KR20140104372A - 토크 전달 장치의 댐퍼 기구 - Google Patents

토크 전달 장치의 댐퍼 기구 Download PDF

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쟈트코 가부시키가이샤
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Abstract

로크 업 클러치의 댐퍼 기구에 있어서의 스프링 보유 지지 플레이트와 드리븐 플레이트의 상대 회전 개시시의 충격을 방지한다. 로크 업 피스톤에 결합된 스프링 보유 지지 플레이트(3)에는 둘레 방향으로 인접하는 접촉부(34)에 양단부를 지지시켜 프리로드 상태에서 스프링이 배치되고, 드리븐 플레이트(4)에는 스프링 보유 지지 플레이트(3)와의 상대 회전시에 스프링의 일단부를 압박하는 스프링 수용부(45)가 설치되어 있다. 스프링 수용부(45)의 접촉 테두리(45c)가 접촉부(34)의 스프링의 일단부를 지지하는 단부 테두리(34d)에 대해 직경 방향 외주측이 내주측보다도 스프링측으로 돌출되도록 경사지고, 둘레 방향 돌출 단부 P를 갖고 있다. 상대 회전 개시 당초에는 둘레 방향 돌출 단부 P가 원호 형상으로 배치된 스프링의 압축 정도가 낮은 외경측을 압박하므로, 드리븐 플레이트에의 전달 토크의 변화 구배가 작아, 충격이 확실하게 방지된다.

Description

토크 전달 장치의 댐퍼 기구{DAMPER MECHANISM OF TORQUE TRANSFER DEVICE}
본 발명은, 토크 컨버터의 로크 업 클러치나 수동 변속기의 클러치 등 토크 전달 장치에 있어서의 댐퍼 기구에 관한 것이다.
종래부터, 예를 들어 토크 컨버터의 로크 업 클러치에는 그 체결시에 발생하는 쇼크나 체결 상태시에 전달되는 엔진으로부터의 진동을 억제하기 위해 댐퍼 기구가 구성되어 있다.
이와 같은 댐퍼 기구는, 입력측의 스프링 보유 지지 플레이트, 출력측의 드리븐 플레이트 및 코일 스프링을 주부재로 하고 있다.
도 10의 (a)에 도시한 바와 같이, 스프링 보유 지지 플레이트(10)는, 원형의 주연으로부터 직경 방향 외측으로 돌출되는 복수의 돌기부(11)를 둘레 방향 등간격으로 갖고 있다.
인접하는 돌기부(11)의 사이에는, 가상선으로 나타내는 바와 같이, 코일 스프링(13)이 소정량 압축되어 주연을 따라 배치되고, 양쪽 돌기부(11)의 둘레 방향에서 대향하는 단부면에 프리로드 상태로 접촉한다.
도 10의 (b)에 도시한 바와 같이, 드리븐 플레이트(15)는 스프링 보유 지지 플레이트(10)와 마찬가지로, 원형의 주연으로부터 외측으로 돌출되는 스프링 수용부(16)를 갖고 있다. 스프링 수용부(16)는 스프링 보유 지지 플레이트(10)의 돌기부(11)와 동수로 둘레 방향 등간격으로 설치되어 있다.
스프링 보유 지지 플레이트(10)와 드리븐 플레이트(15)는 회전축을 일치시켜 서로 대향시키고, 상대 회전 가능하게 배치된다. 드리븐 플레이트(15)의 스프링 수용부(16)는 축 방향에서 보아 둘레 방향의 양단부 테두리가 스프링 보유 지지 플레이트(10)의 돌기부(11)의 단부 테두리와 겹치도록 설정되어 있다.
스프링 보유 지지 플레이트(10)와 드리븐 플레이트(15)가 상대 회전하면, 인접하는 2개의 돌기부(11) 사이에 돌출되는 스프링 수용부(16)의 단부 테두리가 코일 스프링(13)의 일단부를 압박하고, 코일 스프링(13)의 타단부가 접촉하고 있는 돌기부(11)의 단부 테두리와의 사이에 코일 스프링(13)을 압축한다. 이에 의해, 로크 업시의 입력측으로부터의 충격이나 엔진의 진동이 흡수되어, 출력측의 변속 기구부에의 직접 전달이 방지되는 것을 도모하고 있다.
일본 특허 출원 공개 제2010-007717호 공보에도 동일한 구성이 개시되어 있다.
일본 특허 출원 공개 제2010-007717호 공보
그런데, 돌기부(11) 사이에 보유 지지된 코일 스프링(13)은 프리로드가 가해져 있으므로, 스프링 보유 지지 플레이트(10)와 드리븐 플레이트(15)가 상대 회전하여 스프링 수용부(16)가 코일 스프링(13)을 압축하기 위해서는, 스프링 수용부(16)에 가해지는 하중이 프리로드에 대응할 때까지 토크가 상승해야만 한다.
여기서, 종래의 댐퍼 기구에서는, 코일 스프링(13)의 일단부와 접촉하고 있는 스프링 보유 지지 플레이트(10)의 돌기부(11)의 단부 테두리와, 상대 회전시에 코일 스프링(13)의 당해 일단부를 압박하는 드리븐 플레이트(15)의 스프링 수용부(16)의 단부 테두리는, 축 방향에서 보았을 때 평행하게 형성되어 있다.
한편, 코일 스프링(13)은 돌기부(11) 사이에 원호 형상으로 배치되어 있으므로, 회전축을 중심으로 하는 내경측의 길이는 외경측의 길이보다도 짧아져 있다. 최근의 댐퍼에 대한 저강성화의 요구가 강해지는 가운데 코일 스프링(13)의 전체 길이가 길어지면, 이 경향은 가일층 현저해진다.
이 결과, 코일 스프링(13)의 내경측은 코일 직경의 중심선(작용선)상에서 설정된 균일한 공칭 압축량보다도 크게 압축되어 있어, 국소적으로 큰 하중으로 되어 있다.
스프링 수용부(16)의 단부 테두리는 돌기부(11)의 단부 테두리와 평행하므로, 스프링 보유 지지 플레이트(10)와 드리븐 플레이트(15)가 상대 회전하려고 할 때는, 스프링 수용부(16)에는 코일 스프링(13)의 내경측의 큰 하중이 가해진다. 그리고 스프링 수용부(16)에 큰 하중이 가해지면, 저강성화의 요구에도 불구하고, 상대 회전 개시시의 드리븐 플레이트(15)에 전달되는 토크 변화의 구배가 커지므로, 댐퍼 기구로서 충분한 충격 방지가 아직 실현되어 있지 않다.
상기한 문제는 예시한 토크 컨버터의 로크 업 클러치에 있어서의 댐퍼 기구뿐만 아니라, 다른 토크 전달 장치 일반의 댐퍼 기구에 대해서도 동일하다.
따라서 본 발명은, 스프링 보유 지지 플레이트와 드리븐 플레이트의 상대 회전 개시시에 드리븐 플레이트에 가해지는 토크 변화의 구배가 작아, 확실하게 충격을 방지할 수 있게 한 토크 전달 장치의 댐퍼 기구를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은, 입력측 부재에 결합되어 중심축 둘레로 회전하는 동시에 둘레 방향으로 복수의 접촉부를 구비하는 스프링 보유 지지 플레이트와, 출력측 부재에 결합되어 중심축 둘레로 회전하는 동시에 접촉부에 대응시켜 둘레 방향으로 복수의 스프링 수용부를 구비하는 드리븐 플레이트와, 스프링 보유 지지 플레이트의 인접하는 접촉부에 양단부가 지지되어 프리로드 상태로 보유 지지되는 동시에, 상기 스프링 보유 지지 플레이트와 드리븐 플레이트의 상대 회전시에 일단부가 스프링 수용부로부터 압박되어 스프링 보유 지지 플레이트와 드리븐 플레이트를 탄성적으로 연결하는 코일 스프링을 구비하는 토크 전달 장치의 댐퍼 기구에 있어서, 코일 스프링의 일단부를 압박하는 스프링 수용부의 접촉 테두리가, 코일 스프링의 상기 일단부를 지지하는 접촉부의 단부 테두리에 대해, 중심축으로부터의 직경 방향 외주측이 내주측보다도 코일 스프링측으로 돌출되도록 경사져 있고, 코일 스프링의 코일 중심보다 외주측에 둘레 방향 돌출 단부를 갖고 있는 것으로 하였다.
본 발명에 따르면, 상대 회전 개시 당초에는 둘레 방향 돌출 단부가 원호 형상으로 배치된 코일 스프링의 압축 정도가 낮은 외경측을 압박하므로, 드리븐 플레이트(4)에의 전달 토크의 변화 구배가 작아, 충격이 확실하게 방지된다.
도 1은 실시 형태의 댐퍼 기구의 주요 구성을 도시하는 도면.
도 2는 스프링 보유 지지 플레이트를 도시하는 도면.
도 3은 접촉부 둘레의 상세를 도시하는 확대도.
도 4는 드리븐 플레이트를 도시하는 도면.
도 5는 드리븐 플레이트의 스프링 수용부와 스프링 보유 지지 플레이트의 접촉부의 관계를 도시하는 설명도.
도 6은 이퀄라이저를 도시하는 도면.
도 7은 댐퍼 기구 전체의 상세를 도시하는 도면.
도 8은 댐퍼 기구의 동작을 도시하는 설명도.
도 9는 드리븐 플레이트에 전달되는 토크 변화를 나타내는 도면.
도 10은 종래예를 도시하는 도면.
이하, 본 발명을 차량용 토크 컨버터의 로크 업 클러치에 적용한 실시 형태에 대해 설명한다.
도 1은 실시 형태에 관한 댐퍼 기구의 주요 구성을 도시하는 도면이다.
댐퍼 기구(1)는, 토크 컨버터(100)가 로크 업 피스톤(2)을 컨버터 커버(101)에 체결시킬 때에 발생하는 쇼크를 방지하고, 또한 로크 업 상태에서 엔진의 진동이 변속 기구부측에 직접 전파되는 것을 방지하기 위해 설치된다.
댐퍼 기구(1)는 토크 컨버터(100)의 내부에 설치되고, 중심축 X를 토크 컨버터(100)의 동력 전달축과 동심으로 하고, 주요 구성으로서 스프링 보유 지지 플레이트(3), 드리븐 플레이트(4), 외경측 스프링(5), 내경측 스프링(6) 및 이퀄라이저(7)를 구비한다.
도 1에 있어서, 우측이 엔진측, 좌측이 변속 기구부측이다.
스프링 보유 지지 플레이트(3)는, 로크 업 피스톤(2)의 엔진측과는 반대측의 면에 고정되어 있고, 로크 업 피스톤(2)과 일체로 회전하도록 설치되어 있다.
드리븐 플레이트(4)는, 스프링 보유 지지 플레이트(3)를 사이에 두고 로크 업 피스톤(2)과는 반대측에 위치하고, 스프링 보유 지지 플레이트(3)에 대해 상대 회전 가능하게 되어 있다.
이퀄라이저(7)는, 로크 업 피스톤(2)과 스프링 보유 지지 플레이트(3) 사이에 위치하고, 스프링 보유 지지 플레이트(3) 및 드리븐 플레이트(4)에 대해 상대 회전 가능하게 되어 있다.
이하, 댐퍼 기구(1)의 각 구성 요소를 설명한다.
[스프링 보유 지지 플레이트]
도 2는 스프링 보유 지지 플레이트(3)를 도시하고, (a)는 정면도, (b)는 (a)에 있어서의 A-A 단면도이다.
스프링 보유 지지 플레이트(3)는, 중심축 X를 중심으로 하는 링 형상의 판 형상 부재의 성형체이며, 그 내경 테두리를 따른 영역을 링 형상의 고정부(31)로 하고 있다.
고정부(31)에는 둘레 방향 등간격으로 리벳 구멍(31a)이 형성되고, 스프링 보유 지지 플레이트(3)는 리벳 구멍(31a)에 삽입 관통시킨 리벳(R)에 의해, 로크 업 피스톤(2)에 결합된다.
스프링 보유 지지 플레이트(3)는 링 폭(직경 방향)의 대략 중간에, 둘레 방향 등간격으로 3개의 스프링 수용창(32)을 갖고 있다. 스프링 수용창(32)은 둘레 방향으로 연장되는 길이 W의 원호 형상 긴 구멍 형상을 하고 있고, 여기에, 외경측 스프링(5)(도 3 참조)이 배치된다.
인접하는 스프링 수용창(32) 사이의 영역은, 종래예에 있어서의 스프링 보유 지지 플레이트의 돌기부에 상당하고, 이하, 도 2의 (a)에 해칭으로 나타내는 당해 영역을 접촉부(34)라고 부른다. 3개의 접촉부(34)는, 직경 방향 외측으로 갈수록 둘레 방향의 폭이 넓어지는 부채 형상을 나타내고 있다.
외경측 스프링(5)은 소정량 압축되어 있고, 그 양단부가 스프링 수용창(32)의 둘레 방향 양단부, 즉 접촉부(34)의 단부 테두리(34d)에 프리로드 상태로 접촉한다.
또한, 외경측 스프링(5)은 한 쌍의 분할 스프링(5a, 5b)에 의해 구성되어 있고, 분할 스프링(5a, 5b)의 길이 방향(둘레 방향)에 있어서의 접촉부(34)측의 단부에는, 리테이너(8)가 삽입되어 설치되어 있다. 리테이너(8)는 접촉부(34)의 단부 테두리(34d)와 대향하는 평탄면을 갖고 있다.
또한, 분할 스프링(5a, 5b) 사이에는 후기하는 이퀄라이저(7)의 지지부(72)가 끼워진다.
도 3은 접촉부(34) 둘레의 상세를 도시하고, (a)는 부분 정면 확대도, (b)는 (a)에 있어서의 B-B 단면도이다.
접촉부(34)는, 외경측 스프링(5)[리테이너(8)]과의 접촉 면적을 확보하기 위해, 축 방향으로 만곡한 형상을 갖고 있다.
구체적으로는, 접촉부(34)는 내경측에서 순서대로, 로크 업 피스톤(2)으로부터 이격하는 방향으로 팽출하도록 만곡한 내경측 만곡부(34a), 내경측 만곡부(34a)로부터 로크 업 피스톤(2)에 근접하는 방향으로 팽출하도록 만곡한 외경측 만곡부(34b) 및 외경측 만곡부(34b)로부터 중심축 X와 평행하게 로크 업 피스톤(2)으로부터 이격하는 방향으로 연장되는 선 형상부(34c)로 이루어지고, 외경측 스프링(5)의 코일에 있어서의 로크 업 피스톤(2)측의 주연을 따르는 형상으로 되어 있다.
스프링 수용창(32)보다 외주측은 축 방향에서 볼 때 링 형상의 플랜지부(33)로 되어 있다. 접촉부(34)의 선 형상부(34c)의 선단은 플랜지부(33)에 이어져 있다.
플랜지부(33)는 직경 방향으로 연장된 후, 전체 둘레에 걸쳐, 그 외주연으로부터 축 방향 로크 업 피스톤(2)으로부터 이격하는 방향으로 연장되는 주위벽부(33a)를 구비하고 있다. 주위벽부(33a)의 외경은, 로크 업 피스톤(2)의 외주에 설치된 원통부(2c)의 외경과 대략 동일하게 되어 있다.
스프링 수용창(32)의 외경 측부 테두리에는, 플랜지부(33)의 내주연을 직경 방향 내측, 또한 로크 업 피스톤(2)으로부터 이격하는 방향으로 연장시켜 형성한 외측 규제부(33b)가 설치되어 있다.
또한, 스프링 수용창(32)의 내경 측부 테두리에는, 고정부(31)의 외주연을 로크 업 피스톤(2)으로부터 이격하는 방향으로 연장시켜 형성한 내측 규제부(31b)[도 2의 (b) 참조]가 설치되어 있다.
외경측 스프링(5)은, 이들 내측 규제부(31b) 및 외측 규제부(33b)와 로크 업 피스톤(2) 및 이퀄라이저(7)에 둘러싸여 스프링 수용창(32)에 보유 지지되고, 탈락이 규제된다.
도 2, 도 3에 도시한 바와 같이, 고정부(31)로부터는, 각 접촉부(34)와 동일한 둘레 방향 위치에 있어서, 내경측 스프링(6)을 보유 지지하기 위한 3개의 스프링 보유 지지부(35)가 내경 방향으로 돌출되어 있다.
스프링 보유 지지부(35)에는, 내경측 스프링(6)을 보유 지지하기 위한 보유 지지 구멍(36)이 형성되어 있다.
특히 도 3에 도시한 바와 같이, 보유 지지 구멍(36)은, 직경선에 대해 수직 방향으로 길이 W1을 갖고 있고, 그 폭 방향 양측의 영역을 파지부(39)로 하여, 양쪽 파지부(39)의 단부 테두리(39b, 39b)에 가상선으로 나타내는 내경측 스프링(6)의 양단부가 접촉한다.
보유 지지 구멍(36)의 내경 측부 테두리에는 직경 방향 외측, 또한 로크 업 피스톤(2)으로부터 이격하는 방향으로 연장되는 규제부(37)가 설치되고, 외경 측부 테두리에는 로크 업 피스톤(2)측으로 연장되는 규제부(38)가 설치되어 있다.
내경측 스프링(6)은 이들 규제부(37, 38)와 로크 업 피스톤(2)에 둘러싸여 스프링 보유 지지부(35)에 보유 지지되어, 탈락이 규제된다.
규제부(37, 38)의 길이 W2는, 보유 지지 구멍(36)의 길이 W1보다도 짧게 되어 있다. 이것은, 내경측 스프링(6)이, 후기하는 드리븐 플레이트(4)의 내측 스프링 수용부(44)(도 4 참조)에 의해 압축되도록 되어 있으므로, 내측 스프링 수용부(44)와의 간섭을 피하기 위해서이다.
파지부(39)는, 내경측 스프링(6)과의 접촉 면적을 확보하기 위해, 만곡한 형상을 갖고 있다.
즉, 도 3의 (b)에 도시한 바와 같이, 파지부(39)는 로크 업 피스톤(2)에 근접하는 방향으로 팽출하도록 만곡하고 있고, 이 만곡한 부분에 있어서의 가장 로크 업 피스톤(2)의 근처에 위치하는 정점(39a)이, 보유 지지 구멍(36)의 직경 방향 폭 W3에 있어서의 대략 중앙에 위치하도록 되어 있다.
[드리븐 플레이트]
도 4는 드리븐 플레이트(4)를 도시하고, (a)는 정면도, (b)는 (a)에 있어서의 C-C 단면도, (c)는 (b)에 있어서의 영역 D의 확대도이다.
도 4의 (a)에 도시한 바와 같이, 드리븐 플레이트(4)는, 중심축 X를 중심으로 하는 링 형상의 판형상 부재의 성형체이며, 그 내경 테두리를 따른 영역을 링 형상의 설치부(41)로 하고 있다.
설치부(41)에는 둘레 방향 등간격으로 설치 구멍(41a)이 형성되어 있고, 드리븐 플레이트(4)는 설치 구멍(41a)에 삽입 관통시킨 도시하지 않은 리벳에 의해, 토크 컨버터(100)의 터빈에 결합된다.
드리븐 플레이트(4)의 외주에는, 직경 방향 외측으로 연장되는 3개의 외측 스프링 수용부(45)가 둘레 방향 등간격으로 설치되어 있다.
외측 스프링 수용부(45)는, 직경 방향 외측으로 갈수록 둘레 방향의 폭이 넓어지는 부채 형상을 나타내고 있고, 드리븐 플레이트(4)와 스프링 보유 지지 플레이트(3)가 상대 회전할 때, 그 둘레 방향의 단부 테두리가 접촉 테두리(45c)로서 스프링 보유 지지 플레이트(3)에 보유 지지된 외경측 스프링(5)[리테이너(8)]과 접촉하는 것이다.
외측 스프링 수용부(45)는, 로크 업 피스톤(2)측에 위치하는 스프링 보유 지지 플레이트(3)의 접촉부(34)와의 간섭을 피하면서, 외경측 스프링(5)과의 접촉 면적을 확보하기 위해, 만곡한 형상을 갖고 있다.
구체적으로는, 도 4의 (b), (c)에 도시한 바와 같이, 외측 스프링 수용부(45)는, 내경측에서 순서대로, 로크 업 피스톤(2)으로부터 이격하는 방향으로 팽출하도록 만곡한 내경측 만곡부(45a)와, 중심축 X에 직교하는 직경 방향 외측으로 연장되는 선 형상부(45b)로 이루어진다.
특히 (c)에 도시한 바와 같이, 드리븐 플레이트(4)가 스프링 보유 지지 플레이트(3)와 조립된 상태에 있어서, 선 형상부(45b)는 외경측 스프링(5)의 코일 중심을 직경 방향으로 가로지르도록 설정되어 있다.
도 5에 도시한 바와 같이, 외측 스프링 수용부(45)와 스프링 보유 지지 플레이트(3)의 접촉부(34)는 모두 부채 형상이지만, 외측 스프링 수용부(45)의 둘레 방향 중앙을 통과하는 직경선에 대한 접촉 테두리(45c)의 경사(각도 α)는 접촉부(34)의 둘레 방향 중앙을 통과하는 직경선에 대한 단부 테두리(34d)의 경사(각도 β)보다도 소정량 γ만큼 크고, 외주측을 접촉 테두리(45c)의 둘레 방향 돌출 단부 P로 하고 있다.
또한, 도 5에서는 식별을 쉽게 하기 위해 스프링 보유 지지 플레이트(3)[접촉부(34)]를 파선으로, 드리븐 플레이트(4)[외측 스프링 수용부(45)]를 실선으로 나타내고 있다.
외측 스프링 수용부(45)의 외경은 스프링 보유 지지 플레이트(3)에 있어서의 접촉부(34)의 선 형상부(34c)의 내경보다 약간 작지만, 외측 스프링 수용부(45)의 둘레 방향 돌출 단부 P 사이의 둘레 방향 최대폭 S는, 당해 최대폭 S를 취하는 중심축 X를 중심으로 한 가상원 M과 동일 원상에서의 접촉부(34)의 둘레 방향 폭과 동일하게 설정되고, 허용 오차로서 동일 원상에서의 접촉부(34)의 둘레 방향 폭보다 약간 짧아도 된다.
외측 스프링 수용부(45)의 외주 코너부가 곡률이 부여되어 있지 않은 경우에는, 둘레 방향 돌출 단부 P가 위치하는 가상원 M은 외측 스프링 수용부(45)의 외주를 통과한다. 외주 코너부의 곡률의 유무에 관계없이, 가상원 M은 스프링 보유 지지 플레이트(3)에 보유 지지된 외경측 스프링(5)의 코일 중심선 CL(도 3도 참조)보다 외경측을 통과하는 것으로 한다.
설치부(41)에 이어지는 직경 방향 대략 중간 부위는, 로크 업 피스톤(2)측으로 팽출하도록 만곡하는 만곡부(42)로 되어 있다. 특히 도 4의 (c)에 도시한 바와 같이, 만곡부(42)의 로크 업 피스톤(2)측에 가장 근접하는 정점부(42a)가, 개구부(43)의 직경 방향 폭 W4에 있어서의 대략 중간에 위치하도록 되어 있다.
이 만곡부(42)에는, 각 외측 스프링 수용부(45)와 동일한 둘레 방향 위치에 둘레 방향으로 연장되는 원호 형상 긴 구멍 형상을 띠고 있는 개구부(43)가 형성되어 있다. 즉, 외측 스프링 수용부(45)의 둘레 방향 중앙 위치와 개구부(43)의 둘레 방향 중앙 위치가 동일한 직경선상에 있다.
개구부(43)의 둘레 방향 길이는 스프링 보유 지지 플레이트(3)의 보유 지지 구멍(36)의 길이 W1보다도 크다.
만곡부(42)에 있어서의 도 4의 (a)에 해칭으로 나타내는 영역은 개구부(43)의 둘레 방향 단부 테두리의 직경 방향 폭을 갖는 내측 스프링 수용부(44)이다. 즉, 개구부(43)에 면하는 내측 스프링 수용부(44)의 단부 테두리는, 드리븐 플레이트(4)와 스프링 보유 지지 플레이트(3)가 소정량 상대 회전하였을 때 보유 지지 구멍(36)에 보유 지지된 내경측 스프링(6)과 접촉하는 접촉 테두리(44a)로 된다.
이로 인해, 만곡부(42)[내측 스프링 수용부(44)]는, 드리븐 플레이트(4)가 스프링 보유 지지 플레이트(3)와 조립된 상태에 있어서, 정점부(42a)가 내경측 스프링(6)의 코일 중심을 가로지르도록 설정되어 있다.
[이퀄라이저]
도 6은 이퀄라이저(7)를 도시하고, (a)는 정면도, (b)는 (a)에 있어서의 E-E 단면도, (c)는 (b)에 있어서의 F부의 확대도, 그리고 (d)는 (a)에 있어서의 G-G 단면도이다.
이퀄라이저(7)는, 중심축 X를 중심으로 하는 원통 형상의 본체부(70)의 로크 업 피스톤(2)과는 반대측의 단부 테두리로부터 전체 둘레에 걸쳐 직경 방향 외측으로 플랜지부(71)를 연장시키고, 로크 업 피스톤(2)측의 단부 테두리로부터 둘레 방향 등간격으로 지지부(72)를 직경 방향 내측으로 연장시켜 구성된다.
이퀄라이저(7)의 본체부(70)는 스프링 보유 지지 플레이트(3)와 조립된 상태에 있어서, 스프링 수용창(32)의 외경측을 커버한다.
특히 도 6의 (c)에 도시한 바와 같이, 지지부(72)는, 본체부(70)의 로크 업 피스톤(2)측의 단부 테두리로부터 직경 방향 내측으로 연장된 후, 로크 업 피스톤(2)으로부터 이격하는 방향으로 구부려지고, 또한 그 선단이 내측을 향하여, 외경측 스프링(5)의 코일 중심을 가로지르도록 만곡한 형상으로 되어 있다.
지지부(72)는, 스프링 수용창(32) 내로 연장되고, 분할 스프링(5a, 5b)의 사이에 배치된다.
이퀄라이저(7)는 로크 업 피스톤(2)에 의해 축 방향 한쪽으로의 이동이 규제되고, 스프링 보유 지지 플레이트(3)의 플랜지부(33)에 의해 다른 쪽으로의 이동이 규제된다.
그리고 이퀄라이저(7)의 직경 방향 이동은 로크 업 피스톤(2)의 원통부(2c)에 의해 규제되도록 되어 있다.
도 7은 상술한 스프링 보유 지지 플레이트(3), 드리븐 플레이트(4), 외경측 스프링(5), 내경측 스프링(6) 및 이퀄라이저(7)를 동축으로 조립한 댐퍼 기구(1) 전체의 상세를 도시하고, (a)는 도 1에 있어서의 좌측에서 본 부분 파단 정면도, (b)는 (a)에 있어서의 H-H 단면도, (c)는 (a)에 있어서의 J-J 단면도이다.
또한, 도 7의 (a)에 있어서, 우측 하부의 대략 1／3은 드리븐 플레이트(4)가 존재하는 상태, 좌측 하부의 대략 1／3은 드리븐 플레이트(4)를 제거한 상태, 상측의 대략 1／3은 또한 스프링 보유 지지 플레이트(3)도 제거한 상태를 도시하고 있다.
드리븐 플레이트(4)는, 외측 스프링 수용부(45)가 축 방향에서 볼 때 스프링 보유 지지 플레이트(3)의 접촉부(34)와 겹치는 위치 관계로 조립된다.
외측 스프링 수용부(45)의 접촉 테두리(45c)는 그 둘레 방향 돌출 단부 P가 스프링 보유 지지 플레이트(3)의 스프링 수용창(32)에 보유 지지된 외경측 스프링(5)의 리테이너(8)에 접촉하고 있다.
스프링 보유 지지 플레이트(3)의 스프링 보유 지지부(35)에 보유 지지된 내경측 스프링(6)은, 드리븐 플레이트(4)의 개구부(43)의 둘레 방향 중앙에 위치하고, 개구부(43) 양단부에 있어서의 내측 스프링 수용부(44)의 접촉 테두리(44a)와 내경측 스프링(6) 사이에는 각도 θ의 간극이 존재하고 있다.
차량이 소정의 운전 상태로 되면, 로크 업 피스톤(2)이 유압에 의해 엔진측으로 압박되어, 토크 컨버터(100)는, 로크 업 피스톤(2)의 마찰 라이닝(2b)을 컨버터 커버(101)에 체결시킨 로크 업 상태로 된다.
로크 업 상태에서는, 엔진의 회전 구동력(토크)이, 로크 업 피스톤(2)을 통해 스프링 보유 지지 플레이트(3)에 직접 입력되므로, 스프링 보유 지지 플레이트(3)가 중심축 X 둘레로 회전한다. 그리고 드리븐 플레이트(4)는 외측 스프링 수용부(45)가 외경측 스프링(5)을 압박 수축하면서, 스프링 보유 지지 플레이트(3)의 회전에 추종한다.
이때, 외측 스프링 수용부(45)는 당초 그 접촉 테두리(45c)에 있어서의 둘레 방향 돌출 단부 P가 외경측 스프링(5)의 코일 중심으로부터 외경측에서 리테이너(8)에 접촉하고 있으므로, 도 8의 (a)와 같이, 외경측 스프링(5)의 하중이 큰 내경측은 스프링 보유 지지 플레이트(3)의 접촉부(34)[단부 테두리(34d)]에 지지된 상태로, 우선 외경측 스프링(5)의 일단부의 하중이 작은 외경측을 압박한다. 따라서 로크 업 당초의 드리븐 플레이트(4)에의 입력은 낮은 토크값으로부터 개시한다.
또한, 도 8에서는 식별을 쉽게 하기 위해 스프링 보유 지지 플레이트(3)[접촉부(34)]를 파선으로, 드리븐 플레이트(4)[외측 스프링 수용부(45)]를 실선으로 나타내고 있다.
그리고 스프링 보유 지지 플레이트(3)와 드리븐 플레이트(4)가 각도 δ만큼 상대 회전하고, 도 8의 (b)에 도시한 바와 같이, 외경측 스프링(5)의 리테이너(8)의 단부면과 외측 스프링 수용부(45)의 접촉 테두리(45c)가 평행한 상태로 되면, 외경측 스프링(5)[리테이너(8)]은 코일의 외경측으로부터 내경측까지 접촉 테두리(45c)와의 대향면 전체에서 압박되게 되고, 이 시점 이후는 외경측 스프링(5)의 리테이너(8)는 스프링 보유 지지 플레이트(3)의 접촉면(34d)으로부터 이격하고, 외측 스프링 수용부(45)에 의해서만 지지된다. 또한, 외경측 스프링(5)의 타단부는 도시하지 않은 인접하는 접촉부(34)에 지지되어 있다.
도 9는 상대 회전각에 대해 드리븐 플레이트(4)에 전달되는 토크 변화를 나타낸다.
외측 스프링 수용부(45)의 접촉 테두리(45c)와 접촉부(34)의 단부 테두리(34d)를 조립시의 정지 상태에서 평행으로 한 종래예에 상당하는 비교예(파선)에서는, 상대 회전이 개시함과 동시에 외측 스프링 수용부(45)가 외경측 스프링(5)의 압축량이 큰 내경측을 포함하여 프리로드의 공칭값보다 큰 하중의 전부를 받아, 큰 구배로 토크가 증대한다. 이에 대해 실선으로 나타내는 실시 형태의 것에서는, 낮은 토크값으로부터 서서히 증대하여 각도 δ에 도달한 후에 외경측 스프링(5)의 대략 프리로드의 공칭값의 하중에 의한 토크값 Tpl에 도달한다.
이상과 같이, 토크 변화의 구배가 작으므로, 상대 회전 개시 당초는 외경측 스프링(5)의 스프링 상수를 낮게 하여, 혹은 전체 길이를 길게 한 것과 동일한 작용으로 되어, 충격이 확실하게 방지된다.
스프링 보유 지지 플레이트(3)로부터 드리븐 플레이트(4)로의 회전 구동력(토크)의 전달이 개시된 직후에서는, 외경측 스프링(5)만이 압축된다.
그리고 전달되는 회전 구동력이 커져, 스프링 보유 지지 플레이트(3)가 드리븐 플레이트(4)에 대해 상대적으로 θ만큼 회전하면, 내경측 스프링(6)의 내측 스프링 수용부(44)의 접촉 테두리(44a)에 의한 압축이 개시된다. 따라서 최종적으로, 드리븐 플레이트(4)에는 외경측 스프링(5)과 내경측 스프링(6)을 통해, 회전 구동력이 전달되게 된다.
또한, 외측 스프링 수용부(45)의 접촉 테두리(45c)의 경사(각도 α)와 접촉부(34)의 단부 테두리(34d)의 경사(각도 β)의 차 γ를 크게 할수록 상대 회전 개시시의 토크 변화의 구배는 작아지지만, 그러나 상기한 바와 같이 외경측 스프링(5)의 스프링 상수를 낮게 한 것에 상당하는 특성에 의해 최대 입력 토크를 수용하였을 때의 회전 각도가 증대한다. 또한, 접촉 테두리(45c)의 경사의 크기에 따라서는 외경측 스프링(5)의 외경측이 내경측보다도 압축되는 경우가 발생한다.
따라서 외측 스프링 수용부(45)의 접촉 테두리(45c)의 경사(각도 α)는 최대 입력 토크시에 외경측 스프링(5)에 발생하는 국부 응력이 S-N 곡선(응력-반복수)의 피로 한계값보다 낮아지는 범위에서 설정하는 것으로 한다.
본 실시 형태에서는, 로크 업 피스톤(2)이 발명에 있어서의 입력측 부재에 해당하고, 토크 컨버터(100)의 터빈이 출력측 부재에 해당한다.
외측 스프링 수용부(45)가 발명에 있어서의 스프링 수용부에 해당하고, 외경측 스프링(5)이 코일 스프링에 해당하고 있다.
실시 형태는 이상과 같이 구성되고, 로크 업 피스톤(2)에 결합된 스프링 보유 지지 플레이트(3)의 인접하는 접촉부(34)에 양단부를 지지시켜 프리로드 상태로 외경측 스프링(5)을 배치하고, 토크 컨버터(100)의 터빈에 결합된 드리븐 플레이트(4)의 스프링 수용부(45)가 외경측 스프링(5)의 일단부를 압박하여 스프링 보유 지지 플레이트(3)와의 상대 회전시에 탄성적으로 연결하는 댐퍼 기구에 있어서, 스프링 수용부(45)의 접촉 테두리(45c)가 접촉부(34)의 단부 테두리(34d)에 대해 중심축 X로부터의 직경 방향 외주측이 내주측보다도 외경측 스프링(5)측으로 돌출되도록 경사져, 외경측 스프링(5)의 코일 중심보다 외주측에 둘레 방향 돌출 단부 P를 갖고 있는 것으로 하였으므로, 상대 회전 개시 당초는 둘레 방향 돌출 단부 P가 외경측 스프링(5)의 압축 정도가 낮은 외경측을 압박하는 결과, 드리븐 플레이트(4)에의 입력 토크의 변화 구배가 작아, 충격이 확실하게 방지된다.
(청구항 1에 대응하는 효과)
스프링 수용부(45)는 그 둘레 방향 양측에 상기 경사진 접촉 테두리(45c)를 설정하고 있으므로, 회전 구동력이 엔진측의 로크 업 피스톤(2)으로부터 정입력할 때뿐만 아니라, 변속 기구부측의 터빈으로부터 역입력할 때에도, 스프링 보유 지지 플레이트(3)와 드리븐 플레이트(4)의 상대 회전 개시시의 충격이 확실하게 방지된다.
(청구항 3에 대응하는 효과)
드리븐 플레이트(4)는 링 형상이고, 그 외주로부터 스프링 수용부(45)를 돌출시키고 있고, 둘레 방향 돌출 단부 P가 중심축 X를 중심으로 하여 스프링 수용부(45)의 외주를 통과하는 원상에 위치하고 있으므로, 둘레 방향 돌출 단부 P가 특히 외경측 스프링(5)의 최외주측에 접촉하게 되어, 상대 회전 개시 당초의 드리븐 플레이트(4)에의 입력 토크를 특히 낮게 할 수 있다.
(청구항 4에 대응하는 효과)
또한, 외경측 스프링(5)은 접촉부(34)에 지지되는 단부에 당해 접촉부(34)와 대향하는 평탄면을 갖는 리테이너(8)를 구비하고 있으므로, 접촉부(34) 사이에의 외경측 스프링(5)의 배치 상태에 관계없이, 스프링 수용부(45)의 둘레 방향 돌출 단부 P가 원활하게 접촉하여, 안정적으로 외경측 스프링(5)을 압박할 수 있다.
(청구항 5에 대응하는 효과)
또한, 실시 형태의 스프링 보유 지지 플레이트(3)는 복수의 원호 형상 긴 구멍의 스프링 수용창(32)을 형성하여 외경측 스프링(5)을 배치하여, 인접하는 스프링 수용창(32) 사이의 영역을 접촉부(34)로 하였지만, 이것으로 한정되지 않고, 종래예와 마찬가지로 스프링 보유 지지 플레이트의 외주로부터 돌기부를 돌출시켜 접촉부로 하고, 외경측 스프링을 접촉부 사이에 배치해도 된다.
또한, 실시 형태에서는 스프링 수용부(45)의 둘레 방향 양측의 단부 테두리를 접촉부(34)의 단부 테두리(34d)보다도 경사가 큰 접촉 테두리(45c)로 하여, 회전 구동력이 엔진측으로부터 입력하는지 변속 기구부측으로부터 입력하는지에 관계없이 상대 회전 개시시에 외경측 스프링(5)의 외주측을 압박하는 것으로 하였지만, 필요에 따라, 예를 들어 회전 구동력이 엔진측으로부터 입력할 때에 외경측 스프링(5)을 압박하는 측의 단부 테두리만 경사가 큰 접촉 테두리(45c)로 할 수도 있다.
1 : 댐퍼 기구
2 : 로크 업 피스톤
2b : 마찰 라이닝
2c : 원통부
3 : 스프링 보유 지지 플레이트
4 : 드리븐 플레이트
5 : 외경측 스프링
5a, 5b : 분할 스프링
6 : 내경측 스프링
7 : 이퀄라이저
8 : 리테이너
31 : 고정부
31a : 리벳 구멍
31b : 내측 규제부
32 : 스프링 수용창
33 : 플랜지부
33a : 주위벽부
33b : 외측 규제부
34 : 접촉부
34a : 내경측 만곡부
34b : 외경측 만곡부
34c : 선 형상부
34d : 단부 테두리
35 : 스프링 보유 지지부
36 : 보유 지지 구멍
37, 38 : 규제부
39 : 파지부
39a : 정점
39b : 단부 테두리
41 : 설치부
41a : 설치 구멍
42 : 만곡부
42a : 정점부
43 : 개구부
44 : 내측 스프링 수용부
44a : 접촉 테두리
45 : 외측 스프링 수용부
45a : 내경측 만곡부
45b : 선 형상부
45c : 접촉 테두리
70 : 본체부
71 : 플랜지부
72 : 지지부
100 : 토크 컨버터
101 : 컨버터 커버
102 : 터빈
P : 둘레 방향 돌출 단부
M : 가상 원
R : 리벳
X : 중심축

Claims (5)

  1. 입력측 부재에 결합되어 중심축 둘레로 회전하는 동시에 둘레 방향으로 복수의 접촉부를 구비하는 스프링 보유 지지 플레이트와,
    출력측 부재에 결합되어 중심축 둘레로 회전하는 동시에 상기 접촉부에 대응시켜 둘레 방향으로 복수의 스프링 수용부를 구비하는 드리븐 플레이트와,
    상기 스프링 보유 지지 플레이트의 인접하는 상기 접촉부에 양단부가 지지되어 프리로드 상태로 보유 지지되는 동시에, 상기 스프링 보유 지지 플레이트와 상기 드리븐 플레이트의 상대 회전시에 일단부가 상기 스프링 수용부로부터 압박되어 스프링 보유 지지 플레이트와 드리븐 플레이트를 탄성적으로 연결하는 코일 스프링을 구비하는 토크 전달 장치의 댐퍼 기구에 있어서,
    상기 코일 스프링의 상기 일단부를 압박하는 상기 스프링 수용부의 접촉 테두리가, 상기 코일 스프링의 상기 일단부를 지지하는 상기 접촉부의 단부 테두리에 대해, 상기 중심축으로부터의 직경 방향 외주측이 내주측보다도 상기 코일 스프링측으로 돌출되도록 경사져 있고, 상기 코일 스프링의 코일 중심보다 외주측에 둘레 방향 돌출 단부를 갖고 있는 것을 특징으로 하는, 토크 전달 장치의 댐퍼 기구.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 스프링 수용부에 있어서의 경사진 접촉 테두리가, 회전 구동력이 상기 입력측 부재로부터 정입력하였을 때에 상기 코일 스프링을 압박하는 단부 테두리인 것을 특징으로 하는, 토크 전달 장치의 댐퍼 기구.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 스프링 수용부에 있어서의 경사진 접촉 테두리가, 당해 스프링 수용부의 둘레 방향 양측의 단부 테두리인 것을 특징으로 하는, 토크 전달 장치의 댐퍼 기구.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 드리븐 플레이트는 링 형상이고, 그 외주로부터 외측으로 상기 스프링 수용부를 돌출시키고 있고,
    상기 둘레 방향 돌출 단부가, 상기 중심축을 중심으로 하여 상기 스프링 수용부의 외주를 통과하는 원상에 위치하고 있는 것을 특징으로 하는, 토크 전달 장치의 댐퍼 기구.
  5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 코일 스프링은 상기 접촉부에 지지되는 단부에 당해 접촉부와 대향하는 평탄면을 갖는 리테이너를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는, 토크 전달 장치의 댐퍼 기구.
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