JP2011179558A

JP2011179558A - 動力伝達装置

Info

Publication number: JP2011179558A
Application number: JP2010042865A
Authority: JP
Inventors: Yasuhiro Morimoto; 康浩森本; Motoki Togasaki; 基戸賀▲崎▼
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2010-02-26
Filing date: 2010-02-26
Publication date: 2011-09-15
Anticipated expiration: 2030-02-26
Also published as: JP5479156B2

Abstract

【課題】流体トルクコンバータの回転軸方向のスペースを小さくできる動力伝達装置を提供する。
【解決手段】流体トルクコンバータ２は、駆動源の動力をトーションダンパ４９を介して変速機の入力軸１６に伝達するロックアップクラッチ１８を有する。トーションダンパ４９は、外側弾性体５０と、内側弾性体７８と、中間伝達部材５２とを備える。ロックアップクラッチ１８は、外側弾性体５０と内側弾性体７８との間の径方向位置に配置されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、ロックアップクラッチが動作状態において、変速機の入力回転軸の回転変動を減少させるトーションダンパを有する流体トルクコンバータからなる動力伝達装置に関する。

従来、ロックアップクラッチを有する流体トルクコンバータにおいては、燃費の向上を図るため、ロックアップクラッチの直結動作をより低車速までに拡大し、ロックアップクラッチをトルクコンバータのカバーと係合させた状態で生じるエンジンからのトルク変動を抑えるトーションダンパを備えた流体トルクコンバータが知られている（特許文献１参照）。これは、トルクコンバータのカバー内面側に設けられたロックアップクラッチと、このロックアップクラッチとタービンランナとの回転軸方向の間に設けられた捩じり剛性が低い外側コイルばね及び内側コイルばねと、ロックアップクラッチと外側コイルばねとの間に設けられたロックアップクラッチを支持するクラッチハブと、外側コイルばね及び内側コイルばねに支持された中間伝達部材とを備えている。

特開２０００−２３１２号公報

上述したように、ロックアップクラッチとタービンランナとの間にコイルばねを設けたトーションダンパを有する流体トルクコンバータは、回転軸方向に重畳する外側コイルばねと内側コイルばねの配置スペースから離れた位置にロックアップクラッチを配置しているので、流体トルクコンバータの回転軸方向の長さが大きい。そのため、エンジン搭載空間の幅が制限される車両においては、流体トルクコンバータを搭載するのが困難である。

また、中間伝達部材は、外側コイルばね及び内側コイルばねに支持されているが、トルクコンバータの中心軸にスプライン結合する出力ハブに支持されていないため、中間伝達部材の偏心運動による振動が発生するという問題がある。

さらに、ロックアップクラッチを支持しているクラッチハブも、トルクコンバータの中心軸にスプライン結合する出力ハブに支持されていないため、ロックアップクラッチが偏心した状態でロックアップした場合、ロックアップクラッチの偏心運動による振動が発生するという問題がある。

そこで、本発明の第１の目的は、流体トルクコンバータの回転軸方向のスペースを小さくできる動力伝達装置を提供することである。

また、本発明の第２の目的は、上記の中間伝達部材の偏心運動による振動を防止することである。

さらに、本発明の第３の目的は、上記のロックアップクラッチの偏心運動による振動を防止することである。

本発明は、駆動源の動力が伝達されるポンプインペラと、タービンランナと、ステータと、該駆動源の動力をトーションダンパを介して変速機の入力軸に伝達させるロックアップクラッチとを有する流体トルクコンバータからなる動力伝達装置であって、
前記トーションダンパは、前記変速機の入力軸から径方向外方に設けられ、前記ロックアップクラッチから動力が伝達される外側弾性体と、前記外側弾性体から径方向内方に設けられ、前記変速機の入力軸に動力を伝達する内側弾性体と、前記ロックアップクラッチ及び前記タービンランナに対して周方向に回動し、前記外側弾性体から伝達される動力を前記内側弾性体に伝達する中間伝達部材とを備え、前記ロックアップクラッチは、前記外側弾性体と前記内側弾性体との間の径方向位置に配置されることを特徴とする。

本発明によれば、前記外側弾性体と前記内側弾性体との径方向の間に前記ロックアップクラッチを配置することにより、流体トルクコンバータの回転軸方向のスペースを小さくできる動力伝達装置が提供される。

本発明において、前記中間伝達部材は、リベットで固定した二枚の板で構成され、前記クラッチと前記内側弾性体との径方向の間に前記リベットを配置することが好ましい。

この形態によれば、前記中間伝達部材は、リベットで固定した二枚の板で構成され、前記クラッチと前記内側弾性体との径方向の間に前記リベットを配置することにより、リベットとクラッチと内側弾性体は径方向に並ぶため、流体トルクコンバータの回転軸方向のスペースを小さくできる。

本発明において、前記ロックアップクラッチに設けられたクラッチハブと、前記外側弾性体を支持する外周プレートと、該外周プレート及び前記クラッチハブを連結する連結部の径方向内方に突出する突部と、前記タービンランナと連結する出力部材とを備え、前記突部は、前記出力部材の外周縁に当接し、前記出力部材の外周縁で径方向外方に軸支することが好ましい。

この形態によれば、前記突部は、前記出力部材の外周縁に当接し、前記出力部材の外周縁で径方向外方に軸支することにより、この突部を介して外周プレート及びクラッチハブが回転軸の径方向外側に支持されるため、ロックアップクラッチの偏心運動による振動を防止することができる。

本発明において、前記中間伝達部材に質量体を設け、該質量体が前記タービンランナから径方向外方に配置することが好ましい。

この形態によれば、中間伝達部材に設けられた質量体により、トーションダンパの慣性モーメントを大きく設定し流体トルクコンバータの共振点を変化させ振動を防止すると共に、質量体が前記タービンランナから径方向外方に配置するため、流体トルクコンバータの収容スペースを有効に使用することができる。

本発明において、前記中間伝達部材は、前記変速機の入力軸とスプライン結合するハブの外周縁に当接し、前記ハブの外周縁で径方向外方に軸支することが好ましい。

この形態によれば、前記中間伝達部材は、前記変速機の入力軸とスプライン結合するハブの外周縁に当接し、前記ハブの外周縁で径方向外方に軸支するため、中間伝達部材の偏心運動による振動を防止することができる。

本発明の一実施形態の動力伝達装置の上半分を示す縦断面図。図１に示した動力伝達装置の出力部材の一部断面を示す正面図。中間伝達部材の慣性モーメントの違いによる共振点の変化を示すグラフ。

以下、本発明の実施形態について説明する。図１に示すように、本実施形態の動力伝達装置は、トルクコンバータ２と、エンジンの回転動力が伝達されるトルクコンバータカバー６（以下、「カバー６」と略記する。）と、このカバー６と連結するポンプカバー８と、ポンプインペラ１０と、タービンランナ１２と、ステータ１４と、タービンランナ１２と連結する変速機の入力回転軸１６と、カバー６と変速機の入力回転軸１６との連結及び切離を切換えるロックアップクラッチ１８とを備える。

トルクコンバータ２は、ロックアップクラッチ１８側を覆うカバー６とポンプインペラ１０を覆うポンプカバー８とを備え、カバー６及びポンプカバー８は、軸受けブッシュ４１を介して入力回転軸１６の周りをエンジンと一体回転可能に支持されている。

ロックアップクラッチ１８は、カバー６とタービンライナ１２との間に配置されており、多板のクラッチプレート２０と、多板のクラッチディスク２２と、ピストン２４と、ドラムハブ２６と、クラッチハブ２８と、クラッチドラム３０とを備える。

クラッチドラム３０は、径方向に延在する結合部３４によりカバー６の内面に一体結合すると共に、クラッチドラム３０の内周面にドラムハブ２６を一体結合する。

ドラムハブ２６は、その内周面に回転軸方向に摺動自在にスプライン結合される多板のクラッチプレート２０を備える。このため、多板のクラッチプレート２０は、ドラムハブ２６とクラッチドラム３０とカバー６を通してエンジンの動力を伝達する。

多板のクラッチディスク２２は、多板のクラッチプレート２０と軸方向に交互に配置されており、多板のクラッチプレート２０の径方向内方に配置するクラッチハブ２８の外周面に軸方向に摺動自在にスプライン結合する。

また、軸方向において、クラッチドラム３０の結合部３４と多板のクラッチプレート２０との間にピストン２４が配置されている。このピストン２４は、入力回転軸１６に設けた油路３９及びカバー６の内面に設けた油路４０を経由して供給される油圧に応じて支持部３８上を摺動自在に配置されている。

ピストン２４は、ロックアップクラッチ１８の動作状態において多板のクラッチプレート２０を多板のクラッチディスク２２に対して軸方向に押し付け、多板のクラッチプレート２０と多板のクラッチディスク２２を係合させる。一方、ロックアップクラッチ１８の非動作状態において、皿ばね２５の反発力により多板のクラッチプレート２０と多板のクラッチディスク２２の係合を解除する。

クラッチハブ２８は、連結部４２により、外周プレート３２と一体結合し、外周プレート３２は、連結部４２から径方向外側に多板のクラッチプレート２０に沿って延在する。

外周プレート３２の外周部４４は、クラッチドラム３０の外周側に沿って回転軸方向に延在し、クラッチドラム３０の外周側から径方向外周側へカバー６の内面に沿って延在し、カバー６の頂部内面に沿ってタービンカバー１７側に向かって延在する。

外周部４４は、カバー６側に向かって窪んだ断面コ字状の形状を備え、外周部４４に包囲される空間には、外側弾性体５０（例えば、コイルスプリング）が配置される。

外周部４４は、カバー６側の外周プレート３２にリベット４６により一体的に取り付け、外周部４４の内面に固着する弾性支持部４８を設ける。この弾性支持部４８は、リベット４６を挟んで外周側と内周側に夫々回転軸方向に向けて延在する。

トーションダンパ４９は、カバー６とタービンランナ１２との間の軸方向に配置されており、径方向内側に配置される内側弾性体７８と、内側弾性体７８の径方向外側に配置される外側弾性体５０の２つの弾性体を備える。

弾性支持部４８は、外側弾性体５０の一端を周方向に向けて支持する。このため、外側弾性体５０の他端は、中間伝達部材５２の外周側に設けた弾性支持部５４によって周方向に向けて支持される。

外周プレート３２は、外側弾性体５０の脱落を防止するための押え部材５８が設けられている。この押え部材５８は、リベット５６により外周プレート３２と一体的に取り付け、外周部４４と共に外側弾性体５０を包囲して支持する。

弾性支持部５４は、回転軸方向に延在しリベット６２によりダンパプレート６４の外周側に一体に取り付けられ、固着している。そして、ダンパプレート６４の外周側においてタービンカバー１７側に向けて質量体６６を設ける。

質量体６６は、タービンカバー１７とポンプカバー８との径方向の間に形成された空間に配置される。質量体６６は、中間伝達部材５２の慣性モーメントを増大させ、中間伝達部材５２の共振点を低速回転側に変更することができる。

ダンパプレート６４は、薄板により形成し、外周側からタービンカバー１７に沿って内周側に延在し、連結部４２の内周側において、薄板の内側保持部材６８がスペーサ７０を貫通するリベット７２により一体的に取り付け、固着する。すなわち、中間伝達部材５２は薄板のダンパプレート６４と薄板の内側保持部材６８とをリベット７２で固着されている。

ダンパプレート６４は、リベット７２の内周部に位置する弾性支持部７４を設け、内側保持部材６８は、リベット７２の内周部に位置する弾性支持部７６を設け、弾性支持部７４及び弾性支持部７６が内側弾性体７８の一端を周方向に向けて支持する。このため、内側弾性体７８の他端は、出力部材８０の外周部８１を周方向に向けて支持する。

出力部材８０は、リベット８２により内周側に配置されたハブ８４と一体的に取り付けられ、固着している。このハブ８４は、変速機の入力回転軸１６とスプライン結合部８６を介してスプライン結合している。

ハブ８４は、外周側のタービンカバー１７と一体結合し、タービンランナ１２の回転動力を変速機の入力回転軸１６に伝達する。また、ハブ８４は、外周側に配置されたダンパプレート６４の内周端を支持すると共に、前記ピストン２４を支持する支持部３８を、軸受部８８を介して支持している。

外側弾性体５０は、ばね定数が小さく、ストローク長の大きい圧縮ばねを用いて捻り剛性を低減することができ、外側弾性体５０は、外周プレート３２の外周部４４と押え部材５８により包囲された収納スペースに収納する。

内側弾性体７８は、ばね定数が小さく、ストローク長の大きい圧縮ばねを用いて捻り剛性を低減することができる。

トーションダンパ４９は、内側弾性体７８と外側弾性体５０の径方向の間に、ロックアップクラッチ１８の主要部材であるドラムハブ２６、多板のクラッチプレート２０、多板のクラッチディスク２２、クラッチハブ２８を配置し、変速機の入力回転軸１６の軸方向の所定の範囲内で内側弾性体７８とロックアップクラッチ１８と外側弾性体５０を配置するため、トーションダンパ４９の回転軸方向の長さを従来に比して短くすることができる。

ここで、変速機の入力回転軸１６の軸方向の所定の範囲とは、図中のタービンカバー１７とカバー６との間の回転軸方向の距離に相当する配置幅である。この配置幅の中で変速機の入力回転軸１６側から順に内側弾性体７８とロックアップクラッチ１８と外側弾性体５０を配置することで、同一回転軸上で夫々回転し、偏心運動による振動を防止することができる。

図２は、図１の出力部材８０をカバー６側から見た図である。出力部材８０は、外周側に窓部９０を設け、この窓部９０に内側弾性体７８を周方向に収納する。

出力部材８０は、外周において、クラッチハブ２８及び外周プレート３２を連結部４２（図１）から内周方向に延在させて設ける複数の突部９２ａ、９２ｂを径方向外周側に向けて軸支する。これにより、出力部材８０は、クラッチハブ２８及び外周プレート３２の偏心運動を防止することができる。

リベット７２とスペーサ７０は共に、突部９２ａと突部９２ｂとの間の移動空間９４を周方向に移動することができる。そして、リベット７２により固着されるダンパプレート６４及び内側保持部材６８（図１）とからなる中間伝達部材５２は、ロックアップクラッチ１８及びタービンランナ１２に対して外側弾性体５０及び内側弾性体７８の所定の捻り角度で周方向に回動することができる。

以下、本実施形態のトルクコンバータ２のダンパ装置の動作を説明する。

トルクコンバータ２は、ロックアップクラッチ１８の作動時には、ピストン２４が油圧の作用により互い違いに重なる多板のクラッチプレート２０と多板のクラッチディスク２２とを軸方向へ押し付ける。カバー６は図外のエンジンの出力により回転し、エンジンの出力トルクは、多板のクラッチディスク２２を介してクラッチハブ２８に直接的に伝達される。

外周プレート３２の弾性支持部４８は、クラッチハブ２８と一体化されているので、外側弾性体５０の一端を周方向に押す。このため、外側弾性体５０の他端は、中間伝達部材５２の弾性支持部５４を周方向に押す。弾性支持部５４を介してダンパプレート６４に伝達されるトルクは、ダンパプレート６４の内周側の弾性支持部７４及びダンパプレート６４と一体化されている内側保持部材６８の弾性支持部７６に伝達される。

ダンパプレート６４の弾性支持部７４及び内側保持部材６８の弾性支持部７６は共に、内側弾性体７８の一端を周方向に押す。このため、内側弾性体７８の他端は、出力部材８０の外周部８１を周方向に押す。出力部材８０に伝えられたトルクは、出力部材８０と一体化されているハブ８４に伝達される。

ハブ８４は、変速機の入力回転軸１６にトルクを伝達する。変速機の入力回転軸１６は図外の自動変速機にトルクを伝達する。

ここで、外側弾性体５０は、捻り方向へ撓むスプリングであり、トーションダンパ４９の捻り剛性に相当し、エンジンの回転変動を減少させる。また、内側弾性体７８も捻り方向へ撓むスプリングであり、トーションダンパ４９の捻り剛性に相当し、エンジンの回転変動を減少させる。これにより、単一の弾性体を設けるトーションダンパに比して、外側弾性体５０及び内側弾性体７８に過度のトルクが作用するのを防止することができる。

中間伝達部材５２は、自動変速機側に対して慣性モーメントを生じさせる。この中間伝達部材５２に質量体６６を設けることにより、中間伝達部材５２の共振点を通常走行時の回転数（例えば、１０００ｒｐｍ以下）に変更し、変速機の入力回転軸１６に接続する図外の自動変速機との共振を防止することができる。

図３は、中間伝達部材の慣性モーメントの違いによる共振点の変化を示すグラフである。図中の横軸は、エンジンの回転数Ｎｅ（ｒｐｍ）を示し、図中の縦軸は、振動伝導率（ｄＢ）を示す。

図３において、中間伝達部材５２に質量体６６を設けない場合の振動伝達特性を、破線で示す。低速回転域（例えば、３００ｒｐｍ以下）に２つの共振点Ａ及びＢが生じ、通常回転域（例えば、１０００ｒｐｍ以上）に共振点Ｄが生じる。低速回転域では、ロックアップクラッチ１８を作動させずロックアップしないように設定することで、共振点Ａ及びＢがあっても、問題となる振動は発生しない。

一方、通常回転域では、共振点Ｄにおいて、変速機の入力回転軸１６に接続する自動変速機が共振する場合、トルクコンバータ２は、共振レベルによりロックアップクラッチ１８を開放させて非ロックアップ状態にする。

そこで、本実施形態のように中間伝達部材５２に質量体６６を設けた場合の振動伝達特性を、実線で示す。この場合、通常回転域（例えば、１０００ｒｐｍ以上）の共振点Ｄの回転数より低い回転数に共振点Ｃをずらすことができ、変速機の入力回転軸１６に接続する自動変速機との共振を防止する。これにより、車両の通常速度域においてロックアップクラッチ１８を作動させてロックアップしても、中間伝達部材５２と自動変速機との共振振動による振動レベルを抑制することができる。

最後に、ロックアップクラッチ１８の非作動状態におけるトルクコンバータ２の動作を説明する。

カバー６には、エンジンからの回転動力が伝達され、カバー６と一体結合するポンプカバー８を介して一体化されているポンプインペラ１０が駆動される。

ポンプインペラ１０は、回転駆動により内部の油をかき回す。このときステータ５２は、タービンランナ１２からポンプインペラ１０に流れる油の方向を調整する。ポンプインペラ１０がかき回された油を介して動力がタービンランナ１２に伝達される。

タービンランナ１２は、回転駆動することにより、タービンランナ１２と一体化されているタービンカバー１７を介してハブ８４に動力を伝達する。このハブ８４から変速機の入力回転軸１６に動力が伝達される。

２…トルクコンバータ、６…トルクコンバータカバー、８…ポンプカバー、１０…ポンプインペラ、１２…タービンランナ、１４…ステータ、１６…出力回転軸、１７…タービンカバー、１８…ロックアップクラッチ、２０…多板のクラッチプレート、２２…多板のクラッチディスク、４９…トーションダンパ、５０…外側弾性体、５２…中間伝達部材、７０…スペーサ、７２…リベット、７８…内側弾性体、８０…出力部材、８４…ハブ、６６…質量体、９２ａ、９２ｂ…突部。

Claims

駆動源の動力が伝達されるポンプインペラと、タービンランナと、ステータと、該駆動源の動力をトーションダンパを介して変速機の入力軸に伝達させるロックアップクラッチとを有する流体トルクコンバータからなる動力伝達装置であって、
前記トーションダンパは、
前記変速機の入力軸から径方向外方に設けられ、前記ロックアップクラッチから動力が伝達される外側弾性体と、
前記外側弾性体から径方向内方に設けられ、前記変速機の入力軸に動力を伝達する内側弾性体と、
前記ロックアップクラッチ及び前記タービンランナに対して周方向に回動し、前記外側弾性体から伝達される動力を前記内側弾性体に伝達する中間伝達部材とを備え、
前記ロックアップクラッチは、前記外側弾性体と前記内側弾性体との間の径方向位置に配置されていることを特徴とする動力伝達装置。
前記中間伝達部材は、リベットで固定した二枚の板で構成され、前記クラッチと前記内側弾性体との径方向の間に前記リベットを配置することを特徴とする請求項１に記載の動力伝達装置。
前記ロックアップクラッチに設けられたクラッチハブと、前記外側弾性体を支持する外周プレートと、該外周プレート及び前記クラッチハブを連結する連結部の径方向内方に突出する突部と、前記タービンランナと連結する出力部材とを備え、前記突部は、前記出力部材の外周縁に当接し、前記出力部材の外周縁で径方向外方に軸支することを特徴とする請求項１又は２に記載の動力伝達装置。
前記中間伝達部材に質量体を設け、該質量体を前記タービンランナから径方向外方に配置することを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載の動力伝達装置。
前記中間伝達部材は、前記変速機の入力軸とスプライン結合するハブの外周縁に当接し、前記ハブの外周縁で径方向外方に軸支されることを特徴とする請求項１から４の何れか１項に記載の動力伝達装置。