(57)【要約】【課題】  トルクコンバータ内に収容されるロックアップダンパ装置であって、ダンパスプリングの伸縮変形に伴うピストンとの摩擦による動力損失を無くして、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の提供。【解決手段】  ロックアップダンパ１は、ピストン５とプレート２１間に形成している隙間には中間部材１２を挟み込んでスペーサー７，７・・をガイドとして回転可能とし、該中間部材１２には外方向に突出して中間支持部１１，１１・・を形成すると共に中間支持部１１，１１・・の形状を概略コ形としている。中間支持部１１，１１・・は直列状態で連結したダンパスプリング１０，１０・・の間に位置してダンパスプリング１０，１０・・の先端に当接し、ダンパスプリング１０と中間支持部１１との間にキャップ１３を介在し、ダンパスプリング１０がピストン外周面及び内表面に接しないように位置決めしている。【選択図】    図４
2006037973.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装置において、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は中間部材を挟み込んでスペーサーをガイドとして回転可能とし、該中間部材には外方向に突出して中間支持部を形成すると共に中間支持部の形状を概略コ形とし、該中間支持部は直列状態で連結したダンパスプリングの間に位置してダンパスプリングの先端に当接し、ダンパスプリングと中間支持部との間にキャップを介在し、ダンパスプリングがピストン外周面及び内表面に接しにくいような位置決め構造としたことを特徴とするトルクコンバータのロックアップダンパ装置。
【請求項２】
上記概略コ形の中間支持部の上片部をダンパスプリングの中心から外方向へ０〜４ｍｍ変位させ、中間支持部の側片部をダンパスプリングの中心から内側へ０〜４ｍｍ変位した請求項１記載のトルクコンバータのロックアップダンパ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はダンパスプリングを直列状態で連結するトルクコンバータのロックアップダンパ装置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】
複数のコイルスプリング(ダンパスプリング)が中間部材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。
【００１２】
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、ピストン外周に沿って配置されているダンパスプリングは圧縮変形に際してピストン外周と擦れ合い、動力の損失を招く。又、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。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。ダンパスプリング及び中間部材の摩擦に伴う動力損失のみならず、ダンパスプリングのバネ特性に影響して伸縮変形に影響を与える。
【００１３】
図６は中間部材(リ)に外方向へ突出して設けている中間支持部(ル)を間にして両ダンパスプリング(チ)、(チ)が連結されている場合を示している。中間支持部(ル)の両側端にはツメ(オ)、(オ)が突出してダンパスプリング(チ)、(チ)の穴に嵌っているが、該ダンパスプリング(チ)が圧縮される場合、ダンパスプリング端部はピストンに(ニ)押え付けられる。そしてダンパスプリング(チ)の中央部は外方向及び矢印方向へ飛び出す。この為に、ダンパスプリング(チ)はピストン外周と摩擦接触する。
【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】
【００１４】
このように従来のトルクコンバータのロックアップダンパ装置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うピストンとの摩擦による動力損失を無くして、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。又、ダンパスプリングの伸縮変形が阻害されることなく、安定したダンパ機能を発揮することが出来る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】
【００１５】
本発明に係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。従って、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、ピストンがフロントカバーに係合する際に発生するダンパスプリングの伸縮変形に伴うピストンとの擦れ合いを防止するように構成している。
【００１６】
直列状態のダンパスプリングの先端は中間支持部端に当接するが、ダンパスプリングの側端には平坦な当り面を形成したキャップが取付けられ、ダンパスプリングは該キャップを介して中間支持部端面に当接する構造としている。中間支持部の形状は概略コ形断面に曲げ成形され、ダンパスプリングの中心軸がコ形の中間支持部内に位置するように上記キャップに当接する。
【発明の効果】
【００１７】
本発明に係るロックアップダンパ装置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。
【００１８】
そして、ダンパスプリング先端にはキャップが取付けられ、中間支持部には該キャップを介してダンパスプリングが当接した直列構造と成っている。しかも、中間支持部は概略コ形をしてダンパスプリングの中心軸がコ形中間支持部内に位置するように当接することで、ダンパスプリングの端部がピストンに接することなく、又中央部が湾曲して飛び出すことはない。そして該スプリングと中間支持部との位置に関係なく荷重の伝達をスムーズに行えることから、スプリングはスムーズに伸縮動作する。
【００１９】
従って、ダンパスプリングの伸縮変形に伴ってピストンと擦れ合うことはなく、ダンパスプリングのバネ特性は安定し、しかも滑り摩擦による伝達動力の損失は小さくなる。そして、ダンパスプリングは伸縮に伴ってピストン外周面に沿って移動するが、この際にピストン外周面、内表面及びプレート外周面に接しないことで伝達動力の損失は小さくなると共にバネの伸縮変形に与える影響は小さくなる。すなわち、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は本発明のロックアップダンパ装置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は本発明のロックアップダンパ装置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の先端に該バネ押え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を成し、該中間部材１２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・・は中間部材１２の厚さより僅かに厚くなっている為に、中間部材１２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】
上記中間部材１２の外方向へ突出して形成される中間支持部１１，１１・・は図２(ａ)に示すように直列状態で連結されるダンパスプリング１０，１０の間に位置すると共に、ダンパスプリング１０，１０の先端に当接する。しかも、本発明では中間支持部１１とダンパスプリング１０，１０との間にはキャップ１３，１３を介在している。
【００２６】
図４は中間支持部１１を間にして両ダンパスプリング１０，１０が直列状態にある場合を示している。円盤上のキャップ１３は平坦面１６を有し、該平坦面１６は中間支持部１１の側端面と当接している。そして、キャップ１３には嵌入部１７を設け、該嵌入部１７はダンパスプリング１０の中心穴１８に嵌って取付けられている。
【００２７】
そして、中間支持部１１は図４(ｂ)に示すように概略コ形を成し、側片部１９はダンパスプリング１０の中心Ｏから内側へ寸法ｂだけ位置ズレし、又上片部２０もダンパスプリング１０の中心Ｏから寸法ａだけズレた位置に配置される。すなわち、概略コ形の内部にダンパスプリング１０の中心Ｏが位置するようにキャップ１３が中間支持部１１と当接する。この為に、ダンパスプリング１０が圧縮される場合、ダンパスプリング端部がピストン５に押え付けられることなく、又ダンパスプリング１０の中央部は外方向へ飛び出すことを防止する。
【００２８】
ところで、図４に示すように、ダンパスプリング１０と中間支持部１１との間にキャップ１３を介在すると共に中間支持部１１を概略コ形とすることで、ピストン５がフロントカバー６に係合する際に、タービンランナ２側に固定されているディスク１４の外周に形成されているバネ押え１５，１５・・とプレート２１に形成しているバネ押え９，９・・により挟まれてダンパスプリング１０，１０・・は伸縮変形する。この際、ダンパスプリング１０，１０・・はピストン５の外周面、内表面、及びプレート２１の外周面に接触しにくいように、すなわち、該ピストン５と擦れ合うことが少ないように伸縮変形することが出来る。
【００２９】
ここで、ダンパスプリング１０の中心Ｏと中間支持部１１の側片部間距離ｂは０〜４ｍｍ、該中心Ｏと中間支持部１１の上片部間距離ａは０〜４ｍｍとする。すなわち、ダンパスプリング１０の中心Ｏに対して距離ａ，ｂの位置で押圧力が作用することで、ダンパスプリング１０の端部はピストン５に外周面、内表面及びプレート２１の外周面と擦れ合うことがない。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【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】本発明のロックアップダンパ装置の実施例。
【図３】ロックアップダンパ装置に組み込まれる中間部材。
【図４】中間支持部とダンパスプリングの位置関係。
【図５】従来のトルクコンバータ。
【図６】従来の中間支持部とダンパスプリングの位置関係
【符号の説明】
【００３１】
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
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  キャップ
14  ディスク
15  バネ押え
16  平坦面
17  嵌入部
18  中心穴
19  側片部
20  上片部
21  プレート
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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