JP2009063156A - Starting device having viscous coupling - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車輌のエンジンと自動変速機の間に介在される発進装置であり、ビスカスカップリングを用いて構成した発進装置に関するものである。 The present invention relates to a starting device interposed between an engine of a vehicle and an automatic transmission, and relates to a starting device configured using viscous coupling.
一般に、車輌の発進装置として、トルクコンバータ及びフルードカップリング等の流体伝動装置が用いられている。該流体伝動装置は車輌が停止状態にあっても駆動源の回転を継続する内燃エンジンなどにあっては、該流体伝動装置の流体の滑りにより、自動変速機入力軸とエンジン出力軸との間の相対回転を許容し、駆動源の回転を維持している。そして、車輌の発進時にあっては、流体伝動装置の流体の滑りにより滑らかに発進してエンジン動力を自動変速機入力軸に伝達することが出来る。 Generally, a fluid transmission device such as a torque converter and a fluid coupling is used as a vehicle starting device. In an internal combustion engine or the like in which the drive source continues to rotate even when the vehicle is in a stopped state, the fluid transmission device is caused to slip between the automatic transmission input shaft and the engine output shaft due to fluid slippage of the fluid transmission device. The relative rotation of the drive source is allowed and the rotation of the drive source is maintained. When the vehicle is started, the engine power can be transmitted to the automatic transmission input shaft by smoothly starting by sliding of the fluid of the fluid transmission device.
トルクコンバータなどの流体伝動装置は、上記相対回転及び滑りによる発進を自動的に行って良好な発進機能を有するが、ポンプインペラ及びタービンランナを備えて、構造が複雑であると共に大掛かりな装置に成ってしまい、車輌のコンパクト化及び軽量化の障害と成っている。又、流体を介して動力伝達する為、動力の損失が発生し、それを防ぐためにロックアップクラッチが設けられているが、さらに構造を複雑化している。しかも、ロックアップクラッチを備えたからといって上記流体による動力損失がなくなる訳ではない。 A fluid power transmission device such as a torque converter has a good start function by automatically starting by the above-mentioned relative rotation and slip, but it has a pump impeller and a turbine runner, and is a complicated structure and a large-scale device. This is an obstacle to making the vehicle compact and lightweight. In addition, since power is transmitted via fluid, power loss occurs, and a lock-up clutch is provided to prevent this, but the structure is further complicated. Moreover, the provision of the lock-up clutch does not eliminate the power loss due to the fluid.
近年、自動変速機の多段化、さらには無段変速装置(CVT)の出現に伴って、トルクコンバータなどによるトルク比の増大及び変速時の流体による衝撃緩和作用への要求が小さくなり、逆に上記自動変速機のコンパクト化の要求に基づき、流体を用いない発進装置が提案されている。 In recent years, with the increase in the number of automatic transmissions and the emergence of continuously variable transmissions (CVTs), the demand for an increase in the torque ratio by a torque converter and the like, and the impact mitigating action by the fluid at the time of gear shifting have decreased. Based on the demand for downsizing the automatic transmission, a starting device that does not use a fluid has been proposed.
このような発進装置として、例えば特開2001−3955号に係る「発進クラッチ」は、内燃エンジンのクランク軸に連結されているハウジング内に、多板クラッチ、ダンパ装置、及びワンウエイクラッチが収納されており、車輌停止時には押圧スプリングにより多板クラッチを接続し、所定クリープ力を発生し、車輌発進時には、油圧室への油圧供給に基づくピストンの押圧により多板クラッチを係合し、そして、ダンパ装置を介して衝撃を吸収してエンジンの駆動力を入力軸に伝達しており、更にワンウエイクラッチにより坂道発進時の車輌後退が防止されている。 As such a starting device, for example, a “starting clutch” according to Japanese Patent Laid-Open No. 2001-3955 includes a multi-plate clutch, a damper device, and a one-way clutch housed in a housing connected to a crankshaft of an internal combustion engine. And a multi-plate clutch is connected by a pressing spring when the vehicle is stopped, and a predetermined creep force is generated. At the start of the vehicle, the multi-plate clutch is engaged by pressing the piston based on the hydraulic pressure supply to the hydraulic chamber, and the damper device The engine driving force is transmitted to the input shaft by absorbing the shock through the vehicle, and the vehicle is prevented from retreating when the hill starts.
すなわち、この発進クラッチは、軸方向の荷重を受けることによって入力側の要素と出力側の要素が摩擦係合する発進クラッチであり、該発進クラッチに非回転要素を配置し、非回転要素と出力側の要素部分との間にワンウエイクラッチを設けたことに特徴があるが、コンパクト化することで発進装置としての能力、例えばレスポンスが低下してしまう。 That is, this starting clutch is a starting clutch in which an input side element and an output side element are frictionally engaged by receiving an axial load, and a non-rotating element is arranged in the starting clutch, and the non-rotating element and the output clutch There is a feature in that a one-way clutch is provided between the side element portion, but the capacity as a starting device, for example, a response is reduced by downsizing.
又、フルードカップリングを備えて発進装置を構成することもあるが、トルク容量を大きくする為にはその外径を拡大する必要があり、コンパクトな発進装置とは成らない。しかも、外径を大きくするならばイナーシャが増大して応答性が低下し、レスポンスが悪化するといった問題が発生する。
このように、従来の発進装置には上記のごとき問題がある。本発明が解決しようとする課題はこの問題点であって、コンパクトでイナーシャの低減により応答性がよく、レスポンスの高いビスカスカップリングを用いた発進装置を提供する。 Thus, the conventional starting device has the above-described problems. The problem to be solved by the present invention is this problem, and provides a starting device using a viscous coupling that is compact, has good responsiveness by reducing inertia, and has high response.
本発明に係る発進装置はクラッチとダンパを有し、更にビスカスカップリングを備えた構造としている。これらは外殻内に収容されて内部にはオイル(潤滑油)が充填され、上記ビスカスカップリングは外殻側と出力軸側又は該出力軸が嵌るハブ側と連結している。すなわち、外殻と出力軸の間に介在してトルクの伝達を行うことが出来る。 The starting device according to the present invention has a structure having a clutch and a damper and further having a viscous coupling. These are accommodated in the outer shell and filled with oil (lubricating oil), and the viscous coupling is connected to the outer shell side and the output shaft side or the hub side to which the output shaft is fitted. That is, torque can be transmitted by being interposed between the outer shell and the output shaft.
ここで、ビスカスカップリングの具体的な構造は特に限定しないが、ハウジングとインナーシャフトで構成される密閉空間にインナープレートとアウタープレートが交互に重ね合わされて配置され、これらは夫々インナーシャフト、ハウジングとスプラインで噛み合っている。アウタープレートは軸方向の動きを規制するスペーサリングによって一定の隙間が保たれ、インナープレートはハウジング内の圧力分布によりインナーシャフトのスプライン上を軸方向に動くことが出来る。そして、各プレート間には粘性流体であるシリコンオイルなどが適量の空気と共に封入されている。 Here, the specific structure of the viscous coupling is not particularly limited, but the inner plate and the outer plate are alternately stacked in a sealed space formed by the housing and the inner shaft. Engage with splines. The outer plate is maintained at a certain gap by a spacer ring that restricts the movement in the axial direction, and the inner plate can move in the axial direction on the spline of the inner shaft by the pressure distribution in the housing. And between each plate, silicone oil etc. which are viscous fluids are enclosed with appropriate amount of air.
そして、上記クラッチ及びダンパも外殻と出力軸との間に介在し、該クラッチが働くならばエンジンのクランクシャフトから外殻へ伝達されるトルクを出力軸へダイレクトに伝えることが出来る。この場合、外殻からのトルクの伝達経路はクラッチとダンパの順が逆になることもあるが、該クラッチが働く際の衝撃トルクはダンパにて緩和され、又クラッチが作動している場合のエンジンのトルク変動が吸収される。そこで、外殻内に取付けられるクラッチ及びダンパの位置関係は限定されない。 The clutch and damper are also interposed between the outer shell and the output shaft, and if the clutch works, torque transmitted from the crankshaft of the engine to the outer shell can be directly transmitted to the output shaft. In this case, in the torque transmission path from the outer shell, the order of the clutch and the damper may be reversed, but the impact torque when the clutch is operated is relieved by the damper, and when the clutch is operating Engine torque fluctuations are absorbed. Therefore, the positional relationship between the clutch and the damper attached in the outer shell is not limited.
本発明の発進装置はビスカスカップリングを備えている。従って低速回転領域では、エンジンからの動力は該ビスカスカップリングを介して出力軸へ伝達される。すなわち、動力はハウジング→アウタープレートより粘性流体を介してインナープレート→インナーシャフトへと伝達される。ここで、ハウジングは外殻側と連結し、インナーシャフトは出力側と連結しているが、低い回転数の時は粘性流体を介してインナープレートがスリップすることで車は停止することが出来、又、伝達トルクはアウタープレートとインナープレート間の差回転数に比例することから、低速域ではビスカスカップリングを介して走行することも出来る。 The starting device of the present invention includes a viscous coupling. Accordingly, in the low speed rotation region, the power from the engine is transmitted to the output shaft through the viscous coupling. That is, power is transmitted from the housing → outer plate to the inner plate → inner shaft via the viscous fluid. Here, the housing is connected to the outer shell side, and the inner shaft is connected to the output side, but the car can be stopped by slipping the inner plate via the viscous fluid at a low rotational speed, Further, since the transmission torque is proportional to the differential rotational speed between the outer plate and the inner plate, the vehicle can travel through the viscous coupling in the low speed range.
そして、エンジン回転数が高くなるならばクラッチが働くことで、ビスカスカップリングを介することなく外殻の回転トルクを直接出力軸へ伝達する。クラッチが作動する際には速度差に基づく衝撃トルクが発生するが、該衝撃トルクはダンパによって緩和され、同時にビスカスカップリングによっても吸収することが出来る。更に、クラッチが働いている状態でのエンジントルク変動もダンパとビスカスカップリングの働きで吸収される。 When the engine speed increases, the clutch works to transmit the rotational torque of the outer shell directly to the output shaft without passing through the viscous coupling. When the clutch is operated, an impact torque based on the speed difference is generated. The impact torque is relieved by the damper and can be absorbed by the viscous coupling at the same time. Furthermore, engine torque fluctuations with the clutch operating are also absorbed by the damper and viscous coupling.
図1は本発明に係るビスカスカップリングを備えた発進装置を模式的に示すスケルトン図である。同図の1は外殻、2はフロントカバー、3はクラッチ、4はダンパ、5はビスカスカップリング、6はクランクシャフト、7は出力軸をそれぞれ表している。エンジンから延びるクランクシャフト6はフロントカバー2及び外殻1を回転し、この回転はビスカスカップリング5を介して出力軸へ伝達される。
FIG. 1 is a skeleton diagram schematically showing a starting device having a viscous coupling according to the present invention. In the figure, 1 is an outer shell, 2 is a front cover, 3 is a clutch, 4 is a damper, 5 is a viscous coupling, 6 is a crankshaft, and 7 is an output shaft. A
ビスカスカップリング5はハウジング側のアウタープレートとインナーシャフト側のインナープレートが粘性流体であるシリコンオイルを介してスリップすることが出来る。従って、低速回転ではブレーキを掛けることで車を停止することが出来、ブレーキから足を放すならばゆっくり走行することが可能となる。勿論、この状態ではクラッチ3は働いていない。
In the
エンジン回転数がある程度高くなったところでクラッチ3が作動し、その結果、クランクシャフト6によって回される外殻1の回転トルクはビスカスカップリング5を介することなく出力軸7へダイレクトに伝わる。該クラッチ3が作動することで出力軸7の回転速度は急激に高くなり、その際に衝撃トルクが発生するが、該衝撃トルクがダンパ4にて緩和される。
When the engine speed increases to some extent, the
そして、クラッチ作動時の衝撃トルクはダンパ4のみならず、ビスカスカップリング5が働いて衝撃の一部を吸収する効果を発揮する。クラッチ3が働いている間はビスカスカップリング5を介することなく外殻1の回転トルクが出力軸7へ伝達されるが、この状態でのエンジントルク変動はダンパ4のみならずビスカスカップリング5によっても吸収される。
The impact torque when the clutch is operated exhibits not only the
図2は本発明に係るビスカスカップリングを備えた発進装置がトランスミッションケース8に収容されている場合を示す実施例であり、その断面を表している。同図に示す発進装置は前記図1を具体化した構造を成し、クランクシャフト6の先端には連結プレート9がボルト10にて固定され、この連結プレート9の外周部はフロントカバー2の外周に固定したブロック11にボルト締めされている。従って、クランクシャフト6の回転トルクは連結プレート9を介してフロントカバー2及び外殻1が回転する。
FIG. 2 is an embodiment showing a case where the starting device having the viscous coupling according to the present invention is accommodated in the
外殻1内にはクラッチ3、ダンパ4、及びビスカスカップリング5が収容され、そして内部にはオイル(潤滑油)が満たされている。外殻1はフロントカバー2の中心に設けているセンターピース12がクランクシャフト6の中心穴に嵌って位置決めされ、又外殻1の中心にはスリーブ13が後方へ延びている。そしてこのスリーブ13はトランスミッションケース8に設けている軸受け14にて支持されている。
The outer shell 1 contains a
外殻1の後方部には外径を小さくした補助外殻15にビスカスカップリング5が取付けられている。ビスカスカップリング5はハウジング16とインナーシャフト17にて構成される密閉空間に複数枚のインナープレート、複数枚のアウタープレートを交互に重ね合わせて配置され、アウタープレートの間にはスペーサリングが介在している。
A
ここで、アウタープレートの外周にはスプライン歯を設け、このスプライン歯はハウジング内周に設けたスプラインと噛み合い、又、インナープレートの内周に形成したスプライン歯はインナーシャフト17の外周に設けたスプライン歯と噛み合っている。そして、該ハウジング16の外周にもスプライン歯が設けられて補助外殻15の内周のスプライン歯と噛み合い、インナーシャフト17の内周に形成したスプライン歯はハブ18の外周に設けたスプライン歯と噛み合っている。
Here, spline teeth are provided on the outer periphery of the outer plate, the spline teeth mesh with the splines provided on the inner periphery of the housing, and the spline teeth formed on the inner periphery of the inner plate are splines provided on the outer periphery of the
従って、ハウジング16は外殻1及び補助外殻15と共に回転し、インナーシャフト17はハブ18、及び該ハブ18に嵌っている出力軸7と共に回転することが出来る。クランクシャフト6にて外殻1及び補助外殻15が回転するならば、ビスカスカップリング5のハウジング16は回転し、ハウジング16とスプラインを介して噛み合っているアウタープレートも回転する。
Accordingly, the
アウタープレートとインナープレート間にはシリコンオイルが介在している為に、該シリコンオイルを介してインナープレートにトルクが発生し、インナープレートとスプラインを介して噛み合っているインナーシャフト17が回転する。該インナーシャフト17が回転するならば、ハブ18及び該ハブ18に嵌っている出力軸7が回転する。しかし、エンジン回転数が低い場合に、ブレーキを掛けているならば、出力軸7の回転が停止して、インナープレートはアウタープレートとの間でシリコンオイルを介してスリップする。
Since silicon oil is interposed between the outer plate and the inner plate, torque is generated in the inner plate through the silicon oil, and the
ところで、エンジン回転数が高くなりクラッチ3が作動してフロントカバー2に係合するならば、フロントカバー2及び外殻1の回転はハブ18に直接伝達されて出力軸7を回転する。この場合、ダンパ4はクラッチ3がフロントカバー2に係合する際の衝撃トルクを緩和する。ダンパ4の構造も色々あるが、ダンパスプリング19を備え、該ダンパスプリング19の圧縮変形にて衝撃トルクが吸収される。又、ビスカスカップリング5もクラッチ3が係合する際の衝撃トルクを一部吸収する。
If the engine speed increases and the
ダンパ4の中心部には上記ハブ18が取着され、クラッチ3のフロントカバー2への係合に際して発生する衝撃トルクはダンパスプリング19にて吸収され、出力軸7へは滑らかに立上がるトルクとして伝達される。そして、クラッチ3が係合状態でのエンジントルクの変動はダンパ4とビスカスカップリング5にて吸収される。
The
図3は本発明に係るビスカスカップリング5を備えた発進装置の他の実施例である。この発進装置の基本構造は前記実施例と同じであり、ダンパ4、クラッチ3、及びビスカスカップリング5が外殻1内に収容されている。クラッチ3、ダンパ4の具体的な構造は前記実施例とは異なり、又ビスカスカップリング5の取付け位置も違っているが、発進装置の動作は共通している。
FIG. 3 shows another embodiment of the starting device provided with the
エンジンからの動力を得て外殻1が回転するならば、フロントカバー2に溶接されているバネ受けプレート20が回転する。そして、ビスカスカップリング5のハウジング16はフロントカバー2に溶接している連結板22を介して回転する。その結果、インナーシャフト17は回転して該インナーシャフト17に連結しているハブ18及び該ハブ18に嵌っている出力軸7が回転する。
If the outer shell 1 rotates with power from the engine, the
ところで、エンジンの回転数が高くなるならば、ピストン21が左側へ移動することでクラッチ3が働く。該クラッチ3は複数枚の外プレートと複数枚の内プレートが交互に配列し、ピストン21が移動することで外プレートと内プレートは密着・係合する。外プレートはL型断面の外輪23と噛み合い、内プレートはL型断面の内輪24と噛み合っている。
By the way, if the engine speed increases, the
ピストン21が移動してクラッチ3を押圧することで、該ピストン21はクラッチ3と共に回転し、そして外輪23に取着しているバネ押えプレート25からのトルクを得てクラッチ3が回転し、この回転トルクは内輪24へ伝達され、内輪24と連結しているハブ18及び該ハブ18に嵌っている出力軸7が回転することが出来る。この場合、ピストン21が移動してクラッチ3が働くならば、該クラッチ3の回転速度は急激に立ち上がり、衝撃トルクが発生するが、外輪23から延びるバネ押えプレート25にてダンパスプリング19が圧縮変形して該衝撃トルクが吸収される。
When the
ピストン21には板バネ26によって右側へ戻されるバネ力が付勢されている為に、油圧室の油圧が低下するならばピストン21は戻されて、クラッチ3は解除される。本発明の発進装置はビスカスカップリング5を備えたものであり、クラッチ3が働く際の衝撃トルク、及びクラッチ3が働いている状態でのエンジントルク変動はダンパ4にて吸収されると共に、ビスカスカップリング5の作用にて一部吸収することが出来る。
Since the
1 外殻
2 フロントカバー
3 クラッチ
4 ダンパ
5 ビスカスカップリング
6 クランクシャフト
7 出力軸
8 トランスミッションケース
9 連結プレート
10 ボルト
11 ブロック
12 センターピース
13 スリーブ
14 軸受け
15 補助外殻
16 ハウジング
17 インナーシャフト
18 ハブ
19 ダンパスプリング
20 バネ受けプレート
21 ピストン
22 連結板
23 外輪
24 内輪
25 バネ押えプレート
26 板バネ
1
10 volts
11 blocks
12 Centerpiece
13 sleeve
14 Bearing
15 Auxiliary shell
16 Housing
17 Inner shaft
18 Hub
19 Damper spring
20 Spring support plate
21 piston
22 Connecting plate
23 Outer ring
24 inner ring
25 Spring retainer plate
26 Leaf spring
Claims (3)
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007234029A JP2009063156A (en) | 2007-09-10 | 2007-09-10 | Starting device having viscous coupling |
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---|---|---|---|
JP2007234029A JP2009063156A (en) | 2007-09-10 | 2007-09-10 | Starting device having viscous coupling |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2009063156A true JP2009063156A (en) | 2009-03-26 |
Family
ID=40557898
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2007234029A Pending JP2009063156A (en) | 2007-09-10 | 2007-09-10 | Starting device having viscous coupling |
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2007
- 2007-09-10 JP JP2007234029A patent/JP2009063156A/en active Pending
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