JP4285308B2 - Torque converter for automobile - Google Patents
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Description
本発明は、内燃機関の出力軸トルクを増幅して変速機に入力する自動車用トルクコンバータに関する。 The present invention relates to an automotive torque converter that amplifies an output shaft torque of an internal combustion engine and inputs the amplified output shaft torque to a transmission.
特許文献1には、ロックアップクラッチ付きのトルクコンバータにおいて、ロックアップクラッチの締結状態における動力伝達部材の配列を、入力軸→バネ→ピストン→クラッチ→出力軸とすることで、出力側機構の入力側機構に対する慣性モーメント比を大きくし、以って、トランスミッション側で生じるこもり音や歯打ち音等の異音を生じ難くする構成の開示がある。
上記従来技術は、バネよりも下流側(トルコン出力軸側)の慣性モーメントを低減させる構成であるが、ロックアップクラッチを境にした慣性モーメントのバランスでは、最も慣性モーメントが大きな部材であるトルコンカバーがロックアップクラッチよりも上流(トルコン入力軸側)に存在する。
このため、従来の構成では、エンジンからロックアップクラッチ上流までの慣性モーメントが大きく、ロックアップクラッチが完全に解放される発進加速時等では、前記大きな慣性モーメントによって入力軸回転速度の上昇レスポンスが抑制されてしまうという問題があった。
The above prior art is designed to reduce the moment of inertia on the downstream side (torque output shaft side) of the spring, but the torque converter cover is the member with the largest moment of inertia in the balance of moment of inertia with the lock-up clutch as the boundary. Exists upstream of the lockup clutch (on the torque converter input shaft side).
For this reason, with the conventional configuration, the inertia moment from the engine to the upstream of the lockup clutch is large, and at the time of starting acceleration when the lockup clutch is completely released, the response to the increase in the input shaft rotation speed is suppressed by the large inertia moment. There was a problem of being.
本発明は上記問題点に鑑みなされたものであり、エンジンからロックアップクラッチ上流までの慣性モーメントを減らして、ロックアップクラッチが解放される発進加速時等において入力軸回転速度を高いレスポンスで上昇させることができる自動車用トルクコンバータを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and reduces the moment of inertia from the engine to the upstream of the lockup clutch, and increases the input shaft rotation speed with a high response at the time of starting acceleration when the lockup clutch is released. It is an object of the present invention to provide an automotive torque converter.
そのため、本発明では、作動油室を形成するトルコンカバーにタービンを固定して変速機の入力軸に直結する一方、前記タービンに対向して配置されるインペラを内燃機関の出力軸に直結する構成とした。 Therefore, in the present invention, the turbine is fixed to the torque converter cover forming the hydraulic oil chamber and directly connected to the input shaft of the transmission, while the impeller disposed facing the turbine is directly connected to the output shaft of the internal combustion engine. It was.
かかる構成によると、慣性モーメントが大きいトルコンカバーが、ロックアップクラッチを境に下流側(トルクコンバータの出力軸側)に配設されることになるから、内燃機関からロックアップクラッチ上流までの慣性モーメントが小さく、ロックアップクラッチが解放される発進加速時等において入力軸回転速度を高いレスポンスで上昇させることができる。また、トルコンカバーにタービンを固定される構成において、ステータを簡便な構造で支持できる。 According to this configuration, the torque converter cover having a large moment of inertia is disposed on the downstream side (the output shaft side of the torque converter) with the lock-up clutch as a boundary, so the moment of inertia from the internal combustion engine to the upstream of the lock-up clutch. Thus, the input shaft rotation speed can be increased with high response at the time of start acceleration when the lockup clutch is released. Further, in the configuration in which the turbine is fixed to the torque converter cover, the stator can be supported with a simple structure.
以下に本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。
図1は、第1実施形態の自動車用トルクコンバータを示す。
図1において、内燃機関1と変速機2とは、内燃機関1の出力軸1aと変速機2の入力軸2aとが同一軸上に並ぶように配置され、内燃機関1と変速機2との間に、内燃機関1の出力軸トルクを変換して変速機2に入力するためのトルクコンバータ3が介装される。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 shows an automotive torque converter according to a first embodiment.
In FIG. 1, an
前記トルクコンバータ3は、駆動側(内燃機関側)のインペラ4と、被駆動側(変速機側)のタービン5と、ワンウェイクラッチ6を介して固定端に支持されるステータ7とからなり、各羽根車が作動流体である油に浸って、該油を媒体としてトルクを伝達する構成である。
前記変速機2の入力軸2aには、作動油室を構成するトルコンカバー8が固定され、該トルコンカバー8の内燃機関1側の内面には、前記タービン5が固定される。
The
A
前記トルコンカバー8の内燃機関1側の中央には開口部8aが設けられ、内燃機関1の出力軸1aは、前記開口部8aに挿通されて、トルコンカバー8内部にまで延設される。
そして、トルコンカバー8内部に位置する内燃機関1の出力軸1aには、前記タービン5に対向するように配置されるインペラ4が固定される。
また、前記インペラ4の背面と前記トルコンカバー8の変速機2側の内面との間には、インペラ4とトルコンカバー8とを選択的に直結するためのロックアップクラッチ9が設けられる。
An
An
A lock-
前記ロックアップクラッチ9は、前記トルコンカバー8内部に位置する内燃機関1の出力軸1aに固定され、前記インペラ4の背面と前記トルコンカバー8の変速機2側の内面との間に配設される可撓性を有するプレート91と、インペラ4の背面とプレート91と間に配設されるロックアップピストン92と、該ロックアップピストン92が設けられる側と反対側のプレート91の面に固定される摩擦板93とから構成される。
The lock-
そして、前記ロックアップピストン92に作動油が供給されると、前記ロックアップピストン92の伸長によって、前記プレート91が撓んで摩擦板93がトルコンカバー8の内面に押し当てられることで、クラッチ締結状態となってインペラ4とトルコンカバー8とが機械的に直結される。
また、前記変速機2のハウジング11の内燃機関1側の端面11aは、トルクコンバータ3を内包するように凹状に形成され、該凹状端面11aの内燃機関1側の開口端を覆うように、ハウジングカバー12が固定される。
When hydraulic oil is supplied to the lock-
The
前記ハウジングカバー12に対して、前記トルコンカバー8の開口部8aが回転可能に支持される。
更にハウジングカバー12には、ステータ支持部材13の一端が支持され、該ステータ支持部材13は、トルコンカバー8の開口部8a内周と内燃機関1の出力軸1a外周とで挟まれる環状空間に挿通されて、トルコンカバー8の内部まで延設され、このトルコンカバー8の内部に位置するステータ支持部材13の他端部に前記ステータ7がワンウェイクラッチ6を介して固定される。
An opening 8a of the
Furthermore, one end of a
即ち、前記変速機2側に固定されるステータ支持部材13が、前記トルコンカバー8の外側を迂回してトルコンカバー8の内燃機関側開口8aから内部にまで延設され、該ステータ支持部材13に対しステータ7がワンウェイクラッチ6を介して支持される。
また、ハウジングカバー12に、トランスミッションオイルポンプ14が支持され、内燃機関1の出力軸1aによって回転駆動されるようになっている。
That is, the
A
更に、トランスミッションオイルポンプ14よりも上流側の出力軸1aには、外周にスタータ用ギヤが形成されるドライブプレート15が支持される。
そして、機関本体側に固定されるスタータモータ16の出力軸に設けられたギヤと前記スタータ用ギヤとが噛み合わされ、スタータモータ16が駆動されると、その駆動力がスタータ用ギヤを介して出力軸1aに伝達され、内燃機関1が回転駆動されるようになっている。
Further, a
The gear provided on the output shaft of the
上記構成によると、ロックアップクラッチ9の完全解放状態で、慣性モーメントの大きなトルコンカバー8が、作動油を介した変速機側に配設されることになり、トルコンカバー8にインペラが固定される場合よりも内燃機関1側の慣性モーメントが小さくなる。
従って、ロックアップクラッチ9が完全解放される発進加速等において、トルクコンバータ3の入力軸回転速度を高いレスポンスで上昇させることができ、以って、発進加速性能を向上させることができる(図2参照)。
According to the above configuration, the
Therefore, in starting acceleration or the like in which the
図3は、第2実施形態の自動車用トルクコンバータを示す。
図3に示す構成は、ステータ7の支持構造が前記図1の第1実施形態と異なる。
図において、内燃機関1のブロック1bがトルクコンバータ3側に延設され、該延設部に前記トルコンカバー8の開口部8aが回転可能に支持され、更に、前記ブロック1bは、トルコンカバー8の開口部8a内周と出力軸1a外周とで挟まれる環状空間に挿通されて、トルコンカバー8の内部まで延設され、このトルコンカバー8の内部に位置するブロック1bの延設部(ステータ支持部材)に前記ステータ7がワンウェイクラッチ6を介して固定される。
FIG. 3 shows an automotive torque converter according to the second embodiment.
The configuration shown in FIG. 3 differs from the first embodiment of FIG. 1 in the support structure of the
In the figure, a
尚、図3では図示を省略したが、ドライブプレート15及びスタータモータ16からなる始動用機構が、内燃機関1のトルクコンバータ3とは逆側の端部に設けられるものとする。
上記第2実施形態によると、図1に示す構成のようにステータ7を変速機側に支持させる場合に比べて、ステータ7の支持構造が簡略化されるので、構造部材を少なくでき、また、組み立て工数を削減できる。
Although not shown in FIG. 3, it is assumed that a starting mechanism including the
According to the second embodiment, since the support structure of the
図4は、第3実施形態の自動車用トルクコンバータを示す。
図4に示す第3実施形態は、前記図3に示した第2実施形態の構造に対してスタータ用ギヤ及びスタータモータ16からなる始動用構成部品の配置が異なり、更に、始動を可能にするために、ロックアップクラッチ9の作用を異ならせてある。
図4では、トルコンカバー8の内燃機関1側の外周にスタータ用ギヤ21を形成し、更に、該スタータ用ギヤ21に噛み合うように、内燃機関1側にスタータモータ16が固定される。
FIG. 4 shows an automotive torque converter according to the third embodiment.
The third embodiment shown in FIG. 4 differs from the structure of the second embodiment shown in FIG. 3 in the arrangement of starter components including a starter gear and a
In FIG. 4, a
係る構成では、スタータモータ16を駆動することで、トルコンカバー8が回転駆動されることになるが、トルコンカバー8は機関1の出力軸1aに直結されていないので、ロックアップクラッチ9が締結されていないと、スタータモータ16で直接内燃機関1を回転駆動させることができない。
そこで、本実施形態では、ロックアップピストン92に対する作動油の非供給状態において、バネ22の付勢力によって、前記プレート91が撓んで摩擦板93がトルコンカバー8の内面に押し当てられてクラッチ締結状態になり、ロックアップピストン92(アクチュエータ)に作動油を供給すると、前記バネ22の付勢力に抗してクラッチが解放されるように構成される。
In such a configuration, by driving the
Therefore, in this embodiment, in a state where hydraulic oil is not supplied to the lock-
従って、機関1の始動時に、ロックアップピストン92に対する作動油の供給を行わない状態に放置すれば、スタータモータ16を駆動することでトルコンカバー8が回転駆動されると、締結状態のロックアップクラッチ9を介して出力軸1aに駆動力が伝達し、内燃機関1がスタータモータ16によって回転駆動される。
ここで、トルコンカバー8が回転駆動されることで、変速機2の入力軸2aも同時に回転駆動されることになるが、機関1の始動は、変速機のニュートラル状態(Pレンジ又はNレンジ)を前提に行われるから、入力軸2aは空回りするだけで、始動に影響を与えることはない。
Accordingly, when the
Here, when the
機関1の始動後は、ロックアップピストン92に対する作動油の供給を行うことで、ロックアップクラッチ9を解放させることができ、車速とアクセル開度等に基づくロックアップ領域になったときに再び作動油の供給を停止させることで、通常にロックアップを行わせることができる。
また、前記第2実施形態のように、ドライブプレート15及びスタータモータ16からなる始動用機構を、内燃機関1のトルクコンバータ3とは逆側の端部に設けられる構成とすると、このトルクコンバータ3とは逆側の機関端部には、エアコンデショナー用の圧縮機や発電機などの補機駆動構造が配置されるので、レイアウトが複雑になってしまう。
After the
Further, when the starting mechanism including the
これに対して、図4に示すように、スタータ用ギヤ及びスタータモータ16からなる始動用構成部品を配置する構成であれば、前記補機駆動構造の影響を与えることがなく、然も、トルコンカバー8にタービン5を固定される構成において、ステータ7を簡便な構造で支持できる。
尚、上記実施形態では、ロックアップクラッチ9が作動油の供給制御によって締結・解放が切り換えられる構成としたが、電磁力によって締結・解放が切り換えられる構成の電磁式ロッククラッチを適用することも可能である。
On the other hand, as shown in FIG. 4, the starter gear and the
In the above embodiment, the
図4の第3実施形態に電磁式ロックアップクラッチを適用する場合には、非通電状態でクラッチ解放状態になる設定とし、始動時に通電制御によってクラッチ締結させて、始動を行わせる構成とすることができる。 When the electromagnetic lockup clutch is applied to the third embodiment shown in FIG. 4, the clutch is released in a non-energized state, and the clutch is engaged by energization control at the time of starting to start. Can do.
1…内燃機関、1a…出力軸、2…変速機、2a…入力軸、3…トルクコンバータ、4…インペラ、5…タービン、6…ワンウェイクラッチ、7…ステータ、8…トルコンカバー、8a…開口部、9…ロックアップクラッチ、13…ステータ支持部材、15…ドライブプレート、16…スタータモータ
DESCRIPTION OF
Claims (4)
作動油室を形成するトルコンカバーにタービンを固定して変速機の入力軸に直結する一方、前記タービンに対向して配置されるインペラを前記内燃機関の出力軸に直結し、
前記変速機側に固定されるステータ支持部材が、前記トルコンカバーの外側を迂回してトルコンカバーの内燃機関側開口から内部にまで延設され、該ステータ支持部材に対しステータがワンウェイクラッチを介して支持されることを特徴とする自動車用トルクコンバータ。 An automotive torque converter for converting an output shaft torque of an internal combustion engine and inputting the torque to a transmission,
The turbine is fixed to the torque converter cover forming the hydraulic oil chamber and directly connected to the input shaft of the transmission, while the impeller disposed opposite to the turbine is directly connected to the output shaft of the internal combustion engine ,
A stator support member fixed to the transmission side bypasses the outside of the torque converter cover and extends from the internal combustion engine side opening of the torque converter cover to the inside, and the stator is connected to the stator support member via a one-way clutch. A torque converter for automobiles that is supported .
作動油室を形成するトルコンカバーにタービンを固定して変速機の入力軸に直結する一方、前記タービンに対向して配置されるインペラを前記内燃機関の出力軸に直結し、
前記内燃機関側に固定されるステータ支持部材が、前記トルコンカバーの内燃機関側開口から内部にまで延設され、該ステータ支持部材に対しステータがワンウェイクラッチを介して支持されることを特徴とする自動車用トルクコンバータ。 An automotive torque converter for converting an output shaft torque of an internal combustion engine and inputting the torque to a transmission,
The turbine is fixed to the torque converter cover forming the hydraulic oil chamber and directly connected to the input shaft of the transmission, while the impeller disposed opposite to the turbine is directly connected to the output shaft of the internal combustion engine ,
A stator support member fixed to the internal combustion engine side extends from the internal combustion engine side opening of the torque converter cover to the inside, and the stator is supported to the stator support member via a one-way clutch. Torque converter for automobiles.
前記内燃機関の始動時に前記ロックアップクラッチを締結させることで、スタータモータの回転駆動力を、前記トルコンカバー,ロックアップクラッチ,インペラを介して前記内燃機関の出力軸に伝達することを特徴とする請求項2記載の自動車用トルクコンバータ。 A lockup clutch that directly connects the output shaft of the impeller and the torque converter cover, and a starter gear formed on the outer periphery of the torque converter cover,
When the internal combustion engine is started, the lockup clutch is fastened to transmit the rotational driving force of the starter motor to the output shaft of the internal combustion engine via the torque converter cover, the lockup clutch, and the impeller. The torque converter for automobiles according to claim 2 .
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