JP2017150575A - 捩り振動低減装置 - Google Patents

Abstract

【課題】慣性体に作用する軸線方向の荷重を低減して制振性能を向上できる捩り振動低減装置を提供する。【解決手段】遊星歯車機構によって構成され、かつ、流体伝動装置３の内部に設けられている捩り振動低減装置１において、遊星歯車機構と互いに隣接して配置されると共に第１回転要素２０にトルク伝達可能に設けられ、かつ、入力側部材９と出力側部材８とのうちの一方にトルク伝達可能に構成されたプレート２１と、プレート２１と第３回転要素１７との間に形成された隙間２２と、プレート２１の半径方向で第３回転要素１７に対応する位置にプレート２１を板厚方向に貫通して形成されると共に隙間２２に開口している貫通孔２３，２４とを備え、入力側部材９と出力側部材８とのうちの他方と第２回転要素１８とがトルク伝達可能に構成されている。【選択図】図１

Description

この発明は、トルクコンバータの内部に設けられ、トルクの変動（振動）に起因する捩り振動を低減するように構成された捩り振動低減装置に関するものである。

捩り振動を低減する装置として遊星歯車機構を用いた例が特許文献１に記載されている。その装置は、ロックアップクラッチを備えたトルクコンバータの内部に、そのロックアップクラッチと互いに隣接して配置され、その遊星歯車機構のキャリヤとして機能するカバープレートがロックアップクラッチとは反対側に配置されている。そのカバープレートにタービンランナが連結されている。また、ロックアップクラッチに伝達エレメントを介してタービンランナが連結されている。上述したカバープレートと遊星歯車機構のリングギヤとは互い接近して配置されており、軸線方向でそれらの間の隙間は、リングギヤとロックアップクラッチとの間の隙間より狭い。半径方向で遊星歯車機構のサンギヤより内側にねじり振動ダンパが配置されており、そのねじり振動ダンパを介してカバープレートとタービンハブとが連結されている。そして、油圧によってトルクコンバータのフロントカバーにロックアップクラッチが押し付けられてトルクを伝達する係合状態になると、上述した構成の捩り振動低減装置にトルクが伝達される。またトルクが変動すると、キャリヤとサンギヤとが相対回転し、リングギヤがその回転方向に振動する。このリングギヤの慣性トルクによってトルクの変動に起因する捩り振動が低減されるように構成されている。

特開２０００−１５４８６３号公報

特許文献１に記載された構成では、ロックアップクラッチの動作に応じてロックアップクラッチとリングギヤとの間の隙間にオイルが流動しかつその油圧が変化する。しかしながら、リングギヤとカバープレートとの間の隙間は上述したロックアップクラッチ側の隙間より狭いため、前記リングギヤとカバープレートとの間の隙間にオイルが流れ込みにくく、その油圧が変化しにくい。そのため、ロックアップクラッチの動作に応じてトルクコンバータ内の油圧が変化すると、軸線方向でリングギヤの両側の各隙間の油圧に差が生じてしまい、この差圧によってリングギヤを軸線方向でカバープレート側に移動させる荷重が生じる可能性がある。このような荷重が生じると、カバープレートにリングギヤが押し付けられてそれらの間に摺動抵抗が生じ、その摺動抵抗によってトルクの変動に応じたリングギヤの滑らかな回転が阻害されてしまう不都合がある。

この発明は上記の技術的課題に着目してなされたものであり、慣性体に作用する軸線方向の荷重を低減して制振性能を向上できる捩り振動低減装置を提供することを目的とするものである。

上記の目的を達成するために、この発明は、３つの回転要素を備える遊星歯車機構によって構成され、それら３つの前記回転要素のうち第１回転要素と第２回転要素との間で伝達されるトルクの変動が生じた場合に第３回転要素が前記トルクの変動によって回転方向に振動する慣性体とされており、かつ、流体を介して入力側部材と出力側部材との間で前記トルクを伝達する流体伝動装置の内部に設けられている捩り振動低減装置において、前記遊星歯車機構と互いに隣接して配置されると共に前記第１回転要素にトルク伝達可能に設けられ、かつ、前記入力側部材と前記出力側部材とのうちの一方にトルク伝達可能に構成されたプレートと、前記プレートと前記第３回転要素との間に形成された隙間と、前記プレートの半径方向で前記第３回転要素に対応する位置に前記プレートを板厚方向に貫通して形成されると共に前記隙間に開口している貫通孔とを備え、前記入力側部材と前記出力側部材とのうちの他方と前記第２回転要素とがトルク伝達可能に構成されていることを特徴とするものである。

この発明によれば、遊星歯車機構によって構成される捩り振動低減装置とプレートとは互いに隣接して配置されている。そのプレートと、慣性体として機能する第３回転要素との間には隙間が形成され、また、そのプレートにおける第３回転要素に対応する位置に上述した隙間に開口する貫通孔が形成されている。つまり、第３回転要素におけるプレート側の側面がプレートによって閉じられない。そのため、流体伝動装置内の油圧が変化した場合には、貫通孔を流体が流動し、第３回転要素の両側の各スペースの油圧をほぼ同じにできる。こうすることにより、各スペースでの油圧の差によって第３回転要素を軸線方向に移動させる荷重が生じることを防止もしくは抑制できる。そして上述した荷重によって第３回転要素がプレートに押し付けられ、これらの間で摺動抵抗が生じて第３回転要素の回転が阻害されることを防止もしくは抑制できる。その結果、トルクの変動に応じて第３回転要素を回転方向に滑らかに振動させることができるので、制振性能を向上できる。

この発明の実施形態に係る捩り振動低減装置の一例を示す断面図である。 図１に示す捩り振動低減装置の一部を拡大して示す図である。 この発明の実施形態に係る捩り振動低減装置の他の例を示す断面図である。 図３に示す捩り振動低減装置の一部を拡大して示す図である。

つぎにこの発明を実施形態に基づいて説明する。図１はこの発明の実施形態に係る捩り振動低減装置の一例を示す断面図であり、図２は図１に示す捩り振動低減装置の一部を拡大して示す図である。その捩り振動低減装置１はロックアップクラッチ２を内蔵したトルクコンバータ３の内部に設けられている。トルクコンバータ３の原理的な構成は従来知られているものと同様であり、そのトルクコンバータ３の構成について簡単に説明すると、図示しないエンジンに連結されるフロントカバー４にポンプシェル５が一体化されてトルクコンバータ３の全体としてのハウジング６が形成されている。そのハウジング６は液密に構成されていてかつその中心軸線に沿って図示しない変速機の入力軸が配置され、その入力軸の端部の外周部にタービンハブ７が一体となって回転するように設けられる。このタービンハブ７にタービンランナ８が連結され、またタービンハブ７に捩り振動低減装置１を介してロックアップクラッチ２が連結されている。なお、捩り振動低減装置１の構成については後述する。

タービンランナ８と同一軸線上であってタービンランナ８に対向してポンプインペラ９が配置されている。それらタービンランナ８とポンプインペラ９とは従来知られているものと同様の構成であって、ポンプインペラ９によって生起されたオイル流を受けてタービンランナ８が回転するように構成されている。タービンランナ８とポンプインペラ９との間で、これらの内周側の部分にステータ１０が配置されている。このステータ１０は、上述した入力軸の外周側に嵌合している図示しない固定軸に一方向クラッチ１１を介して連結されている。

フロントカバー４の内壁面に対向してロックアップクラッチ２が配置されている。そのロックアップクラッチ２は、従来知られているものと同様の構成である。すなわち、ロックアップクラッチ２を挟んでフロントカバー４側の油圧よりタービンランナ８側の油圧を高くすると、フロントカバー４にロックアップクラッチ２が押し付けられてトルクを伝達する係合状態になるように構成されている。また、フロントカバー４側の油圧よりタービンランナ８側の油圧を低下させるとフロントカバー４からロックアップクラッチ２が離隔させられてトルクを伝達しない解放状態になるように構成されている。

このロックアップクラッチ２は、ロックアップダンパ１２を介してタービンランナ８のタービンシェル１３の外周部分に連結されている。ロックアップダンパ１２の原理的な構成は従来知られているものと同様である。その構成について簡単に説明すると、ここに示すロックアップダンパ１２は、軸線方向でロックアップクラッチ２と互いに隣接して配置されており、ロックアップクラッチ２の半径方向で外周部分に連結されている駆動側部材１４と、この駆動側部材１４にコイルバネ１５を介して連結された従動側部材１６とを備えている。その従動側部材１６に上述したタービンシェル１３が連結されている。

上述した捩り振動低減装置１の構成について説明する。その捩り振動低減装置１は、前記半径方向でロックアップダンパ１２の内周側であって、かつ、軸線方向でロックアップクラッチ２とタービンランナ８との間に配置されている。その捩り振動低減装置１は、図１に示す例では、シングルピニオンタイプの遊星歯車機構によって構成されており、外歯歯車であるサンギヤ１７と、そのサンギヤ１７に対して同心円上に配置された内歯歯車であるリングギヤ１８と、サンギヤ１７とリングギヤ１８とに噛み合っている複数のピニオンギヤ１９を自転および公転できるように保持しているキャリヤ２０とを有している。そのリングギヤ１８はロックアップクラッチ２と一体となって回転するように構成されている。このリングギヤ１８が入力要素となっている。

キャリヤ２０はプレート２１を介してタービンハブ７に接続されており、このキャリヤ２０が出力要素となっている。そのプレート２１はここに示す例では、タービンハブ７からキャリヤ２０に斜めに延びており、軸線方向でこのプレート２１とサンギヤ１７との間に隙間２２が形成されている。これは、プレート２１とサンギヤ１７との接触を防止もしくは抑制するためである。また、このプレート２１におけるサンギヤ１７に対応する位置に、板厚方向に貫通する第１貫通孔２３が形成されている。半径方向における第１貫通孔２３の孔径は、サンギヤ１７のプレート２１側の側面における半径方向での高さとほぼ同じに形成されている。さらに、プレート２１における第１貫通孔２３より内周部分に、第１貫通孔２３より小径の第２貫通孔２４が形成されている。プレート２１、タービンハブ７、サンギヤ１７によって第１スペース２５が形成され、その第１スペース２５が上述した第１貫通孔２３および第２貫通孔２４によって、プレート２１とロックアップクラッチ２の間の第２スペース２６に連通されている。上述した第１貫通孔２３および第２貫通孔２４がこの発明の実施形態における貫通孔に相当している。

また、上述したタービンシェル１３の内側部分に、板厚方向に貫通する第３貫通孔２７が形成されている。この第３貫通孔２７によってタービンシェル１３を挟んで第１スペース２５とは反対側の第３スペース２８と前記第１スペース２５とが連通されている。

上述した構成の捩り振動低減装置１の作用について簡単に説明する。フロントカバー４にロックアップクラッチ２を押し付けてトルクを伝達する係合状態にする場合には、図示しない油圧源および図示しない油路から上述した第３スペース２８にオイルが供給されるとともに、フロントカバー４とロックアップクラッチ２との間のオイルが図示しないドレーン箇所に排出される。第３スペース２８に供給されたオイルは第３貫通孔２７を介して第１スペース２５に流入する。第１スペース２５に供給されたオイルは、第１貫通孔２３および第２貫通孔２４を介して第２スペース２６に流入する。すなわち、各スペース２５，２６，２８は貫通孔２３，２４，２７を介して互いに連通されているため、各スペース２５，２６，２８での油圧はほぼ同じになり、もしくは、各スペース２５，２６，２８での油圧の差が小さくなる。その結果、サンギヤ１７を軸線方向に移動させる荷重は生じない、もしくは、小さくなる。また、こうしてフロントカバー４とロックアップクラッチ２との間の油圧より、ロックアップクラッチ２とタービンランナ８との間の油圧を増大させると、フロントカバー４にロックアップクラッチ２が押し付けられ、トルクを伝達する係合状態になる。

そして、ロックアップクラッチ２が係合している状態で捩り振動低減装置１に入力されるトルクが変動すると、ロックアップダンパ１２のコイルバネ１５に作用する圧縮力（捩り力）が変化してリングギヤ１８とキャリヤ２０とが相対回転する。こうして入力要素であるリングギヤ１８と出力要素であるキャリヤ２０との間で相対回転が生じると、差動作用によってサンギヤ１７が回転する。上述したリングギヤ１８とキャリヤ２０との相対回転がトルクの変動によって生じるため、サンギヤ１７は回転方向に振動する。この回転方向への振動に伴うサンギヤ１７の慣性トルクが、前記トルクの変動や前記トルクの変動に起因するリングギヤ１８の振動を抑制する荷重として作用する。これにより、捩り振動低減装置１から図示しない変速機に出力されるトルクの変動が抑制され、変速機における前記トルクの変動に起因する捩り振動が低減される。

図１に示す構成では、上述したように、各スペース２５，２６，２８は貫通孔２３，２４，２７を介して互いに連通されているため、各スペース２５，２６，２８での油圧の差を小さくでき、差圧に起因してサンギヤ１７を軸線方向に移動させる荷重が生じることを防止もしくは抑制できる。すなわち、前記荷重によって軸線方向にサンギヤ１７が移動してプレート２１に接触したり、その接触による摺動抵抗によってサンギヤ１７の回転が阻害されたりすることを防止もしくは抑制できる。このように上述した実施形態では、トルクコンバータ３の内部における油圧が変化した場合であっても、サンギヤ１７の滑らかな回転を維持することができるため、サンギヤ１７の慣性トルクによる振動減衰性能を向上できる。

図３はこの発明の実施形態に係るトルクコンバータの他の例の一部を示す断面図であり、図４は図３に示す捩り振動低減装置の一部を拡大して示す図である。ここに示す例では、ロックアップクラッチ２の外周部に連結部材２９が取り付けられている。その連結部材２９は軸線方向でタービンランナ８側に延びており、この連結部材２９を介してロックアップクラッチ２とタービンランナ８とが連結されている。ロックアップクラッチ２と互い隣接して遊星歯車機構によって構成される捩り振動低減装置１が配置されている。この捩り振動低減装置１を挟んでロックアップクラッチ２とは反対側にカバープレート３０が配置されている。カバープレート３０およびロックアップクラッチ２によって軸線方向での捩り振動低減装置１の両側がカバーされている。

そのカバープレート３０はタービンシェル１３に連結されており、かつキャリヤ２０を兼ねている。つまりキャリヤ２０が入力要素となっている。カバープレート３０の外径はロックアップクラッチ２の外径より僅かに小さく形成されている。これは連結部材２９との接触を回避もしくは抑制するためである。このカバープレート３０における外周側部分に互い接近してリングギヤ１８が設けられ、カバープレート３０におけるリングギヤ１８に対応する位置に、板厚方向に貫通する第４貫通孔３１が形成されている。そのため、軸線方向でロックアップクラッチ２側のリングギヤ１８の側面は、ロックアップクラッチ２とリングギヤ１８との間の第４スペース３２に露出しており、軸線方向でカバープレート３０側の側面は第４貫通孔３１を介してリングギヤ１８とカバープレート３０との間の第５スペース３３に露出している。

半径方向でカバープレート３０の内周側にロックアップダンパ１２が配置されている。カバープレート３０の内周部にロックアップダンパ１２の駆動側部材１４が連結されている。駆動側部材１４は、ここに示す例では、ロックアップダンパ１２の従動側部材１６の両側にそれぞれ配置されている。従動側部材１６の外周部にサンギヤ１７が一体に設けられており、従動側部材１６の内周部にタービンハブ７が連結されている。つまりサンギヤ１７が出力要素となっており、リングギヤ１８が慣性体として機能するようになっている。他の構成は図１に示す構成と同様であるため、図１に示す構成と同様の部分には図１と同様の符号を付してその説明を省略する。

このような構成であっても、各スペース３２，３３は第４貫通孔３１を介して互いに連通されているため、ロックアップクラッチ２の係合および解放に伴ってトルクコンバータ３内の油圧が変化した場合であっても、各スペース３２，３３での油圧の差を小さくでき、差圧に起因してリングギヤ１８を軸線方向に移動させる荷重が生じることを防止もしくは抑制できる。また、キャリヤ２０とサンギヤ１７との間で伝達されるトルクが変動してキャリヤ２０とサンギヤ１７とが相対回転すると、リングギヤ１８はその回転方向に振動する。このように、図３に示す構成であっても、図１に示す実施形態と同様の原理により、図１に示す構成と同様の作用・効果を得ることができる。

１…捩り振動低減装置、 ３…トルクコンバータ（流体伝動装置）、 ８…タービンランナ（出力側部材）、 ９…ポンプインペラ（入力側部材）、 １７…サンギヤ、 １８…リングギヤ、 ２０…キャリヤ、 ２１…プレート、 ２２…隙間、 １２…ロックアップダンパ（弾性ダンパ）、 １３…駆動側部材、 １４…コイルバネ（弾性体）、 １５…従動側部材。

Claims (1)

1. ３つの回転要素を備える遊星歯車機構によって構成され、それら３つの前記回転要素のうち第１回転要素と第２回転要素との間で伝達されるトルクの変動が生じた場合に第３回転要素が前記トルクの変動によって回転方向に振動する慣性体とされており、かつ、流体を介して入力側部材と出力側部材との間で前記トルクを伝達する流体伝動装置の内部に設けられている捩り振動低減装置において、
   前記遊星歯車機構と互いに隣接して配置されると共に前記第１回転要素にトルク伝達可能に設けられ、かつ、前記入力側部材と前記出力側部材とのうちの一方にトルク伝達可能に構成されたプレートと、
   前記プレートと前記第３回転要素との間に形成された隙間と、
   前記プレートの半径方向で前記第３回転要素に対応する位置に前記プレートを板厚方向に貫通して形成されると共に前記隙間に開口している貫通孔とを備え、
   前記入力側部材と前記出力側部材とのうちの他方と前記第２回転要素とがトルク伝達可能に構成されている
   ことを特徴とする捩り振動低減装置。

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