本發(fā)明涉及鎖定裝置，尤其涉及用于在傳遞扭矩的同時吸收/衰減扭振的液力變矩器的鎖定裝置。

背景技術(shù)：

在液力變矩器中，大多設(shè)有用于將扭矩從前蓋直接傳遞到渦輪的鎖定裝置。該鎖定裝置具有：離合器部，被從前蓋輸入扭矩；輸出部件，固定于渦輪；以及減振部，配置于離合器部與輸出部件之間。減振部具有多個扭簧，將離合器部的輸出側(cè)的部件與輸出部件相對旋轉(zhuǎn)自如地連結(jié)。

在這樣的鎖定裝置中，如專利文獻1所示，通過降低剛性且擴大扭轉(zhuǎn)角度，從而能夠有效地抑制振動。另外，為了實現(xiàn)低剛性以及扭轉(zhuǎn)特性的廣角度化、且確保規(guī)定的扭矩傳遞容量，將扭轉(zhuǎn)特性設(shè)為三個階段的特性。

現(xiàn)有技術(shù)文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2011－252583號公報

在專利文獻1所示的鎖定裝置中，在三個階段的扭轉(zhuǎn)特性中的第一階段，配置于外周側(cè)的兩種扭簧動作，可實現(xiàn)低剛性的特性。之后，外周側(cè)的兩種彈簧中的一種彈簧的螺旋線相互緊貼，移至第二階段。在第二階段，外周側(cè)的兩種的彈簧中的剩余的彈簧動作。接下來，在第三階段，外周側(cè)的一種彈簧與內(nèi)周側(cè)的彈簧動作，可實現(xiàn)高剛性的特性。

如以上那樣，在專利文獻1的裝置中，在三個階段的扭轉(zhuǎn)特性中的第一階段以及第二階段，僅使外周側(cè)的彈簧動作來實現(xiàn)低剛性以及中剛性的特性。因此，外周側(cè)的彈簧的負荷變得相對較高，難以使特性更加低剛性化來有效地抑制振動。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的課題在于在具有多個階段的扭轉(zhuǎn)特性的鎖定裝置中，通過使扭轉(zhuǎn)特性進一步低剛性化、廣角度化，從而更有效地抑制振動。

本發(fā)明的一方面的液力變矩器的鎖定裝置是用于傳遞扭矩且吸收/衰減扭振的裝置，其具備輸入旋轉(zhuǎn)部件、輸出旋轉(zhuǎn)部件、多個第一螺旋彈簧以及多個第二螺旋彈簧對。輸入旋轉(zhuǎn)部件被輸入扭矩。輸出旋轉(zhuǎn)部件輸出扭矩，并配置為相對于輸入旋轉(zhuǎn)部件在預(yù)定的扭轉(zhuǎn)角度范圍內(nèi)相對旋轉(zhuǎn)自如。多個第一螺旋彈簧將輸入旋轉(zhuǎn)部件與輸出旋轉(zhuǎn)部件以相對旋轉(zhuǎn)自如的方式連結(jié)，并在扭轉(zhuǎn)角度范圍的整個區(qū)域工作。多個第二螺旋彈簧對分別具有剛性不同且以串聯(lián)方式工作的兩個以上的螺旋彈簧，并配置為在第一螺旋彈簧的外周側(cè)或內(nèi)周側(cè)與第一螺旋彈簧以并聯(lián)方式工作。

在該裝置中，在鎖定狀態(tài)下，輸入到輸入旋轉(zhuǎn)部件的扭矩經(jīng)由第一螺旋彈簧以及第二螺旋彈簧對向輸出旋轉(zhuǎn)部件傳遞而輸出。

這里，第一螺旋彈簧在扭轉(zhuǎn)角度范圍的整個區(qū)域動作，第二螺旋彈簧對與第一螺旋彈簧以并聯(lián)的方式動作。因此，作用于各螺旋彈簧的負荷與以往的具有多個階段的扭轉(zhuǎn)特性的裝置相比較更加減少。因此，能夠使扭轉(zhuǎn)特性更加低剛性化、廣角度化。

在本發(fā)明的另一方面的液力變矩器的鎖定裝置中，第一螺旋彈簧配置于第二螺旋彈簧對的內(nèi)周側(cè)，且是自由狀態(tài)下為圓弧狀的弧形彈簧。

這里，由于在扭轉(zhuǎn)角度范圍的整個區(qū)域動作的第一螺旋彈簧由弧形彈簧構(gòu)成，因此能夠加長第一螺旋彈簧的彈簧長度。因此，易于使扭轉(zhuǎn)特性低剛性化、廣角度化。

在本發(fā)明的其他方面的液力變矩器的鎖定裝置中，第二螺旋彈簧對的兩個以上的螺旋彈簧是自由狀態(tài)下為圓弧狀的弧形彈簧，相鄰的兩個螺旋彈簧在圓周方向上的端面直接接觸。

這里，由于第二螺旋彈簧對由弧形彈簧構(gòu)成，因此與上述同樣，能夠使扭轉(zhuǎn)特性低剛性化、廣角度化。另外，由于使構(gòu)成第二螺旋彈簧對的兩個螺旋彈簧直接接觸，因此能夠進一步加長彈簧長度，從而使低剛性化、廣角度化變得容易。

在本發(fā)明的又一方面的液力變矩器的鎖定裝置中，第一螺旋彈簧以及第二螺旋彈簧對用于實現(xiàn)三個階段的扭轉(zhuǎn)特性，第二螺旋彈簧對具有長彈簧、中彈簧以及短彈簧。長彈簧是圓周方向的長度最長且剛性最低，僅在扭轉(zhuǎn)特性的第一階段工作。中彈簧是圓周方向的長度比長彈簧短且剛性比長彈簧高，在扭轉(zhuǎn)特性的第一階段以及第二階段工作。短彈簧是圓周方向的長度比中彈簧短且剛性比中彈簧高，在扭轉(zhuǎn)特性的整個區(qū)域工作。

在本發(fā)明的又一方面的液力變矩器的鎖定裝置中，在輸入旋轉(zhuǎn)部件與輸出旋轉(zhuǎn)部件相對旋轉(zhuǎn)時，長彈簧以及中彈簧按照長彈簧、中彈簧的順序緊貼。

發(fā)明效果

在以上那種本發(fā)明中，在具有多個階段的扭轉(zhuǎn)特性的鎖定裝置中，能夠使扭轉(zhuǎn)特性更加低剛性化、廣角度化，由此能夠根據(jù)有效地抑制振動。

附圖說明

圖1是采用了本發(fā)明的一實施方式的液力變矩器的縱剖面概略圖。

圖2是提取表示圖1的鎖定裝置的圖。

圖3是從發(fā)動機側(cè)觀察圖1的從動板、外周側(cè)以及內(nèi)周側(cè)減振部的圖。

圖4是表示鎖定裝置的三個階段的扭轉(zhuǎn)特性的圖。

具體實施方式

[整體構(gòu)成]

圖1是具有本發(fā)明的一實施方式的鎖定裝置的液力變矩器1的縱剖面概略圖。液力變矩器1是用于從發(fā)動機的曲軸向變速器的輸入軸傳遞扭矩的裝置。在圖1的左側(cè)配置有未圖示的發(fā)動機，在圖1的右側(cè)配置有未圖示的變速器。圖1所示的o－o是液力變矩器1的旋轉(zhuǎn)軸。

液力變矩器1具備前蓋2、葉輪3、渦輪4、定子5、以及鎖定裝置6。利用葉輪3、渦輪4、以及定子5形成了圓環(huán)形狀的流體室。

前蓋2是經(jīng)由未圖示的柔性板被輸入扭矩的部件。前蓋2是配置于發(fā)動機側(cè)的部件，且具有圓板狀的主體部2a、以及從主體部2a的外周部朝向變速器側(cè)延伸的筒狀部2b。在前蓋2的內(nèi)周端設(shè)有中心凸臺2c。中心凸臺2c是沿軸向延伸的圓筒形狀的部件，其被插入于未圖示的曲軸的中心孔中。

葉輪3主要由葉輪殼11、固定于其內(nèi)部的多個葉輪葉片12、以及固定于葉輪殼11的內(nèi)周部的葉輪轂13構(gòu)成。葉輪殼11以與前蓋2相對的方式配置，外周部的前端焊接于前蓋2的筒狀部2b。葉輪轂13是從葉輪殼11的內(nèi)周端向變速器側(cè)延伸的筒狀的部件。

渦輪4在流體室內(nèi)沿軸向與葉輪3相對地配置。渦輪4主要具有渦輪殼15、固定于渦輪殼15的內(nèi)部的多個渦輪葉片16、以及渦輪轂17。渦輪殼15的內(nèi)周端向變速器側(cè)彎折且形成有固定部15a。

渦輪轂17是圓筒狀的部件，其具有發(fā)動機側(cè)的大徑部17a和變速器側(cè)的小徑部17b。小徑部17b的外徑小于大徑部17a。在大徑部17a的內(nèi)周面形成有花鍵孔17c，在該花鍵孔17c中能夠嵌合變速器的輸入軸。另外，在小徑部17b的外周面焊接有渦輪殼15的固定部15a。

定子5是用于對從渦輪4向葉輪3返回的工作油的流動進行整流的機構(gòu)。定子5主要具有環(huán)狀的定子支架20、以及設(shè)于定子支架20的外周面的多個定子葉片21。定子支架20經(jīng)由單向離合器22被支承于未圖示的筒狀的固定軸。

此外，在渦輪殼15與定子支架20之間、以及定子支架20與葉輪殼11之間分別配置有推力軸承24、25。

[鎖定裝置6]

鎖定裝置6是用于將向前蓋2輸入的扭矩傳遞到變速器同時對扭振進行吸收及衰減的裝置。如圖1所示，鎖定裝置6配置于前蓋2與渦輪4之間，在規(guī)定的轉(zhuǎn)速以上將兩者機械式地連結(jié)。

如圖1以及圖2所示，鎖定裝置6具有活塞28、作為輸入旋轉(zhuǎn)部件的傳動板29、作為輸出旋轉(zhuǎn)部件的從動板30、外周側(cè)減振部31、以及內(nèi)周側(cè)減振部32。此外，圖2將圖1的鎖定裝置6部分提取而示出。

＜活塞28＞

活塞28是圓板狀的板部件，其以與前蓋2相對的方式配置通過液壓的作用在軸向上移動自如。如圖2所示，活塞28具有圓板部28a、外周筒狀部28b、以及內(nèi)周筒狀部28c。

在圓板部28a的外周部，在與前蓋2相對的面上固定有摩擦部件34。該摩擦部件34被按壓于前蓋2的側(cè)面，由此使輸入到前蓋2的扭矩經(jīng)由活塞28向輸出側(cè)傳遞。外周筒狀部28b通過將圓板部28a的外周部向變速器側(cè)彎折而形成。另外，內(nèi)周筒狀部28c通過將圓板部28a的內(nèi)周部向發(fā)動機側(cè)彎折而形成，并滑動自如地支承于渦輪轂17的大徑部17a的外周面。

此外，在渦輪轂17的大徑部17a的外周面設(shè)有密封部件35，由此，將渦輪轂17的大徑部17a與活塞28的內(nèi)周筒狀部28c之間被密封。

＜傳動板29＞

傳動板29是圓板狀的板部件，其配置于活塞28與渦輪4之間。如圖2以及圖3所示，傳動板29具有通過鉚釘37固定于活塞28的圓板部28a的固定部29a、輸入側(cè)外周收納部29b、輸入側(cè)內(nèi)周收納部29c、輸入側(cè)第一卡合部29d、以及輸入側(cè)第二卡合部29e。

此外，圖3是從發(fā)動機側(cè)觀察從動板30、外周側(cè)以及內(nèi)周側(cè)減振部31、32的圖。傳動板29與從動板30雖然具體的形狀不同，但基本的構(gòu)成相同，因此在圖3中標注兩板29、30的附圖標記來進行說明。

輸入側(cè)外周收納部29b在圓周方向上以規(guī)定的間隔設(shè)置，并通過切割固定部29a的外周部而形成。在該輸入側(cè)外周收納部29b收納有外周側(cè)減振部31。如圖2所示，輸入側(cè)外周收納部29b的內(nèi)周緣部被向變速器側(cè)切開立起，形成有內(nèi)周支承部29f。

輸入側(cè)內(nèi)周收納部29c是形成于輸入側(cè)外周收納部29b的內(nèi)周側(cè)的開口。在該輸入側(cè)內(nèi)周收納部29c中收納有內(nèi)周側(cè)減振部32。如圖2所示，輸入側(cè)內(nèi)周收納部29c的外周緣部以及內(nèi)周緣部被向變速器側(cè)切開立起，形成有外周支承部29g以及內(nèi)周支承部29h。此外，外周支承部29g以及內(nèi)周支承部29h部分形成于輸入側(cè)內(nèi)周收納部29c的整個圓周方向，而是僅形成于中央部的一部分。

輸入側(cè)第一卡合部29d配置于相鄰的輸入側(cè)外周收納部29b之間。輸入側(cè)第一卡合部29d在傳動板29的外周部通過將未形成有輸入側(cè)外周收納部29b的部分向變速器側(cè)彎折而形成。另外，輸入側(cè)第二卡合部29e由輸入側(cè)內(nèi)周收納部29c的圓周方向的兩端部形成。

＜從動板30＞

從動板30是圓板狀的板部件，其配置于傳動板29與渦輪4之間。從動板30具有外周部焊接于渦輪殼15的固定部30a、輸出側(cè)外周收納部30b、輸出側(cè)內(nèi)周收納部30c、輸出側(cè)第一卡合部30d、以及輸出側(cè)第二卡合部30e。

輸出側(cè)外周收納部30b設(shè)于與傳動板29的輸入側(cè)外周收納部29b相對的位置。另外，構(gòu)成也與傳動板29的輸入側(cè)外周收納部29b相同，通過將固定部30a的外周部切割而形成。在該輸出側(cè)外周收納部30b中收納有外周側(cè)減振部31。

輸出側(cè)內(nèi)周收納部30c是形成于輸出側(cè)外周收納部30b的內(nèi)周側(cè)的開口。輸出側(cè)內(nèi)周收納部30c在與輸入側(cè)內(nèi)周收納部29c相對的位置，在圓周方向上以相同的長度形成。在該輸出側(cè)內(nèi)周收納部30c中收納有內(nèi)周側(cè)減振部32。

在輸出側(cè)內(nèi)周收納部30c中插入有傳動板29的外周支承部29g以及內(nèi)周支承部29h。如上述那樣，由于外周支承部29g以及內(nèi)周支承部29h僅形成于輸入側(cè)內(nèi)周收納部29c的一部分，因此在外周支承部29g以及內(nèi)周支承部29h的圓周方向的兩端與輸出側(cè)內(nèi)周收納部30c的端面之間形成有間隙。傳動板29與從動板30能夠相對旋轉(zhuǎn)相當于該間隙的角度所對應(yīng)的大小。換言之，利用傳動板29的外周支承部29g及內(nèi)周支承部29h、從動板30的輸出側(cè)內(nèi)周收納部30c，構(gòu)成了傳動板29與從動板30的相對旋轉(zhuǎn)限制為規(guī)定的角度的限位器機構(gòu)。

輸出側(cè)第一卡合部30d配置于相鄰的輸出側(cè)外周收納部30b之間。輸出側(cè)第一卡合部30d在從動板30的外周部通過將未形成有輸出側(cè)外周收納部30b的部分向發(fā)動機側(cè)彎折而形成。另外，輸出側(cè)第二卡合部30e由輸出側(cè)內(nèi)周收納部30c的圓周方向的兩端部形成。

＜外周側(cè)減振部31＞

外周側(cè)減振部31以120度間隔配置于三個位置。各外周側(cè)減振部31具有第一扭簧41、第二扭簧42、以及第三扭簧43。第一～第三扭簧41、42、43是在自由狀態(tài)、即未被組裝的狀態(tài)下形成為圓弧狀的弧形彈簧。如上述那樣，外周側(cè)減振部31由輸入側(cè)外周收納部29b與輸出側(cè)外周收納部30b保持。另外，各扭簧41、42、43的外周側(cè)由活塞28的外周筒狀部28b支承，內(nèi)周側(cè)由傳動板29的內(nèi)周支承部29f支承。

第一扭簧41在圓周方向上具有第一長度，并具有第一剛性。第二扭簧42在圓周方向上具有比第一長度短的第二長度，并具有剛性比第一剛性高的第二剛性。第三扭簧43在圓周方向上具有比第二長度短的第三長度，并具有剛性比第二剛性高的第三剛性。即，圓周方向的長度為第一扭簧41＞第二扭簧42＞第三扭簧43的關(guān)系，剛性為第一扭簧41＜第二扭簧42＜第三扭簧43的關(guān)系。

第一扭簧41的一端以及第三扭簧43的另一端分別經(jīng)由彈簧座46抵接于輸入側(cè)第一卡合部29d以及輸出側(cè)第一卡合部30d。第二扭簧42的兩端直接接觸于第一扭簧41的另一端以及第三扭簧43的一端。由此，第一～第三扭簧41～43以串聯(lián)的方式動作。

＜內(nèi)周側(cè)減振部32＞

內(nèi)周側(cè)減振部32配置于外周側(cè)減振部31的內(nèi)周側(cè)，與外周側(cè)減振部31同樣地以120度間隔配置于三個位置。各內(nèi)周側(cè)減振部32由一個第四扭簧44構(gòu)成。第四扭簧44是在自由狀態(tài)、即未被組裝的狀態(tài)下形成為圓弧狀的弧形彈簧。如上述那樣，第四扭簧44由輸入側(cè)內(nèi)周收納部29c與輸出側(cè)內(nèi)周收納部30c保持。另外，第四扭簧44被傳動板29的外周支承部29g以及內(nèi)周支承部29h沿徑向支承。

第四扭簧44的兩端卡合于傳動板29的輸入側(cè)第二卡合部29e以及從動板30的輸出側(cè)第二卡合部30e。由此，第一～第三扭簧41～43與第四扭簧44以并聯(lián)的方式動作。

[動作]

在發(fā)動機的轉(zhuǎn)速較低時，通過液壓的作用，使得活塞28向變速器側(cè)移動，摩擦部件34與前蓋2分離。即，鎖定離合器斷開(off)。在這樣的狀態(tài)下，輸入到前蓋2的扭矩經(jīng)由葉輪3以及渦輪4向變速器的輸入軸傳遞。

另一方面，若發(fā)動機轉(zhuǎn)速達到規(guī)定的轉(zhuǎn)速以上，則通過液壓的作用，使得活塞28向前蓋2側(cè)移動。由此，摩擦部件34被按壓于前蓋2，鎖定離合器接通(on)。在這樣的狀態(tài)下，輸入到前蓋2的扭矩通過活塞28→傳動板29→外周側(cè)減振部31以及內(nèi)周側(cè)減振部32→從動板30→渦輪4的路徑傳遞，向變速器的輸入軸輸出。

在以上的鎖定離合器接通的狀態(tài)下，鎖定裝置6傳遞扭矩，并且利用外周側(cè)以及內(nèi)周側(cè)的減振部31、32，通過圖4所示的三個階段的扭轉(zhuǎn)特性對從前蓋2輸入的扭振進行吸收和衰減。

具體而言，在輸入的扭矩為0～t1的范圍時，傳動板29與從動板30以0～θ1的角度范圍相對旋轉(zhuǎn)，外周側(cè)減振部31的第一～第三扭簧41～43以及內(nèi)周側(cè)減振部32的第四扭簧44動作。更詳細地說，第一～第三扭簧41～43以串聯(lián)的方式動作，第一～第三扭簧41～43與第四扭簧44以并聯(lián)的方式動作。該情況下的扭轉(zhuǎn)特性為剛性最低的第一階段的特性c1。

若輸入的扭矩超過t1且傳動板29與從動板30的相對旋轉(zhuǎn)角度(即扭轉(zhuǎn)角度)達到θ1以上，則第一扭簧41的螺旋線相互緊貼。因此，在輸入的扭矩為t1～t2的范圍(扭轉(zhuǎn)角度為θ1～θ2的范圍)時，第二以及第三扭簧42、43與第四扭簧44動作。更詳細地說，第二、第三扭簧42、43以串聯(lián)的方式動作，同時第二、第三扭簧42、43與第四扭簧44以并聯(lián)的方式動作。該情況下的扭轉(zhuǎn)特性為相比于第一階段的特性c1、剛性更高的中剛性的第二階段的特性c2。

若輸入的扭矩進一步變大而超過t2且扭轉(zhuǎn)角度達到θ2以上，則除了第一扭簧41之外，第二扭簧42的螺旋線也相互緊貼。因此，在輸入的扭矩為t2以上的范圍(扭轉(zhuǎn)角度為θ2以上的范圍)時，第三扭簧43與第四扭簧44以并聯(lián)的方式動作。該情況下的扭轉(zhuǎn)特性為相比于第二階段的特性c2、剛性更高的高剛性的第三階段的特性c3。

此外，圖4中由虛線表示的特性c4是僅第四扭簧44工作時的扭轉(zhuǎn)特性。

[特征]

(1)在第一階段的特性c1中，4個扭簧41～44動作，在第二階段的特性c2中，3個扭簧42～44動作。另外，在第三階段的特性c3中，2個扭簧43、44動作。因此，與具有三個階段的扭轉(zhuǎn)特性的以往的鎖定裝置相比，作用于各扭簧42～44的負荷減少。因此，能夠使扭轉(zhuǎn)特性更加低剛性化，并且使低剛性的部分廣角度化，從而能夠更有效地衰減振動。

(2)在外周側(cè)減振部31中，由于使3個扭簧41～43直接接觸，因此與在各扭簧間配置彈簧座的情況相比較，能夠更加廣角度化。

(3)在外周側(cè)減振部31中，由于將3個扭簧41～43全部設(shè)為弧形彈簧，因此各扭簧41～43的端面將會順暢地抵接，各扭簧41～43的動作較為穩(wěn)定。

(4)由于將扭簧41～44設(shè)為弧形彈簧，因此尤其能夠加長第一扭簧41以及第四扭簧44的彈簧長度，從而更有利于低剛性化、廣角度化。

(5)利用活塞28的外周筒狀部28b和傳動板29的內(nèi)周支承部29f，對構(gòu)成外周側(cè)減振部31的3個扭簧41～43進行支承。即，利用其他部件支承了扭簧41～43。因此，易于調(diào)整在扭簧41～43與外周筒狀部28b以及支承部29f之間產(chǎn)生的遲滯轉(zhuǎn)矩，在振動的減少方面，能夠應(yīng)對更大范圍的車輛規(guī)格。

[其他實施方式]

本發(fā)明并不限定于以上那種實施方式，能夠以不脫離本發(fā)明的范圍為前提進行各種變形或者修改。

(a)在上述實施方式中，示出了鎖定裝置6具有三個階段的扭轉(zhuǎn)特性的情況下的例子，但扭轉(zhuǎn)特性并不限定于三個階段，在具有多個扭轉(zhuǎn)特性的情況下也能夠應(yīng)用本發(fā)明。

(b)關(guān)于4個扭簧41～44的剛性、彈簧長度，并不限定于上述實施方式，能夠進行各種變形。

產(chǎn)業(yè)上的使用領(lǐng)域

在本發(fā)明的鎖定裝置中，在實現(xiàn)多個階段的扭轉(zhuǎn)特性時，能夠使扭轉(zhuǎn)特性更加低剛性化、廣角度化，由此能夠更有效地抑制振動。

符號說明

1液力變矩器

6鎖定裝置

29傳動板(輸入旋轉(zhuǎn)部件)

30從動板(輸出旋轉(zhuǎn)部件)

31外周側(cè)減振部(第二螺旋彈簧對)

32內(nèi)周側(cè)減振部(第一螺旋彈簧)

41～43第一～第三扭簧(第二螺旋彈簧對)

44第四扭簧(第一螺旋彈簧)