JPS596286Y2 - ロツクアツプトルクコンバ−タ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、車両用ロックアップトルクコンバータ、特に
その振動低減装置に関するものである。

従来の車両用ロックアップトルクコンバータとしては、
例えば、第１図に示すようなものがある。

第１図は特開昭５４−１３２０６２号公報に記載のロッ
クアツプコンバータを示し、図中、１はエンジンのクラ
ンクシャフトで、その軸端にドライブプレート２がボル
ト３により固定され、ドライブプレート２にさらにボル
ト４によりトルクコンバータ５のコンバータシエル６が
固定され、このコンバータシエル６とこれに関連する部
分とによって慣性部を構威している。

トルクコンバータ５のポンフインペラ７はコンバータシ
エル６に一体に連結され、タービンランナ８はタービン
ハブ９を介してインプットシャツ｝ １０にスプライン
嵌合され、ステータ１１はワンウエイクラッチ１２を介
してオイルポンプ力バ一部分１３と一体の固定スリーブ
軸１４上に取付けられている。

１５はオイルポンプで、このポンプ１５はオイルポンプ
ハウジング１６内に配置され、ここから送り出された油
は図示せざるライン圧調整弁にて油圧を適宜調整され、
トルクコンバータ作動油として油路１７を経てコンバー
タ１内へ導入され、ポンプインペラ７、タービンランナ
８およびステータ１１間を循環する。

この油の一部は油路１８を経てトルクコンバータ１から
導出され、クーラにて冷却し、後部潤滑部に送られた後
、リザーバ（図示せず）にドレンされる。

ロックアップ機構２０はほぼ皿形状のクラッチピストン
２１を具え、このクラッチピストンはタービンハブ９上
にコンバータシエル６に対して進退可能に支承され、ク
ラッチフエーシング２２を介してコンバータシエル６に
ロック可能に構或され、また、トーショナルダンパ２３
を介してタービンランナー８に連結されている。

クラッチピストン２１の皿形状内側面の中央部に円環状
連結部材２４が固着され、この連結部材の切欠部２４
ａにトーショナルダンパ２３のドライブプレート２５に
形威した突起部２５ ａが掛合され、このドライブプレ
ート２５にトーショナルスプリング２６およびピン２７
を介して連結した２枚のドノブンプレート２８の一方を
タービンランナ８に固着することによりクラッチピスト
ン２１とタービンランナ８との一体的な回転および軸方
向への摺動を可能にしている。

２９はコンバータシエル６とクラッチピストン２１との
間に形或されたロックアツプ油室であり、この油室２９
はオリフイス３０を経て油路１８に連通され、油室２９
内の圧力を増減することによりクラッチピストン２１を
作動するようロックアップ制御装置に接続されている。

このように構或されているロックアツプトルクコンバー
タは、車速が、例えば、６気筒エンジン搭載車では、４
０ ｋｍ／ ｈ以上で、かつ、変速機構が所定シフト位
置（３速）にある場合のみロックアップが行なわれ、他
の場合はロックアップが行なわれないよう通常制御され
る。

例えば、車速が４０ ｋｍ／ ｈ以上で、変速機構を３
速にシフトした場合、この車速に基づく所定圧以上のガ
バナ圧がロックアップ制御装置を作動して制御信号を発
生し、この制御信号により油路１８がドレンに接続され
、ロックアツプ油室２９内の圧力が低下する。

この結果、コンバータシエル６内の圧力によりクラッチ
ピストン２１が第１図において左方へ移動し、クラッチ
フエーシング２２を介してコンバータシエル６に押圧係
合され、ロックアップが行なわれる。

ロックアップが行なわれると、ポンプインペラ７とター
ビンランナ８とが機械的に直結されて一体回転するので
これらの間の滑りによる動力損失がなくなり、燃費の向
上を計ることができる。

上述したように、従来のロックアップ機構を有するトル
クコンバータにあっては、エンジンの回転を滑らかにす
る慣性モーメント部を構或するトルクコンバー夕のコン
バータシエルに直結時にクラツチフエーシングを介して
結合されるクラッチピストンとトルクコンバータのター
ビンランナとの間にトーショナルダンパを介挿して直結
時にエンジンの振動をトーショナルダンパのトーショナ
ルスプリングにより吸収させることによりエンジンの振
動が変速機を通じて車体に伝達されるのを防止する構造
としており、これによってエンジンの高速回転領域では
捩り振動の減衰およびトルクの変動の伝達遮断に著しい
効果を達威している。

しかし、上述した従来構造のロックアツプトルクコンバ
ータでは、エンジンの低速回転領域での激しいトルク変
動および振動に対するトルク変動伝達遮断効果および振
動減衰効果が不十分であり、実際上、エンジンの低速回
転領域でのトルク変動および捩り振動が最も多くかつ激
しく発生する事実から、ロックアツプトルクコンバータ
の直結時期が３速で、４０ ｋｍ／ ｈ以上の車速に限
られていた。

しかしながら、近来の都市交通事情から見て、市街地で
４０ｋｍ／ｈ以上の車速で連続走行することは少なく、
したがってロックアップ機構の利用度が低く、燃費の向
上が期待している程得られないのが実際であった。

本考案は、このような従来の問題点に着目してなされた
もので、エンジンの低回転時の捩り振動およびトルク変
動に対応する十分やわらかい捩りバネ常数を有するトー
ションスプリングをエンジンのクランクシャフトとコン
バータシエルとの間に介拝することにより低速回転領域
での振動減衰効果およびトルク変動伝達遮断効果を高め
、これによりエンジンの低速回転時に激しく生ずるエン
ジンのクランクシャフト系のねじり振動および曲げ振動
ならびにトルク変動によるエンジンルーム内のこもり音
、エンジンルーム外への騒音、振動およびワインドアッ
プ等を低減し、これにより従来より低速回転領域での直
結駆動を可能とすることによって燃費の向上をはかるこ
とを目的としている。

以下、本考案を図面に基づいて説明する。

第２図は、本考案の一実施例を示す図であり、図中、第
１図は従来構造と同一部分には同じ符号を付して詳細な
説明を省略する。

図示の例では、クランクシャフト１に固定されたドライ
ブプレート２に円環状連結部材３１を固着し、この連結
部材３１の切欠部３１ ａにトーショナルダンパ３２の
ハブプレート３３の外周突起３３ａを掛合させ、ハブプ
レート３３にトーショナルスプリング３４およびピン３
５を介して２枚のガイドプレート３６， ３６を連結し
、ガイドプレートの一方をトルクコンバータ５のコンバ
ータシエル６に連結している。

さらにまた、上述したように、従来構造のロックアツプ
トルクコンバータとは異なり、トーショナルダンパ−３
２を介してクランクシャフト１とトルクコンバータ５の
コンバータシエル６とを連結する構造とした結果、トル
クコンバータ５の部分が軸方向に移動する問題があり、
かかる軸方向への移動を防止するため、図示の例では、
トルクコンバータ５のコンバータシエル６の支承軸３７
の軸受部３８にスラスト受け３９を設けるとともにオイ
ルポンプ力バー１３の一部をスラスト受け４０として利
用しポンプインペラ７の支承軸部４１の後端と衝合させ
るよう構或する。

かように、エンジンのクランクシャフト１とロックアッ
プトルクコンバータ５のコンバータシエル６との間にト
ーンョナルダンパ３２を介拝することによってクランク
シャフトからのトルク変動の大部分をトーショナルダン
パによって吸収してトルクコンバータの回転変動を著し
く低減することができ、また、高回転時の振動も従来通
り確実に低減することができるが、これとは逆に、エン
ジンの低回転時にトーショナルダンパーによる低周波の
共振の問題がある。

かかる問題を解決するため、クランクシャフト１とトル
クコンバータ５のコンバータシエル６との間に介挿され
るトーショナルダンパ３２のトーションスプリング３４
の捩りバネ常数は従来のロックアツプトルクコンバータ
のクラッチピストン２１とタービンランナ８との間に介
挿されるトーショナルダンパ２３のトーションスプリン
ク２６の捩りバネ常数に比べ低くし、そのトーションス
プリング３４の捩りバネ常数を適切に選定して所望の低
速回転での直結時に低周波の共振を生ずることなく、ト
ルク変動および捩り振動を十分に低減し得るようにする
。

これがため、トーションスプリング３４の共振点を実用
直結状態で使用することを防止する条件を求めるに、 直結状態となる最低回転数Ｎ （ｒｐｍ）におけるクラ
ンクシャフトの振動数ｆ１は、エンジン気箇数をＺとす
れば、 で表わされ、他方、クランクシャフト部の慣性モーメン
トＩ１（ＫｇｃｒｎＳ” ）と、慣性部であるトルクコ
ンバータ５のコンバータシエル部の慣性モーメントＩ２
（ＫｇｃｍＳ２）が捩りバネ常数Ｋ （Ｋｇｃｎｎ／
ｒａｄ）のトーションスプリングで共振する振動数ｆ２
はで表わされ、ｆ１〉ｆ２とすることにより共振点を実
用直結状態で使用することを防止できる。

したがって、 の関係から （ただしＮはｒｐｍ以下）となるよう、直結希望回転数
Ｎに対して捩りバネ常数Ｋを選ぶことにより低回転時の
共振を実用上防止することができる。

なお、前述したクランクシャフト部の慣性モーメントは
、トーショナルスプリング３４よりクランクシャフト１
側のドライブプレート２、円環状連結部材３１等分の慣
性モーメントも含む。

第２図に示す構造のロックアップトルクコンバータを用
いて実験を行なった。

実施例 １ エンジン気箇数・・・Ｚ＝６ クランクシャフト部の慣性モーメント・・・Ｉ１＝０．
００５ ｋｇ − ｍ − ８２ コンバータシエル部の慣性モーメント・・・Ｉ２＝０．
０１０６ ｋｇ − ｍ − ８２ 希望直結時エンジン回転数・・・Ｎ＝ １００Ｏ ｒ
− ｐ・ｍ 捩りバネ常数．．．Ｋ＝２３．４ ｋｇ−ｍ／ｒａｄ本
例では、３速で３０ ｋｍ／ ｈの車速での直結駆動に
よっても振動駆音およびワインドアップ等が生じなかっ
た。

本考案によれば、エンジンのクランクシャフトに固定さ
れたドライブプレートとロックアップトルクコンバー夕
のコンバータシエルとをトーショナルスプリングを介し
て連結し、このトーショナルスプリングの捩りバネ常数
Ｋ （Ｋｇｃｍ／ｒａｄ）が、クランクシャフト部慣性
モーメントをＩ１（ＫｇｃｍＳ２）、ロックアップトル
クコンバータ慣性部慣性モーメントＩ２（ＫｇｃｍＳ２
）、エンジン気筒数をＺとして、所望の直結時の最低回
転数Ｎｒｐｍ（ただしＮはｒｐｍ以下とする）に対して の関係を満足する値である構或とすることによって、ロ
ックアツプトルクコンバータの直結時期を従来より低速
の所望の低回転数において、振動、騒音およびワインド
アップ等を低減し、これにより、低速回転での直結を可
能とし、市街地走行時における直結モードの利用率を高
めてトルクコンバータのスリップによる動力損失をなく
し、燃費を向上することができ、また、トルクコンパー
タ自体の変速ショックを低減することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来既知のロックアップトルクコンバータの縦
断面図、第２図は本考案によるロックアツプトルクコン
バータの縦断面図、第３図はトーショナルダンパの部分
正面図である。 １・・・エンジンのクランクシャフト、２・・・ドライ
フフレート、５・・・トルクコンバータ、６・・・コン
バータシエル、７・・・ポンプインペラ、８・・・ター
ビンランナ、９・・・タービンハブ、１０・・・インプ
ットシャフト、１１・・・ステータ，．２０・・・ロッ
クアップ機構、２１・・・クラッチピストン、２３・・
・トーショナルダンパ、２６・・・トーショナルスプリ
ング、３１・・・連結部材、３２・・・トーショナルダ
ンパ、３３・・・ハブプレート、３４・・・トーショナ
ルスプリング、３５・・・ピン、３６・・・ガイドプレ
ート、３７・・・コンバータシエル支承軸、３９・・・
スラスト受け、４ト・スラスト受け、４１・・・ポンプ
インペラ支承軸。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 １ トルクコンバータのポンプインペラと一体のコンバ
   ータシェルにクラッチフェーシングを介して圧接される
   クラッチピストンとトルクコンバータのタービンランナ
   とをトーショナルスプリングを介して連結してなるロッ
   クアンプトルクコンバータにおいて、前記コンバータシ
   エルをエンジンのクランクシャフトにトーショナルスプ
   リングを介して連結し、このトーショナルスプリングの
   捩りバネ常数を前記クラッチピストンとタービンランナ
   間に介挿されたトーショナルスプリングの捩りバネ常数
   より低くしたことを特徴とするロックアップトルクコン
   バータ。 ２ 前記コンバータシエルとクランクシャフトとの間に
   介挿されるトーショナルスプリングの捩りバネ常数Ｋ
   （Ｋｇｃｍ／ｒａｄ）が、クランクシャフト部慣性モー
   メントをＬ （ＫｇｃｍＳ” ）、ロックアップトル
   クコンバータ慣性部慣性モーメントをＩ２ （Ｋｇｃｍ
   Ｓ２）、エンジン気箇数をＺとして、ロックアツプトル
   クコンバータの所望の直結最低回転数Ｎ ｒｐｍに対
   して、 の関係を満足することを特徴とする実用新案登録請求の
   範囲第１項記載のロックアツプトルクコンバータ。