JP2006220264A - Fluid type torque transmission device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、流体式トルク伝達装置、特に流体室内の油圧変化によって作動するロックアップ装置を備えた流体式トルク伝達装置に関する。 The present invention relates to a hydrodynamic torque transmission device, and more particularly to a hydrodynamic torque transmission device including a lockup device that is activated by a change in hydraulic pressure in a fluid chamber.
流体式トルク伝達装置として、車両の駆動系に用いられるトルクコンバータが知られている。トルクコンバータは、内部の作動油等の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フロントカバーとともに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油の流れを整流するステータと、タービンとフロントカバーとの間の空間に配置されたロックアップ装置とを備えている。 As a fluid torque transmission device, a torque converter used in a vehicle drive system is known. The torque converter is a device that transmits the torque from the engine to the transmission side via fluid such as internal hydraulic oil, and is mainly fixed to the front cover to which the torque from the engine is input and to the transmission side of the front cover And an impeller that forms a fluid chamber together with the front cover, a turbine that is disposed to face the engine side of the impeller and outputs torque to the transmission side, and is disposed between the inner peripheral portion of the impeller and the inner peripheral portion of the turbine. A stator that rectifies the flow of hydraulic oil from the turbine toward the impeller, and a lockup device that is disposed in a space between the turbine and the front cover are provided.
ロックアップ装置は、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。ロックアップ装置は、例えば、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。ピストンは、フロントカバーに摩擦連結可能な摩擦連結部を外周部に有している。また、ピストンは、フロントカバーとタービンとの間の空間をフロントカバー側の第1油圧室とタービン側の第2油圧室とに分割しており、第1油圧室と第2油圧室の差圧によって軸方向に移動可能である(たとえば、特許文献1を参照。)。 The lockup device 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, for example, a disk-like piston that is connected by being pressed against the friction surface of the front cover, and an elastic connection mechanism that transmits torque between the piston and the turbine. The piston has a friction coupling portion on the outer peripheral portion that can be frictionally coupled to the front cover. The piston divides the space between the front cover and the turbine into a first hydraulic chamber on the front cover side and a second hydraulic chamber on the turbine side, and a differential pressure between the first hydraulic chamber and the second hydraulic chamber. Can be moved in the axial direction (see, for example, Patent Document 1).
以上に述べたロックアップ装置の動作について説明する。エンジン側からトランスミッション側へのトルク伝達時においては、第1油圧室に対して中心側から作動油が供給され、作動油は外周側に流れてさらにトルクコンバータの流体作動室内に流れ込む。そのため、ピストンはフロントカバーから軸方向に離れている(クラッチ解除状態)。ロックアップ連結動作時には、油圧回路が切り替わり、第1油圧室内の作動油が内周側に排出される。このため第1油圧室の油圧が第2油圧室の油圧より低くなり、ピストンはフロントカバー側に接近する。この結果、ピストンの摩擦連結部がフロントカバーに強く押し付けられ(クラッチ連結状態)、フロントカバーからタービンにトルクが直接伝達される。
ロックアップ装置の採用により、従来オートマチック車の欠点とされていた燃費を向上させることができるとともに、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、ロックアップ装置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装置を作動させ、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。 By adopting the lock-up device, it is possible to improve fuel efficiency, which has been regarded as a drawback of conventional automatic vehicles, and to improve the effectiveness of engine braking. Furthermore, with the shift to electronic control of transmission control, there is an increasing tendency to use lockup devices in a wide range, such as lockup control from the first speed and slipup slip control. In particular, attempts have been made to improve the effectiveness of the engine brake by operating a lock-up device when the engine brake is used.
しかし、ロックアップ作動領域をエンジンブレーキ使用時等の逆駆動域(出力回転速度が入力回転速度よりも大きい状態、いわゆるコースト状態)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。逆駆動時においては、タービンの回転数がインペラーの回転数よりも高いため、トーラスから外周側へ作動油が排出されやすい。この状態で第1油圧室内の作動油を排出すると、トーラスから外周側へ排出された作動油がインペラーシェル及びフロントカバーの内周側壁面を伝ってロックアップ装置側へ流れ、フロントカバーとピストンとの間に形成される流路を通過して第1油圧室へ流れ込む。この結果、第1油圧室の油圧が高くなり、ロックアップ装置の作動応答性が悪くなる。 However, if the lock-up operation area is extended to the reverse drive area when the engine brake is used (a state where the output rotation speed is larger than the input rotation speed, so-called coast state), the problem of the deterioration of the operation responsiveness of the lock-up device becomes remarkable. Become. 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 rotational speed of the turbine is higher than the rotational speed of the impeller, so that the hydraulic oil is easily discharged from the torus to the outer peripheral side. When the hydraulic oil in the first hydraulic chamber is discharged in this state, the hydraulic oil discharged from the torus to the outer peripheral side flows along the impeller shell and the inner peripheral side wall surface of the front cover to the lockup device side, and the front cover and the piston And flows into the first hydraulic chamber through a flow path formed between the two. As a result, the hydraulic pressure in the first hydraulic chamber becomes high, and the operation responsiveness of the lockup device is deteriorated.
本発明の課題は、流体式トルク伝達装置の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 lockup operation responsiveness during reverse driving in a lockup device of a fluid torque transmission device.
請求項1に記載の流体式トルク伝達装置は、エンジン側からのトルクをトランスミッション側へ伝達するためのものである。この流体式トルク伝達装置は、エンジン側から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配置されフロントカバーとともに流体室を形成するインペラーシェルと、インペラーシェルの内部に設けられた複数のインペラーブレードとを有するインペラーと、流体室内でインペラーブレードに対向して配置されたタービンと、フロントカバーに対して連結及び連結解除可能なピストンを有しフロントカバーとタービンとを機械的に連結可能なロックアップ装置とを備えている。フロントカバー及びインペラーシェルのいずれか一方の内周側には、周辺の流体の流れを変化させるための段差部が形成されている。段差部は、第1内周面と、第1内周面の軸方向トランスミッション側に形成され第1内周面よりも内径が大きい第2内周面と、第1及び第2内周面の間に形成された段差面とを有している。段差面と第2内周面との間に形成される角度は、90°よりも小さい。
The fluid torque transmission device according to
この流体式トルク伝達装置では、段差面と第2内周面との間に形成される角度が90°よりも小さいため、フロントカバー及びインペラーシェルの内周側周辺の流体の流れを段差部により反転させることができる。この結果、ロックアップ連結動作時においてピストンのエンジン側の油圧室の油圧がトランスミッション側の油圧室の油圧よりも低い状態を保つことができる。これにより、この流体式トルク伝達装置では、逆駆動時におけるロックアップ装置の作動応答性を向上させることができる。 In this fluid torque transmission device, the angle formed between the step surface and the second inner peripheral surface is smaller than 90 °, so the flow of fluid around the inner peripheral side of the front cover and the impeller shell is caused by the step portion. Can be reversed. As a result, the hydraulic pressure in the hydraulic chamber on the engine side of the piston can be kept lower than the hydraulic pressure in the hydraulic chamber on the transmission side during the lockup coupling operation. Thereby, in this fluid type torque transmission device, it is possible to improve the operation responsiveness of the lockup device during reverse driving.
請求項2に記載の流体式トルク伝達装置は、請求項1において、段差面と第2内周面との間に形成される角度は、45°以上である。 According to a second aspect of the present invention, in the first aspect, the angle formed between the step surface and the second inner peripheral surface is 45 ° or more.
この流体式トルク伝達装置では、段差面と第2内周面との間に形成される角度が45°以上であるため、段差部を容易に形成することができる。 In this fluid torque transmission device, the angle formed between the step surface and the second inner peripheral surface is 45 ° or more, so the step portion can be easily formed.
請求項3に記載の流体式トルク伝達装置は、請求項1又は2において、ピストンの外周側には、軸方向トランスミッション側に延びる外周側筒状部を有している。外周側筒状部の軸方向トランスミッション側の先端部は、段差部の軸方向エンジン側に配置されている。 According to a third aspect of the present invention, in the fluid torque transmission device according to the first or second aspect, the outer peripheral side cylindrical portion extending toward the axial transmission side is provided on the outer peripheral side of the piston. The distal end portion on the axial transmission side of the outer peripheral cylindrical portion is disposed on the axial engine side of the stepped portion.
この流体式トルク伝達装置では、外周側筒状部が段差部の軸方向エンジン側に配置されているため、段差部により流れを反転された流体が外周側筒状部とフロントカバーとの間の流路へ流れ込むのを確実に阻害することができ、ロックアップ連結動作時においてピストンのエンジン側の油圧室の油圧がトランスミッション側の油圧室の油圧よりも低い状態を確実に保つことができる。 In this fluid type torque transmitting device, the outer cylindrical portion is disposed on the axial engine side of the step portion, so that the fluid whose flow is reversed by the step portion is between the outer cylindrical portion and the front cover. It is possible to reliably inhibit the flow into the flow path, and to reliably maintain a state in which the hydraulic pressure in the hydraulic chamber on the engine side of the piston is lower than the hydraulic pressure in the hydraulic chamber on the transmission side during the lockup connection operation.
請求項4に記載の流体式トルク伝達装置は、請求項1から3のいずれかにおいて、第1内周面と外周側筒状部との半径方向間に形成される第1隙間が段差部とタービンとの間に形成される最短隙間としての第2隙間よりも小さい。
The fluid torque transmission device according to
この流体式トルク伝達装置では、第1隙間が第2隙間よりも小さいため、外周側筒状部とフロントカバーとの間の流路へ流体が流れ込むのをより確実に阻害することができる。 In this fluid torque transmission device, since the first gap is smaller than the second gap, it is possible to more reliably inhibit the fluid from flowing into the flow path between the outer peripheral cylindrical portion and the front cover.
請求項5に記載の流体式トルク伝達装置は、請求項3から4のいずれかにおいて、外周側筒状部の先端部が全周にわたり外周側にいくにしたがって徐々に軸方向へ突出するテーパ形状を有している。
The fluid type torque transmitting device according to
この流体式トルク伝達装置では、外周側筒状部の先端部がテーパ形状を有しているため、段差部で反転された流体がピストンのトランスミッション側に流れ込みやすくなる。ここで、テーパ形状とは、外周側筒状部の先端部の端面と流体式トルク伝達装置の回転軸との間に形成される角度が少なくとも90°よりも小さいことを意味している。 In this fluid torque transmission device, the tip of the outer cylindrical portion has a tapered shape, so that the fluid reversed at the stepped portion easily flows into the transmission side of the piston. Here, the taper shape means that an angle formed between the end surface of the distal end portion of the outer cylindrical portion and the rotating shaft of the fluid torque transmitting device is smaller than at least 90 °.
請求項6に記載の流体式トルク伝達装置は、エンジン側からのトルクをトランスミッション側へ伝達するためのものである。この流体式トルク伝達装置は、エンジン側から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配置されフロントカバーとともに流体室を形成するインペラーシェルと、インペラーシェルの内部に設けられた複数のインペラーブレードとを有するインペラーと、流体室内でインペラーブレードに対向して配置されたタービンと、フロントカバーに対して連結及び連結解除可能なピストンを有しフロントカバーとタービンとを機械的に連結可能なロックアップ装置とを備えている。フロントカバー及びインペラーシェルの少なくともいずれか一方の内周側には、周辺の流体の流れ方向を変化させるための段差部が形成されている。段差部は、第1内周面と、第1内周面の軸方向トランスミッション側に形成され第1内周面よりも内径が大きい第2内周面と、第1及び第2内周面の間に形成された段差面とを有している。ピストンの外周側には、軸方向トランスミッション側に延びる外周側筒状部を有している。外周側筒状部の軸方向トランスミッション側の先端部は、段差部の軸方向エンジン側に配置されている。外周側筒状部の先端部は、外周側にいくにしたがって徐々に軸方向へ突出するテーパ形状を全周にわたり有している。段差面と第2内周面との間に形成される角度は、135°以下である。 A fluid type torque transmission device according to a sixth aspect is for transmitting torque from the engine side to the transmission side. The hydrodynamic torque transmitting device includes a front cover to which torque is input from the engine side, an impeller shell that is disposed on the transmission side of the front cover and forms a fluid chamber together with the front cover, and a plurality of provided in the impeller shell An impeller having an impeller blade, a turbine disposed opposite to the impeller blade in the fluid chamber, and a piston that can be connected to and disconnected from the front cover, and the front cover and the turbine can be mechanically connected. And a lock-up device. A step portion for changing the flow direction of the surrounding fluid is formed on the inner peripheral side of at least one of the front cover and the impeller shell. The step portion includes a first inner peripheral surface, a second inner peripheral surface formed on the axial transmission side of the first inner peripheral surface and having a larger inner diameter than the first inner peripheral surface, and the first and second inner peripheral surfaces. And a stepped surface formed therebetween. On the outer peripheral side of the piston, there is an outer peripheral cylindrical portion extending toward the axial transmission side. The distal end portion on the axial transmission side of the outer peripheral cylindrical portion is disposed on the axial engine side of the stepped portion. The tip of the outer cylindrical portion has a taper shape that gradually protrudes in the axial direction as it goes to the outer peripheral side. The angle formed between the step surface and the second inner peripheral surface is 135 ° or less.
この流体式トルク伝達装置では、外周側筒状部の先端部がテーパ形状を有しているため、段差部で反転された流体がピストンのトランスミッション側に流れ込みやすくなる。ここで、テーパ形状とは、外周側筒状部の先端部の端面と流体式トルク伝達装置の回転軸との間に形成される角度が少なくとも90°よりも小さいことを意味している。 In this fluid torque transmission device, the tip of the outer cylindrical portion has a tapered shape, so that the fluid reversed at the stepped portion easily flows into the transmission side of the piston. Here, the taper shape means that an angle formed between the end surface of the distal end portion of the outer cylindrical portion and the rotating shaft of the fluid torque transmitting device is smaller than at least 90 °.
請求項7に記載の流体式トルク伝達装置は、請求項6において、段差面と第2内周面との間に形成される角度は、45°以上である。 According to a seventh aspect of the present invention, in the fluid type torque transmission device according to the sixth aspect, an angle formed between the step surface and the second inner peripheral surface is 45 ° or more.
この流体式トルク伝達装置では、段差面と第2内周面との間に形成される角度が45°以上であるため、段差部を容易に形成することができる。 In this fluid torque transmission device, the angle formed between the step surface and the second inner peripheral surface is 45 ° or more, so the step portion can be easily formed.
請求項8に記載の流体式トルク伝達装置は、請求項6または7において、第1内周面と外周側筒状部との半径方向間に形成される第1隙間が段差部とタービンとの間に形成される最短隙間としての第2隙間よりも小さい。 According to an eighth aspect of the present invention, in the fluid type torque transmission device according to the sixth or seventh aspect, the first gap formed between the first inner peripheral surface and the outer peripheral tubular portion is a gap between the stepped portion and the turbine. It is smaller than the second gap as the shortest gap formed between them.
この流体式トルク伝達装置では、第1隙間が第2隙間よりも小さいため、外周側筒状部とフロントカバーとの間の流路へ流体が流れ込むのをより確実に阻害することができる。 In this fluid torque transmission device, since the first gap is smaller than the second gap, it is possible to more reliably inhibit the fluid from flowing into the flow path between the outer peripheral cylindrical portion and the front cover.
本発明に係る流体式トルク伝達装置では、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ができる。 In the fluid type torque transmission device according to the present invention, it is possible to improve the lock-up operation responsiveness during reverse driving.
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。
1.トルクコンバータの全体構成
図1に本発明の一実施形態の流体式トルク伝達装置としてのトルクコンバータ1の縦断面概略図を示す。図1のO−Oがトルクコンバータ1の回転軸線である。図1に示すように、トルクコンバータ1は、フロントカバー2と、フロントカバー2の外周側突出部8に固定されたインペラーシェル9とで作動油室を形成している。フロントカバー2とインペラーシェル9との接合部周辺の内周側には、後述する段差部50が形成されている。フロントカバー2は、図示しないエンジン側の構成部品に装着可能となっており、エンジンからのトルクが入力されるようになっている。インペラーシェル9の内部には複数のインペラーブレード10が固定されている。インペラーシェル9とインペラーブレード10とによりインペラー3が構成されている。作動油室内でインペラー3と対向する位置には、タービン4が配置されている。タービン4はタービンシェル11とタービンシェル11上に固定された複数のタービンブレード12とから構成されている。タービンシェル11の内周端部はタービンハブ13のフランジ15にリベット14を介して固定されている。タービンハブ13は、内周部にトランスミッションのメインドライブシャフト(図示せず)に係合するスプライン溝20を有している。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
1. Overall Configuration of Torque Converter FIG. 1 is a schematic longitudinal sectional view of a
インペラー3の内周部とタービン4の内周部との間にはステータ5が配置されている。ステータ5はタービン4からインペラー3へと戻される作動油の方向を調整するものであり、ワンウェイクラッチ6を介して図示しない固定シャフトに支持されている。ロックアップクラッチ7(ロックアップ装置)は、フロントカバー2とタービン4との間の空間に配置されており、フロントカバー2とタービン4とを機械的に連結するための装置である。ロックアップクラッチ7は、主に、ピストン22と、ピストン22をタービン4に弾性的に連結するための弾性連結機構40とから構成されている。
A
ピストン22は、円板状の部材であり、フロントカバー2とタービンシェル11との間の空間を、フロントカバー2側の第1油圧室Aとタービン4側の第2油圧室Bとに分割するように配置されている。ピストン22は、例えば厚みの薄い板金製である。ピストン22はトランスミッション側に延びる内周側筒状部23を内周側に有している。内周側筒状部23は、図2に示すように、タービンハブ13のフランジ15の最外周に形成された筒状部16の外周面19に軸方向及び円周方向に相対移動可能に支持されている。すなわち、内周側筒状部23の内周面25は筒状部16の外周面19に当接している。筒状部16の外周面19には半径方向中間位置に環状溝17が形成されている。環状溝17内にはシールリング18が配置され、シールリング18は内周側筒状部23の内周面25に当接している。このようにして、シールリング18は第1油圧室Aと第2油圧室Bの内周部分をシールしている。
The
ピストン22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24が形成されている。また、ピストン22の外周部でエンジン側には、環状の摩擦フェーシング35(摩擦係合部)が設けられている。摩擦フェーシング35は、フロントカバー2の内側外周部に形成された環状で平坦な摩擦面2aに対向している。摩擦フェーシング35と摩擦面2aとの係合により、第1油圧室Aと第2油圧室Bとの外周部がシールされる。
An outer peripheral
弾性連結機構40は、ピストン22とタービン4との間、さらに詳細にはピストン22の外周部とタービンシェル11の外周部との間に配置されている。弾性連結機構40は、ドライブ側部材としてのリティーニングプレート27と、ドリブン側の部材としてのドリブンプレート33と、両プレート27,33間に配置された複数のコイルスプリング32とから構成されている。リティーニングプレート27は、ピストン22の外周部トランスミッション側すなわち外周側筒状部24の内周側に配置された環状のプレート部材である。リティーニングプレート27の内周部は図示しない複数のリベットによりピストン22に固定されている。リティーニングプレート27は、コイルスプリング32を保持するとともに、コイルスプリング32の円周方向両側に係合してトルクを伝達するための部材である。リティーニングプレート27は、円周方向に並べられた複数のコイルスプリング32の外周側と内周側とをそれぞれ支持する保持部28,29を有している。内周側の保持部29はリティーニングプレート27の円板状部分から切り起こされて形成されている。さらに、リティーニングプレート27は各コイルスプリング32の円周方向両側を支持するための係合部30,31を有している。係合部30,31はリティーニングプレート27の円板状部分から切り起こされて形成されている。ドリブンプレート33はタービンシェル11の外周部背面に固定された環状のプレート部材である。ドリブンプレート33には、円周方向に配置されエンジン側に延びる複数の爪部34が形成されている。爪部34は各コイルスプリング32の円周方向両端に係合している。これにより、リティーニングプレート27から伝達されるトルクは、コイルスプリング32を介してドリブンプレート33に伝達される。
The
2.段差部周辺の構造
図2に段差部周辺の縦断面部分図を示す。フロントカバー2の外周側突出部8とインペラーシェル9との接合部周辺の内周側には、周辺の流体の流れ方向を変化させるための段差部50が全周にわたり形成されている。詳細には、段差部50は、フロントカバー2及びインペラーシェル9の内周側周辺のトランスミッション側からエンジン側への作動油の流れを反転させるためのものである。具体的には、インペラーシェル9のエンジン側には、外周側突出部8よりも径が大きい筒状の第2外周側筒状部9aが設けられている。第2外周側筒状部9aは外周側突出部8の外周側に挿嵌されており、第2外周側筒状部9aの先端と外周側突出部8の外周面とが溶接により固定されている。段差部50は、第1内周面51と、第2内周面52と、段差面53とから構成されている。第1内周面51は、外周側突出部8の内周側に全周にわたり形成されている。第2内周面52は、第2外周側筒状部9aの内周側に全周にわたり形成されており、第1内周面51よりも内径が大きい。段差面53は、第1内周面51と第2内周面52との間に形成されている。より詳細には、段差面53は、外周側突出部8の軸方向端部8aの端面である。段差面53と第2内周面52との間に形成される角度をα1〔°〕とすると、段差面53はα1<135°の範囲、好ましくは45°≦α1<90°の範囲、より好ましくは60°≦α1≦80°の範囲になるよう設けられている。
2. Structure around the stepped portion FIG. 2 is a partial longitudinal sectional view around the stepped portion. A stepped
また、段差面53の半径方向寸法は大きく設定するのが好ましく、この実施形態の場合は軸方向端部8aの厚みを厚くすることで段差面53の半径方向寸法を大きく設定することができる。軸方向端部8aの厚みは、少なくとも1mm以上確保することが望ましい。
The radial dimension of the
ピストン22は、段差部50により反転された作動油が外周側突出部8と外周側筒状部24との間の流路60を通って第1油圧室Aに流れ込まないように、段差部50のエンジン側に配置されている。具体的には、ピストン22の外周側筒状部24のトランスミッション側の先端部が段差部50の軸方向エンジン側になるよう配置されている。より具体的には、段差面53と第1内周面51との間に形成された先端Pから外周側筒状部24の先端Qまでの軸方向エンジン側への距離を軸方向距離D〔mm〕とすると、ロックアップ解除時においてピストン22が軸方向トランスミッション側へ移動した状態でD≧0mmとなるようピストン22は配置されている。
The
外周側筒状部24の先端部は、全周にわたり外周側へいくにしたがって徐々に軸方向へ突出するテーパ形状を有している。外周側筒状部24の先端部の端面24aと回転軸線O−Oとの間に形成される角度をα2〔°〕とすると、端面24aはα2<90°の範囲、より好ましくは45°≦α2≦80°の範囲になるよう設けられている。
The tip of the outer
フロントカバー2の外周側突出部8とピストン22の外周側筒状部24との半径方向間には、第1隙間L1〔mm〕が形成されている。段差面53と第1内周面51との間に形成された先端Pとタービンシェル11との間には、第2隙間L2〔mm〕が形成されている。第2隙間L2は、先端Pとタービンシェル11との間の最短隙間である。また、タービンシェル11の最外周端とインペラーシェル9の第2外周側筒状部9aとの半径方向間には、第3隙間L3〔mm〕が形成されている。フロントカバー2、インペラー3、タービン4及びピストン22等は、L1≦L2及びL3≦L2となるよう設けられている。
A first gap L 1 [mm] is formed between the outer peripheral
3.動作
以上に述べたトルクコンバータ1の動作について説明する。エンジンからフロントカバー2にトルクが入力されると、インペラー3はフロントカバー2とともに回転する。これにより、インペラー3からタービン4に作動油が流れてタービン4を回転させる。タービン4に伝達されたトルクは図示しないメインドライブシャフトに伝達される。ロックアップ解除時においては、第1油圧室A内には内周側から作動油が供給されている。作動油は、第1油圧室A内を半径方向外側に向かって流れ、さらにピストン22の外周側筒状部24とフロントカバー2の外周側突出部8との間の流路60を軸方向トランスミッション側に流れて、最後に流体作動室(トーラス)内に流れ込む。この結果、第1油圧室Aの油圧が第2油圧室Bの油圧より高い状態となり、ピストン22は軸方向トランスミッション側に最も移動した状態を保つ。これにより、ピストン22の摩擦フェーシング35はフロントカバー2の摩擦面2aから離れ、ロックアップ解除状態が保たれる。
3. Operation The operation of the
ロックアップ連結時には、油圧回路が切り替わり、第1油圧室Aの作動油は内周部から排出される。そのため、第1油圧室Aの油圧は第2油圧室Bの油圧より低くなる。この結果、ピストン22のフロントカバー2側へ移動して、摩擦フェーシング35がフロントカバー2の摩擦面2aに強く押し付けられ、ロックアップ連結状態となる。
At the time of lockup connection, the hydraulic circuit is switched, and the hydraulic oil in the first hydraulic chamber A is discharged from the inner peripheral portion. Therefore, the hydraulic pressure in the first hydraulic chamber A is lower than the hydraulic pressure in the second hydraulic chamber B. As a result, the
ここで、従来のトルクコンバータおいて逆駆動時にロックアップクラッチを連結した場合の作動油の流れについて説明する。図4に、従来のトルクコンバータにおいて逆駆動時にロックアップクラッチを連結した場合の作動油の流れを示す。逆駆動時においては、出力側であるタービン4の回転数がインペラー3の回転数よりも高くなるため、トーラスから外周側へ作動油が排出される。この状態でロックアップクラッチ207を連結すると、第1油圧室Aの油圧が第2油圧室Bの油圧より低くなるため、トーラスから外周側へ排出された作動油がインペラーシェル209の内周側壁面を伝ってロックアップクラッチ207側へ流れる。インペラーシェル209とフロントカバー202との接合部には、フロントカバー2の外周側突出部8の厚みよりも小さい段差が存在するが、その段差は作動油の流れを特に考慮していない形状であるため、作動油はこの段差で流れをほとんど阻害されることなくフロントカバー202の外周側突出部208とピストン222の外周側筒状部224との間の流路260を通って第1油圧室Aへ流れ込む。この結果、ロックアップ連結動作時において第1油圧室Aの油圧が第2油圧室Bの油圧よりも低い状態を保つことが困難となり、ロックアップクラッチ207の作動応答性が悪くなる。
Here, the flow of hydraulic oil when a lockup clutch is connected during reverse driving in a conventional torque converter will be described. FIG. 4 shows the flow of hydraulic oil when a lockup clutch is connected during reverse driving in a conventional torque converter. During reverse driving, the rotational speed of the
しかし、本実施形態におけるトルクコンバータ1であれば、逆駆動時におけるロックアップクラッチ7の作動応答性を従来よりも向上させることができる。図3に、本発明の一実施形態としてのトルクコンバータ1において逆駆動時にロックアップクラッチ7を連結した場合の作動油の流れを示す。逆駆動時においてロックアップクラッチ7を連結すると、トーラスから外周側へ排出された作動油がインペラーシェル9の内周側壁面を伝ってロックアップクラッチ7側へ流れる。その際、インペラーシェル9とフロントカバー2との接合部に前述の段差部50が設けられているため、第2内周面52を伝ってエンジン側へ流れる作動油が段差面53により内周側かつトランスミッション側に反転される。作動油の流れが反転されるのは、段差面53と第2内周面52との間に形成される角度α1〔°〕が、45°≦α1<90°の範囲、より好ましくは60°≦α1≦80°の範囲になるよう段差面53が形成されているためである。この結果、作動油が流路60へ流れ込むのを阻害することができ、ロックアップ連結動作時において第1油圧室Aの油圧が第2油圧室の油圧よりも低い状態を保つことができる。これにより、このトルクコンバータ1では、逆駆動時におけるロックアップクラッチ7の作動応答性を従来に比べて向上させることができる。このとき、外周側突出部8の軸方向端部8aの厚みを厚く設定しておくことが好ましく、例えば、軸方向端部8aの厚みを1mm以上確保しておくことで、作動油の流れを反転させる効果をさらに向上させることができる。
However, if it is the
また、段差部50とピストン22との位置関係を調整することにより、段差部50の効果をさらに向上させることができる。具体的には、前述のようにロックアップ解除時においてピストン22が軸方向トランスミッション側へ最も移動した状態でD≧0mmとなるようピストン22は配置されている。この結果、段差部50により内周側かつトランスミッション側へ反転された作動油が流路60へ流れ込むのを阻害することができる。これにより、このトルクコンバータ1では、ロックアップ連結動作時において第1油圧室Aの油圧が第2油圧室の油圧よりも低い状態を保つことができ、従来に比べて逆駆動時におけるロックアップクラッチ7の作動応答性を向上させることができる。
Moreover, the effect of the
また、ピストン22の外周側筒状部24の先端部の形状を前述のようにテーパ形状、具体的には端面24aがα2<90°の範囲、より好ましくは45°≦α2≦80°の範囲になるよう設けられているため、段差部50により反転された作動油が流路60へ流れ込むのを確実に阻害することができ、従来に比べて逆駆動時におけるロックアップクラッチ7の作動応答性を向上させることができる。前述の段差面53が90°≦α1<135°の範囲で形成されている場合であっても、外周側筒状部24の先端部の形状をテーパ形状にしておくことで、この効果を得ることができる。
Further, the shape of the distal end portion of the outer peripheral
さらに、各流路の隙間の関係を調整することにより、段差部50の効果をさらに向上させることができる。具体的には、前述のようにフロントカバー2、インペラー3、タービン4及びピストン22等は、L1≦L2となるよう形成されている。L1≦L2とすることで、段差部50により反転された作動油が流路60へ流れ込むのを阻害することができる。この結果、ロックアップ連結動作時において第1油圧室Aの油圧が第2油圧室Bの油圧よりも低い状態を保つことができ、従来に比べて逆駆動時におけるロックアップクラッチ7の作動応答性を向上させることができる。
Furthermore, the effect of the stepped
4.他の実施形態
本発明はかかる上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲を逸脱することなく種々の変形又は修正が可能である。
4). Other Embodiments The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various changes and modifications can be made without departing from the scope of the present invention.
(1)段差部
前述の実施形態では、段差部50はインペラーシェル9とフロントカバー2との接合部に外周側突出部8の厚みを利用して形成されているが、これに限定されない。例えば、フロントカバー及びインペラーシェルのいずれか一方を変形させて段差部を形成してもよい。
(1) Stepped portion In the above-described embodiment, the stepped
(2)ロックアップクラッチ
前述の実施形態では、ロックアップクラッチ7の弾性連結機構40が外周側に配置されているが、これに限定されない。弾性連結機構40が内周側に配置されているロックアップクラッチであってもよい。
(2) Lock-up clutch In the above-described embodiment, the
1 トルクコンバータ(流体式トルク伝達装置)
2 フロントカバー
2a 摩擦面
3 インペラー
4 タービン
5 ステータ
7 ロックアップクラッチ(ロックアップ装置)
8 外周側突出部
9 インペラーシェル
9a 第2外周側筒状部
22 ピストン
24 外周側筒状部
40 弾性連結機構
50 段差部
51 第1内周面
52 第2内周面
53 段差面
A 第1油圧室
B 第2油圧室
1 Torque converter (fluid torque transmission device)
2
DESCRIPTION OF
Claims (8)
エンジン側からトルクが入力されるフロントカバーと、
前記フロントカバーの前記トランスミッション側に配置され、前記フロントカバーとともに流体室を形成するインペラーシェルと、前記インペラーシェルの内部に設けられた複数のインペラーブレードとを有するインペラーと、
前記流体室内で前記インペラーブレードに対向して配置されたタービンと、
前記フロントカバーに対して連結及び連結解除可能なピストンを有し、前記フロントカバーと前記タービンとを機械的に連結可能なロックアップ装置とを備え、
前記フロントカバー及びインペラーシェルの少なくともいずれか一方の内周側には、周辺の流体の流れ方向を変化させるための段差部が形成され、
前記段差部は、第1内周面と、前記第1内周面の軸方向前記トランスミッション側に形成され前記第1内周面よりも内径が大きい第2内周面と、前記第1及び第2内周面の間に形成された段差面とを有し、
前記段差面と前記第2内周面との間に形成される角度が90°よりも小さい、
流体式トルク伝達装置。 A fluid type torque transmission device for transmitting torque from the engine side to the transmission side,
A front cover to which torque is input from the engine side;
An impeller having an impeller shell disposed on the transmission side of the front cover and forming a fluid chamber together with the front cover; and a plurality of impeller blades provided inside the impeller shell;
A turbine disposed opposite the impeller blades in the fluid chamber;
A piston that can be connected to and disconnected from the front cover; and a lockup device that can mechanically connect the front cover and the turbine;
On the inner peripheral side of at least one of the front cover and the impeller shell, a step portion for changing the flow direction of the surrounding fluid is formed,
The step portion includes a first inner peripheral surface, a second inner peripheral surface that is formed on the transmission side in the axial direction of the first inner peripheral surface and has a larger inner diameter than the first inner peripheral surface, and the first and first 2 having a step surface formed between the inner peripheral surfaces,
An angle formed between the step surface and the second inner peripheral surface is smaller than 90 °,
Fluid torque transmission device.
請求項1に記載の流体式トルク伝達装置。 An angle formed between the step surface and the second inner peripheral surface is 45 ° or more.
The fluid type torque transmission device according to claim 1.
前記外周側筒状部の軸方向前記トランスミッション側の先端部は、前記段差部の軸方向前記エンジン側に配置されている、
請求項1又は2に記載の流体式トルク伝達装置。 On the outer peripheral side of the piston, it has an outer peripheral side tubular portion extending in the axial direction on the transmission side,
The distal end portion on the transmission side in the axial direction of the outer peripheral cylindrical portion is disposed on the engine side in the axial direction of the stepped portion,
The fluid type torque transmission device according to claim 1 or 2.
請求項1から3のいずれかに記載の流体式トルク伝達装置。 A first gap formed between the first inner circumferential surface and the outer circumferential cylindrical portion is smaller than a second gap as a shortest gap formed between the stepped portion and the turbine. ,
The fluid type torque transmission device according to any one of claims 1 to 3.
請求項3から4のいずれかに記載の流体式トルク伝達装置。 The tip of the outer cylindrical part has a taper shape that gradually protrudes in the axial direction over the entire circumference as it goes to the outer peripheral side.
The fluid type torque transmission device according to any one of claims 3 to 4.
エンジン側からトルクが入力されるフロントカバーと、
前記フロントカバーの前記トランスミッション側に配置され、前記フロントカバーとともに流体室を形成するインペラーシェルと、前記インペラーシェルの内部に設けられた複数のインペラーブレードとを有するインペラーと、
前記流体室内で前記インペラーブレードに対向して配置されたタービンと、
前記フロントカバーに対して連結及び連結解除可能なピストンを有し、前記フロントカバーと前記タービンとを機械的に連結可能なロックアップ装置とを備え、
前記フロントカバー及びインペラーシェルの少なくともいずれか一方の内周側には、周辺の流体の流れ方向を変化させるための段差部が形成され、
前記段差部は、第1内周面と、前記第1内周面の軸方向前記トランスミッション側に形成され前記第1内周面よりも内径が大きい第2内周面と、前記第1及び第2内周面の間に形成された段差面とを有し、
前記ピストンの外周側には、軸方向前記トランスミッション側に延びる外周側筒状部を有し、
前記外周側筒状部の軸方向前記トランスミッション側の先端部は、前記段差部の軸方向前記エンジン側に配置されており、
前記外周側筒状部の先端部は、外周側にいくにしたがって徐々に軸方向へ突出するテーパ形状を全周にわたり有しており、
前記段差面と前記第2内周面との間に形成される角度は、135°以下である、流体式トルク伝達装置。 A fluid type torque transmission device for transmitting torque from the engine side to the transmission side,
A front cover to which torque is input from the engine side;
An impeller having an impeller shell disposed on the transmission side of the front cover and forming a fluid chamber together with the front cover; and a plurality of impeller blades provided inside the impeller shell;
A turbine disposed opposite the impeller blades in the fluid chamber;
A piston that can be connected to and disconnected from the front cover; and a lockup device that can mechanically connect the front cover and the turbine;
On the inner peripheral side of at least one of the front cover and the impeller shell, a step portion for changing the flow direction of the surrounding fluid is formed,
The step portion includes a first inner peripheral surface, a second inner peripheral surface that is formed on the transmission side in the axial direction of the first inner peripheral surface and has a larger inner diameter than the first inner peripheral surface, and the first and first 2 having a step surface formed between the inner peripheral surfaces,
On the outer peripheral side of the piston, it has an outer peripheral side tubular portion extending in the axial direction on the transmission side,
The distal end portion on the transmission side in the axial direction of the outer peripheral side tubular portion is disposed on the engine side in the axial direction of the stepped portion,
The distal end portion of the outer cylindrical portion has a taper shape that gradually protrudes in the axial direction over the entire circumference as it goes to the outer periphery side,
The fluid torque transmission device, wherein an angle formed between the step surface and the second inner peripheral surface is 135 ° or less.
請求項6に記載の流体式トルク伝達装置。 An angle formed between the step surface and the second inner peripheral surface is 45 ° or more.
The fluid torque transmission device according to claim 6.
請求項6または7に記載の流体式トルク伝達装置。 A first gap formed between the first inner circumferential surface and the outer circumferential cylindrical portion is smaller than a second gap as a shortest gap formed between the stepped portion and the turbine. ,
The fluid type torque transmission device according to claim 6 or 7.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005036201A JP2006220264A (en) | 2005-02-14 | 2005-02-14 | Fluid type torque transmission device |
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Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003505653A (en) * | 1999-07-27 | 2003-02-12 | ヴァレオ | Automotive hydrodynamic coupling device |
JP2004332821A (en) * | 2003-05-07 | 2004-11-25 | Exedy Corp | Lock-up device of fluid type torque transmission device |
-
2005
- 2005-02-14 JP JP2005036201A patent/JP2006220264A/en active Pending
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