JP2006153029A - 流体式トルク伝達装置のロックアップ装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】 3面の摩擦面を有するロックアップ装置において、ロックアップ応答性を向上させるとともに、ロックアップOFF時における摩擦プレートとピストンとの間のドラッグトルクを低減する。
【解決手段】 ロックアップ装置5は、ダンパー機構7と、プレート56と、プレート57と、ピストン51と、プレート59とを備える。ダンパー機構7は、タービン10と一体回転するプレート52と、プレート52と相対回転可能なプレート53、54とを有する。プレート56は、プレート53、54と相対回転不能かつ軸方向に移動可能に設けられる。プレート57は、フロントカバー2と相対回転不能かつ軸方向に移動可能に設けられ、プレート52のタービン側に配置される。ピストン51は、プレート56のタービン側に配置されており、プレート59を介して、プレート53、54と相対回転不能かつ軸方向に弾性的に連結されている。
【選択図】 図1
【解決手段】 ロックアップ装置5は、ダンパー機構7と、プレート56と、プレート57と、ピストン51と、プレート59とを備える。ダンパー機構7は、タービン10と一体回転するプレート52と、プレート52と相対回転可能なプレート53、54とを有する。プレート56は、プレート53、54と相対回転不能かつ軸方向に移動可能に設けられる。プレート57は、フロントカバー2と相対回転不能かつ軸方向に移動可能に設けられ、プレート52のタービン側に配置される。ピストン51は、プレート56のタービン側に配置されており、プレート59を介して、プレート53、54と相対回転不能かつ軸方向に弾性的に連結されている。
【選択図】 図1
Description
本発明は、流体式トルク伝達装置のロックアップ装置、特に、トルクが入力されるフロントカバーと、フロントカバーに固定され作動流体が充填された流体室を形成するインペラーと、インペラーに対向して配置されたタービンとを含む流体式トルク伝達装置において、フロントカバーとタービンとの間の空間に配置され、フロントカバーとタービンとを機械的に接続するためのロックアップ装置に関する。
流体式トルク伝達装置の一つとして、トルクコンバータがある。トルクコンバータは、3種の羽根車(インペラー、タービン、ステータ)を内部に有し、内部の作動油の循環によってトルクを伝達する装置である。インペラーは、入力側回転体に連結されたフロントカバーに固定されている。インペラーが回転すると、インペラーからタービンに向かって作動油が流れ、タービンが回転させられる。この結果、タービンから入力シャフトにトルクが出力される。このようなトルクコンバータには、ロックアップ装置が設けられることが多い。
ロックアップ装置は、タービンとフロントカバーとの間に配置されており、フロントカバーとタービンを機械的に連結することで直接トルクを伝達するための装置である。ロックアップ装置の一つとして、特許文献1に、摩擦面を3面にしたものが開示されている。
この3面の摩擦面を有するロックアップ装置は、主として、ダンパー機構と、第1摩擦プレートと、第2摩擦プレートと、ピストンとを備えている。ダンパー機構は、タービンと一体回転するハブフランジと、ハブフランジと相対回転可能に設けられたリティーニングプレート及びクラッチプレートと、ハブフランジとリティーニングプレート及びクラッチプレートとを回転方向に弾性的に連結するトーションスプリングとを有している。トーションスプリングは、リティーニングプレート及びクラッチプレートに保持されている。第1摩擦プレートは、リティーニングプレート及びクラッチプレートに相対回転不能にかつ軸方向に移動可能に係合している。第2摩擦プレートは、フロントカバーの最外周部において相対回転不能にかつ軸方向に移動可能に係合している。ピストンは、リティーニングプレート及びクラッチプレートにリベットを介して固定されている。そして、ピストンは、第2摩擦プレートの軸方向タービン側に近接して配置されており、作動流体の圧力変化によって、ダンパー機構とともに軸方向に移動可能になっている。
このようなロックアップ装置において、ピストンの軸方向フロントカバー側の空間内の作動油を排出すると、ピストンの軸方向タービン側の空間内の油圧が軸方向フロントカバー側の空間内の油圧よりも高くなり、ピストンが軸方向フロントカバー側に移動する。すると、ピストンが第2摩擦プレートを押圧し、第2摩擦プレートが第1摩擦プレートを押圧し、第1摩擦プレートがフロントカバーの摩擦面を押圧して、摩擦連結が行われるため、フロントカバーのトルクは、第1摩擦プレート及びピストンを介して摩擦面及び第2摩擦プレートからリティーニングプレート及びクラッチプレートに伝達され、さらに、トーションスプリングを介してハブフランジに伝達され、タービンに出力される(以下、ロックアップONとする)。
また、ロックアップONの状態において、ピストンの軸方向フロントカバー側の空間内に作動油を供給すると、ピストンの軸方向フロントカバー側の空間内の油圧が高くなり、ピストンが軸方向タービン側に移動する。すると、ピストンが第2摩擦プレートを軸方向フロントカバー側に押圧しなくなり、第1摩擦プレートがフロントカバーの摩擦面を押圧しなくなり、摩擦連結が解除されるため、フロントカバーのトルクは、第1摩擦プレート及びピストンを介して摩擦面及び第2摩擦プレートからリティーニングプレート及びクラッチプレートに伝達されなくなり、その代わりに、インペラーからの流体駆動によってタービンに出力される(以下、ロックアップOFFとする)。
特開昭63−72968号公報
上記従来の3面の摩擦面を有するロックアップ装置では、ピストンが油圧の圧力変化により軸方向に移動する構造を有しているため、例えば、トルクコンバータが逆駆動される場合のように、ピストンの軸方向フロントカバー側の空間内の油圧がピストンの軸方向タービン側の空間の油圧よりも高くなり、ピストンが軸方向タービン側に引き寄せられた状態になっている場合がある。このような場合において、ロックアップON操作をする時には、ピストンが軸方向フロントカバー側への移動を速やかに行うことができず、応答性が悪いという問題がある。また、ロックアップOFF操作する時には、ピストンの軸方向タービン側の空間の油圧がピストンの軸方向フロントカバー側の空間内の油圧よりも高くなっている状態から軸方向タービン側に移動させなければならないため、応答性が悪いという問題がある。
さらに、上記従来の3面の摩擦面を有するロックアップ装置では、第2摩擦プレートが軸方向に移動可能であるため、ロックアップOFF時においても、ピストンの押圧部と第2摩擦プレートとの間のクリアランスが確保できず、ドラッグトルクが発生しやすいという問題がある。
本発明の課題は、3面の摩擦面を有するロックアップ装置において、ロックアップ応答性を向上させるとともに、ロックアップOFF時におけるピストンと摩擦プレートとの間のドラッグトルクを低減することにある。
請求項1に記載の流体式トルク伝達装置のロックアップ装置は、トルクが入力されるフロントカバーと、フロントカバーに固定され作動流体が充填された流体室を形成するインペラーと、インペラーに対向して配置されたタービンとを含む流体式トルク伝達装置において、フロントカバーとタービンとの間の空間に配置され、フロントカバーとタービンとを機械的に接続するためのロックアップ装置であって、ダンパー機構と、第1摩擦プレートと、第2摩擦プレートと、ピストンと、連結部材とを備えている。ダンパー機構は、タービンと一体回転するドリブン部材と、ドリブン部材と相対回転可能に設けられたドライブ部材と、ドリブン部材とドライブ部材とを回転方向に弾性的に連結する弾性部材とを有している。
第1摩擦プレートは、ドライブ部材に対して相対回転不能にかつ軸方向に移動可能に設けられている。第2摩擦プレートは、フロントカバーに対して相対回転不能にかつ軸方向に移動可能に設けられ、第1摩擦プレートの軸方向タービン側に近接して配置されている。ピストンは、タービンと相対回転可能に設けられ、第2摩擦プレートの軸方向タービン側に近接して配置される押圧部を有し、作動流体の圧力変化によって軸方向に移動可能である。連結部材は、ドライブ部材とピストンとを相対回転不能にかつ軸方向に弾性的に連結している。
この流体式トルク伝達装置のロックアップ装置では、ロックアップON時において、ピストンが軸方向フロントカバー側に移動することによって、ピストンが第2摩擦プレートを押圧し、第2摩擦プレートが第1摩擦プレートを押圧する。ここで、第1摩擦プレートは、第2摩擦プレートによって軸方向フロントカバー側に押圧されてフロントカバーの摩擦面等との間に挟まれることにより、摩擦連結が行われる。また、ロックアップOFF時において、ピストンが軸方向タービン側に移動することによって、ピストンが第2摩擦プレートを軸方向フロントカバー側に押圧しなくなり、第1摩擦プレートがフロントカバーの摩擦面等を押圧しなくなり、摩擦連結が解除される。
このようなロックアップON又はOFF時において、ピストンは、連結部材を介してドライブ部材に対して相対回転不能にかつ軸方向に弾性的に連結しているため、連結部材の弾性力が解除される軸方向位置(すなわち、連結部材の自由状態)に戻ろうとする力が作用している。このため、例えば、ロックアップON時には、ピストンの軸方向フロントカバー側の空間内の作動流体の圧力がピストンの軸方向タービン側の空間の作動流体の圧力よりも高くなり、ピストンが軸方向タービン側に引き寄せられた状態で、ピストンの軸方向フロントカバー側への移動を速やかに行うことが難しい状況においても、連結部材の弾性力を利用してピストンをすばやく軸方向フロントカバー側に移動させることができる。また、ロックアップOFF時には、ピストンの軸方向タービン側の空間の油圧がピストンの軸方向フロントカバー側の空間内の油圧よりも高くなっている状態から軸方向タービン側に移動させなければならないが、連結部材の弾性力を利用してピストンをすばやく軸方向タービン側に移動させることができる。さらに、ロックアップOFF時には、中間プレートとピストンの押圧部との間のクリアランスを確保することができる。
このように、このロックアップ装置では、ロックアップON/OFF時に、連結部材の弾性力を利用してピストンをすばやく軸方向に移動させることができるため、ロックアップ応答性を向上させることができる。しかも、ロックアップOFF時に、第2摩擦プレートとピストンの押圧部との間のクリアランスが確保されるようになっているため、ロックアップOFF時における摩擦プレートとピストンとの間のドラッグトルクを低減することができる。
請求項2に記載の流体式トルク伝達装置のロックアップ装置は、請求項1において、ドライブ部材は、弾性部材を軸方向に挟むように配置され、互いが固定部材によって固定された1対のドライブプレートを有している。固定部材は、連結部材とドライブ部材との連結に使用されている。
この流体式トルク伝達装置のロックアップ装置では、連結部材のドライブ部材への固定に、1対のドライブプレート間を連結するための固定部材を使用しているため、部品点数が増加しない。
本発明にかかる流体式トルク伝達装置のロックアップ装置では、ピストンが連結部材を介してドライブ部材に対して相対回転不能にかつ軸方向に弾性的に連結しているため、ロックアップON/OFF時に、連結部材の弾性力を利用してピストンをすばやく軸方向に移動させることができ、ロックアップ応答性を向上させることができる。しかも、ロックアップOFF時に、第2摩擦プレートとピストンの押圧部との間のクリアランスが確保されるようになっているため、ロックアップOFF時における摩擦プレートとピストンとの間のドラッグトルクを低減することができる。
以下、図面に基づいて、本発明にかかる流体式トルク伝達装置のロックアップ装置の実施形態について説明する。
(1)トルクコンバータの全体構造
図1に、本発明の流体式トルク伝達装置のロックアップ装置の第1実施形態が採用されたトルクコンバータ1の縦断面概略図である。図1の左側にはエンジン(図示せず)が配置され、図の右側にトランスミッション(図示せず)が配置されている。また、図1に示すO−Oは、トルクコンバータ1の回転軸線である。
図1に、本発明の流体式トルク伝達装置のロックアップ装置の第1実施形態が採用されたトルクコンバータ1の縦断面概略図である。図1の左側にはエンジン(図示せず)が配置され、図の右側にトランスミッション(図示せず)が配置されている。また、図1に示すO−Oは、トルクコンバータ1の回転軸線である。
トルクコンバータ1は、エンジン側のクランクシャフト(図示せず)からトランスミッションの入力シャフトにトルクを伝達するための装置であり、入力側の部材に固定されるフロントカバー2と、3種の羽根車(インペラー9、タービン10、ステータ11)からなるトルクコンバータ本体3と、ロックアップ装置5とから構成されている。
フロントカバー2は、円板状の部材であり、主として、カバー円板部8aと、カバー円板部8aの外周部に形成された軸方向トランスミッション側に突出する外周筒状部8bとを有している。外周筒状部8bは、インペラー9のインペラーシェル12に溶接によって固定されている。
インペラー9は、インペラーシェル12と、その内側に固定された複数のインペラーブレード13と、インペラーシェル12の内周側に設けられた筒状のインペラーハブ21とから構成されている。
タービン10は、流体室内でインペラー9に対向して配置されている。タービン10は、タービンシェル14と、タービンシェル14に固定された複数のタービンブレード15と、タービンシェル14の内周側に固定されたタービンハブ16とから構成されている。タービンハブ16は、外周側に延びるフランジ16aを有しており、このフランジ16aには、タービンシェル14の内周部が、後述のハブフランジ52とともに、複数のリベット17によって固定されている。また、タービンハブ16の内周部には、図示しないトランスミッションの入力シャフトがスプライン係合している。
ステータ11は、インペラー9とタービン10の内周部間に配置され、タービン10からインペラー9へと戻る作動油を整流するための機構である。ステータ11は、主として、環状のステータキャリア18と、その外周面に設けられた複数のステータブレード19とから構成されている。ステータキャリア18は、ワンウェイクラッチ20を介して図示しない固定シャフトに支持されている。なお、フロントカバー2とタービンハブ16との軸方向間には第1スラストベアリング31が設けられ、タービンハブ16とステータ11との間には第2スラストベアリング32が設けられ、ステータ11とインペラーハブ21との間には第3スラストベアリング33が設けられている。各スラストベアリング31〜33においては、半径方向に作動油が流通可能なポートが形成されている。
(2)ロックアップ装置の構造
ロックアップ装置5は、フロントカバー2に連結可能なクラッチ機構6としての機能と、クラッチ機構6とタービン10とを回転方向に弾性的に連結するダンパー機構7としての機能とを有しており、必要に応じて、フロントカバー2とタービン10とを機械的に接続するための装置である。ロックアップ装置5は、主として、ピストン51と、ドリブン部材としてのハブフランジ52と、ドライブ部材としてのクラッチプレート53及びリティーニングプレート54と、弾性部材としての複数のトーションスプリング55と、第1摩擦プレートとしての入力プレート56と、第2摩擦プレートとしての中間プレート57と、連結部材としての複数のストラッププレート59とから構成されている。以下、図1〜図4を用いて、ロックアップ装置5について説明する。ここで、図2は、ロックアップ装置5の縦断面部分図(図4のA−A断面図)である。図3は、ロックアップ装置5の縦断面部分図(図4のB−B断面図)である。図4は、ロックアップ装置5をタービン側から見た平面図(ピストン51を取り除いた状態で図示)である。
ロックアップ装置5は、フロントカバー2に連結可能なクラッチ機構6としての機能と、クラッチ機構6とタービン10とを回転方向に弾性的に連結するダンパー機構7としての機能とを有しており、必要に応じて、フロントカバー2とタービン10とを機械的に接続するための装置である。ロックアップ装置5は、主として、ピストン51と、ドリブン部材としてのハブフランジ52と、ドライブ部材としてのクラッチプレート53及びリティーニングプレート54と、弾性部材としての複数のトーションスプリング55と、第1摩擦プレートとしての入力プレート56と、第2摩擦プレートとしての中間プレート57と、連結部材としての複数のストラッププレート59とから構成されている。以下、図1〜図4を用いて、ロックアップ装置5について説明する。ここで、図2は、ロックアップ装置5の縦断面部分図(図4のA−A断面図)である。図3は、ロックアップ装置5の縦断面部分図(図4のB−B断面図)である。図4は、ロックアップ装置5をタービン側から見た平面図(ピストン51を取り除いた状態で図示)である。
ピストン51は、主として、円板状のピストン本体61から構成されている。ピストン本体61は、フロントカバー2とタービン10との間の空間を軸方向に2分割するように半径方向に延びる円板状かつ環状の部材である。ピストン本体61の外周部は、環状かつ平坦な押圧部62となっている。押圧部62の軸方向エンジン側には、摩擦フェーシング63が設けられている。また、押圧部62の外周縁には、軸方向トランスミッション側に延びる外周筒状部64が設けられている。押圧部62の内周側のピストン本体61の半径方向中間付近の部分には、軸方向エンジン側に向かって突出する複数(本実施形態では、8個)の中間突出部65が円周方向に並んで設けられている。各中間突出部65には、プレート貫通孔69が設けられている。また、ピストン本体61の内周縁には、軸方向エンジン側に延びる内周筒状部66が設けられている。内周筒状部66の内周面は、タービンハブ16に固定された環状のピストン支持プレート67の外周面に対して軸方向及び回転方向に移動可能に支持されている。ピストン支持プレート67は、タービンハブ16のフランジ16aに、ハブフランジ52やタービンシェル14がリベット17によって固定されている位置よりも外周側の位置に、タービンシェル14を軸方向に挟んだ状態で、複数のリベット22によって固定されている。内周筒状部66とピストン支持プレート67の外周面との間には、シールリング68が設けられている。このようにして、フロントカバー2とピストン51との間には、空間S1が形成されている。空間S1の内周部は第1スラストベアリング31において形成されたポートを介して図示しない入力シャフトに形成された油路に連通している。また、ピストン51のタービン側の空間を空間S2とする。
ハブフランジ52は、主として、円板状のハブ本体71から構成されている。ハブ本体71は、上述のように、その内周部がタービンハブ16に固定されており、そこから半径方向に延びる環状の部材である。ハブ本体71は、円周方向に延びる複数の窓部72を有しており、各窓部72内にコイルスプリングからなるトーションスプリング55が配置されている。
クラッチプレート53及びリティーニングプレート54は、それぞれ、ハブフランジ52の軸方向エンジン側及び軸方向トランスミッション側に設けられている。クラッチプレート53は、主として、円板状のプレート本体73と、トーションスプリング55の軸方向エンジン側部分を保持しかつその円周方向両端に当接する窓部74とを有している。リティーニングプレート54は、主として、円板状のプレート本体75と、トーションスプリング55の軸方向トランスミッション側部分に保持しかつその円周方向両端に当接する窓部76とを有している。これらの窓部74、76は、窓部72に対応する位置に配置されており、これらの窓部74、76と窓部72との間でトーションスプリング55が圧縮されることにより、クラッチプレート53及びリティーニングプレート54とハブフランジ52とが回転方向に弾性的に連結される。また、プレート本体73、75は、ハブフランジ52の外周端よりもさらに外周側まで延びている。そして、プレート本体73には、その外周部に、円周方向に並んで配置された複数(本実施形態では、8個)のプレート貫通孔73aと、プレート貫通孔73aの円周方向間に配置された複数(本実施形態では、8個)のプレート切り欠き部73bと、プレート貫通孔75aと同じ円周方向位置に形成された複数(本実施形態では、8個)のプレート係合部73cとが形成されている。プレート切り欠き部73bは、クラッチプレート53の平面視において、プレート本体73の外周部に形成されたU字溝形状に切り欠かれた部分である。プレート係合部73cは、クラッチプレート53の平面視において、プレート貫通孔73aの外周側の部分のみがプレート本体73の外周縁から半径方向内側に向かって円弧状に切り欠かれた部分である。また、プレート本体75には、その外周部に、円周方向に並んで配置された複数(本実施形態では、8個)のプレート貫通孔75aと、プレート貫通孔75aの円周方向間に配置された複数(本実施形態では、8個)のプレート切り欠き部75bと、プレート貫通孔75aと同じ円周方向位置に形成された複数(本実施形態では、8個)のプレート係合部75cとが形成されている。プレート切り欠き部75bは、リティーニングプレート54の平面視において、プレート本体75の外周縁から半径方向内側に向かってU字溝形状に切り欠かれた部分である。プレート係合部75cは、リティーニングプレート54の平面視において、プレート貫通孔75aの外周側の部分のみがプレート本体75の外周縁から半径方向内側に向かって円弧状に切り欠かれた部分である。プレート貫通孔73aとプレート貫通孔75aとは同じサイズの孔であり、また、プレート切り欠き部73bとプレート切り欠き部75bとは同じサイズの切り欠きであり、プレート係合部73cとプレート係合部75cとは同じサイズの切り欠きであり、それぞれ、平面視において重なるように形成されている。
入力プレート56は、円板状の部材であり、主として、環状のプレート本体81と、プレート本体81の内周側に形成された軸方向トランスミッション側に延びる複数(本実施形態では、8個)の爪部82とを有している。プレート本体81は、環状かつ平坦な部分であり、その軸方向両面には、摩擦フェーシング83、84が設けられている。爪部82は、プレート53、54のプレート係合部73c、75cに相対回転不能かつ軸方向に移動可能に係合している。また、フロントカバー2の摩擦フェーシング83の軸方向エンジン側に近接する面には、摩擦面96が形成されている。
ストラッププレート59は、バネ鋼等の弾性変形可能な素材からなる帯状の部材であり、主として、プレート本体85と、プレート本体85の長手方向一端に形成された第1プレート貫通孔85aと、プレート本体85の長手方向他端に形成された第2プレート貫通孔85bとを有している。そして、各ストラッププレート59の第1プレート貫通孔85aは、リティーニングプレート54のプレート貫通孔75aに対応するように配置され、クラッチプレート53とリティーニングプレート54とともに、複数のリベット23によって固定されている。また、各ストラッププレート59の第2プレート貫通孔85bは、ピストン51のプレート貫通孔69に対応するように配置され、ピストン51の中間突出部65に複数のリベット24によって固定されている。このように、ストラッププレート59は、クラッチプレート53及びリティーニングプレート54と、ピストン51とを相対回転不能にかつ軸方向に移動可能に連結しており、その弾性力によって、クラッチプレート53及びリティーニングプレート54とピストン51とが弾性的に連結されている。ここで、ストラッププレート59の第2プレート貫通孔85b付近の部分及びリベット24のリティーニングプレート54側の端部は、平面視において、クラッチプレート53及びリティーニングプレート54のプレート切り欠き部73b、75bのサイズよりも小さくなっているため、ピストン51が軸方向エンジン側に移動して、ピストン51の中間突出部65に固定された部分が、クラッチプレート53及びリティーニングプレート54のプレート切り欠き部73b、75bに近づく場合には、リベット24の端部やストラッププレート59の第2プレート貫通孔85b付近の部分の一部がプレート切り欠き部73b、75bに挿入されながら、軸方向に弾性変形することになる。そして、本実施形態において、ストラッププレート59は、自由状態において、ピストン51の押圧部62と中間プレート57との軸方向間に、クリアランスが確保できるように設定されている。また、クラッチプレート53及びリティーニングプレート54とピストン51との間のトルク伝達は、ストラッププレート59を介して行うことができる。
中間プレート57は、主として、入力プレート56とピストン51の押圧部62との軸方向間に配置された円板状のプレート本体91と、プレート本体91の外周縁から軸方向トランスミッション側に延びる円周方向に並んで設けられた複数(本実施形態では、8個)の爪部92とを有している。爪部92は、インペラーシェル12の外周筒状部12aの軸方向エンジン側の端部に設けられた軸方向に延びる溝形状の複数(本実施形態では、8個)のプレート係合部93に相対回転不能かつ軸方向に移動可能に係合している。
以上のように、本実施形態のロックアップ装置5では、上述のピストン51、入力プレート56、中間プレート57、及び複数のストラッププレート59によりクラッチ機構6が構成されており、上述のハブフランジ52、クラッチプレート53、リティーニングプレート54、及び複数のトーションスプリング55によりダンパー機構7が構成されている。
(3)トルクコンバータの動作
次に、トルクコンバータ1の動作について、図1〜4を用いて説明する。
次に、トルクコンバータ1の動作について、図1〜4を用いて説明する。
エンジン側のクランクシャフトからのトルクは、図示しないフレキシブルプレートを介してフロントカバー2に入力される。これにより、インペラー9が回転し、作動油がインペラー9からタービン10へと流れる。この作動油の流れによりタービン10は回転し、タービン10のトルクは図示しない入力シャフトに出力される。
トルクコンバータ1の速度比が上がり、入力シャフトが一定の回転速度になると、空間S1の作動油が入力シャフト内部の油路を通ってドレンされる。この結果、ピストン51の軸方向タービン側の空間S2内の油圧が軸方向フロントカバー側の空間S1内の油圧よりも高くなり、ピストン51がフロントカバー2側に移動させられる。すると、ピストン51が中間プレート57を押圧し、中間プレート57が軸方向エンジン側に移動して入力プレート56を押圧し、入力プレート56が軸方向エンジン側に移動してフロントカバー2の摩擦面96を押圧して、摩擦連結が行われるため、フロントカバー2のトルクは、入力プレート56及びピストン51を介して摩擦面96及び中間プレート57からリティーニングプレート54及びクラッチプレート53に伝達され、さらに、トーションスプリング55を介してハブフランジ52に伝達され、タービン10に出力される。尚、リティーニングプレート54及びクラッチプレート53とピストン51との間のトルク伝達は、複数のストラッププレート59を介して行われる(以下、ロックアップONとする)。
このとき、ストラッププレート59のピストン51の中間突出部65に固定された部分は、クラッチプレート53及びリティーニングプレート54のプレート切り欠き部73b、75bに近づいて、リベット24の端部やストラッププレート59の第2プレート貫通孔85b付近の部分の一部がプレート切り欠き部73b、75bに挿入されながら、軸方向に弾性変形することになる。
次に、ロックアップONの状態において、ピストン51の軸方向フロントカバー側の空間S1内に作動油を供給すると、ピストン51の軸方向フロントカバー側の空間S1内の油圧が高くなり、ピストン51が軸方向タービン側に移動する。すると、ピストン51が中間プレート57を軸方向フロントカバー側に押圧しなくなり、入力プレート56がフロントカバー2の摩擦面96を押圧しなくなり、摩擦連結が解除されるため、フロントカバー2のトルクは、入力プレート56及びピストン51を介してフロントカバー2の摩擦面96及び中間プレート57からリティーニングプレート54及びクラッチプレート53に伝達されなくなり、その代わりに、インペラー9からの流体駆動によってタービン10に出力される(以下、ロックアップOFFとする)。
このとき、本実施形態のロックアップ装置5において、ピストン51は、ストラッププレート59の弾性力によって、元の位置(ストラッププレート59の自由状態に対応する軸方向位置)に戻る。
(4)トルクコンバータの特徴
本実施形態のトルクコンバータ1、特に、ロックアップ装置5には、次のような特徴がある。
本実施形態のトルクコンバータ1、特に、ロックアップ装置5には、次のような特徴がある。
(A)
本実施形態のロックアップ装置5では、リティーニングプレート54及びクラッチプレート53とピストン51とがストラッププレート59を介して互いに軸方向に弾性的に連結されているため、ストラッププレート59の弾性力が解除される軸方向位置(すなわち、ストラッププレート59の自由状態)に戻ろうとする力が作用している。このため、例えば、ロックアップON時には、空間S1内の作動流体の圧力が空間S2の作動流体の圧力よりも高くなり、ピストン51が軸方向タービン側に引き寄せられた状態で、ピストン51の軸方向フロントカバー側への移動を速やかに行うことが難しい状況においても、ストラッププレート59の弾性力を利用してピストン51をすばやく軸方向フロントカバー側に移動させることができる。また、ロックアップOFF時には、空間S2内の油圧が空間S1内の油圧よりも高くなっている状態から軸方向タービン側に移動させなければならないが、ストラッププレート59の弾性力を利用してピストン51をすばやく軸方向タービン側に移動させることができる。さらに、ロックアップOFF時には、中間プレート57とピストン51の押圧部62との間のクリアランスを確保することができる。
本実施形態のロックアップ装置5では、リティーニングプレート54及びクラッチプレート53とピストン51とがストラッププレート59を介して互いに軸方向に弾性的に連結されているため、ストラッププレート59の弾性力が解除される軸方向位置(すなわち、ストラッププレート59の自由状態)に戻ろうとする力が作用している。このため、例えば、ロックアップON時には、空間S1内の作動流体の圧力が空間S2の作動流体の圧力よりも高くなり、ピストン51が軸方向タービン側に引き寄せられた状態で、ピストン51の軸方向フロントカバー側への移動を速やかに行うことが難しい状況においても、ストラッププレート59の弾性力を利用してピストン51をすばやく軸方向フロントカバー側に移動させることができる。また、ロックアップOFF時には、空間S2内の油圧が空間S1内の油圧よりも高くなっている状態から軸方向タービン側に移動させなければならないが、ストラッププレート59の弾性力を利用してピストン51をすばやく軸方向タービン側に移動させることができる。さらに、ロックアップOFF時には、中間プレート57とピストン51の押圧部62との間のクリアランスを確保することができる。
これにより、このロックアップ装置5では、ロックアップON/OFF時に、ストラッププレート59の弾性力を利用してピストン51をすばやく軸方向に移動させて応答性を向上させたり、ロックアップOFF時に、中間プレート57とピストン51の押圧部62との間のクリアランスを確保して、中間プレート57とピストン51との間のドラッグトルクを低減することができる。
(B)
また、ストラッププレート59のリティーニングプレート54及びクラッチプレート53への固定は、リティーニングプレート54とクラッチプレート53とを固定するための複数のリベット23を共用しているため、部品点数が増加しない。
また、ストラッププレート59のリティーニングプレート54及びクラッチプレート53への固定は、リティーニングプレート54とクラッチプレート53とを固定するための複数のリベット23を共用しているため、部品点数が増加しない。
1 トルクコンバータ(流体式トルク伝達装置)
2 フロントカバー
5 ロックアップ装置
7 ダンパー機構
9 インペラー
10 タービン
23 リベット(固定部材)
51 ピストン
52 ハブフランジ(ドリブン部材)
53 クラッチプレート(ドライブ部材)
54 リティーニングプレート(ドライブ部材)
55 トーションスプリング(弾性部材)
56 入力プレート(第1摩擦プレート)
57 中間プレート(第2摩擦プレート)
59 ストラッププレート(連結部材)
62 押圧部
2 フロントカバー
5 ロックアップ装置
7 ダンパー機構
9 インペラー
10 タービン
23 リベット(固定部材)
51 ピストン
52 ハブフランジ(ドリブン部材)
53 クラッチプレート(ドライブ部材)
54 リティーニングプレート(ドライブ部材)
55 トーションスプリング(弾性部材)
56 入力プレート(第1摩擦プレート)
57 中間プレート(第2摩擦プレート)
59 ストラッププレート(連結部材)
62 押圧部
Claims (2)
- トルクが入力されるフロントカバーと、前記フロントカバーに固定され作動流体が充填された流体室を形成するインペラーと、前記インペラーに対向して配置されたタービンとを含む流体式トルク伝達装置において、前記フロントカバーと前記タービンとの間の空間に配置され、前記フロントカバーと前記タービンとを機械的に接続するためのロックアップ装置であって、
前記タービンと一体回転するドリブン部材と、前記ドリブン部材と相対回転可能に設けられたドライブ部材と、前記ドリブン部材と前記ドライブ部材とを回転方向に弾性的に連結する弾性部材とを有するダンパー機構と、
前記ドライブ部材に対して相対回転不能にかつ軸方向に移動可能に設けられる第1摩擦プレートと、
前記フロントカバーに対して相対回転不能にかつ軸方向に移動可能に設けられ、前記第1摩擦プレートの軸方向タービン側に近接して配置される第2摩擦プレートと、
前記タービンと相対回転可能に設けられ、前記第2摩擦プレートの軸方向タービン側に近接して配置される押圧部を有し、作動流体の圧力変化によって軸方向に移動可能なピストンと、
前記ドライブ部材と前記ピストンとを相対回転不能にかつ軸方向に弾性的に連結する連結部材と、
を備えた流体式トルク伝達装置のロックアップ装置。 - 前記ドライブ部材は、前記弾性部材を軸方向に挟むように配置され、互いが固定部材によって固定された1対のドライブプレートを有しており、
前記固定部材は、前記連結部材と前記ドライブ部材との連結に使用されている、
請求項1に記載の流体式トルク伝達装置のロックアップ装置。
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JP2017537284A (ja) * | 2014-12-05 | 2017-12-14 | ヴァレオ アンブラヤージュ | タービン−ピストンロックアップクラッチを有する流体動力学トルク連結装置、及び関連する方法 |
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- 2004-11-15 JP JP2004330957A patent/JP2006153029A/ja active Pending
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