JP2011106555A - トルクコンバータ装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】ロックアップクラッチと、径方向に離間して配置された複数のバネを有するロックアップダンパとを備えているにもかかわらず、コンパクトに構成されたトルクコンバータ装置を提供することである。
【解決手段】トルクコンバータ装置２０は、ロックアップクラッチ３及びロックアップダンパ４を有する。ロックアップダンパ４は、トルクコンバータ２の径方向に離間して多段に配置された複数のバネ４ａ，４ｂを備える。ロックアップクラッチ３は、係合自在な一対の摩擦係合要素３ｃ，３ｄのうち一方の摩擦係合要素３ｃを支持しロックアップダンパ４側に向って延在するアウターハブ３ａと、他方の摩擦係合要素３ｄを支持しエンジン側（フロントカバー６側）に向って延在するインナーハブ３ｂと、を備える。アウターハブ３ａは、複数のバネ４ａ，４ｂの径方向間に形成された空間（ドライブプレート４ｃの凹部）４ｅに向かって延在する。
【選択図】図１

Description

本発明は、トルクコンバータ装置に関し、特に、ロックアップクラッチ及びロックアップダンパを備えたトルクコンバータ装置に関し、中でも、径方向に離間して配置された複数のバネを有するロックアップダンパを備えたトルクコンバータ装置、さらに、独立油路タイプのロックアップクラッチを備えたトルクコンバータ装置に関する。
特許文献１又は非特許文献１には、エンジンとトルクコンバータの出力要素間に、エンジントルクを機械的にトランスミッションに伝達するためのロックアップクラッチ、及びエンジン振動による“こもり音”を低減する機能を有するロックアップダンパを備えたトルクコンバータ装置が開示されている。
特許文献１又は非特許文献１のロックアップクラッチは、そのクラッチ係合圧が独立油路を通じて供給される独立油路タイプのクラッチである。このロックアップクラッチは、トルクコンバータ装置のフロントカバーと一体回転し、摩擦係合要素を保持するアウターハブを有している。
特開２００４−３０１３２７号公報
変速機の変遷第５報（ジャトコＦＲ５０８Ｅ） ２００８年６月（自動車技術会）発行
特許文献１及び非特許文献１には、径方向に離間して配置された複数のバネを有するロックアップダンパが開示されていない。
特に、特許文献１のアウターハブは、ロックアップダンパの径方向外側に配置されているため、トルクコンバータ装置が径方向に肥大化し、又ロックアップダンパの径方向の大きさが制限されているという問題がある。したがって、ロックアップダンパが複数のバネを有するトルクコンバータ装置において、特許文献１のように、アウターハブを、ロックアップダンパの径方向外側に配置すると、ますます、トルクコンバータ装置が径方向に肥大化すると共に、又ロックアップダンパの径方向の大きさが制限されるという問題が生じる。
本発明の目的は、ロックアップクラッチと、径方向に離間して多段に配置された複数のバネを有するロックアップダンパとを備えているにもかかわらず、コンパクトに構成されたトルクコンバータ装置を提供することである。
本発明は、第１の視点において、エンジンとトルクコンバータ間に配置されたロックアップクラッチと、前記ロックアップクラッチと前記トルクコンバータの間に接続されたロックアップダンパと、を有する、トルクコンバータ装置であって、前記ロックアップダンパは、前記トルクコンバータの径方向に離間して多段に配置された複数のバネを備え、前記ロックアップクラッチは、係合自在な一対の摩擦係合要素のうち一方の摩擦係合要素を支持し前記ロックアップダンパ側に向って延在するアウターハブと、他方の摩擦係合要素を支持し前記エンジン側に向って延在するインナーハブと、を備え、前記アウターハブは、前記複数のバネの径方向間に形成された空間に向かって延在する、トルクコンバータ装置を提供する。
本発明によれば、ロックアップクラッチのアウターハブを、ロックアップダンパが有する複数のバネの径方向間に形成された空間に向って延在ないし突出させ、同空間を有効活用する。これによって、トルクコンバータ装置の軸方向及び径方向の長さを短縮し、同装置をコンパクトに構成することができる。コンパクトに構成されたトルクコンバータ装置は、車両に搭載する上で有利である。
本発明の一実施例に係るトルクコンバータ装置の構造を示す断面図である。
本発明の好ましい実施の形態においては、ロックアップダンパが有する径方向に離間して多段に配置された複数のバネのうち、ロックアップダンパの大径側に配置されたバネが、同小径側に配置されたバネよりも径大である。この形態によれば、ロックアップクラッチのインナーハブを配置するための空間が大きく確保される。
本発明の好ましい実施の形態においては、ロックアップダンパは、少なくとも複数のバネの径方向間に存在するドライブプレートを備え、ロックアップクラッチのアウターハブの先端は、ドライブプレートに形成された凹部に向って突出する。この形態によれば、ロックアップダンパの構成部材の形状を利用して、ロックアップクラッチのアウターハブが配置される。
本発明の好ましい実施の形態においては、ロックアップクラッチが有するクラッチピストンは、その背部に背部空間が形成されるよう湾曲され、ロックアップクラッチのインナーハブの先端は、この背部空間に向って突出する。この形態によれば、ロックアップクラッチの構成部材の形状を利用して、ロックアップクラッチのインナーハブが配置される。
本発明の好ましい実施の形態において、ロックアップクラッチは、トルクコンバータ装置の可及的に内径側に配置されることにより、ロックアップクラッチのサイズないし容量が低減される。
本発明の好ましい実施の形態において、ロックアップクラッチは、独立油路タイプであって、ロックアップクラッチにクラッチ係合圧を供給する油路が、他の油路、特に、トルクコンバータに内圧を供給する油路とは、別に設けられている。
本発明の好ましい実施の形態において、ロックアップダンパにおいて、径方向に離間して多段に配置された複数のバネは、ドライブプレート及びドリブンプレートに形成された窓ないし孔に装填され、両プレートの相対回転に伴って圧縮又は伸長自在である。径方向に離間して多段に配置された複数のバネは、それぞれ、周方向に配置された複数のバネから構成されてもよい。また、多段配置された複数のバネは、ドライブプレート及びドリブンプレートの異なる相対角度で段階的に機能することが好ましい。
以下、図面を参照して、本発明の一実施例を説明する。図１は、本発明の一実施例に係るトルクコンバータ装置の構造を示す断面図である。
図１を参照すると、本発明の一実施例に係るトルクコンバータ装置２０は、エンジン（Ｅ／Ｇ）１とトルクコンバータ２間に配置されたロックアップクラッチ３と、ロックアップクラッチ３とトルクコンバータ２間に配置されたロックアップダンパ４と、を有している。ロックアップダンパ４は、トルクコンバータ２の径方向に離間して多段に配置された複数のバネ４ａ，４ｂを備えている。ロックアップクラッチ３は、係合自在な一対の摩擦係合要素３ｃ，３ｄのうち一方の摩擦係合要素３ｃを支持しロックアップダンパ４側に向って延在するアウターハブ３ａと、他方の摩擦係合要素３ｄを支持しエンジン１側（フロントカバー６側）に向って延在するインナーハブ３ｂと、を備えている。アウターハブ３ａは、複数のバネ４ａ，４ｂの径方向間に形成された空間（すなわち、ドライブプレート４ｃの凹部）４ｅに向かって延在している。
トルクコンバータ２は、入力要素であるポンプインペラ２ａと、出力要素であるタービンライナ２ｂと、ポンプインペラ２ａとタービンライナ２ｂ間で流体を介して伝達されるトルクを増倍するステータホイール２ｃと、を有している。
エンジン１からエンジントルクが入力されるフロントカバー６には、リアカバー７が一体化されている。リアカバー７とポンプインペラ２ａ間には、エンジン１とポンプインペラ２ａ間の動力伝達を断接自在なインペラクラッチ８が配置されている。
ロックアップクラッチ３は、トルクコンバータ装置２０の内径側ないし径方向中間部に配置されている。ロックアップクラッチ３は、フロンカバー６の内壁と一体化されたアウターハブ３ａ側に保持された一方の摩擦係合要素３ｃと、ロックアップダンパ４のドライブプレート４ｃに一体回転するよう連結されたインナーハブ３ｂ側に保持されて一方の摩擦係合要素３ｃと係合自在な他方の摩擦係合要素３ｄと、独立油路５を通じて供給されるクラッチ係合圧を受けてストロークすることにより一方の摩擦係合要素３ｃと他方の摩擦係合要素３ｄを係合自在なクラッチピストン３ｅと、を有している。独立油路５には、出力軸１４の中空油路１４ａを通じて、クラッチ係合圧が供給される。ロックアップクラッチ３は、エンジン１と、トルクコンバータ２の出力軸１４間の動力伝達を断接自在である。
ロックアップダンパ４には、インナーハブ３ｂが連結されてロックアップクラッチ３からエンジントルクが伝達されるドライブプレート４ｃと、出力軸１４にスプライン嵌合されたタービンハブ１７に連結されたドリブンプレート４ｄと、ドライブプレート４ｃとドリブンプレート４ｄの間でトルク伝達自在に配置された複数のバネ、すなわち、大径側バネ４ａ及び小径側バネ４ｂと、を有している。
ロックアップダンパ４は、ロックアップクラッチ３と出力軸１４間のトルク伝達経路上に配置されている。ロックアップクラッチ３の係合時、ロックアップダンパ４は、エンジン１から、ロックアップクラッチ３を介して、不図示の変速機に伝達されるトルク変動ないし振動を吸収する。大径側バネ４ａは、小径側バネ４ｂよりも大きくされ、ノイズバイブレーション吸収能を高めつつ、アウターハブ３ａを配置するための空間が大きく確保されている。
ドライブプレート４ｃは、少なくとも大径側バネ４ａと小径側バネ４ｂの径方向間に存在し、このドライブプレート４ｃの中間部に形成された凹部（空間）４ｅに向って、ロックアップクラッチ３のアウターハブ３ａの先端が突出している。すなわち、ロックアップクラッチ３のアウターハブ３ａは、ロックアップダンパ４の構成部材の形状を利用して、配置されている。
また、ロックアップクラッチ３が有するクラッチピストン３ｅは、その背部に背部空間３ｆが形成されるよう湾曲されている。ロックアップクラッチ３のインナーハブ３ｂの先端は、背部空間３ｆに向って突出している。すなわち、インナーハブ３ｂは、ロックアップクラッチ３の構成部材の形状を利用して、配置されている。
トルクコンバータ装置２０の動作を説明する。ロックアップクラッチ３を係合する際、ロックアップクラッチ３には、中空油路１４ａから、独立油路５を通じて、クラッチピストン３ｅを図１中右方に付勢するクラッチ係合圧が供給される。クラッチピストン３ｅによる押圧を受けて、一方と他方の摩擦係合要素３ｃ，３ｄが係合すると、エンジントルクは、ロックアップクラッチ３を介して、ロックアップダンパ４に入力される。エンジントルクにトルク変動がある際、又は、エンジン１側と不図示の変速機の入力軸側である出力軸１４との間に相対回転がある場合、ロックアップダンパ４において、ドライブプレート４ｃとドリブンプレート４ｄは、相対回転する。これによって、径方向に離間して多段に配置されると共に、ドライブプレート４ｃとドリブンプレート４ｄの回転方向に沿って圧縮及び伸長自在な複数のバネ４ａ，４ｂは、段階的に作動して、トルク変動ないし振動を吸収する。かくして、エンジントルクは、ロックアップクラッチ３、ロックアップダンパ４、タービンハブ１７を介して、出力軸１４から変速機に伝達される。
トルクコンバータ装置２０の効果を説明する。ロックアップクラッチ３において、アウターハブ３ａは、ロックアップダンパ４が有する複数のバネ４ａ，４ｂの径方向間に形成された空間（ドライブプレート４ｃの凹部４ｅ）に向って突出している。これによって、デッドスペースである空間４ｅが有効活用され、ロックアップクラッチ３、さらに、トルクコンバータ装置２０の軸方向及び径方向の長さが短縮され、トルクコンバータ装置２０がコンパクトに構成される。
加えて、インナーハブ３ｂは、ロックアップクラッチ３のクラッチピストン３ｅの背部空間３ｆに向って突出している。これによって、デッドスペースである背部空間３ｆが有効活用され、ロックアップクラッチ３、さらに、トルクコンバータ装置２０の軸方向及び径方向の長さがさらに短縮され、トルクコンバータ装置２０がさらにコンパクトに構成される。
本発明によるトルクコンバータ装置は、特に、ロックアップクラッチ及び径方向に離間して多段に配置された複数のバネを有するロックアップダンパを備えたトルクコンバータ装置、さらに、独立油路タイプのロックアップクラッチを備えたトルクコンバータ装置を搭載する車両に利用される。
１ エンジン（Ｅ／Ｇ）
２ トルクコンバータ
２ａ ポンプインペラ
２ｂ タービンライナ
２ｃ ステータホイール
３ ロックアップクラッチ
３ａ アウターハブ
３ｂ インナーハブ
３ｃ 一方の摩擦係合要素
３ｄ 他方の摩擦係合要素
３ｅ クラッチピストン
３ｆ 背部空間
４ ロックアップダンパ
４ａ 大径側バネ
４ｂ 小径側バネ
４ｃ ドライブプレート
４ｄ ドリブンプレート
４ｅ 空間（ドライブプレート４ｃの凹部）
５ 独立油路（ロックアップクラッチ係合油路）
６ フロントカバー
７ リアカバー
８ インペラクラッチ
１４ 出力軸
１４ａ 中空油路
１７ タービンハブ
２０ トルクコンバータ装置

Claims (4)

  1. エンジンとトルクコンバータ間に配置されたロックアップクラッチと、前記ロックアップクラッチと前記トルクコンバータの間に接続されたロックアップダンパと、を有する、トルクコンバータ装置であって、
    前記ロックアップダンパは、前記トルクコンバータの径方向に離間して多段に配置された複数のバネを備え、
    前記ロックアップクラッチは、係合自在な一対の摩擦係合要素のうち一方の摩擦係合要素を支持し前記ロックアップダンパ側に向って延在するアウターハブと、他方の摩擦係合要素を支持し前記エンジン側に向って延在するインナーハブと、を備え、
    前記アウターハブは、前記複数のバネの径方向間に形成された空間に向かって延在する、
    ことを特徴とするトルクコンバータ装置。
  2. 前記複数のバネのうち、前記ロックアップダンパの大径側に配置されたバネは、同小径側に配置されたバネよりも径大である、ことを特徴とする請求項１記載のトルクコンバータ装置。
  3. 前記ロックアップダンパは、少なくとも前記複数のバネの径方向間に存在するドライブプレートを備え、
    前記アウターハブの先端は、前記ドライブプレートに形成された凹部に向って突出する、ことを特徴とする請求項１又は２記載のトルクコンバータ装置。
  4. 前記ロックアップクラッチが有するクラッチピストンは、該クラッチピストンの背部に背部空間が形成されるよう湾曲され、
    前記インナーハブの先端は、前記背部空間に向って突出する、ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一記載のトルクコンバータ装置。
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