JP2014152814A - トルクコンバータのロックアップ装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】この装置は、ドライブプレート31と、タービン4に連結されたドリブンプレート35と、中間部材34と、複数の外周側及び内周側トーションスプリング32,33と、ダイナミックダンパ装置36と、を備えている。中間部材34は外周側トーションスプリング32と内周側トーションスプリング33との間に配置されている。外周側トーションスプリング32はドライブプレート31と中間部材34とを回転方向に弾性的に連結する。内周側トーションスプリング33は中間部材34とドリブンプレート35とを回転方向に弾性的に連結する。ダイナミックダンパ装置36は中間部材34に連結されたイナーシャリング36部材を含む。
【選択図】図3
Description
図1は、本発明の第1実施形態によるロックアップ装置を有するトルクコンバータ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2はロックアップ装置の正面部分図である。図2では、弾性部材としてのトーションスプリング及びダイナミックダンパ装置を省略している。なお、図1に示すO−Oが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。
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3、タービン4、ステータ5)からなるトルクコンバータ本体6と、ロックアップ装置7とから構成されている。
図3に、図1のロックアップ装置7を抽出して示している。ロックアップ装置7は、フロントカバー2とタービン4との間の環状の空間に配置されている。ロックアップ装置7は、主に、ピストン30と、ドライブプレート31と、それぞれ複数の外周側及び内周側のトーションスプリング32,33と、外周側のトーションスプリング32と内周側のトーションスプリング33とが直列的に作用するように両者を連結する中間部材34と、ドリブンプレート35と、ダイナミックダンパ装置36と、を有している。ここでは、ピストン30及びドライブプレート31により入力回転部材が構成されており、ドリブンプレート35により出力回転部材が構成されている。
ピストン30は円板状のプレート部材であり、フロントカバー2とタービン4との間の空間を軸方向に2分割するように配置されている。ピストン30の外周部は平坦な摩擦連結部30aとなっており、この摩擦連結部30aの軸方向エンジン側には摩擦フェーシング(クラッチ部)37が設けられている。この摩擦フェーシング37に対向して、フロントカバー2には平坦な摩擦面が形成されている。また、ピストン30の内周縁には軸方向トランスミッション側に延びる内周筒状部30bが設けられている。内周筒状部30bの内周面はタービンハブ17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。なお、内周筒状部30bの先端がタービンハブ17の一部に当接した状態で、ピストン30がそれ以上軸方向トランスミッション側に移動するのが規制されている。内周筒状部30bとタービンハブ17の外周面との間にはシールリング38が設けられている。
図3に示すように、ドライブプレート31は、板金製の環状の部材であり、ピストン30における摩擦連結部30aの軸方向トランスミッション側に配置されている。このドライブプレート31の内周部が複数のリベット40によってピストン30に固定されている。また、ドライブプレート31の外周部には、軸方向トランスミッション側に延びる複数の係止部31aが形成されている。複数の係止部31aは、円周方向に所定の間隔をあけて形成されており、外周側トーションスプリング32の端面を支持している。さらに、ドライブプレート31のピストン取付部の外周側には、軸方向トランスミッション側に延びる支持部31bが形成されている。この支持部31bによって外周側トーションスプリング32の内周側が支持されている。
複数の外周側トーションスプリング32のそれぞれは、大コイルスプリングと、大コイルスプリングの内部に挿入され大コイルスプリングのスプリング長より短い小コイルスプリングと、の組合せからなる。ここでは、一例として、1組2個で合計8個の外周側トーションスプリング32が設けられており、各組の2個の外周側トーションスプリング32が直列に作用するように、フロート部材42が設けられている。
図3に示すように、中間部材34は第1プレート44と第2プレート45とから構成されている。第1及び第2プレート44,45はピストン30とタービンシェル15との間に配置された環状かつ円板状の部材である。第1プレート44と第2プレート45とは軸方向に間隔を開けて配置されている。第1プレート44が軸方向トランスミッション側に配置され、第2プレート45が軸方向エンジン側に配置されている。第1プレート44と第2プレート45とは、外周部が複数のストップピン46によって互いに相対回転不能でかつ軸方向に移動不能に連結されている。第1プレート44及び第2プレート45には、それぞれ軸方向に貫通する窓部44a,45aが形成されている。窓部44a,45aは、図2に示すように、円周方向に延びて形成されており、内周部と外周部には、軸方向に切り起こされた切り起こし部が形成されている。
複数の内周側トーションスプリング33のそれぞれは、大コイルスプリングと、大コイルスプリングの内部に挿入され大コイルスプリングのスプリング長と同じ長さの小コイルスプリングと、の組合せからなる。各内周側トーションスプリング33は、中間部材34の両プレート44,45の窓部44a,45a内に配置されている。そして、各内周側トーションスプリング33は窓部44a,45aによって円周方向両端及び半径方向両側が支持されている。さらに、各内周側トーションスプリング33は窓部44,45の切り起こし部によって軸方向への飛び出しが規制されている。
ドリブンプレート35は、環状かつ円板状の部材であり、内周部がタービンシェル15とともにリベット18によってタービンハブ17のフランジ17aに固定されている。このドリブンプレート35は、第1プレート44と第2プレート45との間に、両プレート44,45に対して相対回転可能に配置されている。そして、ドリブンプレート35の外周部には、第1及び第2プレート44,45の窓部44a,45aに対応して、窓孔35aが形成されている。窓孔35aは軸方向に貫通する孔であり、この窓孔35aに内周側トーションスプリング33が配置されている。また、ドリブンプレート35の外周部には、図2の破線で示すように、円周方向に長い複数の切欠き(図示せず)35bが形成されている。そして、この切欠き35bをストップピン46が軸方向に貫通している。したがって、ドリブンプレート35と中間部材34を構成する両プレート44,45とは、この切欠き35bが形成された角度範囲内で相対回転が可能である。
ダイナミックダンパ装置36は、図3及び図4に示すように、ダンパプレート47と、イナーシャリング48と、複数のトーションスプリング49と、複数のスライダ50と、サイドプレート51と、スプリング52と、を有している。なお、図4はダイナミックダンパ装置36をエンジン側から視た正面図である。そして、詳細は後述するが、ダンパプレート47の一部と、複数のスライダ50と、スプリング52と、によってヒステリシストルク発生機構53が構成されている。
まず、トルクコンバータ本体の動作について簡単に説明する。フロントカバー2及びインペラ3が回転している状態では、インペラ3からタービン4へ作動油が流れ、作動油を介してインペラ3からタービン4へトルクが伝達される。タービン4に伝達されたトルクはタービンハブ10を介してトランスミッションの入力シャフト(図示せず)に伝達される。
中間部材34に伝達されたトルクは、内周側トーションスプリング33を介してドリブンプレート35に伝達され、さらにタービンハブ17を介してトランスミッション側の部材に伝達される。このとき、中間部材34にはダイナミックダンパ装置36が設けられているので、エンジンの回転変動を効果的に抑制することができる。以下。この点について詳細に説明する。
図11を用いて、回転数域によってヒステリシストルクが変化する動作について説明する。
図12に本発明の第2実施形態によるロックアップ装置7’を備えたトルクコンバータ1’を示している。図1と同様に、図12の左側にはエンジンが配置され、図12の右側にトランスミッションが配置されている。また、図12に示すO−Oがトルクコンバータ及びロックアップ装置7’の回転軸線である。
本発明は以上のような実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲を逸脱することなく種々の変形又は修正が可能である。
2 フロントカバー
4 タービン
7,7’ ロックアップ装置
30 ピストン
31 ドライブプレート
32 外周側トーションスプリング
33 内周側トーションスプリング
34 中間部材
35 ドリブンプレート
36,60 ダイナミックダンパ装置
37 摩擦フェーシング
47,62 ダンパプレート
47b 爪(当接部)
48,63 イナーシャリング
50 スライダ
50b 摺動面
50c ロック部
Claims (13)
- エンジン側の部材に連結されるフロントカバーとトランスミッションに連結されるタービンとの間に設けられたトルクコンバータのロックアップ装置であって、
動力が入力される入力回転部材と、
前記入力回転部材と相対回転自在であり、前記タービンに連結された出力回転部材と、
前記入力回転部材と前記出力回転部材とを回転方向に弾性的に連結するための複数の弾性部材と、
前記入力回転部材及び前記出力回転方向と相対回転自在であり、前記複数の弾性部材のうちの少なくとも2つを直列的に作用させるための中間部材と、
前記中間部材に連結されたイナーシャ部材を含むダイナミックダンパ装置と、
を備えたトルクコンバータのロックアップ装置。 - 前記複数の弾性部材は、
前記入力回転部材と前記中間部材とを回転方向に弾性的に連結する複数の第1弾性部材と、
前記複数の第1弾性部材と前記中間部材を介して直列的に作用し、前記中間部材と前記出力回転部材とを回転方向に弾性的に連結する複数の第2弾性部材と、
を有する、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。 - 前記複数の第1弾性部材は前記複数の第2弾性部材の外周側に配置されている、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。
- 前記フロントカバーと前記入力回転部材との間で、動力の伝達及び遮断を行うクラッチ部をさらに備えた、請求項1から3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。
- 前記ダイナミックダンパ装置は、低回転数域では第1ヒステリシストルクを発生し、中回転数域から高回転数域では前記第1ヒステリシストルクよりも大きな第2ヒステリシストルクを発生するヒステリシストルク発生機構を有する、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。
- 前記複数の第1弾性部材は少なくとも2つが直列的に作用する、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。
- 前記複数の第2弾性部材は少なくとも2つが直列的に作用する、請求項3又は6に記載のトルクコンバータのロックアップ装置。
- 前記ヒステリシストルク発生機構は、
前記イナーシャ部材とともに回転し、前記イナーシャ部材に対して径方向に移動自在であり、回転方向に延びる摺動面を有するスライダと、
前記中間部材とともに回転し、低回転数域では前記スライダの摺動面に当接することによって前記イナーシャ部材との相対捩じり角度範囲が第1角度範囲に規制され、前記低回転数域より回転数が高い中回転数域では前記スライダの摺動面に当接することによって前記イナーシャ部材との相対捩じり角度範囲が前記第1の角度範囲より狭い第2角度範囲に規制され、前記中回転数域より回転数が高い高回転数域では前記スライダの摺動面に当接することによって前記イナーシャ部材との相対捩じりが禁止される、当接部材と、
を有する請求項1から7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。 - 前記スライダの摺動面の回転方向の中央部には、前記当接部材が嵌り込むロック部が形成されている、請求項8に記載のトルクコンバータのロックアップ装置。
- 前記タービンに連結されたイナーシャ部材を含む出力側ダイナミックダンパ装置をさらに備えた、請求項1から9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。
- 前記ダイナミックダンパ装置は前記中間部材にリベットにより固定されている、請求項1から10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。
- 前記ダイナミックダンパ装置は、前記第2弾性部材の外周側において前記中間部材に連結されている、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。
- 前記出力側ダイナミックダンパ装置は、前記第2弾性部材の内周側において前記タービンに連結されている、請求項3又は12に記載のトルクコンバータのロックアップ装置。
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