JP2014055642A - トルクコンバータのロックアップ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ロックアップ装置において、簡単な構成でかつ省スペースで、それぞれ１枚の入力側及び出力側プレートを軸方向に位置決めし、相対回転自在に連結する。
【解決手段】このロックアップ装置は、ピストン１０と、それぞれ１枚のクラッチプレート１５及びサイドプレート１６と、複数のトーションスプリング１７と、規制機構と、を備えている。規制機構は、クラッチプレート１５及びサイドプレート１６の軸方向の相対移動を規制するものであり、複数のスリット１５ｄと、複数の突起１６ｂと、スナップリング２２と、を有している。スリット１５ｄはクラッチプレート１５に形成され、突起１６ｂはサイドプレート１６に軸方向に延びて形成されスリット１５ｄを貫通する。スナップリング２２は、突起１６ｂのスリット１５ｄを貫通した部分に装着され、クラッチプレート１５の側面に当接可能である。
【選択図】図４Ａ

Description

本発明は、ロックアップ装置、特に、エンジン側の部材に連結されるフロントカバーとトルクコンバータのタービンとの間に配置され、フロントカバーからのトルクをタービンに機械的に伝達するためトルクコンバータのロックアップ装置に関する。

特許文献１又は特許文献２に示されるように、トルクコンバータには、トルクをフロントカバーからタービンに直接伝達するためのロックアップ装置が設けられている場合が多い。これらの特許文献に示されたロックアップ装置は、フロントカバーに摩擦連結可能なピストンと、ピストンに固定されるリティニングプレートと、半径方向の外周側及び内周側に設けられた複数のトーションスプリングと、複数のトーションスプリングを介して伝達されたトルクをタービンに伝達するためのドリブンプレートと、を備えている。

このようなロックアップ装置において、振動吸収性能を向上させるためには、トーションスプリングの低剛性化及び広捩じり角度化を実現することが必要である。

そこで特許文献３に示されるように、１対のトーションスプリングを中間プレートによって直列に作用させるようにした構成が提供されている。具体的には、特許文献３のロックアップ装置は、１枚のドライブプレートと、２枚のドリブンプレートと、１枚の中間プレートと、を有している。ドライブプレートは外周部がピストンに連結されている。２枚のドライブプレートは、互いに連結されて、タービンハブに固定されている。また、中間プレートは、２枚のドリブンプレートの間に配置され、ドライブプレート及びドライブプレートに対して相対回転自在である。

特開２０１１−１２２６４０号公報 特開２００９−２５０２８８号公報 特開２００６−１１８５３４号公報

特許文献３示されるような従来のロックアップ装置は、１枚のドライブプレートと、２枚のドリブンプレートと、１枚の中間プレートと、を有している。すなわち、従来のロックアップ装置において広捩じり角度化を実現するためには、最低４枚のプレート部材が必要となる。このため、従来装置においては、部品点数が多くなり、コストアップを招き、しかも軸方向のスペースの短縮化の妨げになっている。

そこで、本願発明者は、トーションスプリングの入力側及び出力側のプレートをそれぞれ１枚で構成したロックアップ装置を開発し、すでに出願している（特願２０１１−１９９００９）。

このような構成のロックアップ装置では、それぞれ１枚の入力側及び出力側のプレートを、軸方向に位置決めし、かつ相対回転自在とするために、特殊なリベットを用いる必要がある。

しかし、このような特殊なリベットを用いた場合、リベットの占有スペースが大きくなり、トーションスプリングのためのスペースが制限されるという問題がある。

本発明の課題は、それぞれ１枚の入力側及び出力側プレートを用いたロックアップ装置において、簡単な構成でかつ省スペースで、両プレートを軸方向に位置決めできるとともに、相対回転自在に連結できるようにすることにある。

本発明の第１側面に係るトルクコンバータのロックアップ装置は、エンジン側の部材に連結されるフロントカバーとトルクコンバータのタービンとの間に配置され、フロントカバーからのトルクをタービンに機械的に伝達するための装置である。この装置は、クラッチ部と、１枚の第１プレートと、１枚の第２プレートと、複数の弾性部材と、規制機構と、を備えている。クラッチ部は、軸方向に移動自在なピストンを有し、フロントカバーからのトルクを伝達又は遮断する。第１プレートはクラッチ部からトルクが入力される。第２プレートは、第１プレートと相対回転自在に配置され、タービンに連結されている。複数の弾性部材は第１プレートと第２プレートとを回転方向に弾性的に連結する。規制機構は第１プレート及び第２プレートの軸方向の相対移動を規制する。また、規制機構は、複数のスリットと、複数の突起と、規制部材と、を有している。スリットは、第１及び第２プレートの一方に形成されている。突起は、第１及び第２プレートの他方に軸方向に延びて形成され、それぞれ複数のスリットを貫通する。規制部材は、複数の突起のスリットを貫通した部分に装着され、スリットが形成されたプレートの側面に当接可能である。

この装置では、フロントカバーから入力されたトルクはピストンを有するクラッチ部を介して第１プレートに入力され、第１プレートから複数の弾性部材及び第２プレートに伝達され、さらに第２プレートからタービンに出力される。そして、第１及び第２プレートは、一方のプレートに形成されたスリットに他方のプレートに形成された突起を貫通させて係合し、さらに突起に規制部材を装着することによって、両プレートの軸方向の位置決めがなされる。

ここでは、それぞれ１枚のプレートによって入力側及び出力側のプレートが構成されたロックアップ装置において、両プレートに形成されたスリット及び突起と、突起に装着される規制部材とによって両プレートを軸方向に位置決めすることができる。したがって、両プレートの軸方向の位置決めを、簡単かつコンパクトな構成で実現できる。

本発明の第２側面に係るトルクコンバータのロックアップ装置は、第１側面の装置において、スリットは周方向に延びる円弧状に形成されており、突起はスリット内に円周方向に隙間をあけて挿入されている。

ここでは、スリット内の突起との間の隙間に相当する角度分だけ、第１プレートと第２プレートとは相対回転が可能になる。言い換えれば、スリットと突起とによって、両プレートの相対回転可能な角度範囲を規制するストッパ機構を構成することができる。

本発明の第３側面に係るトルクコンバータのロックアップ装置は、第１又は第２側面の装置において、規制部材はスナップリングである。また、スリットが形成されたプレートの側面には、軸方向に突出し、スナップリングの円周方向の両端に当接してスナップリングの回転を禁止する１対のストッパが形成されている。

ここでは、スナップリングの回転を規制することができ、スナップリングの回転による各部の摩耗をなくすことができる。

本発明の第４側面に係るトルクコンバータのロックアップ装置は、第１から第３側面のいずれかの装置において、第１プレートと第２プレートとの軸方向間に両プレートと相対回転自在に配置され、複数の弾性部材のうちの少なくとも２つの弾性部材を直列に作用させるための中間部材をさらに備えている。

ここでは、捩じり角度をより広くすることができる。

本発明の第５側面に係るトルクコンバータのロックアップ装置は、第１から第４側面のいずれかの装置において、第１プレートは、それぞれ軸方向一方側に突出して形成され直列に作用する複数の弾性部材を収納する複数の第１収納部を有し、第１収納部の回転方向の端面は弾性部材の回転方向の端面に当接可能である。また、第２プレートは、それぞれ軸方向他方側に突出して形成され直列に作用する複数の弾性部材を第１収納部とともに収納する複数の第２収納部を有し、第２収納部の回転方向の端面は弾性部材の回転方向の端面に当接可能である。

ここでは、複数の弾性部材は、第１プレートの第１収納部及び第２プレートの第２収納部に収納されている。そして、各収納部の回転方向の端面が弾性部材の端面に当接し、各プレートと弾性部材との間でトルクが伝達される。

本発明の第６側面に係るトルクコンバータのロックアップ装置は、第１から第５側面のいずれかの装置において、ピストンに固定された入力プレートと、外周側弾性部材と、をさらに備えている。複数の外周側弾性部材は、複数の弾性部材の外周側に配置され、入力プレートと第１プレーの外周部とを回転方向に弾性的に連結する。

ここでは、内周側及び外周側に複数の弾性部材が設けられているので、捩じり特性の多段化が容易になる。

本発明の第７側面に係るトルクコンバータのロックアップ装置は、第６側面の装置において、入力プレート及び第１プレートと相対回転自在に配置され、複数の外周側弾性部材の外周部及び軸方向一方側を支持するとともに、複数の外周側弾性部材のうちの少なくとも２つの外周側弾性部材を直列に作用させるためのサポート部材をさらに備えている。

ここでは、サポート部材によって、少なくとも２つの外周側弾性部材を直列に作用させることができ、広捩じり角度化が可能になる。また、このサポート部材によって、外周側弾性部材の移動を規制することができる。

以上のように、本発明では、入力側及び出力側部材のそれぞれが１枚のプレートで構成されたロックアップ装置において、両プレートに形成されたスリット及び突起によって両プレートの軸方向の位置決めのための機構を構成しているので、構成が簡単かつコンパクトになる。このため、弾性部材のためのスペースをより広く確保できる。

本発明の第１実施形態によるロックアップ装置の断面構成図。 ピストンの断面部分図。 リティニングプレートの断面図。 リティニングプレートの正面部分図。 内周側ダンパー機構のサブアセンブリを示す断面構成図。 図４Ａの正面部分図。 クラッチプレートの正面部分図。 中間プレートの正面図。

図１に本発明の一実施形態によるトルクコンバータのロックアップ装置１を示している。ここでは、トルクコンバータの構成については、フロントカバー２とタービンの一部であるタービンハブ３のみを示し、他の構成は省略している。なお、図１の左側にはエンジンが配置され、図１の右側にはトルクコンバータ及びトランスミッションが配置されている。図１に示すＯ−Ｏがトルクコンバータ及びロックアップ装置１の回転軸である。

［フロントカバー２及びタービンハブ３］
フロントカバー２は、図示しないフレキシブルプレート等の部材を介してトルクが入力される部材である。フロントカバー２は、円板部２ａと、円板部２ａの外周縁からトランスミッション側に向かって延びる筒状部２ｂとを有している。円板部２ａのトランスミッション側の側面において、外周部には摩擦面２ｃが形成されている。円板部２ａのエンジン側の側面外周部には、複数のナット５が溶接により固定されている。このナット５に螺合するボルト（図示せず）により、図示しないフレキシブルプレート等の部材が装着される。また、筒状部２ｂのトランスミッション側の端部には、トルクコンバータを構成するインペラーのインペラーシェル６が溶接により固定されている。

タービンハブ３はタービンの内周部に設けられている。タービンハブ３は、軸方向に延びる筒状部３ａと、筒状部３ａから外周に向かって延びるフランジ部３ｂとを有している。タービンハブ３のフランジ部３ｂにはタービンシェルの内周部が複数のリベット７によって固定されている。また、タービンハブ３の筒状部３ａの内周部には、トランスミッションの入力シャフトが係合するスプライン孔３ｃが形成されている。

［ロックアップ装置１］
ロックアップ装置１は、タービンとフロントカバー２との間の空間に配置されており、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。

ロックアップ装置１は、主に、ピストン１０と、リティニングプレート（入力プレート）１１と、６個の外周側トーションスプリング１２と、サポート部材１３と、を有している。さらにロックアップ装置１は、１枚のクラッチプレート（第１プレート）１５と、１枚のサイドプレート（出力プレート）１６と、６個の内周側トーションスプリング１７と、中間プレート１８と、を有している。

ここでは、リティニングプレート１１、外周側トーションスプリング１２、サポート部材１３、及びクラッチプレート１５の外周部によって、外周側のダンパー機構が構成されている。また、クラッチプレート１５、サイドプレート１６、内周側トーションスプリング１７、及び中間プレート１８によって、内周側のダンパー機構が構成されている。

＜ピストン１０＞
ピストン１０は、図２に示すように、環状の円板部１０ａと、筒状部１０ｂと、を有している。筒状部１０ｂは、円板部１０ａの内周端部からトランスミッション側に突出して形成されており、タービンハブ３の筒状部３ａの外周面に軸方向及び回転方向に摺動自在に支持されている。また、ピストン１０の円板部１０ａの外周部には、環状の摩擦部材２０が固定されている。

＜外周側ダンパー機構＞
リティニングプレート１１はピストン１０のトランスミッション側に配置されている。リティニングプレート１１は、図１、図３Ａ及び図３Ｂに示すように、環状の円板部１１ａと、３個の係合部１１ｂと、スプリング支持部１１ｃと、を有している。環状の円板部１１ａは、内周部がリベット２１（図１参照）によってピストン１０に固定されている。係合部１１ｂは、円板部１１ａの外周端部において、さらに外周側に突出して形成され、外周端部はトランスミッション側に折り曲げて形成されている。スプリング支持部１１ｃは、３つの係合部１１ｂの円周方向間において、トランスミッション側に折り曲げて形成されている。

外周側トーションスプリング１２はリティニングプレート１１のスプリング支持部１１ｃの外周側に配置されている。そして、２個１組の外周側トーションスプリング１２がリティニングプレート１１の２つの係合部１１ｂの間に配置されている。

また、サポート部材１３は、図１に示すように、ピストン１０と外周側トーションスプリング１２との軸方向間に配置されており、リティニングプレート１１及びクラッチプレート１５に対して相対回転自在である。サポート部材１３は、外周側トーションスプリング１２のピストン１０側の側部と外周部とを支持しており、２個１組の外周側トーションスプリング１２の間に係合する係合部１３ａ（図１参照）を有している。このようなサポート部材１３によって、２個１組みの外周側トーションスプリング１２は直列に作用することになる。

＜内周側ダンパー機構＞
内周側ダンパー機構のサブアセンブリを図４Ａ及び図４Ｂに示している。なお、図４Ｂでは、内周側トーションスプリング１７は図示を省略している。

クラッチプレート１５は、図４Ａ、図４Ｂ及び図５に示すように、環状の円板部１５ａと、３個の係合部１５ｂと、３個の第１スプリング収納部１５ｃと、を有している。なお、図５はクラッチプレート１５の正面部分図である。

係合部１５ｂは、円板部１５ａの外周部に、さらに外周側に突出して形成されており、円周方向に等角度間隔で配置されている。各係合部１５ｂは、断面コ字状であり、２個１組の外周側トーションスプリング１２の端面に当接している。

第１スプリング収納部１５ｃは、内周側トーションスプリング１７を収納し、保持する部分であり、各第１スプリング収納部１５ｃには２個１組の内周側トーションスプリング１７が収納されている。また、第１スプリング収納部１５ｃの円周方向の両端は、内部に収納された内周側トーションスプリング１７の端面に当接可能である。

なお、円板部１５ａにおいて、図５から明らかなように、第１収納部１５ｃの外周側には、周方向に延びる所定長さの円弧状の３このスリット１５ｄが形成されている。また、円板部１５ａにおいて、１つの係合部１５ｂの内周側には、スリット１５ｄとほぼ同じ径方向位置に２つの回り止め用の１対の突起１５ｅが形成されている。

サイドプレート１６はクラッチプレート１５に対向してピストン１０側に配置されている。サイドプレート１６は、円板部１６ａと、３個の係合部１６ｂと、３個の第２スプリング収納部１６ｃと、を有している。

円板部１６ａの内周部は、図１に示すように、リベット７によってタービンシェルとともにタービンハブ３のフランジ部３ｂに固定されている。

係合部１６ｂは円板部１６ａの外周部にトランスミッション側に突出して形成されている。各係合部１６ｂは、クラッチプレート１５のスリット１５ｄに挿入され、トランスミッション側に貫通している。図４Ｂに示すように、係合部１６ｂの円周方向の長さはスリット１５ｄの円周方向の長さより短く、係合部１６ｂとスリット１６ｄとの間には隙間が確保されている。係合部１６ｂすなわちサイドプレート１６は、この隙間の範囲で、クラッチプレート１５に対して回転方向に移動自在である。

また、サイドプレート１６の係合部１６ｂの内周面には、円周方向に延びる溝１６ｄが形成されている。そして、３つの係合部１６ｂに形成された溝１６ｄにスナップリング２２が装着されている。このスナップリング２２は、クラッチプレート１５のサイドプレート１６とは逆側の側面に当接可能であり、これにより、クラッチプレート１５及びサイドプレート１６が互いに軸方向に離れないようになっている。

なお、スナップリング２２の円周方向の両端面は、図４Ｂに示すように、クラッチプレート１５の突起１５ｅに当接している。これにより、スナップリング２２の回転が防止されている。

第２スプリング収納部１６ｃは、第１スプリング収納部１５ｃと対向する位置に形成されており、第１スプリング収納部１５ｃとともに内周側トーションスプリング１７を収納し、保持する部分である。前述のように、第１スプリング収納部１５ｃと第２スプリング収納部１６ｃとの間に、２個１組の内周側トーションスプリング１７が収納され、保持されている。また、第２スプリング収納部１６ｃの円周方向の両端は、内部に収納された内周側トーションスプリング１７の端面に当接可能である。

中間プレート１８は、クラッチプレート１５とサイドプレート１６との軸方向間に、両プレート１５，１６と相対回転自在に配置されている。中間プレート１８は、図６に示すように、環状に形成されており、内周部には内周側に突出する３つの係合部１８ａが形成されている。各係合部１８ａは、第１スプリング収納部１５ｃ及び第２スプリング収納部１６ｃの円周方向の中間部に位置するように配置されている。すなわち、各係合部１８ａは２個１組の内周側トーションスプリング１７の２つの内周側トーションスプリング１７の間に配置されている。

このような中間プレート１８によって、２個１組の内周側トーションスプリング１７を直列に作用させることができる。

［動作］
車両の速度が所定の速度以上になると、ピストン１０がフロントカバー２側に移動させられ、摩擦部材２０がフロントカバー２の摩擦面に押し付けられる。摩擦部材２０がフロントカバー２に押し付けられることによって、フロントカバー２のトルクは、ピストン１０からリティニングプレート１１を介して外周側トーションスプリング１２に伝達される。外周側トーションスプリング１２に伝達されたトルクは、さらにクラッチプレート１５の係合部１５ｂ及び第１スプリング収納部１５ｃを介して内周側トーションスプリング１７に伝達される。この内周側トーションスプリング１７に伝達されたトルクは、第２スプリング収納部１６ｃを介してタービンハブ３に伝達される。すなわち、フロントカバー２が機械的にタービンハブ３に連結され、フロントカバー２のトルクがタービンハブ３を介してトランスミッションの入力シャフトに直接出力される。

以上のような動力伝達の際に、外周側トーションスプリング１２はサポート部材１３によって、また内周側トーションスプリング１７は中間プレート１８によって、それぞれ２つのトーションスプリングが直列に作用する。このため、低剛性、広捩じり角度化を実現することができる。

［特徴］
（１）クラッチプレート１５のスリット１５ｄ及びサイドプレート１６の突起１６ｂによって、簡単な構成でストッパ機構を実現することができる。また、このストッパ機構に設けられたスナップリング２２によって２枚のプレート１５，１６の軸方向の位置決めをすることができ、構成が簡単になる。

（２）内周側のダンパー機構が、それぞれ１枚のクラッチプレート１５及びサイドプレート１６と、トーションスプリング１７と、中間プレート１８と、によって構成されている。このため、ロックアップ装置のダンパー機構を、３枚のプレートによって低剛性及び広捩じり角度化することができ、従来装置に比較して、部品年数が削減され、また軸方向長さを短縮することができる。

［他の実施形態］
本発明は以上のような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。

特に、クラッチプレート及びサイドプレートの具体的な形状は前記実施形態に限定されるものではなく、種々の形状が可能である。

また、前記実施形態では、ピストンのフロントカバー側の面に摩擦部材を設けたが、複数の摩擦部材からなるクラッチ部を設け、このクラッチ部を介してフロントカバーからトーションスプリングにトルクを伝達する装置にも、同様に本発明を適用できる。

１，１’ ロックアップ装置
２ フロントカバー
３ タービンハブ
１０，３０ ピストン
１１ リティニングプレート（入力プレート）
１２ 外周側トーションスプリング
１３ サポート部材
１５，３１クラッチプレート（第１プレート）
１６，３２ サイドプレート（出力プレート）
１６ｂ 係合部
１７ 内周側トーションスプリング
１８，３４ 中間プレート
２２ スナップリング
３３ トーションスプリング

Claims (7)

1. エンジン側の部材に連結されるフロントカバーとトルクコンバータのタービンとの間に配置され、前記フロントカバーからのトルクを前記タービンに機械的に伝達するためのロックアップ装置であって、
   軸方向に移動自在なピストンを有し、前記フロントカバーからのトルクを伝達又は遮断するクラッチ部と、
   前記クラッチ部からトルクが入力される１枚の第１プレートと、
   前記第１プレートと相対回転自在に配置され、前記タービンに連結された１枚の第２プレートと、
   前記第１プレートと前記第２プレートとを回転方向に弾性的に連結する複数の弾性部材と、
   前記第１プレート及び前記第２プレートの軸方向の相対移動を規制するための規制機構と、
   を備え、
   前記規制機構は、
   前記第１及び第２プレートの一方に形成された複数のスリットと、
   前記第１及び第２プレートの他方に軸方向に延びて形成され、それぞれ前記複数のスリットを貫通する複数の突起と、
   前記複数の突起の前記スリットを貫通した部分に装着され、前記スリットが形成されたプレートの側面に当接可能な規制部材と、
   を有する、
   トルクコンバータのロックアップ装置。
2. 前記スリットは周方向に延びる円弧状に形成されており、
   前記突起は、前記スリット内に円周方向に隙間をあけて挿入されている、
   請求項１に記載のトルクコンバータのロックアップ装置。
3. 前記規制部材はスナップリングであり、
   前記スリットが形成されたプレートの側面には、軸方向に突出し、前記スナップリングの円周方向の両端に当接して前記スナップリングの回転を禁止する１対のストッパが形成されている、
   請求項１又は２に記載のトルクコンバータのロックアップ装置。
4. 前記第１プレートと前記第２プレートとの軸方向間に前記両プレートと相対回転自在に配置され、前記複数の弾性部材のうちの少なくとも２つの弾性部材を直列に作用させるための中間部材をさらに備えた、請求項１から３のいずれかに記載のトルクコンバータのロックアップ装置。
5. 前記第１プレートは、それぞれ軸方向一方側に突出して形成され前記複数の弾性部材を収納する複数の第１収納部を有し、前記第１収納部の回転方向の端面は前記弾性部材の回転方向の端面に当接可能であり、
   前記第２プレートは、それぞれ軸方向他方側に突出して形成され前記複数の弾性部材を前記第１収納部とともに収納する複数の第２収納部を有し、前記第２収納部の回転方向の端面は前記弾性部材の回転方向の端面に当接可能である、
   請求項１から４のいずれかに記載のトルクコンバータのロックアップ装置。
6. 前記ピストンに固定された入力プレートと、
   前記複数の弾性部材の外周側に配置され、前記入力プレートと前記第１プレーの外周部とを回転方向に弾性的に連結する複数の外周側弾性部材と、
   をさらに備えた、
   請求項１から５のいずれかに記載のトルクコンバータのロックアップ装置。
7. 前記入力プレート及び前記第１プレートと相対回転自在に配置され、前記複数の外周側弾性部材の外周部及び軸方向一方側を支持するとともに、前記複数の外周側弾性部材のうちの少なくとも２つの外周側弾性部材を直列に作用させるためのサポート部材をさらに備えた、請求項６に記載のトルクコンバータのロックアップ装置。

Images