JP2005003095A - 流体伝動装置におけるバランスピースの取付け構造 - Google Patents

Abstract

【課題】流体伝動装置内に収容され、タービンランナとフロントカバーとを弾性的に連結するロックアップダンパを有す流体伝動装置のバランスピース取付け構造であって、カシメ工程に際してダンパープレートが変形することなく、簡単な構造で取付できるバランスピースの取付け構造の提供。
【解決手段】ロックアップダンパはダンパープレート３を有し、該ダンパープレート３はピストン１との間に所定の隙間１４を介在し、そしてダンパープレート３には大穴９ａと小穴９ｂが連続して設けられ、又、バランスピース１０は基部１１と頭部１２及び軸部１３から成り、該基部１１の外形は大穴９ａより小さくて小穴９ｂより大きく、又ピストン１とダンパープレート間の隙間１４に相当する厚さを有し、軸部１３の外形は小穴９ｂより小さな寸法とし、軸部１３を小穴９ｂに嵌めた位置にて、頭部１２を押圧してカシメる。
【選択図】 図４

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は流体伝動装置におけるバランスピースの取付け構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
流体伝動装置の１つであるトルクコンバータとは周知の通りエンジンの動力を、作動流体を媒体としてトランスミッションへ伝えることが出来る一種の継手であり、エンジンによって回されるポンプインペラ、そして該ポンプインペラの回転により送り出される作動流体の動きを受けて回るタービンランナ、さらにタービンランナから出た作動流体の向きを変えてポンプインペラへ導くステータから構成されている。
【０００３】
そこで、これらポンプインペラ、タービンランナ、及びステータには複数枚のブレードが所定の角度をもって一定間隔で配列されている。トルクコンバータ内に封入されている作動流体は、ポンプインペラからその各ブレードを介して外周方向へ送り出され、トルクコンバータのケース内壁を伝い、タービンランナのブレードに当って該タービンランナをポンプインペラと同方向に回す働きをする。又タービンランナに当たってから送り出される作動流体は、ステータのブレードに当たってポンプインペラの回転を助長する方向に流れ方向が変えられ、再び内周からポンプインペラに流入する。
【０００４】
図５は従来のトルクコンバータの断面を示している。同図の（イ）はポンプインペラ、（ロ）はタービンランナ、（ハ）はステータ、そして（ニ）はピストンをそれぞれ示し、これらはトルクコンバータ外殻（ホ）内に収容されている。そこでエンジンからの動力を得てフロントカバー（ヘ）が回転し、該フロントカバー（ヘ）と一体となっているポンプインペラ（イ）が回転し、その結果、作動流体を媒介としてタービンランナ（ロ）が回る。
【０００５】
そしてタービンランナ（ロ）のタービンハブ（ト）には軸（図示なし）が嵌って、タービンランナ（ロ）の回転をトランスミッション（図示なし）へ伝達することが出来る。トルクコンバータは一種の流体クラッチである為、ポンプインペラ（イ）の回転速度が低い場合には、タービンランナ（ロ）の回転を停止することが出来（車を停止することが出来）、しかしポンプインペラ（イ）の回転速度が高くなるに従ってタービンランナ（ロ）は回り始め、さらに高速になるに従ってタービンランナ（ロ）の速度はポンプインペラ（イ）の回転速度に近づく。しかし作動流体を媒介としているトルクコンバータでは、タービンランナ（ロ）の回転速度はポンプインペラ（イ）と同一速度にはなり得ない。
【０００６】
そこで、同図にも示しているようにトルクコンバータ外殻（ホ）内にはピストン（ニ）が設けられていて、タービンランナ（ロ）の回転速度が所定の領域を越えた場合には、該ピストン（ニ）が軸方向に移動してフロントカバー（ヘ）に係合するように作動することが出来る。ピストン外周部には摩擦材（チ）が取り付けられている為に、該ピストン（ニ）は滑ることなくフロントカバー（ヘ）と同一速度で回転することが出来る。そして該ピストン（ニ）はタービンランナ（ロ）と連結していて、タービンランナ（ロ）はピストン（ニ）によって回されることになり、エンジンからの動力をトランスミッションへ、流体を介することによるロスを伴うことなくほぼ１００％の高効率で伝達することが出来る。
【０００７】
このように、タービンランナ（ロ）の回転速度が高くなって、ある条件になった時に、ピストン（ニ）はフロントカバー（ヘ）に係合して、作動流体を媒体としないでタービンランナ（ロ）を直接回転駆動させることが出来る。しかし係合前は、タービンランナ（ロ）とフロントカバー（ヘ）の回転速度は完全に同一ではなく、ピストン（ニ）がフロントカバー（ヘ）に係合することで、速度差に基づく衝撃が発生する。この係合時の衝撃を緩和し、一方では係合後にエンジンのトルク変動を伝えない為にピストン（ニ）とタービンランナ（ロ）との間にはダンパスプリング（リ）、（リ）…を備えたロックアップダンパ（ヌ）が取り付けられている。
【０００８】
したがって、タービンランナ（ロ）と共に同一速度で回転しているピストン（ニ）が僅かに速いフロントカバー（ヘ）に係合する際、ピストン（ニ）の速度は瞬間的に高くなってタービンランナ（ロ）をより速く回そうとするトルクが作用する。この衝撃的トルクをダンパスプリング（リ）、（リ）…が圧縮変形して吸収するように構成されている。ピストン（ニ）はタービンランナ（ロ）のタービンハブ（ト）に同軸を成して取付けられているが、ダンパスプリング（リ）、（リ）…の圧縮変形によって上記タービンランナ（ロ）と位相差を生じることが出来る構造となっている。
【０００９】
ダンパスプリング（リ）、（リ）…を備えたロックアップダンパ（ヌ）は、該ピストン（ニ）には複数枚のダンパープレート（ル）、（ル）…が固定されていて、各ダンパープレート（ル）、（ル）…の外周に形成している収容溝には上記ダンパスプリング（リ）、（リ）…が嵌って取付けられている。ところで、該ピストン（ニ）には上記のごとくダンパープレート（ル）、（ル）…、及びダンパスプリング（リ）、（リ）…が備わって入る為に、中心に対して質量のバランスが均等ではなく、その為にバランスピース（ワ）、（ワ）を取付けなくてはならない。
【００１０】
アンバランス状態でロックアップダンパ（ヌ）が高速回転するならば、こもり音が発生したり、時には振動が起きる。そこで上記ピストン（ニ）に固定されているダンパープレート（ル）、（ル）…の適当な位置にバランスピース固定され、ロックアップダンパ（ヌ）のバランスをとっている。
【００１１】
バランスピースをダンパープレート（ル）に固定する為の手段は、一般にカシメによる方法が採用されているが、取付け構造が複雑化してダンパープレートの製作が面倒になる。すなわち、図５に示すように、ピストン（ニ）に面して固定されているダンパープレート（ル）にバランスピースを取付ける場合、該バランスピースはダンパープレート面に固定する取付け構造としなくてはならない。
【００１２】
その為に、ダンパープレート（ル）のバランスピース取付け構造が煩雑化し、又固定されたバランスピースはロックアップダンパの高速回転に伴って離脱する危険性がある。最も簡単な取付け構造はダンパープレート（ル）に穴を貫通し、該穴にバランスピースを嵌めた状態でカシメル方法である。しかし、ダンパープレート（ル）に穴を貫通してバランスピースを嵌めるには、ピストンとの間に隙間を設ける必要がある。しかし、ピストンとの間に隙間を形成するならば、穴に嵌めたバランスピースをカシメる際にダンパープレート（ル）が変形してロックアップダンパとしての機能が損なわれる虞がある。
【００１３】
図６はピストン（ニ）とダンパープレート（ル）との間に隙間（オ）を設け、ダンパープレート（ル）に貫通した穴にバランスピース（カ）を挿入して頭部を押圧カシメル場合を示している。この際に、ダンパープレート（ル）を支えるものが無くて、穴の周りは変形してしまう。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
このように、ピストンとダンパープレート間に隙間を形成すると共にダンパープレーに貫通した穴にバランスピースを嵌めてカシメる場合には、上記のごとき問題がある。本発明が解決しようとする課題はこの問題点であり、カシメ工程に際してダンパープレートが変形することなく、簡単な構造で取付できるバランスピースの取付け構造を提供する。
【００１５】
【課題を解決する為の手段】
本発明ではバランスピースをカシメてもダンパープレートが変形しないようにした構造である。バランスピースは基部と頭部を有し、基部と頭部間には外形を小さくした軸部を有している。一方のダンパープレートには大小連続した穴を設け、すなわち大きな穴と小さな穴を連続して設け、大穴には基部が嵌入出来る大きさとし、小穴は基部外形より小さく成っている。従って、大穴から基部を挿入し、この状態で小穴へスライド移動して外れないようにする。
【００１６】
ここで、基部の厚さはピストンとプレート間の隙間に相当する寸法と成っていて、この状態で頭部を押圧してカシメル場合、軸部が圧縮変形してプレートを挟み込むように固定される。しかし、基部によってダンパープレートの穴周辺は支持される為に、該ダンパープレートが変形することはない。以下、本発明に係る実施例を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１７】
【実施例】
図１はバランスピースを取付けたロックアップダンパの正面図と断面図を示している。ロックアップダンパはフロントカバーとタービンランナを直結する際の衝撃を緩和するもので、ピストン１は中心に軸穴２を有す円板を成し、該ピストン１には４枚の同一形状のダンパープレート３，３…がリベット４，４…にて取着されている。そしてダンパープレート３，３…の外周に形成した収容溝５，５…にはダンパスプリング６，６…が嵌り、又ダンパープレート３，３…の内周側に形成した収容溝７，７…には短いダンパスプリング８，８…が嵌って取付けられている。
【００１８】
ところで、上記ダンパープレート３には軸穴２を中心とした所定の半径上に穴９，９…を一定間隔で設け、該穴９，９…は同図に示すように大穴９ａと小穴９ｂから成って、大穴９ａと小穴９ｂは連続し、又小穴９ｂは外径側に位置している。そして、バランスピース１０は穴９に嵌って取付けられ、カシメることで外れないようになる。同図では２個のバランスピース１０，１０が取付けられているが、バランスピース１０の個数は必要に応じて定められる。これはタイヤのバランス調整と同じく、高速で回転することでアンバランス量とその位置を知ることが出来る。
【００１９】
ところで、図１に示しているロックアップダンパはピストン１にダンパプレート３がリベットにて固定されているが、ピストン１との間に隙間１４を設けている。そして、該隙間１４には中間部材が嵌って回転することが出来、ダンパスプリング６，６・・の伸縮動を連動することが出来る。
【００２０】
該ロックアップダンパでは、プレート外周にバネ押え１５，１５・・を４箇所に設け、各バネ押え１５，１５・・間に形成される各収容溝５，５・・には２本のダンパスプリング６，６が収容されている。しかし、２本のダンパスプリング６，６がそのまま収容されることなく、間には中間支持部２１，２１・・を介在し、各ダンパスプリング６，６は直列状態を成して連結されている。
【００２１】
図２には図１に示すロックアップダンパを取付けたトルクコンバータ示すように、ロックアップダンパの表面側（ピストンの反対側）にディスク１６が組み合わされ、該ディスク１６のフランジ１７はタービンランナ１８のフランジと共にタービンハブ１９に固定される。ディスク１６の外周にもバネ押え２０，２０・・が設けられ、直列状態に連結しているダンパスプリング６，６の先端にバネ押え２０が当接し、ダンパプレート３のバネ押え１５とで挟み込む構造と成っている。従って、ピストン１と共に回転するダンパプレート３とタービンランナ１８に固定されるディスク１６間に回転速度の変化が発生した際には、該ダンパスプリング６，６は伸縮変形する。
【００２２】
図３は中間支持部２１，２１・・を外方向へ突出して設けた中間部材２２を示している。中間部材２２は所定大きさのリング体を成し、該中間部材２２の４ヶ所に上記中間支持部２１，２１・・を形成している。該中間部材２２は図１、図２（ｂ）に示しているように、ピストン１とダンパプレート３の間に挟まれ、スペーサー２３，２３・・をガイドとして位置決めされている。そして、該スペーサー２３，２３・・は中間部材２２の厚さより僅かに厚くなっている為に、中間部材２２はスペーサー２３，２３・・をガイドとして回転することが可能である。
【００２３】
上記中間部材２２の外方向へ突出して形成される中間支持部２１，２１・・は直列状態で連結されるダンパスプリング６，６の間に位置すると共に、ダンパスプリング６，６の先端に当接する。そして、中間支持部２１の両側にはツメ２４，２４が延び、該ツメ２４，２４はダンパスプリング６，６の中心穴に嵌って該ダンパスプリング６，６を位置決めする。
【００２４】
ところで、ピストン１がフロントカバー２５に係合することで、タービンランナ１８側に固定されているディスク１６の外周に形成されているバネ押え２０，２０・・とダンパプレート３に形成しているバネ押え１５，１５・・により挟まれてダンパスプリング６，６・・は伸縮変形する。この際、ダンパスプリング６，６・・はピストン１の外周面及び内表面に接しないように、すなわち、該ピストン１と擦れ合うことがないように、中間支持部２１，２１・・に形成されるツメ２４，２４・・の位置が定められる。
【００２５】
このように、ピストン１とダンパープレート３との間に隙間１４を設け、該隙間１４に中間部材２２を挟み込んで取付ける場合、ダンパープレート３にバランスピースを１０をカシメる作業工程において、該ダンパープレート３が変形したのでは上記中間部材２２の回転が不能となる。そしてロックアップダンパの機能が損なわれる。
【００２６】
図４はバランスピース１０の具体的な形状と該バランスピース１０をダンパープレート３に取付ける方法を示している。バランスピース１０は基部１１、頭部１２、及び軸部１３から成る一種のリベットであり、基部１１及び頭部１２は軸部１３より太く成っている。一方のダンパープレート３に形成している穴９は概略ダルマ形を成して、大穴９ａと小穴９ｂが連続した形状と成っている。
【００２７】
そこで、基部１１は図４（ａ）に示すように大穴９ａに嵌り、この状態で小穴９ｂへ移動することが出来る。（ｂ）のように小穴９ｂの大きさは基部１１の外径より小さくなっている為に、該小穴９ｂに係止して引っ張っても外すことは出来ない。この小穴９ｂの位置で頭部１２を押圧してカシメルならば、軸部１３は圧縮されてダンパープレート３に固定される。
【００２８】
ところで、基部１１の厚さ（高さ）はピストン１とダンパープレート３の隙間寸法とほぼ同じ大きさと成っているために、頭部１２を押圧して軸部１３を圧縮変形しても、ダンパープレート３が変形することはない。すなわち、基部１１にてダンパープレート３の穴周辺を支えた状態でカシメられる。
【００２９】
同図に示す実施例では、穴９は円形の大穴９ａと円形の小穴９ｂと成っているが、バランスピース１０の形状に合わせてその形状を変えることが出来る。例えば、角型断面のバランスピースとすることも可能である。
【００３０】
以上述べたように、本発明のバランスピース取付け構造は、大穴と小穴を連続して設け、基部を大穴から挿入すると共に小穴へ移動した位置にて頭部を押圧してカシメたものであり、次のような効果を得ることが出来る。
【００３１】
【発明の効果】
本発明に係る流体伝動装置のバランスピースの取付け構造は、基部と頭部及び軸部から成るバランスピースを穴に嵌めて取着するものであり、該穴は大穴と小穴がダンパープレートに形成され、小穴にてカシメられる。カシメられたバランスピースは該穴から外れることはない。又、小穴は大穴に対して外方向に位置している為に、ダンパープレートが高速回転しても遠心力にて弛んだり、外れるようなことはない。
【００３２】
そして、本発明では小穴より大きな基部を有し、ピストンとの隙間に相当する厚さを有している為に、頭部を押圧してカシメることが出来る。すなわち、基部が支えとなって、頭部を押圧してカシメてもダンパープレートの穴周辺が変形することはない。従って、ピストンとダンパープレート間の隙間にダンパスプリングの伸縮動を連動させる為の中間部材を回転可能に取付けることも可能と成る。又、ダンパープレートに穴を貫通し、該穴にバランスピースを嵌めてカシメる作業工程は簡略化される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のバランスピース取付け構造を備えたロックアップダンパ。
【図２】ロックアップダンパを備えたトルクコンバータの具体例。
【図３】ロックアップダンパに組み込まれる中間部材。
【図４】本発明のバランスピースの取付け構造。
【図５】従来のトルココンバータ。
【図６】従来のバランスピースの取付け方法。
【符号の説明】
１ ピストン
２ 軸穴
３ ダンパープレート
４ リベット
５ 収容溝
６ ダンパスプリング
７ 収容溝
８ ダンパスプリング
９ 穴
１０ バランスピース
１１ 基部
１２ 頭部
１３ 軸部
１４ 隙間
１５ バネ押え
１６ ディスク
２０ バネ押え
２１ 中間支持部
２２ 中間部材

Claims (3)

1. 流体伝動装置内に収容され、タービンランナとフロントカバーとを弾性的に連結するロックアップダンパを有す流体伝動装置のバランスピース取付け構造において、上記ロックアップダンパはダンパープレートを有し、該ダンパープレートはピストンとの間に所定の隙間を介在し、そしてダンパープレートには大穴と小穴が連続して設けられ、又、バランスピースは基部と頭部及び軸部から成り、該基部の外形は大穴より小さくて小穴より大きく、又ピストンとダンパープレート間の隙間に相当する厚さを有し、軸部の外形は小穴より小さな寸法とし、軸部を小穴に嵌めた位置にて、頭部を押圧・カシメたことを特徴とする流体伝動装置におけるバランスピースの取付け構造。
2. 流体伝動装置内に収容され、タービンランナとフロントカバーとを弾性的に連結するロックアップダンパを有す流体伝動装置のバランスピース取付け構造において、上記ロックアップダンパはダンパープレートを有し、該ダンパープレートはピストンとの間に所定の隙間を介在してダンパスプリングの伸縮動を連動させる為の中間部材を回転可能に嵌め、そしてダンパープレートには大穴と小穴が連続して設けられ、又、バランスピースは基部と頭部及び軸部から成り、該基部の外形は大穴より小さくて小穴より大きく、又ピストンとダンパープレート間の隙間に相当する厚さを有し、軸部の外形は小穴より小さな寸法とし、軸分を小穴に嵌めた位置にて、頭部を押圧・カシメたことを特徴とする流体伝動装置におけるバランスピースの取付け構造。
3. 上記小穴を外径側に、大穴を内径側に形成した請求項１、又は請求項２記載の流体伝動装置におけるバランスピースの取付け構造。

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