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Title:
LOCKUP DEVICE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2009/122827
Kind Code:
A1
Abstract:
This object aims to enhance the freedom of design of a lockup device. The lockup device (9) of a torque converter (1) comprises a piston (5), a drive plate (6), and a damper mechanism (7). The damper mechanism (7) includes a plurality of outer coil spring sets (71), a plurality of inner coil spring sets (72), an intermediate member (73), and an outer plate (74). The intermediate member (73) so supports the outer coil spring sets (71) and the inner coil spring sets (72) as to be elastically deformable in the rotating direction so that the outer coil spring sets (71) and the inner coil spring sets (72) act in series.

Inventors:
TOMIYAMA NAOKI (JP)
Application Number:
PCT/JP2009/053483
Publication Date:
October 08, 2009
Filing Date:
February 26, 2009
Export Citation:
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Assignee:
EXEDY CORP (JP)
TOMIYAMA NAOKI (JP)
International Classes:
F16H45/02
Domestic Patent References:
WO2007028366A22007-03-15
Foreign References:
JP2004308904A2004-11-04
Attorney, Agent or Firm:
Shinjyu Global IP (JP)
fresh green -- a global IP patent business corporation (JP)
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Claims:
 動力が入力されるように設けられた入力回転体と、前記入力回転体に入力された動力が流体を介して伝達される出力回転体と、を有する流体式動力伝達装置に用いられ、前記入力回転体および出力回転体を機械的に連結するためのロックアップ装置であって、
 前記入力回転体に対して摩擦連結可能に設けられたピストンと、
 前記ピストンに固定された入力部材と、
 前記ピストンと前記出力回転体とを回転方向に弾性的に連結するための機構であって、前記ピストンに伝達された動力が前記入力部材を介して伝達されるように設けられた複数の第1弾性部材と、前記第1弾性部材よりも半径方向内側に配置された複数の第2弾性部材と、前記第1および第2弾性部材が直列に作用するように前記第1および第2弾性部材を回転方向に弾性変形可能に支持する中間部材と、前記出力回転体に固定され前記第2弾性部材の端部と回転方向に当接可能な出力部材と、を有するダンパー機構と、
を備えたロックアップ装置。
 前記ピストンは、ピストン本体と、前記ピストン本体の外周部から軸方向に延びる筒状部と、を有しており、
 前記中間部材の最外周面は、前記筒状部の内周面よりも半径方向外側に配置されている、
請求項1に記載のロックアップ装置。
 前記第1弾性部材は、前記筒状部よりも軸方向の前記出力回転体側に配置されている、
請求項2に記載のロックアップ装置。
 前記入力部材は、前記ダンパー機構が前記ピストンに対して前記出力回転体側へ取り外し可能なように、隣り合う前記第1弾性部材の端部の回転方向間に前記入力回転体側から軸方向に挿入されている、
請求項1から3のいずれかに記載のロックアップ装置。
 前記入力部材は、前記ピストンに固定された固定部と、前記固定部の外周部から前記出力回転体側へ延びる複数の爪部と、を有している、
請求項1から4のいずれかに記載のロックアップ装置。
 前記中間部材は、前記出力部材により半径方向に支持されている、
請求項1から5のいずれかに記載のロックアップ装置。
Description:
ロックアップ装置

 本発明は、流体式動力伝達装置のロック ップ装置に関する。

 流体式動力伝達装置として、例えばトル コンバータが知られている。トルクコンバ タは、動力が入力されるフロントカバーと インペラと、トランスミッションの入力シ フトに連結されたタービンと、ステータと を有している。フロントカバーに入力され 動力は、作動油を介してタービンに伝達さ る。フロントカバーとタービンとを機械的 連結するために、トルクコンバータにはロ クアップ装置が設けられている。

 ロックアップ装置は、タービンとフロン カバーとの間に配置されており、フロント バーとタービンとを機械的に連結すること フロントカバーからタービンに動力を直接 達するための機構である。

 通常、このロックアップ装置は、ピスト と、リティーニングプレートと、フロント バーとタービンとを回転方向に弾性的に連 するダンパー機構と、を有している(例えば 、特許文献1を参照)。

 ピストンは、円板状のピストン本体と、ピ トン本体の外周部から軸方向に延びる筒状 と、を有している。リティーニングプレー は、ピストンに固定されている。ダンパー 構は、第1コイルスプリングと、第2コイル プリングと、中間プレートと、タービンに 定された出力プレートと、を有している。 1コイルスプリングは、筒状部の内周側に配 されており、ピストンおよびリティーニン プレートにより弾性変形可能に支持されて る。第2コイルスプリングは、第1コイルス リングの内周側に配置されており、中間プ ートにより弾性変形可能に支持されている

特開2001-82577号公報

 従来のロックアップ装置では、第1コイル スプリングに作用する遠心力を考慮して、ピ ストンの筒状部の内周側に第1コイルスプリ グが配置されている。このため、筒状部の みの分だけ第1コイルスプリングの寸法が制 を受け、ロックアップ装置の設計の自由度 低下する傾向にある。

 本発明の課題は、ロックアップ装置の設 の自由度を高めることにある。

 第1の発明に係るロックアップ装置は、動 力が入力されるように設けられた入力回転体 と、入力回転体に入力された動力が流体を介 して伝達される出力回転体と、を有する流体 式動力伝達装置に用いられ、入力回転体およ び出力回転体を機械的に連結するための装置 である。ロックアップ装置は、ピストンと、 入力部材と、ダンパー機構と、を備えている 。ピストンは入力回転体に対して摩擦連結可 能に設けられている。入力部材はピストンに 固定されている。ダンパー機構は、ピストン と出力回転体とを回転方向に弾性的に連結す るための機構であって、複数の第1弾性部材 、複数の第2弾性部材と、中間部材と、出力 材と、を有している。第1弾性部材は、ピス トンに伝達された動力が入力部材を介して伝 達されるように設けられている。第2弾性部 は、第1弾性部材よりも半径方向内側に配置 れている。中間部材は、第1および第2弾性 材が直列に作用するように第1および第2弾性 部材を回転方向に弾性変形可能に支持してい る。出力部材は、出力回転体に固定され第2 性部材の端部と回転方向に当接可能である

 このロックアップ装置では、第1および第 2弾性部材が中間部材により保持されている め、第1弾性部材に遠心力が作用してもピス ンに負荷がほとんど作用しない。このため ピストンに大きな筒状部を設ける必要がな なり、第1弾性部材の寸法が筒状部による制 約を受けにくくなる。これにより、このロッ クアップ装置では設計の自由度を高めること ができる。

 第2の発明に係るロックアップ装置は、第 1の発明に係るロックアップ装置において、 ストンが、ピストン本体と、ピストン本体 外周部から軸方向に延びる筒状部と、を有 ている。中間部材の最外周面は、筒状部の 周面よりも半径方向外側に配置されている

 第3の発明に係るロックアップ装置は、第 2の発明に係るロックアップ装置において、 1弾性部材が筒状部よりも軸方向の出力回転 側に配置されている。

 第4の発明に係るロックアップ装置は、第 1から第3のいずれかの発明に係るロックアッ 装置において、入力部材が、ダンパー機構 ピストンに対して出力回転体側へ取り外し 能なように、隣り合う第1弾性部材の端部の 回転方向間に入力回転体側から軸方向に挿入 されている。

 第5の発明に係るロックアップ装置は、第 1から第4のいずれかの発明に係るロックアッ 装置において、入力部材が、ピストンに固 された固定部と、固定部の外周部から出力 転体側へ延びる複数の爪部と、を有してい 。

 第6の発明に係るロックアップ装置は、第 1から第5のいずれかの発明に係るロックアッ 装置において、中間部材が出力部材により 径方向に支持されている。

トルクコンバータの断面概略図 ロックアップ装置の断面概略図 ロックアップ装置の平面概略図 ダンパー機構の捩り特性線図

符号の説明

 1 トルクコンバータ(流体式動力伝達装置)
 2 フロントカバー
 3 インペラ
 4 タービン
 5 ピストン
51 ピストン本体
53 筒状部
 6 ドライブプレート(入力部材の一例)
61 固定部
62 爪部
 7 ダンパー機構
71 外側スプリングセット(第1弾性部材の一例 )
71a 第1外側コイルスプリング
71b 第2外側コイルスプリング
79 スプリングシート
72 内側スプリングセット(第2弾性部材の一例 )
72a 第1内側コイルスプリング
72b 第2内側コイルスプリング
73 中間部材
74 出力プレート(出力部材の一例)
 8 ステータ
 9 ロックアップ装置

 以下、図面に基づいて本発明の実施形態 ついて説明する。

 <トルクコンバータの全体構成>
 図1を用いてトルクコンバータ1の全体構成 ついて説明する。図1はトルクコンバータ1の 縦断面概略図である。図1において、トルク ンバータ1の左側にエンジン(図示せず)が配 され、トルクコンバータ1の右側にトランス ッション(図示せず)が配置されている。図1 示す線O-Oは、トルクコンバータ1の回転軸で ある。

 トルクコンバータ1は、エンジンで発生し た動力をトランスミッションへ流体を介して 伝達するための装置であり、フロントカバー 2とインペラ3とタービン4とステータ8とロッ アップ装置9とを備えている。

 フロントカバー2にはエンジンから動力が 入力される。インペラ3はフロントカバー2に 定されている。フロントカバー2とインペラ 3とにより潤滑油で満たされた流体室が形成 れている。

 流体室にはタービン4が設けられている。 タービン4はトランスミッションの入力シャ トに連結されており、タービンシェル43と、 タービンシェル43に固定された複数のタービ ブレード42と、タービンシェル43に複数のリ ベット44により固定されたタービンハブ41と 有している。タービンハブ41は入力シャフト に連結されている。

 タービン4とインペラ3との間には、ステ タ8が設けられている。タービン4とフロント カバー2との間にはロックアップ装置9が配置 れている。

 <ロックアップ装置の構成>
 図2~図4を用いてロックアップ装置9について 説明する。図2はロックアップ装置9の断面概 図である。図3はロックアップ装置9の平面 略図である。図4はダンパー機構7の捩り特性 線図である。

 ロックアップ装置9は、フロントカバー2 タービン4とを機械的に連結するための装置 あり、ピストン5と、ドライブプレート6(入 部材の一例)と、ダンパー機構7と、を有し いる。

 ピストン5は、フロントカバー2と摩擦連 可能に設けられており、タービンハブ41によ り軸方向に移動可能に支持されている。ピス トン5は、ピストン本体51と、ピストン本体51 外周部に固定された摩擦部材54と、ピスト 本体51の外周部から軸方向に延びる筒状部53 、を有している。

 ドライブプレート6は、ダンパー機構7に 力を伝達するための部材であり、ピストン5 ピストン本体51に固定されている。具体的 は、ドライブプレート6は、環状の固定部61 、複数の爪部62と、を有している、固定部61 リベット55によりピストン本体51に固定され ている。爪部62は、固定部61の外周部から軸 向トランスミッション側に延びており、ダ パー機構7の外側スプリングセット71(後述)と 回転方向に当接可能である。

 ダンパー機構7は、図4に示すように2段階 捩り特性を有しており、複数の外側スプリ グセット71(第1弾性部材の一例)と、複数の 側スプリングセット72(第2弾性部材の一例)と 、中間部材73と、出力プレート74(出力部材の 例)と、を有している。

 外側スプリングセット71は、第1外側コイ スプリング71aと、第2外側コイルスプリング 71bと、第1外側コイルスプリング71aの端部に 着されたスプリングシート79と、を有してい る。スプリングシート79はドライブプレート6 の爪部62と回転方向に当接可能である。第2外 側コイルスプリング71bは、第1外側コイルス リング71aの内側に配置されており、第1外側 イルスプリング71aよりも回転方向の長さが い。第1外側コイルスプリング71aは1段目お び2段目で圧縮される。第2外側コイルスプリ ング71bは2段目でのみ圧縮される。

 内側スプリングセット72は、外側スプリ グセット71の半径方向内側に配置されており 、第1内側コイルスプリング72aと、第2内側コ ルスプリング72bと、を有している。第1内側 コイルスプリング72aは、第1内側コイルスプ ング72aの内側に配置されており、第1内側コ ルスプリング72aとほぼ同じ長さを有してい 。第1内側コイルスプリング72aおよび第2内 コイルスプリング72bは、1段目および2段目で 圧縮される。

 外側スプリングセット71および内側スプ ングセット72は、中間部材73により回転方向 弾性変形可能に保持されている。具体的に 、中間部材73は、第1支持プレート75と、第2 持プレート76と、第1支持プレート75および 2支持プレート76を連結するリベット77と、を 有している。

 第1支持プレート75は、外側スプリングセ ト71を保持する外側支持部75aと、内側スプ ングセット72を保持する第1支持部75bとを有 ている。外側支持部75aの外周部は、ピスト 5の筒状部53と概ね同じ半径方向位置に配置 れている。より詳細には、外側支持部75aの 外周面75eは、筒状部53の内周面53aよりも半径 方向外側に配置されている。外側支持部75aお よび外側スプリングセット71は、筒状部53よ も軸方向のトランスミッション側に配置さ ている。

 第2支持プレート76は、外側スプリングセ ト71の端部を支持する複数の第2支持部76aと 第1支持部75bとともに内側スプリングセット 72を保持する複数の第3支持部76bと、半径方向 内側に延びる複数の第1突出部76cと、を有し いる。

 第1支持プレート75と第2支持プレート76と 軸方向間には、出力プレート74が相対回転 能に配置されている。出力プレート74は、リ ベット44によりタービンハブ41に固定されて り、本体部74aと、筒状部74bと、固定部74cと 第2突出部74dと、を有している。

 本体部74aは内側スプリングセット72と回 方向に当接可能である。筒状部74bは、軸方 に延びる筒状の部分であり、本体部74aの内 部からトランスミッション側へ延びている 筒状部74bは、第1支持プレート75の内周部75d 半径方向に当接可能である。筒状部74bによ 中間部材73の半径方向の位置決めがされてい る。つまり、外側スプリングセット71、内側 プリングセット72および中間部材73は出力プ レート74により支持されている。固定部74cは 筒状部74bの端部から半径方向内側に延びる 分であり、リベット44によりタービンハブ41 に固定されている。

 第2突出部74dは、第2支持プレート76の第1 出部76cと概ね同じ軸方向位置に配置されて る。ダンパー機構7に動力が伝達されていな 中立状態で、第1突出部76cと第2突出部74dと 回転方向間には隙間が確保されている。こ 隙間に対応する捩り角度は第1角度θ1である 第1突出部76cが第2突出部74dと回転方向に当 することで、中間部材73と出力プレート74と 相対回転が規制される。第1突出部76cおよび 第2突出部74dにより、中間部材73および出力プ レート74のストッパー機構が実現されている

 また、ダンパー機構7は、ピストン5およ ドライブプレート6に対して軸方向に取り外 可能に設けられている。具体的には、爪部6 2は、軸方向トランスミッション側に延びて り、ダンパー機構7のエンジン側から外側ス リングセット71の回転方向間に挿入されて る。外側スプリングセット71および内側スプ リングセット72は中間部材73により1つのアッ ンブリとなっている。これにより、ダンパ 機構7をトランスミッション側からピストン 5およびドライブプレート6に組み付けること 可能となっている。

 <トルクコンバータの動作>
 トルクコンバータ1の動作について説明する 。

 ロックアップ装置9によりフロントカバー 2がタービン4に連結される際、第1空間S1の作 油が排出される。この結果、第2空間S2(ピス トン5のタービン4側の空間)の圧力が第1空間S1 の圧力よりも高くなり、その圧力差によりピ ストン5がフロントカバー2側へ移動する。こ により、ピストン5の摩擦部材54がフロント バー2に押し付けられ、フロントカバー2に 力された動力がドライブプレート6を介して 側スプリングセット71に伝達される。

 外側スプリングセット71に動力が伝達さ ると、ピストン5とタービン4とが相対回転し 、第2支持プレート76の第2支持部76aと出力プ ート74との間で回転方向に外側スプリングセ ット71および内側スプリングセット72が圧縮 れる。このとき、外側スプリングセット71お よび内側スプリングセット72は直列に圧縮さ る。

 図3および図4に示すように、第1角度θ1ま は第1外側コイルスプリング71a、第1内側コ ルスプリング72aおよび第2内側コイルスプリ グ72bが圧縮される。中間部材73と出力プレ ト74との相対回転角度が第1角度θ1になると 第1突出部76cおよび第2突出部74dが回転方向に 当接し、第2支持プレート76および出力プレー ト74の相対回転が停止する。この状態からピ トン5が中間部材73に対して回転すると、第1 外側コイルスプリング71aおよび第2外側コイ スプリング71bが並列に圧縮される。こうし 、ダンパー機構7により2段階の捩り特性が実 現される。

 一方、ロックアップ装置9による連結が解 除される際、第1空間S1に油圧ポンプ(図示せ )から作動油が供給される。この結果、第1空 間S1の圧力が第2空間S2の圧力と同じあるいは 2空間S2の圧力よりも高くなり、ピストン5が タービン4側へ移動する。これにより、ピス ン5がフロントカバー2に対して回転可能とな り、ロックアップ装置9を介した動力の伝達 遮断され、作動油を介した動力の伝達が行 れる。

 <特徴>
 ロックアップ装置9の特徴は、以下の通りで ある。

 (1)
 このロックアップ装置9では、外側スプリン グセット71および内側スプリングセット72が 間部材73により保持されているため、外側ス プリングセット71に遠心力が作用してもピス ン5に負荷がほとんど作用しない。このため 、ピストン5に厚みの大きな筒状部を設ける 要がなくなり、外側スプリングセット71の寸 法が筒状部による制約を受けにくくなる。こ れにより、このロックアップ装置9では設計 自由度を高めることができる。

 また、厚みの大きな筒状部がなくなるこ により、ピストン5の軽量化が可能となる。

 (2)
 中間部材73の最外周面が筒状部53の内周面53a よりも半径方向外側に配置されているため、 外側スプリングセット71を従来品よりも半径 向外側に配置したり、外側スプリングセッ 71の外径を大きく設定したりできる。これ より、このロックアップ装置9では設計の自 度をさらに高めることができる。

 (3)
 特に、外側スプリングセット71がピストン5 筒状部53の軸方向トランスミッション側に 置されているため、外側スプリングセット71 を従来品よりも半径方向外側に配置したり、 外側スプリングセット71の外径を大きく設定 たりしやすくなる。

 (4)
 外側スプリングセット71および内側スプリ グセット72が中間部材73により保持されてい ため、ダンパー機構7を1つのアッセンブリ して取り扱うことができる。これにより、 ックアップ装置9の組み付け性が向上する。

 (5)
 特に、ドライブプレート6の爪部62が軸方向 ランスミッション側へ延びており、爪部62 隣り合う外側スプリングセット71の端部の間 に挿入されている。このため、ダンパー機構 7が軸方向トランスミッション側からピスト 5およびドライブプレート6に組み付け可能と なり、ロックアップ装置9の組み付け性が向 する。

 <他の実施形態>
 本発明の具体的な構成は、前述の実施形態 限られるものではなく、発明の要旨を逸脱 ない範囲で種々の変更および修正が可能で る。

 (1)
 前述の実施形態では、ピストン5が筒状部53 有しているが、ピストン5が筒状部53を有し いない場合も考えられる。この場合、ピス ン5のさらなる軽量化が可能となる。

 なお、ピストン5が筒状部53を有している 合、ピストン5の外周部の強度を確保できる 。

 (2)
 前述の実施形態では、流体式動力伝達装置 してトルクコンバータ1を例に説明している 。しかし、ロックアップ装置9が搭載される 置は、これに限定されず、例えばフルード ップリングなどであってもよい。

 本発明に係るロックアップ装置では、設 の自由度を高めることができるため、本発 はロックアップ装置の分野において有用で る。