JP2011208791A - ダンパ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】トルクコンバータ等の流体継手内に収容され、タービンランナとクラッチとを弾性的に連結し、クラッチが係合したロックアップ状態において、エンジンのトルク変動を吸収するコンパクトで部品点数の少ないダンパ装置。
【解決手段】ダンパ装置は複数本の外径側ダンパスプリング１０を入力部材１４の外周に配列し、複数本の内径側ダンパスプリング１１を出力部材１５に設けたバネ収容部２２に取付け、入力部材１４に取付けたスペーサ３３の内周面に出力部材１５の外周を当接することで同心を成して回転可能に組合せ、外径側ダンパスプリング１０と内径側ダンパスプリング１１を直列する為の中間部材１６を出力部材１５に回転可能に組合せ、中間部材１６の外周に設けたセパレータ部を外径側ダンパスプリング１０の間に介在すると共に、内周に設けたセパレータ部を内径側ダンパスプリング１１の間に介在している。
【選択図】図３

Description

本発明はトルクコンバータなどの流体継手のダンパ装置であって、異なる半径上に配列した複数の内外ダンパスプリングを中間部材を介して直列状態で安定して連結したダンパ装置に関するものである。

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。

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。

図１４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。

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つれてタービンランナ(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。

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。ピストン外周には摩擦材（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ロックアップ状態となる。そしてこのピストン(ニ)はタービンハブ（ト）と連結していて、タービンハブ（ト）はピストン(ニ)によって直接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。勿論、上記ピストン（ニ）はフロントカバー（ヘ）の回転をタービンランナ（ロ）へ直接伝達するロックアップクラッチの１形態であり、多板クラッチを取付けているトルクコンバータもある。

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）に係合するが、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い為に、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）…を備えたダンパ装置(ヌ)が取り付けられている。

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(ホ)に係合する際、該フロントカバー（ホ）の速度は瞬間的に遅くなり、この際にトルクが発生する。この速度差に基づく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）に同軸を成して取り付けられているが、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。

従来において、ダンパ装置の構造は色々知られているが、例えば特開平１０−１６９７１４号に係る「ダンパー機構」は、広い捩れ角特性確保の為に中間部材を介して直列に連結された複数の弾性部材(ダンパスプリング)を外周部に配置したダンパー機構で、中間部材を含む弾性部材の連結部分の移動を規制し、ダンパー特性を安定させることを目的としている。

そこで、該ロックアップダンパ機構は、リティニングプレートと、ドリブン部材と、外周部において直列に配置されるコイルスプリングと、中間部材と、中間部材の軸方向の移動を規制する押さえプレートとを備えている。コイルスプリングは、リティニングプレートとドリブン部材とを弾性的に連結する。この場合、中間部材は、リティニングプレート及びドリブン部材に対して相対回転可能で、コイルスプリング間に配置される中間支持部と、中間支持部の径方向外側への移動を規制する環状の連結部とを有している。

図１５は従来のダンパ装置（ヌ）を示す具体例である。このダンパ装置（ヌ）は中間部材（ル）を備えてダンパスプリング（リ）、（リ）を直列状態で取付けている。すなわち、ピストンと係合する中央ディスク（オ）とプレート（ワ）、（カ）を有し、中央ディスク（オ）は両プレート（ワ）、（カ）にて挟まれている。

そして、プレート（ワ）、（カ）に形成したバネ収容空間（ヨ）に２本のダンパスプリング（リ）、（リ）が収容され、両ダンパスプリング（リ）、（リ）の間には中間部材（ル）のセパレータ部（タ）が介在していて、ダンパスプリング（リ）、（リ）は直列状態にある。そして、セパレータ部（タ）を介在して直列状態にある２本のダンパスプリング（リ）、（リ）と隣り合う２本のダンパスプリング（リ）、（リ）の間にはリング状の中央ディスク（オ）の内側へ突出したバネ押え（レ）が介在している。

ところで、ピストン（ニ）がフロントカバー（ヘ）に係合する場合、該フロントカバー（ヘ）の回転速度が瞬間的に遅くなるが、同時にピストン（ニ）の回転速度は高くなり、その結果、該ピストン（ニ）と外周にて係合している中央ディスク（オ）の回転速度も高くなり、直列状態にあるダンパスプリング（リ）、（リ）は適度に圧縮変形する。この圧縮変形によってピストン（ニ）がフロントカバー（ヘ）に係合する際の衝撃トルクが緩和される。

上記ダンパスプリング（リ）、（リ）・・を直列状態に配列することで、大きな圧縮変形を実現することが出来る為に、比較的小さな衝撃トルクを吸収することが出来る。しかし、従来のロックアップダンパ装置は図１５のように２本のダンパスプリング（リ）、（リ）を直列した配列形態であり、同一半径上にこれ以上の本数のダンパスプリング（リ）、（リ）・・を配列することは困難である。

そこで、複数本のダンパスプリングを異なる半径上に配列すると共に、これらを直列して構成したダンパ装置が知られている。例えば、特表２００９−５１５１１６号に係る「自動車パワートレーンのためのハイドロダイナミック式トルクコンバータ装置」は、トーショナルバイブレーションダンパと、ポンプホイール、タービンホイールならびにガイドホイールにより形成されるコンバータトーラスとを有しており、トーショナルバイブレーションダンパが、単数または複数の第１のエネルギ蓄え器を備える第１のエネルギ蓄え装置と、単数または複数の第２のエネルギ蓄え器を備え第１のエネルギ蓄え装置に直列に接続されている第２のエネルギ蓄え装置とを有している。そこで、クラッチが係合するならば、トルクコンバータ外殻から入力部材を介して第１のエネルギ蓄え装置と第２のエネルギ蓄え装置に伝達され、エンジンからの衝撃トルクが緩和される。

ここで、上記第１のエネルギ蓄え装置を構成する外側ダンパスプリングは外径側に設けられ、第２のエネルギ蓄え装置を構成する内側ダンパスプリングは内径側に設けられている。そして、これら第１のエネルギ蓄え装置と第２のエネルギ蓄え装置は互いに直列を成して接続している。ところで、第１のエネルギ蓄え装置を構成する外側ダンパスプリング及び第２のエネルギ蓄え装置を構成する内側ダンパスプリングは共に同心を成すように出力側ハブにセンタリングされている。

最近では、車両の燃費を向上させる為にエンジンのサイズを小さくすると共にエンジンの気筒数を少なくする傾向にある。エンジンサイズが小さくなるとトルクコンバータを収容するスペースが縮小し、又エンジンの気筒数が少なくなるとエンジンの振動は大きくなる。その結果、コンパクトなトルクコンバータで振動が吸収される高性能なダンパ装置が求められる。

ところが、特表２００９−５１５１１６号に係る「自動車パワートレーンのためのハイドロダイナミック式トルクコンバータ装置」のように、第１のエネルギ蓄え装置を構成する外側ダンパスプリング及び第２のエネルギ蓄え装置を構成する内側ダンパスプリングは共に同心を成すように出力側ハブにセンタリングされる構造では、部品点数が多くなり、コンパクトなサイズに成り得ない。
特表２００９−５１５１１６号に係る「自動車パワートレーンのためのハイドロダイナミック式トルクコンバータ装置」

このように従来のトルクコンバータを構成しているダンパ装置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れら問題点であり、内径側及び外径側に配列される複数本のダンパスプリングを直列状態で安定して配列し、しかも寸法の拡大をすることなくコンパクトに収めたダンパ装置を提供する。

本発明が対象とするダンパ装置は、複数のダンパスプリングを直列状態に連結することで、クラッチが係合する際の衝撃トルクを効率よく緩和するように、又エンジンのトルク変動を吸収出来るように捩れ角度を拡大することが出来る構造としている。しかも、異なる半径上に配列したダンパスプリングを互いに直列している。すなわち、内径側と外径側にそれぞれ配列すると共に、内径側のダンパスプリングと外径側のダンパスプリングは直列状態で連結されている。

ところで、入力側となる入力部材には複数本の外径側ダンパスプリングが配置され、出力側と成る出力部材には複数本の内径側ダンパスプリングが配置される。そして、外径側ダンパスプリングと内径側ダンパスプリングとは中間部材によって直列状態で連結される。又、入力部材は出力部材の外周にガイドされて同心を成して組み合わせた構造としている。一方、外径側ダンパスプリングが取付けられる部材を出力側とし、内径側ダンパスプリングが取付けられる部材を入力側とすることも可能である。

例えば、上記入力部材は概略お椀形の第１プレートに概略リング状のドラムプレートを取付けて構成し、外周に設けたバネ収容空間に外径側ダンパスプリングが収容されている。ドラムプレートを取付けることで外径側ダンパスプリングがバネ収容空間から外れないように取付けられている。そして、ドラムプレートはスペーサを介在して連結され、しかも、入力部材の内側には出力部材が上記スペーサをガイドとして回転可能に収容されている。

複数本の内径側ダンパスプリングは出力部材のバネ収容部に取付けられ、例えば２枚の円盤状第２プレートを組み合わせた構造とすることが出来る。そして、対を成す２枚の第２プレートの間には概略リング状の中間部材が回転可能に取付けられ、該中間部材の外周側には外径側ダンパスプリングの間に介在するセパレータ部が設けられ、内周側には内径側ダンパスプリングの間に介在するセパレータ部が設けられている。

ところで、入力部材は回転して外径側ダンパスプリングを圧縮変形させる。その為に入力部材にはバネ押えを設けており、外径側ダンパスプリングが圧縮変形することで外周側セパレータ部が押されて中間部材が回転し、その結果、内周側セパレータ部を介して内径側ダンパスプリングが圧縮変形して出力部材が回転する。そして、出力部材が取付けられている出力側ハブ（タービンハブ）へトルクが伝達される。

一方、ドラムプレートはスペーサを介在して連結され、入力部材の内側には出力部材が該スペーサをガイドとして回転可能としているが、外径側ダンパスプリングの圧縮変形に伴う中間部材の捩れ角、及び外径側ダンパスプリングと内径側ダンパスプリングの圧縮変形に伴う出力部材の捩れ角が所定の領域を越えた場合に、中間部材及び出力部材はスペーサに当って停止するストッパ機能を有す。
そして、本発明のダンパ装置は広い捩れ角を有すことから、上記中間部材及び出力部材の当接部分も広い角度を移動する為、ストッパ部は円周上に限られた個数しか配置出来なくなる。このことから、スペーサを固定している連結部の強度が不足することが懸念されるが、この対策としてスペーサを円弧状にして強度アップを図ると共にスペーサが円弧状になることで出力部材との接触部分を増やし、ガイドとしての機能を向上させることも出来る。

更に、本発明のダンパ装置では内径側ダンパスプリングを中間部材に形成したバネ収容部に取付けた構造とすることも可能である。すなわち、複数本の外径側ダンパスプリングを入力部材の外周に配列し、複数本の内径側ダンパスプリングを中間部材に取付け、そして、入力部材に取付けたスペーサの内周面に中間部材を当接することで同心を成して回転可能に組合せる。又出力部材を上記中間部材にセンタリングして挟み込み、しかも上記外径側ダンパスプリングと内径側ダンパスプリングを直列する為に中間部材の外周に設けたセパレータ部を外径側ダンパスプリングの間に介在し、出力部材の外周には内径側ダンパスプリングの間にスプリングからのトルクを受ける為のバネ受けを介在した構造としている。

本発明が対象とするダンパ装置はダンパスプリングを直列状態で配列している為に、クラッチが係合する際やエンジントルクが大きい時に大きく捩じることができ、衝撃を抑制する効果が大きい。特に、内径側と外径側に夫々内・外ダンパスプリングを配置すると共に、これらのダンパスプリングを直列状態で配列している為に捩れ剛性は小さくなって、エンジン低回転時のトルク変動も吸収することが出来る。

その為に、エンジンの回転数がより低い速度領域であってもクラッチを係合させてロックアップ状態とすることが可能と成り、直結領域を低車速領域に広げることが出来、ひいては燃費の向上に結び付く。又、エンジンの気筒数を少なくすることで大きくなるエンジンのトルク変動を効率よく吸収出来る。

一方、外径側ダンパスプリングを収容している入力部材の内周部の数箇所に複数のスペーサを設けて、このスペーサをガイドとして内径側ダンパスプリングを収容する出力部材が取付けられている。そこで、本発明のダンパ装置では入力部材と出力部材は互いに同心を成して組み合わされた構造と成っている。従って、出力部材が出力側ハブにセンタリングされて取付けられるならば、入力部材も同時にセンタリングされる。すなわち、従来のように外径側ダンパスプリングを収容する入力部材を別部材を介して出力側ハブにセンタリングして取付ける必要がなく、ダンパ装置がコンパクト化され、勿論、部品点数の削減と成る。

そして、上記スペーサは出力部材の外周が接するように滑らかな曲面を形成した部材とし、このスペーサを入力部材にて挟み込んで固定するならばその強度は大きく向上する。その為に、外径側ダンパスプリングの圧縮変形に伴う中間部材の捩れ角、及び外径側ダンパスプリングと内径側ダンパスプリングの圧縮変形に伴う出力部材の捩れ角が所定の領域を越えた場合に、中間部材及び出力部材は該スペーサに当って停止するように機能させることが出来る。

本発明のダンパ装置を備えたトルクコンバータ。 本発明のダンパ装置の基本構想図。 本発明に係るダンパ装置の一部断面を含む正面図と断面図。 ダンパ装置の外観図。 ダンパ装置の展開図。 入力部材を構成する第１プレート。 入力部材を構成するドラムプレート。 出力部材を構成する２枚の第２プレート。 中間部材。 第１プレートとドラムプレートの間に介在するスペーサ。 （ａ）はスペーサが中間部材に設けたストッパーに当る場合、（ｂ）はスペーサが出力部材のストッパーに当る場合。 本発明のダンパ装置を備えた別のトルクコンバータ。 本発明に係る別形態のダンパ装置を示す概略図。 従来のトルクコンバータ。 従来のダンパ装置。

図１は本発明のダンパ装置を備えたトルクコンバータを表している断面図である。同図の１はポンプインペラ、２はタービンランナ、３はステータ、４はダンパ装置、５はピストン、そして６はクラッチをそれぞれ示し、これらは外殻７内に収容されている。エンジンからの動力を得てフロントカバー８が回転し、該フロントカバー８と一体となっているポンプインペラ１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２が回る。

そして、タービンランナ２はタービンハブ９に取着され、該タービンハブ９の軸穴に嵌るトランスミッション入力軸（図示なし）を通してタービンランナ２の回転をトランスミッションへ伝達することが出来る。そこで、トルクコンバータ外殻７内に設けているピストン５はタービンランナ２の回転速度が所定の領域を越えた場合には、軸方向（同図の右方向）に移動してクラッチ６を係合する。そこで、フロントカバー８の回転トルクは上記クラッチ６を介してダンパ装置４へ伝達され、ダンパ装置４からタービンハブ９へ伝達され、フロントカバー８と同一速度で回転することが出来る。

このように、タービンランナ２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５はクラッチ６に係合するが、しかし係合前はタービンランナ２とフロントカバー８の回転速度は完全に同一ではない為に、ピストン５がクラッチ６に係合することで、速度差に基づく衝撃トルクが発生する。この係合時の衝撃トルクを緩和し、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クラッチ６とタービンランナ２との間には外径側ダンパスプリング、及び内径側ダンパスプリングを備えたダンパ装置４が取り付けられている。

ところで、本発明はこのダンパ装置４に特徴があり、外径側ダンパスプリング１０，１０・・・、及び内径側ダンパスプリング１１，１１・・・の配列形態に特徴を有している。ピストン５がフロントカバー８と同一速度で回転しているクラッチ６に係合するならば、タービンランナ２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外径側ダンパスプリング１０，１０・・・、及び内径側ダンパスプリング１１，１１・・・が圧縮変形して吸収するように構成されている。

図１に示すように、該ダンパ装置４は外側に外径側ダンパスプリング１０，１０・・・が配置され、内側には内径側ダンパスプリング１１，１１・・・が配置され、しかも直列状態と成っている為に、低捩れ剛性、広捩れ角となり、衝撃トルクを吸収・緩和する能力が向上している。すなわち、低回転時のエンジンのトルク変動を吸収できるように構成し、エンジンの回転速度が低い段階でピストン５を動作させてクラッチ６を係合させることが出来る。

図２は外径側ダンパスプリング１０，１０・・・と内径側ダンパスプリング１１，１１・・・で構成している本発明のダンパ装置の基本構想を表している。同図に示しているように、３本の外径側ダンパスプリング１０，１０・・・は入力部材に取付けられ、６本の内径側ダンパスプリング１１，１１・・・は出力部材に取付けられている。そこで、入力部材１４が回転移動するならば外径側ダンパスプリング１０，１０・・・は圧縮変形して中間部材１６を回転移動させる。ここで、中間部材１６は入力部材１４と出力部材１５の間に介在して設けられ、外径側ダンパスプリング１０，１０・・・と内径側ダンパスプリング１１，１１・・・を直列状態で連結している。

同図では入力部材１４、中間部材１６、及び出力部材１５は一直線方向に配列し、入力部材１４が右方向へ移動することで外径側ダンパスプリング１０，１０・・・及び内径側ダンパスプリング１１，１１・・・が圧縮変形して出力部材１５が右方向に移動する配列形態としているが、実際のダンパ装置では捩れ角度の変化と成って現れる。すなわち、入力部材１４が回転することで外径側ダンパスプリング１０，１０・・・及び内径側ダンパスプリング１１，１１・・・が圧縮変形して出力部材１５を回転させる訳であるが、この際、間に中間部材１６が介在して回転することで、外径側ダンパスプリング１０，１０・・・と内径側ダンパスプリング１１，１１・・・は同時に圧縮変形する。

そして、外径側ダンパスプリング１０，１０・・・の圧縮変形量が所定の領域を越えないように中間部材１６にはストッパー１２が設けられ、このストッパー１２は入力部材１４に取付けたスペーサ３３に当るように成っている。又、内径側ダンパスプリング１１，１１・・・の圧縮変形量が所定の領域を越えないように、出力部材１５にはストッパー１３が設けられ、このストッパー１３は入力部材１４に取付けたスペーサ３３に当るように成っている。

図３は本発明に係るダンパ装置を示す実施例である。同図の１４は入力部材、１５は出力部材、１６は中間部材、１０は外径側ダンパスプリング、１１は内径側ダンパスプリングをそれぞれ表している。入力部材１４は概略お椀形の第１プレート１７と概略リング状のドラムプレート１８が組み合わされ、間には上記スペーサ３３，３３・・・が介在してリベット止めされている。上記外径側ダンパスプリング１０，１０・・・は第１プレート１７とドラムプレート１８との間に形成されたバネ収容空間に収容されている。

そして、第１プレート１７の内面側にはバネ押え１９，１９・・・が３ヶ所に設けられ、同じくドラムプレート１８にもバネ押え２０，２０・・・が３ヶ所に設けられている。バネ押え１９とバネ押え２０が同一位置に成るように第１プレート１７とドラムプレート１８とが位置合わせされてリベット止めされており、対を成すバネ押え１９，２０とバネ押え１９，２０・・・間に上記外径側ダンパスプリング１０，１０・・・が挟まれるように収容されている。

一方、出力部材１５は対を成す２枚の第２プレート２１，２１が組み合わされて構成されている。そして、この出力部材１５は上記入力部材１４である第１プレート１７とドラムプレート１８の間に挟まれ、しかも出力部材１５の外周はスペーサ３３，３３・・・に接してガイドされている。すなわち、出力部材１５は入力部材１４と同心を成して組み合わされ、しかも出力部材１５の外周部は入力部材１４である第１プレート１７とドラムプレート１８に挟まれた構造としている。

そして、出力部材１５を構成する第２プレート２１，２１にはバネ収容部２２，２２・・・が外側に突出して設けられ、このバネ収容部２２，２２・・・によって形成されるバネ収容空間に内径側ダンパスプリング１１，１１・・・が収容されている。２枚の第２プレート２１，２１を組み合わせた出力部材１５の中央には軸穴２３が貫通し、この軸穴２３にタービンハブ９が嵌ってリベット止めされる。

ところで、図１に示しているように、出力部材１５はタービンハブ９にセンタリングされて取付けられることで、該出力部材１５の外周が入力部材１４に設けているスペーサ３３，３３・・・に接してガイドされ、その為に入力部材１４もタービンハブ９にセンタリングされることに成る。すなわち、入力部材１４は出力部材１５を介してセンタリングされ、従来のようなセンタリングする為の別部材を必要としない。そこで、入力部材１４をタービンハブ９にセンタリングするに際して別部材を要しないことで部品点数が削減できると共に、ダンパ装置を収容するスペースも縮小出来る。

ダンパ装置のドラムプレート１８にはドラム部２４を一体成形し、該ドラム部２４の軸穴はスプライン穴を形成してクラッチ６を構成しているプレート外周が噛み合っている。そこで、ピストン５が右方向へ移動してクラッチ６が係合すると、フロントカバー８の回転トルクはドラム部２４を通してドラムプレート１８及び第１プレート１７で構成している入力部材１４へ伝達される。

図４は本発明のダンパ装置を示す外観図であり、同図の１７は第１プレート、１８はドラムプレートを示し、第１プレート１７とドラムプレート１８が組み合わされて入力部材１４を構成している。そして、２４はスプライン歯型を形成しているドラム部であり、このドラム部２４にクラッチ６のプレート外周が係合する。そして、ドラム部２４の内側は第２プレート２１，２１が組み合わされた出力部材１５であり、バネ収容部２２，２２・・・には内径側ダンパスプリング１１，１１・・・が取付けられている。

図５はダンパ装置の展開図を示し、同図の１８はドラムプレート、２１は第２プレート、１０は外径側ダンパスプリング、１１は内径側ダンパスプリング、１６は中間部材、１７は第１プレートをそれぞれ表している。概略お椀形の第１プレート１７外周部には、一部を切欠いて曲げ成形したバネ押え１９，１９・・・を設け、又、ドラムプレート１８の外周部にもバネ押え２０，２０・・・を設けている。

図６は第１プレート１７を単独で示しているが、概略お椀形を成して底の中央には大きな穴３４が貫通し、外周部には３ヶ所にバネ押え１９，１９・・・を設けている。図７はドラムプレート１８を示し、該ドラムプレート１８の外周部にはバネ押え２０，２０・・・が３ヶ所に設けられている。そして、リング状のドラムプレート１８の内周にはドラム部２４が軸方向に突出し、ドラム部２４にはスプライン歯型が形成されている。

図８は２枚の第２プレート２１，２１を示し、この第２プレート２１，２１には内径側ダンパスプリング１１，１１・・・が取付けられるバネ収容部２２，２２・・・が設けられ、そして外周にはストッパー１３，１３・・・が３ヶ所に設けられている。このストッパー１３，１３・・・は外径側ダンパスプリング１０，１０・・・及び内径側ダンパスプリング１１，１１・・・の圧縮変形量が大きくなって所定の領域を越えたならばスペーサ３３，３３・・・に当って停止することが出来る。

そして、第２プレート２１，２１は概略円盤型であるが、タービンハブ９に取付けられる軸部２５と外周部２６は同一平面ではなく、段差を形成している。すなわち、内周側である軸部２５，２５はタービンハブ９に取付けられる際に互いに当接するが、外周部２６，２６は間に空間が形成され、この空間に中間部材１６が挟持される。

図９は中間部材１６を単独で示している。概略リング状の中間部材１６の外周にはセパレータ部２７，２７・・・が３ヶ所に設けられている。又内周には別のセパレータ部２８，２８・・・が６ヶ所に設けられている。ここで、外周のセパレータ部２７，２７・・・は前記図３に示しているように、入力部材１４の外周に配列した外径側ダンパスプリング１０，１０・・・の間に介在することが出来る。同じく、内周側のセパレータ部２８，２８・・・は出力部材１５の外周部に取付けた内径側ダンパスプリング１１，１１・・・の間に介在することが出来る。

従って、入力部材１４が回転して外径側ダンパスプリング１０，１０・・・が圧縮変形するならば、セパレータ部２７，２７・・・は押されて中間部材１６は回転し、この回転に伴ってセパレータ部２８，２８・・・は内径側ダンパスプリング１１，１１・・・を押圧して圧縮変形させることが出来る。このように、中間部材１６を介して全ての外径側ダンパスプリング１０，１０・・・及び内径側ダンパスプリング１１，１１・・・は均等に圧縮変形することが出来る。

図１０は入力部材１４に取付けられるスペーサ３３，３３・・・を示している。該スペーサ３３は円弧状のピースであり、該スペーサ３３には４個のリベット穴２９，２９・・・が貫通している。ところで、このスペーサ３３，３３・・・は第１プレート１７にドラムプレート１８を取付ける場合に、間に介在してリベット止めされる。その為に、図６に示す第１プレート１７及び図７に示すドラムプレート１８にもリベット穴３０，３０・・・が貫通して設けられている。

従って、図３に示しているように、第１プレート１７に取付けられたドラムプレート１８は間にスペーサ３３の厚さに相当する隙間が形成され、この隙間に出力部材１５の外周及びストッパー１３，１３・・・が嵌って挟持され、さらに出力部材１５である第２プレート２１，２１の外周３１，３１は取付けられたスペーサ３３，３３・・・の内周面３２，３２・・・に接することが出来る。従って、スペーサ３３，３３・・・を取付けた入力部材１４は出力部材１５の外周にガイドされることで、同心を成して組み合わされる。

そして、外径側ダンパスプリング１０，１０・・・及び内径側ダンパスプリング１１，１１・・・の圧縮変形量が大きくなって入力部材１４と中間部材１６の捩れ角が所定の領域を越えたならば、外周に形成したストッパー１２，１２・・・に該スペーサ３３，３３・・・が当接する。同じく、入力部材１４と出力部材１５の捩れ角が所定の領域を越えたならば、第２プレート２１，２１の外周に形成しているストッパー１３，１３・・・にスペーサ３３，３３・・・が当接するようになる。

図１１（ａ）はスペーサ３３が中間部材１６のストッパー１２に当接する場合、又図１１（ｂ）はスペーサ３３が出力部材１５の第２プレート２１，２１の外周に形成したストッパー１３，１３に当接する場合を示している。スペーサ３３，３３・・・がそれぞれのストッパー１２，１２・・・、１３，１３・・・に当接することで捩れが規制される。

ところで、入力部材１４に設けたスペーサ３３，３３・・・によって該入力部材１４は出力部材１５にセンタリングされる。しかも、従来のようなリング状のスペーサを個々にリベット止めした構造ではなく、図１０に示すように湾曲した形状のスペーサ３３とし、このスペーサ３３を第１プレート１７とドラムプレート１８にて挟み込むと共に複数本のリベットで固定することで、その強度は大きく向上し、中間部材１６のストッパー１２及び出力部材１５のストッパー１３が当っても耐えることが出来る。

図１２は本発明に係るダンパ装置を装着したトルクコンバータの別形態を示している。基本構造は前記図１のトルクコンバータと共通しているが、図６に示すように、入力部材１４を構成する概略お椀形の第１プレート１７の底に設けている穴３４の内周にはスプライン歯型が形成されており、このスプライン歯型にタービンランナ２の側に設けたスプライン軸３５が噛み合っている。

図１のトルクコンバータでは出力部材１５とタービンランナ２が連結しているが、図１２のトルクコンバータの場合には出力部材１５とタービンランナ２とは連結されず、入力部材１４とタービンランナ２が連結した構造と成っている。勿論、図１に示すトルクコンバータと同じく、クラッチ６が係合するならば、フロントカバー８の回転トルクは入力部材１４へ入力される。

ところで、図１、図１２に示したトルクコンバータではクラッチ６を備えているが、図１４に示したトルクコンバータのようにダンパ装置の入力部材とピストンを組み合わせた構造とする場合もある。

図１３は本発明に係るダンパ装置の別形態を示す概略図であり、クラッチ６が係合することでトルクを内径側ダンパスプリング１１，１１・・・に入力し、外径側ダンパスプリング１０，１０・・・から出力させる構造としている。すなわち、前記図１、図３に示したダンパ装置４とは入力側と出力側が逆に成っている。クラッチ６は内径側ダンパスプリング１１，１１・・・が配列している第２プレート２１，２１と連結し、外径側ダンパスプリング１０，１０・・・が配列している第１プレート１７はタービンハブ９に連結している。

基本構造は前記図３に示したダンパ装置４と同じであり、入力部材となる第２プレート２１，２１は第１プレート１７とドラムプレート１８を組み合わせて構成した出力部材の内周側に設けたスペーサ３３，３３・・・にガイドされてセンタリングされる。又、外径側ダンパスプリング１０，１０・・・と内径側ダンパスプリング１１，１１・・・を直列する中間部材１６は上記第２プレート２１，２１に挟まれて回転することが出来る。

１ ポンプインペラ
２ タービンランナ
３ ステータ
４ ダンパ装置
５ ピストン
６ クラッチ
７ 外殻
８ フロントカバー
９ タービンハブ
10 外径側ダンパスプリング
11 内径側ダンパスプリング
12 ストッパー
13 ストッパー
14 入力部材
15 出力部材
16 中間部材
17 第１プレート
18 ドラムプレート
19 バネ押え
20 バネ押え
21 第２プレート
22 バネ収容部
23 軸穴
24 ドラム部
25 軸部
26 外周部
27 セパレータ部
28 セパレータ部
29 リベット穴
30 リベット穴
31 外周
32 内周面
33 スペーサ
34 穴
35 スプライン軸

Claims (7)

1. トルクコンバータ等の流体継手内に収容され、トランスミッションへ動力を伝達するトランスミッション入力軸とフロントカバーに取付けられたロックアップクラッチを弾性的に連結し、該ロックアップクラッチが係合したロックアップ状態においてエンジンのトルク変動を吸収するダンパ装置において、該ダンパ装置は複数本の外径側ダンパスプリングを外周に配列し、複数本の内径側ダンパスプリングを内周に配列し、入力側又は出力側となる外径側ダンパスプリングを配列した部材に取付けたスペーサの内周面に出力側又は入力側となる内径側ダンパスプリングを配列した部材の外周を当接することで同心を成して回転可能に組合せ、しかも上記外径側ダンパスプリングと内径側ダンパスプリングを直列する為の中間部材を回転可能に組合せ、該中間部材の外周に設けたセパレータ部を外径側ダンパスプリングの間に介在すると共に、内周に設けたセパレータ部を内径側ダンパスプリングの間に介在したことを特徴とするダンパ装置。
2. 上記外径側ダンパスプリングが配列される部材は概略お椀形の第１プレートにスペーサを介在してドラムプレートを取付けて構成し、内径側ダンパスプリングが配列される部材は２枚の概略円盤型第２プレートを抱き合せた構造とし、そして概略リング状の中間部材を上記第２プレートの間に挟み込んで構成した請求項１記載のダンパ装置。
3. トルクコンバータ等の流体継手内に収容され、トランスミッションへ動力を伝達するトランスミッション入力軸とフロントカバーに取付けられたロックアップクラッチを弾性的に連結し、該ロックアップクラッチが係合したロックアップ状態においてエンジンのトルク変動を吸収するダンパ装置において、該ダンパ装置は複数本の外径側ダンパスプリングを外周に配列し、複数本の内径側ダンパスプリングを中間部材に設けたバネ収容部に取付け、そして、外径側ダンパスプリングを配列した部材に取付けたスペーサの内周面に中間部材外周を当接することで同心を成して回転可能に組合せ、出力側又は入力側となる部材を上記中間部材にセンタリングして挟み込み、しかも上記外径側ダンパスプリングと内径側ダンパスプリングを直列する為に中間部材の外周に設けたセパレータ部を外径側ダンパスプリングの間に介在し、出力側又は入力側となる上記部材の外周には内径側ダンパスプリングの間にバネ受けを介在したことを特徴とするダンパ装置。
4. 上記外径側ダンパスプリングを配列した部材は概略お椀形の第１プレートにスペーサを介在してドラムプレートを取付けて構成し、中間部材は２枚の概略リング型プレートを抱き合せた構造とし、出力側又は入力側となる部材は概略円盤型プレートとして上記中間部材の概略リング型プレートの間に挟み込んで構成した請求項３記載のダンパ装置。
5. 上記外径側ダンパスプリング及び内径側ダンパスプリングの圧縮変形量が大きく成って、入力側部材と出力側部材及び中間部材の捩れ角が所定の領域を越えないように上記スペーサに当接するストッパーを設けた請求項１、請求項２、請求項３、又は請求項４記載のダンパ装置。
6. 上記スペーサを滑らかな円弧状のピースとし、連結手段にて固定した請求項１、請求項２、請求項３、請求項４、又は請求項５記載のダンパ装置。
7. 上記流体継手のタービンランナを入力側となる上記部材又は上記中間部材と連結した請求項１、請求項２、請求項３、請求項４、請求項５、又は請求項６記載のダンパ装置。

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