なお、本出願において図面参照符号を付している場合は、それらは、専ら理解を助けるためのものであり、図示の態様に限定することを意図するものではない。以下、実施例について図面を参照しつつ説明する。
本発明の実施例1に係る動力伝達装置について図面を用いて説明する。図1は、本発明の実施例1に係るトルク変動吸収装置を含む動力伝達装置の構成を模式的に示した図2及び図3のX−X´間の断面図である。図2は、本発明の実施例1に係るトルク変動吸収装置の構成を模式的に示した図1の矢視Aから見た平面図である。図3は、本発明の実施例1に係るトルク変動吸収装置の構成を模式的に示した図1の矢視Bから見た一部切欠平面図である。図4は、本発明の実施例1に係るトルク変動吸収装置の構成を模式的に示したベアリング付近の拡大断面図である。図5は、本発明の実施例1に係るトルク変動吸収装置の構成を模式的に示したシール部材付近の拡大断面図である。
図1を参照すると、動力伝達装置1は、エンジン(図示せず、内燃機関)の回転動力を変速機(図示せず)へ伝達する装置である。動力伝達装置1は、エンジンのクランクシャフト2と、変速機のインプットシャフト6との間の動力伝達経路において、トルク変動吸収装置3と、トルクコンバータ4と、が直列に配されている。クランクシャフト2とインプットシャフト6は、回転軸7上で同軸に配されている。
クランクシャフト2は、エンジンの出力軸である(図1、図4参照)。クランクシャフト2は、変速機側(図1の左側)の面にて、ボルト13によってサイド部材11及びドライブプレート10並びにサイド部材12が締結(接続)されている。クランクシャフト2は、変速機側(図1の左側)の面において変速機側に突出した円筒部2aを有する。円筒部2aは、環状のサイド部材11及びドライブプレート10並びにサイド部材12の内側に挿通されており、サイド部材11及びドライブプレート10並びにサイド部材12を回転軸7に対して同軸となるように位置決めをする。
クランクシャフト2は、円筒部2aよりも内側の部分において、軸方向のエンジン側(図1の右側)に凹んだ凹部2bを有する。凹部(円筒部2aの内側を含む)には、サイドプレート17の円筒部17fが軸方向移動可能かつ回転可能かつ径方向移動不能(径方向の移動が規制)に挿入(軸受け)されている。これにより、クランクシャフト2に対してサイドプレート17がセンタリングされる。凹部2b(円筒部2aを含む)と円筒部17fとが接触する部分の軸方向の接触長さ62は、円筒部2a(円筒部17fでも可)の軸方向の突出長さ63よりも短く設定されている(図4参照)。接触長さ62は、1mm以上かつ4mm以下であることが好ましく、より好ましくは2mm以上かつ3mm以下である。円筒部2aの先端部(軸方向の変速機側の部分)は、サイドプレート17と軸方向に離間(図4の隙間61参照)している。凹部2bは、サイドプレート17の円筒部17f(凸部17gを含む)と軸方向に離間(図4の隙間60参照)している。これにより、クランクシャフト2に対するサイドプレート17の軸方向の移動が確保される。
トルク変動吸収装置3は、エンジンと変速機との間に生じた変動トルクを吸収(抑制)する装置である(図1〜図3参照)。トルク変動吸収装置3は、クランクシャフト2とトルクコンバータ4(フロントカバー40)との間の動力伝達経路に配されている。トルク変動吸収装置3は、弾性力(バネ力)によって変動トルクを吸収するダンパ部を有するものである。トルク変動吸収装置3は、主な構成部として、ドライブプレート10と、サイド部材11、12と、ボルト13と、ブロック部材14と、溶接部15と、ボルト16と、サイドプレート17と、サイドプレート18と、溶接部19と、キャップ20と、リングギヤ21と、溶接部22と、センタプレート23と、シール部材24と、リング部材25と、サイド部材26と、リベット27と、ボルト28と、ベアリング29と、ブロック部材30と、溶接部31と、シート部材32、33と、アウタコイルスプリング34と、インナコイルスプリング35、36と、を有する。
ドライブプレート10は、クランクシャフト2からの回転動力をトルク変動吸収装置3に伝達(入力)するための環状かつ円盤状のプレートである(図1、図4、図5参照)。ドライブプレート10は、径方向内側の部分でサイド部材11とサイド部材12との間に挟まれた状態で、クランクシャフト2の円筒部2aによって径方向移動不能に位置決めされて、複数のボルト13によってクランクシャフト2に締結(接続)されている。これにより、ドライブプレート10は、クランクシャフト2と一体に回転する。ドライブプレート10は、径方向外側の部分で複数のボルト16によって、対応するブロック部材14に締結されている。
サイド部材11は、ボルト13の頭部の座面を安定させるとともに、ドライブプレート10の耐久性を向上させるための環状かつ板状の部材である(図1、図4参照)。サイド部材11は、ボルト13の頭部とドライブプレート10との間に配され、クランクシャフト2の円筒部2aによって径方向移動不能に位置決めされて、ドライブプレート10及びサイド部材12とともに複数のボルト13によってクランクシャフト2に締結(接続)されている。
サイド部材12は、振動などに対するドライブプレート10の耐久性を向上させるための環状かつ板状の部材である(図1、図4参照)。サイド部材12は、ドライブプレート10とクランクシャフト2との間に配され、クランクシャフト2の円筒部2aによって径方向移動不能に位置決めされて、ドライブプレート10及びサイド部材11とともに複数のボルト13によってクランクシャフト2に締結(接続)されている。
ボルト13は、ドライブプレート10及びサイド部材11、12をクランクシャフト2に締結(接続)するための部材である(図1参照)。ボルト13の頭部は、サイドプレート17と接触しないように、サイドプレート17の開口部17eの内側に配されている。これにより、装置の軸方向寸法を短縮化することができる。
ブロック部材14は、ボルト16によってドライブプレート10を締結するためのブロック状の部材である(図1、図2、図5参照)。ブロック部材14は、サイドプレート17における周方向にて隣り合う収容部17a(コイルスプリング34、35、36を収容する部分)間の部位に形成された凹部17dに装着されている。言い換えると、ブロック部材14は、収容部17aと周方向に重なる位置に配設される。ブロック部材14は、径方向外側の部位と径方向内側の部位にて溶接部15によってサイドプレート17に溶接固定されている。ブロック部材14は、ボルト16と対応する位置に、ボルト16と螺合する雌ネジ部14aを有する。ブロック部材14は、ボルト16によってドライブプレート10が締結(接続)されることで、ドライブプレート10及びサイドプレート17と一体に回転する。
溶接部15は、溶接によりブロック部材14をサイドプレート17に固定するための部分である(図1、図2、図5参照)。溶接部15は、ブロック部材14の径方向外側の部位と径方向内側の部位をサイドプレート17に固定する。
ボルト16は、ドライブプレート10をブロック部材14に締結(係合)するための部材である(図1、図5参照)。
サイドプレート17は、環状の部材である(図1〜図5参照)。サイドプレート17は、センタプレート23の外周ないしエンジン側サイドに配されている。サイドプレート17は、組立時にボルト28を通すための穴部17bを有する。穴部17bには、穴部17b全体を塞ぐキャップ20が装着されている。サイドプレート17は、径方向外側の部分にてシート部材32、33及びコイルスプリング34、35、36を収容するための袋状の収容部17aを有するとともに、コイルスプリング34、35、36、シート部材32、33の遠心力及びコイル圧縮時の径方向への分力を支える。収容部17aは、周方向にある端面にて、シート部材32、33と接離可能であり、サイドプレート17、18とセンタプレート23との間に捩れが生じていないときにシート部材32、33の両方と接しているか、若干のガタを有して近接し、サイドプレート17、18とセンタプレート23との間に捩れが生じているときにシート部材32、33の片方と接する。サイドプレート17は、周方向において隣り合う収容部17aの間の部位のドライブプレート10側の面に凹部17dを有する。凹部17dは、ブロック部材14を装着するための部分である。凹部17dは、削り、プレス成型で形成することができる。サイドプレート17には、凹部17dに装着されたブロック部材14が溶接部15により固定されている。サイドプレート17は、アウタコイルスプリングの径方向外側を覆うように形成されている。サイドプレート17は、外周面にて、環状のリングギヤ21の内側に挿入されており、溶接部22によってリングギヤ21が固定されている。サイドプレート17は、トルクコンバータ4側の端部が全周に渡ってサイドプレート18と密着しており、溶接部19によってサイドプレート18に固定されている。
サイドプレート17は、径方向内側の部分がクランクシャフト2の円筒部2aの内側まで延在しており、径方向内側の端部にてクランクシャフト2側に突出した円筒部17fを有する。円筒部17fは、クランクシャフト2の凹部2b(円筒部2aの内側を含む)に軸方向移動可能かつ回転可能かつ径方向移動不能に挿入(軸受け)されている。円筒部17fの内側には、ベアリング29の外輪が装着固定されている。サイドプレート17は、円筒部17fの先端部の内周面に径方向内側に突出した凸部17gを有する。凸部17gは、円筒部17fの内側に装着固定されるベアリング29の外輪の軸方向の位置決めをするためのものである。サイドプレート17は、円筒部17fの先端部の内側(凸部17gの径方向内側)において開口した穴部17hを有する。穴部17hは、フロントカバー40のセンタピース40aを挿通させるためのものであり、センタピース40aと接触しないように設定されている。穴部17hは、バルーニングによるセンタピース40aの軸方向の移動を許容するように開いており、これによりベアリング29内のグリース漏れを防止する。
サイドプレート17は、ボルト13の頭部と対応する部位に開口部17eを有する。開口部17eは、ボルト13の頭部を収容するための空所であり、ボルト13の頭部とサイドプレート17とが抵触しないようにするためのものである。これにより、装置の軸方向寸法を短縮化することができる。サイドプレート17は、開口部17e及びその周縁部でボルト13の頭部(フランジ状の部分又はワッシャを含む)と径方向及び軸方向に離間している。
サイドプレート17は、径方向における穴部17bと開口部17eとの間の部位に全周に渡って段差部17cを有する。段差部17cは、径方向外側の面にてリング部材25及びセンタプレート23を回転可能に径方向の移動を規制する。サイドプレート17は、段差部17cよりも径方向外側の面にて、リング部材25と回転方向にスライド可能に当接しており、シール部材24の弾性力によってサイドプレート17、18がフロントカバー40側に押付けられることでリング部材25と圧接する。これにより、コイルスプリング34、35、36を収容するスプリング収容室58におけるサイドプレート17とセンタプレート23との間の隙間をシールすることができる。
サイドプレート18は、環状の部材である(図1、図3、図5参照)。サイドプレート18は、トルク変動吸収装置3におけるトルクコンバータ側サイドに配されている。サイドプレート18は、環状のブロック部材30から所定間隔をおいて径方向外側に配されている。サイドプレート18は、径方向外側の部分が全周に渡ってサイドプレート17と密着しており、溶接部19によってサイドプレート17に固定されている。これにより、サイドプレート18はサイドプレート17と一体に回転するとともに、サイドプレート17、18の接合部分から内部の潤滑剤が漏れない。サイドプレート18は、中間部分にて、シート部材32、33及びコイルスプリング34、35、36を収容するための袋状の収容部18aを有する。収容部18aは、周方向にある端面にて、シート部材32、33と接離可能であり、サイドプレート17、18とセンタプレート23との間に捩れが生じていないときにシート部材32、33の両方と接しているか、若干のガタを有して近接し、サイドプレート17、18とセンタプレート23との間に捩れが生じているときにシート部材32、33の片方と接する。サイドプレート18は、収容部18aよりも径方向内側の部位において円周方向に連続的にセンタプレート23側に突出した凸部18bを有し、凸部18bにてシール部材24と全周に渡ってスライド可能に圧接している。シール部材24により、コイルスプリング34、35、36を収容するスプリング収容室58におけるサイドプレート18とセンタプレート23との間の隙間が完全にカバーされる。
溶接部19は、サイドプレート17とサイドプレート18との密着した部分を溶接固定した部分である(図1、図5参照)。
キャップ20は、サイドプレート17の穴部17bの全体をシールする(塞ぐ)部材であり、穴部17bに装着(圧入)されている(図1参照)。キャップ20により、エンジン側からスプリング収容室58への埃、塵、水、泥等の異物の進入を防ぐことができる。なお、キャップ20の代わりに、外部側から穴部17b全体を塞いで貼付け可能な粘着フィルム、粘着シート、防水透湿性素材等を用いてもよい。
リングギヤ21は、外周面にギヤを有するリング状のギヤである(図1〜図3、図5参照)。リングギヤ21は、スタータモータ(図示せず)の出力ギヤ(図示せず)と噛合う。リングギヤ21は、サイドプレート17の外周部に装着されており、溶接部22によってサイドプレート17に固定されている。
溶接部22は、リングギヤ21をサイドプレート17に溶接固定した部分である(図1、図2参照)。
センタプレート23は、環状の部材である(図1、図3〜図5参照)。センタプレート23は、サイドプレート17、18の接続部分よりも所定間隔をおいて径方向内側に配されている。センタプレート23は、ブロック部材30の位置よりも径方向内側に延在している。センタプレート23は、サイドプレート17の段差部17cの外周に配されている。センタプレート23は、内周端部にて、サイドプレート17の段差部17cの径方向外側の面によって回転可能かつ径方向の移動が規制されている。センタプレート23には、径方向内側の部分の両側に配されたシール部材24及びサイド部材26が複数のリベット27によって固定されている。これにより、センタプレート23は、シール部材24と一体に回転する。センタプレート23は、シール部材24及びサイド部材26とともにボルト28によってブロック部材30に締結(係合)されている。これにより、センタプレート23は、ブロック部材30を介して、トルクコンバータ4のフロントカバー40と一体に回転する。センタプレート23は、外周部分にて、シート部材32、33及びコイルスプリング34、35、36を収容するための切欠の窓部23aを有する。窓部23aは、周方向にある端面にて、シート部材32、33と接離可能であり、サイドプレート17、18とセンタプレート23との間に捩れが生じていないときにシート部材32、33の両方と接しているか、若干のガタを有して近接し、サイドプレート17、18とセンタプレート23との間に捩れが生じているときにシート部材32、33の片方と接する。
センタプレート23は、窓部23aの径方向内側の部分においてサイドプレート18側に突出した凸部23bを有する。凸部23bは、サイドプレート17、18がエンジン側(図5の右側)に移動してしまった時にサイドプレート18(収容部18a間(周方向の間)の部分)がセンタプレート23に接触しないようにするためのストッパとなるものである。そのため、凸部23bの先端部とシール部材24との間の軸方向の隙間長さ71は、サイドプレート18の収容部18a間(周方向の間)の部分(ばね受け部)とセンタプレート23との間の軸方向の隙間長さ70よりも短くなるように設定されている。
シール部材24は、環状かつ板状の部材である(図1、図3、図5参照)。シール部材24には、例えば、薄い金属製又は樹脂製のプレートを用いることができる。シール部材24は、径方向内側の部分にて、センタプレート23とブロック部材30との間に挟み込まれており、リベット27によってサイド部材26とともにセンタプレート23に対して円周方向に連続的に密着してかしめ固定されており、ボルト28によってセンタプレート23及びサイド部材26とともにブロック部材30に締結(係合)されている。シール部材24は、径方向外側の部分にて、センタプレート23から離間しており、サイドプレート18の凸部18bに対して円周方向に連続的に密着して回転方向にスライド可能に当接(好ましくは、予荷重をかけて圧接)する。これにより、コイルスプリング34、35、36を収容するスプリング収容室58におけるサイドプレート18とセンタプレート23との間の隙間を完全にカバー(遮断、分離)することができ、スプリング収容室58をシール(潤滑剤漏れ防止・異物進入防止)することができる。
リング部材25は、環状かつ板状の部材である(図1、図4参照)。リング部材25には、サイドプレート17とセンタプレート23とが直接接触した時の摩擦係数よりも低くするような材料、例えば、樹脂材料を用いる。リング部材25は、サイドプレート17の段差部17cの径方向外側の面の外周に配され、段差部17cによって径方向の移動が規制される。リング部材25は、サイドプレート17とセンタプレート23との間において回転方向にスライド可能に挟持されている。これにより、コイルスプリング34、35、36を収容するスプリング収容室58におけるサイドプレート17とセンタプレート23との間の隙間をカバー(遮断、分離)することができ、スプリング収容室58をシール(潤滑剤漏れ防止・異物進入防止)することができる。リング部材25は、トルクコンバータ4との軸方向の結合部分よりも内周側に配置される。これにより、ヒステリシスを小さくでき、特にバルーニングにより軸方向に荷重がかかってもヒステリシス性能の悪化が抑制される。
サイド部材26は、環状かつ板状の部材である(図1、図2、図5参照)。サイド部材26は、リベット27によってシール部材24とともにセンタプレート23にかしめ固定されており、ボルト28によってセンタプレート23及びシール部材24とともにブロック部材30に締結(係合)されている。
リベット27は、シール部材24及びサイド部材26をセンタプレート23に連結(かしめ固定)するための連結部材である(図1、図3、図5参照)。ボルト28とは別にリベット27によって予めシール部材24をセンタプレート23に固定しておくことで、シール部材24の脱落(位置ずれ)防止とセンタプレート23とシール部材24との間の浮きを低減し、潤滑剤がセンタプレート23とシール部材24との間の隙間に入り込むことを防止することができる。
ボルト28は、センタプレート23、シール部材24、及びサイド部材26をブロック部材30に締結するための締結部材である(図1、図3参照)。
ベアリング29は、フロントカバー40のセンタピース40aをサイドプレート17の円筒部17fに対して回転可能に装着するための軸受けである(図1、図4参照)。ベアリング29は、ボルト13(いわゆるクランクボルト)のPCD(Pitch Circle Diameter;ボルトの中心を結んでできる円の径)よりも径方向内側に配されている。ベアリング29は、内輪がフロントカバー40のセンタピース40aの外周面に対して軸方向移動可能かつ回転可能かつ径方向移動不能(径方向の移動が規制)に配され、外輪がサイドプレート17の円筒部17fの内側に圧入固定されている。ベアリング29は、サイドプレート17の凸部17gによってサイドプレート17の円筒部17fの内側で軸方向の位置決めがなされる。なお、ベアリング29の代わりにブッシュ等の滑り軸受を用いてもよい。
ブロック部材30は、ボルト28によってセンタプレート23を締結(係合)するための環状でブロック状の部材である(図1、図5参照)。ブロック部材30は、径方向外側の部位と径方向内側の部位にて溶接部31によってトルクコンバータ4のフロントカバー40に溶接固定されている。ブロック部材30は、ボルト28と対応する位置に、ボルト28と螺合する雌ネジ部を有する。ブロック部材30は、ボルト28によってシール部材24、センタプレート23、及びサイド部材26が締結(係合)されることで、センタプレート23及びフロントカバー40と一体に回転する。ブロック部材30は、リベット27の頭部(かしめ部分)を収容する凹部を有する。
溶接部31は、溶接によりブロック部材30をトルクコンバータ4のフロントカバー40に固定するための部分である(図1参照)。溶接部31は、ブロック部材30の径方向外側の部位と径方向内側の部位をフロントカバー40に固定する。
シート部材32は、スプリング収容室58におけるサイドプレート17、18の収容部17a、18a、及びセンタプレート23の窓部23aに収容され、当該収容部17a、18a及び窓部23aの周方向にある一方の端面とアウタコイルスプリング34の一方の端部との間に配された部材である(図3参照)。シート部材32には、アウタコイルスプリング34の摩耗を低減するために、樹脂を用いることができる。シート部材32は、アウタコイルスプリング34の内側に配されたインナコイルスプリング35の一方の端部の内側に圧入された部分を有し、インナコイルスプリング35の一方の端部を圧入で固定する。
シート部材33は、スプリング収容室58におけるサイドプレート17、18の収容部17a、18a、及びセンタプレート23の窓部23aに収容され、当該収容部17a、18a及び窓部23aの周方向にある他方の端面とアウタコイルスプリング34の他方の端部との間に配された部材である(図3参照)。シート部材33には、アウタコイルスプリング34の摩耗を低減するために、樹脂を用いることができる。シート部材33は、アウタコイルスプリング34の内側に配されたインナコイルスプリング36の他方の端部の内側に圧入された部分を有し、インナコイルスプリング36の他方の端部を圧入で固定する。
アウタコイルスプリング34は、スプリング収容室58におけるサイドプレート17、18の収容部17a、18a、及びセンタプレート23の窓部23aに収容され、両端に配設されたシート部材32、33と接している(図1、図3参照)。アウタコイルスプリング34は、サイドプレート17、18とセンタプレート23との間に捩りが生じたときに収縮する。アウタコイルスプリング34は、内側において、周方向のシート部材32側にインナコイルスプリング35が配され、周方向のシート部材33側にインナコイルスプリング36が配されている。アウタコイルスプリング34は、サイドプレート17、18とセンタプレート23との間に捩りが生じたときに、インナコイルスプリング35及びインナコイルスプリング36の両方が密着する前に、密着する。アウタコイルスプリング34は、サイドプレート17、18とセンタプレート23との間に捩りが生じたときに密着するとサイドプレート17、18とセンタプレート23との間の捩りを規制するストッパとなる。アウタコイルスプリング34は、インナコイルスプリング35、36よりもバネ定数が小さく設定されている。アウタコイルスプリング34は、サイドプレート17、18とセンタプレート23との間に捩りが生じたときにおいて、インナコイルスプリング35が密着した後に、密着する。
インナコイルスプリング35は、アウタコイルスプリング34の内側における周方向のシート部材32側に配されたコイルスプリングである(図1、図3参照)。インナコイルスプリング35の一方の端部は、内側にシート部材32の部分が圧入され、シート部材32に固定されている。インナコイルスプリング35の他方の端部は、サイドプレート17、18とセンタプレート23との間に捩りが生じていないときにインナコイルスプリング36の一方の端部と離間しており、サイドプレート17、18とセンタプレート23との間に捩りが生じて所定の捩り角に達するとインナコイルスプリング36の一方の端部と接し、所定の捩り角よりさらに捩りが生じたときに収縮する。インナコイルスプリング35は、アウタコイルスプリング34よりもバネ定数が大きく、かつ、インナコイルスプリング36よりもバネ定数が小さく設定されている。インナコイルスプリング35は、サイドプレート17、18とセンタプレート23との間に捩りが生じたときにおいて、アウタコイルスプリング34が密着する前に、密着する。
インナコイルスプリング36は、アウタコイルスプリング34の内側における周方向のシート部材33側に配されたコイルスプリングである(図3参照)。インナコイルスプリング36の他方の端部は、内側にシート部材33の部分が圧入され、シート部材33に固定されている。インナコイルスプリング36の一方の端部は、サイドプレート17、18とセンタプレート23との間に捩りが生じていないときにインナコイルスプリング35の他方の端部と離間しており、サイドプレート17、18とセンタプレート23との間に捩りが生じて所定の捩り角に達するとインナコイルスプリング35の他方の端部と接し、所定の捩り角よりさらに捩りが生じたときに収縮する。インナコイルスプリング36は、アウタコイルスプリング34及びインナコイルスプリング35よりもバネ定数が大きく設定されている。インナコイルスプリング36は、サイドプレート17、18とセンタプレート23との間に捩りが生じたときに、アウタコイルスプリング34が密着する前には、密着しない。
トルクコンバータ4は、流体作動室における流体の力学的作用を利用して、入力側のポンプインペラ42と出力側のタービンランナ46との回転差によりトルクの増幅作用を発生させる流体伝動装置である(図1参照)。トルクコンバータ4は、トルク変動吸収装置3とインプットシャフト6との間の動力伝達経路上に配設されている。トルクコンバータ4は、ポンプインペラ42とタービンランナ46との回転数差が小さいときに、それらを直結してクランクシャフト2とインプットシャフト6との回転数差をなくす単板式のロックアップクラッチ5を有する。トルクコンバータ4は、入力側のフロントカバー40のセンタピース40aにて、ベアリング29を介してトルク変動吸収装置3のサイドプレート17の円筒部17fに対して回転可能かつ軸方向移動可能に軸受けされている。トルクコンバータ4は、主な構成部として、フロントカバー40と、ポンプシェル41と、ポンプインペラ42と、シャフト43と、ポンプコア44と、タービンシェル45と、タービンランナ46と、タービンコア47と、タービンハブ48と、ステータ49と、ワンウェイクラッチ50と、シャフト51と、プレート部材52と、ロックアップピストン53と、摩擦材54と、を有する。
フロントカバー40は、トルクコンバータ4のエンジン側(図1の右側)に配置された円盤状の部材である(図1参照)。フロントカバー40は、回転軸7から径方向外側へ延び、外周部分が変速機側(図1の左側)に延びた形状に形成されている。フロントカバー40の外周端部は、溶接によってポンプシェル41の外周端部に密着して固定されている。フロントカバー40は、ポンプシェル41と一体に回転する。フロントカバー40とポンプシェル41とにより囲まれた空間内には、トルクコンバータ4のポンプインペラ42、タービンランナ46等の構成部が配置されており、作動流体としてのオートマチックトランスミッションフルード(ATF)が封入されている。フロントカバー40は、エンジンからの回転動力がクランクシャフト2及びトルク変動吸収装置3を介して入力される。フロントカバー40は、エンジン側(図1の右側)の面にトルク変動吸収装置3におけるブロック部材30が溶接部31により溶接されている。フロントカバー40は、変速機側(図1の左側)の面にて、ロックアップクラッチ5の摩擦材54と摩擦係合可能になっている。フロントカバー40は、軸方向においてトルク変動吸収装置3のサイドプレート17、18及びベアリング29と接触しないように設定(形成)されている。
フロントカバー40は、エンジン側(図1の右側)の面の回転軸7上に、棒状のセンタピース40aが固定されている。センタピース40aは、ベアリング29の内輪の内側に軸方向移動可能かつ回転可能かつ径方向移動不能(径方向の移動が規制)に挿入され、ベアリング29を介してトルク変動吸収装置3のサイドプレート17の円筒部17fに対して回転可能かつ軸方向移動可能に軸受けされている。センタピース40aは、サイドプレート17の穴部17hに抵触しないように挿通されており、軸方向においてクランクシャフト2と離間している。
ポンプシェル41は、ATFを循環させる空間を構成する環状の部材である(図1参照)。ポンプシェル41は、外周端部がフロントカバー40の外周端部に密着して溶接されており、内周端部がシャフト43に密着して溶接されている。ポンプシェル41は、フロントカバー40及びシャフト43と一体に回転する。ポンプシェル41は、エンジン側(図1の右側)の面(内面)にて複数のポンプインペラ42が装着されており、ポンプインペラ42と一体に回転する。
ポンプインペラ42は、ポンプ側の羽根部材である(図1参照)。ポンプインペラ42は、タービンランナ46と向かい合うように配置されている。ポンプインペラ42は、外側端部がポンプシェル41に装着されており、内側端部がポンプコア44に装着されている。ポンプインペラ42は、ポンプシェル41及びポンプコア44と一体に回転する。ポンプインペラ42は、ポンプシェル41が一方の方向に回転したときに、ステータ49から流れてきたATFをタービンランナ46側へ向かって押し出すような形状に形成されている。
シャフト43は、トルクコンバータ4及びトルク変動吸収装置3の外周ないし変速機側を覆うケース(図示せず)に回転可能に支持された筒状の軸部材である(図1参照)。シャフト43は、ポンプシェル41の内周端部と密着して溶接されており、ポンプシェル41と一体に回転する。シャフト43は、シャフト51の外周に所定の間隔をおいて配されている。
ポンプコア44は、複数のポンプインペラ42の内側端部が装着される環状の部材である(図1参照)。
タービンシェル45は、ATFを循環させる空間を構成する環状の部材である(図1参照)。タービンシェル45は、内周部分にて複数のリベットによってタービンハブ48に固定されている。タービンシェル45は、タービンハブ48と一体に回転する。タービンシェル45は、変速機側(図1の左側)の面(内面)にて複数のタービンランナ46が装着されており、タービンランナ46と一体に回転する。タービンシェル45は、エンジン側(図1の右側)の面(外面)にて、プレート部材52が溶接により固定されている。
タービンランナ46は、タービン側の羽根部材である(図1参照)。タービンランナ46は、ポンプインペラ42と向かい合うように配置されている。タービンランナ46は、外側端部がタービンシェル45に装着されており、内側端部がタービンコア47に装着されている。タービンランナ46は、タービンシェル45及びタービンコア47と一体に回転する。タービンランナ46は、回転するポンプインペラ42から押し出されたATFを受けて回転し、かつ、ステータ49に向かってATFを排出するような形状に形成されている。タービンランナ46は、ポンプインペラ42に対して独立に回転することが可能である。
タービンコア47は、複数のタービンランナ46の内側端部が装着される環状の部材である(図1参照)。
タービンハブ48は、筒状のハブ部から径方向外側に延在したフランジ部を有する部材である(図1参照)。タービンハブ48は、フランジ部の外周部分にて複数のリベットによってタービンシェル45が固定されている。タービンハブ48は、ハブ部の内周側にて、変速機のインプットシャフト6に対して軸方向移動可能かつ回転不能にスプライン係合している。タービンハブ48は、タービンシェル45及びインプットシャフト6と一体に回転する。タービンハブ48のハブ部の外周面には、ロックアップピストン53の内周部分の円筒部が軸方向にスライド可能に配されている。タービンハブ48とロックアップピストン53とのスライド面はシールされている。
ステータ49は、タービンランナ46からポンプインペラ42へ戻るATFの流れを整流するための複数の羽根を有する部材である(図1参照)。ステータ49は、ポンプインペラ42とタービンランナ46との間における径方向内側寄りの位置に配されている。ステータ49は、タービンランナ46からポンプインペラ42へ流れるATFの流れ方向を変えるように作用する。ステータ49は、ワンウェイクラッチ50及びシャフト51を介して変速機(図示せず)のケース(図示せず)に取付けられており、1方向にのみ回転することが可能である。
ワンウェイクラッチ50は、1方向にのみ回転することが可能なクラッチである(図1参照)。ワンウェイクラッチ50としては、ローラ、スプラグまたはラチェット機構を用いた構造を用いることができる。ワンウェイクラッチ50は、軸方向においてシャフト43とタービンハブ48との間に配され、径方向においてステータ49とシャフト51との間に配されている。ワンウェイクラッチ50は、外輪がステータ49に固定され、内輪がシャフト51に対して軸方向移動可能かつ回転不能にスプライン係合している。
シャフト51は、変速機(図示せず)のケース(図示せず)に対して回転不能に取付けられた筒状の軸部材である(図1参照)。シャフト51は、ワンウェイクラッチ50の内輪に対して軸方向移動可能かつ回転不能にスプライン係合している。シャフト51は、筒状のシャフト43の内側に所定の間隔をおいて配されている。シャフト51は、変速機のインプットシャフト6の外周に配されており、ブッシュを介してインプットシャフト6を回転可能に支持する。
プレート部材52は、溶接によりタービンシェル45の外面に固定された環状の部材である(図1参照)。プレート部材52は、ロックアップピストン53に対して軸方向移動可能かつ回転不能にスプライン係合する。プレート部材52は、タービンシェル45及びロックアップピストン53と一体に回転する。
ロックアップピストン53は、ポンプインペラ42とタービンランナ46との回転数差が小さいときに、それらを直結するための環状のピストンである(図1参照)。ロックアップピストン53は、フロントカバー40及びポンプシェル41で囲まれた空間のうち、ロックアップピストン53とフロントカバー40との間に配された油室56と、ロックアップピストン53とポンプシェル41との間に配された油室57と、の間に配されている。ロックアップピストン53は、外周部分のフロントカバー40側の面に環状の摩擦材54が固定されており、摩擦材54と一体に回転する。ロックアップピストン53は、摩擦材54がフロントカバー40と摩擦係合することで、摩擦材54、フロントカバー40、及びトルク変動吸収装置3を介してクランクシャフト2と一体に回転する。ロックアップピストン53は、外周端部にてプレート部材52に対して軸方向移動可能かつ回転不能にスプライン係合している。ロックアップピストン53は、プレート部材52、タービンシェル45、及びタービンハブ48を介して変速機のインプットシャフト6と一体に回転する。ロックアップピストン53は、タービンハブ48の筒状のハブ部の外周面に対して軸方向にスライド可能に配されており、タービンハブ48とのスライド面にてシールされている。ロックアップピストン53は、油室56内の油圧が油室57内の油圧よりも低いときにフロントカバー40側に押付けられて、摩擦材54とフロントカバー40とが摩擦係合する。ロックアップピストン53は、油室56内の油圧が油室57内の油圧よりも高いときにフロントカバー40から離れる方向に移動して、摩擦材54とフロントカバー40との摩擦係合を解除する。油室56、57内の油圧は、油圧回路(図示せず)によって制御され、油室56内の油圧を油室57内の油圧よりも低くすることでロックアップ状態(クランクシャフト2とインプットシャフト6との回転数差をなくした状態)とし、油室56内の油圧を油室57内の油圧よりも高くすることでロックアップ状態を解除する。
摩擦材54は、ロックアップピストン53(フロントカバー40でも可)に固定されるとともに、フロントカバー40に対して摩擦係合可能な環状の部材である(図1参照)。
インプットシャフト6は、変速機の入力軸である(図1参照)。インプットシャフト6は、シャフト51の内側に配されており、ブッシュを介してシャフト51を回転可能に支持する。インプットシャフト6は、タービンハブ48のハブ部の内周側にて軸方向移動可能かつ回転不能にスプライン係合しており、タービンハブ48と一体に回転する。
実施例1によれば、クランクシャフト2の凹部2bに軸受けされる円筒部17fをサイドプレート17において一体的に形成することで、装置のコストを低減させることができる。また、重量が重いトルク変動吸収装置3が直接、クランクシャフト2にセンタリングされるため、トルク変動吸収装置3をクランクシャフト2に組付けた後のアンバランスを小さくすることができる。さらに、クランクシャフト2の凹部2bの内側にサイドプレート17の円筒部17fが挿入されることで、装置全体の軸長を短縮することができる。
また、実施例1によれば、軸方向においてセンタプレート23の径方向内側の部分でリング部材25を介してサイドプレート17と接触させているため、トルク変動吸収装置3のダンパ特性のヒステリシスを小さくできる。その結果、ダンパの減衰性能が向上する。
また、実施例1によれば、トルク変動吸収装置3において、凸部23bの先端部とシール部材24との間の軸方向の隙間長さ71を、サイドプレート18の収容部18a間(周方向の間)の部分(ばね受け部)とセンタプレート23との間の軸方向の隙間長さ70よりも短くなるように設定することで、クランクシャフト2と変速機のインプットシャフト6の軸が傾いた場合(例えば、クランクシャフト2の首振り変形やミスアライメント)にトルク変動吸収装置3とトルクコンバータ4との間でその軸の傾きを吸収できる。また、トルクコンバータ4側から変速機側への引き力が加わった場合でも、凸部23bとシール部材24とが最初に接触するため、トルク変動吸収装置3の捩れ動作に悪影響を及ぼさない。その結果、トルク変動吸収装置3において安定したダンパ性能が得られる。
また、実施例1によれば、ブロック部材30を介してトルクコンバータ4と接続されるセンタプレート23をブロック部材30よりも径方向内側に延在するようにすることで、センタプレート23の剛性が加わって、トルクコンバータ4のバルーニング変形を小さくすることができる。センタプレート23の内径が小さいとそれだけ高剛性となり、その効果も増す。
また、実施例1によれば、ボルト13(クランクボルト)のPCDよりも径方向内側にベアリング29を設置することで、ベアリング29のサイズを小さく(小径化)でき、装置のコストを低減させることができる。また、トルク変動吸収装置3(サイドプレート17)に対してトルクコンバータ4(センタピース40a)がベアリング29を介して軸受けされるため、車両への搭載作業時にトルクコンバータ4とトルク変動吸収装置3との軸ずれが生じない。さらに、トルクコンバータ4がバルーニング変形しても、ベアリング29に対してセンタピース40aが軸方向に移動可能であり、センタピース40aが軸方向に移動してもサイドプレート17やクランクシャフト2と抵触しないように構成されているので、トルクコンバータ4全体が変速機側(軸方向)に変位することがなく、トルクコンバータ4の構成部品が他の部品と干渉することがない。
また、実施例1によれば、クランクシャフト2の凹部2b(円筒部2aの内側を含む)とトルク変動吸収装置3の円筒部17fとが接触する部分の軸方向の接触長さ62を短くすることで、クランクシャフト2の端部の首振り振動(偏芯)がトルク変動吸収装置3に伝わるのを抑えるできることができる。その結果、クランクシャフト2の端部の首振り方向の慣性が小さくなり、クランクジャーナル(エンジン内のクランク間のシャフト部分)への加振力も小さくなり、エンジンからボディへのNV(ノイズ・バイブレーション)特性が向上する。エンジンの出力トルクは、柔らかなドライブプレート10を通じてトルク変動吸収装置3に伝達される。
さらに、実施例1によれば、サイドプレート17に開口部17eを設けてボルト13(クランクボルト)の頭部が開口部17eに収容されるようにすることで、軸方向の短縮化が可能になり、軸方向寸法の短縮が比較的難しい回転軸7付近のスペースを有効に使え、搭載性が向上する。
なお、本発明の全開示(請求の範囲及び図面を含む)の枠内において、さらにその基本的技術思想に基づいて、実施形態ないし実施例の変更・調整が可能である。また、本発明の請求の範囲の枠内において種々の開示要素(各請求項の各要素、各実施形態ないし実施例の各要素、各図面の各要素等を含む)の多様な組み合わせないし選択が可能である。すなわち、本発明は、請求の範囲及び図面を含む全開示、技術的思想にしたがって当業者であればなし得るであろう各種変形、修正を含むことは勿論である。