專利名稱：鎖定裝置及流體式動力傳遞裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于流體式傳動裝置的鎖定裝置。

背景技術(shù)：
作為流體式動力傳動裝置，例如，已知有包含鎖定裝置的轉(zhuǎn)矩變換器。鎖定裝置是 用于機械連接前蓋與渦輪的機構(gòu)，配置在渦輪與前蓋之間的空間。通過鎖定裝置從前蓋直 接向渦輪傳遞扭矩。已有的鎖定裝置，具有活塞、減振機構(gòu)?；钊渲贸赡軌虺S向移動，且一旦按壓 前蓋則與前蓋進行滑動。減振機構(gòu)具有一對固定板、轂緣、在旋轉(zhuǎn)方向上彈性連接固定板與 轂緣的多個彈簧。固定板，在旋轉(zhuǎn)方向上能夠彈性變形地保持彈簧，且與活塞一體旋轉(zhuǎn)。轂 緣配置在一對固定板之間，且被固定在渦輪上。一旦通過油壓活塞按壓前蓋，輸入至前蓋的扭矩，則經(jīng)由活塞及減振機構(gòu)向渦輪 傳遞。此時，通過減振機構(gòu)吸收及降低扭轉(zhuǎn)振動(例如，參照專利文獻1)。專利文獻專利文獻1 專利第3542186號公報在專利文獻1所述的鎖定裝置中，通過將慣性部件設(shè)置在扭矩傳遞路徑上，將共 振頻率降低至實用轉(zhuǎn)速以下的同時，提高阻尼減振性能。另一方面，近幾年為降低車輛的燃油消耗，期待將通過鎖定裝置傳遞動力的鎖定 區(qū)域擴大至低速行走時為止。但是，在專利文獻1記載的鎖定裝置中，由于只考慮了車輛通常行走時的情況，例 如難以確保低速行走時的阻尼減振性能。即，在已有的鎖定裝置中，無法適應(yīng)鎖定區(qū)域的擴 大，難以降低車輛的燃油消耗。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種能夠降低車輛燃油消耗的鎖定裝置。本發(fā)明第一方面的鎖定裝置，是用于機械連接輸入旋轉(zhuǎn)體與輸出旋轉(zhuǎn)體的裝置。 該鎖定裝置，具有活塞、輸出部件、第1彈性部件、慣性部件、第2彈性部件?；钊辉O(shè)置成 利用油壓的作用按壓輸入旋轉(zhuǎn)體。輸出部件連接在輸出旋轉(zhuǎn)體上，使其與輸出旋轉(zhuǎn)體能夠 一體旋轉(zhuǎn)。第1彈性部件，在旋轉(zhuǎn)方向上彈性連接活塞與輸出部件。慣性部件被設(shè)置成相 對輸出部件能夠進行相對旋轉(zhuǎn)。第2彈性部件，在旋轉(zhuǎn)方向上彈性連接慣性部件與輸出部 件。該鎖定裝置中，一旦利用油壓的作用活塞按壓輸入旋轉(zhuǎn)體，動力則經(jīng)由活塞及輸 出部件，從輸入旋轉(zhuǎn)體向輸出旋轉(zhuǎn)體傳遞。此時，一旦轉(zhuǎn)速波動輸入至輸入旋轉(zhuǎn)體，轉(zhuǎn)速波 動則通過輸出部件向輸出側(cè)旋轉(zhuǎn)體傳遞。此時，由于在輸出部件上經(jīng)由第2彈性部件連接 有慣性部件，通過慣性部件及第2彈性部件降低轉(zhuǎn)速波動。即，慣性部件及第2彈性部件發(fā) 揮動力減振器的功效。而且，通過調(diào)節(jié)慣性部件的慣性及第2彈性部件的剛性，能夠提高降低低轉(zhuǎn)速區(qū)域的轉(zhuǎn)速波動的效果。即，該鎖定裝置中，能夠擴大鎖定裝置區(qū)域，且能夠降低 車輛燃油消耗。本發(fā)明的第二方面的鎖定裝置，在根據(jù)本發(fā)明的第一方面的鎖定裝置中，在輸出 部件與慣性部件之間還具有產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)方向的摩擦阻力的摩擦產(chǎn)生機構(gòu)。本發(fā)明的第三方面的鎖定裝置，在根據(jù)本發(fā)明的第二方面的鎖定裝置中，摩擦產(chǎn) 生機構(gòu)還具有被夾持在輸出部件與慣性部件的軸向之間的環(huán)狀摩擦部件。本發(fā)明的第四方面的鎖定裝置，在根據(jù)本發(fā)明的第一方面至第三方面的鎖定裝置 中，慣性部件被輸出部件朝半徑方向支撐。本發(fā)明的第五方面的鎖定裝置，在根據(jù)本發(fā)明的第一方面至第四方面的鎖定裝置 中，慣性部件被輸出部件軸向支撐。本發(fā)明第六方面的轉(zhuǎn)矩變換器，其包括作為輸入旋轉(zhuǎn)體的前蓋、作為輸出旋轉(zhuǎn)體 的渦輪、權(quán)利要求1至5的任意一項涉及的鎖定裝置。在該流體式動力傳遞裝置中，由于包含權(quán)利要求1至5的任意一項涉及的鎖定裝 置，因此能夠提高阻尼減振性能。作為流體式動力傳遞裝置，例如可考慮轉(zhuǎn)矩變換器或液力耦合器。


圖1為轉(zhuǎn)矩變換器的縱剖示意圖；圖2為鎖定裝置的縱剖示意圖；圖3為鎖定裝置的效果示意圖。符號標記說明1轉(zhuǎn)矩變換器(流體式動力傳動裝置)2前蓋(輸入旋轉(zhuǎn)體)3葉輪4渦輪(輸出旋轉(zhuǎn)體)5定子6鎖定裝置61活塞62支撐板63輸出板(輸出部件)64慣性部件65第1螺旋彈簧(第1彈性部件)66第2螺旋彈簧(第2彈性部件)67第1輸出板68第2輸出板
具體實施例方式下面，結(jié)合附圖對本發(fā)明的實施例進行說明。<轉(zhuǎn)矩變換器的整體結(jié)構(gòu)>
利用圖1及圖2對作為流體式動力傳遞裝置的轉(zhuǎn)矩變換器1進行說明。圖1為轉(zhuǎn) 矩變換器1的縱剖示意圖。圖2為鎖定裝置6的縱剖示意圖。圖1的左側(cè)配置有發(fā)動機 (圖中未示出)，圖1的右側(cè)配置有變速箱(圖中未示出)。圖1所示0-0線為轉(zhuǎn)矩變換器 1的旋轉(zhuǎn)軸線。轉(zhuǎn)矩變換器1是用于從發(fā)動機的曲軸(圖中未示出)向變速箱的輸入軸傳遞動力 的裝置，主要包括輸入動力的前蓋2 (輸入旋轉(zhuǎn)體)、葉輪3、渦輪4 (輸出旋轉(zhuǎn)體)、定子5、 鎖定裝置6。葉輪3被固定在前蓋2上，由前蓋2與葉輪3形成流體室。渦輪4在流體室內(nèi)與 葉輪3相向配置。渦輪4具有渦輪殼41、被固定在渦輪殼41上的多個渦輪葉片42、通過鉚 釘44被固定在渦輪殼41上的渦輪轂43。渦輪轂43與圖中未示出的變速箱的輸入軸相連。 定子5是用于調(diào)節(jié)從渦輪4流向葉輪3的液壓油的機構(gòu)，配置在葉輪3與渦輪4之間?！存i定裝置的結(jié)構(gòu)〉鎖定裝置6是根據(jù)需要機械連接前蓋2與渦輪4所需的裝置，如圖1所示，配置在 前蓋2與渦輪4之間。如圖2所示，鎖定裝置6具有活塞61、支撐板62、輸出板63 (輸出部 件)、慣性部件64、多個第1螺旋彈簧65 (第1彈性部件)、多個第2螺旋彈簧66 (第2彈性 部件)、支撐環(huán)74、摩擦產(chǎn)生機構(gòu)71。(1)活塞活塞61，是用于切換前蓋2與渦輪4連接的部件，被設(shè)置成利用油壓的作用按壓前 蓋2。具體而言，活塞61通過渦輪4的渦輪轂43能夠軸向移動，且能夠進行相對旋轉(zhuǎn)地支撐著。(2)支撐板支撐板62是向旋轉(zhuǎn)方向支撐第1螺旋彈簧65端部(更具體而言，安裝在第1螺 旋彈簧65端部的板部件65a)所需的部件，被固定在活塞61上。具體而言，支撐板62具有 支撐板主體62a、多個輸入爪部62b、多個保持部62c。支撐板主體62a，通過鉚釘69被固定在活塞61上。輸入爪部62b，是從支撐板62a 的外周部朝半徑方向外側(cè)延伸的部分。該輸入爪部62b，配置在第1螺旋彈簧65的端部之 間，且能夠朝旋轉(zhuǎn)方向支撐第1螺旋彈簧65。保持部62c是朝半徑方向及軸向支撐第1螺 旋彈簧65所需的部分，形成于輸入爪部62b的旋轉(zhuǎn)方向之間。保持部62c的旋轉(zhuǎn)方向長度， 被設(shè)定成比輸入爪部62b之間的尺寸短，保持部62c在旋轉(zhuǎn)方向上能夠與第1輸出板67的 輸出爪部67b (后述)相抵接。因此，活塞61及輸出板63的相對旋轉(zhuǎn)被限制在規(guī)定角度的 范圍內(nèi)。即，通過輸出爪部67b及保持部62c實現(xiàn)將活塞61及輸出板63相對旋轉(zhuǎn)限制在 規(guī)定角度內(nèi)的第1止動機構(gòu)Si。(3)輸出板輸出板63連接在渦輪4上，并能夠與渦輪4 一體旋轉(zhuǎn)。輸出板63具有第1輸出 板67、第2輸出板68。第1輸出板68及第2輸出板69，通過多個止動銷70以保持規(guī)定間 隔的狀態(tài)被固定在軸向上。第1輸出板67，具有大致成環(huán)狀的第1輸出板主體67a、從第1輸出板主體67a的 外周部大致朝半徑方向外側(cè)延伸的多個輸出爪部67b、從第1輸出板主體67a的內(nèi)周部朝 半徑方向內(nèi)側(cè)延伸，且大致成環(huán)狀的第1固定部67c。第1輸出板主體67a，具有能夠朝旋轉(zhuǎn)方向支撐第2螺旋彈簧66端部的第1支撐部67d。輸出爪部67d，配置在第1螺旋彈簧 65的端部之間，且能夠朝旋轉(zhuǎn)方向支撐第1螺旋彈簧65的端部。第1固定部67c，通過鉚 釘44被固定在渦輪轂43上。如后述，第1固定部67c朝半徑方向支撐慣性部件64。第2輸出板68，具有大致成環(huán)狀的第2輸出板主體68a、從第2輸出板主體68a的 內(nèi)周部朝半徑方向內(nèi)側(cè)延伸，且大致成環(huán)狀的第2固定部68c。第2輸出板主體68a，具有 能夠朝旋轉(zhuǎn)方向支撐第2螺旋彈簧66端部的第2支撐部68d。第2固定部68c與第1固定 部67c —同，通過鉚釘44被固定在渦輪轂43上。第1輸出板主體67a，具有多個第1突出部67e。第2輸出板主體68a，具有多個 第2突出部68e。第1突出部67e及第2突出部68e，例如能夠通過沖壓加工而成。板部件 64a被夾持在第1突出部67e及第2突出部68e的軸向之間。即，慣性部件64被輸出板63 軸向支撐。(4)第1螺旋彈簧第1螺旋彈簧65是在旋轉(zhuǎn)方向上彈性連接活塞61及輸出板63所需的部件，被活 塞61、保持部62c及支撐環(huán)74在旋轉(zhuǎn)方向上能夠彈性變形地支撐著。第1螺旋彈簧65的 軸向移動，被活塞61、保持部62c及支撐環(huán)74限制在規(guī)定范圍內(nèi)。第1螺旋彈簧65朝半徑 方向外側(cè)的移動，被支撐環(huán)74所限制。第1螺旋彈簧65的端部安裝有一對板部件65a。(5)支撐環(huán)支撐環(huán)74是朝半徑方向支撐第1螺旋彈簧65所需的環(huán)狀部件，配置在第1螺旋 彈簧65的半徑方向外側(cè)。支撐環(huán)74被設(shè)置成相對支撐板62能夠進行旋轉(zhuǎn)。支撐環(huán)74朝 變速箱側(cè)的移動，被支撐板62的保持部62c限制在規(guī)定范圍內(nèi)。通過支撐環(huán)74來穩(wěn)定第 1螺旋彈簧65的動作。(6)慣性部件慣性部件64，具有大致成環(huán)狀的板部件64a、大致成環(huán)狀的慣性部件主體64b、鉚 釘64c。通過該鉚釘64c，慣性部件主體64b被固定在板部件6 的外周部上。慣性部件主體64b配置在與第1螺旋彈簧65大致相同的半徑方向位置。慣性部 件主體64b的慣性，對慣性部件64整體的慣性產(chǎn)生大的影響。通過改變慣性部件主體64b 的尺寸調(diào)整慣性部件64的慣性。板部件64a具有多個窗孔64e、比窗孔6 相比更靠近半徑方向外側(cè)配置的多個長 孔64d。窗孔64e中配置有第2螺旋彈簧66。長孔64d成朝旋轉(zhuǎn)方向延伸。止動銷70插 入長孔64d中。通過長孔64d能夠在規(guī)定角度的范圍內(nèi)實現(xiàn)板部件6 與輸出板63在旋 轉(zhuǎn)方向上的相對旋轉(zhuǎn)。換句話說，通過止動銷70及長孔64d實現(xiàn)第2止動機構(gòu)S2。慣性部件64的板部件6 被第1輸出板67的第1固定部67c朝半徑方向支撐著。 而且，慣性部件64被輸出板63軸向支撐。如上所述，慣性部件64被輸出板63朝半徑方向及軸向支撐著。(7)第2螺旋彈簧第2螺旋彈簧66是用于彈性連接慣性部件64及輸出板63的部件，在旋轉(zhuǎn)方向上 被輸出板63能夠彈性變形地支撐著。該實施例中，第2螺旋彈簧66，與第1螺旋彈簧65相 比配置在更靠近半徑方向內(nèi)側(cè)。第2螺旋彈簧66被設(shè)置在板部件64a的窗孔64e內(nèi)。一旦，輸出板63與慣性部件64進行相對旋轉(zhuǎn)，第2螺旋彈簧66則朝旋轉(zhuǎn)方向壓縮。由慣性部件64及第2螺旋彈簧 66形成提高阻尼減振性能的動力減振器D。(8)摩擦產(chǎn)生機構(gòu)摩擦產(chǎn)生機構(gòu)71是用于使旋轉(zhuǎn)方向的摩擦阻力產(chǎn)生于輸出板63與慣性部件64 之間的機構(gòu)，具有環(huán)狀的第1摩擦部件72、環(huán)狀的第2摩擦部件73。第1摩擦部件72配置 在第1輸出板68與板部件64a的軸向之間。第2摩擦部件73配置在第2輸出板69與板 部件64b的軸向之間。第1摩擦部件72及第2摩擦部件73配置在第2螺旋彈簧66的半 徑方向內(nèi)側(cè)。第1摩擦部件72、板部件6 及第2摩擦部件73被夾持在第1輸出板68及 第2輸出板69的軸向之間。即，慣性部件64被輸出板63軸向支撐。<轉(zhuǎn)矩變換器的動作>下面，對轉(zhuǎn)矩變換器1的動作進行說明。前蓋2及葉輪3進行旋轉(zhuǎn)時，液壓油從葉輪3流向渦輪4，并通過液壓油從葉輪3 向渦輪4傳遞動力。傳遞至渦輪4的動力介由渦輪轂43向輸入軸(圖中未示出)傳遞?！┹斎胼S的旋轉(zhuǎn)速度大致達到規(guī)定程度，則通過鎖定裝置6開始傳遞動力。具 體而言，利用油壓的變化活塞61向發(fā)動機側(cè)移動，活塞61的摩擦片61a按壓前蓋2。其結(jié) 果，活塞61與前蓋2 —體旋轉(zhuǎn)，并通過活塞61從前蓋2向支撐板62傳遞動力。一旦動力傳遞至支撐板62，第1螺旋彈簧65在支撐板62板與輸出板63之間朝 旋轉(zhuǎn)方向壓縮，不久輸出爪部67b在旋轉(zhuǎn)方向上與保持部62c相抵接。其結(jié)果，通過輸出板 63從前蓋2向渦輪4傳遞動力。< 特征 >在這里，利用圖3對該鎖定裝置6的特征進行說明。圖3為鎖定裝置6的效果示 意圖。(1)通常，一旦發(fā)動機的旋轉(zhuǎn)速度降低，通過燃燒變動產(chǎn)生的轉(zhuǎn)速波動會變大。如圖3 所示，沒有動力減振器D時，一旦發(fā)動機的旋轉(zhuǎn)速度降低，從轉(zhuǎn)矩變換器1輸出的轉(zhuǎn)速波動 會逐漸變大(曲線El)。另一方面，有動力減振器D時，則在特定的發(fā)動機轉(zhuǎn)速附近，能夠降低輸出的轉(zhuǎn)速 波動(曲線E2)。該特定的發(fā)動機旋轉(zhuǎn)速度定義為衰減旋轉(zhuǎn)速度N。由慣性部件64擁有的慣性、第2螺旋彈簧66的剛性決定該衰減旋轉(zhuǎn)速遞N。因 此，通過恰當(dāng)?shù)卦O(shè)定慣性部件64的慣性及第2螺旋彈簧66的剛性，能夠有效地降低期望的 發(fā)動機旋轉(zhuǎn)速度區(qū)域中的轉(zhuǎn)速波動。根據(jù)上述內(nèi)容，在該鎖定裝置6中，例如通過將衰減旋 轉(zhuǎn)速度N設(shè)定在與低速行走時相對應(yīng)的低旋轉(zhuǎn)速度區(qū)域內(nèi)，能夠擴大鎖定區(qū)域，且能夠減 低車輛的燃油消耗。(2) 而且，在該鎖定裝置6中，由于具有摩擦產(chǎn)生機構(gòu)71，因此，加上通過慣性部件64 及第2螺旋彈簧66調(diào)節(jié)衰減旋轉(zhuǎn)速度N，還能夠調(diào)節(jié)衰減旋轉(zhuǎn)速度N中的旋轉(zhuǎn)波動的衰減 率。具體而言，如圖3所示，在一定條件下，如果將由摩擦產(chǎn)生機構(gòu)71產(chǎn)生的摩擦阻力設(shè)定 成較大，衰減旋轉(zhuǎn)速度N的衰減率變低(如圖3的曲線E3所示，衰減旋轉(zhuǎn)速度N附近的曲 線E2上升)，如果將由摩擦產(chǎn)生機構(gòu)71產(chǎn)生的摩擦阻力設(shè)定成較小，衰減旋轉(zhuǎn)速度N的衰減率變高(如圖3的曲線E4所示，衰減旋轉(zhuǎn)速度N附近的曲線E2下降)。這樣，通過調(diào)節(jié)由摩擦產(chǎn)生機構(gòu)71產(chǎn)生的摩擦阻力的大小，能夠提高衰減旋轉(zhuǎn)速 度N附近的衰減率，能夠進一步擴大鎖定區(qū)域。即，該鎖定裝置6中，能夠進一步減低車輛 的燃油消耗。(3)該鎖定裝置6中，由于摩擦產(chǎn)生機構(gòu)71具有被夾持在輸出板63與慣性部件64的 軸向之間的環(huán)狀第1摩擦部件72及第2摩擦部件73，因此通過簡單的結(jié)構(gòu)能夠?qū)崿F(xiàn)摩擦產(chǎn) 生機構(gòu)71。即，用低成本能夠?qū)崿F(xiàn)具有高阻尼減振性能的鎖定裝置6。(4)該鎖定裝置6中，由于慣性部件64被輸出板63朝半徑方向及軸向支撐，因此慣性 部件64的動作較穩(wěn)定。(5)如上所述，在該轉(zhuǎn)矩變換器1中，由于具有鎖定裝置6，因此能夠降低車輛的燃油 消耗。<其他實施例>本發(fā)明的具體結(jié)構(gòu)不僅限于上述實施例，在不脫離本發(fā)明精神的范圍內(nèi)，能夠進 行各種變更和修改。(1)在上述實施例中，雖然慣性部件64的板部件6 被第1輸出板67及第2輸出板 68夾持，但輸出板63也能夠為一張板。此時，慣性部件64的板部件為一對板，輸出板被夾 持在這些板之間。(2)在上述實施例中，作為流體式動力傳動裝置以轉(zhuǎn)矩變換器1為例進行了說明，但 流體式動力傳動裝置，也能夠以是沒有定子5的液力耦合器。(3)雖然慣性部件主體64b通過鉚釘6 被固定在板部件6 上，但慣性部件主體64b 與板部件6 也能夠一體形成。產(chǎn)業(yè)上可利用性只要是本發(fā)明涉及的鎖定裝置及流體式動力傳動裝置，則能夠降低車輛的燃油消 耗，因此本發(fā)明適用于流體式動力傳動裝置領(lǐng)域。
權(quán)利要求
1.一種用于機械連接輸入旋轉(zhuǎn)體與輸出旋轉(zhuǎn)體的鎖定裝置，其包括 活塞，被設(shè)置成利用油壓的作用按壓所述輸入旋轉(zhuǎn)體；輸出部件，連接在所述輸出旋轉(zhuǎn)體上，并與所述輸出旋轉(zhuǎn)體能夠一體旋轉(zhuǎn)； 第1彈性部件，用于在旋轉(zhuǎn)方向上彈性連接所述活塞與所述輸出部件； 慣性部件，被設(shè)置成相對所述輸出部件能夠進行相對旋轉(zhuǎn)； 第2彈性部件，用于在旋轉(zhuǎn)方向上彈性連接所述慣性部件與所述輸出部件。
2.根據(jù)權(quán)利1所述的鎖定裝置，其特征在于；還包括摩擦產(chǎn)生機構(gòu)，其在所述輸出部件與所述慣性部件之間產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)方向的摩擦阻力。
3.根據(jù)權(quán)利2所述的鎖定裝置，其特征在于；所述摩擦產(chǎn)生機構(gòu)還具有環(huán)狀摩擦部件，所述環(huán)狀摩擦部件在軸向被夾持在所述輸出 部件與所述慣性部件之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3的任意一項所述的鎖定裝置，其特征在于； 所述慣性部件在半徑方向被所述輸出部件所支撐。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4的任意一項所述的鎖定裝置，其特征在于； 所述慣性部件在軸向被所述輸出部件所支撐。
6.一種流體式動力傳動裝置，其包括 作為所述輸入旋轉(zhuǎn)體的前蓋； 作為所述輸出旋轉(zhuǎn)體的渦輪；權(quán)利要求1至5的任意一項所述的鎖定裝置。
全文摘要
提供一種能夠降低車輛燃油消耗的鎖定裝置。鎖定裝置(6)，具有活塞(61)、輸出板(63)、第1螺旋彈簧(65)、慣性部件(64)、第2螺旋彈簧(66)。輸出板(63)與渦輪(4)相連，使其與渦輪(4)能夠一體旋轉(zhuǎn)。第1螺旋彈簧(65)，在旋轉(zhuǎn)方向上彈性連接活塞(61)與輸出板(63)。慣性部件(64)被設(shè)置成相對輸出板(63)能夠進行相對旋轉(zhuǎn)。第2螺旋彈簧(66)，在旋轉(zhuǎn)方向上彈性連接慣性部件(64)與輸出板(63)。
文檔編號F16F15/30GK102047008SQ200980120869
公開日2011年5月4日 申請日期2009年5月28日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月3日
發(fā)明者大本和晃, 山下一洋, 山口貢, 川元健司, 松岡佳宏 申請人:株式會社艾科賽迪