JP2798139B2

JP2798139B2 - 流体伝動装置における直結クラッチ

Info

Publication number: JP2798139B2
Application number: JP1334059A
Authority: JP
Inventors: 史郎 ▲榊▼原; 剛志古屋; 直希土屋
Original assignee: Aisin AW Co Ltd
Current assignee: Aisin AW Co Ltd
Priority date: 1989-12-21
Filing date: 1989-12-21
Publication date: 1998-09-17
Anticipated expiration: 2013-09-17
Also published as: JPH03194247A

Description

【発明の詳細な説明】（イ）産業上の利用分野本発明は、トルクコンバータ、流体継手等の流体伝動
装置において、その入力側と出力側とを機械的に接続す
る直結クラッチに係り、詳しくは該直結クラッチにおい
て、急激なトルク変化を吸収するダンパ機構の構成に関
する。

（ロ）従来の技術従来、本出願人は、特開昭61−252964号公報に示すよ
うに、ピストン（クラッチプレート）からトルク伝動さ
れる第１プレート（ドライブプレート）と第２プレート
（中間プレート）との間に第１緩衝部材（第１のダンパ
スリング）を介在し、更に該第２プレートと第３プレー
ト（ドリブンプレート）との間に第２緩衝部材（第２の
ダンパスプリング）を介在し、異なる半径上に配置した
２種類のダンパスプリングを動力伝達系に対して直列的
に介在することにより、径を大きくすることなくかつ吸
収できるトルク容量を増大した直結クラッチのダンパ機
構を提案した。

（ハ）発明が解決しようとする課題しかし、上述直結クラッチのダンパ機構は、ドライブ
プレートと中間プレートとの間の回転角を規制するスト
ッパ機構、即ち第１のダンパスプリングの圧縮量を制限
するストッッパを設けることができず、このため該第１
のダンパスプリングを密着するまで圧縮することが可能
となり、特に、該第１のダンパスプリングはバネ定数が
小さくかつストロークの大きいものが用いられる関係
上、直結クラッチ接続時等大きなトルクが衝撃的に作用
する場合、該第１のダパスプリングに作用する応力が非
常に高くなり、かつ荷重特性も急激に変化する。そし
て、該大きな応力及び荷重変化が、直結クラッチ接続の
度等に繰返し作用するため、該第１のダンパスプリング
の寿命にとって不利な構成となっいる。

また、第２のダンパスプリングに対しては、長孔及び
リベットピンからなるストッパ機構が存在するが、該ス
トッパ機構は、第２のダンパスプンングと同一円周上に
配置されており、該第２のダンパスプリングの配置スペ
ースを制限して、スプリングのストローク量を小さく規
定してしまい、充分な吸収トルク及びストロークをとる
ことができず、また反対にこれらを充分に確保しようと
すると、ダンパ機構が大型化してしまう。

そこで、本発明は、コンパクトな構造でありながら、
トルク変動を充分なストロークでもって吸収すると共に
ダンパスプリングの寿命をも向上する流体伝動装置にお
ける直結クラッチを提供することを目的とするものであ
る。

（ニ）課題を解決するための手段本発明は、上述事情に鑑みなされたものであって、例
えば第１図ないし第３図を参照して示すと、流体伝動装
置（１）の入力側（２）に断接するクラッチプレート
（３）からトルク伝達されるドライブプレート（５）
と、前記流体伝動装置の出力側（６）に連結するとドリ
ブンプレート（７）と、これらドライブプレート（５）
とドリブンプレートとの間に配置された中間プレート
（９）と、前記ドライブプレートと中間プレートとの間
に介在する第１のダンパスプリング（10）と、前記中間
プレート（９）とドリブンプレート（７）との間に介在
する第２のダンパスプリング（11）と、を有するダンパ
機構（12）を備えてなる流体伝動装置（１）における直
結クラッチ（13）において、前記ドライブプレート
（５）及び中間プレート（９）の外周部分に、これらド
ライブプレートと中間プレートの相対回転を所定量に規
制する、前記の第１ダンパスプリングのストッパ機構
（15）を形成し、また、前記第１ダンパスプリング（1
0）と第２のダンパスプリング（11）の半径方向中間部
分に、前記中間プレート（９）とドリブンプレート
（７）との相対回転を所定量に規制する、前記第２のダ
ンパスプリング（11）のストッパ機構（16）を形成して
なる、ことを特徴とする。

具体的には、前記第１のダンパスプリングのストッパ
機構（15）が、前記ドライブプレート（５）の外周面に
形成されかつ前記クラッチプレート（３）のスプライン
爪（3a）と係合する切欠き部（5a）と、該ドライブプレ
ート（５）の外周面と略々同径上に揃えて位置する前記
中間プレート（９）の外周面に形成されかつ前記ドライ
ブプレートの切欠き部（5a）より所定量広い角度にて形
成された切欠き部（9a）と、の角度差（θ₁,θ_２）によ
り構成されてなる。

また、前記中間プレート（９）が、前記ドライブプレ
ート（５）及びドリブンプレート（７）を挟んで配置さ
れかつ固定具（17）にてスペーサ（19）を介して所定間
隔を保持して固定された２枚のスプリングガイドプレー
ト（9₁），（9₂）からなる。

また、前記第２のダンパスプリング（11）のストッパ
機構（16）が、前記ドリブンプレート（７）の外周面に
形成された切欠き部（7a）と前記固定具（17）に嵌合す
るスペーサ（19）とからなる。

（ホ）作用以上構成に基づき、クラッチプレート（３）が流体伝
動装置（１）の入力側（２）に接続すると、該クラッチ
プレート（３）は比較的急激な変化にてトルクが伝達さ
れる。すると、該クラッチプレート（３）の回転は、ス
プライン爪（3a）及び切欠き部（5a）を介してドライブ
プレート（５）に伝達され、更に第１のダンパスプリン
グ（10）を介して中間プレート（９）に伝達され、そし
て更に該中間プレート（９）の回転は、第２のダンパス
プリング（11）を介してドリブンプレート（７）に伝達
されている。

この際、クラッチプレート（３）に作用する急激なト
ルク変化は、直列に連結されている第１のダンパスプリ
ング（10）及び第２のダンパスプリング（11）により比
較的長いストロークにて充分に吸収されるが、該トルク
変化が大きい場合、クラッチプレート（３）の爪（3a）
が、切欠き部（5a）に係合した状態で第１のダンパスプ
リング（10）を圧縮しながら中間プレート（９）と相対
回転して該中間プレートの切欠き部（9a）の端（ａ又は
ｂ）に当接する。この状態では、クラッチプレート
（３）に作用するトルクは、直接中間プレート（９）に
伝達され、第１のダンパスプリング（10）に過度なトル
クが作用することはない。同様に、中間プレート（９）
が第２のスプリング（11）を圧縮しながらドリブンプレ
ート（７）に対して所定量相対回転すると、スペーサ
（19）が切欠き部（7a）の端（ｃ又はｄ）に当接し、中
間プレート（９）に作用するトルクは直接ドリブンプレ
ート（７）に伝達され、第２のダンパスプリング（11）
に過度なトルクが作用することはない。

（ヘ）発明の効果以上説明したように、第１のダンパスプリング（10）
及び第２のダンパスプリング（11）を直列に配置して、
大きなストローク量でもって充分にトルクを吸収できる
ものでありながら、第１のダンパスプリング（10）及び
第２のダンパスプリング（11）に対してそれぞれストッ
パ機構（15），（16）が配設されるので、ダンパスプリ
ング（10），（11）に過度なトルクが作用することを防
止でき、ダンパ機構（12）の耐久性を向上することがで
きる。

また、第１のダンパスプリング（10）のストッパ機構
（15）は、ドライブプレート（５）の切欠き部（5a）よ
り広い角度にて形成した中間プレート（９）の切欠き部
（9a）により構成されるので、第１のダンパスプリング
（10）のストローク量を充分に確保し得ると共に、該ス
トッパ機構（15）のための特別なスペースを必要とせ
ず、かつ第２のダンパスプリング（11）のストッパ機構
（16）は、第１のダンパスプリング（10）と第２のダン
パスプリング（11）の中間部分に配置されるので、第２
のダンパスプリング（11）のストローク量を充分に確保
し、これにより所定ストローク量を保持したものであり
ながら、ダンパ機構（12）をコンパクトに構成すること
ができる。

更に、中間プレート（９）を、２枚のスプリングガイ
ドプレート（9₁），（9₂）にて構成すると、該中間プレ
ートにより第１のダンパスプリング（10）及び第２のダ
ンパスプリング（11）の両方のスプリングハウジング
（9₁b,9₂b），（9₁c,9₂c）を兼用でき、かつ両スプリン
グハウジングの中間部分にて２枚のスプリングガイドプ
レート（9₁），（9₂）をスペーサ（19）を介して固定具
（17）にて固定するので、両スプリングハウジング（9₁
b,9₂b），（9₁c,9₂c）をバランスしながら強固に固定し
て、これらケースが拡いてスプリングの保持が不充分に
なることを確実に防止し、簡単な構成でもって信頼性を
も向上することができる。

また、第２のダンパスプリング（11）のストッパ機構
（16）を、中間プレート（９）の固定具（17）を嵌合す
るスペーサ（19）がドリブンプレート（７）の外周面に
形成された切欠き部（7a）に当接することにより構成す
ると、中間プレート（９）の固定具（17）をストッパ機
構として用いることができ、半径方向に対して該ストッ
パ機構（16）のための特別なスペースを必要とせず、ダ
ンパ機構（12）をコンパクトに構成することができる。

なお、上述カッコ内の符号は、図面と対照するもので
あるが、何等構成を限定するものではない。

（ト）実施例以下、図面に沿って、扁平薄型の流体トルクコンバー
タに適用した実施例について説明する。

流体トルクコンバータ１は、第３図に示すように、一
体に結合されたフロントカバー2a及びケース2bからなる
コンバータハウジング２を有しており、該ハウジング２
はエンジンクラクシャフトと（図示せず）と連結して入
力部材を構成している。また、前記ケース2bには多数の
ブレードが固定されてポンプインペラ25が形成されてお
り、また該ポンプインペラに対して対数のブレードから
なるタービンランナ６が配設されている。更に、これら
のポンプインペラ25及びタービンランナ６との間部分に
は同様に多数のブレードからなるステータ27が配設され
ており、材ステータ27はワンウェイクラッチ29に嵌合さ
れている。

そして、前記ポンプインペラ25、タービンランナ６及
びステータ27からなる流体トルクコンバータユニットＦ
に隣接してかつ前記フロントカバー2aの内に直結クラッ
チ13が配設されている。該直結クラッチ13は、摩擦板3a
を貼付したクラッチプレート３及びダンパ機構12を有し
ており、クラッチプレート３は後述するハブ部31上に回
転自在に支持されており、かつ油の流れ方向の変更によ
り接続状態及び切断状態に切換えられる。即ち、プレー
ト３とフロントカバー2aとの間からコンバータユニット
Ｆ方向に流れる油の流れにより、該クラッチプレート３
はフロントカバー2aから離れてクラッチ切断状態とな
り、またコンバータユニットＦからプレート３とカバー
2aとの間に流れる油の流れにより、クラッチプレートの
摩擦材3aはフロントカバー2aに接触して接続状態とな
る。また、ダンパ機構12は、ドライブプレート５、中間
プレート９及びドリブンプレート７を有しており、かつ
ドリブンプレート７は前記流体トルクコンバータユニッ
トＦの出力部材となるタービンランナ６のボス部と共に
リベットピン30にてハブ部31に固定されている。該ハブ
部31はフロントカバー2a及びワンウェイクラッチ29の間
にスラストベアリング32,33を介して位置決めされてお
り、かつ該ハブ部31のスプライン31aに自動変速機の入
力軸（図示せず）が嵌合して、流体トルクコンバータ１
の出力部材を構成している。

また、第１図及び第２図に詳示するように、ドライブ
プレート５は１枚の円環状のプレートからなり、同一円
周上に多数のスプリング保持用透孔5b…が形成されてい
ると共に、外周面に比較的狭い角度の切欠き部5aからな
るスプライン溝が多数形成されている。一方、中間プレ
ート９は２枚の円環状のスプリングガイドプレート9₁,9
₂からなり、これら２枚のプレート9₁,9₂はスペーサ19を
介して所定間隔を保持した状態でリベットピン17により
固定されており、かつ２個の異なる半径上に膨出してス
プリングハウジング部9₁b…,9₁c…,9₂b…,9₂c…が形成
されていると共に、その外周面が前記ドライブプレート
５の外周面と略々一致しており、かつ該ドライブプレー
ト５の切欠き部5aより所定量広い角度からなる切欠き部
9a…が多数形成されている。また、ドリブンプレート７
は１枚の円環状プレートからなり、その同一半径上に多
数のスプリング保持用透孔7b…が形成されていると共
に、その外周面に比較的大きな回動角からなる切欠き部
7aが形成されている。そして、所定間隔離れて保持され
た２枚のプレート9₁,9₂からなる中間プレート９の間
に、その外径側にてドライブプレート５が挟持して配置
され、かつその内径側にてドリブンプレート７が挟持し
て配置されている。更に、ドライブプレート５の透孔5b
…と中間プレート９の外径側ハウジング9₁b…,9₂b…と
の間には第１のダンパスプリングとなる外側ダンパスプ
リング10…がそれぞれ保持されており、またドリブンプ
レートの透孔7b…と中間プレート９の内径側ハウジング
9₁c…,9₂c…との間には第２のダンパスプリングとなる
内側ダンパスプリング11…がそれぞれ保持されている。

そして、前記ドライブプレート５の切欠き5aには前記
クラッチプレート３の先端を折曲して形成されたスプラ
イン爪3a（第３図参照）が係合しており、かつ該切欠き
5aに対し中間プレート９の切欠き9aは、直結クラッチ13
の回転方向Ａ側即ちドライブ側にて角度θ_１、反回転方
向即ちコースト側にて角度θ_２（θ_１＞θ_２）大きく形
成されている。従って、スプライン爪3aが外側スプリン
グ10を圧縮しながらドライプレート５と中間プレート９
を相対回転して、ドライブ側にて角度θ_１相対回転する
と、スプライン爪３は切欠き部９の一端部ａに当接して
それ以上のスプリング10の圧縮を規制し、またコースト
側に角度θ_２相対回転すると、スプライン爪３は切欠き
部９の他端部ｂに当接してそれ以上のスプリング10の圧
縮を規制し、両切欠き部5a,9aの角度差θ₁,θ_２が外側
ダンパスプリングのストッパ機構15となっている。

一方、スペーサ19を嵌合した、中間プレート９の固定
用リベットピン17は、ドリブンプレート７の切欠き部7a
の間、従って外側ダンパスプリング10と内側ダンパスプ
リング11の半径方向中間部分に配置されており、かつ前
記スペーサ19は切欠き部7aの略々中央位置、詳しくは該
切欠き部7aのドライブ側端部ｃとの間に角度θ_３を存し
て、コースト側端部ｄとの間に角度θ_４を存して配置さ
れている。従って、内側ダンパスプリング11を圧縮しな
がら中間プレート９がドリブンプレート７に対して相対
回転して、ドライブ側にて角度θ_３相対回転すると、ス
ペーサ19が切欠き部7aの一端部ｃに当接してそれ以上の
スプリング11の圧縮を規制し、またコースト側に角度θ
_４相対回転すると、スペーサ19が切欠き部7aの他端部ｄ
に当接してそれ以上のスプリング11の圧縮を規制して、
内側ダンパスプリング11のストッパ機構16を構成してい
る。

ついで、本実施例による作用について説明する。

直結クラッチ13が切断状態にある場合、エンジンの回
転はコンバータハウジング２を介してポンプインペラ25
に伝達され、そして油の流れを介してタービンランナ６
に伝達され、更に油はステータ21を介してポンプインペ
ラ25に還流される。そして、タービンランナ６の回転が
ハブ部31を介して自動変速機の入力軸に出力される。

該油流を介しての動力伝達状態において、供給油路が
切換えられると、クラッチプレート３が軸方向に移動し
てその摩擦材3aがフロントカバー2aに接触し、エンジン
の回転が直結クラッチ13を介して直接伝達される直結状
態となる。この際、クラッチプレート３から衝撃的なト
ルク変動が作用するが、該トルク変動がダンパ機構12に
て吸収される。

まず、クラッチプレート３からのトルクが、スプライ
ン爪3a及び切欠き部5aを介してドライブプレート５に伝
達され、更に外側ダンパスプリング10を介して中間プレ
ート９に伝達される。これにより、第４図に実線Ｘで示
すように、外側ダンパスプリング11は比較的バネ定数が
小さくかつ長いストローク量にて衝撃を吸収し、そして
該ダンパスプリング10を圧縮しながらドライブプレート
５と中間プレート９とを相対回転し、エンジンから自動
変速機へ動力伝達するドライブ状態にある場合、角度θ
_１相対回転すると、スプライン爪3aは中間プレート９の
切欠き部9aの一端部ａに当接し、それ以上スプリング10
を圧縮することなく爪3aから直接中間プレート９にトル
クが伝達される。一方、エンジンブレーキ状態等の自動
変速機からエンジン方向に動力伝達するコースト状態に
ある場合、前記角度θ_１の略々1/2に相当する角度θ_２
相対回転すると、スプライン爪3aは切欠き部9aの他端部
ｂに当接し、それ以上スプリング10を圧縮することなく
爪3aから直接中間プレート９にトルクが伝達される。

ついで、中間プレート９に伝達されたトルクは、内側
ダンパスプリング11を介してドリブンプレート７に伝達
され、更にハブ部31を介して自動変速機の入力軸に出力
される。この際、第４図に実線Ｙで示すように、内側ダ
ンパスプリング11は比較的バネ定数が大きくかつ短いス
トローク量にて衝撃を吸収し、そしてダンパスプリング
11を圧縮しながら中間プレート９とドリブンプレート７
とが相対回転すると、ドライブ状態にあっては角度
θ_３、コースト状態にあっては角度θ_４相対回転する
と、スペーサ19がドリブンプレートの切欠き部7aの一端
ｃ又は他端ｄに当接し、それ以上スプリング11を圧縮す
ることなくスペーサ19を介して中間プレート９からドリ
ブンプレート７に直接トルクが伝達される。

そして、トルクは、外側ダンパスプリング10そして内
側ダンパスプリング11を直列的に介して伝達されるの
で、前述した第４図に示す実線ＸとＹを合成した実線Ｚ
に示す特性にて直結クラッチ13に作用する衝撃トルクが
吸収される。即ち、ドライブ側にあっては、所定トルク
T₁までは、外側ダンパスプリング10及び内側ダンパスプ
リング11とを協働して比較的小さなバネ定数で衝撃が吸
収され、該トルクT₁〜T₂間では、外側スプリング10の圧
縮が規制されることに基づき、内側スプリング11による
比較的大きいバネ定数にて吸収され、それ以上のトルク
に対しては、スプリングを介することなく、ドライブプ
レート５とドリブンプレート７とが中間プレート９を介
して直接伝達される。また、コースト側にあっては、比
較的低い所定トルクT₃までは、外側ダンパスプリング10
及び内側ダンパスプリング11とを協働した比較的小さい
バネ定数で衝撃が吸収され、該トルクT₃からT₄までは、
内側スプリング11のみによる比較的大きいバネ定数にて
吸収され、それ以上のトルクに対してはスプリングを介
することなく直接伝達される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る直結クラッチのダンパ機構を示す
一部破断した正面図、第２図はその側断面図である。そ
して、第３図は前記直結クラッチを装備した流体トルク
コンバータを示す断面図、第４図はダンパ機構の特性を
示す図である。１……流体伝動装置（トルクコンバータ）、２……入力
側（トルクコンバータハウジング）、３……クラッチプ
レート、3a……スプライン爪、５……ドライブプレー
ト、5a……切欠き部、６……出力側（タービンラン
ナ）、７……ドリブンプレート、7a……切欠き部、９…
…中間プレート、9a……切欠き部、9₁,9b……スプリン
グガイドプレート、10……第１の（外側）ダンパスプリ
ング、11……第２の（内側）ダンパスプリング、12……
ダンパ機構、13……直結クラッチ、15……ストッパ機
構、16……ストッパ機構、17……固定具（リベットピ
ン）、19……スペーサ、θ_１〜θ_４……角度。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開平３−20152（ＪＰ，Ａ) 特開昭61−252962（ＪＰ，Ａ) 特開昭61−41020（ＪＰ，Ａ) 特開昭61−252964（ＪＰ，Ａ) 実開昭60−107627（ＪＰ，Ｕ) 実開昭62−188658（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) F16H 45/02 F16F 15/12 F16D 13/64

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】流体伝動装置の入力側に断接するクラッチ
プレートからトルク伝達されるドライブプレートと、前
記流体伝動装置の出力側に連結するドリブンプレート
と、これらドライブプレートとドリブンプレートとの間
に配置された中間プレートと、前記ドライブプレートと
中間プレートとの間に介在する第１のダンパスプリング
と、前記中間プレートとドリブンプレートとの間に介在
する第２のダンパスプリングと、を有するダンパ機構を
備えてなる流体伝動装置における直結クラッチにおい
て、前記ドライブフプレート及び中間プレートの外周部分
に、これらドライブプレートと中間プレートの相対回転
を所定量に規制する、前記第１のダンパスプリングのス
トッパ機構を形成し、また、前記第１のダンパスプリングと第２のダンパスプ
リングの中間部分に、前記中間プレートとドリブンプレ
ートとの相対回転を所定量に規制する、前記第２のダン
パスプリングのストッパ機構を形成してなる、流体伝動装置における直結クラッチ。
【請求項２】前記第１のダンスプリングのストッパ機構
が、前記ドライブプレートの外周面に形成されかつ前記
クラッチプレートのスプライン爪と係合する切欠き部
と、該ドライブプレートの外周面と略々同径上に揃えて
位置する前記中間プレートの外周面に形成されかつ前記
ドライブプレートの切欠き部より所定量広い角度にて形
成された切欠き部と、の角度差により構成されてなる、請求項１記載の流体伝動装置における直結クラッチ。
【請求項３】前記中間プレートが、前記ドライブプレー
ト及びドリブンプレートを挟んで配置されかつ固定具に
てスペーサを介して所定間隔を保持して固定された２枚
のスプリングガイドプレートからなる、請求項１記載の流体伝動装置における直結クラッチ。
【請求項４】前記第２のダンパスプリングのストッパ機
構が、前記ドリブンプレートの外周面に形成された切欠
き部と、前記固定具に嵌合するスペーサとからなる、請求項３記載の流体伝動装置における直結クラッチ。