(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体伝動装置内に収容され、タービンランナとフロントカバーとを弾性的に連結するクラッチを有す流体伝動装置において、上記クラッチにはダンパープレートが固定され、該ダンパープレートには流体伝動装置の中心から所定の距離に穴を設け、穴を中心として該穴より一回り大きな外径をした凸部を形成し、該凸部とクラッチとの間には上記穴と連通する空間が形成され、先端に孔を開口した軸部と上記穴の内径より外径の大きな頭部から成るバランスピースの軸部を上記穴から空間に嵌めて凸部上方に位置する頭部を押圧してカシメ、凸部とクラッチ間の空間に嵌った軸部が潰れて周囲に拡大すると共に上記空間には隙間を残し、さらに軸部の潰れによって凸部の上記穴との間の隙間をなくして固定したことを特徴とする流体伝動装置。
【請求項２】
上記頭部にはカシメピンが嵌る孔を形成した請求項１記載の流体伝動装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は流体伝動装置、特に流体伝動装置に設けられるクラッチをバランスさせる為に、バランスピースの取付け位置や大きさが自由に選択出来ると共に、そしてガタ付くことなく安定してバランスピースを取付けることが出来る流体伝動装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
流体伝動装置の１つである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３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)はクラッチをそれぞれ示し、これらはトルクコンバータ外殻(ホ)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(ヘ)が回転し、該フロントカバー(ヘ)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)のハブ(ト)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(ホ)内にはクラッチ(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、該クラッチ(ニ)が軸方向に移動してフロントカバー(ヘ)に係合するように作動することが出来る。クラッチ外周には摩擦材(チ)が取り付けられている為に、該クラッチ(ニ)は滑ることなくフロントカバー(ヘ)と同一速度で回転することが出来る。そして該クラッチ(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)はクラッチ(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、クラッチ(ニ)はフロントカバー(ヘ)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(ヘ)の回転速度は完全に同一ではなく、クラッチ(ニ)がフロントカバー(ヘ)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クラッチ(ニ)とタービンランナ(ロ)との間にはダンパースプリング(リ)、(リ)…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クラッチ(ニ)が僅かに速いフロントカバー(ヘ)に係合する際、クラッチ(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ースプリング(リ)、(リ)…が圧縮変形して吸収するように構成されている。クラッチ(ニ)はタービンランナ(ロ)のハブ(ト)に同軸を成して取り付けられているが、ダンパースプリング(リ)、(リ)…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】
図４は従来のダンパースプリング(リ)、(リ)…を備えたクラッチ(ニ)の断面図と正面図であり、該クラッチ(ニ)には４枚のダンパープレート(ル)、(オ)…が固定されていて、各ダンパープレート(ル)、(オ)…には上記ダンパースプリング(リ)、(リ)…が設けられている。ところで、該クラッチ(ニ)には上記のごとくダンパープレート(ル)、(オ)…、及びダンパースプリング(リ)…が備わって入る為に、中心に対して質量のバランスが完全ではなく、その為にバランスピース(ワ)、(ワ)を取付けなくてはならない。
【００１０】
アンバランス状態のクラッチ(ニ)が高速回転するならば、こもり音が発生したり、時には振動が起きる。そこで上記クラッチ(ニ)に固定されているダンパープレート(ル)、(オ)…の内側には凹状スペース(カ)、(カ)…が等間隔で形成され、この凹状スペース(カ)、(カ)…の適当な位置にバランスピース(ワ)が嵌って固定され、クラッチ(ニ)のバランスをとっている。
【００１１】
図５は上記バランスピース(ワ)を凹状スペース(カ)に嵌めて固定した場合である。この凹状スペース(カ)の両側にはツメ(ヨ)、(ヨ)が突出し、バランスピース(ワ)を凹状スペース(カ)に嵌めたところでカシメるならば、該ツメ(ヨ)、(ヨ)に係止して外れないようになる。バランスピース(ワ)は凹状スペース(カ)に嵌合する外径の円板上に外径を小さくした円柱を起立した形状を成し、同図(ａ)の鎖線部分は該円柱がカシメにて潰された部分であり、その結果、円柱部が両側へ拡大して両ツメ(ヨ)、(ヨ)に係止する。
【００１２】
しかし、カシメにて円柱が潰されても、ツメ(ヨ)、(ヨ)間に隙間が残されるならばバランスピース(ワ)はガタ付き、クラッチ(ニ)の回転に伴って振動や騒音が発生する。一方、前記図４に示すように外周にダンパースプリング(リ)、(リ)…を設けているクラッチ(ニ)であれば、ダンパープレート(ル)、(オ)の内周側に凹状スペース(カ)、(カ)…を形成することは可能となるが、内側にもダンパースプリングを設ける型式のクラッチでは、上記凹状スペース(カ)、(カ)…を形成することが出来なく、このような方法にてバランスピース(ワ)を取付けることは不可能である。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
このように従来のトルクコンバータ用クラッチのバランスピース取付け構造には上記のごとき問題があり、同じようなことがフルードカップリングの場合にも問題となる。本発明が解決しようとする課題はこれら問題点であり、ダンパープレートの形状が内周側に開口することが出来ないクラッチの場合でもバランスピースを簡単に取付けることが出来、しかも取付けたバランスピースがガタ付くことのないようにした流体伝動装置を提供する。
【００１４】
【課題を解決する為の手段】
本発明に係る流体伝動装置用クラッチにはダンパープレートが取着され、このダンパープレートにバランスピースが取付けられるが、従来のように内周側を開口した凹状スペースを有しておらず、中心から所定の距離に穴を設け、該穴にバランスピースを嵌めてカシメることが出来る。穴は等間隔で複数個設けられ、適当な穴に嵌めて取付けられる。
【００１５】
ここでバランスピースの具体的な形態は限定しないことにするが、上記穴に嵌めることが出来、そしてカシメることで潰されて外れないようになる。ところで、ダンパープレートに形成される穴の部位は、該穴を中心として一回り大きな外径を成す凸部を有し、クラッチとの間に空間が形成される。従って、穴に嵌ったバランスピースの一部は上記空間に入り、この状態でカシメるならば潰されてダンパープレートの凸部を挟み込むように取付けられる。以下、本発明に係る実施例を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１６】
【実施例】
図１はバランスピースを取付けたクラッチの正面図と断面図を示している。クラッチ１は中心に軸穴２を有す円板を成し、該クラッチ１には４枚の同一形状のダンパープレート３，３…がカシメピン４，４…にて取着されている。そしてダンパープレート３，３…の外周に形成した溝５，５…にはダンパースプリング６，６…が嵌り、又ダンパープレート３，３…の内周側に形成した溝７，７…には短いダンパースプリング８，８…が嵌って取付けられている。
【００１７】
ところで、上記ダンパープレート３には軸穴２を中心とした所定の半径上に穴９，９…を設け、該穴９，９…を中心として一回り大きな外径をした凸部１０，１０…が形成されている。バランスピース１１は穴９をもった凸部１０に取付けられ、そしてカシメることで外れないようになる。同図では１個のバランスピース１１が取付けられているが、必要に応じて複数個が取付けられる。これはタイヤのバランス調整と同じく、高速で回転することでアンバランス量とその位置を知ることが出来る。
【００１８】
図２はバランスピース１１の具体的な形状と該バランスピース１１をダンパープレート３に取付けた状態を示している。(ａ)のバランスピース１１ａは頭部１２ａと軸部１３ａから成る一種のリベットであり、軸部１３ａはダンパープレート３に設けた穴９に嵌り、軸部１３ａには先端を開口した孔１４ａを形成している。そしてバランスピース１１ａが取付けられる穴９の周囲は凸部１０と成っていて、クラッチ１との間には空間１５が形成されている。
【００１９】
そこで穴９に嵌った軸部１３ａは空間１５にその一部が入り、その状態で頭部１２ａをカシメピンで押圧するならば軸部１３ａが潰れて空間１５に広がり、ダンパープレート３の凸部１０を挟み込む。この場合、軸部１３ａに孔１４ａを設けることでカシメ易く、しかも軸部１３ａが外方向へ広がって穴９との間に隙間を残すことなく固定される。
【００２０】
(ｂ)に示すバランスピース１１ｂは同じく頭部１２ｂと軸部１３ｂから成って、軸部１３ｂには孔１４ｂを設け、又頭部１２ｂにも孔１６ｂを形成すると共に、両孔１４ｂと１６ｂは連通している。そして軸部１３ｂを穴９に挿入してカシメピンを孔１６ｂに嵌めてカシメるならば、軸部１３ｂは潰されて空間１５に拡大して固定される。
【００２１】
(ｃ)に示すバランスピース１１ｃは頭部１２ｃと軸部１３ｃから成って、軸部１３ｃには孔１４ｃを設け、又頭部１２ｃにも孔１６ｃを形成している。そして軸部１３ｃを穴９に挿入してカシメピンを孔１６ｃに嵌めてカシメるならば、軸部１３ｃは潰されて空間１５に拡大して固定される。
【００２２】
(ｄ) に示すバランスピース１１ｄは頭部１２ｄと軸部１３ｄから成って、軸部１３ｄには孔１４ｄを有し、又頭部１２ｄにも孔１６ｄを形成している。そして軸部１３ｄを穴９に挿入してカシメピンを孔１６ｄに嵌めてカシメるならば，軸部１３ｄは潰されて空間１５に拡大して固定される。
【００２３】
以上述べたように、本発明に係る流体伝動装置のバランスピースの取付け構造は、ダンパープレートに穴を設けると共に該穴を中心として凸部を形成し、この穴にバランスピースの軸部を嵌めてカシメたものであり、次のような効果を得ることが出来る。
【００２４】
【発明の効果】
本発明に係る流体伝動装置のバランスピースは一種のリベットであり、ダンパープレートに形成した穴に軸部を嵌めてカシメる為に、カシメられたバランスピースは穴から外れることはない。すなわち、穴の周囲には凸部が形成されて該穴に嵌った軸部はカシメられることで周りの凸部空間に広がって抜けないように成り、しかも穴との隙間もなくなってバランスピースがガタ付くこともない。
【００２５】
そして、本発明ではダンパープレートの中心から所定の半径上に凸部と共に穴を設けている為に、バランスピースはクラッチの軸方向から嵌めてカシメることが出来る。従ってバランスピースの内周側にも別のダンパースプリングを備えるクラッチであっても、本発明の取付け構造であるならば何ら問題なくバランスピースの取付けが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のバランスピース取付け構造を備えたクラッチ。
【図２】本発明のバランスピース取付け構造の具体例。
【図３】トルクコンバータの断面図。
【図４】従来のバランスピース取付け構造を備えたクラッチ。
【図５】従来のバランスピース取付け構造。
【符号の説明】
１  クラッチ
２  軸穴
３  ダンパープレート
４  カシメピン
５  溝
６  コイルスプリング
７  溝
８  コイルスプリング
９  穴
10  凸部
11  バランスピース
12  頭部
13  軸部
14  孔
15  空間
16  孔
【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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