JP7522145B2 - Torque converter lockup device - Google Patents
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Description
本発明は、例えば車両のエンジンのクランクシャフトと変速機の入力軸との間に介在するトルクコンバータのロックアップ装置に関するものである。 The present invention relates to a lockup device for a torque converter that is interposed between, for example, the crankshaft of a vehicle engine and the input shaft of a transmission.
車両用自動変速機に組み込まれるトルクコンバータには、燃費向上を図るために、入力側と出力側とを直結させるロックアップ装置を備えている。ロックアップ装置は、ロックアップクラッチおよびロックアップダンパ(ねじり振動ダンパ)を備えている。ロックアップクラッチは、入力側の摩擦要素と、出力側の摩擦要素と、これらの摩擦要素同士を互いに押し付けるロックアップピストンを有している。ロックアップピストンは、これと軸線方向に隣接している隣接構成要素(例えば、トルクコンバータのカバー、ピストンガイド)との間に油室を構成する。この油室に作動油が供給されることによりロックアップピストンが動作する。ロックアップピストンと上記の隣接構成要素との間には、油室を密封するためのシール部材が設けられている。 The torque converter incorporated in the automatic transmission for a vehicle is equipped with a lockup device that directly connects the input side and the output side in order to improve fuel efficiency. The lockup device is equipped with a lockup clutch and a lockup damper (torsional vibration damper). The lockup clutch has a friction element on the input side, a friction element on the output side, and a lockup piston that presses these friction elements against each other. The lockup piston forms an oil chamber between itself and an adjacent component adjacent to it in the axial direction (e.g., a torque converter cover, a piston guide). The lockup piston operates when hydraulic oil is supplied to this oil chamber. A seal member is provided between the lockup piston and the adjacent component to seal the oil chamber.
ロックアップピストンが上記の隣接構成要素に対して相対回転すると、シール部材の著しい摩耗または破損を引き起こすおそれがある。このため、上記相対回転を防止するめにロックアップピストンには回り止め機構が設けられている(例えば特許文献1~3などを参照)。公知の回り止め機構は、複雑な構造、部品点数の増大等の欠点がある。 If the lockup piston rotates relative to the adjacent components, it may cause significant wear or damage to the seal member. For this reason, the lockup piston is provided with a rotation prevention mechanism to prevent the relative rotation (see, for example, Patent Documents 1 to 3). Known rotation prevention mechanisms have drawbacks such as a complex structure and an increased number of parts.
本発明は、簡潔かつコンパクトな構造を有し、低コストで製造することができる回り止め機構を備えたトルクコンバータのロックアップ装置を提供するものである。 The present invention provides a torque converter lockup device equipped with a rotation prevention mechanism that has a simple and compact structure and can be manufactured at low cost.
本発明の一実施形態によれば、トルクコンバータ用のロックアップ装置であって、摩擦ディスクを有する入力部と、摩擦ディスクを有する出力部とを有する摩擦係合機構と、前記ロックアップ装置の回転軸線方向に移動して前記摩擦係合機構を押圧し、前記摩擦係合機構の前記入力部と前記出力部とを摩擦係合させるロックアップピストンと、前記摩擦係合機構の前記入力部と一緒に回転するように前記入力部に結合され、前記ロックアップピストンの前記回転軸線方向の移動を案内するピストン案内部と、前記ロックアップピストンの前記ピストン案内部に対する相対回転を不能としつつ前記回転軸線方向への相対移動を可能とする回り止め機構と、を備え、前記ロックアップピストンは、概ね半径方向に延びる側壁部分と、前記側壁部分の周縁部から前記回転軸線方向に延びる略円筒形の第1周壁部分と、を有しており、前記第1周壁部分は前記ピストン案内部の略円筒形の第1案内面の上をスライド可能であり、前記回転軸線方向に関して前記第1周壁部分の端部である自由端に、円周方向に間隔を空けて複数の凹部が設けられており、前記各凹部は、前記第1周壁部分の前記自由端から回転軸線方向に延び、かつ、前記第1周壁部分の肉厚全体を半径方向に貫通しており、前記ピストン案内部は、前記第1案内面から半径方向に突出して前記ロックアップピストンの前記複数の凹部にそれぞれスライド可能に嵌合する複数の歯を有し、前記複数の凹部および前記複数の歯により前記回り止め機構が構成されている、ことを特徴とするロックアップ装置が提供される。 According to one embodiment of the present invention, a lockup device for a torque converter includes a friction engagement mechanism having an input portion having a friction disc and an output portion having a friction disc, a lockup piston that moves in the direction of the rotation axis of the lockup device to press the friction engagement mechanism and frictionally engage the input portion and the output portion of the friction engagement mechanism, a piston guide portion that is coupled to the input portion so as to rotate together with the input portion of the friction engagement mechanism and guides the movement of the lockup piston in the direction of the rotation axis, and a rotation prevention mechanism that disables the relative rotation of the lockup piston with respect to the piston guide portion while enabling relative movement in the direction of the rotation axis. The lockup piston has a side wall portion that extends generally in the radial direction, and the side wall portion and a substantially cylindrical first peripheral wall portion extending from the periphery of the piston guide in the direction of the rotation axis, the first peripheral wall portion being slidable on the substantially cylindrical first guide surface of the piston guide, a plurality of recesses being provided at intervals in the circumferential direction at a free end, which is the end of the first peripheral wall portion in the direction of the rotation axis, each of the recesses extending in the direction of the rotation axis from the free end of the first peripheral wall portion and penetrating the entire thickness of the first peripheral wall portion in the radial direction, the piston guide portion having a plurality of teeth protruding in the radial direction from the first guide surface and respectively slidably engaging with the plurality of recesses of the lock-up piston, and the rotation prevention mechanism being constituted by the plurality of recesses and the plurality of teeth.
本発明の上記実施形態によれば、簡潔かつコンパクトな構造を有し、低コストで製造することができる回り止め機構を備えたロックアップ装置を得ることができる。 According to the above embodiment of the present invention, it is possible to obtain a lockup device equipped with a rotation prevention mechanism that has a simple and compact structure and can be manufactured at low cost.
以下、図面を参照してロックアップ装置およびロックアップ装置を備えたトルクコンバータの一実施形態について説明する。 Below, an embodiment of a lockup device and a torque converter equipped with a lockup device will be described with reference to the drawings.
図1は、自動車の動力伝達装置のトルクコンバータ10およびロックアップ装置30の周辺の構造を抜き出して示す軸線方向縦断面図である。本明細書において「軸線方向」という用語は、特別な断り書きが無い限り、トルクコンバータ10およびロックアップ装置30の回転軸の中心軸線Axの方向を意味している。本明細書において「半径方向」という用語は、特別な断り書きが無い限り、中心軸線Axと直交する方向を意味している。本明細書において「円周」、「円周方向」という用語は、特別な断り書きが無い限り、中心軸線Ax上の点を中心とするとともに中心軸線Axと直交する平面上にある円の円周あるいはその方向を意味している。 Figure 1 is an axial longitudinal cross-sectional view showing the structure surrounding a torque converter 10 and a lockup device 30 of an automobile power transmission device. In this specification, the term "axial direction" means the direction of the central axis Ax of the rotation shaft of the torque converter 10 and the lockup device 30, unless otherwise specified. In this specification, the term "radial direction" means a direction perpendicular to the central axis Ax, unless otherwise specified. In this specification, the terms "circumference" and "circumferential direction" mean the circumference or direction of a circle that is centered on a point on the central axis Ax and lies on a plane perpendicular to the central axis Ax, unless otherwise specified.
トルクコンバータ10は、カバー(入力側カバー)11と、インペラー12と、タービン13とステータ14とを有している。カバー11は、カバーハブ15に、溶接等の手段により相対回転不能に結合されている。カバー11には、ドライブプレート取付ボス11Aが設けられている。ドライブプレート取付ボス11Aには、内燃エンジンのクランクシャフト(図示せず)に固定されたドライブプレート(図示せず)が取り付けられる。このドライブプレートを介して、トルクコンバータ10のカバー11に内燃エンジンから回転トルクが入力される。 The torque converter 10 has a cover (input side cover) 11, an impeller 12, a turbine 13, and a stator 14. The cover 11 is connected to a cover hub 15 by welding or other means so that it cannot rotate relative to the cover hub 15. The cover 11 is provided with a drive plate mounting boss 11A. A drive plate (not shown) fixed to the crankshaft (not shown) of the internal combustion engine is attached to the drive plate mounting boss 11A. Rotational torque is input from the internal combustion engine to the cover 11 of the torque converter 10 via this drive plate.
インペラー12の周囲をインペラーシェル16が覆っている。インペラーシェル16は、カバー11に、溶接等の手段により相対回転不能に結合されている。ステータ14は、ワンウエイクラッチ17を介して、固定シャフト18に固定されている。 The impeller 12 is covered by an impeller shell 16. The impeller shell 16 is connected to the cover 11 by means of welding or other means so that it cannot rotate relative to the cover 11. The stator 14 is fixed to a fixed shaft 18 via a one-way clutch 17.
ロックアップ装置30が解放されているとき(ロックアップされていないとき)には、カバー11に入力された回転トルクは、インペラー12、タービン13およびタービンハブ19を介して図示しない変速機(例えば遊星歯車式変速機)の入力軸20に伝達される。このときのインペラー12、タービン13およびステータ14の作用は自動車の動力伝達装置の技術分野において周知のため詳細な説明は省略する。 When the lockup device 30 is released (not locked up), the rotational torque input to the cover 11 is transmitted to the input shaft 20 of a transmission (e.g., a planetary gear transmission) (not shown) via the impeller 12, turbine 13, and turbine hub 19. The functions of the impeller 12, turbine 13, and stator 14 at this time are well known in the technical field of automotive power transmission devices, so a detailed description will be omitted.
なお、図1における参照符号「ENG」は、その付近にエンジンがあることを意味しており、参照符号「TM」は、その付近に変速機があることを意味している。 Note that the reference symbol "ENG" in Figure 1 indicates that an engine is located nearby, and the reference symbol "TM" indicates that a transmission is located nearby.
ロックアップ装置30は、ロックアップクラッチ31と、ロックアップダンパ40とを有している。 The lockup device 30 has a lockup clutch 31 and a lockup damper 40.
図示されたロックアップダンパ(ねじり振動ダンパ)40は、入力側リテーナプレート41と、出力側リテーナプレート42と、補助リテーナプレート43と、外リテーナプレート44とを有している。 The illustrated lock-up damper (torsional vibration damper) 40 has an input side retainer plate 41, an output side retainer plate 42, an auxiliary retainer plate 43, and an outer retainer plate 44.
ロックアップダンパ40は、さらに、入力側リテーナプレート41と、出力側リテーナプレート42との間の相対回転に抗するように作用する複数の主スプリング45および複数の副スプリング46を有している。 The lock-up damper 40 further has a number of main springs 45 and a number of secondary springs 46 that act to resist relative rotation between the input side retainer plate 41 and the output side retainer plate 42.
出力側リテーナプレート42、補助リテーナプレート43およびタービン13は、リベットなどの締結部材を介して、タービンハブ19に取り付けられている。従って、出力側リテーナプレート42、補助リテーナプレート43およびタービン13は、互いに相対回転不能である。 The output side retainer plate 42, the auxiliary retainer plate 43, and the turbine 13 are attached to the turbine hub 19 via fastening members such as rivets. Therefore, the output side retainer plate 42, the auxiliary retainer plate 43, and the turbine 13 cannot rotate relative to one another.
ロックアップクラッチ31は、カバー11に相対回転不能に結合された入力部311および入力側リテーナプレート41に相対回転不能に結合された出力部312からなる摩擦係合部と、ロックアップピストン32と、を有している。入力部311および出力部312はそれぞれ複数の摩擦ディスクを有している。ロックアップピストン32は、ピストンガイド314およびカバーハブ15により軸線方向移動可能に支持されている(詳細後述)。つまり、ピストンガイド314およびカバーハブ15によりピストン案内部が構成されている。 The lock-up clutch 31 has a friction engagement portion consisting of an input portion 311 connected to the cover 11 so as not to rotate relative thereto and an output portion 312 connected to the input side retainer plate 41 so as not to rotate relative thereto, and a lock-up piston 32. The input portion 311 and the output portion 312 each have a plurality of friction discs. The lock-up piston 32 is supported by a piston guide 314 and a cover hub 15 so as to be movable in the axial direction (described in detail below). In other words, the piston guide 314 and the cover hub 15 form a piston guide portion.
軸線方向に関してロックアップピストン32とピストンガイド314との間には、油室315が形成されている。カバーハブ15に形成された油路316を介して、油室315に作動油を供給することができる。 An oil chamber 315 is formed between the lock-up piston 32 and the piston guide 314 in the axial direction. Hydraulic oil can be supplied to the oil chamber 315 via an oil passage 316 formed in the cover hub 15.
軸線方向に関してロックアップピストン32とカバー11との間には、油室33が形成されている。油室33には、カバーハブ15に形成された油路34を介して作動油が供給される。油室33に供給された作動油は、ロックアップクラッチ31の入力部311および出力部312の摩擦ディスク、インペラー12、タービンハブ19、ロックアップダンパ40等に供給される。 An oil chamber 33 is formed between the lock-up piston 32 and the cover 11 in the axial direction. Hydraulic oil is supplied to the oil chamber 33 via an oil passage 34 formed in the cover hub 15. The hydraulic oil supplied to the oil chamber 33 is supplied to the friction disks of the input part 311 and output part 312 of the lock-up clutch 31, the impeller 12, the turbine hub 19, the lock-up damper 40, etc.
エンジンが動作しているときには、油室33内には作動油が供給されている。このため、ロックアップピストン32は油室33内の油圧により図1の左方向(TM側)に付勢された状態となっている。 When the engine is running, hydraulic oil is supplied to the oil chamber 33. Therefore, the lock-up piston 32 is biased to the left (TM side) in Figure 1 by the hydraulic pressure in the oil chamber 33.
油室315に作動油が供給され、油室315内の圧力が油室33内の圧力を上回ると、ロックアップピストン32が図1の右方(ENG側)に変位して、ロックアップピストン32(特に後述のディスク押圧部321a)が入力部311の摩擦ディスクを出力部312の摩擦ディスクに押し付ける。これにより、入力部311および出力部312(摩擦係合部)が互いに摩擦係合し、ロックアップクラッチ31がロックアップ(係合)状態となる。 When hydraulic oil is supplied to the oil chamber 315 and the pressure in the oil chamber 315 exceeds the pressure in the oil chamber 33, the lock-up piston 32 is displaced to the right (ENG side) in FIG. 1, and the lock-up piston 32 (particularly the disk pressing portion 321a described below) presses the friction disk of the input portion 311 against the friction disk of the output portion 312. As a result, the input portion 311 and the output portion 312 (friction engagement portion) frictionally engage with each other, and the lock-up clutch 31 enters a locked-up (engaged) state.
このとき、カバー11に入力されたエンジン動力は、ロックアップクラッチ31の入力部311、出力部312およびロックアップダンパ40を経て、タービンハブ19に伝達される。このときロックアップダンパ40は、自動車用動力伝達装置の技術分野において周知の作用機序により、ねじり振動を減衰させる。 At this time, the engine power input to the cover 11 is transmitted to the turbine hub 19 via the input part 311, the output part 312, and the lock-up damper 40 of the lock-up clutch 31. At this time, the lock-up damper 40 damps torsional vibrations by a mechanism of action well known in the technical field of automotive power transmission devices.
油室315内の作動油の圧力を抜くと、油室33内の作動油の圧力によりロックアップピストン32は油圧により図1の方向(TM側)に変位して、ロックアップ状態が解除される。 When the hydraulic oil pressure in the oil chamber 315 is released, the hydraulic oil pressure in the oil chamber 33 hydraulically displaces the lock-up piston 32 in the direction shown in FIG. 1 (towards TM), and the lock-up state is released.
次に、ロックアップピストン32およびピストン案内部(ピストンガイド314およびカバーハブ15)、並びにロックアップピストン32の回り止め構造について、図2~図4も参照して詳細に説明する。 Next, the lock-up piston 32 and the piston guide portion (piston guide 314 and cover hub 15), as well as the anti-rotation structure of the lock-up piston 32 will be described in detail with reference to Figures 2 to 4.
ロックアップピストン32は、幾何学的な意味において実質的に回転体として形成されている(後述の凹部325は除く)。この回転体の回転軸は、トルクコンバータおよびロックアップクラッチの中心軸線Axと一致している。 The lock-up piston 32 is formed as a rotating body in a geometric sense (excluding the recess 325 described below). The rotation axis of this rotating body coincides with the central axis Ax of the torque converter and the lock-up clutch.
ロックアップピストン32は、全体として概ねリング状の円板形状の側壁部分320と、側壁部分320の内周縁部から軸線方向に延びる略円筒形の内周壁部分(第1周壁部分)321と、側壁部分320の外周縁部から軸線方向に延びる略円筒形の外周壁部分(第2周壁部分)322とを有している。以下、説明の便宜上、軸線方向に関して、図中左側(TM側)に向かう方向を回転軸正方向、図中右側(ENG側)に向かう方向を回転軸負方向と呼ぶこととする。図示された実施形態において、内周壁部分321および外周壁部分322は、側壁部分320からともに同じ方向(回転軸正方向)に延びている。 The lock-up piston 32 has a generally ring-shaped disk-shaped side wall portion 320 as a whole, a generally cylindrical inner wall portion (first wall portion) 321 extending axially from the inner peripheral edge of the side wall portion 320, and a generally cylindrical outer wall portion (second wall portion) 322 extending axially from the outer peripheral edge of the side wall portion 320. For ease of explanation, the axial direction toward the left side of the figure (TM side) will be referred to as the positive direction of the rotation axis, and the axial direction toward the right side of the figure (ENG side) will be referred to as the negative direction of the rotation axis. In the illustrated embodiment, the inner wall portion 321 and the outer wall portion 322 extend from the side wall portion 320 in the same direction (positive direction of the rotation axis).
側壁部分320は、全体として概ね半径方向に広がっている。側壁部分320の外周縁付近には、回転軸負方向に突出するとともに円周方向に連続的に延びるディスク押圧部321aが形成されている。ディスク押圧部321aは、ロックアップ時に入力部311の摩擦ディスクを回転軸負方向に向けて押圧する役割を果たす。 The side wall portion 320 generally expands in the radial direction as a whole. Near the outer periphery of the side wall portion 320, a disk pressing portion 321a is formed that protrudes in the negative direction of the rotation axis and extends continuously in the circumferential direction. The disk pressing portion 321a serves to press the friction disk of the input portion 311 in the negative direction of the rotation axis during lockup.
ディスク押圧部321aよりも半径方向内側の位置において、側壁部分321にはストッパ部321bが形成されている。ストッパ部321bは、回転軸正方向に突出するとともに円周方向に連続的に延びている。ストッパ部321bは、ロックアップがされていない時にピストンガイド314に接触(特に面接触)して、ロックアップピストン32を所定の軸線方向位置で停止させる。 A stopper portion 321b is formed on the side wall portion 321 at a position radially inward from the disk pressing portion 321a. The stopper portion 321b protrudes in the positive direction of the rotation axis and extends continuously in the circumferential direction. When there is no lockup, the stopper portion 321b comes into contact (particularly surface contact) with the piston guide 314, stopping the lockup piston 32 at a predetermined axial position.
ロックアップピストン32の外周壁部分322(特にその内周面)は、カバーハブ15に溶接等の手段により固定されたピストンガイド314(特にその最外周面319(第2案内面))上を回転軸線方向にスライドできるように案内されている。ピストンガイド314は、ロックアップピストン32の外周壁部分322(特にその内周面)を支持して案内する(第2)ピストン案内部であるとも言える。 The outer peripheral wall portion 322 (particularly its inner peripheral surface) of the lock-up piston 32 is guided so as to be able to slide in the direction of the rotation axis on the piston guide 314 (particularly its outermost peripheral surface 319 (second guide surface)) fixed to the cover hub 15 by means of welding or the like. The piston guide 314 can also be said to be a (second) piston guide portion that supports and guides the outer peripheral wall portion 322 (particularly its inner peripheral surface) of the lock-up piston 32.
ピストンガイド314は、全体として概ね半径方向に広がるリング形状を有している。ピストンガイド314の最外周面319の直径は、ロックアップピストン32の外周壁部分322の内周面の直径より僅かに小さい。ピストンガイド314の最外周面319には円周溝が形成されており、この円周溝にリング状のシール部材317が装着されている。シール部材317は、油室315を密閉するために、ロックアップピストン32の外周壁部分322の内周面とピストンガイド314の最外周面319との間を、ロックアップピストン32の軸線方向移動を可能とする程度の適当な締め代でシールする。 The piston guide 314 has a ring shape that generally expands in the radial direction as a whole. The diameter of the outermost surface 319 of the piston guide 314 is slightly smaller than the diameter of the inner surface of the outer peripheral wall portion 322 of the lock-up piston 32. A circumferential groove is formed in the outermost surface 319 of the piston guide 314, and a ring-shaped seal member 317 is attached to this circumferential groove. In order to seal the oil chamber 315, the seal member 317 seals between the inner surface of the outer peripheral wall portion 322 of the lock-up piston 32 and the outermost surface 319 of the piston guide 314 with an appropriate interference that allows axial movement of the lock-up piston 32.
カバーハブ15には、ピストン案内部151が設けられている。図示された実施形態では、ピストン案内部151は、カバーハブ15のピストン案内部151に隣接する部分よりも半径方向外側に突出した略リング状の突出部として形成されている。ロックアップピストン32の内周壁部分321(特にその内周面)は、ピストン案内部151(特にその外周面152(第1案内面))上を回転軸線方向にスライドできるように案内されている。 The cover hub 15 is provided with a piston guide portion 151. In the illustrated embodiment, the piston guide portion 151 is formed as a generally ring-shaped protrusion that protrudes radially outward from a portion of the cover hub 15 adjacent to the piston guide portion 151. The inner peripheral wall portion 321 (particularly its inner peripheral surface) of the lock-up piston 32 is guided so as to be able to slide in the direction of the rotation axis on the piston guide portion 151 (particularly its outer peripheral surface 152 (first guide surface)).
ピストン案内部151の外周面152の直径は、ロックアップピストン32の内周壁部分321の内周面の直径よりも僅かに小さい。外周面152には円周溝が形成されており、この円周溝にリング状のシール部材318が装着されている。シール部材318は、油室315を密閉するために、ロックアップピストン32の内周壁部分321の内周面とピストン案内部151の外周面152との間をロックアップピストン32の軸線方向移動を可能とする程度の適当な締め代でシールする。 The diameter of the outer peripheral surface 152 of the piston guide portion 151 is slightly smaller than the diameter of the inner peripheral surface of the inner peripheral wall portion 321 of the lock-up piston 32. A circumferential groove is formed in the outer peripheral surface 152, and a ring-shaped seal member 318 is attached to this circumferential groove. In order to seal the oil chamber 315, the seal member 318 seals between the inner peripheral surface of the inner peripheral wall portion 321 of the lock-up piston 32 and the outer peripheral surface 152 of the piston guide portion 151 with an appropriate interference that allows the lock-up piston 32 to move in the axial direction.
ピストン案内部151の外周面152から複数の(図示例では6個の)歯154が半径方向外側に突出している。複数の歯154は、円周方向に等間隔で設けられている。図示された実施形態においては、歯154は、概ね矩形の断面を有している。つまり、歯154は、スプラインのような形態で設けられている。 A plurality of teeth 154 (six in the illustrated example) protrude radially outward from the outer circumferential surface 152 of the piston guide portion 151. The teeth 154 are equally spaced in the circumferential direction. In the illustrated embodiment, the teeth 154 have a generally rectangular cross section. That is, the teeth 154 are provided in a spline-like configuration.
ピストン案内部151の複数の歯154にそれぞれ対応する角度位置において、ロックアップピストン32の内周壁部分321の先端部(つまり側壁部分320と反対側のリング状の自由端およびその近傍)には、複数の凹部325が形成されている。凹部325は、内周壁部分321の先端(自由端)から回転軸負方向に延び、かつ、内周壁部分321の肉厚全体を半径方向に貫通している。 At angular positions corresponding to the teeth 154 of the piston guide 151, a number of recesses 325 are formed in the tip of the inner wall portion 321 of the lock-up piston 32 (i.e., the ring-shaped free end opposite the side wall portion 320 and its vicinity). The recesses 325 extend from the tip (free end) of the inner wall portion 321 in the negative direction of the rotation axis and penetrate the entire thickness of the inner wall portion 321 in the radial direction.
凹部325の円周方向幅は、歯154の円周方向幅よりも僅かに大きい。凹部325の奥行き(軸線方向深さ)は、ロックアップピストン32が回転軸負方向に最大変位したときでも、歯154が凹部325から外れない程度のサイズとなっている。 The circumferential width of the recess 325 is slightly larger than the circumferential width of the tooth 154. The depth (axial depth) of the recess 325 is sized so that the tooth 154 does not come out of the recess 325 even when the lock-up piston 32 is displaced to its maximum in the negative direction of the rotation shaft.
上記のカバーハブ15のピストン案内部151の構成およびロックアップピストン32の内周壁部分321の構成により、ロックアップピストン32をカバーハブ15に対して回転不能であってかつ軸線方向に移動可能に、カバーハブ15に取り付けることができる。また、ロックアップピストン32を、カバーハブ15に対して回転不能に固定されたピストンガイド314に対しても、回転不能であってかつ軸線方向に移動可能とすることができる。このため、シール部材317,318がロックアップピストン32に対して相対的に回転方向に摺動することはなく、シール部材317,318の損耗を防止することができる。 The above-mentioned configuration of the piston guide portion 151 of the cover hub 15 and the configuration of the inner peripheral wall portion 321 of the lock-up piston 32 allow the lock-up piston 32 to be attached to the cover hub 15 so as to be non-rotatable relative to the cover hub 15 but movable in the axial direction. The lock-up piston 32 can also be made non-rotatable but movable in the axial direction relative to the piston guide 314, which is fixed non-rotatable relative to the cover hub 15. As a result, the seal members 317, 318 do not slide in the rotational direction relative to the lock-up piston 32, and wear of the seal members 317, 318 can be prevented.
上記実施形態によれば、図2~図4に示された形状から明らかなように、ロックアップピストン32は、金属材料特に鉄鋼材料からなる板材にプレス加工特に絞り加工を施すことにより形成することができる。内周壁部分321に形成される凹部325については、プレス加工の一工程(例えば打ち抜き)により形成することができる。この場合、特にロックアップピストン32の製造コストを低減することができる。凹部325は、プレス加工(ここでは凹部325を形成しない)を行った後に切削加工により形成してもよいし、あるいは、プレス加工により凹部325の大まかな形状を形成し、その後に仕上げの切削または研磨加工を行うことにより形成してもよい。その形状より明らかなように、いずれの製法を採用するにせよ、凹部325は容易に形成することができる。このため、ロックアップピストン32の回り止めを低コストで実現することができる。また、回り止めのために余分な別体の部品を用意する必要はない。このためロックアップクラッチおよびそれを備えたトルクコンバータの製造コストを低減することができる。 According to the above embodiment, as is clear from the shapes shown in Figures 2 to 4, the lock-up piston 32 can be formed by pressing a plate material made of a metal material, particularly a steel material, and particularly by drawing. The recess 325 formed in the inner peripheral wall portion 321 can be formed by one step of pressing (e.g., punching). In this case, the manufacturing cost of the lock-up piston 32 can be reduced. The recess 325 may be formed by cutting after pressing (in this case, the recess 325 is not formed), or may be formed by forming the rough shape of the recess 325 by pressing and then performing finishing cutting or polishing. As is clear from the shape, regardless of which manufacturing method is adopted, the recess 325 can be easily formed. Therefore, the lock-up piston 32 can be prevented from rotating at low cost. In addition, there is no need to prepare an extra separate part for preventing rotation. Therefore, the manufacturing cost of the lock-up clutch and the torque converter equipped therewith can be reduced.
また、カバーハブ15に、凹部325に嵌合させる歯154を形成することも容易である。なお、歯154が形成された部材をカバーハブ15とは別々に形成した後に、カバーハブ15に接合してもよい。 It is also easy to form teeth 154 on the cover hub 15 to fit into the recesses 325. Note that the member on which the teeth 154 are formed may be formed separately from the cover hub 15 and then joined to the cover hub 15.
上記実施形態によれば、内周壁部分321および外周壁部分322は、側壁部分321からともに同じ方向(回転軸正方向)に延びているため、ロックアップピストン32のプレス加工時の工程数を少なくすることができる。但し、内周壁部分321および外周壁部分322が互いに反対方向に延びていても構わない。 According to the above embodiment, the inner peripheral wall portion 321 and the outer peripheral wall portion 322 extend from the side wall portion 321 in the same direction (the positive direction of the rotation axis), so the number of steps required to press the lock-up piston 32 can be reduced. However, the inner peripheral wall portion 321 and the outer peripheral wall portion 322 may extend in opposite directions.
上記実施形態によれば、ロックアップピストン32の回り止めに関与する部分(凹部325)が内周壁部分321に設けられているため、例えば側壁部分321に回り止めに関与する部分を設けた場合に比べて、側壁部分321の形状を自由に設定することができる。このため、ロックアップピストン32の剛性向上と応力集中回避を両立させる形状設計の自由度を高めることができる。なお、ロックアップピストン32の回り止めに関与する部分(凹部325)を外周壁部分322に設けることも可能である。但し、製造容易性の観点からは、ロックアップピストン32の回り止めに関与する部分と嵌合する部分(歯154)はカバーハブ15に設けた方が好ましいので、ロックアップピストン32の回り止めに関与する部分(凹部325)が内周壁部分321に設けた方が好ましい。 According to the above embodiment, since the part (recess 325) involved in preventing the lock-up piston 32 from rotating is provided on the inner wall portion 321, the shape of the side wall portion 321 can be set more freely than when the part involved in preventing the lock-up piston 32 is provided on the side wall portion 321. This increases the degree of freedom in the shape design that achieves both improved rigidity of the lock-up piston 32 and avoidance of stress concentration. It is also possible to provide the part (recess 325) involved in preventing the lock-up piston 32 from rotating on the outer wall portion 322. However, from the viewpoint of ease of manufacture, it is preferable to provide the part (tooth 154) that engages with the part involved in preventing the lock-up piston 32 from rotating on the cover hub 15, so it is preferable to provide the part (recess 325) involved in preventing the lock-up piston 32 from rotating on the inner wall portion 321.
上記実施形態によれば、内周壁部分321の内周面がピストン案内部151の外周面上を案内され、かつ、外周壁部分322の内周面がピストンガイド314の最外周面319上を案内されている。このため、ロックアップピストン32にシール部材を装着する必要はなく、相手側の部材にシール部材を装着すればよい。つまり、内周壁部分321および外周壁部分322にシール装着用の溝を形成する必要が無いため、内周壁部分321および外周壁部分322の肉厚は小さくても構わない。従って、ロックアップピストン32を単一の板材から容易にプレス成形することが可能となる。 According to the above embodiment, the inner peripheral surface of the inner peripheral wall portion 321 is guided on the outer peripheral surface of the piston guide portion 151, and the inner peripheral surface of the outer peripheral wall portion 322 is guided on the outermost peripheral surface 319 of the piston guide 314. Therefore, it is not necessary to attach a seal member to the lock-up piston 32, and it is sufficient to attach a seal member to the mating member. In other words, since it is not necessary to form grooves for attaching a seal in the inner peripheral wall portion 321 and the outer peripheral wall portion 322, the thickness of the inner peripheral wall portion 321 and the outer peripheral wall portion 322 can be small. Therefore, it is possible to easily press-form the lock-up piston 32 from a single plate material.
ロックアップ解除を迅速に行うために、ロックアップピストン32を図中左方向(TM側)に付勢する少なくとも1つのリターンスプリング50(図1で破線にて概略的に示した)を追加的に設けてもよい。リターンスプリングは、カバー11(あるいは入力部311)とロックアップピストン32との間に介在させることができる。リターンスプリング50は、単一の皿ばねであってもよい。リターンスプリング50は、円周方向に等間隔に設けられた複数のコイルばねであってもよい。後者の場合、コイルばねを所定位置に保持するスプリングリテーナが設けられる。リターンスプリング50は、カバー11(あるいは入力部311)相対回転不能に固定されていればよく、ロックアップピストン32に対しては接しているだけでよい。つまり、リターンスプリング50をロックアップピストン32に固定する手段(例えばリベットなど)は必要無いため、リターンスプリング50を設けることによりロックアップピストン32の構成が複雑化することはない。 In order to quickly release the lockup, at least one return spring 50 (schematically shown by a broken line in FIG. 1) may be additionally provided to bias the lockup piston 32 to the left in the figure (toward the TM side). The return spring may be interposed between the cover 11 (or the input portion 311) and the lockup piston 32. The return spring 50 may be a single disc spring. The return spring 50 may be a plurality of coil springs arranged at equal intervals in the circumferential direction. In the latter case, a spring retainer is provided to hold the coil spring in a predetermined position. The return spring 50 only needs to be fixed to the cover 11 (or the input portion 311) so as not to rotate relative thereto, and only needs to be in contact with the lockup piston 32. In other words, since there is no need for a means (such as a rivet) for fixing the return spring 50 to the lockup piston 32, the configuration of the lockup piston 32 is not complicated by providing the return spring 50.
図5に概略的に示すように、カバー11とロックアップピストン32との間に油室315が形成されるような構成としてもよい。図5では、図1~図4に示した部材と同じ役割を示す部材に同じ参照符号が付けられている。ロックアップピストン32の外周壁部分322はカバー11に支持され、内周壁部分321はカバーハブ15により支持されている。この場合、回り止め構造は、内周壁部分321およびカバーハブ15に設けることができる。 As shown diagrammatically in FIG. 5, an oil chamber 315 may be formed between the cover 11 and the lock-up piston 32. In FIG. 5, the same reference numerals are used for components that have the same functions as those shown in FIGS. 1 to 4. The outer peripheral wall portion 322 of the lock-up piston 32 is supported by the cover 11, and the inner peripheral wall portion 321 is supported by the cover hub 15. In this case, the anti-rotation structure may be provided in the inner peripheral wall portion 321 and the cover hub 15.
なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲内で、様々な変更を施した変形実施形態を構成することが可能である。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
11 トルクコンバータのカバー
311 摩擦係合機構の入力部
312 摩擦係合機構の出力部
32 ロックアップピストン
320 ロックアップピストンの側壁部分
321 ロックアップピストンの第1周壁部分(内周壁部分)
322 ロックアップピストンの第2周壁部分(外周壁部分)
314,151 ピストン案内部
314 ピストンガイド
319 第2案内面(ピストンガイドの最外周面)
15 カバーハブ
151 カバーハブのピストン案内部
152 第1案内面(ピストン案内部151の外周面)
325,154 ロックアップピストンの回り止め機構
325 凹部
154 歯
317、318 シール部材
11 Torque converter cover 311 Input portion of friction engagement mechanism 312 Output portion of friction engagement mechanism 32 Lock-up piston 320 Side wall portion of lock-up piston 321 First peripheral wall portion (inner peripheral wall portion) of lock-up piston
322 Second peripheral wall portion (outer peripheral wall portion) of lock-up piston
314, 151 Piston guide portion 314 Piston guide 319 Second guide surface (outermost peripheral surface of piston guide)
15 Cover hub 151 Piston guide portion of cover hub 152 First guide surface (outer peripheral surface of piston guide portion 151)
325, 154 Anti-rotation mechanism for lock-up piston 325 Recess 154 Teeth 317, 318 Seal member
Claims (7)
摩擦ディスクを有する入力部と、摩擦ディスクを有する出力部とを有する摩擦係合機構と、
前記ロックアップ装置の回転軸線方向に移動して前記摩擦係合機構を押圧し、前記摩擦係合機構の前記入力部と前記出力部とを摩擦係合させるロックアップピストンと、
前記摩擦係合機構の前記入力部と一緒に回転するように前記入力部に結合され、前記ロックアップピストンの前記回転軸線方向の移動を案内するピストン案内部と、
前記ロックアップピストンの前記ピストン案内部に対する相対回転を不能としつつ前記回転軸線方向への相対移動を可能とする回り止め機構と、
を備え、
前記ロックアップピストンは、概ね半径方向に延びる側壁部分と、前記側壁部分の周縁部から前記回転軸線方向に延びる略円筒形の第1周壁部分と、を有しており、
前記第1周壁部分は前記ピストン案内部の略円筒形の第1案内面の上をスライド可能であり、
前記回転軸線方向に関して前記第1周壁部分の端部である自由端に、円周方向に間隔を空けて複数の凹部が設けられており、前記各凹部は、前記第1周壁部分の前記自由端から回転軸線方向に延び、かつ、前記第1周壁部分の肉厚全体を半径方向に貫通しており、
前記ピストン案内部は、前記第1案内面から半径方向に突出して前記ロックアップピストンの前記複数の凹部にそれぞれスライド可能に嵌合する複数の歯を有し、
前記複数の凹部および前記複数の歯により前記回り止め機構が構成されている、ことを特徴とするロックアップ装置。 A lock-up device for a torque converter, comprising:
a friction engagement mechanism having an input portion having a friction disc and an output portion having a friction disc;
a lock-up piston that moves in a rotational axis direction of the lock-up device to press the friction engagement mechanism and frictionally engage the input portion and the output portion of the friction engagement mechanism;
a piston guide portion coupled to the input portion of the friction engagement mechanism so as to rotate together with the input portion, the piston guide portion guiding movement of the lock-up piston in the direction of the rotation axis;
a rotation prevention mechanism that prevents the lock-up piston from rotating relative to the piston guide portion while allowing the lock-up piston to move relative to the piston guide portion in the direction of the rotation axis;
Equipped with
The lock-up piston has a side wall portion extending generally in a radial direction and a first peripheral wall portion having a generally cylindrical shape extending from a peripheral edge portion of the side wall portion in the direction of the rotation axis,
the first peripheral wall portion is slidable on a substantially cylindrical first guide surface of the piston guide portion;
a plurality of recesses are provided at intervals in a circumferential direction at a free end, which is an end of the first peripheral wall portion with respect to the rotation axis direction, and each of the recesses extends from the free end of the first peripheral wall portion in the rotation axis direction and radially penetrates the entire thickness of the first peripheral wall portion;
the piston guide portion has a plurality of teeth protruding in a radial direction from the first guide surface and slidably fitted into the plurality of recesses of the lock-up piston,
a lockup device, characterized in that the anti-rotation mechanism is formed by the plurality of recesses and the plurality of teeth.
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