(57)【要約】【課題】コイルスプリング及びシート部材の圧入作業効率の向上並びに製造コストの低廉化を図る。【解決手段】シート部材における突出部は、コイルスプリングの長手方向に沿って視た際に外周面及び内周面の形状がコイルスプリングの中心軸を中心とする円弧状とされ且つスリットを介して周方向に分離された複数のリブを有する。前記複数のリブは、外周面によって画される突出部の外径が基端側においてはコイルスプリングにおける対応する端部の内径より小径とされ且つ自由端側においてはコイルスプリングの内径より大径とされるように、基端側から自由端側へ行くに従ってコイルスプリングの中心軸から離間する方向へ傾斜されている。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コイルスプリングと前記コイルスプリングの端部に係合されるシート部材とを備え、トルクコンバータのロックアップ機構に用いられるダンパースプリング組立体であって、
前記シート部材は、前記コイルスプリングの長手方向と直交する方向に延びるシート部と、前記シート部から前記コイルスプリングの長手方向に延び、前記コイルスプリングに内挿される突出部とを備え、
前記突出部は、前記コイルスプリングの長手方向に沿って視た際に外周面及び内周面の形状が前記コイルスプリングの中心軸を中心とする円弧状とされた複数のリブであって、互いに対してスリットを介して周方向に分離された複数のリブを有しており、
前記複数のリブは、外周面によって画される前記突出部の外径が基端側においては前記コイルスプリングにおける対応する端部の内径より小径とされ且つ自由端側においては前記コイルスプリングの前記内径より大径とされるように、基端側から自由端側へ行くに従って前記コイルスプリングの中心軸から離間する方向へ傾斜されていることを特徴とするダンパースプリング組立体。
【請求項２】
前記複数のリブは、外周面から自由端面へ至る領域が基端側から自由端側へ行くに従って外径が縮径された縮径領域とされており、
前記縮径領域の自由端における外径は前記コイルスプリングの前記内径より小径とされていることを特徴とする請求項１に記載のダンパースプリング組立体。
【請求項３】
前記複数のリブは、前記コイルスプリングの線径の１／２以上の高さを有していることを特徴とする請求項１又は２に記載のダンパースプリング組立体。
【請求項４】
前記複数のリブの前記コイルスプリングの中心軸を基準にした周方向長さは前記スリットよりも長いことを特徴とする請求項１から３の何れかに記載のダンパースプリング組立体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トルクコンバータにおけるロックアップ機構に使用されるダンパースプリング組立体に関する。
【背景技術】
【０００２】
駆動側からの回転動力を作動流体を利用して従動側へ伝達するトルクコンバータに、駆動側からの回転動力を作動流体を介さずに機械的に従動側へ伝達するロックアップ機構を備えることは、従前から公知である。
【０００３】
前記ロックアップ機構は、コイルスプリングの弾性変形作用を利用して、駆動側と従動側とを機械的に連結する際の衝撃を緩和すると共に、駆動側及び従動側が機械的に連結されている状態において駆動側のトルク変動が従動側にそのまま伝達されることを防止するように構成されている。
【０００４】
即ち、前記コイルスプリングは、動力伝達方向に関し、機械的に連結される駆動側の部材（例えばクラッチプレートに設けられたクラッチ側係合部）と従動側の部材（例えばダンパーに設けられたダンパー側係合部）との間に配設されており、駆動側及び従動側の機械的連結時、及び／又は、駆動側及び従動側が機械的に連結されている状態において駆動側にトルク変動が生じた場合に、弾性変形によって駆動側及び従動側のトルク差を吸収するようになっている。
【０００５】
ところで、前記コイルスプリングは、それ単体で前記ロックアップ機構に組み込まれるのではなく、両端部にシート部材が圧入されたダンパースプリング組立体として前記ロックアップ機構に組み込まれている。
このように、前記コイルスプリングを前記ダンパースプリング組立体として前記ロックアップ機構に組み込むことにより、前記コイルスプリングが駆動側の部材及び従動側の部材と当接する面積を実質的に広げることができ、前記コイルスプリングの弾性変形作用の安定化を図ることができる。
【０００６】
しかしながら、従来のダンパースプリング組立体は、前記コイルスプリングと前記シート部材とを圧入する作業に関し、改善の余地があった。
即ち、従来のダンパースプリング組立体における前記シート部材は、前記コイルスプリングの長手方向と直交するシート部と、前記シート部から前記コイルスプリングの長手方向に延び、前記コイルスプリングが圧入される中実円柱状の突出部とを一体的に備えている。
【０００７】
斯かる構成の前記突出部は径方向には弾性変形しないから、前記従来構成において、前記コイルスプリングの端部を前記突出部に圧入することを可能としつつ、圧入後に前記コイルスプリングが前記シート部材から脱離することを防止する為には、前記コイルスプリング及び前記突出部を寸法精度良く製造する必要があるが、実際上、これらを寸法精度良く製造することは困難である。
【０００８】
例えば、前記突出部の外径寸法から前記コイルスプリングの内径寸法を減算した直径締め代が小さければ、圧入作業を容易に行うことができるが、その一方で、前記シート部材から前記コイルスプリングが脱離し易くなる。
逆に、前記直径締め代を大きくとれば、前記コイルスプリングを前記シート部材に圧入する作業が困難になる。
【０００９】
このような理由から、内径寸法の異なる複数のコイルスプリング、及び／又は、前記突出部の外径寸法が異なる複数のシート部材を用意し、これらを適宜選択してコイルスプリング及びシート部材の圧入を行っているのが現状であり、前記コイルスプリング及び前記シート部材の圧入作業性が悪いことに加えて、寸法の異なるコイルスプリング及びシート部材を用意しなければならず、製造コストの高騰化を招くという問題がある。
【特許文献１】特開平１１−８２５８２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、斯かる従来技術に鑑みなされたものであり、コイルスプリング及びシート部材の圧入作業効率の向上並びに製造コストの低廉化を図り得るダンパースプリング組立体の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、前記課題を解決する為に、コイルスプリングと前記コイルスプリングの端部に係合されるシート部材とを備え、トルクコンバータのロックアップ機構に用いられるダンパースプリング組立体であって、前記シート部材は、前記コイルスプリングの長手方向と直交する方向に延びるシート部と、前記シート部から前記コイルスプリングの長手方向に延び、前記コイルスプリングに内挿される突出部とを備え、前記突出部は、前記コイルスプリングの長手方向に沿って視た際に外周面及び内周面の形状が前記コイルスプリングの中心軸を中心とする円弧状とされた複数のリブであって、互いに対してスリットを介して周方向に分離された複数のリブを有しており、前記複数のリブは、外周面によって画される前記突出部の外径が基端側においては前記コイルスプリングにおける対応する端部の内径より小径とされ且つ自由端側においては前記コイルスプリングの前記内径より大径とされるように、基端側から自由端側へ行くに従って前記コイルスプリングの中心軸から離間する方向へ傾斜されているダンパースプリング組立体を提供する。
【００１２】
好ましくは、前記複数のリブは、外周面から自由端面へ至る領域が基端側から自由端側へ行くに従って外径が縮径された縮径領域とされており、前記縮径領域の自由端における外径は前記コイルスプリングの前記内径より小径とされる。
【００１３】
好ましくは、前記複数のリブは、前記コイルスプリングの線径の１／２以上の高さを有する。
【００１４】
好ましくは、前記複数のリブの前記コイルスプリングの中心軸を基準にした周方向長さを前記スリットよりも長くすることができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明に係るダンパースプリング組立体によれば、前記シート部材及び前記コイルスプリングの圧入作業効率の向上並びに製造コストの低廉化を図ることができる。
又、前記複数のリブにおける外周面から自由端面へ至る領域を基端側から自由端側へ行くに従って外径が縮径された縮径領域とし、前記縮径領域の自由端における外径を前記コイルスプリングにおける対応する端部の内径より小径とすれば、前記シート部材及び前記コイルスプリングの圧入作業効率をさらに向上させることができる。
又、前記複数のリブの前記コイルスプリングの中心軸を基準にした周方向長さを前記スリットよりも長くすれば、シート部材の製造過程における熱処理工程（例えば、浸炭焼き入れ）の際に、一のシート部材のリブが他のシート部材のスリットにはまり込むことを防止でき、これにより、複数のシート部材に対して熱処理をムラ無く行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明に係るダンパースプリング組立体の好ましい実施の形態について、添付図面を参照しつつ説明する。
本実施の形態に係るダンパースプリング組立体１００は、トルクコンバータのロックアップ機構の一構成部材として適用される。
【００１７】
図１に、前記ダンパースプリング組立体１００が適用されるトルクコンバータの一例１の縦断側面図を示す。
前記トルクコンバータ１は、駆動側からの回転動力を作動流体を利用して従動側へ伝達する状態と、駆動側からの回転動力を前記作動流体を介さずに機械的に前記従動側へ伝達する状態とをとり得るように構成されている。
【００１８】
具体的には、図１に示すように、前記トルクコンバータ１は、駆動軸２に相対回転不能に支持されたフロントカバー１０と、前記フロントカバー１０と共働して流体室を形成するように前記フロントカバー１０に連結されたケース部材２０と、前記流体室内において前記ケース部材２０に前記駆動軸２回り相対回転不能に支持されたポンプブレード２５と、従動軸３に相対回転不能に支持されたタービンハブ３１、前記タービンハブ３１に相対回転不能に支持されたタービン本体３２及び前記流体室内において前記ポンプブレードと対向するように前記タービン本体に支持されたタービンブレード３５を含むタービン３０と、前記タービンブレード３５から排出される作動流体を整流する為に前記流体室内に収容されたステータ４０と、前記ダンパースプリング組立体１００を含むロックアップ機構５０とを備えている。
【００１９】
前記ロックアップ機構５０は、前記流体室のうち前記フロントカバー１０と前記タービン３０との間の空間を第１室及び第２室に区画するクラッチプレート５１と、動力伝達方向に関し前記クラッチプレート５１及び前記タービン３０の間に位置するように配置された複数の前記ダンパースプリング組立体１００とを有している。
【００２０】
前記クラッチプレート５１は、前記第１及び第２室の圧力差によって軸線方向に沿って移動し、前記フロントカバー１０の摩擦係合部１１と相対回転不能に摩擦係合される動力伝動状態と前記フロントカバー１０に対して相対回転自在となる動力遮断状態とをとり得るようになっている。
【００２１】
前記ダンパースプリング組立体１００は、前記クラッチプレート５１の回転をコイルスプリング１１０を介して前記ダンパー３０に伝達するように構成されている。
即ち、前記ダンパースプリング組立体１００は、前記コイルスプリング１１０の弾性変形によって、前記クラッチプレート５１の動力遮断状態から動力伝達状態への移行時に前記フロントカバー１０及び前記ダンパー３０間の回転速度差に起因する衝撃が従動側に生じることを防止又は低減すると共に、前記クラッチプレート５１の動力伝達状態時において駆動側のトルク変動が従動側へ伝達されることを防止又は低減する為に備えられる。
【００２２】
図２及び図３に、それぞれ、前記ダンパースプリング組立体１００におけるシート部材１２０の斜視図及び平面図を示す。
又、図４に、前記ダンパースプリング組立体１００の側面図を示す。なお、図４においては、前記シート部材１２０を図３におけるIV-IV線に沿った断面で示している。
【００２３】
図４に示すように、前記ダンパースプリング組立体１００は、コイルスプリング１１０と、前記コイルスプリング１１０の少なくとも一端部に圧入されるシート部材１２０とを備えている。
なお、本実施の形態においては、前記ダンパースプリング組立体１００は、前記コイルスプリング１１０の両端部に圧入される一対のシート部材１２０を有している。
【００２４】
図２及び図３に示すように、前記シート部材１２０は、前記コイルスプリング１１０の長手方向と直交する方向に延びるシート部１３０と、前記シート部１３０から前記コイルスプリング１１０の長手方向に延び、前記コイルスプリング１１０に内挿される突出部１４０とを備えている。
【００２５】
本実施の形態においては、前記突出部１４０は、図２及び図３に示すように、前記コイルスプリング１１０の中心軸ＣＬ（図４参照）を基準にして周方向に沿って配設されて複数のリブ１５０を有している。
前記複数のリブ１５０は、前記コイルスプリング１１０の長手方向に沿って視た際に外周面及び内周面の形状が前記コイルスプリング１１０の中心軸ＣＬを中心とする円弧状とされており、且つ、互いに対してスリット１６０を介して周方向に分離されている。
【００２６】
好ましくは、前記リブ１５０の前記コイルスプリング１１０の中心軸ＣＬを基準にした周方向長さを前記スリット１６０の周方向長さよりも長くすることができる。
斯かる構成によれば、前記シート部材１２０の製造過程における熱処理工程（例えば、浸炭焼き入れ）を効率的に行うことができる。
即ち、通常、前記熱処理工程は、複数の前記シート部材１２０を一ロットとして行われる。例えば、前記スリット１６０の周方向長さが前記リブ１５０の周方向長さよりも長い場合には、一のシート部材１２０のリブ１５０が他のシート部材１２０のスリット１６０にはまり込み、前記シート部材１２０の表面に熱処理のムラが生じる恐れがある。
これに対し、前記リブ１５０の周方向長さを前記スリット１６０の周方向長さよりも長くすれば、一のシート部材１２０のリブ１５０が他のシート部材１２０のスリット１６０にはまり込むことを有効に防止でき、これにより、前記シート部材１２０の表面に熱処理のムラが生じることを防止できる。
図２及び図３に示すように、本実施の形態においては、前記突出部１４０は前記スリット１６０を介して周方向に離間された３つのリブ１５０を有しおり、前記３つのリブ１５０は、周方向の長さが互いに同一で且つ前記スリット１６０よりも長く設定されている。
【００２７】
図５に、前記ダンパースプリング組立体１００の分解側面図を示す。なお、図５においては、前記シート部材１２０を図３におけるIV-IV線に沿った断面で示している。
【００２８】
図５に示すように、前記複数のリブ１５０は、基端側における外周面の外径Ｒ1が前記コイルスプリング１１０における対応する端部の内径Ｒcより小径とされ、且つ、自由端側における外周面の外径Ｒ2が前記内径Ｒcより大径とされるように、基端側から自由端側へ行くに従って前記コイルスプリング１１０の中心軸ＣＬから離間する方向へ傾斜されている。
なお、外径Ｒ１及び外径Ｒ２によって画される前記リブ１５０の傾斜角Ａは、９０度より小さく且つ前記コイルスプリング１１０の前記シート部材１２０への圧入が可能な範囲に設定される。
【００２９】
斯かる構成の前記シート部材１２０を備えた前記ダンパースプリング組立体１００によれば、コイルスプリング内に圧入される突出部が中実筒状とされた従来のシート部材（従来技術の項参照、以下、第１従来構成という）やコイルスプリング内に圧入されるや突出部２４０が中空筒状とされた従来のシート部材２２０（図６参照、以下、第２従来構成という）に比して、組立作業効率の向上及び製造コストの低廉化を図ることができる。
【００３０】
即ち、前記第１及び第２従来構成においては、前記突出部は前記コイルスプリングの中心軸を基準にして径方向には実質的に弾性変形しない。
従って、前記中実筒状の突出部又は前記中空筒状の突出部を前記コイルスプリングに圧入可能とする為には、前記突出部の外径寸法及び前記コイルスプリングの内径寸法を厳密に製造するか、若しくは、前記突出部の外径寸法を異ならせた複数種類のシート部材及び／又は内径寸法を異ならせた複数種類のコイルスプリングを用意する必要があり、組立作業効率の悪化及び製造コストの高騰化を招く。
【００３１】
これに対し、本実施の形態においては、前述の通り、前記スリット１６０を介して周方向に分離された前記複数のリブ１５０によって前記突出部１４０が形成されており、前記複数のリブ１５０は、それぞれ単独で径方向に撓み弾性変形可能となっている。
従って、前記第１及び第２従来構成に比して、前記突出部１４０の外径寸法及び前記コイルスプリング１１０の内径寸法を厳密に管理することなく、さらには、前記突出部１４０の外径寸法を異ならせた複数種類のシート部材及び／又は内径寸法を異ならせた複数種類のコイルスプリング１１０を用意することなく、前記シート部材１２０及び前記コイルスプリング１１０の圧入作業を行うことができ、これにより、組立作業効率の向上及び製造コストの低廉化を図ることができる。
好ましくは、前記コイルスプリング１１０は、両端部における軸線方向ピッチが中央部における軸線方向ピッチより小さくされる。斯かる構成により、前記コイルスプリング１１０を前記シート部材１２０に圧入させた状態において前記コイルスプリング１１０を前記複数のリブの全てに確実に接触させることができる。
【００３２】
さらに、前記複数のリブ１５０によって前記突出部１４０を形成することにより、前記シート部材１２０自身の製造工程の簡略化も図ることができる。
即ち、中実筒状の前記突出部（第１従来構成）や中空筒状の前記突出部（第２従来構成）を形成する為には、複数回のプレス成形工程が必要となる。
これに対し、互いに対してスリット１６０を介して離間されている前記複数のリブ１５０は、１回のプレス成形工程によって容易に形成することができ、前記シート部材１２０自身の製造工程の簡略化も図ることができる。
【００３３】
図７に、前記シート部材１２０の製造方法の一例を示す。
例えば、前記シート部材１２０は、前記シート部１３０の直径に対応した直径Ｄ（例えば１５ｍｍ）且つ前記シート部１３０の厚み（例えば１．５ｍｍ）より長い深さＬの円形凹部２１１が形成された第１金型２１０と、前記直径Ｄより若干小さい直径を有し、前記円形凹部２１１内に圧入される第２金型２２０であって、前記複数のリブ１５０に対応した凹部２２１が形成された第２金型２２０とを用いて形成される。
即ち、前記シート部材１２０は、直径Ｄと略同一の直径を有し且つ前記シート部１３０の厚みより厚い母材２００（例えば厚さ２ｍｍのＳ１５Ｃ）を前記第１金型２１０の凹部２１１内に設置する工程（図７(a)）と、前記第２金型２２０を前記第１金型２１０の前記凹部２１１内に圧入させることで、前記母材２００の一部を前記第２金型２２０の凹部２２１内に流入させる工程（図７(b)）と、前記第１金型２１０から成形後の前記シート部材１２０を取り出す工程（図７(c)）とによって容易に形成され得る。
【００３４】
さらに、本実施の形態においては、図５に示すように、前記複数のリブ１５０は、外周面１５１から自由端面１５３へ至る領域が基端側から自由端側へ行くに従って外径が縮径された縮径領域１５５とされている。
即ち、前記複数のリブ１５０は、図２，図３及び図５に示すように、径方向外方を向く前記外周面１５１と、径方向内方を向く前記内周面１５２と、前記外周面１５１及び前記内周面１５２の自由端部の間に延びる自由端面１５３とを有しており、前記外周面１５１及び前記自由端面１５３の間に前記縮径領域１５５を有している。
【００３５】
前記縮径領域１５５は、図５に示すように、自由端部における外径Ｒ3が前記コイルスプリング１１０の対応する端部における内径Ｒcよりも小径とされている。
斯かる構成を備えることにより、前記突出部１４０を前記コイルスプリング１１０に圧入する際の作業効率をより向上させることができると共に、前記コイルスプリング１１０が伸縮動作を行う際に高応力が掛かる前記コイルスプリング１１０の両端部と前記リブとの接触面積を低減することができる。
【００３６】
好ましくは、前記複数のリブ１５０は、前記コイルスプリング１１０の線径の１／２以上の高さを有するものとされる。
斯かる構成を備えることにより、前記コイルスプリング１１０及び前記シート部材１２０の圧入後に、前記コイルスプリング１１０が前記シート部材１２０から脱離することを有効に防止できる。
本実施の形態においては、前記複数のリブ１５０は、前記コイルスプリング１１０の線径の１．５倍の高さを有している。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】図１は、本発明に係るダンパースプリング組立体が適用されるトルクコンバータの一例の縦断側面図である。
【図２】図２は、本発明の一実施の形態に係るダンパースプリング組立体におけるシート部材の斜視図である。
【図３】図３は、図２に示す前記シート部材の平面図である。
【図４】図４は、本発明の一実施の形態に係るダンパースプリング組立体の側面図であり、前記シート部材を図３におけるIV-IV線に沿った断面で示している。
【図５】図５は、図４に示す前記ダンパースプリング組立体の分解側面図であり、前記シート部材を図３におけるIV-IV線に沿った断面で示している。
【図６】図６は、従来のダンパースプリング組立体におけるシート部材の一例の斜視図である。
【図７】図７は、前記シート部材の製造方法の一例を示す模式図である。
【符号の説明】
【００３８】
１              トルクコンバータ
５０            ロックアップ機構
１００          ダンパースプリング組立体
１１０          コイルスプリング
１２０          シート部材
１３０          シート部
１４０          突出部
１５０          リブ
１５１          リブの外周面
１５２          リブの内周面
１５３          リブの自由端面
１５５          縮径領域
１６０          スリット
ＣＬ            コイルスプリングの中心軸
Ｒｃ            コイルスプリングの内径
Ｒ１            突出部の基端側の外径
Ｒ２            突出部の自由端側の外径
【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】
2009185893.tif 000007
【図６】
2009185893.tif 000008
【図７】
2009185893.tif 000009