JP2016217448A - 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、クラッチディスク28と、ピストン30と、カバープレート41と、支持用ボス40と、を備えている。クラッチディスク28はフロントカバー2とタービンとの間に配置されている。ピストン30は、フロントカバー2とタービンとの間に配置されている。カバープレート41は、ピストン30とタービンとの間に配置され、外周部にクラッチディスク28にトルクを伝達するためのトルク伝達部41cを有する。支持用ボス40は、フロントカバー2の内周部に固定され、ピストン30の内周端面を摺動自在に支持するピストン支持部40bと、カバープレート41の内周部が溶接された溶接部40cと、を有する。
【選択図】図2
Description
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。
フロントカバー2は、円板状の部材であって、内周端にはセンタボス8が溶接により固定されている。センタボス8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(図示せず)の中心孔内に挿入されるものである。
インペラ3は、主に、インペラシェル10と、その内側に固定された複数のインペラブレード11と、から構成されている。そして、インペラシェル10の外周側先端部が、前述のように、フロントカバー2に溶接されている。なお、インペラシェル10の内周端部には、トランスミッション側に延びる筒状部が形成されている。
タービン4は流体室内でインペラ3に対して軸方向に対向して配置されている。タービン4は、主に、タービンシェル14と、その内部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の内周端部に固定されたタービンハブ16と、から構成されている。タービンシェル14とタービンハブ16とは複数のリベット17によって固定されている。
ステータ5は、インペラ3の内周部とタービン4の内周部との間に配置され、タービン4からインペラ3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5は樹脂やアルミ合金等で鋳造により一体に形成されている。ステータ5は、主に、円板状のステータシェル20と、ステータシェル20の外周側にステータシェル20と一体で形成された複数のステータブレード21と、を有している。ステータシェル20は、ワンウェイクラッチ22を介して固定シャフト(図示せず)に連結されている。
ロックアップ装置7は、フロントカバー2とタービン4との間に配置され、フロントカバー2からタービン4に動力を直接伝達するものである。このロックアップ装置7は、図2に拡大して示すように、クラッチディスク28と、プレッシャプレート29と、ピストン30と、ピストン作動機構31と、ダンパ機構34と、を有している。
クラッチディスク28は、環状に形成されており、フロントカバー2の摩擦面2bに圧接可能である。クラッチディスク28は、環状のコアプレート36と、コアプレート36の両側面に固定された環状の摩擦部材37と、を有している。コアプレート36の外周部は、摩擦部材37の外径よりも大きく、摩擦部材37から外周側に突出した部分がタービン側に所定の角度で折り曲げられている。そして、この折曲げ部分に、複数の係合突起36aが形成されている。
プレッシャプレート29は、クラッチディスク28とピストン30との間に軸方向に移動自在に配置されている。プレッシャプレート29は、ピストン30により押圧されて、クラッチディスク28をフロントカバー2側に押圧する。また、プレッシャプレート29は、環状に形成されており、外径はクラッチディスク28の摩擦部材37の外径よりも大きく、内径は摩擦部材37の内径より小さい。プレッシャプレート29の内周端部には、図4に拡大して示すように、円周方向に所定の間隔で複数の溝29aが形成されている。各溝29aは、径方向に所定の深さを有し、内周側が開口している。なお、図4はプレッシャプレート29をフロントカバー2側から視た図である。
ピストン30は、図1及び図2に示すように、フロントカバー2とタービン4との間に配置され、軸方向に移動自在である。ピストン30は、円板状の受圧部30aと、第1突出部30bと、第2突出部30cと、外周円板部30dと、を有している。なお、受圧部30aと外周円板部30dによって本体部が形成されている。
コアプレート36、プレッシャプレート29、及びピストン30の曲げ剛性は、ピストン30が最も高く、プレッシャプレート29はピストン30より低く、コアプレート36は最も低く設定されている。
ピストン30は、ピストン作動機構31によって軸方向に作動する。図2に示すように、ピストン作動機構31は、支持用ボス40と、カバープレート41と、リターン機構42と、を有している。
支持用ボス40は、図2及び図6に示すように、フロントカバー2の内周部に固定されている。具体的には、支持用ボス40は、センタボス8の一部であり、センタボス8のタービン4側端部から軸方向に延びる筒状に形成されている。支持用ボス40は、第1固定部40aと、ピストン支持部40bと、第2固定部40cと、第1中間部40dと、第2中間部40eと、を有している。なお、図6は図1の拡大部分図である。
カバープレート41は、フロントカバー2との間にピストン30の受圧部30aを挟むように配置されている。カバープレート41は、図2に示すように、本体部41aと、シール部41bと、トルク伝達部41cと、を有している。
リターン機構42は、図2及び図8に示すように、フロントカバー2とピストン30との間に配置されている。図8は、フロントカバー2及びピストン30のリターン機構42が配置された部分の平面断面図であり、外周側から視た図である。具体的には、リターン機構42は、フロントカバー2のピストン30側の側面に形成された凹部2gと、ピストン30のフロントカバー2側の側面に形成された凹部30gとの間に配置されている。リターン機構42は、ピストン30をフロントカバー2の摩擦面から離れる方向に付勢する機構であり、ピストン30をフロントカバー2から離れる方向に付勢するとともに、フロントカバー2の摩擦面2bとピストン30の押圧部30fとの間の隙間を調整する。リターン機構42は、図8に示すように、バイメタル製のリターンスプリング50と、カム機構51と、によって構成されている。
このようなリターン機構42では、雰囲気温度が低温の場合は、リターンスプリング50が図8(a)に示すように収縮する。このため、図8(a)において、第1カム部材55が第2カム部材56に対して右方向に移動する。すると、第1及び第2カム部材55,56の第1傾斜面55a,56aのスライドによって、ピストン30がフロントカバー2から離れるように移動する。このため、ピストン30とフロントカバー2との間の隙間、すなわち、クラッチディスク28が設けられた部分の隙間(クラッチディスク28の切れ代)が大きくなる。したがって、クラッチディスク28部分におけるドラグトルクを小さく抑えることができる。
ピストン作動機構31の構成によって、図2に示すように、ピストン30の受圧部30aとカバープレート41の本体部41aとの間には、ロックアップ用油室C1が形成されている。また、フロントカバー2の径方向中間部と内周部との間には、軸方向に延びる筒状の段付き部2cが形成されており、この段付き部2cの外周面には、シール部材57が装着されている。シール部材57は、ピストン30の第2突出部30cの内周面に当接している。したがって、ピストン30の受圧部30aとフロントカバー2との間には、ロックアップオフ時にロックアップ用油室C1で発生する油圧をキャンセルするためのキャンセル用油室C2が形成されている。
ダンパ機構34は、クラッチディスク28とタービン4との間に配置され、クラッチディスク28からのトルクをタービン4に伝達するものである。図9に示すように、ダンパ機構34は、係合部材60と、ドライブプレート61と、ドリブンプレート62と、複数のトーションスプリング63と、を有している。
ロックアップ装置7において、ロックアップを解除(ロックアップオフ)する場合には、ロックアップ用油室C1はドレンに接続される。したがって、ロックアップ用油室C1内の作動油は、第2油路P2及び第3油路P3を介してタンク側に戻される。このような状態では、ピストン30は、リターン機構42によってタービン4側に移動し、ピストン30の押圧部30fによるプレッシャプレートへの押圧力が解除される。したがって、ロックアップオフ(動力伝達が解除された状態)であり、フロントカバー2からのトルクは、作動油を介してインペラ3からタービン4に伝達され、タービンハブ16を介してトランスミッションの入力シャフトに伝達される。
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。
また、ピストンをフロントカバーから離すためのリターン機構は、ピストンとカバープレートとの間に配置してもよい。
4 タービン
28 クラッチディスク
29 プレッシャプレート
29a 溝
30 ピストン
30e 開口
34 ダンパ機構
40 支持用ボス
40b ピストン支持部
40c 溶接部(連結部)
41 カバープレート
41c 係合突起(トルク伝達部)
C1 ロックアップ用油室
C2 キャンセル用油室
クラッチ出力部材の係合部に噛み合うことによって行われる。
ている。
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。
フロントカバー2は、円板状の部材であって、内周端にはセンタボス8が溶接により固定されている。センタボス8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(図示せず)の中心孔内に挿入されるものである。
インペラ3は、主に、インペラシェル10と、その内側に固定された複数のインペラブレード11と、から構成されている。そして、インペラシェル10の外周側先端部が、前述のように、フロントカバー2に溶接されている。なお、インペラシェル10の内周端部には、トランスミッション側に延びる筒状部が形成されている。
タービン4は流体室内でインペラ3に対して軸方向に対向して配置されている。タービン4は、主に、タービンシェル14と、その内部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の内周端部に固定されたタービンハブ16と、から構成されている。タービンシェル14とタービンハブ16とは複数のリベット17によって固定されている。
ステータ5は、インペラ3の内周部とタービン4の内周部との間に配置され、タービン4からインペラ3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5は樹脂やアルミ合金等で鋳造により一体に形成されている。ステータ5は、主に、円板状のステータシェル20と、ステータシェル20の外周側にステータシェル20と一体で形成された複数のステータブレード21と、を有している。ステータシェル20は、ワンウェイクラッチ22を介して固定シャフト(図示せず)に連結されている。
ハブ16のフランジ部16aとの間には、それぞれスラストベアリング23,24が配置されている。
ロックアップ装置7は、フロントカバー2とタービン4との間に配置され、フロントカバー2からタービン4に動力を直接伝達するものである。このロックアップ装置7は、図2に拡大して示すように、クラッチディスク28と、プレッシャプレート29と、ピストン30と、ピストン作動機構31と、ダンパ機構34と、を有している。
クラッチディスク28は、環状に形成されており、フロントカバー2の摩擦面2bに圧接可能である。クラッチディスク28は、環状のコアプレート36と、コアプレート36の両側面に固定された環状の摩擦部材37と、を有している。コアプレート36の外周部は、摩擦部材37の外径よりも大きく、摩擦部材37から外周側に突出した部分がタービン側に所定の角度で折り曲げられている。そして、この折曲げ部分に、複数の係合突起36aが形成されている。
プレッシャプレート29は、クラッチディスク28とピストン30との間に軸方向に移動自在に配置されている。プレッシャプレート29は、ピストン30により押圧されて、クラッチディスク28をフロントカバー2側に押圧する。また、プレッシャプレート29は、環状に形成されており、外径はクラッチディスク28の摩擦部材37の外径よりも大きく、内径は摩擦部材37の内径より小さい。プレッシャプレート29の内周端部には、図4に拡大して示すように、円周方向に所定の間隔で複数の溝29aが形成されている。各溝29aは、径方向に所定の深さを有し、内周側が開口している。なお、図4はプレッシャプレート29をフロントカバー2側から視た図である。
ピストン30は、図1及び図2に示すように、フロントカバー2とタービン4との間に配置され、軸方向に移動自在である。ピストン30は、円板状の受圧部30aと、第1突出部30bと、第2突出部30cと、外周円板部30dと、を有している。なお、受圧部30aと外周円板部30dによって本体部が形成されている。
コアプレート36、プレッシャプレート29、及びピストン30の曲げ剛性は、ピストン30が最も高く、プレッシャプレート29はピストン30より低く、コアプレート36は最も低く設定されている。
ピストン30は、ピストン作動機構31によって軸方向に作動する。図2に示すように、ピストン作動機構31は、支持用ボス40と、カバープレート41と、リターン機構42と、を有している。
支持用ボス40は、図2及び図6に示すように、フロントカバー2の内周部に固定されている。具体的には、支持用ボス40は、センタボス8の一部であり、センタボス8のタービン4側端部から軸方向に延びる筒状に形成されている。支持用ボス40は、第1固定部40aと、ピストン支持部40bと、第2固定部40cと、第1中間部40dと、第2中間部40eと、を有している。なお、図6は図1の拡大部分図である。
カバープレート41は、フロントカバー2との間にピストン30の受圧部30aを挟むように配置されている。カバープレート41は、図2に示すように、本体部41aと、シール部41bと、トルク伝達部41cと、を有している。
リターン機構42は、図2及び図8に示すように、フロントカバー2とピストン30との間に配置されている。図8は、フロントカバー2及びピストン30のリターン機構42が配置された部分の平面断面図であり、外周側から視た図である。具体的には、リターン機構42は、フロントカバー2のピストン30側の側面に形成された凹部2gと、ピストン30のフロントカバー2側の側面に形成された凹部30gとの間に配置されている。リターン機構42は、ピストン30をフロントカバー2の摩擦面から離れる方向に付勢する機構であり、ピストン30をフロントカバー2から離れる方向に付勢するとともに、フロントカバー2の摩擦面2bとピストン30の押圧部30fとの間の隙間を調整する。リタ
ーン機構42は、図8に示すように、バイメタル製のリターンスプリング50と、カム機構51と、によって構成されている。
このようなリターン機構42では、雰囲気温度が低温の場合は、リターンスプリング50が図8(a)に示すように収縮する。このため、図8(a)において、第1カム部材55が第2カム部材56に対して右方向に移動する。すると、第1及び第2カム部材55,56の第1傾斜面55a,56aのスライドによって、ピストン30がフロントカバー2から離れるように移動する。このため、ピストン30とフロントカバー2との間の隙間、すなわち、クラッチディスク28が設けられた部分の隙間(クラッチディスク28の切れ代)が大きくなる。したがって、クラッチディスク28部分におけるドラグトルクを小さく抑えることができる。
ピストン作動機構31の構成によって、図2に示すように、ピストン30の受圧部30aとカバープレート41の本体部41aとの間には、ロックアップ用油室C1が形成されている。また、フロントカバー2の径方向中間部と内周部との間には、軸方向に延びる筒状の段付き部2cが形成されており、この段付き部2cの外周面には、シール部材57が装着されている。シール部材57は、ピストン30の第2突出部30cの内周面に当接している。したがって、ピストン30の受圧部30aとフロントカバー2との間には、ロックアップオフ時にロックアップ用油室C1で発生する油圧をキャンセルするためのキャンセル用油室C2が形成されている。
ダンパ機構34は、クラッチディスク28とタービン4との間に配置され、クラッチディスク28からのトルクをタービン4に伝達するものである。図9に示すように、ダンパ機構34は、係合部材60と、ドライブプレート61と、ドリブンプレート62と、複数のトーションスプリング63と、を有している。
ロックアップ装置7において、ロックアップを解除(ロックアップオフ)する場合には、ロックアップ用油室C1はドレンに接続される。したがって、ロックアップ用油室C1内の作動油は、第1油路P1を介してタンク側に戻される。このような状態では、ピストン30の押圧部30fによるプレッシャプレート29への押圧力が解除される。したがって、ロックアップオフ(動力伝達が解除された状態)であり、フロントカバー2からのトルクは、作動油を介してインペラ3からタービン4に伝達され、タービンハブ16を介してトランスミッションの入力シャフトに伝達される。
。
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。
また、ピストンをフロントカバーから離すためのリターン機構は、ピストンとカバープレートとの間に配置してもよい。
4 タービン
28 クラッチディスク
29 プレッシャプレート
29a 溝
30 ピストン
30e 開口
34 ダンパ機構
40 支持用ボス
40b ピストン支持部
40c 溶接部(連結部)
41 カバープレート
41c 係合突起(トルク伝達部)
C1 ロックアップ用油室
C2 キャンセル用油室
Claims (7)
- フロントカバーからのトルクをトルクコンバータのタービンを介してトランスミッション側の部材に伝達するためのトルクコンバータのロックアップ装置であって、
前記フロントカバーと前記タービンとの間に配置されたクラッチディスクと、
前記フロントカバーと前記タービンとの間に配置され、軸方向に移動自在なピストンと、
前記ピストンと前記タービンとの間に配置され、外周部に前記クラッチディスクにトルクを伝達するためのトルク伝達部を有するカバープレートと、
前記フロントカバーの内周部に固定され、前記ピストンの内周端面を摺動自在に支持するピストン支持部と、前記カバープレートの内周部が連結された連結部と、を有する環状の支持用ボスと、
を備えたトルクコンバータのロックアップ装置。 - 前記クラッチディスクと前記ピストンとの間に配置され、前記カバープレートのトルク伝達部と係合する係合を有するとともに前記クラッチディスクを押圧するプレッシャプレートをさらに備えた、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。
- 前記カバープレートは、前記ピストンとの間に、前記ピストンを前記クラッチディスクに対して押圧するための作動油が供給されるロックアップ用油室を形成する、請求項1又は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ピストンとの間には、ロックアップの解除時に前記ロックアップ油室に発生する油圧をキャンセルするためのキャンセル用油室が形成されている、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。
- 前記ピストンは、円周方向に所定の間隔で形成された軸方向に貫通する複数の開口を有し、
前記カバープレートのトルク伝達部は、前記ピストンの開口を貫通して前記プレッシャプレートの係合部に係合する複数の係合突起を有する、
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。 - 前記ピストンは、前記ピストンの開口に前記カバープレートの係合突起が貫通することによって、前記カバープレートに対する相対回転角度が所定の角度範囲に規制されている、請求項5に記載のトルクコンバータのロックアップ装置。
- 前記クラッチディスクからのトルクを前記タービンに伝達するとともに、捩り振動を吸収・減衰するダンパ機構をさらに備えた、請求項1から6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。
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