JPH10238611A - トルクコンバータのロックアップダンパー - Google Patents

トルクコンバータのロックアップダンパー

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JPH10238611A
JPH10238611A JP4104997A JP4104997A JPH10238611A JP H10238611 A JPH10238611 A JP H10238611A JP 4104997 A JP4104997 A JP 4104997A JP 4104997 A JP4104997 A JP 4104997A JP H10238611 A JPH10238611 A JP H10238611A
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • 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
    • F16H2045/0294Single disk type lock-up clutch, i.e. using a single disc engaged between friction members

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  • Mechanical Operated Clutches (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 トルクコンバータのロックアップダンパーに
おいて、製作コストの上昇を抑えつつストッパーを設
け、設計上弾性部材の選択の幅を広げる。 【解決手段】 ロックアップダンパーは、ドライブプレ
ート3及びストップピン9を有する入力側部材と、ドリ
ブンプレート5と、両プレート3,5間に配置される第
1コイルスプリング7と、第1コイルスプリング7より
も弾性が小さく、両プレート3,5と第1コイルスプリ
ング7との間に配置される第2コイルスプリング8と、
中間支持部21及び第1爪部20aを有するインターミ
ディエイトプレート4とを備える。中間支持部21は、
第1,第2コイルスプリング7,8を円周方向に支持す
る。第1爪部20aは、入力側部材がドリブンプレート
5に対して正回転方向R1に捩れるときに第2コイルス
プリング8の許容変形量以上の変形を抑えるようにスト
ップピン9に係止し得る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、トルクコンバータ
のロックアップ機構に含まれる、入力側回転体から出力
側回転体に伝わる振動を減衰するためのロックアップダ
ンパーに関する。
【0002】
【従来の技術】一般にダンパー機構は、入力側回転体か
ら出力側回転体にトルクを伝達しつつ、入力側回転体か
ら出力側回転体に伝わる振動を減衰する。このダンパー
機構の一例として、トルクコンバータ内部に配置されて
いるロックアップ機構に含まれるダンパー(以下、ロッ
クアップダンパーと称す)がある。
【0003】トルクコンバータは、3種の羽根車(イン
ペラ,タービン,ステータ)を内部に有し、内部の作動
油によりトルクを伝達する装置である。インペラはトル
クが入力されるフロントカバーに固定されており、イン
ペラからステータを介してタービンに流れる作動油によ
りインペラからタービンに伝達されるトルクがタービン
に連結されるトランスミッションのメインドライブシャ
フトに伝えられる。
【0004】ロックアップ機構は、フロントカバー(入
力側回転体)とタービン(出力側回転体)との間に配置
されており、フロントカバーとタービンとを機械的に連
結してトルクを作動油を介せず直接伝達するためのもの
である。通常、このロックアップ機構は、フロントカバ
ーに圧接可能なピストン部材と、ピストン部材に固定さ
れるドライブ部材と、ドライブ部材に支持されるコイル
スプリングと、コイルスプリングによって回転方向にピ
ストン部材と弾性的に連結されるドリブン部材とを有し
ている。ドリブン部材はタービンに固定されている。こ
れらのロックアップ機構を構成する部材はまた、入力さ
れた振動を減衰するロックアップダンパーを構成する。
【0005】ロックアップ機構が作動すると、ピストン
部材がフロントカバーと摺動あるいは圧接し、トルクは
フロントカバーからピストン部材に伝達され、コイルス
プリングを介してタービンに伝わる。このとき、ロック
アップ機構は、トルクを伝達するとともにロックアップ
ダンパーによって捩り振動を減衰する。ここでは、コイ
ルスプリングがドライブ部材とドリブン部材との間で圧
縮を繰り返すことによって、捩り振動が減衰される。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】最近、トルクコンバー
タの軸方向寸法の低減のために、弾性部材をスペースに
比較的余裕のあるトルクコンバータの外周部に配置する
ロックアップダンパーが使われることが多くなってい
る。但し、弾性部材をトルクコンバータの外周部に配置
すると、内周部あるいは中間部に配置する場合よりもロ
ックアップダンパーの捩り可能な角度が小さくなってし
まう。この欠点を解消する方法として、中間部材などを
介して2つの弾性部材を直列に配置することが考えられ
る。これにより、直列に連結された弾性部材は圧縮可能
量が大きくなり、所定の捩り角度を確保することができ
る。また、バネ定数の異なる2つの弾性部材を直列に組
み合わせれば、ロックアップダンパーの捩り特性を2段
階等の特性を持たせることにより向上させることができ
る。
【0007】上記のようなロックアップダンパーでは、
ドライブ部材とドリブン部材との所定角度以上の相対回
転を規制するためにストッパー機構を設ける必要があ
る。すなわち、ある程度以上のトルクを伝達する時には
ストッパー機構が働き、所定角度以上のドライブ部材と
ドリブン部材との相対回転が禁止されるようにしなけれ
ばならない。このストッパー機構として、例えば弾性部
材であるコイルスプリングを密着するまで使用して、密
着したコイルスプリングをストッパー機構として兼用す
ることが考えられる。
【0008】しかし、このようにコイルスプリングをス
トッパー機構として使用すると、伝達される最大のトル
ク負荷に対して十分な耐久強度を有するコイルスプリン
グを採用する必要があり、コイルスプリングの選択の幅
が狭まる。これにより、ダンパー特性が制約されたり、
コイルスプリングのコストが高くなる。特に最近では、
ロックアップ機構の耐久性の向上が要望されており、コ
イルスプリングにかかる負荷を低減する必要がある。
【0009】一方、弾性部材(コイルスプリング)をス
トッパー機構として使わない場合には別個にストッパー
機構を設ける必要があるが、別個にストッパー機構を設
けると部品点数や作業工数が増加して製作コストが上昇
する。本発明の課題は、トルクコンバータのロックアッ
プダンパーにおいて、製作コストの上昇を抑えつつ弾性
部材にかかる負荷を低減するようなストッパー機構を設
け、設計上の弾性部材の選択の幅を広げ、車両の必要に
応じた捩り特性の設定を容易にすることにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】請求項1に記載のトルク
コンバータのロックアップダンパーは、入力側回転体か
ら出力側回転体に正回転方向へのトルクを機械的に伝達
するトルクコンバータのロックアップ機構に含まれる、
入力側回転体から出力側回転体に伝わる振動を減衰する
トルクコンバータのロックアップダンパーであって、入
力側部材と、出力側部材と、第1弾性部材と、第2弾性
部材と、中間部材とを備えている。入力側部材には入力
側回転体からトルクが入力される。出力側部材は出力側
回転体にトルクを出力する。第1弾性部材は入力側部材
と出力側部材との間に配置される。第2弾性部材は、第
1弾性部材よりも小さい弾性係数を有しており、入力側
部材あるいは出力側部材と第1弾性部材との間に配置さ
れる。中間部材は、支持部と、係止部とを有している。
中間部材の支持部は、第1弾性部材と第2弾性部材との
間に配置され、第1及び第2弾性部材を円周方向に支持
する。中間部材の係止部は、入力側部材が出力側部材に
対して正回転方向に捩れるときに、第2弾性部材の許容
変形量以上の変形を抑えるように入力側部材あるいは出
力側部材に対する所定の角度以上の回転を規制するため
のものであって、入力側部材あるいは出力側部材に係止
し得る。
【0011】入力側回転体から入力側部材に伝達された
トルクは、中間部材の支持部を介して円周方向に連結さ
れている第1及び第2弾性部材に伝わる。そして、トル
クはこれらの弾性部材から出力側部材に伝達され、出力
側回転体に出力される。トルクとともにロックアップダ
ンパーに入力される捩り振動は、各弾性部材の圧縮の繰
り返しや他の部材との摩擦摺動等により吸収・減衰され
る。
【0012】ここでは、中間部材を介して2つの弾性部
材を直列に配置しており、ロックアップダンパーは広い
捩り角特性を有することになる。これにより、特にトル
クコンバータの軸方向寸法の低減のために弾性部材をト
ルクコンバータの外周部に配置するような場合、すなわ
ち、弾性部材の圧縮可能量を大きくとる必要がある場合
にも、所定の捩り角特性を確保できる。
【0013】また、本請求項のロックアップダンパーの
中間部材には係止部が設けられており、この係止部が入
力側部材あるいは出力側部材に係止し得る構造となって
いる。そして、係止部と入力側部材あるいは出力側部材
との係止によって、入力側部材が出力側部材に対して正
回転方向に捩れるときに中間部材と入力側部材あるいは
出力側部材との所定の角度以上の相対回転が規制され、
第2弾性部材の許容変形量以上の変形が抑えられる。す
なわち、ここでは、トルクコンバータのロックアップダ
ンパーに作用するトルクのうち弾性部材の寿命に影響を
与えるような大きなトルクは入力側部材が出力側部材に
対して正回転方向に捩れるときに作用すること、及び第
1弾性部材は弾性係数が大きく耐久強度に余裕がありス
トッパーとして兼用しても十分な寿命を確保できること
が多いことを考慮して、ロックアップダンパーの一方の
回転方向の捩りに対する第2弾性部材のみの保護を図っ
ている。したがって、両回転方向に対して第2弾性部材
を保護しようとする場合や第1弾性部材をも保護しよう
とする場合に必要となるストッパー構造に較べて、本請
求項の構造は簡易なものである。これにより、製作コス
トの上昇を抑えたストッパー機構により耐久性の低い第
2弾性部材の許容変形量以上の変形が抑えられ、設計上
の第2弾性部材の選択の幅が広がり、車両の必要に応じ
た捩り特性の設定が容易となる。例えば、第2弾性部材
の剛性をより低く設定し、微少捩り振動の吸収性を向上
させることも可能となる。
【0014】請求項2に記載のトルクコンバータのロッ
クアップダンパーは、請求項1に記載のものであって、
第1弾性部材は中間部材の支持部に対してトルクコンバ
ータの正回転方向側に配置されている。第2弾性部材は
中間部材の支持部に対してトルクコンバータの負回転方
向側に配置されている。入力側部材は中間部材の係止部
に係止し得る入力側係止部を有している。また、中間部
材の係止部は入力側係止部のトルクコンバータの正回転
方向前方に配置されている。
【0015】ここでは、入力側回転体から入力側部材に
伝達された正回転方向のトルクは、入力側部材から第2
弾性部材に伝わる。そして、第2弾性部材、中間部材の
支持部、及び第1弾性部材を介して出力側部材に伝達さ
れ、出力側回転体にトルクが出力される。トルクが大き
い場合には、入力側部材が第2弾性部材を押すことによ
り第2弾性部材が圧縮し入力側係止部と中間部材の係止
部との距離がなくなり、すなわち入力側係止部と中間部
材の係止部とが当接して、それ以降は上記の入力側部材
から第2弾性部材を介して中間部材に伝えるトルク伝達
ルートに加えて入力側部材から入力側係止部及び中間部
材の係止部を介して中間部材に伝えるトルク伝達ルート
によってトルクが伝達される。ここで、入力側係止部と
中間部材の係止部とが当接するときの第2弾性部材の圧
縮変形量は、強度的に許容される変形量以下に設定され
る。そして、入力側係止部と中間部材の係止部とがスト
ッパー機構として働くため、第2弾性部材は前記所定の
圧縮変形量以上には圧縮しない。したがって、所定の圧
縮変形量の変形をした第2弾性部材の弾性反力を超える
トルクについては、入力側部材から入力側係止部及び中
間部材の係止部を介して中間部材に伝えるトルク伝達ル
ートによってトルクが伝達されることになる。このよう
に、入力側係止部と中間部材の係止部とがストッパー機
構として働き、第2弾性部材に作用する力が規制される
ため、第2弾性部材の耐久性が向上する。
【0016】請求項3に記載のトルクコンバータのロッ
クアップダンパーは、請求項1に記載のものであって、
第1弾性部材は中間部材の支持部に対してトルクコンバ
ータの負回転方向側に配置されている。第2弾性部材は
中間部材の支持部に対してトルクコンバータの正回転方
向側に配置されている。出力側部材は中間部材の係止部
に係止し得る出力側係止部を有している。また、中間部
材の係止部は出力側係止部のトルクコンバータの正回転
方向後方に配置されている。
【0017】ここでは、入力側回転体から入力側部材に
伝達された正回転方向のトルクは、入力側部材から第1
弾性部材に伝わる。そして、第1弾性部材、中間部材の
支持部、及び第2弾性部材を介して出力側部材に伝達さ
れ、出力側回転体にトルクが出力される。トルクが大き
い場合には、入力側部材が第1弾性部材及び中間部材の
支持部を介して第2弾性部材を押すことにより第2弾性
部材が圧縮し出力側係止部と中間部材の係止部との距離
がなくなり、すなわち出力側係止部と中間部材の係止部
とが当接して、それ以降は上記の中間部材から第2弾性
部材を介して出力側部材に伝えるトルク伝達ルートに加
えて中間部材から中間部材の係止部及び出力側係止部を
介して出力側部材に伝えるトルク伝達ルートによってト
ルクが伝達される。ここで、出力側係止部と中間部材の
係止部とが当接するときの第2弾性部材の圧縮変形量
は、強度的に許容される変形量以下に設定される。そし
て、出力側係止部と中間部材の係止部とがストッパー機
構として働くため、第2弾性部材は前記所定の圧縮変形
量以上には圧縮しない。したがって、所定の圧縮変形量
の変形をした第2弾性部材の弾性反力を超えるトルクに
ついては、中間部材から中間部材の係止部及び出力側係
止部を介して出力側部材に伝えるトルク伝達ルートによ
ってトルクが伝達されることになる。このように、第2
弾性部材に作用する力が規制されるため、第2弾性部材
の耐久性が向上する。
【0018】請求項4に記載のトルクコンバータのロッ
クアップダンパーは、請求項1から3のいずれかに記載
のものであって、第1及び第2弾性部材はトルクコンバ
ータの外周部に配置されている。
【0019】
【発明の実施の形態】図1〜図3に、本発明の一実施形
態としてのロックアップダンパーを含むトルクコンバー
タのロックアップ機構1を示す。図2及び図3の左側に
エンジン(図示せず)が配置され、図2及び図3の右側
にトランスミッション(図示せず)が配置されている。
図1は、後述するドリブンプレート5の環状部5aを除
いたロックアップ機構1をトランスミッション側から見
た一部断面図である。また、図1に記載の回転方向にお
いて、回転方向(向き)R1がエンジン及びトルクコン
バータの正回転方向であり、回転方向(向き)R2が負
回転方向である。
【0020】トルクコンバータは一般的な構造であるた
め、ここでは詳細な説明を省略する。図2において、ト
ルクコンバータのフロントカバー50(入力側回転体)
とタービン52(出力側回転体)が図示されている。フ
ロントカバー50はエンジンのクランクシャフトに連結
される部材であり、図示していないインペラとともにト
ルクコンバータの作動油室を形成する。フロントカバー
50の外周側内壁面には、平坦な環状の摩擦面51が形
成されている。タービン52は、図示しないインペラと
軸方向に対向する羽根車であり、主に、タービンシェル
53と、タービンシェル53に固定された複数のタービ
ンブレード54とから構成されている。タービンシェル
の53内周部は、タービンハブを介してトランスミッシ
ョンのメインドライブシャフト(図示せず)に連結され
ている。
【0021】ロックアップ機構1は、フロントカバー5
0からトルクを機械的にタービン52に伝達しつつ、入
力された捩じり振動を吸収・減衰するための機構であ
る。すなわち、ロックアップ機構1は、クラッチ機能と
ダンパー機能(ロックアップダンパー)とを有してい
る。ロックアップ機構1は、図2に示すように、フロン
トカバー50とタービン52との間の空間に配置されて
いる。
【0022】このロックアップ機構1は、主にピストン
2とドライブプレート3とからなる入力側部材と、主に
ドリブンプレート5からなる出力側部材と、入力側部材
と出力側部材との間に配置される第1,第2コイルスプ
リング(第1,第2弾性部材)7,8及びインターミデ
ィエイトプレート(中間部材)4とから構成されてい
る。
【0023】入力側部材は、ピストン2と、ドライブプ
レート3と、ストップピン9とから構成されている。ピ
ストン2は、トルクコンバータ本体内の油圧を制御する
ことでフロントカバー50側に接近あるいはフロントカ
バー50から離反するクラッチ部材である。ピストン2
は、円板状の部材であって、内周突出部11と外周突出
部12とを有している。内周突出部11及び外周突出部
12はトランスミッション側に突出する筒状部分であ
る。内周突出部11はタービンハブ(図示せず)の外周
面に相対回転自在にかつ軸方向に移動可能に支持されて
いる。ピストン2のエンジン側の側面には、フロントカ
バー50の摩擦面51に対向する円板状の摩擦フェーシ
ング2aが固定されている。
【0024】ドライブプレート3は、ピストン2に固定
され、第1,第2コイルスプリング7,8を回転方向に
支持するための部材である。ドライブプレート3は、ピ
ストン2のエンジン側外周部(外周筒状部12の内周
側)において回転方向に等間隔で4か所に配置されてい
る。図1及び図2に示すように、ドライブプレート3
は、回転方向に延びる固定部13と、固定部13の外周
部からトランスミッション側に延びる内周係合部14
と、内周係合部14から半径方向外方に延びるとともに
エンジン側に凹んだ凹部15と、凹部15からさらに半
径方向外方に延びる外周係合部16とから構成されてい
る。内周係合部14と凹部15と外周係合部16は、そ
れぞれが第1,第2コイルスプリング7,8の端面に装
着される後述する第1,第2スプリングシート30,3
1の内周側、半径方向中間部、外周側に当接可能な入力
側係止部になっている。固定部13にはリベット10が
貫通する孔が形成されている。ドライブプレート3は、
図2に示すようにリベット10によってピストン2に一
体に固定され、入力側の部材として機能している。入力
側係止部が第1,第2コイルスプリング7,8の端面の
半径方向の位置が異なる複数箇所を支持しているため、
第1,第2コイルスプリング7,8の端部の支持が安定
する。外周係合部16の外周面は、ピストン2の外周突
出部12の内周面に当接している。これにより、ドライ
ブプレート3の位置決めが容易になるとともに、ドライ
ブプレート3の半径方向外方への変形が抑えられる。
【0025】ストップピン9は、リベット10と半径方
向にほぼ同じ位置に、回転方向にはほぼ隣接するドライ
ブプレート3の中間に配置されており、図3に示すよう
にピストン2に固定されている。第1,第2コイルスプ
リング7,8は、インターミディエイトプレート4を介
し連結されて1組となっており、回転方向に等間隔で4
か所に設けられ、4組の第1,第2コイルスプリング
7,8が並列に作用するようになっている。第1コイル
スプリング7は、第2コイルスプリング8より剛性が高
い。これにより、ロックアップダンパーに2段階の捩り
特性が得られている。各組の第1コイルスプリング7は
インターミディエイトプレート4の中間支持部21を間
に挟み第2コイルスプリング8に対して正回転方向R1
側に配置されている。第1コイルスプリング7の正回転
方向R1側端には第1スプリングシート30が設けられ
ている。第1スプリングシート30は円板状の支持部
と、支持部からコイルスプリング内に延びる係合部とか
ら構成されている。第1スプリングシート30の支持部
の背面は、ドライブプレート3の内周係合部14、凹部
15及び外周係合部16からなる入力側係止部に支持さ
れる。第2コイルスプリング8の負回転方向R2側端に
は第2スプリングシート31が設けられている。第2ス
プリングシート31は第1スプリングシート30と同様
の構造を有しており、同じくドライブプレート3に支持
される。
【0026】インターミディエイトプレート4は、第1
コイルスプリング7と第2コイルスプリング8との間で
動作する中間部材であり、図4に示すように、リング2
0と、中間支持部(支持部)21と、リング20の内周
側に形成される第1爪部(係止部)20a及び第2爪部
20bとから構成されている。中間支持部21は、第1
コイルスプリング7の負回転方向R2側端と第2コイル
スプリング8の正回転方向R1側端との間に配置され、
第1,第2コイルスプリング7,8の間でトルク伝達を
可能にする。この中間支持部21は、半径方向内側に向
かって回転方向幅が狭くなる三角形状を有しており、回
転方向両側面は傾斜した第1,第2支持面21a,21
bとなっている。このように第1,第2支持面21a,
21bが傾斜しているため、第1,第2支持面21a,
21bと第1,第2コイルスプリング7,8との偏当た
りが抑えられる。したがって、第1,第2コイルスプリ
ング7,8やインターミディエイトプレート4の寿命が
延びる。中間支持部21の回転方向両側には回転方向に
突出する第1,第2突出部21c,21dが形成されて
いる。第1,第2突出部21c,21dは、それぞれ第
1,第2支持面21a,21bから垂直に円周方向に延
びており、第1コイルスプリング7の負回転方向R2側
端の内部,第2コイルスプリング8の正回転方向R1側
端の内部に挿入されている。また、第1,第2突出部2
1c,21dは、図3に示すように、各第1,第2コイ
ルスプリング7,8の内周面に当接している。4つの中
間支持部21は、連結部として機能するリング20によ
り互いに連結されている。これにより、各中間支持部2
1の半径方向外側への移動が制限される。この結果、第
1コイルスプリング7の負回転方向R2側端と第2コイ
ルスプリング8の正回転方向R1側端の半径方向外方へ
の移動が制限される。
【0027】第1爪部20a及び第2爪部20bは、リ
ング20の内周側に円周方向に等間隔に、それぞれ4か
所に形成されている。第1爪部20aは、入力側部材が
出力側部材に対して正回転方向R1に捩れるときに第2
コイルスプリング8の強度的に許容される変形量以上の
変形を抑えるように入力側部材のストップピン9に係止
してインターミディエイトプレート4と入力側部材との
所定角度以上の相対回転を規制するものである。この第
1爪部20aは、ストップピン9の正回転方向R1前方
に配置されており、ロックアップダンパー作動時にスト
ップピン9に係止し得る。第2爪部20bは、ストップ
ピン9の正回転方向R1後方に配置されており、ロック
アップダンパー作動時にストップピン9に係止し得る。
【0028】なお、インターミディエイトプレート4は
他の部材に直接支持されていないため、他の部材との摩
擦抵抗が生じにくい。出力側部材は、ドリブンプレート
5とサポートリング6とから構成されている。ドリプン
プレート5はタービン52のタービンシェル53に固定
された部材であり、タービンシェル53に溶接された環
状部5aと、環状部5aからエンジン側に延び中間支持
部21を介して1組となる第1,第2コイルスプリング
7,8と隣接する他の第1,第2コイルスプリング7,
8の組との間に挿入される4つの係止部5bとを有して
いる。係止部5bは、ドライブプレート3の凹部15内
に延び、回転方向両端が第1スプリングシート30と第
2スプリングシート31とに当接している。すなわち、
係止部5bは出力側係止部として機能する。
【0029】サポートリング6は、円環状の板金製プレ
ート部材であり、筒状部25と、筒状部25のトランス
ミッション側端から内周側に延びる円板状部26から主
に構成されている。円板状部26の内周縁には、回転方
向に等間隔で4か所に切欠き係合部27が形成されてい
る。この切欠き係合部27内にドリブンプレート5の係
止部5bが挿入・係合している。これにより、サポート
リング6はドリブンプレート5とともに一体回転する。
なお、係止部5bと切欠き係合部27との係合は軸方向
には着脱自在であり、組立性が考慮されている。切欠き
係合部27が形成された部分においては、円板状部26
の一部がトランスミッション側に折り曲げられたスプリ
ング当接部28となっている。スプリング当接部28
は、第1スプリングシート30と第2スプリングシート
31とに当接している。すなわち、スプリング当接部2
8は、ドリブンプレート5の係止部5bとともに、出力
側係止部を構成している。スプリング当接部28と係止
部5bが第1,第2コイルスプリング7,8に装着され
る第1,第2スプリングシート30,31の半径方向の
異なる位置を支持しているため、入力側係止部と同様
に、第1,第2コイルスプリング7,8の端部の支持が
安定する。筒状部25は、外周突出部12の内周側で、
第1,第2コイルスプリング7,8の外周を覆うように
配置されている。筒状部25はピストン2の外周突出部
12に接近しているが、両者の間には隙間が確保されて
いる。筒状部25は第1,第2コイルスプリング7,8
の外周側を覆うことにより、これらの半径方向外側への
飛び出し等を防止している。図1に示すように、自由状
態においては筒状部25と第1,第2コイルスプリング
7,8の外周部との間に半径方向の隙間が確保されてい
る。また、筒状部25とインターミディエイトプレート
4の中間支持部21との間にも半径方向の隙間が確保さ
れている。
【0030】なお、ドリブンプレート5とサポートリン
グ6とが別体の部材で構成されているため、部品点数は
増えるものの個々の部品の構成が簡単になる。そのた
め、1個の部材として構成するより全体の加工が容易と
なっている。次に動作について説明する。エンジン側の
クランクシャフトのトルクは、図示しないフレキシブル
プレートを介してフロントカバー50に入力される。こ
のトルクは、図示しないインペラに伝達される。インペ
ラが回転すると作動油がタービン52側に流れ、タービ
ン52を回転させる。タービン52のトルクは、図示し
ないタービンハブを介してメインドライブシャフトに出
力される。
【0031】トルクコンバータの速度比が上がりメイン
ドライブシャフトが所定の回転速度になると、ピストン
2とフロントカバー50との間の作動油がメインドライ
ブシャフトの内部を通ってドレンされる。この結果、油
圧差によって、ピストン2がフロントカバー50の摩擦
面51に圧接される。これにより、フロントカバー50
のトルクはロックアップ機構1を介してタービン52に
伝達される。つまり、フロントカバー50とタービン5
2とが機械的に連結され、フロントカバー50のトルク
がインペラを介さず直接にメインドライブシャフトに出
力される。
【0032】ロックアップ連結状態では、ドライブプレ
ート3の入力側係止部(内周係合部14、凹部15、外
周係合部16)がインターミディエイトプレート4によ
り連結されている第1,第2コイルスプリング7,8を
正回転方向R1に押し、第1コイルスプリング7がドリ
ブンプレート5の出力側係止部(係止部5b、スプリン
グ当接部28)を押す。これにより、ピストン2からド
リブンプレート5にトルクが伝達される。
【0033】ロックアップ連結状態において、ロックア
ップ機構1は、トルクを伝達するとともに、フロントカ
バー50から入力される捩じり振動を吸収・減衰する。
具体的には、第1コイルスプリング7と第2コイルスプ
リング8がドライブプレート3とドリブンプレート5と
の間で伸縮することにより、捩じり振動を吸収・減衰す
る。
【0034】ここでは、第1コイルスプリング7と第2
コイルスプリング8とは直列に連結され作用するため
に、入力側部材と出力側部材との相対回転可能な角度が
大きくなり、第1,第2コイルスプリング7,8をトル
クコンバータ及びロックアップ機構1の外周部に配置し
ているにもかかわらず広い捩じり角特性が確保されてい
る。また、第1コイルスプリング7の剛性(ばね定数)
と第2コイルスプリング8の剛性とが異なっており図9
に示すような2段階の捩り特性を有しているため、入力
される捩じり振動の振幅や周波数に応じて効率良く振動
を減衰できる。
【0035】次に、ロックアップ機構1の捩じり動作に
ついて、図5から図9の模式図を用いてさらに詳細に説
明する。なお、ここでは、入力側部材であるドライブプ
レート3とストップピン9が固定されているとし、これ
らに対して出力側部材であるドリブンプレート5が捩じ
れていく動作として説明する。まず、ドリブンプレート
5が図5に示す中立状態から負回転方向R2側に捩じれ
る場合を考える。この場合は、ドリブンプレート5が第
1コイルスプリング7を負回転方向R2側に押してい
く。この力は第1コイルスプリング7のばね反力として
中間支持部21を介して第2コイルスプリング8に伝え
られる。捩じり角度の小さな範囲では、剛性の低い第2
コイルスプリング8が主に圧縮され、第1コイルスプリ
ング7は僅かしか圧縮されない。捩じり角度が大きくな
ると、図6に示すようにインターミディエイトプレート
4の第1爪部20aがストップピン9に当接し、インタ
ーミディエイトプレート4とドライブプレート3との相
対回転が停止する。中立状態では第1コイルスプリング
7が寸法m1、第2コイルスプリング8が寸法n1であ
ったものが、このときには第1コイルスプリング7がよ
り短い寸法m2、第2コイルスプリング8がより短い寸
法n2となる。そして、インターミディエイトプレート
4の中間支持部21とドライブプレート3との間で圧縮
されていた第2コイルスプリング8は、インターミディ
エイトプレート4とドライブプレート3とが相対回転し
なくなるため、これ以上圧縮されなくなる。すなわち、
剛性が低く大きな力が作用すると部材の寿命へ大きく影
響する第2コイルスプリング8は寸法n2以下には圧縮
されない。したがって、寸法n2を第2コイルスプリン
グ8の強度的に許容できる寸法に設定することで第2コ
イルスプリング8の寿命を確保できる。このときの状態
を図9に示す捩り特性図に対応させると、捩り角度θ1
に相当する。さらに捩じれていくと、インターミディエ
イトプレート4の中間支持部21とドリブンプレート5
との間にある第1コイルスプリング7が圧縮されていく
(図7参照)。このときの状態を図9に示す捩り特性図
に対応させると、捩り角度θ2に相当する。捩り角度が
θ2よりも大きくなっていくと最終的には第1コイルス
プリング7がストッパーとして働くことになるが、通常
のトルクコンバータの使用では捩り角度θ2以上に捩れ
ることがないように第1コイルスプリング7の剛性が設
定されるので、ここでは第1コイルスプリング7は強度
的に問題のない寸法m3までしか圧縮しない。
【0036】次に、ドリブンプレート5が図5に示す中
立状態から正回転方向R1側に捩じれる場合を考える。
この場合は、ドリブンプレート5が第2コイルスプリン
グ8を正回転方向R1側に押していく。この力は第2コ
イルスプリング8のばね反力として中間支持部21を介
して第1コイルスプリング7に伝えられる。捩じり角度
の小さな範囲では、剛性の低い第2コイルスプリング8
が主に圧縮され、第1コイルスプリング7は僅かしか圧
縮されない。捩じり角度が大きくなると、図8に示すよ
うにインターミディエイトプレート4の第2爪部20b
がストップピン9に当接し、インターミディエイトプレ
ート4とドライブプレート3との相対回転が停止する。
このときの状態を図9に示す捩り特性図に対応させる
と、捩り角度θ3に相当する。自由状態におけるストッ
プピン9と第2爪部20bとの距離は、このときに第2
コイルスプリング8が圧縮により密着状態になるように
設定されている。したがって、ドリブンプレート5とイ
ンターミディエイトプレート4とは密着状態の第2コイ
ルスプリング8によって、インターミディエイトプレー
ト4とドライブプレート3とは第2爪部20bとストッ
プピン9との当接によって、それぞれ相対回転不能とな
り、ドリブンプレート5とドライブプレート3との相対
回転が不能となる。すなわち、これ以上捩られるような
トルクが作用すると、第2コイルスプリング8がスット
パーとして働くことになり、第2コイルスプリング8の
寿命を低下させることになる。しかし、通常のトルクコ
ンバータの使用においてはこのようにドリブンプレート
5がドライブプレート3に対して正回転方向R1側に角
度θ3以上捩れることはなく、この場合に別個のストッ
パー機構を設けて第2コイルスプリング8を保護する必
要は少ない。このため、本実施形態では、コスト低下や
部品点数削減の観点からストップピン9と第1及び第2
爪部20a,20bのみを設けてそれ以外のストッパー
機構は設けていない。なお、第2爪部20bは、通常の
使用態様では捩り角度θ3以上に捩られることはないた
め、一応のストッパーとして設けられているものではあ
るがこれを省略した構造とすることもできる。このとき
には、捩り角度θ3以上に捩られると、第1コイルスプ
リング7がさらに圧縮され最終的には第1コイルスプリ
ング7もストッパーとして働くことになる。
【0037】なお、図9における捩り特性K1は第1コ
イルスプリング7と第2コイルスプリング8とのばね特
性が合成されて生じる捩り特性であり、捩り特性K2は
第1コイルスプリング7の寸法m2から寸法m3までの
ばね特性から生じる捩り特性である。 [他の実施形態]上記実施形態ではストップピン9を入
力側部材としているが、第1コイルスプリング7と第2
コイルスプリング8との配置を入れ替えて、ストップピ
ン9に相当する係止部材(出力側係止部)を出力側に設
けることもできる。このような構造としても、入力側部
材が出力側部材に対して正回転方向R1に大きく捩れる
ときに第2爪部(係止部)20bがストッパーとして働
くため、第2コイルスプリング8は保護される。
【0038】
【発明の効果】本発明では、トルクコンバータのロック
アップダンパーに作用するトルクのうち弾性部材の寿命
に影響を与えるような大きなトルクは入力側部材が出力
側部材に対して正回転方向に捩れるときに作用するこ
と、及び第1弾性部材は弾性係数が大きく耐久強度に余
裕がありストッパーとして兼用しても十分な寿命を確保
できることが多いことを考慮して、ロックアップダンパ
ーの一方の回転方向の捩りに対する第2弾性部材のみの
保護を図っている。したがって、両回転方向に対して第
2弾性部材を保護しようとする場合や第1弾性部材をも
保護しようとする場合に必要となるストッパー構造に較
べて、本発明の構造は簡易なものとすることができる。
これにより、製作コストの上昇を抑えたストッパー機構
により耐久強度が劣る第2弾性部材の許容変形量以上の
変形が抑えられ、設計上の第2弾性部材の選択の幅が広
がり、車両の必要に応じた捩り特性の設定が容易とな
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態としてのトルクコンバータ
のロックアップ機構の一部断面図。
【図2】図1のII−II断面図。
【図3】図1のIII −III 断面図。
【図4】インターミディエイトプレートの平面図。
【図5】ロックアップダンパーの模式図。
【図6】ロックアップダンパーの模式図。
【図7】ロックアップダンパーの模式図。
【図8】ロックアップダンパーの模式図。
【図9】ロックアップダンパーの捩り角特性図。
【符号の説明】
1 ロックアップ機構 3 ドライブプレート(入力側部材) 4 インターミディエイトプレート(中間部材) 5 ドリブンプレート(出力側部材) 7 第1コイルスプリング(第1弾性部材) 8 第2コイルスプリング(第2弾性部材) 9 ストップピン(入力側係止部) 20a 第1爪部(係止部) 21 中間支持部(支持部) 50 フロントカバー(入力側回転体) 52 タービン(出力側回転体)

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】入力側回転体から出力側回転体に正回転方
    向へのトルクを機械的に伝達するトルクコンバータのロ
    ックアップ機構に含まれる、前記入力側回転体から前記
    出力側回転体に伝わる振動を減衰するトルクコンバータ
    のロックアップダンパーであって、 前記入力側回転体からトルクが入力される入力側部材
    と、 前記出力側回転体にトルクを出力する出力側部材と、 前記入力側部材と前記出力側部材との間に配置される第
    1弾性部材と、 前記第1弾性部材よりも小さい弾性係数を有し、前記入
    力側部材あるいは前記出力側部材と前記第1弾性部材と
    の間に配置される第2弾性部材と、 前記第1弾性部材と前記第2弾性部材との間に配置され
    前記第1及び第2弾性部材を円周方向に支持する支持部
    と、前記入力側部材が前記出力側部材に対して正回転方
    向に捩れるときに前記第2弾性部材の許容変形量以上の
    変形を抑えるように前記入力側部材あるいは前記出力側
    部材に対する所定の角度以上の回転を規制するための前
    記入力側部材あるいは前記出力側部材に係止し得る係止
    部とを有する中間部材と、を備えたトルクコンバータの
    ロックアップダンパー。
  2. 【請求項2】前記第1弾性部材は、前記中間部材の支持
    部に対して、前記トルクコンバータの正回転方向側に配
    置され、 前記第2弾性部材は、前記中間部材の支持部に対して、
    前記トルクコンバータの負回転方向側に配置され、 前記入力側部材は前記中間部材の係止部に係止し得る入
    力側係止部を有し、 前記中間部材の係止部は、前記入力側係止部の前記トル
    クコンバータの正回転方向前方に配置されている、請求
    項1に記載のトルクコンバータのロックアップダンパ
    ー。
  3. 【請求項3】前記第1弾性部材は、前記中間部材の支持
    部に対して、前記トルクコンバータの負回転方向側に配
    置され、 前記第2弾性部材は、前記中間部材の支持部に対して、
    前記トルクコンバータの正回転方向側に配置され、 前記出力側部材は前記中間部材の係止部に係止し得る出
    力側係止部を有し、 前記中間部材の係止部は、前記出力側係止部の前記トル
    クコンバータの正回転方向後方に配置されている、請求
    項1に記載のトルクコンバータのロックアップダンパ
    ー。
  4. 【請求項4】前記第1及び第2弾性部材は前記トルクコ
    ンバータの外周部に配置されている、請求項1から3の
    いずれかに記載のトルクコンバータのロックアップダン
    パー。
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