(57)【要約】【課題】  トルクコンバータ内に収容されてダンパスプリングを直列に連結するロックアップダンパを構成する中間部材であって、ダンパスプリングの収縮変形に伴う回転摩擦を軽減することが出来る中間部材の提供。【解決手段】  中間部材１２はスペーサー７，７・・をガイドとして摩擦抵抗を軽減して回転する為に、リング体１３の両面に複数個の小さな凸部１６，１６・・を形成している。【選択図】    図３
2006037974.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トルクコンバータ内に収容され、タービンランナとピストンとを弾性的に連結し、上記ピストンが係合したロックアップ状態において、エンジンのトルク変動を吸収するロックアップダンパであって、該ロックアップダンパは概略リング状のプレートをスペーサーを介在することで適度な隙間を設けてピストンに取着し、プレート外周にはバネ押えを設けると共にバネ押え間に形成した空間には複数本のダンパスプリングを直列状態で連結収容し、そしてピストンとプレート間に形成している隙間に嵌って上記直列に連結したダンパスプリングの間に中間支持部を介在する中間部材において、中間部材はスペーサーをガイドとして摩擦抵抗を軽減して回転する為に、リング体の少なくとも片側面に複数個の小さな凸部を形成したことを特徴とするロックアップダンパのダンパスプリングを直列する中間部材。
【請求項２】
トルクコンバータ内に収容され、タービンランナとピストンとを弾性的に連結し、上記ピストンが係合したロックアップ状態において、エンジンのトルク変動を吸収するロックアップダンパであって、該ロックアップダンパは概略リング状のプレートをスペーサーを介在することで適度な隙間を設けてピストンに取着し、プレート外周にはバネ押えを設けると共にバネ押え間に形成した空間には複数本のダンパスプリングを直列状態で連結収容し、そしてピストンとプレート間に形成している隙間に嵌って上記直列に連結したダンパスプリングの間に中間支持部を介在する中間部材において、中間部材はスペーサーをガイドとして摩擦抵抗を軽減して回転する為に、リング体の少なくとも片側面にリング状の凸部を形成したことを特徴とするロックアップダンパのダンパスプリングを直列する中間部材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はトルクコンバータのロックアップダンパにおいて、ダンパスプリングを直列状態で連結する為の中間部材に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
トルクコンバータとは周知の通りエンジンの動力を、作動流体を媒体としてトランスミッションへ伝えることが出来る一種の継手であり、エンジンによって回されるポンプインペラ、そして該ポンプインペラの回転により送り出される作動流体の動きを受けて回るタービンランナ、さらにタービンランナから出た作動流体の向きを変えてポンプインペラへ導くステータから構成されている。
【０００３】
そこで、これらポンプインペラ、タービンランナ、及びステータには複数枚のブレードが所定の角度をもって一定間隔で配列されている。トルクコンバータ内に封入されている作動流体は、ポンプインペラからその各ブレードを介して外周方向へ送り出され、トルクコンバータのケース内壁を伝い、タービンランナのブレードに当って該タービンランナをポンプインペラと同方向に回す働きをする。又タービンランナに当たってから送り出される作動流体は、ステータのブレードに当たってポンプインペラの回転を助長する方向に流れ方向が変えられ、再び内周からポンプインペラに流入する。
【０００４】
図５は従来のトルクコンバータの断面を示している。同図の(イ)はポンプインペラ、(ロ)はタービンランナ、(ハ)はステータ、そして(ニ)はピストンをそれぞれ示し、これらはトルクコンバータ外殻(ム)内に収容されている。そこでエンジンからの動力を得てフロントカバー(ホ)が回転し、該フロントカバー(ホ)と一体となっているポンプインペラ(イ)が回転し、その結果、作動流体を媒介としてタービンランナ(ロ)が回る。
【０００５】
そしてタービンランナ(ロ)のタービンハブ(ヘ)には軸(図示なし)が嵌って、タービンランナ(ロ)の回転をトランスミッション(図示なし)へ伝達することが出来る。トルクコンバータは一種の流体クラッチである為、ポンプインペラ(イ)の回転速度が低い場合には、タービンランナ(ロ)の回転を停止することが出来(車を停止することが出来)、しかしポンプインペラ(イ)の回転速度が高くなるに従ってタービンランナ(ロ)は回り始め、さらに高速になるに従ってタービンランナ(ロ)の速度はポンプインペラ(イ)の回転速度に近づく。しかし作動流体を媒介としているトルクコンバータでは、タービンランナ(ロ)の回転速度はポンプインペラ(イ)と同一速度にはなり得ない。
【０００６】
そこで、同図にも示しているようにトルクコンバータ外殻(ム)内にはピストン(ニ)が設けられていて、タービンランナ(ロ)の回転速度が所定の領域を越えた場合には、該ピストン(ニ)が軸方向に移動してフロントカバー(ホ)に係合するように作動することが出来る。ピストン外周には摩擦材(ト)が取り付けられている為に、該ピストン(ニ)は滑ることなくフロントカバー(ホ)と同一速度で回転することが出来る。そしてこのピストン(ニ)はタービンランナ(ロ)と連結していて、タービンランナ(ロ)はピストン(ニ)によって回されることになり、エンジンからの動力をトランスミッションへ、流体を介することによるロスを伴うことなくほぼ１００％の高効率で伝達することが出来る。
【０００７】
このように、タービンランナ(ロ)の回転速度が高くなって、ある条件になった時に、ピストン(ニ)はフロントカバー(ホ)に係合して、作動流体を媒体としないでタービンランナ(ロ)を直接回転駆動させることが出来る。しかし係合前は、タービンランナ(ロ)とフロントカバー(ホ)の回転速度は完全に同一ではなく、ピストン(ニ)がフロントカバー(ホ)に係合することで、速度差に基づく衝撃が発生する。この係合時の衝撃を緩和し、一方では係合後にエンジンのトルク変動を伝えない為にピストン(ニ)とタービンランナ(ロ)との間にはダンパスプリング(チ)、(チ)…、を備えたロックアップダンパ(ヌ)が取り付けられている。
【０００８】
したがって、タービンランナ(ロ)と共に同一速度で回転しているピストン(ニ)が僅かに速いフロントカバー(ホ)に係合する際、ピストン(ニ)の速度は瞬間的に高くなってタービンランナ(ロ)をより速く回そうとするトルクが作用する。この衝撃的トルクをダンパスプリング(チ)、(チ)…が圧縮変形して吸収するように構成されている。ピストン(ニ)はタービンランナ(ロ)のタービンハブ(ヘ)に同軸を成して取り付けられているが、ダンパスプリング(チ)、(チ)…の圧縮変形によって上記タービンランナ(ロ)と位相差を生じることが出来る構造となっている。
【０００９】
従来において、ロックアップダンパの構造は色々知られているが、例えば特開平１０−１６９７１４号に係る「ダンパー機構」は、広い捩れ角特性確保の為に中間部材を介して直列に連結された複数の弾性部材(コイルスプリング)を外周部に配置したダンパー機構で、中間部材を含む弾性部材の連結部分の移動を規制し、ダンパー特性を安定させることを目的としている。
【００１０】
そこで、該ロックアップダンパ機構は、リティニングプレートと、ドリブン部材と、外周部において直列に配置されるコイルスプリングと、中間部材と、中間部材の軸方向の移動を規制する押さえプレートとを備えている。コイルスプリングは、リティニングプレートとドリブン部材とを弾性的に連結する。この場合、中間部材は、リティニングプレート及びドリブン部材に対して相対回転可能で、コイルスプリング間に配置される中間支持部と、中間支持部の径方向外側への移動を規制する環状の連結部とを有している。
【００１１】
複数本のコイルスプリング(ダンパスプリング)はピストン(ニ)の外周に配置され、各ダンパスプリングはピストン側に固定されてプレート外方向へ突出しているバネ押えと、タービン側に固定されるディスク外方向へ突出しているバネ押えとで挟まれている。この場合、所定長さのダンパスプリングが複数本配列されることになるが、ダンパスプリングの長さが長くなるとピストン外周に接し、伸縮時には擦れ合って摩擦抵抗と成って発生する。
【００１２】
そこで、上記特開平１０−１６９７１４号に係る「ダンパー機構」のごとく、中間部材を取付けると共に、該中間部材の外方向へ突出する中間支持部をダンパスプリングの間に介在する。すなわち、中間支持部を間にしてダンパスプリングを直列状態に連結することで、ダンパスプリングの長さは短くなり、ピストン外周に接しない構造とすることが可能と成る。
【００１３】
複数のダンパスプリングが中間支持部を介して直列に連結されることで捩れ角が大きく成って、ピストン(リティニングプレート)がフロントカバーに係合する際の衝撃を一段と緩和することが出来、トランスミッションへの伝達トルクの変動が小さくなる。ところが、ピストン(リティニングプレート)がフロイントカバーに係合する際にはダンパスプリングが圧縮変形するが、隣り合うダンパスプリング間に介在する中間支持部を有す中間部材はダンパスプリングの伸縮変形と共に相対回転する。
【００１４】
そして、該中間部材は押えプレートにて位置決めされているが、回転に伴う滑り摩擦によって伝達動力の損失が発生する。このように、ダンパスプリングの長さを短くすることで、ピストン外周との摩擦抵抗を抑制すことが可能となるが、中間部材がダンパスプリングの伸縮に伴って回転することから、この回転に伴う大きな摩擦抵抗が発生するのでは、ダンパスプリングを短くして直列状態に連結した効果は半減してしまう。
【特許文献１】特開平１０−１６９７１４号に係る「ダンパー機構」
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
このように従来のトルクコンバータにおいて、ロックアップダンパのダンパスプリングを直列状態で連結する中間部材には上記のごとき問題がある。本発明が解決しようとする課題はこれら問題点であり、ダンパスプリングの伸縮変形に伴って回転する中間部材がピストン及び押えプレートとの摩擦を軽減して、伝達効率の高いトルクコンバータのロックアップダンパ装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明が対象とするトルクコンバータのロックアップダンパ装置は、ダンパスプリングを短くして直列状態に連結することで、ピストンがフロントカバーに係合する際の衝撃を一段と緩和するように捩れ角度を拡大することが出来る。そして隣り合うダンパスプリング間には中間支持部が介在し、中間支持部は中間部材の外周に突出して設けられている。基本的な構造は前記特開平１０−１６９７１４号に係る「ダンパー機構」と共通するが、本発明の中間部材はダンパスプリングの伸縮に伴う回転運動に際して、摩擦抵抗を軽減した形態と成っている。
【００１７】
上記中間部材はリング体とリング体の外方向へ中間支持部を複数箇所に突出している。そして、リング体の少なくとも片面側には小さな凸部を複数箇所に設け、ピストン及びプレートに挟まれたリング体は上記凸部を介して接することになる。従って、中間部材の回転に伴う摩擦抵抗は小さくなる。勿論、ピストンに取付けられるプレートは、該ピストンとの間隔が一定以下にならないように、スペーサーを介在している。又、小さな凸部に限らず細幅のリング状凸部を沿設することも可能である。
【発明の効果】
【００１８】
本発明が対象とするロックアップダンパはダンパスプリングを直列状態で配列している為に、ピストンがフロントカバーに係合する際に大きく伸縮変形することができ、衝撃を抑制する効果が大きい。そして、直列に配列されているダンパスプリング間には中間部材に設けている中間支持部が介在し、ダンパスプリングの伸縮に伴って中間部材は回転する。すなわち、全てのダンパスプリングはリング体で構成される中間部材にて同時に伸縮変形することが出来る。
【００１９】
そして、中間部材のリング体には小さな凸部又はリング状の凸部が設けられている為に、ダンパスプリングの伸縮に伴って回転運動する場合、ピストン及びプレートとの摩擦抵抗を軽減し、動力伝達効率の高いトルクコンバータを構成することが可能である。このことは、ダンパスプリングの伸縮変形に与える影響は小さくなって、ダンパスプリングのヒステリシス現象を抑制出来、バネの特性を安定させ得る。
【実施例】
【００２０】
図１は本発明の中間部材を備えたトルクコンバータを示している。基本構造は前記図５に示している従来のトルクコンバータと同じであり、ロックアップダンパ１はタービンランナ２のフランジ３と共にタービンハブ４の外周に取り付けられている。ロックアップダンパ１にはピストン５が組合わされて該ピストン５と共に回転することが出来、ピストン５がフロントカバー６と係合する際に発生する衝撃的トルクをロックアップダンパ１が緩和し、又定常運転時でのエンジンのトルク変動を吸収する事が出来る。
【００２１】
図２はロックアップダンパを示す実施例であり、(ａ)は正面図、(ｂ)は(ａ)におけるＡ−Ａ断面図を示している。このロックアップダンパ１にはプレート２１がスペーサー７，７・・を介してリベット８，８・・によって固定され、概略リング状のプレート２１の外周にはバネ押え９，９・・が形成されて、ダンパスプリング１０，１０・・の先端に当接する。そして、バネ押え９，９・・の間には収容空間が形成され、この収容空間にダンパスプリング１０，１０が収容されている。従って、ダンパスプリング１０，１０・・は上記プレート２１を介してピストン５の外周に取付けられる。
【００２２】
同図に示しているロックアップダンパ１では、プレート外周にバネ押え９，９・・を４箇所に設け、各バネ押え９，９・・間に形成される各収容空間には２本のダンパスプリング１０，１０が収容されている。しかし、２本のダンパスプリング１０，１０が、そのまま収容されることなく、間には中間支持部１１，１１・・を介在し、各ダンパスプリング１０，１０は直列状態を成して連結されている。
【００２３】
図２の表面側(ピストンの反対側)にディスク１４が組み合わされ、該ディスク１４のフランジ３はタービンランナ２のフランジと共にタービンハブ４に固定される。そして、ディスク１４の外周にもバネ押え１５，１５・・が設けられ、直列状態に連結しているダンパスプリング１０，１０の先端にバネ押え１５，１５・・が当接し、プレート２１のバネ押え９，９・・とで挟み込む構造と成っている。従って、ピストン５と共に回転するプレート２１とタービンランナ２に固定されるディスク１４間に回転速度の変化が発生した際には、該ダンパスプリング１０，１０は伸縮変形する。
【００２４】
図３は中間支持部１１，１１・・を外方向へ突出して設けた中間部材１２を示している。中間部材１２は所定大きさのリング体１３を成し、該リング体１３の４ヶ所に上記中間支持部１１，１１・・を形成している。該中間部材１２は図２(ｂ)に示しているように、ピストン５とプレート２１の間に挟まれ、スペーサー７，７・・をガイドとして位置決めされている。そして、該スペーサー７，７・・はリング体１３の厚さより僅かに厚くなっている為に、リング体１３はスペーサー７，７・・をガイドとして回転することが可能である。
【００２５】
そして、リング体１３の片側面には、小さな凸部１６，１６・・と小さな凹部１７，１７・・を形成し、従って両側面に小さな凸部１６，１６・・を突出させた形態と成っている。そこで、ピストン５とプレート２１に挟まれた中間部材１２のリング体１３は面接触することなく、小さな凸部１６，１６・・が点接触して回転することに成り、大きな摩擦抵抗は発生しない。
【００２６】
ここで、接触面を小さくする方法として、上記の小さな凸部１６，１６・・の代わりに凸状リングを全周にわたって設けることも可能である。勿論、該凸状リングを全周でなく、部分的に設けることもある。図４は凸状リング２２を形成した中間部材１２を表している。
【００２７】
中間部材１２は金属板を打抜き成形して製作することが出来、上記凸部１６，１６・・及び凹部１７，１７・・も同時成形することが可能である。又凸状リング２２も成形される。そして、実施例ではリング体１３の外周に設けられる中間支持部１１，１１・・の形状は概略コ形を成しているが、本発明では該中間支持部１１の形状は限定しないことにする。
【００２８】
実施例の中間支持部１１は概略コ形を成し、両側端１９，１９は平坦化してダンパスプリング先端に当接することが出来るが、時には側端１９，１９にツメを形成してダンパスプリングの中心穴に嵌入することが出来る形態とすることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明のロックアップダンパ装置を備えたトルクコンバータ。
【図２】ロックアップダンパの実施例。
【図３】ロックアップダンパに組み込まれる中間部材。
【図４】ロックアップダンパに組み込まれる中間部材。
【図５】従来のトルクコンバータ。
【符号の説明】
【００３０】
１  ロックアップダンパ
２  タービンランナ
３  フランジ
４  タービンハブ
５  ピストン
６  フロントカバー
７  スペーサー
８  リベット
９  バネ押え
10  ダンパスプリング
11  中間支持部
12  中間部材
13  リング体
14  ディスク
15  バネ押え
16  凸部
17  凹部
19  側端
21  プレート
22  凸状リング
【図１】
2006037974.tif 000003
【図２】
2006037974.tif 000004
【図３】
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【図４】
2006037974.tif 000006
【図５】
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