JP2009185847A - 捩り振動低減装置 - Google Patents

Abstract

【課題】溶接による一対の入力回転部材の結合を可能にする。
【解決手段】クラッチ側入力回転部材９とタービン側入力回転部材１０と、これらの間に配置された出力回転部材１１と、該出力回転部材１１と一対の入力回転部材１０，１１とを円周方向に連結するばね１２ａ，１２ｂと、一対の入力回転部材１０，１１の外周部の間に配置された環状部１５ａと該環状部１５ａから半径方向内側へ突出してばね１２ａ，１２ｂの間に位置する連結部１５ｂとからなるフローティングイコライザ１５と、環状部１５ａをタービン側入力回転部材１０の外周部へ向って付勢するウェーブワッシャ２１とを備え、クラッチ側入力回転部材９の外周部に突出形成された円筒部９ｃの端部と、タービン側入力回転部材１０の外周端部とが溶接部８を介して結合され、ウェーブワッシャ２１がクラッチ側入力回転部材９の外周部と環状部１５ａとの間に配置されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、手動変速機のデュアルマスフライホィールや、クラッチや、自動変速機のトルクコンバータの内部に配設される捩り振動低減装置に関する。

車両には、エンジンのクランク軸とトランスミッションとの間に、捩り振動を吸収する捩り振動低減装置が設けられる。

従来の捩り振動低減装置として、例えば特許文献１に記載のものが知られている。これは、一対のドライブプレートとハブとの相対的な回転角度を増大させるために円周方向に沿って対となる複数の圧縮ばねを備え、対となる圧縮ばねを直列に圧縮するため、両者の間に環状部と該環状部から内側へ突出する楔状突起とからなる遊動子の前記楔状突起を介在させている。

そして、対となる圧縮ばねの間に挟まれて支持されているため、共振して遊動子が音や振動を発生するのを防止するため、遊動子と一対のドライブプレートの一方との間に摩擦材を介在させる一方、遊動子と他方のドライブプレートとの間に皿ばねを介在させ、該皿ばねの付勢力により、軸方向へ移動自在なリテーナプレートを介して遊動子を一方のドライブプレートへ向かって付勢している。これにより、遊動子に摩擦減衰力を発生させている。

前記遊動子の強度を確保するため、環状部の断面積を大きくする目的で一対のドライブプレートの外径寸法は所定の大きさに設定され、更に半径方向外側にはリベットを介して一対のドライブプレートをロックアップピストンに結合するための結合部を設けている。
実開平６−６２２５１

ところが、一対のドライブプレートの外周部に結合部を設けているので、捩り振動低減装置の外径寸法が大きくなってしてしまう。また、環状部の断面積を大きくすると遊動子の重量が増大し、重量が増大すると遊動子の固有振動数が低下するため、車両運転の実用域での共振現象が生じ、振動や音の発生が顕著になる。

一方、一対のドライブプレートの外径寸法の増大を抑制するためには、リベットに代えて溶接により一対のドライブプレートの外周部を結合し、一対のドライブプレートの結合部を省略することも考えられる。しかし、溶接の際の熱の影響により、遊動子が所定の摩擦減衰力を発生しなくなるおそれがある。具体的には、溶接部と皿ばねとが近い位置関係にあるため、熱により皿ばねに「へたり」が生じて付勢力の低下を招き、所定のヒステリシストルクが得られなくなる。

そこで本発明は、上記の課題を解決し、一対のドライブプレートの外周部を溶接結合し、かつ皿ばねが熱による影響を受けないように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、エンジンとトランスミッションとの間に設けられる捩り振動低減装置であって、前記エンジンのクランク軸に連結された一対の入力回転部材と、該一対の入力回転部材の間に配置され内周側から前記トランスミッションへ出力される出力回転部材と、該出力回転部材と前記一対の入力回転部材とを円周方向に連結する少なくとも一対の第１弾性部材と、前記一対の入力回転部材を外周部で結合する結合手段と、前記第１弾性部材の半径方向外側であって前記一対の入力回転部材の外周部との間に配置された環状部と該環状部から半径方向内側へ突出して前記一対の第１弾性部材の間に位置する連結部とからなる遊動子と、前記環状部を前記一対の入力回転部材のいずれかの外周部へ向って軸方向へ付勢する第２弾性部材とを有する捩り振動低減装置において、前記結合手段は、前記一対の入力回転部材のいずれか一方の入力回転部材の外周部から他方の入力回転部材の外周部へ向かって軸方向へ突出形成された円筒部の端部と、他方の入力回転部材の外周端部とが、溶接部を介して結合され、前記第２弾性部材が一方の入力回転部材の外周部と前記環状部との間に配置されていることを特徴とする。

この発明によれば、一対の入力回転部材の外周部を溶接により結合するので、一対の入力回転部材の外周部をリベットにより結合する場合に必要な外周側の結合部を省略することができる。また、第２弾性部材と溶接部との間に遊動子の円環部が介在するので、溶接の際の第２弾性部材への熱の影響が少なく、第２弾性部材が「へたり」を生じて付勢力が減退するという問題が生じない。

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、前記第２弾性部材はウェーブワッシャであることを特徴とする。

この発明によれば、ウェーブワッシャは、ばね鋼板を細長く切断した後にリング状に成形して作ることができる。

請求項１に係る捩り振動低減装置によれば、一対の入力回転部材の外周部を溶接により結合するので、一対の入力回転部材の外周部をリベットにより結合する場合に必要な外周側の結合部を省略することができる。従って、結合部を省略した分だけ捩り振動低減装置の外径寸法を小さくできる。また、第２弾性部材と溶接部との間に遊動子の円環部が介在するので、溶接の際の第２弾性部材への熱の影響が少なく、第２弾性部材が「へたり」を生じて付勢力が減退するという問題が生じない。このため、摩擦減衰力の発生に支障を及ぼさない。

請求項２に係る捩り振動低減装置によれば、ウェーブワッシャは、ばね鋼板を細長く切断した後にリング状に成形して作ることができる。従って、材料の歩留まりが良い。

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。
（構成）
トルクコンバータの断面図を図１に示し、図１のトルクコンバータの内部に設けられた捩り振動低減装置の一部を破断した図を図２に示す。図１に示すように、図示しない図の左側のエンジンのクランク軸に、フロントカバー１が連結されている。該フロントカバー１と略並行に右側のポンプインペラ２が配置され、該ポンプインペラ２の外周部がフロントカバー１の軸方向にのびる筒状の部分の内側に挿入されて溶接結合されている。フロントカバー１とポンプインペラ２との間にはタービン３が配置され、該タービン３と右側のポンプインペラ２とで流体継手４が構成されている。また、タービン３とポンプインペラ２との間にはトルク増幅機能を有するステータ５が設けられている。一方、左側のフロントカバー１の内側には、フロントカバー１からの動力の接続・切離を行う多板式のロックアップクラッチ６が設けられ、該ロックアップクラッチ６とタービン３との間には、左側のロックアップクラッチ６または右側の流体継手４から選択的に入力されて図示しないトランスミッションの入力軸に出力される捩り振動低減装置７が設けられている。

前記ロックアップクラッチ６は、クラッチ入力部材６ａと、クラッチ出力部材６ｂと、クラッチ入力部材６ａ，クラッチ出力部材６ｂの双方とスプライン嵌合する複数のクラッチ板６ｃと、フロントカバー１の軸心位置に固定された筒部２４に対して摺動自在に設けられ、外周部にはクラッチ板６ｃを軸方向へ押圧したりあるいは開放してロックアップクラッチ６を接続あるいは切り離しする部分を有するロックアップピストン６ｄとによって構成されている。

前記捩り振動低減装置７は、前記クラッチ出力部材６ｂにリベット２０を介して結合されたクラッチ側入力回転部材（入力回転部材）９と、該クラッチ側入力回転部材９の外周部に結合手段２７を介して相互に連結され内周部がリベット１９を介してタービン３に結合されたタービン側入力回転部材（入力回転部材）１０と、クラッチ側入力回転部材９とタービン側入力回転部材１０との間に配置された出力回転部材１１と、一対の入力回転部材９，１０と出力回転部材１１との間に円周方向に沿って配置された複数のばね（第１弾性部材）１２とを備えている。

前記ばね１２を収容する部分の構成について説明する。クラッチ側入力回転部材９，タービン側入力回転部材１０には円周方向および半径方向の同じ位置に、略等間隔に４つの窓９ａ，１０ａが形成され、出力回転部材１１の同じ位置に半径方向外側へ開口する４つの凹部１１ｂが形成されている。そして、窓９ａと窓１０ａと凹部１１ｂとにわたってばね１２が収容され、クラッチ側入力回転部材９，タービン側入力回転部材１０と出力回転部材１１との相対回転により、窓９ａ，１０ａと凹部１１ｂとが円周方向へ相対的に移動してばね１２が圧縮される。ばね１２としては、一対のばね１２ａ，１２ｂが直列に連結して用いられている。

また、ばね１２よりも半径方向内側には小さなばね２３が配置されている。即ち、クラッチ側入力回転部材９，タービン側入力回転部材１０，出力回転部材１１には４つの窓９ｂ，１０ｂ，１１ｃが夫々形成され、これらの窓９ｂ，１０ｂ，１１ｃに亘って単一のばね２３が収容されている。このばね２３は、窓９ｂ，１０ｂ，１１ｃの側面との間に隙間を有するので、クラッチ側入力回転部材９，タービン側入力回転部材１０と前記出力回転部材１１との相対回転が所定の角度囲繞になると、ばね２３も同時に圧縮される。

前記クラッチ側入力回転部材９と前記タービン側入力回転部材１０との外周部を結合する前記結合手段２７の構成を以下に説明する。前記クラッチ側入力回転部材９の外周部から前記タービン側入力回転部材１０の外周部へ向かって軸方向へ円筒部９ｃが突出形成され、該円筒部９ｃの端部と、前記タービン側入力回転部材１０の外周部とが溶接部８を介して結合されている。即ち、タービン側入力回転部材１０の外周部には８つの四角形の切欠部１０ｃが形成される一方、円筒部９ｃの端部には軸方向へ突出する８つの突出部９ｄが形成され、該突出部９ｄが前記切欠部１０ｃに嵌合された状態で溶接が行われている。前記のクラッチ側入力回転部材９の外周部から円筒部９ｃへ向かって９０度曲げられた屈曲部の内側には、半径寸法が数ミリのアール部９ｅが形成されている。

前記クラッチ側入力回転部材９の外周部と前記タービン側入力回転部材１０の外周部との間の軸方向に挟まれた空間には、フローティングイコライザ（遊動子）１５が設けられている。該フローティングイコライザ１５は、図３に示すように、リング状の円環部１５ａと該円環部１５ａから半径方向内側へ向って突出する４つの連結部１５ｂとにより構成されている。該連結部１５ｂが一対のばね１２ａ，１２ｂの間に挿入され、前記一対のばね１２ａ，１２ｂが連結部１５ｂを介して直列に連結されている。このフローティングイコライザ１５は、クラッチ側入力回転部材９，タービン側入力回転部材１０に対して相対回転自在に設けられている。

そして、フローティングイコライザ１５を前記タービン側入力回転部材１０の外周部へ向かって軸方向へ付勢するリング状のウェーブワッシャ（第２弾性部材）２１が前記クラッチ側入力回転部材９の外周部とフローティングイコライザ１５のリング状の円環部１５ａとの間に配置されている。ウェーブワッシャ２１は図４に示すように円周方向に沿って波型に形成されており、円周の１箇所にスリット２１が形成されている。このウェーブワッシャ２１は、ばね鋼板を細長く切断した後に、リング状に成形したものである。

出力回転部材１１を図示しないトランスミッションの入力軸に連結するため、出力ハブ１３が設けられている。該出力ハブ１３は、前記筒部２４の内部に軸受２２を介して回転自在に挿入されている。この出力ハブ１３の外周側には外歯１３ａが設けられ、該外歯１３ａは出力回転部材１１の内周面に形成された内歯１１ａと係合してスプライン嵌合部１４を構成している。また、出力ハブ１３の内周側には内歯１３ｂが設けられ、該内歯１３ｂには図示しないトランスミッションの入力軸の外周面に形成された外歯と係合している。

この出力ハブ１３には、出力ハブ１３の右横に位置するリング状のタービンハブ１６が相対回転自在にセンタリングされて設けられている。即ち、出力ハブ１３から右側へ突出する筒部１３ｃがタービンハブ１６の中心の円形孔に摺動自在に挿通され、スナップリング１７により抜け止めされている。このように回転自在に支持されたタービンハブ１６の外周部には、前記タービン側入力回転部材１０および前記タービン３がセンタリングした状態で、リベット１９を介して結合されている。そして、図示しないトランスミッションの入力軸の外周にはトランスミッションケースに固定された円筒状のステータシャフト２５がスプライン嵌合され、該ステータシャフト２５の外側にはワンウエイクラッチ２６を介してステータ５が設けられている。タービンハブ１６とステータ５との間とステータ５とポンプインペラ２との間には、スラスト軸受１８が設けられている。

前記ロックアップピストン６ｂの左側へ圧油を送ってロックアップクラッチ６を接続するため、筒状部材２４には内外を貫通する油路２４ａが形成されている。
（作用）
次に、捩り振動低減装置の作用を説明する。一対のばね１２ａ，１２ｂが直列に連結され、該一対のばね１２ａ，１２ｂの間にフローティングイコライザ１５の連結部１５ｂが挟まれ、フローティングイコライザ１５が遊動する振動系が構成されている。遊動するフローティングイコライザ１５はエンジンの回転により共振し、フローティングイコライザ１５のイナーシャが小さいときは共振点は高い。そして、周波数の高いところに共振点を有するため、エンジン回転の実用域では共振は生じない。しかし、フローティングイコライザ１５のイナーシャが大きくなると共振点が低くなり、該共振点がエンジン回転の実用域に入ってくると、フローティングイコライザ１５が共振するため、音と振動の問題が生じる。図１に示すように、クラッチ側入力回転部材９とフローティングイコライザ１５との間にウェーブワッシャ２１を介在させたので、ウェーブワッシャ２１により、フローティングイコライザ１５がタービン側入力回転部材１０へ向かって軸方向へ付勢される。このため、フローティングイコライザ１５の振動が減衰し共振が抑制される。

前記屈曲部のアール部９ｅが形成された側であるクラッチ側入力回転部材９側にウェーブワッシャ２１を配置したので、必然的にフローティングイコライザ１５は軸方向でのタービン側入力回転部材１０側に配置されており、そのため、フローティングイコライザ１５はアール部９ｅに干渉することなくフローティングイコライザ１５の外径寸法を円筒部９ｃの内周面ぎりぎりまで大きくすることができる。また、クラッチ側入力回転部材９とフローティングイコライザ１５との間にウェーブワッシャ２１が介在することから、必然的にフローティングイコライザ１５とアール部９ｅとの干渉が回避されることになり、アール部９ｅの内径寸法を大きくすることが可能になる。そして、アール部９ｅの内径寸法を大きくするとプレス型の寿命が長くなる。

フローティングイコライザ１５と入力回転部材との間に摩擦力を発生させるためには、摩擦材を使用するのが一般的であるが、この発明ではウェーブワッシャ２１をクラッチ側入力回転部材９に直接に接触させて摩擦力を発生させている。これにより、摩擦材に相当する部材が不必要となり、部品点数の削減となる。

この発明によれば、クラッチ側入力回転部材９とタービン側入力回転部材１０との外周部を溶接により結合するので、クラッチ側入力回転部材９とタービン側入力回転部材１０との外周部をリベットにより結合する場合に必要な外周側の結合部を省略することができる。従って、結合部を省略した分だけ捩り振動低減装置の外径寸法を小さくできる。また、ウェーブワッシャ２１と溶接部８との間にフローティングイコライザ１５の円環部１５ａが介在するので、溶接の際のウェーブワッシャ２１への熱の影響が少なく、ウェーブワッシャ２１が「へたり」を生じて付勢力が減退するという問題が生じない。このため、摩擦減衰力の発生に支障を及ぼさない。

この発明によれば、ウェーブワッシャ２１は、ばね鋼板を細長く切断した後にリング状に成形して作ることができる。従って、材料の歩留まりが良い。

なお、本実施の形態は、一対の入力回転部材の一方がロックアップクラッチに連結されたクラッチ側入力回転部材であり、他方がタービンに連結されたタービン側入力回転部材である場合（所謂タービンダンパ）を示したが、一対の入力回転部材の両方を普通にエンジンのクランク軸に連結した構成であっても良い。また、本実施の形態では第２弾性部材としてウェーブワッシャを用いたが、皿ばねを用いても良い。更に、フローティングイコライザを円周方向に沿って波型に形成し、フローティングイコライザ自体を軸方向へ付勢する弾性部材として機能させてもよい。また更に、クラッチ側入力回転部材またはタービン側入力回転部材の一部を切り欠いてフローティングイコライザへ向って突出する突出部を形成し、該突出部を弾性部材として機能させても良い。このほか、タービン側入力回転部材に円筒部を形成し、該タービン側入力回転部材側に第２弾性部材を配置してもよい。また更に、本実施の形態では第１弾性部材としての半径方向外側のばね１２に加えて半径方向内側のばね２３を設けたが、ばね２３を設けない構成であってもよい。

トルクコンバータの断面図（実施の形態）。 トルクコンバータを一部破断して示す正面図（実施の形態）。 遊動子に係り、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ｏ−Ａ矢視図（実施の形態）。 ウェーブワッシャに係り、（ａ）は平面図、（ｂ）は断面図（実施の形態）。

符号の説明

７…捩り振動低減装置
８…溶接部
９…クラッチ側入力回転部材（入力回転部材）
９ｃ…円筒部
１０…タービン側入力回転部材（入力回転部材）
１１…出力回転部材
１２…ばね（第１弾性部材）
１５…フローティングイコライザ（遊動子）
１５ａ…環状部
１５ｂ…連結部
２１…ウェーブワッシャ（第２弾性部材）
２７…結合手段

Claims (2)

1. エンジンとトランスミッションとの間に設けられる捩り振動低減装置であって、
   前記エンジンのクランク軸に連結された一対の入力回転部材と、該一対の入力回転部材の間に配置され内周側から前記トランスミッションへ出力される出力回転部材と、該出力回転部材と前記一対の入力回転部材とを円周方向に連結する少なくとも一対の第１弾性部材と、前記一対の入力回転部材を外周部で結合する結合手段と、前記第１弾性部材の半径方向外側であって前記一対の入力回転部材の外周部との間に配置された環状部と該環状部から半径方向内側へ突出して前記一対の第１弾性部材の間に位置する連結部とからなる遊動子と、前記環状部を前記一対の入力回転部材のいずれかの外周部へ向って軸方向へ付勢する第２弾性部材とを有する捩り振動低減装置において、
   前記結合手段は、前記一対の入力回転部材のいずれか一方の入力回転部材の外周部から他方の入力回転部材の外周部へ向かって軸方向へ突出形成された円筒部の端部と、他方の入力回転部材の外周端部とが、溶接部を介して結合され、前記第２弾性部材が一方の入力回転部材の外周部と前記環状部との間に配置されている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、
   前記第２弾性部材はウェーブワッシャであることを特徴とする捩り振動低減装置。

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