JPH06137356A

JPH06137356A - 粘性減衰装置

Info

Publication number: JPH06137356A
Application number: JP28648192A
Authority: JP
Inventors: Yoshihiro Matsuoka; 佳宏松岡
Original assignee: Daikin Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Exedy Corp
Priority date: 1992-10-23
Filing date: 1992-10-23
Publication date: 1994-05-17
Anticipated expiration: 2012-09-24
Also published as: JP2656193B2

Abstract

(57)【要約】【目的】捩じり振動減衰装置の粘性減衰特性を安定化
させる。【構成】粘性タンパー機構１３は、ケース２４とスラ
イダ２７とを備えている。ケース２４は、第１部材２５
と、第１部材２５に対して軸方向移動不能に径方向に嵌
合して第１部材２５とともに内部に液体が充填された液
体室２９を形成する第２部材２６とを有し、円周方向に
延びている。スライダ２７は、液体室２９に円周方向に
移動自在に配置されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、粘性減衰装置、特に、
入力側部材と出力側部材との間に配置された動力伝達系
の捩じり振動を減衰するための粘性減衰装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】入力側部材と出力側部材との間に配置さ
れた動力伝達系の捩じり振動を減衰するための装置とし
て、流体の粘性力を利用した粘性減衰装置が知られてい
る。そのような粘性減衰装置として、円周方向に延びる
ケースとケース内に円周方向移動自在に配置されたスラ
イダとから構成されたものがある。ケースは、軸方向両
側から１対のサイドプレートにはさまれている。入力側
部材から捩じり振動が伝達されると、ケースとスライダ
とが相対回転し、両者間のクリアランスに応じた粘性抵
抗により粘性減衰効果が得られる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】前記従来の粘性減衰装
置では、円周方向に延びるケースは互いに嵌合する第１
部材及び第２部材から構成されており、両部材は軸方向
に移動することが可能である。このため、ケース内の流
体室内で発生する作動油圧力により第１部材と第２部材
とが軸方向外側に互いに離れるように移動する。この両
部材の移動によりサイドプレートが押圧される。サイド
プレートには、通常、切り起こし等が形成されているの
で、軸方向に変形しやすい。このサイドプレートが軸方
向に拡張するように変形すると、ケースの軸方向寸法が
変化し、スライダとの隙間が変化するので所望の粘性減
衰特性が得られにくくなる。

【０００４】本発明の目的は、所望の粘性減衰特性を維
持することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明に係る粘性減衰装
置は、入力側部材と出力側部材との間に配置された動力
伝達系の捩じり振動を減衰するための装置であり、ケー
スとスライダとを備えている。前記ケースは、入力側部
材及び出力側部材の一方に連結可能であり、第１部材
と、第１部材に対して軸方向移動不能に径方向で嵌合し
て第１部材とともに内部に流体が充填される流体室を形
成する第２部材とを有し、円周方向に延びている。前記
スライダは、入力側部材及び出力側部材の他方に連結可
能であり、流体室内に円周方向に移動自在に配置されて
いる。

【０００６】

【作用】本発明に係る粘性減衰装置では、ケースは径方
向で嵌合する第１部材と第２部材とを有している。そし
て、両者は軸方向の相対移動が不能である。そのため、
ケースとスライダが相対回転し、ケース内の流体室内部
に作動油圧力が発生しても、この作動油圧力は各部材に
よって負担され、サイドプレートに作用する押圧力を軽
減できる。したがって、サイドプレートの軸方向の変形
を抑えることができ、ケースとスライダとの間のクリア
ランスは変化しにくく、所望の粘性減衰特性を維持でき
る。

【０００７】

【実施例】図１は、本発明の一実施例が採用されたトル
クコンバータ１を示している。図において、Ｏ−Ｏがト
ルクコンバータ１の回転中心線である。トルクコンバー
タ１は、主にトルクコンバータ本体２とロックアップ装
置３とから構成されている。図示しないエンジン側部材
に連結されたフロントカバー４（入力側回転体）は、外
周部に軸方向に突出する円筒状突起４ａを有しており、
この突起４ａはインペラー５のインペラーシェル５ａに
固定されている。フロントカバー４は、インペラーシェ
ル５ａとともに内部に作動油が充填された作動油室を形
成している。

【０００８】トルクコンバータ本体２は、インペラー５
と、インペラー５からの流体の流れにより駆動されるタ
ービン６と、ステータ７とから主に構成されている。イ
ンペラー５のインペラーシェル５ａは、その内周端部が
インペラーハブ５ｃに固定されている。インペラーシェ
ル５ａの内部には、複数のインペラーブレード５ｂが固
定されている。インペラー５と対向する位置には、ター
ビン６が配置されている。タービン６は、タービンシェ
ル６ａとタービンシェル６ａに固定された複数のタービ
ンブレード６ａとにより構成されている。タービンシェ
ル６ａの内周端部は、タービンハブ８（出力側部材）の
フランジ部８ａに複数のリベット９により固定されてい
る。タービンハブ８は、内周側にトランスミッションの
入力軸（図示せず）と係合するスプラインハブ８ｂを有
している。タービンシェル６ａの外周部には、イナーシ
ャリング４１が溶接により固定されている。

【０００９】インペラー５の内周部とタービン６の内周
部との間には、ステータ７が配置されている。ステータ
７は、タービン６からインペラー５へ戻される作動油の
方向を調整してトルク比を増大するものであり、円環状
のステータキャリア７ａと、ステータキャリア７ａの外
周面に設けられた複数のステータブレード７ｂとから構
成されている。ステータキャリア７ａはワンウエイクラ
ッチ機構を介してインナーレース１０に連結されてい
る。インナーレース１０は、ハウジング側（図右側）か
ら延びる固定軸（図示せず）に連結される。

【００１０】ロックアップ装置３は、フロントカバー４
とタービン６との間に配置されている。このロックアッ
プ装置３は、円板状のピストン１１（入力側部材）と、
ドリブンプレート１９（出力側部材）と、ピストン１１
とドリブンプレート１９とを弾性的に連結する弾性連結
機構１４と、ピストン１１とドリブンプレート１９との
間の捩じり振動を減衰する捩じり振動減衰装置１２とか
ら主に構成されている。

【００１１】ピストン１１は、半径方向内周端がタービ
ンハブ８の外周面に軸方向及び円周方向に摺動自在に支
持されている。ピストン１１の外周部には、フロントカ
バー４の摩擦面４ｂと対向する面に円環状の摩擦部材１
１ａが接着されている。ピストン１１は、外周側端部に
軸方向後方（図１の右方）に延びる筒状の端壁１１ｂを
有している。この端壁１１ｂには、円周方向に延びる複
数の切欠きが形成されている。

【００１２】捩じり振動減衰装置１２は、図３に示すよ
うに、１対の第１及び第２サイドプレート１６，１７
と、サブプレート１８と、粘性ダンパー機構１３とを備
えている。図２及び図３に示すように、第１サイドプレ
ート１６及び第２サイドプレート１７は円板状に形成さ
れており、外周部には、外方に突出する複数の突出部１
６ａ，１７ａが円周方向に所定の間隔で形成されてい
る。第１サイドプレート１６の外周部は第２サイドプレ
ート１７側に屈曲しており、対応する両突出部はリベッ
ト２０により連結されている。また、突出部１６ａ，１
７ａはピストン１１の端壁１１ｂに形成された切欠きに
係合しており（図１）、これによって、ピストン１１は
両サイドプレート１６，１７に円周方向に係止したまま
軸方向に移動してフロントカバー４に圧接されることが
可能である。

【００１３】第１サイドプレート１６と第２サイドプレ
ート１７とは円周方向に延びかつ軸方向外側に張り出す
収容部１６ｂ，１７ｂを有している。収容部１６ｂは、
半径方向外側の筒状壁１６ｃを有している。サブプレー
ト１８は、図４に示すようにリング状の部材であり、筒
状の本体部１８ａを有している。本体部１８ａは収容部
１６ｂの筒状壁１６ｃの内側に配置されている。本体部
１８ａの一端には、外周に延びるフランジ部１８ｂが形
成されている。フランジ部１８ｂは、第１及び第２サイ
ドプレート１６，１７の突出部１６ａ，１７ａと対応す
る位置に、外方に突出する複数の突出部１８ｃを有して
いる。突出部１８ｃは、円周方向に所定の間隔で形成さ
れている。この突出部１８ｃは、第１及び第２サイドプ
レート１６，１７の突出部１６ａ，１７ａ間に、これら
の突出部１６ａ，１７ａとともにリベット２０により連
結されている。また、図４に示すように、サブプレート
１８は、内周側に延びる複数（この実施例では６個）の
舌部１８ｄを有している。

【００１４】粘性ダンパー機構１３は、複数の円弧状ケ
ース２４（図５参照）と、各ケース２４内で円周方向に
移動自在に配置された箱型スライダ２７とから主に構成
されている。ケース２４は、収容部１６ｂ，１７ｂによ
り形成された空間内で、サブプレート１８の隣合う舌部
１８ｄ間のそれぞれに配置されている。ケース２４の両
端は、サブプレート１８の舌部１８ｄに係止している。
ケース２４内の環状液体室２９（図２参照）には、トル
クコンバータ本体２内で用いられる作動油が充填され共
用されている。またケース２４は、図５〜図８に詳細に
示すように、断面Ｕ字状で半径方向外方が開口するケー
ス本体２５と、ケース本体２５の開口を封止するように
嵌合する蓋部材２６とから構成されている。ケース本体
２５の一方の側壁には、２個の円形の孔３３ａが所定の
間隔で形成されている。そして、第２サイドプレート１
７において、ケース本体２５の孔３３ａと対応する部分
には、孔１７ｅ（図２参照）が形成されている。孔１７
ｅは、孔３３ａから円周方向外方に延びている。また、
ケース本体２５の内周壁には円周方向に延びるスリット
２５ａが形成されている。蓋部材２６は、円周方向の両
端に形成されケース本体２５内に挿入される両端突起２
６ａと、円周方向に延びて形成されてケース本体２５内
に挿入される円周方向突起２６ｂとを有している。蓋部
材２６と第１サイドプレート１６の筒状壁１６ｃとの間
には、サブプレート１８の本体部１８ａが配置されてい
る。

【００１５】箱型スライダ２７は、図２及び図３に示す
ように、各ケース２４よって構成される液体室２９内に
配置されている。箱型スライダ２７の外周壁及び内周壁
は、ケース２４の外周壁及び内周壁と同様な円弧形状で
あり、液体室２９内で円周方向に移動可能となってい
る。このスライダ２７により、液体室２９は、分室３
０，３１（図２，図９）に分割されている。

【００１６】ドリブンプレート１９の外周縁は、ケース
本体２５のスリット２５ａに挿入され、このためスリッ
ト２５ａは封止されている。また、ドリブンプレート１
９は、図２及び図３に示すように、外周部にさらに外方
に突出する複数の突出部１９ａを有している。突出部１
９ａは円周方向に所定の間隔で形成されており、その先
端はケース本体２５のスリット２５ａを通過して液体室
２９内に延びている。そして、箱型スライダ２７に嵌合
している。さらに、ドリブンプレート１９の内周端には
複数の孔１９ｄが形成されており、図１に示すように、
この孔１９ｄを貫通する複数のリベット９によりタービ
ンハブ８のフランジ部８ａに一体に連結されている。

【００１７】ドリブンプレート１９の半径方向中間部に
は、円周方向に延びる６つの窓孔１９ｂが形成されてい
る。この窓孔１９ｂには、弾性連結機構１４を構成する
４つの長い第１トーションスプリング２２ａ及び２つの
短い第２トーションスプリング２２ｂが配置されてい
る。第１トーションスプリング２２ａは、比較的低い捩
じり剛性を有しており、また広い捩じり角範囲で作動す
るようになっている。第２トーションスプリング２２ｂ
は、窓孔１９ｂ内で円周方向に隙間をおいて配置されて
いる。

【００１８】第１サイドプレート１６及び第２サイドプ
レート１７の半径方向中間部でかつ窓孔１９ｂに対応す
る部分には、第１トーションスプリング２２ａ及び第２
トーションスプリング２２ｂを支持するために軸方向に
切り起こされた切り起こし部１６ｃ，１７ｃが形成され
ている。第１サイドプレート１６と第２サイドプレート
１７とは、その半径方向内周端が複数のリベット２１に
より互いに固定されている。リベット２１は、図２に示
すように、ドリブンプレート１９に形成された円周方向
の長孔１９ｃ内に挿通され、円周方向に所定の範囲で移
動自在となっている。

【００１９】次に、上述の実施例の動作について説明す
る。図示しないエンジンが回転すると、フロントカバー
４にトルクが入力される。インペラー５がフロントカバ
ー４とともに回転し、インペラー５から流れる作動油が
タービン６を回転させる。タービン６からインペラー５
へ戻る作動油の流れはステータ７により調整される。そ
して、タービン６の回転はタービンハブ８を介してトラ
ンスミッションの入力軸（図示せず）に伝達される。

【００２０】トランスミッションの入力軸が一定の回転
数になると、トルクコンバータ１内の作動油室の油圧が
高められるとともに、フロントカバー４とピストン１１
との間の油圧が解除され、その結果ピストン１１がフロ
ントカバー４に対して押し付けられる。ピストン１１の
摩擦部材１１ａがフロントカバー４の摩擦面４ｂに圧接
すると、フロントカバー４の回転はトルクコンバータ本
体２を介さずにロックアップ装置３を介して機械的にタ
ービンハブ８に伝達される。すなわち、フロントカバー
４→サイドプレート１６，１７→弾性連結機構１４→ド
リブンプレート１９の経路で動力が伝達される。また、
サブプレート１８の舌部１８ｄがケース２４の円周方向
両端に係止しているので、エンジン側のトルクは、粘性
ダンパー機構１３にも伝達される。

【００２１】以上のロックアップ動作時に、エンジン側
のトルク変動がロックアップ装置３に捩じり振動として
伝達される。この捩じり振動伝達時には、第１及びサイ
ドプレート１６，１７とドリブンプレート１９との間で
相対回転が発生し、粘性ダンパー機構１３が作動する。
粘性ダンパー機構１３において、ケース２４内をスライ
ダ２７が相対移動する際のヒステリシストルクについて
説明する。

【００２２】図９の中立位置から、ケース２４がスライ
ダ２７に対してＲ₁側に捩じれたとする。すると、分室
３０が小さくなり、分室３０内の作動油は、スライダ２
７とケース２４との間の隙間を通って分室３１に流れ、
また孔３３ａ及び第２サブプレート１７の孔１７ｅを通
ってトルクコンバータ１内の作動油室に流出する。孔３
３ａがスライダ２７に塞がれるまでの捩じり角度Ａ間
は、粘性抵抗が小さいために図１０の捩じり特性線図に
示すように、ヒステリシストルクは小さい。この捩じり
角度Ａ間の低剛性・小ヒステリシストルクの領域で、低
速域の微小振動を効果的に減衰できる。これにより、ロ
ックアップ装置３を低速域で作動させることができ、燃
費の向上が可能となっている。

【００２３】一方、ケース２４の孔３３ａがスライダ２
７により塞がれた以降の捩じり角度Ｂの領域では、分室
３０の作動油は、スライダ２７とケース２４の円周壁と
の間を通って分室３１側に流れる。このときの粘性抵抗
は大きいために、領域Ｂ間では大きなヒステリシストル
クが発生する。すなわち、Ｂの領域では低剛性・大ヒス
テリシストルの特性が得られ、高速域におけるティプイ
ン・ティプアウト時の低周波振動を効果的に減衰でき
る。なお、Ｂの領域の途中で、第２トーションスプリン
グ２２ｂの圧縮が開始され、高剛性の領域が得られる。

【００２４】このように、ケース２４の側壁に孔３３ａ
を形成することにより、ヒステリシストルクを多段にす
ることができ、各種の車両に対する振動減衰に有効とな
る。さらに、孔３３ａの大きさ、位置等を変更すること
によって、搭載する車両に最適なヒステリシストルクを
設定することができる。以上に説明したヒステリシスト
ルク発生時においては、液体室２９内で発生する作動油
の圧力は、ケース２４を構成するケース本体２５と蓋部
材２６とに作用する。このとき、ケース本体２５はＵ字
状に形成されているので、軸方向への拡張に対しては抵
抗力が大きく、このためサイドプレート１６，１７側に
対する押圧力は軽減される。一方、半径方向について
は、ケース本体２５と蓋部材２６とが径方向に嵌合して
いるため、従来の構造に比較して作動油圧力による拡張
が容易であり、特にサイドプレート１６の筒状壁１６ｃ
に押圧力が作用しやすい。しかし、この実施例では、蓋
部材２６と筒状壁１６ｃとの間にサブプレート１８の本
体部１８ａが挿入されており、しかも本体部１８ａはリ
ング状に形成されているので、半径方向外方への圧力は
本体部１８ａで作用し、サイドプレート１６の筒状壁１
６ｃに作用する圧力は軽減される。

【００２５】さらに、この実施例では、サブプレート１
８の舌部１８ｄによって回転トルクをケース２４に伝達
するようにしており、第１サイドプレート１６及び第２
サイドプレート１７は動力伝達のための切り起こし部を
有していない。このため、サイドプレート１７全体の強
度が向上しており、変形しにくい。このように、本実施
例の構造では、ケース２４の容積が変化しにくいので、
常に所望の粘性減衰特性を維持できる。

【００２６】次に本トルクコンバータのロックアップ装
置作動時の共振周波数について説明する。共振周波数ｆ
ｎは、一般に、次の式（１）で表される。

【００２７】

【数１】

【００２８】ここで、本実施例では、弾性連結機構１４
の捩じり剛性が式（１）におけるｋ１に相当し、粘性ダ
ンパー機構１３及び弾性連結機構１４の等価慣性モーメ
ントがＩに相当する。なお、ｋ２に相当する部分は非常
に小さいので、ここでは無視できる。ここで、等価慣性
モーメントＩは、次の式（２）で表される。

【００２９】

【数２】

【００３０】但し、Ｉｅ：フロントカバー４、インペラー５、ロックアップ
装置３のピストン１１及び捩じり振動減衰装置１２の各
プレート１６〜１８トータル慣性モーメント、Ｉｄ：タービン６及びロックアップ装置３のドリブンプ
レート１９のトータル慣性モーメント、である。

【００３１】一般には、ＩｅがＩｄに比べて大きいため
に、共振周波数ｆｎは高い。したがって、ロックアップ
装置３に粘性ダンパー機構１３を用いてロックアップ装
置３を低速域で作動可能とすると、共振周波数がロック
アップ実用域に入ってしまう場合がある。このため、ロ
ックアップ装置３の作動域を低速側に広げることが困難
な場合がある。

【００３２】ここで、共振周波数ｆｎを低くするには、
ｋ１を小さくするか、Ｉを大きくしなければならない。
しかし、弾性連結機構１４の機能を維持するために、ｋ
１を小さくするにも限界がある。一方、Ｉを大きくする
には、トータルイナーシャの増加を極力抑える必要があ
る。トータルイナーシャが増加すると、加速時に応答性
が悪化する等の問題が生じるからである。そこで、トー
タルイナーシャの増加を抑えた状態でＩが最大になる条
件を求めると、ＩｅとＩｄが等しいときである。現状に
おいては、ＩｅがＩｄに比較してかなり大きいために、
Ｉｄ側にイナーシャリング４１を設け、ＩｄをＩｅに近
づけている。

【００３３】このように本実施例では、イナーシャリン
グ４１がタービン６に固定されているために、ロックア
ップ時における等価慣性モーメントが大きくなり、共振
周波数ｆｎがより低速域に移行する。これにより、ロッ
クアップ装置３の作動領域をさらに低速域に広げること
が可能となっている。〔他の実施例〕（ａ）ケース２４に設けられるヒステリシストルク制
御用の孔は、前記実施例に限定されない。たとえば、図
１１に示すように、ケース２４の両端にそれぞれ孔３３
ｂを追加すると、図１２に示すように、捩じり角度Ｂの
領域で発生するヒステリシストルクが小さくなる。

【００３４】図１３に示すケース２４には、側壁全体に
わたって細いスロット３３ｃが形成されている。この実
施例では、分室３０におけるスロット３３ｃが小さくな
るにつれて、徐々にヒステリシストルクが大きくなる
（図１４）。また、ケース２４に設ける孔は、ケース２
４の両側面及び外周壁及び内周壁のいずれに形成しても
よく、同様な効果が得られる。（ｂ）前記実施例では、イナーシャリング４１はター
ビン６に固定されていたが、ロックアップ装置３の出力
側機構であるドリブンプレート１９に設けてもよい。ま
た、その形状及び材質は限定されない。

【００３５】

【発明の効果】本発明に係る捩じり振動減衰装置では、
ケースは軸方向の相対移動が不能なように径方向で嵌合
する第１部材と第２部材とを有しており、ケースとスラ
イダとの間のクリアランスは変化しにくい。このため、
所望の粘性減衰特性を維持できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例が採用されたトルクコンバー
タの縦断面部分図。

【図２】そのロックアップ装置の正面図。

【図３】図２のIII −III 断面図。

【図４】サブプレートの平面図。

【図５】ケースの平面図。

【図６】図５のVI−VI断面図。

【図７】ケースのケース本体の正面図。

【図８】ケースの蓋部材の正面図。

【図９】ケースとスライダとの位置関係を示す概略図。

【図１０】前記実施例の捩じり特性線図。

【図１１】別の実施例の図９に相当する図。

【図１２】さらに別の実施例の図１０に相当する図。

【図１３】さらに別の実施例の図９に相当する図。

【図１４】さらに別の実施例の図１０に相当する図。

【符号の説明】

８タービンハブ１１ピストン１３粘性ダンパー機構２４環状ケース２５第１部材２６第２部材２７スライダ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】入力側部材と出力側部材との間に配置され
た動力伝達系の捩じり振動を減衰するための粘性減衰装
置であって、前記入力側部材及び前記出力側部材の一方に連結可能で
あり、第１部材と、前記第１部材に対して軸方向移動不
能に径方向で嵌合して前記第１部材とともに内部に流体
が充填される流体室を形成する第２部材とを有し、円周
方向に延びるケースと、前記入力側部材及び出力側部材の他方に連結可能であ
り、前記流体室内に円周方向に移動自在に配置されたス
ライダと、を備えた粘性減衰装置。