提供する。特に、油圧システム110のこのような制御の結果として、流体314は、(a)油圧システム110から第1チャンバ320に第1チャネル368を通して相対的に高い流体圧力で移送され、および(b)第2チャンバ324から油圧システム110に第2チャネル370を通して相対的に低い流体圧力で移送される。したがって、図3のピストン302によって経験される結果的な第1差動流体圧力は、ピストン302を第1プレート316に向かう第1方向(例えば、水平方向)372に圧迫して、ピストン302、第1プレート316、および/またはカバー202が第1クラッチ312に対する摩擦を生成するようにする。この方式により、開示された例は、図3のピストン302を作動させて、第1クラッチ312がエンジントルクをカバー202から第1ダンパ313、次いで、第2ハブ310に伝達するようにする。
逆に、ロックアップオフ作動中、第1クラッチ312の第1状態を提供するために、制御器105は、第2チャンバ324に関連づけられた第2流体圧力が、第1チャンバ320に関連づけられた第1流体圧力より大きいように、ハウジング211内の流体314を制御するように油圧システム110に指示し、これは流体314の第2流動を提供する。特に、油圧システム110のこのような制御の結果として、流体314は、(a)油圧システム110から第2チャネル370を通して第2チャンバ324に相対的に高い流体圧力で移送され、および(b)第1チャンバ320から第1チャネル368を通して油圧システム110に相対的に低い流体圧力で移送される。したがって、図3のピストン302によって経験される結果的な第2差動流体圧力は、ピストン302を第1方向372の反対である第2方向(例えば、水平方向)(第1プレート316から遠くなる方向)に圧迫して、ピストン302が第1プレート316から解除および/または分離されるようにする。この方式により、図3の第1クラッチ312は、カバー202と第1ダンパ313との間、結果的に、カバー202と第2ハブ310との間のトルク伝達を中断させる。
一部の例において、第2状態にある時、および/または第1状態から第2状態に遷移中の時、第1クラッチ312は、スリップするように(例えば、漸進的に減少する角速度で)構成される。例えば、ピストン302、第1プレート316、およびカバー202は、ピストン302によって経験される第1差動流体圧力が増加することによって、互いにスライディングする。この例において、制御器105は、例えば、第1差動流体圧力を増加させることによって(例えば、図12および図13参照)、第1クラッチ312のこのような滑り(slipping)を調節するように油圧システム110を指示するように構成される。また、第1差動流体圧力がロッキング閾値(例えば、特定の差動流体圧力に対応する値)以上の時、第1クラッチ312は、滑り(slipping)を中断し、および/またはそうでなければロックアップされる。例えば、第1差動流体圧力が前記閾値以上に維持される間、ピストン302、第1プレート316、およびカバー202は、互いに相対的に回転不能に結合される(例えば、一時的に)。
第1クラッチ312が第2状態にある時、図3の第1ダンパ313は、トルクコンバータによって出力されるトルク調節を容易にする。図3に示された例によれば、第1ダンパ313は、入力または第1ダンパ部分376と、出力または第2ダンパ部分378と、1つ以上のスプリング(例えば、コイルスプリング)380とを含む。図3のスプリング380は、トルク(例えば、エンジントルク)がスプリング380を介して第1ダンパ部分376から第2ダンパ部分378に伝達できるように、第1および第2ダンパ部分376、378の間で作動的に介在する。それぞれのスプリング380は、第1ダンパ部分376および/または第2ダンパ部分378によって形成されるそれぞれのスプリングキャビティ381に位置する。図3の第1および第2ダンパ部分376、378は、互いに対して回転可能である。特に、第2ダンパ部分378に対する第1ダンパ部分376の回転は、スプリング380の状態を圧縮、圧縮解除、および/または変更することによって、トルクコンバータ200に対するダンピング効果(例えば、ダンピングトルク)を提供する。結果的に、第1クラッチ312が第2状態にある時、第1ダンパ313は、トルクコンバータ200によって経験されるねじり振動を減衰させる。
図3の第1ダンパ部分376は、例えば、1つ以上のプレート(例えば、共に組み立てられた)を用いて実現できる。特に、図3の第1ダンパ部分376は、それからトルクを受信するために、例えば、1つ以上のファスナーおよび/または1つ以上の締結方法または手法により第1プレート316と相対的に回転不能に(つまり、固定的に)結合される。また、図3の第2ダンパ部分378は、例えば、1つ以上のプレート(例えば、共に組み立てられた)を用いて実現できる。一部の例において、図3に示されているように、第2ダンパ部分378は、トルクコンバータ200の構成要素(例えば、第1フランジ366)に対応するか、および/またはトルクコンバータ200の構成要素を用いて実現できる。特に、第2ダンパ部分378は、スプリング380によって生成されたトルクを第1シャフト208に提供するように構成される。
図3の第1プレート316、例えば、1つ以上のファスナーおよび/または締結方法または手法により第1ダンパ部分376に相対的に回転不能(つまり、固定的に)である。図3に示されているように、第1プレート316は、ピストン302とカバー202との間に延び、第1ダンパ部分376を収容するためにそれから遠くなる曲線をなす。
追加的に、一部の例において、ハウジング211のチャンバ320、324に関連づけられた流体圧力を容易に制御するために、図3のアセンブリ300はさらに、第2ハブ310および/または第3ハブ315と作動的に結合する第3シール(例えば、一方向シール)382を含む。図3の第3シール382は、例えば、四角リング、Oリングなどを用いて実現できる。この例において、第3シール382は、第3シール382の長さに沿って実質的に均一な形状(例えば、正方形、長方形、円等または任意の他の多角形)を有する断面積を有する。また、第1または第2シール304、306と類似して、第3シール382は、例えば、高温抵抗性高分子材料または熱可塑性材料のような適切な性質および/または特性(例えば、剛性、強度、耐久性など)を有する1つ以上の材料から構成される。特に、図3の第3シール382は、第2ハブ310の外部表面と第3ハブ315の内部表面とを密封式で結合して、第3流体シール(例えば、一時的なまたは調節可能な流体シール)を形成する。
この例において、第3シール382を容易に積載するために、図3のアセンブリ300はさらに、トルクコンバータ200の構成要素に位置する第3シール溝384を含む。例えば、図3に示されているように、第3シール溝384は、第2ハブ310の外部表面の領域または第2ハブ310に隣接し結合されるボディ(例えば、環状ボディ)385によって形成および/または定義される。特に、図3の第3シール382は、第3シール溝384に位置し、第3シール溝384を通して延びる。
図3の第3シール382は、第1チャンバ320に関連づけられた第1流体圧力が、第2チャンバ324に関連づけられた第2流体圧力より大きい状況であるロックアップオン作動中、ピストン302によって経験される第1差動流体圧力を実質的に維持するように構成される。したがって、この例において、第1および第2シール304、306と類似して、第3シール382は、第1チャンバ320から第2チャンバ324への流体314の第1流動を防止するように構成される。
逆に、一部の例において、第3シール382は、第2チャンバ324に関連づけられた第2流体圧力が、第1チャンバ320に関連づけられた第1流体圧力より大きい状況であるロックアップオフ作動中、ピストン302によって経験される第2差動流体圧力を調節(例えば、減少)するように構成される。特に、この例において、第3シール382は、流体314が第2チャンバ324から第1チャンバ320にのみ通過して移送できる一方向シールであり、これはハウジング211と変速機システム104を通した流体314の循環を許容する。したがって、この例において、第3シール382および/または第3シール溝384は、第2チャンバ324から第1チャンバ320への流体314の第2流動を許容するように大きさが決定され、成形され、構造化され、および/または他の方式で構成される。
トルクコンバータ200が3-パス(3-pass)トルクコンバータである例において、図3に示されているように、第1シール304、第2シール306、第3シール382、またはこれらの組み合わせのうちの1つは、トルクコンバータ200を2-パストルクコンバータに変換する。したがって、図3のトルクコンバータ200は、2-パス(2-pass)変速機システムと共に用いるように構成される。この例において、油圧システム110は、第1流体チャネル368と第2流体チャネル370(つまり、単に2つの流体チャネル368、370)を通して流体314を伝達することによって、第1クラッチ312の状態を変更するように構造化されるか、および/または構成される。
一方、トルクコンバータ200が4-パス(four-pass)トルクコンバータである例において、第1シール304、第2シール306、第3シール382、異なるシール、またはこれらの組み合わせのうちの1つは、トルクコンバータ200を4-パス(four-pass)トルクコンバータに変換し、これは図8と結びつけて以下にさらに述べる。この例において、油圧システム110は、第1流体チャネル368、第2流体チャネル370、および第3流体チャネル371を通して流体314を伝達することによって、第1クラッチ312の状態を変更するように構造化されるか、および/または構成される。
一部の例において、アセンブリ300はさらに、流体314が流動できる第4流体パスまたはチャネル386を含む。特に、図3の第4流体チャネル386は、第2チャンバ324を第1シャフト208に関連づけられた第2流体チャネル370に流体的に連結するために、第1軸210に対して放射状外側または内側に第3ハブ315を通して延びる。つまり、トルクコンバータ200と変速機システム104とが組み立てられる時、第4チャネル386は、第2流体チャネル370と第2チャンバ324との間に流体314を移送するように構成される。一部の例において、第2流体チャネル370および第4流体チャネル386は、単一流体チャネルを形成および/または定義する。流体チャネル368、370、371、386は、時々、通路(pass)またはオイル通路(oil pass)と称される。また、図3に示されているように、図3の第3ハブ315は、第2方向374に第1軸210に沿って第1フランジ366に向かって延び、これは第4流体チャネル386の大きさおよび/または形状の変更を許容する。例えば、第4チャネル386は代案的に、第1チャンバ320を第2流体チャネル370に流体的に結合するように大きさが決定され、および/または成形され、これは図5、図6、図7A、および図7Bと結びつけて以下にさらに述べる。
一部の例において、流体314がハウジング211に入り、および/またはハウジング211から出るようにするために、アセンブリ300はさらに、ハウジング211上に位置する1つ以上の開口部388、390を含み、このうち2つはこの例に示される(つまり、第1開口部388および第2開口部390)。図3の第1および第2開口部388、390それぞれは、油圧システム110によって提供される流体314の流動方向に応じてハウジング211の入口および/または出口に対応する。特に、流体314は、第1および第2開口部388、390を通して流動することができ、これは油圧システム110が第1クラッチ312の状態を制御できるようにする。図3の第1開口部388は、インペラ204の一部とステータ358の一部によって形成および/または定義される。したがって、流体314は、第1開口部388を通して第1チャンバ320に入り、および/または第1チャンバ320から出ることができる。また、図3の第2開口部390は、カバー202の一部および第2ハブ310の一部、またはこれに隣接した一部によって形成および/または定義される。したがって、流体314は、第2開口部390を通して第2チャンバ324に入り、および/または第2チャンバ324から出ることができる。追加的に、一部の例において、図3に示されているように、第2開口部390はさらに、第4流体チャネル386によって形成および/または定義される。
図3の示された例によれば、ピストン302は、その上に中央に配置される第3開口部(例えば、ボア)392を含む。例えば、ピストン302の内部表面340は、第3開口部392を形成および/または定義する。特に、図3の第3開口部392は、第3ハブ315を収容するように構成される。例えば、図3に示されているように、第3ハブ315は、第3開口部392を通して延びる。図3の第3開口部392は、ピストン302の内部直径が第3ハブ315の外部直径より若干より大きいように、大きさおよび/または形状を有し、これは、ピストン302の動きだけでなく、第2シール306および/または第2シール溝346を通した流体の流動制御を容易にする。
図4は、図2のラインA-Aに沿ったトルクコンバータ200の他の部分断面図であり、その中のアセンブリ300を示す。図4の示された例によれば、アセンブリ300は、ピストン302と、第1シール304と、第2シール306と、第3シール382と、第1オリフィス402とを含む。図4の第1オリフィス402は、ピストン302上に位置するか、および/またはピストン302によって形成される。特に、第1オリフィス402は、第1チャンバ320を第2チャンバ324に流体的に結合するようにピストン302を通して延び、これは、第1クラッチ312が第2状態にあるか、または第1状態から第2状態に切り替える時のロックアップオン作動中、第1クラッチ312の冷却を容易にする。図4に示されているように、第1プレート316は、ピストン302の第1側面318に隣接して位置するか、および/またはピストン302の第1側面318に対向する。
図4の示された例によれば、ロックアップオン作動中、第1クラッチ312の第2状態を提供するために、制御器105は、ハウジング211を通した流体314の第2流動(例えば、逆方向流動)を提供するように油圧システム110に指示する。例えば、流体314は、(a)油圧システム110から第2チャネル370を通して第2チャンバ324に相対的に高い流体圧力で移送され、および(b)第1チャンバ320から第1チャネル368を通して油圧システム110に相対的に低い流体圧力で移送される。したがって、図4のピストン302によって経験される結果的な差動流体圧力は、ピストン302を第1プレート316に向かう第2方向374に圧迫して、ピストン302、第1プレート316、および/または第1クラッチ312のクラッチパック404が第1クラッチ312に対する摩擦を生成するようにする。この方式により、開示された例は、第1クラッチ312がエンジントルクをカバー202から第1ダンパ313、結果的に、第2ハブ310に伝達(例えば、クラッチパック404を介して)するように、図4のピストン302を作動させる。逆に、この例において、ロックアップオフ作動中、図4の第1クラッチ312の第1状態を提供するために、制御器105は、流体314の第1流動を提供するように油圧システム110に指示する。例えば、流体314は、(a)油圧システム110から第1チャネル368を通して第1チャンバ320に相対的に高い流体圧力で移送され、および(b)第2チャンバ324から第2流体チャネル370を通して油圧システム110に相対的に低い流体圧力で移送される。したがって、図4のピストン302によって異なって経験される結果的な流体圧力は、ピストン302を第1プレート316から遠くなる第1方向372に圧迫して、ピストン302が第1プレート316から解除および/または分離されるようにする。
一部の例において、図4の第1および第2シール304、306ともは、第2チャンバ324に関連づけられた第2流体圧力が、第1チャンバ320に関連づけられた第1流体圧力より大きい状況であるトルクコンバータ200のロックアップオン作動中、ピストン302によって経験される差動流体圧力を実質的に維持するように構成される。逆に、この例において、第1シール304および/または第2シール306は、第1チャンバ320に関連づけられた第1流体圧力が、第2チャンバ324に関連づけられた第2流体圧力より大きい状況であるロックアップオフ作動中、ピストン302によって経験される差動流体圧力を調節(例えば、減少)するように構成され、これは図9A、図9B、図11A、図11Bと結びつけて以下により詳しく述べる。特に、このような一部の例において、第1シール304および/または第2シール306それぞれは、流体314が第1チャンバ320から第2チャンバ324に流動できる一方向シールである。この方式により、図4のシール304、306は、流体314がロックアップオフ作動中、ハウジング211と変速機システム104を通して循環するようにする。
図4の示された例によれば、第1オリフィス402は、第1クラッチ312を潤滑するために、ロックアップオン作動中、第1および第2チャンバ320、324の間に流体314が漏出するように(つまり、流体314の制御された流動を提供するように)構成される。この例において、第1クラッチ312が第2状態にある時、第1オリフィス402は、第2チャンバ324から第1チャンバ320に流体314を移送する。第1オリフィス402によって提供されるこのような制御された漏出の結果として、流体314は、ピストン302の面317を横切って、および/またはクラッチパック404を通して第1軸210に対して半径方向外側に流動して、それに関連づけられた摩擦結合中、第1クラッチ312を潤滑する。例えば、流体314は、クラッチパック404の内部半径または近位部分からクラッチパック404の外部半径または遠位部分、例えば、ピストン302と第1プレート316との間に流れる。この方式により、第1オリフィス402は、流体314を通して第1クラッチ312から遠く熱を伝達して、図4の第1クラッチ312の熱容量を向上させる。追加的に、一部のこの例において、第1オリフィス402は、ロックアップオン作動中、第1および第2チャンバ320、324の間で流体が流れる速度を制限するように(例えば、約0.3L/min~約1.5L/minの間)大きさが決定され、成形され、構造化され、および/または他の方式で構成される。
図4に示されているように、ピストン302の面317は、第1軸210に対して第3半径406に位置する。このように、図4の第3半径406は、第1クラッチ312に関連づけられた対面直径に対応する。また、第1オリフィス402は、第1軸210に対して第4半径408に位置する。一部の例において、図4に示されているように、第4半径408は、第3半径406より小さい。つまり、図4の第1オリフィス402は、面317または対面直径に対して半径方向内側に位置する。言い換えれば、図4の第1オリフィス402は、クラッチパック404に対して半径方向内側に位置する。
たとえ、図4は、単一のオリフィス402を示すが、一部の例において、アセンブリ300は異なって実現される。この例において、アセンブリ300は、流体314のこのような制御された漏出を提供するために、第1オリフィス402に、追加的にまたは代案的に、ピストン302に位置する1つ以上のオリフィス(例えば、第1オリフィス402と類似する)を含む。この例において、オリフィス402は、ピストン302を通して延び、第1軸210に対して放射状に分布する。
図4の第1シール304は、(a)遠位部分328でまたは遠位部分328に隣接したピストン302の外部表面332の領域、および(b)クラッチパック404の内部表面410の領域と密封式で結合するように構成されて、第1流体シールを形成する。また、図4の第2シール306は、(a)近位部分336でまたは近位部分336と隣接したピストン302の内部表面340の領域、および(b)第3ハブ315の外部表面342の領域と密封式で結合するように構成されて、第2流体シールを形成する。このように、図4の第2シール306は、ピストン302と第3ハブ315との間に介在する。また、図4の第3シール382は、(a)第2ハブ310の外部表面の領域、および(b)第3ハブ315の内部表面の領域と密封式で結合するように構成される。
図3の示された例と類似して、図4の第1シール溝344は、ピストン302の外部表面332によって形成および/または定義される。また、図4の第2シール溝346は、第3ハブ315の外部表面342によって形成および/または定義される。なお、図4の第3シール溝384は、第2ハブ310によって形成および/または定義される。
図4のクラッチパック404は、第1クラッチ312が第2状態にあるか、または第1状態から第2状態に切り替える時、摩擦を生成するように互いに結合するように構成される複数のプレート316、412、414、416を含み、このうち4つがこの例に示される(つまり、第1プレート316、第2プレート412、第3プレート414、および第4プレート416)。追加的に、プレート316、412、414、416を支持するために、クラッチパック404はさらに、第1部分(例えば、外部部分)418と、第1部分418に対して回転可能な第2部分(例えば、内部部分)420とを含む。一部の例において、第1プレート316と第3プレート414は、例えば、スプライン連結によりクラッチパック404の第1部分418に沿ってスライド可能である。また、一部の例において、第2プレート412と第4プレート416は、例えば、スプライン連結によりクラッチパック404の第2部分420に沿ってスライド可能である。この例において、図4のクラッチパック404は、クラッチパック404の第1および第2部分418、420に相対的に回転不能に(つまり、固定的に)結合されるストッパ417を含む。特に、図4のストッパ417は、クラッチプレート316、412、414、416の移動を制限するために、クラッチパック404の第1および第2部分418、420に沿ってスライドすることができない。このように、ロックアップオン作動中、ピストン302とストッパ417によって圧着されるか、またはクランピングされる時、プレート316、412、414、416および/または、より一般に、クラッチパック404は、第1クラッチ312に対する摩擦を生成する。
クラッチパック404の第1部分418は、例えば、1つ以上のファスナーおよび/または1つ以上の締結方法または手法(例えば、溶接)によりカバー202に相対的に回転不能に(つまり、固定的に)結合される。このように、図4のカバー202は、クラッチパック404の第1部分418を支持し、第1軸210に対してクラッチパック404の第1部分418と共に回転する。図4に示されているように、クラッチパック404の第1部分418は、第1シール304を結合するための表面410を提供する。したがって、図4の第1シール304は、ピストン302とクラッチパック404の第1部分418との間に介在する。追加的に、クラッチパック404の第2部分420は、例えば、1つ以上のファスナー(例えば、リベット)422および/または1つ以上の締結方法または手法により第1ダンパ部分376に相対的に回転不能に(つまり、固定的に)結合される。図4の第1ダンパ313は、第1クラッチ312とタービン309との間に作動的に介在する。また、図4の第2ダンパ部分378は、例えば、1つ以上のファスナーおよび/または1つ以上の締結方法または手法(例えば、溶接)により第2シェル356に相対的に回転不能に(つまり、固定的に)結合される。
図4に示されているように、第2ハブ310の第1フランジ366は、第1ダンパ部分376を収容し支持するために、第1フランジ366の端部でまたはこれに隣接して第1軸210に対して半径方向外側に第2ハブ310から延びる。特に、第1ダンパ部分376は、第1フランジ366に対して回転可能である。例えば、第1ダンパ部分376の端部は、第1フランジ366の端部から相対的に小さい距離だけ離隔するか、および/または第1フランジ366の端部と結合される(例えば、スライド可能に結合)。
オリフィス402に、追加的にまたは代案的に、一部の例において、図4の1つ以上の(例えば、すべて)シール304、306、382および/または図4のそれぞれのシール溝344、346、384は、第1クラッチ312を潤滑するために、ロックアップオン作動中、流体314を第1および第2チャンバ320、324の間に漏出するように大きさが決定され、成形され、構造化され、および/または他の方式で構成される。この例において、オリフィス402と類似して、1つ以上の(例えば、すべての)シール304、306、382および/またはそれぞれのシール溝344、346、384は、ロックアップオン作動中、第1および第2チャンバ320、324の間で流体314が流れる速度を制限するように(例えば、約0.3L/min~約1.5L/minの間)大きさが決定され、成形され、構造化され、および/または他の方式で構成される。つまり、この例において、流体314は、第2チャンバ324から第1チャンバ320に実質的に制限された速度で第1シール304、第2シール306、および/または第3シール382を横切って流れる。このような制御された漏出を提供するために、シール304、306、382には特定の幾何学的構造または形状が形成される。これに加えてまたはこれを代替して、このような制御された漏出を提供するために、シール溝344、346、384には特定の幾何学的構造または形状が形成される。したがって、1つ以上の開示された例によれば、図4の第1および第2チャンバ320、324間の流体314のこのような制御された漏出は、(a)オリフィス402、シール304、306、382、(b)シール溝344、346、384、または(c)これらの任意の組み合わせによって可能になる。
図5は、ラインA-Aに沿った図2のトルクコンバータ200の他の部分断面図であり、その中のアセンブリ300を示す。図5の示された例によれば、アセンブリ300は、ピストン302と、第1シール304と、第2シール306と、第1オリフィス402とを含む。特に、図5のトルクコンバータ200はさらに、第3ハブ315上に位置する内部半径または近位部分504を有する第5プレート502を含む。図5の第5プレート502は、例えば、1つ以上のファスナーおよび/または1つ以上の締結方法または手法(例えば、溶接により)により相対的に回転不能に(つまり、固定的に)第3ハブ315に結合される。特に、第5プレート502は、第5プレート502の近位部分504の反対側の第5プレート502の遠位部分506でまたはこれに隣接してピストン302の遠位部分328を収容するように、第1軸210に対して半径方向外側に第3ハブ315から遠くなるように延びる。
追加的に、図5の第1クラッチ312はさらに、クラッチ結合を容易にする第6プレート(例えば、クラッチプレート)508を含む。第6プレート508は、カバー202に相対的に回転不能に(つまり、固定的に)結合される。例えば、図5のトルクコンバータ200はさらに、この例において、図示のこのような方法により、カバー202と第6プレート508を共に結合するように構成される1つ以上のファスナー(例えば、ボルト、スタッド、ナットなど)510を含む。この例において、第1軸210に対して放射状に分布する図5のファスナー510は、カバー202および/または第6プレート508を通して少なくとも部分的に延びる。特に、図5の第6プレート508は、ピストン302の面317を収容するか、または接触するために、第1軸210に対して半径方向外側にファスナー510から遠くなるように延びる。ロックアップオン作動中、ピストン302の面317は、第1クラッチ312の第2状態を提供するか、または第1クラッチ312を第1状態から第2状態に切り替えるために、第6プレート508と結合するように(例えば、スライド可能に結合するように)構成される。この例において、第6プレート508は、第6プレート508の外側半径方向または遠位部分がファスナー510に対して第1方向372(および/または第2方向374)に移動可能に少なくとも部分的に可撓性(flexible)であり、これは、ピストン302の作動に応答して、第6プレート508とカバー202が第1プレート316を圧着するか、クランピングできるようにする。
図4の示された例とは異なり、図5のピストン302の第1側面318は、第5プレート502と共に第1チャンバ320を形成および/または定義する。また、図5のピストン302の第2側面322は、カバー202およびインペラ204(つまり、ハウジング211)と共に第2チャンバ324を形成および/または定義する。この例において、ロックアップオン作動中、第1クラッチ312の第2状態を提供するために、制御器105は、ハウジング211を通して流体314の第2流動を提供するように油圧システム110に指示する。例えば、流体314は、(a)第2チャネル370を通して油圧システム110から第1チャンバ320に相対的に高い流体圧力で移送され、および(b)第1チャネル368を通して第2チャンバ324から油圧システム110に相対的に低い流体圧力で移送される。したがって、図5のピストン302によって経験される結果的な差動流体圧力は、ピストン302を第6プレート508に向かう第1方向372に圧迫して、ピストン302、第6プレート508、第1プレート316、および/またはカバー202が第1クラッチ312に対する摩擦を生成するようにする。この方式により、開示された例は、図5のピストン302を作動させて、第1クラッチ312がエンジントルクをカバー202から第1ダンパ313に、結果的に、第2ハブ310に伝達するようにする。逆に、この例において、ロックアップオフ作動中、第1クラッチ312の第1状態を提供するために、制御器105は、流体314の第1流動を提供するように油圧システム110に指示する。例えば、流体314は、(a)第1チャネル368を通して油圧システム110から第2チャンバ324に相対的に高い流体圧力で移送され、および(b)第2流体チャネル370を通して第1チャンバ320から油圧システム110に相対的に低い流体圧力で移送される。したがって、図5のピストン302によって異なって経験される結果的な流体圧力は、ピストン302を第6プレート508から遠くなる第2方向374に圧迫して、ピストン302が第6プレート508から解除および/または分離されるようにする。
図4の示された例とは異なり、図5の第1シール溝344は、第5プレート502の遠位部分506にまたはこれに隣接して第5プレート502の外部表面514によって形成および/または定義される。図5に示されているように、ピストン302の遠位部分328は、第5プレート502の遠位部分506を経てピストン302の中央部分から遠くなるように延長および/または湾曲する。したがって、第1シール304は、遠位部分328でまたはこれに隣接して第5プレート502の外部表面514とピストン302の内部表面516とを密封式で結合することによって、第1流体シールを形成する。このように、図5の第1シール304は、ピストン302と第5プレート502との間に介在する。一方、図4の示された例と類似して、図5の第2シール溝346は、第3ハブ315の外部表面342によって形成および/または定義される。
図5の示された例によれば、流体314は、第2開口部390を通して第1チャンバ320に入り、および/または第1チャンバ320から出ることができる。図5の第2開口部390は、第4流体チャネル386によって形成および/または定義される。また、この例において、流体314は、第1開口部388を通して第2チャンバ320に入り、および/または第2チャンバ320から出ることができる。
図5の示された例によれば、第1ダンパ部分376は、第1プレート316に対応し、および/または第1プレート316によって実現される。追加的に、一部の例において、図5のトルクコンバータ200はさらに、第2ダンパ(例えば、スプリングダンパ)512と、第1ダンパ313と第2ダンパ512との間に連結される第3ダンパ(例えば、遠心振子吸収器)513とを含む。第2ダンパ512はさらに、第2ハブ310に連結される。この例において、トルクコンバータ200のロックアップオン作動中、トルクは、第2および第3ダンパ512、513を介して第2ダンパ部分378から第2ハブ310に伝達される。
一部の例において、図5の第1および第2シール304、306ともは、第1チャンバ320に関連づけられた第1流体圧力が、第2チャンバ324に関連づけられた第2流体圧力より大きい状況であるトルクコンバータ200のロックアップオン作動中、ピストン302によって経験される差動流体圧力を実質的に維持するように構成される。逆に、第1シール304および/または第2シール306は、第2チャンバ324に関連づけられた第2流体圧力が、第1チャンバ320に関連づけられた第1流体圧力より大きい状況であるトルクコンバータ200のロックアップオフ作動中(例えば、ロックアップオン作動後)、ピストン302によって経験される差動流体圧力を調節(例えば、減少)するように構成され、これは図6、図7A、図7B、図9A、図9B、図11A、および図11Bと結びつけて以下により詳しく述べる。この例において、第1シール304および/または第2シール306それぞれは、流体314が第2チャンバ324から第1チャンバ320のみ横切って流れる一方向シールである。この方式により、図5のシール304、306は、ロックアップオフ作動中、流体314がハウジング211と変速機システム104を通して循環するようにする。
図5が示された例によれば、第1オリフィス402(および/または他のオリフィス)は、第1クラッチ312を潤滑するためのロックアップオン作動中、第1および第2チャンバ320、324の間に流体314が漏出するように(つまり、流体314の制御された流動を提供するように)構成される。この例において、第1クラッチ312が第2状態にある時、第1オリフィス402は、流体314を第1チャンバ320から第2チャンバ324に移送する。第1オリフィス402によって提供されるこのような制御された漏出の結果として、流体314は、ピストン302の面317を横切って、および/または第1軸210に対して半径方向外側に流動して、それに関連する摩擦結合中、第1クラッチ312を潤滑する。例えば、流体314は、(a)ピストン302と第6プレート508との間、(b)第6プレート508と第1プレート316との間、(c)第1プレート316とカバー202との間、または(d)これらの任意の組み合わせの間に流れる。この方式により、第1オリフィス402は、流体314を通して第1クラッチ312から遠く熱を伝達して、図5の第1クラッチ312の熱容量を向上させる。追加的に、一部のこの例において、第1オリフィス402は、ロックアップオン作動中、第1および第2チャンバ320、324の間で流体が流れる速度を制限するように(例えば、約0.3L/min~約1.5L/minの間)大きさが決定され、成形され、構造化され、および/または他の方式で構成される。
オリフィス402に、追加的にまたは代案的に、一部の例において、図5の1つ以上の(例えば、すべての)シール304、306および図5のそれぞれのシール溝344、346は、第1クラッチ312を潤滑するためのロックアップオン作動中、第1および第2チャンバ320、324の間に流体314が漏出するように(つまり、流体314の制御された流動を提供するように)大きさが決定され、成形され、構造化され、および/または他の方式で構成される。この例において、オリフィス402と類似して、1つ以上の(例えば、すべての)シール304、306および/またはそれぞれのシール溝344、346は、第1および第2チャンバ320、324の間で流体314が流れる速度を制限するように(例えば、約0.3L/min~約1.5L/minの間)大きさが決定され、成形され、構造化され、および/または他の方式で構成される。
つまり、この例において、流体314は、第1チャンバ320から第2チャンバ324に実質的に制限された速度で第1シール304および/または第2シール306を横切って流れる。したがって、1つ以上の開示された例によれば、図5の第1および第2チャンバ320、324の間の流体314のこのような制御された漏出は、(a)オリフィス402、シール304、306、(b)シール溝344、346、または(c)これらの任意の組み合わせによって可能になる。
図5に示されているように、ピストン302の面317は、第1軸210に対して第3半径406に位置する。また、オリフィス402は、本例において、第3半径406より小さい第1軸210に対して第4半径408に位置する。
図5の示された例によれば、第4流体チャネル386は、第1チャンバ320を第1シャフト208に関連づけられた第2流体チャネル370に流体的に結合するために、第1軸210に対して半径方向外側または内側に第3ハブ315を通して延びる。たとえ、図5は、第1チャンバ320と第2流体チャネル370との間で流体314を移送するのに関連づけられた単一流体チャネル386を示すが、一部の例において、アセンブリ300は異なって実現される。この例において、アセンブリ300は、第1チャンバ320と第2流体チャネル370との間で流体314を移送するように構成された第4流体チャネル386に、追加的にまたは代案的に、1つ以上の他の流体チャネル(例えば、第4流体チャネル386と類似する)を含む。また、この例において、流体チャネル386は、第1軸210に対して放射状に分布する。
図6は、図5のトルクコンバータ200の拡大部分図であり、第4流体チャネル386を示す。図6の示された例によれば、第4流体チャネル386は、第3ハブ315を通して第2シール溝346に延びる。特に、第2シール溝346は、第4流体チャネル386を第1および第2チャンバ320、324に流体的に連結する。この例において、図6の第4流体チャネル386は、第2シール溝346の少なくとも一部分を形成および/または定義する。特に、図6の第4流体チャネル386は、第2シール306の一方向の密封機能性を提供するために大きさが決定され、成形され、構造化され、および/または他の方式で構成され、これは図7Aおよび図7Bと結びつけて以下に追加的に述べる。この例において、第2シール306は、例えば、第2シール306に力を印加する流体314に応答して、第2シール溝346内で移動可能である。より具体的には、この例において、第2シール306の移動は、油圧システム110によって提供される第4流体チャネル386を通した流体314の流動方向に基づく。
図6に示されているように、第4流体チャネル386は、実質的に線形であるか、または線形経路に沿って延びる。一部の例において、第4流体チャネル386は、第1方向372に対応する構成要素を有する第3方向604に第3ハブ315の内部表面602から遠くなるように延びる。この例において、第4流体チャネル386は、第1軸210に対して傾斜するか、および/または角をなす。つまり、第4流体チャネル386と第1軸210は、例えば、約90度から45度の間の角度606を形成する。この方式により、流体314が第4チャネル386を通して第2流体チャネル370から第2シール溝346に移送される時、第4流体チャネル386は、第2シール306を第1方向372に移動させることを容易にする。
図7Aおよび図7Bは、図5のトルクコンバータ200の他の拡大部分図であり、本開示の教示による第1シール構成(例えば、一方向シーリング構成)700を示す。第1シール構成700は、例えば、図5の第2シール306のようなアセンブリ300のシールのうちの1つ以上を実現するために用いられる。特に、図7Aおよび図7Bの第2シール306は、第4流体チャネル386を通した流体314の流動方向に基づいて、第1方向372および/または第2方向374に第2シール溝346内で移動可能であり、これは第2シール306によって提供される第2流体シールを変更する。
図7Aの示された例によれば、第2シール306は、第1経路706に沿って第4流体チャネル386を通して第4方向704に流動する流体314に応答して、例えば、制御器105がロックアップオン作動を開始し、および/またはロックアップオフ作動を中断する時、第2シール306の第1位置(図7Bに示される)から第2シール306の第2位置(図7Aに示される)への第1方向372に移動可能である。第1経路706は、図7Aの二点鎖線で表示される。例えば、第2シール306は、第1経路706に沿って流動する流体314によって引き起こされる差動流体圧力を経験し、これは第2シール306を第1方向372に圧迫する。この例において、流体314は、第2シール306の第1側面(例えば、相対的に平らな環状表面)708に力を付与し、その構成要素は第1方向372に指向される。第2シール306のこのような移動の結果、第1クラッチ312が第1状態から第2状態に切り替える時、トルクコンバータ200のロックアップオン作動中、第2シール306の第1側面708は、第3ハブ315の第1側面(例えば、相対的に平らな環状表面)710から分離および/または密封式で解除される。その後、第2シール306が第2位置に向かって第1方向372に継続して移動するに伴い、第2シール306の第2側面(例えば、相対的に平らな環状表面)712は、第3ハブ315の第1側面710に対向する第3ハブ315の第2側面(例えば、相対的に平らな環状表面)714と直接接触する。この例において、図7Aの第2シール306は、例えば、第2シール306が、(a)第2シール306の第1位置、(b)第2シール306の第2位置、または(c)第2シール306の第1および第2位置の間の任意の位置にある時、ピストン302の内部表面340と結合された状態を維持する外部表面715を有する。第2シール306の外部表面715は、第2シール306の外部直径に対応する。図7Aに示されているように、第2シール306の第1側面708は、第2シール306の第2側面712に対向する。また、第3ハブ315の第1および第2側面710、714は、互いに対向し、少なくとも部分的に第2シール溝346を形成および/または定義する。
図7Aの示された例によれば、第2シール306が第2シール溝346に対して第2位置にある時、第2シール306は、流体314が第2チャンバ324と第4流体チャネル386との間を(例えば、第4流体チャネル386から第2チャンバ324に)流動するのを防止する。例えば、図7Aの第2シール306は、ピストン302の内部表面340および第3ハブ315の第2側面714と密封結合されて、第2流体シールを形成する。その代わりに、第2位置にある時、図7Aの第2シール306は、流体314が第1経路706に沿って第1チャンバ320と第4流体チャネル386との間(例えば、第4流体チャネル386から第1チャンバ320に)で流動するようにして、オリフィス402に対する第1チャンバ320に関連づけられた第1流体圧力を増加させる。特に、この例において、流体314は、ピストン302と第3ハブ315によって形成される第1ギャップ716の一部を通して流動する。つまり、流体314は、ピストン302の内部表面340と第3ハブ315の外部表面342との間を流動し、ここで、第1領域718は、第2シール溝346(例えば、第2シール溝346と隣接した第1領域718)を形成および/または定義しない。一部の例において、第1ギャップ716は、実質的に第3ハブ315を囲む。この例において、第1ギャップ716の大きさは、実質的に均一であるか、または第1ギャップ716の長さに沿って変化可能である。
図7Bの示された例によれば、図7Bの第2シール306は、例えば、制御器105がロックアップオフ作動を開始するか、および/またはロックアップオン作動を中断する時、第1経路706と異なる第2経路722に沿って第4流体チャネル386を通して第4方向704と反対である第5方向720に流動する流体314に応答して、第2シール306の第2位置から第2シール306の第1位置への第2方向374に移動可能である。第2経路722は、図7Bの二点鎖線で表示される。例えば、第2シール306は、第2経路722に沿って流動する流体314によって引き起こされる差動流体圧力を経験し、これは第2シール306を第2方向374に圧迫する。この例において、流体314は、第2シール306の第2側面712に力を付与し、その構成要素は、第2方向374に指向される。第2シール306のこのような移動の結果として、第1クラッチ312が第2状態から第1状態に切り替える時のトルクコンバータ200のロックアップオフ作動中、第2シール306の第2側面712は、第3ハブ315の第2側面714から分離および/または密封式で解除される。その後、第2シール306が第1位置に向かって第2方向374に継続して移動するに伴い、第2シール306の第1側面708は、第3ハブ315の第1側面710に直接接触および/または密封式で結合される。
追加的に、図7Bの第2シール306は、第2シール306と第3ハブ315によって第2ギャップ726が形成されるように、第3ハブ315の外部表面342の第2領域724から相対的に小さい距離だけ離隔する内部表面723を有する。第2シール306の内部表面723は、第2シール306の内部直径に対応する。また、第3ハブ315の外部表面342の第2領域724は、例えば、第3ハブ315の第1および第2側面710、714と共に第2シール溝346を形成および/または定義する。追加的に、一部の例において、第2ギャップ726は、第3ハブ315を実質的に囲む。この例において、第2ギャップ726の大きさは、実質的に均一であるか、または第2ギャップ726の長さに沿って変化可能である。言い換えれば、図7Bの第2ギャップ726は、例えば、第2シール306が、(a)第2シール306の第1位置、(b)第2シール306の第2位置、または(c)第2シール306の第1および第2位置の間の任意の位置のうちの1つにある時、実質的に維持される。また、図7Bの第4流体チャネル386、図7Bの第1ギャップ716、および図7Bの第2ギャップ726は、ロックアップオフ作動中、これらを通した流体314の十分な流速を提供するように大きさが決定され、成形され、構造化され、および/または他の方式で構成される。
図7Bの示された例によれば、第2シール306が第2シール溝346に対して第1位置にある時、第2シール306は、流体314が第1チャンバ320と第4流体チャネル386との間に(例えば、第4流体チャネル386から第1チャンバ320に)流動するのを防止する。例えば、図7Bの第2シール306は、ピストン302の内部表面340および第3ハブ315の第1側面710と密封式で結合されて、第2流体シールを形成する。その代わりに、第1位置にある時、図7Bの第2シール306は、流体314が第2経路722に沿って第2チャンバ324と第4流体チャネル386との間で(例えば、第2チャンバ324から第4流体チャネル386に)流動するようにする。特に、この例において、流体314は、図7Bの第1ギャップ716の異なる部分および第2ギャップ726を通して、そして第2シール306を横切って流動する。この例において、流体314は、ピストン302の内部表面340と第3ハブ315の外部表面342の第3領域728との間で流動し、第3領域728は、第2シール溝346を形成および/または定義しない(例えば、第3領域728は、第2シール溝346に隣接する)。
したがって、図7Aおよび図7Bの第2シール306によって形成される第2流体シールは、第2シール溝346に対する第2シール306の位置(例えば、第1または第2位置)に基づく。このように、第2流体シールは、第2シール溝346に対する第2シール306の移動に応答して変化する。
図8は、ラインA-Aに沿った図2のトルクコンバータ200の他の部分断面図であり、その中のアセンブリ300を示す。図8の示された例によれば、図8の第1クラッチ312は、ピストン302に隣接したハウジング211内の第7プレート(例えば、バランスプレート)802を含み、これは、トルクコンバータ200のロックアップオン作動中、ピストン302によって印加される、および/または経験される差動流体圧力の生成を容易にする。特に、第7プレート802およびピストン302は、共に移動可能に結合される。つまり、ピストン302は、第1方向372および/または第2方向374に、例えば、相対的に短い距離にわたって第7プレート802に対して移動可能である。追加的に、図8のアセンブリ300はさらに、ピストン302および/または第7プレート802と作動的に結合される第4シール(例えば、一方向シール)804を含む。
図8の示された例によれば、第7プレート802とピストン302は、第1チャンバ320を形成および/または定義する。また、ピストン302とカバー202は、第2チャンバ324を形成および/または定義する。なお、第7プレート802とインペラ204は、第3チャンバ(例えば、流体チャンバ)806を形成および/または定義する。
一部の例において、流体314がハウジング211に入り、および/またはハウジング211から出るように、アセンブリ300はさらに、第1および第2開口部388、390に、追加的に、ハウジング211に位置する第4開口部808を含む。図8の第4開口部808は、第2および第3ハブ310、315によって形成および/または定義される。特に、油圧システム110が、図8の第1クラッチ312の状態を制御できるように、流体314は、図8の第1、第2、および第4開口部388、390、808を通して流動することができる。この例において、流体314は、第4開口部808を通して第1チャンバ320に入り、および/または第1チャンバ320から出ることができる。また、流体314は、第2開口部390を通して第2チャンバ324に入り、および/または第2チャンバ324から出ることができる。なお、流体314は、第1開口部388を通して第3チャンバ806に入り、および/または第3チャンバ806から出ることができる。
図8に示された例によれば、変速機システム104とトルクコンバータ200とが組み立てられる時、第1開口部388は、第1流体チャネル368と流体的に連通する(fluid communication)。また、この例において、第2開口部390は、第2流体チャネル370と流体的に連通する(fluid communication)。なお、この例において、第4開口部808は、第3流体チャネル371と流体的に連通する(fluid communication)。
図8に示された例によれば、図8の第1クラッチ312の第2状態を提供するために、第2チャンバ324に関連づけられた第2流体圧力と第3チャンバ806に関連づけられた第3流体圧力ともが、第1チャンバ320に関連づけられた第1流体圧力より大きいように、制御器105は、油圧システム110がハウジング211内の流体314を制御するように指示する。特に、油圧システム110のこのような制御の結果として、流体314は、(a)相対的に高い流体圧力で第1および第2流体チャネル368、370を通して油圧システム110からそれぞれの第2および第3チャンバ324、806に、および(b)相対的に低い流体圧力で第3チャネル371を通して第2チャンバ324から油圧システム110に移送される。この例において、第3チャンバ806は、時々、油圧チャンバと称される。したがって、図8のピストン302によって経験される結果的な差動流体圧力は、ピストンの面317が第1プレート316と結合するように(例えば、スライド可能に結合するように)、第1プレート316に向かって第2方向374にピストン302を圧迫する。
図8の第7プレート802は、例えば、1つ以上の例示的なファスナー(例えば、リベット)810および/または1つ以上の例示的な締結方法または手法により第3ハブ315に相対的に回転不能に結合される。このように、第7プレート802と第3ハブは共に、第1軸210に対して回転可能である。
図8の示された例によれば、第4シール804の移送を容易にするために、図8のアセンブリ300はさらに、この例において、第7プレート802上に位置する第4シール溝812を含む。例えば、図8の第4シール溝812は、第7プレート802の端部でまたは第7プレート802の端部に隣接した第7プレート802の外部表面によって形成および/または定義される。図8の第4シール804は、第4シール溝812に位置し、第4シール溝812を通して延びる。特に、第4シール804は、ピストン302と第7プレート802との間に介在する。また、図8に示されているように、第1シール溝344は、ピストン302上に位置する。図8の第1シール304は、ピストン302とカバー202との間に介在する。また、図8に示されているように、第2シール溝346は、第3ハブ315上に位置する。図8の第2シール306は、ピストン302およびピストン302を支持する第3ハブ315の一部の間に介在する。また、図8に示されているように、第3シール溝384は、第7プレート802を支持する第2ハブ310の一部上に位置する。図8の第3シール382は、第2ハブ310と第7プレート802との間に介在する。
図8に示されているように、図8の第1オリフィス402(および/または1つ以上の他のオリフィス)は、第7プレート802上に位置する。つまり、第1オリフィス402は、第1および第3チャンバ320、806を共に流体的に結合するために、第7プレート802を通して延びる。図8の示された例によれば、第1オリフィス402は、ロックアップオン作動中、第1および第3チャンバ320、806の間に流体314が漏出するように(つまり、流体314の制御された流動を提供するように)構成される。
この例において、第1クラッチ312が第2状態にある時、第1オリフィス402は、流体314を第3チャンバ806から第1チャンバ320に移送する。
一部の例において、図8の第1シール304、図8の第2シール306、および/または図8の第4シール804それぞれは、流体314が単一方向に横切って流動できる一方向シールであり、図9A、図9B、図11A、および図11Bと結びつけて以下により詳しく述べる。結果的に、トルクコンバータ200が4-パス(four-pass)トルクコンバータである例において、図8に示されているように、第1シール304、第2シール306、第3シール382、第4シール804、またはこれらの組み合わせのうちの1つは、トルクコンバータ200を3-パス(three-pass)トルクコンバータに変換する。したがって、図8のトルクコンバータ200は、3-パス(three-pass)変速機システムと共に用いるように構成される。
図9Aおよび9Bは、本開示の教示によるトルクコンバータ200と共に用いるための第2シール構成(例えば、一方向シーリング構成)900の部分図である。第2シール構成900は、例えば、(a)第1シール304、(b)第2シール306、(c)第3シール382、(d)第4シール804、(e)1つ以上の異なるシール、または(f)これらの任意の組み合わせのようなアセンブリ300のシールのうちの1つ以上を実現するのに用いられる。図9Aおよび図9Bの示された例によれば、アセンブリ300は、第5シール902に関連づけられた一方向シーリング作業を容易にする第5シール(例えば、一方向シール)902と、第5シール902に隣接した弾性部材(例えば、スプリング)904とを含む。第5シール902は、第2トルクコンバータ構成要素910に隣接した第1トルクコンバータ構成要素908によって形成および/または定義される第5シール溝906に位置する。一部の例において、第1トルクコンバータ構成要素908は、(a)ピストン302、(b)第2ハブ310、(c)第3ハブ315、(d)第5プレート502、(e)第7プレート802、または(f)トルクコンバータ200の任意の他の適した構成要素のうちの1つに対応するか、および/またはこれによって実現される。また、一部の例において、第2トルクコンバータ構成要素910は、(a)カバー202、(b)ピストン302、(c)第3ハブ315、(d)クラッチパック404の第1部分418、(e)第7プレート802、または(f)トルクコンバータ200の任意の他の適した構成要素のうちの1つに対応するか、および/またはこれによって実現される。図9Aおよび図9Bに示されているように、第1および第2トルクコンバータ構成要素908、910は、第3ギャップ912を形成および/または定義する。例えば、第2トルクコンバータ構成要素910の内部表面914は、第1トルクコンバータ構成要素908の外部表面916から相対的に小さい距離だけ離隔する。特に、図9 Aおよび図9Bの第5シール902は、第5シール溝906および/または第3ギャップ912を通した流体314の流動方向に基づいて、第1方向372および/または第2方向374に第5シール溝906内で移動可能であり、これは第5シール902によって提供される第5流体シールを変更する。
図9Aに示された例によれば、例えば、制御器105がロックアップオン作動を開始するか、および/またはロックアップオフ作動を中断する時、第5シール902は、第3経路920に沿って第5シール溝906を通して第6方向918に流動する流体314に応答して、第5シール902の第1位置(図9Bに示される)から第5シール902の第2位置(図9Aに示される)に移動可能である。第3経路920は、図9Aの二点鎖線で表示される。例えば、第5シール902は、第3経路920に沿って流動する流体314によって引き起こされる差動流体圧力を経験し、これは第2シール306を第1方向372に圧迫する。この例において、流体314は、第5シール902の第1側面(例えば、相対的に平らな環状表面)922に力を付与し、その構成要素は、第1方向372に指向される。第5シール902のこのような移動の結果、第1クラッチ312が第1状態から第2状態に切り替える時のロックアップオン作動中、第5シール902の第1側面922は、第1トルクコンバータ構成要素908および/または弾性部材904の第1側面(例えば、相対的に平らな環状表面)924から遠くなるように移動する。弾性部材904は、第5シール902が第1方向372に移動することによって減圧される。この例において、流体314は、第3ギャップ912を通して第5シール溝906に流動する。つまり、流体314は、第2トルクコンバータ構成要素910の内部表面914と第1トルクコンバータ構成要素908の外部表面916の第1領域926との間で流動し、ここで、第1領域926は、第5シール溝906を形成しない(つまり、第1領域926は、第5シール溝906に隣接する)。その後、第5シール902が第2位置に向かって第1方向372に継続して移動するに伴い、第5シール902の第2側面(例えば、相対的に平らな環状表面)928は、第1トルクコンバータ構成要素908の第1側面924に対向する第1トルクコンバータ構成要素908の第2側面(例えば、相対的に平らな環状表面)930に直接接触および/または密封式で結合する。この例において、例えば、第5シール902が、(a)第5シール902の第1位置、(b)第2シール306の第2位置、または(c)第5シール902の第1および第2位置の間の任意の位置にある時、図9Aの第5シール902は、第2トルクコンバータ構成要素910の内部表面914に結合された状態で維持される外部表面932を有する。
図9Aの示された例によれば、第5シール902が第5シール溝906に対して第2位置にある時、第5シール902は、流体314が第4チャンバ934と第5チャンバ936との間で(例えば、第4チャンバ934から第5チャンバ936に)流動するのを防止する。例えば、図9Aの第5シール902は、第2トルクコンバータ構成要素910の内部表面914と第1トルクコンバータ構成要素908の第2側面928に密封式で結合して、第5流体シールを形成する。つまり、第2位置にある時、図9Aの第5シール902は、第5シール902を横切る流体314の流動を中断し、これは、ロックアップオン作動中、第4チャンバ934に関連づけられた第4流体圧力を増加させる。
図9Aの第3ギャップ912は、ロックアップオン作動中、これを通した流体314の十分な流速を提供するように大きさが決定され、成形され、構造化され、および/または他の方式で構成される。追加的に、一部の例において、第3ギャップ912は、実質的に第1トルクコンバータ構成要素908を囲む。この例において、第3ギャップ912の大きさは、実質的に均一であるか、または第3ギャップ912の長さに沿って変化可能である。
図9Bの示された例によれば、例えば、制御器105がロックアップオフ作動を開始するか、および/またはロックアップオン作動を中断する時、第3経路920に対して異なる第4経路940に沿って第5シール溝906を通して第6方向918と反対である第7方向938に流動する流体314に応答して、図9Bの第5シール902は、第5シール902の第2位置から第5シール902の第1位置への第2方向374に移動可能である。第4経路940は、図9Bの二点鎖線で表示される。例えば、第5シール902は、第4経路940に沿って流動する流体314によって引き起こされる差動流体圧力を経験し、これは第2シール306を第2方向374に圧迫する。この例において、流体314は、第5シール902の第2側面928に力を付与し、その構成要素は、第2方向374に指向される。第5シール902のこのような移動の結果、第1クラッチ312が第2状態から第1状態に切り替える時、トルクコンバータ200のロックアップオフ作動中、第5シール902の第2側面928は、第1トルクコンバータ構成要素908の第2側面930から分離および/または密封解除される。この例において、流体314は、図9Bの第3ギャップ912を通して第5シール溝906に流動する。つまり、流体314は、第2トルクコンバータ構成要素910の内部表面914および第1トルクコンバータ構成要素908の外部表面916の第2領域942の間で流動し、第2領域942は、第5シール溝906を形成しない(つまり、第2領域942は、第5シール溝906に隣接する)。その後、第5シール902が第1位置に向かって第2方向374に継続して移動するに伴い、第5シール902の第1側面922は、弾性部材904に直接接触するか、および/または弾性部材904の状態を変更する(例えば、弾性部材904を圧縮する)。
一部の例において、弾性部材904は、第4ギャップ944を提供するために、第1トルクコンバータ構成要素908の第1側面924から遠くなるように第5シール902を圧迫するか、および/または第5シール溝906の第2側面930に向かうように第5シール902を圧迫するように構成される。図9Bの第4ギャップ944は、第5シール溝906の第1側面924および第5シール902の第1側面の間にある。例えば、第5シール902は、第5シール902が第5シール902の第1位置にまたは第1位置に向かって移動することに応答して、ロックアップオフ作動中、少なくとも部分的に弾性部材904を圧縮する。このような圧縮の結果、弾性部材904は、第5シール902の第1側面922に偏向力(biasing force)を付与し、その構成要素は、第1方向372に指向される。
追加的に、第5ギャップ950が第5シール902と第1トルクコンバータ構成要素908によって形成されるように、図9Bの第5シール902は、第1トルクコンバータ構成要素908の外部表面916の第3領域948から相対的に小さい距離だけ離隔した内部表面946を有する。第5シール902の内部表面946は、第5シール902の内部直径に対応する。また、この第3領域948は、例えば、第1トルクコンバータ構成要素908の第1および第2側面924、930と共に、第5シール溝906を形成および/または定義する。追加的に、一部の例において、第5ギャップ950は、実質的に第1トルクコンバータ構成要素908を囲む。この例において、第5ギャップ950の大きさは、実質的に均一であるか、または第5ギャップ950の長さに沿って変化可能である。言い換えれば、図9Bの第5ギャップ950は、例えば、第5シール902が、(a)第5シール902の第1位置、(b)第5シール902の第2位置、または(c)第5シール902の第1および第2位置の間の任意の位置のうちの1つにある時、実質的に維持される。また、図9Aおよび図9Bの第3ギャップ912、図9Bの第4ギャップ944、および図9Bの第5ギャップ950は、ロックアップオフ作動中、これを通した流体314の十分な流速を提供するように大きさが決定され、成形され、構造化され、および/または他の方式で構成される。
追加的に、第5ギャップ950が第5シール902と第1トルクコンバータ構成要素908によって形成されるように、図9Bの第5シール902は、第1トルクコンバータ構成要素908の外部表面916の第3領域948から相対的に小さい距離だけ離隔した内部表面946を有する。第5シール902の内部表面946は、第5シール902の内部直径に対応する。また、この第3領域948は、例えば、第1トルクコンバータ構成要素908の第1および第2側面924、930と共に、第5シール溝906を形成および/または定義する。追加的に、一部の例において、第5ギャップ950は、実質的に第1トルクコンバータ構成要素908を囲む。この例において、第5ギャップ950の大きさは、実質的に均一であるか、または第5ギャップ950の長さに沿って変化可能である。言い換えれば、図9Bの第5ギャップ950は、例えば、第5シール902が、(a)第5シール902の第1位置、(b)第5シール902の第2位置、または(c)第5シール902の第1および第2位置の間の任意の位置のうちの1つにある時、実質的に維持される。また、図9Aおよび図9Bの第3ギャップ912、図9Bの第4ギャップ944、および図9Bの第5ギャップ950は、ロックアップオフ作動中、これを通した流体314の十分な流速を提供するように大きさが決定され、成形され、構造化され、および/または他の方式で構成される。
図9Bに示された例によれば、第5シール902が第5シール溝906に対して第1位置にある時、第5シール902および弾性部材904は、第4チャンバ934と第5チャンバ936との間(例えば、第5チャンバ936から第4チャンバ934に)で流体314の流動を許容する。つまり、ロックアップオフ作動中、流体314は、第3、第4、および第5ギャップ912、944、950を通して、そして第5シール902を横切って流れる。
したがって、第5シール902によって形成される第5流体シールは、第2シール溝346に対する第2シール306の位置(例えば、第2位置)に基づく。このように、第5流体シールは、第2シール溝346に対する第5シール902の移動に応答して変化する。特に、第5流体シールは、第5シール902が第5シール902の第2位置にある時、またはその近傍にある時に存在するが、第5シール902が第5シール902の第1位置にある時、またはその近傍にある時は存在しない。
図9Aおよび図9Bは、第5シール902に関連づけられた態様を示し、一部の例において、このような態様は、例えば、(a)第1シール304、(b)第2シール306、(c)第3シール382、(d)第4シール804、(e)1つ以上の異なるシール、または(f)これらの任意の組み合わせのようなアセンブリ300のシールのうちの任意の1つ以上(例えば、すべて)に同様に適用される。
図10は、弾性部材904の図である。図10に示された例によれば、弾性部材904は、ウェーブワッシャ(wave washer)またはウェーブスプリング(wave spring)である。図10に示されているように、弾性部材904は、環状形状のボディ1002を含む。図10のボディ1002は、例えば、1つ以上の金属、プラスチック、ゴムなどのうちの1つ以上に関連づけられた十分な性質および/または特性(例えば、1つ以上の剛性、弾性、耐久性など)を有する1つ以上の材料から構成される。追加的に、一部の例において、弾性部材904のボディ1002は、第5シール902に対する偏向力(biasing force)を生成し、第4ギャップ944を提供することを容易にする1つ以上の屈曲部(bend)および/または曲率(curvatures)を形成および/または定義する。たとえ、図10は、ウェーブワッシャ(wave washer)またはウェーブスプリング(wave spring)を示すが、一部の例において、弾性部材904は、第5シール902に偏向力(biasing force)を提供できるスナップリングまたは任意の他の適切な弾性部材を用いて異なって実現される。
図11Aおよび図11Bは、本開示の教示による例示的なトルクコンバータ200と共に用いるための第3シール構成(例えば、一方向シーリング構成)の部分図である。第3シール構成1100は、例えば、(a)第1シール304、(b)第2シール306、(c)第3シール382、(d)第4シール804、(e)第5シール902、(f)1つ以上の異なるシール、または(f)これらの任意の組み合わせのうちの1つのようなアセンブリ300の1つ以上のシールを実現するように用いられる。図11Aおよび図11Bに示された例によれば、アセンブリ300は、第5シール902の第1側面922に位置する突起(例えば、環状突起)1102を含み、これは第5シール902に関連づけられた一方向シーリング作動を容易にする。第3シール構成1100は、第2シール構成900と類似している。しかし、弾性部材904の代わりに、突起1102は、流体314が第4および第5チャンバ934、936の間と第5シール902を横切って流れるように(例えば、ロックアップオフ作動中)大きさが決定され、成形され、構造化され、および/または他の方式で構成される。
一部の例において、突起1102は、第5シール902によって形成および/または定義される。つまり、この例において、突起1102と第5シール902は、断面積を共有する。しかし、他の例において、突起1102は、第5シール902と別個の分離された構成要素であり、例えば、1つ以上のファスナーおよび/または1つ以上の締結方法または手法により第5シール902に相対的に回転不能に(つまり、固定的に)結合される。追加的に、一部の例示、流体314が突起1102を経て流れることを容易にするように、突起1102は不連続的である。この例において、突起1102は、突起1102を通して延びる開口部1104を含み、そのうち1つの例がこの例に示される。
図11Aの示された例によれば、ロックアップオン作動中、突起1102の側面(例えば、相対的に平らな環状表面)1106は、第3経路920に沿って流動する流体314によって引き起こされる差動流体圧力を経験する第5シール902に応答して、第1トルクコンバータ構成要素908の第1側面924から解除および/または遠くなるように移動する。特に、第5シール902が第5シール溝906に対して第2位置にある時、第5シール902は、流体314が第4および第5チャンバ934、936の間で流れるのを防止する。
図11Bの示された例によれば、突起1102の側面1106は、第4経路940に沿って流動する流体314によって引き起こされる差動流体圧力を経験する第5シール902に応答して、第1トルクコンバータ構成要素908の第1側面924に結合および/または直接接触する。特に、第5シール902が第5シール溝906に対して第1位置にある時、ロックアップオフ作動中、流体314は、開口部1104を通して、そして第4および第5チャンバ934、936の間の第5シール902を横切って流れる。この例において、第1クラッチ312が第1状態にある間、突起1102は、第4ギャップ944を維持する。図11Aおよび図11Bは、第5シール902と連結された側面を示すが、一部の例において、このような態様は、例えば、(a)第1シール304、(b)第2シール306、(c)第3シール382、(d)第4シール804、(e)1つ以上の異なるシール、または(f)これらの任意の組み合わせのようなアセンブリ300のシールの1つ以上(例えば、すべて)に同様に適用される。
図12は、図3のトルクコンバータ200の作動に関連づけられた例示的なデータを示す第1グラフ1200を示す。図12の示された例によれば、第1グラフ1200は、例えば、第2ハブ310とカバー202によって定義されるトルクコンバータ200に関連づけられた速度比に対応する第1軸(例えば、x-軸)1202を含む。例えば、図12の第1軸1202は、第2ハブ310の角速度に対するカバー202の角速度を示す。図12のグラフ1200はさらに、例えば、トルクコンバータ200のロックアップオン作動中、ピストン302によって経験される差動流体圧力(例えば、キロパスカル(kPa))に対応する第1軸1202に垂直な第2軸(例えば、y-軸)1204を含む。
図12のグラフ1200はさらに、トルクコンバータ200がアセンブリ300の少なくとも1つの一方向シール304、306、382を介して3-パストルクコンバータから2-パストルクコンバータに変換される時、図3のトルクコンバータ200のロックアップオン作動に対応する第1プロット1206を含む。特に、第1プロット1206は、速度比が増加するに伴い、第1クラッチ312を第1状態から第2状態に変更させる差動流体圧力の大きさまたは程度を示す。言い換えれば、第1プロット1206は、ピストン302の作動により第1クラッチ312の滑りを開始するのに必要な最小または臨界差動流体圧力を示す。
一方、グラフ1200はさらに、車両100に実現された例示的な2-パストルクコンバータのロックアップオン作動に対応する第2プロット1208を含む。つまり、2-パストルクコンバータは、アセンブリ300のシールなしに実現される。第1プロット1206と類似して、図12の第2プロット1208は、速度比が増加するに伴い、2-パストルクコンバータのロックアップクラッチをロックアップクラッチの解除状態からロックアップクラッチの結合状態に変更させる差動流体圧力の大きさまたは程度を示す。図12に示されているように、第1プロット1206に関連づけられた差動流体圧力は、速度比の範囲1210にわたって第2プロット1208に関連づけられた差動流体圧力に比べて実質的により低い。範囲1210は、約0.7と約1.2との間である。したがって、トルクコンバータ200がアセンブリ300のシール304、306、382で実現される時、第1クラッチ312に関連づけられた最小または臨界差動流体圧力は相対的に低い。つまり、第1クラッチ312の感度は、シール304、306、382によって増加する。結果的に、シール304、306、382は、第1クラッチ312の応答および/またはスリップ制御を向上させる。
図13は、図3のトルクコンバータ200の動作に関連づけられた例示的なデータを示す第2グラフ1300を示す。図13の示された例によれば、第2グラフ1300は、時間(例えば、秒単位)に対応する第1軸(例えば、x-軸)1302を含む。図13の第2グラフ1300はさらに、例えば、(a)第1クラッチ312のスリップ(例えば、RPM単位)、(b)エンジン102の速度(例えば、RPM単位)、(c)第1クラッチ312によって生成されるトルク(例えば、ニュートンメートル単位(Nm))、(d)ピストン302に印加され、および/またはピストン302によって経験される差動流体圧力(例えば、kPa単位)、(e)トルクコンバータ入口のオイル温度を示すPi温度(例えば、摂氏(℃))、または(f)アセンブリ300(例えば、オリフィス402および/またはシール304、306、382、902)によって提供される漏出流動(例えば、L/min単位)のうちの1つのようなトルクコンバータパラメータの大きさまたは程度に対応し、第1軸1302に垂直な第2軸(例えば、y-軸)1304を含む。特に、第2グラフ1300は、トルクコンバータ200がアセンブリ300の少なくとも1つの一方向シール304、306、382、902を通して3-パストルクコンバータから2-パストルクコンバータに切り替えられる時、図3のトルクコンバータ200のロックアップオン作動に対応する。
図13の第2グラフ1300はさらに、時間経過に応じたロックアップオン作動中、第1クラッチ312のスリップに対応する第3プロット1306を含む。図13の第2グラフ1300はさらに、この例において、実質的に一定の(例えば、約100RPMで)時間の経過に応じたロックアップオン作動中、エンジン102の速度に対応する第4プロット1308を含む。図13の第2グラフ1300はさらに、この例において、実質的に一定の時間の経過に応じたロックアップオン作動中、第1クラッチ312によって生成されるトルクに対応する第5プロット1310を含む。図13の第2グラフ1300はさらに、時間経過に応じたロックアップオン作動中、ピストン302に印加され、および/またはピストン302によって経験される差動流体圧力に対応する第6プロット1312を含む。図13の第2グラフ1300はさらに、時間経過に応じたロックアップオン作動中、Pi温度に対応する第7プロット1314を含む。図13の第2グラフ1300はさらに、時間経過に応じたロックアップオン作動中、アセンブリ300によって提供される漏出流動に対応する第8プロット1316を含む。
図13のそれぞれのプロット1306、1308、1310、1312、1314、1316は、トルクコンバータ200が作動する間、ピストン302に印加され、および/またはピストン302によって経験される差圧を増加させることによって提供される。例えば、油圧システム110および/または、より一般に、車両100の変速機システム104は、流体314を制御して差動流体圧力を約2kPaだけ周期的に増加させる。したがって、それぞれのプロット1306、1308、1310、1312、1314、1316の方向は、図13の方向において左側から右側である。
図14は、図3のトルクコンバータ200の作動に関連づけられた例示的なデータを示す第3グラフ1400を示す。特に、図14の第3グラフ1400によってみられるデータは、図13の第2グラフ1300によってみられるデータに基づく。したがって、第3グラフ1400は、トルクコンバータ200がアセンブリ300の少なくとも1つの一方向シール304、306、382、902で実現される時、図3のトルクコンバータ200のロックアップオン作動に対応する。図14の第3グラフ1400は、トルクコンバータ200のロックアップオン作動中、ピストン302に印加される、および/またはピストン302によって経験される差動流体圧力に対応する第1軸(例えば、x-軸)1402を含む。また、図14の第3グラフ1400はさらに、例えば、(a)第1クラッチ312のスリップ(例えば、RPM単位)、(b)エンジン102の速度(例えば、RPM単位)、(c)第1クラッチ312によって生成されるトルク(例えば、Nm単位)、(d)トルクコンバータ出口のオイル温度を示すPt温度(例えば、℃単位)、(e)Pi温度(例えば、℃単位)、または(f)アセンブリ300によって提供される漏出流動(例えば、L/min単位)のうちの1つであるトルクコンバータパラメータの大きさまたは程度に対応し、第1軸1402に垂直な第2軸(例えば、y-軸)1404を含む。
図14の第3グラフ1400はさらに、ロックアップオン作動中、第1クラッチ312のスリップに対応する第3プロット1306を含み、それぞれのデータポイントは、差動流体圧力を安定化し、トルクコンバータ200に対するトルクが達成された後、5秒かけて平均化される。図14の第3グラフ1400はさらに、ロックアップオン作動中、エンジン102の速度に対応する第4プロット1308を含み、それぞれのデータポイントは、差動流体圧力を安定化し、トルクが達成された後、5秒かけて平均化される。図14の第3グラフ1400はさらに、ロックアップオン作動中、第1クラッチ312によって生成されるトルクに対応する第5プロット1310を含み、それぞれのデータポイントは、差動流体圧力を安定化し、トルクが達成された後、5秒かけて平均化される。図14の第3グラフ1400はさらに、ロックアップオン作動中、Pt温度に対応する第9プロット1406を含み、それぞれのデータポイントは、差動流体圧力を安定化し、トルクが達成された後、5秒かけて平均化される。図14の第3グラフ1400は、時間経過に応じたロックアップオン作動中、Pi温度に対応する第7プロット1314を含み、それぞれのデータポイントは、差動流体圧力を安定化し、トルクが達成された後、5秒かけて平均化される。図14の第3グラフ1400はさらに、ロックアップオン作動中、アセンブリ300によって提供される漏出流動に対応する第8プロット1316を含み、それぞれのデータポイントは、差動流体圧力を安定化し、トルクが達成された後、5秒かけて平均化される。
図14の示された例によれば、第3プロット1306は、例えば、約60kPaの特定の差動流体圧力に対応する第1変曲点1408を含む。第1変曲点1408の左側(図14の方向で)に、第3プロット1306は、実質的に一定であり、第1クラッチ312のスリップと差動流体圧力によって定義される若干の傾きを有する。つまり、差動流体圧力が増加するに伴い、第1クラッチ312のスリップは次第に減少する。したがって、第1クラッチ312のスリップは、次のような差動流体圧力の第1領域1410を横切って容易に制御される。例えば、第1領域1410は、約41kPaと約60kPaとの間である。
図15は、前述した図12と結びつけた2-パストルクコンバータの作動に関連づけられた例示的なデータを示す第4グラフ1500を示す。図15の示された例によれば、第4グラフ1500は、時間(例えば、秒単位)に対応する第1軸(例えば、x-軸)1502を含む。図15の第4グラフ1500はさらに、例えば、(a)2-パストルクコンバータのロックアップクラッチのスリップ(例えば、RPM単位)、(b)エンジン102の速度(例えば、RPM単位)、(c)ロックアップクラッチによって生成されるトルク(例えば、Nm単位)、(d)ロックアップクラッチのピストンに印加される、および/またはロックアップクラッチのピストンによって経験される差動流体圧力(例えば、kPa単位)、(e)Pi温度(例えば、℃単位)、または(f)2-パストルクコンバータによって提供される漏出流動(例えば、L/min単位)(つまり、アセンブリ300なしに)のうちの1つのようなトルクコンバータパラメータの大きさまたは程度に対応し、第1軸1502に垂直な第2軸(例えば、y-軸)1504を含む。
図15の第4グラフ1500はさらに、時間経過に応じた2-パストルクコンバータのロックアップオン作動中、クラッチのスリップに対応する第10プロット1506を含む。図15の第4グラフ1500はさらに、時間経過に応じたロックアップオン作動中、エンジン102の速度に対応する第11プロット1508を含む。図15の第4グラフ1500はさらに、時間経過に応じたロックアップオン作動中、ロックアップクラッチによって生成されるトルクに対応する第12プロット1510を含む。図15の第4グラフ1500はさらに、時間経過に応じたロックアップオン作動中、ロックアップクラッチのピストンに印加される、および/またはロックアップクラッチのピストンによって経験される差動流体圧力に対応する第13プロット1512を含む。図15の第4グラフ1500はさらに、時間経過に応じたロックアップオン作動中、Pi温度に対応する第14プロット1514を含む。図15の第4グラフ1500はさらに、時間経過に応じたロックアップオン作動中、2-パストルクコンバータによって提供される漏出流速に対応する第15プロット1516を含む。
図16は、前述した図12に結びつけた2-パストルクコンバータの作動に関連づけられた例示的なデータを示す第5グラフ1600を示す。特に、図16の第5グラフ1600によってみられるデータは、図15の第4グラフ1500によってみられるデータに基づく。したがって、第5グラフ1600は、2-パストルクコンバータのロックアップオン作動に対応する。図16の第5グラフ1600は、ロックアップオン作動中(例えば、図15の第13プロット1512参照)、ロックアップクラッチのピストンに印加される、および/またはロックアップクラッチのピストンによって経験される差動流体圧力に対応する第1軸(例えば、x-軸)1602を含む。また、図16の第5グラフ1600は、例えば、(a)ロックアップクラッチのスリップ(例えば、RPM単位)、(b)エンジン102の速度(例えば、RPM単位)、(c)ロックアップクラッチによって生成されるトルク(例えば、Nm単位)、(d)Pt温度(例えば、℃単位)、(e)Pi温度(例えば、℃単位)、または(f)2-パストルクコンバータによって(つまり、アセンブリ300と共に)提供される漏出流速(例えば、L/min単位)のうちの1つであるトルクコンバータパラメータの大きさまたは程度に対応し、第1軸1602に垂直な第2軸(例えば、y-軸)1604を含む。
図16の第5グラフ1600はさらに、ロックアップオン作動中、第1クラッチ312のスリップに対応する第10プロット1506を含み、それぞれのデータポイントは、差動流体圧力を安定化し、2-パストルクコンバータに対するトルクが達成された後、5秒かけて平均化される。図16の第5グラフ1600はさらに、ロックアップオン作動中、エンジン102の速度に対応する第11プロット1508を含み、それぞれのデータポイントは、差動流体圧力を安定化し、トルクが達成された後、5秒かけて平均化される。図16の第5グラフ1600はさらに、ロックアップオン作動中、ロックアップクラッチによって生成されるトルクに対応する第12プロット1510を含み、それぞれのデータポイントは、差動流体圧力を安定化し、トルクが達成された後、5秒かけて平均化される。図16の第5グラフ1600はさらに、ロックアップオン作動中、Pt温度に対応する第16プロット1606を含み、それぞれのデータポイントは、差動流体圧力を安定化し、トルクが達成された後、5秒かけて平均化される。図16の第5グラフ1600はさらに、時間経過に応じたロックアップオン作動中、Pi温度に対応する第14プロット1514を含み、それぞれのデータポイントは、差動流体圧力を安定化し、トルクが達成された後、5秒かけて平均化される。図16の第5グラフ1600はさらに、ロックアップオン作動中(つまり、アセンブリ300なしに)、2-パストルクコンバータによって提供される漏出流動に対応する第15プロット1516を含み、それぞれのデータポイントは、差動流体圧力を安定化し、トルクが達成された後、5秒かけて平均化される。
図16の示された例によれば、第10プロット1506は、例えば、約71kPaの特定の差動流体圧力に対応する第2変曲点1608を含む。第2変曲点1608の左側に(図16の方向で)、第10プロット1506は、ロックアップクラッチのスリップおよび差動流体圧力によって定義される、一定でなく、および/または相対的に急な傾きを有する。つまり、ロックアップクラッチのスリップは、差動流体圧力の相対的に小さい増加と共に急激に減少する。したがって、第1クラッチ312と比較して、ロックアップクラッチのスリップは、例えば、約68kPaと約73kPaとの間のような差動流体圧力の第2領域1610にわたって容易に制御されない。追加的に、第2領域1610は、第1領域1410に比べて実質的により小さい。
本明細書で使用される「含む」(およびこれらのすべての形態および時制)は終結された用語である。したがって、請求が序文にまたはすべての種類の請求引用内で「含む」または「含む」(例えば、包含、保有、有するなど)の任意の形態を使用するたびに、追加要素、用語などが当該請求項または引用の範囲を逸脱せずに存在できることを理解しなければならない。本明細書で使用されたように、「少なくとも」という言葉が、例えば、請求範囲の全文で転移用語として使用される場合、それは冒頭の転移用語が開放的である時に使用される。
上述した説明に開示されたシステム、装置、および方法は、数多くの利点を提供することを理解するであろう。本明細書に開示された例は、他に達成できなかった変速機システムと共に用いるために車両トルクコンバータを変換する。追加的に、開示された例は、1つ以上のシールおよび/またはクラッチピストンに関連づけられた1つ以上のオリフィスによってトルクコンバータクラッチの性能を向上させながら、関連する油圧制御の複雑性を減少させる。
特定の例示的な装置、システム、および方法がここに開示されたものの、この特許の適用範囲はこれに制限されない。明らかに、前記実施例に照らして多様な修正および変形が可能である。したがって、添付した請求範囲内で、本発明はここに具体的に記述されたものとは異なって実施できることを理解しなければならない。
したがって、上述した説明は、単に本発明の例示的な実施例を開示して説明する。本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者が理解するように、本発明はその思想または本質的な特性を逸脱することなく他の特定の形態に具体化できる。したがって、本発明の開示は例示的なものと意図されるが、本発明の範囲だけでなく、他の請求範囲を制限するわけではない。本明細書の開示において簡単に識別できる変形を含む本開示内容は、部分的に上述した請求範囲の用語の範囲を定義して、いかなる独創的な主題も大衆に転用されないようにする。
Claims (20)
- 車両トルクコンバータであって、
ハウジングと、
前記ハウジング内のピストンを含むクラッチ-前記ピストンは、第1チャンバを部分的に定義する第1側面と、前記第1側面に対向し、第2チャンバを部分的に定義する第2側面とを有し-と、
前記ピストンに作動的に結合される第1シールと、
前記ピストンに作動的に結合される第2シールと、
前記クラッチのクラッチパックに対して半径方向内側に前記ピストン上に位置するオリフィスと、
を含み、
前記オリフィスは、前記クラッチを潤滑するために、前記トルクコンバータのロックアップオン作動中、前記第1および第2チャンバの間で流体の流動を提供するように構成され、および
前記第1シールは、一方向シールである車両トルクコンバータ。 - 前記ピストンは、
前記車両トルクコンバータの軸に対して第1半径に位置する面を含み、前記面は、クラッチプレートと結合するように構成され、および
前記オリフィスは、前記第1半径より小さい前記軸に対する第2半径に位置する、請求項1に記載の車両トルクコンバータ。 - 前記第2シールは、一方向シールである、請求項1に記載の車両トルクコンバータ。
- 前記ハウジングと車両変速機システムを通して流体を循環させるために、ロックアップオフ作動中、前記流体は、前記第1および第2チャンバの間の前記第1および第2シールを横切って流動する、請求項3に記載の車両トルクコンバータ。
- 前記第1シールは、前記ピストンの遠位部分にまたは前記ピストンの遠位部分に隣接して位置し、
前記第2シールは、前記遠位部分に対向する前記ピストンの近位部分にまたは前記ピストンの近位部分に隣接して位置する、請求項3に記載の車両トルクコンバータ。 - 前記オリフィスは、前記ロックアップオン作動中、前記流動の速度を制限するように構成される、請求項1に記載の車両トルクコンバータ。
- 前記速度は、0.3L/minおよび1.5L/minの間である、請求項6に記載の車両トルクコンバータ。
- 前記オリフィスは、前記ピストン上に位置し、前記車両トルクコンバータに関連づけられた軸に対して放射状に分布する1つ以上の他のオリフィスをさらに含む第1オリフィスである、請求項1に記載の車両トルクコンバータ。
- 車両トルクコンバータであって、
ハウジングと、
前記ハウジング内のピストンを含むクラッチ-前記ピストンは、第1チャンバを部分的に定義する第1側面と、前記第1側面に対向し、第2チャンバを部分的に定義する第2側面とを有し-と、
前記ピストンまたはハブに作動的に結合される第1シールと、
前記ピストンに作動的に結合される第2シールと、
を含み、
前記第1シールは、前記クラッチを潤滑するために、前記車両トルクコンバータのロックアップオン作動中、前記第1および第2チャンバの間に流体の流動を提供するように構成され、
前記ハウジングと前記車両変速機システムを通して前記流体を循環させるために、前記車両トルクコンバータのロックアップオフ作動中、前記流体は、前記第1および第2チャンバの間の前記第1または第2シールを横切って流動する車両トルクコンバータ。 - 前記第1シールは、前記ロックアップオン作動中、前記流動の速度を制限するように構成される、請求項9に記載の車両トルクコンバータ。
- 前記速度は、0.3L/minおよび1.5L/minの間である、請求項10に記載の車両トルクコンバータ。
- 前記第1シールは、前記車両トルクコンバータの構成要素に位置するシール溝内で移動可能であり、
流体シールは、前記シール溝に対する前記第1シールの位置に基づいて変更されるように前記第1シールによって形成される、請求項9に記載の車両トルクコンバータ。 - 前記構成要素は、ハブを含み、
前記ハブを通して前記シール溝に延びる流体チャネルをさらに含み、
前記シール溝は、前記流体チャネルを前記第1および第2チャンバに流体的に連結し、
前記第1シールの移動は、前記流体チャネルを通した前記流体の流動方向に基づく、請求項12に記載の車両トルクコンバータ。 - 前記流体チャネルは、線形経路に沿って延び、前記車両トルクコンバータの軸に対して角度をなす、請求項13に記載の車両トルクコンバータ。
- 前記第1シールおよび前記シール溝を定義する前記構成要素の第1側面の間に介在する弾性部材をさらに含み、
前記弾性部材は、前記第1側面から遠くなり、前記第1側面に対向する前記シール溝を定義する前記構成要素の第2側面に向かうように、前記第1シールを圧迫するように構成される、請求項12に記載の車両トルクコンバータ。 - 前記第1シールの側面に位置する突起をさらに含み、
前記突起は、前記シール溝を定義する前記構成要素の側面に結合するように構成される、請求項12に記載の車両トルクコンバータ。 - 前記第1シールは、前記ピストンと前記ハブとの間に介在する、請求項9に記載の車両トルクコンバータ。
- 前記第1シールは、前記ピストンとクラッチパックの一部との間に介在する、請求項9に記載の車両トルクコンバータ。
- 前記第1シールは、前記ピストンおよび前記ハブに位置するプレートの間に介在し、
前記プレートは、前記車両トルクコンバータに関連づけられた軸に対して前記ハブから半径方向外側に遠くなるように延びる、請求項9に記載の車両トルクコンバータ。 - 車両トルクコンバータであって、
ハウジングと、
前記ハウジング内で共に移動可能に結合されるバランスプレートおよびピストンを含むクラッチ-前記バランスプレートと前記ピストンは、第1チャンバを定義し、前記ピストンとカバーは、第2チャンバを定義し、前記バランスプレートとインペラは、第3チャンバを定義し-と、
前記ピストンまたは前記バランスプレートに作動的に結合する一方向シールと、
前記バランスプレートに位置し、前記車両トルクコンバータのロックアップオン作動中、前記第1および第3チャンバの間に流体の流動を提供するように構成されるオリフィスと、
を含む車両トルクコンバータ。
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