JP2017067155A - ロックアップクラッチ - Google Patents

Abstract

【課題】スプリングの伸縮時のフリクションが増大するなどの不具合を抑制しつつ、非ロックアップ時のダンパアッセンブリの振動を適切に抑制可能なロックアップクラッチを提供する。
【解決手段】ピストン５に複数のスプリング６が周方向に並んで保持されているダンパアッセンブリＡと、タービンシェル２０に固定され、かつ複数のスプリング６の端部に当接する爪部を有するロックアッププレート３と、を備えている、ロックアップクラッチＬＣであって、ロックアッププレート３とタービンシェル２０との相互間に一部分が挟まれていることにより、タービンシェル２０に回転可能に保持された補助中間子４をさらに備え、この補助中間子４には、複数のスプリング６の相互間の位置に介装される爪部４０が設けられている。
【選択図】図１

Description

本発明は、エンジン出力を変速機側に伝達するためのトルクコンバータに適用されるロックアップクラッチに関する。

この種のロックアップクラッチは、ロックアップ時において、エンジンからの出力トルクをトルタコンバータのタービンシェルにスプリングを介して伝達するように構成されているのが一般的である。スプリングを介してトルク伝達を行なうことにより、ロックアップ時のショックを防止する効果や、エンジン回転数の変動に起因する捩じり振動などを吸収緩和する効果が得られる。

このようなロックアップクラッチの具体例として、特許文献１に記載されたものがある。
同文献に記載されたロックアップクラッチにおいては、エンジンにより回転されるフロントカバーと、トルクコンバータのタービンシェルとの相互間に、ダンパアッセンブリが配されている。ダンパアッセンブリは、フロントカバーに接離自在なピストンに、複数のスプリングがピストンの周方向に並べて保持された構成である。一方、タービンシェルには、ロックアッププレート（同文献では、ドリブン部材）が固定され、かつこのロックアッププレートに設けられた２つの爪部が、複数のスプリングの相互間に介装されている。また、ダンパアッセンブリに別途回転可能に組み込まれている中間子（同文献では、環状部材）にも、２つの爪部が設けられており、これら２つの爪部は、ロックアッププレートの２つの爪部の相互間において２分割状態とされたスプリングの相互間に介装されている。
このような構成によれば、ロックアッププレートの２つの爪部のみを利用し、中間子の爪部を用いていない従来の伝統的な構造のものと比較すると、各スプリングの短寸化を図り、各スプリングが伸縮する際に発生するフリクションを減らし、各スプリングのヒステリシスを抑えることが可能である。スプリング全体の伸縮ストロークが不当に短くなるといったことも解消される。

しかしながら、前記従来技術においては、次のような不具合がある。
すなわち、車両の非ロックアップ時には、流体継手(インペラからタービン)のみでタービンが回転する状態となっているが、この状態ではダンパアッセンブリはタービンシェルのみに接続された状態にある。これに対し、前記従来技術では、ダンパアッセンブリがタービンシェルに対してロックアッププレートの２つの爪部のみを介して接続されている。中間子の爪部は、ダンパアッセンブリとタービンシェルとの接続には寄与していない。このため、ダンパアッセンブリの全体が振動を生じ易くなっている。
なお、これを解消すべく、ロックアッププレートに設けられる爪部の数を増やし、ダンパアッセンブリにおける複数のスプリングの相互間の全ての箇所に、ロックアッププレートの爪部を介装させることが考えられるが、そうすると、スプリングの伸縮ストロークが短くなり、十分な伸縮ストロークを確保することが困難となる。

特開平９−２５０６２２号公報

本発明は、前記したような事情のもとで考え出されたものであり、ダンパアッセンブリのスプリングの伸縮ストロークが不当に短くなる不具合や、スプリングの伸縮時のフリクションが増大するといった不具合を生じさせることなく、非ロックアップ時におけるダンパアッセンブリの振動を適切に抑制することが可能なロックアップクラッチを提供することを、その課題としている。

上記の課題を解決するため、本発明では、次の技術的手段を講じている。

本発明により提供されるロックアップクラッチは、エンジンにより回転されるフロントカバーとトルクコンバータのタービンシェルとの相互間に配されたピストンに、複数のスプリングが前記ピストンの周方向に並んで保持されているダンパアッセンブリと、前記タービンシェルに固定され、かつ前記複数のスプリングの端部に当接する爪部を有するロックアッププレートと、を備えている、ロックアップクラッチであって、前記ロックアッププレートと前記タービンシェルとの相互間に一部分が挟まれていることにより、前記タービンシェルに回転可能に保持された補助中間子を、さらに備えており、この補助中間子には、前記複数のスプリングの相互間の位置に介装される爪部が設けられていることを特徴としている。

このような構成によれば、次のような効果が得られる。
第１に、ダンパアッセンブリは、タービンシェルに固定されたロックアッププレートの爪部に加え、タービンシェルに保持された補助中間子の爪部によってもタービンシェルに接続されている。このため、ダンパアッセンブリがロックアッププレートの爪部のみによってタービンシェルに接続されていた従来技術と比較すると、非ロックアップ時におけるダンパアッセンブリの振動を抑制する効果が得られる。
第２に、補助中間子は、ロックアッププレートを利用してタービンシェルに保持されているため、補助中間子を取り付けるための専用部材を別途用いる必要はない。したがって、製造コストの上昇や、重量の増大を適切に抑制することもできる。
第３に、補助中間子は回転可能であるため、たとえばロックアッププレートの爪部の数を増やしてこの爪部を複数のスプリングの相互間に介装させる場合とは異なり、ダンパアッセンブリの複数のスプリングの全体の伸縮ストロークが不当に短くならず、伸縮ストロークを十分な長さに確保することができる。
第４に、各スプリングの短寸化を図り、各スプリングが伸縮する際のフリクションを減らし、複数のスプリング全体のヒステリシスを抑えることもできる。

本発明において、好ましくは、前記ダンパアッセンブリは、前記ピストンとこのピストンに固定された部材との相互間に一部分が挟まれていることによって前記ピストンに回転可能に保持された中間子を、さらに備えており、この中間子には、前記複数のスプリングの相互間の位置であって、前記補助中間子の爪部が介装される位置とは異なる位置に介装される爪部を有している。

このような構成によれば、次のような効果が得られる。
第１に、複数のスプリングの相互間には、補助中間子の爪部と中間子の爪部とが個別に介装されるために、複数のスプリングの個々の寸法をより短くすることができる。このことにより、各スプリングが伸縮する際の挙動を小さくし、フリクションの減少、およびヒステリシスの抑制効果をさらに向上させる効果が得られる。補助中間子および中間子は、回転可能であるため、各スプリングの寸法を短くすることに起因して全体の伸縮ストロークが不当に短くなるといった不具合もない。
第２に、複数のスプリングのそれぞれの伸縮量の均一化を図ることが可能である。すなわち、ダンパアッセンブリとともにタービンシェルが回転する際に、その回転方向におい
て、ロックアッププレートの爪部、補助中間子の爪部、および中間子の爪部がこの順序で並んでいる場合には、複数のスプリングがロックアッププレートの爪部によって圧縮される際に、このロックアッププレートの爪部に接触しているスプリング（ロックアッププレートの爪部と補助中間子の爪部との間のスプリング）の変形量が、他のスプリングの変形量と大差のないようにすることが可能である。これは、ロックアッププレートの爪部、および補助中間子の爪部の双方が、いわばタービンシェル側の爪部であり、かつ中間子の爪部は、いわばピストン側の爪部に相当することに基づく。前記構成とは異なり、たとえば補助中間子の爪部の数を増やし、この爪部のみをスプリングの相互間に介装させた場合、あるいは中間子の爪部の数を増やし、この爪部のみをスプリングの相互間に介装させた場合には、ロックアッププレートの爪部に接触しているスプリングの圧縮量が、他のスプリングの圧縮量よりもかなり大きくなるが、本発明の前記構成によれば、そのようなことを適切に解消することが可能である。このことにより、一部のスプリングが他のスプリングよりも大きく変形することに起因して前記一部のスプリングが変形する際のフリクションが大きくなるといったことを解消し、複数のスプリング全体のヒステリシスを一層抑えることができる。

本発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行なう発明の実施の形態の説明から、より明らかになるであろう。

本発明に係るロックアップクラッチの一例を示す概略断面図である。 図１のII−II線のロックアッププレートを省略した状態の断面図である。 （ａ）は、図２のIIIa−IIIa断面図であり、（ｂ）は、IIIb−IIIb断面図であり、（ｃ）は、IIIc−IIIc断面図であり、（ｄ）は、IIId−IIId断面図である。

以下、本発明の好ましい実施の形態について、図面を参照して具体的に説明する。

図１に示すように、本実施形態のロックアップクラッチＬＣは、不図示のエンジンにより回転されるフロントカバー１とトルクコンバータ２のタービンシェル２０との相互間に配されたダンパアッセンブリＡ、タービンシェル２０に固定されたロックアッププレート３、および補助中間子４を備えている。図１においては、トルクコンバータ２のステータを省略しているが、トルクコンバータ２は、インペラ２１なども備えており、その基本的な構成は、従来既知のものと同様である。

ダンパアッセンブリＡは、概略的には、ピストン５に複数のスプリング６を保持させたものであり、これらピストン５や複数のスプリング６以外として、リテーニングプレート７（図２では網点模様領域）、および中間子８（図２ではクロスハッチング領域）も備えている。ダンパアッセンブリＡの前記した構成要素は、スプリング６を除き、いずれも全体の概略形状が円形リング状の部材である。

ピストン５は、タービンハブ２２にスライド可能に外嵌されており、フロントカバー１の内側面に接離自在である。ピストン５は、ピストン５とフロントカバー１との相互間領域から作動オイルが排出されることによりフロントカバー１に圧接し、ロックアップ状態となる。フロントカバー１へのピストン５の圧接箇所には、フェイシング材９０（図１以外では省略）が接合されている。

リテーニングプレート７は、中間子８と協働して複数のスプリング６の位置規制を図るとともに、中間子８をピストン５側に保持させる役割を果たす部材であり、ピストン５にリベット９１を利用して固定連結されている。中間子８は、内周縁部８ａがリテーニング
プレート７とピストン５との相互間に挟み込まれていることにより、中心軸Ｃ周りに回転可能にピストン５に保持されており、後述する２つの爪部８０を有している。

複数のスプリング６は、コイル圧縮バネである。これらのスプリング６は、図２および図３（ａ）に示すように、ピストン５の半径方向において、リテーニングプレート７の外周縁部と中間子８の外周縁の起立壁部８ｂとの間に挟まれるようにしてピストン５の片面側に保持されている。図２に示すように、リテーニングプレート７の外周縁部には、半径方向外方側に突出する２つのストッパ片部７０が中心軸Ｃを挟んで対向して設けられている。複数のスプリング６は、円弧状に湾曲し、かつピストン５の周方向において、２つのストッパ片部７０の相互間領域に直列配列で並べられている。本実施形態では、３つのスプリング６（６ａ〜６ｃ）が１組をなして、１つのスプリング列Ｒを構成しており、かつこのスプリング列Ｒは、図２において、２つのストッパ片部７０を互いに結ぶ直線を挟む左右に配され、計２列設けられている。各スプリング列Ｒの両端部は、２つのストッパ片部７０に当接している（図３（ｂ）も参照）。
中間子８には、中心軸Ｃを挟んで対向する２つの爪部８０が設けられている。この爪部８０は、スプリング６ｂ，６ｃ間に介装されている（図３（ｄ）も参照）。

ロックアッププレート３は、タービンシェル２０に固定されている。このロックアッププレート３には、ピストン５側に向けて突出し、かつ中心軸Ｃを挟んで対向する２つの爪部３０が設けられている。これら２つの爪部３０は、図２において仮想線で示すように、リテーニングプレート７のストッパ片部７０に対応する位置であって、２列のスプリング列Ｒの相互間の位置に介装されている（図３（ｂ）も参照）。図２の矢印Ｄａ方向は、エンジンの出力軸およびフロントカバー１の回転方向であり、ピストン５が同方向に回転する際には、爪部３０が各スプリング列Ｒの一端部Ｒａに当接し、かつこの一端部Ｒａを同方向に押圧する。各スプリング列Ｒは、その他端部Ｒｂがストッパ片部７０の端部７０ｂによって支持されているため、前記押圧により圧縮変形する。このような状態で、ピストン５の回転力は、ロックアッププレート３に伝達する。

補助中間子４は、ロックアッププレート３の内周縁部とタービンシェル２０との相互間に外周縁部４ａが挟み込まれていることにより、中心軸Ｃ周りに回転可能にタービンシェル２０に保持されている。この補助中間子４には、ピストン５側に突出する２つの爪部４０が中心軸Ｃを挟んで対向して設けられており、これら２つの爪部４０は、図２および図３（ｃ）に示すように、各スプリング列Ｒの２つのスプリング６ａ，６ｂの相互間に介装されている。

次に、前記したロックアップクラッチＬＣの作用について説明する。

まず、ダンパアッセンブリＡは、タービンシェル２０に固定されたロックアッププレート３の爪部３０に加え、タービンシェル２０に保持された補助中間子４の爪部４０によってもタービンシェル２０に接続されている。このため、たとえばダンパアッセンブリＡをロックアッププレート３の爪部３０のみによってタービンシェル２０に接続した構成と比較すると、非ロックアップ時におけるダンパアッセンブリＡの支持状態が安定し、その振動を抑制する効果が得られる。

各スプリング列Ｒは、３つのスプリング６ａ〜６ｃに分割された構成とされており、各スプリング６の個々の寸法を短くすることが可能である。このことにより、各スプリング６が伸縮する際の挙動を小さくし、各スプリング６の伸縮時のフリクションの減少、およびヒステリシスの抑制を図ることができる。補助中間子４および中間子８は、回転可能であるため、各スプリング６の寸法を短くすることに起因して全体の伸縮ストロークが不当に短くなるといった不具合も生じないようにすることが可能である。

ダンパアッセンブリＡおよびタービンシェル２０は、図２の矢印Ｄａ方向に回転し、ロックアッププレート３の爪部３０は、前記回転方向に複数のスプリング６を押圧するが、前記回転方向において、ロックアッププレート３の爪部３０の次には、スプリング６ａを挟んで補助中間子４の爪部４０が位置し、その次にスプリング６ｂを挟んで中間子８の爪部８０が位置している。なお、その次の最終位置には、スプリング列Ｒの端部Ｒｂの位置規制を図るストッパ片部７０の端部７０ｂが位置している。ここで、ロックアッププレート３の爪部３０と補助中間子４の爪部４０の双方は、いわばタービンシェル２０側の部位であるのに対し、中間子８の爪部８０およびストッパ片部７０の端部７０ｂは、いわばピストン５側の部位である。このため、たとえばスプリング６ａが、他のスプリング６ｂ，６ｃよりも大きな変形量で圧縮されるようなことが解消され、３つのスプリング６ａ〜６ｃの圧縮変形量の均一化を図ることが可能である。このような効果は、全ての爪部をタービンシェル側の爪部とした場合、あるいはピストン側の爪部としたような場合には得られず、タービンシェル２０側に位置する爪部４０とピストン５側に位置する爪部８０とを組み合わせて設けたことによる特有の効果である。

このようなことから、本実施形態では、３つのスプリング６ａ〜６ｃのうち、たとえばスプリング６ａの伸縮量が、他のスプリング６ｂ，６ｃよりも大きくなって、スプリング６ａの伸縮時のフリクションが大きくなるといったことも回避される。その結果、複数のスプリング６の全体のヒステリシスを、より小さくすることができる。
なお、エンジンの出力軸およびフロントカバー１が前記した方向Ｄａとは反対方向に回転する際には、前記した効果は得られないが、予め前記した方向Ｄａに沿うように爪部４０，８０を設定しておけば何ら問題はない。車両の急減速時には、ロックアップクラッチＬＣが一時的に前記した方向Ｄａとは反対方向に若干量だけ相対回転する現象は生じるものの、このような動作を生じたとしても、既に圧縮状態になったスプリング６の圧縮変形量が減少するに過ぎず、実用面において不具合はない。

その他、本実施形態においては、補助中間子４や中間子８の取り付けに際し、これら専用の取り付け部材を用いていないため、全体の構成の複雑化を抑制し、製造コストの上昇や、重量の増大を適切に抑制することも可能である。

本発明は、上述した実施形態の内容に限定されない。本発明に係るロックアップクラッチの各部の具体的な構成は、本発明の意図する範囲内において種々に設計変更自在である。

上述の実施形態においては、補助中間子４の爪部４０に加え、中間子８の爪部８０をさらに設けているが、本発明はこれに限定されない。中間子８の爪部８０を省略し、補助中間子４の爪部４０のみを複数のスプリング６の相互間に介装させた構成とすることもできる。
スプリング６の具体的な数や、長さは限定されない。複数のスプリングは、サイズやバネ定数が同一に揃えられていなくてもよく、サイズやバネ定数を相違させた構成とすることもできる。

ＬＣ ロックアップクラッチ
Ａ ダンパアッセンブリ
１ フロントカバー
２ トルクコンバータ
２０ タービンシェル
３ ロックアッププレート
３０ 爪部（ロックアッププレートの）
４ 補助中間子
４０ 爪部（補助中間子の）
５ ピストン
６（６ａ〜６ｃ） スプリング
７ リテーニングプレート
８ 中間子
８０ 爪部（中間子の）

Claims (2)

1. エンジンにより回転されるフロントカバーとトルクコンバータのタービンシェルとの相互間に配されたピストンに、複数のスプリングが前記ピストンの周方向に並んで保持されているダンパアッセンブリと、
   前記タービンシェルに固定され、かつ前記複数のスプリングの端部に当接する爪部を有するロックアッププレートと、
   を備えている、ロックアップクラッチであって、
   前記ロックアッププレートと前記タービンシェルとの相互間に一部分が挟まれていることにより、前記タービンシェルに回転可能に保持された補助中間子を、さらに備えており、
   この補助中間子には、前記複数のスプリングの相互間の位置に介装される爪部が設けられていることを特徴とする、ロックアップクラッチ。
2. 請求項１に記載のロックアップクラッチであって、
   前記ダンパアッセンブリは、前記ピストンとこのピストンに固定された部材との相互間に一部分が挟まれていることによって前記ピストンに回転可能に保持された中間子を、さらに備えており、
   この中間子には、前記複数のスプリングの相互間の位置であって、前記補助中間子の爪部が介装される位置とは異なる位置に介装される爪部を有している、ロックアップクラッチ。

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