CN102639904A - 扭矩转换器 - Google Patents

Abstract

能够缩短轴向空间的同时，进一步扩大锁定装置中减振器的扭转角度，且能够进一步提高减振特性。该扭矩转换器，其包括扭矩转换器主体（6）锁定装置（7）。锁定装置（7），具有多个外周侧扭转弹簧（32）和多个内周侧扭转弹簧（33）。多个外周侧扭转弹簧（32），在圆周方向上以安装直径（Do）并列配置。多个内周侧扭转弹簧（33），在多个外周扭转弹簧（32）的内周侧，以安装直径（Di）在圆周方向上并列配置，且与外周扭转弹簧（32）串联起作用。而且，安装直径（Do）大于圆环（6a）的外径（To），安装直径（Di）小于圆环（6a）的内径（Ti）。

Description

扭矩转换器

技术领域

本发明涉及一种扭矩转换器，特别涉及包含锁定装置的扭矩转换器，且该锁定装置在外周及内周分别具有多个扭转弹簧。

背景技术

扭矩转换器大多设置有直接从前盖向涡轮传递转矩所需的锁定装置。该锁定装置，具有能够与前盖摩擦连接的活塞、固定在活塞上的传动板、被传动板支撑的多个扭转弹簧、通过多个扭转弹簧在旋转方向上弹性连接在活塞上的从动盘。从动盘被固定在涡轮上。

活塞在轴向分割前盖与涡轮之间的空间，并利用轴向两侧的油压差能够轴向移动。而且，一旦设置在活塞外周部上的环状摩擦片按压前盖的平坦的摩擦面，前盖的转矩则传递至锁定装置。

在这里，通过锁定装置传递转矩时，为了吸收·降低从发动机输入的转矩变动，需要扭转弹簧的低刚性化及扭转角度的广角化。因此，如专利文献1所示，已经提出了分别在外周部与内周部上配置扭转弹簧，且通过中间部件连接外周侧扭转弹簧与内周侧扭转弹簧的装置。

而且，包含有锁定装置的扭矩转换器中，为了缩短轴向尺寸，提出了如专利文献2所表示的结构。在这里，通过圆环的小型化及扁平化，缩短轴向尺寸。

专利文献

专利文献1：特开2001-82577号公报

专利文献2：特开2002-147563号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

专利文献1所表示的扭矩转换器中，外周侧的扭转弹簧与内周侧的扭转弹簧通过中间部件串联起作用。而且，在内周侧的扭转弹簧中，两个螺旋弹簧配置成串联起作用。因此，减振器的扭转角度变得大。

但是，专利文献1所表示的装置中，特别是为了避免内轴侧扭转弹簧与涡轮之间发生冲突，轴向尺寸变长，无法实现小型化。而且，专利文献1所表示的结构中，为了缩短轴向尺寸，扭转弹簧的线圈直径变小，无法获得良好的减振特性。

另一方面，专利文献2所表示的扭矩转换器中，由于圆环扁平，轴向尺寸变短。但，此时，无法获得大的扭转角度，仍然无法获得良好的减振特性。

本发明的目的在于，能够缩短轴向空间的同时，进一步扩大锁定装置中减振器的扭转角度，并进一步提高减振特性。

解决技术问题所采用的技术方案

根据本发明第一方面的扭矩转换器，为从前盖输入的转矩传递至变速箱侧部件的扭矩转换器，其包括，具有叶轮、涡轮及定子的扭矩转换器主体、锁定装置。锁定装置是机械连接前盖与涡轮所需的装置，具有多个外周侧扭转弹簧和多个内周侧扭转弹簧。多个外周侧扭转弹簧，以第1安装直径在圆周方向上并列配置。多个内周侧扭转弹簧，在多个外周侧扭转弹簧的内周侧，以第2安装直径在圆周方向上并列配置，并与外周侧扭转弹簧串联起作用。而且，第1安装直径大于由扭矩转换器主体的叶轮叶片、涡轮叶片、定子叶片形成的圆环的外径，第2安装直径小于圆环的内径。

该扭矩转换器中，当锁定装置为ON（连接状态）时，来自发动机的转矩从前盖传递至多个外周侧扭转弹簧，进而传递至多个内周侧扭转弹簧，并向涡轮输出。

在这里，由于外周侧扭转弹簧配置在圆环的外周侧，内周侧扭转弹簧配置在圆环的内周侧，因此，扭转弹簧与扭矩转换器主体不易发生冲突，能够缩短装置整体的轴向空间。而且，依据相同的理由，与原有的装置相比能够使用线圈直径较大的扭转弹簧，能够设定对车辆振动有效的减振特性。

还有，由于外周侧扭转弹簧与内周侧扭转弹簧串联起作用，能够扩大扭转角度，能够进一步设定对车辆振动有效的减振特性。

根据本发明第二方面的扭矩转换器，在根据本发明的第一方面的扭矩转换器中，与外周侧扭转弹簧及内周侧扭转弹簧中最靠近扭矩转换器主体的部位相比，涡轮中最接近前盖的部位更靠近前盖侧。

在这里，由于扭转弹簧与扭矩转换器主体在轴向上重叠配置，因此能够缩短扭矩转换器主体的轴向尺寸。

根据本发明第三方面的扭矩转换器，在根据本发明第一方面的扭矩转换器中，还包括在旋转方向上能够自由移动，且使多个外周侧扭转弹簧中的至少两个串联起作用的浮动部件。

在这里，不仅外周侧扭转弹簧与内周侧扭转弹簧串联起作用，多个外周侧扭转弹簧中的至少两个通过浮动部件串联起作用，能够进一步扩大扭转角度。

根据本发明第四方面的扭矩转换器，在根据本发明第三方面的扭矩转换器中，浮动部件被设置成使其覆盖外周侧扭转弹簧的外周部。

在这里，通过浮动部件能够防止因外周侧扭转弹簧的离心力向外周侧飞出。而且，外周侧扭转弹簧伸缩时，虽然外周侧扭转弹簧的外周部与浮动部件的内周面相滑接，但由于浮动部件在旋转方向上能够自由移动，因此，两者的滑接阻力变小，能够减小磁滞扭矩。

发明效果

依据如上所述的本发明，能够缩短轴向空间的同时，进一步扩大锁定装置中的减振器扭转角度，且能够提高减振特性。

附图说明

图1为依据本发明一实施例的扭矩转换器局部剖面图；

图2为所述锁定装置的局部正面图。

具体实施方式

图1为依据本发明一实施例的扭矩转换器1局部剖面图。图1的左侧配置有发动机（图中未示出），图的右侧配置有变速箱（图中未示出）。图2为锁定装置的局部正面图。图2中省略了作为弹性部件的扭转弹簧。另外，图1所示O-O为扭矩转换器及锁定装置的旋转轴线。

[扭矩转换器的整体结构]

扭矩转换器1是从发动机侧的曲轴（图中未示出）向变速箱的输入轴传递转矩所需的装置，由被固定在输入侧部件上的前盖2、三种叶轮（叶轮3、涡轮4、定子5）而成的扭矩转换器主体6、锁定装置7构成。

前盖2为圆板状部件，其外周部上形成有朝轴向变速箱侧突出的外周筒状部10。叶轮3，由叶轮壳12、多个叶轮片13、筒状叶轮轮毂14构成。叶轮壳12，通过焊接被固定在前盖2的外周筒状部10上。多个叶轮轮毂13，被固定在叶轮壳12内侧。叶轮轮毂14，设置在叶轮壳12内周侧上。在流体室内涡轮4与叶轮3相向配置。涡轮4，由涡轮壳15、被固定在涡轮壳15上的多个涡轮叶片16、被固定在涡轮壳15内周侧上的涡轮毂17构成。涡轮毂17具有向外周侧延伸的凸缘17a，涡轮壳15的内周部通过多个铆钉18被固定在该凸缘17a上。而且，图中未示出的变速箱输入轴与涡轮毂17的内周部花键接合。

定子5配置在叶轮3与涡轮4的内周部之间，是用于调整从涡轮4返回叶轮3的工作油流动的机构。定子5，主要由圆板状定子支架20、设置在其外周面上的多个定子叶片21构成。定子支架20通过单向离合器22被图中未示出的固定轴支撑着。另外，在前盖2与涡轮毂16的轴向之间设置有推力垫圈25，涡轮毂17与定子支架20之间及定子支架20与叶轮壳12之间分别设置有推力轴承26、27。

如上所述的扭矩转换器1中，由叶轮叶片13、涡轮叶片16、定子叶片21形成充填工作油的圆环6a。

[锁定装置]

锁定装置7配置在前盖2与涡轮4之间的环状空间内。锁定装置7，主要具有活塞30、传动板31、多个外周侧及内周侧的扭转弹簧32、33、和分别连接外周侧扭转弹簧32与内周侧扭转弹簧33的中间部件、从动盘35。

<活塞>

活塞30为圆板状板部件，配置成在轴向上将前盖2与涡轮4之间的空间分割为两段。活塞30的外周部成平坦的摩擦连接部30a，该摩擦连接部30a的轴向发动机侧设置有摩擦片37。前盖2上形成有与该摩擦片37相向的平坦的摩擦面。而且，活塞30的内周缘上设置有朝轴向变速箱侧延伸的内周筒状部30b。内周筒状部30b的内周面被涡轮毂17的外周面能够轴向及旋转方向移动地支撑着。另外，内周筒状部30b的前端与涡轮毂17的一部分相抵接的状态下，限制活塞30进一步朝轴向变速箱侧移动。内周筒状部30b与涡轮毂17的外周面之间设置有密封环38。

这样，在前盖2与活塞30之间形成空间A。当摩擦片37与前盖2相抵接的状态时空间A的外周部被切断，空间A的内周部通过形成在推力垫圈25上的沟槽与形成在输入轴上的油路相连通。

<传动板>

传动板31为金属制成的环状部件，配置在活塞30中摩擦连接部30a的轴向变速箱侧。该传动板31的内周部通过多个铆钉40被固定在活塞30上。而且，传动板31的外周部上形成有朝轴向变速箱侧延伸的多个卡扣部31a。多个卡扣部31a在圆周方向上间隔规定间隙而成，且支撑外周侧扭转弹簧32的端面。还有，传动板30的活塞安装部上方，形成有朝轴向变速箱侧延伸的支撑部31b。外周侧扭转弹簧32的内周侧被该支撑部31b支撑着。

<外周侧扭转弹簧>

多个外周侧扭转弹簧32分别由大螺旋弹簧、插入大螺旋弹簧的内部且弹簧长度短于大螺旋弹簧的小螺旋弹簧组合而成。在这里，在旋转方向上并列配置了两个为一组的共8个外周侧扭转弹簧32，且设置了浮动部件42使各组的两个外周侧扭转弹簧32串联起作用。浮动部件42是剖面为C字型的环状部件，配置在传动板31的支撑部31b上方。该浮动部件42配置成能够与传动板31进行相对旋转，其外周部支撑外周侧扭转弹簧32的外周部。即，利用浮动部件42限制外周侧扭转弹簧32向外周侧飞出。浮动部件42的轴向变速箱侧前端部42a，朝内周侧且向发动机侧弯曲，该前端部的弯曲部42a插入一组的外周侧扭转弹簧32之间。即，弯曲部42a的圆周方向两端，与相对应的扭转弹簧32的端面相抵接。

如上所述，多个外周侧扭转弹簧32，一组外周侧扭转弹簧32的圆周方向两端被传动板31的卡扣部31a支撑，浮动部件42的弯曲部42a插入一组外周侧扭转弹簧32的中间部中。此外，外周侧扭转弹簧32的外周部被浮动部件42的外周部支撑着。

<中间部件>

中间部件34为配置在活塞30与涡轮壳15之间，环状且圆板状的板部件。中间部件34由第1板44和第2板45构成。第1板44与第2板45在轴向上相隔间隙配置。第1板44配置在轴向变速箱侧，第2板45配置在轴向发动机侧。第1板44与第2板45的外周部，被多个止动销46相互不能进行相对旋转且不能轴向移动地相连。第1板44及第2板45上分别形成有轴向贯通的窗口部44a、45a。从图2所知，窗口部44a、45a朝圆周方向延伸而成，内周部与外周部上形成有轴向切起的切起部。

而且，第1板44的外周端上形成有延伸至外周侧扭转弹簧32为止的多个卡扣部44b。多个卡扣部44b是将第1板44的前端向轴向发动机侧弯曲而成。该多个卡扣部44b是在圆周方向上间隔规定间隙配置，两个卡扣部44b之间配置有串联起作用的一组外周侧扭转弹簧32。

<内周侧扭转弹簧>

多个内周侧扭转弹簧33分别由大螺旋弹簧、插入大螺旋弹簧的内部且弹簧的长度与大螺旋弹簧相同的小螺旋弹簧组合而成。多个内周侧扭转弹簧33，在外周侧扭转弹簧32的内周侧朝旋转方向并列配置。每个内周侧扭转弹簧33配置在中间部件34的两板44、45窗口部44a、45a内。而且，每个内周侧扭转弹簧33的圆周方向两端及半径方向两侧被窗口部44a、45a支撑着。此外，利用窗口部44、45的切起部限制每个内周侧扭转弹簧33朝轴向飞出。

<从动盘>

从动盘35是环状且圆板状的部件，内周部与涡轮壳15一同通过铆钉18被固定在涡轮毂17的凸缘17a上。该从动盘35相对两板44、45能够进行旋转地配置在第1板44与第2板45之间。而且，从动盘35的外周部上形成有与第1及第2板44、45的窗口部44a、45a相对应的窗孔35a。窗孔35a是轴向贯通的孔，内周侧扭转弹簧33配置在该窗孔35a中。此外，如图2的虚线所示，从动盘35的外周部上形成有沿圆周方向有长边的多个切起35b。而且，止动销46轴向贯穿该切起35b。因此，构成从动盘35与中间部件34的两板44、45，在形成该切起35b的角度范围内能够进行相对旋转。

[圆环及扭转弹簧的配置]

在这里，该实施例的扭矩转换器主体6的圆环6a为小型，锁定装置的多个外周侧扭转弹簧32配置在圆环6a的外周侧，多个内周侧扭转弹簧33配置在圆环6a的内周侧。

更具体而言，如图1所示，多个外周侧扭转弹簧32，在安装直径Do的位置朝旋转方向并列配置。而且，多个内周侧扭转弹簧33，在安装直径Di的位置朝旋转方向并列配置。还有，外周侧扭转弹簧32的安装直径Do大于圆环6a的最外径To，内周侧扭转弹簧33的安装直径Di小于圆环6a的最内经Ti。

此外，该实施例中，与外周侧扭转弹簧32相比内周侧扭转弹簧33配置在更靠近变速箱侧，轴向位置上更靠近扭矩转换器主体6。而且，与最靠近扭矩转换器主体6的外周侧扭转弹簧32的部位相比，涡轮4中最靠近前盖2的部位，更靠近前盖2。即，扭矩转换器主体6与外周侧扭转弹簧32，在轴向上配置成仅重叠距离L。

[动作及特征]

接下来，对动作进行说明。来自发动机侧曲轴的转矩输入至前盖2。根据该构成，叶轮3进行旋转，工作油从叶轮3流向涡轮4。通过该工作油的流动涡轮4进行旋转，涡轮4的转矩向图中未示出的输入轴输出。

一旦扭矩转换器1的速比上升，且输入轴达到规定的旋转速度，空间A的工作油通过输入轴内部的油路被排空。其结果，使活塞30向前盖2侧移动。结果，活塞30的摩擦片37按压前盖2的摩擦面，前盖2的转矩向锁定装置7输出。

锁定装置中7中，转矩按活塞30、传动板31、外周侧扭转弹簧32、中间部件34、内周侧扭转弹簧33、从动盘35的顺序传递，向涡轮毂17输出。

锁定装置7中，传递转矩的同时，吸收·降低从前盖2输入的转矩变动。具体而言，一旦锁定装置7中产生扭转振动，外周侧扭转弹簧32与内周侧扭转弹簧33则被串联压缩在传动板31与从动盘35之间。而且，在外周侧扭转弹簧32中，也有一组外周侧扭转弹簧32被串联压缩。

依据上述结构，能够扩大扭转角度。还有，特别是由于在圆周方向的距离长的外周侧扭转弹簧32串联起作用，能够确保更大的扭转角度。这意味着能够进一步实现扭转特性的低刚性化，能够进一步提高吸收·降低振动的性能。

另外，形成于从动盘35上的切起35b的端面与止动销46相抵接为止，仅有外周侧扭转弹簧32中的大螺旋弹簧与内周侧扭转弹簧33的大小螺旋弹簧起作用，止动销46与切起35b的端面抵接后，外周侧扭转弹簧32的大小螺旋弹簧起作用（内周侧扭转弹簧33不起作用）。因此，该锁定装置7具有两段扭转特性。

在这里，外周侧扭转弹簧32因离心力向外周侧移动。因此，需要限制外周侧扭转弹簧32向外周侧移动的部件。该实施例中，通过利用浮动部件42支撑外周侧扭转弹簧32的外周部，限制外周侧扭转弹簧32向外周侧的移动。此时，由于浮动部件42与外周侧扭转弹簧32一同移动，因此，如已有装置中通过传动板支撑外周侧扭转弹簧的外周部时相比，能够降低滑动阻力。

而且，在该实施例中，由于通过中间部件34连接外周侧扭转弹簧32与内周侧扭转弹簧33，作为整体的磁滞扭矩成内周侧与外周侧磁滞扭矩的耦合。即，该实施例中，与已有专利文献1所示的装置相比，由于外周侧扭转弹簧的磁滞扭矩小，且与内周侧扭转弹簧的磁滞扭矩没有差异，因此，作为整体的磁滞扭矩变得更小。因此，能够提高吸收·降低振动的性能，通过扩大锁定范围能够实现低油耗。

还有，外周侧及内周侧扭转弹簧32、33配置成使外周侧扭转弹簧32的安装直径Do大于圆环6a的最外经To，且内周侧扭转弹簧33的安装直径Di小于圆环6a的最内经Ti。因此，与原有的扭矩转换器相比，扭矩转换器主体6与锁定装置7能够更接近。而且，扭矩转换器主体6与外周侧扭转弹簧32配置成在轴向上仅重叠距离L。因此，能够进一步缩小扭矩转换器整体的轴向空间。

[其他实施例]

本发明不仅仅局限于上述实施例，在不脱离本发明精神的范围内，能够进行各种变更和修改。

在上述实施例中，虽然外周侧扭转弹簧的安装直径Do设定成大于圆环的最外经To，但也能够以是相同直径。同样地，内周侧扭转弹簧33的安装直径Di也能够以与圆环的最内经Ti相同。

还有，对构成外周侧及内周侧扭转弹簧的螺旋弹簧的数量及长度等，不仅仅局限于上述实施例。

工业上的可利用性

该扭矩转换器中，能够缩短轴向空间的同时，能够进一步扩大锁定装置中减振器的扭转角度，并能够提高减振特性。

(符号说明)

1 扭矩转换器

2 前盖

3 叶轮

4 涡轮

5 定子

6 扭矩转换器主体

6a 圆环

7 锁定装置

13 叶轮片

16 涡轮叶片

21 定子叶片

32 外周侧扭转弹簧

33 内周侧扭转弹簧

42 浮动部件

Claims (4)

1.一种扭矩转换器，用于将从前盖输入的转矩传递至变速箱侧部件，其包括：

扭矩转换器主体，其具有叶轮、涡轮及定子，以及

锁定装置，具有多个外周侧扭转弹簧和多个内周侧扭转弹簧，用于机械连接所述前盖与涡轮，其中所述多个外周侧扭转弹簧以第1安装直径在圆周方向上并列配置，所述多个内周侧扭转弹簧在所述多个外周侧扭转弹簧的内周侧以第2安装直径在圆周方向上并列配置，并与所述外周侧扭转弹簧串联起作用，

其中，所述第1安装直径大于由所述扭矩转换器主体的叶轮的叶片、涡轮的叶片及定子的叶片所形成的圆环的外径，所述第2安装直径小于所述圆环的内径。

2.根据权利要求1所述的扭矩转换器，其特征在于：

与所述外周侧扭转弹簧及所述内周侧扭转弹簧中最靠近所述扭矩转换器主体的部位相比，所述涡轮中最接近所述前盖的部位更靠近前盖侧。

3.根据权利要求1所述的扭矩转换器，其特征在于：

还包括浮动部件，该浮动部件在旋转方向上能够自由移动，且使所述多个外周侧扭转弹簧中的至少两个串联起作用。

4.根据权利要求3所述的扭矩转换器用锁定装置，其特征在于：

所述浮动部件被设置成使其覆盖所述外周侧扭转弹簧的外周部。

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