CN107152509A - 流体传动装置 - Google Patents

Abstract

提供一种流体传动装置，其能够抑制在锁止离合器被断开的状态下第2旋转要素的旋转速度的升高受到阻碍这一情况。扭矩转换器(13)能够在前盖(18)与轮毂(22)以及输入轴(21)之间利用流体的动能进行动力传递，并且能够在前盖(18)与轮毂(22)以及输入轴(21)之间经由锁止离合器(34)而进行动力传递，具有：动态减振器(43)，其抑制轮毂(22)以及输入轴(21)的转动变化；以及摩擦件(48、49)，如果锁止离合器(34)被断开，则摩擦件(48、49)使动态减振器(43)从前盖(18)、轮毂(22)以及输入轴(21)分离，并且，如果锁止离合器(34)被卡合，则摩擦件(48、49)将动态减振器(43)与前盖(18)、轮毂(22)以及输入轴(21)连接。

Description

流体传动装置

技术领域

本发明涉及在第1旋转要素与第2旋转要素之间利用流体的动能进行动力传递的流体传动装置，特别是涉及具有锁止离合器的流体传动装置。

背景技术

当前，专利文献1中记载有在第1旋转要素与第2旋转要素之间利用流体的动能进行动力传递的流体传动装置的例子。专利文献1所记载的流体传动装置具有：作为第1旋转要素的前盖，其被输入发动机的动力；叶轮，其固定于前盖；作为第2旋转要素的涡轮轮毂，其与变速器的输入轴连结；涡轮壳体，其固定于涡轮轮毂；以及定子，其配置于叶轮与涡轮壳体之间。

流体传动装置具备锁止离合器，锁止离合器具有：活塞，其安装于作为第2旋转要素的涡轮轮毂；第1板，其固定于涡轮轮毂；以及第1扭簧，其在活塞与第1板之间进行动力传递。另外，在第1板安装有动态减振器。动态减振器具有：轮毂凸缘，其安装于第1板；第2扭簧，其设置于轮毂凸缘与第1板之间；以及惯性部件，其固定于轮毂凸缘的外周端。

专利文献1所记载的流体传动装置在前盖以及叶轮旋转的状态下，工作油从叶轮向涡轮流动，经由工作油而将动力从叶轮向涡轮传递。传递至涡轮的动力经由涡轮轮毂而传递至输入轴。在输入轴的转速小于恒定的转速时，将锁止离合器断开。

如果输入轴的转速大于或等于恒定的转速，则活塞因油压而向发动机侧移动，摩擦件被按压于前盖。即，锁止离合器被卡合而使活塞与前盖一体旋转，从前盖经由活塞、第1扭簧而将动力传递至涡轮轮毂。

如果发动机的转速降低，则因燃烧变动而使得发动机转速的变化量增加。对于专利文献1所记载的流体传动装置而言，动态减振器在特定的发动机转速附近时起作用，能够抑制涡轮的旋转状态的变动。

专利文献1：日本特开2014-141987号公报。

发明内容

然而，对于专利文献1所记载的流体传动装置而言，即使在锁止离合器断开的状态下，动态减振器的质量也作用于第2旋转要素。因此，存在下述问题，即，在锁止离合器被断开的状态下，第2旋转要素的旋转速度的升高受到阻碍。

本发明的目的在于提供一种流体传动装置，其能够抑制在锁止离合器被断开的状态下第2旋转要素的旋转速度的升高受到阻碍这一情况。

本发明是一种流体传动装置，其能够在第1旋转要素与第2旋转要素之间利用流体的动能而进行动力传递，并且能够在所述第1旋转要素与所述第2旋转要素之间经由锁止离合器而进行动力传递，其中，所述流体传动装置具有：第1缓冲机构，其设置于在所述第1旋转要素与所述第2旋转要素之间经由所述锁止离合器而进行动力传递的路径，并且抑制所述第2旋转要素的转动变化；以及连接机构，如果所述锁止离合器被断开，则该连接机构使所述第1缓冲机构从所述第1旋转要素以及所述第2旋转要素分离，并且，如果所述锁止离合器被卡合，则该连接机构将所述第1缓冲机构与所述第1旋转要素以及所述第2旋转要素连接。

发明的效果

对于本发明而言，如果锁止离合器被断开，则第1缓冲机构从第2旋转要素分离，因此能够抑制第2旋转要素的旋转速度的升高受到阻碍。

附图说明

图1是表示具有扭矩转换器的车辆的结构的概念图。

图2是表示扭矩转换器的具体例的剖面图。

图3是表示设置于扭矩转换器的动态减振器的构造例的放大剖面图。

图4(A)是表示动态减振器的构造例的侧视图，图4(B)是表示动态减振器的其他构造例的侧视图。

图5是表示设置于扭矩转换器的动态减振器的其他构造例的放大剖面图。

图6是表示扭矩转换器的特性的曲线图。

标号的说明

13 扭矩转换器

18 前盖

19 后盖

21 输入轴

22 轮毂

34 锁止离合器

35 锁止活塞

36 扭振减振器

41、42、48、49 摩擦件

43 动态减振器

44 环

具体实施方式

下面，基于附图对流体传动装置的实施方式进行详细说明。

图1所示的车辆10在从发动机11至变速器12的动力传递路径中具备作为流体传动装置的扭矩转换器13。发动机11是使燃料燃烧而产生动力的驱动力源。发动机11可以是汽油发动机、柴油发动机、液化丙烷气发动机的任一种。发动机11具有曲轴14，曲轴14如图2及图3被支撑为能够以轴线A1为中心而旋转。在曲轴14的端部设置有支撑孔15。

利用螺栓17将驱动板16固定于曲轴14。驱动板16为圆板形状，配置于以轴线A1为中心的径向上。

变速器12是具有输入轴21以及输出轴56、且能够对输入轴21与输出轴56之间的变速比进行变更的动力传递机构。输出轴56以可进行动力传递的方式与驱动轮连接。变速器12可以是无级变速器或者有级变速器的任一种。无级变速器包含带式无级变速器，有级变速器包含具有行星齿轮机构的变速器。这里，变速器12设为通过油压控制而对变速比进行控制的无级变速器。

扭矩转换器13具有前盖18、后盖19、设置于后盖19的泵叶轮20、在变速器12的输入轴21安装的轮毂22、固定于轮毂22的涡轮壳体23、以及设置于涡轮壳体23的涡轮24。将工作油供给至由前盖18以及后盖19形成的空间内。涡轮壳体23在轴线A1方向上配置于驱动板16与后盖19之间。

前盖18通过将金属材料成型为环状而成，前盖18具有：基部25，其沿径向延伸；以及筒部26，其从基部25的外周端沿轴线A1方向延伸。前盖18固定于驱动板16。另外，导向凸台27配置于支撑孔15，前盖18的内周端固定于导向凸台27。

后盖19为环状，后盖19的外周端固定于前盖18的筒部26。另外，套筒28固定于后盖19的内周端，套筒2 8由外壳29的筒部30支撑。输入轴21配置于筒部30内，输入轴21被筒部30支撑为能够以轴线A1为中心而旋转。轴线A1是曲轴14、轮毂22以及输入轴21的旋转中心。

外壳29是固定要素，筒部30设置为以轴线A1为中心。套筒28由筒部30支撑为能够旋转。定子31配置于后盖19与涡轮壳体23之间，定子31经由单向离合器32而被外壳29支撑。

轮毂22与输入轴21花键嵌合，轮毂22与输入轴21一体旋转。锁止离合器34配置于由前盖18以及后盖19包围的空间内。锁止离合器34是在前盖18与轮毂22之间利用摩擦力进行动力传递的机构。锁止离合器34具有：锁止活塞35，其安装于轮毂22；摩擦件41，其设置于锁止活塞35的侧面；以及摩擦件42，其固定于基部25。

锁止活塞35由金属材料成型为环状、且安装于轮毂22的外周面。锁止活塞35相对于轮毂22能够沿轴线A1方向移动。

锁止活塞35在轴线A1方向上配置于前盖18的基部25与涡轮壳体23之间。锁止活塞35相对于轮毂22能够旋转。摩擦件41固定于锁止活塞35的在轴线A1方向上不同的位置处形成的两侧面中的、接近基部25的侧面。摩擦件42固定于基部25的在轴线A1方向上不同的位置处形成的两侧面中的、接近锁止活塞35的侧面。摩擦件41、42沿以轴线A1为中心的圆周方向而设置。

设置有形成锁止活塞35与轮毂22之间的动力传递路径的扭振减振器36。扭振减振器36在轴线A1方向上配置于涡轮壳体23与锁止活塞35之间。扭振减振器36具有：环状的板37，其固定于轮毂22；环状的支架38，其安装于锁止活塞35；以及压缩螺旋弹簧39、40，它们由支架38支撑。

压缩螺旋弹簧39、40为金属制，能够在以轴线A1为中心的轮毂22的旋转方向上伸缩。压缩螺旋弹簧39、40彼此的弹簧常数不同。压缩螺旋弹簧39、40沿板37的旋转方向分别设置有多个。板37以及支架38为金属制。支架38相对于锁止活塞35能够沿轴线A1方向移动、且与锁止活塞35一起一体旋转。

动态减振器43在轴线A1方向上配置于基部25与锁止活塞35之间。动态减振器43具有：金属制的环44；以及金属制的质量体46，其经由弹性体45而安装于环44的外侧。质量体46如图4(A)那样为环状。弹性体45是金属制的拉伸弹簧，沿质量体46的圆周方向设置有多个。所有弹性体45的第1端部都与环44的外周端连接，所有弹性体45的第2端部都与质量体46的内周端连接。

环44经由轴承47而由导向凸台27支撑。因此，环44相对于导向凸台27能够以轴线A1为中心而旋转。另外，环44在轴线A1方向上能够相对于前盖18移动。在轴线A1方向上，在环44的第1两侧面设置有摩擦件48，在环44的第2两侧面设置有摩擦件49。

摩擦件48、49在环44的圆周方向上分别配置有多个。摩擦件48在与摩擦件42相对的位置处固定于环44，摩擦件49在与摩擦件41相对的位置处固定于环44。摩擦件41、42、48、49在以轴线A1为中心的径向上配置于相同的范围。

在扭矩转换器13的内部，在涡轮壳体23与锁止活塞35之间形成有施力室50，在前盖18的基部25与锁止活塞35之间形成有解除室51。施力室50以及解除室51与油压控制回路52连接。油压控制回路52具有各种阀以及油路，油压控制回路52具有对施力室50的油压以及解除室51的油压进行控制的功能、以及对变速器12的变速比进行控制的功能。

设置有对油压控制回路52的阀进行控制的控制部53。控制部53是具备中央运算处理部、存储部、输入接口以及输出接口的微机。车辆10具有加速器开度传感器54以及车速传感器55。加速器开度传感器54对车辆10的乘员所操作的加速器踏板的操作量进行检测、且将与检测结果相应的信号输出。车速传感器55对车辆10的行驶速度进行检测、且将与检测结果相应的信号输出。将从加速器开度传感器54输出的信号、从车速传感器55输出的信号、从其他传感器以及开关输出的信号输入至控制部53。

控制部53基于输入的信号、存储于存储部的数据而对发动机11以及变速器12进行控制。控制部53例如基于车速以及加速器开度而对发动机11的扭矩进行控制、且对变速器12的变速比进行控制。通过对变速器12的变速比进行控制而控制发动机11的转速。

另外，控制部53基于输入的信号、存储于存储部的数据而对施力室50的油压以及解除室51的油压进行控制。即，控制部53对锁止离合器34的卡合以及断开进行控制。

因此，在控制部53的存储部中存储有作为将锁止离合器34卡合以及断开的数据的控制对应图。控制对应图中以车速以及加速器开度为参数而设定有将锁止离合器34断开的第1区域、以及将锁止离合器34卡合的第2区域。

例如，在发动机11的燃烧状态不稳定而容易产生曲轴14的转动变化的驾驶状态下，以使得锁止离合器34被断开的方式设定控制对应图的第1区域。在发动机11的燃烧状态稳定而不易产生曲轴14的转动变化的驾驶状态下，以使得锁止离合器34卡合的方式设定控制对应图的第2区域。

下面，对车辆10的扭矩转换器13的功能进行说明。发动机11的曲轴14的扭矩经由驱动板16而传递至后盖19。如果车速以及加速器开度处于第1区域，则将施力室50的油压控制为低压、且将解除室51的油压控制为高压，将锁止离合器34断开。即，处于摩擦件42和摩擦件48分离、且摩擦件41和摩擦件49分离的状态。即，如果将锁止离合器34断开，则摩擦件42与摩擦件41之间的动力传递被切断。

如果将锁止离合器34断开，则在后盖19与涡轮壳体23之间利用工作油的动能而对动力进行传递。涡轮壳体23的扭矩经由轮毂22而传递至变速器12的输入轴21。传递至变速器12的输入轴21的扭矩经由输出轴56传递至驱动轮，产生驱动力。如果将锁止离合器34断开，则即使在发动机11产生扭矩变化，也被后盖19与涡轮壳体23之间的滑动吸收，能够抑制发动机11的扭矩变化传递至变速器12。

另外，在后盖19的旋转速度和涡轮壳体23的旋转速度的比小于或等于规定值的转换范围内，通过定子31的功能而使从后盖19传递至涡轮壳体23的扭矩被放大。在后盖19的旋转速度与涡轮壳体23的旋转速度的比超过规定值的耦合范围内，从后盖19传递至涡轮壳体23的矩未被放大。

并且，如果锁止离合器34被断开，则动态减振器43相对于前盖18以及锁止活塞35能够旋转。因此，如果在前盖18以及轮毂22的旋转过程中锁止离合器34被断开，则动态减振器43相对于发动机11以及轮毂22的任一者，均不作为旋转方向上的惯性质量体而起作用。

与此相对，如果车速以及加速器开度处于第2区域，则将施力室50的油压控制为高压、且将解除室51的油压控制为低压而锁止离合器34被卡合。即，锁止活塞35在轴线A1方向上朝向接近基部25的方向移动，摩擦件48被按压于摩擦件42、且摩擦件41被按压于摩擦件49。环44处于由摩擦件41、42夹持的状态，利用摩擦力将前盖18的动力传递至锁止活塞35。如果锁止离合器34被卡合，则在摩擦件42与摩擦件41之间进行动力传递。

施力室50的高压以及低压、和解除室51的低压以及高压意味着施力室50的油压、和解除室51的油压的相对关系。即，并不存在对高压和低压加以区别的阈值或者基准值。

锁止活塞35的扭矩经由扭振减振器36而传递至轮毂22。在锁止离合器34被卡合的情况下，如果产生曲轴14的转动变化，则扭振减振器36的压缩螺旋弹簧39、40进行伸缩而将该转动变化吸收或者衰减。因此，能够抑制轮毂22以及输入轴21的转动变化，例如旋转速度的变化、扭矩变化。

另外，如果锁止离合器34被卡合，则环44的旋转速度与前盖18以及锁止活塞35的旋转速度相同。因此，质量体46相对于轮毂22以及输入轴21作为旋转方向上的惯性质量体而起作用。因此，如果产生曲轴14的转动变化，则质量体46因弹性体45作为动态减振器起作用而能够将轮毂22以及输入轴21的旋转方向上的振动吸收或者衰减。因此，在最低速区域、即变速器12的变速比小且车辆10以低速行驶的区域中，能够降低轰鸣声。

另外，如果锁止离合器34被断开，则动态减振器43相对于发动机11或者轮毂22的任一方均不作为旋转方向上的惯性质量体而起作用。因此，能够抑制输入轴21的旋转速度的升高、即车辆10的加速性受到阻碍这一情况，并且能够抑制发动机11的燃料消耗量增加。

并且，如果锁止离合器34被断开，则动态减振器43相对于发动机11或者轮毂22的任一方均不作为旋转方向上的惯性质量体而起作用。因此，在锁止离合器34被断开的状态下，在使停止的发动机11启动时、使旋转的发动机11停止时的任意时刻，动态减振器43都不会振动，能够抑制异响。

另外，作为动态减振器43的要素的环44以及摩擦件48、49兼用作锁止离合器34的要素的一部分。即，锁止离合器34为与多板离合器相同的构造。因此，能够抑制扭矩转换器13的部件个数的增加，并且能够确保扭矩容量而不会增大摩擦件48、49的外径。因此，能够实现扭矩转换器13的制造成本的降低，且能够有助于扭矩转换器13的小型化。

基于图4(B)以及图5对动态减振器43的其他构造例进行说明。图4(B)以及图5所示的动态减振器43与图2以及图3所示的动态减振器43相比，质量体46相对于环44的安装位置不同。图4(B)以及图5所示的动态减振器43在环44的径向上比摩擦件48、49靠内侧的位置经由多个弹性体45而安装有质量体46。多个弹性体45是金属制的拉伸螺旋弹簧，质量体46为环状。此外，在图4(B)以及图5中，对与图2以及图3所示的要素相同的要素标注与图2以及图3相同的标号。

另外，在图5所示的扭矩转换器13中，关于与图2以及图3所示的扭矩转换器13相同的结构，能够获得与图2以及图3所示的扭矩转换器13相同的效果。并且，图1所示的油压控制回路52对图5所示的锁止离合器34的卡合以及断开进行控制。

如果图5所示的锁止离合器34被断开，则与图2以及图3所示的动态减振器43相同地，图5所示的动态减振器43相对于发动机11或者轮毂22的任一者都不作为旋转方向上的惯性质量体而起作用。

与此相对，如果图5所示的锁止离合器34被卡合，则与图2以及图3所示的动态减振器43相同地，图5所示的动态减振器43相对于轮毂22以及输入轴21作为旋转方向的惯性质量体而起作用，能够抑制轮毂22以及输入轴21的扭矩变化。

能够进行图2至图5所示的动态减振器43的规格、例如质量体46的质量、或者弹性体45的刚性或者径向上的质量体46的配置位置中的至少任一种的调整。对动态减振器43的规格进行了调整的扭矩转换器13在所需的频率下能够减弱轮毂22以及输入轴21的转动变化、即每单位时间的转速的变化、扭矩的变化。

参照图6对扭矩转换器13的特性进行说明。图6中由实线示出具有动态减振器43的扭矩转换器13的特性，图6中由虚线示出对比例的扭矩转换器的特性。对比例的扭矩转换器不具备动态减振器。在图6的曲线图中，横轴表示发动机转速，纵轴表示输入轴的转速的变化量。输入轴的转速的变化量为每单位时间的值。

对比例的扭矩转换器具有发动机转速越高则输入轴的转速的变化量越小的特性。无论发动机转速如何，实施方式的扭矩转换器13的输入轴的转速的变化量都比对比例的输入轴的转速的变化量小。另外，如果发动机转速为规定值B1，则实施方式的输入轴的转速的变化量与对比例的输入轴的转速的变化量的差最大。

实施方式中说明的前盖18以及后盖19相当于第1旋转要素，轮毂22以及输入轴21相当于第2旋转要素，扭矩转换器13相当于流体传动装置，动态减振器43相当于第1缓冲机构，摩擦件48、49以及环44相当于连接机构。即，环44兼用作连接机构的要素、和第1缓冲机构的要素。摩擦件42相当于第1摩擦件，摩擦件41相当于第2摩擦件，锁止活塞35相当于可动要素。扭振减振器36相当于第2缓冲机构。

流体传动装置并不限定于上述实施方式，当然能够在不脱离其主旨的范围内进行各种变更。例如，作为图4(B)以及图5的动态减振器43的变更例，流体传动装置可以采用如下构造，即，形成为锁止离合器34的摩擦件41直接按压于摩擦件42的构造，并且在比摩擦件41、42靠内侧的位置配置了动态减振器。在动态减振器的变更例中，摩擦件48、49在环44的径向上配置为，比配置有摩擦件41、42的范围靠内侧。

在动态减振器的变更例中，如果锁止离合器34被断开，则摩擦件41和摩擦件42分离。另外，摩擦件48从基部25的侧面分离，摩擦件49从锁止活塞35的侧面分离。

而且，在锁止离合器34被卡合、即摩擦件41按压于摩擦件42的同时，摩擦件48被按压于基部25的侧面，并且摩擦件49被按压于锁止活塞35的侧面，动态减振器相对于发动机11以及轮毂22二者作为旋转方向上的惯性质量体而起作用。除了环状的质量体以外，用于动态减振器的质量体可以是在旋转方向上分割为多个的质量体。

还能够取代动态减振器而设置单摆式减振器。单摆式减振器是相对于环44安装有能够以支撑轴为支点在环44的旋转方向上摆动的质量体的构造。如果发动机11的扭矩变化，则质量体作为单摆而起作用，能够将轮毂22以及输入轴21的振动吸收或者衰减。如果对单摆式减振器的规格、例如以支撑轴为支点的单摆的长度、质量体的质量进行调整，则还能够抑制轮毂22以及输入轴21的所需的旋转次数，例如能够抑制旋转2次的振动。即，单摆式减振器相当于质量体。控制部53可以代替微机而使用处理器、模块等的电子部件，也可以是将这些电子部件组合而成的单元。

第1旋转要素以及第2旋转要素可以是旋转构件、旋转轴、齿轮、滑轮、链轮的任一种。可动要素可以是活塞、旋转构件的任一种。第1缓冲机构的弹性体可以是金属制的弹簧、合成橡胶的任一种。除了具备使扭矩放大的功能的扭矩转换器以外，流体传动装置还包含不具有使扭矩放大的功能的液力耦合器。

Claims (6)

1.一种流体传动装置，其能够在第1旋转要素与第2旋转要素之间利用流体的动能而进行动力传递，并且能够在所述第1旋转要素与所述第2旋转要素之间经由锁止离合器而进行动力传递，其中，

所述流体传动装置具有：

第1缓冲机构，其设置于在所述第1旋转要素与所述第2旋转要素之间经由所述锁止离合器而进行动力传递的路径，并且抑制所述第2旋转要素的转动变化；以及

连接机构，如果所述锁止离合器被断开，则该连接机构使所述第1缓冲机构从所述第1旋转要素以及所述第2旋转要素分离，并且，如果所述锁止离合器被卡合，则该连接机构将所述第1缓冲机构与所述第1旋转要素以及所述第2旋转要素连接。

2.根据权利要求1所述的流体传动装置，其中，

所述锁止离合器具有：

可动要素，其安装于所述第2旋转要素，并且能够沿作为所述第2旋转要素的旋转中心的轴线方向移动；

第1摩擦件，其设置于所述第1旋转要素；以及

第2摩擦件，其设置于所述可动要素，

所述锁止离合器的卡合是在所述第1摩擦件与所述第2摩擦件之能够进行动力传递的状态，

所述锁止离合器的断开是在所述第1摩擦件与所述第2摩擦件之间将动力传递切断的状态，

如果所述锁止离合器被断开，则所述第1缓冲机构从所述第1摩擦件以及所述第2摩擦件分离，

如果所述锁止离合器被卡合，则所述第1缓冲机构与所述第1摩擦件以及所述第2摩擦件连接。

3.根据权利要求2所述的流体传动装置，其中，

所述可动要素相对于所述第2旋转要素能够以所述轴线为中心而旋转，

所述流体传动装置还具有：第2缓冲机构，其将所述可动要素和所述第2旋转要素连接，并且抑制所述第2旋转要素的转动变化。

4.根据权利要求2或3所述的流体传动装置，其中，

所述第1缓冲机构具有：

环，其以能够以所述轴线为中心而旋转的方式安装于所述第1旋转要素；以及

质量体，其安装于所述环，并且能够在所述环的旋转方向上摆动，

如果所述锁止离合器被断开，则所述环从所述第1摩擦件以及所述第2摩擦件分离，

如果所述锁止离合器被卡合，则所述环与所述第1摩擦件以及所述第2摩擦件连接。

5.根据权利要求4所述的流体传动装置，其中，

所述质量体在以所述轴线为中心的径向上配置于所述环的外侧。

6.根据权利要求4所述的流体传动装置，其中，

所述质量体在以所述轴线为中心的径向上配置于所述环的内侧。