JP2010203563A - Lockup damper device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明はトルクコンバータにおいて、衝撃トルク及びトルク変動を緩和することが出来るロックアップダンパ装置に関するものである。 The present invention relates to a lockup damper device capable of reducing impact torque and torque fluctuation in a torque converter.
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 kind 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.
図12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)はロックアップダンパ装置をそれぞれ示し、これらは外殻(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. 12 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 lock-up damper device, which are housed in an 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継手である為、ポンプインペラ(イ)の回転速度が高くなるにしたがってタービンランナ(ロ)は回り始め、さらに高速になるにしたがってタービンランナ(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 to 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 coupling, the turbine runner (B) starts to rotate as the rotational speed of the pump impeller (A) increases, and the speed of the turbine runner (B) increases as the speed increases. A) approaches the rotation speed. 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ロックアップダンパ装置(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、ロックアップダンパ装置(ニ)のピストン(チ)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(リ)が取り付けられている為に、該ピストン(チ)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。そしてロックアップダンパ装置(ニ)はタービンランナ(ロ)と連結しているために、タービンランナ(ロ)はフロントカバー(ヘ)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, when the lockup damper device (d) is provided and the rotational speed of the turbine runner (b) exceeds a predetermined range, the lockup damper device (d) The piston (h) moves in the axial direction and engages with the front cover (f). Since a friction material (re) is attached to the outer periphery of the piston, the piston (h) can rotate at the same speed as the front cover (f) without slipping. Since the lock-up damper device (d) is connected to the turbine runner (b), the turbine runner (b) is directly rotated by the front cover (f), and the power from the engine is transmitted to the transmission. It can be transmitted with high efficiency of almost 100% without any loss due to the fluid.
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(チ)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(チ)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フロントカバー(ヘ)とタービンランナ(ロ)との間にはダンパスプリング(ヌ)、(ヌ)・・を備えたロックアップダンパ装置(ニ)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 (h) engages with the front cover (f), but before the engagement, the turbine runner (b) ) And the front cover (f) are not completely the same in rotational speed, and the impact torque based on the speed difference is generated when the piston (h) engages with the front cover (f). Damper springs (N) and (N) between the front cover (F) and the turbine runner (B) in order to reduce the impact torque at the time of engagement and not transmit the engine torque fluctuation after engagement. .. A lock-up damper device (d) equipped with is attached.
そこで、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(チ)が僅かに速いフロントカバー(ヘ)に係合する際、ピストン(チ)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(ヌ)、(ヌ)・・が圧縮変形して吸収するように構成されている。 Therefore, when the piston (chi) rotating at the same speed as the turbine runner (b) is engaged with the slightly faster front cover (f), the speed of the piston (chi) increases momentarily and the turbine runner ( B) Torque to rotate faster is applied. The damper springs (nu), (nu),... Are configured to absorb and absorb this shocking torque.
従来において、ロックアップダンパ装置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 damper devices are known. For example, a “damper mechanism” according to Japanese Patent Laid-Open No. 10-169714 is connected in series via an intermediate member to ensure a wide torsion angle characteristic. It is a damper mechanism in which a plurality of elastic members (damper springs) are arranged on the outer peripheral portion, and is intended to regulate the movement of the connecting portion of the elastic member including the intermediate member and 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13は従来のロックアップダンパ装置(ニ)を示す1具体例であり、該ロックアップダンパ装置(ニ)は入力側中央ディスク(ワ)と出力側プレート(レ)、(ル)、複数本のダンパスプリング(ヌ)、(ヌ)・・、及び中間部材(ラ)で構成している。上記中央ディスク(ワ)は両プレート(レ)、(ル)にて挟まれ、各プレート(レ)、(ル)に形成しているバネ収容空間(タ)、(タ)・・に上記ダンパスプリング(ヌ)、(ヌ)・・が収容されている。 FIG. 13 shows a specific example of a conventional lock-up damper device (d). The lock-up damper device (d) includes an input side central disk (wa), output side plates (le), (le), and a plurality of them. The damper spring (nu), (nu) ..., and the intermediate member (la). The central disk (wa) is sandwiched between both plates (le) and (le), and the damper is placed in the spring accommodating space (ta), (ta),... Formed in each plate (le) and (le). Spring (nu), (nu) ... are housed.
そして、円弧状に湾曲した1つのバネ収容空間(タ)には2本のダンパスプリング(ヌ)、(ヌ)が収容され、両ダンパスプリング(ヌ)、(ヌ)の間には上記中間部材(ラ)の外周から突出しているセパレータ(ナ)が介在して、2本のダンパスプリング(ヌ)、(ヌ)を直列状態で連結している。ここで、両プレート(レ)、(ル)に挟まれている中央ディスク(ワ)及び中間部材(ラ)は相対回転可能と成っている。 And two damper springs (nu), (nu) are accommodated in one spring accommodating space (ta) curved in an arc shape, and the intermediate member is interposed between both damper springs (nu), (nu). A separator (n) protruding from the outer periphery of (la) is interposed to connect two damper springs (nu) and (nu) in series. Here, the central disk (wa) and the intermediate member (ra) sandwiched between both plates (le) and (le) are capable of relative rotation.
中央ディスク(ワ)は概略リング状を成し、そして3箇所にバネ押え(ヨ)、(ヨ)・・を設け、内側へ突出している。2本のダンパスプリング(ヌ)、(ヌ)はバネ収容空間(タ)に収容され、その両端は上記バネ押え(ヨ)、(ヨ)に挟まれた状態と成っている。又、中央ディスク(ワ)の外周部にはバネ定数の高い補助ダンパスプリング(ネ)、(ネ)・・を取付けている。 The central disk (wa) is generally ring-shaped, and has spring retainers (yo), (yo),... Two damper springs (nu) and (nu) are accommodated in a spring accommodating space (ta), and both ends thereof are sandwiched between the spring retainers (yo) and (yo). Further, auxiliary damper springs (ne), (ne),... Having a high spring constant are attached to the outer peripheral portion of the central disk (wa).
ところで、上記プレート(ル)の内周側はタービンランナ(ロ)と共にタービンハブ(ト)に固定され、中央ディスク(ワ)の外周に形成している凹溝(ツ)、(ツ)・・にはピストン外周が係合している。そこで、タービンランナ(ロ)と共に回転しているロックアップダンパ装置(ニ)は、所定の回転速度に達したところでピストン(チ)が作動してより高速で回転しているフロントカバー(ヘ)に係合するならば、両者の速度差に基づく衝撃トルクによってダンパスプリング(ヌ)、(ヌ)・・は圧縮変形する。この際に、ダンパスプリング(ヌ)、(ヌ)・・の圧縮変形に伴って中間部材(ラ)が回転することで、直列しているダンパスプリング(ヌ)、(ヌ)は均等に圧縮変形される。 By the way, the inner peripheral side of the plate (le) is fixed to the turbine hub (g) together with the turbine runner (b), and is formed on the outer periphery of the central disk (wa). Is engaged with the outer periphery of the piston. Therefore, the lock-up damper device (d) rotating together with the turbine runner (b) is moved to the front cover (f) rotating at a higher speed by operating the piston (h) when the predetermined rotational speed is reached. If engaged, the damper springs (nu), (nu),... Are compressed and deformed by the impact torque based on the speed difference between the two. At this time, the damper springs (nu) and (nu) are uniformly compressed and deformed by rotating the intermediate member (la) along with the compression deformation of the damper springs (nu) and (nu). Is done.
このように、ロックアップダンパ装置(ニ)を組み込んだトルクコンバータはピストン(チ)がフロントカバー(ヘ)に係合する際の衝撃トルクを緩和し、係合状態でのエンジントルク変動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(ニ)のダンパスプリング(ヌ)、(ヌ)・・は、同一半径上に配列され、大きなエンジンの場合、ピストン(チ)がフトントカバー(ヘ)に係合する際に発生する衝撃トルクはさらに大きくなり、1本のダンパスプリング(ヌ)に及ぼす負荷は高くなる。 Thus, the torque converter incorporating the lock-up damper device (d) reduces the impact torque when the piston (h) engages with the front cover (f) and absorbs engine torque fluctuations in the engaged state. I can do it. However, the damper springs (nu), (nu) ... of the conventional lockup damper device (d) are arranged on the same radius, and in the case of a large engine, the piston (h) engages with the front cover (f). When this occurs, the impact torque generated further increases and the load on one damper spring (nu) increases.
この負荷に耐えるように、ダンパスプリング(ヌ)のバネ線材を太くしバネ定数を高くしなくてはならず、その結果、該ダンパスプリング(ヌ)の圧縮変形量は小さくなる。すなわち、従来のように同一半径上に同一バネ定数のダンパスプリングを配列したロックアップダンパ装置では、入力側部材と成る中央ディスク(ワ)と出力側部材と成るプレート(ル)間で、ある程度の相対捩れ角を確保すると共に大きな衝撃トルクを緩和することは困難となる。 In order to withstand this load, the spring wire of the damper spring (nu) must be thickened to increase the spring constant, and as a result, the amount of compressive deformation of the damper spring (nu) is reduced. That is, in a lockup damper device in which damper springs having the same spring constant are arranged on the same radius as in the prior art, there is a certain amount between the central disk (wa) serving as the input member and the plate (le) serving as the output member. It is difficult to secure a relative torsion angle and reduce a large impact torque.
一方、バネ定数の高いダンパスプリング(ヌ)を使用する場合には、該ダンパスプリング(ヌ)だけでなく、ダンパスプリング(ヌ)、(ヌ)を収容しているバネ収容空間(タ)を形成するプレート(レ)、(ル)の強度、中央ディスク(ワ)に設けたバネ押え(ヨ)の強度にも影響する。すなわち、バネ定数の高いダンパスプリング(ヌ)の圧縮変形に伴う荷重に耐えるプレート強度及びバネ押え強度が必要である。
このように従来のトルクコンバータに組み込まれているロックアップダンパ装置には上記のごとき問題がある。本発明が解決しようとする課題はこれら問題点であり、ダンパスプリングを異なる半径上に配列することで、一箇所に負荷を集中することなく均等に分散すると共に、入力側部材と出力側部材の相対捩れ角を十分に確保でき、しかも大きな衝撃トルクを緩和することが可能なロックアップダンパ装置を提供する。 As described above, the lockup damper device incorporated in the conventional torque converter has the above-described problems. The problems to be solved by the present invention are these problems. By arranging the damper springs on different radii, the load is distributed evenly without concentrating the load in one place, and the input side member and the output side member Provided is a lockup damper device that can sufficiently secure a relative torsion angle and can relieve a large impact torque.
本発明が対象とするトルクコンバータのロックアップダンパ装置は、入力側と出力側には複数本のダンパスプリングが設けられ、これら各ダンパスプリングは2本が1組になって直列状態に配列され、そして両ダンパスプリングの間には中間部材のセパレータが介在している。しかも、セパレータにて直列状態を成して配列しているダンパスプリングは複数半径上に設けた構造と成っている。すなわち、従来のような同一半径上ではなく、複数の半径上にダンパスプリングを取付けた構造と成っている。 The lock-up damper device for a torque converter targeted by the present invention is provided with a plurality of damper springs on the input side and the output side, and each of these damper springs is arranged in series with two as a set, An intermediate member separator is interposed between the damper springs. Moreover, the damper springs arranged in series in the separator have a structure provided on a plurality of radii. That is, the structure is such that damper springs are mounted on a plurality of radii rather than on the same radius as in the prior art.
そして、外周にはバネ定数の大きな補助ダンパスプリングを取付け、入力側と出力側間の捩れ角度が所定の大きさに成ったところで該補助ダンパスプリング働くようにしている。さらに、入力側と出力側とが互いに当接するストッパーを設け、補助ダンパスプリングが圧縮されて入力側と出力側間の捩れ角度が限界を越えたところでストッパーが当接して捩れ回転が防止される構造としている。 An auxiliary damper spring having a large spring constant is attached to the outer periphery so that the auxiliary damper spring works when the twist angle between the input side and the output side reaches a predetermined magnitude. In addition, a stopper is provided so that the input side and the output side come into contact with each other, and when the auxiliary damper spring is compressed and the twist angle between the input side and the output side exceeds the limit, the stopper comes into contact to prevent torsional rotation. It is said.
ここで、入力側と出力側間に配置されるダンパスプリングの具体的な取付け構造、補助ダンパスプリングの取付け箇所、並びにストッパーが設けられる位置及びストッパーの形態は特に限定するものではない。又、セパレータを形成した中間部材の形態及び取付け構造に関しても自由である。 Here, the specific mounting structure of the damper spring disposed between the input side and the output side, the mounting position of the auxiliary damper spring, the position where the stopper is provided, and the form of the stopper are not particularly limited. Further, the form of the intermediate member on which the separator is formed and the mounting structure are also free.
本発明に係るロックアップダンパ装置は2本のダンパスプリングがセパレータを介して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伸縮変形することができ、衝撃トルクを緩和する効果が大きい。そして、ピストンがフロントカバーに係合したロックアップ状態ではエンジンのトルク変動を吸収することが出来る。 In the lockup damper device according to the present invention, since the two damper springs are arranged in series via the separator, when the piston engages with the front cover, it can be greatly expanded and contracted, and the impact torque can be reduced. The effect of mitigating is great. In the lock-up state where the piston is engaged with the front cover, it is possible to absorb engine torque fluctuations.
又、本発明ではセパレータを介して直列状態で配列している上記ダンパスプリングは異なる半径上に設けられ、従来に比較して2倍乃至3倍の本数のダンパスプリングが入力側と出力側の間に取付けられることで、1本に作用する負荷は小さくなる。その結果、エンジントルクを大きくしてより大きな衝撃トルクが発生する場合であっても、効果的に緩和することが出来る。しかも、ダンパスプリングのバネ定数は抑えている為に圧縮変形能力は高く、入力側と出力側との相対捩れ角は十分大きくなる。 In the present invention, the damper springs arranged in series via separators are provided on different radii, and two to three times as many damper springs are provided between the input side and the output side as compared with the conventional one. As a result, the load acting on one is reduced. As a result, even when the engine torque is increased and a larger impact torque is generated, it can be effectively mitigated. In addition, since the spring constant of the damper spring is suppressed, the compression deformation capability is high, and the relative twist angle between the input side and the output side is sufficiently large.
さらに、ダンパスプリングを異なる半径上に配列することで、ダンパスプリングの圧縮変形に基づく負荷を均等に分散できる為に、ダンパスプリングを収容するバネ収容空間及びバネ押えにも無理な応力を発生させない。そして、ダンパスプリングが大きく圧縮して入力側と出力側の捩れ角度が所定の領域を越えたならば、補助ダンパスプリングが働き、さらに限界捩れ角度になるとストッパーが当接するようにしている。 Furthermore, by arranging the damper springs on different radii, the load based on the compression deformation of the damper springs can be evenly distributed, so that an unreasonable stress is not generated in the spring accommodating space and the spring retainer for accommodating the damper springs. When the damper spring is greatly compressed and the torsion angle on the input side and the output side exceeds a predetermined region, the auxiliary damper spring works, and the stopper comes into contact when the limit torsion angle is reached.
図1は本発明に係るロックアップダンパ装置を備えたトルクコンバータを示す実施例である。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、4はロックアップダンパ装置、5は外殻、6はピストン、7はフロントカバーを夫々表している。トルクコンバータとしての基本構造及び基本動作は従来のトルクコンバータと共通し、本発明では上記ロックアップダンパ装置の構造に特徴がある。 FIG. 1 is an embodiment showing a torque converter provided with a lockup damper device according to the present invention. In the figure, 1 is a pump impeller, 2 is a turbine runner, 3 is a stator, 4 is a lock-up damper device, 5 is an outer shell, 6 is a piston, and 7 is a front cover. The basic structure and basic operation of the torque converter are the same as those of the conventional torque converter, and the present invention is characterized by the structure of the lockup damper device.
図2は本発明に係るロックアップダンパ装置の基本原理を示す構想図である。同図に示すように、ピストン6と連結する入力側とタービンランナ2と連結する出力側の間には、複数本のダンパスプリング8a,8a、8b,8b・・が設けられ、ピストン6がフロントカバー7に係合することで大きな衝撃トルクが発生し、この衝撃トルクを緩和する為にダンパスプリング8a,8a、8b,8b・・は圧縮変形することが出来る。
FIG. 2 is a conceptual diagram showing the basic principle of the lockup damper device according to the present invention. As shown in the figure, between the input side connected to the
同図では、並列状態にある2本のダンパスプリング8a,8aが1組となり、セパレータ9を介して接続し、合計4本のダンパスプリング8a,8a・・が配列している。同じく2本のダンパスプリング8b,8bが1組となり、セパレータ9を介して接続し、合計4本のダンパスプリング8b,8b・・・が配列している。そして、該セパレータ9を介して接続した2本1組のダンパスプリング8a,8a・・、8b,8b・・は内周側と外周側に設けられている。従って、同図のロックアップダンパ装置4には合計8本のダンパスプリング8a,8a・・、8b,8b・・が取付けられている。
In the figure, two damper springs 8a, 8a in parallel are combined into one set and connected via a
セパレータ9を介して直列状態に配列されるダンパスプリング8a,8a・・、8b,8b・・は、入力側と出力側とで捩れが生じるならば、(同図の場合、入力側と出力側間の距離が縮小するならば)各ダンパスプリング8a,8a・・、8b,8b・・は均等に圧縮変形する。本発明のロックアップダンパ装置は、これら8本のダンパスプリング8a,8a・・、8b,8b・・の圧縮変形によって、ピストン6がフロントカバー7に係合する際に発生する衝撃トルクが緩和される。同時に、係合したロックアップ状態では、エンジンのトルク変動がダンパスプリング8a,8a・・、8b,8b・・の圧縮変形にて吸収される。
The damper springs 8a, 8a,..., 8b, 8b,... That are arranged in series via the
そして、入力側には上記ダンパスプリング8a,8a・・、8b,8b・・の他に、バネ定数の高い補助ダンパスプリング10が取付けられ、ダンパスプリング8a,8a・・、8b,8b・・が大きく圧縮変形して入力側と出力側との捩れ角が大きくなれば、該補助ダンパスプリング10は出力側に設けた当り部材11に当接して圧縮される。さらに、入力側と出力側にはストッパー12,13が設けられ、上記補助ダンパスプリング10が限界まで圧縮するならば、両ストッパー12,13は互いに当接する。従って、これ以上の捩れが生じることはない。上記補助ダンパスプリング10を設けること、又ストッパー12,13を設けることは、従来のロックアップダンパ装置にも共通することであるが、ダンパスプリング8a,8a・・、8b,8b・・を外周側と内周側に取付けて配列することは本発明の特徴としている。
In addition to the damper springs 8a, 8a,.., 8b, 8b,..., An
図3は上記ダンパスプリング8a,8a・・、8b,8b・・、及び補助ダンパスプリング10の圧縮変形に伴う捩れ角とトルクの関係を示している。ピストン6がフロントカバー7に係合することで衝撃トルクが発生し、ダンパスプリング8a,8a・・、8b,8b・・は圧縮変形して入力側と出力側とは互いに捩れる。この捩れ角度がθ1の範囲内では、ダンパスプリング8a,8a・・、8b,8b・・だけが圧縮変形する。そして、捩れ角度がθ2になるとダンパスプリング8a,8a,8b,8b・・・の他に補助ダンパスプリング10が圧縮変形し、大きなトルクとなる。
FIG. 3 shows the relationship between the torsional angle and the torque associated with the compression deformation of the damper springs 8a, 8a..., 8b, 8b. When the
勿論、この場合に内周側に設けたダンパスプリング8b,8b・・と外周側に設けたダンパスプリング8a,8a・・は共に圧縮変形するが、負担するトルクの大きさは互いに異なることもある。すなわち、寸法が異なるダンパスプリングを使用することもあり、又、内周側と外周側とでは同じ捩れ角度に対する圧縮変形量は違ってくる。例えば、外周側と内周側の荷重配分を約3:7とすることで、入力側と出力側の捩れに対して発生する伝達トルクの負荷を均等化出来る。しかし、ダンパスプリング8a,8a・・、8b,8b・・の圧縮変形に伴う荷重を外周側と内周側とで均等にすることが理想ではあるが、この場合には外周側と内周側での発生トルクは違ってくる。 Of course, in this case, the damper springs 8b, 8b ... provided on the inner peripheral side and the damper springs 8a, 8a ... provided on the outer peripheral side are both compressed and deformed, but the magnitude of the torque to be borne may be different from each other. . That is, damper springs having different dimensions may be used, and the amount of compressive deformation for the same torsion angle differs between the inner peripheral side and the outer peripheral side. For example, by setting the load distribution on the outer peripheral side and the inner peripheral side to about 3: 7, it is possible to equalize the load of the transmission torque generated with respect to the input side and output side torsion. However, it is ideal that the load accompanying the compressive deformation of the damper springs 8a, 8a,..., 8b, 8b .. is equalized between the outer peripheral side and the inner peripheral side. The torque generated in the is different.
図4は本発明に係るロックアップダンパ装置を示す具体例である。同図の14は外プレート、15は中央ディスク、16は中間部材を夫々表し、上記外プレート14,14は中央ディスク15を挟み込み、中央ディスク15は2枚のプレート17,17を重ね合わせて構成している。そして、この2枚のプレート17,17で構成した中央ディスク15は、その間に上記中間部材16を挟んでいる。すなわち、プレート17の一部を膨らませてリング溝を形成し、このプレート17,17を重ね合わせて構成される中央ディスク15の空間に中間部材16のリングが嵌って回転することが出来る構造としている。このように、中央ディスク15は両外プレート14,14にて挟み込まれ、又中間部材16は中央ディスク15のプレート17,17にて挟まれて構成され、その為に該ロックアップダンパ装置4の軸方向寸法は抑制される。
FIG. 4 is a specific example showing a lockup damper device according to the present invention. In the figure, 14 represents an outer plate, 15 represents a central disk, and 16 represents an intermediate member. The
上記外プレート14,14は外側に膨らんだ外周バネ収容部18,18・・と内周バネ収容部19,19・・を設け、2枚の外プレート14,14を重ね合わせて構成される上記外周バネ収容部18,18・・にて形成される外周バネ収容空間20にはダンパスプリング8a,8a・・が収容される。一方、内周バネ収容部19,19・・にて形成される内周バネ収容空間21にはダンパスプリング8b,8b・・が収容される。ところで、このように外周側と内周側にダンパスプリング8a,8a・・、8b,8b・・をセパレータ9,9・・を介して配列することで、大きな衝撃トルクを緩和することが出来ると共に、入力側と出力側間の捩れ角を十分に確保することが可能と成る。
The
ここで、円弧状に湾曲した1つの外周バネ収容空間20には2本のダンパスプリング8a,8aが直列状態で配列され、両ダンパスプリング8a,8aの間には中間部材16のセパレータ9が介在している。上記ダンパスプリング8a,8aは大径スプリングの穴に別の小径スプリングが嵌った2重構造としているが、必ずしも2重構造に限定するものではない。同じく、ダンパスプリング8bも大径スプリングの穴に別の小径スプリングが嵌った2重構造と成っている。
Here, two damper springs 8a and 8a are arranged in series in one outer peripheral
図5には上記外プレート14を示しているように、外周バネ収容空間20,20・・を3ヶ所に形成し、内周バネ収容空間21,21・・も3ヶ所に設けている。そして、これら外周バネ収容空間20,20・・及び内周バネ収容空間21,21・・は中心から所定の半径上に設けられている。外周にはピストン6が係合する為の係合溝22,22・・を設け、又、両外プレート14,14を組合せる為にリベットが嵌るリベット穴23,23・・を外周の複数個設けている。そして、内周にはストッパー12,12・・を突出している。
As shown in FIG. 5, the outer peripheral
ここで、両外プレート14,14の間には中央ディスク15が回転可能な状態で収容され、その為に両外プレート14,14の間隔が一定に保たれるようにスペーサ機能を備えたリベットにて外周が固定されている。外周をリベット止めすることで収容される中央ディスク15の回転に支障を生じない。
Here, the
図6は中間部材16を示している具体例である。該中間部材16はリング24の外周側に外周セパレータ9a,9a・・を3ヶ所に突出し、又、内周側には内周セパレータ9b,9b・・を3ヶ所に延ばしている。そして、外周セパレータ9a,9a・・と内周セパレータ9b,9b・・とはリング24の同一位置に設けられている。
FIG. 6 is a specific example showing the
ここで、外周セパレータ9aの両側面にはダンパスプリング8a,8aの端面が当接し、内周セパレータ9bの両側面にはダンパスプリング8b,8bの端面が当接する為に、側面は半径方向に対して傾斜し、これら外周セパレータ9a及び内周セパレータ9bの形状は中心に対して概略逆台形を成している。 Here, the end surfaces of the damper springs 8a and 8a are in contact with both side surfaces of the outer peripheral separator 9a, and the end surfaces of the damper springs 8b and 8b are in contact with both side surfaces of the inner peripheral separator 9b. The outer peripheral separator 9a and the inner peripheral separator 9b are substantially trapezoidal with respect to the center.
図7は中央ディスク15を構成するプレート17を示す具体例である。該プレート17は概略円板状を成し、中央円板27と同心を成すリング28を有し、その外周の3ヶ所に外周バネ押え29,29・・を突出している。そして、リング28と中央円板27とは内周バネ押え30,30・・にて繋がれ、外周バネ押え29,29・・の間には外周バネ空間31,31・・が形成され、又内周バネ押え30,30・・の間には内周バネ空間32,32・・が形成されている。又、中央円板27にはタービンハブ33に固定する為のリベット穴34,34・・が設けられ、そして、ストッパー13,13・・を設けている。ところで、該プレート17のリング28は中央円板27、内周バネ押え30,30・・、外周バネ押え29,29・・と同一面ではなく、膨らんで溝35を形成している。
FIG. 7 is a specific example showing the
図8は中央ディスク15に中間部材16を組み込んだ状態であり、該中間部材16はプレート17,17にて挟み込まれている。プレート17は前記図7にその断面を示しているように、リング28は外周バネ押え29、内周バネ押え30、及び中央円板27と同一面でなく、外側に膨らんでいる為に、内側には溝35が形成される。その為に2枚を重ね合わせて成る中央ディスク15には両溝35,35にて空間36ガ形成され、このリング空間36に中間部材16のリング24が嵌っている。
FIG. 8 shows a state in which the
しかし、リング24は空間36内で回転することが出来るように嵌っている。このように、中間部材16は両プレート17,17にて挟み込まれて回転可能な構造と成っているが、外周側ダンパスプリング8a,8a・・と内周側ダンパスプリング8b,8b・・にて回転可能に保持することも出来る。すなわち、外周セパレータ9a,9a・・、と内周セパレータ9b,9b・・は、円周方向に配置されて隣り合ってピッチが同じダンパスプリングと、径方向に配置されてピッチが異なるダンパスプリングによって挟まれることで保持することが出来る。
However, the
プレート16に設けられて溝35を形成するリング28と中間部材16のリング24とは同じ半径を有し、そこで、中央ディスク15のリング空間36に中間部材16のリング24が嵌ることで、外周バネ空間31側へは外周セパレータ9aが突出し、内周バネ空間32へは内周セパレータ9bが突出している。そして、外周セパレータ9aを介してダンパスプリング8a,8aが配列され、内周セパレータ9bを介してダンパスプリング8b,8bが配列される。そこで、何れかのダンパスプリング8がバネ押えによって押圧されて圧縮変形するならば、中間部材16の外周セパレータ9a,9a・・、及び内周セパレータ9b,9b・・を介して全てのダンパスプリング8a,8a・・、8b,8b・・が同時に圧縮変形する。
The
ところで、ポンプインペラ1が回転し、同時にタービンランナ2もポンプインペラ1に追従して回転し、タービンランナ2と共にタービンハブ33に取着されているロックアップダンパ装置4も同速で回転する。そして、該タービンランナ2の回転速度が所定の領域を越えたところでピストン6が作動してフロントカバー7に係合し、タービンハブ33の軸穴に嵌っている出力軸はピストン6にて直接回転駆動される。
By the way, the pump impeller 1 rotates, and at the same time, the
ピストン6がフロントカバー7に係合する際に発生する衝撃トルクは、ロックアップダンパ装置4のダンパスプリング8a,8a・・及びダンパスプリング8b,8b・・が圧縮変形することで緩和され、係合後のロックアップ状態ではエンジントルク変動を上記ダンパスプリング8a,8a・・及びダンパスプリング8b,8b・・にて吸収する。
The impact torque generated when the
ピストン係合時の衝撃トルクを緩和し、ロックアップ状態でのエンジントルク変動を吸収することは従来のロックアップダンパ装置4の場合と同じであるが、本発明のロックアップダンパ装置は外周側と内周側に夫々ダンパスプリング8a,8a・・及びダンパスプリング8b,8b・・を取付けた構造としている。そして、外周側には中間部材16の外周セパレータ9aを介して直列した2本のダンパスプリング8a,8aが1組と成って3箇所に取付けられ、同じく内周側には中間部材16の内周セパレータ9bを介して直列した2本のダンパスプリング8b,8bが1組と成って3箇所に取付けられている。
Reducing the impact torque when the piston is engaged and absorbing engine torque fluctuations in the lock-up state are the same as in the conventional lock-up
この実施例に示しているロックアップダンパ装置4は、外周側と内周側にダンパスプリング8a,8a・・、8b,8b・・を取付けることで、バネ定数を大きくすることなく大きな衝撃トルクを緩和することが出来る。しかも、バネ定数が大きくない為に比較的小さなトルク変動も吸収することが出来る。そして、ロックアップダンパ装置全体は、ダンパスプリング8a,8a・・、8b,8b・・がほぼ全域にわたって配置されることで、これらダンパスプリング8a,8a・・、8b,8b・・の圧縮変形に基づくバネ力にて局部的な応力が働くことはない。
The lock-up
一方、これら各ダンパスプリング8a,8a、8b,8b・・が大きく圧縮変形して所定の領域を越えるならば、補助ダンパスプリング10が働くようになる。補助ダンパスプリング10は入力側部材である外プレート14と出力側部材である中央ディスク15の相対捩れ角度が一定領域を越えた時に働くことが出来、補助ダンパスプリング10を取付ける箇所は限定されないが、図1、図4に示す実施例では外プレート14の外周に取着している。
On the other hand, if each of these damper springs 8a, 8a, 8b, 8b,... The
図9は補助ダンパスプリング10を取付ける為の保持金具37を示し、図4は該保持金具37を介して補助ダンパスプリング10が外プレート14の外周に取付けられている場合を表している。そして、図10はタービンランナ2に固定されるディスク38を示している。該ディスク38は出力側部材であって、ダンパスプリング8a,8a・・、8b,8b・・が大きく圧縮変形して外プレート14との間に発生する相対捩れ角が所定の領域を越えるならば、該補助ダンパスプリング10が働いて衝撃トルクの一部を吸収することが出来る。すなわち、ディスク38の外周に突出して設けているバネ押え39が補助ダンパスプリング10に当接して圧縮変形する。
FIG. 9 shows a holding metal fitting 37 for attaching the
さらに、補助ダンパスプリング10が働いても吸収出来ない大きな衝撃トルクの場合には、最終的にはストッパー12,13が働いて入力側部材と出力側部材のそれ以上の捩れ回転が阻止される。本実施例の場合、一方のストッパー12は外プレート14の内周側に設けられ、他方のストッパー13は中央ディスク15を構成するプレート17の内周側に設けている。
Further, in the case of a large impact torque that cannot be absorbed even when the
図11はピストン6を外したロックアップダンパ装置4の正面図(一部断面を含む)とタービンランナ2とロックアップダンパ装置4の縦断面図を夫々表している。正面図の一部断面にはディスク外周に設けているバネ押え39を示しているが、このバネ押え39と中央ディスク15を構成するプレート17に形成するストッパー13とは位置合わせされて組み付けられる。すなわち、バネ押え39が補助ダンパスプリング10を圧縮して限度を越えたところで、ストッパー12,13が互いに当接して捩れ回転を阻止することが出来る。
FIG. 11 shows a front view (including a partial cross section) of the
ところで、2枚の外プレート14,14を重ね合わせて形成している外周バネ収容空間20には2本のダンパスプリング8a,8aが収容され、間には中間部材16の外周セパレータ9aが介在している。そして、内周バネ収容空間21には2本のダンパスプリング8b,8bが収容され、間には中間部材16の内周セパレータ9bが介在している。そこで、ピストン6がフトントカバー7に係合することで発生する際の衝撃トルクにより、これらダンパスプリング8a,8a・・、8b,8b・・は外周バネ押え29,29・・、及び内周バネ押え30,30・・にて押圧される。この押圧によりダンパスプリング8a,8a・・、8b,8b・・は中間部材16の外周セパレータ9a,9a・・、内周セパレータ9b,9b・・を介して同時に圧縮変形する。
By the way, two damper springs 8a, 8a are accommodated in an outer peripheral
1 ポンプインペラ
2 タービンランナ
3 ステータ
4 ロックアップダンパ装置
5 外殻
6 ピストン
7 フロントカバー
8 ダンパスプリング
9 セパレータ
10 補助ダンパスプリング
11 当り部材
12 ストッパー
13 ストッパー
14 外プレート
15 中央ディスク
16 中間部材
17 プレート
18 外周バネ収容部
19 内周バネ収容部
20 外周バネ収容空間
21 内周バネ収容空間
22 係合溝
23 リベット穴
24 リング
27 中央円板
28 リング
29 外周バネ押え
30 内周バネ押え
31 外周バネ空間
32 内周バネ空間
33 タービンハブ
34 リベット穴
35 溝
36 空間
37 保持金具
38 ディスク
39 バネ押え
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
10 Auxiliary damper spring
11 Contact member
12 Stopper
13 Stopper
14 Outer plate
15 Central disk
16 Intermediate member
17 plates
18 Peripheral spring housing
19 Inner spring housing
20 Outer spring housing space
21 Inner spring housing space
22 Engagement groove
23 Rivet holes
24 rings
27 Central disc
28 rings
29 Peripheral spring retainer
30 Inner spring retainer
31 Outer spring space
32 Inner spring space
33 Turbine hub
34 Rivet hole
35 groove
36 space
37 Retaining bracket
38 discs
39 Spring presser
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