JP2015203460A - torque converter - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、一般的には、トルクコンバータに関し、より特定的には、ロックアップ機構を備えるトルクコンバータに関する。 The present invention generally relates to a torque converter, and more particularly to a torque converter including a lock-up mechanism.
従来のトルクコンバータに関して、たとえば、特表2002−520550号公報には、ノイズを低減することを目的とした自動車用の液圧結合装置が開示されている(特許文献1)。特許文献1に開示された自動車用の液圧結合装置は、トルクコンバータと、ロックアップクラッチと、ロックアップクラッチの出力要素を形成するダンパープレートとを有する。 Regarding a conventional torque converter, for example, Japanese Patent Publication No. 2002-520550 discloses a hydraulic coupling device for automobiles for the purpose of reducing noise (Patent Document 1). The automobile hydraulic pressure coupling device disclosed in Patent Document 1 includes a torque converter, a lock-up clutch, and a damper plate that forms an output element of the lock-up clutch.
上述の特許文献に開示されるように、エンジンからの動力が入力されて回転するカバー体に、ピストンを摩擦係合させることによって、エンジンの回転を直接トランスミッションのインプットシャフトに伝えるロックアップ機構を備えたトルクコンバータが知られている。ロックアップ機構には、動力伝達経路上においてトルク変動を緩衝するためのダンパが設けられている。 As disclosed in the above-mentioned patent document, a lockup mechanism is provided that transmits the rotation of the engine directly to the input shaft of the transmission by frictionally engaging the piston with the cover body that rotates by receiving power from the engine. Torque converters are known. The lockup mechanism is provided with a damper for buffering torque fluctuations on the power transmission path.
このようなトルクコンバータにおいて、ロックアップ機構の作動時にエンジンから過大なトルクが入力されると、摩擦係合部で滑りが発生する場合がある。この場合、ロックアップ機構の作動の信頼性を十分に確保することができない。また、摩擦係合部における滑りは、エンジンブレーキなどによりダンパからピストンにトルクが伝達される場面よりも、車両加速時などにおいてトルクがピストンからダンパに伝達される場面で発生する。摩擦係合部における滑りの発生を防ぐための対策を講じるに際しては、この点も考慮されなければならない。 In such a torque converter, if an excessive torque is input from the engine during operation of the lockup mechanism, slipping may occur in the friction engagement portion. In this case, sufficient reliability of the operation of the lockup mechanism cannot be ensured. Further, the slip at the friction engagement portion occurs in a scene where the torque is transmitted from the piston to the damper during vehicle acceleration or the like, rather than a scene where the torque is transmitted from the damper to the piston by an engine brake or the like. This point must be taken into account when taking measures to prevent the occurrence of slippage in the frictional engagement portion.
そこでこの発明の目的は、上記の課題を解決することであり、ロックアップ機構の作動の信頼性が向上するトルクコンバータを提供することである。 Accordingly, an object of the present invention is to solve the above-described problem and to provide a torque converter in which the operation reliability of the lockup mechanism is improved.
この発明に従ったトルクコンバータは、ロックアップ機構が設けられるトルクコンバータである。トルクコンバータは、エンジンからの動力が入力されて回転するカバー体と、外周縁の一部が折り曲げられて形成される係合爪を有し、ロックアップ機構の作動時にカバー体の回転軸方向に移動することにより、カバー体と摩擦係合するピストンと、係合爪が係合される切り欠き部を有し、カバー体の回転軸方向においてピストンに対してカバー体の反対側に配置され、トルク変動を緩衝するためのダンパとを備える。係合爪は、カバー体の回転方向の側に配置され、切り欠き部と接触する駆動トルク伝達面と、周方向において駆動トルク伝達面とは反対側に配置され、切り欠き部と接触する被駆動トルク伝達面とを含む。駆動トルク伝達面は、ピストンからダンパに近づくカバー体の回転軸方向において、被駆動トルク伝達面に徐々に近づくように傾斜する。被駆動トルク伝達面は、カバー体の回転軸に平行である。 A torque converter according to the present invention is a torque converter provided with a lock-up mechanism. The torque converter has a cover body that rotates when power from the engine is input, and an engaging claw that is formed by bending a part of the outer peripheral edge, and is in the direction of the rotation axis of the cover body when the lockup mechanism is operated. By moving, it has a piston that frictionally engages with the cover body, and a notch portion with which the engaging claw is engaged, and is disposed on the opposite side of the cover body with respect to the piston in the rotation axis direction of the cover body, And a damper for buffering torque fluctuation. The engaging claw is disposed on the rotation direction side of the cover body, and is disposed on the side opposite to the driving torque transmission surface in contact with the notch portion and in the circumferential direction, and is in contact with the notch portion. Drive torque transmission surface. The drive torque transmission surface is inclined so as to gradually approach the driven torque transmission surface in the rotation axis direction of the cover body approaching the damper from the piston. The driven torque transmission surface is parallel to the rotation axis of the cover body.
このように構成されたトルクコンバータによれば、駆動トルク伝達面を傾斜させることによって、駆動トルク伝達面からダンパへのトルク伝達が生じる場合に、ダンパからピストンに作用する反力を利用して、ピストンとカバー体との間の摩擦係合力を増大させる。一方、被駆動トルク伝達面をカバー体の回転軸に平行とすることによって、ダンパから被駆動トルク伝達面へのトルク伝達が生じる場合に、ピストンとカバー体との間の摩擦係合力が増大することがない。したがって、本発明によれば、必要な場面でカバー体とピストンとの間の摩擦係合力を増大させて、ロックアップ機構の作動の信頼性を向上させることができる。 According to the torque converter configured as described above, when torque transmission from the driving torque transmission surface to the damper occurs by inclining the driving torque transmission surface, the reaction force acting on the piston from the damper is utilized. The frictional engagement force between the piston and the cover body is increased. On the other hand, by making the driven torque transmission surface parallel to the rotation axis of the cover body, the frictional engagement force between the piston and the cover body increases when torque transmission from the damper to the driven torque transmission surface occurs. There is nothing. Therefore, according to the present invention, the frictional engagement force between the cover body and the piston can be increased in a necessary scene, and the reliability of the operation of the lockup mechanism can be improved.
以上に説明したように、この発明に従えば、ロックアップ機構の作動の信頼性が向上するトルクコンバータを提供することができる。 As described above, according to the present invention, it is possible to provide a torque converter in which the operation reliability of the lockup mechanism is improved.
この発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。なお、以下で参照する図面では、同一またはそれに相当する部材には、同じ番号が付されている。 Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the drawings referred to below, the same or corresponding members are denoted by the same reference numerals.
図1は、この発明の実施の形態におけるトルクコンバータを示す断面図である。図1を参照して、本実施の形態におけるトルクコンバータ10は、車両に搭載された自動変速機の一部を構成している。トルクコンバータ10は、エンジンのクランクシャフトから自動変速機のインプットシャフトにトルクを伝達するための装置である。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a torque converter according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 1,
まず、トルクコンバータ10の全体構造について説明すると、トルクコンバータ10は、3種類の羽根車であるタービンランナ18、ポンプインペラ16およびステータ17を有する流体作動室と、ロックアップ機構20とにより構成されている。トルクコンバータ10は、回転中心となる仮想上の中心軸101を中心にして、その軸周りに設けられている。
First, the overall structure of the
トルクコンバータ10は、フロントカバー12およびインペラシェル13を有する。フロントカバー12は、トルクコンバータ10の前側、すなわちエンジンに近い側に配置されている。フロントカバー12は、全体として、中心軸101を中心にその半径方向に広がる円盤形状を有する。フロントカバー12は、エンジンからの動力を受け取る部材であり、中心軸101を中心に回転可能に設けられている。中心軸101は、フロントカバー12の回転軸である。
The
インペラシェル13は、トルクコンバータ10の後ろ側、すなわち自動変速機のプラネタリギヤユニットに近い側に配置されている。インペラシェル13は、フロントカバー12に固定されている。フロントカバー12およびインペラシェル13により、略密閉された内部空間が形成されている。その内部空間には、作動流体(オートマチックフルード)が封入されるとともに、タービンランナ18、ポンプインペラ16、ステータ17およびロックアップ機構20が収容されている。
The
ポンプインペラ16は、インペラシェル13と一体的に設けられている。ポンプインペラ16は、インペラシェル13とともに中心軸101を中心に回転可能に設けられている。
The
タービンランナ18は、中心軸101の軸方向においてポンプインペラ16と向かい合って設けられている。タービンランナ18は、タービンハブ33を介してインプットシャフト(不図示)に接続されている。タービンランナ18は、インプットシャフトとともに中心軸101を中心に回転可能に設けられている。
The
ステータ17は、ポンプインペラ16およびタービンランナ18の間に介在されている。ステータ17は、タービンランナ18からポンプインペラ16に戻る作動油の流れ方向を変える働きをする。
The
エンジンからフロントカバー12に動力が入力されると、フロントカバー12およびインペラシェル13が中心軸101を中心に回転する。このとき、インペラシェル13と一体となってポンプインペラ16が回転することにより、ポンプインペラ16近傍の作動流体がタービンランナ18に向かって送り出される。ポンプインペラ16から送り出された作動油を受け取ることによって、タービンランナ18に回転力が付与される。回転力が付与されたタービンランナ18が回転することによって、エンジンからの動力がインプットシャフトに伝達される。
When power is input from the engine to the
ロックアップ機構20は、フロントカバー12の回転を、作動油によるトルク伝達を介することなく、インプットシャフトに直接伝えるための装置である。ロックアップ機構20は、ピストン21およびダンパ31を有する。
The
ピストン21は、中心軸101の軸方向においてフロントカバー12と隣り合って設けられている。ピストン21は、中心軸101の軸方向においてフロントカバー12およびダンパ31の間に設けられている。ピストン21は、中心軸101の軸方向においてダンパ31に対してタービンランナ18の反対側に設けられている。ピストン21は、全体として、中心軸101を中心にその半径方向に広がる円盤形状を有する。
The
ピストン21は、中心軸101の軸方向に沿って移動可能に設けられている。ピストン21には、摩擦材25が設けられている。摩擦材25は、フロントカバー12と向かい合うピストン21に表面に設けられている。
The
中心軸101の軸方向におけるピストン21の前後には、油圧室26および油圧室27が形成されている。油圧室26に油圧が供給されることにより、ピストン21は、フロントカバー12から遠ざかる方向に移動する。このとき、摩擦材25がフロントカバー12から離間して位置決めされる。一方、油圧室27に油圧が供給されることにより、ピストン21は、フロントカバー12に近づく方向に移動する。このとき、摩擦材25がフロントカバー12に押し付けられることによって、ピストン21がフロントカバー12に摩擦係合する。エンジンの回転がフロントカバー12からピストン21に伝えられ、さらに、後述するダンパ31およびタービンハブ33を通じて、インプットシャフトに伝達される。
A
ピストン21には、ダンパ31が接続されている。ダンパ31は、中心軸101の軸方向においてピストン21に対してフロントカバー12の反対側に設けられている。ダンパ31は、タービンハブ33を介してインプットシャフトに接続されている。ダンパ31は、バネ部材36を有し、バネ部材36が伸縮することによって、エンジンからインプットシャフトに向けて伝達されるトルク変動を緩衝する。
A
続いて、ロックアップ機構20におけるピストン21およびダンパ31の接続構造について詳細に説明する。
Next, the connection structure of the
図2は、図1中のトルクコンバータにおいて、ピストンおよびダンパの接続構造を示す斜視図である。図3は、図2中の矢印IIIに示す方向から見たピストンおよびダンパの接続構造を示す平面図である。 2 is a perspective view showing a connection structure of a piston and a damper in the torque converter shown in FIG. FIG. 3 is a plan view showing the piston and damper connection structure as seen from the direction indicated by arrow III in FIG.
図1から図3を参照して、ピストン21は、その構成部位として、係合爪22を有する。係合爪22は、円盤形状を有するピストン21の外周縁の一部が折れ曲げられて形成されている。係合爪22は、ピストン21の外周縁から中心軸101の軸方向に延出している。
1 to 3, the
ダンパ31には、切り欠き部32が形成されている。切り欠き部32は、ダンパ31の外周縁の一部が径方向内側に切り欠かれることによって形成されている。切り欠き部32は、中心軸101の軸方向において係合爪22と重なる位置に形成されている。切り欠き部32に係合爪22が係合されることによって、ピストン21およびダンパ31が接続されている。
A
係合爪22は、駆動トルク伝達面23および被駆動トルク伝達面24を有する。駆動トルク伝達面23は、フロントカバー12の回転方向(図2中の矢印121に示す方向)の側に配置され、ダンパ31の切り欠き部32と接触する。被駆動トルク伝達面24は、周方向において駆動トルク伝達面23とは反対側に配置され、ダンパ31の切り欠き部32と接触する。
The engaging
ロックアップ機構20の作動に伴って、ピストン21およびダンパ31の間でトルクの授受が行われる。駆動トルク伝達面23は、ダンパ31の切り欠き部32と接触するピストン21の係合爪22の表面であって、車両加速時などにおいてピストン21からダンパ31にトルクを伝達する表面である。被駆動トルク伝達面24は、ダンパ31の切り欠き部32と接触するピストン21の係合爪22の表面であって、エンジンブレーキなどによりダンパ31からピストン21にトルクが伝達される表面である。
With the operation of the
本実施の形態におけるトルクコンバータ10においては、駆動トルク伝達面23が、ピストン21からダンパ31に近づくフロントカバー12の回転軸方向(図3中の矢印122に示す方向)において、被駆動トルク伝達面24に徐々に近づくように傾斜する。被駆動トルク伝達面24は、フロントカバー12の回転軸方向に平行である。
In
駆動トルク伝達面23は、フロントカバー12の回転軸(中心軸101)に対して傾きを有する。駆動トルク伝達面23は、駆動トルク伝達面23および被駆動トルク伝達面24の間の距離が、フロントカバー12の回転軸方向においてピストン21から遠ざかるに従って徐々に小さくなるように設けられている。フロントカバー12の回転軸に対する駆動トルク伝達面23の傾きは、5°以上であることが好ましい。
The drive
ダンパ31は、折り曲げ部32pを有する。折り曲げ部32pは、切り欠き部32を画定するダンパ31の縁部が駆動トルク伝達面23の傾斜方向に沿って折り曲げられて形成されている。駆動トルク伝達面23は、ダンパ31の折り曲げ部32pと面接触している。
The
車両の加速時等において、図3中の矢印112に示すように、エンジンからのトルクが、ピストン21の駆動トルク伝達面23からダンパ31に向けて伝達される。このとき、図3中の矢印110に示すように、駆動トルク伝達面23に直交する方向の反力がダンパ31からピストン21に作用する。
During acceleration of the vehicle, etc., as indicated by an
本実施の形態では、駆動トルク伝達面23を傾斜させる構成によって、ダンパ31からピストン21に作用する反力に中心軸101の軸方向のベクトルが生じるため、フロントカバー12に対する摩擦材25の押し付け力を増大させることができる。この際、伝達トルクの大きさに応じてダンパ31からピストン21に作用する反力も増大するため、伝達トルクの大きさに感応的な押し付け力を確保することができる。結果、段差への乗り上げ時など過大な衝撃トルクが発生した場合においても、ピストン21およびフロントカバー12の摩擦係合部に滑りが生じることを防止できる。また、ピストン21およびフロントカバー12の係合力を向上させることにより、油圧室27に供給する油圧を低減することが可能となる。
In the present embodiment, since the driving
一方、エンジンブレーキなどによりダンパ31からピストン21にトルクが伝達される場面においては、一般的に、伝達トルクが小さく、衝撃トルクが発生し難い。また、このような場面で、ロックアップ機構20の作動を解除するタイミングとなる場合が多い。これに対して、本実施の形態では、被駆動トルク伝達面24がフロントカバー12の回転軸方向に平行であるため、フロントカバー12に対する摩擦材25の押し付け力が増大することがない。
On the other hand, in a scene where torque is transmitted from the
以上に説明した、この発明の実施の形態におけるトルクコンバータ10の構造についてまとめて説明すると、本実施の形態におけるトルクコンバータ10は、ロックアップ機構20が設けられるトルクコンバータである。トルクコンバータ10は、エンジンからの動力が入力されて回転するカバー体としてのフロントカバー12と、外周縁の一部が折り曲げられて形成される係合爪22を有し、ロックアップ機構20の作動時にフロントカバー12の回転軸方向に移動することにより、フロントカバー12と摩擦係合するピストン21と、係合爪22が係合される切り欠き部32を有し、フロントカバー12の回転軸方向においてピストン21に対してフロントカバー12の反対側に配置され、トルク変動を緩衝するためのダンパ31とを備える。係合爪22は、フロントカバー12の回転方向の側に配置され、切り欠き部32と接触する駆動トルク伝達面23と、周方向において駆動トルク伝達面23とは反対側に配置され、切り欠き部32と接触する被駆動トルク伝達面24とを含む。駆動トルク伝達面23は、ピストン21からダンパ31に近づくフロントカバー12の回転軸方向において、被駆動トルク伝達面24に徐々に近づくように傾斜する。被駆動トルク伝達面24は、フロントカバー12の回転軸に平行である。
The structure of the
このように構成された、この発明の実施の形態におけるトルクコンバータ10によれば、ロックアップ機構の作動の信頼性を向上させることができる。
According to the
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
この発明は、主に、車両に搭載された自動変速機に適用される。 The present invention is mainly applied to an automatic transmission mounted on a vehicle.
10 トルクコンバータ、12 フロントカバー、21 ピストン、13 インペラシェル、16 ポンプインペラ、17 ステータ、18 タービンランナ、20 ロックアップ機構、22 係合爪、23 駆動トルク伝達面、24 被駆動トルク伝達面、25 摩擦材、26,27 油圧室、31 ダンパ、32 切り欠き部、32p 折り曲げ部、33 タービンハブ、36 バネ部材、101 中心軸。
DESCRIPTION OF
Claims (1)
エンジンからの動力が入力されて回転するカバー体と、
外周縁の一部が折り曲げられて形成される係合爪を有し、前記ロックアップ機構の作動時に前記カバー体の回転軸方向に移動することにより、前記カバー体と摩擦係合するピストンと、
前記係合爪が係合される切り欠き部を有し、前記カバー体の回転軸方向において前記ピストンに対して前記カバー体の反対側に配置され、トルク変動を緩衝するためのダンパとを備え、
前記係合爪は、前記カバー体の回転方向の側に配置され、前記切り欠き部と接触する駆動トルク伝達面と、周方向において前記駆動トルク伝達面とは反対側に配置され、前記切り欠き部と接触する被駆動トルク伝達面とを含み、
前記駆動トルク伝達面は、前記ピストンから前記ダンパに近づく前記カバー体の回転軸方向において、前記被駆動トルク伝達面に徐々に近づくように傾斜し、
前記被駆動トルク伝達面は、前記カバー体の回転軸に平行である、トルクコンバータ。 A torque converter provided with a lock-up mechanism,
A cover body that rotates by receiving power from the engine;
A piston that has an engaging claw formed by bending a part of the outer peripheral edge, and that frictionally engages with the cover body by moving in the direction of the rotation axis of the cover body when the lockup mechanism is operated;
A cut-out portion with which the engaging claw is engaged, and a damper disposed on the opposite side of the cover body with respect to the piston in the direction of the rotation axis of the cover body, for buffering torque fluctuations. ,
The engaging claw is disposed on the rotation direction side of the cover body, and is disposed on a side opposite to the driving torque transmission surface in the circumferential direction, and a driving torque transmission surface that is in contact with the notch portion. Including a driven torque transmission surface in contact with the part,
The drive torque transmission surface is inclined so as to gradually approach the driven torque transmission surface in the rotation axis direction of the cover body approaching the damper from the piston,
The torque converter, wherein the driven torque transmission surface is parallel to a rotation axis of the cover body.
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