JP2005127432A - Lock-up device of fluid type torque converter - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、流体式トルク伝達装置のロックアップ装置、特に、ピストンが摩擦プレートをフロントカバーの摩擦面に押し付ける複面クラッチを有するロックアップ装置に関する。 The present invention relates to a lockup device for a fluid torque transmission device, and more particularly, to a lockup device having a double-sided clutch in which a piston presses a friction plate against a friction surface of a front cover.
トルクコンバータは、内部の作動流体を介してエンジンからのトルクをトランスミッション側へ伝達する装置であり、主に、エンジンからのトルクが入力されるフロントカバーと、フロントカバーのトランスミッション側に固定され流体室を形成するインペラーと、インペラーのエンジン側に対向するように配置されトランスミッション側にトルクを出力するタービンと、インペラーの内周部とタービンの内周部との間に配置されタービンからインペラーへ向かう作動流体の流れを整流するステータとを備えている。 The torque converter is a device that transmits torque from the engine to the transmission side via an internal working fluid. The torque converter mainly includes a front cover to which torque from the engine is input, and a fluid chamber fixed to the transmission side of the front cover. , An impeller disposed opposite to the engine side of the impeller and outputting torque to the transmission side, an operation disposed between the inner peripheral portion of the impeller and the inner peripheral portion of the turbine, and operation from the turbine toward the impeller And a stator that rectifies the flow of fluid.
ロックアップ装置は、タービンとフロントカバーとの間の空間に配置されており、フロントカバーとタービンとを機械的に連結することでフロントカバーからタービンにトルクを直接伝達するための装置である。そして、ロックアップ装置は、フロントカバーの摩擦面に押圧されることで連結される円板状のピストンと、ピストンとタービンとの間でトルクを伝達するための弾性連結機構とを備えている。 The lockup device is disposed in a space between the turbine and the front cover, and is a device for directly transmitting torque from the front cover to the turbine by mechanically connecting the front cover and the turbine. The lockup device includes a disk-like piston connected by being pressed against the friction surface of the front cover, and an elastic connecting mechanism for transmitting torque between the piston and the turbine.
このようなロックアップ装置において、摩擦面を2面にしてトルク伝達容量を増大させたロックアップ装置も既に提供されている。そのようなロックアップ装置の一例として、フロントカバーの摩擦面に対向するように配置された摩擦連結部を有するクラッチ機構と、摩擦連結部をフロントカバーに押し付けるためのピストンと、タービンに固定されクラッチ機構とタービンとを回転方向に弾性的に連結する弾性連結機構とを有しているものがある(たとえば、特許文献1を参照。)。 In such a lockup device, a lockup device having two friction surfaces and an increased torque transmission capacity has already been provided. As an example of such a lock-up device, a clutch mechanism having a friction coupling portion disposed so as to face the friction surface of the front cover, a piston for pressing the friction coupling portion against the front cover, and a clutch fixed to the turbine Some have an elastic coupling mechanism that elastically couples the mechanism and the turbine in the rotational direction (see, for example, Patent Document 1).
さらに詳細に説明すると、クラッチ機構は、フロントカバーの摩擦面に近接した摩擦連結部を有する摩擦プレートと、摩擦連結部に近接する押圧部を有し油圧によって軸方向に移動可能なピストンとを備えている。ピストンはフロントカバーに対してリターンプレートによって連結されている。この連結によって、ピストンは、フロントカバーと一体回転し、さらにクラッチ連結解除時にリターンプレートの弾性力によってフロントカバーから離される。弾性連結機構は、摩擦プレートに回転方向端を支持された複数のスプリングと、タービンに固定されスプリングの回転方向端を支持するドリブンプレートとを備えている。
ロックアップ装置の採用は、従来オートマチック車の欠点とされていた燃費を向上し、エンジンブレーキの効きを良くする効果がある。さらに、トランスミッションコントロールの電子制御化により、1速からのロックアップ制御やロックアップのすべり制御のように、ロックアップを広範囲で使用する傾向が高まりつつある。とくに、エンジンブレーキ使用時にロックアップを作動させ、エンジンブレーキの効きを良くすることが試みられている。 The adoption of the lock-up device has the effect of improving the fuel efficiency and improving the engine brake effect, which has been regarded as a drawback of conventional automatic vehicles. Furthermore, with the shift to electronic control of transmission control, there is an increasing tendency to use lockup in a wide range, such as lockup control from the first gear and slip-up slip control. In particular, attempts have been made to improve the effectiveness of the engine brake by operating a lock-up when using the engine brake.
しかし、ロックアップ作動領域を逆駆動(出力回転速度が入力回転速度よりも大きい状態)域まで広げると、ロックアップ装置の作動応答性悪化の問題が顕著になる。一般に、ロックアップ装置の作動応答性の良否は、ロックアップ回路を切り替え後、ロックアップクラッチが締結するまでの時間で判断される。逆駆動時には、トルクコンバータ内で作動油の流れの向きが逆転しており、作動油は、タービンの外周部からインペラーへと流れ、インペラーの内周部からステータを通ってタービンへと流れる。そのため、逆駆動時にはタービンとフロントカバーとの間の空間から、作動油がタービン及びインペラーの外周部を通ってトーラス内に流入するため、ピストンのタービン側の油圧が低くなりやすい。このため、一般に逆駆動時にはロックアップ作動応答性は良くない。 However, if the lock-up operation region is expanded to the reverse drive (state where the output rotation speed is higher than the input rotation speed), the problem of deterioration of the operation responsiveness of the lock-up device becomes significant. Generally, whether or not the operation responsiveness of the lockup device is good or bad is determined by the time until the lockup clutch is engaged after switching the lockup circuit. At the time of reverse driving, the direction of the flow of the hydraulic oil is reversed in the torque converter, and the hydraulic oil flows from the outer peripheral portion of the turbine to the impeller, and flows from the inner peripheral portion of the impeller to the turbine through the stator. For this reason, during reverse driving, hydraulic oil flows from the space between the turbine and the front cover into the torus through the outer periphery of the turbine and impeller, so that the oil pressure on the turbine side of the piston tends to be low. For this reason, in general, the lockup operation responsiveness is not good during reverse driving.
次に、特許文献1に開示されたトルクコンバータのロックアップ装置について、図4の模式図を用いて説明する。トルクコンバータ101は、主に、トルクコンバータ本体105から構成されている。トルクコンバータ本体105は、フロントカバー111と、3種の羽根車(インペラー121、タービン122、ステータ123)と、ロックアップ装置107とを備えている。そして、フロントカバー111とインペラー121とによって囲まれて作動油で満たされた流体室は、インペラー121、タービン122及びステータ123とによって囲まれたトーラス形状の流体作動室106と、ロックアップ装置107が配置された環状の空間108とに分割されている。
Next, a lock-up device for a torque converter disclosed in
ロックアップ装置107は、ドリブンプレート172と、トーションスプリング173と、ドライブプレート174と、ピストン175と、リターンプレート179とから構成されている。ドリブンプレート172とドライブプレート174はそれぞれトーションスプリング173の回転方向端に当接する爪部を有している。ドリブンプレート172は、スプリングホルダー171とともに複数のトーションスプリング173を支持するために設けられた環状のプレート部材であり、その内周部がタービンハブ132に固定されており、タービン122と一体回転するようになっている。ドライブプレート174は、ドリブンプレート172のフロントカバー側に配置された環状のプレート部材であり、フロントカバー111の摩擦面に近接する環状の摩擦連結部を有している。ピストン175は、中心孔が形成された円板状の部材である。ピストン175の外周部は、ドライブプレート174の摩擦連結部のタービン側に配置されている。このため、ピストン175がフロントカバー側に移動すると、ドライブプレート174の摩擦連結部をフロントカバー111に押し付けることになる。リターンプレート179は、ピストン175とフロントカバー111との間でトルク伝達可能とするための部材である。また、リターンプレート179は、ピストン175がフロントカバー側に移動する際に、弾性変形することによって、ピストン175にタービン側に向かう付勢力を与える。空間108内は、ピストン175によって、さらに軸方向両側に分割され、ピストン175とフロントカバー111との間の第1の空間159と、ピストン175とタービン122(より具体的には、ドリブンプレート172)との間の第2の空間160とになっている。ロックアップの作動源となる作動圧は、「第2の空間160の油圧−第1の空間159の油圧」であり、入出力の速度比によって変化する。そして、ロックアップの作動圧が大きいほど、ピストン175の作動スピードが速くなり、応答時間が短くなる。
The
第2の空間160は、さらに詳細には、半径方向の一定幅にわたって確保され、作動油が充填された空間である。第2の空間160は、外周部がトーションスプリング173近辺を介して他の空間に連通しているが、内周部はシールによって密閉されている。
More specifically, the
車両の通常走行時(正駆動時)においてピストン175とドリブンプレート172との間には相対回転がほとんどないため、第2の空間160内での作動油の流れは生じない。したがって、この第2の空間160内では油圧の低下が生じない。
During normal driving of the vehicle (during positive driving), there is almost no relative rotation between the
一方、エンジンブレーキをかけた逆駆動時には、ピストン175とドリブンプレート172が相対回転するため、作動油が第2の空間160内を内周部から外周部に向かって(半径方向外側に向かって)流れるという現象が生じる。このようにドリブンプレート172の表面上に流れF’が生じると、第2の空間160の内周部がシールされているため、空間内に圧力低下が生じる(負圧が発生する)。この状態では、ピストン175に対しては、ピストン175をフロントカバー111から離す方向に、負圧による吸引力A’と、リターンプレート179からの抵抗力B’とが作用している。この状態で吸引力A’が大きくなっているため、ロックアップ作動圧が低下しており、ロックアップ作動応答性が良くない。
On the other hand, during reverse driving with the engine brake applied, the
本発明の課題は、ピストンが摩擦プレートをフロントカバーの摩擦面に連結する複面クラッチを有するロックアップ装置において、逆駆動時におけるロックアップ作動応答性を向上させることにある。 An object of the present invention is to improve the responsiveness of the lockup operation during reverse driving in a lockup device having a double-sided clutch in which the piston connects the friction plate to the friction surface of the front cover.
請求項1に記載のロックアップ装置は、摩擦面を有するフロントカバーと、フロントカバーに固定され作動流体が充填された流体室を形成するインペラーと、流体室内でインペラーに対向して配置されたタービンとを含む流体式トルク伝達装置に用いられる。このロックアップ装置は、摩擦プレートと、ピストンと、絞り構成部材とを備えている。摩擦プレートは、摩擦面に近接して配置された摩擦連結部を有し、タービンにトルクを出力可能である。ピストンは、フロントカバーとタービンとの間に配置された円板状部材であり、フロントカバーに一体回転するように連結され、摩擦連結部の摩擦面側と反対側に配置された押圧部を有し、油圧変化によって軸方向に移動可能である。絞り構成部材は、タービンとピストンとの軸方向の間の空間において半径方向に作動油が流れるのを制限するための絞り部分を形成する。
The lockup device according to
このロックアップ装置では、ピストンが油圧変化によって軸方向に移動し、摩擦プレートの摩擦連結部をフロントカバーの摩擦面に押し付けてクラッチ連結したり、そこから離れてクラッチ解除したりする。逆駆動時には、ピストンとタービンが相対回転するため、作動油がピストンとタービンとの間の空間内を半径方向外側に向かって流れようとする。しかし、本発明に係るロックアップ装置では、絞り構成部材が空間において絞り部分を形成しているため、作動油の流れが制限される。この結果、空間内の圧力低下が防止され、ロックアップ作動応答性が向上する。 In this lockup device, the piston moves in the axial direction due to a change in hydraulic pressure, and the friction coupling portion of the friction plate is pressed against the friction surface of the front cover to engage the clutch, and away from the clutch, the clutch is released. At the time of reverse driving, the piston and the turbine rotate relative to each other, so that the hydraulic oil tends to flow radially outward in the space between the piston and the turbine. However, in the lock-up device according to the present invention, the flow of the hydraulic oil is limited because the throttle component forms a throttle portion in the space. As a result, the pressure drop in the space is prevented, and the lockup operation response is improved.
請求項2に記載のロックアップ装置では、請求項1において、絞り構成部材は、空間において複数箇所に絞り部分を形成している。 In a lockup device according to a second aspect of the present invention, in the first aspect, the diaphragm constituent member forms a diaphragm portion at a plurality of locations in the space.
このロックアップ装置では、絞り部分が複数形成されているため、作動油の流れが複数箇所で制限される。この結果、空間内の圧力低下がさらに防止され、ロックアップ作動応答性がさらに向上する。 In this lockup device, since a plurality of throttle portions are formed, the flow of hydraulic oil is restricted at a plurality of locations. As a result, the pressure drop in the space is further prevented, and the lockup operation response is further improved.
請求項3に記載のロックアップ装置では、請求項1又は2において、絞り構成部材は一枚の環状板部材からなる。 According to a third aspect of the present invention, in the lockup device according to the first or second aspect, the diaphragm constituent member is formed of a single annular plate member.
このロックアップ装置では、絞り構成部材の構造が簡単である。 In this lockup device, the structure of the diaphragm constituent member is simple.
請求項4に記載のロックアップ装置は、請求項1において、摩擦プレートに回転方向端を支持されたスプリングと、タービンに固定されスプリングの回転方向端を支持するドリブン部材とをさらに備えている。ドリブン部材は、タービンのピストン側に近接して配置された円板状部材である。空間はピストンとドリブン部材との軸方向間に形成されている。 According to a fourth aspect of the present invention, the lockup device according to the first aspect further includes a spring whose rotational direction end is supported by the friction plate, and a driven member which is fixed to the turbine and supports the rotational direction end of the spring. The driven member is a disk-shaped member that is disposed close to the piston side of the turbine. The space is formed between the axial direction of the piston and the driven member.
このロックアップ装置では、逆駆動時には、ピストンとタービンが相対回転するため、作動油がピストンとドリブン部材との間の空間を半径方向外側に向かって流れようとする。しかし、絞り構成部材が空間において絞り部分を形成しているため、作動油は流れが制限される。この結果、空間内の圧力低下が防止され、ロックアップ作動応答性が向上する。 In this lockup device, during reverse driving, the piston and the turbine rotate relative to each other, so that the hydraulic oil tends to flow radially outward in the space between the piston and the driven member. However, since the throttle component forms a throttle portion in the space, the flow of hydraulic oil is limited. As a result, the pressure drop in the space is prevented, and the lockup operation response is improved.
請求項5に記載のロックアップ装置では、請求項4において、絞り構成部材はドリブン部材に固定されている。 The lockup device according to a fifth aspect is the lockup device according to the fourth aspect, wherein the diaphragm constituent member is fixed to the driven member.
このロックアップ装置では、絞り構成部材はピストンに固定されていないため、ロックアップ作動応答性に悪影響を与えない。 In this lockup device, since the throttle component is not fixed to the piston, the lockup operation responsiveness is not adversely affected.
請求項6に記載のロックアップ装置では、請求項5において、絞り構成部材は、空間において複数箇所に絞り部分を形成している。 According to a sixth aspect of the present invention, in the fifth aspect of the lockup device, the throttling member forms throttling portions at a plurality of locations in the space.
このロックアップ装置では、絞り部分が複数形成されているため、作動油の流れが複数箇所で制限される。この結果、空間内の圧力低下がさらに防止され、ロックアップ作動応答性がさらに向上する。 In this lockup device, since a plurality of throttle portions are formed, the flow of hydraulic oil is restricted at a plurality of locations. As a result, the pressure drop in the space is further prevented, and the lockup operation response is further improved.
請求項7に記載のロックアップ装置では、請求項5〜7のいずれかにおいて、絞り構成部材は一枚の環状板部材からなる。 A lockup device according to a seventh aspect of the present invention is the lockup device according to any one of the fifth to seventh aspects, wherein the diaphragm constituent member is formed of a single annular plate member.
このロックアップ装置では、絞り構成部材の構造が簡単である。 In this lockup device, the structure of the diaphragm constituent member is simple.
請求項8に記載のロックアップ装置では、請求項7において、絞り構成部材は、ドリブン部材に固定された半径方向中間部と、先端がピストンに近接する外周部と、先端がピストンに近接する内周部とを有する。 The lockup device according to an eighth aspect of the present invention is the lockup device according to the seventh aspect, wherein the diaphragm constituent member includes a radially intermediate portion fixed to the driven member, an outer peripheral portion whose tip is close to the piston, and an inner portion whose tip is close to the piston. And a peripheral portion.
このロックアップ装置では、絞り構成部材の外周部と内周部がそれぞれピストンとの間で絞り部分を形成している。このように簡単な構成で複数の絞り部分を実現している。 In this lock-up device, the outer peripheral portion and the inner peripheral portion of the throttle constituent member each form a throttle portion between the piston. In this way, a plurality of aperture portions are realized with a simple configuration.
本発明に係るロックアップ装置では、ピストンが摩擦プレートをフロントカバーの摩擦面に連結する複面クラッチを有するロックアップ装置において、逆駆動時におけるロックアップ作動応答性が向上する。 In the lockup device according to the present invention, in the lockup device having the double-side clutch in which the piston connects the friction plate to the friction surface of the front cover, the lockup operation responsiveness at the time of reverse driving is improved.
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(1)トルクコンバータの全体構造
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2からトランスミッションの入力シャフト(図示せず)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は、トルクコンバータ1の回転軸線である。
(1) Overall Structure of Torque Converter FIG. 1 is a schematic longitudinal sectional view of a
トルクコンバータ1は、主に、フレキシブルプレート4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4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2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4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。また、フレキシブルプレート4の内周部は、クランクシャフト2にクランクボルト3を介して固定されている。
The
トルクコンバータ本体5は、フレキシブルプレート4の外周部が固定されたフロントカバー11と、3種の羽根車(インペラー21、タービン22、ステータ23)と、ロックアップ装置7とを備えている。そして、フロントカバー11とインペラー21とによって囲まれて作動油で満たされた流体室は、インペラー21、タービン22及びステータ23とによって囲まれたトーラス形状の流体作動室6と、ロックアップ装置7が配置された環状の空間8とに分割されている。
The
フロントカバー11は、円板状の部材であり、その内周部に軸方向に延びる略円筒形状の部材であるセンターボス16が溶接等によって固定されている。センターボス16は、クランクシャフト2の中心孔内に挿入されたクランク側筒状部16aと、タービンに向かって延びるタービン側筒状部16bとを有している。
The
フロントカバー11の外周部には、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の外周縁が溶接等によって固定されている。そして、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。
An outer peripheral
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の内周部に溶接等によって固定されたインペラーハブ28とから構成されている。
The
タービン22は、流体室内でインペラー21に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21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。タービンハブ32は、フランジ部32aとボス部32bとから構成されている。タービンシェル30は、後述のドリブンプレート72とともに、複数のリベット33によって、タービンハブ32のフランジ部32aに固定されている。また、タービンハブ32のボス部32bの内周面には、入力シャフト(図示せず)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(図示せず)と一体回転するようになっている。また、ボス部32bのフロントカバー側の外周面には、センターボス16のタービン側筒状部16bの内周面にシールリング17を介して摺動可能になっている。
The
ステータ23は、インペラー21の内周部とタービン22の内周部との軸方向間に設置されており、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製作された部材であり、主に、環状のステータキャリア35と、ステータキャリア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。ステータキャリア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(図示せず)に支持されている。
The
センターボス16のタービン側筒状部16bには、半径方向に作動油が連通可能な油路16cが形成されている。センターボス16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が配置されており、タービン22の回転によって発生するスラスト力を受けている。この第1スラストベアリング41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1ポート18が形成されている。油路16cは、第1ポート18の半径方向外側に連通するように配置されている。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、第2スラストベアリング42が配置されている。この第2スラストベアリング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19が形成されている。さらに、ステータ23(具体的にはステータキャリア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3スラストベアリング43が配置されている。この第3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20が形成されている。なお、ポート18〜20は、図示しない油圧回路に接続されており、それぞれに独立して作動油の供給・排出が可能となっている。
An
(2)ロックアップ装置の構造
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8に配置されており、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。
(2) Structure of lock-up device The lock-up
ロックアップ装置7は、クラッチ機構及び弾性連結機構の機能を有しており、主に、スプリングホルダー71と、ドリブンプレート72と、トーションスプリング73と、ドライブプレート74と、ピストン75と、ピストン連結機構76とから構成されている。
The lock-up
1)弾性連結機構
スプリングホルダー71は、環状のプレート部材であり、トーションスプリング73を保持するための部材である。トーションスプリング73は、複数(本実施形態では、8個)のコイルスプリングである。
1) Elastic connection mechanism The
ドリブンプレート72は、スプリングホルダー71とともに複数のトーションスプリング73を支持するために設けられた環状のプレート部材であり、その内周部がタービンハブ32のフランジ部32aにタービンシェル30とともに固定されており、タービン22と一体回転するようになっている。スプリングホルダー71はドリブンプレート72より内径が大きく、リベット68によってドリブンプレート72に固定されている。ドリブンプレート72は、外周縁において、トーションスプリング73の回転方向端に当接する爪部72aを有している。
The driven
ドライブプレート74は、ドリブンプレート72のフロントカバー側に配置された環状のプレート部材であり、フロントカバー11の摩擦面11bに近接する環状の摩擦連結部74aと、摩擦連結部74aの外周側端部からタービン側に向かって延びてトーションスプリング73の回転方向端に当接する複数の爪部74bとを有している。摩擦連結部74aの両面には、摩擦フェーシングが貼られている。爪部74bは、トーションスプリング73をドリブンプレート72の爪部72aとの回転方向間で圧縮できるようになっている。
The
このように、スプリングホルダー71、ドリブンプレート72、トーションスプリング73及びドライブプレート74は、ロックアップ装置7の弾性連結機構を構成している。
Thus, the
2)クラッチ機構
ピストン75は、中心孔が形成された円板状の部材である。ピストン75は、後述のピストンパイロット78の外周側に配置されている。ピストン75の外周部は、押圧部75aとなっている。押圧部75aは、そのフロントカバー側面が平坦な環状部分であり、ドライブプレート74の摩擦連結部74aのタービン側に配置されている。このため、ピストン75がフロントカバー側に移動すると、押圧部75aが摩擦連結部74aをフロントカバー11の摩擦面11bに押し付けることになる。また、ピストン75の内周縁には、フロントカバー側に延びる筒状部75bが形成されている。
2) Clutch mechanism The
ピストン連結機構76は、ピストン75をフロントカバー11に対して所定範囲内で軸方向に移動可能な状態で一体回転するように連結する機能を有している。ピストン連結機構76は、ピストンパイロット78と、リターンプレート79とから構成されている。
The
ピストンパイロット78は、センターボス16のタービン側筒状部16bの外周面に溶接等によって固定された環状の部材である。ピストンパイロット78の外周面(ピストン75の筒状部75bを支持する部分)には、シールリング80が設けられており、空間8において、ピストン75のフロントカバー側の空間とタービン側の空間との間で作動油が流れないようにしている。さらに、ピストンパイロット78には、ピストン75のタービン側への移動を制限するための制限部78aが形成されている。本実施形態において、制限部78aは、ピストンパイロット78の外周面のタービン側端部に設けられた環状の凸部である。これにより、ピストン75は、ピストンパイロット78によって、所定範囲内で軸方向に移動可能に、かつ、摺動可能に支持されて、他の部材との干渉が生じにくくなっている。
The
リターンプレート79は、ピストン75とフロントカバー11との間でトルク伝達可能とするための部材である。また、リターンプレート79は、ピストン75がフロントカバー側に移動する際に、複数のアーム部が弾性変形することによって、ピストン75にタービン側に向かう付勢力を与えるための部材である。
The
リターンプレート79は、環状のプレート部材であり、環状部と、そのの外周縁に形成された複数のアーム部とを有している。アーム部は、回転方向に並んで形成されており、環状部の外周縁から外周側に延びるとともに回転方向に延びる円弧形状の部分であり、先端がリベット81によってピストン75に固定されている。環状部はフロントカバー11とピストンパイロット78との軸方向間に挟まれるように固定されている。
The
そして、ピストンパイロット78は、リターンプレート79をフロントカバー11との軸方向間に挟んだ状態において、リターンプレート79のタービン側面とピストンパイロット78のフロントカバー側面との間に隙間が形成されるように、フロントカバー11に当接している。すなわち、ピストンパイロット78とフロントカバー11との軸方向間には、半径方向に延びる油路82が形成されている。これにより、センターボス16の油路16cと、空間8のピストン75とフロントカバー11との軸方向間の領域(後述の第1の空間59)とが連通されている。これにより、空間8には、油路16c、油路82及び第1ポート18を介して作動油の供給・排出ができるようになっている。
The
3)軸方向空間の説明
空間8内は、ピストン75によって、さらに軸方向両側に分割され、ピストン75とフロントカバー11との間の第1の空間59と、ピストン75とタービン22(より具体的には、ドリブンプレート72)との間の第2の空間60とになっている。ロックアップの作動源となる作動圧は、「第2の空間60の油圧−第1の空間59の油圧」であり、入出力の速度比によって変化する。ここで、ロックアップの作動圧が大きいほどピストン75の作動スピードが速くなり、応答時間が短くなる。
3) Description of Axial Space The interior of the
図2に示すように、ピストン75及びドリブンプレート72は、ともに、円板状の部材であり、半径方向に一定長さを有している。したがって、第2の空間60は、半径方向に一定の長さを有する空間となっている。第2の空間60内には作動油が充填している。第2の空間60の内周部は、シールリング80(ピストン75とピストンパイロット78との間)やシールリング17(タービンハブ32とセンターボス16との間)によってシールされており、他の空間と連通していない。第2の空間60の外周部は、ドリブンプレート74やトーションスプリング73付近の隙間によってさらに、第1の空間59や流体作動室6に連通している。
As shown in FIG. 2, the
ピストン75には、リベット81よりさらに外周側において、第1湾曲部75cと第2湾曲部75dが形成されている。第1湾曲部75cは軸方向エンジン側に突出しており、その部分では第2の空間60は軸方向に広くなっている。第2湾曲部75dは軸方向トランスミッション側に突出しており、その部分では第2の空間60は軸方向に狭くなっている。ドリブンプレート72は、第3湾曲部72cと第4湾曲部72dとを有している。第3湾曲部72cは軸方向トランスミッション側に突出しており、その部分では第2の空間60は軸方向に広くなっている。第4湾曲部72dは軸方向エンジン側に突出しており、その部分では第2の空間60は軸方向に狭くなっている。第3湾曲部72cの半径方向位置は、第1湾曲部75cより内周側である。第4湾曲部72dの半径方向位置は、第2湾曲部75dにほぼ対応している。ドリブンプレート72において、第3湾曲部72cと第4湾曲部72dとの間は、平坦形状部72aとなっている。以上の結果、第2の空間60内では、第2湾曲部75dと第4湾曲部72dとが軸方向に近接しており、その部分の軸方向長さが最も短くなっている。
The
第2の空間60内には、プレート部材61が配置されている。プレート部材61は、第2の空間60内に作動油が半径方向に流れるのを制限するために絞り部分を構成するための部材である。プレート部材61は、一枚の環状板部材であり、ドリブンプレート72に固定されている。具体的には、プレート部材61は、ドリブンプレート72の平坦形状部72aに溶接によって固定されている。プレート部材61は、平坦でドリブンプレート72に固定された半径方向中間部61aと、軸方向エンジン側に延びる外周部61bと、軸方向エンジン側に延びる内周部61cとから構成されている。外周部61bは、第1湾曲部75cと第2湾曲部75dの境界部分に沿うように延びており、半径方向内側に傾いている。外周部61bの先端は、ピストン75、さらに具体的には第1湾曲部75cの底部に近接して配置されている。以上より、外周部61bは、第1湾曲部75cにより広くなった部分に絞り部分を形成している。内周部61cは、リベット81に向かって延びており、半径方向内側に傾いている。内周部61cの先端は、ピストン75、さらに具体的には第1湾曲部75cよりさらに内周側の部分に近接している。以上より、内周部61cは、第3湾曲部72cにより広くなった部分に絞り部分を形成している。
A
ここで第2の空間60内を説明すると、第3湾曲部72cと内周部61cによって囲まれた第1空間62と、プレート部材61によって囲まれた第2空間63と、第2湾曲部75dと第4湾曲部72dの境界部分とプレート部材61との間の第3空間64と、境界部分より外周側の第4空間65とに分かれている。
Here, the inside of the
(3)トルクコンバータの動作
トルクコンバータ1の動作について説明する。
(3) Operation of Torque Converter The operation of the
1)正駆動時
エンジン始動直後には、第1ポート18及び第3ポート20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19から作動油が排出される。第1ポート18から油路16c、82を介して供給された作動油は、空間8の第1の空間59内を外周側に向かって流れる。作動油は、ドライブプレート74の摩擦連結部74aの軸方向両側を通ってさらに流れ、最後に流体作動室6内に流れ込む。
1) During normal driving Immediately after the engine is started, the hydraulic oil is supplied from the
このとき、ピストン75は、第1の空間59の油圧が第2の空間60の油圧より高くなるため、また、リターンプレート79のアーム部が付勢するため、タービン側に移動している。ピストン75は、ピストン連結機構76のピストンパイロット78の制限部78aに当接した状態で停止する。このようにロックアップ解除されている場合、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。
At this time, the
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18から空間8内の作動油が排出される。この結果、第2の空間60の油圧が第1の空間59の油圧より高くなり、ピストン75がエンジン側に移動させられる。これにより、ピストン75の押圧部75aは、ドライブプレート74の摩擦連結部74aをフロントカバー11の摩擦面11bに押し付ける。このとき、ピストン75は、ピストン連結機構76によってフロントカバー11と一体回転しているため、フロントカバー11からドライブプレート74にトルク伝達を行っている。また、ピストン連結機構76のリターンプレート79のアーム部は、軸方向に弾性変形される。そして、フロントカバー11のトルクは、ドライブプレート74からトーションスプリング73を介してドリブンプレート72やタービン22に伝達される。このようにして、フロントカバー11のトルクがタービン22を介して入力シャフト(図示せず)に直接出力される。このとき、トーションスプリング73は、ドライブプレート74とドリブンプレート72とが相対回転すると、ドライブプレート74の爪部74bの回転方向端面とドリブンプレート72の爪部72aの回転方向端面との間で圧縮される。
When the speed ratio of the
2)逆駆動時
次に、図3の模式図を用いて、逆駆動時のトルクコンバータ1の動作について説明する。
2) During Reverse Drive Next, the operation of the
エンジンブレーキが作動している場合には、第1ポート18及び第2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3ポート20から作動油が排出される。流体作動室6内では、作動油は、タービン22の外周部からインペラー21へと流れ、さらに、インペラー21の内周部からステータ23を通ってタービン22に流れる。第1ポート18から油路16c、82を介して供給された作動油は、空間8内の第1の空間59(フロントカバー11とピストン75との軸方向間)を外周側に向かって流れる。作動油は、ドライブプレート74の摩擦連結部74aの軸方向両側を通ってさらに流れ、最後に流体作動室6内に流れ込む。このとき、ピストン75は、第1の空間59の油圧が第2の空間60の油圧より高くなっているため、また、リターンプレート79のアーム部の付勢力によって、タービン22側に移動している。ピストン75は、ピストン連結機構76のピストンパイロット78の制限部78aに当接した状態で停止する。
When the engine brake is in operation, the hydraulic oil is supplied from the
以上の状態で、ピストン75とドリブンプレート72との間には相対回転が生じているため、第2の空間60内では、作動油が半径方向外側に流れようとする。しかし、この実施形態ではプレート部材61によって絞り部分(空間の面積が小さくなっている部分)が形成されているため、プレート部材61によって作動油の流れFが制限される。具体的には、第1空間62内の作動油は、プレート部材61の内周部61cに当接し、第1空間62内で循環する。また、第2空間63内の作動油は、プレート部材61の外周部61bに当接し、第2空間63内で循環する。さらに、第3空間64内の作動油は、第2湾曲部75dと第4湾曲部72dに当接し、第3空間64内で循環する。以上のように第2の空間60内をスムーズに作動油が流れないため、第2の空間60内の油圧低下が生じにくい。この状態では、ピストン75に対しては、ピストン75をフロントカバー11から離す方向に、負圧による吸引力Aと、リターンプレート79からの抵抗力Bとが作用している。そして、吸引力Aが小さくなっているため、ロックアップ作動圧が低下しておらず、ロックアップ作動応答性がよい。
In the above state, relative rotation occurs between the
実験の結果、第1空間62、第2空間63、第3空間64、第4空間65の順番で油圧が高くなっていることがわかった。なお、本願発明における第1空間62の油圧(本願において最も低い油圧)の大きさが、従来では空間のほぼ全体(第1〜第3空間)にわたる油圧の大きさにほぼ等しかった。
As a result of the experiment, it was found that the hydraulic pressure increased in the order of the
以上に述べたように、第2の空間60の油圧低下が従来に比べて抑えられているため、ピストン75の作動圧が高くなり、そのためロックアップ作動応答性が向上する。
As described above, since the lowering of the hydraulic pressure in the
(4)他の実施形態
以上、本発明の実施形態について図面に基づいて説明したが、具体的な構成は、これらの実施形態に限られるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で変更可能である。
(4) Other Embodiments Although the embodiments of the present invention have been described with reference to the drawings, the specific configuration is not limited to these embodiments and can be changed without departing from the scope of the invention. It is.
前記実施形態では、本発明をトルクコンバータに適用したが、他の流体式トルク伝達装置に適用してもよい。 In the above embodiment, the present invention is applied to the torque converter, but may be applied to other fluid type torque transmission devices.
1 トルクコンバータ(流体式トルク伝達装置)
11 フロントカバー
11b 摩擦面
21 インペラー
22 タービン
59 第1の空間
60 第2の空間
61 プレート部材(絞り構成部材)
72 ドリブンプレート(ドリブン部材)
74 ドライブプレート(摩擦プレート)
75 ピストン
1 Torque converter (fluid torque transmission device)
11
72 Driven plate (Driven member)
74 Drive plate (friction plate)
75 piston
Claims (8)
前記摩擦面に近接して配置された摩擦連結部を有し、前記タービンにトルクを出力可能な摩擦プレートと、
前記フロントカバーと前記タービンとの間に配置された円板状部材であり、前記フロントカバーに一体回転するように連結され、前記摩擦連結部の前記摩擦面側と反対側に配置された押圧部を有し、油圧変化によって軸方向に移動可能なピストンと、
前記タービンと前記ピストンとの軸方向の間の空間において半径方向に作動油が流れるのを制限するための絞り部分を形成するための絞り構成部材と、
を備えた流体式トルク伝達装置のロックアップ装置。 A fluid type torque transmission device comprising: a front cover having a friction surface; an impeller which is fixed to the front cover and forms a fluid chamber filled with a working fluid; and a turbine disposed in the fluid chamber so as to face the impeller. A lock-up device,
A friction plate having a friction coupling portion arranged close to the friction surface, and a friction plate capable of outputting torque to the turbine;
A disk-shaped member disposed between the front cover and the turbine, connected to the front cover so as to rotate integrally, and disposed on the opposite side of the friction surface of the friction connecting portion. A piston that is movable in the axial direction by a change in hydraulic pressure, and
A throttle component for forming a throttle portion for restricting the flow of hydraulic oil in a radial direction in a space between the turbine and the piston in the axial direction;
A lockup device for a fluid torque transmission device comprising:
前記タービンに固定され、前記スプリングの回転方向端を支持するドリブン部材とをさらに備え、
前記ドリブン部材は、前記タービンの前記ピストン側に近接して配置された円板状部材であり、
前記空間は前記ピストンと前記ドリブン部材との軸方向間に形成されている、請求項1に記載の流体式トルク伝達装置のロックアップ装置。 A spring whose rotational direction end is supported by the friction plate;
A driven member that is fixed to the turbine and supports a rotational direction end of the spring;
The driven member is a disk-shaped member disposed close to the piston side of the turbine,
The lockup device of the fluid type torque transmission device according to claim 1, wherein the space is formed between the piston and the driven member in the axial direction.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003364386A JP2005127432A (en) | 2003-10-24 | 2003-10-24 | Lock-up device of fluid type torque converter |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Publications (1)
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Family Applications (1)
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-
2003
- 2003-10-24 JP JP2003364386A patent/JP2005127432A/en active Pending
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