JP2016176498A - 動吸振装置、及び流体継手 - Google Patents

Abstract

【課題】歩留まりを向上させることができる動吸振装置を提供する。【解決手段】動吸振装置８は、筒状部材８１と、複数の弾性部材８２と、複数の質量体８３とを備えている。弾性部材８２は、筒状部材８１内において、筒状部材８１と相対回転不能に配置されている。質量体８３は、筒状部材８１内において、筒状部材８１と相対回転可能に配置されている。【選択図】図３

Description

本発明は、動吸振装置、及び流体継手に関するものである。

トルクコンバータは、エンジンからトランスミッションへトルクを伝達する。このトルクコンバータを構成する回転部材の回転速度変動を抑えるために、トルクコンバータは動吸振装置を備えている。例えば、特許文献１に記載のトルクコンバータが有する動吸振装置は、回転部材と相対回転するイナーシャリングによって、回転部材の回転速度変動を抑えている。

特許第５５５５７８４号公報

上記動吸振装置のイナーシャリングは、円板状の部材の中央部を繰り抜くことによって形成されている。この繰り抜かれた中央部は不要であるため、動吸振装置を形成する際の歩留まりが低下してしまう。

本発明の課題は、歩留まりを向上させることができる動吸振装置を提供することにある。

本発明の第１側面に係る動吸振装置は、筒状部材と、少なくとも１つの弾性部材と、少なくとも１つの質量体とを備えている。筒状部材は、環状である。弾性部材は、筒状部材内において、筒状部材と相対回転不能に配置されている。質量体は、筒状部材内において、筒状部材と相対回転可能に配置されている。

本発明に係る動吸振装置を回転部材に取り付けることによって、回転部材の回転速度変動を抑えることができる。すなわち、質量体及び弾性部材によって、筒状部材の回転速度変動を減衰させることができる。このため、筒状部材を直接又は間接的に回転部材に取り付けることによって、回転部材の回転速度変動を減衰させることができる。そして、この質量体は、従来のイナーシャリングとは異なり、円板状の部材の中央部を繰り抜くような構成ではないため、歩留まりを向上させることができる。

好ましくは、動吸振装置は、連結部材をさらに備える。そして、筒状部材は複数の筒状部を有しており、各筒状部は連結部材によって互いに連結される。この構成によれば、容易に筒状部材を形成することができる。

好ましくは、少なくとも1つの弾性部材は、２つの弾性部材を有している。すなわち、好ましくは、動吸振装置は、２つの弾性部材を有している。一方の弾性部材は、周方向において連結部材の一方側に支持されている。他方の弾性部材は、周方向において連結部材の他方側に支持されている。この構成によれば、連結部材によって、各弾性部材の筒状部材に対する相対回転を防止することができる。

好ましくは、動吸振装置は、複数の弾性ユニットをさらに備える。各弾性ユニットは、２つの弾性部材と連結部材とを有する。各弾性ユニットは、周方向において間隔をあけて配置されている。質量体は、隣り合う弾性ユニットの間に配置される。

好ましくは、連結部材は、大径部と、第１小径部と、第２小径部とを有する。大径部は、隣り合う筒状部の間に配置される。第１小径部は、大径部の一方面から一方の筒状部内に突出する。第２小径部は、大径部の他方面から他方の筒状部内に突出する。この構成によれば、一方の筒状部を第１小径部によって支持し、他方の筒状部を第２小径部によって支持することができる。また、第１小径部を一方の筒状部に嵌合するように設計し、第２小径部を他方の筒状部に嵌合するように設計することによって、容易に各筒状部を連結させることができる。

好ましくは、質量体は、筒状部材内で転がるように構成される。この構成によれば、質量体が筒状部材内を移動する際に発生するヒステリシスを小さくすることができる。

好ましくは、質量体は、球体である。

好ましくは、少なくとも１つの質量体は、複数の質量体を有している。すなわち、好ましくは、動吸振装置は、複数の質量体を有している。この構成によれば、質量体の数を調整することによって、回転速度変動をより適切に減衰させることができる。

好ましくは、動吸振装置は、支持部材をさらに備える。支持部材は、流体継手を構成する部材に取り付けられ、筒状部材を支持する。

本発明の第２側面に係る流体継手は、フロントカバーと、インペラと、タービンと、ロックアップ装置と、出力ハブと、動吸振装置とを備える。フロントカバーは、トルクが入力される。インペラは、フロントカバーに固定される。タービンは、インペラと対向する。ロックアップ装置は、フロントカバーとタービンとの間に配置される。出力ハブは、トルクを出力する。動吸振装置は、上述したいずれかの動吸振装置であって、タービン、ロックアップ装置、及び出力ハブのいずれかに取り付けられる。

本発明に係る動吸振装置によれば、歩留まりを向上させることができる。

トルクコンバータの断面図。 動吸振装置の正面図。 筒状部材の内部を表した動吸振装置の正面図。 連結部材の斜視図。 支持部材の斜視図。

以下、本発明に係る動吸振装置及びこれを用いたトルクコンバータ（流体継手の一例）の実施形態について図面を参照しつつ説明する。なお、軸方向とは、動吸振装置の回転軸が延びる方向を意味し、周方向とは、動吸振装置の回転軸を中心とした円の周方向を意味する。また、径方向とは、動吸振装置の回転軸を中心とした円の径方向を意味する。なお、本実施形態では、動吸振装置の回転軸とトルクコンバータの回転軸Ｏとは実質的に同じである。

図１に示すように、トルクコンバータ１００は、フロントカバー２、インペラ３、タービン４、ステータ５、出力ハブ６、ロックアップ装置７、及び動吸振装置８を備えている。なお、図示していないが、図１において、エンジンはトルクコンバータ１００の左側に配置されており、トランスミッションはトルクコンバータ１００の右側に配置されている。

フロントカバー２は、エンジンからのトルクが入力される。詳細には、フロントカバー２は、円板部２１と、周壁部２２とを有している。周壁部２２は、円板部２１の外周端部からトランスミッション側へと延びている。

インペラ３は、フロントカバー２に固定されている。インペラ３は、インペラシェル３１と、複数のインペラブレード３２とを有する。インペラシェル３１は、フロントカバー２に固定されている。詳細には、インペラシェル３１は、フロントカバー２に溶接されている。インペラブレード３２は、インペラシェル３１に取り付けられている。

タービン４は、軸方向においてインペラ３と対向するように配置されている。タービン４は、タービンシェル４１、及び複数のタービンブレード４２を有している。タービンブレード４２は、タービンシェル４１に取り付けられている。

ステータ５は、インペラ３とタービン４との間に配置され、タービン４からインペラ３へと戻る作動油を整流するための機構である。ステータ５は、ステータキャリア５１と、ステータブレード５２とを有している。ステータキャリア５１は、ワンウエイクラッチ５３を介して固定シャフト（図示省略）に支持されている。ステータブレード５２は、ステータキャリア５１の外周面に取り付けられている。

出力ハブ６は、出力シャフト（図示省略）を介してトルクをトランスミッション側へと出力する。出力ハブ６は、タービン４と一体的に回転する。詳細には、タービン４は、複数のリベット１０１によって、出力ハブ６に固定されている。出力ハブ６は、孔部６１を有している。この出力ハブ６の孔部６１に出力シャフト（図示省略）が嵌合する。詳細には、出力シャフトは出力ハブ６の孔部６１にスプライン嵌合する。

ロックアップ装置７は、フロントカバー２とタービン４との間に配置されている。ロックアップ装置７は、フロントカバー２からのトルクを出力ハブ６に伝達したり遮断したりするように構成されている。ロックアップ装置７は、ピストンプレート７１、入力プレート７２、外周側トーションスプリング７３、内周側トーションスプリング７４、及び出力プレート７５を備えている。

ピストンプレート７１は、出力ハブ６上を軸方向に摺動可能である。ピストンプレート７１の外周部に設けられた摩擦材７１ａを介して、ピストンプレート７１はフロントカバー２と摩擦係合する。

フロントカバー２からピストンプレート７１に伝達されたトルクは、入力プレート７２に伝達され、外周側トーションスプリング７３及び内周側トーションスプリング７４を介して、出力プレート７５に伝達される。出力プレート７５は、出力ハブ６と一体的に回転する。

動吸振装置８は、回転速度変動を減衰させるための装置である。動吸振装置８は、例えば、タービン４に取り付けられている。具体的には、動吸振装置８は、タービンシェル４１に取り付けられている。なお、動吸振装置８は、タービン４ではなく、他の部材に取り付けられていてもよい。例えば、動吸振装置８は、ロックアップ装置７を構成する部材のいずれかに取り付けられていてもよいし、出力ハブ６に取り付けられていてもよい。

図２は動吸振装置８をエンジン側から見た正面図、図３は、筒状部材８１の内部が見えるように筒状部材８１にスリットを形成した正面図である。なお、実際には、筒状部材８１にスリットは形成されていない。

図２及び図３に示すように、この動吸振装置８は、筒状部材８１と、複数の弾性部材８２と、複数の質量体８３と、を備えている。また、動吸振装置８は、複数の連結部材８４と、支持部材８５とをさらに備えている。

筒状部材８１は、環状である。筒状部材８１は、複数の筒状部８１ａを有している。例えば、本実施形態の筒状部材８１は、４つの筒状部８１ａを有している。各筒状部８１ａは、回転軸Ｏを中心とした円弧状である。この円弧状の各筒状部８１ａを互いに繋ぎ合わせると環状の筒状部材８１となる。隣り合う筒状部８１ａは、連結部材８４を介して連結されている。筒状部材８１は、好ましくは鋼材、より好ましくはステンレス鋼材又は機械構造用炭素鋼鋼材によって形成されている。より具体的には、筒状部材８１は、ＳＵＳ３０４、又はＳＴＫＭ１３Ａなどによって形成されている。

連結部材８４は、隣り合う筒状部８１ａを連結するための部材である。図４に示すように、連結部材８４は、大径部８４ａ、第１小径部８４ｂ、及び第２小径部８４ｃを有している。大径部８４ａは、隣り合う筒状部８１ａの間に配置される。大径部８４ａは、隣り合う筒状部８１ａによって挟まれている。詳細には、大径部８４ａの外径は、各筒状部８１ａの内径よりも大きい。このため、大径部８４ａは各筒状部８１ａの内部に配置できない。なお、好ましくは、大径部８４ａの外径は、筒状部８１ａの外径と同じくらいである。

第１小径部８４ｂは、大径部８４ａの一方面から一方の筒状部８１ａ内に突出している。すなわち、第１小径部８４ｂは、一方の筒状部８１ａ内に配置されている。なお、第１小径部８４ｂは、一方の筒状部８１ａと嵌合している。具体的には、第１小径部８４ｂの外径を筒状部８１ａの内径とほぼ同じとすることによって、第１小径部８４ｂを筒状部８１ａに嵌合させることができる。

第２小径部８４ｃは、大径部８４ａの他方面から他方の筒状部８１ａ内に突出している。すなわち、第２小径部８４ｃは、第１小径部８４ｂとは反対方向に突出している。第２小径部８４ｃは、他方の筒状部８１ａ内に配置されている。なお、第２小径部８４ｃは、他方の筒状部８１ａと嵌合している。具体的には、第２小径部８４ｃの外径を筒状部８１ａの内径とほぼ同じとすることによって、第２小径部８４ｃを筒状部８１ａに嵌合させることができる。このように、第１小径部８４ｂが一方の筒状部８１ａに嵌合し、第２小径部８４ｃが他方の筒状部８１ａに嵌合することによって、２つの筒状部８１ａが連結部材８４を介して連結される。

図３に示すように、各弾性部材８２は、筒状部材８１内に配置されている。なお、本実施形態では、８つの弾性部材８２が筒状部材８１内に配置されている。各弾性部材８２は、筒状部材８１と相対回転不能である。すなわち、各弾性部材８２は、筒状部材８１と一体的に回転する。なお、各弾性部材８２は、筒状部材８１内で伸縮する。

各弾性部材８２は、筒状部材８１に対する各質量体８３の相対回転を規制する。詳細には、各弾性部材８２は、周方向において、筒状部材８１に対する各質量体８３の相対移動を規制する。すなわち、各質量体８３は、各弾性部材８２の伸縮分しか筒状部材８１に対して相対回転できないように規制されている。なお、相対回転とは、回転軸Ｏを中心とした相対回転を意味する。各弾性部材８２は、例えば、コイルスプリングである。各弾性部材８２は、筒状部材８１内を周方向に延びている。各弾性部材８２は、例えば、圧縮された状態で筒状部材８１内に配置されている。

各弾性部材８２は、周方向に互いに間隔をあけて設置されている。詳細には、２つの弾性部材８２の間に連結部材８４が配置されている。そして、一方の弾性部材８２は周方向において連結部材８４の一方側に支持され、他方の弾性部材８２は周方向において連結部材８４の他方側に支持されている。詳細には、一方の弾性部材８２が第１小径部８４ｂと当接し、他方の弾性部材８２が第２小径部８４ｃと当接している。この連結部材８４によって、各弾性部材８２は、筒状部材８１と相対回転不能とされている。この２つの弾性部材８２と連結部材８４とを有する弾性ユニット８０が、周方向に互いに間隔をあけて複数配置されている。なお、本実施形態では、４つの弾性ユニット８０が互いに間隔をあけて配置されている。

各質量体８３は、筒状部材８１内に配置されている。各質量体８３は、各弾性部材８２の間に配置されている。詳細には、各質量体８３は、隣り合う弾性ユニット８０の間に配置されている。より詳細には、各質量体８３は、一の弾性ユニット８０の第１小径部８４ｂに当接する弾性部材８２と、他の弾性ユニット８０の第２小径部８４ｃに当接する弾性部材８２との間に配置されている。すなわち、周方向において、連結部材８４、弾性部材８２、各質量体８３、弾性部材８２の順で配置されている。好ましくは、各質量体８３は、各弾性部材８２の間に、隙間無く配置されている。すなわち、各質量体８３は、質量体８３又は弾性部材８２と接触している。

各質量体８３は、周方向に移動可能である。各質量体８３は、筒状部材８１と相対回転可能である。すなわち、各質量体８３は、周方向において、筒状部材８１と相対移動可能である。好ましくは、各質量体８３は、筒状部材８１内を転がるように構成されている。各質量体８３は、筒状部材８１内を転がることによって、筒状部材８１と相対回転する。すなわち、各質量体８３は、自転することができ、且つ、回転軸Ｏを中心に公転することもできる。なお、上述したように、各質量体８３は、各弾性部材８２によって、筒状部材８１に対する相対回転が規制されている。このため、各質量体８３は、各弾性部材８２の伸縮分のみ、筒状部材８１に対して相対回転することができる。各質量体８３は、具体的には、球体であり、より具体的には鋼球である。

図１に示すように、支持部材８５は、トルクコンバータ１００を構成する部材に取り付けられている。具体的には、支持部材８５は、タービンシェル４１に取り付けられている。支持部材８５は、筒状部材８１を支持している。支持部材８５は、略環状であって、内周端部がタービンシェル４１に取り付けられている。

図５に示すように、支持部材８５は、本体部８５ａと、複数の支持部８５ｂとを有している。本体部８５ａは環状であって、本体部８５ａの内周端部がタービンシェル４１に取り付けられている。例えば、本体部８５ａは、溶接などによってタービンシェル４１に取り付けられている。

各支持部８５ｂは、本体部８５ａの外周端から径方向外側に突出している。各支持部８５ｂは、周方向において、間隔をあけて配置されている。好ましくは、各支持部８５ｂは等間隔に配置されている。各支持部８５ｂの一方面は、筒状部材８１の形状に沿った形状となっている。この各支持部８５ｂの一方面と筒状部材８１とが接着している。

以上説明した動吸振装置８によれば、タービン４の回転速度変動を減衰させることができる。すなわち、各質量体８３及び各弾性部材８２によって、筒状部材８１の回転速度変動、ひいてはタービン４の回転速度変動を減衰することができる。そして、この質量体８３は、従来のイナーシャリングとは異なり、円板状の部材の中央部を繰り抜くような構成ではないため、歩留まりを向上させることができる。

［変形例］
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。

変形例１
上記実施形態では、支持部材８５を介して筒状部材８１をタービンシェル４１に取り付けているが、支持部材８５を介さずに筒状部材８１をタービンシェル４１に直接取り付けてもよい。

変形例２
上記実施形態では、各質量体８３は、球体であったが、各質量体８３の形状は特に限定されない。例えば、各質量体８３は、周方向に延びる円柱状であってもよい。また、各質量体８３は、筒状部材８１内を摺動していてもよい。

２ フロントカバー
３ インペラ
４ タービン
６ 出力ハブ
７ ロックアップ装置
８ 動吸振装置
８１ 筒状部材
８１ａ 筒状部
８２ 弾性部材
８３ 質量体
８４ 連結部材
８４ａ 大径部
８４ｂ 第１小径部
８４ｃ 第２小径部
８５ 支持部材
１００ トルクコンバータ

Claims (10)

1. 環状の筒状部材と、
   前記筒状部材内において、前記筒状部材と相対回転不能に配置された少なくとも１つの弾性部材と、
   前記筒状部材内において、前記筒状部材と相対回転可能に配置された少なくとも１つの質量体と、
   を備える、動吸振装置。
2. 連結部材をさらに備え、
   前記筒状部材は、前記連結部材によって互いに連結される複数の筒状部を有している、
   請求項１に記載の動吸振装置。
3. 前記少なくとも1つの弾性部材は、２つの弾性部材を有しており、
   一方の前記弾性部材は、周方向において前記連結部材の一方側に支持され、
   他方の前記弾性部材は、周方向において前記連結部材の他方側に支持される、
   請求項２に記載の動吸振装置。
4. 前記２つの弾性部材と前記連結部材とを有する複数の弾性ユニットをさらに備え、
   前記各弾性ユニットは、周方向において間隔をあけて配置され、
   前記質量体は、隣り合う弾性ユニットの間に配置される、
   請求項３に記載の動吸振装置。
5. 前記連結部材は、隣り合う前記筒状部の間に配置される大径部と、前記大径部の一方面から一方の前記筒状部内に突出する第１小径部と、前記大径部の他方面から他方の前記筒状部内に突出する第２小径部と、を有する、
   請求項２から４のいずれかに記載の動吸振装置。
6. 前記質量体は、前記筒状部材内で転がるように構成される、
   請求項１から５の何れかに記載の動吸振装置。
7. 前記質量体は、球体である、
   請求項１から６のいずれかに記載の動吸振装置。
8. 前記少なくとも１つの質量体は、複数の質量体を有している、
   請求項１から７のいずれかに記載の動吸振装置。
9. 流体継手を構成する部材に取り付けられ、前記筒状部材を支持する支持部材をさらに備える、
   請求項１から８のいずかに記載の動吸振装置。
10. トルクが入力されるフロントカバーと、
    前記フロントカバーに固定されるインペラと、
    前記インペラと対向するタービンと、
    前記フロントカバーと前記タービンとの間に配置されるロックアップ装置と、
    前記トルクを出力する出力ハブと、
    前記タービン、前記ロックアップ装置、及び前記出力ハブのいずれかに取り付けられる請求項１から９のいずれかに記載の動吸振装置と、
    を備える、流体継手。

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