CN107044524B - 减震装置以及液力变矩器的锁定装置 - Google Patents

Abstract

一种减震装置以及液力变矩器的锁定装置，抑制滞后转矩由于作用于扭簧的离心力而变大。减震装置包括驱动盘(29)、从动盘(30)、多个扭簧(31)、弹簧收容部(29b)。扭簧(31)具有大弧形弹簧(55)以及小弧形弹簧(56)，将驱动盘(29)和从动盘(30)在旋转方向上弹性连结而传递转矩。弹簧收容部(29b)具有能支承大弧形弹簧55的外周的支承面(291b)，支承面(291b)与大弧形弹簧(55)的长度方向的中央部外周接触。并且，在支承面(291b)和大弧形弹簧55的长度方向的两端部之间存在间隙。

Description

减震装置以及液力变矩器的锁定装置

技术领域

本发明关于减震装置以及具有减震装置的液力变矩器的锁定装置。

背景技术

在液力变矩器中，设置有用于将转矩从前盖直接传递至涡轮的锁定装置的情况较多。锁定装置具有支承环以及离合器盘、配置在活塞和涡轮之间的减震装置。

减震装置是用于将传递的转矩的变动吸收并进行衰减的装置。减震装置例如具有固定于活塞的驱动盘、固定于涡轮的从动盘、多个扭簧。多个扭簧将驱动盘和从动盘在旋转方向上弹性连结。

在专利文献1中，示出了采用弧形弹簧作为多个扭簧的锁定装置。各弧形弹簧被弹簧保持部保持。并且，在弹簧保持部中与弧形弹簧的外周相对的部分和弧形弹簧之间形成有间隙。通过该间隙，即使在转矩传递时弧形弹簧以弧形弹簧的中央部向外侧凸起的方式变形，也能够避免弧形弹簧和弹簧保持部的接触，并且能够抑制转矩传递时的滞后转矩。

【现有技术文献】

【专利文献】

专利文献1：日本特开2005-188662号公报

在专利文献1的锁定装置中，能够抑制弧形弹簧收缩时的滞后转矩。

但是，在专利文献1中，关于转速即作用于弹簧的离心力完全没有被考虑。

发明内容

本发明的课题是抑制滞后转矩由于作用于扭簧的离心力而变大。

(1)本发明涉及的减震装置包括输入侧旋转部件、输出侧旋转部件、多个弧形弹簧、支承部件。输入侧旋转部件被输入转矩。输出侧旋转部件与输入侧旋转部件相对旋转自如，并输出转矩。多个弧形弹簧在自由状态下形成为圆弧状，将输入侧旋转部件和输出侧旋转部件在旋转方向上弹性连结而传递转矩。支承部件具有能支承多个弧形弹簧的外周的支承面，并配置在弧形弹簧的外周侧。多个弧形弹簧中的至少一个弧形弹簧的长度方向的中央部外周和支承部件的支承面接触。并且，在弧形弹簧的长度方向的两端部外周和支承面之间存在间隙。

并且，这里的“圆弧状”并不限定于具有一定的曲率半径的形状。

在该装置中，如果转矩被输入至输入侧旋转部件，则输入的转矩经由多个弧形弹簧传递至输出侧旋转部件并被输出。在这里，弧形弹簧被支承部件支承，在未旋转的状态下，支承部件的支承面与至少一个弧形弹簧的长度方向(圆周方向)的中央部外周接触。但是，由于在弧形弹簧的长度方向的两端部外周和支承面之间存在间隙，因此，即使弧形弹簧受到离心力而长度方向的两端部向外周侧弹性变形，该部分和支承面的接触负荷也会变小。因此，能够减小滞后转矩。

(2)本发明的另一方面涉及的减震装置包括：输入侧旋转部件、输出侧旋转部件、多个弧形弹簧、支承部件。输入侧旋转部件被输入转矩。输出侧旋转部件与输入侧旋转部件相对旋转自如，并输出转矩。多个弧形弹簧在自由状态下形成为圆弧状，将输入侧旋转部件和输出侧旋转部件在旋转方向上弹性连结而传递转矩。支承部件具有能够支承多个弧形弹簧的外周的支承面，配置在弧形弹簧的外周侧。并且，支承部件的支承面具有第一曲率半径，一部分与支承面接触的至少一个弧形弹簧的外周具有比第一曲率半径小的第二曲率半径。

(3)优选的是，支承部件的支承面和一部分与支承面接触的至少一个弧形弹簧的外周之间的间隙在长度方向的两端最宽，并且朝向长度方向的中央逐渐变窄。

(4)优选的是，支承部件在输入侧旋转部件或者输出侧旋转部件的外周部与输入侧旋转部件或者输出侧旋转部件一体形成。

(5)优选的是，弧形弹簧具有第一弹簧、以及收容于第一弹簧的内部的第二弹簧。

(6)优选的是，支承部件形成为环状，且具有收容弧形弹簧的截面C形状的收容部。并且，第一弹簧具有第一线圈长度。并且，第二弹簧具有比第一线圈长度短的第二线圈长度，并且具有与支承部件的收容部相同的曲率半径。

(7)优选的是，第一弹簧以及第二弹簧具有相同的线圈长度并且具有相同的曲率半径。

(8)本发明涉及的液力变矩器的锁定装置，配置在被从发动机输入转矩的前盖和将转矩输出至变速器的涡轮之间。该锁定装置具有被从所述前盖输入转矩的离合器部、配置在离合器部和涡轮之间的以上记载的减震装置。

附图说明

图1是具有本发明的一实施方式涉及的减震装置的液力变矩器的截面图。

图2是提取图1的锁定装置示出的图。

图3是提取图1的离合器部示出的图。

图4是图1的锁定装置的一部分的正面部分图。

图5是图4的一部分放大图。

图6是示出本发明的一实施方式的作用效果的图。

具体实施方式

图1是具有本发明的一实施方式涉及的锁定装置的液力变矩器1的截面部分图。在图1的左侧配置有发动机(未图示)，在图的右侧配置有变速器(未图示)。并且，图1中示出的O-O是液力变矩器以及锁定装置的旋转轴线。

[液力变矩器1的全体构成]

液力变矩器1是用于将转矩从发动机侧的曲轴(未图示)传递至变速器的输入轴(未图示)的装置，由固定于与曲轴连结的输入侧的部件的前盖2、三种叶片式浆轮(impellers)(叶轮3、涡轮4、定子5)构成的液力变矩器主体6、锁定装置7构成。

前盖2是圆板状的部件，在其外周部形成有向变速器侧突出的外周筒状部10。叶轮3由通过焊接固定于前盖2的外周筒状部10的叶轮壳12、固定于叶轮壳12的内侧的多个叶轮片13、形成于叶轮壳12的内周侧的筒状的叶轮轮毂14构成。

涡轮4在流体室内与叶轮3对向配置。涡轮4由涡轮壳15、固定于涡轮壳15的多个涡轮片16、固定于涡轮壳15的内周侧的涡轮轮毂17构成。涡轮轮毂17具有向外周侧延伸的凸缘17a、在轴向上向前盖2侧延伸的筒状部17b。涡轮壳15的内周部通过多个铆钉18固定于凸缘17a。并且，未图示的变速器的输入轴能够花键卡合于涡轮轮毂17的内周部。并且，在筒状部17b的发动机侧前端面和前盖2之间配置有推力垫圈19。

定子5配置在叶轮3和涡轮4的内周部间，其是用于将从涡轮4向叶轮3返回的工作油进行整流的机构。定子5主要具有定子载置部20、设置在定子载置部20的外周面的多个定子叶片21、设置在定子叶片21的外周端的环状的定子铁心22。定子载置部20经由单向离合器23被支承于未图示的固定轴。并且，在定子载置部20的内周部，在轴向两侧设置有推力轴承24、25。

[锁定装置7]

图2提取图1的锁定装置示出。锁定装置7用于将动力从前盖2直接传递至涡轮4。锁定装置7具有配置在前盖2和涡轮4之间的离合器部28、将来自离合器部28的转矩传递至涡轮4的驱动盘(输入侧旋转部件)29、从动盘30(输出侧旋转部件)、多个扭簧31。

<离合器部28>

离合器部28是油压工作式的多板型，其将来自前盖2的转矩传递至驱动盘29、或者遮断前盖2和驱动盘29之间的转矩传递。如图2所示，该离合器部28具有离合器输入部件35、离合器输出部件36、两个第一离合器盘37以及两个第二离合器盘38、活塞40。

-离合器输入部件35-

离合器输入部件35形成为环状，具有圆板状的固定部35a、外筒状部35b、内筒状部35c。固定部35a通过焊接固定于前盖2的涡轮4侧的面。外筒状部35b从固定部35a的外周端向涡轮4侧延伸形成，在外筒状部35b的内周面上，向轴向延伸的多个凹凸部在圆周方向上以规定的间隔形成。内筒状部35c从固定部35a的内周端向涡轮4侧延伸形成。

-离合器输出部件36-

离合器输出部件36形成为环状，其具有形成圆板状的圆板部36a、从圆板部36a的内周端部向前盖2侧延伸形成的筒状部36b。圆板部36a通过铆钉41固定于驱动盘29的内周部。在筒状部36b上，向轴向延伸的多个切口在圆周方向上以规定的间隔形成。

-第一离合器盘37以及第二离合器盘38-

第一离合器盘37形成为环状。在第一离合器盘37的外周端，形成有与离合器输入部件35的外筒状部35b的凹凸部卡合的多个齿。通过这样的构成，第一离合器盘37相对于离合器输入部件35在轴向上不能自如移动并且不能相对旋转。

第二离合器盘38形成为环状。在第二离合器盘38的内周端，形成有与离合器输出部件36的筒状部36b的多个切口卡合的多个齿。通过这样的构成，第二离合器盘38相对于离合器输出部件36在轴向上不能自如移动并且不能相对旋转。并且，在第二离合器盘38的两面固定有环状的摩擦部件。

在两个第二离合器盘38中的涡轮4侧的第二离合器盘38的涡轮4侧设置有环状的支承环43。在支承环43的外周端，形成有与离合器输入部件35的外筒状部35b的凹凸部卡合的多个齿。通过这样的构成，支承环43相对于离合器输入部件35在轴向上不能自如移动并且不能相对旋转。并且，在支承环43的涡轮4侧，设置有用于限制支承环43向涡轮4侧移动的开口环44。开口环44卡合于在离合器输入部件35的外筒状部35b上形成的环状的槽。

-活塞40-

图3放大示出与活塞40关联的部分。活塞40在离合器输入部件35的内周侧配置在前盖2和第一以及第二离合器盘37、38之间。活塞40形成为环状，外周面被滑动自如地支承于离合器输入部件35的内筒状部35c的内周面。在活塞40的外周面设置有密封部件46，将活塞40和离合器输入部件35之间密封。并且，在活塞40的内周端部形成有向涡轮4侧延伸的筒状部40a。该活塞40的筒状部40a的内周面被滑动自如地支承于活塞支承部件48。

如图1至图3所示，活塞支承部件48为形成环状的圆板状的部件。在活塞支承部件48上，形成有在圆周方向的多个部位形成有向前盖2侧突出并且向径向延伸的突起部48a。突起部48a通过焊接固定于前盖2。并且，在图1至图3中，示出活塞支承部件48向前盖2固定的固定部分，但是，在活塞支承部件48中未固定于前盖2的部分形成了在径向上贯通的槽48b(图3中用虚线示出)。经由该槽48b，工作油从内周侧供应至活塞40和前盖2之间。

在活塞支承部件48的外周端部形成有向前盖2侧延伸的外筒状部48c，在内周端部形成有向涡轮4侧延伸的内筒状部48d。如上所述，外筒状部48c是支承活塞40的筒状部40a的部分，在外筒状部48c的外周面设置有密封部件49。通过该密封部件49，将活塞40和活塞支承部件48之间密封。并且，内筒状部48d被滑动自如地支承于涡轮轮毂17的筒状部17b的外周面。并且，在涡轮轮毂17的筒状部17b的外周面设置有密封部件50。由此，将活塞支承部件48和涡轮轮毂17之间密封。

<驱动盘29>

如图2等所示，驱动盘29形成为环状，其具有圆板部29a、形成于圆板部29a的外周端的弹簧收容部29b、在圆板部29a的内周端向前盖2侧延伸形成的支承部29c。并且，该驱动盘29的外周部(包含弹簧收容部29b)作为配置在扭簧31的外周侧的支承部件发挥功能。如上所述，离合器输出部件36通过铆钉41固定于圆板部29a。弹簧收容部29b为截面C形状，在内部收容扭簧31，支承扭簧31的内周侧、前盖2侧的侧部、以及外周侧。并且，在弹簧收容部29b的圆周方向的两端形成有卡合于扭簧31的端面的卡合部29d。

并且，在驱动盘29的内周侧设置有驱动盘支承部件52。驱动盘支承部件52形成为环状，内周端部通过铆钉18与涡轮壳15一同固定于涡轮轮毂17的凸缘17a。

在驱动盘支承部件52的外周部形成有盘支承部52a、止动部52b。盘支承部52a形成为向前盖2侧延伸的筒状，支承驱动盘29的支承部29c的内周面。止动部52b通过将盘支承部52a的前端向外周侧弯曲而形成。止动部52b能够抵接驱动盘29的支承部29c的轴向前端，限制驱动盘29以及被固定或者支承于驱动盘29的部件向前盖2侧移动。

<从动盘30>

从动盘30将经由多个扭簧31传递的转矩从驱动盘29传递至涡轮4(详细来说是涡轮壳15)。如图1所示，从动盘30具有固定于涡轮壳15的固定部30a和多个卡合部30b。多个卡合部30b通过将固定部30a的外周部向前盖2侧弯曲而形成，在圆周方向上以等角度间隔配置。并且，在相邻的卡合部30b的圆周方向间配置有扭簧31。

<扭簧31>

如图4所示，多个扭簧31分别由大弧形弹簧55和小弧形弹簧56构成。并且，图4是从涡轮4侧观察组装有扭簧31的驱动盘29的图。

如上所示，扭簧31被收容于驱动盘29的弹簧收容部29b。弹簧收容部29b为截面C形状，具有支承大弧形弹簧55的外周面的支承面291b。如图4以及图5所示，支承面291b的曲率半径为R1。并且，支承面291b仅形成于弹簧收容部29b。即，支承面291b形成为断续的环状，在相邻的支承面291b的圆周方向间形成有卡合部29d。

并且，弹簧收容部29b具有限制扭簧31向内周侧移动的限制面292b。限制面292b与支承面291b同样形成为断续的环状，在比支承面291b小的角度范围形成。更详细地说，限制面292b没有配置在大弧形弹簧55的圆周方向两端部的内周侧。

大弧形弹簧55为截面圆形的螺旋弹簧，在自由状态下形成圆弧状。在大弧形弹簧55的两端部安装有一对弹簧座57。并且，大弧形弹簧55经由弹簧座57卡合于驱动盘29的卡合部29d。并且，如图5所示，在限制面292b的一部分即弹簧座57内周侧以及大弧形弹簧55的端部的内周侧形成有脱落防止部292c。通过弹簧座57以及大弧形弹簧55与内周侧接触，该脱落防止部292c防止弹簧座57以及大弧形弹簧55向内周侧脱落。

大弧形弹簧55的外周面的曲率半径Rout形成为比支承面291b的曲率半径Rin小。因此，在将大弧形弹簧55放置于弹簧收容部29b的状态(未旋转的状态)下，大弧形弹簧55的外周面在长度方向(圆周方向)的中央部与支承面291b接触，但是，在圆周方向的两端部，在与支承面291b之间存在间隙。该间隙朝向大弧形弹簧55的长度方向的中央逐渐变窄。

并且，使大弧形弹簧55的外周面的曲率半径Rout比支承面291b的曲率半径Rin小的目的如后述，是为了防止当锁定装置旋转时扭簧31受到离心力而弹性变形，两端面强力抵接于支承面291b而使滞后转矩变大。因此，大弧形弹簧55的外周面的曲率半径Rout和支承面291b的曲率半径Rin的关系理想的是Rin×0.7≤Rout≤Rin×0.9。在曲率半径Rout比Rin×0.9大的情况下，不能有效地降低滞后转矩。并且，在曲率半径Rout比Rin×0.7小的情况下，大弧形弹簧55的圆周方向的两端部强力抵接于限制面292b，仍然不能有效地降低滞后转矩。

小弧形弹簧56为截面圆形的螺旋弹簧，在自由状态下形成为圆弧状，收容在大弧形弹簧55的内部。小弧形弹簧56的线圈长度(圆.周方向长度)比大弧形弹簧55的线圈长度短。并且，小弧形弹簧56的曲率半径(详细来说，是小螺旋弹簧的线圈中心的曲率半径)和弹簧收容部29b的曲率半径(详细来说，是弹簧收容部29b的截面C形状的中心的曲率半径)R0相同。

[动作]

在发动机转速为低转速的区域，离合器部28断开(OFF)，锁止被解除。在该锁止解除时，来自前盖2的转矩经由工作油从叶轮3传递至涡轮4。

如果液力变矩器1的速度比提高并且发动机转速达到一定的转速的话，工作油被供应至活塞40和前盖2之间。结果，活塞40向涡轮4侧移动，第一离合器盘37以及第二离合器盘38被相互压接。由此，离合器部28接通(ON)，成为锁止状态。在锁止状态下，前盖2的转矩经由两离合器盘37、38以及离合器输出部件36从离合器输入部件35传递至驱动盘29。此外，转矩经由扭簧31从驱动盘29传递至从动盘30，并传递至涡轮轮毂17。即，前盖2与涡轮轮毂17机械地连结，前盖2的转矩经由涡轮4直接输出至变速器的输入轴。

在如上的动作中，扭簧31受到离心力。因此，构成扭簧31的大弧形弹簧55的外周面被按压于弹簧收容部29b的支承面291b。在这里，在大弧形弹簧55的两端部和支承面291b之间形成有间隙。因此，即使大弧形弹簧55受到离心力而其两端部向外周侧弹性变形，与未形成有间隙的现有构造相比较，两端部相对于支承面291b的接触负荷变小。因此，大弧形弹簧55进行动作时的摩擦阻力即滞后转矩减少。

图6将多个现有构造(支承面的曲率半径Rin和大弧形弹簧的外周的曲率半径Rout相同的情况下)的动滞后转矩(实线)、本实施方式(使大弧形弹簧的外周的曲率半径Rout比支承面的曲率半径Rin小10％的情况：Rout＝Rin×0.9)的动滞后转矩(虚线)进行比较示出。从该图6可知，当转速为1500rpm时，在本实施例中，滞后转矩降低约15％。

[其他实施方式]

本发明并不限定于如上实施方式，在不脱离本发明的范围的情况下，可以进行各种变形或者修正。

(a)在上述实施方式中，将本发明适用于锁定装置，但是，本发明也同样适用于其他动力传递装置。

(b)扭簧的构成并不限定于上述实施方式。也可以由一个弧形弹簧构成。并且，在上述实施方式中，大弧形弹簧和小弧形弹簧的线圈长度不同，但是也可以为相同的线圈长度。在大弧形弹簧和小弧形弹簧的线圈长度相同的情况下，优选的是使曲率半径相同。

(c)构成扭簧的弹簧并不限定于具有一个曲率半径的弹簧。也可以使用具有部分不同的曲率半径的一个弹簧。

(d)在上述实施方式中，在驱动盘的一部分形成了弹簧收容部，但是，也可以使支承扭簧的部件成为与驱动盘分开的部件。并且，也可以在从动盘的一部分形成弹簧收容部。

(e)也可以使多个扭簧中的至少一个由弧形弹簧构成。

符号说明

1 液力变矩器

2 前盖

4 涡轮

7 锁定装置

28 离合器部

29 驱动盘

29b 弹簧收容部

291b 支承面

30 从动盘

31 扭簧

55 大弧形弹簧

56 小弧形弹簧。

Claims (7)

1.一种减震装置，其特征在于，包括：

输入侧旋转部件，被输入转矩；

输出侧旋转部件，与所述输入侧旋转部件相对旋转自如，并输出转矩；

多个弧形弹簧，在自由状态下形成为圆弧状，将所述输入侧旋转部件和所述输出侧旋转部件在旋转方向上弹性连结而传递转矩；以及

支承部件，具有能支承多个所述弧形弹簧的外周的支承面，并配置在所述弧形弹簧的外周侧，

多个所述弧形弹簧中的至少一个弧形弹簧的长度方向的中央部外周和所述支承面接触，在所述弧形弹簧的长度方向的两端部外周和所述支承面之间存在间隙，

所述支承部件的支承面具有第一曲率半径，

一部分与所述支承面接触的至少一个弧形弹簧的外周具有第二曲率半径，

在所述弧形弹簧的外周的全长上，所述第二曲率半径为所述第一曲率半径的70％以上且90％以下。

2.根据权利要求1所述的减震装置，其特征在于，所述支承部件的支承面、和一部分与所述支承面接触的至少一个弧形弹簧的外周之间的间隙在长度方向的两端最宽，并且朝向长度方向的中央逐渐变窄。

3.根据权利要求1或2所述的减震装置，其特征在于，所述支承部件在所述输入侧旋转部件或者所述输出侧旋转部件的外周部与所述输入侧旋转部件或者所述输出侧旋转部件一体形成。

4.根据权利要求1或2所述的减震装置，其特征在于，所述弧形弹簧具有第一弹簧、以及收容于所述第一弹簧的内部的第二弹簧。

5.根据权利要求4所述的减震装置，其特征在于，

所述支承部件形成为环状，且具有***述弧形弹簧的截面C形状的收容部，

所述第一弹簧具有第一线圈长度，

所述第二弹簧具有比所述第一线圈长度短的第二线圈长度，并且具有与所述支承部件的收容部相同的曲率半径。

6.根据权利要求4所述的减震装置，其特征在于，所述第一弹簧以及所述第二弹簧具有相同的线圈长度并且具有相同的曲率半径。

7.一种液力变矩器的锁定装置，配置在被从发动机输入转矩的前盖和将转矩输出至变速器的涡轮之间，所述液力变矩器的锁定装置的特征在于，包括：

离合器部，被从所述前盖输入转矩；以及

权利要求1至6中任一项所述的减震装置，配置在所述离合器部和所述涡轮之间。

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