| 【発明の名称】 |
トルクコンバータ用ロックアップ装置 |
| 【発明者】 |
【氏名】山下 一洋
【氏名】山口 貢
|
| 【要約】 |
【課題】トランスミッション用ロックアップ装置において、大コイルスプリング内に配置されたコイルスプリングにおいて発生する荷重を所望の大きさにする。
【解決手段】トルクコンバータ用のロックアップ装置の弾性連結機構４０は、大コイルスプリング４６と小コイルスプリング４８と第２スプリングシート４９とを備えている。小コイルスプリング４８は大コイルスプリング４６内に配置されている。小コイルスプリング４８は大コイルスプリング４６より短い。第２スプリングシート４９は小コイルスプリング４８の少なくとも一端に配置されている。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】トルクコンバータのフロントカバーとタービンとを機械的に連結するためのロックアップ装置であって、入力回転部材と、出力回転部材と、前記入力回転部材と前記出力回転部材とを回転方向に連結するための第１コイルスプリングと、前記第１コイルスプリング内に配置され、前記第１コイルスプリングより短い第２コイルスプリングと、前記第２コイルスプリングの少なくとも一端に配置されたスプリングシートと、を備えたトルクコンバータ用ロックアップ装置。
【請求項２】前記スプリングシートは前記第２コイルスプリングの端に係止されている、請求項１に記載のトルクコンバータ用ロックアップ装置。
【請求項３】前記第１コイルスプリングは回転方向に２つ並べられており、前記２つの第１コイルスプリングの回転方向間に配置された中間回転体をさらに備え、前記スプリングシートは前記第２コイルスプリングの中間回転体側端に設けられている、請求項１又は２に記載のトルクコンバータ用ロックアップ装置。
【請求項４】前記第１コイルスプリングの円周方向外側を支持し、前記スプリングシートより大きい大スプリングシートをさらに備え、前記スプリングシートは前記第２コイルスプリングの前記中間回転体側端にのみを設けられている、請求項３に記載のトルクコンバータ用ロックアップ装置。
|
【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、トルクコンバータ用ロックアップ装置、特に、コイルスプリングが用いられたトルクコンバータ用ロックアップ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】トルクコンバータは、３種の羽根車（インペラー，タービン．ステータ）を内部に有し、内部の作動油によってトルクを伝達する装置である。インペラーは、トルクが入力されるフロントカバーに固定されており、インペラーシェルとフロントカバーとで内部に作動油が充填された作動油室を形成している。タービンは作動油室内でフロントカバーに対向して配置されている。インペラーが回転すると、作動油がインペラーからタービンに向かって流れてタービンを回転させる。その結果、タービンからトランスミッションのメインドライブシャフトにトルクが出力される。
【０００３】ロックアップ装置は、フロントカバーとタービンとの間の空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することでトルクを直接伝達するための機構である。ロックアップ装置は、主に、ピストンと、ピストンをタービン等の出力側部材に連結するための弾性連結機構とから構成されている。ピストンはフロントカバーとタービンとの間の空間をフロントカバー側の第１油圧室とタービン側の第２油圧室とに分割するように配置されている。この結果、ピストンは第１油圧室と第２油圧室の差圧によりフロントカバーに対して接近及び離反可能である。フロントカバーの外周部フロントカバー側には摩擦フェーシングが貼られている。ピストンがフロントカバー側に移動すると、摩擦フェーシングはフロントカバー摩擦面に強く押し付けられる。
【０００４】弾性連結機構は、例えば、ピストンに固定されたドライブ部材と、タービン側に固定されたドリブン部材と、ドライブ部材とドリブン部材との間でトルクを伝達可能に配置されたコイルスプリング等の弾性部材とから構成されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ロックアップ装置の弾性連結機構に用いられるコイルスプリングには、比較的コイル径の大きな第１コイルスプリングと、その中に配置されたコイル径の小さな第２コイルスプリングとからなるコイルスプリング組立体が用いられたものがある。第２コイルスプリングは第１コイルスプリングに比べてコイル径及び線径が小さい。さらに、第２コイルスプリングは第１コイルスプリングに比べて円周方向（ロックアップ装置の回転方向）に短い。このため、第２コイルスプリングは第１コイルスプリング内において円周方向に移動可能となっている。ロックアップ装置において入力側部材と出力側部材とが相対回転すると、第１コイルスプリングが圧縮される。第１コイルスプリングの圧縮が進むと、次に第２コイルスプリングの圧縮が開始され、両コイルスプリングが並列に圧縮される。このようにして、途中で剛性が高くなる２段階の捩り特性が得られる。
【０００６】しかし、第２コイルスプリングは座面の面積が小さいため、それを受ける部材と接触する際に均一に当接しないことがある。その場合は、第２コイルスプリングによって本来生じるべき十分な荷重が得られない。本発明の目的は、トランスミッション用ロックアップ装置において、タービンのコイルスプリング内に配置されたコイルスプリングにおいて発生する荷重を所望の大きさにすることにある。
【０００７】
【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用ロックアップ装置は、トルクコンバータのフロントカバーとタービンとを機械的に連結するためのものである。トルクコンバータ用ロックアップ装置は、入力回転部材と、出力回転部材と、第１コイルスプリングと、第２コイルスプリングと、スプリングシートとを備えている。第１コイルスプリングは入力回転部材と出力回転部材とを回転方向に連結するためのばねである。第２コイルスプリングは第１コイルスプリング内に配置されている。第２コイルスプリングは第１コイルスプリングより短い。スプリングシート第２コイルスプリングの少なくとも一端に配置されている。
【０００８】このロックアップ装置では、第２コイルスプリングの少なくとも一端にスプリングシートが配置されているため、スプリングシートによって第２コイルスプリングが圧縮される際にスプリングシートによって他の部材によって安定した姿勢で支持される。この結果、第２コイルスプリングで発生する荷重が所望の値になる。
【０００９】請求項２に記載のトルクコンバータ用ロックアップ装置では、請求項１において、スプリングシートは第２コイルスプリングの端に係止されている。これにより、作動中にスプリングシートが第２コイルスプリングの端から外れることがない。請求項３に記載のトルクコンバータ用ロックアップ装置では、請求項１に又は２において、第１コイルスプリングは回転方向に２つ並べられている。ロックアップ装置は、２つの第１コイルスプリングの回転方向間に配置された中間回転体をさらに備えている。スプリングシートは第２コイルスプリングの中間回転体に側端に設けられている。
【００１０】この場合は、中間回転体が例えば板状の部材からなる場合であっても、第２コイルスプリングに設けられたスプリングシートによって第２コイルスプリングの一端は中間回転体に確実に支持される。この結果、第２コイルスプリングで発生する荷重が所望の値になる。請求項４に記載のトルクコンバータ用ロックアップ装置では、請求項３において、第１コイルスプリングの円周方向外側を支持し、スプリングシートより大きい大スプリングシートをさらに備えている。スプリングシートは第２コイルスプリングの中間回転体側端にのみを設けられている。
【００１１】この場合は、第２コイルスプリングが圧縮される際には、中間回転体側端はスプリングシートを介して中間回転体に支持され、その反対側端は大スプリングシートに支持される。
【００１２】
【発明の実施の形態】図１は本発明の一実施形態としてのトルクコンバータ１を示している。トルクコンバータ１は車両に採用されている。図１のＯ−Ｏがトルクコンバータ１の回転軸線である。図２の矢印Ｒ１がトルクコンバータ１の回転方向駆動側であり、矢印Ｒ２がその反対側である。
【００１３】図１において、トルクコンバータ１は、フロントカバー２と、フロントカバー２の外周側突出部８に固定されたインペラーシェル９とで作動油室を形成している。フロントカバー２は、図示しないエンジン側の構成部品に装着可能となっており、エンジンからのトルクが入力されるようになっている。インペラーシェル９の内部には複数のインペラーブレード１０が固定されている。インペラーシェル９とインペラーブレード１０とによってインペラー３が構成されている。作動油室内でインペラー３と対向する位置にはタービン４が配置されている。タービン４はタービンシェル１１とその上に固定された複数のタービンブレード１２とから構成されている。タービンシェル１１の内周部はタービンハブ１３のフランジ１５にリベット１４を介して固定されている。タービンハブ１３は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）に係合するスプライン溝２０を内周部に有している。
【００１４】インペラー３の内周部とタービン４の内周部との間にはステータ５が配置されている。ステータ５は、タービン４からインペラー３へと戻される作動油を整流するためのものであり、ワンウエイクラッチ６を介して図示しない固定シャフトに支持されている。ロックアップ装置７は、フロントカバー２とタービン４との間の空間に配置されており、フロントカバー２とタービン４とを機械的に連結するための装置である。ロックアップ装置７は、主に、ピストン２２と、ピストン２２をタービン４に弾性的に連結するための弾性連結機構４０とから構成されている。
【００１５】ピストン２２は、円板状の部材であり、フロントカバー２とタービンシェル１１との間の空間を、フロントカバー２側の第１油圧室Ａとタービン４側の第２油圧室Ｂとに分割するように配置されている。ピストン２２は板金製の円板状かつ環状の部材である。ピストン２２はトランスミッション側に延びる内周側筒状部２３を有している。内周側筒状部２３は、タービンハブ１３のフランジ１５の外周面に、軸方向及び円周方向に相対移動可能に支持されている。なお、フランジ１５の外周面に配置されたシールリング１８が第１油圧室Ａと第２油圧室Ｂの内周部分をシールしている。
【００１６】ピストン２２の外周部には、トランスミッション側に延びる外周側筒状部２４が形成されている。弾性連結機構４０は、ピストン２２とタービン４との間、さらに詳細にはピストン２２の外周部とタービンシェル１１の外周部との間に配置されている。弾性連結機構４０は、ドライブ側部材としてのリティーニングプレート２７と、ドリブン側の部材としてのドリブンプレート３３と、両プレート２７，３３間に配置された複数のコイルスプリング組立体３２とから構成されている。
【００１７】リティーニングプレート２７は、ピストン２２の外周部トランスミッション側すなわち外周側筒状部２４の内周側に配置された環状のプレート部材である。リティーニングプレート２７の内周部は複数のリベット２１によってピストン２２に固定されている。リティーニングプレート２７は、コイルスプリング組立体３２を保持すると共に、コイルスプリング組立体３２の円周方向両側に係合してトルクを伝達するための部材である。リティーニングプレート２７は、円周方向に並べられた複数のコイルスプリング組立体の外周側を支持するための保持部２８を有している。保持部２８は外周側筒状部２４の内周側に当接している。さらに、リティーニングプレート２７は各コイルスプリング組立体３２の円周方向両側を支持するための支持部３０，３１を有している。支持部３０は保持部２８の一部を半径方向内側に切り曲げたものである。支持部３１はリティーニングプレート２７の円板状部分から軸方向トランスミッション側に切り起こされた部分である。
【００１８】図２に示すように、各コイルスプリング組立体３２は、第１コイルスプリング組立体４１と、第２コイルスプリング組立体４２と、中間回転体４３とから構成されている。第１コイルスプリング組立体４１と第２コイルスプリング組立体４２とは１対の支持部３０，３１の円周方向間に直列に作用するように配置されたばね部材である。
【００１９】第１コイルスプリング組立体４１は、大コイルスプリング組立体４４と小コイルスプリング組立体４５とから構成されている。大コイルスプリング組立体４４は大コイルスプリング４６と１つの第１スプリングシート４７とから構成されている。大コイルスプリング４６は円周方向に長く延びるばねである。第１スプリングシート４７は大コイルスプリング４６の回転方向Ｒ１側端に配置されている。この第１スプリングシート４７は、大コイルスプリング４６のＲ１側を受ける支持部と、支持部から大コイルスプリング４６内に延びる突出部とから構成されている。突出部は大コイルスプリング４６に圧入等されて係止されている。また、第１スプリングシート４７は支持部３０，３１当接している。
【００２０】小コイルスプリング組立体４５は、大コイルスプリング組立体４４内に配置されたばね部材である。小コイルスプリング組立体４５は、小コイルスプリング４８とそのＲ２側に設けられた第２スプリングシート４９と等から構成されている。小コイルスプリング４８は大コイルスプリング４６よりコイル径及び線径が小さなコイルスプリングであり、大コイルスプリング４６内に配置されている。また、小コイルスプリング４８は大コイルスプリング４６に比べて円周方向（ロックアップ装置の回転方向）に短くなっている。これにより、小コイルスプリング４８は大コイルスプリング４６内で円周方向に移動可能となっている。第２スプリングシート４９は小コイルスプリング４８の回転方向Ｒ２側にのみ配置されている。第２スプリングシート４９は小コイルスプリング４８のＲ２側を受ける受け部と、そこから小コイルスプリング４８内に延びる突出部とを有している。突出部は小コイルスプリング４８の内側に圧入等されて係止された状態になっている。これにより、第２スプリングシート４９は小コイルスプリング４８と共に大コイルスプリング４６内を円周方向に移動可能となっている。
【００２１】第２コイルスプリング組立体４２の構造は第１コイルスプリング組立体４１の構造とほぼ同様であり、回転方向に対称的な構成になっている。したがって第２コイルスプリング組立体４２については説明を簡単にする。第２コイルスプリング組立体４２は、大コイルスプリング組立体５２と小コイルスプリング組立体５３とから構成されている。大コイルスプリング組立体５２は大コイルスプリング５５とその回転方向Ｒ２側に設けられた第１スプリングシート５６とを有している。小コイルスプリング組立体５３は小コイルスプリング５７とその回転方向Ｒ１側に設けられた第２スプリングシート５８とを有している。
【００２２】中間回転体４３は第１コイルスプリング組立体４１と第２コイルスプリング組立体４２との回転方向間で中間フロートとして作用するためのものである。中間回転体４３は、第１及び第２コイルスプリング組立体４１，４２及び支持部３１の内周側に配置されている。中間回転体４３は、環状かつ板状の部材であり、環状部５９と、そこから第１コイルスプリング組立体４１と第２コイルスプリング組立体４２との回転方向間に延びる受け部６０とから構成されている。受け部６０の円周方向両端は大コイルスプリング４６の回転方向Ｒ２側端と大コイルスプリング５５の回転方向Ｒ１側端とを支持している。さらに、受け部６０にはその円周方向両端面からさらに円周方向に延びる突出部６１，６２が形成されている。突出部６１は大コイルスプリング４６のＲ２側端の内側に延び、大コイルスプリング４６の内側に当接又は近接している。また、突出部６１の円周方向先端面６１ａは第２スプリングシート４９のＲ２側を支持するための支持面となっている。突出部６２は大コイルスプリング５５のＲ１側端内に延びており、その内側面に当接又は近接している。また、突出部６２の回転方向先端面６２ａは、第２スプリングシート５８のＲ１側を受けるための支持面となっている。
【００２３】ドリブンプレート３３はタービンシェル１１の外周部背面に固定された環状のプレート部材である。ドリブンプレート３３には円周方向複数箇所にエンジン側に延びる複数の爪部３４が形成されている。爪部３４は支持部３０，３１の半径方向間に延び、コイルスプリング組立体３２の円周方向両端すなわち第１スプリングシート４７，５６に当接している。これにより、リティーニングプレート２７からのトルクはコイルスプリング組立体３２を介してドリブンプレート３３に伝達される。
【００２４】ピストン２２の外周部トランスミッション側には環状の摩擦フェーシング６４が貼られている。摩擦フェーシング６４はフロントカバー２に形成された平坦かつ環状の摩擦面に対向している。トルクコンバータ１の動作について説明する。エンジンからフロントカバー２にトルクが伝達されると、インペラー３はフロントカバー２と共に回転する。これにより、インペラー３からタービン４に作動油が流れてタービン４を回転させる。タービン４のトルクは図示しないメインドライブシャフトに伝達される。
【００２５】ロックアップクラッチ連結動作時には、第１油圧室Ａ作動油は内周側からドレンされる。そして、第２油圧室Ｂに作動油が供給される。この結果、第２油圧室Ｂの油圧は第１油圧室Ａの油圧に比べて大きくなる。これにより、ピストン２２は軸方向エンジン側に移動し、摩擦フェーシング６４が摩擦面に密着する。これにより、フロントカバー２のトルクはピストン２２に伝達される。ロックアップ連結動作中においてエンジンからのトルク変動がトルクコンバータ１に入力されると、ロックアップ装置７の弾性連結機構４０において各コイルスプリングが圧縮されることで振動を吸収・減衰する。
【００２６】弾性連結機構４０の動作を模式的に説明する。図２の状態からドリブンプレート３３をリティーニングプレート２７やピストン２２に対して回転方向Ｒ２側に捩っていく。すると、爪部３４は第１スプリングシート４７を押し、第１スプリングシート４７は大コイルスプリング４６を押していく。さらに、大コイルスプリング４６は中間回転体４３の受け部６０を押し、受け部６０は大コイルスプリング５５を押す。このようにして、大コイルスプリング４６と大コイルスプリング５５とが円周方向に直列に作用する。捩り角度が大きくなると、やがて小コイルスプリング組立体４５が第１スプリングシート４７と突出部６１との間で圧縮され、小コイルスプリング組立体５３が突出部６２と第１スプリングシート５６との間で圧縮されだす。この結果、より高い剛性が得られる。第１コイルスプリング組立体４１と第２コイルスプリング組立体４２が円周方向に直列に作用する。
【００２７】なお、小コイルスプリング４８，５７が圧縮される際に、その一端は第１スプリングシート４７，５６の先端によって支持され、他端はスプリングシート４９，５８を介して中間回転体４３の突出部６１，６２に支持されている。ここでは、突出部６１，６２は軸方向に薄い板状部材でありその支持面は板の断面部分であるが、第２スプリングシート４９，５８を介することで各小コイルスプリング４８，５７は確実に、正しい姿勢で、安定的に支持される。この結果、小コイルスプリング４８，５７は概ね平行に圧縮され、小コイルスプリング４８，５７で発生する荷重は偏荷重とならず均一化される。これにより小コイルスプリング４８，５７の破損が生じにくい。また、小コイルスプリング４８，５７によって所望の荷重が得られる。さらに、小コイルスプリングはその一部ではなく全面が支持されているため、小コイルスプリング４８，５７の端面に作用する面圧が低くなっている。このため、小コイルスプリング４８，５７の端部の摩耗や破損が生じにくい。
【００２８】さらに、この実施形態では小コイルスプリング４８，５７の一端（中間回転体に受けられる側）のみに設けているため、部品点数が少なくなる。さらに、小コイルスプリング４８，５７とスプリングシート４９，５８は互いに圧入されているため、動作中に両部材が離れる等の不具合が生じにくい。本発明の構造は直列に配置された２つのコイルスプリング組立体を有する弾性連結機構に限定されない。
【００２９】
【発明の効果】本発明に係るロックアップ装置では、第２コイルスプリングの少なくとも一端にスプリングシートが配置されているため、スプリングシートによって第２コイルスプリングが圧縮される際にスプリングシートによって他の部材によって安定した姿勢で支持される。この結果、第２コイルスプリングで発生する荷重が所望の値になる。
|
| 【出願人】 |
【識別番号】０００１４９０３３
【氏名又は名称】株式会社エクセディ
|
| 【出願日】 |
平成１１年１０月２０日（１９９９．１０．２０） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００９４１４５
【弁理士】
【氏名又は名称】小野 由己男 （外１名）
|
| 【公開番号】 |
特開２００１−１１６１１１（Ｐ２００１−１１６１１１Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１３年４月２７日（２００１．４．２７） |
| 【出願番号】 |
特願平１１−２９８５１５ |
|