JP3751666B2

JP3751666B2 - Flywheel device with damper mechanism

Info

Publication number: JP3751666B2
Application number: JP28363195A
Authority: JP
Inventors: 清仁村田
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1995-10-31
Filing date: 1995-10-31
Publication date: 2006-03-01
Anticipated expiration: 2015-10-31
Also published as: JPH09126275A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ダンパ機構付フライホイール装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば特開平５−２０９６６７号公報において、ダンパ機構における慣性質量体をフライホイールとして機能させるようにしたダンパ機構付フライホイール装置が開示されている。図１２にその縦断面図を示す。この装置はフロントカバー２と一体化したポンプ４と、ポンプ４と対向して配置されたタービン６と、タービン６とポンプ４との間に配置されたステータ８と、フロントカバー２の内面とタービン６との間に配置されたロックアップクラッチ１０及びダンパ機構１２とを備える。ロックアップクラッチ１０の内周側はハブ１４に連結され、ハブ１４を介して図示しない出力軸へトルクが伝達される。
【０００３】
前記ダンパ機構１２は、駆動部材１６と、該駆動部材１６を挟み込むと同時にダンパスプリング（弾性部材）１８を保持する従動部材２０とから主に構成されている。該従動部材２０は慣性質量の比較的大きい主部材（慣性質量体）２２と、その一方の側面に取り付けられるカバー部材２４とからなる。主部材２２とカバー部材２４はリベット２３により連結されており、両者は軸方向にも回転方向にも一体化されている。又、前記駆動部材１６は周縁部においてフロントカバー２と係合し、フロントカバー２と一体となって回転するようになっている。
【０００４】
ロックアップクラッチ１０がオフの場合、図のＡの部分から矢印で示すように油液が供給され、ロックアップクラッチ１０と主部材２２との間の油圧が高くなり、ロックアップクラッチ１０はダンパ機構１２の主部材２２から離れる。このとき、主部材２２は、図の左向きの圧力を受けるため、駆動部材１６側に押し付けられ、主部材２２のこの部分に設けられた摩擦係合手段２６により主部材２２と駆動部材１６とが回転方向において一体化される。
【０００５】
従って、慣性質量体として作用する主部材２２がダンパスプリング１８を介さずにフロントカバー２を介してエンジン（図示せず）に連結されることになるので、フライホイールとしての機能が向上する。
【０００６】
又、ロックアップクラッチ１０がオンの場合、図のＢの部分から矢印方向に油液が供給され、ロックアップクラッチ１０をダンパ機構１２の主部材２２側へ移動させる。このとき図中、主部材２２のＣ側の方がＤ側よりも圧力が高く、主部材２２はロックアップクラッチ１０側へ移動し、ロックアップクラッチ１０に貼付された摩擦材２８がこれに対向した主部材２２の側面に押し付けられ、係合し一体化する。
【０００７】
従って、フロントカバー２と一体となって回転している駆動部材１６からダンパスプリング１８及びこれを保持している従動部材２０を介してロックアップクラッチ１０に、トルクが伝達される。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上に述べたように、従来は摩擦係合手段が例えば図１２に示すように、摩擦係合手段が１箇所にしか設けられていなかったため、該摩擦係合手段のトルク伝達容量が不十分となり、慣性質量体をフライホイールとして有効に利用することができないという問題があった。
【０００９】
トルク伝達容量を単純に大きくするには、▲１▼前記摩擦係合手段での有効摩擦面積を大きくする、▲２▼摩擦面の有効半径を大きくする、▲３▼油液の圧力を上げる等の手段が考えられる。
【００１０】
しかしながら、▲１▼、▲２▼の方法は、装置が大型化するという新たな問題が発生し、▲３▼の方法はポンプ容量の増大、シール性能の強化等の新たな問題が発生する。
【００１１】
本発明は、前記従来の問題を解決するべくなされたもので、大型化等の新たな問題を発生することなくトルク伝達容量を増大させ、慣性質量体をフライホイールとして有効に機能させることができるダンパ機構付フライホイール装置を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、入力トルクを伝達する駆動部材と慣性質量体とを弾性部材を介して回転方向に連結したダンパ機構と、前記駆動部材と慣性質量体とを摩擦係合可能とする摩擦係合手段とを有するダンパ機構付フライホイール装置において、前記慣性質量体が、前記弾性部材を保持しかつ回転方向に一体化されている第１の保持体および第２の保持体によって構成されるとともに、前記弾性部材と、前記第１の保持体及び第２の保持体とが軸方向に相対移動可能に結合され、さらに前記駆動部材と、前記第１及び第２の保持体との複数の部材間で摩擦係合される複数の前記摩擦係合手段が構成されていることを特徴とするダンパ機構付フライホイール装置である。
さらに、請求項２の発明は、請求項１における前記第１の保持体と前記第２の保持体とが、前記弾性部材を係合させてある前記駆動部材を挟みかつ相互に軸線方向に接近離隔するように配置され、前記摩擦係合手段が、前記第１の保持体と前記駆動部材との互いに接触する摩擦面および前記第２の保持体と前記駆動部材との互いに接触する摩擦面を含むことを特徴とするダンパ機構付フライホイール装置である。
そして、請求項３の発明は、請求項１あるいは２の発明において、前記駆動部材が回転方向に対して一体化されかつ軸線方向に対して移動可能に係合されたカバーを更に有するとともに、前記第１の保持体が前記カバーの内面と前記駆動部材との間に軸線方向に移動自在に配置され、前記摩擦係合手段が、前記駆動部材と第１の保持体との互いに接触する摩擦面および第１の保持体と前記カバーの内面との互いに接触する摩擦面を含むことを特徴とするダンパ機構付フライホイール装置である。
【００１３】
即ち、本発明によれば、入力トルクを伝達する駆動部材と慣性質量体とを摩擦係合可能とする摩擦係合手段を複数設けるようにしたため、摩擦係合部分が増加し、その分トルク伝達容量が増大して、慣性質量体を有効にフライホイールとして機能させることができる。又、その際特に装置の大型化や油圧の増大等の新たな不具合は発生しない。
【００１４】
なお、「摩擦係合手段を複数設ける」という概念には、同一の部材間の複数の箇所で摩擦係合面を形成するケースと、複数の部材間で複数の摩擦係合面を形成するケースの双方が含まれる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
好ましい発明の実施の形態は、前記弾性部材及び、該弾性部材を保持する第１の保持体と第２の保持体を軸方向に相対移動可能に結合し、前記摩擦係合手段が、前記駆動部材と、前記第１及び第２の保持体との複数の部材間で摩擦係合される構成とされることである。これにより、簡単な構造の変更のみで、トルク伝達容量の増加即ち慣性質量体のフライホイールとしての機能の向上を図ることができる。
【００１６】
以下図面を参照して、本発明のより具体的な実施の形態の例を詳細に説明する。
【００１７】
図１に本発明の第１実施形態に係わるダンパ機構付フライホイール装置を含む油圧クラッチ装置を示す。
【００１８】
この油圧クラッチ装置は、フロントカバー１０２と該フロントカバー１０２と溶接により一体化された外殻１０３とによりハウジング１０５が形成され、その内部にクラッチ１１０とダンパ機構１１２を有している。ダンパ機構１１２は、クラッチ１１０とフロントカバー１０２との間に配置されており、このダンパ機構１１２は、スプリングロケーション（駆動部材）１１６と、このスプリングロケーション１１６を挟み込むと同時に、第１ダンパスプリング（弾性部材）１１８を保持するインナプレート（慣性質量体としての第１の保持体）１２２及びスプリング保持カバー（第２の保持体）１２４とから主に構成されている。
【００１９】
インナプレート１２２及びスプリング保持カバー１２４は、環状の板状部材であり、両者は回転方向には一体化されているが、軸方向（図の左右方向）Ｘには移動可能となっている。図２はインナプレートの上半分を示す断面図であり、図３はそれを図２のIII 方向から見た１／４の部分を示す正面図である。又、図４はスプリング保持カバー１２４の上半分の断面図であり、図５はそれを図４のＶ方向から見た１／４の部分を示す正面図である。図３に示すインナプレート１２２の凹部１２２′と、図５に示すスプリング保持カバー１２４の凸部１２４′が嵌合して回転方向に一体化されている。又、インナプレート１２２とスプリング保持カバー１２４とを組合せた後、図１中符号Ｒで示す部分の拡大図を図６に示すように、インナプレート１２２のリップ部をかしめてストッパ１２５とし、抜け防止を図っている。
【００２０】
図１に戻って、インナプレート１２２の面１２６とフロントカバー１０２との距離ｄ２は、スプリング保持カバー１２４の面１２４ｂとフロントカバー１０２との距離ｄ１より大となるように設定してある。
【００２１】
なお、従来の技術思想によれば、図１２と比較して明らかなように、インナプレート１２２とスプリング保持カバー１２４は図１中符号Ｑで示す部分において溶接により固定されていた。そのため、インナプレート１２２とフロントカバー１０２は、ただ一面のみをフロントカバー１０２に係合させてトルク伝達を行っていた。
【００２２】
これに対し本実施形態では、スプリング保持カバー１２４の面１２４ｂを第１の摩擦面としてフロントカバー１０２に係合させると共に、スプリング保持カバー１２４の面１２４ａ及びインナプレート１２２の面１２２ａをそれぞれ第２、第３の摩擦面としてスプリングロケーション１１６に両側から係合させるようにしている。即ち、フロントカバー１０２とスプリング保持カバー１２４の部材間、スプリング保持カバー１２４とスプリングロケーション１１６の部材間、スプリングロケーション１１６とインナプレート１１２の部材間の３つの部材間で摩擦係合手段が形成されるようにし、３箇所の面を摩擦面として利用している。その結果トルク容量を大幅に増大させることができる。
【００２３】
スプリングロケーション１１６は外周部において外殻１０３と係合し、フロントカバー１０２に対し軸方向Ｘには若干移動可能とされると共に、回転方向には一体化され同一回転をしている。
【００２４】
又、スプリングロケーション１１６は回転方向に第１ダンパスプリング１１８を押し、そのため第１ダンパスプリング１１８を保持しているインナプレート１２２及びスプリング保持カバー１２４も同方向へ回転する。
【００２５】
又、前記クラッチ１１０は、インナプレート１２２に係合、解放可能に連結され、エンジン側からフロントカバー１０２を介して伝達されてきたトルクを出力軸（自動変速機の入力軸）１３０側へ伝達又は遮断（断接）する。
【００２６】
このクラッチ１１０は、ピストン室１３２、ピストン１３４、１対のプレッシャープレート１３６ａ、１３６ｂ、及び該１対のプレッシャープレート１３６ａ、１３６ｂの間に配置されたディスク１３８とから主に構成される。
【００２７】
ピストン１３４は、（その一方側の）ピストン室１３２に導入される油圧ｐ１と（他方側の）空間１４０に導入される油圧ｐ０との差圧（ｐ１−ｐ０）によって軸方向Ｘに摺動可能である。１対のプレッシャープレート１３６ａ、１３６ｂはストップリング１４２によって軸方向Ｘの移動が規制されているため、一方側をピストン１３４によって押圧されることにより、間に配置されたディスク１３８を強く挟持する。又、ピストン１３４の押圧が中止されることにより、ディスク１３８から離反する。
【００２８】
プレッシャープレート１３６ａ及び１３６ｂは、それぞれ軸方向Ｘの移動が可能だが、回転方向については径方向周辺部がインナプレート１２２に係合され固定されており、インナプレート１２２と一体となって回転している。ディスク１３８には摩擦板１２８ａ、１２８ｂが配設されており、プレッシャープレート１３６ａ、１３６ｂの、このディスク１３８の挟持及びディスク１３８からの離反によりエンジン側からの動力の接断が実現される。
【００２９】
クラッチ１１０のディスク１３８は、第２ダンパスプリング１４４と連結され、第２ダンパスプリング１４４は、スプリング保持カバー１４６ａ、１４６ｂ、ハブ１１４を介して出力軸１３０と連結される。
【００３０】
一方、フロントカバー１０２とインナプレート１２２との間には、油圧ｐ１の導入されるピストン室１５０が形成されており、インナプレート１２２は出力軸１３０に沿って移動可能とされている。
【００３１】
前記空間１４０は、油路１５２が連結されており、又前記ピストン室１３２、１５０には油路１５４が連結されている。
【００３２】
次にこの第１実施形態の作用を説明する。
【００３３】
まずクラッチ１１０が解放状態の場合について説明する。
【００３４】
クラッチ１１０を解放させるときは、油路１５２より油液が供給され、空間１４０に高い油圧ｐ０が発生される。又、ピストン室１３２、１５０には零に近い（極めて弱い）油圧ｐ１が発生される。
【００３５】
この結果、クラッチ１１０のピストン１３４の軸方向Ｘ両側に油圧差ｐ０−ｐ１が発生することから、該ピストン１３４は図の右方向へ移動し、プレッシャープレート１３６ａ、１３６ｂがディスク１３８と離反する。その結果、クラッチ１１０は解放される。
【００３６】
一方、図１においてピストン１３４の左側、及びインナプレート１２２の右側に生じる油圧差（ｐ０＞ｐ１）により、図１に示すように、インナプレート１２２がピストン室１５０から油圧を受ける部分の直径をＤo とするとき、Ｆ＝（π／４）×Ｄo ²×（ｐ０−ｐ１）の大きさの力を受け、該ピストン１３４及びインナプレート１２２は一体的に図の右方向に移動する。インナプレート１２２は、その摩擦面１２２ａを介してスプリングロケーション１１６を図の右方向に押圧し、スプリングロケーション１１６はスプリング保持カバー１２４をフロントカバー１０２側に押圧する。即ち、クラッチ１１０を解放させる油圧ｐ０、ｐ１によりフロントカバー１０２とインナプレート（慣性質量体）１２２とが３つの摩擦面（１２２ａ、１２４ａ、１２４ｂ）を介して一体化されることになる。
【００３７】
次に、クラッチ１１０が係合状態の場合について説明する。
【００３８】
クラッチ１１０を係合させるときは、油路１５４を介してピストン室１３２、１５０に高い油圧ｐ１が供給される。このとき、空間１４０に供給される油圧ｐ０がほぼ零に近い油圧とされる。ピストン室１３２、１５０に供給される油圧ｐ１が空間１４０側の油圧ｐ０より高い油圧とされることにより、クラッチ１１０のピストン１３４の両側には油圧差ｐ１−ｐ０が発生する。インナプレート１２２とストップリング１４２は一体化されていて、両者１２２、１４２の軸方向距離は不変である。そのため、この油圧差ｐ１−ｐ０によって、ピストン１３４が図の左方向に移動することにより、プレッシャープレート１３６ａ、１３６ｂがストップリング１４２の反力を受け、ディスク１３８を強く挟持する。その結果、クラッチ１１０が係合される。
【００３９】
又、図１において、インナプレート１２２の右側には高い油圧ｐ１がかかっており、ピストン１３４の左側には低い油圧ｐ０がかかっている。従って、インナプレート１２２及びピストン１３４は、全体として図の左方向に移動する。その結果、（摩擦）面１２４ｂがフロントカバー１０２から離反し、又前記右方向の力が解除されるため（摩擦）面１２４ａ、１２２ａとスプリングロケーション１１６との結合力が失われ、インナプレート１２２が（摩擦）面１２２ａ、１２４ａ、１２４ｂを介して一体化しているのを解くことができるようになる。一方、第１ダンバスプリング１１８が遠心力等により外径側に張り付くため、インナプレート１２２、スプリング保持カバー１２４は図６に示すストッパ１２５があたる位置まで動き、固定される。
【００４０】
従って、フロントカバー１０２とインナプレート１２２は第１ダンパスプリング１１８を介した状態で連結されることとなり、エンジン側のトルク変動を良好に吸収できるようになる。
【００４１】
上述したように、本実施形態によれば、従来より摩擦面の数が増え、その位置も外径側近くに設定されているため、トルク伝達容量が大幅に増加し、インナプレート（慣性質量体）１２２を有効にフライホイールとして機能させることができる。そのため、アイドリング時等の静粛性が向上する。又、前記ピストン室１５０の直径Ｄを小さくしてもトルク伝達容量を確保することができるため、ベアリングＢ１、Ｂ２が楽になり、これらを小型化することもできる。
【００４２】
次に、本発明の第２実施形態について説明する。
【００４３】
図７に第２実施形態に係わるダンパ機構付フライホイール装置を有するトルクコンバータを示す。
【００４４】
図７において、トルクコンバータ２０１は、フロントカバー２０２と一体的に回転するポンプ２０４、及びポンプ２０４の回転によって（流体を介して）回転させられるタービン２０６を備える。又、ポンプ２０４とタービン２０６との間の内周側の部分にはステータ２０８が配置されている。タービン２０６はハブ２１４と一体回転可能に連結されており、動力がハブ２１４を介して図示しない出力軸（自動変速機の入力軸）に伝達されるようになっている。
【００４５】
フロントカバー２０２の内面とタービン２０６との間にロックアップクラッチ２１０とダンパ機構２１２とが設けられている。ロックアップクラッチ２１０は、内周側においてハブ２１４と係合し、回転方向には一体化されているが、軸方向（図の左右方向）Ｘには摺動可能である。
【００４６】
ダンパ機構２１２の外周部の構成は第１実施形態と同様である。即ち、ダンパ機構２１２は、ロックアップクラッチ２１０のロックアップピストン２１０ａとフロントカバー２０２との間に配置されており、該ダンパ機構２１２は、スプリングロケーション（駆動部材）２１６と、該スプリングロケーション２１６を挟み込むと同時に、第１ダンパスプリング（弾性部材）２１８を保持するインナプレート（慣性質量体としての第１の保持体）２２２及びスプリング保持カバー（第２の保持体）２２４とから主に構成されている。
【００４７】
前記ロックアップピストン２１０ａの周辺部のインナプレート２２２と対向する面には摩擦材２２８が貼付され、これがインナプレート２２２と接触することによりクラッチ係合状態となる。
【００４８】
インナプレート２２２とスプリング保持カバー２２４は、第１ダンパスプリング２１８より内周側に第２ダンパスプリング２６０を保持し、該第１ダンパスプリング２１８と第２ダンパスプリング２６０の間でリベット２２３によって結合されている。この結合は、固定するものではなく、図８に拡大して示すように、インナプレート２２２とスプリング保持カバー２２４との間には隙間ｄ３が設けられ、スプリング保持カバー２２４は軸方向Ｘに移動可能とされている。
【００４９】
又、スプリングロケーション２１６は外殻２０３と係合し、軸方向Ｘには移動可能だが、回転方向が固定されている。図１２を用いて既に説明したように従来は、摩擦係合手段はインナプレート２２２（２２）の摩擦面２２６（２６）のみの１つであった。しかしながら、本実施形態では、図９の拡大図に示すように、インナプレート２２２、スプリングロケーション２１６、スプリング保持カバー２２４がそれぞれ軸方向Ｘに移動できるようになっていると共に、前記摩擦面２２６、スプリング保持カバー２２４の摩擦面２２４ａ及び２２４ｂのそれぞれがスプリングロケーション２１６及びフロントカバー２０２に接触させ得るようになっている。即ち摩擦係合手段が３つ備えられている。
【００５０】
なお、図９に示すように、スプリング保持カバー２２４とフロントカバー２０２との間の距離Ｌ１は、スプリングロケーション２１６とフロントカバー２０２との間の距離（ガタ）Ｌ２よりも小さく設定されている。これにより、摩擦面２２４ａとスプリングロケーション２１６、及び摩擦面２２４ｂとフロントカバー２０２のいずれもが確実に接触するようにできる。
【００５１】
以下、第２実施形態の作用を説明する。
【００５２】
ロックアップクラッチ２１０を解放する場合、図７において、符号Ｇの部分から矢印で示すように油液を供給し、符号Ｈの部分から（矢印と逆に）排圧するようにする。この結果、ロックアップピストン２１０ａとインナプレート２２２との間の油圧が高くなり、ロックアップピストン２１０ａがインナプレート２２２から離隔する。従って、ロックアップクラッチ２１０は解放され、通常のトルクコンバータ２０１の働きにより、油液を介してトルク伝達が行われる。
【００５３】
一方、インナプレート２２２とロックアップピストン２１０ａとの間の高い油圧により、インナプレート２２２は図中左へ押圧され、摩擦面２２６がスプリングロケーション２１６にあたり、インナプレート２２２、スプリングロケーション２１６、第１ダンパスプリング２１８及びスプリング保持カバー２２４が一体となって左へ移動する。その結果、スプリング保持カバー２２４の摩擦面２２４ａ及び２２４ｂがそれぞれフロントカバー２０２及びスプリングロケーション２１６に接触する。前述したように、リベット２２３においてスプリング保持カバー２２４が固定されず、軸方向Ｘに移動可能とされているため、前記摩擦面２２４ａ、２２４ｂの接触が確実に行われる。
【００５４】
本実施形態では、摩擦係合手段（摩擦面２２６、２２４ａ、２２４ｂ）の数を増やしたため、トルク伝達容量が増大し、慣性質量体のフライホイールとしての機能を向上させることができる。
【００５５】
次に、ロックアップクラッチ２１０を係合する場合、図７において、符号Ｈの部分から矢印方向に油圧を供給し、符号Ｇの部分から（矢印と逆に）排圧するようにする。この結果、ロックアップピストン２１０ａの背面側（図中右側）が高圧となり、且つ正面側（左側）が低圧となってロックアップピストン２１０ａがダンパ機構２１２側に移動される。このときインナプレート２２２とロックアップピストン２１０ａの間の油圧が低くなるため、インナプレート２２２は図中右側（ロックアップピストン２１０ａ側）へ移動し、ロックアップピストン２１０ａに貼付された摩擦材２１８がインナプレート２２２に押し付けられてクラッチ係合状態となる。しかしながら前記摩擦面２２６、２２４ａ、２２４ｂの係合はなく、トルクはフロントカバー２０２から、スプリングロケーション２１６、第１ダンパスプリング２１８及びインナプレート２２２を介してロックアップクラッチ２１０へ伝達される。従って、ダンパ機構２１２は文字通りダンパとして作用する。
【００５６】
なお、スプリングロケーション２１６と外殻２０３との係合部及びリベット２２３の部分の形状については、上で述べたものは構造が簡単で製作が容易であるが、これに限定されるものではなく、これ以外にもいろいろな構造が考えられる。
【００５７】
例えば、スプリングロケーション２１６と外殻２０３との係合部については、図１０に示すように、フロントカバー２０２の端部にエラストマ２６４を設置して、該エラストマ２６４とスプリングロケーション２１６との距離Ｌ２′をＬ２＞Ｌ１＞Ｌ２′を満たすようにすることで、摩擦面２２４ｂの係合を解除する場合にスプリングロケーション２１６をスムーズに（図の右方向へ）戻すようにしてもよい。
【００５８】
又、リベット２２３の部分については、例えば図１１に示すように、コイルばね２６６を設けることで、必要なとき以外に摩擦面２２４ａ、２２６が係合しないように隙間を確保するようにしてもよい。
【００５９】
【発明の効果】
以上説明したとおり、本発明によれば、摩擦係合手段を複数にすることによりトルク伝達容量を増加させ、慣性質量体のフライホイールとしての機能を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係るダンパ機構付フライホイール装置を示す縦断面図
【図２】第１実施形態におけるインナプレートの形状を示す上半分の断面図
【図３】図２のIII 方向から見た１／４の部分を示す正面図
【図４】第１実施形態におけるスプリング保持カバーの形状を示す上半分の断面図
【図５】図４のＶ方向から見た１／４の部分を示す正面図
【図６】図１の符号Ｒ部分の拡大図
【図７】本発明の第２実施形態に係るダンパ機構付フライホイール装置を示す縦断面図
【図８】図７におけるリベット２２３部分の拡大図
【図９】図７におけるスプリングロケーションと外殻との係合部付近の拡大図
【図１０】同じくスプリングロケーションと外殻との係合部の他の例を示す拡大断面図
【図１１】図７におけるリベット２２３の部分の他の例を示す拡大断面図
【図１２】従来のダンパ機構付フライホイール装置を示す縦断面図
【符号の説明】
１０２、２０２…フロントカバー
１０３、２０３…外殻
１１０…クラッチ
１１２、２１２…ダンパ機構
１１６、２１６…スプリングロケーション（駆動部材）
１１８、２１８…第１ダンパスプリング（弾性部材）
１２２、２２２…インナプレート（慣性質量体、第１の保持体）
１２４、２２４…スプリング保持カバー（第２の保持体）
１２２ａ、２２２ａ、１２４ａ、
２２４ａ、１２４ｂ、２２４ｂ、１２６、２２６…摩擦面
１２８、２２８…摩擦材
２１０…ロックアップクラッチ
２１０ａ…ロックアップピストン[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a flywheel device with a damper mechanism.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 5-209667 discloses a flywheel device with a damper mechanism in which an inertial mass body in the damper mechanism is caused to function as a flywheel. FIG. 12 shows a longitudinal sectional view thereof. This device includes a pump 4 integrated with the front cover 2, a turbine 6 disposed opposite the pump 4, a stator 8 disposed between the turbine 6 and the pump 4, an inner surface of the front cover 2, and the turbine 6 is provided with a lock-up clutch 10 and a damper mechanism 12 disposed between the two. The inner peripheral side of the lockup clutch 10 is connected to the hub 14, and torque is transmitted to an output shaft (not shown) via the hub 14.
[0003]
The damper mechanism 12 mainly includes a driving member 16 and a driven member 20 that holds the damper spring (elastic member) 18 while sandwiching the driving member 16. The driven member 20 includes a main member (inertial mass body) 22 having a relatively large inertial mass and a cover member 24 attached to one side surface thereof. The main member 22 and the cover member 24 are connected by a rivet 23, and both are integrated in both the axial direction and the rotational direction. Further, the driving member 16 is engaged with the front cover 2 at the periphery, and rotates integrally with the front cover 2.
[0004]
When the lock-up clutch 10 is off, oil is supplied from the portion A in the figure as indicated by an arrow, the hydraulic pressure between the lock-up clutch 10 and the main member 22 is increased, and the lock-up clutch 10 is a damper mechanism. 12 main members 22 are separated. At this time, since the main member 22 receives the leftward pressure in the drawing, the main member 22 is pressed against the drive member 16 side, and the main member 22 and the drive member 16 are brought together by the friction engagement means 26 provided in this portion of the main member 22. Integrated in the direction of rotation.
[0005]
Therefore, the main member 22 acting as an inertial mass body is connected to the engine (not shown) via the front cover 2 without the damper spring 18, so that the function as a flywheel is improved.
[0006]
When the lock-up clutch 10 is on, oil is supplied in the direction of the arrow from the portion B in the figure, and the lock-up clutch 10 is moved to the main member 22 side of the damper mechanism 12. At this time, in the drawing, the pressure on the C side of the main member 22 is higher than that on the D side, the main member 22 moves to the lock-up clutch 10 side, and the friction material 28 attached to the lock-up clutch 10 faces this. It is pressed against the side surface of the main member 22 and engaged and integrated.
[0007]
Accordingly, torque is transmitted from the driving member 16 rotating integrally with the front cover 2 to the lockup clutch 10 via the damper spring 18 and the driven member 20 holding the damper spring 18.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
However, as described above, conventionally, the frictional engagement means is provided only at one place as shown in FIG. 12, for example, and therefore the torque transmission capacity of the frictional engagement means is inadequate. There is a problem that the inertial mass body cannot be effectively used as a flywheel.
[0009]
To simply increase the torque transmission capacity, (1) increase the effective friction area at the friction engagement means, (2) increase the effective radius of the friction surface, (3) increase the oil pressure, etc. Can be considered.
[0010]
However, the methods {circle around (1)} and {circle around (2)} cause a new problem that the size of the apparatus increases, and the method {circle around (3)} causes new problems such as an increase in pump capacity and an increase in sealing performance.
[0011]
The present invention has been made to solve the above-described conventional problems, and can increase the torque transmission capacity without causing new problems such as an increase in size, and can effectively function the inertial mass body as a flywheel. An object is to provide a flywheel device with a damper mechanism.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
According to a first aspect of the present invention, there is provided a damper mechanism in which a driving member for transmitting an input torque and an inertial mass body are connected to each other in the rotational direction via an elastic member, and a friction that enables frictional engagement between the driving member and the inertial mass body. In the flywheel device with a damper mechanism having an engagement means, the inertial mass body includes a first holding body and a second holding body that hold the elastic member and are integrated in a rotation direction. In addition, the elastic member, the first holding body, and the second holding body are coupled so as to be relatively movable in the axial direction, and a plurality of the driving member and the first and second holding bodies are combined. The flywheel device with a damper mechanism is characterized in that a plurality of the friction engagement means frictionally engaged between members are configured.
Further, the invention of claim 2, wherein the first holding member definitive to claim 1 and said second holding member is, the driving member that is engaged with the elastic member sandwiched and mutually axially The friction engagement means are arranged so as to approach and separate from each other, and the friction engagement means includes a friction surface that contacts the first holding body and the driving member, and a friction surface that contacts the second holding body and the driving member. A flywheel device with a damper mechanism.
The invention of claim 3, in claim 1 Ah Rui 2 of the invention, together with the drive member further has a movably engaged cover against integrated and axial direction with respect to the rotation direction The first holding body is disposed between the inner surface of the cover and the driving member so as to be movable in the axial direction, and the friction engagement means is in contact with the driving member and the first holding body. The flywheel device with a damper mechanism includes a friction surface and a friction surface between the first holding body and the inner surface of the cover.
[0013]
That is, according to the present invention, since a plurality of friction engagement means for enabling frictional engagement between the drive member for transmitting the input torque and the inertial mass body are provided, the friction engagement portion is increased, and the torque transmission is accordingly performed. As the capacity increases, the inertial mass can effectively function as a flywheel. Further, at that time, new problems such as an increase in the size of the apparatus and an increase in hydraulic pressure do not occur.
[0014]
The concept of “providing a plurality of friction engagement means” includes a case in which a friction engagement surface is formed at a plurality of locations between the same member, and a case in which a plurality of friction engagement surfaces are formed between a plurality of members. Both are included.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
In a preferred embodiment of the present invention, the elastic member and the first holding body and the second holding body that hold the elastic member are coupled so as to be movable relative to each other in the axial direction, and the friction engagement means includes the drive It is set as the structure friction-engaged between several members with a member and the said 1st and 2nd holding body. As a result, the torque transmission capacity can be increased, that is, the function of the inertia mass body as a flywheel can be improved only by a simple structural change.
[0016]
Hereinafter, examples of more specific embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0017]
FIG. 1 shows a hydraulic clutch device including a flywheel device with a damper mechanism according to a first embodiment of the present invention.
[0018]
In this hydraulic clutch device, a housing 105 is formed by a front cover 102 and an outer shell 103 integrated with the front cover 102 by welding, and a clutch 110 and a damper mechanism 112 are provided therein. The damper mechanism 112 is disposed between the clutch 110 and the front cover 102. The damper mechanism 112 sandwiches the spring location (drive member) 116 and the spring location 116, and at the same time, the first damper spring (elasticity). A member) 118 mainly includes an inner plate (first holding body as an inertial mass body) 122 and a spring holding cover (second holding body) 124.
[0019]
The inner plate 122 and the spring holding cover 124 are annular plate-like members, and both are integrated in the rotational direction, but are movable in the axial direction (left-right direction in the figure) X. FIG. 2 is a cross-sectional view showing the upper half of the inner plate, and FIG. 3 is a front view showing a quarter portion of the inner plate as viewed from the direction III in FIG. 4 is a cross-sectional view of the upper half of the spring holding cover 124, and FIG. 5 is a front view showing a ¼ portion of the spring holding cover 124 viewed from the direction V in FIG. The recess 122 ′ of the inner plate 122 shown in FIG. 3 and the protrusion 124 ′ of the spring holding cover 124 shown in FIG. Further, after the inner plate 122 and the spring holding cover 124 are combined, as shown in FIG. 6, an enlarged view of the portion indicated by the symbol R in FIG. I am trying.
[0020]
Returning to FIG. 1, the distance d2 between the surface 126 of the inner plate 122 and the front cover 102 is set to be larger than the distance d1 between the surface 124b of the spring holding cover 124 and the front cover 102.
[0021]
According to the conventional technical idea, as is apparent from the comparison with FIG. 12, the inner plate 122 and the spring holding cover 124 are fixed by welding at the portion indicated by the reference sign Q in FIG. For this reason, only one surface of the inner plate 122 and the front cover 102 is engaged with the front cover 102 to transmit torque.
[0022]
On the other hand, in this embodiment, the surface 124b of the spring holding cover 124 is engaged with the front cover 102 as a first friction surface, and the surface 124a of the spring holding cover 124 and the surface 122a of the inner plate 122 are respectively second and As a third friction surface, the spring location 116 is engaged from both sides. That is, friction engagement means is formed between the members of the front cover 102 and the spring holding cover 124, between the members of the spring holding cover 124 and the spring location 116, and between the members of the spring location 116 and the inner plate 112. In this way, three surfaces are used as friction surfaces. As a result, the torque capacity can be greatly increased.
[0023]
The spring location 116 engages with the outer shell 103 at the outer peripheral portion, and is slightly movable in the axial direction X with respect to the front cover 102, and is integrated in the rotation direction and rotates in the same direction.
[0024]
Further, the spring location 116 pushes the first damper spring 118 in the rotation direction, so that the inner plate 122 and the spring holding cover 124 holding the first damper spring 118 also rotate in the same direction.
[0025]
The clutch 110 is connected to the inner plate 122 so as to be engaged and disengageable, and transmits torque transmitted from the engine side through the front cover 102 to the output shaft (input shaft of the automatic transmission) 130 side. Shut off (connect).
[0026]
The clutch 110 mainly includes a piston chamber 132, a piston 134, a pair of pressure plates 136a, 136b, and a disk 138 disposed between the pair of pressure plates 136a, 136b.
[0027]
The piston 134 can slide in the axial direction X by a differential pressure (p1-p0) between the hydraulic pressure p1 introduced into the piston chamber 132 (on one side thereof) and the hydraulic pressure p0 introduced into the space 140 (on the other side). It is. Since the pair of pressure plates 136a and 136b is restricted from moving in the axial direction X by the stop ring 142, when pressed on one side by the piston 134, the disk 138 disposed therebetween is strongly held. Further, when the pressing of the piston 134 is stopped, the piston 134 moves away from the disk 138.
[0028]
Each of the pressure plates 136a and 136b can move in the axial direction X, but the peripheral portion in the radial direction is engaged with and fixed to the inner plate 122 in the rotational direction, and is rotated integrally with the inner plate 122. . Friction plates 128 a and 128 b are disposed on the disk 138, and the connection and disconnection of power from the engine side is realized by the pressure plates 136 a and 136 b being sandwiched and separated from the disk 138.
[0029]
The disc 138 of the clutch 110 is connected to the second damper spring 144, and the second damper spring 144 is connected to the output shaft 130 via the spring holding covers 146 a and 146 b and the hub 114.
[0030]
On the other hand, a piston chamber 150 into which the hydraulic pressure p <b> 1 is introduced is formed between the front cover 102 and the inner plate 122, and the inner plate 122 is movable along the output shaft 130.
[0031]
The space 140 is connected to an oil passage 152, and the piston chambers 132 and 150 are connected to an oil passage 154.
[0032]
Next, the operation of the first embodiment will be described.
[0033]
First, the case where the clutch 110 is in the released state will be described.
[0034]
When releasing the clutch 110, oil is supplied from the oil passage 152, and a high hydraulic pressure p 0 is generated in the space 140. The piston chambers 132 and 150 generate a hydraulic pressure p1 close to zero (very weak).
[0035]
As a result, a hydraulic pressure difference p0-p1 is generated on both sides in the axial direction X of the piston 134 of the clutch 110, so that the piston 134 moves to the right in the figure, and the pressure plates 136a, 136b are separated from the disk 138. As a result, the clutch 110 is released.
[0036]
On the other hand, due to the hydraulic pressure difference (p0> p1) generated on the left side of the piston 134 and the right side of the inner plate 122 in FIG. 1, the diameter of the portion where the inner plate 122 receives the hydraulic pressure from the piston chamber 150 as shown in FIG. , F = (π / 4) × Do ² × (p0−p1), and the piston 134 and the inner plate 122 integrally move in the right direction in the figure. The inner plate 122 presses the spring location 116 in the right direction in the figure through the friction surface 122a, and the spring location 116 presses the spring holding cover 124 toward the front cover 102. That is, the front cover 102 and the inner plate (inertial mass body) 122 are integrated via the three friction surfaces (122a, 124a, 124b) by the hydraulic pressures p0, p1 for releasing the clutch 110.
[0037]
Next, the case where the clutch 110 is in an engaged state will be described.
[0038]
When the clutch 110 is engaged, a high hydraulic pressure p <b> 1 is supplied to the piston chambers 132 and 150 through the oil passage 154. At this time, the hydraulic pressure p0 supplied to the space 140 is set to a pressure close to zero. When the hydraulic pressure p1 supplied to the piston chambers 132 and 150 is higher than the hydraulic pressure p0 on the space 140 side, a hydraulic pressure difference p1−p0 is generated on both sides of the piston 134 of the clutch 110. The inner plate 122 and the stop ring 142 are integrated, and the axial distance between the both 122 and 142 is not changed. Therefore, due to the hydraulic pressure difference p1-p0, the piston 134 moves in the left direction in the figure, so that the pressure plates 136a, 136b receive the reaction force of the stop ring 142 and strongly hold the disc 138. As a result, the clutch 110 is engaged.
[0039]
In FIG. 1, a high hydraulic pressure p <b> 1 is applied to the right side of the inner plate 122, and a low hydraulic pressure p <b> 0 is applied to the left side of the piston 134. Accordingly, the inner plate 122 and the piston 134 move in the left direction in the drawing as a whole. As a result, the (friction) surface 124b is separated from the front cover 102 and the rightward force is released, so that the coupling force between the (friction) surfaces 124a and 122a and the spring location 116 is lost, and the inner plate 122 is (Friction) It becomes possible to solve the integration through the surfaces 122a, 124a, and 124b. On the other hand, since the first damper spring 118 sticks to the outer diameter side due to centrifugal force or the like, the inner plate 122 and the spring holding cover 124 are moved and fixed to a position where the stopper 125 shown in FIG.
[0040]
Therefore, the front cover 102 and the inner plate 122 are connected via the first damper spring 118, and the engine-side torque fluctuation can be satisfactorily absorbed.
[0041]
As described above, according to the present embodiment, the number of friction surfaces is increased and the position is set near the outer diameter side, so that the torque transmission capacity is greatly increased, and the inner plate (inertial mass body) ) 122 can effectively function as a flywheel. Therefore, quietness at the time of idling is improved. In addition, since the torque transmission capacity can be secured even if the diameter D of the piston chamber 150 is reduced, the bearings B1 and B2 can be made easier and the size can be reduced.
[0042]
Next, a second embodiment of the present invention will be described.
[0043]
FIG. 7 shows a torque converter having a flywheel device with a damper mechanism according to the second embodiment.
[0044]
In FIG. 7, the torque converter 201 includes a pump 204 that rotates integrally with the front cover 202, and a turbine 206 that is rotated (via the fluid) by the rotation of the pump 204. In addition, a stator 208 is disposed in an inner peripheral portion between the pump 204 and the turbine 206. The turbine 206 is connected to the hub 214 so as to be rotatable integrally with the hub 214, and power is transmitted to an output shaft (not shown) (input shaft of the automatic transmission) via the hub 214.
[0045]
A lockup clutch 210 and a damper mechanism 212 are provided between the inner surface of the front cover 202 and the turbine 206. The lock-up clutch 210 engages with the hub 214 on the inner peripheral side and is integrated in the rotation direction, but is slidable in the axial direction (left-right direction in the figure) X.
[0046]
The configuration of the outer periphery of the damper mechanism 212 is the same as in the first embodiment. That is, the damper mechanism 212 is disposed between the lockup piston 210 a of the lockup clutch 210 and the front cover 202, and the damper mechanism 212 sandwiches the spring location (drive member) 216 and the spring location 216. At the same time, an inner plate (first holding body as an inertial mass body) 222 that holds the first damper spring (elastic member) 218 and a spring holding cover (second holding body) 224 are mainly configured. .
[0047]
A friction material 228 is affixed to a surface of the lockup piston 210a that faces the inner plate 222 at the periphery thereof, and comes into contact with the inner plate 222 so that the clutch is engaged.
[0048]
The inner plate 222 and the spring holding cover 224 hold the second damper spring 260 on the inner peripheral side from the first damper spring 218, and are coupled by a rivet 223 between the first damper spring 218 and the second damper spring 260. Yes. This coupling is not fixed, and as shown in an enlarged view in FIG. 8, a gap d3 is provided between the inner plate 222 and the spring holding cover 224, and the spring holding cover 224 is movable in the axial direction X. It is said that.
[0049]
The spring location 216 engages with the outer shell 203 and is movable in the axial direction X, but the rotational direction is fixed. As already described with reference to FIG. 12, the conventional friction engagement means is only one of the friction surfaces 226 (26) of the inner plate 222 (22). However, in the present embodiment, as shown in the enlarged view of FIG. 9, the inner plate 222, the spring location 216, and the spring holding cover 224 can move in the axial direction X, and the friction surface 226, the spring Each of the friction surfaces 224 a and 224 b of the holding cover 224 can contact the spring location 216 and the front cover 202. That is, three friction engagement means are provided.
[0050]
As shown in FIG. 9, the distance L1 between the spring holding cover 224 and the front cover 202 is set to be smaller than the distance (backlash) L2 between the spring location 216 and the front cover 202. Accordingly, the friction surface 224a and the spring location 216, and the friction surface 224b and the front cover 202 can be reliably in contact with each other.
[0051]
Hereinafter, the operation of the second embodiment will be described.
[0052]
When releasing the lock-up clutch 210, in FIG. 7, oil is supplied from the portion indicated by G as indicated by an arrow, and the pressure is discharged from the portion indicated by H (as opposed to the arrow). As a result, the hydraulic pressure between the lock-up piston 210a and the inner plate 222 increases, and the lock-up piston 210a is separated from the inner plate 222. Therefore, the lock-up clutch 210 is released, and torque is transmitted through the oil by the function of the normal torque converter 201.
[0053]
On the other hand, due to the high hydraulic pressure between the inner plate 222 and the lock-up piston 210a, the inner plate 222 is pressed to the left in the figure, the friction surface 226 hits the spring location 216, and the inner plate 222, the spring location 216, the first damper spring. 218 and the spring holding cover 224 move together to the left. As a result, the friction surfaces 224a and 224b of the spring holding cover 224 come into contact with the front cover 202 and the spring location 216, respectively. As described above, since the spring holding cover 224 is not fixed in the rivet 223 and is movable in the axial direction X, the friction surfaces 224a and 224b are reliably contacted.
[0054]
In this embodiment, since the number of friction engagement means (friction surfaces 226, 224a, 224b) is increased, the torque transmission capacity is increased, and the function of the inertia mass body as a flywheel can be improved.
[0055]
Next, when the lock-up clutch 210 is engaged, the hydraulic pressure is supplied in the direction of the arrow from the portion H in FIG. 7 and discharged from the portion G (opposite to the arrow) in FIG. As a result, the back side (right side in the figure) of the lockup piston 210a becomes high pressure and the front side (left side) becomes low pressure, and the lockup piston 210a is moved to the damper mechanism 212 side. At this time, since the hydraulic pressure between the inner plate 222 and the lock-up piston 210a is lowered, the inner plate 222 moves to the right side (lock-up piston 210a side) in the figure, and the friction material 218 attached to the lock-up piston 210a is moved to the inner side. The clutch 222 is pressed against the plate 222. However, the friction surfaces 226, 224 a and 224 b are not engaged, and torque is transmitted from the front cover 202 to the lockup clutch 210 via the spring location 216, the first damper spring 218 and the inner plate 222. Therefore, the damper mechanism 212 literally acts as a damper.
[0056]
As for the shape of the engaging portion between the spring location 216 and the outer shell 203 and the shape of the rivet 223, the structure described above is simple in structure and easy to manufacture, but is not limited thereto. Various other structures are conceivable.
[0057]
For example, the engaging portion between the spring location 216 and the outer shell 203 is provided with an elastomer 264 at the end of the front cover 202 as shown in FIG. 10, and a distance L 2 ′ between the elastomer 264 and the spring location 216. By satisfying L2>L1> L2 ′, the spring location 216 may be returned smoothly (to the right in the drawing) when the friction surface 224b is disengaged.
[0058]
Further, for the rivet 223 portion, for example, as shown in FIG. 11, a coil spring 266 may be provided to secure a gap so that the friction surfaces 224a and 226 are not engaged except when necessary. .
[0059]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the torque transmission capacity can be increased by using a plurality of friction engagement means, and the function of the inertia mass body as a flywheel can be improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a flywheel device with a damper mechanism according to a first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a sectional view of an upper half showing the shape of an inner plate in the first embodiment. Fig. 4 is a front view showing a quarter portion seen from the III direction. Fig. 4 is a sectional view of the upper half showing the shape of the spring holding cover in the first embodiment. Fig. 6 is a front view showing a portion 4; Fig. 6 is an enlarged view of a portion R in Fig. 1. Fig. 7 is a longitudinal sectional view showing a flywheel device with a damper mechanism according to a second embodiment of the invention. Fig. 9 is an enlarged view of the rivet 223 portion in Fig. 9. Fig. 9 is an enlarged view of the vicinity of the engaging portion between the spring location and the outer shell in Fig. 7. Fig. 10 is an enlarged view showing another example of the engaging portion between the spring location and the outer shell. FIG. 11 is a cross-sectional view of the rivet 223 in FIG. Fig. 12 is an enlarged sectional view showing another example of the portion. Fig. 12 is a longitudinal sectional view showing a conventional flywheel device with a damper mechanism.
102, 202 ... front cover 103, 203 ... outer shell 110 ... clutch 112, 212 ... damper mechanism 116, 216 ... spring location (drive member)
118, 218 ... first damper spring (elastic member)
122, 222 ... Inner plate (inertial mass body, first holding body)
124, 224 ... Spring holding cover (second holding body)
122a, 222a, 124a,
224a, 124b, 224b, 126, 226 ... friction surface 128, 228 ... friction material 210 ... lock-up clutch 210a ... lock-up piston

Claims

A damper having a damper mechanism in which a driving member for transmitting input torque and an inertial mass body are coupled in a rotational direction via an elastic member, and a friction engagement means for enabling frictional engagement between the driving member and the inertial mass body. In the flywheel device with mechanism,
The inertial mass body is constituted by a first holding body and a second holding body that hold the elastic member and are integrated in a rotation direction, and the elastic member, the first holding body, A plurality of friction engagements coupled to the second holding body so as to be relatively movable in the axial direction, and further frictionally engaged between a plurality of members of the drive member and the first and second holding bodies. means flywheel device with a damper mechanism which is characterized that you are configured.

The first holding body and the second holding body are disposed so as to sandwich the drive member engaged with the elastic member and to approach and separate from each other in the axial direction. 2. The structure according to claim 1, further comprising a friction surface that contacts the first holding body and the driving member and a friction surface that contacts the second holding body and the driving member. Flywheel device with damper mechanism.

The drive member further includes a cover that is integrated with respect to the rotation direction and is movably engaged with respect to the axial direction, and the first holding body is disposed between the inner surface of the cover and the drive member. The friction engagement means is arranged to be movable in the axial direction, and the friction engagement means includes a friction surface that contacts the driving member and the first holding body, and a friction surface that contacts the first holding body and the inner surface of the cover. The flywheel device with a damper mechanism according to claim 1, wherein the flywheel device includes a damper mechanism.