JP5419015B2 - Damper device - Google Patents
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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セパレータ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。 The present invention relates to a damper device for a fluid coupling such as a torque converter, which relates to a damper device in which a plurality of inner and outer damper springs arranged on different radii are stably connected in series via a separator.
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。 As is well known, a torque converter is a type of joint that can transmit engine power to a transmission using a working fluid as a medium. A pump impeller that is turned by the engine and a movement of the working fluid that is sent out by the rotation of the pump impeller. The turbine runner that rotates around the turbine runner, and the stator that changes the direction of the working fluid from the turbine runner and guides it to the pump impeller.
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。 Therefore, a plurality of blades are arranged at predetermined intervals at a predetermined angle on the pump impeller, turbine runner, and stator. The working fluid sealed in the torque converter is sent from the pump impeller through the blades in the outer circumferential direction, travels along the inner wall of the case of the torque converter, hits the blade of the turbine runner, and the turbine runner is the same as the pump impeller. It works to turn in the direction. Further, the working fluid sent out after hitting the turbine runner is changed in the flow direction so as to hit the blades of the stator and promote the rotation of the pump impeller, and flows into the pump impeller again from the inner periphery.
図11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。 FIG. 11 shows a cross section of a conventional torque converter. In the figure, (a) shows a pump impeller, (b) shows a turbine runner, (c) shows a stator, and (d) shows a piston, which are accommodated in a torque converter outer shell (e). Therefore, the front cover (f) rotates with the power from the engine, and the pump impeller (a) integrated with the front cover (f) rotates. As a result, the turbine runner (rotor ) Turns.
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。 A shaft (not shown) is fitted in the turbine hub (g) of the turbine runner (b), and the rotation of the turbine runner (b) can be transmitted to a transmission (not shown). Since the torque converter is a kind of fluid clutch, when the rotation speed of the pump impeller (a) is low, the rotation of the turbine runner (ro) can be stopped (the car can be stopped), but the pump As the rotational speed of the impeller (b) increases, the turbine runner (b) starts to rotate, and as the speed further increases, the speed of the turbine runner (b) approaches the rotational speed of the pump impeller (b). However, in the torque converter using the working fluid as a medium, the rotational speed of the turbine runner (b) cannot be the same as that of the pump impeller (b).
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。そしてこのピストン(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。 Therefore, as shown in the figure, a piston (d) is provided in the torque converter outer shell (e), and when the rotational speed of the turbine runner (b) exceeds a predetermined region, The piston (d) moves in the axial direction and operates to engage with the front cover (f). Since a friction material (h) is attached to the outer periphery of the piston, the piston (d) can rotate at the same speed as the front cover (f) without slipping. The piston (d) is connected to the turbine runner (b), and the turbine runner (b) is directly rotated by the piston (d), and the power from the engine is transmitted to the transmission via the fluid. It can be transmitted with high efficiency of almost 100% without any loss.
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)…を備えたロックアップダンパ(ヌ)が取り付けられている。 In this way, when the rotational speed of the turbine runner (b) increases and a certain condition is reached, the piston (d) engages with the front cover (f). ) And the front cover (f) are not completely the same in rotational speed, and the piston (d) engages with the front cover (f) to generate an impact based on the speed difference. In order to mitigate this impact during engagement, and to prevent transmission of engine torque fluctuations after engagement, damper springs (re), (re), etc. are placed between the piston (d) and the turbine runner (b). The provided lockup damper (nu) is attached.
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、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。 Therefore, when the piston (d) rotating at the same speed as the turbine runner (b) is engaged with the slightly faster front cover (e), the speed of the piston (d) increases momentarily and the turbine runner ( (B) Torque to rotate faster is applied. The damper springs (re), (re),... Are configured to absorb and absorb this shocking torque. The piston (d) is coaxially attached to the turbine hub (g) of the turbine runner (b), but the damper spring (re), (re),. It has a structure capable of producing a phase difference.
従来において、ロックアップダンパ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。 Conventionally, various structures of lock-up dampers are known. For example, a “damper mechanism” according to Japanese Patent Laid-Open No. 10-169714 has a plurality of units connected in series via an intermediate member to ensure a wide torsion angle characteristic. This is a damper mechanism in which the elastic member (damper spring) is arranged on the outer peripheral portion, and the movement of the connecting portion of the elastic member including the intermediate member is restricted to stabilize the damper characteristics.
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。 Therefore, the lockup damper mechanism includes a retaining plate, a driven member, a coil spring arranged in series in the outer peripheral portion, an intermediate member, and a pressing plate that restricts the axial movement of the intermediate member. Yes. The coil spring elastically connects the retaining plate and the driven member. In this case, the intermediate member is rotatable relative to the retaining plate and the driven member, and an intermediate support portion disposed between the coil springs and an annular coupling portion that restricts the movement of the intermediate support portion in the radial direction outside. And have.
図12は従来のロックアップダンパ(ヌ)を示す具体例である。このロックアップダンパ(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。 FIG. 12 shows a specific example of a conventional lockup damper (nu). This lock-up damper (nu) is provided with an intermediate member (le), and damper springs (re) and (re) are attached in series. That is, it has a central disk (e) and plates (wa), (f) engaged with the piston, and the central disk (e) is sandwiched between both plates (wa), (f).
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)の中間支持部(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、中間支持部(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。 Two damper springs (re) and (re) are accommodated in the spring accommodating space (yo) formed in the plates (wa) and (f), and between the damper springs (re) and (re). The intermediate support part (t) of the intermediate member (le) is interposed, and the damper springs (re) and (re) are in series. And, between the two damper springs (re) and (re) adjacent to the two damper springs (re) and (re) in series with the intermediate support part (t) interposed between them, a ring-shaped A spring retainer (re) protruding inside the center disk (e) is interposed.
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、該ピストン(ニ)の回転速度が瞬間的に高くなり、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。 By the way, when the piston (d) engages with the front cover (f), the rotational speed of the piston (d) increases momentarily, and as a result, engages with the piston (d) on the outer periphery. The rotational speed of the central disk (e) is also increased, and the damper springs (re) and (re) in series are appropriately compressed and deformed. By this compression deformation, the impact torque when the piston (d) engages with the front cover (f) is relieved.
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12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。 By arranging the damper springs (re), (re),... In series, a large compressive deformation can be realized, so a relatively small impact torque can be absorbed. However, the conventional lock-up damper device has an arrangement in which two damper springs (re) and (re) are arranged in series as shown in FIG. 12, and a larger number of damper springs (re), ( Re) ... is difficult to arrange.
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、出願人が平成19年12月25日付けで特許出願した「トルクコンバータのロックアップダンパ装置」(特開2009−156270)は、複数本の内外ダンパスプリングを備え、内径側に配置した内ダンパスプリングと外径側に配置した外ダンパスプリングを、間に第3セパレータを介在して直列状態で配列し、エンジンの回転数の低い速度領域であってもピストンがフロントカバーに係合してロックアップ状態とし、又大きな衝撃トルクが作用した場合にも対処可能なように第1ストッパーを備えている。
Therefore, a damper device is known in which a plurality of damper springs are arranged on different radii and are configured in series.
For example, the “torque converter lock-up damper device” (Japanese Patent Laid-Open No. 2009-156270), filed on December 25, 2007 by the applicant, has a plurality of inner and outer damper springs and is arranged on the inner diameter side. The damper spring and the outer damper spring arranged on the outer diameter side are arranged in series with a third separator interposed therebetween, and the piston engages with the front cover even in the low speed range of the engine. The first stopper is provided so as to be able to cope with a locked-up state and a large impact torque.
又、特開平8−312751に係る「直結クラッチのダンパ装置」は、直結クラッチのダンパ装置を小型化すると共に、製造を容易化し、耐久性を向上させた構造としている。
そこで、 直結クラッチのドライブプレート(入力部材)と、外側及び内側ダンパスプリング(外径側及び内径側ばね体)でトルク伝達を行う中間プレート(中間部材)とを連結するリベット(第1連結部)と、前記中間プレートとドリブンプレート(出力部材)とを連結するリベット(第2連結部)を、前記外側及び内側ダンパスプリング及びの半径方向中間部に設けている。
In addition, the “directly coupled damper device” according to Japanese Patent Laid-Open No. 8-312751 has a structure in which the directly coupled clutch damper device is miniaturized, manufactured easily, and improved in durability.
Therefore, a rivet (first connecting portion) that connects a drive plate (input member) of the direct coupling clutch and an intermediate plate (intermediate member) that transmits torque with outer and inner damper springs (outer diameter side and inner diameter side spring bodies). And the rivet (2nd connection part) which connects the said intermediate | middle plate and a driven plate (output member) is provided in the radial direction intermediate part of the said outer side and inner side damper spring.
このように従来のトルクコンバータにおいて、ロックアップダンパ装置のダンパスプリングを内径側と外径側に配列すると共に、これら各ダンパスプリングを直列状態で連結している。そして、このような配列形態とすることで、エンジン回転数の低い速度領域であっても、又大きな衝撃トルクが発生する高いエンジン回転数の場合であっても、ピストンがフロントカバーに係合してロックアップ状態とすることが可能と成る。しかも、トルク変動に応じて伸縮変形する上記ダンパスプリングを所定の半径上に安定して配列することが求められる。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。 Thus, in the conventional torque converter, the damper springs of the lockup damper device are arranged on the inner diameter side and the outer diameter side, and these damper springs are connected in series. With this arrangement, the piston is engaged with the front cover even in a low engine speed range or in a high engine speed at which a large impact torque is generated. Thus, the lock-up state can be achieved. Moreover, it is required to stably arrange the damper springs that expand and contract in accordance with torque fluctuations on a predetermined radius. The problems to be solved by the present invention are these problems, and a plurality of damper springs arranged on the inner diameter side and the outer diameter side are stably arranged in series, and more compact without increasing the size. A damper device is provided.
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、ピストンがフロントカバーに係合する際の衝撃トルクを効率よく緩和す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、ダンパスプリングは同一半径上での直列形態でなく、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。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。 The damper device targeted by the present invention can expand the twist angle so as to efficiently relieve the impact torque when the piston is engaged with the front cover by connecting a plurality of damper springs in series. It has a structure. Moreover, the damper springs are not connected in series on the same radius, but damper springs arranged on different radii are connected in series. Arranged on the inner diameter side and the outer diameter side, respectively, the inner diameter side damper spring and the outer diameter side damper spring are connected in series.
内径側には複数の内ダンパスプリングが対を成して直列し、この対を成した内ダンパスプリングの組みを複数個所に配置し、同じく外径側にも複数の外ダンパスプリングが対を成して直列し、この対を成した外ダンパスプリングの組みを複数個所に配置している。ところで、内径側に配置した複数の内ダンパスプリングを直列するために中間部材となる第3セパレータを回転自在に取付け、同じく外径側に配置した複数の外ダンパスプリングを直列するための中間部材となる第1セパレータを回転自在に取付けている。 A plurality of inner damper springs are paired in series on the inner diameter side, and a pair of inner damper springs that form this pair are arranged at a plurality of locations, and a plurality of outer damper springs are also paired on the outer diameter side. These pairs of outer damper springs that are paired are arranged at a plurality of locations. By the way, in order to serially connect a plurality of inner damper springs arranged on the inner diameter side, a third separator serving as an intermediate member is rotatably attached, and an intermediate member for serially connecting a plurality of outer damper springs also arranged on the outer diameter side; The first separator is rotatably attached.
更に、内径側の内ダンパスプリングと外径側の外ダンパスプリングを直列するために2枚1組で構成している第2セパレータを回転自在に取付けている。そして、リング状の入力側プレートの内周側にはバネ押えを形成し、バネ押え間は外バネ収容空間と成って、直列した外ダンパスプリングが配置され、入力側プレートの外周はピストンに係合している。又、円盤状の出力側プレートの外周にはバネ押えを突出し、バネ押え間は内バネ収容空間と成って、直列した内ダンパスプリングが配置され、該出力側プレートはタービンハブに連結・固定されている。 Further, in order to serially connect the inner damper spring on the inner diameter side and the outer damper spring on the outer diameter side, a second separator constituted by a pair of two sheets is rotatably attached. A spring retainer is formed on the inner peripheral side of the ring-shaped input side plate, an outer spring accommodating space is formed between the spring retainers, and a series of outer damper springs are arranged. The outer periphery of the input side plate is engaged with the piston. Match. A spring presser protrudes from the outer periphery of the disc-shaped output side plate, and an internal spring accommodating space is formed between the spring presses, and an internal damper spring is arranged in series. The output side plate is connected and fixed to the turbine hub. ing.
ところで、本発明のダンパ装置では上記入力側プレートは2枚が1組として構成され、同じく出力側プレートも2枚が1組と成ってタービンハブに固定されている。さらに、外ダンパスプリングと内ダンパスプリングを直列する第2セパレータも2枚が1組と成って上記入力側プレートと出力側プレートに回転可能な状態で挟まれている。一方、外ダンパスプリングを直列する第1セパレータは2枚の入力側プレートに回転可能な状態で挟まれ、内ダンパスプリングを直列する第3セパレータは2枚で構成している第2セパレータに回転可能な状態で挟まれている。 By the way, in the damper device of the present invention, the two input side plates are configured as one set, and the two output side plates are also set as one set and fixed to the turbine hub. Further, two second separators in which the outer damper spring and the inner damper spring are connected in series form a pair and are sandwiched between the input side plate and the output side plate in a rotatable state. On the other hand, the first separator in series with the outer damper spring is sandwiched between two input side plates in a rotatable state, and the third separator in series with the inner damper spring is rotatable with the second separator composed of two sheets. It is pinched in the state.
そして、入力側プレートには補助ダンパスプリングが取付けられ、上記内・外ダンパスプリングの圧縮変形が大きくなって所定の領域を超えたならば該補助ダンパスプリングが圧縮変形するようになる。補助ダンパスプリングはタービンランナ側の入力側プレートに固定した補助ダンパスプリング保持具に嵌って取付けられ、タービンランナには補助ダンパプレートが取着されて該タービンランナと入力側プレート間の捩れ角度が大きくなったならば、該補助ダンパスプリングは補助ダンパプレートにて圧縮されるようになる。 An auxiliary damper spring is attached to the input side plate. When the compression deformation of the inner / outer damper spring increases and exceeds a predetermined region, the auxiliary damper spring is compressed and deformed. The auxiliary damper spring is fitted and attached to an auxiliary damper spring holder fixed to the input plate on the turbine runner side, and the auxiliary damper plate is attached to the turbine runner so that the twist angle between the turbine runner and the input plate is large. When this happens, the auxiliary damper spring is compressed by the auxiliary damper plate.
このように、内径側と外径側に配列した内・外ダンパスプリングを直列することで、エンジンの回転数が低い段階でピストンはフロントカバーに係合してロックアップ状態とすることが出来る。そして、小さな衝撃トルクをダンパスプリングによって吸収すると共に大きな衝撃トルクは補助ダンパスプリングにて吸収することが可能となる。 In this way, by connecting the inner and outer damper springs arranged on the inner diameter side and the outer diameter side in series, the piston can be engaged with the front cover and brought into a locked-up state when the engine speed is low. A small impact torque can be absorbed by the damper spring and a large impact torque can be absorbed by the auxiliary damper spring.
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、ピストンがフロントカバーに係合する際に大きく圧縮変形することができ、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バネ定数は小さくなって、比較的小さな衝撃トルクも吸収することが出来る。 Since the damper device targeted by the present invention has the damper springs arranged in series, it can be greatly compressed and deformed when the piston is engaged with the front cover, and the effect of suppressing the impact is great. In particular, the inner and outer damper springs are arranged on the inner diameter side and the outer diameter side, respectively, and since these damper springs are arranged in series, the spring constant is reduced and relatively small impact torque is absorbed. I can do it.
その為に、エンジンの回転数が低い速度領域であってもピストンをフロントカバーに係合させてロックアップ状態とすることが可能と成り、ひいては燃費の向上に結び付く。ところで、外ダンパスプリングはその外周側を所定の間隔を置いては配置された2枚の入力側プレートによってガイドされ、内周側は第2セパレータによってガイドされる。特に、2枚の入力側プレート間に形成される空間はバネ収容空間と成って外ダンパスプリングを安定して保持することが出来る。又、内ダンパスプリングはその外周側を2枚の第2セパレータによってガイド及び保持され、内周側は所定の間隔を置いて配置した2枚の出力側プレートにガイドされる。 For this reason, even in a speed range where the engine speed is low, the piston can be engaged with the front cover to be in a lock-up state, which leads to an improvement in fuel consumption. By the way, the outer damper spring is guided by two input-side plates arranged on the outer peripheral side at a predetermined interval, and the inner peripheral side is guided by the second separator. In particular, the space formed between the two input-side plates forms a spring accommodating space and can stably hold the outer damper spring. The inner damper spring is guided and held on the outer peripheral side by two second separators, and the inner peripheral side is guided by two output side plates arranged at a predetermined interval.
一方、本発明のダンパ装置では、外ダンパスプリングを直列する第1セパレータ、外ダンパスプリングと内ダンパスプリングを直列する第2セパレータ、及び内ダンパスプリングを直列する第3セパレータを備えているが、これら各セパレータは2枚の入力側プレートと出力側プレートに挟まれて構成している。従って、該ダンパ装置の軸方向寸法の拡大を抑えたコンパクトな構造と成っている。
On the other hand, the damper device of the present invention includes a first separator in which the outer damper springs are in series, a second separator in which the outer damper spring and the inner damper spring are in series, and a third separator in which the inner damper spring is in series. Each separator is configured by being sandwiched between two input side plates and output side plates. Accordingly, the damper device has a compact structure in which an increase in the axial dimension of the damper device is suppressed.
図1は本発明のロックアップ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。基本的な構造は前記図11に示している従来のトルクコンバータと共通しており、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、そして4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5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6が回転し、該フロントカバー6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。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a torque converter provided with a lockup damper device of the present invention. The basic structure is the same as that of the conventional torque converter shown in FIG. 11, where 1 is a pump impeller, 2 is a turbine runner, 3 is a stator, and 4 is a piston. It is accommodated in the converter
そして、タービンランナ2のタービンハブ7には軸(図示なし)が嵌って、タービンランナ2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。そこで、トルクコンバータ外殻5内に設けているピストン4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、軸方向に移動してフロントカバー6に係合し、該ピストン4は滑ることなくフロントカバー6と同一速度で回転することが出来る。このピストン4はタービンランナ2と連結していて、タービンランナ2はピストン4によって直接回されることになる。
A shaft (not shown) is fitted on the
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4はフロントカバー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6の回転速度は完全に同一ではない為に、ピストン4がフロントカバー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ピストン4とタービンランナ2との間には内ダンパスプリング8,8・・、及び外ダンパスプリング9,9・・を備えたダンパ装置10が取り付けられている。
As described above, when the rotational speed of the
本発明はこのダンパ装置に特徴があり、特に内ダンパスプリング8,8・・、及び外ダンパスプリング9,9・・の配列形態に特徴を有している。タービンランナ2と共に同一速度で回転しているピストン4が僅かに速いフロントカバー6に係合する際、ピストン4の速度は瞬間的に高くなってタービンランナ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内ダンパスプリング8,8・・、及び外ダンパスプリング9,9・・が圧縮変形して吸収するように構成されている。
The present invention is characterized by this damper device, and is particularly characterized by the arrangement of the inner damper springs 8, 8,... And the outer damper springs 9, 9,. When the
図1に示すように、該ダンパ装置10は内径側に内ダンパスプリング8,8・・が配置され、外径側には外ダンパスプリング9,9・・が配置されている為に、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、比較的小さな衝撃トルク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4をフロントカバー6に係合することが出来る。
As shown in FIG. 1, the
図2は内ダンパスプリング8,8・・と外ダンパスプリング9,9・・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、2本の内ダンパスプリング8,8は第3セパレータ11を介して直列し、同じく2本の外ダンパスプリング9,9は第1セパレータ12を介して直列している。
FIG. 2 shows a basic concept of the damper device according to the present invention which is constituted by the inner damper springs 8, 8... And the outer damper springs 9, 9,. As shown in the figure, the two inner damper springs 8, 8 are connected in series via the
そして、直列した2本の内ダンパスプリング8,8と直列した2本の外ダンパスプリング9,9は第2セパレータ17を介して直列している。従って、4本の内・外ダンパスプリング8,8,9,9は直列状態で接続され、外ダンパスプリング9の先端は入力側プレート13と接続され、内ダンパスプリング8の先端は出力側プレート14と接続している。従って、入力側プレート13と出力側プレート14とを内側へ押圧するならば、これら内外ダンパスプリング8,8,9,9は圧縮される。実際のダンパ装置では入力側プレート13と出力側プレート14間の距離変化は捩れ角度の変化と成って現れる。
Then, the two outer damper springs 9, 9 in series with the two inner damper springs 8, 8 in series are in series via the
ここで、入力側プレート13の外周はピストン4と係合し、出力側プレート14はタービンハブ7に連結・固定されている。そして、外ダンパスプリング9,9は入力側プレート11に形成している外バネ収容空間に収容されて伸縮変形し、
内ダンパスプリング8,8は出力側プレート14の外周に形成している内バネ収容空間に収容されて伸縮変形することが出来る。すなわち、同図に示す本発明のダンパ装置10は4本の内・外ダンパスプリング8,8,9,9が直列状態で配列して伸縮可能と成っている。
Here, the outer periphery of the
The inner damper springs 8 and 8 are accommodated in an inner spring accommodating space formed on the outer periphery of the
ピストン4及びダンパ装置10はタービンランナ2と共に回転するが、該ピストン4がフトントカバー6に係合するならば、衝撃トルクが発生してダンパ装置10の内・外ダンパスプリング8,8,9,9は圧縮変形して上記衝撃トルクを緩和することが出来る。そして、該衝撃トルクが非常に大きくて内・外ダンパスプリング8,8,9,9の圧縮変形量が非常に大きくなるならば、補助ダンパスプリング15が出力側に取着したバネ押え16に当って圧縮されるように成っている。図1ではこのバネ押え16はタービンランナ2に取付けた補助ダンパプレート18に形成している。
The
図3は本発明に係るダンパ装置10の正面図及び断面図を示す実施例であり、同図の8は内ダンパスプリング、9は外ダンパスプリング、13は入力側プレート、14は出力側プレート、15は補助ダンパスプリング、12は第1セパレータ、17は第2セパレータ、11は第3セパレータ、20は補助ダンパスプリング保持具をそれぞれ示している。同図に示すダンパ装置10では、直列した内・外ダンパスプリング8,8,9,9の組を3組備え、合計12本のダンパスプリングを配列した構造と成っている。
FIG. 3 is an embodiment showing a front view and a sectional view of a
上記入力側プレート13は外周に凹溝21,21・・・を形成しており、この凹溝21,21・・・にピストン4の外周が係合して該ピストン4と共に回転することが出来る。そして、出力側プレート14の穴22の周りには複数のリベット穴23,23・・・が設けられ、タービンハブ7が穴22に嵌ってリベット穴23,23・・・を利用してリベット止めされる。
The
ところで、ピストン4がフロントカバー6に係合する際に発生する衝撃トルクはこのダンパ装置10によって緩和されるが、入力側プレート13と出力側プレート14との間では捩れを生じ、この捩れに伴って外ダンパスプリング9,9・・と内ダンパスプリング8,8・・は圧縮変形する。前記図2にダンパ装置10の基本構想を示しているように、2本の外ダンパスプリング9,9と2本の内ダンパスプリング8,8は直列状態で配列している。
By the way, the impact torque generated when the
同図に示しているダンパ装置10では、入力側プレート13は図4に示すように概略リング状を成し、内周にはバネ押え24,24・・・を3箇所に設け、該バネ押え24は内周側へ延びると共に屈曲して段差を形成している。すなわち、バネ押え24は軸方向の外側へはみ出し、内周には外側へ突出したガイド34を沿設している。そして、各バネ押え24,24・・・の間には外バネ収容空間25,25・・・を形成し、この外バネ収容空間25には2本の外ダンパスプリング9,9が直列状態で嵌められる。
In the
入力側プレート13,13は所定の間隔を置いて配置され、外ダンパスプリング9の先端は外側へ段差をもって拡大したバネ押え24,24に当接して押圧される。バネ押え24は外ダンパスプリング9の先端を安定して押圧するように、外バネ収容空間25に沿って形成されるガイド34と押圧面26はL形を成し、所定の間隔を置いて配置される2つの押圧面26,26は外ダンパスプリング9の先端に当り、ガイド34は外ダンパスプリング9の外径側に接してガイドする。そして、外バネ収容空間25には2本の外ダンパスプリング9,9が直列状態で配置される。
The
図5は出力側プレート14を示す具体例であり、中心に穴22を有した概略円盤状を成し、外周にはバネ押え27,27・・・を3ヶ所に設け、外周には外側へ突出したガイド36を沿設している。該バネ押え27は段差を形成して軸方向の外側に屈曲し、バネ押え27の両側には内ダンパスプリング8の先端を安定して押圧出来るように、ガイド36に対してL形に屈曲した押圧面35を形成している。そして、この出力側プレート14,14も2枚が対を成してタービンハブ7に取付けられ、外側へ屈曲して間隔を拡大したバネ押え27,27の押圧面35に内ダンパスプリング8の先端が当り、ガイド36には内ダンパスプリング8の外径側がガイドされることで安定して押圧することが出来る。
FIG. 5 shows a specific example of the
各バネ押え27,27・・・の間には内バネ収容空間28,28・・・が形成され、この内バネ収容空間28には2本の内ダンパスプリング8,8が直列状態で配置され、内ダンパスプリング8はガイド36にガイドされると共に先端はバネ押え27の押圧面35にて押圧される。
.. Are formed between the
図6は第2セパレータ17を示す具体例である。第2セパレータ17は同図に示すように概略リング状を成し、リング部31の外周側へバネ受け29,29・・・を3ヶ所に設け、該リング部31の同じ位置の内周側にもバネ受け30,30・・・を3箇所に設けている。外周側のバネ受け29,29・・・間の空間は外バネ収容空間25,25・・・を形成し、内周側のバネ受け30,30・・・間の空間は内バネ収容空間28,28・・・と成っている。
FIG. 6 is a specific example showing the
従って、直列した2本の外ダンパスプリング9,9は入力側プレート13の外バネ収容空間25に収容されると共に第2セパレータ17の外バネ収容空間25に収容され、同じく直列した2本の内ダンパスプリング8,8は出力側プレート14の内バネ収容空間28に収容されると共に第2セパレータ17の内バネ収容空間28にも収容される。すなわち、ダンパ装置10として組み付けられるならば、第2セパレータ17は入力側プレート13,13と出力側プレート14,14に挟まれて、バネ押え24とバネ受け29は重なり合い、同じくバネ押え27とバネ受け30は重なり合う(図3参照)。
Accordingly, the two outer damper springs 9 and 9 connected in series are accommodated in the outer
ところで、第2セパレータ17はリング部31が段差を有して軸方向外側に膨らんだ凸部を形成し、2枚が重なり合った状態で入力側プレート13,13及び出力側プレート14,14に挟まれて取付けられる。そして、第2セパレータ17の外径側には第1セパレータ12が配置されて、両入力側プレート13,13に挟まれている。図7は第1セパレータ12を示す実施例である。
By the way, the
第1セパレータ12はリング状を成して内周側に外ダンパスプリングセパレータ32,32・・・を3箇所に設けている。従って、両入力側プレート13,13に挟まれて取り付けられた第1セパレータ12の外ダンパスプリングセパレータ32は外バネ収容空間25に直列した2本の外ダンパスプリング9,9の間に介在することが出来る。
The
図8は第2セパレータ17,17に挟まれて取付けられる第3セパレータ11を示している具体例である。この第3セパレータ11もリング状を成して内周側に内ダンパスプリングセパレータ33,33・・・を3箇所に設けている。従って、両第2セパレータ17,17の凸部に挟まれて取り付けられた第3セパレータ11の内ダンパスプリングセパレータ33は内バネ収容空間28に直列した2本の内ダンパスプリング8,8の間に介在することが出来る。
FIG. 8 is a specific example showing the
このように、本発明のダンパ装置10は外径側に外ダンパスプリング9,9・・・を配列し、内径側には内ダンパスプリング8,8・・・を配列した構造とし、各セパレータを介して4本の内・外ダンパスプリング8,8,9,9が直列して配列した構造と成っている。従って、ピストン4がフロントカバー6に係合する際に発生する衝撃トルクをこれら内・外ダンパスプリング8,8,9,9が圧縮変形して緩和される。
As described above, the
そして、内・外ダンパスプリング8,8,9,9が大きく圧縮変形して所定の領域を超えたならば、ダンパ装置10の外周側に取付けた補助ダンパスプリング15が圧縮変形することが出来る。図9は補助ダンパスプリング15を保持する為の補助ダンパスプリング保持具20の具体例である。その形状を概略三角形とし、入力側プレート13の外周部とバネ押え24に設けたリベット穴を介して3点にて固定される。従って、該入力側プレート13に3点で固定された補助ダンパスプリング保持具20はダンパスプリング15が圧縮変形する場合も安定する。
If the inner / outer damper springs 8, 8, 9, 9 are greatly compressed and deformed and exceed a predetermined region, the
そして、図10は補助ダンパプレート18を示している具体例であり、該補助ダンパプレート18の外周に形成したバネ押え16が補助ダンパスプリング15の先端に当って圧縮し、大きな衝撃トルクを吸収・緩和することが出来る。この補助ダンパプレート18は前記図1に示すようにタービンランナ2に取着されている。
FIG. 10 shows a specific example of the
1 ポンプインペラ
2 タービンランナ
3 ステータ
4 ピストン
5 トルクコンバータ外殻
6 フロントカバー
7 タービンハブ
8 内ダンパスプリング
9 外ダンパスプリング
10 ダンパ装置
11 第3セパレータ
12 第1セパレータ
13 入力側プレート
14 出力側プレート
15 補助ダンパスプリング
16 バネ押え
17 第2セパレータ
18 補助ダンパプレート
20 補助ダンパスプリング保持具
21 凹溝
22 穴
23 リベット穴
24 バネ押え
25 外バネ収容空間
26 押圧面
27 バネ押え
28 内バネ収容空間
29 バネ受け
30 バネ受け
31 リング部
32 外ダンパスプリングセパレータ
33 内ダンパスプリングセパレータ
34 ガイド
35 押圧面
36 ガイド
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
10 Damper device
11 Third separator
12 First separator
13 Input side plate
14 Output side plate
15 Auxiliary damper spring
16 Spring presser
17 Second separator
18 Auxiliary damper plate
20 Auxiliary damper spring retainer
21 groove
22 holes
23 Rivet holes
24 Spring retainer
25 Outer spring accommodating space
26 Press surface
27 Spring presser
28 Inner spring accommodating space
29 Spring holder
30 Spring holder
31 Ring part
32 Outer damper spring separator
33 Inner damper spring separator
34 Guide
35 Press surface
36 Guide
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