JPH048955A - ロックアップクラッチ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、自動変速機のロックアツプクラッチ装置、特
に、減衰特性を可変とした油圧ダンパを有するロックア
ツプクラッチ装置に関する。

（従来の技術） ロックアツプ車速以上の高速走行時において、エンジン
と変速機構とを直結して燃費改善を図ることができる自
動変速機のロックアツプクラッチ装置には、接続の衝撃
緩和や防振作用を行わせるための回転方向緩衝機構、す
なわち、クラッチハブとディスクプレートとの間に入れ
たトーションスプリングや減衰要素（例えばフリクショ
ンワッシャ）が備えられる。

（発明が解決しようとする課題） かかる従来のロックアツプクラッチ装置にあっては、減
衰要素で発生する減衰力がクラッチの回転角加速度によ
らず一定であったため、比較的大きい減衰力を必要とす
る大角加速度発生時の振動減衰と、比較的小さい減衰力
しか必要としない小角加速時の振動伝達の防止を両立し
難いといった問題点がある。

本発明は、減衰要素の減衰力を回転加速度に応じて可変
とすることによって大角加速時においても小角加速時に
おいてもともに適切な減衰力を得ることを可能としたロ
ックアツプクラッチ装置を提供することを課題とする。

（課題を解決するための手段） 本発明は、上記課題を達成するためその概念構成図を第
１図に示すように、内部にシリンダ室１０を形成するケ
ース１１と、シリンダ室１０を２室１２、Ｉ３に仕切る
ピストン１４と、ピストン１４の位置をシリンダ室１０
の外部から操作する操作手段１５と、２室のうちの一方
室１２の容積を減少する方向にピストン１４を付勢する
第１付勢力を発揮する第１付勢手段１６と、２室を連通
ずる通路１７と、２室のうちの他方室１３内に位置する
質量体１８と、ピストン１４から離反する方向に質量体
１８を付勢する前記第１付勢力よりも小さい第２付勢力
を発揮する第２付勢手段１９と、質量体１８の離反距離
を制限する制限手段２０と、質量体１８の離反距離に従
って通路１７の断面積を調節する調節手段２１とを含む
油圧ダンパ２２を備え、該油圧ダンパ２２のケース１１
をロックアツプピストン側またはタービン羽車側の何れ
か一方側に係止するとともに、操作手段１５を他方側に
係止し、ロックアツプピストンとタービン羽車間の相対
回転力を操作手段１５の操作入力としたことを特徴とす
る。

（作用） 本発明では、ロックアツプピストンとタービン羽車間に
発生する相対回転変位が、操作手段１５を介してピスト
ン１４に伝えられるとともに、第２付勢手段１９を介し
て質量体１８にも伝えられ、これらのピストン１４およ
び質量体１８の位置が入力回転変位に応じて決定される
。

ここで、質量体１８は慣性マスとして働き、入力回転変
位の「角加速度」に応じてその移動量を決定する。例え
ば、角加速度が大きい場合、質量体１８の移動量が少な
くなり、その結果、ピストン１４と質量体１８との離隔
距離が減少して通路１７が絞り込まれる。

したがって、入力角加速度に応じて変化する減衰特性を
得ることができ、比較的大きな減衰力を必要とする大角
加速度発生時の振動減衰と、比較的小さな減衰力を必要
とする小角加速度発生時の振動伝達の防止を両立するこ
とができる。

（実施例） 以下、本発明を図面に基づいて説明する。

第２〜６図は本発明に係るロックアツプクラッチ装置の
第１実施例を示す図である。

まず、構成を説明する。第２図において、３０はシリン
ダ（ケース）であり、シリンダ３０の内部には流体を封
入したシリンダ室３１が形成されるとともに、その両端
面に開口３２Ｌ、３２Ｒが形成されている。シリンダ室
３１はピストン３４によって２室３５Ｌ、３５Ｒに仕切
られており、２室３５Ｌ、３５Ｒはピストン３４に形成
したオリフィス３７で相互に連通している。

一方室３５Ｌ（以下、図面の方向から一方を「左」とい
う）には、先端を左開口３２Ｌから突出する左入力シャ
フト３８Ｌと、この左入力シャフト３８Ｌの基部３９Ｌ
をピストン３４の左面４０Ｌに押しつける左主スプリン
グ４１Ｌと、左入力シャフト３８Ｌの軸内空間４２Ｌに
摺動自在に内装される左フローティング重り４３Ｌと、
左フローティング重り４３Ｌに一体形成され、先端がオ
リフィス３７を指向する左二ドル４４Ｌと、左フローテ
ィング重り４３Ｌとピストン３４間を離反方向に付勢す
る左副スプリング４５Ｌと、軸内空間４２Ｌと左室３５
Ｌとを連通ずる開孔４６Ｌ、４７Ｌとを備える。

他方室３５Ｒ（以下、図面の方向から他方を「右」とい
う）も、上記左室３５Ｌと同様の構成部材が備えられる
が、各部材は、左室３５Ｌの当該各部材に対して逆向き
となっているだけなので、符号Ｒを付して識別するのみ
にとどめる。

上記左主スプリング４１Ｌ（または右主スプリング４１
Ｒ）の付勢力ＦＳ４１と左副スプリング４５Ｌ（右副ス
プリング４５Ｒ）付勢力ＦＳ４５の関係は、Ｆ　５４１
＞　Ｆ　Ｓ４５ に設定する。

ここで、上記左入力シャフト３８Ｌ（または右入力シャ
フト３８Ｒ）は、ピストン３４の位置をシリンダ室３１
の外部から操作する操作手段として機能する。

一方の左入力シャフト３８Ｌを「操作手段」とすると、
右主スプリング４１Ｒは、２室３５Ｌ、３５Ｒのうちの
一方室としての左室３５Ｌの容積を減少する方向にピス
トン３４を付勢する第１付勢力（ＦＳ４１）を発揮する
第１付勢手段として機能し、オリフィス３７は、２室３
５Ｌ、３５Ｒを連通する通路として機能し、右フローテ
ィング重り４３Ｒは、２室３５Ｌ、３５Ｒのうちの他方
室としての右室３５Ｒ内に位置する質量体として機能し
、右副スプリング４５Ｒは、ピストン３４から離反する
方向に右フローティング重り４３Ｒを付勢する前記第１
付勢力（ＦＳ４１）よりも小さい第２付勢力（ＦＳ４５
）を発揮する第２付勢手段として機能し、軸内空間４２
Ｒは、右フローティング重り４３Ｒの離反距離を制限す
る制限手段として機能し、右ニードル４４Ｒは、右フロ
ーティング重り４３Ｒの離反距離に従ってオリフィス３
７の断面積を調節する調節手段として機能する。

したがって、これらの、左入カシャフｌ−３８Ｌ、右主
スプリング４１Ｒ，オリフイス３７、右フローティング
重り４３Ｒ１右副スプリング４５Ｒ１軸内空間４２Ｒお
よび右ニードル４４Ｒは、左入力シャフト３８Ｌからの
入力に対して減衰力を発揮する第１の油圧ダンパ５０Ｌ
を構成する。

また、他方の右入力シャフト３８Ｒを「操作手段」とす
ると、左主スプリング４１Ｌは、２室３５Ｌ、３５Ｒの
うちの一方室としての右室３５Ｒの容積を減少する方向
にピストン３４を付勢する第１付勢力（ＦＳ４１）を発
揮する第１付勢手段として機能し、オリフィス３７は、
２室３５Ｌ、３５Ｒを連通する通路として機能し、左フ
ローティング重り４３Ｌは、２室３５Ｌ、３５Ｒのうち
の他方室としての左室３５Ｌ内に位置する質量体として
機能し、左副スプリング４５Ｌは、ピストン３４から離
反する方向に左フローティング重り４３Ｌを付勢する前
記第Ｊ付勢力（ＦＳ４１）よりも小さい第２付勢力（Ｆ
Ｓ４５）を発揮する第２付勢手段として機能し、軸内空
間４２Ｌは、左フローティング重り４３Ｌの離反距離を
制限する制限手段として機能し、左ニードル４４Ｌは、
左フローティング重り４３Ｌの離反距離に従ってオリフ
ィス３７の断面積を調節する調節手段として機能する。

したがって、これらの、左主スプリング４１Ｌ、オリフ
ィス３７、左フローティング重り４３Ｌ、左副スプリン
グ４５Ｌ、軸内空間４２Ｌおよび左ニードル４４Ｌは、
右入力シャフト３８Ｒからの入力に対して減衰力を発揮
する第２の油圧ダンパ５０Ｒを構成する。

かかる第１の油圧ダンパ５０Ｌおよび第２の油圧ダンパ
５０Ｒを含む油圧ダンパ装置５０は、第３図に示すよう
に、ロックアツプピストン５１の周縁部５２に等間隔で
偶数個（図では６個）配置されている。

各油圧ダンパ装置５０のシリンダ３０は、ロックアツプ
ピストン５１の周縁部５２に形成された折曲部５３およ
び固定爪５４との間で挟持され、また、各油圧ダンパ装
置５０の左入カシャフ）３８Ｌおよび右入力シャフト３
８Ｒの先端は、トルクコンバータのタービンと一体の動
力伝達爪５５に当接している。

第４図はトルクコンバータの断面図である。ロックアツ
プピストン５１は、フェーシング部材５６を介してコン
バータシェル５７と係合可能であり、保合時、コンバー
タシェル５７に入力したエンジントルクをタービン羽車
５８に伝える。

次に、作用を説明する。

本実施例の油圧ダンパ装置５ｏは、ロックアツプピスト
ン５１の保合時に、トルク伝達経路中に介在して、ロッ
クアツプピストン５１とタービン羽車５８間の回転方向
衝撃を緩衝する。

今、ロックアンプピストン５１がエンジントルクによっ
て例えば矢印Ａ（第３図参照）方向に回転すると、油圧
ダンパ装置５０のシリンダ３ｏが同矢印方向に移動する
とともに、左入力シャフト３８Ｌが動力伝達爪５５で押
されてシリンダ３０内部に進入する。第２図において、
左入力シャフト３８Ｌの進入は、ピストン３４の移動を
促し、これにより、オリフィス３７を介して右室３５Ｒ
から左室３５Ｌへと流体移動が発生して減衰力が発生す
る。

ここで、ピストン３４の移動速度が遅い場合、言い替え
れば、エンジントルクの変化に伴うロックアツプピスト
ン５Ｉの回転加速度が小さい場合を考えると、右副スプ
リング４５Ｒの付勢力によってピストン３４と右フロー
ティング重り４３Ｒとの離隔距離が保たれ、右フローテ
ィング重り４３Ｒは、はぼピストン３４に追随して移動
する（第５図（ａ）参照）、シたがって、オリフィス３
７が右ニードル４４Ｒで塞がれることなく、オリフィス
３７断面積は最大（最小の減衰力）となる。

一方、エンジントルクの変化に伴うロックアツプピスト
ン５１の回転加速度が極めて大きい場合で、右フローテ
ィング重り４３Ｒに働く慣性マスが右副スプリング４５
Ｒの付勢力ＦＳ４５を上回る程度に大きい場合には、右
フローティング重り４３Ｒは、自己の慣性マスによって
その場にほぼ止め置かれる（第５図（ｂ）参照）。した
がって、オリフィス３７が右ニードル４４Ｒで塞がれる
ことになり、右ニードル４４Ｒのオリフィス３７内部へ
の進入量に相当してオリフィス３７断面積が減少する結
果、大きな減衰力が発生する。

こうした減衰力は、ロックアンプピストン５１に取り付
けられた他の油圧ダンパ装置５０でも発生し、全ての減
衰力がロックアツプピストン５１とタービン別車５８間
に作用して回転方向衝撃が緩衝される。

以上のように、本実施例では、ロックアツプピストン５
１の回転角加速度の大きさに応じて、ピストン３４と右
フローティング重り４３Ｈ間の離隔距離を変化させるこ
とができ、オリフィス３７の断面積を可変とすることが
できる。

したがって、第６図に示すように、回転角加速度が小さ
い場合には、ロックアツプピストン５１とタービン別車
５８間の捩り角度を大きくしてトルク伝達量を減少でき
る一方、回転角加速度が大きい場合には、捩り角を小さ
くしてトルク伝達量を増大できるといった可変の減衰力
特性を得ることができる。この結果、大角加速度の発生
時には減衰力を大きくして振動を抑制することができる
とともに、小角加速度の発生時には減衰力を小さくして
振動の伝達を減少することが可能となる。

ここで、減衰力特性は、第１の油圧ダンパ５０Ｌを例に
すると、右フローティング重り４３Ｒの重量、右主スプ
リング４１Ｒと右副スプリング４５Ｒの付勢力ＦＳ４１
、ＦＳ４５、ピストン３４や右フローティング重り４３
Ｈに働くフリクションの大きさ、ロックアツプピストン
５１への油圧ダンパ装置５０の取付は位置（半径）およ
び油圧ダンパ装置５０の設置個数などを調節することで
、適宜にチューニングできる。

第７図は本発明に係るロックアツプクラッチ装置の第２
実施例を示す図である。なお、第１実施例と同一の構成
部材には同一の符号を付しである。

本実施例では、一方のフローティング重りを軽く他方を
重くしている。以下、これらを軽フローティング重り６
０Ｌ、重フローティング重り６０Ｒと呼称する。

軽フローティング重り６ＱＬおよび重フローティング重
り６０Ｒの配置は、エンジントルクの大刀方向によって
決める。例えば、第７図中の矢印Ｂ方向の場合には、ト
ルク入力の上流側（矢印の反対側）に軽フローティング
重り６０Ｌを、そして、下流側に重フローティング重り
６０Ｒを配置する。重さは肉厚を変えたり、または材質
を変えたりして調節する。

一般に、同じ速さのアクセル操作でも、加速側では大き
な減衰力が要求され、減速側では小さな減衰力が要求さ
れる０本実施例では、二つのフローティング重りの重量
を変え、軽い方をトルク入力の上流側に、そして重い方
をトルク入力の下流側に配置したので、トルク増大時（
例えば急加速時）に大きな減衰力を得ることができ、一
方、トルク減少時（例えば急減速時）に小さな減衰力を
得ることができ、上記の要求を満足できる。

（効果） 本発明によれば、減衰要素の減衰力をロックアツブクラ
ッチの回転角加速度に応じて可変としたロックアンプク
ラッチ装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の概念構成図、第２〜６図は本発明に係
るロックアツプクラッチ装置の第１実施例を示す図であ
り、第２図はその油圧ダンパ装置の断面図、第３図はそ
のロックアツプピストンの平面図、第４図はそのトルク
コンバータの断面図、第５図はその作用説明図、第６図
はその伝達トルクと捩り角の関係を示すグラフ、第７図
は本発明に係るロックアツプクラッチ装置の第２実施例
を示すその油圧ダンパ装置の断面図である。 １０・・・・・・シリンダ室、 １１・・・・・・ケース、 １２．１３・・・・・・２室、 １４・・・・・・ピストン、 １５・・・・・・操作手段、 １６・・・・・・第１付勢手段、 １７・・・・・・通路、 １日・・・・・・質量体、 １９・・・・・・第２付勢手段、 ２０・・・・・・制限手段、 ２１・・・・・・調節手段、 ２２・・・・・・油圧ダンパ、 ３０・・・・・・シリンダ（ケース）、３１・・・・・
・シリンダ室、 ３４・・・・・・ピストン、 ３５・・・・・・左室、 ３５・・・・・・右室、 ３７・・・・・・オリフィス（通路）、３８Ｌ・・・・
・・左入力シャフト（操作手段）、３８Ｒ・・・・・・
右入力シャフト（操作手段）、４１Ｌ・・・・・・左主
スプリング（第１付勢手段）４１Ｒ・・・・・・右主ス
プリング（第１付勢手段）４２Ｌ・・・・・・軸内空間
（制限手段）、４２Ｒ・・・・・・軸内空間（制限手段
）、４３Ｌ・・・・・・左フローティング重り（質量体
）４３Ｒ・・・・・・右フローティング重り（質量体）
４４Ｌ・・・・・・左ニードル（調節手段）、４４Ｒ・
・・・・・右ニードル（調節手段）、４５Ｌ・・・・・
・左副スプリング（第２付勢手段）、４５Ｒ・・・・・
・右副スプリング（第２付勢手段）、５０Ｌ・・・・・
・第１の油圧ダンパ（油圧ダンパ）、５０Ｒ・・・・・
・第２の油圧ダンパ（油圧ダンパ）、５１・・・・・・
ロックアンプピストン、５８・・・・・・タービン肩車
、 ６０Ｌ・・・・・・軽フローティング重り（質量体）、
６０Ｒ・・・・・・重フローティング重り（質量体）。 第１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 内部にシリンダ室（１０）を形成するケース（１１）と
   、シリンダ室（１０）を２室（１２、１３）に仕切るピ
   ストン（１４）と、ピストン（１４）の位置をシリンダ
   室（１０）の外部から操作する操作手段（１５）と、２
   室のうちの一方室（１２）の容積を減少する方向にピス
   トン（１４）を付勢する第１付勢力を発揮する第１付勢
   手段（１６）と、２室を連通する通路（１７）と、２室
   のうちの他方室（１３）内に位置する質量体（１８）と
   、ピストン（１４）から離反する方向に質量体（１８）
   を付勢する前記第１付勢力よりも小さい第２付勢力を発
   揮する第２付勢手段（１９）と、質量体（１８）の離反
   距離を制限する制限手段（２０）と、質量体（１８）の
   離反距離に従って通路（１７）の断面積を調節する調節
   手段（２１）とを含む油圧ダンパ（２２）を備え、該油
   圧ダンパ（２２）のケース（１１）をロックアップピス
   トン側またはタービン羽車側の何れか一方側に係止する
   とともに、操作手段（１５）を他方側に係止し、ロック
   アップピストンとタービン羽車間の相対回転力を操作手
   段（１５）の操作入力としたことを特徴とするロックア
   ップクラッチ装置。