JP3645004B2

JP3645004B2 - トルクコンバータのロックアップクラッチ

Info

Publication number: JP3645004B2
Application number: JP13895995A
Authority: JP
Inventors: 誠二桃井
Original assignee: Valeo Kapec Japan KK
Current assignee: Valeo Kapec Japan KK
Priority date: 1995-06-06
Filing date: 1995-06-06
Publication date: 2005-05-11
Anticipated expiration: 2020-05-11
Also published as: JPH08334158A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は自動車等の自動変速機に用いられるトルクコンバータのロックアップクラッチに関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動変速機に用いられるトルクコンバータとして、車速が設定車速以上になった場合等に、タービンとポンプとを流体を介さずにロックアップクラッチによって機械的に直結し、それによって動力伝達効率の向上を図るようにしたものがある。
【０００３】
ここで用いられるロックアップクラッチとして、従来、図１２に示すようなものが案出されている。
【０００４】
このロックアップクラッチ１は、入力部材であるピストンプレート２と、出力部材であるホールドプレート３とを備えており、ピストンプレート２は、内周部がタービンハブ４に回動自在かつ軸方向に進退自在に支持される一方で、外周縁部のうちのコンバータカバー５の内側面と対向する位置に摩擦材６が付設されている。そして、ホールドプレート３は、内周縁部がタービン７側に結合される一方で、外周縁部が複数個のコイルばね８を介してピストンプレート２と回動方向で弾性的に連結されている。このため、ピストンプレート２の背部に制御油圧が作用してピストンプレート２が前進作動した場合には、ピストンプレート２が摩擦材６を介してコンバータカバー５に結合され、コンバータカバー５側の入力トルクがコイルばね８を通してホールドプレート３、さらにはタービン７及び自動変速機の入力軸（図示せず。）へと伝達される。尚、コイルばね８は、ロックアップ時にエンジン側から自動変速機側に伝達される回転方向の振動・衝撃を吸収する。
【０００５】
また、前記ホールドプレート３とピストンプレート２の外周縁部には、夫々前記コイルばね８を支持するばね受容部９，１０が設けられている。ホールドプレート３側のばね受容部９は、ホールドプレート３の外周縁部に径方向外側に開いた開口（図示せず。）が形成され、この開口の対向する両側壁９ａが断面略Ｕ字状に折曲されて成り、その断面略Ｕ字状の両側壁９ａがコイルばね８の端部を支持するばね支持部となっている。一方、ピストンプレート２側のばね受容部１０は、ピストンプレート２に固設された円環状のドライブプレート１０ａに、ホールドプレート３側に向いた複数個の爪１０ｂが突設されて成り、その爪１０ｂがピストンプレート２の側壁９ａと対応するピストンプレート２側のばね支持部となっている。そして、ホールドプレート３とピストンプレート２の各ばね支持部（９ａ，１０ｂ）はコイルばね８の端部と当接し、両プレート３，２間に相対回転を生じたときにこのコイルばね８を圧縮変形させるようになっている。
【０００６】
尚、この類似技術は、例えば、特開昭６３−７５６５５号公報等に示されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来のロックアップクラッチの場合、ホールドプレート３側とピストンプレート２側の各ばね支持部（９ａ，１０ｂ）は、タービン７寄りのばね支持部間の長さとコンバータカバー５寄りのばね支持部間の長さが同じになるように形成されていて、各ばね支持部（９ａ，１０ｂ）がコイルばね８を圧縮したときにコイルばね８がクラッチ軸方向に湾曲変形しないようになっている。ところが、製造時におけるばね支持部（９ａ，１０ｂ）の寸法，形状の誤差を完全に無くすことは不可能であるため、コイルばね８に大トルクがかかったときには、その製造誤差が契機となってコイルばね８がタービン７側やコンバータカバー５側に湾曲変形して周辺部材と干渉することが考えられる。そして、このようにコイルばね８が周辺部材と干渉すると、周辺部材に摩耗が生じるうえに、コイルばね８の円滑な作動が阻害されこととなる。尚、この対策としては周辺部材に硬化処理を施すことが考えられるが、こうした場合、多く部材に硬化処理を施す必要が生じるために製造コストが増加するという別の不具合を招く。
【０００８】
そこで本発明は、コイルばねと周辺部材との干渉を可及的に無くし、しかも、製造コストの低減を図ることのできるトルクコンバータのロックアップクラッチを提供しようとするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決するための手段として、請求項１の発明は、コンバータカバーの内側面と対向する位置に進退自在に配置され、制御油圧による前進時に前記コンバータカバーと摩擦係合する入力部材と、タービンに結合された出力部材と、前記入力部材に設けられたばね受容部と出力部材に設けられたばね受容部とにまたがって収容配置されて、入力部材と出力部材とを回動方向で弾性的に連結するコイルばねと、を備えたトルクコンバータのロックアップクラッチにおいて、前記入力部材と出力部材のうちの少なくともいずれか一方のばね受容部のばね支持部間の長さをコンバータカバー側とタービン側とで異ならせ、このコンバータカバー側とタービン側とのうちのばね支持部間の長さが長い側へ向かって前記コイルばねの中央部が湾曲するのを規制するためのばね規制部を、入力部材または出力部材に設けるようにした。
【００１０】
また、請求項２の発明は、さらに前記出力部材を板材から形成すると共に、この板材の外周縁に、開口と、この開口の両側からコンバータカバー側に屈曲する屈曲片とを形成して、この開口と屈曲片とによって前記出力部材側のばね受容部を構成し、さらに、前記隣接する屈曲片相互間の長さを前記開口の長さよりも短く設定すると共に、前記開口の縁部に、タービン側のばね変位を規制するばね規制部を延設するようにした。
【００１１】
【作用】
請求項１の発明の場合、入力部材と出力部材のうちの少なくともいずれか一方のばね受容部のばね支持部間の長さをコンバータカバー側とタービン側とで異ならせてあるため、コイルばねに大トルクがかかると、そのコイルばねは、コンバータカバー側とタービン側とのうちの前記ばね支持部間の長さが長い側へ向かってコイルばねの中央部が湾曲する。そして、コイルばねの湾曲による変位は、入力部材または出力部材に設けられたばね規制部によって規制される。
【００１２】
請求項２の発明の場合、隣接する屈曲片相互間の長さが開口の長さよりも短いため、コイルばねに大トルクがかかると、そのコイルばねはタービン側に湾曲変形し、その変位は出力部材に延設されたばね規制部によって規制される。
【００１３】
【実施例】
次に、本発明の一実施例を図１〜図７に基づいて説明する。
【００１４】
図２は、本発明にかかるロックアップクラッチ１１を採用したトルクコンバータの断面図であり、同図において、１２は、エンジンのクランクシャフト（図示せず。）に結合されるコンバータカバー、１３は、このコンバータカバー１２に一体に結合されたポンプ、１４は、トルクコンバータ内のポンプ１３に対向する位置に配置されたタービン、１５は、ポンプ１３とタービン１４の間に配置されたステータである。前記タービン１４は、タービンハブ１６のボス部１７の内周にスプライン１８が形成されていて、このスプライン１８部分で自動変速機の入力軸（図示せず。）と結合されている。そして、本発明にかかるロックアップクラッチ１１は、トルクコンバータ内のコンバータカバー１２とタービン１４との間に配設されている。
【００１５】
ロックアップクラッチ１１は、内周部がタービンハブ１６のボス部１７に摺動自在に嵌合されたピストンプレート１９と、内周縁部がタービンハブ１６にリベット結合されたホールドプレート２０とを備え、これらが複数個のコイルばね２１を介して回動方向で弾性的に連結されている。ピストンプレート１９は略円盤状に形成されていて、その外周縁部のコンバータカバー１２の内側面１２ａと対向する側の面に摩擦材２２が固着されると共に、タービン１４と対向する側の面に後述するドライブプレート２３がリベット結合されている。このピストンプレート１９は、その背部（タービン１４側の面）に制御油圧を受けて前進し、外周縁部の摩擦材２２を介してコンバータカバー１２と係合するようになっている。尚、この実施例においては、ピストンプレート１９、摩擦材２２及びドライブプレート２３が本発明における入力部材を構成し、ホールドプレート２０が出力部材を構成している。
【００１６】
一方、ホールドプレート２０は略円盤状に形成され、その外周縁部には複数個のばね受容部２４が周方向等間隔に配設されている。各ばね受容部２４は、略方形状の開口２５と、この開口２５の周方向両側の側壁２５ａの径方向外側延長部をコンバータカバー１２側に略Ｕ字状に屈曲させた屈曲片２６とを備え、開口２５の側壁２５ａの端部と屈曲片２６の端部とによってコイルばね２１の両端を支持するようになっている。したがって、この実施例においては、側壁２５ａと屈曲片２６の各端部が本発明における出力部材側のばね支持部を構成している。
【００１７】
ここで、前記屈曲片２６は、図３，図５に示すように、その幅Ｄ₁が各側壁２５ａの対応する部分の幅Ｄ₂よりも広く形成されていて、それによって隣接する屈曲片２６，２６相互間の長さＬ₂（図５参照。）が開口２５の周方向に略沿う方向の長さＬ₁（図３参照。）よりも短くなっている。また、前記開口２５の径方向内側の縁部には、コイルばね２１の外面形状に略沿って湾曲したばね規制部２７がタービン１４側に切り起こし形成されており、コイルばね２１のタービン１４側の変位をこのばね規制部２７によって確実に規制できるようになっている。さらにまた、開口部２５の径方向外側の縁部には、コンバータカバー１２方向に略Ｌ字状に屈曲された径側ばね規制部が２８形成されており、この径側ばね規制部２８によってコイルばね２１の径方向外側の変位を規制するようになっている。
【００１８】
尚、ホールドプレート２０には硬化処理が施され、コイルばね２１との接触時に摩耗や摺動抵抗の増加を来さないようになっている。また、この実施例においては、コイルばね２１として内外二重構造の所謂入れ子型のものが採用され、このコイルばね２１は、その両端部に外側端面が偏平なばね座２９を嵌着した状態で用いられる。
【００１９】
また、前記ピストンプレート１９に固着されるドライブプレート２３は、図６，図７に示すように、円環状の取付基部３０の外周に、前記ホールドプレート２０のばね受容部２４と対応する複数個のばね受容部３１が設けられている。このばね受容部３１は、取付基部３０の外周からホールドプレート２０側に略Ｌ字状に延設された複数個の爪３２によって構成され、この各爪３２の先端がホールドプレート２０に保持されているコイルばね２１の端部に当接するようになっている。したがって、この各爪３２の端部は本発明における入力部材側のばね支持部となっている。また、この実施例の場合、各爪３２は、全体が同一幅に、つまり、隣接する爪３２，３２相互間の長さがコンバータカバー１２側からタービン１４側に亙って一定になるように形成されている。
【００２０】
以上の構成において、ピストンプレート１９の背部に制御油圧が作用してこのピストンプレート１９が前進すると、ピストンプレート１９の外周縁の摩擦材２２がコンバータカバー１２の内側面１２ａに係合して、コンバータカバー１２とタービン１４、つまり、ポンプ１３とタービン１４とがロックアップクラッチ１１を介して機械的に直結され、所謂ロックアップ状態となる。そして、このロックアップ状態においては、ロックアップクラッチ１１のピストンプレート１９に入力されたトルクは複数個のコイルばね２１を介してホールドプレート２０、そしてさらにタービン１４へと伝達されるが、このとき、伝達トルク中に含まれている回動方向の振動や衝撃はコイルばね２１の吸振作用によって低減される。
【００２１】
この実施例のロックアップクラッチ１１においては、ホールドプレート２０のばね受容部２４を、コンバータカバー１２側のばね支持部（屈曲片２６，２６）間の長さがタービン１４側のばね支持部間の長さ（開口２５の長さ）よりも短くなるように形成してあるため、ピストンプレート１９とホールドプレート２０の相対回動量が増加してコイルばね２１にかかるトルクが大きくなると、ホールドプレート２０のばね支持部に接触している側のコイルばね２１の端部がタービン１４側に若干開き傾斜し、この傾斜が契機となってコイルばね２１の略中央部がタービン１４側に湾曲する。そして、このコイルばね２１の略中央部の変位はホールドプレート２０のばね規制部２７によって確実に規制される。したがって、このときコイルばね２１がホールドプレート２０以外の部材と干渉することはない。また、コイルばね２１がばね規制部２７に変位を規制されるときにはこの両者が互いに干渉するが、ホールドプレート２０には予め硬化処理が施してあるため、ホールドプレート２０の摩耗や摺動抵抗の大幅な増大は生じない。さらに、この実施例においては、コイルばね２１の両端部に、外側端面が偏平なばね座２９を嵌着固定して用いるようにしているため、コイルばね２１にかかるトルクが大きくなった場合におけるコイルばね２１の端部のタービン１４側への開き傾斜をより確実にし、コイルばね２１のホールドプレート２０以外の部材との干渉をより確実に回避することができる。
【００２２】
また、この実施例のロックアップクラッチ１１の場合、コイルばね２１をタービン１４側に強制的に変位させる機能を持つばね受容部２４や、コイルばね２１の変位を規制する機能を持つばね規制部２７を、一枚の板材（ホールドプレート２０）に曲げや切除のみによって形成できるようにしてあるため、ホールドプレート２０をプレス成形によって比較的容易に量産することができる。したがって、製造コストの削減が可能である。
【００２３】
尚、以上で説明した実施例においては、出力部材側（ホールドプレート２０）のばね受容部２４のばね支持部間の長さをコンバータカバー１２側とタービン１４側で変えたが、図８に示すように、入力部材であるドライブプレート２３の爪１３２の幅を基部から先端部側にかけてテーパ状に狭め、それによって入力部材側のばね受容部３１のばね支持部（爪１３２，１３２）間の長さをコンバータカバー１２側とタービン１４側で変えるようにしても良い。勿論、この場合、入力側、出力側両方のばね受容部３１，２４のばね支持部間の長さをコンバータカバー１２側とタービン１４側とで変えるようにしても良い。また、以上のいずれの実施例も、ばね受容部のばね支持部間の長さを、コンバータカバー側１２がタービン側１４よりも短くなるようにしたものであるが、逆にコンバータカバー１２側がタービン１４側よりも長くなるようにしても良い。ただし、この場合には、入力部材または出力部材に、コイルばね２１のコンバータカバー１２側の変位を規制するばね規制部を設けることが必要である。
【００２４】
さらにまた、以上の実施例で用いたばね座２９は、図１に示すように、コイルばね２１の端部に嵌合される中実のボス部３３と、このボス部３３よりも外径が大きく、端面が偏平となっているばね座本体部３４とが一体に設けられたもので、鍛造や、中実の円柱部材からの削り出し等によって形成されている。しかし、このばね座は、図９〜図１１に示すように（同図中、ばね座は符号１２９で示す。）、コイルばね２１の端面を支持する外周フランジ３５と、コイルばね２１の端部に嵌合される環状突部３６と、外側端面が外周フランジ３５の外側端面と面一となる中心側底部３７とを一枚の板材に一体に形成し、面一となる外周フランジ３５の外側端面と中心側底部３７の外側端面とをホールドプレート２０の側壁２５ａやドライブプレート２３の爪３２に当接させるようにしても良い。このようにした場合には、ばね座１２９をプレス成形によって容易に成形することができ、そのため製造コストを大幅に削減することがことが可能である。
【００２５】
【発明の効果】
以上のように請求項１の発明は、入力部材と出力部材のうちの少なくともいずれか一方のばね受容部のばね支持部間の長さをコンバータカバー側とタービン側とで異ならせ、このコンバータカバー側とタービン側とのうちのばね支持部間の長さが長い側へ向かってコイルばねの中央部が湾曲するのを規制するためのばね規制部を、入力部材または出力部材に設けるようにしたため、コイルばねに大トルクがかかったときには、そのコイルばねが必ずばね規制部を設けてある側に湾曲変形して、そのばね規制部によって変位を規制されることとなる。したがって、コイルばねの他部材との干渉をばね規制部のみに抑えることができる。また、その結果、摩耗や摺動抵抗を抑えるための硬化処理もばね規制部を備える部材のみに行えば良くなるため、製造コストの低減を図ることも可能となる。
【００２６】
請求項２の発明は、出力部材を板材から形成すると共に、この板材の外周縁に、開口と、この開口の両側からコンバータカバー側に屈曲する屈曲片とを形成して、この開口と屈曲片とによって前記ばね受容部を構成し、さらに、前記隣接する屈曲片相互間の長さを開口の長さよりも短く設定すると共に、前記開口の縁部に、タービン側のばね変位を規制するばね規制部を延設したため、コイルばねに大トルクがかかったときには、コイルばねが必ずタービン側に湾曲変形してばね規制部によって変位を規制されることとなり、コイルばねがその他の部材と干渉することが無くなる。そして、硬化処理は板材より成る出力部材のみに施せば良くなることから、製造コストの低減を図ることも可能となる。また、板材からなる出力部材に、コイルばねをタービン側に湾曲させる機能を持つばね受容部と、ばねの変位を規制するばね規制部とを設けるようにしたため、この出力部材をプレス成形等によって比較的容易に製造することができるうえ、出力部材を交換するだけで従来構造のものをそのまま利用できるという利点もある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示す図２の部分破断Ａ矢視背面図。
【図２】同実施例を示す図１のＢ−Ｂ線に沿う断面図。
【図３】同実施例を示す部品の背面図。
【図４】同実施例を示す図３のＣ−Ｃ線に沿う断面図。
【図５】同実施例を示す部品の正面図。
【図６】同実施例を示す別の部品の正面図。
【図７】同実施例を示す図６のＤ−Ｄ線に沿う断面図。
【図８】本発明の他の実施例を示す部品の正面図。
【図９】本発明のさらに他の実施例を示す図１に対応の背面図。
【図１０】同実施例を示す部品の正面図。
【図１１】同実施例を示す部品の半断面側面図。
【図１２】従来の技術を示す断面図。
【符号の説明】
１１…ロックアップクラッチ、
１２…コンバータカバー、
１２ａ…内側面、
１４…タービン、
１９…ピストンプレート（入力部材）、
２０…ホールドプレート（出力部材）、
２１…コイルばね、
２２…摩擦材、
２３…ドライブプレート（入力部材）、
２４…ばね受容部、
２５…開口、
２６…屈曲片、
２７…ばね規制部、
３１…ばね受容部。

Claims

コンバータカバーの内側面と対向する位置に進退自在に配置され、制御油圧による前進時に前記コンバータカバーと摩擦係合する入力部材と、タービンに結合された出力部材と、前記入力部材に設けられたばね受容部と出力部材に設けられたばね受容部とにまたがって収容配置されて、入力部材と出力部材とを回動方向で弾性的に連結するコイルばねと、を備えたトルクコンバータのロックアップクラッチにおいて、前記入力部材と出力部材のうちの少なくともいずれか一方のばね受容部のばね支持部間の長さをコンバータカバー側とタービン側とで異ならせ、このコンバータカバー側とタービン側とのうちのばね支持部間の長さが長い側へ向かって前記コイルばねの中央部が湾曲するのを規制するためのばね規制部を、入力部材または出力部材に設けたことを特徴とするトルクコンバータのロックアップクラッチ。
前記出力部材を板材から形成すると共に、この板材の外周縁に、開口と、この開口の両側からコンバータカバー側に屈曲する屈曲片とを形成して、この開口と屈曲片とによって前記出力部材側のばね受容部を構成し、さらに、前記隣接する屈曲片相互間の長さを前記開口の長さよりも短く設定すると共に、前記開口の縁部に、タービン側のばね変位を規制するばね規制部を延設したことを特徴とする請求項１に記載のトルクコンバータのロックアップクラッチ。