(57)【要約】【課題】  トルクコンバータ内に収容され、ピストンがフロントカバーに係合する際には衝撃トルクを吸収してタービンランナを弾性的に連結し、ピストンがフロントカバーに係合したロックアップ状態においてはエンジンのトルク変動を吸収するロックアップダンパ装置の提供。【解決手段】  ロックアップダンパ装置５はリング状の中央ディスク１０を回転出来るように２枚のプレート９，９で挟み込み、そして各プレート９，９には収容空間１２を形成してダンパスプリング１３，１３を収容すると共に、中央ディスク１０の内周側に設けたバネ押え１５にて上記ダンパスプリング１３，１３の両端を挟み、上記ピストン４と両プレート９，９を連結・固定している。【選択図】    図２
2009243534.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トルクコンバータ内に収容され、ピストンがフロントカバーに係合する際には衝撃トルクを吸収してタービンランナを弾性的に連結し、ピストンがフロントカバーに係合したロックアップ状態においてはエンジンのトルク変動を吸収するロックアップダンパ装置において、該ロックアップダンパ装置はリング状の中央ディスクを回転出来るように２枚のプレートで挟み込み、そして各プレートには収容空間を形成してダンパスプリングを収容すると共に、中央ディスクの内周側に設けたバネ押えにて上記ダンパスプリングの両端を挟み、上記ピストンと両プレートを連結・固定したことを特徴とするトルクコンバータのロックアップダンパ装置。
【請求項２】
上記収容空間には２本のダンパスプリングを直列して配置し、両ダンパスプリングの間にはタービンハブに軸支した中間部材のセパレータを介在した請求項１記載のトルクコンバータのロックアップダンパ装置。
【請求項３】
ピストンがフロントカバーに係合する際には衝撃トルクを吸収してタービンランナを弾性的に連結し、ピストンがフロントカバーに係合したロックアップ状態においてはエンジンのトルク変動を吸収するロックアップダンパ装置を備えたトルクコンバータにおいて、リング状の中央ディスクを回転出来るように２枚のプレートで挟み込み、そして各プレートには収容空間を形成してダンパスプリングを収容すると共に、中央ディスクの内周側に設けたバネ押えにて上記ダンパスプリングの両端を挟み、上記ピストンと両プレートを連結・固定した構造とし、そして、タービンランナに連結ディスクを取着し、連結ディスクの先端に設けた係合片を上記中央ディスク外周に形成した係合溝又は係合穴に係合したことを特徴とするトルクコンバータ。
【請求項４】
上記収容空間には２本のダンパスプリングを直列して配置し、両ダンパスプリングの間にはタービンハブに軸支した中間部材のセパレータを介在した請求項３記載のトルクコンバータ。
【請求項５】
上記連結ディスクの先端部とピストンとの間に僅かな隙間を残して近接した請求項３、又は請求項４記載のトルクコンバータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はトルクコンバータに取付けられて、ピストンがフロントカバーに係合する際の衝撃トルクを緩和すると共に、係合状態でのエンジントルク変動を吸収することが出来る強度の高いロックアップダンパ装置及び該ロックアップダンパ装置を備えたトルクコンバータに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
トルクコンバータとは周知の通りエンジンの動力を、作動流体を媒体としてトランスミッションへ伝えることが出来る一種の継手であり、エンジンによって回されるポンプインペラ、そして該ポンプインペラの回転により送り出される作動流体の動きを受けて回るタービンランナ、さらにタービンランナから出た作動流体の向きを変えてポンプインペラへ導くステータから構成されている。
【０００３】
そこで、これらポンプインペラ、タービンランナ、及びステータには複数枚のブレードが所定の角度をもって一定間隔で配列されている。トルクコンバータ内に封入されている作動流体は、ポンプインペラからその各ブレードを介して外周方向へ送り出され、トルクコンバータのケース内壁を伝い、タービンランナのブレードに当って該タービンランナをポンプインペラと同方向に回す働きをする。又タービンランナに当たってから送り出される作動流体は、ステータのブレードに当たってポンプインペラの回転を助長する方向に流れ方向が変えられ、再び内周からポンプインペラに流入する。
【０００４】
図４は従来のトルクコンバータの断面を示している。同図の(イ)はポンプインペラ、(ロ)はタービンランナ、(ハ)はステータ、そして(ニ)はピストンをそれぞれ示し、これらはトルクコンバータ外殻(ム)内に収容されている。そこでエンジンからの動力を得てフロントカバー(ホ)が回転し、該フロントカバー(ホ)と一体となっているポンプインペラ(イ)が回転し、その結果、作動流体を媒介としてタービンランナ(ロ)が回る。
【０００５】
そしてタービンランナ(ロ)のタービンハブ(ヘ)には軸(図示なし)が嵌って、タービンランナ(ロ)の回転をトランスミッション(図示なし)へ伝達することが出来る。トルクコンバータは一種の流体クラッチである為、ポンプインペラ(イ)の回転速度が低い場合には、タービンランナ(ロ)の回転を停止することが出来(車を停止することが出来)、しかしポンプインペラ(イ)の回転速度が高くなるにしたがってタービンランナ(ロ)は回り始め、さらに高速になるにつれてタービンランナ(ロ)の速度はポンプインペラ(イ)の回転速度に近づく。しかし作動流体を媒介としているトルクコンバータでは、タービンランナ(ロ)の回転速度はポンプインペラ(イ)と同一速度にはなり得ない。
【０００６】
そこで、同図にも示しているようにトルクコンバータ外殻(ム)内にはピストン(ニ)が設けられていて、タービンランナ(ロ)の回転速度が所定の領域を越えた場合には、該ピストン(ニ)が軸方向に移動してフロントカバー(ホ)に係合するように作動することが出来る。ピストン外周には摩擦材(ト)が取り付けられている為に、該ピストン(ニ)は滑ることなくフロントカバー(ホ)と同一速度で回転することが出来る。そしてこのピストン(ニ)はタービンランナ(ロ)と連結していて、タービンランナ(ロ)はピストン(ニ)によって回されることになり、エンジンからの動力をトランスミッションへ、流体を介することによるロスを伴うことなくほぼ１００％の高効率で伝達することが出来る。
【０００７】
このように、タービンランナ(ロ)の回転速度が高くなって、ある条件になった時に、ピストン(ニ)はフロントカバー(ホ)に係合して、作動流体を媒体としないでタービンランナ(ロ)を直接回転駆動させることが出来る。しかし係合前は、タービンランナ(ロ)とフロントカバー(ホ)の回転速度は完全に同一ではなく、ピストン(ニ)がフロントカバー(ホ)に係合することで、速度差に基づく衝撃トルクが発生する。この係合時の衝撃を緩和し、一方では係合後(ロックアップ状態)にエンジンのトルク変動を和らげる為にピストン(ニ)とタービンランナ(ロ)との間にはダンパスプリング(チ)、(チ)…、を備えたロックアップダンパ装置(ヌ)が取り付けられている。
【０００８】
従って、タービンランナ(ロ)と共に同一速度で回転しているピストン(ニ)が僅かに速いフロントカバー(ホ)に係合する際、ピストン(ニ)の速度は瞬間的に高くなってタービンランナ(ロ)をより速く回そうとするトルクが作用する。この衝撃的トルクをダンパスプリング(チ)、(チ)…が圧縮変形して吸収するように構成されている。ピストン(ニ)はタービンランナ(ロ)のタービンハブ(ヘ)に同軸を成して取り付けられているが、ダンパスプリング(チ)、(チ)…の圧縮変形によって上記タービンランナ(ロ)と位相差を生じることが出来る構造となっている。
【０００９】
ところで、ロックアップダンパ装置（ヌ）は、図５に示すように入力側と成る中央ディスク（リ）を出力側となる両プレート（ル）、（オ）にて挟み込んだ構造とし、両プレート（ル）、（オ）には収容空間（ワ）、（ワ）・・を形成して上記ダンパスプリング（チ）、（チ）・・を収容している。この収容空間（ワ）、（ワ）・・に収容されているダンパスプリング（チ）、（チ）・・は上記中央ディスク（リ）が両プレート（ル）、（オ）より速く回転することで圧縮され、一方のプレート（オ）はタービンランナ（ロ）と共にタービンハブ（ヘ）に連結・固定されている。その為にプレート（オ）の内周側にはタービンハブ（ヘ）に固定される取着部（カ）を設けている。
【００１０】
ダンパスプリング（チ）、（チ）・・は互いにリベット止めされている両プレート（ル）、（オ）によって挟まれているが、出力側はプレート（オ）しかない為にダンパスプリング（チ）、（チ）・・を収容している収容空間（ワ）、（ワ）・・のプレート（オ）側のコーナー部に大きな負荷（応力）が作用して亀裂を発生する。
【００１１】
そこで、従来では収容空間（ワ）のコーナー部強度をアップする為に、プレート板厚を大きくしたり、受け面（ヨ）の高さＨを低くするなどの対策を講じている。図６はプレート（オ）に形成している収容空間（ワ）の一部であるが、プレート板厚を大きくすれば重量が増し、又収容空間（ワ）の受け面（ヨ）の高さＨを低くするならば、ダンパスプリング（チ）、（チ）・・を拘束する能力が低下し、該ダンパスプリング（チ）、（チ）・・が圧縮変形する場合の安定性が失われる。その結果、衝撃トルクの緩和が十分に出来なかったり、時には収容空間（ワ）からダンパスプリング（チ）、（チ）・・が外れてしまうこともある。
【００１２】
さらに、中央ディスク（リ）は２枚のプレート（ル）、（オ）に挟まれた構造としているが、片方のプレート（オ）は内周を延ばしてタービンハブ（ヘ）に固定される取着部（カ）を有していることから、両プレート（ル）、（オ）の形状は共通していない。すなわち、出力トルクを片方のプレート（オ）が負担することで圧縮されるダンパスプリング（チ）、（チ）・・を支える為に作用する応力もアンバランスとなる。この点も、収容空間（ワ）のコーナー部（タ）の強度が低下する原因の１つでもある。
【００１３】
特開昭５９−５８２５８号に係る「トルココンバータの直結クラッチ」、及び特開昭５９−７３６６２号に係る「トルクコンバータの直結クラッチ」は、ピストンとクラッチが一体化した構造と成っている。そして、ダンパスプリングを介して連結した出力側プレートはタービンハブに連結しているが、ピストンとリベット止めされてダンパスプリングを保持しているプレートの収容空間のコーナー部には高い応力が作用する。
【特許文献１】特開昭５９−５８２５８号に係る「トルココンバータの直結クラッチ」
【特許文献２】開昭５９−７３６６２号に係る「トルクコンバータの直結クラッチ」
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
このように、従来のロックアップダンパ装置には上記のごとき問題がある。本発明が解決しようとする課題はこの問題点であり、ダンパスプリングを収容する収容空間のコーナー部に応力が集中して亀裂を生じることなく、又プレートの板厚を大きくすることのないロックアップダンパ装置及びトルクコンバータを提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明に係るトルクコンバータのロックアップダンパ装置は、ピストンがフロントカバーに係合する際の衝撃トルクを緩和すると共に、係合状態でのエンジントルク変動を吸収することが出来るといった機能は従来と同じである。そこで、複数のダンパスプリングを備え、中央ディスクを２枚の同じ形状のプレートにて挟み込んだ構造であって、両プレートには収容空間を形成して上記ダンパスプリングを収容している。従って、中央ディスクとプレートが相対回転するならば、ダンパスプリングは圧縮される。
【００１６】
そして、ピストンは両プレートと連結・固定され、中央ディスクはピストンとは分離した構造と成っている。しかし、中央ディスクと両プレートは相対回転出来るように、両プレート間にスペーサを設けて中央ディスクが介在している。そこで、入力側はダンパスプリングを保持している両プレートであり、出力側は中央ディスクと成っている。そこで、タービンランナに取着された連結ディスクは上記中央ディスク外周部に係合し、中央ディスクからタービンランナへトルクを伝達する構造と成っている。
【発明の効果】
【００１７】
本発明に係るロックアップダンパ装置は、両プレートにて中央ディスクを挟み、両プレートに形成した収容空間にダンパスプリングを収容しているが、両プレートはピストンと連結・固定されることで、入力側はプレートになる。そして、中央ディスクは出力側と成ってタービンランナと連結している。そこで、ピストンがフロントカバーに係合するロックアップ作動時、ピストンから両側のプレートに均一にトルクが入力する為に、一方のプレートにトルクが集中することがないので、プレート受け面のコーナー部に発生する応力を抑えることが出来る。そして、トルク変動による衝撃を受け難くなる。その結果、プレートの板厚を大きくすることはなく、受け面の高さを低くする必要はない。
【実施例】
【００１８】
図１は本発明に係るトルクコンバータであり、同図の１はポンプインペラ、２はタービンランナ、３はステータ、そして４はピストン、５はロックアップダンパ装置をそれぞれ示し、これらはトルクコンバータ外殻６内に収容されている。そこでエンジンからの動力を得てフロントカバー７が回転し、該フロントカバー７と一体となっているポンプインペラ１が回転し、その結果、作動流体を媒介としてタービンランナ２が回る。
【００１９】
そして、タービンランナ２の回転速度は所定の領域を超えたところで、上記ピストン４が作動してフロントカバー７と係合し、フロントカバー７の回転トルクはタービンランナ２へ直接伝達される。ところで、ピストン４がフロントカバー７に係合するロックアップ作動時に発生する衝撃トルクは上記ロックアップダンパ装置５にて緩和することが出来、係合状態でのエンジントルク変動もロックアップダンパ装置５にて吸収される。
【００２０】
ところで、本発明のトルクコンバータでは、上記ロックアップダンパ装置５の両プレート９，９はピストン４とリベット８にて連結・固定され、ピストン４と共に回転することが出来る。ただし、両プレート９，９の間には中央ディスク１０が挟まれ、両プレート９，９と中央ディスク１０は相対回転することが出来る。両プレート９，９間にはスペーサ１１，１１・・が介在することで適度な大きさの隙間が設けられ、この隙間に中央ディスク１０が嵌って回転する。
【００２１】
そして、両プレート９，９には収容空間１２，１２・・を形成し、この収容空間１２，１２・・にダンパスプリング１３，１３・・を収容している。ピストン４が作動して多少高速で回転しているフロントカバー７に係合するならば、該ピストン４と共にプレート９，９の回転速度は急速に高まり、この際に衝撃トルクが発生する。この衝撃トルクは上記ダンパスプリング１３，１３・・が圧縮変形することで緩和され、滑らかなトルク変動となってタービンランナ２へ伝達する。
【００２２】
タービンランナ２の外周部には連結ディスク１４が溶接され、この連結ディスク１４の外周は中央ディスク１０の外周部に係合している。すなわち、中央ディスク１０とタービンランナ２とは上記連結ディスク１４を介して連結している。ピストン４がフロントカバー７と係合する前は、タービンランナ２と共にロックアップダンパ装置５は回転し、係合するロックアップ作動時はダンパスプリング１３，１３・・が圧縮変形して両プレート９，９と中央ディスク１０及びタービンランナ２との間には回転位相差を生じる。
【００２３】
図２は本発明に係るロックアップダンパ装置５を表している実施例である。同図の５はロックアップダンパ装置、４はピストンを表し、ピストン４とロックアップダンパ装置５は互いに連結している。すなわち、複数本のリベット８，８・・にて連結・固定されているが、両プレート９，９に挟まれている中央ディスク１０はピストン４と連結されず、回転することが出来る。すなわち、中央ディスク１０には上記リベット８，８・・が回転移動するようにガイドが形成されている。
【００２４】
リング状の中央ディスク１０の内周側にはバネ押え１５，１５・・を突出して有し、隣り合うバネ押え１５，１５の間には２本のダンパスプリング１３，１３が配置され、両ダンパスプリング１３，１３の間にはセパレータ１６が介在している。セパレータ１６，１６・・はリング１７の外周に設けられた中間部材１８の一部であり、２本のダンパスプリング１３，１３はセパレータ１６を間にして直列している。
【００２５】
中間部材１８のリング１７は前記図１に示すようにタービンハブ１９の外周に嵌って軸支され、ダンパスプリング１３，１３・・の伸縮に伴って自由に回転することが出来る。同図に示すロックアップダンパ装置５には直列した２本のダンパスプリング１３，１３が対を成して３箇所に配置され、合計６本のダンパスプリング１３，１３・・を有している。そして、セパレータ１６を間にして直列状態にある２本のダンパスプリング１３，１３はプレート９，９に形成している収容空間１２，１２に収容されている。
【００２６】
プレート９，９に形成した収容空間１２は円弧状に湾曲し、直列した２本のダンパスプリング１３，１３は両プレート９，９に挟まれると共に、収容空間１２，１２に収容されて外れないように成っている。そこで、プレート９，９はピストン４がフロントカバー７に係合することで回転速度が急激に高まり、この際の衝撃トルクによって直列した２本のダンパスプリング１３，１３は圧縮され、衝撃トルクは緩和される。すなわち、収容空間１２に嵌って拘束されているダンパスプリング１３，１３はピストン４及びプレート９，９が回転することでバネ押え１５に当って圧縮される。
【００２７】
図３は連結ディスク１４を表している。この連結ディスク１４はタービンランナ２に溶接され、外周の所々には係合片２０，２０・・を設けている。この係合片２０，２０・・は図２に示すロックアップダンパ装置５の中央ディスク１０の外周に切欠いて設けた係合溝２１，２１・・に係合する。従って、中央ディスク１０とタービンランナ２は連結ディスク１４を介して互いに連結されている。
【００２８】
一方、タービンランナ２に溶接された連結ディスク１４はピストン４の外周と近接していて、そのクリアランスａは小さく成っている。トルクコンバータ外殻内には作動油が充填されていて、ピストン４をフロントカバー７に係合させる場合にはこのクリアランスａから作動油を供給するが、該クリアランスａが狭いことでロックアップ作動時の油圧は高くなり、その為にロックアップ作動時間は短くなり、短時間でロックアック状態と成る。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明にかかるトルクコンバータ。
【図２】トルクコンバータを構成するロックアップダンパ装置及びピストン。
【図３】タービンランナと中央ディスクを繋ぐ連結ディスク。
【図４】従来のトルクコンバータ。
【図５】従来のロックアップダンパ装置。
【図６】ダンパスプリングが収容される収容空間の一部。
【符号の説明】
【００３０】
１  ポンプインペラ
２  タービンランナ
３  ステータ
４  ピストン
５  ロックアップダンパ装置
６  トルクコンバータ外殻
７  フロントカバー
８  リベット
９  プレート
10  中央ディスク
11  スペーサ
12  収容空間
13  ダンパスプリング
14  連結ディスク
15  バネ押え
16  セパレータ
17  リング
18  中間部材
19  タービンハブ
20  係合片
21  係合溝
【図１】
2009243534.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
2009243534.tif 000006
【図５】
2009243534.tif 000007
【図６】
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