JP2011179515A - Lockup device for torque converter - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ロックアップ装置、特に、トルクを伝達するとともに捩り振動を吸収・減衰するためのトルクコンバータのロックアップ装置に関する。 The present invention relates to a lockup device, and more particularly, to a lockup device for a torque converter for transmitting torque and absorbing / damping torsional vibration.
トルクコンバータには、トルクをフロントカバーからタービンに直接伝達するためのロックアップ装置が設けられている場合が多い。このロックアップ装置は、フロントカバーに摩擦連結可能なピストンと、ピストンに固定されるリティーニングプレートと、リティーニングプレートに支持される複数対のトーションスプリングと、複数のトーションスプリングを介して回転方向にピストンに弾性連結されるドリブンプレートとを有している。ドリブンプレートはタービンに固定されている(特許文献1を参照)。 In many cases, the torque converter is provided with a lock-up device for transmitting torque directly from the front cover to the turbine. The lockup device includes a piston that can be frictionally connected to the front cover, a retaining plate fixed to the piston, a plurality of pairs of torsion springs supported by the retaining plate, and a plurality of torsion springs in the rotational direction. And a driven plate elastically connected to the piston. The driven plate is fixed to the turbine (see Patent Document 1).
ここでは、ピストンは、フロントカバーとタービンとの間の空間を軸方向に分割しており、ピストンの外周部に環状に張られた摩擦フェーシングがフロントカバーの摩擦面に押し付けられると、フロントカバーのトルクがロックアップ装置に伝達される。すると、トルクがロックアップ装置からタービンへと伝達される。このときには、ロックアップ装置の外周部に配置された複数のトーションスプリングによって、エンジンから入力されるトルク変動が、吸収・減衰される。 Here, the piston divides the space between the front cover and the turbine in the axial direction, and when the friction facing that is annularly stretched around the outer periphery of the piston is pressed against the friction surface of the front cover, Torque is transmitted to the lockup device. Then, torque is transmitted from the lockup device to the turbine. At this time, torque fluctuations input from the engine are absorbed and attenuated by the plurality of torsion springs arranged on the outer peripheral portion of the lockup device.
特許文献1に示されたロックアップ装置(以下、従来のロックアップ装置と呼ぶ)では、複数対のトーションスプリングが圧縮されると、一対のトーションスプリングの捩り特性に基づいて、複数対のトーションスプリングの捩り特性が決定される。言い換えると、複数対のトーションスプリングの捩り特性を決定するためには、一対のトーションスプリングの捩り特性を設定する必要がある。 In the lockup device disclosed in Patent Document 1 (hereinafter referred to as a conventional lockup device), when a plurality of pairs of torsion springs are compressed, a plurality of pairs of torsion springs are based on the torsional characteristics of the pair of torsion springs. Torsional characteristics are determined. In other words, in order to determine the torsional characteristics of a plurality of pairs of torsion springs, it is necessary to set the torsional characteristics of a pair of torsion springs.
捩り特性は、一対のトーションスプリングの捩り角度(回転角度)と一対のトーションスプリングが減衰可能なトルク変動量との関係を示したものである。このため、一対のトーションスプリングが圧縮された場合には、一対のトーションスプリングの捩り剛性に対応するトルク変動が減衰される。 The torsional characteristics indicate the relationship between the twist angle (rotation angle) of the pair of torsion springs and the amount of torque fluctuation that can be attenuated by the pair of torsion springs. For this reason, when a pair of torsion springs are compressed, torque fluctuations corresponding to the torsional rigidity of the pair of torsion springs are attenuated.
従来のロックアップ装置では、捩り特性は線形であるため、この捩り特性を用いて所定のトルク変動を減衰しようとすると、捩り剛性を大きくせざるを得なかった。しかしながら、捩り剛性をあまり大きくしてしまうと、トーションスプリングに起因する振動が発生してしまうおそれがある。 In the conventional lock-up device, the torsional characteristics are linear. Therefore, if the predetermined torque fluctuation is attenuated using the torsional characteristics, the torsional rigidity has to be increased. However, if the torsional rigidity is increased too much, vibration due to the torsion spring may occur.
そこで、この問題を解決するために、捩り特性をバイリニア型に設定する構成が、考えられた。捩り特性がバイリニア型である構成では、捩り特性が線形である構成と比較して、トーションスプリングに起因する振動を抑制することができる。しかしながら、トルク変動の目標減衰量が大きくなると、バイリニア型の捩り特性の第1捩り剛性でも、トーションスプリングに起因する振動を抑制しきれないという問題が、発生していた。 In order to solve this problem, a configuration in which the torsion characteristic is set to a bilinear type has been considered. In the configuration in which the torsional characteristic is a bilinear type, the vibration caused by the torsion spring can be suppressed as compared with the configuration in which the torsional characteristic is linear. However, when the target attenuation amount of torque fluctuation is increased, there has been a problem that even the first torsional rigidity of the bilinear torsional characteristics cannot suppress the vibration caused by the torsion spring.
一方で、トルク変動の目標減衰量が大きい場合に、トーションスプリングに起因する振動を抑制する目的で、バイリニア型の捩り特性の第1捩り剛性を小さくすると、初期振動は抑制することはできるものの、目標減衰量を確保するために、第2捩り剛性を大きくする必要がある。このため、この場合、第1捩り剛性に対する第2捩り剛性の比が大きくなってしまい、捩り特性の屈曲点およびこの屈曲点を超えた範囲において、新たな振動が発生してしまうおそれがある。すなわち、この場合にも、トーションスプリングに起因する振動を抑制しきれないという問題が、発生してしまっていた。 On the other hand, if the first torsional rigidity of the bilinear torsional characteristics is reduced for the purpose of suppressing the vibration caused by the torsion spring when the target amount of torque fluctuation is large, the initial vibration can be suppressed, In order to ensure the target damping amount, it is necessary to increase the second torsional rigidity. For this reason, in this case, the ratio of the second torsional rigidity to the first torsional rigidity becomes large, and there is a possibility that new vibrations may occur in the inflection point of the torsion characteristics and in a range beyond the inflection point. That is, also in this case, a problem that the vibration caused by the torsion spring cannot be suppressed has occurred.
本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、本発明の目的は、コイルスプリングに起因する振動を確実に抑制できるトルクコンバータ用のロックアップ装置を、提供することにある。 The present invention has been made in view of such problems, and an object of the present invention is to provide a lock-up device for a torque converter that can reliably suppress vibration caused by a coil spring.
請求項1に係るトルクコンバータ用のロックアップ装置は、トルクを伝達するとともに捩り振動を吸収・減衰するための装置である。このロックアップ装置は、入力回転部材と、出力回転部材と、複数対の第1コイルスプリングと、複数対の第2コイルスプリングとを備えている。 A lockup device for a torque converter according to a first aspect is a device for transmitting torque and absorbing / damping torsional vibration. The lockup device includes an input rotation member, an output rotation member, a plurality of pairs of first coil springs, and a plurality of pairs of second coil springs.
第1コイルスプリングは、入力回転部材と出力回転部材との相対回転によって回転方向に圧縮される。各対の第1コイルスプリングは、互いが直列に配置される。第2コイルスプリングは、長さが第1コイルスプリングの長さより短く、第1コイルスプリングの内周部に配置される。 The first coil spring is compressed in the rotational direction by relative rotation between the input rotating member and the output rotating member. Each pair of first coil springs is arranged in series with each other. The second coil spring has a length shorter than that of the first coil spring, and is disposed on the inner periphery of the first coil spring.
このロックアップ装置では、エンジンのトルクが、入力回転部材から出力回転部材へと伝達される。このときに、捩り振動が発生した場合、複数対の第1コイルスプリングと、複数対の第2コイルスプリングとによって、この捩り振動が吸収・減衰される。 In this lockup device, engine torque is transmitted from the input rotating member to the output rotating member. At this time, when torsional vibration occurs, the torsional vibration is absorbed and damped by the plurality of pairs of first coil springs and the plurality of pairs of second coil springs.
この場合、まず、各対の第1コイルスプリングの圧縮が開始されると、各対の第1コイルスプリングの捩り剛性に応じて、捩り振動が吸収・減衰される(1段目の捩り特性)。次に、各対の第1コイルスプリングおよび各対の第2コイルスプリングの圧縮が開始されると、各対の第1コイルスプリングおよび各対の第2コイルスプリングの捩り剛性に応じて、捩り振動が吸収・減衰される(2段目の捩り特性)。最後に、各対の第1コイルスプリングおよび各対の第2コイルスプリングが圧縮されている状態において、各対の第1コイルスプリングのいずれか一方の第1コイルスプリングと、この第1コイルスプリングの内周部に配置された第2コイルスプリングとの、少なくともいずれか一方のコイルスプリングを、圧縮不能にすることによって、圧縮可能な第1コイルスプリングおよび第2コイルスプリングの捩り剛性に応じて、捩り振動が吸収・減衰される(3段目の捩り特性)。 In this case, first, when compression of each pair of first coil springs is started, torsional vibrations are absorbed and damped according to the torsional rigidity of each pair of first coil springs (first stage torsional characteristics). . Next, when compression of each pair of first coil springs and each pair of second coil springs is started, torsional vibrations are generated according to the torsional rigidity of each pair of first coil springs and each pair of second coil springs. Is absorbed and attenuated (twist torsional characteristics). Finally, in a state where each pair of first coil springs and each pair of second coil springs are compressed, either one of the first coil springs of each pair of first coil springs, By making at least any one of the second coil springs arranged on the inner peripheral portion incompressible, the torsion is made according to the torsional rigidity of the compressible first coil spring and the second coil spring. Vibration is absorbed and damped (third stage torsional characteristics).
本ロックアップ装置では、捩り特性を、多段すなわちトリリニア型に設定することができる。このように、本ロックアップ装置では、捩り特性をトリリニア型に設定することにより、捩り剛性を徐々に大きく設定することができる。特に、1段目の捩り剛性を小さく設定することができるので、捩り角度が小さい場合に発生し得る振動を、抑制することができる。 In the present lock-up device, the torsional characteristics can be set to multistage, that is, a trilinear type. Thus, in this lockup device, the torsional rigidity can be gradually set larger by setting the torsional characteristics to the trilinear type. In particular, since the first stage torsional rigidity can be set small, vibration that may occur when the torsion angle is small can be suppressed.
また、本ロックアップ装置では、捩り特性をトリリニア型に設定することにより、捩り特性をバイリニア型に設定する場合と比較して、捩り剛性の比、たとえば、第1捩り剛性に対する第2捩り剛性の比(N2/N1)、および第2捩り剛性に対する第3捩り剛性(N3/N2)を小さく設定することができる。これにより、捩り特性における各屈曲点を越えるときに発生する振動を、抑制することができる。 In this lockup device, the torsional characteristic is set to a trilinear type, so that the ratio of the torsional rigidity, for example, the second torsional rigidity to the first torsional rigidity is set as compared with the case where the torsional characteristic is set to the bilinear type. The ratio (N2 / N1) and the third torsional rigidity (N3 / N2) with respect to the second torsional rigidity can be set small. Thereby, the vibration which generate | occur | produces when each bending point in a torsion characteristic is exceeded can be suppressed.
さらに、本ロックアップ装置では、各対の第1コイルスプリングのいずれか一方の第1コイルスプリングと、この第1コイルスプリングの内周部に配置された第2コイルスプリングとの、少なくともいずれか一方のコイルスプリングを、圧縮不能にすることによって、3段目の捩り剛性を形成するので、ロックアップ装置の大きさを変更することなく、トリリニア型の捩り特性を設定することができる。すなわち、既存のロックアップ装置の大きさを変更することなく、トリリニア型の捩り特性を設定することができる。 Furthermore, in this lockup device, at least one of the first coil springs of each pair of the first coil springs and the second coil springs arranged on the inner peripheral portion of the first coil springs. By making the coil springs incompressible, the third stage of torsional rigidity is formed, so that the trilinear torsional characteristics can be set without changing the size of the lockup device. That is, trilinear torsional characteristics can be set without changing the size of an existing lockup device.
なお、トリリニア型の捩り特性は、トルク変動の目標減衰量の大小にかかわらず、設定することができる。また、特に、トルク変動の目標減衰量が大きい場合、上記の効果は顕著に表れる
請求項2に係るトルクコンバータ用のロックアップ装置では、請求項1の装置において、各対の第1コイルスプリングのいずれか一方の第1コイルスプリングと、この第1コイルスプリングの内周部に配置された第2コイルスプリングとの、少なくともいずれか一方のコイルスプリングを、線間密着させることにより、各対の第1コイルスプリングのいずれか一方、およびこの第1コイルスプリングの内周部に配置された第2コイルスプリングを、圧縮不能にする。
Note that the trilinear torsional characteristics can be set regardless of the magnitude of the target attenuation of torque fluctuation. In particular, when the target attenuation amount of torque fluctuation is large, the above-described effect is prominent. In the lockup device for a torque converter according to
この場合、各対の第1コイルスプリングおよび各対の第2コイルスプリングが圧縮されている状態において、各対の片側の第1コイルスプリングと、この第1コイルスプリングの内周部に配置された片側の第2コイルスプリングとの、少なくともいずれか一方のコイルスプリングが、線間密着すると、線間密着したコイルスプリングは、圧縮不能になり、捩り特性に寄与しなくなる。すると、圧縮可能な第1コイルスプリングおよび第2コイルスプリングの捩り剛性に応じて、捩り振動が吸収・減衰される(3段目の捩り特性)。 In this case, in a state where each pair of first coil springs and each pair of second coil springs are compressed, each pair of first coil springs is disposed on one side of each pair and on the inner peripheral portion of this first coil spring. When at least one of the coil springs on one side is in close contact with the line, the coil spring in close contact with the line becomes incompressible and does not contribute to torsional characteristics. Then, the torsional vibration is absorbed and damped according to the torsional rigidity of the compressible first and second coil springs (third stage torsional characteristics).
本ロックアップ装置では、各対の片側の第1コイルスプリングと、この片側の第1コイルスプリングの内周部に配置された第2コイルスプリングの少なくともいずれか一方の線間密着によって、トリリニア型の捩り特性を設定することができる。このように、本ロックアップ装置では、第1コイルスプリングおよび第2コイルスプリングの形状(コイルスプリングの全長や線間距離等)と、第1コイルスプリングおよび第2コイルスプリングの捩り剛性とを変更するだけで、トリリニア型の捩り特性を容易に設定することができる。また、このロックアップ装置では、上述した効果も得ることができる。 In this lock-up device, a trilinear type is provided by close contact between at least one of the first coil springs on one side of each pair and the second coil spring disposed on the inner peripheral portion of the first coil spring on one side. Torsional characteristics can be set. Thus, in this lockup device, the shape of the first coil spring and the second coil spring (the total length of the coil spring, the distance between the lines, etc.) and the torsional rigidity of the first coil spring and the second coil spring are changed. The torsional characteristics of the trilinear type can be set easily. In addition, this lockup device can also obtain the above-described effects.
請求項3に係るトルクコンバータ用のロックアップ装置では、請求項2の装置において、各対の第2コイルスプリングは、互いの長さが同じである。また、各対の第2コイルスプリングのいずれか一方と、各対の第2コイルスプリングのいずれか他方とは、捩り剛性が互いに異なる。さらに、各対の片側の第2コイルスプリングを、線間密着させることにより、各対の第1コイルスプリングのいずれか一方、およびこの第1コイルスプリングの内周部に配置された第2コイルスプリングを、圧縮不能にする。 In the lockup device for a torque converter according to a third aspect, in the device according to the second aspect, each pair of second coil springs has the same length. Also, any one of the second coil springs in each pair and the other one of the second coil springs in each pair have different torsional rigidity. Further, the second coil springs disposed on the inner peripheral portion of each pair of the first coil springs by bringing the second coil springs on one side of each pair into close contact with each other. Is made incompressible.
この場合、各対の第1コイルスプリングおよび各対の第2コイルスプリングが圧縮されている状態において、各対の片側の第2コイルスプリングが線間密着すると、線間密着した第2コイルスプリングは圧縮不能になり、捩り特性に寄与しなくなる。すると、圧縮可能な第1コイルスプリングおよび第2コイルスプリングの捩り剛性に応じて、捩り振動が吸収・減衰される(3段目の捩り特性)。 In this case, when the first coil springs of each pair and the second coil springs of each pair are compressed, when the second coil springs on one side of each pair are in close contact with each other, the second coil springs in close contact with each other are It becomes incompressible and does not contribute to torsional characteristics. Then, the torsional vibration is absorbed and damped according to the torsional rigidity of the compressible first and second coil springs (third stage torsional characteristics).
本ロックアップ装置では、各対の片側の第2コイルスプリングの線間密着によって、トリリニア型の捩り特性を設定することができる。このように、本ロックアップ装置では、第1コイルスプリングおよび第2コイルスプリングの形状(コイルスプリングの全長や線間距離等)と、第1コイルスプリングおよび第2コイルスプリングの捩り剛性とを変更するだけで、トリリニア型の捩り特性を容易に設定することができる。また、このロックアップ装置では、上述した効果も得ることができる。 In this lockup device, the trilinear torsional characteristics can be set by the close contact between the second coil springs on one side of each pair. Thus, in this lockup device, the shape of the first coil spring and the second coil spring (the total length of the coil spring, the distance between the lines, etc.) and the torsional rigidity of the first coil spring and the second coil spring are changed. The torsional characteristics of the trilinear type can be set easily. In addition, this lockup device can also obtain the above-described effects.
請求項4に係るトルクコンバータ用のロックアップ装置では、請求項3の装置において、複数の第1コイルスプリングそれぞれの捩り剛性は、同じである。また、複数の第1コイルスプリングそれぞれの内周部に配置された第2コイルスプリングの捩り剛性は、第1コイルスプリングの捩り剛性より小さい。 According to a lockup device for a torque converter according to a fourth aspect, in the device according to the third aspect, the torsional rigidity of each of the plurality of first coil springs is the same. Further, the torsional rigidity of the second coil springs arranged on the inner peripheral portions of the plurality of first coil springs is smaller than the torsional rigidity of the first coil springs.
この場合、複数の第1コイルスプリングそれぞれの捩り剛性を同じに設定し、複数の第1コイルスプリングそれぞれの内周部に配置された第2コイルスプリングの捩り剛性を第1コイルスプリングの捩り剛性より小さく設定することにより、第2コイルスプリングが捩り特性に寄与したときの捩り剛性を、穏やかに変更することができる。すなわち、捩り剛性が急激に変化しない多段特性を、形成することができる。また、このロックアップ装置では、上述した効果も得ることができる。 In this case, the torsional rigidity of each of the plurality of first coil springs is set to be the same, and the torsional rigidity of the second coil springs disposed on the inner peripheral portions of the plurality of first coil springs is set based on the torsional rigidity of the first coil springs. By setting it small, the torsional rigidity when the second coil spring contributes to the torsional characteristics can be changed gently. That is, a multistage characteristic in which the torsional rigidity does not change abruptly can be formed. In addition, this lockup device can also obtain the above-described effects.
請求項5に係るトルクコンバータ用のロックアップ装置は、請求項1から4いずれかの装置において、入力回転部材と出力回転部材との相対回転を規制するための回転規制手段を、さらに備えている。 A lockup device for a torque converter according to a fifth aspect of the present invention is the device according to any one of the first to fourth aspects, further comprising rotation restricting means for restricting relative rotation between the input rotating member and the output rotating member. .
この場合、回転規制手段によって、入力回転部材と出力回転部材との相対回転を規制される。すると、第1コイルスプリングおよび第2コイルスプリングによって捩り振動を吸収・減衰するためのダンパー動作が、停止する。すなわち、回転規制手段によって、3段目の捩り特性の上限が、設定される。このように、回転規制手段によって3段目の捩り特性の上限を設定することにより、捩り角度が所定の大きさ以上になったときに、トルクを、入力回転部材から出力回転部材へと確実に伝達することができる。また、このロックアップ装置では、上述した効果も得ることができる。 In this case, relative rotation between the input rotating member and the output rotating member is restricted by the rotation restricting means. Then, the damper operation for absorbing and attenuating torsional vibrations by the first coil spring and the second coil spring stops. That is, the upper limit of the third stage torsional characteristic is set by the rotation restricting means. In this way, by setting the upper limit of the third stage torsional characteristics by the rotation restricting means, when the torsion angle exceeds a predetermined magnitude, the torque is reliably transferred from the input rotating member to the output rotating member. Can communicate. In addition, this lockup device can also obtain the above-described effects.
本発明では、トルクコンバータ用のロックアップ装置において、コイルスプリングに起因する振動を確実に抑制できる。 According to the present invention, in the lock-up device for a torque converter, the vibration caused by the coil spring can be reliably suppressed.
図1は、本発明の一実施形態としてのロックアップ装置が採用されたトルクコンバータ1の断面部分図である。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。図1に示すO−Oは、トルクコンバータ及びロックアップ装置の回転軸線である。図2はロックアップ装置の正面部分図である。図6は、一対の第1トーションスプリングおよび一対の第2トーションスプリングが作動したときのトリリニア型の捩り特性を示す図である。図7は、捩り特性の各段階で、一対の第1トーションスプリングおよび一対の第2トーションスプリングが作動したときのモデル図である。
FIG. 1 is a partial sectional view of a
[トルクコンバータの全体構成]
図1は、本発明の一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。トルクコンバータ1は、エンジンのクランクシャフト(図示しない)からトランスミッションの入力シャフト(図示しない)にトルクを伝達するための装置である。図1の左側に図示しないエンジンが配置され、図1の右側に図示しないトランスミッションが配置されている。図1に示すO−Oがトルクコンバータ1の回転軸である。また、矢印R1がトルクコンバータ1の回転方向駆動側を表しており、矢印R2がその反対側を表している(図3を参照)。
[Overall configuration of torque converter]
FIG. 1 is a schematic longitudinal sectional view of a
トルクコンバータ1は、主に、フレキシブルプレート(図示しない)とトルクコンバータ本体5とから構成されている。フレキシブルプレートは、円板状の薄い部材からなり、トルクを伝達するとともにクランクシャフトからトルクコンバータ本体5に伝達される曲げ振動を吸収するための部材である。したがって、フレキシブルプレートは、回転方向にはトルク伝達に十分な剛性を有しているが、曲げ方向には剛性が低くなっている。
The
トルクコンバータ本体5は、3種の羽根車(インペラー21、タービン22、ステータ23)からなるトーラス形状の流体作動室6と、ロックアップ装置7とから構成されている。
The
フロントカバー11は、円板状の部材であり、フレキシブルプレートに近接して配置されている。フロントカバー11の内周端にはセンターボス16が設けられている。センターボス16は、軸方向に延びる円筒形状の部材であり、クランクシャフトの中心孔内に挿入されている。
The
フレキシブルプレートの内周部は複数のボルトによってクランクシャフトの先端面に固定されている。フロントカバー11の外周側には、円周方向に等間隔で複数のナット12が固定されている。このナット12内に螺合するボルトがフレキシブルプレートの外周部を、フロントカバー11に固定している。
The inner peripheral part of the flexible plate is fixed to the front end surface of the crankshaft by a plurality of bolts. A plurality of
フロントカバー11の外周部には、軸方向トランスミッション側に延びる外周側筒状部11aが形成されている。この外周側筒状部11aの先端にインペラー21のインペラーシェル26の外周縁が溶接によって固定されている。この結果、フロントカバー11とインペラー21とによって、内部に作動油が充填された流体室が形成されている。インペラー21は、主に、インペラーシェル26と、その内側に固定された複数のインペラーブレード27と、インペラーシェル26の内周部に固定されたインペラーハブ28とから構成されている。
An outer peripheral
タービン22は流体室内でインペラー21に対して軸方向に対向して配置されている。タービン22は、主に、タービンシェル30と、そのインペラー側の面に固定された複数のタービンブレード31と、タービンシェル30の内周縁に固定されたタービンハブ32とから構成されている。タービンシェル30とタービンハブ32とは複数のリベット33によって固定されている。
The
タービンハブ32の内周面には、入力シャフトに係合するスプラインが形成されている。これによりタービンハブ32は入力シャフトと一体回転するようになっている。
A spline that engages with the input shaft is formed on the inner peripheral surface of the
ステータ23は、タービン22からインペラー21に戻る作動油の流れを整流するための機構である。ステータ23は樹脂やアルミ合金等で鋳造により一体に製作された部材である。ステータ23はインペラー21の内周部とタービン22の内周部と間に配置されている。ステータ23は、主に、環状のステータシェル35と、シェル35の外周面に設けられた複数のステータブレード36とから構成されている。ステータシェル35はワンウェイクラッチ37を介して筒状の固定シャフト(図示しない)に支持されている。固定シャフトは入力シャフトの外周面とインペラーハブ28の内周面との間を延びている。
The
以上に述べた各羽根車21,22,23の各シェル26,30,35によって、流体室内にトーラス形状の流体作動室6が形成されている。なお、流体室内においてフロントカバー11と流体作動室6の間には環状の空間9が確保されている。
The torus-shaped fluid working chamber 6 is formed in the fluid chamber by the
図に示すワンウェイクラッチ37はラチェットを用いた構造であるが、ローラやスプラグを用いた構造であってもよい。 The one-way clutch 37 shown in the drawing has a structure using a ratchet, but may have a structure using a roller or a sprag.
フロントカバー11の内周部とタービンハブ32との軸方向間には第1スラストベアリング41が配置されている。この第1スラストベアリング41が設けられた部分において、半径方向に作動油が連通可能な第1ポート17が形成されている。第1ポート17は、入力シャフト内に設けられた油路と、第1油圧室A(後述)と、タービン22とフロントカバー11との間の空間内とを連通させている。また、タービンハブ32とステータ23の内周部(具体的にはワンウェイクラッチ37)との間にはスラストブッシュ42が配置されている。このスラストブッシュ42が配置された部分において、半径方向両側に作動油が連通可能な第2ポート18が形成されている。すなわち、第2ポート18は、入力シャフト及び固定シャフトの間の油路と、流体作動室6とを連通させている。さらに、ステータ23(具体的にはシェル35)とインペラー21(具体的にはインペラーハブ28)との軸方向間には第2スラストベアリング43が配置されている。この第2スラストベアリング43が配置された部分において、半径方向両側に作動油が連通可能な第3ポート19が形成されている。すなわち、第3ポート19は、固定シャフト及びインペラーハブ28との間の油路と、流体作動室6とを連通させている。なお、各油路は、図示しない油圧回路に接続されており、独立して第1〜第3ポート17〜19に作動油の供給・排出が可能となっている。
A first thrust bearing 41 is disposed between the inner peripheral portion of the
[ロックアップ装置の構造]
図1から図3に示すように、ロックアップ装置7は、タービン22とフロントカバー11との間の空間9に配置されており、必要に応じて両者を機械的に連結するための機構である。ロックアップ装置7は、フロントカバー11とタービン22との軸方向間の空間に配置されている。ロックアップ装置7は全体が円板状になっており、空間9を概ね軸方向に分割している。ここでは、フロントカバー11とロックアップ装置7との間の空間を第1油圧室Aとし、ロックアップ装置7とタービン22との間の空間を第2油圧室Bとする。
[Structure of lock-up device]
As shown in FIGS. 1 to 3, the
ロックアップ装置7は、クラッチ及び弾性連結機構の機能を有し、主に、ピストン71と、ドライブプレート72(リティーニングプレート)と、ドリブンプレート73と、複数のトーションスプリング74a,74b(第1トーションスプリング174、および第2トーションスプリング274)と、スプリングホルダー75とから構成されている。
The lock-up
なお、図3では、一対のトーションスプリング74a,74b、すなわち一対の第1トーションスプリング174a,174bおよび一対の第2トーションスプリング274a,274bとにのみ、符号を付している。 In FIG. 3, only the pair of torsion springs 74 a and 74 b, that is, the pair of first torsion springs 174 a and 174 b and the pair of second torsion springs 274 a and 274 b are denoted by reference numerals.
ピストン71は、クラッチ連結・遮断を行うための部材であり、さらには弾性連結機構としてのロックアップ装置7における入力部材として機能する。ピストン71は中心孔が形成された円板形状である。ピストン71は空間9を概ね軸方向に分割するように、空間9内の半径全体にわたって延びている。ピストン71の内周縁には、軸方向エンジン側に延びる内周側筒状部71bが形成されている。内周側筒状部71bはタービンハブ32のエンジン側の外周面によって回転方向及び軸方向に移動可能に支持されている。なお、ピストン71は、トランスミッション側のタービンハブ32に当接することで、軸方向トランスミッション側への移動が、制限されている。
The
さらに、タービンハブ32のエンジン側の外周面には内周側筒状部71bの内周面に当接する環状のシールリング32bが設けられている。これにより、ピストン71の内周縁において軸方向のシールがされている。さらに、ピストン71の外周側には摩擦連結部71cが形成されている。摩擦連結部71cは、半径方向に所定の長さを有する環状部分であり、軸方向両面が軸方向に対して垂直な面となっている平面形状である。摩擦連結部71cの軸方向エンジン側には環状の摩擦フェーシング76が張られている。このように、ピストン71とフロントカバー11の平坦な摩擦面とによって、ロックアップ装置7のクラッチが構成されている。なお、ピストン71の外周縁には軸方向に延びる筒状部等は形成されていない。
Further, an
ドライブプレート72は、ピストン71の外周部の軸方向トランスミッション側に配置されている。ドライブプレート72は板金製の環状の部材である。ドライブプレート72は、固定部72aと、そこから外周側に延びるトルク伝達部72bとから構成されている。固定部72aはピストン71の軸方向トランスミッション側面に当接し、複数のかしめ71dによってピストン71に固定されている。トルク伝達部72bは固定部72aから外周側に延びている。より具体的には、トルク伝達部72bは、半径方向内側から外側に向かって、軸方向トランスミッション側に凸になるように滑らかに湾曲し、次に軸方向エンジン側に凸になるように滑らかに湾曲し、さらに軸方向トランスミッション側に延びている。また、固定部72aの外周部軸方向トランスミッション側には、複数の係合部72eが形成されている。係合部72eは、他の部分より軸方向トランスミッション側に突出した部分である。
The
複数のトルク伝達部72bの回転方向間はそれぞれがばね収容部72dとなっている。この実施形態では、ばね収容部72dは4箇所に形成されている。図3では、1箇所のばね収容部72dにのみ、符号を付している。
Between the rotational directions of the plurality of
ばね収容部72d内には、円周方向に延びるコイルスプリングであるトーションスプリング74a,74bが収容されている。トーションスプリング74a,74bは、入力部材であるピストン71と、出力部材であるドリブンプレート73と回転方向に弾性的に連結するための部材である。トーションスプリング74a,74bは、第1トーションスプリング174a,174bおよび第2トーションスプリング274a,274bから構成されている。詳細には、各ばね収容部72dには、1対の第1トーションスプリング174a,174bが回転方向に直列に作用するように配置されている。また、複数の第1トーションスプリング274a,274bそれぞれの捩り剛性が、互いに同じになるように、第1トーションスプリング274a,274bは、形成されている。なお、ここでは、全体で合計8個の第1トーションスプリング174a,174bが、用いられている。
Torsion springs 74a and 74b, which are coil springs extending in the circumferential direction, are accommodated in the
各ばね収容部72dに配置された1対の第1トーションスプリング174a,174bそれぞれの内周部には、第2トーションスプリング274a,274bが配置されている。具体的には、第2トーションスプリング274a,274bは、第1トーションスプリング174a,174bの内周部において回転方向に移動自在に配置されている。全体では、合計8個の第2トーションスプリング274a,274bが、用いられている。
Second torsion springs 274a and 274b are disposed on the inner peripheral portions of the pair of first torsion springs 174a and 174b disposed in each
なお、ここでは、各ばね収容部72dにおいて、回転方向R1側のトーションスプリングの符号を、「74a」、「174a」、および「274a」とし、回転方向R2側のトーションスプリングの符号を、「74b」、「174b」、および「274b」としている。
Here, in each
また、第2トーションスプリング274a,274bの長さが、第1トーションスプリング174a,174bの長さより短くなるように、第2トーションスプリング274a,274bは、形成されている。また、複数の第2トーションスプリング274a,274bそれぞれの長さが同じになるように、第2トーションスプリング274a,274bは、形成されている。 The second torsion springs 274a and 274b are formed so that the length of the second torsion springs 274a and 274b is shorter than the length of the first torsion springs 174a and 174b. Further, the second torsion springs 274a and 274b are formed so that the lengths of the plurality of second torsion springs 274a and 274b are the same.
さらに、各対の第2トーションスプリング274a,274bのいずれか一方の捩り剛性と、各対の第2トーションスプリング274a,274bのいずれか他方の捩り剛性とが互いに異なるように、第2トーションスプリング274a,274bは、形成されている。たとえば、回転方向R1側の第2トーションスプリング274aの捩り剛性が、回転方向R2側の第2トーションスプリング274bの捩り剛性より小さくなるように、第2トーションスプリング274a,274bは、形成されている。
Further, the
ここでは、第1トーションスプリング174aおよび第2トーションスプリング274aから構成される一組のトーションスプリングは、回転方向に並列に作用する。また、同様に、第1トーションスプリング174bおよび第2トーションスプリング274bから構成される一組のトーションスプリングは、回転方向に並列に作用する。そして、これら二組のトーションスプリングは、それぞれが回転方向に直列に作用する。
Here, a set of torsion springs composed of the
ドリブンプレート73は、トーションスプリング74a,74bからのトルクをタービン22に伝達するための部材である。ドリブンプレート73は、タービン22のタービンシェル30の外周側に設けられる。ドリブンプレート73は、主に、取り付け部73aと、複数の爪73bとから構成されている。取り付け部73aは、例えば溶接によってタービンシェル30に固定されている。複数の爪73bは、取り付け部73aの外周縁から軸方向エンジン側に折り曲げられている。爪73bは、ドリブンプレート72のトルク伝達部72bに対向しており、軸方向エンジン側に凸になるように湾曲したトルク伝達部72bに軸方向トランスミッション側から挿入されている。この状態において、爪73bは、各ばね収容部72dに配置された1対の第1トーションスプリング174a,174bの回転方向両端に当接している。
The driven
また、ドリブンプレート73には、ストッパー爪73bが形成されている。ストッパー爪73bは、取り付け部73aの内周縁から軸方向エンジン側に延びている。ストッパー爪73bは、隣接するドライブプレート72の係合部72eの間に、配置されている。これにより、ドライブプレート72とドリブンプレート73との相対回転が大きくなり、ストッパー爪73bが回転方向いずれかの係合部72eに当接すると、トーションスプリング74a,74b(174a,174b,274a,274b)の圧縮すなわちダンパー動作は、停止する。このように、ドライブプレート72の係合部72eと、ドリブンプレート73のストッパー爪73bとは、回転規制手段として機能する。言い換えると、回転規制手段は、ドライブプレート72の係合部72eと、ドリブンプレート73のストッパー爪73bとから構成されている。
The driven
スプリングホルダー75は、トーションスプリング74a,74bをサポートするためのサポート部材である。具体的には、スプリングホルダー75は、トーションスプリング74a,74bを半径方向に支持するための部材である。スプリングホルダー75は、ピストン71及びドリブンプレート73に対して相対回転可能に配置されている。また、スプリングホルダー75は、ドライブプレート72及びドリブンプレート73に対して相対回転可能に配置されている。
The
スプリングホルダー75は、図4および図5に示すように、主に、支持部175と係合部275とを有している。支持部175は、トーションスプリング74a,74bを支持する部分である。支持部175は、外周側支持部175aと、内周側延長部175bと、連結部(側面支持部)175cとを有している。
As shown in FIGS. 4 and 5, the
外周側支持部175aは、連結部175cの外周縁から軸方向トランスミッション側に延びる筒状の部分である。外周側支持部175aは、係合部275から回転方向に離反するにつれて、外周端の曲率が連続的に小さくなるように形成されている。そして、外周側支持部175aは、外周側支持部175aの回転方向中央部において、外周端が平面になるように形成されている。このことを言い換えると、外周側支持部175aは、係合部275から回転方向に離反するにつれて、外周側支持部175aの外周面から外周側支持部175aの外周端の先端までの半径方向距離dが、連続的に小さくなるように、形成されている。
The outer periphery
たとえば、図5に示すように外周側支持部175aを回転方向に見た場合、外周側支持部175aの外周端は、係合部275から回転方向に離反するにつれて、曲率が連続的に小さくなっている(図5(b)〜図5(c)を参照)。そして、外周側支持部175aの外周端は、外周側支持部175aの回転方向中央部において、平面形状に形成されている(図5(d)を参照)。なお、図5(b)、図5(c)、および図5(d)それぞれは、図4のV2断面、図4のV3断面、図4のV4断面に対応している。
For example, when the outer peripheral
このような外周側支持部175aは、第1トーションスプリング174a,174bの外周側に近接して配置されており、第1トーションスプリング174a,174bの外周側を支持する。また、外周側支持部175aは、ドライブプレート72のトルク伝達部72bの筒状部分より外周側に配置されている。さらに、また、外周側支持部175aは、ドリブンプレート73の爪73bよりさらに外周側に配置されている。
Such an outer peripheral
内周側延長部175bは、第1トーションスプリング174a,174bの内周側から半径方向内方に延びる部分である。詳細には、内周側延長部175bは、連結部175cの内周縁から第1トーションスプリング174a,174b側に向けて湾曲し、第1トーションスプリング174a,174bの内周側から離反する方向に延びる部分である。言い換えると、内周側延長部175bは、連結部175cの内周縁から軸方向トランスミッション側に湾曲し入力シャフト側に延びる部分である。
The inner
内周側延長部175bは、ピストン71とドライブプレート72との間に配置されている。言い換えると、内周側延長部175bすなわちスプリングホルダー75の内周側は、ピストン71とドライブプレート72とによって、位置決めされている。詳細には、ドライブプレート72のエンジン側の突起72cが、スプリングホルダー75の内周面、たとえば内周側延長部175bの先端部175dに嵌合(インロー接合)されている。このようにして、スプリングホルダー75は、ピストン71とドライブプレート72との間において位置決めされる。
The inner
連結部175cは、概ね円板状の部分であり、ピストン71の摩擦連結部71cの軸方向トランスミッション側に当接して配置されている。また、連結部175cは、ピストン71と、第1トーションスプリング174a,174bとの軸方向間に配置されている。また、連結部175cは、ピストン71とドライブプレート72との軸方向間に配置されている。詳細には、連結部175cは、ピストン71の摩擦連結部71cとドライブプレート72のトルク伝達部72bとの軸方向間に配置されている。また、連結部175cは、ピストン71とドリブンプレート73との軸方向間に配置されている。詳細には、連結部175cは、ピストン71とドリブンプレート73の爪73bとの軸方向間に配置されている。
The connecting
このような構造によって、スプリングホルダー75は、遠心力によって半径方向外側に移動するトーションスプリング74a,74bを支持することができる。
With such a structure, the
係合部275は、第1トーションスプリング174a,174bに回転方向で係合する部分である。係合部275は、支持部175に一体に形成されている。係合部275は、湾曲部275aと係止部275b,275cとを、有している。
The engaging
湾曲部275aは、隣接する外周側支持部175aと隣接する連結部175cとを連結する部分である。湾曲部275aは、外周側支持部175aおよび連結部175cに一体に形成されている。
The
係止部275b,275cは、回転方向において、第1トーションスプリング174a,174bを係止する部分である。係止部275b,275cは、湾曲部275aの両端部を内方に折り曲げ加工することによって形成される。たとえば、係止部275bは、湾曲部275aの外周端を軸方向エンジン側に折り曲げられた爪部分である。また、係止部275cは、湾曲部275aの内周端を軸方向トランスミッション側に切り起こされた爪部分である。これら係止部275b,275cは、各ばね収容部72d内の1対の第1トーションスプリング174a,174bの回転方向間に配置されている。
The locking
このようなスプリングホルダー75は、縦断面において軸方向片側が開いたC字形状となっている。また、スプリングホルダー75は、中間フロート体として機能している。ここでは、係合部275たとえば係止部275b,275cを介して、第1トーションスプリング174a,174bからスプリングホルダー75へと、トルクが伝達される。なお、第2トーションスプリング274a,274bが圧縮された場合、第1トーションスプリング174a,174bだけでなく、第2トーションスプリング274a,274bからも、スプリングホルダー75は、トルク伝達を受ける。
Such a
[トルクコンバータの動作]
エンジン始動直後には、第1ポート17及び第3ポート19からトルクコンバータ本体5内に作動油が供給され、第2ポート18から作動油が排出される。第1ポート17から供給された作動油は第1油圧室Aを外周側に流れ、第2油圧室Bを通過して流体作動室6内に流れ込む。このため、第1油圧室Aと第2油圧室Bとの油圧差によってピストン71は軸方向エンジン側に移動している。すなわち摩擦フェーシング76はフロントカバー11から離れ、ロックアップが解除されている。このようにロックアップ解除されているときには、フロントカバー11とタービン22との間のトルク伝達は、インペラー21とタービン22との間の流体駆動によって行われている。
[Torque converter operation]
Immediately after the engine is started, the hydraulic oil is supplied into the
[ロックアップ装置の動作]
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数に達すると、第1ポート17から第1油圧室Aの作動油が排出される。この結果、第1油圧室Aと第2油圧室Bとの油圧差によって、ピストン71がフロントカバー11側に移動させられ、摩擦フェーシング76がフロントカバー11の平坦な摩擦面に押し付けられる。この結果、フロントカバー11のトルクは、ピストン71から、ドライブプレート72及びトーションスプリング74a,74bを介して、ドリブンプレート73に伝達される。さらに、トルクは、ドリブンプレート73からタービン22に伝達される。すなわち、フロントカバー11が機械的にタービン22に連結され、フロントカバー11のトルクがタービン22を介して直接入力シャフトに出力される。
[Operation of lock-up device]
When the speed ratio of the
なお、以上のように捩り振動が入力されてトーションスプリング74a,74bが圧縮を繰り返す際には、遠心力によってトーションスプリング74a,74bは半径方向外側に移動し、スプリングホルダー75の外周側支持部175aにおいて摺動する。しかし、スプリングホルダー75は、トーションスプリング74a,74bとともに回転方向に移動する部材であるため、両部材間での摺動抵抗は大幅に低減し、捩り振動減衰性能は十分に発揮される。
When the
[ロックアップ装置の捩り振動減衰特性]
以上に述べたロックアップ連結状態において、ロックアップ装置7は、トルクを伝達するとともにフロントカバー11から入力される捩り振動を吸収・減衰する。具体的には、図6に示すように、フロントカバー11からロックアップ装置7に捩り振動が入力され、ドライブプレート72とドリブンプレート73との間の捩り角度θが生じると、第1トーションスプリング174a,174bが、ドライブプレート72とドリブンプレート73との間で回転方向に圧縮される。この状態を、第1の圧縮状態J1と呼ぶ。具体的には、第1トーションスプリング174a,174bは、ドライブプレート72のトルク伝達部72bとドリブンプレート73の爪73bとの間で回転方向に圧縮される。このとき、スプリングホルダー75は、トーションスプリング74a,74bによって圧縮方向に移動し、ドライブプレート72及びドリブンプレート73と相対回転する。
[Torsional vibration damping characteristics of lock-up device]
In the lockup coupled state described above, the
この状態において捩り角度θが大きくなると、各対の2つの第2トーションスプリング274a,274bが、ドライブプレート72とドリブンプレート73とに当接する。この状態が、図6における第1屈曲点P1に相当する。すると、各対の第1トーションスプリング174a,174bおよび各対の第2トーションスプリング274a,274bが、ドライブプレート72とドリブンプレート73との間で回転方向に圧縮される。この状態を、第2の圧縮状態J2と呼ぶ。具体的には、第1トーションスプリング174a,174bおよび第2トーションスプリング274a,274bは、ドライブプレート72のトルク伝達部72bとドリブンプレート73の爪73bとの間で回転方向に圧縮される。このとき、スプリングホルダー75は、トーションスプリング74a,74bによって圧縮方向に移動し、ドライブプレート72及びドリブンプレート73と相対回転する。
In this state, when the twist angle θ increases, the two second torsion springs 274 a and 274 b of each pair come into contact with the
この状態において捩り角度θがさらに大きくなると、各対の2つの第2トーションスプリング274a,274bのいずれか一方、すなわち捩り剛性が低い方の第2トーションスプリング274aが、線間密着する。この状態が、図6における第2屈曲点P2に相当する。ここで、捩り剛性が低い方の第2トーションスプリング274aが、線間密着すると、線間密着した第2トーションスプリング274aだけでなく、この第2トーションスプリング274aを内周部に有する第1トーションスプリング174aも、圧縮不能になる。すると、各対の2つの第2トーションスプリング274a,274bのいずれか他方、すなわち捩り剛性が高い方の第2トーションスプリング274bと、この第2トーションスプリング274bを内周部に有する各対の第1トーションスプリング174bとが、ドライブプレート72とドリブンプレート73との間で回転方向に圧縮される。この状態を、第3の圧縮状態J3と呼ぶ。具体的には、第1トーションスプリング174bおよび第2トーションスプリング274bは、ドライブプレート72のトルク伝達部72bとドリブンプレート73の爪73bとの間で回転方向に圧縮される。このとき、スプリングホルダー75は、トーションスプリング74a,74bによって圧縮方向に移動し、ドライブプレート72及びドリブンプレート73と相対回転する。
In this state, when the torsion angle θ further increases, one of the two second torsion springs 274a and 274b of each pair, that is, the
この状態において捩り角度θがさらに大きくなると、最終的には、ドリブンプレート73のストッパー爪73bが、ドライブプレート72の係合部72eに当接する。この状態が、図6における第3屈曲点P3の状態に相当する。すると、動作中の各対の第1トーションスプリング174bと、動作中の各対の第2トーションスプリング274bとの圧縮が、停止する。この状態を、圧縮停止状態P3と呼ぶ。すなわち、トーションスプリング74a,74b(174a,174b,274a,274b)のダンパー動作が、停止する。
When the twist angle θ further increases in this state, the
上記のように、トーションスプリング74a,74b(174a,174b,274a,274b)が動作する場合の捩り特性を、以下に説明する。なお、説明を容易にするために、ここでは、一対のトーションスプリング74a,74b(174a,174b,274a,274b)の捩り特性用いて、説明を行う。 The torsional characteristics when the torsion springs 74a and 74b (174a, 174b, 274a, and 274b) operate as described above will be described below. In order to facilitate the description, the description will be given here using the torsional characteristics of the pair of torsion springs 74a and 74b (174a, 174b, 274a, 274b).
図6および図7に示すように、第1の圧縮状態J1では、直列に配置された2つの第1トーションスプリング174a,174bの捩り剛性N11(=1/{(1/K1+1/K1)}=1/(2/K1))が、系の捩り剛性N1として設定される。すると、この系の捩り剛性N1に基づいて、捩り特性の第1勾配D1が、設定される。次に、第2の圧縮状態J2では、並列に配置された一組の第1トーションスプリング174aおよび第2トーションスプリング274aの捩り剛性N21(=K1+K2)と、並列に配置されたもう一組の第1トーションスプリング174bおよび第2トーションスプリング274bの捩り剛性N22(=K1+K2’;K2<K2’)との合成により、系の捩り剛性N2(=1/(1/N21+1/N22)=1/〔1/{1/(K1+K2)}+1/{1/(K1+K2’)}〕)が設定される。すると、この系の捩り剛性N2に基づいて、捩り特性の第2勾配D2が、設定される。続いて、第2トーションスプリング274aが線間密着し、第2の圧縮状態J2から第3の圧縮状態J3へと移行すると、並列に配置された一組の第1トーションスプリング174bおよび第2トーションスプリング274bの捩り剛性N33(=K1+K2’)が、系の捩り剛性N3として設定される。すると、この系の捩り剛性N3に基づいて、捩り特性の第3勾配D3が、設定される。このようにして、トリリニア型の捩り特性が、設定される。
As shown in FIGS. 6 and 7, in the first compressed state J1, the torsional rigidity N11 (= 1 / {(1 /
最後に、第3の圧縮状態J3から圧縮停止状態P3へと移行すると、捩り特性の捩り角度θは、最大捩り角度θに達する。捩り角度θが最大捩り角度θに達したときのトルクは、捩り特性における最大トルクになる。 Finally, when transitioning from the third compression state J3 to the compression stop state P3, the torsional angle θ of the torsional characteristics reaches the maximum torsional angle θ. The torque when the torsion angle θ reaches the maximum torsion angle θ is the maximum torque in the torsional characteristics.
ここに示した捩り特性は、一対の第1トーションスプリング174a,174b、およびこれら一対の第1トーションスプリングの内周部に配置される一対の第2トーションスプリング274a,274bの捩り特性である。このため、ロックアップ装置7全体としての捩り特性、すなわち複数対の第1トーションスプリング174a,174b、および複数対の第2トーションスプリング274a,274bの捩り特性は、ここに示した捩り特性に設定される。
The torsional characteristics shown here are the torsional characteristics of the pair of first torsion springs 174a and 174b and the pair of second torsion springs 274a and 274b disposed on the inner periphery of the pair of first torsion springs. Therefore, the torsional characteristics of the
[捩り振動減衰特性の有利な効果]
本ロックアップ装置7では、捩り特性を、多段すなわちトリリニア型に設定することができる。このように捩り特性をトリリニア型に設定することにより、捩り角度θに応じて変化する捩り剛性N1,N2,N3を、急激に変更することなく、徐々に大きくなるように、設定することができる。特に、1段目の捩り剛性N1を小さく設定することができるので、捩り角度θが小さい場合に発生し得る振動を、抑制することができる。
[Advantageous effects of torsional vibration damping characteristics]
In the present lock-up
詳細には、本ロックアップ装置7では、捩り特性をトリリニア型に設定することにより、捩り特性をバイリニア型に設定する場合と比較して、捩り剛性の比、たとえば、第1捩り剛性に対する第2捩り剛性の比(N2/N1)、および第2捩り剛性に対する第3捩り剛性(N3/N2)を小さく設定することができる。これにより、捩り特性における各屈曲点を越えるときに発生する振動を、抑制することができる。
Specifically, in the
また、本ロックアップ装置7では、各対の第1トーションスプリング174a,174bのいずれか一方の第1トーションスプリングと、この第1トーションスプリングの内周部に配置された第2トーションスプリング274a,274bとの、少なくともいずれか一方のトーションスプリングを、圧縮不能にすることによって、3段目の捩り剛性を形成するので、ロックアップ装置の大きさを変更することなく、トリリニア型の捩り特性を設定することができる。
Further, in the present lock-up
また、本ロックアップ装置7では、各対の片側の第2トーションスプリング274a,274bの線間密着によって、トリリニア型の捩り特性を設定することができる。このように、本ロックアップ装置7では、第1トーションスプリング174a,174bおよび第2トーションスプリング274a,274bの形状(トーションスプリングの全長や線間距離等)と、第1トーションスプリング174a,174bおよび第2トーションスプリング274a,274bの捩り剛性とを変更するだけで、トリリニア型の捩り特性を容易に設定することができる。
Further, in the present lock-up
また、本ロックアップ装置7では、複数の第1トーションスプリング174a,174bそれぞれの捩り剛性を同じに設定し、複数の第1トーションスプリング174a,174bそれぞれの内周部に配置された第2トーションスプリング274a,274bの捩り剛性を第1トーションスプリング174a,174bの捩り剛性より小さく設定することにより、第2トーションスプリング274a,274bが捩り特性に寄与したときの捩り剛性を、穏やかに変更することができる。すなわち、捩り剛性が急激に変化しない多段特性を、形成することができる。
Further, in the present lock-up
さらに、本ロックアップ装置7では、回転規制手段72e、73cによって、3段目の捩り特性の上限が、設定される。このように、回転規制手段72e、73cによって3段目の捩り特性の上限を設定することにより、捩り角度θが所定の大きさ以上になったときに、トルクを、入力側から出力側へと確実に伝達することができる。
Furthermore, in this
[スプリングホルダーの有利な効果]
本スプリングホルダー75では、外周側支持部175aの外周端が係合部から回転方向に離反するにつれて、外周側支持部175aの外周端の曲率が連続的に小さくなっているので、遠心力の発生に伴いスプリングホルダー75に発生し得る応力集中を、低減することができる。特に、外周側支持部175aの回転方向中央部においては、外周側支持部175aの外周端が平面形状に形成されているので、遠心力の発生に伴いスプリングホルダー75に発生し得る応力集中を、確実に低減することができる。
[Advantageous effect of spring holder]
In the
また、本スプリングホルダー75では、スプリングホルダー75の外周側支持部175aの外周端の曲率の小さい部分や、外周側支持部175aの回転方向中央部の平面部分から、ロックアップ装置7を容易に組み立てることができる。
Further, in this
また、本スプリングホルダー75では、連結部175cが、ピストン71と、トーションスプリング74a,74bとの軸方向間に配置されているので、連結部175cが座屈しづらくなり、スプリングホルダー75の強度を向上することができる。
Further, in this
また、本スプリングホルダー75では、内周側延長部175bが、連結部175cからトーションスプリング74a,74b側に向けて湾曲した部分によって、座屈しづらくなり、スプリングホルダー75の強度を向上することができる。また、内周側延長部175bは、トーションスプリング74a,74bの内周側から離反する方向に延びているので、スプリングホルダー75の半径方向の曲げ剛性を、増大することができる。
Further, in this
さらに、本スプリングホルダー75では、スプリングホルダー75の係合部275には、湾曲部275aの両端部を内方に折り曲げた係止部275b,275cが形成されているので、この係止部275b,275cをトーションスプリング74a,74bは確実に係止することができる。また、係止部275b,275cは、湾曲部275aの両端部を内方に折り曲げることにより形成されているので、係止部275b,275cが座屈しづらくなり、スプリングホルダー75の強度を向上することができる。そして、係止部275b,275cの半径方向の曲げ剛性を、増大することができる。
Further, in this
[他の実施形態]
(a)前記実施形態では、第2トーションスプリング274aの線間密着によって、第2の圧縮状態J2から第3の圧縮状態J3へと移行する場合の例を示したが、このような圧縮状態の移行は、第1トーションスプリング174a,174bの線間密着によっても実現することができる。たとえば、対をなす第1トーションスプリング174a,174bのいずれか一方の捩り剛性と、対をなす第1トーションスプリング174a,174bのいずれか他方の捩り剛性とを、異なる剛性に設定する。そして、第2の圧縮状態J2において、対をなす第1トーションスプリング174a,174bのいずれか一方に線間密着を発生させることにより、圧縮状態を、第2の圧縮状態J2から第3の圧縮状態J3へと移行することができる。すなわち、捩り特性の第3勾配D3を設定することができる。このようにしても、トリリニア型の捩り特性を、設定することができる。
[Other Embodiments]
(A) In the said embodiment, although the example in the case of transfering from the 2nd compression state J2 to the 3rd compression state J3 by the line | wire close_contact | adherence of the
本発明は、トルクを伝達するとともに捩り振動を吸収・減衰するためのトルクコンバータのロックアップ装置に、利用可能である。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be used for a torque converter lockup device for transmitting torque and absorbing / damping torsional vibration.
7 ロックアップ装置
71 ピストン
72 ドライブプレート
73 ドリブンプレート
74,74a,74b トーションスプリング
174,174a,174b 第1トーションスプリング
274,274a,274b 第2トーションスプリング
75 スプリングホルダー
175 支持部
175a 外周側支持部
175c 側面支持部
175b 内周側延長部
275 係合部
275a 湾曲部
275b,275c 係止部
72e,73c 回転規制手段
D1 捩り特性の第1勾配
D2 捩り特性の第2勾配
D3 捩り特性の第3勾配
7 Lock-up
Claims (5)
入力回転部材と、
出力回転部材と、
前記入力回転部材と前記出力回転部材との相対回転によって回転方向に圧縮される複数対の第1コイルスプリングと、
長さが前記第1コイルスプリングの長さより短く、前記第1コイルスプリングの内周部に配置される第2コイルスプリングと、
を備え、
各対の前記第1コイルスプリングは、互いが直列に配置され、
各対の前記第1コイルスプリングおよび各対の前記第2コイルスプリングが圧縮されている状態において、各対の前記第1コイルスプリングのいずれか一方の前記第1コイルスプリングと、前記いずれか一方の前記第1コイルスプリングの内周部に配置された前記第2コイルスプリングとの、少なくともいずれか一方のコイルスプリングを、圧縮不能にすることにより、圧縮可能な前記第1コイルスプリングおよび前記第2コイルスプリングの捩り剛性に応じて、捩り振動を吸収・減衰する、
トルクコンバータのロックアップ装置。 A torque converter lockup device for transmitting torque and absorbing / damping torsional vibrations,
An input rotating member;
An output rotating member;
A plurality of pairs of first coil springs compressed in the rotational direction by relative rotation between the input rotating member and the output rotating member;
A second coil spring having a length shorter than the length of the first coil spring and disposed on an inner peripheral portion of the first coil spring;
With
The first coil springs of each pair are arranged in series with each other;
In a state where each pair of the first coil springs and each pair of the second coil springs are compressed, either one of the first coil springs of each pair of the first coil springs, The first coil spring and the second coil that are compressible by making at least one of the second coil springs disposed on the inner periphery of the first coil spring incompressible. Absorbs and attenuates torsional vibration according to the torsional rigidity of the spring.
Torque converter lockup device.
請求項1に記載のトルクコンバータのロックアップ装置。 At least one of the first coil spring of any one of the first coil springs of each pair and the second coil spring disposed on the inner peripheral portion of the one of the first coil springs. The first coil spring and the second coil spring disposed on the inner periphery of the first coil spring are compressed by bringing the coil springs in close contact with each other. Disabling,
The lockup device for a torque converter according to claim 1.
各対の前記第2コイルスプリングのいずれか一方と、各対の前記第2コイルスプリングのいずれか他方とは、捩り剛性が互いに異なり、
各対の前記第2コイルスプリングのいずれか一方を、線間密着させることにより、前記いずれか一方の前記第1コイルスプリング、および前記いずれか一方の前記第1コイルスプリングの内周部に配置された前記第2コイルスプリングを、圧縮不能にする、
請求項2に記載のトルクコンバータのロックアップ装置。 Each pair of the second coil springs has the same length.
One of the second coil springs of each pair and the other of the second coil springs of each pair have different torsional rigidity,
Any one of the second coil springs of each pair is disposed in close contact with each other, thereby being disposed on the inner peripheral portion of the one of the first coil springs and the one of the first coil springs. Making the second coil spring incompressible,
The lockup device for a torque converter according to claim 2.
各対の前記第2コイルスプリングそれぞれは、捩り剛性が前記第1コイルスプリングの捩り剛性より小さい、
請求項3に記載のトルクコンバータのロックアップ装置。 Each of the first coil springs of each pair has the same torsional rigidity,
Each of the second coil springs in each pair has a torsional rigidity smaller than that of the first coil springs.
The lockup device for a torque converter according to claim 3.
をさらに備える請求項1から4のいずれかに記載のトルクコンバータのロックアップ装置。
A rotation restricting means for restricting relative rotation between the input rotating member and the output rotating member;
The torque converter lockup device according to any one of claims 1 to 4, further comprising:
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