JP3825110B2

JP3825110B2 - ダンパー機構

Info

Publication number: JP3825110B2
Application number: JP32698196A
Authority: JP
Inventors: 寛志寺前; 裕司水上
Original assignee: Exedy Corp
Current assignee: Exedy Corp
Priority date: 1996-12-06
Filing date: 1996-12-06
Publication date: 2006-09-20
Anticipated expiration: 2016-12-06
Also published as: JPH10169715A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、入力側回転体から出力側回転体にトルクを伝達しつつ振動を減衰するダンパー機構、特にトルクコンバータのロックアップクラッチに含まれるロックアップダンパー機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般にダンパー機構は、入力側回転体から出力側回転体にトルクを伝達しつつ、入力側回転体から出力側回転体に伝わる振動を吸収・減衰する。このダンパー機構の一例として、トルクコンバータ内部に配置されるロックアップクラッチに含まれるロックアップダンパー機構がある。
【０００３】
トルクコンバータは、３種の羽根車（インペラ，タービン，ステータ）を内部に有し、内部の作動油によりトルクを伝達する装置である。インペラはエンジン側のシャフトに連結されたフロントカバーに固定されており、インペラからタービンに流れる作動油によりトルクがタービンに連結されるトランスミッション側のシャフトに伝えられる。
【０００４】
ロックアップクラッチは、フロントカバーとタービンとの間に配置されており、フロントカバーとタービンとを機械的に連結してエンジン側からトランスミッション側にトルクを直接伝達するためのものである。
通常、このロックアップクラッチに含まれるロックアップダンパー機構は、フロントカバーに圧接可能なピストン部材と、ピストン部材に固定されるリティニングプレートと、リティニングプレートにスプリングシートを介して支持されるスプリングと、スプリングにより回転方向にピストン部材と弾性的に連結されるドリブン部材とを有している。ドリブン部材は、トランスミッション側のシャフトに連結しているタービンに固定されている。スプリングシートは、スプリングの両端部を支持し、リティニングプレートなどに当接可能であり、スプリングの回転方向の移動を規制している部材である。
【０００５】
ロックアップクラッチが作動すると、トルクはフロントカバーからピストン部材に伝達され、スプリングを介してタービンに伝わる。また、ロックアップダンパー機構によって、スプリングがドリブン部材とピストン部材に固定されるリティニングプレートとの間で伸縮を繰り返しながらリティニングプレートと摺動して振動を吸収・減衰する。
【０００６】
一方、このようなロックアップダンパー機構の存在はトルクコンバータの軸方向の寸法を増大させる。これに対し、トルクコンバータの軸方向寸法を短くする目的で、従来ロックアップダンパー機構の径方向中間部に配置されていたスプリングをスペースに比較的余裕がある外周部に配置したロックアップダンパー機構を有するトルクコンバータが提供されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような外周部にスプリングを配置したロックアップダンパー機構を採用すると、トルクコンバータの軸方向寸法は小さくなるが、径方向中間部にスプリングを配置する場合に較べて捩り角特性を確保しにくいという問題が生じる。すなわち、同じ圧縮可能な寸法を有するスプリングを単に中間部から外周部へと移動させた場合、入力側回転体と出力側回転体との相対回転可能な角度が小さくなり、ロックアップダンパー機構の捩り角特性が狭くなる。これにより、特にエンジンの低回転域における振動の吸収性が低下する。
【０００８】
このような問題を解決する方法として、２つ以上のスプリングを中間フロートを介して直列に配置し、スプリング全体としての圧縮可能な寸法を大きくして、ロックアップダンパー機構に広い捩り角特性を確保することが考えられる。
しかし、ロックアップダンパー機構作動時には、スプリングの圧縮によって中間フロートや中間フロートに支持されるスプリング端部が径方向外側へ迫り出し、また遠心力により中間フロート等が径方向外側に移動して、中間フロート等とスプリングの外周側を覆っているリティニングプレートとが摺動してこの間に摩擦抵抗が発生する。この摩擦抵抗は、従来から存在するドリブン部材に支持されるスプリング端部とリティニングプレートとの摩擦抵抗とともに、ロックアップダンパー機構の微少捩り振動の吸収性を悪化させる。
【０００９】
本発明の課題は、広い捩り角特性の確保のために２つ以上の弾性部材を外周部に直列に配置したダンパー機構において、ダンパー機構の振動吸収性を向上させることにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載のダンパー機構は、入力側回転体から出力側回転体にトルクを伝達しつつ入力側回転体から出力側回転体に伝わる振動を減衰する機構であって、入力側部材と、出力側部材と、弾性部材と、中間部材とを備えている。入力側部材は入力側回転体に連結される。出力側部材は出力側回転体に連結される。弾性部材は、直列に配置された少なくとも２つの弾性部材であり、ダンパー機構の外周部に配置され、回転方向に対して入力側部材と出力側部材とを弾性的に連結する。中間部材は、連結部材と支持部材とを有しており、入力側部材及び出力側部材に対して相対回転可能である。連結部材は、環状の部材であって、弾性部材の外周側に近接して配置される。支持部材は、隣接する弾性部材間に配置され、前記連結部材に固定され、隣接する弾性部材の端部を支持する。また、弾性部材が径方向外側へ移動すると、弾性部材と連結部材とが径方向に当接する。
【００１１】
本請求項のダンパー機構では、弾性部材の外周側に従来の保持部材に代えて中間部材の連結部材を配置し、従来の中間フロートに代わる支持部材を連結部材に固定している。したがって、支持部材及び支持部材に支持されている弾性部材の端部が連結部材とともに回転するため、この部分では摺動による摩擦抵抗は発生しない。また、連結部材が環状の部材であるため、連結部材は支持部材及び連結部材自身の径方向外側への移動を抑える。このため、弾性部材や中間部材に遠心力等が作用しても、これらの部材が径方向外側に移動して他の部材と摺動することを抑えられる。このように、本請求項のダンパー機構では、摩擦抵抗の量が減少し、振動の吸収性が向上する。
【００１２】
請求項２に記載のダンパー機構は、請求項１に記載の機構において、複数の弾性部材のうち少なくとも１つは、他の弾性部材の剛性と異なった剛性を有している。
本請求項のダンパー機構では、直列に配置する弾性部材に剛性の異なるものを採用できる。例えば、それぞれ剛性の異なる２つの弾性部材を直列に配置することにより、２段階のダンパー特性が得られる。また、剛性の異なる２つの弾性部材を直列に配置したものと、剛性の等しい２つの弾性部材を直列に配置したものとを組み合わせてダンパー特性を設定することも可能である。このように、それぞれの弾性部材の剛性を組み合わせたり、それぞれの弾性部材に減衰させる振動領域を振り分けたりすることによって、広い領域にわたる振動を効率的に減衰させることが可能となる。
【００１３】
請求項３に記載のダンパー機構は、請求項１又は２に記載の機構であって、トルクコンバータのロックアップクラッチに含まれるロックアップダンパー機構である。
ここでは、ダンパー機構がトルクコンバータにおけるロックアップダンパー機構であり、弾性部材をダンパー機構の外周部に配置することによるメリット（トルクコンバータの軸方向寸法減少）が特に大きい。
【００１４】
請求項４に記載のダンパー機構は、請求項１から３のいずれかに記載のダンパー機構において、支持部材は、係止部と、支持面とを有している。係止部は、隣接する弾性部材の端部の径方向の移動を規制する。支持面は、隣接する弾性部材の端部と当接する。
ここでは、係止部が設けられており、支持部材に対する弾性部材の径方向の位置のズレが抑えられる。また、弾性部材の端部は、支持部材の支持面に当接することで支持部材に支持される。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施形態であるロックアップダンパー機構５０を、図１〜３に示す。このロックアップダンパー機構５０は、トルクコンバータのロックアップクラッチに含まれるダンパー機構である。図１は、ドリブン部材５２を除いたロックアップダンパー機構５０の一部切欠き平面図である。図２及び図３は、図１の部分断面図である。
【００１６】
このロックアップダンパー機構５０は、トルクコンバータのフロントカバー３（入力側回転体）からのトルクを機械的にトルクコンバータのタービン５（出力側回転体）に伝達するロックアップクラッチにおいて、入力された振動を吸収・減衰するための機構である。ロックアップダンパー機構５０は、主として、入力側部材であるピストン部材５１と、出力側部材であるドリブン部材５２と、大コイルスプリング５３ａ及び小コイルスプリング５３ｂとから成る弾性部材である４組のコイルスプリング５３と、入力側支持部材５４と、中間部材６０とから構成されている。
【００１７】
ピストン部材５１は、トルクコンバータ本体内の油圧を制御することで、フロントカバー３側に接近あるいはフロントカバー３から離反する部材である。ピストン部材５１は円板状の部材であり、外周筒部５１ａと内周筒部５１ｂとを有している。外周筒部５１ａと内周筒部５１ｂはトランスミッション側（図２及び図３の右側）に延びている。内周筒部５１ｂはタービン５の内周部と固定されているタービンハブ（図示せず）の外周面に相対回転自在にかつ軸方向に移動可能に支持されている。ピストン部材５１の外周部の側面には、フロントカバー３の摩擦面に対向する位置に円板状の摩擦フェーシング２０が固定されている。
【００１８】
入力側支持部材５４は、後述する４組のコイルスプリング５３を内周側及び入力側から支持するための部材である。入力側支持部材５４は、ピストン部材５１の外周筒部５１ａより内側に配置されている。入力側支持部材５４は、環状のプレート５４ａを有している。プレート５４ａは、６つのリベット５９によりピストン部材５１に固定されている。プレート５４ａを円周方向に等間隔で４分割する位置からは、外周側に延びさらにトランスミッション側に突出する入力側支持部５４ｂ，５４ｃが形成されている。また、プレート５４ａの外周部分には、４カ所に、トランスミッション側に延びる折り曲げ部５４ｄが形成されている。折り曲げ部５４ｄは、図２に示すように、後述するコイルスプリング５３の内周側に位置し、コイルスプリング５３の内周側への移動を規制する。
【００１９】
ドリブン部材５２は環状のプレート部材であり、溶接によりタービン５のシェル外周部分に固定されている。ドリブン部材５２からは、４本の出力側支持部５２ａが図２に示すようにエンジン側（図２の左側）に突出している。出力側支持部５２ａは入力側支持部材５４の入力側支持部５４ｂ，５４ｃの径方向の間に配置されている。
【００２０】
コイルスプリング５３は、トルク伝達を行うともに、エンジンの回転変動により生じる微少捩じり振動やクラッチ連結時のショックによる振動などを吸収・減衰するための部材である。ここでは、大小２種類の大コイルスプリング５３ａ，小コイルスプリング５３ｂによりコイルスプリング５３を形成しており、２段階のダンパー特性が得られている。大コイルスプリング５３ａと小コイルスプリング５３ｂとは、後述する中間部材６０の中間シート６２を間に介して直列に配置されている。コイルスプリング５３の両端、すなわち大コイルスプリング５３ａの一端及び小コイルスプリング５３ｂの一端にはシート部材５６が装着されており、このコイルスプリング５３の両端は、ドリブン部材５２の出力側支持部５２ａ及び入力側支持部材５４の入力側支持部５４ｂ，５４ｃと係止し得る状態に配置される。このように、コイルスプリング５３は、入力側支持部材５４を介して、ピストン部材５１とドリブン部材５２とを回転方向に弾性的に連結する。
【００２１】
中間部材６０は、４組のコイルスプリング５３の連結部分を径方向に連結するもので、図１及び図３に示すように、連結部材である環状プレート６１と、支持部材である中間シート６２と、ビス６３とから構成されている。
環状プレート６１には、図４に示すように、円周方向に等間隔で４つの孔６１ａが設けられている。
【００２２】
中間シート６２は、図５に示すように、大コイルスプリング５３ａの端部にはまる円柱状の第１係止部６２ｂと小コイルスプリング５３ｂの端部にはまる円柱状の第２係止部６２ｃとが本体６２ａの両側面から延びている形状である。本体６２ａは、外側（図５の上側）が内側（図５の下側）よりも広がっており、外側の周面に内部にネジ穴６２ｆが形成されている。また、本体６２ａの両側面は、大コイルスプリング５３ａの端部に当接する第１支持面６２ｄ及び小コイルスプリング５３ｂの端部に当接する第２支持面６２ｅとなっている。第１支持面６２ｄと第２支持面６２ｅとは、コイルスプリング５３が円周方向に沿う形状となるように所定の傾きを有している。なお、第１，２係止部６２ｂ，６２ｃは、第１，２支持面６２ｄ，６２ｅと直交している。また、第１，２係止部６２ｂ，６２ｃの先端は、先細形状である。
【００２３】
ビス６３は、環状プレート６１の孔６１ａを貫通し、中間シート６２のネジ穴６２ｆにねじ込まれる。
次に、動作について説明する。
ロックアップクラッチ連結中に、フロントカバー３に微少な捩じり振動が入力されると、ピストン部材５１とドリブン部材５２とが周期的に相対回転し、コイルスプリング５３はトルクを伝達しつつ円周方向に伸縮する。そして、このコイルスプリング５３の伸縮によって捩り振動が吸収される。このとき、圧縮されているコイルスプリング５３は径方向外方に迫り出そうとし、かつ遠心力により径方向外側に移動しようとする。
【００２４】
しかし、本実施形態の構造の場合、中間シート６２が連結部材６１とともに回転するため、中間シート６２及び中間シート６２に支持されるコイルスプリング５３の端部と連結部材６１とは相対回転せず摩擦抵抗は発生しない。また、連結部材６１が環状の部材であるため、連結部材６１は中間シート６２及び連結部材６１自身の径方向外側への移動を抑える。このため、コイルスプリング５３や中間部材６０に遠心力等が作用しても、これらが径方向外側に移動して他の部材と摺動することが抑えられる。
【００２５】
このように、本実施形態のロックアップダンパー機構５０では、摩擦抵抗の量が減少し、振動の吸収性が向上する。
【００２６】
【発明の効果】
本発明では、広い捩り角特性の確保のために２つ以上の弾性部材を外周部に直列に配置したダンパー機構において、弾性部材の外周側に配置される環状の連結部材を含む中間部材を弾性部材間に配置したことによって弾性部材や中間部材と他の部材との摩擦抵抗が抑えられるため、ダンパー機構の振動吸収性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態としてのロックアップダンパー機構の一部切欠き平面図。
【図２】図１のII−II矢視部分断面図。
【図３】図１のIII −III 矢視部分断面図。
【図４】連結部材の斜視図。
【図５】中間シートの斜視図。
【符号の説明】
３フロントカバー（入力側回転体）
５タービン（出力側回転体）
５０ロックアップダンパー機構
５１ピストン部材（入力側部材）
５２ドリブン部材（出力側部材）
５３コイルスプリング（弾性部材）
５３ａ大コイルスプリング
５３ｂ小コイルスプリング
５４入力側支持部材（入力側部材）
６０中間部材
６１連結部材
６２中間シート（支持部材）
６２ｂ第１係止部（係止部）
６２ｃ第２係止部（係止部）
６２ｄ第１支持面（支持面）
６２ｅ第２支持面（支持面）

Claims

入力側回転体から出力側回転体にトルクを伝達しつつ、前記入力側回転体から前記出力側回転体に伝わる振動を減衰するダンパー機構であって、
前記入力側回転体に連結される入力側部材と、前記出力側回転体に連結される出力側部材と、
外周部に配置され、回転方向に対して前記入力側部材と前記出力側部材とを弾性的に連結する、直列に配置された少なくとも２つの弾性部材と、
前記弾性部材の外周側に近接して配置される環状の連結部材と、隣接する前記弾性部材間に配置され前記連結部材に固定され隣接する前記弾性部材の端部を支持する支持部材とを有し、前記入力側部材及び前記出力側部材に対して相対回転可能な中間部材とを備え、
前記弾性部材が径方向外側へ移動すると、前記弾性部材と前記連結部材とが径方向に当接する、ダンパー機構。
複数の前記弾性部材のうち少なくとも１つは他の前記弾性部材の剛性と異なった剛性を有している、請求項１に記載のダンパー機構。
前記ダンパー機構はトルクコンバータのロックアップクラッチに含まれるロックアップダンパー機構である、請求項１又は２に記載のダンパー機構。
前記支持部材は、隣接する前記弾性部材の端部の径方向の移動を規制する係止部と、隣接する前記弾性部材の端部と当接する支持面とを有する、請求項１から３のいずれかに記載のダンパー機構。