JP2006009918A - 捩り振動低減装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 ロックアップピストンと入力側部材と保持部材とを組み立てた状態で、ばねを組み込めるようにする。
【解決手段】 ばね５の外周を覆う円環状の保持部材６がロックアップピストン２に対して相対回転自在に支持する支持部３ｂを、ばね５のトランスミッション側であってばね５を挿入するための開口部８を除いた位置として、例えば円周方向でばね５が存在しない位置であるばね５を押圧して圧縮するための第１押圧部３ｅの位置に配置し、ロックアップピストン２と入力側部材３と保持部材６とを組立てた状態でトランスミッション側の開口部８からばね５を組み込むことができるようにした。
【選択図】 図１

Description

本発明は、捩り振動低減装置に関し、捩り振動低減装置を組み立てる際のばねの組み込みを容易にしたものである。

車両に搭載したエンジンのクランク軸とトルクコンバータのタービンとの間には、捩り振動低減装置が設けられている。捩り振動低減装置は、エンジンのクランクシャフトに直結される入力側部材と、トルクコンバータのタービンに連結される出力側部材と、入力側部材と出力側部材とを回転方向に弾性的に連結するとともに円周方向に沿って配置されたばねとで構成されている。そして、円周方向に沿って配置された前記ばねが圧縮され遠心力が作用して外周方向へ凸状に湾曲しようとした際にこの変形を規制し、かつ他の構成部材に対して押圧されることなくフリーであり、ヒステリシスを生じさせない円環状の保持部材を設けたものがある。

該保持部材を設けた従来の捩り振動低減装置として特許文献１に記載のものがある。この捩り振動低減装置は、ばねの外周を円周全体に亘って覆う保持部材としてのスプリングホルダーは、ピストンに固定した入力側部材であるドライブ部材の外周縁部によって、半径方向内側および軸方向トランスミッション側を規制され保持されている。
特開２００２−０８９６５７号公報

ところが、捩り振動低減装置を組み立てる際に、ドライブ部材に多数のばねとばねホルダーとを組み込み、組み込んだドライブ部材をピストンに結合するという手順で組み立てることになり、スプリングを先に組み込むことから組み立てにくいという問題がある。スプリングを受ける座面等が固定されていない状態で多数のスプリングをドライブ部材に組み込むのは困難が伴い、しかもスプリングに与圧を与えて更にスプリングの両端にリテーナを装着して組み込む場合は、困難の度合いが一段と大きい。

一方、組み立て用の治具を用いて捩り振動低減装置の組み立てを容易にすることもできるが、設備や行程が増加して製造コストが高くなるという問題がある。

そこで本発明は、上記の課題を解決した捩り振動低減装置を提供することを目的とする。

請求項１に係る発明は、エンジンのクランク軸とトランスミッションとの間に配置され、前記クランク軸に連結可能なロックアップピストンと、該ロックアップピストンに結合された入力側部材と、該入力側部材の外周部に形成された複数の第１押圧部間に円周方向に沿って配置されたばねと、該円周方向に沿って配置されたばねの外周を覆う円環状の保持部材と、該保持部材を前記ロックアップピストンに対して相対回転自在に支持すると共に、前記ばねをトランスミッション側から挿入する際の開口部を除いた位置に配置された支持部と、トルクコンバータのタービンに連結され、トランスミッション側から前記入力側部材へ向かって組み込まれ、前記第１押圧部との間で前記ばねを圧縮する第２押圧部を有する出力側部材と、を備え、前記ロックアップピストンと前記入力側部材と前記保持部材とを組み立てた状態で、トランスミッション側から前記開口部を介して前記ばねを組み込むように構成したことを特徴とする。

このような捩り振動低減装置では、保持部材をロックアップピストンに対して相対回転自在に支持する支持部を、ばねをトランスミッション側から挿入する際の開口部を除いた位置に配置したので、ロックアップピストンと入力側部材と保持部材とを組み立てた状態で、開口部にばねの挿入を阻害する部材が存在せず、組み立て後にばねを組み込むことが可能になる。

請求項２に係る発明は、請求項１に記載の捩り振動低減装置において、前記支持部は、前記入力側部材に形成したことを特徴とする。

このような捩り振動低減装置では、支持部を入力側部材に設けたので、保持部材を支持するだけの目的で新たに部材を設けなくても済む。

請求項３に係る発明は、請求項２に記載の捩り振動低減装置において、前記支持部は、円周方向で前記ばね間に位置する前記第１押圧部に形成したことを特徴とする。

このような捩り振動低減装置では、支持部を入力側部材の第１押圧部に形成したので、円周方向でのばねとばねとの間であってばねの存在しない第１押圧部の位置に支持部が配置されることになり、ばねを組み込む際にばねが支持部と干渉することはない。

請求項４に係る発明は、請求項２または３に記載の捩り振動低減装置において、前記保持部材の両端内側に前記ばねの側面を規制する一対の側面規制部を形成し、該一対の側面規制部の間に前記支持部を入り込ませるために、前記入力側部材を円周方向に沿って複数に分割したことを特徴とする。

このような捩り振動低減装置では、入力側部材を分割したので、保持部材における内径寸法が小さい一対の側面規制部の間に、外径寸法が大きい支持部を入り込ませることが可能になる。

請求項５に係る発明は、請求項１〜４のいずれかに記載の捩り振動低減装置において、前記保持部材に半径方向内側へ突出する連結部を形成し、前記ばねを、該連結部を挟んで配置した一対のばねにより構成したことを特徴とする。

このような捩り振動低減装置では、入力側部材の第１押圧部と出力側部材の第２押圧部とが一対のばねを介して連結され、一対のばねの間に保持部材の連結部が挟まれた状態になる。一対のばねの圧縮により、連結部は保持部材と共に円周方向へ移動する。

請求項６に係る発明は、請求項１〜４のいずれかに記載の捩り振動低減装置において、前記ばねとしてアークスプリングを用いたことを特徴とする捩り振動低減装置。

このような捩り振動低減装置では、入力側部材と出力側部材とが単一のアークスプリングのみを介して連結される。

本発明に係る捩り振動低減装置によれば、保持部材をロックアップピストンに対して相対回転自在に支持するための支持部を、トランスミッション側からばねを挿入する際の開口部を除いた位置に配置したので、ロックアップピストンと入力側部材と保持部材とを組み立てた状態で、トランスミッション側の開口部にばねの挿入を阻害する部材が存在せず、トランスミッション側からばねを組み込むことが可能になり、組み立てた後にばねを組み込むことから捩り振動低減装置の組立作業が容易になる。そして、ばねの半径方向外側を保持部材で規制するので、ばねと、ばねに生じる最も大きな力が加わる保持部材との相対移動量が最も少なくなり、ヒステリシスの発生が抑制される。

以下、本発明による捩り振動低減装置の実施の形態を説明する。
（ａ）実施の形態１
まず、実施の形態１を図１〜図４に基づいて説明する。図示しないエンジンのクランク軸と、図示しないトランスミッションとの間にトルクコンバータが配置されている。該トルクコンバータには、図１に示す捩り振動低減装置１が設けられている。捩り振動低減装置１は、図１の左方のクランク軸に結合されたトルクコンバータの図示しないカバーに連結可能なロックアップピストン２と、該ロックアップピストン２に結合された入力側部材３と、図１の右方の図示しないトルクコンバータのタービンに連結される出力側部材４と、円周方向に沿って配置されると共に前記入力側部材３と前記出力側部材４とを回転方向で弾性的に連結するばね５と、該ばね５の外周を覆うように配置され、該ばね５の両側を規制する一対の側面規制部６ａ，６ｂを有し、ロックアップピストン２に対して相対回転自在な円環状の保持部材６とで構成されている。

前記ロックアップピストン２の中心部には、該ロックアップピストン２を軸方向へ移動自在に支持するための孔２ａが形成されており、外周面近傍には摩擦ライニング２ｂが結合されている。該摩擦ライニング２ｂの存在により、ロックアップピストン２は軸方向左へ移動してエンジンのクランク軸と一体に回転するトルクコンバータの図示しないカバーと摩擦結合し、該カバーと一体に回転する。ロックアップピストン２の外周部には、筒状の外周部２ｅが形成されている。

前記保持部材６は、図４（ａ）に示すように、ばね５の外周を覆う円環状であり、図４（ｂ）に示すようにばね５の両側を規制する一対の側面規制部６ａ，６ｂを有する。そして、図４（ｃ）に示すように保持部材６には内側へ突出する連結部６ｃが円周方向に略等間隔に４つ形成されている。この連結部６ｃは、一対のばね５とばね５とを円周方向に連結するために設けられており、図１の上部に示すように連結部６ｃはばね５の端面の左部と下部とに当接する。また、図１の上部に示すばね５の右上を支持するために、ばね５の外周面よりも内側へ突出させて連結用凸部６ｄが形成されている。保持部材６は、遠心力が作用するばね５に接触して摺動するため、大きな強度や耐久性が要求され、浸炭窒化処理等が施される。ばね５と摺動する部分には潤滑被膜コーティングを施してもよい。

前記入力側部材３は、ロックアップピストン２のトランスミッション側の面に結合して設けられている。入力側部材３は、図２に示すように、円周方向に本実施の形態では４つに分割されて取り付けられている。このように分割するのは、図１の下部のように、入力側部材３の外径寸法の大きい支持部３ｂ（後述する）を保持部材６の内径寸法の小さい一対の側面規制部６ａ，６ｂの間に半径方向内側から入り込ませるためである。夫々の入力側部材３は、以下のようにしてロックアップピストン２に結合されている。即ち、ロックアップピストン２を円周方向に略等間隔にエンボス加工することにより、突出軸２ｃが形成される一方、入力側部材３の内側には取付孔３ａが形成され、該取付孔３ａに突出軸２ｃを挿入した状態で、突出軸２ｃの先端をかしめることにより、カシメ部２ｄが形成されている。ロックアップピストン２に孔を形成しないので、ロックアップピストン２の両側の油室間での油漏れが未然に防止される。

入力側部材３には、図３（ａ），図１に示すように半径方向の中間部に、補強の目的で円弧状の絞り部３ｃが形成され、前記取付孔３ａは絞り部３ｃよりも中心側に配置されている。そして、絞り部３ｃの外側には、図３（ｃ）に断面形状を示すように、ばね５における内側と軸方向エンジン側とを規制する規制部３ｄが、円周方向に沿って円弧状に形成されている。図３（ａ）における左右の規制部３ｄと規制部３ｄとの間には、図３（ｂ）に断面形状を示すようにばね５の端部を押圧する断面略コ字形状の第１押圧部３ｅが形成されている。第１押圧部３ｅは、絞り部３ｃから外周へ向かって立ち上げられ、図１の下部に示すように、第１押圧部３ｅはばね５のエンジン側の巻きに沿って形成されている。入力側部材３は、ばね５を圧縮したり、ばね５や保持部材６と摺動したりするので、高い強度や硬度が求められ、浸炭窒化処理等が施される。

図３（ａ）における第１押圧部３ｅの円周方向での中間位置には、支持部３ｂが外周へ立ち上げて設けられている。図１の下部および図２のように、支持部３ｂは、ばね５をトランスミッション側から挿入する際の、入力側部材３の規制部３ｄと保持部材６の側面規制部６ｂとの間である開口部８を除いた位置として、本実施の形態では円周方向でのばね５とばね５との間の第１押圧部３ｅの位置に配置され、ロックアップピストン２と入力側部材３と保持部材６とを組み立てた後にトランスミッション側の開口部８からばね５を組み込むことができるように考慮されている。開口部８を除いた位置に支持部を配置するのは、開口部８に支持部を配置すると、ロックアップピストン２と入力側部材３と保持部材６とを予め組み立ててからばね５を組み込む際に、ばね５が支持部に干渉して組み込めなくなるからである。支持部３ｂは、保持部材６の一対の側面規制部６ａ，６ｂのうちのエンジン側の側面規制部６ａが、軸方向トランスミッション側へ移動しないように規制している。支持部３ｂは円周方向でのばね５の存在しない第１押圧部３ｅの位置に配置されているので、軸方向に沿ってばね５を開口部８から挿入する際に、ばね５が支持部３ｂと干渉することはない。ここで、図２の右上１／４は出力側部材４を省略した図であり、右下１／４は更に図４のように保持部材６のトランスミッション側の一部を省略した図である。図１の上部のように、ばね５は入力側部材３の規制部３ｄによって軸方向に規制されているので、規制部３ｄの形状を調整することにより、軸方向でのばね５の位置を調整し、結果として保持部材６のエンジン側の側面規制部６ａの位置をばね５の位置に合わせて調整することができる。これにより、ロックアップピストン２と入力側部材３とのいずれに対しても相対回転自在な保持部材６と、ロックアップピストン２とが擦れることを抑制することができる。

保持部材６の軸方向エンジン側への移動の規制は、前記のように規制部３ｄによって間接的に行われ、あるいはロックアップピストン２によって行われる。また、保持部材６の半径方向での規制は、基本的にはばね５の存在によって行われるが、本実施の形態ではロックアップピストン２の円筒部２ｅの存在や、支持部３ｂの存在によっても行われている。

前記出力側部材４の外周部には、図１の上部のようにばね５の内側および軸方向トランスミッション側を規制するための規制部４ａが、円周方向で前記入力側部材３の規制部３ｄと対応する位置に形成されている。また、図１の下部のようにばね５の端部を押圧する第２押圧部４ｂが、円周方向で前記入力側部材３の第１押圧部３ｅと対応する位置に設けられている。規制部４ａは、軸方向トランスミッション側のみを規制する構成にしてもよい。出力側部材４の内周側には、トルクコンバータのタービンと連結するための取付孔４ｃが形成されている。

次に、捩り振動低減装置の作用について説明する。

まず、捩り振動低減装置の組み立て手順について説明する。摩擦ライニング２ｂを下にしてロックアップピストン２を床面に置き、該ロックアップピストン２の内部に保持部材６を入れる。次に、分割された４枚の入力側部材３を、その支持部３ｂが保持部材６のエンジン側の側面規制部６ａを押えるように配置し、ロックアップピストン２の突出軸２ｃを取付孔３ａに挿入した状態で、突出軸２ｃの先端をかしめる。これにより、図１の下部のように保持部材６は支持部３ｂによりロックアップピストン２から分離しないように支持される。これにより、装置半径方向および軸方向に規制された状態で、保持部材６はロックアップピストン２に対して円周方向へ相対回転自在となっている。このあと、図２に示す入力側部材３の第１押圧部３ｅと第１押圧部３ｅとの間に、第１押圧部３ｅ側の端部にのみリテーナ５ａを装着した一対のばね５を直列に配置し、一対のばね５とばね５との間に保持部材６の連結部６ｃが介在する状態にする。ばね５の端部に設けられるスプリングリテーナ５ａは、ばね５の押圧状態を安定させる目的で設けられる。

一方、出力側部材４はトルクコンバータのタービンを組み立てる際に取付孔４ｃに挿通した図示しないリベットを介してタービンに結合される。そして、タービンを組み立てる途中で、ばね５までを組み込んだロックアップピストン２等に対して出力側部材４が軸方向から装着され、このときに出力側部材４の第２押圧部４ｂが入力側部材３の第１押圧部３ｅの内部へ入り込む。組み込まれた状態で、ばね５の内側が図１の上部のように規制部３ｄ，４ａに規制され、外周が図１の下部のように保持部材６に規制され、軸方向エンジン側が図１の上下部のように規制部３ｄ，６ａに規制され、軸方向トランスミッション側が図１の上下部のように規制部４ａ，６ｂに規制される。

この実施の形態では、保持部材６をロックアップピストン２に対して相対回転自在に支持するための支持部３ｂを、円周方向でのばね５とばね５との間に配置したので、ロックアップピストン２と入力側部材３と保持部材６とを組み立てた状態のときに、開口部８にばね５の挿入を阻害する部材はなく、トランスミッション側から開口部８を介してばね５を組み込むことができる。このため、ばね５を先に組み込む従来の構成に比べて捩り振動低減装置の組み立て作業が容易である。また、支持部３ｂを入力側部材３に設けたので、保持部材６を支持するだけの目的で新たに部材を設けなくても済む。更に、支持部３ｂを入力側部材３の第１押圧部３ｅに形成したので、円周方向でばね５の存在しない第１押圧部３ｅの位置に支持部３ｂが配置されることになり、ばねを挿入する際の支持部３ｂの干渉が避けられる。そして、第１押圧部３ｅを外周へ少し延長すればよく、加工が少なくて済む。また更に、入力側部材３を分割したので、保持部材６の内径寸法が小さい一対の側面規制部６ａ，６ｂの内側に、外径寸法が大きい支持部３ｂを入り込ませることが可能になる。そして、入力側部材３を分割したことにより、材料の歩留まりが良くなる。また、入力側部材３の板厚を保持部材６の板厚と同じにして材料の共取りをすることにより、更に歩留まりを向上させることができる。

このような捩り振動低減装置では、ロックアップピストン２と一体の入力側部材３に対して出力側部材４が相対的に回転すると、出力側部材４が相対的にいずれの方向へ回転する場合にも、一対のばね５が入力側部材３の第１押圧部３ｅと出力側部材４の第２押圧部４ｂとにより圧縮されることになり、ばね５は弾性の性質を有するので捩り振動が低減される。そして、一対のばね５の圧縮により、連結部６ｃは保持部材６と共に円周方向へ移動する。ばね５は圧縮されることから外周方向へ力が作用し、更にばね５は回転していることから遠心力が加わり、この外周方向への力と遠心力とは全て保持部材６に加わる。これらの力が最も強くなるのは一対のばね５の中央部に位置する連結部６ｃの位置であり、この位置はばね５と保持部材６との円周方向での相対的な移動量が最も少ない位置である。ばね５から保持部材６へ加わる力が最も大きな部分において、両者の相対的な移動量が最も少なくなることから、ヒステリシスの発生が少なく抑えられる。
（ｂ）実施の形態２
次に、実施の形態２を図５に基づいて説明する。この実施の形態は、実施の形態１の一部を変更したものなので、実施の形態１と異なる部分のみを説明する。

図５の上部のように、保持部材６の連結部６ｃが内側へ向かって延長され、被ガイド部６ｅが形成されている。そして、この被ガイド部６ｅが入力側部材３と出力側部材４との間に移動自在に設けられている。入力側部材３と出力側部材４との間に被ガイド部６ｅが移動するためのガイド空間７を形成するため、図１と図５とを比較するとわかるように、入力側部材３の絞り部３ｃの絞り量が実施の形態１よりも小さく形成されている。被ガイド部６ｅとガイド空間７とにより保持部材６の軸方向の規制を行うので、図５の下部を図３の下部と比較するとわかるように、入力側部材３に支持部が設けられていない。

被ガイド部６ｅがガイド空間７に沿って円周方向へ移動自在に設けられていることから、保持部材６は軸方向のいずれの方向にも規制された状態で、ロックアップピストン２から分離しないように規制されている。

その他の構成，作用は実施の形態１と同じなので、説明を省略する。
（ｃ）実施の形態３
次に、実施の形態３について説明する。実施の形態１は一対のばねを連結部を介して連結した構成であるが、この実施の形態は、単一のばねを用いると共に、保持部材の連結部を除去したものなので、図示省略する。

この場合は、単一のばねから保持部材に加わる力は、単一のばねの中間部で最も大きくなるが、単一のばねの中間部と保持部材との間には摩擦力が作用して相対的な移動がないので、実施の形態１と同様にヒステリシスの発生を抑制できる。そして、捩り振動低減装置の組立作業も、ばねの数が半分になることから実施の形態１に比べて容易である。

なお、単一のばねを用いる場合には、外力を加えない状態で予め円弧状に曲がっているアークスプリングを用いるようにしてもよい。この場合も同様に、ヒステリシスの発生を抑制できるが、円弧状に曲がっていて外周側の全体が部材に接触するためにとりわけ大きなヒステリシスを発生するアークスプリングにとっては、保持部材を設けることはヒステリシスの発生を低減させるのに最も有効な手段といえる。

実施の形態１，３では保持部材６の側面規制部６ａを規制する構成であるが、支持部は円周方向でのばね５の存在しない位置に配置されているので、側面規制部６ａに代えて側面規制部６ｂを規制することにより、保持部材６をロックアップピストン２に相対回転自在に支持してもよい。

捩り振動低減装置に係り、図２のＡ−Ｏ−Ｂ断面図（実施の形態１）。 捩り振動低減装置に係り、右半分は出力側部材を除去して示す正面図（実施の形態１）。 捩り振動低減装置の入力側部材に係り、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）のＣ−Ｃ矢視図、（ｃ）は（ａ）のＤ−Ｄ矢視図（実施の形態１）。 捩り振動低減装置の保持部材に係り、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）のＥ−Ｅ矢視図、（ｃ）は（ａ）のＦ−Ｆ矢視図（実施の形態１）。 捩り振動低減装置を示す断面図（実施の形態２）。

符号の説明

１…捩り振動低減装置
２…ロックアップピストン
３…入力側部材
３ｂ…支持部
３ｅ…第１押圧部
４…出力側部材
４ｂ…第２押圧部
５…ばね
６…保持部材
６ａ，６ｂ…側面規制部
６ｃ…連結部
８…開口部

Claims (6)

1. エンジンのクランク軸とトランスミッションとの間に配置され、前記クランク軸に連結可能なロックアップピストンと、
   該ロックアップピストンに結合された入力側部材と、
   該入力側部材の外周部に形成された複数の第１押圧部間に円周方向に沿って配置されたばねと、
   該円周方向に沿って配置されたばねの外周を覆う円環状の保持部材と、
   該保持部材を前記ロックアップピストンに対して相対回転自在に支持すると共に、前記ばねをトランスミッション側から挿入する際の開口部を除いた位置に配置された支持部と、
   トルクコンバータのタービンに連結され、トランスミッション側から前記入力側部材へ向かって組み込まれ、前記第１押圧部との間で前記ばねを圧縮する第２押圧部を有する出力側部材と、
   を備え、前記ロックアップピストンと前記入力側部材と前記保持部材とを組み立てた状態で、トランスミッション側から前記開口部を介して前記ばねを組み込むように構成したことを特徴とする捩り振動低減装置。
2. 請求項１に記載の捩り振動低減装置において、前記支持部は、前記入力側部材に形成したことを特徴とする捩り振動低減装置。
3. 請求項２に記載の捩り振動低減装置において、前記支持部は、円周方向で前記ばね間に位置する前記第１押圧部に形成したことを特徴とする捩り振動低減装置。
4. 請求項２または３に記載の捩り振動低減装置において、前記保持部材の両端内側に前記ばねの側面を規制する一対の側面規制部を形成し、該一対の側面規制部の間に前記支持部を入り込ませるために、前記入力側部材を円周方向に沿って複数に分割したことを特徴とする捩り振動低減装置。
5. 請求項１〜４のいずれかに記載の捩り振動低減装置において、前記保持部材に半径方向内側へ突出する連結部を形成し、前記ばねを、該連結部を挟んで配置した一対のばねにより構成したことを特徴とする捩り振動低減装置。
6. 請求項１〜４のいずれかに記載の捩り振動低減装置において、前記ばねとしてアークスプリングを用いたことを特徴とする捩り振動低減装置。
   

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