JP2004257477A - ステータ - Google Patents

Abstract

【課題】衝撃のうち外輪部材と羽根車内径部分との間の衝撃は吸収することが可能であるが、内輪と爪との間の衝撃は吸収することができず、噛合い時に発生する音を吸収しきれない。
【解決手段】羽根車（１３）とワンウェイクラッチ部との間にダンパ（８，１０）を介在させたステータ（１）において、ダンパは少なくとも二段階の衝撃吸収機能を備えていることを特徴とする。
【選択図】 図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両の自動変速機などのトルクコンバータに用いられるステータに関する。
【０００２】
【従来の技術】
図７は、ラチェット型ワンウェイクラッチが用いられた従来例のステータを示す正面図であり、トルクコンバータ用のステータ５０は羽根車５８と、ラチェット型ワンウェイクラッチ部とによって構成される。ワンウェイクラッチ部は、外周に凹部を有する内輪５２と、内輪と同軸に配置され、内周に爪５４を収容するポケットが設けられた外輪部材５３とからなっている。
【０００３】
外輪部材５３と羽根車５８との間にはダンパスプリング５１が設けられており、ワンウェイクラッチに過大な衝撃が加わった場合にそれを吸収する。外輪部材５３と羽根車５８との間には凸部５７と凹部５９とからなる回動範囲制限機構５５が設けられている。回動範囲制限機構５５によりダンパスプリング５１に過大な力がかかり、スプリングがへたることを防止している。また、ワンウェイクラッチ部は軸方向に脱落しないよう止め輪５６により保持されている。
【０００４】
衝撃を吸収するためのダンパスプリング５１としては、単一のコイルスプリングのみが用いられている。従って、特性も一段階のみであった。
【０００５】
この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては次のものがある。
【特許文献１】
特開２００２−１３５５９号公報（第３頁、第１図等）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上述のような構成のステータでは、ワンウェイクラッチ部が空転から噛合いに切替わる瞬間、内輪と爪、外輪部材と羽根車内径部分の二個所で衝撃が発生する。
【０００７】
しかしながら、従来のものではこれらの衝撃のうち外輪部材と羽根車内径部分との間の衝撃は吸収することが可能であるが、内輪と爪との間の衝撃は吸収することができず、噛合い時に発生する音を吸収しきれないという問題があった。
【０００８】
そこで本発明は、内輪と爪、外輪部材と羽根車内径部との間に発生する双方の衝撃を吸収し、音の発生を防止することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明のステータは、
羽根車とワンウェイクラッチ部との間にダンパを介在させたステータにおいて、
ダンパは少なくとも二段階の衝撃吸収機能を備えていることを特徴としている。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明のステータは、羽根車とワンウェイクラッチ部との間に二段階の衝撃吸収機能を備えたダンパを介在させているので、内輪と爪、外輪部材と羽根車内径部との間に発生する双方の衝撃を吸収し、ラチェットの打音等の音の発生を防止することができる。
【００１１】
【実施例】
以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する。尚、図面において同一部分は同一符号で示してある。
【００１２】
図１は、本発明の一実施例を示すステータの軸方向断面図である。ステータ１は、環状の羽根車１３、羽根車１３の内径側部分１６に嵌合した環状の外輪部材３、外輪部材３の内径側に、同軸心で相対回転自在に嵌合している内輪部材２を有している。
【００１３】
外輪部材３の内周面には内輪部材２に向かって開口するポケット７（図２参照）が円周方向等分に複数設けられている。各ポケットにはラチェット、すなわち爪１１が配置されている。羽根車１３の内径側部分１６と外輪部材３は複数のスプリングから構成されるダンパ、すなわちダンパユニット２０を介して、相対回動するようになっている。ワンウェイクラッチ部は、ラチェット型ワンウェイクラッチとして構成されている。
【００１４】
図１では、ダンパユニット２０のうち第２のダンパスプリング１０のみ示されている。また、羽根車１３の内径側部分１６と外輪部材３及び内輪部材２との軸方向界面にはニードル軸受１４が設けられている。従って、内径側部分１６と外輪部材３及び内輪部材２とは互いに回動自在な構成となっている。
【００１５】
次に図２−図６を参照して、実施例を更に詳細に説明する。図２及び図３は、本発明の実施例のステータの要部を示す正面図であり、ステータ１に用いられるワンウェイクラッチ部の詳細を示している。ダンパユニット２０は、図４に詳細を示すように、第１のダンパスプリング８と第２のダンパスプリング１０とからなっている。
【００１６】
内輪部材２の環状の外周面には複数の凹所２５が、円周方向等分に設けられている。この凹所２５には、外輪部材３の内周に設けられたポケット１１に配置された爪１１の先端が嵌合するようになっている。爪１１は、アコーデオンスプリングなどの付勢部材１２により、凹所２５に嵌合する方向に付勢されている。例えば、内輪部材２を固定とすると、図２で外輪部材３が反時計方向に回転すると爪１１は凹所２５に嵌合せず、空転する。しかし、時計方向に回転すると、爪１１は凹所２５に嵌合し回転がロックされる。
【００１７】
一方、羽根車１３の内径側部分１６に設けられた突起６が外輪部材３の外周に設けられた凹部６に嵌合している。凹部６の円周方向幅は、突起５の円周方向幅より大きい。従って、凹部６と突起５との間には、所定の周方向隙間が生じ、この隙間の分だけ、外輪部材３は、内径側部分１６、すなわち羽根車１３に対して相対回動可能となっている。すなわち、突起５と凹部６とで、回動範囲制限機構４を構成し、ダンパユニット２０で吸収しきれない過大な衝撃が加わった場合のフェ−ルセーフ機構となり、ダンパスプリングのへたりや損傷を防いでいる。
【００１８】
ダンパユニット２０は、第１のスプリング８と第２のスプリング１０とを直列に配置した構成となっている。ダンパユニット２０は、羽根車１３の内径側部分１６と外輪部材３との間に設けられ、外輪部材３の外周に設けられた凹部の端部２１と内径側部材１６に設けられた突起２２の端面との間に伸縮自在に収容されている。
【００１９】
次にダンパユニット２０の作動を説明する。図２は、爪１１の噛合い初期状態を示していおり、第１ダンパスプリング８のみ作動している状態である。これによって爪１１が内輪部材２の凹所２５に嵌合する際の衝撃を吸収することができる。また、嵌合の際の打音も減少できる。
【００２０】
図３は、第１ダンパスプリング８と第２ダンパスプリング１０の両方が作動している状態であって、第２ダンパスプリング１０の作動によって、外輪部材３と羽根車１３の内径側部分１６との間の衝撃を吸収できる。
【００２１】
次に、図４−図６を参照して、ダンパユニット２０を説明する。図４は、ダンパユニットの軸方向断面図であり、図５は、ダンパユニットに用いられる中間部材の軸方向断面図、また図６は、中間部材の正面図である。
【００２２】
図４に示すように、ダンパユニット２０は、コイルスプリングである第１のダンパスプリング８と、第１のダンパスプリング８より大径のコイルスプリングである第２のダンパスプリング１０とからなっている。ダンパユニット２０は、更に中間部材９を有する。中間部材９は、図５に詳細を示すように、金属板からプレスなどによって成形され、環状の円盤部９ａ、円盤部９ａの内周から延びる円筒部９ｂ及び円筒部９ｂの下端を閉じる円形の底部９ｃを一体に備えている。
【００２３】
図４から分かるように、中間部材９は、その円筒部９ｂを第２のダンパスプリング１０の内周に嵌合させ、円筒部９ｂの内部に第１のダンパスプリング８の外周が嵌合することで、第１及び第２のダンパスプリングを直列に接続している。
【００２４】
次に、２重ダンパスプリングによる、二段階の衝撃吸収機能を試験した結果を図８−図１３に示す。試験は、トルクコンバータの入力側の部材（ポンプインペラ）を約１２０ｒｐｍで回転させておき、この回転によって生じる流体の流れを出力側の部材（タービンランナ）及びステータに伝達して、タービンランナ及びステータを従動回転させておき、次いでその状態からタービンランナにブレーキをかけてタービンランナの回転数を落とすことによって行った。
【００２５】
タービンランナの回転数がポンプインペラの回転数に対して所定量以下に減少すると、トルクコンバータ内の流体の流れが逆向きになり、その流れを受けたステータが逆回転しようとするが、ステータに設けられたワンウェイクラッチ部によってステータが内輪にロックする。
【００２６】
図８−図１３に示したグラフは、このロックが行われるときの内輪へ伝達されるトルク、及びロック時の音圧を測定したものである。各グラフにおいて、（１）はエンジン（ポンプインペラ）回転数、（２）は出力軸（タービンランナ）の回転数、（３）は伝達トルク、（４）は音圧を示す。
【００２７】
図８は、ダンパ機構が設けられていない、第１従来例のエンジン回転数、伝達トルク及び出力軸の回転数の関係を示すグラフであり、図９は、ダンパ機構が設けられていない、第１従来例のエンジン回転数、音圧及び出力軸の回転数の関係を示すグラフである。ステータが内輪に噛合うときの衝撃を吸収するダンパ機構が設けられていないため、この第１従来例のものではロック時に伝達トルクが一時的急上昇し、このときに音圧が発生している。
【００２８】
図１０及び図１１に示したものは、第２従来例のものであり、ステータに一種類のスプリングからなるダンパ機構を設けたものである。この第２従来例のものでは、第１従来例のものに比べるとロック時の伝達トルク及び音圧は共に減少しており、また伝達トルクが上昇している時間及び音圧が発生している時間が減少している。
【００２９】
図１２は、本発明の２段階のダンパ機構が設けられている、実施例のエンジン回転数、伝達トルク及び出力軸の回転数の関係を示すグラフであり、図１３は、本発明の２段階のダンパ機構が設けられている、実施例のエンジン回転数、音圧及び出力軸の回転数の関係を示すグラフである。本発明実施例のものでは、伝達トルクの上昇、音圧の上昇は共に殆どなくなっていることが分かる。
【００３０】
以上説明した、本発明の実施例においては、ダンパユニットは２種類のダンパスプリングにより二段階で衝撃を吸収するようにしたが、２個以上のスプリングを用いて二段階より多い段階で衝撃を吸収するように構成することもできる。第１ダンパスプリング８及び第２ダンパスプリング１０を直列に接続したが、並列に接続することも可能である。
【００３１】
また、外輪部材３のポケット７の数、回動範囲制限機構４、ダンパユニット２０の数は、図示の数に限定されるものではなく、その他の任意の個数設けることができることは言うまでもない。また、爪部材１０の数についても同様である。また、ダンパスプリング８及び１０はコイルスプリングであるが、その他の形式のスプリングを用いることも可能である。
【００３２】
【発明の効果】
本発明のステータは、羽根車とワンウェイクラッチ部との間に二段階の衝撃吸収機能を備えたダンパを介在させているので、内輪と爪、外輪部材と羽根車内径部との間に発生する双方の衝撃を吸収し、音の発生を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示すステータの軸方向断面図である。
【図２】本発明の実施例のステータの要部を示す正面図であり、第１ダンパスプリングのみ作動している状態を示している。
【図３】本発明の実施例のステータの要部を示す正面図であり、第１及び第１ダンパスプリングの両方が作動している状態を示している。
【図４】ダンパユニットの軸方向断面図である。
【図５】ダンパユニットに用いられる中間部材の軸方向断面図である。
【図６】中間部材の正面図である。
【図７】従来例のステータを示す正面図である。
【図８】ダンパ機構が設けられていない、第１従来例のエンジン回転数、伝達トルク及び出力軸の回転数の関係を示すグラフである。
【図９】ダンパ機構が設けられていない、第１従来例のエンジン回転数、音圧及び出力軸の回転数の関係を示すグラフである。
【図１０】一段のダンパ機構が設けられている、第２従来例のエンジン回転数、伝達トルク及び出力軸の回転数の関係を示すグラフである。
【図１１】一段のダンパ機構が設けられている、第２従来例のエンジン回転数、音圧及び出力軸の回転数の関係を示すグラフである。
【図１２】本発明の２段階のダンパ機構が設けられている、実施例のエンジン回転数、伝達トルク及び出力軸の回転数の関係を示すグラフである。
【図１３】本発明の２段階のダンパ機構が設けられている、実施例のエンジン回転数、音圧及び出力軸の回転数の関係を示すグラフである。
【符号の説明】
１ ステータ
２ 内輪部材
３ 外輪部材
８ 第１ダンパスプリング
１０ 第２ダンパスプリング

Claims (5)

1. 羽根車とワンウェイクラッチ部との間にダンパを介在させたステータにおいて、
   前記ダンパは少なくとも二段階の衝撃吸収機能を備えていることを特徴とするステータ。
2. 前記ダンパは二以上のスプリングを直列に配置したものであることを特徴とする請求項１に記載のステータ。
3. 前記スプリングはコイルスプリングであることを特徴とする請求項２に記載のステータ。
4. 前記ワンウェイクラッチ部のワンウェイクラッチはラチェット型のワンウェイクラッチであることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のステータ。
5. ワンウェイクラッチ部を構成する外輪部材及び、前記羽根車はアルミニウム製であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のステータ。

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