CN105190102B - 液力变矩器用的锁定装置 - Google Patents

Abstract

在具有多阶段的扭转特性的锁定装置中，减轻作用在低刚性弹簧的应力。该装置包括承托板(29)、从动板(30)、与两板(29、30)弹性连结的多对外周侧扭簧(31)、支承板(32)、多个内周侧扭簧(33)。支承板(32)相对于承托板(29)以及从动板(30)相对旋转自如，各对外周侧螺旋弹簧串联地产生作用。内周侧扭簧(33)的长度比外周侧扭簧(31)短。于是，支承板(32)的挡块部(32d)与从动板(30)的中间挡块部(30d)抵接，从而限制支承板(32)相对于从动板(30)的相对旋转。

Description

液力变矩器用的锁定装置

技术领域

本发明涉及一种锁定装置，尤涉及用于在传递扭矩的同时吸收和衰减扭振的液力变矩器用的锁定装置。

背景技术

在液力变矩器中，大多设置用于将扭矩向前盖直接传递到涡轮的锁定装置。该锁定装置包括：能够与前盖摩擦连结的活塞；固定于活塞的承托板；由承托板支承的多对扭簧；以及借助多对扭簧在旋转方向上与活塞弹性连结的从动板。从动板固定在涡轮上(例如专利文献1)。

此处，活塞设置在前盖与涡轮间，如果将固定于活塞外周部的环状摩擦端面按压于前盖的摩擦面，则前盖的扭矩传递到活塞。传递到活塞的扭矩经由扭簧及从动板传递到涡轮。于是，通过构成减振机构的多个扭簧，自发动机输入的扭矩变动得到吸收和衰减。

另外，为了有效地吸收和衰减扭矩变动，还提出有具备具有多阶段的扭转特性的减振机构的锁定装置(例如专利文献2)。

专利文献1：日本特开2008-138797号公报

专利文献2：日本特开2011-179515号公报

发明内容

发明要解决的技术问题

在专利文献2所公开的锁定装置中，通过中间部件使刚性不同的一组扭簧串联地起作用从而设定第一阶段特征。于是，此后，使一组扭簧中刚性低的扭簧的螺旋线相互紧贴，仅使刚性高的扭簧工作，从而设定第二阶段特征。

但是，如果使刚性低的扭簧的螺旋线之间紧贴，则扭簧在工作过程中的应力变大，耐久性恶化。因此，妨碍装置使用寿命。

本发明要解决的技术问题是，尤其减轻施加在刚性低的扭簧的应力，增长装置的使用寿命。

解决技术问题的技术手段

本发明的一方面的液力变矩器的锁定装置是用于传递扭矩的同时吸收和衰减扭振的装置，其包括输入旋转部件、输出旋转部件、多对第一螺旋弹簧、中间部件、多个第二螺旋弹簧。多对第一螺旋弹簧将输入旋转部件和输出旋转部件在旋转方向上弹性连结。中间部件相对于输入旋转部件及输出旋转部件在预定的角度范围内相对旋转自如，并使各对第一螺旋弹簧串联地产生作用。第二螺旋弹簧的长度比第一螺旋弹簧短，并将输入旋转部件和输出旋转部件在旋转方向上弹性连结。并且，中间部件的一部分抵接于输入旋转部件或输出旋转部件，从而限制中间部件相对于输入旋转部件或输出旋转部件的相对旋转。

在该锁定装置中，来自于发动机的扭矩从输入旋转部件向输出旋转部件传递。此时，如果发生扭振，则通过多对第一螺旋弹簧以及多个第二螺旋弹簧的工作来吸收和衰减扭振。

在该情况下，首先，如果各对第一螺旋弹簧开始被压缩，则根据各对第一螺旋弹簧的扭转刚性，吸收和衰减扭振(第一阶段的扭转特性)。其次，在各对第一螺旋弹簧的工作过程中，中间部件的一部分抵接于输入旋转部件或输出旋转部件。由此，在中间部件的功能停止的状态下，根据第一螺旋弹簧的扭转刚性，吸收和衰减扭振(第二阶段的扭转特性)。此后，第二螺旋弹簧被压缩，由此根据第二螺旋弹簧的扭转刚性，吸收和衰减扭振(第三阶段的扭转特性)。

在此，可设定多阶段的扭转特性。另外，由于使中间部件的一部分抵接于输入旋转部件或输出旋转部件，从而限制中间部件的相对旋转，因此如现有装置那样，能够使第一螺旋弹簧在螺旋线之间未紧贴的区域内工作，减轻作用在第一螺旋弹簧上的应力，提高第一螺旋弹簧的耐久性。

优选的是，各对第一螺旋弹簧包括：低刚性螺旋弹簧；和刚性比所述低刚性螺旋弹簧高的高刚性螺旋弹簧。另外，优选的是，在低刚性螺旋弹簧的螺旋线相互紧贴之前，中间部件被限制相对于输入旋转部件以及输出旋转部件的相对旋转。

在此，低刚性螺旋弹簧的螺旋线不紧贴，所以提高第一螺旋弹簧的耐久性。

优选的是，高刚性螺旋弹簧在比中间部件相对于输入旋转部件以及输出旋转部件的相对旋转容许角度大的扭转角度范围内工作。

优选的是，第二螺旋弹簧在高刚性螺旋弹簧进行工作之后开始工作。

优选的是，第二螺旋弹簧配置在第一螺旋弹簧的内周侧。在该情况下，第一螺旋弹簧和第二螺旋弹簧配置于在径向上不同位置，因而增加设计自由度。

优选的是，输入旋转部件和输出旋转部件的一部分相抵接而限制输入旋转部件和输出旋转部件的相对旋转，由此限制第二螺旋弹簧的压缩。

发明效果

在如上所述本发明中，在液力变矩器用的锁定装置中，尤其减轻作用在刚性低的扭簧的应力，从而增长使用寿命。

附图说明

图1是本发明的一实施方式的具备锁定装置的液力变矩器的截面图。

图2是将图1中锁定装置提取示出的截面图。

图3是锁定装置的局部主视图。

图4是承托板的主视图。

图5是从动板的主视图。

图6是支承板的局部主视图。

图7是示出锁定装置的扭转特性的图。

图8是锁定装置的扭簧工作时的模型图。

具体实施方式

图1是采用本发明的一实施方式的锁定装置的液力变矩器1的局部截面图。图1的左侧配置有发动机(未图示)，图的右侧配置有变速器(未图示)。图1所示的O－O是液力变矩器及锁定装置的旋转轴线。

[液力变矩器的整体构成]

液力变矩器1是用于通过未图示的柔性板与发动机侧的部件连结，从发动机的曲轴向变速器的输入轴传递扭矩的装置。液力变矩器1由前盖2、叶轮3、涡轮4、定子5、锁定装置6构成。

前盖2为圆板状部件，在内周端设置有中心凸台2a，在外周部上形成有向轴向变速器一侧延伸的外周侧筒状部2b。中心凸台2a为轴向延伸的圆筒形状部件，插入于曲轴的中心孔中。在前盖2的外周侧沿圆周方向等间隔固定有多个螺栓8。通过与该螺栓8螺纹接合的螺母，将柔性板的外周部固定于前盖2。

叶轮3主要由叶轮壳10、固定于叶轮壳内侧的多个叶轮叶片11及固定于叶轮壳10的内周部的叶轮毂12构成。叶轮壳10的外周边缘与前盖2的外周侧筒状部2b的末端焊接。

涡轮4在轴向上与叶轮3相对配置。涡轮4主要由涡轮壳14、固定在涡轮壳14的叶轮一侧的表面上的多个涡轮叶片15、固定在涡轮壳14的内周边缘上的涡轮毂16构成。涡轮壳14和涡轮毂16由多个铆钉17固定。另外，在涡轮毂16的内周表面上形成有与变速器的输入轴卡合的花键。

定子5是用于对从涡轮4向叶轮3返回的工作油的流动进行整流的结构，配置在叶轮3的内周部和涡轮4的内周部之间。定子5主要由环状的定子壳20、设置于定子壳20外周表面上的多个固定叶片21构成。定子壳20借助单向离合器22支承于筒状固定轴(未图示)。固定轴在变速器输入轴的外周面和叶轮毂12的内周表面之间延伸。

前盖2的内周部和涡轮毂16在轴向上的之间配置有推力垫圈24。另外，在涡轮毂16和定子5的内周部之间以及在定子5和叶轮3在轴向上的之间分别配置有推力轴承25、26。

[锁定装置6]

锁定装置6配置在前盖2和涡轮4之间，是用于使两者机械连结的机构。如图2及图3所示，锁定装置6包括：构成离合器部的活塞28、承托板29(输入旋转部件)、从动板30(输出旋转部件)、多个外周侧扭簧31(第一螺旋弹簧)、支承板(中间部件)32、多个内周侧扭簧33(第二螺旋弹簧)。此外，图2为将图1的锁定装置6提取示出的图，图3为锁定装置6的主视图。图3中省略一部分构成部件，并且示出扭转预定角度(后述图7的弯曲点P1处的角度)时的状态。

[活塞28]

活塞28是用于对离合器进行连结或者切断的部件，是形成有中心孔的圆板状部件。在活塞28的内周边缘形成有向轴向发动机一侧延伸的内周侧筒状部28a。通过涡轮毂16的发动机一侧的外周表面以能够沿旋转方向以及轴向移动的方式支承内周侧筒状部28a。此外，在涡轮毂16的发动机一侧的外周表面上设置有与内周侧筒状部28a的内周表面抵接的环状密封部件35。

在活塞28的外周侧形成有摩擦连结部28b。摩擦连结部28b是在半径方向上具有预定长度的环状部件，在前盖2一侧的表面上粘贴有环状的摩擦端面36。如上所述，通过活塞28和前盖2的平坦摩擦面构成锁定装置6的离合器部。

[承托板29以及内周侧扭簧33]

承托板29形成为环状，配置于活塞28外周部的涡轮4一侧。如图4所示，承托板29包括固定部29a、多个卡合部29b、多个扭簧收容部29c、多个挡块部29d。在图4中，(a)为主视图，(b)为B视图，(c)为C视图。

如图2所示，固定部29a与活塞28的侧面抵接，通过铆钉37固定于活塞28。

卡合部29b从固定部29a向外周侧延伸，在圆周方向上等角度间隔设置。如图4的(b)所示，卡合部29b的外周端部的一部分(圆周方向的两个端部)向涡轮侧弯折。于是，卡合部29b的圆周方向的两个端面能够与外周侧扭簧31的圆周方向的端面抵接。

弹簧收纳部29c形成于从固定部29a向内周侧延伸的多个延长部29e。延长部29e沿圆周方向在两个卡合部29b之间等角度间隔形成。弹簧收纳部29c为将延长部29e的一部分向涡轮侧切开立起而形成的开口部。该弹簧收纳部29c中收纳有内周侧扭簧33。

如图4的(c)所示，挡块部29d是在圆周方向上与弹簧收纳部29c相同位置处，将外周端的一部分向涡轮侧弯折而形成。

[从动板30]

图5是从动板30的主视图。从动板30形成为环状且大致圆板状，配置在承托板29的涡轮一侧。从动板30包括：形成于内周部的环状固定部30a；形成于外周部的多个卡合部30b；形成于固定部30a外周侧的多个弹簧工作部30c；多个中间挡块部30d；最终挡块部30e。

如图2所示，固定部30a与涡轮壳14一起通过铆钉17固定于涡轮毂16。多个卡合部30b形成于最外周侧，2个1组的卡合部30b在圆周方向上等角度间隔配置。各卡合部30b向前盖2一侧弯折而形成。

弹簧工作部30c是沿圆周方向延伸的圆弧状的多个开口。该弹簧工作部30c沿圆周方向在未形成有卡合部30b的区域形成。弹簧工作部30c中能够收纳承托板29的弹簧收纳部29c及内周侧扭簧33的一部分。另外，在弹簧工作部30c圆周方向的两端形成有向前盖2侧突出的突出部30f(参照图2)。该突出部30f能够与内周侧扭簧33圆周方向的端面抵接。

中间挡块部30d形成于在圆周方向上1组卡合部30b之间，并向涡轮4侧弯折而形成。另外，最终挡块部30e以夹着1对卡合部30b的方式形成，并向外周侧突出而形成。

[支承板32以及外周侧扭簧31]

图6是支承板32的局部主视图。支承板32形成为环状，并包括圆板部32a、多个卡合部32b、外周支承部32c、多个挡块部32d。支承板32配置成在相对于承托板29以及从动板30的预定角度范围内相对旋转自如。

圆板部32a配置在外周侧扭簧31的涡轮4一侧，与活塞28一起限制外周侧扭簧31沿轴向移动。多个卡合部32b从圆板部32a向内周侧延伸，进一步向前盖2侧延伸而末端向外周侧弯折。夹着该卡合部32b配置有1对外周侧扭簧31。外周支承部32c从圆板部32a的外周部向前盖2侧延伸而形成，限制外周侧扭簧31朝向径向移动。挡块部32d是将圆板部32a的内周部进一步向内周侧延长而形成，与卡合部32b沿一方向相隔预定角度配置。

在此例中设置有3对外周侧扭簧31。如图3所示，各对外周侧扭簧31具有低刚性弹簧31a及刚性比低刚性弹簧31a高的高刚性弹簧31b。于是，如前所述，低刚性弹簧31a和高刚性弹簧31b的相对的端面与卡合部32b抵接，两弹簧31a、31b串联地起作用。此外，这两个弹簧31a、31b的自由长度都比内周侧的扭簧33的长。

[动作]

在发动机转速较低的区域中，在活塞28的前盖2侧和涡轮4侧的油压差的作用下，活塞28向涡轮4侧移动。因此，摩擦端面36离开前盖2，从而解除锁定。

若发动机转速上升，则与前述相反，活塞28向前盖2侧移动，摩擦端面36按压于前盖2的摩擦面。其结果，前盖2的扭矩从活塞28经由承托板29及外周侧和内周侧的扭簧31、33传递到从动板30。进一步地，扭矩自从动板30向涡轮4传递。

在上述锁定状态下，通过外周侧及内周侧的扭簧31、33，吸收和衰减扭振。下面，针对这一点进行说明。

图7是示出各扭簧31、33工作时的扭转特性的图。另外，图8是在扭转特性的各阶段下各扭动弹簧31、33工作时的模型图。

若从前盖2输入扭振，承托板29和从动板30之间产生相对旋转，则首先，外周侧扭簧31在承托板29和从动板30之间沿旋转方向被压缩。在此状态(图7的J1所示区域以及图8的(a)所示状态)下，仅有低刚性弹簧31a被压缩。此外，根据低刚性弹簧31a以及高刚性弹簧31b的刚性设定，高刚性弹簧31b还有时在J1区域开始被压缩。

具体地，低刚性以及高刚性弹簧31a、31b在承托板29的卡合部29b与从动板30的卡合部30b之间沿旋转方向被压缩。此时，支承板32与两个弹簧31a、31b一起旋转，相对于承托板29以及从动板30相对旋转。

于是，当扭转角度θ增大时，在低刚性弹簧31a的螺旋线相互紧贴之前，支承板32的挡块部32d与从动板30的中间挡块部30d抵接，禁止支承板32和从动板30之间的相对旋转。此状态相当于图7中第1弯曲点P1。另外，图3示出该状态，在图8中相当于(b)。

当扭转角度θ从该第1弯曲点P1进一步增大时，由于支承板32和从动板30之间的相对旋转处于禁止，因此仅有高刚性弹簧31b被压缩。此状态为图7中J2的区域。图8中是自(b)向(c)的转移的状态。

当扭转角度θ进一步增大时，承托板29的弹簧收纳部29c中所收纳的内周侧扭簧33与从动板30的开口(弹簧工作部30c)的端面的突出部30f抵接(相当于图7的第2弯曲点P2以及图8的(c))，从这一时刻起内周侧扭动弹簧33开始被压缩。

第2弯曲点P2以后，高刚性弹簧31b以及内周侧扭簧33被压缩。这一状态是图7中J3的区域，相当于图8的(d)。于是，最终地，承托板29的挡块部29d与从动板30的最终挡块部30e抵接，承托板29和从动板30之间的相对旋转被禁止(图7中P3)。

[特征]

在如上所述的本实施方式中，在低刚性弹簧31a的螺旋线相互紧贴之前，使支承板32的挡块部32d与从动板30的中间挡块部30d抵接。因此，不必使得低刚性弹簧31a的螺旋线相互紧贴就能够实现多阶段的扭转特性。因此，能够减轻低刚性弹簧31a的应力，增强耐久性。

[其他实施方式]

(a)在上述实施方式中，使支承板32的挡块部32d与从动板30的中间挡块部30d抵接，低刚性弹簧31a的螺旋线不紧贴，但是也可以使支承板32的一部分与承托板的一部分抵接。

(b)用于使支承板与从动板抵接的构成并不仅限于上述实施方式，可实现各种构成。

(c)在上述实施方式当中，在外周侧扭簧的内周侧配置有内周侧扭簧，当并不仅限于这样的扭簧配置。例如，也可以在相同径向位置上配置第一螺旋弹簧和第二螺旋弹簧。

[工业上可利用性]

在本发明的液力变矩器用的锁定装置中，尤其减轻作用在低刚性一侧的扭簧的应力，从而增长使用寿命。

附图标记说明

1 液力变矩器；6 锁定装置；29 承托板(输入旋转部件)；29d 挡块部；30 从动板(输出旋转部件)；30d 中间挡块部；30e 最终挡块部；31 外周侧扭簧(第一螺旋弹簧)；31a低刚性弹簧；31b 高刚性弹簧；32 支承板(中间部件)；32d 挡块部。

Claims (5)

1.一种液力变矩器的锁定装置，其用于传递扭矩的同时吸收和衰减扭振，所述液力变矩器的锁定装置包括：

输入旋转部件；

输出旋转部件；

多对第一螺旋弹簧，将所述输入旋转部件和所述输出旋转部件在旋转方向上弹性连结；

中间部件，相对于所述输入旋转部件及所述输出旋转部件在预定的角度范围内相对旋转自如，并用于使各对所述第一螺旋弹簧串联地产生作用；以及

多个第二螺旋弹簧，长度比所述第一螺旋弹簧的长度短，并将所述输入旋转部件和所述输出旋转部件在旋转方向上弹性连结，

所述中间部件的一部分抵接于所述输入旋转部件或所述输出旋转部件，从而限制所述中间部件相对于所述输入旋转部件或所述输出旋转部件的相对旋转，其中，

各对所述第一螺旋弹簧包括：低刚性螺旋弹簧；和扭转刚性比所述低刚性螺旋弹簧高的高刚性螺旋弹簧，

在所述低刚性螺旋弹簧的螺旋线相互紧贴之前，所述中间部件被限制相对于所述输入旋转部件以及所述输出旋转部件的相对旋转。

2.根据权利要求1所述的液力变矩器的锁定装置，其中，

所述高刚性螺旋弹簧在比所述中间部件相对于所述输入旋转部件以及所述输出旋转部件的相对旋转容许角度大的扭转角度范围内工作。

3.根据权利要求2所述的液力变矩器的锁定装置，其中，

所述第二螺旋弹簧在所述高刚性螺旋弹簧进行工作之后开始工作。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的液力变矩器的锁定装置，其中，

所述第二螺旋弹簧配置在所述第一螺旋弹簧的内周侧。

5.根据权利要求3所述的液力变矩器的锁定装置，其中，

所述输入旋转部件和所述输出旋转部件的一部分相抵接而限制所述输入旋转部件和所述输出旋转部件的相对旋转，由此限制所述第二螺旋弹簧的压缩。