JP3581029B2 - トルクコンバータ - Google Patents

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    • F16HGEARING
    • F16H45/00Combinations of fluid gearings for conveying rotary motion with couplings or clutches
    • F16H45/02Combinations of fluid gearings for conveying rotary motion with couplings or clutches with mechanical clutches for bridging a fluid gearing of the hydrokinetic type
    • F16H2045/0273Combinations of fluid gearings for conveying rotary motion with couplings or clutches with mechanical clutches for bridging a fluid gearing of the hydrokinetic type characterised by the type of the friction surface of the lock-up clutch
    • F16H2045/0278Combinations of fluid gearings for conveying rotary motion with couplings or clutches with mechanical clutches for bridging a fluid gearing of the hydrokinetic type characterised by the type of the friction surface of the lock-up clutch comprising only two co-acting friction surfaces

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  • Mechanical Operated Clutches (AREA)
  • Control Of Fluid Gearings (AREA)

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ロックアップ機構を備えたトルクコンバータに関する。
【0002】
【従来の技術】
従来のこの種のトルクコンバータとしては、例えば特開平8−303551号公報に示すものが知られている。このトルクコンバータは、エンジン出力が伝達されるコンバータハウジング(コンバータカバー)とタービンランナーとの間にロックアップピストンが配置されており、該ロックアップピストンはコンバータハウジングの回転軸に軸方向に変位可能に且つコンバータハウジングと一体回転可能に外嵌されている。
【0003】
ロックアップピストンとコンバータハウジングとの間には両面にフェーシングが設けられた環状の薄板(ドリブンプレート)が配設されている。薄板の外径部には複数の切欠き部が周方向に等間隔で形成されており、これにより、周方向に互いに隣り合う切欠き部の間に歯部が設けられている。歯部は、ロックアップピストンの外径部より径方向外方に突出配置されている。
【0004】
タービンランナーとロックアップピストンとの間にはコンバータハウジングの回転軸と略平行に延びる帯金(連結部材)が配設されており、帯金のロックアップピストン側の端部は薄板の切欠き部にはめ込まれて該薄板に結合されると共にタービンランナー側の端部は該タービンランナーに結合されている。
【0005】
そして、ロックアップピストンのタービンランナー側に流体圧を負荷すると、該ロックアップピストンがコンバータハウジング側に移動して薄板の2つのフェーシングをコンバータハウジング側に押しつけ、このときの摩擦力によりコンバータハウジングのトルクが薄板、帯金、タービンランナー及び該タービンランナーが結合されたタービンハブを介して該タービンハブの内径部にスプライン結合された変速機構の入力軸に伝達されてロックアップ状態とされる。
【0006】
逆に、ロックアップピストンのコンバータハウジング側に流体圧を負荷すると、ロックアップピストンがタービンランナー側に移動してロックアップが解除される。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
かかる従来のトルクコンバータにおいては、帯金を薄板の切欠き部にはめ込んで結合した際に、帯金が薄板よりコンバータハウジング側に突出するため、コンバータハウジングをエンジン側に折り曲げて逃げ部を設け、これにより、帯金の突出部分との干渉を回避している。
【0008】
しかしながら、コンバータハウジングをエンジン側に折り曲げると、コンバータハウジングが厚肉であることと相まってトルクコンバータの軸方向寸法が増大するという不都合が生じる。
【0009】
そこで、比較的肉厚の薄い薄板の外径部をタービンランナー側に折り曲げて帯金のコンバータハウジング側への突出長さを抑え、これにより、トルクコンバータの軸方向寸法を短くすることが考えられる。この場合、折り曲げ部の形成によって薄板の外径部が長くなっているため、薄板の耐久性を確保すべく、切欠き部の深さ寸法を短くして歯部の歯元応力を軽減することが望まれる。
【0010】
しかしながら、切欠き部の深さ寸法を短くすると、ロックアップ解除時にコンバータハウジングとタービンランナーとが相対回転して両者の間に回転差が生じた際に、薄板の切欠き部の底部とロックアップピストンの外径部との間に位置する部分において、コンバータハウジング側とタービンランナー側での流体の回転角速度差に起因して該部分に軸方向の推力が作用して、薄板がコンバータハウジング側或いはロックアップピストン側に押されてしまい、この結果、フリクショントルクが増大して燃費の増加を招いたり、フェーシングの耐久性が低下するという不都合がある。
【0011】
本発明はかかる不都合を解消するためになされたものであり、軸方向寸法を短くすることができるのは勿論のこと、ドリブンプレートの耐久性を確保することができ、更にフリンクショントルクの増大を防止することができると共に、フェーシングの耐久性の向上を図ることができるトルクコンバータを提供することを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成するために、請求項1に係るトルクコンバータは、エンジン出力が伝達されるコンバータカバーとタービンランナーとの間に配置され、前記コンバータカバーの回転軸に軸方向に変位可能に且つ該コンバータカバーと一体回転可能に外嵌されたロックアップピストンと、
フェーシングが両面に設けられて前記ロックアップピストンと前記コンバータカバーとの間に配置され、外径部に複数の切欠き部が周方向に所定の間隔で形成されると共に、周方向に互いに隣り合う前記切欠き部の間に設けられた歯部が前記ロックアップピストンの外径部より径方向外方に突出配置された環状のドリブンプレートと、
前記タービンランナーと前記ロックアップピストンとの間に配設され、前記回転軸と略平行に配置されて前記ドリブンプレートの前記切欠き部にはめ込まれることにより該ドリブンプレートに結合される結合片を有して前記タービンランナーに結合される連結部材とを備えたトルクコンバータにおいて、
前記ドリブンプレートの外径部を前記タービンランナー側に折り曲げて該折り曲げ部分を前記ロックアップピストンの外径部の外側に配置し、更に、前記切欠き部の底部を前記ロックアップピストンの外径部の径方向外方に離間配置すると共に、前記ドリブンプレートの前記切欠き部の底部と前記ロックアップピストンの外径部との間に位置する部分に貫通穴を設けたことを特徴とする。
【0013】
請求項2に係るトルクコンバータは、請求項1において、前記貫通穴を前記歯部の周方向の略中央部と前記ドリブンプレートの中心とを結ぶ線上に配置したことを特徴とする。
【0014】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態の一例を図を参照して説明する。図1は本発明の実施の形態の一例であるトルクコンバータを説明するための要部断面図、図2はタービンランナー側から見たドリブンプレートの平面図である。
【0015】
図1において符号1はエンジン出力が伝達される回転軸であり、該回転軸1は軸部2と該軸部2のタービンランナー4側の端部に同心に形成された円筒部3とを備える。円筒部3のタービンランナー4から離間する側の端部にはコンバータカバー5が外嵌固定されており、該コンバータカバー5はポンプインペラ6と一体に結合されている。コンバータカバー5とタービンランナー4との間には中心部に嵌合筒部7aを有するロックアップピストン7が配設されている。嵌合筒部7aはシールリング8を介して円筒部3に軸方向に変位可能に且つ該コンバータカバー5と一体回転可能に外嵌されている。
【0016】
ロックアップピストン7とコンバータカバー5との間には、両面にフェーシング9が設けられた環状のドリブンプレート10が配設されている。ドリブンプレート10の外径部は、図1及び図2に示すように、ロックアップピストン7の外径部の外側でタービンランナー4側に折り曲げられた第1の折り曲げ部30を有すると共に、該第1の折り曲げ部30の先端側で径方向外方に折り曲げられた第2の折り曲げ部31を有している。第2の折り曲げ部31には略四角状をなす複数の切欠き部32が周方向に等間隔で形成されており、これにより、周方向に互いに隣り合う切欠き部32の間に略四角状の歯部33が設けられている。
【0017】
ここで、ドリブンプレート10の切欠き部32は浅く形成されて該切欠き部32の底部がロックアップピストン7の外径部の径方向外方に離間配置されている。また、ドリブンプレート10の切欠き部32の底部とロックアップピストン7の外径部との間に位置する部分には、複数の貫通穴35が周方向に等間隔で設けられている。貫通穴35は歯部33の周方向(幅方向)の略中央部とドリブンプレート10の中心とを結ぶ線P上に配置されている。
【0018】
タービンランナー4とロックアップピストン7との間にはコンバータカバー5の回転軸1と略平行に延びる帯金(結合片:連結部材)36が配設されており、帯金36のロックアップピストン7側の端部はドリブンプレート10の切欠き部32にはめ込まれて該ドリブンプレート10に結合されている。
【0019】
一方、帯金36のタービンランナー4側の端部はダンパー(連結部材)11に結合されており、該ダンパー11はロックアップピストン7の嵌合筒部7aの径方向の外方位置でタービンランナー4と共にタービンハブ12のフランジ部13にピン14を介して結合されている。なお、この実施の形態では、ダンパー11と帯金36によって本発明の連結部材を構成しているが、これに限定されず、帯金36のみによって本発明の連結部材を構成するようにしてもよい。
【0020】
タービンハブ12は円筒部3の内径孔にブッシュ15を介して回転可能に挿入された円筒軸部16と該円筒軸部16のタービンランナー4側の端部に形成されたフランジ部13とを備えており、フランジ部13は円筒部3のタービンランナー4を向く側の端部に対向配置されている。
【0021】
フランジ部13と円筒部3との間には後述するロックアップ解除時にコンバータカバー5とタービンランナー4との回転差を吸収するスラスト針状ころ軸受17が介在されており、該スラスト針状ころ軸受17の円筒部3側の軌道輪18aは該円筒部3のタービンランナー4側を向く端部の内径側に軸方向に突出形成された凸条19に外嵌固定され、一方、フランジ部13側の軌道輪18bは該フランジ部13のダンパー11とタービンランナー4との結合位置の若干径方向内方にロックアップピストン7側に向けて突出形成された凸条20に内嵌固定されている。
【0022】
また、スラスト針状ころ軸受17の円筒部3側の軌道輪18aの外径部及び針状ころ21の外径側部分は、ロックアップ解除時のロックアップピストン7のタービンランナー4側への移動を規制すべく、円筒部3に外嵌されたロックアップピストン7の嵌合筒部7aの内径部より径方向外方に位置している。
【0023】
そして、コンバータカバー5と一体に回転するロックアップピストン7のタービンランナー4側に油圧を負荷すると、該ロックアップピストン7が円筒部3の軸線に沿ってコンバータカバー5側に移動してドリブンプレート10の2つのフェーシング9をコンバータカバー5の平面部に押しつけ、このときの摩擦力によりコンバータカバー5のトルクがドリブンプレート10、帯金36、ダンパー11、タービンランナー4ー及びタービンハブ12を介して該タービンハブ12の内径孔にスプライン結合された変速機構の入力軸(図示せず。)に伝達されてロックアップ状態とされる。なお、図示は省略するが、コンバータカバー5とロックアップピストン7との間には、ロックアップピストン7がコンバータカバー5側に移動してドリブンプレート10の2つのフェーシング9をコンバータカバー5の平面部に押しつける際の押し力を規制する複数のばね部材がドリブンプレート10の内径側に位置して周方向に所定の間隔で介在されている。
【0024】
逆に、ロックアップピストン7のコンバータカバー5側に油圧を負荷すると、ロックアップピストン7が円筒部3の軸線に沿ってタービンランナー4側に移動してロックアップが解除される。ロックアップが解除された場合には、コンバータカバー5と一体回転するポンプインペラ6によってつくられた油の流れをタービンランナー4が受け取ってトルクを発生し、該トルクがタービンハブ12を介して該タービンハブ12の内径孔にスプライン結合された変速機構の入力軸に伝達される。
【0025】
このとき、コンバータカバー5とタービンランナー4とが相対回転して両者の間に回転差が生じ、ドリブンプレート10の切欠き部32の底部とロックアップピストン7の外径部との間に位置する部分に、コンバータカバー5側とタービンランナー4側での油の回転角速度差に起因する軸方向の推力が作用し、該推力がドリブンプレート10をコンバータカバー5側或いはロックアップピストン7側に押そうとするが、このときの押し力は上述した貫通穴35によってキャンセルされる。
【0026】
上記の説明から明らかなように、この実施の形態では、比較的薄肉のドリブンプレート10の外径部をタービンランナー4に折り曲げているので、切欠き部32にはめ込まれた帯金36のコンバータカバー5への突出長を短くすることができ、この結果、従来のように、厚肉のコンバータカバーをエンジン側に折り曲げて逃げ部を設ける必要がなくなってトルクコンバータの軸方向の寸法を短くすることができる。
【0027】
また、タービンランナー4側に折り曲げることによって延長されたドリブンプレート10の外径部に深さ寸法の短い切欠き部32を形成すれば足りるため、周方向に互いに隣り合う切欠き部32の間に設けられた歯部33の歯元応力を軽減することができ、この結果、ドリブンプレート10の耐久性を良好に確保することができる。
【0028】
更に、ロックアップ解除時にコンバータカバー5とタービンランナー4とが相対回転して両者の間に回転差が生じた際に、切欠き部32の深さ寸法を短くすることによって、ドリブンプレート10の切欠き部32の底部とロックアップピストン7の外径部との間に位置する部分に、コンバータカバー5側とタービンランナー4側での油の回転角速度差に起因する軸方向の推力が作用してドリブンプレート10をコンバータカバー5側或いはロックアップピストン7側に押そうとしても、該押し力は貫通穴35によってキャンセルされるため、フリクショントルクの増大を防止することができると共に、フェーシング9の耐久性の向上を図ることができる。
【0029】
更に、ドリブンプレート10の切欠き部32の底部とロックアップピストン7の外径部との間に位置する部分に形成された貫通穴35を、最も応力を受けにくい歯部33の周方向の略中央部とドリブンプレート10の中心とを結ぶ線P上に配置しているので、ドリブンプレート10の耐久性をより良好に確保することができる。
【0030】
【発明の効果】
上記の説明から明らかなように、請求項1の発明では、トルクコンバータの軸方向寸法を短くすることができるのは勿論のこと、ドリブンプレートの耐久性を良好に確保することができ、更にフリンクショントルクの増大を防止することができると共に、フェーシングの耐久性の向上を図ることができるという効果が得られる。
【0031】
請求項2の発明では、請求項1の発明に加えて、貫通穴を、最も応力を受けにくい歯部の周方向の略中央部とドリブンプレートの中心とを結ぶ線上に配置しているので、ドリブンプレートの耐久性をより良好に確保することができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態の一例であるトルクコンバータを説明するための要部断面図である。
【図2】タービンランナー側から見たドリブンプレートの平面図である。
【符号の説明】
3…回転軸
4…タービンランナー
5…コンバータカバー
7…ロックアップピストン
9…フェーシング
10…ドリブンプレート
11…ダンパー(連結部材)
30,31…折り曲げ部分
32…切欠き部
33…歯部
35…貫通穴
36…帯金(結合片:連結部材)

Claims (2)

  1. エンジン出力が伝達されるコンバータカバーとタービンランナーとの間に配置され、前記コンバータカバーの回転軸に軸方向に変位可能に且つ該コンバータカバーと一体回転可能に外嵌されたロックアップピストンと、
    フェーシングが両面に設けられて前記ロックアップピストンと前記コンバータカバーとの間に配置され、外径部に複数の切欠き部が周方向に所定の間隔で形成されると共に、周方向に互いに隣り合う前記切欠き部の間に設けられた歯部が前記ロックアップピストンの外径部より径方向外方に突出配置された環状のドリブンプレートと、
    前記タービンランナーと前記ロックアップピストンとの間に配設され、前記回転軸と略平行に配置されて前記ドリブンプレートの前記切欠き部にはめ込まれることにより該ドリブンプレートに結合される結合片を有して前記タービンランナーに結合される連結部材とを備えたトルクコンバータにおいて、
    前記ドリブンプレートの外径部を前記タービンランナー側に折り曲げて該折り曲げ部分を前記ロックアップピストンの外径部の外側に配置し、更に、前記切欠き部の底部を前記ロックアップピストンの外径部の径方向外方に離間配置すると共に、前記ドリブンプレートの前記切欠き部の底部と前記ロックアップピストンの外径部との間に位置する部分に貫通穴を設けたことを特徴とするトルクコンバータ。
  2. 前記貫通穴を前記歯部の周方向の略中央部と前記ドリブンプレートの中心とを結ぶ線上に配置したことを特徴とする請求項1記載のトルクコンバータ。
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