WO2014084100A1 - ロックアップ装置 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a lock-up device, and more particularly to a lock-up device for transmitting torque and absorbing / damping torsional vibration.
- a multi-stage torsion characteristic is formed by closely contacting the second coil spring between the lines.
- This lock-up device operates in a state where the second coil springs are in close contact with each other. Then, in the second coil spring in which the lines are in close contact, the wire of the coil spring may be displaced in a direction away from the coil spring shaft, a direction approaching the coil spring shaft, or the like. Then, there is a possibility that the portion where the strands are displaced contacts or slides on the inner periphery of the first coil spring and wears the inner periphery of the first coil spring. That is, the durability of the first coil spring may be reduced.
- the end of the second coil spring may ride on the outer periphery of the receiving portion of the spring seat. Then, there exists a possibility that the edge part of a 2nd coil spring may be damaged. That is, the durability of the second coil spring may be reduced.
- the receiving portion of the spring seat is, for example, a portion protruding from the end of the spring of the first coil spring to the inner peripheral portion.
- the present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a lock-up device that can improve the durability of an elastic member.
- the lockup device 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 sets of first elastic members, a second elastic member, a float member, and an operation restriction mechanism.
- the output rotating member is disposed so as to be rotatable with respect to the input member.
- the plurality of sets of first elastic members are compressed in the rotation direction by relative rotation between the input rotation member and the output rotation member. Specifically, each pair of the first elastic members is compressed in series in the rotation direction by the relative rotation of the input rotation member and the output rotation member.
- the free length of the second elastic member is shorter than the free length of the first elastic member.
- the second elastic member is disposed on the inner periphery of the first elastic member. The float member restricts movement of the plurality of first elastic members in the radial direction.
- the operation restriction mechanism includes at least one of engagement of the float member with the output rotation member and engagement of the input rotation member with the float member, and the first elastic member of any one of the first elastic members of each set;
- the second elastic member disposed on the inner peripheral portion of the first elastic member of any one of the first elastic members of each set is regulated so as to be inoperable.
- this lockup device for example, when engine power is input to the input rotating member, first, according to the torsion angle (rotation amount) of the input rotating member with respect to the output rotating member, compression of the first elastic members of each set is performed. Is started, the torsional vibration is absorbed and damped according to the torsional rigidity of the first elastic member of each group (first stage torsional characteristics). Next, when the compression of the first elastic member of each set and the second elastic member of each set is started, the torsional vibration is generated according to the torsional rigidity of the first elastic member of each set and the second elastic member of each set. Is absorbed and attenuated (twist torsional characteristics).
- any one of the first elastic members and the second elastic member disposed on the inner peripheral portion of any one of the first elastic members are restricted to be inoperable by the operation restriction mechanism.
- First operation restriction the torsional rigidity of the other first elastic member of each set of the first elastic members and the second elasticity arranged on the inner peripheral portion of the other first elastic member of each set of the first elastic members Torsional vibration is absorbed and damped according to the torsional rigidity of the member (third stage torsional characteristics).
- the operation restriction mechanism includes at least one of the engagement of the float member with the output rotation member and the engagement of the input rotation member with the float member, and
- positioned in the inner peripheral part of one of said 1st elastic members is controlled so that it cannot operate
- the operation restricting mechanism includes any one of the first elastic members of the first elastic members and the first of the first elastic members. After restricting the second elastic member disposed on the inner peripheral portion of one of the first elastic members to be inoperative, the engagement of the input rotary member with the output rotary member causes the first The other first elastic member of the one elastic member and the second elastic member disposed on the inner peripheral portion of the other first elastic member are restricted to be inoperable.
- the engagement of the input rotation member with the output rotation member causes the other first elastic member of each set to be in any one of the above
- the second elastic member disposed on the inner peripheral portion of the other first elastic member is restricted to be inoperable (second operation restriction).
- the upper limit of the third stage torsional characteristic is set.
- the upper limit of the multi-stage torsional characteristics can be freely set without bringing the elastic members into close contact with each other. That is, in this lockup device, the degree of freedom in designing the multistage characteristics can be improved without causing the above-described problems.
- the float member has a first engagement portion provided on the output rotating member side.
- the output rotating member has a first abutting portion with which the first engaging portion abuts.
- the operation restricting mechanism causes the first engaging portion to abut on the first abutting portion, so that any one of the first elastic members and the inner peripheral portion of any one of the first elastic members is disposed.
- the arranged second elastic member is restricted to be inoperable.
- the float member in order to make the operation restriction mechanism (first operation restriction) function, the float member is provided with a first engagement portion, and the output rotation member is provided with a first contact portion.
- the input rotation member has a second engagement portion provided on the output rotation member side.
- the output rotating member has a second abutting portion with which the second engaging portion abuts.
- the operation restriction mechanism restricts the first elastic member described above and the second elastic member disposed on the inner peripheral portion of the first elastic member described above from being inoperable, By bringing the two engaging portions into contact with the second contact portion, the other first elastic member of each pair of the first elastic members and the inner peripheral portion of the other first elastic member described above The arranged second elastic member is restricted to be inoperable.
- a second engagement portion is prepared for the input rotation member, and a second contact portion is prepared for the output rotation member.
- the second engagement portion is in the circumferential direction in a state where the first engagement portion is in contact with the first contact portion. , Between the first engaging portion and the second contact portion.
- the input rotation member has a third engagement portion provided on the float member side.
- the float member has a third abutting portion with which the third engaging portion abuts.
- the operation restricting mechanism causes the third engaging portion to abut on the third abutting portion, so that any one of the first elastic members and the inner peripheral portion of any one of the first elastic members is disposed.
- the arranged second elastic member is restricted to be inoperable.
- a third engagement portion is prepared for the input rotation member, and a third contact portion is provided for the float member.
- the input rotation member has a fourth engagement portion provided on the output rotation member side.
- the output rotation member has a fourth abutting portion with which the fourth engaging portion abuts.
- the operation restriction mechanism restricts the first elastic member described above and the second elastic member disposed on the inner peripheral portion of the first elastic member described above from being inoperable, By bringing the four engaging portions into contact with the fourth contact portion, the other first elastic member of each pair of the first elastic members and the inner peripheral portion of the other first elastic member described above The arranged second elastic member is restricted to be inoperable.
- a fourth engagement portion is prepared for the input rotation member, and a fourth contact portion is prepared for the output rotation member.
- the fourth engagement portion in the circumferential direction, is in a state where the third engagement portion is in contact with the third contact portion. , Between the third engagement portion and the fourth contact portion.
- a lockup device is the lockup device according to any one of the first to ninth aspects, wherein the rigidity of the second elastic member disposed on the inner peripheral portion of the first elastic member is any one of the above. However, it is smaller than the rigidity of the 2nd elastic member arrange
- the operation restricting mechanism when the input rotation member rotates in the first direction, the float member engages with the output rotation member.
- the input rotation member engages with the float member.
- a lock-up device that can improve the durability of the elastic member can be provided.
- FIG. 1 is a partial cross-sectional view of a torque converter including a lockup device according to an embodiment of the present invention.
- the front view of the drive plate of the lockup device (when ⁇ ⁇ 2).
- the front view of the drive plate of the lockup device (when ⁇ ⁇ 2).
- the front view of the float member of the lockup device (when ⁇ ⁇ 2).
- the front view of the driven plate of the lockup device (when ⁇ ⁇ 3).
- the front view of the drive plate of the lockup device (when ⁇ ⁇ 2).
- the front view of the driven plate of the lockup device (when ⁇ ⁇ 2).
- the front view of the drive plate of the lockup device (when ⁇ ⁇ 2).
- the front view of the float member of the lock-up device (when ⁇ ⁇ 2).
- FIG. 1 is a partial sectional view of a torque converter 1 in which a lockup device according to an embodiment of the present invention is employed.
- An engine (not shown) is arranged on the left side of FIG. 1, and a transmission (not shown) is arranged on the right side of the figure.
- OO shown in FIG. 1 is a rotation axis of the torque converter and the lockup device.
- FIG. 1 is a schematic longitudinal sectional view of a torque converter 1 in which an embodiment of the present invention is employed.
- the torque converter 1 is a device for transmitting torque from an engine crankshaft (not shown) to an input shaft (not shown) of a transmission.
- An engine (not shown) is arranged on the left side of FIG. 1, and a transmission (not shown) is arranged on the right side of FIG. OO shown in FIG. 1 is a rotating shaft of the torque converter 1.
- FIG. 2 is a side view of the lockup device 7.
- FIG. 2 only a pair of the first torsion spring 174 and the second torsion spring 274 is marked.
- only one set of spring seats 77 is given a symbol.
- an arrow R1 shown in FIG. 2 represents the rotational direction drive side of the torque converter 1.
- An arrow R2 shown in FIG. 2 represents the opposite side.
- the rotation direction R1 is an example of a “first direction”
- the rotation direction R2 is an example of a “second direction”.
- the rotation direction R1 may be expressed as “positive side” and the rotation direction R2 may be expressed as “negative side”.
- the torque converter 1 is mainly composed of a flexible plate (not shown) and a torque converter body 5.
- the flexible plate is made of a thin disk-shaped member, and is a member for transmitting torque and absorbing bending vibration transmitted from the crankshaft to the torque converter body 5. Therefore, the flexible plate has sufficient rigidity for torque transmission in the rotational direction, but has low rigidity in the bending direction.
- the torque converter main body 5 includes a torus-shaped fluid working chamber 6 including three types of impellers (impeller 21, turbine 22, and stator 23), and a lockup device 7.
- the front cover 11 is a disk-shaped member and is disposed close to the flexible plate.
- a center boss 16 is provided at the inner peripheral end of the front cover 11.
- the center boss 16 is a cylindrical member extending in the axial direction, and is inserted into the center hole of the crankshaft.
- the inner periphery of the flexible plate is fixed to the tip surface of the crankshaft with a plurality of bolts.
- a plurality of nuts 12 are fixed to the outer peripheral side of the front cover 11.
- the plurality of nuts 12 are arranged at equal intervals in the circumferential direction.
- the outer periphery of the flexible plate is fixed to the front cover 11 by bolts that are screwed onto the nut 12.
- the outer peripheral part of the front cover 11 is formed with an outer peripheral side cylindrical part 11a extending to the axial transmission side.
- the outer peripheral edge of the impeller shell 26 of the impeller 21 is fixed to the distal end of the outer peripheral cylindrical portion 11a by welding.
- the front cover 11 and the impeller 21 form a fluid chamber filled with hydraulic oil.
- the impeller 21 mainly includes an impeller shell 26, a plurality of impeller blades 27 fixed inside the impeller shell 26, and an impeller hub 28 fixed to the inner peripheral portion of the impeller shell 26.
- the turbine 22 is disposed in the fluid chamber so as to face the impeller 21 in the axial direction.
- the turbine 22 mainly includes a turbine shell 30, a plurality of turbine blades 31 fixed to the impeller side surface, and a turbine hub 32 fixed to the inner peripheral edge of the turbine shell 30.
- the turbine shell 30 and the turbine hub 32 are fixed by a plurality of rivets 33.
- a spline that engages with the input shaft is formed on the inner peripheral surface of the turbine hub 32. Thereby, the turbine hub 32 rotates integrally with the input shaft.
- the stator 23 is a mechanism for rectifying the flow of hydraulic oil that returns from the turbine 22 to the impeller 21.
- the stator 23 is integrally formed by casting with resin, aluminum alloy or the like.
- the stator 23 is disposed between the inner periphery of the impeller 21 and the inner periphery of the turbine 22.
- the stator 23 mainly includes an annular stator shell 35 and a plurality of stator blades 36 provided on the outer peripheral surface of the shell 35.
- the stator shell 35 is supported by a cylindrical fixed shaft (not shown) via a one-way clutch 37.
- the fixed shaft extends between the outer peripheral surface of the input shaft and the inner peripheral surface of the impeller hub 28.
- the torus-shaped fluid working chamber 6 is formed by the shells 26, 30, and 35 of the impellers 21, 22, and 23 described above.
- An annular space 9 is secured between the front cover 11 and the fluid working chamber 6.
- the one-way clutch 37 shown in FIG. 1 has a structure using a ratchet, but may have a structure using a roller or a sprag.
- a first thrust bearing 41 is disposed between the inner peripheral portion of the front cover 11 and the turbine hub 32 in the axial direction.
- a first port 17 capable of communicating hydraulic oil in the radial direction is formed.
- the first port 17 communicates an oil passage provided in the input shaft, a first hydraulic chamber A (described later), and a space between the turbine 22 and the front cover 11.
- a thrust bush 42 is disposed between the turbine hub 32 and the inner peripheral portion of the stator 23 (specifically, the one-way clutch 37).
- a second port 18 is formed on both sides in the radial direction so that hydraulic oil can communicate therewith. That is, the second port 18 makes the fluid passage between the input shaft and the fixed shaft and the fluid working chamber 6 communicate with each other.
- a second thrust bearing 43 is disposed between the stator 23 (specifically, the shell 35) and the impeller 21 (specifically, the impeller hub 28) in the axial direction.
- a third port 19 is formed on both sides in the radial direction so that hydraulic oil can communicate therewith. That is, the third port 19 communicates the oil passage between the fixed shaft and the impeller hub 28 and the fluid working chamber 6.
- Each oil passage is connected to a hydraulic circuit (not shown), and hydraulic oil can be supplied to and discharged from the first to third ports 17 to 19 independently.
- the lockup device 7 is disposed in a space 9 between the turbine 22 and the front cover 11.
- the lock-up device 7 is a mechanism for mechanically connecting the two as required.
- the lockup device 7 is disposed in a space between the front cover 11 and the turbine 22 in the axial direction.
- the lock-up device 7 has a disk shape as a whole, and divides the space 9 substantially in the axial direction.
- a space between the front cover 11 and the lockup device 7 is a first hydraulic chamber A
- a space between the lockup device 7 and the turbine 22 is a second hydraulic chamber B.
- the lockup device 7 has a clutch function. Further, the lockup device 7 has a function of reducing vibration (vibration reducing mechanism). Specifically, the vibration reduction mechanism is a mechanism that attenuates vibration transmitted from the engine to the transmission.
- the lock-up device 7 mainly includes a piston 71, a drive plate 72 (retaining plate; an example of an input rotating member), a driven plate 73 (an example of an output rotating member), and a plurality of sets of torsion springs 74 (first An example of an elastic member and a second elastic member), a spring holder 75 (an example of a float member), and a rotation restricting means 80 (an example of an operation restricting mechanism) are provided.
- each set of torsion springs 74 is compressed in the rotational direction by relative rotation between a drive plate 72 and a driven plate 73. Specifically, each set of torsion springs 74 is compressed in the rotational direction by the relative rotation of the drive plate 72 and the driven plate 73 via the spring seat 77.
- One of the pair of spring seats 77 is disposed between one end portion of a first torsion spring 174b described later and the drive plate 72.
- the other of the pair of spring seats 77 is disposed between one end portion of a first torsion spring 174 a described later and the driven plate 73.
- FIG. 3A is a diagram when the twist angle ⁇ is zero.
- 4A and 5A are diagrams illustrating a case where the drive plate 72 rotates in the R1 direction.
- 6A and 7A are diagrams illustrating a case where the drive plate 72 rotates in the R2 direction.
- 3A, 4A, 5A, 6A, and 7A, a first torsion spring 174 and a second torsion spring 274, which will be described later, are indicated by a solid line and a broken line.
- the other first torsion spring is indicated by a broken line and indicated as “174b”.
- the second torsion spring disposed on the inner peripheral portion of the first torsion spring 174a is indicated by a solid line and denoted as “274a”.
- positioned at the inner peripheral part of the other 1st torsion spring 174b is shown with a broken line, and is described as "274b.”
- each set of torsion springs 74 includes a pair of first torsion springs 174 (an example of a first elastic member) and a pair of second torsion springs. And a spring 274 (an example of a second elastic member).
- the pair of first torsion springs 174 are arranged in series.
- the pair of first torsion springs 174 are compressed in the rotational direction by the relative rotation of the drive plate 72 and the driven plate 73.
- the pair of first torsion springs 174 are compressed in series in the rotational direction by the relative rotation of the drive plate 72 and the driven plate 73. Further details of the first torsion spring 174 will be described later.
- the free length of the second torsion spring 274 is shorter than the free length of the first torsion spring 174.
- the second torsion spring 274 is disposed on the inner periphery of the first torsion spring 174. This state is simply shown in FIGS. 3A, 4A, 5A, 6A, and 7A. Specifically, in FIGS. 3A, 4A, 5A, 6A, and 7A, the first torsion spring 174 (174a, 174b) and the second torsion spring 274 (274a, 274b) are shown in parallel. ing. Further details of the second torsion spring 274 will be described later.
- the piston 71 is a member for engaging / disengaging the clutch.
- the piston 71 is formed in an annular shape.
- a hole is formed in the center of the piston 71.
- the piston 71 extends over the entire radius in the space 9 so as to divide the space 9 substantially in the axial direction.
- the inner peripheral edge of the piston 71 is formed with an inner peripheral cylindrical portion 71b extending toward the axial engine side.
- the inner peripheral tubular portion 71b is supported on the outer peripheral surface of the turbine hub 32 on the engine side so as to be movable in the rotational direction and the axial direction.
- the movement of the piston 71 toward the axial transmission side is restricted.
- an annular seal ring 32b that comes into contact with the inner peripheral surface of the inner peripheral cylindrical portion 71b is provided on the outer peripheral surface of the turbine hub 32 on the engine side.
- the seal ring 32 b seals the movement of oil in the axial direction at the inner peripheral edge of the piston 71.
- a friction coupling portion 71 c is formed on the outer peripheral side of the piston 71.
- the friction coupling portion 71c is an annular portion having a predetermined length in the radial direction.
- the friction coupling portion 71c has a planar shape. Specifically, in the friction coupling portion 71c, both surfaces facing in the axial direction are surfaces perpendicular to the axial direction. An annular friction facing 76 is stretched on the surface of the friction connecting portion 71c on the engine side in the axial direction.
- the clutch of the lockup device 7 is configured by the piston 71 and the flat friction surface of the front cover 11.
- the drive plate 72 is disposed on the axial transmission side of the outer periphery of the piston 71.
- the drive plate 72 is an annular member made of sheet metal.
- the drive plate 72 includes a main body portion 472 (see FIG. 3B), a fixing portion 72a extending to the inner peripheral side of the main body portion 472, and a torque transmission portion 72b extending from the main body portion 472 to the outer peripheral side.
- the fixing portion 72a is in contact with the axial transmission side surface of the piston 71 and is fixed to the piston 71 by a plurality of rivets 71d.
- the torque transmission part 72b extends from the fixed part 72a to the outer peripheral side.
- the drive plate 72 includes a first restriction claw 473 (an example of a second engagement portion) and a second restriction claw 474 (first 3 engagement portion) and a third restricting claw 475 (an example of a fourth engagement portion).
- the first restriction claw 473 is for performing second rotation restriction (described later) when the drive plate 72 rotates in the R1 direction.
- the first restricting claw 473 is a portion extending from the main body portion 472 to the driven plate 73 side, and is integrally formed on the driven plate 73 side of the main body portion 472.
- the first restriction claw 473 is disposed between the second restriction claw 474 and the third restriction claw 475 in the rotation direction.
- the first restricting claws 473 are formed at three locations on the inner peripheral side of the main body portion 472 with a predetermined interval.
- the second restriction claw 474 is for performing first rotation restriction (described later) when the drive plate 72 rotates in the R2 direction.
- the second restricting claw 474 is formed to protrude from the main body portion 472 toward the spring holder 75.
- the second restricting claw 474 is integrally formed on the spring holder 75 side of the main body 472.
- the second restricting claws 474 are formed at three positions with a predetermined interval.
- the third restricting claw 475 is for restricting the second rotation when the drive plate 72 rotates in the R2 direction.
- the third restriction pawl 475 is a portion extending from the main body portion 472 to the driven plate 73 side, and is integrally formed on the driven plate 73 side of the main body portion 472.
- the third restricting claws 475 are formed at three locations on the inner peripheral side of the main body portion 472 with a predetermined interval.
- the third restriction claw 475 is disposed at a predetermined interval from the first restriction claw 473 in the R2 direction.
- each is a spring accommodating portion 72d.
- the spring accommodating part 72d is formed in three places. In FIG. 3A, only one spring accommodating portion 72d is provided with a reference numeral.
- each set of torsion springs 74 which are coil springs extending in the circumferential direction, are accommodated in the spring accommodating portion 72d.
- Each set of torsion springs 74 is a member for elastically connecting a drive plate 72 (piston 71) as an input member and a driven plate 73 as an output member in the rotational direction.
- Each set of torsion springs 74 includes first torsion springs 174a and 174b and second torsion springs 274a and 274b.
- first torsion springs 174a and 174b are arranged in each spring accommodating portion 72d so as to act in series in the rotation direction.
- the first torsion springs 174a and 174b are formed so that the torsional rigidity of each of the plurality of first torsion springs 174a and 174b is the same.
- a total of six first torsion springs 174a and 174b are used in total.
- Second torsion springs 274a and 274b are arranged on the inner peripheral portions of the pair of first torsion springs 174a and 174b. Specifically, the second torsion springs 274a and 274b are disposed so as to be movable in the rotation direction on the inner peripheral portions of the first torsion springs 174a and 174b. In total, a total of six second torsion springs 274a, 274b are used.
- the signs of the torsion springs on the rotation direction R1 side are indicated as “74a”, “174a”, and “274a”.
- the reference numerals of the torsion springs on the rotation direction R2 side are indicated as “74b”, “174b”, and “274b”.
- the second torsion springs 274a and 274b are formed so that the lengths of the second torsion springs 274a and 274b are shorter than the lengths 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.
- the second torsion spring 274a is set such that the torsional rigidity of one of the second torsion springs 274a and 274b of each pair is different from the torsional rigidity of the other of the second torsion springs 274a and 274b of each pair.
- 274b are formed.
- the torsional rigidity of the second torsion spring 274a on the rotation direction R1 side is made smaller than the torsional rigidity of the second torsion spring 274b on the rotation direction R2 side (right side in FIG. 3A).
- the second torsion springs 274a and 274b are formed.
- first torsion spring 174a and the second torsion spring 274a act in parallel in the rotation direction.
- first torsion spring 174b and the second torsion spring 274b act in parallel in the rotation direction.
- torsion spring system composed of the first torsion spring 174a and the second torsion spring 274a and the torsion spring system composed of the first torsion spring 174b and the second torsion spring 274b are arranged in series in the rotational direction.
- the driven plate 73 is a member for transmitting torque from each set of torsion springs 74 to the turbine 22. As shown in FIG. 1, the driven plate 73 is disposed so as to be rotatable with respect to the drive plate 72 (piston 71). The driven plate 73 is provided on the outer peripheral side of the turbine shell 30 of the turbine 22.
- the driven plate 73 mainly includes a main body portion 373 (see FIG. 3D), an attachment portion 73a, and a plurality of claws 73b.
- the attachment portion 73a is fixed to the turbine shell 30 by welding, for example.
- the plurality of claws 73b are bent from the outer peripheral edge of the attachment portion 73a toward the axial direction engine.
- the claw 73b faces the torque transmission part 72b of the driven plate 72, and is inserted from the axial transmission side into the torque transmission part 72b that is curved so as to protrude toward the axial engine side. In this state, the claw 73b is in contact with both ends in the rotational direction of the pair of first torsion springs 174a and 174b disposed in each spring accommodating portion 72d.
- the driven plate 73 includes a first stopper claw 374 (an example of a first contact portion) and a second stopper claw 375 (first stopper claw 375). 2 an example of a contact part and a 4th contact part).
- the first stopper claw 374 is formed to protrude outward from the outer peripheral end of the main body portion 373.
- the first stopper claws 374 are formed at three locations on the outer peripheral portion of the main body 373 with a predetermined interval.
- a fourth restricting claw 177 (described later) can contact the first stopper claw 374 (see FIGS. 4A, 4C, and 4D).
- the second stopper claw 375 is formed to protrude inward from the inner peripheral end of the main body 373.
- the second stopper claws 375 are formed at three locations with a predetermined interval in the inner peripheral portion of the main body portion 373.
- claw 473 can contact
- the first restricting claw 473 can contact the side portion of the second stopper claw 375 on the rotation direction R2 side.
- the third restricting claw 475 can come into contact with the second stopper claw 375 (see FIGS. 7A, 7B, and 7D).
- the third restricting claw 475 can contact the side portion of the second stopper claw 375 on the rotation direction R1 side.
- the spring holder 75 functions as an intermediate float body. As shown in FIG. 1, the spring holder 75 regulates the movement of the plurality of sets of torsion springs 74 in the radial direction, for example, the movement of the three sets of torsion springs 74 in the radial direction. Specifically, the movement of the first torsion springs 174a and 174b in the radial direction is restricted by supporting the first torsion springs 174a and 174b in the radial direction.
- the spring holder 75 is disposed so as to be rotatable relative to the piston 71 and the driven plate 73. Further, the spring holder 75 is disposed so as to be rotatable relative to the drive plate 72 and the driven plate 73.
- the spring holder 75 is C-shaped with one axial side open in the longitudinal section.
- the spring holder 75 includes a support portion 175, a connection portion 176, and a fourth restriction claw 177 (an example of a first engagement portion). And a third stopper claw 178 (an example of a third contact portion).
- the support part 175 is a part that supports each set of torsion springs 74. Specifically, the support portion 175 supports each set of torsion springs 74 that move radially outward by centrifugal force.
- the connecting portion 176 is a portion that engages with the pair of first torsion springs 174a and 174b in the rotation direction.
- the connecting portion 176 is formed integrally with the outer peripheral portion of the support portion 175. Specifically, the connecting portion 176 is formed to be curved from the outer peripheral portion of the support portion 175 so as to protrude toward the driven plate 73 side of the support portion 175.
- the connection part 176 is formed in three places on the outer peripheral part of the support part 175 at a predetermined interval.
- the connecting portion 176 is disposed between the pair of first torsion springs 174a and 174b. Thereby, the connection part 176 connects the first torsion springs 174a and 174b of each set in series in the circumferential direction.
- the fourth restricting claw 177 is a portion extending from the outer peripheral portion of the support portion 175 to the driven plate 73 side.
- the fourth restricting claw 177 is provided on the outer peripheral portion of the support portion at a predetermined interval from the connecting portion 176. Thereby, a recess 179 is formed between the fourth restriction claw 177 and the connecting portion 176.
- the first stopper claw 374 of the driven plate 73 is disposed in the recess 179.
- claw 177 can contact
- the third stopper claw 178 is formed so as to protrude inward from the inner peripheral end of the support portion 175.
- the third stopper claws 178 are formed at three locations at a predetermined interval on the inner peripheral portion of the support portion 175.
- the second restricting claw 474 can come into contact with the third stopper claw 178 (see FIGS. 6A, 6B, and 6C).
- the rotation restricting means 80 can execute a first rotation restriction (first R1 rotation restriction) and a second rotation restriction (second R1 rotation restriction) in the R1 direction. Further, the rotation restricting means 80 can execute the first rotation restriction (first R2 rotation restriction) and the second rotation restriction (second R2 rotation restriction) also in the R2 direction.
- each pair of the first torsion springs 174a and each pair of the second torsion springs 274a are operated. It is regulated impossible.
- the second R1 rotation restriction is executed as shown in FIG. 5A.
- the first torsion springs 174b of each set and the second torsion springs 274b of each set are restricted to be inoperable.
- the first restriction pawl 473 into contact with the second stopper pawl 375 (the side portion on the rotation direction R2 side of the second stopper pawl 375)
- each set of the first torsion springs 174b The second torsion spring 274b is restricted to be inoperable.
- the second R2 rotation restriction is executed as shown in FIG. 7A.
- the first torsion springs 174b of each group and the second torsion springs 274b of each group are regulated to be inoperable.
- the third restricting claw 475 into contact with the second stopper claw 375 (the side portion on the rotation direction R1 side of the second stopper claw 375)
- the second torsion spring 274b is restricted to be inoperable.
- the torsion spring 74 moves radially outward by the centrifugal force and slides on the support portion 175 of the spring holder 75.
- the spring holder 75 is a member that moves in the rotational direction together with the torsion spring 74, the sliding resistance between the two members is greatly reduced, and the torsional vibration reduction performance is sufficiently exhibited.
- the first bending point P1A in FIG. 8 corresponds to the time point when the compression of the second torsion springs 274a and 274b is started.
- first torsion springs 174 a and 174 b of each group and the second torsion springs 274 a and 274 b of each group are compressed in the rotational direction between the drive plate 72 and the driven plate 73.
- This state is referred to as a second compressed state J2A.
- the first torsion springs 174 a and 174 b and the second torsion springs 274 a and 274 b are compressed in the rotational direction between the torque transmitting portion 72 b of the drive plate 72 and the claw 73 b of the driven plate 73.
- the spring holder 75 is moved in the compression direction by the torsion springs 74 a and 74 b and rotates relative to the drive plate 72 and the driven plate 73.
- each set of the first torsion springs 174 b and each set of the second torsion springs 274 b are compressed in the rotational direction between the connecting portion 176 of the spring holder 75 and the driven plate 73.
- This state is referred to as a third compressed state J3A.
- the first torsion spring 174 b and the second torsion spring 274 b are compressed in the rotational direction between the torque transmission portion 72 b of the drive plate 72 and the claw 73 b of the driven plate 73.
- the first torsion springs 174a and 174b are The drive plate 72 and the driven plate 73 are compressed in the rotational direction.
- This state is referred to as a first compressed state J1B.
- the first torsion springs 174 a and 174 b are compressed in the rotational direction between the torque transmission portion 72 b of the drive plate 72 and the claw 73 b of the driven plate 73.
- the spring holder 75 moves in the compression direction by the torsion springs 74 a and 74 b and rotates relative to the drive plate 72 and the driven plate 73.
- the first bending point P1B in FIG. 8 corresponds to the time point when the compression of the second torsion springs 274a and 274b is started.
- first torsion springs 174 a and 174 b of each group and the second torsion springs 274 a and 274 b of each group are compressed in the rotational direction between the drive plate 72 and the driven plate 73.
- This state is referred to as a second compressed state J2B.
- the first torsion springs 174 a and 174 b and the second torsion springs 274 a and 274 b are compressed in the rotational direction between the torque transmitting portion 72 b of the drive plate 72 and the claw 73 b of the driven plate 73.
- the spring holder 75 is moved in the compression direction by the torsion springs 74 a and 74 b and rotates relative to the drive plate 72 and the driven plate 73.
- each set of the first torsion springs 174 b and each set of the second torsion springs 274 b are compressed in the rotational direction between the connecting portion 176 of the spring holder 75 and the driven plate 73.
- This state is referred to as a third compressed state J3B.
- the first torsion spring 174 b and the second torsion spring 274 b are compressed in the rotational direction between the torque transmission portion 72 b of the drive plate 72 and the claw 73 b of the driven plate 73.
- the torsional rigidity of the two first torsion springs 174a and 174b arranged in series is the torsional rigidity N1 of the system. Is set. Then, the first gradient D1 of torsional characteristics is set based on the torsional rigidity N1 of this system. Next, when the torsion angle exceeds ⁇ 1 in FIG. 8 and becomes the second compressed state J2A, the torsional rigidity of the pair of first torsion spring 174a and second torsion spring 274a arranged in parallel is arranged in parallel.
- the torsional rigidity N2 of the system is set by combining with the torsional rigidity of the other set of the first torsion spring 174b and the second torsion spring 274b. Then, the second gradient D2 of torsional characteristics is set based on the torsional rigidity N2 of this system.
- 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 lockup device 7 as a whole, that is, the torsional characteristics of the plurality of sets of first torsion springs 174a and 174b and the plurality of sets of second torsion springs 274a and 274b are also set to the same torsional characteristics as described above.
- 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 lockup device 7 as a whole, that is, the torsional characteristics of the plurality of sets of first torsion spring
- the torsional rigidity N1 of the system and the torsional rigidity N2 of the system are the same as those described above in ⁇ when rotating in the R1 direction>.
- the first gradient D1 of torsional characteristics and the second gradient D2 of torsional characteristics are set in the same manner as in the above ⁇ when rotating in the R1 direction>.
- the second restricting claw 474 of the drive plate 72 contacts the third stopper claw 178 of the spring holder 75.
- the first torsion spring 174a and the second torsion springs 274a of each set become inoperable.
- the second compressed state J2B is shifted to the third compressed state J3B.
- the torsional rigidity of the pair of first torsion springs 174b and second torsion springs 274b arranged in parallel is set as the torsional rigidity N3 of the system.
- the third gradient D3 of torsional characteristics is set. In this way, the trilinear torsional characteristics are set.
- 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 lockup device 7 as a whole, that is, the torsional characteristics of the plurality of sets of first torsion springs 174a and 174b and the plurality of sets of second torsion springs 274a and 274b are also set to the same torsional characteristics as described above.
- 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 lockup device 7 as a whole, that is, the torsional characteristics of the plurality of sets of first torsion spring
- the rotation restricting means 80 includes the first torsion spring 174 a by at least one of the engagement of the spring holder 75 with the driven plate 73 and the engagement of the drive plate 72 with the spring holder 75. And the second torsion spring 274a are restricted to be inoperable.
- the lockup device 7 when engine power is input to the drive plate 72, first, according to the twist angle (rotation amount) of the drive plate 72 with respect to the driven plate 73, firstly, the first torsion springs 174 of each set. Is started, the torsional vibration is absorbed and damped according to the torsional rigidity of the first torsion springs 174 of each set (first-stage compression state J1A, J1B). Next, when compression of each set of first torsion springs 174 and each set of second torsion springs 274 is started, it corresponds to the torsional rigidity of each set of first torsion springs 174 and each set of second torsion springs 274.
- the torsional vibration is absorbed and damped (second stage compression state J2A, J2B).
- the rotation restricting means 80 restricts the first torsion spring 174a and the second torsion spring 274a to be inoperable (first operation restriction; first bending points P1A and P1B).
- the torsional vibration is absorbed and attenuated according to the torsional rigidity of the first torsion springs 174b and the torsional rigidity of the second torsion springs 274b (third-stage compression states J3A and J3B).
- the rotation restricting means 80 includes the first torsion spring 174 a and the first rotation by at least one of the engagement of the spring holder 75 with the driven plate 73 and the engagement of the drive plate 72 with the spring holder 75.
- the two torsion springs 274a are restricted to be inoperable. That is, in the present lockup device 7, a multi-stage torsion characteristic, for example, a three-stage torsion characteristic is formed without causing the torsion springs to be in close contact with each other. Thereby, in this lockup device 7, the durability of the torsion spring can be improved.
- the second bending points P2A and P2B between the second-stage compression states J2A and J2B and the third-stage compression states J3A and J3B can be freely set. That is, in this lockup device 7, the degree of freedom in designing the multistage characteristics can be improved.
- the lockup device 7 for example, in the third-stage compressed state J3A, J3B, when the drive plate 72 rotates in the R1 direction, the spring holder 75 is engaged with the driven plate 73, whereby the first torsion spring 174a and the second torsion spring 274a are restricted to be inoperable.
- the drive plate 72 rotates in the R2 direction in the third-stage compressed state J3A, J3B, the first torsion spring 174a and the second torsion are engaged by engaging the drive plate 72 with the spring holder 75.
- the spring 274a is restricted to be inoperable.
- the first torsion springs 174a and 174b are regulated to be inoperable. Can do. Further, in each pair of second torsion springs 274, even if the rigidity of each of the second torsion springs 274a and 274b is different, the first torsion spring 174a and the second torsion spring 274a can be regulated to be inoperable. it can.
- the rotation restricting means 80 restricts the first torsion spring 174a and the second torsion spring 274b to be inoperable, and then the drive plate 72 is engaged with the driven plate 73, The first torsion spring 174b and the second torsion spring 274b are restricted to be inoperable.
- the lockup device 7 for example, in the third-stage compressed state J3A, J3B, the engagement of the drive plate 72 with the driven plate 73 makes the first torsion spring 174b and the second torsion spring 274b inoperable. Be regulated. As a result, the upper limit of the third stage compression state J3A, J3B is set.
- the upper limit of the multistage torsional characteristics can be freely set without bringing the elastic members into close contact with each other. That is, the lockup device 7 can improve the degree of freedom in designing the multistage characteristics without causing the above-described problem.
- the spring holder 75 is connected to the driven plate 73 integrally formed with the connecting portion 176 that connects the first torsion springs 174 of each set in series in the circumferential direction, and the connecting portion 176. And a fourth restricting claw 177.
- the driven plate 73 has a first stopper claw 374 with which the fourth regulating claw 177 contacts.
- the rotation restricting means 80 restricts the first torsion spring 174a and the second torsion spring 274a to be inoperable by bringing the fourth restricting claw 177 into contact with the first stopper claw 374.
- a fourth restriction claw 177 is prepared in the spring holder 75 and a first stopper claw 374 is prepared in the driven plate 73 in order to make the rotation restriction means 80 function.
- the drive plate 72 has a first restriction claw 473 provided on the driven plate 73 side.
- the driven plate 73 has a second stopper claw 375 with which the first regulating claw 473 abuts.
- the rotation restricting means 80 restricts the first torsion spring 174a and the second torsion spring 274a to be inoperable, and then brings the first restricting claw 473 into contact with the second stopper claw 375, thereby causing the first torsion spring 174a to contact the second stopper claw 375.
- 174b and the second torsion spring 274b are restricted to be inoperable.
- a first restricting claw 473 is prepared on the drive plate 72 and a second stopper claw 375 is prepared on the driven plate 73 in order to make the rotation restricting means 80 function.
- the rotation restricting means 80 can be operated without greatly changing the configuration. That is, the above effect can be obtained without increasing the number of parts.
- the first restriction claw 473 includes the fourth restriction claw 177 and the second stopper claw. 375.
- the rotation restricting means 80 can further restrict the rotation at the third bending point P3A after the rotation restriction at the second bending point P2A.
- the drive plate 72 has the second restricting claw 474 provided on the spring holder 75 side.
- the spring holder 75 has a third stopper claw 178 with which the second regulating claw 474 abuts.
- the rotation restricting means 80 restricts the first torsion spring 174a and the second torsion spring 274a to be inoperable by bringing the second restricting claw 474 into contact with the third stopper claw 178.
- a second restricting claw 474 is prepared in the drive plate 72 and a third stopper claw 178 is prepared in the spring holder 75.
- the drive plate 72 has a third restriction claw 475 provided on the driven plate 73 side.
- the driven plate 73 has a second stopper claw 375 with which the third restriction claw 475 abuts.
- the rotation restricting means 80 restricts the first torsion spring 174a and the second torsion spring 274a to be inoperable, and then brings the third restricting pawl 475 into contact with the second stopper pawl 375, whereby the first torsion spring 174a is inactivated. 174b and the second torsion spring 274b are restricted to be inoperable.
- a third restricting claw 475 is prepared in the drive plate 72 and a second stopper claw 375 is prepared in the driven plate 73 in order to make the rotation restricting means 80 function.
- the rotation restricting means 80 can be operated without greatly changing the configuration. That is, the above effect can be obtained without increasing the number of parts.
- the third restriction claw 475 has the second restriction claw 474 and the second stopper claw in the circumferential direction with the second restriction claw 474 in contact with the third stopper claw 178. 375.
- the rotation restricting means 80 can surely execute the second operation restriction after executing the first operation restriction. After the rotation is restricted at the second bending point P2B, the rotation can be further restricted at the third bending point P3B.
- the rigidity of the second torsion spring 274a is smaller than the rigidity of the second torsion spring 274b.
- the spring holder 75 engages with the driven plate 73 when the drive plate 72 rotates in the R1 direction.
- the drive plate 72 engages with the spring holder 75 when the drive plate 72 rotates in the R2 direction opposite to the R1 direction.
- the lockup device 7 for example, in the third-stage compressed state J3A, J3B, when the drive plate 72 rotates in the R1 direction, the spring holder 75 is engaged with the driven plate 73, whereby the first torsion spring 174a and the second torsion spring 274a are restricted to be inoperable.
- the drive plate 72 rotates in the R2 direction in the third-stage compressed state J3A, J3B, the first torsion spring 174a and the second torsion are engaged by engaging the drive plate 72 with the spring holder 75.
- the spring 274a is restricted to be inoperable.
- the first torsion springs 174a and 174b are regulated to be inoperable. Can do. Further, in each pair of second torsion springs 274, even if the rigidity of each of the second torsion springs 274a and 274b is different, the first torsion spring 174a and the second torsion spring 274b can be regulated to be inoperable. it can.
- the present invention is widely applicable to vibration reduction mechanisms.
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Abstract
弾性部材の耐久性を向上できるロックアップ装置を、提供することにある。本ロックアップ装置(7)は、ドライブプレート(72)と、ドリブンプレート(73)と、第1トーションスプリング(174)と、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、回転規制手段(80)とを、備えている。回転規制手段(80)は、ドリブンプレート(73)に対するスプリングホルダー(75)の係合、及びスプリングホルダー(75)に対するドライブプレート(72)の係合の少なくともいずれか一方によって、各組の第1トーションスプリング(174a)と、各組の第2トーションスプリング(274a)とを、作動不能に規制する。
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・減衰するためのロックアップ装置に関する。
エンジンで発生した動力を伝達するために、車両の駆動系には様々な装置が搭載されている。この種の装置としては、例えばロックアップ装置が考えられる。この装置には、振動の減衰を目的として、振動低減機構が用いられている(例えば、特許文献1を参照)。
この振動低減機構では、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コイルスプリング及び各対の第2コイルスプリングの圧縮が開始されると、各対の第1コイルスプリング及び各対の第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コイルスプリング及び各対の第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って、圧縮可能な第1コイルスプリング及び第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)。
従来のロックアップ装置では、第2コイルスプリングを線間密着させることによって、多段の捩り特性を形成している。このロックアップ装置は、第2コイルスプリングが線間密着した状態において、動作する。すると、線間密着した第2コイルスプリングにおいて、コイルスプリングの素線が、コイルスプリング軸から離れる方向や、コイルスプリング軸に近づく方向等に、ズレてしまうおそれがある。すると、素線がズレた部分が、第1コイルスプリングの内周に当接したり摺動したりして、第1コイルスプリングの内周を摩耗させてしまうおそれがある。つまり、第1コイルスプリングの耐久性が、低下してしまうおそれがある。
また、このロックアップ装置が、第2コイルスプリングが線間密着した状態において、動作すると、第2コイルスプリングの端部が、スプリングシートの受部の外周部に乗り上げてしまうおそれがある。すると、第2コイルスプリングの端部が損傷してしまうおそれがある。つまり、第2コイルスプリングの耐久性が、低下してしまうおそれがある。なお、上記のスプリングシートの受部とは、例えば、第1コイルスプリングのスプリングの端部から内周部へと突出した部分である。
なお、ここでは、3段目の捩り特性において、第2コイルスプリングが線間密着する場合の例を示したが、1段目の捩り特性及び2段目の捩り特性において、第2コイルスプリングが線間密着する場合においても、上述した問題と同様の問題が生じる。
本発明は、上記のような問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、弾性部材の耐久性を向上できるロックアップ装置を、提供することにある。
請求項1に係る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。ロックアップ装置は、入力回転部材と、出力回転部材と、複数組の第1弾性部材と、第2弾性部材と、フロート部材と、作動規制機構とを、備えている。出力回転部材は、入力部材に対して回転可能に配置されている。複数組の第1弾性部材は、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。詳細には、各組の第1弾性部材は、入力回転部材と出力回転部材との相対回転によって、回転方向に直列に圧縮される。第2弾性部材は、自由長が第1弾性部材の自由長より短い。この第2弾性部材は、第1弾性部材の内周部に配置されている。フロート部材は、複数組の第1弾性部材の半径方向への移動を規制する。
作動規制機構は、出力回転部材に対するフロート部材の係合、及びフロート部材に対する入力回転部材の係合の少なくともいずれか一方によって、各組の第1弾性部材のいずれか一方の第1弾性部材と、各組の第1弾性部材のいずれか一方の第1弾性部材の内周部に配置された第2弾性部材とを、作動不能に規制する。
本ロックアップ装置では、例えば、エンジンの動力が入力回転部材に入力されると、出力回転部材に対する入力回転部材の捩り角度(回転量)に応じて、まず、各組の第1弾性部材の圧縮が開始されると、各組の第1弾性部材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、各組の第1弾性部材及び各組の第2弾性部材の圧縮が開始されると、各組の第1弾性部材及び各組の第2弾性部材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)。続いて、作動規制機構によって、上記のいずれか一方の第1弾性部材と、上記のいずれか一方の第1弾性部材の内周部に配置された第2弾性部材とが、作動不能に規制される(第1の作動規制)。すると、各組の第1弾性部材のいずれか他方の第1弾性部材の捩り剛性と、各組の第1弾性部材のいずれか他方の第1弾性部材の内周部に配置された第2弾性部材の捩り剛性とに応じて、捩り振動が吸収・減衰される(3段目の捩り特性)。
本ロックアップ装置では、作動規制機構が、出力回転部材に対するフロート部材の係合、及びフロート部材に対する入力回転部材の係合の少なくともいずれか一方によって、上記のいずれか一方の第1弾性部材と、上記のいずれか一方の第1弾性部材の内周部に配置された第2弾性部材とを、作動不能に規制している。すなわち、本ロックアップ装置では、弾性部材を線間密着させることなく、多段の捩り特性、例えば3段の捩り特性を形成している。これにより、本ロックアップ装置では、上述したような問題を解決することができ、弾性部材の耐久性を向上することができる。また、本ロックアップ装置では、2段目の捩り特性と3段目の捩り特性との屈曲点を、自由に設定することができる。すなわち、本ロックアップ装置では、上述したような問題を発生させることなく、多段特性の設計の自由度を向上することができる。
請求項2に係るロックアップ装置では、請求項1に記載のロックアップ装置において、作動規制機構では、入力回転部材が第1方向に回転した場合に、フロート部材が出力回転部材に係合する。作動規制機構では、入力回転部材が、第1方向とは反対の第2方向に回転した場合に、入力回転部材がフロート部材に係合する。
本ロックアップ装置では、例えば、3段目の捩り特性において、入力回転部材が第1方向に回転した場合に、フロート部材を出力回転部材に係合させることによって、上記のいずれか一方の第1弾性部材と、上記のいずれか一方の第1弾性部材の内周部に配置された第2弾性部材とが、作動不能に規制される(ex. 正側の第1の作動規制)。また、3段目の捩り特性において、入力回転部材が、第1方向とは反対の第2方向に回転した場合に、入力回転部材をフロート部材に係合させることによって、上記のいずれか一方の第1弾性部材と、上記のいずれか一方の第1弾性部材の内周部に配置された第2弾性部材とが、作動不能に規制される(ex. 負側の第1の作動規制)。
これにより、各組の第1弾性部材において、各第1弾性部材の剛性が異なっていても、上記のいずれか一方の第1弾性部材と、上記のいずれか一方の第1弾性部材の内周部に配置された第2弾性部材とを、作動不能に規制することができる。また、各組の第2弾性部材において、各第2弾性部材の剛性が異なっていても、上記のいずれか一方の第1弾性部材と、上記のいずれか一方の第1弾性部材の内周部に配置された第2弾性部材とを、作動不能に規制することができる。
請求項3に係るロックアップ装置では、請求項1又は2に記載のロックアップ装置において、作動規制機構が、各組の第1弾性部材のいずれか一方の第1弾性部材と、各組の第1弾性部材のいずれか一方の第1弾性部材の内周部に配置された第2弾性部材とを、作動不能に規制した後に、出力回転部材に対する入力回転部材の係合によって、各組の第1弾性部材のいずれか他方の第1弾性部材と、上記のいずれか他方の第1弾性部材の内周部に配置された第2弾性部材とを、作動不能に規制する。
本ロックアップ装置では、例えば、3段目の捩り特性において、出力回転部材に対する入力回転部材の係合によって、各組の第1弾性部材のいずれか他方の第1弾性部材と、上記のいずれか他方の第1弾性部材の内周部に配置された第2弾性部材とが、作動不能に規制される(第2の作動規制)。これにより、3段目の捩り特性の上限が、設定される。このように、本ロックアップ装置では、弾性部材を線間密着させることなく、多段の捩り特性の上限を、自由に設定することができる。すなわち、本ロックアップ装置では、上述したような問題を発生させることなく、多段特性の設計の自由度を向上することができる。
請求項4に係るロックアップ装置では、請求項1から3のいずれかに記載のロックアップ装置において、フロート部材が、出力回転部材側に設けられる第1係合部を、有している。出力回転部材は、第1係合部が当接する第1当接部を、有している。作動規制機構は、第1係合部を第1当接部に当接させることによって、上記のいずれか一方の第1弾性部材と、上記のいずれか一方の第1弾性部材の内周部に配置された第2弾性部材とを、作動不能に規制する。
本ロックアップ装置では、作動規制機構(第1の作動規制)を機能させるために、フロート部材に第1係合部を用意し、出力回転部材に第1当接部を用意している。このように構成することによって、構成を大きく変更することなく、作動規制機構を動作させることができる。すなわち、部品点数を増加させることなく、上記の効果を得ることができる。
請求項5に係るロックアップ装置では、請求項4に記載のロックアップ装置において、入力回転部材は、出力回転部材側に設けられる第2係合部を、有している。出力回転部材は、第2係合部が当接する第2当接部を、有している。作動規制機構は、上記のいずれか一方の第1弾性部材と、上記のいずれか一方の第1弾性部材の内周部に配置された第2弾性部材とを、作動不能に規制した後に、第2係合部を第2当接部に当接させることによって、各組の第1弾性部材のいずれか他方の第1弾性部材と、上記のいずれか他方の第1弾性部材の内周部に配置された第2弾性部材とを、作動不能に規制する。
本ロックアップ装置では、作動規制機構(第2の作動規制)を機能させるために、入力回転部材に第2係合部を用意し、出力回転部材に第2当接部を用意している。このように構成することによって、構成を大きく変更することなく、作動規制機構を動作させることができる。すなわち、部品点数を増加させることなく、上記の効果を得ることができる。
請求項6に係るロックアップ装置では、請求項5に記載のロックアップ装置において、第1係合部が第1当接部に当接した状態で、円周方向において、第2係合部は、第1係合部と第2当接部との間に、配置されている。このように構成することによって、作動規制機構において、第1の作動規制を実行した後に、第2の作動規制を確実に実行することができる。
請求項7に係るロックアップ装置では、請求項1から6のいずれかに記載のロックアップ装置において、入力回転部材は、フロート部材側に設けられる第3係合部を、有している。フロート部材は、第3係合部が当接する第3当接部を、有している。作動規制機構は、第3係合部を第3当接部に当接させることによって、上記のいずれか一方の第1弾性部材と、上記のいずれか一方の第1弾性部材の内周部に配置された第2弾性部材とを、作動不能に規制する。
本ロックアップ装置では、作動規制機構(第1の作動規制)を機能させるために、入力回転部材に第3係合部を用意し、フロート部材に第3当接部を用意している。このように構成することによって、構成を大きく変更することなく、作動規制機構を動作させることができる。すなわち、部品点数を増加させることなく、上記の効果を得ることができる。
請求項8に係るロックアップ装置では、請求項7に記載のロックアップ装置において、入力回転部材は、出力回転部材側に設けられる第4係合部を、有している。出力回転部材は、第4係合部が当接する第4当接部を、有している。作動規制機構は、上記のいずれか一方の第1弾性部材と、上記のいずれか一方の第1弾性部材の内周部に配置された第2弾性部材とを、作動不能に規制した後に、第4係合部を第4当接部に当接させることによって、各組の第1弾性部材のいずれか他方の第1弾性部材と、上記のいずれか他方の第1弾性部材の内周部に配置された第2弾性部材とを、作動不能に規制する。
本ロックアップ装置では、作動規制機構(第2の作動規制)を機能させるために、入力回転部材に第4係合部を用意し、出力回転部材に第4当接部を用意している。このように構成することによって、構成を大きく変更することなく、作動規制機構を動作させることができる。すなわち、部品点数を増加させることなく、上記の効果を得ることができる。
請求項9に係るロックアップ装置では、請求項8に記載のロックアップ装置において、第3係合部が第3当接部に当接した状態で、円周方向において、第4係合部は、第3係合部と第4当接部との間に、配置されている。このように構成することによって、作動規制機構において、第1の作動規制を実行した後に、第2の作動規制を確実に実行することができる。
請求項10に係るロックアップ装置では、請求項1から9のいずれかに記載のロックアップ装置において、上記のいずれか一方の第1弾性部材の内周部に配置された第2弾性部材の剛性が、各組の第1弾性部材のいずれか他方の第1弾性部材の内周部に配置された第2弾性部材の剛性より、小さい。また、作動規制機構では、入力回転部材が第1方向に回転した場合に、フロート部材が出力回転部材に係合する。作動規制機構では、入力回転部材が、第1方向とは反対の第2方向に回転した場合に、入力回転部材がフロート部材に係合する。
本ロックアップ装置では、例えば、3段目の捩り特性において、入力回転部材が第1方向に回転した場合に、フロート部材を出力回転部材に係合させることによって、上記のいずれか一方の第1弾性部材と、上記のいずれか一方の第1弾性部材の内周部に配置された第2弾性部材とが、作動不能に規制される(ex. 正側の第1の作動規制)。また、3段目の捩り特性において、入力回転部材が、第1方向とは反対の第2方向に回転した場合に、入力回転部材をフロート部材に係合させることによって、上記のいずれか一方の第1弾性部材と、上記のいずれか一方の第1弾性部材の内周部に配置された第2弾性部材とが、作動不能に規制される(ex. 負側の第1の作動規制)。
これにより、各組の第1弾性部材において、各第1弾性部材の剛性が異なっていても、上記のいずれか一方の第1弾性部材と、上記のいずれか一方の第1弾性部材の内周部に配置された第2弾性部材とを、作動不能に規制することができる。また、各組の第2弾性部材において、各第2弾性部材の剛性が異なっていても、上記のいずれか一方の第1弾性部材と、上記のいずれか一方の第1弾性部材の内周部に配置された第2弾性部材とを、作動不能に規制することができる。
本発明によれば、弾性部材の耐久性を向上できるロックアップ装置を、提供することができる。
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。
[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。
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。
図2は、ロックアップ装置7の側面図である。図2では、一組の第1トーションスプリング174及び第2トーションスプリング274だけに、記号が付されている。また、図2では、一組のスプリングシート77だけに、記号が付されている。さらに、図2に示す矢印R1は、トルクコンバータ1の回転方向駆動側を、表している。図2に示す矢印R2が、その反対側を表している。回転方向R1は「第1方向」の一例であり、回転方向R2は「第2方向」の一例である。なお、本実施形態では、回転方向R1を「正側」と表現し、回転方向R2を「負側」と表現する場合がある。
図1に示すように、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。
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。
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。
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、複数のナット12が、固定されている。複数のナット12は、円周方向に等間隔で配置されている。このナット12に螺合するボルトによって、フレキシブルプレートの外周部が、フロントカバー11に固定されている。
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の先端には、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。
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。
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。
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形成されている。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。
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、トーラス形状の流体作動室6が、形成されている。なお、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。
図1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。
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。
[ロックアップ装置の構造]
図1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に配置されている。ロックアップ装置7は、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。
図1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に配置されている。ロックアップ装置7は、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。
ロックアップ装置7は、クラッチの機能を有している。また、ロックアップ装置7は、振動を低減する機能(振動低減機構)を有している。振動低減機構は、詳細には、エンジンからトランスミッションへ伝達される振動を減衰する機構である。
ロックアップ装置7は、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;入力回転部材の一例)と、ドリブンプレート73(出力回転部材の一例)と、複数組のトーションスプリング74(第1弾性部材及び第2弾性部材の一例)と、スプリングホルダー75(フロート部材の一例)と、回転規制手段80(作動規制機構の一例)とを、備えている。
図1及び図2に示すように、各組のトーションスプリング74は、ドライブプレート72とドリブンプレート73との相対回転によって、回転方向に圧縮される。詳細には、各組のトーションスプリング74は、スプリングシート77を介して、ドライブプレート72とドリブンプレート73との相対回転によって、回転方向に圧縮される。一対のスプリングシート77の一方は、後述する第1トーションスプリング174bの一端部と、ドライブプレート72との間に、配置されている。一対のスプリングシート77の他方は、後述する第1トーションスプリング174aの一端部と、ドリブンプレート73との間に、配置されている。
トーションスプリング74の詳細な説明を行う前に、図3A、図4A、図5A、図6A、及び図7Aの説明を行っておく。
図3Aは、捩り角度θがゼロである場合の図である。図4A及び図5Aは、ドライブプレート72がR1方向に回転した場合を示す図である。図6A及び図7Aは、ドライブプレート72がR2方向に回転した場合を示す図である。
図3A、図4A、図5A、図6A、及び図7Aでは、後述する第1トーションスプリング174及び第2トーションスプリング274が、実線及び破線で示されている。また、図3A、図4A、図5A、図6A、及び図7Aでは、一組の第1トーションスプリング174及び第2トーションスプリング274だけが、図示されている。
さらに、図3A、図4A、図5A、図6A、及び図7Aでは、一方の第1トーションスプリングを、実線で示し、「174a」と記す。そして、他方の第1トーションスプリングを、破線で示し、「174b」と記す。また、一方の第1トーションスプリング174aの内周部に配置された第2トーションスプリングを、実線で示し、「274a」と記す。そして、他方の第1トーションスプリング174bの内周部に配置された第2トーションスプリングを、破線で示し、「274b」と記す。
図3A、図4A、図5A、図6A、及び図7Aに示すように、各組のトーションスプリング74は、一対の第1トーションスプリング174(第1弾性部材の一例)と、一対の第2トーションスプリング274(第2弾性部材の一例)とを、有している。
一対の第1トーションスプリング174は、直列に配置されている。一対の第1トーションスプリング174は、ドライブプレート72とドリブンプレート73との相対回転によって、回転方向に圧縮される。詳細には、一対の第1トーションスプリング174は、ドライブプレート72とドリブンプレート73との相対回転によって、回転方向に直列に圧縮される。なお、第1トーションスプリング174のさらなる詳細については、後述する。
第2トーションスプリング274は、自由長が第1トーションスプリング174の自由長より短い。この第2トーションスプリング274は、第1トーションスプリング174の内周部に配置されている。この状態を、図3A、図4A、図5A、図6A、及び図7Aでは、簡略して表示している。具体的には、図3A、図4A、図5A、図6A、及び図7Aでは、第1トーションスプリング174(174a,174b)と、第2トーションスプリング274(274a,274b)とを、平行に示している。なお、第2トーションスプリング274のさらなる詳細については、後述する。
図1に示すように、ピストン71は、クラッチ連結・遮断を行うための部材である。ピストン71は、円環状に形成されている。ピストン71の中心部には、孔部が形成されている。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、回転方向及び軸方向に移動可能に、タービンハブ32のエンジン側の外周面に支持されている。なお、ピストン71が、トランスミッション側のタービンハブ32に当接した場合、ピストン71の軸方向トランスミッション側への移動が、制限される。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。シールリング32bは、ピストン71の内周縁において、軸方向へのオイルの移動をシールしている。
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る。摩擦連結部71cは、平面形状である。具体的には、摩擦連結部71cでは、軸方向に対向する両面が、軸方向に対して垂直な面になっている。摩擦連結部71cの軸方向エンジン側の面には、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。
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、本体部472(図3Bを参照)と、本体部472の内周側に延びる固定部72aと、本体部472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、複数のリベット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。
また、図3B、図4B、図5B、図6B、及び図7Bに示すように、ドライブプレート72は、第1規制爪473(第2係合部の一例)と、第2規制爪474(第3係合部の一例)と、第3規制爪475(第4係合部の一例)とを、さらに有している。第1規制爪473は、ドライブプレート72がR1方向に回転した場合に、第2の回転規制(後述する)を行うためのものである。
第1規制爪473は、本体部472からドリブンプレート73側に延びる部分であり、本体部472のドリブンプレート73側に一体に形成されている。第1規制爪473は、回転方向において、第2規制爪474と第3規制爪475との間に配置されている。第1規制爪473は、本体部472の内周側において、所定の間隔を隔てて、3箇所に形成されている。
第2規制爪474は、ドライブプレート72がR2方向に回転した場合に、第1の回転規制(後述する)を行うためのものである。第2規制爪474は、本体部472からスプリングホルダー75側に突出して形成されている。第2規制爪474は、本体部472のスプリングホルダー75側に一体に形成されている。第2規制爪474は、所定の間隔を隔てて、3箇所に形成されている。
第3規制爪475は、ドライブプレート72がR2方向に回転した場合に、第2の回転規制を行うためのものである。第3規制爪475は、本体部472からドリブンプレート73側に延びる部分であり、本体部472のドリブンプレート73側に一体に形成されている。第3規制爪475は、本体部472の内周側において、所定の間隔を隔てて、3箇所に形成されている。第3規制爪475は、R2方向において、第1規制爪473から所定の間隔を隔てて配置されている。
図3Aに示すように、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、3箇所に形成されている。図3Aでは、1箇所のばね収容部72dにのみ、符号を付している。
図3A、図4A、図5A、図6A、及び図7Aに示すように、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各組のトーションスプリング74が、収容されている。各組のトーションスプリング74は、入力部材であるドライブプレート72(ピストン71)と、出力部材であるドリブンプレート73とを、回転方向に弾性的に連結するための部材である。各組のトーションスプリング74は、第1トーションスプリング174a,174bと、第2トーションスプリング274a,274bとから、構成されている。
詳細には、各ばね収容部72dには、一対の第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174a,174b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174a,174bは、形成されている。なお、ここでは、全体で合計6個の第1トーションスプリング174a,174bが、用いられている。
一対の第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、回転方向に移動可能に配置されている。全体では、合計6個の第2トーションスプリング274a,274bが、用いられている。
なお、ここでは、各ばね収容部72dの内部において、回転方向R1側(図3Aの左側)のトーションスプリングの符号を、「74a」、「174a」、「274a」と記している。また、各ばね収容部72dの内部において、回転方向R2側(図3Aの右側)のトーションスプリングの符号を、「74b」、「174b」、「274b」と記している。
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。
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。ここでは、たとえば、回転方向R1側(図3Aの左側)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(図3Aの右側)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。
この構成では、第1トーションスプリング174aと、第2トーションスプリング274aとは、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と、第2トーションスプリング274bとは、回転方向に並列に作用する。さらに、第1トーションスプリング174aと第2トーションスプリング274aとから構成されるトーションスプリング系と、第1トーションスプリング174bと第2トーションスプリング274bとから構成されるトーションスプリング系とは、回転方向に直列に作用する。
ドリブンプレート73は、各組のトーションスプリング74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。図1に示すように、ドリブンプレート73は、ドライブプレート72(ピストン71)に対して回転可能に配置されている。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。
また、図1に示すように、ドリブンプレート73は、主に、本体部373と(図3Dを参照)、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に配置された一対の第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。
また、図3D、図4D、図5D、図6D、及び図7Dに示すように、ドリブンプレート73は、第1ストッパ爪374(第1当接部の一例)と、第2ストッパ爪375(第2当接部及び第4当接部の一例)とを、有している。第1ストッパ爪374は、本体部373の外周端から外方に突出して形成されている。第1ストッパ爪374は、本体部373の外周部において、所定の間隔を隔てて、3箇所に形成されている。第1ストッパ爪374には、第4規制爪177(後述する)が当接可能である(図4A、図4C、及び図4Dを参照)。
第2ストッパ爪375は、本体部373の内周端から内方に突出して形成されている。第2ストッパ爪375は、本体部373の内周部において、所定の間隔を隔てて、3箇所に形成されている。第2ストッパ爪375には、第1規制爪473が、当接可能である(図5A、図5B、及び図5Dを参照)。詳細には、第2ストッパ爪375における回転方向R2側の側部には、第1規制爪473が当接可能である。また、第2ストッパ爪375には、第3規制爪475が、当接可能である(図7A、図7B、及び図7Dを参照)。詳細には、第2ストッパ爪375における回転方向R1側の側部には、第3規制爪475が当接可能である。
スプリングホルダー75は、中間フロート体として機能する。図1に示すように、スプリングホルダー75は、複数組のトーションスプリング74の半径方向への移動、例えば3組のトーションスプリング74の半径方向への移動を、規制する。具体的には、第1トーションスプリング174a,174bを半径方向に支持することによって、第1トーションスプリング174a,174bの半径方向への移動を、規制する。
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。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。
図3C、図4C、図5C、図6C、及び図7Cに示すように、スプリングホルダー75は、支持部175と、連結部176と、第4規制爪177(第1係合部の一例)と、第3ストッパ爪178(第3当接部の一例)とを、有している。
支持部175は、各組のトーションスプリング74を支持する部分である。具体的には、支持部175は、遠心力によって半径方向外側に移動する各組のトーションスプリング74を支持する。
連結部176は、回転方向において、一対の第1トーションスプリング174a,174bに係合する部分である。連結部176は、支持部175の外周部に一体に形成されている。具体的には、連結部176は、支持部175の外周部から、支持部175のドリブンプレート73側に凸になるように湾曲して形成されている。連結部176は、支持部175の外周部において、所定の間隔を隔てて、3箇所に形成されている。連結部176は、一対の第1トーションスプリング174a,174bの間に、配置される。これにより、連結部176は、各組の第1トーションスプリング174a,174bを、円周方向に直列に連結する。
第4規制爪177は、支持部175の外周部から、ドリブンプレート73側に延びる部分である。第4規制爪177は、連結部176から所定の間隔を隔てて、支持部の外周部に設けられている。これにより、第4規制爪177と連結部176との間には、凹部179が、形成されている。この凹部179には、ドリブンプレート73の第1ストッパ爪374が配置される。第4規制爪177は、第1ストッパ爪374に当接可能である(図4A、図4C、及び図4Dを参照)。
第3ストッパ爪178は、支持部175の内周端から内方に突出して形成されている。第3ストッパ爪178は、支持部175の内周部において、所定の間隔を隔てて、3箇所に形成されている。第3ストッパ爪178には、第2規制爪474が当接可能である(図6A、図6B、及び図6Cを参照)。
回転規制手段80は、R1方向において、第1の回転規制(第1のR1回転規制)と、第2の回転規制(第2のR1回転規制)とを、実行可能である。また、回転規制手段80は、R2方向においても、第1の回転規制(第1のR2回転規制)と、第2の回転規制(第2のR2回転規制)とを、実行可能である。
図4Aに示すように、第1のR1回転規制では、ドライブプレート72がR1方向に回転した場合に、スプリングホルダー75をドリブンプレート73に係合させることによって、各組の第1トーションスプリング174aと、各組の第2トーションスプリング274aとを、作動不能に規制する。具体的には、第4規制爪177を第1ストッパ爪374に当接させることによって、各組の第1トーションスプリング174aと、各組の第2トーションスプリング274aとを、作動不能に規制する。第4規制爪177が第1ストッパ爪374に当接した状態では、第1規制爪473が、円周方向において、第4規制爪177と第2ストッパ爪375との間に、配置されている。
図6Aに示すように、第1のR2回転規制では、ドライブプレート72がR2方向に回転した場合に、ドライブプレート72をスプリングホルダー75に係合させることによって、各組の第1トーションスプリング174aと、各組の第2トーションスプリング274aとを、作動不能に規制する。具体的には、第2規制爪474を第3ストッパ爪178に当接させることによって、各組の第1トーションスプリング174aと、各組の第2トーションスプリング274aとを、作動不能に規制する。第2規制爪474が第3ストッパ爪178に当接した状態では、第3規制爪475が、円周方向において、第2規制爪474と第2ストッパ爪375との間に、配置されている。
上記のように、回転規制手段80によって第1のR1回転規制及び第1のR2回転規制を行うことによって、各組の第1トーションスプリング174aと、各組の第2トーションスプリング274aとが、作動不能に規制される。
第1のR1回転規制が実行された後に、ドライブプレート72が、さらにR2方向に回転すると、図5Aに示すように、第2のR1回転規制が実行される。第2のR1回転規制では、ドライブプレート72をドリブンプレート73に係合させることによって、各組の第1トーションスプリング174bと、各組の第2トーションスプリング274bとを、作動不能に規制する。具体的には、第1規制爪473を第2ストッパ爪375(第2ストッパ爪375における回転方向R2側の側部)に当接させることによって、各組の第1トーションスプリング174bと、各組の第2トーションスプリング274bとを、作動不能に規制する。
同様に、第1のR2回転規制が実行された後に、ドライブプレート72が、さらにR2方向に回転すると、図7Aに示すように、第2のR2回転規制が、実行される。第2のR2回転規制では、ドライブプレート72をドリブンプレート73に係合させることによって、各組の第1トーションスプリング174bと、各組の第2トーションスプリング274bとを、作動不能に規制する。具体的には、第3規制爪475を第2ストッパ爪375(第2ストッパ爪375における回転方向R1側の側部)に当接させることによって、各組の第1トーションスプリング174b、各組の第2トーションスプリング274bとを、作動不能に規制する。
[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。
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。
[ロックアップ装置の全体動作]
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74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。
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74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。
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74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74は半径方向外側に移動し、スプリングホルダー75の支持部175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74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、捩り振動低減性能は十分に発揮される。
[ロックアップ装置における振動低減機構の動作]
以上に述べたように、ロックアップ連結状態では、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。図3A~図7A、図3B~図7B、図3C~図7C、図3D~図7D、及び図8に基づいて、ロックアップ装置における振動低減機構の動作を、説明する。
以上に述べたように、ロックアップ連結状態では、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。図3A~図7A、図3B~図7B、図3C~図7C、図3D~図7D、及び図8に基づいて、ロックアップ装置における振動低減機構の動作を、説明する。
<R1方向への回転時>
図3A、図3B、図3C、及び図3Dの状態において、ドライブプレート72がドリブンプレート73に対してR1方向に回転することによって、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J1A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に対して相対回転する。
図3A、図3B、図3C、及び図3Dの状態において、ドライブプレート72がドリブンプレート73に対してR1方向に回転することによって、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J1A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に対して相対回転する。
この状態において、捩り角度θがさらに大きくなると、第1トーションスプリング174a,174b、及び第2トーションスプリング274a,274b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。図8における第1屈曲点P1Aは、第2トーションスプリング274a,274bの圧縮が開始された時点に対応している。
続いて、各組の第1トーションスプリング174a,174b、及び各組の第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J2Aと呼ぶ。具体的には、第1トーションスプリング174a,174b、及び第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。
この状態において、捩り角度θがさらに大きくなると、図4A、図4B、図4C、及び図4Dに示すように、スプリングホルダー75の第4規制爪177が、ドリブンプレート73の第1ストッパ爪374に当接する。すなわち、スプリングホルダー75とドリブンプレート73とが、ロックされる。これにより、各組の第1トーションスプリング174a及び各組の第2トーションスプリング274aが、作動不能になる。この時点が、図8における第2屈曲点P2Aに相当する。第2屈曲点P2Aは、図4Aの状態に対応している。
続いて、各組の第1トーションスプリング174b及び各組の第2トーションスプリング274bが、スプリングホルダー75の連結部176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J3Aと呼ぶ。具体的には、第1トーションスプリング174b及び第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、図5A、図5B、図5C、及び図5Dに示すように、ドライブプレート72の第1規制爪473が、ドリブンプレート73の第2ストッパ爪375に当接する。すなわち、ドライブプレート72及びドリブンプレート73が、さらにロックされる。これにより、各組の第1トーションスプリング174b及び各組の第2トーションスプリング274bが、作動不能になる。この時点が、図8における第3屈曲点P3Aに相当する。第3屈曲点P3Aは、図5Aの状態に対応している。この状態では、動作中の各組の第1トーションスプリング174bと、動作中の各組の第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、圧縮停止状態と呼ぶ。すなわち、トーションスプリング74(174a,174b,274a,274b)のダンパー動作が、停止する。
<R2方向への回転時>
図3A、図3B、図3C、及び図3Dの状態において、ドライブプレート72がドリブンプレート73に対してR2方向に回転することによって、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J1B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に対して相対回転する。
図3A、図3B、図3C、及び図3Dの状態において、ドライブプレート72がドリブンプレート73に対してR2方向に回転することによって、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J1B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に対して相対回転する。
この状態において、捩り角度θがさらに大きくなると、第1トーションスプリング174a,174b、及び第2トーションスプリング274a,274b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。図8における第1屈曲点P1Bは、第2トーションスプリング274a,274bの圧縮が開始された時点に対応している。
続いて、各組の第1トーションスプリング174a,174b、及び各組の第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J2Bと呼ぶ。具体的には、第1トーションスプリング174a,174b、及び第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。
この状態において、捩り角度θがさらに大きくなると、図6A、図6B、図6C、及び図6Dに示すように、ドライブプレート72の第2規制爪474が、スプリングホルダー75の第3ストッパ爪178に当接する。すなわち、ドライブプレート72とスプリングホルダー75とが、ロックされる。これにより、各組の第1トーションスプリング174a及び各組の第2トーションスプリング274aが、作動不能になる。この時点が、図8における第2B屈曲点P2Bに相当する。第2屈曲点P2Bは、図6Aの状態に対応している。
続いて、各組の第1トーションスプリング174b及び各組の第2トーションスプリング274bが、スプリングホルダー75の連結部176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J3Bと呼ぶ。具体的には、第1トーションスプリング174b及び第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、図7A、図7B、図7C、及び図7Dに示すように、ドライブプレート72の第3規制爪475が、ドリブンプレート73の第2ストッパ爪375に当接する。すなわち、ドライブプレート72とドリブンプレート73とが、さらにロックされる。これにより、各組の第1トーションスプリング174b及び各組の第2トーションスプリング274bが、作動不能になる。この時点が、図8における第3屈曲点P3Bに相当する。第3屈曲点P3Bは、図7Aの状態に対応している。この状態では、動作中の各組の第1トーションスプリング174bと、動作中の各組の第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、圧縮停止状態と呼ぶ。すなわち、トーションスプリング74(174a,174b,274a,274b)のダンパー動作が、停止する。
[ロックアップ装置の捩り振動低減特性]
上記のように、トーションスプリング74が動作する場合の捩り特性を、図8を用いて、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74(174a,174b,274a,274b)の捩り特性用いて、説明を行う。
上記のように、トーションスプリング74が動作する場合の捩り特性を、図8を用いて、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74(174a,174b,274a,274b)の捩り特性用いて、説明を行う。
<R1方向への回転時>
ドライブプレート72がドリブンプレート73に対してR1方向に回転した場合、第1の圧縮状態J1A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、捩り角度が図8のθ1を越えて第2の圧縮状態J2Aになると、並列に配置された一組の第1トーションスプリング174a及び第2トーションスプリング274aの捩り剛性と、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及び第2トーションスプリング274bの捩り剛性との合成により、系の捩り剛性N2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。
ドライブプレート72がドリブンプレート73に対してR1方向に回転した場合、第1の圧縮状態J1A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、捩り角度が図8のθ1を越えて第2の圧縮状態J2Aになると、並列に配置された一組の第1トーションスプリング174a及び第2トーションスプリング274aの捩り剛性と、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及び第2トーションスプリング274bの捩り剛性との合成により、系の捩り剛性N2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、捩り角度が図8のθ2に到達した場合、スプリングホルダー75の第4規制爪177(凹部179の側部)が、ドリブンプレート73の第1ストッパ爪374に当接する。すると、第1トーションスプリング174a及び各組の第2トーションスプリング274aが、作動不能になる。これにより、第2の圧縮状態J2Aから第3の圧縮状態J3Aへと移行する。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及び第2トーションスプリング274bの捩り剛性が、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。
最後に、捩り角度が図8のθ3に到達した場合、ドライブプレート72の第1規制爪473が、ドリブンプレート73の第2ストッパ爪375に当接する。すると、第1トーションスプリング174b及び第2トーションスプリング274bが、作動不能になる。これにより、第3の圧縮状態J3Aから圧縮停止状態へと移行する。この圧縮停止状態のトルクが、最大トルクとなる。
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、及びこれら一対の第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、すなわち複数組の第1トーションスプリング174a,174b、及び複数組の第2トーションスプリング274a,274bの捩り特性も、上記と同様の捩り特性に設定される。
<R2方向への回転時>
この場合、系の捩り剛性N1及び系の捩り剛性N2は、上述した<R1方向への回転時>におけるものと同じである。すなわち、捩り特性の第1勾配D1及び捩り特性の第2勾配D2は、上述した<R1方向への回転時>と同様に設定される。
この場合、系の捩り剛性N1及び系の捩り剛性N2は、上述した<R1方向への回転時>におけるものと同じである。すなわち、捩り特性の第1勾配D1及び捩り特性の第2勾配D2は、上述した<R1方向への回転時>と同様に設定される。
第2の圧縮状態J2Bの状態において、捩り角度が図8の-θ2に到達すると、ドライブプレート72の第2規制爪474が、スプリングホルダー75の第3ストッパ爪178に当接する。すると、第1トーションスプリング174a及び各組の第2トーションスプリング274aが、作動不能になる。これにより、第2の圧縮状態J2Bから第3の圧縮状態J3Bへと移行する。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及び第2トーションスプリング274bの捩り剛性が、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。
最後に、捩り角度が図8の-θ3に到達した場合、ドライブプレート72の第3規制爪475が、ドリブンプレート73の第2ストッパ爪375に当接する。すると、各組の第1トーションスプリング174b及び各組の第2トーションスプリング274bが、作動不能になる。これにより、第3の圧縮状態J3Bから圧縮停止状態へと移行する。この圧縮停止状態のトルクが、最大トルクとなる。
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、及びこれら一対の第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、すなわち複数組の第1トーションスプリング174a,174b、及び複数組の第2トーションスプリング274a,274bの捩り特性も、上記と同様の捩り特性に設定される。
[本ロックアップ装置の有利な効果]
(1)本ロックアップ装置7では、回転規制手段80は、ドリブンプレート73に対するスプリングホルダー75の係合、及びスプリングホルダー75に対するドライブプレート72の係合の少なくともいずれか一方によって、第1トーションスプリング174aと、第2トーションスプリング274aとを、作動不能に規制する。
(1)本ロックアップ装置7では、回転規制手段80は、ドリブンプレート73に対するスプリングホルダー75の係合、及びスプリングホルダー75に対するドライブプレート72の係合の少なくともいずれか一方によって、第1トーションスプリング174aと、第2トーションスプリング274aとを、作動不能に規制する。
本ロックアップ装置7では、例えば、エンジンの動力がドライブプレート72に入力されると、ドリブンプレート73に対するドライブプレート72の捩り角度(回転量)に応じて、まず、各組の第1トーションスプリング174の圧縮が開始されると、各組の第1トーションスプリング174の捩り剛性に応じて、捩り振動が吸収・減衰される(1段目の圧縮状態J1A,J1B)。次に、各組の第1トーションスプリング174及び各組の第2トーションスプリング274の圧縮が開始されると、各組の第1トーションスプリング174及び各組の第2トーションスプリング274の捩り剛性に応じて、捩り振動が吸収・減衰される(2段目の圧縮状態J2A,J2B)。続いて、回転規制手段80によって、第1トーションスプリング174aと、第2トーションスプリング274aとが、作動不能に規制される(第1の作動規制;第1屈曲点P1A,P1B)。すると、各組の第1トーションスプリング174bの捩り剛性と、第2トーションスプリング274bの捩り剛性とに応じて、捩り振動が吸収・減衰される(3段目の圧縮状態J3A,J3B)。
本ロックアップ装置7では、回転規制手段80が、ドリブンプレート73に対するスプリングホルダー75の係合、及びスプリングホルダー75に対するドライブプレート72の係合の少なくともいずれか一方によって、第1トーションスプリング174aと、第2トーションスプリング274aとを、作動不能に規制している。すなわち、本ロックアップ装置7では、トーションスプリングを線間密着させることなく、多段の捩り特性、例えば3段の捩り特性を形成している。これにより、本ロックアップ装置7では、トーションスプリングの耐久性を向上することができる。また、本ロックアップ装置7では、2段目の圧縮状態J2A,J2Bと3段目の圧縮状態J3A,J3Bとの間の第2屈曲点P2A,P2Bを、自由に設定することができる。すなわち、本ロックアップ装置7では、多段特性の設計の自由度を向上することができる。
(2)本ロックアップ装置7では、回転規制手段80では、ドライブプレート72がR1方向に回転した場合に、スプリングホルダー75がドリブンプレート73に係合する。回転規制手段80では、ドライブプレート72が、R1方向とは反対のR2方向に回転した場合に、ドライブプレート72がスプリングホルダー75に係合する。
本ロックアップ装置7では、例えば、3段目の圧縮状態J3A,J3Bにおいて、ドライブプレート72がR1方向に回転した場合に、スプリングホルダー75をドリブンプレート73に係合させることによって、第1トーションスプリング174aと、第2トーションスプリング274aとが、作動不能に規制される。また、3段目の圧縮状態J3A,J3Bにおいて、ドライブプレート72が、R2方向に回転した場合に、ドライブプレート72をスプリングホルダー75に係合させることによって、第1トーションスプリング174aと、第2トーションスプリング274aとが、作動不能に規制される。
これにより、各組の第1トーションスプリング174において、各第1トーションスプリング174a,174bの剛性が異なっていても、第1トーションスプリング174aと、第2トーションスプリング274aとを、作動不能に規制することができる。また、各組の第2トーションスプリング274において、各第2トーションスプリング274a,274bの剛性が異なっていても、第1トーションスプリング174aと、第2トーションスプリング274aとを、作動不能に規制することができる。
(3)本ロックアップ装置7では、回転規制手段80が、第1トーションスプリング174aと、第2トーションスプリング274bとを、作動不能に規制した後に、ドリブンプレート73に対するドライブプレート72の係合によって、第1トーションスプリング174bと、第2トーションスプリング274bとを、作動不能に規制する。
本ロックアップ装置7では、例えば、3段目の圧縮状態J3A,J3Bにおいて、ドリブンプレート73に対するドライブプレート72の係合によって、第1トーションスプリング174bと、第2トーションスプリング274bとが、作動不能に規制される。これにより、3段目の圧縮状態J3A,J3Bの上限が、設定される。このように、本ロックアップ装置7では、弾性部材を線間密着させることなく、多段の捩り特性の上限を、自由に設定することができる。すなわち、本ロックアップ装置7では、上述したような問題を発生させることなく、多段特性の設計の自由度を向上することができる。
(4)本ロックアップ装置7では、スプリングホルダー75が、各組の第1トーションスプリング174を円周方向に直列に連結する連結部176と、連結部176に一体に形成されドリブンプレート73に係合する第4規制爪177とを、有している。ドリブンプレート73は、第4規制爪177が当接する第1ストッパ爪374を、有している。回転規制手段80は、第4規制爪177を第1ストッパ爪374に当接させることによって、第1トーションスプリング174aと、第2トーションスプリング274aとを、作動不能に規制する。
本ロックアップ装置7では、回転規制手段80を機能させるために、スプリングホルダー75に第4規制爪177を用意し、ドリブンプレート73に第1ストッパ爪374を用意している。このように構成することによって、構成を大きく変更することなく、回転規制手段80を動作させることができる。すなわち、部品点数を増加させることなく、上記の効果を得ることができる。
(5)本ロックアップ装置7では、ドライブプレート72は、ドリブンプレート73側に設けられる第1規制爪473を、有している。ドリブンプレート73は、第1規制爪473が当接する第2ストッパ爪375を、有している。回転規制手段80は、第1トーションスプリング174aと、第2トーションスプリング274aとを、作動不能に規制した後に、第1規制爪473を第2ストッパ爪375に当接させることによって、第1トーションスプリング174bと、第2トーションスプリング274bとを、作動不能に規制する。
本ロックアップ装置7では、回転規制手段80を機能させるために、ドライブプレート72に第1規制爪473を用意し、ドリブンプレート73に第2ストッパ爪375を用意している。このように構成することによって、構成を大きく変更することなく、回転規制手段80を動作させることができる。すなわち、部品点数を増加させることなく、上記の効果を得ることができる。
(6)本ロックアップ装置7では、第4規制爪177が第1ストッパ爪374に当接した状態で、円周方向において、第1規制爪473は、第4規制爪177と第2ストッパ爪375との間に、配置されている。このように構成することによって、回転規制手段80において、第2屈曲点P2Aにおいて回転規制を行った後に、第3屈曲点P3Aにおいて回転規制をさらに行うことができる。
(7)本ロックアップ装置7では、ドライブプレート72は、スプリングホルダー75側に設けられる第2規制爪474を、有している。スプリングホルダー75は、第2規制爪474が当接する第3ストッパ爪178を、有している。回転規制手段80は、第2規制爪474を第3ストッパ爪178に当接させることによって、第1トーションスプリング174aと、第2トーションスプリング274aとを、作動不能に規制する。
本ロックアップ装置7では、回転規制手段80を機能させるために、ドライブプレート72に第2規制爪474を用意し、スプリングホルダー75に第3ストッパ爪178を用意している。このように構成することによって、構成を大きく変更することなく、回転規制手段80を動作させることができる。すなわち、部品点数を増加させることなく、上記の効果を得ることができる。
(8)本ロックアップ装置7では、ドライブプレート72は、ドリブンプレート73側に設けられる第3規制爪475を、有している。ドリブンプレート73は、第3規制爪475が当接する第2ストッパ爪375を、有している。回転規制手段80は、第1トーションスプリング174aと、第2トーションスプリング274aとを、作動不能に規制した後に、第3規制爪475を第2ストッパ爪375に当接させることによって、第1トーションスプリング174bと、第2トーションスプリング274bとを、作動不能に規制する。
本ロックアップ装置7では、回転規制手段80を機能させるために、ドライブプレート72に第3規制爪475を用意し、ドリブンプレート73に第2ストッパ爪375を用意している。このように構成することによって、構成を大きく変更することなく、回転規制手段80を動作させることができる。すなわち、部品点数を増加させることなく、上記の効果を得ることができる。
(9)本ロックアップ装置7では、第2規制爪474が第3ストッパ爪178に当接した状態で、円周方向において、第3規制爪475は、第2規制爪474と第2ストッパ爪375との間に、配置されている。このように構成することによって、回転規制手段80において、第1の作動規制を実行した後に、第2の作動規制を確実に実行することができる。第2屈曲点P2Bにおいて回転規制を行った後に、第3屈曲点P3Bにおいて回転規制をさらに行うことができる。
(10)本ロックアップ装置7では、第2トーションスプリング274aの剛性が、第2トーションスプリング274bの剛性より、小さい。また、回転規制手段80では、ドライブプレート72がR1方向に回転した場合に、スプリングホルダー75がドリブンプレート73に係合する。回転規制手段80では、ドライブプレート72が、R1方向とは反対のR2方向に回転した場合に、ドライブプレート72がスプリングホルダー75に係合する。
本ロックアップ装置7では、例えば、3段目の圧縮状態J3A,J3Bにおいて、ドライブプレート72がR1方向に回転した場合に、スプリングホルダー75をドリブンプレート73に係合させることによって、第1トーションスプリング174aと、第2トーションスプリング274aとが、作動不能に規制される。また、3段目の圧縮状態J3A,J3Bにおいて、ドライブプレート72が、R2方向に回転した場合に、ドライブプレート72をスプリングホルダー75に係合させることによって、第1トーションスプリング174aと、第2トーションスプリング274aとが、作動不能に規制される。
これにより、各組の第1トーションスプリング174において、各第1トーションスプリング174a,174bの剛性が異なっていても、第1トーションスプリング174aと、第2トーションスプリング274aとを、作動不能に規制することができる。また、各組の第2トーションスプリング274において、各第2トーションスプリング274a,274bの剛性が異なっていても、第1トーションスプリング174aと、第2トーションスプリング274bとを、作動不能に規制することができる。
[他の実施形態]
(a)前記実施形態では、回転規制手段80において、3箇所で回転を規制する場合の例を示したが、回転を規制することができれば、回転を規制する箇所数は、どのようにしてもよい。一般的に表現すると、回転規制手段80では、少なくとも1箇所で回転を規制すればよい。
(b)前記実施形態では、R1方向への回転時の剛性と、R2方向への回転時の剛性とが同じになる場合の例を示したが、R1方向への回転時の剛性と、R2方向への回転時の剛性とが異なる構成であっても、回転規制手段80は適用できる。
(a)前記実施形態では、回転規制手段80において、3箇所で回転を規制する場合の例を示したが、回転を規制することができれば、回転を規制する箇所数は、どのようにしてもよい。一般的に表現すると、回転規制手段80では、少なくとも1箇所で回転を規制すればよい。
(b)前記実施形態では、R1方向への回転時の剛性と、R2方向への回転時の剛性とが同じになる場合の例を示したが、R1方向への回転時の剛性と、R2方向への回転時の剛性とが異なる構成であっても、回転規制手段80は適用できる。
本発明は、振動低減機構に広く適用可能である。
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 トーションスプリング(第1トーションスプリング、第2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
72 ドライブプレート
73 ドリブンプレート
75 スプリングホルダー
80 回転規制手段
175 支持部
176 連結部
177 第4規制爪
374 第1ストッパ爪
375 第2ストッパ爪
178 第3ストッパ爪
473 第1規制爪
474 第2規制爪
475 第3規制爪
71 ピストン
72 ドライブプレート
73 ドリブンプレート
74 トーションスプリング(第1トーションスプリング、第2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
72 ドライブプレート
73 ドリブンプレート
75 スプリングホルダー
80 回転規制手段
175 支持部
176 連結部
177 第4規制爪
374 第1ストッパ爪
375 第2ストッパ爪
178 第3ストッパ爪
473 第1規制爪
474 第2規制爪
475 第3規制爪
Claims (10)
- トルクを伝達するとともに捩り振動を吸収・減衰するためのロックアップ装置であって、
入力回転部材と、
前記入力部材に対して回転可能に配置される出力回転部材と、
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、それぞれが回転方向に直列に圧縮される複数組の第1弾性部材と、
自由長が前記第1弾性部材の自由長より短く、前記第1弾性部材の内周部に配置される第2弾性部材と、
複数組の前記第1弾性部材の半径方向への移動を規制するフロート部材と、
前記出力回転部材に対する前記フロート部材の係合、及び前記フロート部材に対する前記入力回転部材の係合の少なくともいずれか一方によって、各組の前記第1弾性部材のいずれか一方の前記第1弾性部材と、前記いずれか一方の第1弾性部材の内周部に配置された前記第2弾性部材とを、作動不能に規制する作動規制機構と、
を備えるロックアップ装置。 - 前記作動規制機構では、
前記入力回転部材が第1方向に回転した場合に、前記フロート部材が前記出力回転部材に係合し、
前記入力回転部材が、前記第1方向とは反対の第2方向に回転した場合に、前記入力回転部材が前記フロート部材に係合する、
請求項1に記載のロックアップ装置。 - 前記作動規制機構は、前記いずれか一方の前記第1弾性部材と、前記いずれか一方の第1弾性部材の内周部に配置された前記第2弾性部材とを、作動不能に規制した後に、前記出力回転部材に対する前記入力回転部材の係合によって、各組の前記第1弾性部材のいずれか他方の前記第1弾性部材と、前記いずれか他方の第1弾性部材の内周部に配置された前記第2弾性部材とを、作動不能に規制する、
請求項1又は2に記載のロックアップ装置。 - 前記フロート部材は、前記出力回転部材側に設けられる第1係合部を、有し、
前記出力回転部材は、前記第1係合部が当接する第1当接部を、有し、
前記作動規制機構は、前記第1係合部を前記第1当接部に当接させることによって、前記いずれか一方の前記第1弾性部材と、前記いずれか一方の第1弾性部材の内周部に配置された前記第2弾性部材とを、作動不能に規制する、
請求項1から3のいずれかに記載のロックアップ装置。 - 前記入力回転部材は、前記出力回転部材側に設けられる第2係合部を、有し、
前記出力回転部材は、前記第2係合部が当接する第2当接部を、有し、
前記作動規制機構は、前記いずれか一方の前記第1弾性部材と、前記いずれか一方の第1弾性部材の内周部に配置された前記第2弾性部材とを、作動不能に規制した後に、前記第2係合部を前記第2当接部に当接させることによって、各組の前記第1弾性部材のいずれか他方の前記第1弾性部材と、前記いずれか他方の第1弾性部材の内周部に配置された前記第2弾性部材とを、作動不能に規制する、
請求項4に記載のロックアップ装置。 - 前記第1係合部が第1当接部に当接した状態では、円周方向において、前記第2係合部は、前記第1係合部と第2当接部との間に、配置されている、
請求項5に記載のロックアップ装置。 - 前記入力回転部材は、前記フロート部材側に設けられる第3係合部を、有し、
前記フロート部材は、前記第3係合部が当接する第3当接部を、有し、
前記作動規制機構は、前記第3係合部を前記第3当接部に当接させることによって、前記いずれか一方の前記第1弾性部材と、前記いずれか一方の第1弾性部材の内周部に配置された前記第2弾性部材とを、作動不能に規制する、
請求項1から6のいずれかに記載のロックアップ装置。 - 前記入力回転部材は、前記出力回転部材側に設けられる第4係合部を、有し、
前記出力回転部材は、前記第4係合部が当接する第4当接部を、有し、
前記作動規制機構は、前記いずれか一方の前記第1弾性部材と、前記いずれか一方の第1弾性部材の内周部に配置された前記第2弾性部材とを、作動不能に規制した後に、前記第4係合部を前記第4当接部に当接させることによって、各組の前記第1弾性部材のいずれか他方の前記第1弾性部材と、前記いずれか他方の第1弾性部材の内周部に配置された前記第2弾性部材とを、作動不能に規制する、
請求項7に記載のロックアップ装置。 - 前記第3係合部が第3当接部に当接した状態では、円周方向において、前記第4係合部は、前記第3係合部と第4当接部との間に、配置されている、
請求項8に記載のロックアップ装置。 - 前記いずれか一方の第1弾性部材の内周部に配置された前記第2弾性部材の剛性は、各組の前記第1弾性部材のいずれか他方の前記第1弾性部材の内周部に配置された前記第2弾性部材の剛性より、小さい、
前記作動規制機構では、
前記入力回転部材が第1方向に回転した場合に、前記フロート部材が前記出力回転部材に係合し、
前記入力回転部材が、前記第1方向とは反対の第2方向に回転した場合に、前記入力回転部材が前記フロート部材に係合する、
請求項1から9のいずれかに記載のロックアップ装置。
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