JPS60260765A - 吸振ダンパ装置付直結クラツチを備えた流体継手 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （イ）産業上の利用分野 本発明は、流体継手、特に車輌用変速装置に用いられる
流体継手に関する。本発明において流体継手とは、流体
トルクコンバータおよびフルードカップリングを含むも
のとする。

（ロ）従来の技術 流体継手は、そのケーシングに伝達された駆動力を、ケ
ーシングに固着したポンプインペラから流体を介してタ
ービンランナに伝達し、該タービンランナを固着した出
力軸に伝達するものであるから、機械式継手に比して伝
達効率が劣るが、無段階トルク変換特性、吸振特性、操
作の容易さ等の特性を有するため、変速装置、特に車輌
用変速装置の継手として広く用いられている。

上記流体継手の良好な特性と機械式継手のもつ高い継手
効率とを併立させるために、流体継手のタービンランナ
とケーシングとの間に直結クラッチを設けることが知ら
れている（例えば米国特許第３，４９１，６１７号明細
書、同第３，４９７，０４３号明細書参照）。

ところで流体継手をエンジンと変速装置との間の動力伝
達用の継手として用いる場合に、直結クラッチによりケ
ーシングをタービンランナを介して流体継手の出力軸に
機械的に直結すると、該出力軸に連結された変速装置に
エンジンから前記出力軸周りの捩り振動が直接伝達され
、変速装置の動力伝達機構に悪影響を与える。

一方、機械式継手において前記出力軸周りの捩り振動を
吸収するため、クラッチフェーシングを固着したクラッ
チプレートを接手の出力軸に固着せずに、クラッチフェ
ーシングの内径より小なる外径を有する駆動板を前記出
力軸に固着し、クラッチフェーシングを固着した円環状
のクラッチプレートを前記駆動板の外周部に円周方向に
相対移動可能に支承し、前記駆動板およびクラッチプレ
ートに周方向に適宜の間隔を隔てて穿設した窓孔にコイ
ルスプリングを収納せしめて駆動板とクラッチプレート
に周方向に弾発せしめた吸振ダンパ装置を形成せしめる
ことが公知である（例えば昭和４５年特許出願公告第２
７４８８号公報参照）。

３− （ハ）発明が解決しようとしする問題点直結クラッチを
設けた流体継手において、直結クラッチにより機械的な
動力伝達を行わせる際に、出力軸に伝達される捩り振動
を吸収するための吸振ダンパ装置を設けることは、特に
車輌用変速装置において好ましいことである。

しかしながら、前記機械式継手において公知の機構を流
体継手のタービンランナとケーシングとの間に設けた直
結クラッチに適用しようとすると、流体継手の出力軸に
タービンランナと別に駆動板を設け、直結クラッチのク
ラッチフェーシングより内側において、直結クラッチの
ピストンと前記駆動板との間に吸振ダンパ装置を設ける
こととなるが、流体継手の軸方向寸法の増大は免れるこ
とはできない。

本発明は流体継手において吸振ダンパ装置を備えた直結
クラッチを設けるにあたり、吸振ダンパ装置と流体継手
のタービンランナとの連結を工夫して、吸振ダンパ装置
を備えた直結クラッチの軸方向寸法を可及的に小とする
ことを目的とする。

４− （ニ）問題点を解決するための手段 本発明は、流体継手のケーシングのフロントカバーとと
もに直結クラッチを構成する環状のピストンの内周にフ
ランジ部を形成し、前記フランジ部によりタービンラン
ナと一体的に回転するすべり軸受に液密的にかつ軸方向
に摺動可能とし、吸振ダンパ装置は、タービンランナに
内周部で連結された環状の被動板と、該被動板の外周部
において周方向に該被動板に相対移動可能に支承された
環状の板状材よりなる駆動板と、前記被動板と駆動板と
にそれぞれ両端を係合せしめられて両板を周方向に弾発
する振動ダンパとにより形成し、前記環状ピストンをス
プライン係合により前記駆動板に対し軸方向に移動可能
とし、前記環状の被動板を前記流体継手のタービンラン
ナの外殻とともにタービンハブにリベットにより固着し
たものである。

流体継手は、ケーシングに固着されたポンプインペラと
出力軸と一体回転するタービンランナとからなるフルー
ドカップリングのほか、これにステークおよび一方面ク
ラッチを配設したトルクコンバータでもよい。

（ホ）作用 本発明によれば、直結クラッチを作用せしめずに流体継
手として使用する場合には、ケーシングに伝達される原
動機等の駆動力はケーシングに固着されたポンプインペ
ラによって流体の流動エネルギに変換され、さらにこの
流体がタービンランナを回転駆動せしめて、該タービン
ランナと一体的に回転する出力軸に駆動力として再生さ
れ、流体継手の特性を有する動力伝達が行われる。

直結クラッチを作用せしめたときは、ピストンと該ピス
トンに対向するケーシングフロントカバーがクラッチフ
ェーシングを介して機械的に連結されることにより、流
体継手のケーシングに伝達される原動機等の駆動力は高
い伝達効率で出力軸に伝達され、かつ前記ピストンと前
記出力軸に固着されたタービンランナとの間に介在せし
められた吸振ダンパ装置により、原動機等より前記ケー
シングに伝達される捩り振動あるいは出力軸からの逆駆
動力による捩り振動を吸収する。

しかも前記吸振ダンパ装置の被動板はその内周部におい
てタービンランナの外殻と共にタービンハブにリベット
で固着されているから、直結クラッチを作用せしめたと
きは、ケーシングに伝達される駆動力は、ピストンと駆
動板とのスプライン係合および吸振ダンパ装置の振動ダ
ンパを介して、最短距離で出力軸に固着されたタービン
ハブに伝達される。

（へ）実施例 第１図は本発明を流体式トルクコンバータに適用した一
実施例を、該トルクコンバータの出力軸の回転中心軸を
含む面で切断し、かつその要部を示した断面図である。

流体式トルクコンバータ１は、周知のように、ポンプイ
ンペラ２、タービンランナ３、ステータ４とから構成さ
れている。図においてポンプインペラ２の外殻３２は皿
状をなすケーシングフロントカバー８に溶接により固着
されてトルクコンバータ１のケーシングを構成し、固定
軸１３に回転７− 自在に支承されている。またタービンランナ３の外殻３
４は、固定軸１３の軸孔に回転自在に支承された出力軸
９の前端にスプライン嵌合されて該出力軸９と一体的に
回転するタービンハブ１０にリベット１１により連結さ
れている。さらにステータ４は一方面クラッチ１２を介
して前記固定軸１３に連結されている。

前記ケーシングフロントカバー８はその回転中心部にパ
イロット６が、またその周縁部に連結ナツト７が溶着さ
れており、これらパイロット６および連結ナツト７を介
してエンジンの出力軸（図示せず）に同心的に連結され
る。

前記ポンプインペラ２とタービンランナ３とを機械的に
連結するための直結クラッチ５が設けられる。該直結ク
ラッチ５は、前記タービンハブ１０の軸筒部にスプライ
ン嵌合されかつ前記ケーシングフロントカバー８の内面
により軸方向移動を抑止されて実質的にタービンハブ１
０と一体的とされたすべり軸受２０、該すべり軸受２０
の軸筒部外周に形成された円筒面上を軸方向に相対移８
− 動可能に支承された環状のピストン１４、該ピストン１
４の外周部に形成された平坦な環状をなす動力伝達面３
３に固着されかつ摩擦材により環状のシート状に形成さ
れたクラッチフェーシング２２、前記ピストン１４に形
成された動力伝達面３３に対向する位置に前記ケーシン
グフロントカバー８に形成された平坦な環状をなす動力
伝達面２３、前記ピストン１４に固着したクラッチフェ
ーシング２２が前記ケーシングフロントカバー８に圧接
されたときに前記ケーシングフロントカバー８とピスト
ン１４との間に形成される直結クラッチ解除室２５、お
よび前記ピストン１４とタービンランナ３の外殻３４と
の間に形成される直結クラッチ係合室２４とから成る。

前記直結クラッチ解除室２５は、前記すベリ軸受２０の
ケーシングフロントカバー８に内接する面に形成された
輻射方向の溝３５、前記出力軸９の先端部に形成した油
路３０、出力軸９と前記固定軸１３との間に形成された
油路３６、出力軸９に半径方向に穿設されて前記油路３
０，３６を連通ずる通孔３７を介して切換弁（図示せず
）に連結されている。また直結クラッチ係合室２４はト
ルクコンバータ１のポンプインペラ２の外殻３２および
タービンランナ３の外殻３４によって囲まれる流体循環
流路に前記外殻３２．３４の対向面の隙間を介して連通
しており、前記流体循環流路は、ステータ４の基部に形
成した油路３８，３９および前記固定軸１３とポンプイ
ンペラ２の外殻３２との間に形成された油路３１を介し
て、前記図示しない切換弁に連結されている。前記ピス
トン１４の内周縁には円筒状のフランジ１４ａが形成さ
れ、該フランジ１４ａはその円筒状外周面ですべり軸受
２０の軸筒部外周に形成された円筒面の周溝に配設され
たシール材２１と摺接して該摺接部の液密を保っている
。

前記直結クラッチ５のピストン１４は、トルクコンバー
タ１のタービンランナ３に吸振ダンパ装［４０を介して
直結される。該吸振ダンパ装置４０は、被動板１７、駆
動板１５、振動ダンパとしてのコイルスプリング１８と
から成る。前記被動板１７は、弾性部材よりなり、その
主要部が前記タービンランナ３の外殻３４の形状に沿う
形状に、かつ環状に成形され、その内周縁部で前記リベ
ット１１によりタービンランナ３の外殻３４とともにタ
ービンハブ１０に固着される。前記被動板１．７の外周
縁部には前記ケーシングフロントカバー８に形成された
動力伝達面２３にほぼ平行する縁部１７′が形成され、
かつ前記被動板１７と同一の弾性部材により細１１の環
状に形成された被動補助板１６がその内周縁部により被
動板１７に固着されて二層状に形成され、その縁部１６
′は前記被動板１７の縁部１７′と所要の間隔を隔てて
平行に配設される。この被動板１７の縁部１７′と被動
補助板１６の縁部］−６′との間に、厚手の板材より円
環状に形成された駆動板１５が緩く嵌装される。

第２図は第１図の矢印Ａの方向からみた吸振ダンパ装置
４０の一部を省略した要部の正面図、第３図は第１図の
矢印Ｂの方向からみた吸振ダンパ装置４０の一部を示す
側面図であって、前記駆動１１− 板１５にはその周方向に適宜間隔を隔てて内周縁を切欠
いた窓１５ｂが複数個形成されるとともに、前記被動板
１７および被動補助板１６のそれぞれの縁部１７′、１
６′には前記駆動板１５に形成した窓１５ｂと周方向の
寸法が等しい窓１７ａ、１６ａがそれぞれ形成され、か
つ該窓１７ａ、１６ａのそれぞれの直径方向外周縁また
は内周縁には前記駆動板１５から遠去かる方向に曲げら
れたタブ１７ｂ、１６ｂがそれぞれ形成される。

前記駆動板１５の窓１５ｂ、被動板１７の窓１７ａおよ
び被動補助板１６の窓１６ａを重ね合せた空所内に、振
動ダンパとしてのスプリング、例えばコイルスプリング
１８がその弾発力の作用方向を駆動板１５の周方向とし
て圧縮状態で挿入される。従って被動板１７および被動
補助板１６が周方向に駆動板１５と相対移動を生じたと
き、スプリング１８は被動板１７および被動補助板１６
の窓１’７ａ、１６ａの側縁と駆動板１５の窓１５ｂの
側縁とにより圧縮され、相対移動を復元する方向にばね
力を生ずる。駆動板１５の窓１２− １５ｂの側縁には前記スプリング１８の端部を支承する
突起１５ｃが形成されている。前記被動板１７および被
動補助板１６に形成したタブ１７ｂ、１６ｂは、スプリ
ング１８がその置かれた平面内でのみ作動することを保
障し、かつ前記窓】５ｂ、１７ａ、１６ａより脱落する
のを防止する。

前記直結クラッチ５のピストン１４の外周縁部には、自
由端を振動ダンパ装置４０の駆動板１５に係合せしめる
フランジ１４ｂが円筒状に一体に連設され、その自由端
には軸方向に形成した複数の所定の長さの切欠きよりな
る第１の切欠き１４ｃが形成される。一方前記駆動板１
５の外周面には直径方向に形成した複数の切欠きよりな
る第２の切欠き１５ａが形成され、該第２の切欠き１５
ａは前記フランジ１４ｂに形成した第１の切欠き１４．
ｃにスプライン係合され、前記ピストン１４を吸振ダン
パ装置４０を介してタービンランナ３に連結している。

前記ピストン１４のフランジ１４ｂに形成した第１の切
欠き１４ｃの切欠きの軸方向長さは、直結クラッチ５の
係合および解除のためのピストン１４の軸方向移動量お
よび被動板１７の軸方向撓み量によっても前記駆動板１
５に形成した第２の切欠き１５ａとの係合が保たれる長
さとする。

なお被動板１７および被動補助板１６の前記窓１７ａ、
１６ａの間の円周方向の部分は、駆動板１５との円周方
向の相対移動に際しスプリング１８と干渉しないように
円筒状に膨出せしめられていおり、該膨出部分と駆動板
１５との間に抵抗部材１９が挟在され、前記相対移動の
際に適当な引きずり抵抗を与えることを可能とする。

以上説明した実施例の作用を説明する。

直結クラッチ５を係合せしめないで流体式継手の機能を
発揮させる場合には、トルクコンバータ１の直結クラッ
チ解除室２５が図示しない油圧源に切換弁を介して連通
され、流体循環流路は前記切換弁を介して図示しないリ
ザーバに連通される。

油圧源からの圧油は油路３６、通孔３７、油路３０、溝
３５を経て直結クラッチ解除室２５に送られ、ポンプイ
ンペラ２の外殻３２およびタービンランナ３の外殻３４
に囲まれる流体循環流路ならびに直結クラッチ係合室２
４内の圧油は前記リザーバに連通されるから、ピストン
１４の両面に作用する圧力差によりピストン１−４は第
１図において右方に摺動され、クラッチフェーシング２
２をケーシングフロン１−カバー８の動力伝達面２３か
ら離してその間にｉＪ７隙を生じさせ、直結クラッチ５
を解除する。圧油は前記間隙を通って流体循環流路内を
循環し、油路３８．３９．３１、を通ってリザーバに還
流される。従って継手は１〜ルクコンバータとして作用
する。

直結クラッチ５を係合せしめて機械式継手の機能を発揮
させる場合には、１〜ルクコンバータ１の直結クラッチ
解除室２５を切換弁を介してリザーバに連通させ、トル
クコンバータ１の流体循環流路を切換弁を介して圧油源
に連通せしめる。直結クラッチ解除室２５内の圧油は溝
３５、油路３０、通孔３７、油路３６を介してトレイン
され、直結クラッチ係合室２４には油路３１．３９．３
８および流体循環流路を介して圧油が供給されるので、
１５− ピストン１４はケーシングフロントカバー８に向けて移
動され、クラッチフェーシング２２はケーシングフロン
トカバー８の動力伝達面２３に圧接され、直結クラッチ
５は係合される。このときトルクコンバータ１のケーシ
ングに伝達された動力は、ケーシングフロントカバー８
の動力伝達面２３からクラッチフェーシング２２、ピス
トン１４の動力伝達面３３、ピストン１４、ピストン１
４の切欠き１４ｃと吸振ダンパ装置４０の駆動板１５の
切欠き１５ａとの係合、駆動板１５、スプリング１８、
被動板１７、タービンハブ１０の順に伝達され、出力軸
９に機械的に伝達される。

直結クラッチ５の係合前はピストン１４の切欠き１４ｃ
と駆動板１５の切欠き１５ａの係合は動力伝達のない遊
合状態であるから、直結クラッチ５のピストン１４の動
力伝達面３３とケーシングフロントカバー８の動力伝達
面２３とがクラッチフェーシング２２を介して摩擦的に
係合するまでは、ピストン１４は何らの拘束力を受ける
ことなく容易に軸方向に移動する。

１６− 直結クラッチ５の係合時および係合中にトルクコンバー
タ１のケーシングに駆動源のエンジンからの捩り振動が
伝達される場合等、ピストン１４とタービンランナ３と
の間に回転速度差が生じたときは、この速度差は駆動板
１５と被動板１７との回転方向の相対移動に変換され、
両者間に挿入されたスプリング１８の弾力により吸収さ
れる。

駆動板１５と被動板１７および被動補助板１６との間に
抵抗部材１９が介装されている場合には、抵抗部材１９
のひきずり抵抗で振動吸収が大となる。

直結クラッチ５の係合状態からこれを解除する際には、
ピストン１４を直結クラッチ解除室２５に導入される圧
油により第１図の右方に摺動せしめる必要があるが、直
結クラッチ５の係合中にピストン１４の切欠き１４ｃか
ら駆動板１５の切欠き１５ａに伝達されていた駆動力と
両切欠き１４ｃ、１５ｃ間の摩擦抵抗のために、ピスト
ン１４の前記右方への摺動が妨げられることがある。

この場合に被動板１７および被動補助板１６を弾性部材
で形成して軸方向に撓み得るようにしておくと、被動板
１７が軸方向に僅かに撓むことでケーシングフロントカ
バー８の動力伝達面２３とクラッチフェーシング２２と
の間に微小な間隙が確保され、その瞬間に前記両切欠き
１４ｃ、１５ａニ０ 間の動力伝達状態が解除されるので、ｌストン１４の摺
動を円滑に行わせることができる。またそのような作用
が行われると、スプリング１８を案内している被動板１
７、被動補助板１６のタブ１７ｂ、１６ｂはスプリング
１８と機械的に接触する公算が大であるから、被動板１
７、被動補助板１６のスプリング１８との接触面には、
摩擦を防止し硬度を増すための表面処理を施しあるｂは
硬い材質の薄板を固着するとよい。

第４図は本発明を流体式トルクコンバータに適用した他
の実施例を第１図と同様に示した要部の断面図である。

本実施例においては、トルクコンバータ１のタービンラ
ンナ３を、その外殻３４の膨出度を可及的に少くした偏
平型に構成したもので、本実施例によれば被動板１７お
よびピストン１４の断面形状が第１図に示した実施例に
比して偏平となり、流体継手の軸方向寸法の短縮化に有
効である。

（ト）発明の効果 本発明は、ケーシングに固着されたポンプインペラと出
力軸と一体的に回転するタービンランナとを少くとも備
え、前記ケーシングに伝達された駆動力をポンプインペ
ラからタービンランナに流入せしめてポンプインペラに
環流する流体の循環流により前記出力軸に伝達する流体
継手において、タービンランナに前記出力軸周りの捩り
振動を吸収する吸振ダンパ装置を介して連結され、がっ
出力軸の方向に移動可能に設けられた環状のピストンと
、該ピストンと対向する前記ケーシングのフロントカバ
ーとにより、前記ケーシングと前記出力軸とを機械的に
連結する直結クラッチを構成したことにより、無段階ト
ルク変換特性、吸振特性、操作の容易さ等の流体式継手
の特性と、直結クラッチにより高い継手効率を有する機
械式継手の特性とを選択的に発揮し得るとともに、直結
クララ１９− チによる機械式継手の特性を選択した場合においては、
直結クラッチに吸振ダンパ装置を設けたことにより、ケ
ーシングに伝達される捩り振動、トルク変動等を前記吸
振ダンパ装置により効果的に吸収または遮断して出力側
に伝達せしめず、または出力側からの逆駆動力を入力側
に与える悪影響を緩和することができる。

そして前記吸振ダンパ装置は、環状の被動板がその内周
部でタービンランナの外殻とともにタービンハブにリベ
ットで固着され、被動板に周方向に相対移動可能に環状
の駆動板が支承され、前記被動板と駆動板とにそれぞれ
両端で係合せしめられて両板を周方向に弾発する振動ダ
ンパを備え、前記環状ピストンは吸振ダンパ装置の駆動
板に前記出力軸の軸方向に移動可能にスプライン係合せ
しめであるから、直結クラッチを作用せしめたときは、
ケーシングに伝達される駆動力は、ピストンと駆動板と
のスプライン係合を介して駆動板に伝達され、駆動板に
伝達された駆動力は振動ダンパを介して被動板に伝達さ
れる。被動板とタービ２０− ンハブとはリベットで固着されているから、ケーシング
に伝達された駆動力は極めて短い径路により流体継手の
出力軸に伝達される。しかも前記吸振ダンパ装置の被動
板はタービンハブにタービンランナの外殻とともにリベ
ットで固着され、前記駆動板は被動板に周方向に相対移
動可能に支承され、振動ダンパは画板間において画板に
それぞれ両端を係合せしめられて周方向に弾発した構成
であるので、構造は簡単であり、かつその軸方向寸法を
極めて短かくすることができる。

従って本発明によれば、コンパクトで、軸方向寸法の短
かい吸振ダンパ装置付直結クラッチを備えた流体継手を
提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の要部を示す断面図、第２図
は第１図の矢印Ａ方向からみた振動ダンパ装置の一部の
正面図、第３図は第１図の矢印Ｂ方向からみた振動ダン
パ装置の一部の側面図、第４図は本発明の他の実施例の
要部を示す断面図である。 なお図中、１はトルクコンバータ ２はそのポンプインペラ ３２はそのポンプインペラの外殻 ３はそのタービンランす ３４はそのタービンランナの外殻 ８はそのケーシングフロントカバー ５は直結クラッチ １４はそのピストン １４ａ、１４ｂはそのピストンの フランジ １４ｃは第１の切欠き ２２はそのクラッチフェーシング ２３．３３はその動力伝達面 ４０は吸振ダンパ装置 １８はその振動ダンパとしてのスプ　リング１７はその
被動板 １６はその被動補助板 １５はその駆動板 １５ａは第２の切欠き １５ｂ、１６ａ、１７ａは窓 をそれぞれ示す。 、特許出願人　アイシン・ワーナー株式会社） 代理人　−１１１−Ｊ″　“　Ｍ　ｌ’Ｊ］　′、　、
、、・２３− 節１図 ２４− 第　２　図 第　３　図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）ケーシングと、該ケーシングに固着されたポンプ
   インペラと、前記ケーシングに対して回転自在とされた
   出力軸と一体的に回転するタービンランナとを少なくと
   も備え、前記ケーシングに伝達された駆動力を前記ポン
   プインペラと前記タービンランナとの間に形成される循
   環流路内を環流する流体の循環流により前記出力軸に伝
   達するようにした流体継手において、 前記ケーシングのフロントカバーと前記タービンランナ
   との間に環状ピストンを配設するとともに、該環状ピス
   トンを前記出力軸周りの捩り振動を吸収する振動ダンパ
   を備えた吸振ダンパ装置を介して前記タービンランナに
   連結して、前記ケーシングのフロントカバーと環状ピス
   トンと摩擦材とによりなる直結クラッチを形成し、 前記環状ピストンはその内周に形成したフランジ部によ
   り、前記タービンランナのタービンハブと一体的に回転
   するすべり軸受に液密的にかつ軸方向に摺動可能に配設
   されて、前記環状ピストンの両側に形成した室に供給さ
   れる流体圧により前記ケーシングとフロントカバーに摩
   擦材を介して係脱自在とされ、 前記吸振ダンパ装置は、その内周部において前記タービ
   ンランナの外殻とともにタービンハブにリベットで固着
   された環状の被動板と、前記被動板に周方向に相対移動
   可能に支承された環状の板状材よりなる駆動板と、前記
   被動板と駆動板とにそれぞれ両端で係合せしめられて前
   記被動板と駆動板とを周方向に弾発する振動ダンパとよ
   りなり、前記環状ピストンは前記吸振ダンパ装置の駆動
   板に前記出力軸の軸方向に移動可能にスプライン係合せ
   しめられていることを特徴とする吸振ダンパ装置付直結
   クラッチを備えた流体継手。