JP2004324758A - ロックアップクラッチ機構付きトルクコンバータ装置 - Google Patents

ロックアップクラッチ機構付きトルクコンバータ装置 Download PDF

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Abstract

【課題】軸方向にコンパクトなロックアップクラッチ機構付きトルクコンバータ装置を提供する。
【解決手段】ロックアップクラッチ機構80付きトルクコンバータ装置において、変速機入力軸に直結され径方向に延在する出力部材50と、軸方向においてカバー部材20と出力部材との間に配置された環状の部材であって、内周側にてカバー部材に軸方向に移動可能に係合された係合部を有するピストン75と、カバー部材とピストンとの間に形成される油室と、出力部材とピストンとの間に形成される油室とを係合部近傍にてシールするシール部材77とを備え、該シール部は係合部の径方向外周側に配置されている。
【選択図】 図1

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車等のトルクコンバータ装置に関し、詳しくは、ロックアップクラッチ機構を有するトルクコンバータ装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来の自動変速機においては、トルクコンバータを備え、クランクシャフトに出力されたエンジンの回転を、トルクコンバータを介して変速装置の入力軸に伝達するようになっている。このトルクコンバータは、ポンプインペラ、タービンランナ、ステータ等によって構成され、また、ロックアップクラッチ装置、ダンパ装置を備えるものが一般的である。
【0003】
ここで、従来の複数の摩擦材を有するロックアップクラッチ機構付きトルクコンバータにおいては、共に回転するロックアップ作動部材であるロックアップピストンとエンジン直結部材であるコンバータカバーとを、ロックアップピストンがコンバータカバーに対して軸方向に移動可能なように回転部材に取り付ける必要があるため、その締結は複雑であった。
【0004】
例えば、ロックアップピストンとコンバータカバーにフランジを付け締結したり、板バネを介して締結するなど構成部品の点数増大及びこれに伴うコストの増大といった問題が生じていた。
【0005】
このような問題に対して、ロックアップピストンの内周側内歯とコンバータカバーと一体となった内側シリンダの外歯とを噛合せると共に、ロックアップピストンの内周側と内側シリンダの外周側との間にシール部材を設けた構成とし、ロックアップクラッチ用のピストンと、コンバータカバーとの締結にスプライン構造を採用し、締結構造の簡略化を図ったものが提案されている(例えば、特許文献1、2参照)。
【0006】
【特許文献1】
特開2001−227561号公報
【特許文献2】
特開2001−116110号公報
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述の特許文献に開示されたロックアップクラッチ機構におけるロックアップピストンと、コンバータカバーとの締結は、いずれもスプライン部とシール部材とをほぼ同じ径で横方向(軸方向)に配置していたため、ロックアップクラッチ機構の軸方向寸法が特に大きくなる傾向があった。すなわち、シール部材とスプライン部の内歯、外歯との噛合い部分が軸方向に別々に形成されているので、軸方向に小型化するのが困難であった。
【0008】
そこで、本発明は上記のような従来技術の問題点に鑑みて、軸方向にコンパクトなロックアップクラッチ機構付きトルクコンバータ装置を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明のロックアップクラッチ機構付きトルクコンバータ装置は、エンジン出力軸と変速機入力軸との間に設けられ、前記エンジン出力軸にカバー部材を介して連結されたポンプインペラと、該ポンプインペラに対向して配置され、前記変速機入力軸に接続されたタービンランナと、前記ポンプインペラと前記タービンランナとの間に配置され前記タービンランナから流出した流体を前記ポンプインペラに案内するステータと、前記カバー部材と前記タービンランナとの間に配置され、前記エンジン出力軸を前記変速機入力軸に直結するロックアップクラッチと、を備えたロックアップクラッチ機構付きトルクコンバータ装置において、前記変速機入力軸に直結され径方向に延在する出力部材と、軸方向において前記カバー部材と前記出力部材との間に配置された環状の部材であって、内周側にて前記カバー部材に前記軸方向に移動可能に係合された係合部を有するピストンと、前記カバー部材と前記ピストンとの間に形成される油室と、前記出力部材と前記ピストンとの間に形成される油室とを前記係合部近傍にてシールするシール部とを備え、該シール部は、前記係合部の径方向外周側に配置されていることを特徴とする。
【0010】
このように構成した本発明のロックアップクラッチ機構付きトルクコンバータ装置においては、ロックアップオン時に形成される油室と、ロックアップオフ時に形成される油室とのシール部を、軸方向に移動可能なロックアップピストンがカバー部材と係合する係合部の径方向外周側に配置したので、軸方向の小型化が実現できる。
【0011】
また、前記出力部材は、前記ピストン側の側面に、軸方向に形成された凹部を有し、前記係合部は、前記凹部内で軸方向に延在して形成されてもよい。
【0012】
一般に、エンジン出力軸のトルクを最終的に変速機入力軸に伝達する際に介在する出力部材であるタービンハブは、配置のために利用可能な空間が大きいので、十分な強度が確保されている。そこで、この部分に凹部を形成することにより、従来と比し、径方向に大型化することなく、前述の係合部とシール部とを径方向に配置することができ、装置全体の小型化に寄与することができる。また、シール部の配置を見直すことで、従来のスプライン構造を採用したロックアップクラッチに比し、シール箇所の低減及び軸受け部材の廃止が可能となる。
【0013】
さらに、前記凹部内で軸方向に延在して形成されている前記係合部には、外周面に溝部が形成され、前記シール部は、前記溝部内にシール部材を配置することにより形成されていてもよい。
【0014】
このように構成されたロックアップクラッチ機構付きトルクコンバータの場合は、シールリング溝を、ピストンボス部に設けるので、シールリング溝をタービンハブ側に設けるのに比べ、加工が容易となる。
【0015】
ここで、前記ピストンの外周端近傍と前記出力部材との間に介在し、ロックアップ状態において前記エンジン出力軸から前記変速機入力軸に伝達されるトルクの変動を吸収することができるダンパ装置をさらに備え、該ダンパ装置は、共通の回転軸を有し、弾性部材を介して互いに相対回転する少なくとも2つの回転部材を備え、前記少なくとも2つの回転部材を互いに軸方向に支持する軸方向支持部と、互いに径方向に支持する径方向支持部とが、前記回転部材の最外周から内側であって、前記回転軸からほぼ等距離の円周上に配置されていてもよい。
【0016】
また、前記少なくとも2つの回転部材は、所定の相対角度で互いに当接し合うストッパー部をそれぞれ備え、該ストッパー部は、前記回転軸からほぼ等距離の円周上に配置されていてもよい。
【0017】
さらに、前記少なくとも2つの回転部材は、駆動側回転部材と被駆動側回転部材とを含み、前記被駆動側回転部材は、前記弾性部材をガイドするとともに、前記駆動側回転部材を挟持する、複数の部材から構成され、該複数の部材を互いに固定する固定部が、前記回転軸からほぼ等距離の円周上に配置されていてもよい。
【0018】
ロックアップ時のトルク変動を吸収するためのダンパ装置が備わったトルクコンバータにおいて、装置全体の小型化を実現するためには、ロックアップピストンの小型化のみならず、ダンパ装置の小型化も当然に必要となる。
【0019】
そこで、ダンパ装置に要求される機能のうち、(1)相対回転する駆動側部材と被駆動側部材との軸方向の位置決め機能(2)相対回転する駆動側部材と被駆動側部材との径方向の位置決め機能(3)各ダンパスプリングを保護するストッパー機能(4)各ダンパスプリングをガイドする部材間の固定機能といった、構造上要求される機能を、上述のように回転軸からほぼ等距離の円周上に配置することにより、ダンパ装置の径方向の小型化を実現し、前述のロックアップピストン部分の軸方向の小型化と併せて、トルクコンバータ装置全体の小型化に寄与することができる。このことは、特に径方向の小型化が要求される、軸数の多い、いわゆるベルトCVTにおいて、車両搭載性等を考慮した際に特に有効となる。
【0020】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【0021】
図1は、本発明の一実施の形態に係るロックアップクラッチ機構付きトルクコンバータの上半分を示す断面図である。
【0022】
まず、本発明が適用されるトルクコンバータの概要について、図1を参照しながら説明する。
【0023】
トルクコンバータ10は、図1に示されるように、コンバータカバー20、ポンプインペラ30、タービンランナ40、タービンハブ50、ステータ60、ロックアップクラッチ機構70、及び、ダンパ装置80等により構成される。
【0024】
このように構成されたトルクコンバータ10において、図示されないエンジンから伝達される回転はコンバータカバー20を介してポンプインペラ30に伝達され、該ポンプインペラ30の回転に伴って発生する作動油の流れによってタービンランナ40を回転させ、該タービンランナ40の回転を変速装置の入力軸に伝達するようになっている。ステータ60は、ポンプインペラ30とタービンランナ40との回転速度差が大きい時に、作動油の流れをポンプインペラ30の回転を助ける方向に変換する。なお、ステータ60の回転方向は、ワンウェイクラッチ65によって一方向のみの回転に制限される。これにより、トルクコンバータ10は、ポンプインペラ30とタービンランナ40との回転速度差が大きい時には、トルク変換機として作動し、両者の回転速度差が小さくなると、流体継手として作動する。
【0025】
そして、車両の発進後、車両速度が所定の速度に達すると、ロックアップクラッチ機構70が作動され、エンジンからコンバータカバー20に伝えられた動力が、出力部材としてのタービンハブ50に直接伝達されるようになり、これにより、エンジンと不図示の変速機の入力軸とが直結される。なお、入力側のピストン75と、出力側のタービンハブ50との間に介設されているダンパ装置80によって、ロックアップON時にコンバータカバー20からタービンハブ50に伝達されるトルクの変動が吸収されることになる。
【0026】
次に、本発明に係るロックアップクラッチ機構70の詳細について説明する。
【0027】
図1に示されるように、ロックアップクラッチ機構70は、軸方向に移動可能で、摩擦板72を介してコンバータカバー20に接離可能なピストン75を備えている。このピストン75は、内周部で軸方向に延在する係合部75aと、該係合部75aからコンバータカバー20の形状に沿って、径方向に延在する本体部75bを有している。そして、係合部75aの内周部には、コンバータカバー20の軸中心部近傍から軸方向に突設された突設部20aの外周に設けられたスプライン外歯と係合するスプライン内歯が形成されている。これにより、ピストン75は、コンバータカバー20に対して、軸方向に移動可能となっている。また、本体部75bの外周部近傍の面は、摩擦板72を介して、対応するコンバータカバー20の外周部近傍の内面と接離可能となっている。さらに、ピストン75は、ロックアップON時にピストン75をコンバータカバー20側に圧接させるための油室Ronと、ロックアップOFF時にピストン75をコンバータカバー20側から離隔させるための油室Roffとを画成している。
【0028】
ここで、上述のように、例えばスプライン結合されたピストン75の係合部75aと、コンバータカバー20の突設部20aとは、出力部材であるタービンハブ50の対応する側面位置に軸方向に形成された環状の凹部55に収容されている。さらに、シール部材77が、タービンハブ50に形成された凹部55のピストン75の係合部75aの外周面と接する面側に設けられており、これにより、前述したロックアップON時の油室Ronと、ロックアップOFF時の油室Roffとをシールしている。
【0029】
このように構成されたロックアップクラッチ機構70においては、ロックアップピストン75の係合部75aと、シール部材77とが、径方向に配置されているので、従来のロックアップ機構に比べ、軸方向の小型化が可能となる。なお、タービンハブ50は、通常、配置のために利用可能なスペースが大きいため、十分な強度上の余裕が取れる。従って、タービンハブ50に容易に凹部55を形成することが可能であり、これにより、従来に比べて、径方向の大型化を招くことなく、上述の径方向の配置が可能である。
【0030】
さらに、図2に示すように、前述のスプライン構造を採用した従来例に比べて、本発明においてはシール部材の低減及び軸受け部材の省略が可能である。
【0031】
図2は、前述した従来のピストンとコンバータカバーとの係合部の構造と本発明のピストンとコンバータカバーとの係合部の構造を模式的に示した図であり、(a)は従来の係合部の構造を示し、(b)は本発明の係合部の構造を示す。
【0032】
図2(a)に示すように、従来のピストンとコンバータカバーとの係合部においては、ピストン175の係合部175aと、シール部材177aとをタービンハブ150のボス部の上に、軸方向に配置しているため、コンバータカバー120の突設部120aの外周面及び内周面にシール部材177a及び177bが必要であり、さらに軸受け部材179も必要となる。ここで、矢印Aは、ロックアップON時の作動油の流れを示し、矢印Bは、ロックアップOFF時の作動油の流れを示す。
【0033】
これに対して、図2(b)に示すように、本発明のピストンとコンバータカバーとの係合部においては、タービンハブ50に形成した環状の凹部55に、ピストン75の係合部75a及びコンバータカバー20の突設部20aを収容し、さらに凹部55の径方向外周側の面にシール部材77を配置しているので、ピストン75の係合部75aの外周面とタービンハブ50の凹部55の径方向外周側の面との間にシール部が形成され、前述のシール部材177b及び軸受け部材179が不要となる。
【0034】
このように、本発明においては、ピストン75の係合部75a及びコンバータカバー20の突設部20aをタービンハブ50の側面に形成された凹部55内に収容し、さらにシール部材77を係合部75aの径方向外周側に配置したことにより、シール箇所及び軸受け部材の省略が可能となり、これにより部品点数の低減及びコスト削減に寄与することができる。
【0035】
また、ピストン75の径方向の位置決めを、ピストン75の係合部75aと、コンバータカバー20の突設部20aとのスプライン結合部またはこの一部分で実施することができるため、例えばロックアップOFF時のピストン75とタービンハブ50との摺動による悪影響を低減することができる。
【0036】
次に、本発明の別の実施形態について説明する。
【0037】
図3は、本発明の別の実施形態を示す図であり、(a)は別の実施形態に係るロックアップクラッチ機構付きトルクコンバータの上半分を示す断面図であり、(b)は別の実施形態に係るピストンとコンバータカバーとの係合部の構造を模式的に示す図である。
【0038】
なお、本実施形態においては、先の実施形態におけるシール部の位置を変更したものであり、他の要素は先の実施形態と同様であるので、簡単のため説明は省略し、同様の要素には同様の符号を付する。
【0039】
図3(a)に示されるように、この実施形態においても、先の実施形態と同様に、ピストン75の係合部75a及びコンバータカバー20の突設部20aをタービンハブ50の側面に形成された凹部55内に収容し、さらにシール部材77を係合部75aの径方向外周側に配置している。しかし、図3(b)に詳細に示されるように、本実施形態においては、シール部材77を、先の実施形態とは異なり、ピストン75の係合部75aの外周面に設けた溝部78に設けている。
【0040】
このように構成したシール部においては、シールリング用の溝部78の形成が容易となる。すなわち、先の実施形態のように、タービンハブ50の凹部55の、ピストン75の係合部75aの外周側に対向する面に溝部を設けて、シール部を構成する場合に比し、ピストン75のボス部である係合部75aの外周面にシール溝78を設ける方が、製作用の刃具が加工部分にアプローチし易いので、加工性、作業性が向上し、これによるコストダウン及び加工工具の寿命延長が図れるからである。
【0041】
次に、本発明に係るトルクコンバータに適用可能なダンパ装置について、説明する。
【0042】
一般に、ダンパ装置は、ロックアップ係合するときの急激なトルク変化による大きな衝撃や、ロックアップ状態での走行時のエンジンのトルク変動等に伴う振動を吸収する役割を果たすものであり、このダンパ装置を備えるトルクコンバータ全体の小型化を図るためには、ロックアップクラッチ機構のみならず、ダンパ装置の小型化を図ることも当然に必要となる。
【0043】
そこで、本発明に係るダンパ装置においては、構造上の必要機能を回転軸からほぼ等距離の円周上に配置することによって、径方向の小型化を図っており、その主要な部材の詳細について、図4〜6を用いて説明する。
【0044】
図4(a)は、本発明に係るロックアップクラッチ機構付きトルクコンバータのダンパ装置を示す一部破断の平面図であり、図4(b)は、図4(a)のI−I線に沿う断面図である。
【0045】
図5は、本発明に係るダンパ装置の第一のガイドプレート830を外した状態のドライブプレート810、中間プレート870及び弾性部材の配置を示す平面図である。
【0046】
また図6(a)は、本発明に係るダンパ装置の第一のガイドプレート830の平面図であり、図6(b)は、図6(a)のIII−III線に沿う断面図である。
【0047】
まず、図5に示されるように、駆動部材であるドライブプレート810は、最外径部近傍領域である外周部812が平坦な環状部材であり、外周縁にドラム部材82のドグが係合される複数の凹部813を有している。さらに、この外周部812には、コイルスプリングである外側スプリング815を収容する開口部812aが、周方向に実質的に等間隔(ほぼ等間隔)に、例えば3箇所形成されている。さらに、この開口部812aに対応する外周部812の径方向内側には、回転中心に向かって突出する、基部817と台形状の係止部819とからなる凸部820が回転対称に形成され、該凸部820の基部817間には、第一のガイドプレート830の後述する内側タブの外縁と内接するような径の内周面841が形成されている。ここで、基部817の側縁は、所定の時計方向の捩り角度で第一及び第二のガイドプレート830、850の後述するストッパー部と当接するストッパー部817a及び所定の反時計方向の捩り角度で第一及び第二のガイドプレート830、850の後述するストッパー部と当接するストッパー部817bを形成している。また、台形状の係止部819の側縁は、時計方向の回転時にコイルスプリングである内側スプリング811を押圧する当接面819aと反時計方向の回転時に内側スプリング811を押圧する当接面819bとを形成している。
【0048】
また、図4(b)に示されるように、前述の凸部820は、その基部817に、屈曲された第一の屈曲部810eを有し、第一の屈曲部810eの径方向内側において、さらに屈曲された第二の屈曲部810fを有し、この第二の屈曲部810fから径方向内側に外周部812と径方向で平行な前述の台形状の係止部819が形成されている。
【0049】
再び、図5に戻って、中間プレート870は、内周部872が環状の平坦な部材であり、内周部872から径方向外側に、扇状の係止部874を、例えば3箇所円周方向に備える。そして、係止部874の側縁は、ドライブプレート810の係止部819の当接面819a、819bと内側スプリング811を介して対向する当接面874a、874bとを形成している。
【0050】
なお、本実施形態においては、中間プレート870を介して、ドライブプレート810から第一及び第二のガイドプレート830、850に動力を伝達する構成としているが、中間プレート870を省略して、ドライブプレート810から直接バネを介して、第一のガイドプレート830に動力を伝達する構成としてもよい。
【0051】
図4に示されるように、第一のガイドプレート830は、第二のガイドプレート850とともに、外側スプリング815が開口部812aに収容されたドライブプレート810、中間プレート870及び内側スプリング811を挟み込むものである。
【0052】
また、図6に最も良く示されるように、第一のガイドプレート830は、内周部近傍に前述の変速装置の入力軸と直結される直結部832を有する環状の出力部材であり、この直結部832の近傍に、第二のガイドプレート850と一体となって内側スプリング811をガイドすべく、頂部に円弧状の長孔を有する凸形状の内側ガイド部833を有している。また、外周部近傍には、第二のガイドプレート850と一体となって外側スプリング815をガイドすべく、頂部に円弧状の長孔を有する凸形状の外側ガイド部835を含んだ第一のタブである外側タブ837、及び該外側タブ837より径方向内側に設けられた第二のタブである内側タブ839とを備えている。該内側タブ839は、第二のガイドプレート850との固定部であるとともに、その外縁839sにおいて径方向の位置決めを可能とし、その側縁において前述のドライブプレート810のストッパー部817a、817bと当接するストッパー部839a、839bを形成している。また、前述の内側ガイド部833の各端部833a、833bは、後述するように内側スプリング811を支持する各支持面を形成し、外側ガイド部835の各端部835a、835bは、所定の捩れ角度で外側スプリング815と当接する各当接面を形成している。
【0053】
さらに、図4(b)に示されるように、第一のガイドプレート830は、前述のドライブプレート810の屈曲部810e、810fと軸方向にほぼ同様な位置において、同様な屈曲部830e、830fを有し、第二のガイドプレート850とともに、ドライブプレート810および中間プレート870等を挟持し、ドライブプレート810および中間プレート870の表面に沿うように形成されている。
【0054】
ここで、上述の内側ガイド部833、外側ガイド部835、内側タブ839、外側タブ837等の各構成要素は、図6に示されるように、例えば、各3個づつ円周方向にほぼ回転対称に配置することができる。
【0055】
また、第二のガイドプレート850については、上述したように、第一のガイドプレート830と一体となって、被駆動部材として、第一のガイドプレート830と同様の機能を果たすものであり、直結部832を除いては、第一のガイドプレート830と同様な構成をしている。第二のガイドプレート850における、第一のガイドプレート830のストッパー部839a、839b、外縁839sに対応する部分は、それらより若干小さく構成し、後述の径方向位置決め機能部B、ストッパー機能部Cを第一のガイドプレート830に集約している。
【0056】
なお、本実施形態においては、上述のように径方向位置決め機能部B及びストッパー機能部Cを、第一のガイドプレート830に集約しているが、径方向位置決め機能部B及びストッパー機能部Cの一方または両方を第二のガイドプレート850に設けることもできる。
【0057】
さらに、本実施形態においては、スプリングをガイドする第一及び第二のガイドプレート830、850を被駆動側回転部材としているが、これらを駆動側回転部材とすると共に、ドライブプレート810を被駆動側回転部材として、駆動側回転部材により被駆動側回転部材を挟持する構成としてもよい。
【0058】
ここで、ロックアップクラッチのダンパ装置は、互いに相対回転する駆動側部材と被駆動側部材とが弾性部材を介して、弾性的に連係されおり、各部材が協働して、駆動側のトルク変動を吸収するものであるため、各構成部材間及び各軸間の位置決めが重要となる。
【0059】
そのため、ダンパ装置に要求される構造上の機能としては、所定の捻り特性を実現する主機能の他に、
(1)相対回転する駆動側部材と被駆動側部材との軸方向の位置決め機能
(2)相対回転する駆動側部材と被駆動側部材との径方向の位置決め機能
(3)各ダンパスプリングの圧縮量を所定量に抑え、スプリングを保護するストッパー機能
(4)各ダンパスプリングをガイドする部材間の固定機能
が挙げられる。
【0060】
そこで、このように構成した本発明のダンパ装置における、上述の構造上の各機能の実現について整理して説明する。
【0061】
まず、軸方向の位置決め機能については、図4(b)に示されるように、ドライブプレート810の屈曲部810e近傍を、これに倣うような形状である第一及び第二のガイドプレート830、850の屈曲部830e、850eが挟み込む形態とすることにより、ドライブプレート810と第一、第二のガイドプレート830、850間の軸方向の変位を防止(規制)する軸方向位置決め機能部A(図4(a)参照)により実現されている。
【0062】
次に、径方向の位置決め機能については、図4(a)、(b)に示されるように、上述の軸方向位置決め機能部Aにより位置決めされたドライブプレート810の内周面841に、この内周面841の径とほぼ一致するように設けられた第一のガイドプレート830の内側タブ839の外縁部分839sが配置されることにより、ドライブプレート810と第一、第二のガイドプレート830、850の径方向の変位を防止(規制)する径方向位置決め機能部Bにより実現されている。
【0063】
なお、この径方向位置決め機能部Bを構成する内側タブ839を含む第一のガイドプレート830は、プレス加工による打ち抜きで、形状を作成することができるため、従来の曲げ加工による作成に比べ、寸法精度が向上する。
【0064】
また、径方向の位置決め機能を2枚の第一、第二のガイドプレート830、850の内、図4(b)に示すように、変速装置の入力軸に連結された第一のガイドプレート830に負担させることにより、ガイドプレート間の固定部839f、859fの負担軽減を図ることができる。さらに、2枚の第一、第二のガイドプレート830、850の寸法ずれの影響による位置決め精度低下の抑制を図ることもできる。
【0065】
そして、上述の軸方向位置決め機能部Aと、径方向位置決め機能部Bとは、共通の回転軸900から、実質的に等距離(ほぼ等距離)にあり、また、回転軸の回転方向にオフセットして配置されている。さらに、最外周から内側の円周上に実質的に等間隔(ほぼ等間隔)で交互に回転対称に配置されている。
【0066】
このように構成したダンパ装置においては、径方向支持部と軸方向支持部とが、回転軸から実質的に等距離の円周上に配置、すなわち回転軸の回転方向にオフセットして配置され、径方向に並んで配置されていないので、従来に比し、ダンパ装置の径方向の小型化が可能となる。これにより、車両搭載性の観点から、特に径方向の小型化が要求される、例えばベルト式CVTに好適な径方向にコンパクトなダンパ装置が可能となる。
【0067】
また、径方向支持部と軸方向支持部とが内径側にそれぞれ実質的に等間隔で交互に配置されるため、位置決め機能の実現を各部がバランスよく担当すると共に、より径方向の小型化が可能となる。
【0068】
さらに、ストッパー機能については、ドライブプレート810が所定の捩れ角度で、時計方向または反時計方向に回転したときに、第一のガイドプレート830と当接し、所定量以上のスプリングの圧縮を防止するストッパー機能部Cを構成する817a、817b、839a、839bをドライブプレート810と、第一のガイドプレート830とにそれぞれ備えることにより実現されている。
【0069】
実際には、図4(a)において、エンジンから動力を伝達して車輪を駆動する駆動時には、ドライブプレート810が反時計回りに回転して、ストッパー部817bと839bとが当接してストッパー機能部Cとして機能し、逆に車輪によりエンジンが駆動される被駆動時(主に車両減速時)には、第一、第二のガイドプレート830、850が反時計回りに回転してストッパー部817aと839aとが当接してストッパー機能部Cとして機能する。
【0070】
なお、図4(a)において、ストッパー機能部Cは、簡単のため一部破断の平面図上に図示されているが、この機能部Cは、前述したように一部破断されて図示されていない第一のガイドプレート830の当接面839aとドライブプレート810の当接面817b、第一のガイドプレート830の当接面839bとドライブプレート810の当接面817aとで形成されている。
【0071】
また、このストッパー機能についても、前述の径方向位置決め機能と同様に、第一、第二のガイドプレート830、850の内、変速装置の入力軸に連結された第一のガイドプレート830に負担させることにより、固定部839f、859fの負担軽減を図ることができる。
【0072】
また、本実施形態のように回転部材の一方が複数部材で構成される場合には、部材間の固定機能が必要となる。すなわち、スプリング811、815をガイドする第一及び第二のガイドプレート830、850間の固定機能部Dについては、内側タブ839を介して、リベット843により互いに締結する前述の固定部839f、859fにより実現されている。
【0073】
このように構成した本発明のダンパ装置においては、図4(a)に示すように、ダンパ装置に要求される上述の4つの機能部を、全て共通の回転軸900から、実質的に等距離(ほぼ等距離)にある円周上に配置することができる。また、内側タブ839の外縁839sで径方向支持機能部、内側タブ839の側縁839a、839bでストッパー機能部、内側タブ839を介したリベット締めで、第一及び第二のガイドプレート830、850間の固定機能部を形成しているので、径方向の小型化のための上述の円周配置を容易に実現することができる。
【0074】
したがって、径方向の小型化がより一層可能な、よりコンパクトなダンパ装置を実現することが可能となり、これにより、ロックアップクラッチ装置及びこれを備えたトルクコンバータの径方向の小型化も可能となる。
【0075】
さらに、図6(b)に示すように、外側スプリング815をガイドする外側ガイド部835を含んだ外側タブ837の底面と、径方向の位置決め機能を提供する内側タブ839の底面との間に軸方向のオフセットを設けることにより、径方向支持部の径方向位置決め機能を担保する部分の旋盤による切削加工が可能となる。すなわち、内側タブ839の外周839sの旋盤による切削加工が可能となり、これにより、より一層の寸法精度の向上に伴う位置決め精度の向上が図れる。
【0076】
また、本発明のロックアップクラッチのダンパ装置において、ロックアップピストン75により伝達されたトルクは、摩擦板72を介して、ドラム部材82とこれと一体となっているドライブプレート810から内側スプリング811を介して中間プレート870に伝達され、さらに、隣接する別の内側スプリング811を介して一体となったガイドプレート830、850に伝達される。より大きな捩りトルクが発生した場合は、外側スプリング815も作動し、内側スプリング811と外側スプリング815との協働により、トルク変動を吸収する。
【0077】
図4において、例えばドライブプレート810が時計方向に回転した場合、ドライブプレート810の内側スプリング811の当接面819aが、内側スプリング811の一端を押し、内側スプリング811の他端が中間プレート870の係止部874の当接面874aを押し、さらに、中間プレート870の係止部874の当接面874bが、隣接する内側スプリング811の一端を押し、該スプリングの他端が第一のガイドプレート830のガイド部833の端833bを押すことにより、内側スプリング811を介してトルクが伝達される。さらに、ドライブプレート810が時計方向に回転すると、ドライブプレート810に埋め込まれた外側スプリング815が、外側ガイド部835の端835bに当接し、内側スプリング811及び外側スプリング815を介してトルクが伝達される。ドライブプレート810がさらに、時計方向に回転すると、ドライブプレート810のストッパー817aと、第一のガイドプレート830のストッパー839aとが当接し、所定量以上のスプリングの撓みを規制し、スプリングを保護する。
【0078】
このようにして、ダンパ装置80により、ダンパスプリングを介してトルクが伝達されるので、駆動側回転部材に入力されるトルクの変動がそのまま変速装置の入力軸に伝達されることがなく、振動、騒音等が発生するのを防止することができる。
【0079】
また、中間部材870を介すことにより、スプリングによる圧縮振幅を大きくするとともに、内側スプリング811と外側スプリング815とにより、合成ねじれ特性を低ばね化することができ、エンジン回転数の低い領域にまで直結駆動を使用できる領域を拡大することができる。
【0080】
さらに、前述した軸方向の小型化を図ったロックアップクラッチ機構と上述の径方向の小型化を図ったダンパ装置とを組み合わせることにより、トルクコンバータ装置全体の小型化を実現することができる。
【0081】
【発明の効果】
以上説明したとおり、本発明によれば、ロックアップクラッチ機構付きトルクコンバータのロックアップ機構を軸方向に小型化することができ、これによりトルクコンバータ装置の小型化を図ることができる。さらに、径方向に小型化されたダンパ装置と組み合わせた場合は、トルクコンバータ装置全体のより一層の小型化に寄与することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態に係るロックアップクラッチ機構付きトルクコンバータの上半分を示す断面図である。
【図2】ピストンとコンバータカバーとの係合部の構造を模式的に示した図であり、(a)は従来の係合部の構造を示す図であり、(b)は本発明の係合部の構造を示す図である。
【図3】本発明の別の実施形態を示す図であり、(a)は別の実施形態に係るロックアップクラッチ機構付きトルクコンバータの上半分を示す断面図であり、(b)は別の実施形態に係るピストンとコンバータカバーとの係合部の構造を模式的に示す図である。
【図4】本発明に係るロックアップクラッチ機構付きトルクコンバータのダンパ装置を示す一部破断の平面図であり、(b)は、(a)のI−I線に沿う断面図である。
【図5】本発明に係るダンパ装置のドライブプレート、中間プレート及び弾性部材の配置を示す平面図である。
【図6】本発明に係るダンパ装置のガイドプレートを示す図であり、(a)はガイドプレートの平面図であり、(b)は、(a)のIII−III線に沿う断面図である。
【符号の説明】
10 トルクコンバータ
20 コンバータカバー
20a 突設部
30 ポンプインペラ
40 タービンランナ
50 タービンハブ
55 凹部
60 ステータ
65 ワンウェイクラッチ
70 ロックアップクラッチ機構
72 摩擦板
75 ロックアップピストン
75a 係合部
75b 本体部
77 シール部材
78 溝部
80 ダンパ装置
82 ドラム部材
120 コンバータカバー
120a 突設部
150 タービンハブ
175 ピストン
175a 係合部
177a シール部材
177b シール部材
179 軸受け部材
810 ドライブプレート
810e 屈曲部
811 内側スプリング
812 外周部
812a 開口部
813 凹部
815 外側スプリング
817 基部
817a ストッパー部
817b ストッパー部
819 係止部
819a 当接面
819b 当接面
820 凸部
830 ガイドプレート
830e 屈曲部
832 直結部
833 内側ガイド部
835 外側ガイド部
837 外側タブ
839 内側タブ
839a ストッパー部
839s 外縁部分
839f 固定部
841 内周面
843 リベット
850 ガイドプレート
870 中間プレート
872 内周部
874 係止部
874a 当接面
874b 当接面
900 回転軸
Ron 油室
Roff 油室
A 軸方向位置決め機能部
B 径方向位置決め機能部
C ストッパー機能部
D 固定機能部

Claims (6)

  1. エンジン出力軸と変速機入力軸との間に設けられ、前記エンジン出力軸にカバー部材を介して連結されたポンプインペラと、該ポンプインペラに対向して配置され、前記変速機入力軸に接続されたタービンランナと、前記ポンプインペラと前記タービンランナとの間に配置され前記タービンランナから流出した流体を前記ポンプインペラに案内するステータと、前記カバー部材と前記タービンランナとの間に配置され、前記エンジン出力軸を前記変速機入力軸に直結するロックアップクラッチと、を備えたロックアップクラッチ機構付きトルクコンバータ装置において、
    前記変速機入力軸に直結され径方向に延在する出力部材と、
    軸方向において前記カバー部材と前記出力部材との間に配置された環状の部材であって、内周側にて前記カバー部材に前記軸方向に移動可能に係合された係合部を有するピストンと、
    前記カバー部材と前記ピストンとの間に形成される油室と、前記出力部材と前記ピストンとの間に形成される油室とを前記係合部近傍にてシールするシール部とを備え、
    該シール部は、前記係合部の径方向外周側に配置されていることを特徴とするロックアップクラッチ機構付きトルクコンバータ装置。
  2. 前記出力部材は、前記ピストン側の側面に、軸方向に形成された凹部を有し、
    前記係合部は、前記凹部内で軸方向に延在して形成されていることを特徴とする請求項1に記載のロックアップクラッチ機構付きトルクコンバータ装置。
  3. 前記凹部内で軸方向に延在して形成されている前記係合部には、外周面に溝部が形成され、前記シール部は、前記溝部内にシール部材を配置することにより形成されていることを特徴とする請求項2に記載のロックアップクラッチ機構付きトルクコンバータ装置。
  4. 前記ピストンの外周端近傍と前記出力部材との間に介在し、ロックアップ状態において前記エンジン出力軸から前記変速機入力軸に伝達されるトルクの変動を吸収することができるダンパ装置をさらに備え、
    該ダンパ装置は、共通の回転軸を有し、弾性部材を介して互いに相対回転する少なくとも2つの回転部材を備え、
    前記少なくとも2つの回転部材を互いに軸方向に支持する軸方向支持部と、互いに径方向に支持する径方向支持部とが、前記回転部材の最外周から内側であって、前記回転軸からほぼ等距離の円周上に配置されていることを特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載のロックアップクラッチ機構付きトルクコンバータ装置。
  5. 前記少なくとも2つの回転部材は、所定の相対角度で互いに当接し合うストッパー部をそれぞれ備え、
    該ストッパー部は、前記回転軸からほぼ等距離の円周上に配置されていることを特徴とする請求項4に記載のロックアップクラッチ機構付きトルクコンバータ装置。
  6. 前記少なくとも2つの回転部材は、駆動側回転部材と被駆動側回転部材とを含み、
    前記被駆動側回転部材は、前記弾性部材をガイドするとともに、前記駆動側回転部材を挟持する、複数の部材から構成され、
    該複数の部材を互いに固定する固定部が、前記回転軸からほぼ等距離の円周上に配置されていることを特徴とする請求項4または5に記載のロックアップクラッチ機構付きトルクコンバータ装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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