流体式动力传递装置的锁定装置的制作方法

专利名称：流体式动力传递装置的锁定装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种锁定装置，尤其涉及从前盖向流体式动力传递装置的涡轮机械连接动力所需的流体式动力传递装置的锁定装置。
背景技术：
作为流体式动力传递装置的扭矩转换器中，为降低油耗设置有锁定装置。锁定装置配置在涡轮与前盖之间的空间，是机械连接前盖与涡轮，并在两者间直接传递扭矩的装置。锁定装置，通常具有活塞、减振机构。因油压作用活塞被押向前盖，且从前盖传递扭矩。而且，减振机构具有与涡轮相连的输出侧部件、用于弹性连接活塞与输出侧部件的多个扭转弹簧。还有，传递至活塞的扭矩经由多个扭转弹簧传递至输出侧部件，并进一步传递至涡轮。还有，专利文献I所示通过在输出侧部件上安装惯性部件，抑制发动机转速波动的锁定装置。该专利文献I所示的锁定装置，惯性部件不能进行相对旋转地安装在输出部件上，其中，所述输出部件被固定在涡轮上。而且，输出部件与惯性部件之间设置有作为弹性部件的扭转弹簧。该专利文献I的锁定装置中，由于惯性部件经由扭转弹簧与输出部件相连，因此，惯性部件及扭转弹簧作为动力阻尼器发挥功效，且由于该构成，输出侧部件(涡轮)的转速波动得以降低。专利文献专利文献1:特开2009-293671号公报

发明内容
发明要解决的问题最近，在轿车上为了降低油耗要求使连接前盖与涡轮的转数(以下，称之为「锁定转数」)变成更低转数。但是，由于通常发动机转速低的区域发动机的转速波动大，一旦将锁定转数变成低转数，输出侧的转速波动变得更大。于是，通过使用专利文献I所示的具有惯性部件的锁定装置，即使例如将锁定转数变成1200rpm左右，也能够抑制转速波动。但是，使具有惯性部件的锁定装置的特性，例如在1200rpm附近输出侧的转速波动变的最小时，会出现在1600rpm附近转速波动变大的问题。该转速波动的特性，即、在哪个转数附近转速波动变的最小、或变的最大，主要原因在于输出部件与惯性部件之间产生的滞后扭矩的大小。专利文献I所示的锁定装置中，虽然设置了滞后扭矩产生机构，但在宽广的转数域无法抑制输出侧的转速波动。本发明的目的在于即使将锁定转数设定为低转数时，在宽广的转数域能够抑制输出侧的转速波动。
解决问题的技术手段第I发明涉及的流体式动力传递装置的锁定装置为从前盖向流体式动力传递装置的涡轮机械连接动力所需的装置，其包括被押向前盖上的活塞、被设置成能够与涡轮一体旋转的输出侧单元。输出侧单元具有被固定在涡轮上的输出部件、被设置成相对输出部件能够进行相对旋转的惯性部件、在旋转方向上弹性连接惯性部件与输出部件的弹性部件、滞后扭矩产生机构。滞后扭矩产生机构配置在惯性部件与输出部件之间，在惯性部件与输出部件之间产生可变滞后扭矩。该装置中，动力经由被押向前盖的活塞传递至输出侧单元。输出侧单元中，动力从被固定在涡轮上的输出部件输出。此时，惯性部件经由第2弹性部件与输出部件相连，输出侧的转速波动被该惯性部件抑制。在这里，输出部件与惯性部件进行相对旋转，通过滞后扭矩产生的滞后扭矩在两者之间发挥作用。输出侧转速波动的特性因该滞后扭矩的大小而变化。在这里，该发明中，通过转数区域使滞后扭矩变化，使输出侧的转速波动在宽广的转数区域变小。因此，即使将锁定转数设定成低转数时，在宽广的转数区域能够抑制转速波动。第2发明涉及的流体式动力传递装置的锁定装置，在第I发明的锁定装置中，滞后扭矩产生机构在低转数区域产生第I滞后扭矩，在中转数区域至高转数区域产生大于第I滞后扭矩的第2滞后扭矩。输出部件与惯性部件之间的滞后扭矩小时，输出侧的转速波动在低转数区域变小，相反滞后扭矩大时在中转数区域变小。于是，该发明中，在低转数区域产生第I滞后扭矩，在中转数区域至高转数区域产生更大的第2滞后扭矩。因此，在宽广的转数区域能够抑制转速波动。第3发明涉及的流体式动力传递装置的锁定装置，在第2发明的锁定装置中，输出部件具有从活塞输入动力的从动盘、被固定在从动盘内周部的同时，被固定在涡轮上的毂缘。而且，惯性部件具有经由弹性部件在旋转方向上弹性连接在毂缘上的环状惯性盘、被固定在惯性盘外周部上的惯性块。还有，滞后扭矩产生机构配置在毂缘的外周与惯性盘的内周部之间。在这里，由于滞后扭矩产生机构配置在毂缘的外周与惯性盘的内周部之间，能够避免轴向尺寸变长。第4发明涉及的流体式动力传递装置的锁定装置，在第3发明的锁定装置中，滞后扭矩产生机构具有与毂缘一同旋转，且朝径向能够自由移动的多个滑块，当毂缘达到规定转数以上时，多个滑块因离心力朝径向外侧移动，并与惯性盘相抵接。在这里，利用作用于滑块的离心力，能够产生根据转数变化的滞后扭矩。因此，通过简单的结构能够实现滞后扭矩产生机构。第5发明涉及的流体式动力传递装置的锁定装置，在第4发明的锁定装置中，滞后扭矩产生机构还具有将多个滑块押向惯性盘的按压机构。为了产生大的滞后扭矩，需要将滑块做大，并将其离心力变大。但是，为此需要占有大的空间。另一方面，为了小型化一旦将滑块做小，作用于滑块的离心力变小，无法使其产生大的滞后扭矩。
于是，在本发明中还设置按压滑块的按压机构，使其即便是小的滑块也能够产生大的滞后扭矩。第6发明涉及的流体式动力传递装置的锁定装置，在第5发明的锁定装置中，按压机构分别配置在毂缘与多个滑块之间，且具有通过转速波动将多个滑块押向惯性盘的多个滚轴。在这里，通过简单的结构能够将滑块强力地押向惯性盘上，能够使其容易地产生大的滞后扭矩。第7发明涉及的流体式动力传递装置的锁定装置，在第I至第6发明的锁定装置中，还包括在旋转方向上弹性连接活塞与输出侧单元的弹性部件。发明效果如上所述的本发明中，能够将锁定转数设定成更低转数，而且在宽广的转数区域能够抑制涡轮的转速波动。因此，能够实现低油耗。


图1为包含涉及本发明一实施例的锁定装置的扭矩转换器剖面结构图；图2为所述锁定装置的剖面结构图；图3为毂缘的局部正面图；图4为图3的IV -1V线剖面图；图5为滞后扭矩产生机构的正面图；图6为侧板的正面图；图7为图6的YD - YD线剖面图；图8为滑块的正面图；图9为发动机转数与转速波动的特性图；图10为说明滞后扭矩产生机构动作所需的工作原理图。
具体实施例方式[整体结构]图1所示作为本发明一实施例的流体式动力传递装置的扭矩转换器。图1的左侧配置有发动机，图1的右侧配置有变速箱。图1中所表示的线0-0为扭矩转换器的旋转轴线。扭矩转换器I是从发动机的曲轴向变速箱的输入轴传递动力所需的装置，主要包括输入动力的前盖2、叶轮3、涡轮4、定子5、锁定装置6。前盖2与叶轮3，通过螺栓7被固定在彼此的外周部上，且由前盖2与叶轮3形成流体室。在流体室内涡轮4配置成与叶轮3相向。涡轮4具有涡轮壳8、被固定在涡轮壳8内部上的多个涡轮叶片9、被固定在涡轮壳8内周部上的涡轮轮毂10。涡轮轮毂10具有轴向延伸的筒状部11、从筒状部11朝径向外侧延伸的圆板状凸缘12。而且，涡轮壳8的内周部通过铆钉13被固定在凸缘12的外周部上。另外，涡轮轮毂10筒状部11的内周部上形成有花键孔11a，外周部上形成有花键轴lib。而且，花键孔Ila与图中未示出的变速箱输入轴相连。还有，定子5是用于调节从涡轮4流向叶轮3的液压油的机构，配置在叶轮3与涡轮4之间。[锁定装置6]图2中选出并表示锁定装置6。锁定装置6是当发动机的转数达到规定转数(锁定转数)时，机械连接前盖2与涡轮4所需的装置，如图1所示，配置在前盖2与涡轮4之间。该锁定装置6具有活塞15、输出侧单元16、多个第I扭转弹簧(第I弹性部件)17。[活塞15]活塞15的内周部具有朝发动机侧弯曲而成的筒状部15a。而且，该筒状部15a被涡轮轮毂10筒状部11的外周面能够自由朝轴向及旋转方向滑动地支撑。而且，被押向前盖2侧面的环状摩擦部件18被固定在活塞15的外周部15b上。[输出侧单元16]输出侧单元16具有输出部件20、惯性部件21、多个第2扭转弹簧(第2弹性部件)22、滞后扭矩产生机构23。一输出部件20—输出部件20由从动盘25、毂缘26构成。从动盘25与毂缘26通过铆钉27被相互固定。从动盘25是其外周部朝发动机侧倾斜的大致成圆板状的部件。而且，外周前端部与第I扭转弹簧17的端部相接合。如图3及图3的IV -1V线剖面图的图4所示，毂缘26具有轴套30、从轴套30的轴向一端部外周朝径向外侧延伸的凸缘31。轴套30的内周部上形成有花键孔30a，该花键孔30a与涡轮轮毂10的花键轴Ilb相接合。而且，四个圆弧状凹部30b以等角度间隔(90°间隔)形成于轴套30的外周面上。凸缘31的外周部上形成有多个窗孔31a。第2扭转弹簧22被该多个窗孔31a支撑。窗孔31a的内周侧上形成有多个限位用槽口 31b。限位用槽口 31b在圆周方向上具有规定长度。一惯性部件21—惯性部件21是作为进一步抑制从从动盘25输入的转速波动的动力阻尼器发挥功效的部件，由第I及第2惯性盘34、35、惯性块36构成。两个惯性盘34、35与惯性块36通过铆钉37被相互固定。第I及第2惯性盘34、35相向配置，以使其从轴向两侧夹持毂缘26的凸缘31。两盘34、35的径向中间部上形成有用于支撑第2扭转弹簧的多个槽口 34a、35a，且第2扭转弹簧22被该槽口 34a、35a支撑。而且，第I惯性盘34的内周端上形成有多个限位用弯曲部34b。限位用弯曲部34b是将第I惯性盘34的内周端朝轴向变速箱侧弯曲而成，并插入形成于毂缘26凸缘31的限位用槽口 31b中。根据该构成，两个惯性盘34、35及惯性块36，在限位用槽口 31b的圆周方向长度范围(角度范围)内相对毂缘26能够进行相对旋转。第2惯性盘35的槽口 35a外周部上具有定位用凹部35b。定位用凹部35b是朝轴向发动机侧凹陷而成，其内周面能够与毂缘26凸缘31的外周端面相抵接。而且，第2惯性盘35的内周端缘朝轴向变速箱侧弯曲，形成筒状抵接部35c。惯性块36是环状部件，具有主体部36a、形成于主体部36a内周侧的安装部36b。而且如上所述，安装部36b通过铆钉37被固定在两惯性盘34、35上。
—滞后扭矩广生机构23—滞后扭矩产生机构23在轴向上配置于毂缘26的凸缘31与涡轮轮毂10的凸缘12之间，在径向上配置于毂缘26的轴套30与第2惯性盘35的筒状抵接部35c之间。该滞后扭矩产生机构23是在构成输出部件20的毂缘26与构成惯性部件21的第2惯性盘35之间产生可变滞后扭矩的机构。如图2及图5所示，滞后扭矩产生机构23具有一对侧板40、41、配置在一对40、41之间的四个滑块42、设置成与四个滑块42相对应的弹簧43、四个滚轴44。另外，图5 (a)所示除去一侧侧板的示意图，图5 (b)为图5 Ca)的局部剖面图。一对侧板40、41为相同形状的部件，仅对一侧侧板40进行说明。如图6及图6的YD - YD线剖面图的图7所示，侧板40成环状，具有四个安装部40a、四个滑块滑动部40b。四个安装部40a，在圆周方向上以等角度间隔形成于外周部的局部，从图7所知，在轴向上与滑块滑动部40b错开。每个安装部40a上形成有安装铆钉用孔40c。而且，该四个安装部40a与形成于另一侧侧板41上的安装部相抵接，并通过铆钉46 (参照图5)相互固定。这种结构中，一侧侧板40的滑块滑动部40b与另一侧侧板41的滑块滑动部之间仅形成安装部40a偏移部分的空间(该例中被划分成四个的空间)。四个滑块滑动部40b形成于两个相邻的安装部40a之间。每个滑块滑动部40b上形成有用于容纳弹簧43的开口 40d。而且，每个滑块滑动部40b的内周端上形成有用于卡止弹簧43的弯曲部40e。四个滑块42分别被一对侧板40、41的滑块滑动部夹持，并沿这些表面能够径向滑动。而且，各滑块42的圆周方向的移动被侧板40、41安装部40a的侧面限制。如图8所示，各滑块42的形状几乎与滑块滑动部40b相同，外周部成圆弧状，能够与形成于第2惯性盘35内周部上的筒状抵接部35c内周面相抵接。而且，与滑块滑动部40b的开口 40d相对应的位置上具有用于容纳弹簧43的开口 42a。还有，滑块42内周侧的圆周方向两端形成有与滚轴44外周面的局部相抵接的圆弧状凹部42b。如图5 (a)、(b)所示，四个弹簧43分别容纳于相对应的滑块滑动部40b及滑块42的各开口 40d、42a中。各弹簧43的径向内侧一端与滑块42相抵接，径向外侧的一端与侧板40、41相抵接。当锁定装置6没有旋转时(离心力没有发挥作用时)，滑块42被该弹簧43压向径向内侧，不与第2惯性盘35的筒状抵接部35c相抵接。如图5所示，四个滚轴44配置在滑块42的内周侧。具体而言，每个滚轴44配置在相邻两个滑块42的圆弧状凹部42b与形成于毂缘26轴套30上的圆弧状凹部30b之间。<第I扭转弹簧17>如图2所示，多个第I扭转弹簧17是在旋转方向上弹性连接被固定在活塞15上的传动板50与从动盘25所需的部件。第I扭转弹簧17被传动板50等多个部件支撑，轴向及径向移动受到限制。[动作]对扭矩转换器自身的动作进行说明。在前盖2及叶轮3进行旋转的状态下，工作油从叶轮3流向涡轮4，动力经由工作油从叶轮3传递至涡轮4。传递至涡轮4的动力经由涡轮轮毂10传递至输入轴(图中未示出)。一旦输入轴的转数达到规定转数，经由锁定装置6开始传递动力。具体而言，因油压的变化活塞15向发动机侧移动，活塞15的摩擦部件18被压紧在前盖2上。其结果，活塞15与前盖2 —体旋转，动力经由活塞15及第I扭转弹簧17等从前盖2传递至输出侧单元16。[输出侧单元的动作]输出侧单元16中，输入至从动盘25的动力经由毂缘26传递至涡轮轮毂10。此时，由于毂缘26上设置有惯性部件21，能够有效地抑制发动机的转速波动。下面，对这一点进行详细说明。如图9所示，通常，一旦发动机的转数变低，因燃烧波动产生的发动机的转速波动会增加(特性E1)。此时，没有惯性部件，即没有动力阻尼器时，一旦发动机转数变低，从扭矩转换器输出的转速波动则逐渐变大。另一方面，如本实施例设置了动力阻尼器时，在特定的发动机转数附近(图9的例中为1200rpm附近)，能够降低输出侧，S卩、涡轮的转速波动(特性E2、E3)。在这里，低转速区域中特性E2、E3的差异，其原因在于滞后扭矩产生机构23中滞后扭矩的大小。即，特性E2为滞后扭矩相对较大的情况，特性E3为滞后扭矩相对较小的情况。在特性E2中，涡轮的转速波动是，在发动机转数低于1200rpm的低转数附近变小，1500rpm附近变得最大，在更高的转数区域逐渐变小。另一方面，在特性E3中，涡轮的转速波动是，在发动机转数超过1200rpm的附近显示小于特性E2的最小值，在1600rpm附近超过特性E2变得最大。从这些特性中所知，在发动机转数低的转数区域滞后扭矩小的一方涡轮的转速波动小，在中间的转数区域滞后扭矩大的一方涡轮的转速波动小。而且，在高转数区域，滞后扭矩的大小对涡轮转速波动的影响较小。因此，涉及该实施例的滞后扭矩产生机构23为，使滞后扭矩根据转数区域变化的结构。具体而言，通过滞后扭矩产生机构23产生的滞后扭矩，在发动机转数低的区域变小，在中间及高转数区域变大。[滞后扭矩产生机构的动作]利用图10，对滞后扭矩根据转数区域而变化的动作进行说明。首先，在低转数区域，作用于滑块42的离心力H)比较小。因此，滑块42被弹簧43压向径向内侧，滑块42的外周面不与第2惯性盘35的筒状抵接部35c相抵接。因此，滞后扭矩比较小。即、只是因各部摩擦而产生滞后扭矩。一旦转数变高，作用于滑块42的离心力H)则变大。一旦大的离心力H)作用于滑块42，滑块42与弹簧43的按压力相抗衡朝外周侧移动，在PO点附近滑块42的外周面与第
2惯性盘35的筒状抵接部35c相抵接。此时，产生转速波动的状态下，由于毂缘26 (图10中为轴套30)与筒状抵接部35c反相位进行旋转，与筒状抵接部35c相抵接的滑块42受到力矩M，在图10中顺时针方向进行旋转。另一方面，滚轴44与毂缘26在Pl点相接触，且从该接触点Pl开始受到力Fl。还有，由于滚轴33与滑块42在P2点相接触，滑块42从滚轴44受到力F2。于是，滑块42进一步受到顺时针的力矩，其结果，滑块42的外周面被强力推向筒状抵接部35c。
如上所述，进行相对旋转的惯性部件21 (第2惯性盘35)与毂缘26之间产生比低转数区域时的滞后扭矩大的滞后扭矩。如上所述的结构中，如图9所示，涡轮转速波动的特性，在低转数区域成特性E3，在中转数区域 高转数区域中成特性E2。因此，在整个发动机的转数区域，能够将涡轮转速波动抑制成较小。[特征](I)由于在低转数区域产生小的滞后扭矩，在中转数区域至高转数区域产生更大的滞后扭矩，能够在宽广的转数区域抑制涡轮的转速波动。(2)由于滞后扭矩产生机构23配置在毂缘26的外周与惯性盘35的内周部之间，能够将装置的轴向尺寸小型化。(3)由于利用作用于滑块42的离心力，使滞后扭矩变化，以简单的结构能够根据转数区域产生不同的滞后扭矩。(4)由于通过滚轴44使滑块42押紧在惯性盘35上，利用小型的滑块或以简单的结构能够产生大的滞后扭矩。[其他实施例]本发明不仅局限于上述实施例，在不脱离本发明精神的范围内能够以进行各种变更和修改。(a)滞后扭矩产生机构的结构不仅局限于上述实施例。只要是根据转数区域产生的滞后扭矩产生变化，任意结构均能够。(b)在上述实施例中，虽然以作为流体式动力传递装置的扭矩转换器为例进行说明，但，流体式动力传递装置也可以是没有定子的液力耦合器。产业上可利用性本发明中，能够将锁定装置的锁定转数设定成更低转数，还能够在宽广的转数区域抑制涡轮转速波动。因此，能够实现低油耗。符号说明I扭矩转换器2前盖3叶轮4涡轮6锁定装置10涡轮轮毂15 活塞16输出侧单元17 第I扭转弹簧(第I弹性部件)20 输出部件21 惯性部件22 第2扭转弹簧(第2弹性部件)23 滞后扭矩产生机构
25 从动盘
26 毂缘30 轴套31凸缘34、35惯性盘36 惯性块40,41侧板42 滑块43 弹簧
44 滚轴
权利要求
1.一种流体式动力传递装置的锁定装置，其从前盖向流体式动力传递装置的涡轮能够机械式连接动力，其包括: 活塞，被压向所述前盖； 输出侧单元，被设置成能够与所述涡轮一体旋转； 其中，所述输出侧单元具有: 输出部件，被固定在所述涡轮上； 惯性部件，被设置成相对所述输出部件能够进行相对旋转； 弹性部件，在旋转方向上弹性连接所述惯性部件与所述输出部件； 滞后扭矩产生机构，配置在所述惯性部件与所述输出部件之间，且在所述惯性部件与所述输出部件之间产生可变滞后扭矩。
2.根据权利要求1所述的流体式动力传递装置的锁定装置，其特征在于: 所述滞后扭矩产生机构，在低转数区域产生第I滞后扭矩，从中转数区域至高转数区域产生大于所述第I滞后扭矩的第2滞后扭矩。
3.根据权利要求2所述的流体式动力传递装置的锁定装置，其特征在于: 所述输出部件，具有: 从动盘，从所述活塞输入动力； 毂缘，被固定在所述从动盘的内周部，且被固定在所述涡轮上； 所述惯性部件，具有: 环状惯性盘，经由所述弹性部件在旋转方向上与所述毂缘弹性连接； 惯性块，被固定在所述惯性盘的外周部上； 所述滞后扭矩产生机构配置在所述毂缘的外周与所述惯性盘的内周部之间。
4.根据权利要求3所述的流体式动力传递装置的锁定装置，其特征在于: 所述滞后扭矩产生机构具有与所述毂缘一同旋转，且在径向上能够自由移动的多个滑块； 当所述毂缘超过规定转数时，所述多个滑块因离心力朝径向外侧移动，且与所述惯性盘相抵接。
5.根据权利要求4所述的流体式动力传递装置的锁定装置，其特征在于: 所述滞后扭矩产生机构还具有将多个所述滑块压向所述惯性盘的按压机构。
6.根据权利要求5所述的流体式动力传递装置的锁定装置，其特征在于: 所述按压机构具有分别配置在所述毂缘与多个所述滑块之间，且通过转速波动将多个所述滑块压向所述惯性盘的多个滚轴。
7.根据权利要求1 6的任意一项所述的流体式动力传递装置的锁定装置，其特征在于: 还具有在旋转方向上弹性连接所述活塞与所述输出侧单元的弹性部件。
全文摘要
一种流体式动力传递装置的锁定装置，即使将锁定转数设定为低转数时，也能够在宽广的转数域抑制输出侧的转速波动。该锁定装置包括被押向前盖(2)上的活塞(15)、被设置成能够与涡轮(4)一体旋转的输出侧单元(16)、弹性连接活塞(15)与输出侧单元(16)的第1扭转弹簧(17)。输出侧单元(16)具有被固定在涡轮(4)上的输出部件(20)、被设置成相对输出部件(20)能够进行相对旋转的惯性部件(21)、弹性连接惯性部件(21)与输出部件(20)的第2扭转弹簧(22)、滞后扭矩产生机构(23)。滞后扭矩产生机构(23)在惯性部件(21)与输出部件(20)之间产生可变滞后扭矩。
文档编号F16H45/02GK103189670SQ20118005012
公开日2013年7月3日 申请日期2011年8月23日 优先权日2010年10月19日
发明者富山直树 申请人:株式会社艾科赛迪