JP4950776B2 - 捩り振動低減装置 - Google Patents

Description

本発明は、捩り振動低減装置に関し、一対のばねの間に介在させる連結部を改良することにより、一対のばねの支持が安定して行えるようにしたものである。

車両に搭載したエンジンのクランク軸とトルクコンバータのタービンとの間には、捩り振動低減装置が設けられている。該捩り振動低減装置は、エンジンのクランクシャフトに連結された入力側部材と、トルクコンバータのタービンに連結された出力側部材と、これらの入力側部材と出力側部材とを回転方向に弾性的に連結するとともに円周方向に沿って配置されたばねとで構成されている。そして、円周方向に沿って配置された前記ばねが圧縮され遠心力が作用して外周方向へ凸状に湾曲しようとした際にこの変形を規制するため、円環状の保持部材を設けたものがある。この保持部材は、他の構成部材に対して押圧されることなくフリーであり、ヒステリシスを生じさせない
このような保持部材を設けた従来の捩り振動低減装置として、特許文献１に記載のものがある。この捩り振動低減装置は、ばねの外周を円周全体に亘って覆う保持部材としてスプリングホルダを設け、該スプリングホルダの内側に形成した爪部を一対のばねの間に挿入している。
特開２００２−０８９６５７号公報

ところが、爪部は円に沿って巻回したばねの素線に対して半径方向に沿って一文字当接する構成であるため、一対のばねが圧縮される際にばねの端部を爪部が安定して支持することができず、ばねやばねを保持する部材が摩耗したり破損したりする虞がある。

また、近年は部品のコスト低減や軽量化などを目的として、使用する材料の薄板化が進んでおり、一方で一文字当接はばねと爪部との接触面積が少ないためばねが爪部から外れ易く、このためばねと爪部との間にリテーナを介在させている。

そこで本発明は、上記の課題を解決した捩り振動低減装置を提供することを目的とする。

請求項１に係る発明は、エンジンのクランク軸とトランスミッションとの間に設けられ前記クランク軸との連結・切り離しが可能なロックアップピストンと、該ロックアップピストンに結合された入力側部材と、該入力側部材の外周部に円周方向に沿って配置された複数の第１押圧部と、該第１押圧部間に配置された一対のばねと、該ばねの外周を覆い前記入力側部材に対して相対的に回転自在な環状の保持部材と、該保持部材から半径方向内側へ向かって前記一対のばねの間へ突出する連結部と、前記トランスミッションに連結された出力側部材と、該出力側部材に前記第１押圧部と略同じ間隔で設けられ前記第１押圧部との間で前記ばねを圧縮する第２押圧部とを有する捩り振動低減装置において、
前記保持部材が円筒状に形成され、該円筒の両端部を半径方向内側へ突出形成して一対の当接面を形成し、該一対の当接面により、前記連結部において前記夫々のばねを受けるばね受け面としたことを特徴とする。

この発明によれば、保持部材を構成する円筒の両端部が半径方向内側へ突出形成されて一対の当接面が形成されているので、片側のみ半径方向内側へ突出形成した場合のようにばねの付勢力で捩られて変形することがなく、連結部によるばねの支持が安定して行われる。また、切欠部が存在しないので、応力集中する部分が存在せず、保持部材の強度を維持できる。

請求項２に係る発明は、請求項１に記載の捩り振動低減装置において、前記突出形成した部分は屈曲形成され、前記ばねとの接触面積を大きくしたことを特徴とする。

この発明によれば、突出形成した部分が屈曲形成されてばねとの接触面積が大きいので、ばねの飛び出しが防止され、連結部によるばねの支持が安定して行われる。

請求項３に係る発明は、請求項２に記載の捩り振動低減装置において、前記第１押圧部および前記第２押圧部と当接する前記ばねの端部にのみリテーナを介在させたことを特徴とする。

この発明によれば、連結部ではばねの支持が安定して行われるので、ばねと連結部との間にばねの飛び出しを防止するリテーナを介在させる必要がなく、部品点数が削減される。

請求項１に係る捩り振動低減装置によれば、保持部を構成する円筒の両端部が半径方向内側へ突出形成されて一対の当接面が形成されているので、片側のみ半径方向内側へ突出形成した場合のようにばねの付勢力で捩られて変形することがなく、連結部によるばねの支持が安定して行われる。また、切欠部が存在しないので、応力集中する部分が存在せず、保持部材の強度を維持できる。

請求項２に係る捩り振動低減装置によれば、突出形成した部分が屈曲形成されてばねとの接触面積が大きいので、ばねの飛び出しが防止され、連結部によるばねの支持が安定して行われる。

請求項３に係る捩り振動低減装置によれば、連結部ではばねの支持が安定して行われるので、ばねと連結部との間にばねの飛び出しを防止するリテーナを介在させる必要がなく、部品点数が削減される。

以下、本発明による捩り振動低減装置の実施の形態を説明する。
（ａ）実施の形態１
まず、実施の形態１を図１〜図５に基づいて説明する。図示しないエンジンのクランク軸と、図示しないトランスミッションとの間にトルクコンバータが配置されている。該トルクコンバータには、図１に示す捩り振動低減装置１が設けられている。捩り振動低減装置１は、図１（ｂ）中の左方の図示しないクランク軸に結合されたトルクコンバータの図示しないカバーに対して連結・切り離しが可能なロックアップピストン２と、該ロックアップピストン２に結合された入力側部材３と、図１（ｂ）中の右方の図示しないトルクコンバータのタービンに連結された出力側部材４と、円周方向に沿って配置されると共に前記入力側部材３と前記出力側部材４とを回転方向で弾性的に連結するばね５と、該ばね５の外周を覆うように配置され該ばね５の軸方向両側を規制すると共にロックアップピストン２および入力側部材３に対して相対回転自在な円環状の保持部材６とで構成されている。なお、図１の左下１／４は出力側部材４が存在する状態の図であり、その他の部分は出力側部材４を省略した図である。

前記ロックアップピストン２は、その中心部に該ロックアップピストン２を軸方向へ移動自在に支持するための孔２ａが形成されており、外周面近傍には摩擦ライニング２ｂが結合されている。該摩擦ライニング２ｂにより、ロックアップピストン２は軸方向左へ移動してエンジンのクランク軸と一体に回転するトルクコンバータの図示しないカバーと摩擦結合し、該カバーと一体に回転する。ロックアップピストン２の外周部には、筒状の円筒部２ｃが形成されている。

前記入力側部材３は、ロックアップピストン２のトランスミッション側の面に結合して設けられており、図２に示すように中央部には大きな孔３ｅが形成されている。図２（ａ）に示すように、入力側部材３の外周部には、ばね５の端部を押圧する第１押圧部３ｂが円周方向に沿って略等間隔に４つ形成されている。該第１押圧部３ｂの断面形状は、図２（ｂ）の上部に示すように断面略コ字形状である。図１では、円周方向において、第１押圧部３ｂおよび第２押圧部４ｂが存在する押圧部位置をＰで示し、後述する連結部６ｃの存在する連結部位置をＱで示す。そして、該第１押圧部３ｂの内側には、補強の目的で円弧状の絞り部３ｃが形成されている。また、第１押圧部３ｂをトランスミッション側へ延長して更に半径方向外側へ延長することにより、前記保持部材６がトランスミッション側へ移動するのを規制する規制部３ｆが形成されている。円周方向において４つの第１押圧部３ｂどうしの間には、図２（ｂ）の下部に示すようにばね５における内側と軸方向トランスミッション側とを規制する規制部３ｄが、円周方向に沿って円弧状に形成されている。図２（ａ）における円周方向での第１押圧部３ｂの両端位置より少し中心側には取付孔３ａが形成され、該取付孔３ａに挿入したリベット７を介して、入力側部材３がロックアップピストン２に結合されている。入力側部材３は、ばね５を圧縮したり、ばね５や保持部材６と摺動したりするので、高い強度や硬度が求められ、浸炭窒化処理等が施される。

前記保持部材６は、図３（ａ）に示すように、ばね５の外周を覆う円環状になっている。そして、断面形状は図３（ｂ）の上部に示すように円筒状であり、円筒の両端にはばね５の軸方向両側を規制する一対の側面規制部６ａ，６ｂが形成されている。図３（ｂ）の下部に断面形状を示すように、保持部材６には半径方向内側へ向かって一対のばね５間へ突出する連結部６ｃが円周方向に略等間隔に４つ形成されている。この連結部６ｃは、一対のばね５を円周方向に連結するために設けられており、連結部６ｃは、図３（ｂ）の下方に示すように、一対の突出部６ｄ，６ｅにより構成されている。即ち、円筒の両端部を半径方向内側へ突出形成してばね５の端面の左上部と右下部とに当接する一対の突出部６ｄ，６ｅが形成されている。突出部６ｄは、側面規制部６ａを半径方向内側−軸方向トランスミッション側−半径方向内側へと屈曲形成してばね５との接触面積が大きく形成される一方、突出部６ｅは、側面規制部６ｂを半径方向斜め内側へ屈曲形成して構成されている。連結部６ｃを一対の突出部６ｄ，６ｅによって構成することにより、Ｄ−Ｄ矢視図を図５に示すように、夫々のばね５を受けるばね受け面は、網線で示すように接触面積の大きい一対の当接面６ｆ，６ｇにより構成される。この保持部材６は、平板をリング状に繰り抜いて絞り加工することによって得られる。保持部材６は、遠心力が作用するばね５に接触して摺動するため、大きな強度や耐久性が要求され、浸炭窒化処理等が施される。ばね５と摺動する部分に潤滑被膜コーティングを施してもよい。

保持部材６の軸方向エンジン側への移動の規制はロックアップピストン２によって行われ、トランスミッション側への移動の規制は入力側部材３の規制部３ｆによって行われる。一方、保持部材６の半径方向への規制は、基本的には内側のばね５および入力側部材３の第１押圧部３ｂの外周部の存在によって行われる。

前記出力側部材４について説明する。図４（ａ）に示すように、ばね５の端部を押圧する第２押圧部４ｂが、前記第１押圧部３ｂと略同じ間隔で設けられ、円周方向で前記入力側部材３の第１押圧部３ｂと対応する押圧部位置Ｐに配置され、第１押圧部３ｂとの間でばね５を圧縮するようになっている。第２押圧部４ｂは図４（ｂ）の上部ように軸方向エンジン側へ向かって一文字を描いて突出しており、図１（ｂ）に示すように出力側部材４は、トランスミッション側から入力側部材３へ向かって組み込まれている。そして、図４（ｂ）の下部のように円周方向において第１押圧部３ｂどうしの間の外周部には、ばね５に対して半径方向内側および軸方向トランスミッション側を規制するための規制部４ａが、円周方向で前記入力側部材３の規制部３ｄと対応する位置に形成されている。出力側部材４の半径方向内周側には、トルクコンバータのタービンと連結するための取付孔４ｃが形成されている。

前記ばね５は、図１（ｂ）に示すように大径の親ばね５ａと、該親ばね５ａの内部に収容された子ばね５ｂとからなる親子ばねにより構成されている。このように構成されたばね５が、入力側部材３の第１押圧部３ｂどうしの間に夫々一対配置されている。前記第１押圧部３ｂおよび前記第２押圧部４ｂと当接するばね５の端部にはリテーナ８が介装されているが、連結部６ｃとばね５との間にはリテーナ８は設けられていない。連結部６ｃとばね５との間にリテーナ８を設けないのは、接触面積の大きな一対の当接面６ｆ，６ｇによりばね５の端部を受けるため、ばね５の端部の支持が安定して行われ、リテーナ８を設ける必要がないからである。

次に、捩り振動低減装置の作用について説明する。

エンジンが回転し、その回転数が所定の値になると、ロックアップピストン２が油圧によりエンジン側へ押圧され、摩擦ライニング２ｂの部分が図示しないトルクコンバータのカバーに押圧されて連結されるため、エンジンの回転がロックアップピストン２を介して入力側部材３へ伝わる。そして、入力側部材３が出力側部材４に対して相対的に回転すると、入力側部材３が相対的にいずれの方向へ回転する場合にも、一対のばね５が入力側部材３の第１押圧部３ｂと出力側部材４の第２押圧部４ｂとにより圧縮されることになり、ばね５は弾性の性質を有するので捩り振動が低減される。そして、一対のばね５の圧縮により、連結部６ｃは保持部材６と共に円周方向へ移動する。ばね５は圧縮されることから外周方向へ力が作用し、更にばね５は回転していることから遠心力が加わり、この外周方向への力と遠心力とは全て保持部材６に加わる。これらの力が最も強くなるのは一対のばね５の中央部に位置する連結部６ｃの位置であり、この位置はばね５と保持部材６との円周方向での相対的な移動量が最も少ない位置である。ばね５から保持部材６へ加わる半径方向外側への力が最も大きな部分において、両者の相対的な移動量が最も少なくなることから、ヒステリシスの発生が少なく抑えられる。

この発明によれば、一対のばね５の間に介在させた連結部６ｃの両側で、一対の当接面６ｆ，６ｇにより夫々のばね５を受けることから、連結部６ｃによるばね５の支持が安定して行われる。

この発明によれば、保持部材６を構成する円筒の両端部が半径方向内側へ突出形成されて一対の当接面６ｆ，６ｇが形成されているので、片側のみ半径方向内側へ突出形成した場合のようにばね５の付勢力で捩られて変形することがなく、連結部６ｃによるばね５の支持が安定して行われる。また、切欠部が存在しないので、応力集中する部分が存在せず、保持部材６の強度を維持できる。

この発明によれば、突出形成した部分が屈曲形成されてばね５との接触面積が大きいので、ばね５の飛び出しが防止され、連結部６ｃによるばね５の支持が安定して行われる。

この発明によれば、連結部６ｃでは接触面積の大きい一対の当接面６ｆ，６ｇが存在することによりばね５の支持が安定して行われるので、ばね５と連結部６ｃとの間にばね５の飛び出しを防止するリテーナを介在させる必要がなく、部品点数が削減される。
（ｂ）実施の形態２
次に、実施の形態２を説明する。なお、この実施の形態は実施の形態１の一部を変更したものなので、同一部分には同一符号を付して説明を省略し、異なる部分のみを説明する。

図６の下部に示すように、保持部材６の連結部６ｃを構成する一対の突出部６ｄ，６ｅのうちの突出部６ｄの形状が、本実施の形態では逆Ｕ字形に形成されている。この場合、図５の突出部６ｅに相当する部分は存在しない。

その他の構成，作用は実施の形態１と同じなので説明を省略する。

なお、連結部の当接面の形状として図５に示す形状や図６に示す逆Ｕ字形状のものを示したが、Ｌ字形状やＳ字形状やクランク形状にしてもよい。

捩り振動低減装置に係り、（ａ）は一部省略して示す正面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−０−Ａ矢視図（実施の形態１）。 入力部材に係り、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−０−Ｂ矢視図（実施の形態１）。 保持部材に係り、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）のＣ−０−Ｃ矢視図（実施の形態１）。 出力部材に係り、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）のＥ−０−Ｅ矢視図（実施の形態１）。 図３のＤ−Ｄ矢視図（実施の形態１）。 捩り振動低減装置の断面図（実施の形態２）。

符号の説明

１…捩り振動低減装置
２…ロックアップピストン
３…入力側部材
３ｂ…第１押圧部
４…出力側部材
４ｂ…第２押圧部
５…ばね
６…保持部材
６ｃ…連結部
６ｆ，６ｇ…当接面

Claims (3)

1. エンジンのクランク軸とトランスミッションとの間に設けられ前記クランク軸との連結・切り離しが可能なロックアップピストンと、該ロックアップピストンに結合された入力側部材と、該入力側部材の外周部に円周方向に沿って配置された複数の第１押圧部と、該第１押圧部間に配置された一対のばねと、該ばねの外周を覆い前記入力側部材に対して相対的に回転自在な環状の保持部材と、該保持部材から半径方向内側へ向かって前記一対のばねの間へ突出する連結部と、前記トランスミッションに連結された出力側部材と、該出力側部材に前記第１押圧部と略同じ間隔で設けられ前記第１押圧部との間で前記ばねを圧縮する第２押圧部とを有する捩り振動低減装置において、
   前記保持部材が円筒状に形成され、該円筒の両端部を半径方向内側へ突出形成して一対の当接面を形成し、該一対の当接面により、前記連結部において前記夫々のばねを受けるばね受け面としたことを特徴とする捩り振動低減装置。
2. 請求項１に記載の捩り振動低減装置において、
   前記突出形成した部分は屈曲形成され、前記ばねとの接触面積を大きくしたことを特徴とする捩り振動低減装置。
3. 請求項２に記載の捩り振動低減装置において、
   前記第１押圧部および前記第２押圧部と当接する前記ばねの端部にのみリテーナを介在させたことを特徴とする捩り振動低減装置。

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