CN105308355B - 动态阻尼器装置 - Google Patents

Abstract

提供一种能减小轴向上的占用空间且实现轻重量化的动态阻尼器装置。该动态阻尼器装置设于扭矩转换器的涡轮壳体(8)，并具备阻尼器盘(25)、惯性环(26)以及多个扭簧(27)。阻尼器盘(25)固定于涡轮壳体(8)而旋转。惯性环(26)沿圆周方向具有弹簧收纳部(26a)及滑块收纳部(26b)，配置成相对阻尼器盘(25)旋转自如。多个扭簧(27)配置在惯性环(26)的弹簧收纳部(26a)，并沿旋转方向弹性连结阻尼器盘(25)和惯性环(26)。

Description

动态阻尼器装置

技术领域

本发明涉及动态阻尼器装置，特别地涉及设于扭矩转换器的输出侧部件的动态阻尼器装置。

背景技术

在扭矩转换器中，为了降低燃油费而设有锁定装置。锁定装置配置在涡轮和前盖之间，机械地连结前盖和涡轮，在两者间直接传递扭矩。

锁定装置一般具有活塞和阻尼器机构。活塞在油压的作用下被按到前盖，从前盖传递扭矩。另外，阻尼器机构具有多个扭簧，利用该多个扭簧与连结到活塞和涡轮的输出侧的部件弹性连结。在这样的锁定装置中，传递到活塞的扭矩经由多个扭簧传递到输出侧的部件并进而传递到涡轮。

另外，在专利文献1中示出了通过在输出侧的部件安装惯性部件来抑制发动机的旋转变动的锁定装置。该专利文献1所示的锁定装置安装有相对固定在涡轮的输出部件可旋转的惯性部件。另外，在输出部件和惯性部件之间设置有作为弹性部件的扭簧。

在该专利文献1的锁定装置中，借助扭簧连结惯性部件与输出部件，故惯性部件及扭簧作为动态阻尼器起作用，由此，衰减输出侧的部件(涡轮)的旋转速度变动。

[现有技术文献]

[专利文献]

专利文献1：日本特开2009-293671号公报

发明内容

[发明要解决的问题]

在专利文献1的锁定装置中，在活塞和涡轮之间配置有构成动态阻尼器装置的扭簧，且如上述那样，借助该扭簧使环状的盘部件与输出部件弹性连结。而且，在环状盘的外周部固定有惯性环。

在这样的专利文献1的结构中，动态阻尼器装置的轴向上的占用空间变大，另外重量也增加。

本发明的目的在于提供一种动态阻尼器装置，其特别在轴向上的占用空间小且能够实现轻重量化。

[用于解决的问题的手段]

本发明的一方面涉及的动态阻尼器装置是设于扭矩转换器的输出侧部件的装置，其具备旋转部件、惯性环和多个弹性部件。旋转部件固定于输出侧部件并旋转。惯性环沿圆周方向具有容纳部，并配置成相对旋转部件旋转自如。多个弹性部件配置在容纳部，并用于沿旋转方向弹性连结旋转部件和惯性环。

在该装置中，利用多个弹性部件弹性连结旋转部件和惯性环，旋转部件的旋转速度变动受惯性环的抑制。惯性环具有容纳部，在该容纳部配置有多个弹性部件。

这里，在惯性环的容纳部容纳配置有多个弹性部件，故与现有的动态阻尼器装置相比，能减小动态阻尼器装置的占用空间。另外，能使扭簧发挥惯性作用，从而能抑制扭矩转换器整体的重量增加，同时有效地抑制旋转速度变动。

优选的是，动态阻尼器装置具有迟滞扭矩产生机构，该迟滞扭矩产生机构配置在惯性环的容纳部，并在低转速区产生第1迟滞扭矩，在从中转速区到高转速区中产生比第1迟滞扭矩大的第2迟滞扭矩。

这里，在近期的乘用车中，因为燃油费上升，故寻求使连结前盖和涡轮的转速(以下，称为“锁定转速”)成为更低的转速。然而，一般来说，在发动机转速低的区域，发动机的旋转速度变动大，故当将锁定转速设为低的转速时，输出侧的旋转速度变动变得更大。因此，通过使用具有如专利文献1所示那样的惯性部件的锁定装置，即使将锁定转速设为例如1200rpm左右，也能抑制旋转变动。

然而，当设为输出侧的旋转速度变动在例如1200rpm附近最小的规格时，存在旋转速度变动在1600rpm附近变大这一问题。该旋转速度变动的特性，即旋转速度变动在哪一转速附近变得最小或变得最大，主要取决于在输出部件和惯性部件之间产生的迟滞扭矩的大小。

在专利文献1所示的锁定装置中，虽然设有迟滞扭矩产生机构，但不能在宽的转速区中抑制输出侧的旋转速度变动。

因此，在本发明中，旋转部件和惯性部件之间的摩擦阻力、即迟滞扭矩随着转速的增加而增大。因而，能在宽的转速区抑制输出侧的旋转速度变动。因而，通过将该动态阻尼器装置安装于锁定装置，在将锁定转速设定为低的转速的情况下，也能在宽的转速区抑制旋转速度变动。

优选的是，迟滞扭矩产生机构使旋转部件和惯性环之间的摩擦随着转速的增加而增大，从而逐渐减少旋转部件和惯性环的相对扭转角度。

在该迟滞扭矩产生机构中，旋转部件和惯性环之间的摩擦、即迟滞扭矩随着转速的增加而逐渐增大，由此逐渐减少两者的相对扭转角度。因而，能抑制因两者间的摩擦急剧变化而产生冲击，或产生异常噪声。

优选的是，迟滞扭矩产生机构具有滑块和抵接部件。滑块与惯性环一起旋转，相对惯性环沿直径向移动自如，并具有沿旋转方向延伸的滑动面。优选的是，抵接部件与旋转部件一起旋转，并动作如下受限制。

在低转速区，抵接部件通过与滑块的滑动面抵接而将与惯性环的相对扭转角度范围限制在第1角度范围内。

在比低转速区转速高的中转速区，抵接部件通过与滑块的滑动面抵接而将与惯性环的相对扭转角度范围限制在比第1角度范围窄的第2角度范围内。

在比中转速区转速高的高转速区，抵接部件通过与滑块的滑动面抵接而禁止与惯性环的相对扭转。

优选的是，在滑块的滑动面的旋转方向的中央部形成有供抵接部件嵌入的锁定部。

这里，当转速变为高转速区，旋转部件和惯性环的相对扭转角度范围变窄时，抵接部件最终会嵌入滑块的锁定部，两者的相对旋转被禁止。即，迟滞扭矩变为无限大。

优选的是，惯性环的容纳部形成为向轴向的一侧敞开。

优选的是，旋转部件的内周部固定于扭矩转换器的涡轮。另外，优选的是，动态阻尼器装置还具备侧盘，该侧盘固定于旋转部件的径向中间部，并以旋转自如的方式支承惯性部件。

[发明的效果]

在如上所述的本发明中，能减少动态阻尼器装置的轴向的占用空间，而且能抑制扭矩转换器整体的重量的增加，有效地抑制旋转速度变动。

附图说明

图1是具备本发明的一实施方式的动态阻尼器装置的扭矩转换器的截面结构图。

图2是提取图1的锁定装置而示出的图。

图3是图1的动态阻尼器装置的主视图。

图4是构成动态阻尼器装置的阻尼器盘的主视图。

图5是沿图4的O-A、O-B、O-C线截取的截面图。

图6是构成动态阻尼器装置的惯性环的主视图。

图7是沿图6的O-A、O-B、O-C线截取的截面图。

图8是图3的放大局部图。

图9是发动机转速和旋转速度变动的特性图。

图10是说明迟滞扭矩产生机构的动作的图。

具体实施方式

第1实施方式

[整体结构]

图1示出本发明的一实施方式的扭矩转换器。在图1的左侧配置有发动机，在图1的右侧配置有变速器。图1所示的O-O线是扭矩转换器的旋转轴线。

扭矩转换器1是用来从发动机的曲柄轴向变速器的输入轴传递动力的装置，主要具备输入动力的前盖2、叶轮3、涡轮4、定子5、锁定装置6和动态阻尼器装置7。

前盖2和叶轮3彼此的外周部焊接并利用前盖2和叶轮3形成流体室。涡轮4配置成在流体室内与叶轮3相对。涡轮4具有涡轮壳体8、固定在涡轮壳体8的内部的多个涡轮叶片9以及固定在涡轮壳体8的内周部的涡轮轮毂10。涡轮轮毂10具有沿轴向延伸的筒状部10a、从筒状部10a向径向外侧延伸的圆板状的凸缘10b。而且，在凸缘10b的外周部，利用铆钉11固定涡轮壳体8的内周部。此外，在涡轮轮毂10的内周部形成花键孔10c。而且，向花键孔10c连结未图示的变速器的输入轴。另外，定子5是用于调节工作油从涡轮4向叶轮3的流动的机构，配置在叶轮3的内周部和涡轮4的内周部之间。

[锁定装置6]

锁定装置6配置在前盖2和涡轮4之间。锁定装置6具有活塞13和阻尼器机构14。

＜活塞13＞

活塞13是环状的圆板部件，具有圆板部13a、内周筒状部13b和外周筒状部13c。圆板部13a与前盖2相对配置，在外周部设有与前盖2摩擦接触的摩擦部件13d。内周筒状部13b在圆板部13a的内周端向变速器侧突出设置。另外，内周筒状部13b以沿轴向移动自如且相对旋转自如的方式支承在涡轮轮毂10的筒状部10a的外周面。外周筒状部13c在圆板部13a的外周端向变速器侧突出设置，形成有沿轴向具有预定的长度的多个槽13e。

＜阻尼器机构14＞

在图2提取示出阻尼器机构14。阻尼器机构14具有1对承托盘15、16、输出凸缘17、各自多个的外周侧及内周侧的扭簧18、19。

1对承托盘15、16是形成为环状的圆板部件，沿轴向隔开间隔相对配置。两承托盘15、16是同样的形状，在外周部具有多个弹簧收纳部15a、16a，在内周部具有多个弹簧收纳部15b、16b。另外，两盘15、16的外周部利用铆钉20固定。而且，在两盘15、16的外周端形成有多个齿15c、16c，该齿15c、16c与活塞13的槽13e配合。由此，阻尼器机构14不能相对活塞13旋转，且在轴向移动自如。

输出凸缘17配置成被1对承托盘15、16夹着。在输出凸缘17的外周部形成有弹簧收纳用的切口17a，且在输出凸缘17的内周部形成有弹簧收纳用的开口17b。输出凸缘17的内周端部17c利用铆钉11固定在涡轮轮毂10的凸缘10b。

外周侧扭簧18配置在输出凸缘17的外周侧的切口17a，由1对承托盘15、16的外周侧弹簧收纳部15a、16a支承。另外，内周侧扭簧19配置在输出凸缘17的内周侧的开口17b，由1对承托盘15、16的内周侧弹簧收纳部15b、16b支承。

[动态阻尼器装置7]

如图1及图3所示，动态阻尼器装置7具有阻尼器盘25(旋转部件)、惯性环26、多个扭簧27、多个滑块28、侧盘29以及多个弹簧32。此外，图3是动态阻尼器装置7的主视图。而且，由阻尼器盘25的一部分、多个滑块28和多个弹簧32构成迟滞扭矩产生机构33，在后面叙述细节。

图4示出阻尼器盘25的正面部分图，图5的(a)～(c)示出沿图4的O-A线、O-B线、O-C线截取的各截面。阻尼器盘25是形成为环状的圆板部件，如图1所示，内周端部与涡轮壳体8焊接。另外，在径向中间部形成有多个铆钉用孔25a，在外周端分别形成有多个爪25b(抵接部件)和结合部25c。如图5的(c)所示，爪25b形成为外周端向变速器侧弯曲。如图5的(a)所示，结合部25c形成为在轴向利用其他部分向变速器侧偏倚。爪25b及结合部25c沿圆周方向交替配置。

图6示出惯性环26的正面部分图，图7的(a)～(c)示出沿图6的O-A线、O-B线、O-C线截取的各截面。惯性环26以相对阻尼器盘25旋转自如的方式配置。

惯性环26是环状的部件，沿圆周方向以预定的间隔分别具有多个弹簧收纳部(容纳部的一个例子)26a及滑块收纳部(容纳部的一个例子)26b。各收纳部26a、26b是以向轴向发动机侧敞开并向变速器侧凹陷的方式形成的凹部。多个滑块收纳部26b的每一个都配置成在圆周方向上被2个弹簧收纳部26a夹着。

另外，在惯性环26的外周端部，以在与1个滑块收纳部26b相邻的2个弹簧收纳部26a的一部分之间连续形成有多个突出部26c。突出部26c在轴向上向发动机侧突出。而且，如图7所示，在惯性环26的内周端部，限制部26d形成为向内周侧突出。侧盘29从变速器侧抵接于限制部26d，由此限制惯性环26在轴向上的移动。此外，如图1所示，侧盘29利用铆钉30将内周部固定在阻尼器盘25。

如图3所示，多个扭簧27收纳在惯性环26的弹簧收纳部26a。而且，扭簧27的一端与阻尼器盘25的1个结合部25c的两端配合。由此，阻尼器盘25和惯性环26利用扭簧27在旋转方向上弹性连结。

如图3所示，滑块28是沿圆周方向长长地延伸的部件，以沿径向移动自如的方式收纳于惯性环26的滑块收纳部26b。图8提取惯性环26的滑块收纳部26b和滑块28而示出。

滑块收纳部26b在圆周方向的两端部具有弹簧座部26e。另外，滑块收纳部26b的圆周方向的两端的壁作为引导部26f起作用。

另一方面，滑块28在圆周方向的两端部具有朝向径向内侧形成的弹簧容纳部28a。而且，在各弹簧容纳部28a容纳有使滑块28朝向内周侧偏置的弹簧32。滑块28的长度方向的两端以滑动自如的方式与滑块收纳部26b的引导部26f抵接。另外，滑块28的外周面28b弯曲成朝向内侧凹陷。而且，在该外周面28b的圆周方向上的中央部形成有供阻尼器盘25的爪25b嵌入的锁定部28c。

根据如上结构，由阻尼器盘25的爪25b、滑块28、弹簧32构成在阻尼器盘25和惯性环26之间产生可变的迟滞扭矩的迟滞扭矩产生机构33。此外，在该迟滞扭矩产生机构33中，惯性环26、扭簧27、滑块28及弹簧32作为惯性部件起作用。

[动作]

首先，简单说明扭矩转换器主体的动作。在前盖2及叶轮3旋转的状态下，工作油从叶轮3向涡轮4流动，借助工作油从叶轮3向涡轮4传递动力。传递到涡轮4的动力经由涡轮轮毂10向变速器的输入轴(未图示)传递。

当输入轴的转速变为某一定的转速时，锁定装置6启动，从前盖2借助锁定装置6向涡轮轮毂10机械地传递动力。具体而言，若活塞13在油压的变化下向发动机侧移动，活塞13的摩擦件13d被按到前盖2，则活塞13与前盖2一体旋转。对活塞13卡合有1对承托盘15、16，故传递到活塞13的动力经由1对承托盘15、16、外周侧及内周侧的扭簧18、19传递到输出凸缘17，进而传递到涡轮轮毂10。

[动态阻尼器装置的动作]

在动态阻尼器装置7中，向涡轮轮毂10传递旋转。此时，由于在涡轮壳体8上借助阻尼器盘25及扭簧27设置有惯性环26，故能有效地抑制发动机的旋转变动。以下，详细说明该点。

如图9所示，一般地，当发动机的转速变低时，因燃烧变动而产生的发动机的旋转变动增加(特性E1)。此时，在没有惯性环26时，即在没有动态阻尼器装置7时，若发动机转速变低，则从扭矩转换器输出的旋转速度变动逐渐变大。另一方面，在如本实施方式那样设有动态阻尼器装置7时，在特定的发动机转速附近(图9的例子中为1200rpm附近)，能降低输出侧即涡轮的旋转速度变动(特性E2、E3)。

这里，低转速区下的特性E2、E3的不同点是由迟滞扭矩产生机构33中的迟滞扭矩的大小导致的。即，特性E2是迟滞扭矩比较大的情况，特性E3是迟滞扭矩比较小的情况。在特性E2中，涡轮的旋转速度变动在发动机转速比1200rpm低的转速附近变小，在1500rpm附近变为最大，在比其高的转速区逐渐变小。另一方面，在特性E3中，涡轮的旋转速度变动在发动机转速超过1200rpm时表现出比特性E2小的最小值，在1600rpm附近超过特性E2而成为最大。

根据这些特性可知，涡轮的旋转速度变动在发动机转速低的转速区下，迟滞扭矩小的情况下较小，在中间的转速区下，迟滞扭矩大的情况下较小。另外，在高转速区下，迟滞扭矩的大小对涡轮旋转速度变动的影响较小。

因此，本实施方式的迟滞扭矩产生机构33构成为迟滞扭矩随转速区变化。具体而言，由迟滞扭矩产生机构33产生的迟滞扭矩在发动机转速低的区域中小，在中间及高转速区中逐渐变大。

[迟滞扭矩产生机构的动作]

使用图10说明迟滞扭矩随转速区而变化的动作。

首先，在低转速区中，作用于滑块28的离心力比较小。因此，如图10中(a)的＜通常时＞所示，滑块28因弹簧32的偏置力而向内周侧偏置。当在这样的状态下，动态阻尼器装置7工作且阻尼器盘25和惯性环26相对旋转时，阻尼器盘25的爪25b在滑块28的外周面28b的外周侧进行相对移动。

此时，通过爪25b与滑块28的外周面28b的抵接来限制阻尼器盘25的相对旋转的角度范围(扭转角度)。而且，在图10的(a)所示的低转速区中，扭转角度为最大的θ1。另外，在该扭转角度±θ1的范围内，爪25b在滑块28的外侧顺畅地移动，故在该情况下的迟滞扭矩较小。

当转速变高时，作用于滑块28的离心力变大。当向滑块28作用大的离心力时，如图10中(b)的＜衰减时＞所示，滑块28克服弹簧32的偏置力而向外周侧移动。在这样的状态下，爪25b和滑块28的外周面28b更加接近，因此爪25b能顺畅移动的范围(扭转角度)是比图10中(a)的低转速区窄的θ2。而且，在扭转角度θ2以上的区域中，爪25b紧紧地抵接于滑块28的外周面28b，故产生比低转速区下的迟滞扭矩大的迟滞扭矩。

然后，当转速进一步变高时，滑块28克服弹簧32的偏置力而进一步向外周侧移动，成为图10中(c)的＜锁定时＞所示的状态。在该状态下，爪25b嵌入滑块28的外周面28b的锁定部28c。即，爪25b(即阻尼器盘25)和惯性环26的相对旋转被禁止，成为锁定状态。因此，在图10的(c)所示的状态下，动态阻尼器装置7中的迟滞扭矩变得无限大。

在如上的结构中，如图9所示，涡轮旋转速度变动的特性在低转速区中成为特性E3，在中转速区～高转速区中成为特性E2。因此，能在整个发动机转速区中将涡轮旋转速度变动抑制为较小。

[特征]

(1)在惯性环26的内部容纳有构成用于产生可变的迟滞扭矩的机构33的扭簧27、滑块28和弹簧32，故特别地，能使动态阻尼器装置在轴向上的占用空间更紧凑。而且，能使这些部件作为惯性件(惯性)起作用，能减轻扭矩转换器整体的重量。

(2)在低转速区中产生较小的迟滞扭矩，在从中转速区到高转速区中产生更大的迟滞扭矩，故能在宽的转速区中抑制涡轮的旋转速度变动。

(3)利用作用于滑块28的离心力使迟滞扭矩变化，故能以简单的结构产生根据转速区而不同的迟滞扭矩。

(4)滑块28和爪25b之间的摩擦、即迟滞扭矩随着转速的增加而逐渐增大，由此两者的相对扭转角度逐渐减少。因而，能抑制两者之间的摩擦急剧变化而产生冲击或产生异常噪声。

(5)通过在形成于滑块28的锁定部28c上嵌入爪25b，使动态阻尼器装置7的迟滞扭矩变得无限大。因此，能以简单的机构产生大的迟滞扭矩。

[其他实施方式]

本发明并不限于如上的实施方式，可在不脱离本发明的范围的情况下进行各种变形或修改。

(1)在上述实施方式的锁定装置6中，在内外周设置有扭簧18、19，但也可仅在外周侧设置扭簧。在该情况下，能进一步缩短轴向尺寸。

(2)在上述实施方式中，设滑块28的外周面28b为向径向内侧弯曲的面，但该外周面也可以是平坦的面。

[产业上的可利用性]

在本发明的动态阻尼器装置中，能减小轴向上的占用空间，而且抑制扭矩转换器整体的重量增加，能有效地抑制旋转速度变动。

[附图标记说明]

7 动态阻尼器装置

10 涡轮轮毂

17 输出凸缘

25 阻尼器盘

26 惯性环

26a 弹簧收纳部(容纳部的一个例子)

26b 滑块收纳部(容纳部的一个例子)

27 扭簧

28 滑块

28c 锁定部

Claims (6)

1.一种动态阻尼器装置，设于扭矩转换器的输出侧部件，该动态阻尼器装置具备：

旋转部件，固定于所述输出侧部件并旋转；

惯性环，沿圆周方向具有容纳部，并配置成相对所述旋转部件旋转自如；以及

多个弹性部件，配置于所述容纳部，并用于沿旋转方向弹性连结所述旋转部件和所述惯性环；其中，

所述动态阻尼器装置还具备迟滞扭矩产生机构，该迟滞扭矩产生机构配置在所述惯性环的容纳部，并在低转速区产生第1迟滞扭矩，在从中转速区到高转速区中产生比所述第1迟滞扭矩大的第2迟滞扭矩。

2.根据权利要求1所述的动态阻尼器装置，其中，

所述迟滞扭矩产生机构使所述旋转部件和所述惯性环之间的摩擦随着转速的增加而增大，从而逐渐减少所述旋转部件和所述惯性环的相对扭转角度。

3.根据权利要求2所述的动态阻尼器装置，其中，

所述迟滞扭矩产生机构具有：

滑块，其与所述惯性环一起旋转，并相对所述惯性环沿径向移动自如，该滑块具有沿旋转方向延伸的滑动面；以及

抵接部件，其与所述旋转部件一起旋转，在低转速区该抵接部件通过与所述滑块的滑动面抵接而将与所述惯性环的相对扭转角度范围限制在第1角度范围内；在比所述低转速区转速高的中转速区，该抵接部件通过与所述滑块的滑动面抵接而将与所述惯性环的相对扭转角度范围限制在比所述第1角度范围更窄的第2角度范围内；在比所述中转速区转速高的高转速区，该抵接部件通过与所述滑块的滑动面抵接而禁止与所述惯性环的相对扭转。

4.根据权利要求3所述的动态阻尼器装置，其中，

在所述滑块的滑动面的旋转方向的中央部形成有供所述抵接部件嵌入的锁定部。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的动态阻尼器装置，其中，

所述惯性环的容纳部形成为向轴向的一侧敞开。

6.根据权利要求5所述的动态阻尼器装置，其中，

所述旋转部件的内周部固定于所述扭矩转换器的涡轮，

所述动态阻尼器装置还具备侧盘，该侧盘固定于所述旋转部件的径向中间部，并以旋转自如的方式支承所述惯性环。