彈簧組件以及包括該彈簧組件的液力變矩器的鎖定裝置的製作方法

2023-12-02 12:00:56

本發明涉及彈簧組件，特別是涉及用於將扭轉振動吸收、衰減的彈簧組件以及減振機構。

背景技術：

在車輛的離合器盤總成、飛輪總成、液力變矩器的鎖止離合器等減振機構中，為了將扭轉振動吸收、衰減而設置有彈簧組件。彈簧組件配置為在圓周方向上彈性連結輸入側旋轉部件和輸出側旋轉部件。通過輸入側旋轉部件和輸出側旋轉部件的相對旋轉，從而該彈簧組件在兩部件間沿旋轉方向被壓縮。於是，通過利用這樣的彈簧組件和在相對旋轉時產生摩擦阻力的摩擦阻力部，從而輸入到輸入側旋轉部件的扭轉振動被吸收、衰減。

作為這樣的彈簧組件，公開有採用將螺旋彈簧雙重配置的複式彈簧的例子(參照專利文獻1)。採用複式彈簧的彈簧組件具有外側螺旋彈簧和配置於外側螺旋彈簧內部的內側螺旋彈簧。這時，通過兩螺旋彈簧被壓縮，從而剛性比單個時更高，所產生的負荷也增大。

先行技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2004-183871號公報

技術實現要素：

發明要解決的技術問題

在專利文獻1中記載的採用複式彈簧的彈簧組件中，內側螺旋彈簧的自由長度設定得比外側螺旋彈簧更短，所以內側螺旋彈簧在外側螺旋彈簧內部能夠沿旋轉方向移動。

在這樣的構成中，內側螺旋彈簧因扭轉振動而被壓縮時由於離心力的作用而向外周側移動，從而在外側螺旋彈簧的內周面滑動。這時，隨著內側螺旋彈簧的滑動，外側螺旋彈簧的內周面發生磨損。並且，如果內側螺旋彈簧的端部因滑動而咬入外側螺旋彈簧的線間，則內側螺旋彈簧兩端的一到三圈繞線有可能被摩擦而產生毛刺，導致毛刺作為雜質混入滑動部等。

本發明的技術問題在於，通過抑制內側螺旋彈簧的端部與外側螺旋彈簧的線間咬合，從而防止內側螺旋彈簧兩端的一到三圈繞線產生毛刺，並且抑制外側螺旋彈簧的內周面因內側螺旋彈簧的滑動而磨損。

用於解決技術問題的方案

根據本發明一方面的彈簧組件用於將扭轉振動吸收、衰減，其包括：外側螺旋彈簧以及配置在外側螺旋彈簧內部的內側螺旋彈簧。內側螺旋彈簧的自由長度比外側螺旋彈簧的自由長度更短，內側螺旋彈簧的兩端端面被倒角加工(chamfer)，而且，兩端的至少第一圈(最末端)繞線的外徑比其它部分的外徑更小。

為此，內側螺旋彈簧的端部難以咬入外側螺旋彈簧的線間，能夠抑制內側螺旋彈簧兩端的一至三圈繞線出現毛刺。

優選地，內側螺旋彈簧的表面硬度低於外側螺旋彈簧的表面硬度。根據該彈簧，能夠進一步抑制外側螺旋彈簧的內周面因內側螺旋彈簧的滑動而磨損。

根據本發明另一方面的彈簧組件用於將扭轉振動吸收、衰減，其包括：外側螺旋彈簧以及配置在外側螺旋彈簧內部的內側螺旋彈簧。內側螺旋彈簧的表面硬度低於外側螺旋彈簧的表面硬度。為此，能夠抑制外側螺旋彈簧的內周面因內側螺旋彈簧的滑動而磨損。

優選地，內側螺旋彈簧兩端的多圈繞線的外徑隨著往兩端而變小。為此，能夠進一步抑制咬住、磨損。

根據本發明一方面的液力變矩器的鎖定裝置是將來自前蓋的動力經由包括渦輪的液力變矩器主體而傳遞到變速器的輸入軸的裝置，其包括：輸入旋轉部件，來自前蓋的動力輸入輸入旋轉部件；輸出旋轉部件，連結於渦輪；離合器部，設在輸入旋轉部件與輸出旋轉部件之間；以及上述的彈簧組件。彈簧組件在旋轉方向上彈性地連結輸入旋轉部件與輸出旋轉部件。

發明效果

在如上所述的本發明中，能夠抑制內側螺旋彈簧的端部與外側螺旋彈簧的線間咬合，能夠防止內側螺旋彈簧兩端的一至三圈繞線出現毛刺，進而還能抑制外側螺旋彈簧的內周面因內側螺旋彈簧的滑動而磨損。

附圖說明

圖1是採用了本發明一實施方式的液力變矩器的縱截面概略圖。

圖2是鎖定裝置的局部平面圖。

圖3是根據本發明第一實施方式的彈簧組件的截面圖。

圖4是圖3的局部放大圖。

圖5是根據本發明第二實施方式的彈簧組件的截面圖。

圖6是根據本發明第四實施方式的內側螺旋彈簧的截面圖。

具體實施方式

＜第一實施方式＞

＜液力變矩器的構成＞

下面，基於附圖說明根據本發明的彈簧組件(springassembly)的實施方式。圖1示出了具有作為本發明一實施方式的彈簧組件的液力變矩器1的縱截面概略圖。圖1的左側配置有發動機(未圖示)，圖1的右側配置有變速器(未圖示)。圖1的o-o是液力變矩器的旋轉軸線。

液力變矩器1具有液力變矩器主體2以及鎖定裝置3。液力變矩器主體2主要由前蓋4、葉輪5、渦輪6等構成。液力變矩器主體2的構成與現有的相同，所以簡單說明。

前蓋4是連結在發動機的曲軸上的圓板狀的部件。前蓋4與葉輪5一起構成液力變矩器1的工作油室。渦輪6配置於工作油室內，並配置為與葉輪5在軸向上相對。渦輪6的內周部連結於後述的渦輪轂7。渦輪轂7連結於變速器的主驅動軸(未圖示)。

渦輪轂7是圓筒狀的部件。渦輪轂7由筒狀的轂7a和形成在其外周面的圓板狀的凸緣7b構成。在轂7a的內周面形成有花鍵7c。花鍵7c與變速器側的主驅動軸花鍵卡合。

＜鎖定裝置的構成＞

下面，利用圖1來說明鎖定裝置3。鎖定裝置3是用於將扭矩從前蓋4機械性地傳遞到渦輪6的同時將所輸入的扭轉振動吸收、衰減的裝置。即、鎖定裝置3具有離合器功能和減振器功能。如圖1所示，鎖定裝置3配置在前蓋4與渦輪6之間的空間中。鎖定裝置3主要由活塞(離合器部)10、驅動板(輸入旋轉部件)11、從動板(輸出旋轉部件)12以及彈簧組件13構成。

活塞10配置為在軸向上分割前蓋4和渦輪6之間的空間。活塞10是環狀的圓板形部件，並且是能夠隨著液力變矩器1內的油壓變化而在軸向上移動的部件。活塞10的前蓋4一側的側面上固定有環狀的摩擦襯片15。

摩擦襯片15設在活塞10的外周側，與前蓋4的環狀且平坦的摩擦面4a相對。

在活塞10的外周側形成有向軸向變速器側延伸的外周側筒狀部10a。並且，在活塞10的內周緣形成有向軸向變速器側延伸的內周側筒狀部10b。由此，活塞10相對於渦輪轂7能夠在軸向以及旋轉方向上移動。

驅動板11固定於活塞10，保持彈簧組件13，並起到向彈簧組件13輸入扭矩的輸入部件的功能。驅動板11是環狀的板部件，配置在活塞10外周部的軸向變速器側。驅動板11具有保持部11a，該保持部11a用於支承沿圓周方向排列的多個彈簧組件13的外周側。保持部11a與活塞10的外周側筒狀部10a的內周側抵接。進而，驅動板11具有用於支承各彈簧組件13的圓周方向兩側的支承部11b、11c。支承部11b是通過將保持部11a的一部分向徑向內側彎折而成的。支承部11c是從驅動板11的圓板狀部分向軸向變速器側切開折起的部分。

從動板12是扭矩從彈簧組件13輸出到其的部件。從動板12是環狀的圓板形部件，配置在渦輪6與活塞10的軸向間。從動板12的內周部通過沿圓周方向排列的多個鉚釘17而固定於渦輪轂7的凸緣7a。在從動板12的外周緣形成有多個彈簧支承爪12a。彈簧支承爪12a抵接於彈簧組件13的兩端部。

＜彈簧組件的構成＞

如圖2以及圖3所示，彈簧組件13具有外側螺旋彈簧20、內側螺旋彈簧21以及一對彈簧座22。外側螺旋彈簧20和內側螺旋彈簧21在驅動板11與從動板12之間作為彈性部件發揮功能。在徑向外側，沿圓周方向等間隔地排列配置有多個外側螺旋彈簧20。

內側螺旋彈簧21配置在外側螺旋彈簧20的內部，其自由長度設定得比外側螺旋彈簧20更短。如圖4中局部放大所示，內側螺旋彈簧21的兩端面通過機械加工而形成有倒角部21a、且兩端的第一圈繞線的外徑l1比其它部分的外徑l更小。內側螺旋彈簧21在自由狀態下，能夠在外側螺旋彈簧20內向旋轉方向移動。一對彈簧座22配置在外側螺旋彈簧20的兩端部。需要說明的是，在這裡示出了於外側螺旋彈簧20的兩端部配置了彈簧座22時的例子，但也可以不配置彈簧座22。

＜彈簧組件的動作＞

在液力變矩器1中，一旦成為了鎖定狀態(離合器連結狀態)，則來自發動機的扭矩經由鎖定裝置3傳遞到渦輪轂7。在這樣的狀態下，如果從發動機側輸入有扭矩變動，則在驅動板11與從動板12之間，彈簧組件13向旋轉方向伸縮。這時，內側螺旋彈簧21在離心力的作用下向外周側移動，從而在外側螺旋彈簧20的內周面滑動。但是，內側螺旋彈簧21的兩端的至少第一圈繞線的外徑l1比其它部分的外徑l更小，所以能夠抑制內側螺旋彈簧21的端部與外側螺旋彈簧20的線間咬合。並且，通過形成在兩端端面的倒角部21a也能夠抑制內側螺旋彈簧21的端部與外側螺旋彈簧20的線間咬合。

＜第二實施方式＞

下面，說明第二實施方式。除了彈簧組件的構成之外，第二實施方式的液力變矩器主體的構成與第一實施方式相同。為此，對於與第一實施方式相同的構成省略其說明。需要說明的是，在該第二實施方式中，不像第一實施方式，其採用繞線外徑沒有差異的構成，也可以不對內側螺旋彈簧進行倒角。

根據本實施方式的彈簧組件13』具有外側螺旋彈簧30、內側螺旋彈簧31以及一對彈簧座32。在徑向外側，外側螺旋彈簧30沿圓周方向等間隔排列配置有多個。內側螺旋彈簧31配置在外側螺旋彈簧30內部，其自由長度設定得比外側螺旋彈簧30更短。內側螺旋彈簧31在自由狀態下，能夠在外側螺旋彈簧30內向旋轉方向移動。一對彈簧座32配置在外側螺旋彈簧30的兩端部。需要說明的是，這裡示出了在外側螺旋彈簧30的兩端部配置了彈簧座32時的例子，但也可以不配置彈簧座32。

在此，對外側螺旋彈簧30和內側螺旋彈簧31進行了熱處理(例如碳氮共滲(carbonitriding))，通過使內側螺旋彈簧31的表面硬度低於外側螺旋彈簧30的表面硬度，從而能夠抑制外側螺旋彈簧30的內周面因內側螺旋彈簧31的滑動而磨損。

＜第三實施方式＞

下面，說明第三實施方式。第三實施方式的液力變矩器主體的構成是在第一實施方式的彈簧組件中進一步增加了第二實施方式的特徵部分、即硬度差的構成。除了彈簧組件的構成之外，其它與第一實施方式相同，所以省略對於與第一實施方式相同的構成的說明。通過使外側螺旋彈簧和內側螺旋彈簧的表面硬度具有差異、即內側螺旋彈簧的表面硬度比外側螺旋彈簧更低，從而能夠防止外側螺旋彈簧的內周面磨損，並且還能抑制滑動帶來的咬入、毛刺的發生。

＜第四實施方式＞

第四實施方式在第一以及第三實施方式的彈簧組件中僅改變了內側螺旋彈簧的構成。如圖6所示，內側螺旋彈簧41的兩端面通過機械加工而形成有倒角部41a，而且兩端的多圈繞線的外徑l1～l3形成為隨著往兩端而與其它外徑l相比逐漸變小。

這裡，內側螺旋彈簧相對於外側螺旋彈簧進行滑動而使外側螺旋彈簧磨損主要是內側螺旋彈簧41的從兩端部端面起的三圈繞線左右。為此，在本實施方式中，對於包括端面在內的三圈繞線，形成為隨著往兩端而外徑變小。

通過以上那樣的構成，彈簧組件因扭轉振動而伸縮時，即使在離心力的作用下，內側螺旋彈簧41向外周側移動，並在外側螺旋彈簧的內周面滑動，也能夠進一步抑制咬入線間、磨損。

[其它實施方式]

以上說明了本發明的實施方式，但具體構成並不限定於這些實施方式，可在不脫離發明宗旨的範圍內進行變更。

附圖標記說明

1：液力變矩器

3：鎖定裝置

4：前蓋

11：驅動板

12：從動板

13：彈簧組件

20、30：外側螺旋彈簧

21、31、41：內側螺旋彈簧

21a、41a：倒角部