JP2005069354A - スプリング組立体 - Google Patents

Abstract

【課題】 スプリング組立体において、コイルスプリングの摩耗を低減するとともに、コイルスプリングの性能を安定して発揮できるようにする。
【解決手段】 スプリング組立体５は、第１コイルスプリング５１と、第２コイルスプリング５２と、一対のスプリングシート５３と、第１および第２有底円筒部材５４，５５とを有している。第２コイルスプリング５２は、第１コイルスプリング５１の内周部に配置されている。一対のスプリングシート５３は、第１コイルスプリング５１の両端にそれぞれ対向して配置されている。第１および第２係合部材５４，５５は、第２コイルスプリング５２の内周部に配置されている。この第１および第２係合部材５４，５５は、一端５４ａ，５５ａが一対のスプリングシート５３の係合部５３ｂにそれぞれ揺動自在に係合して、他端側５４ｂ，５５ｂが互いに摺動自在に嵌合されている。
【選択図】 図３

Description

本発明は、スプリング組立体、特に、捩り振動ダンパーの少なくとも２つの部材が相対回転する際に回転方向に圧縮されるスプリング組立体に関する。

車両のクラッチディスク組立体、フライホイール組立体、トルクコンバーターのロックアップクラッチ等のダンパー機構には、捩り振動を吸収するためにスプリング組立体が設置されている。スプリング組立体は、入力側回転部材および出力側回転部材を円周方向において弾性的に連結するように配置されている。このスプリング組立体は、入力側回転部材と出力側回転部材とが相対回転することで、両部材間で回転方向に圧縮される。このようなスプリング組立体と、相対回転時に摩擦抵抗を発生する摩擦抵抗発生部とを用いることによって、入力側回転部材に入力された捩り振動が吸収・減衰される。

スプリング組立体は、たとえば、第１コイルスプリングと、第２コイルスプリングと、一対のスプリングシートとを有している。第２コイルスプリングは、第１コイルスプリングの内周部に配置されている。この第２コイルスプリングでは、自由長が第１コイルスプリングより短く設定される場合がある。このとき、入力側回転部材と出力側回転部材とが相対回転をしていない状態で、第２コイルスプリングが第１コイルスプリングの内周部で回転方向に移動自在になっている。一対のスプリングシートは、第１コイルスプリングの両端にそれぞれ対向して配置されている。この一対のスプリングシートは、支持部と係合部とを有している。支持部は、第１コイルスプリングの両端を支持可能になっている。係合部は、支持部に設けられており、第１コイルスプリングの内周部に係合可能かつ第２コイルスプリングの両端に当接可能になっている。

このようなスプリング組立体では、入力側回転部材と出力側回転部材とが相対回転すると、第１コイルスプリングがスプリングシートの支持部によって圧縮される。そして、入力側回転部材と出力側回転部材との相対回転がより一層大きくなると、第１コイルスプリングが支持部によって圧縮された状態で、第２コイルスプリングがスプリングシートの係合部によって圧縮される。

従来のスプリング組立体では、入力側回転部材と出力側回転部材とが相対回転すると、第１コイルスプリングの内周部に配置された第２コイルスプリングが、遠心力によって第１コイルスプリングの内周外側に押しつけられたり接触を繰り返したりしながら摺動することがある。すると、第２コイルスプリングが第１コイルスプリングの素線間に入り込んだり、第１コイルスプリングの内周や第２コイルスプリングの外周が摩耗したりする。また、入力側回転部材と出力側回転部材との相対回転が大きくなると、第１コイルスプリングの内周外側に第２コイルスプリングが押しつけられた状態で、第２コイルスプリングが圧縮されるために、第１および第２コイルスプリングの摩耗がより促進される。特に、第２コイルスプリングが第１コイルスプリングの内周外側に接触を繰り返しているときに、第２コイルスプリングが圧縮されると、第２コイルスプリングが作動する軌道が安定しないために、第２コイルスプリングの性能にばらつきが生じる。このように、第２コイルスプリングの性能にばらつきが生じると、第２コイルスプリングだけでなく、第１および第２コイルスプリング全体での性能が安定して発揮されにくくなる。

本発明の課題は、スプリング組立体において、コイルスプリングの摩耗を低減するとともに、コイルスプリングの性能を安定して発揮できるようにすることにある。

請求項１に記載のスプリング組立体は、捩り振動ダンパーの少なくとも２つの部材が相対回転する際に回転方向に圧縮されるスプリング組立体であって、第１コイルスプリングと、第２コイルスプリングと、一対のスプリングシートと、第１および第２係合部材とを備えている。第２コイルスプリングは、第１コイルスプリングより短く、捩り振動ダンパーの少なくとも２つの部材が相対回転をしていない状態で、第１コイルスプリングの内周部に回転方向に移動自在に配置されている。一対のスプリングシートは、第１コイルスプリングの両端にそれぞれ対向して配置されている。この一対のスプリングシートは、支持部と係合部とを有している。支持部は、第１コイルスプリングの両端を支持可能になっている。係合部は、支持部に設けられており、第１コイルスプリングの内周部に係合可能かつ第２コイルスプリングの両端に当接可能になっている。第１および第２係合部材は、第２コイルスプリングの内周部に配置されている。この第１および第２係合部材は、一端が一対のスプリングシートの係合部にそれぞれ揺動自在に係合しており、他端側が互いに摺動自在に嵌合されている。

このスプリング組立体では、捩り振動ダンパーの少なくとも２つの部材が相対回転すると、一対のスプリングシートの支持部が第１コイルスプリングの両端を押圧して第１コイルスプリングを圧縮する。このとき、一対のスプリングシートの係合部が、第２コイルスプリングの内周部に配置された第１および第２係合部材の一端をそれぞれ押圧する。すると、第１および第２係合部材の一端が係合部に対して揺動しながら、第１および第２係合部材の他端側が互いに摺動する。このようにして、第１および第２係合部材は、第１コイルスプリングの圧縮方向に動作する。捩り振動ダンパーの少なくとも２つの部材の相対回転が大きくなると、支持部が第１コイルスプリングを圧縮しながら、係合部が第１コイルスプリングの内周部に配置された第２コイルスプリングを圧縮する。このときも、第１および第２係合部材の一端が係合部に押圧され係合部に対して揺動しながら、第１および第２係合部材の他端側が互いに摺動する。このようにして、第１および第２係合部材は、第２コイルスプリングの圧縮方向に動作する。

ここでは、一対のスプリングシートの係合部を第１コイルスプリングの内周部に係合させているので、第１コイルスプリングが作動する軌道を、一対のスプリングシートによって安定に維持することができる。また、第１および第２係合部材を第２コイルスプリングの内周部に配置して、第１および第２係合部材を第２コイルスプリングの圧縮方向に動作させているので、第２コイルスプリングが作動する軌道を、第１および第２係合部材によって安定に維持することができる。このように、第１コイルスプリングの作動する軌道を確保した上で、第２コイルスプリングの作動する軌道を安定に維持しているので、第１コイルスプリングの内周部に配置された第２コイルスプリングは、第１コイルスプリングの内周外側に接触しにくくなる。これにより、第１コイルスプリングと第２コイルスプリングとの間に生じうる摩耗を低減することができる。この状態で、第１および第２コイルスプリングが一対のスプリングシートによって圧縮されるので、第１および第２コイルスプリングの性能を安定して発揮させることができる。

請求項２に記載のスプリング組立体は、請求項１において、第１および第２係合部材が互いに接近すると圧縮されるように配置される第３コイルスプリングをさらに有している。この第３コイルスプリングは、第２コイルスプリングより剛性が低く設定されている。このスプリング組立体では、第１および第２係合部材が互いに接近すると、第３コイルスプリングが圧縮されるように配置されているので、第１および第２係合部材を第２コイルスプリングの圧縮方向にスムーズに動作させることができる。ここでは、第３コイルスプリングの剛性を第２コイルスプリングの剛性より低く設定して、第３コイルスプリングの剛性がスプリング組立体の全体剛性に与える影響を小さくしている。

請求項３に記載のスプリング組立体は、請求項２において、第１および第２係合部材が有底筒状に形成されている。これら第１および第２係合部材は、底部側端部が一対のスプリングシートの係合部にそれぞれ揺動自在に係合しており、開口側端部が互いに摺動自在に嵌合されている。そして、第１および第２係合部材の内周部に、第３コイルスプリングが配置されている。このスプリング組立体では、第１および第２係合部材の内周部に第３コイルスプリングが配置された状態で、第１および第２係合部材の底部側端部が一対のスプリングシートの係合部にそれぞれ揺動自在に係合して、第１および第２係合部材の開口側端部が互いに摺動自在に嵌合されている。これにより、第３コイルスプリングの外周を第２コイルスプリングの内周に接触させることなく、第１および第２係合部材を第２コイルスプリングの圧縮方向にスムーズに動作させることができ、第２コイルスプリングの性能を安定して発揮させることができる。

請求項４に記載のスプリング組立体は、請求項３において、第１および第２係合部材が有底円筒状に形成されている。これら第１および第２係合部材は、開口側端部において、第１係合部材の内周面と第２係合部材の外周面とが摺動自在に嵌合されている。このスプリング組立体では、第１および第２係合部材が有底円筒状に形成されているので、円筒状に形成された第１および第２係合部材の外周が第２コイルスプリングの内周に接触しても、第２コイルスプリングの内周が摩耗しにくい。また、第１および第２係合部材の開口側端部において、第１係合部材の内周面と第２係合部材の外周面とが摺動自在に嵌合されているので、第１および第２係合部材が第２コイルスプリングの素線間に入り込みにくくなっている。これらのことより、第２コイルスプリングの性能を安定して発揮させることができる。

請求項５に記載のスプリング組立体は、請求項３又は４において、第３コイルスプリングの両端が、第１および第２係合部材の内周底部に当接している。このスプリング組立体では、第３コイルスプリングの両端を第１および第２係合部材の内周底部に当接させることで、第３コイルスプリングの外周は第１および第２係合部材の内周に沿うように配置されるので、第１および第２係合部材を第１および第２コイルスプリングの圧縮方向に安定に動作させることができる。また、第３コイルスプリングの両端を第１および第２係合部材の内周底部に当接させたことで、第１および第２係合部材を一対のスプリングシートの係合部に容易かつ確実に係合することができる。

請求項６に記載のスプリング組立体は、請求項３から５のいずれかにおいて、一対のスプリングシートの係合部に凹部が形成されている。この凹部に第１および第２係合部材の底部側端部が揺動自在に嵌合されている。このスプリング組立体では、一対のスプリングシートの係合部に形成された凹部に第１および第２係合部材の底部側端部が揺動自在に嵌合されているので、第１および第２係合部材を一対のスプリングシートに容易に位置決めして確実に係合することができる。

請求項７に記載のスプリング組立体は、請求項６において、第１および第２係合部材の底部側端部が半球状に形成されている。そして、一対のスプリングシートの係合部に形成された凹部が、第１および第２係合部材の底部側端部を嵌合可能に半球凹状に形成されている。このスプリング組立体では、一対のスプリングシートの係合部に形成された凹部が、第１および第２係合部材の底部側端部を嵌合可能に半球凹状に形成されているので、第１および第２係合部材を一対のスプリングシートの係合部に対してスムーズに揺動させることができる。

請求項８に記載のスプリング組立体は、請求項３から７のいずれかにおいて、第１および第２係合部材の内周部に粘弾性体が封入されている。このスプリング組立体では、第１および第２係合部材の内周部に粘弾性体が封入されているので、第１および第２係合部材が動作するときに、第１および第２係合部材の内周部において生じうる抵抗や摩擦を低減することができ、第１および第２係合部材を互いにスムーズに摺動させることができる。

請求項９に記載のスプリング組立体は、請求項８において、粘弾性体がグリスからなっている。このスプリング組立体では、粘弾性体にグリスを用いることで、第１および第２係合部材の内周部において生じうる抵抗や第１および第２係合部材の摺動摩擦を低減することができる。

請求項１０に記載のスプリング組立体は、請求項１から９のいずれかにおいて、一対の係合部の先端には当接面がそれぞれ形成されている。そして、捩り振動ダンパーの少なくとも２つの部材が相対回転して、一対の当接面が第２コイルスプリングの両端に当接した状態では、一対の当接面が互いに略平行になるように形成されている。このスプリング組立体では、一対の当接面が第２コイルスプリングの両端に当接した状態では、一対の当接面が互いに略平行になるように形成されているので、第２コイルスプリングの両端が一対の当接面によって押圧されたときに、第２コイルスプリングを安定した状態で圧縮することができる。

本発明に係るスプリング組立体では、コイルスプリングの摩耗を低減することができるとともに、コイルスプリングの性能を安定して発揮させることができる。

〔クラッチディスク組立体の構成〕
本発明の一実施形態としてのクラッチディスク組立体１を、図１および図２に示す。クラッチディスク組立体１は車輌のクラッチに用いられるものであり、図１のクラッチディスク組立体１の左側（軸方向エンジン側）には図示しないフライホイールが配置され、図１の右側（軸方向トランスミッション側）には図示しないトランスミッションが配置されている。図１のＯ−Ｏはクラッチディスク組立体１の回転軸線であり、図２のＲ１はフライホイールおよびクラッチディスク組立体１の回転方向、Ｒ２はその反対方向である。また、図１に示すクラッチディスク組立体１は、上半部が図２のＯ−Ｉ線による断面図、下半部がＯ−II線による断面図である。

クラッチディスク組立体１は、図１に示すように、主に、クラッチディスク２、クラッチプレート６およびリティーニングプレート７を含む入力側回転部材３と、ハブフランジ８および出力ハブ９を含む出力側回転部材４と、入力側および出力側回転部材３，４を回転方向に連結するスプリング組立体５と、相対回転時に摩擦抵抗を発生する摩擦抵抗発生部１３から構成されている。

クラッチディスク２は、図１に示すように、フライホールの摩擦面に押圧されてエンジン側のトルクを伝達するためのものであり、クッショニングプレート１０とクッショニングプレート１０の両側に装着された摩擦フェーシング１１とを有している。

クラッチプレート６は、環状に形成された鋼製のプレート部材である。このクラッチプレート６は、図１に示すように、円周方向において複数箇所が軸方向エンジン側に膨らませて絞り加工されている。クラッチプレート６は、出力ハブ９と同軸になるように半径方向に位置決めされ、内周部において出力ハブ９の軸方向エンジン側端部の外周面に回転自在に支持されている。また、クラッチプレート６の外周部には、摩擦フェーシング１１がクッショニングプレート１０を介して複数のリベット１４によって固定されている。一方で、クラッチプレート６には、半径方向中間部において、回転方向に所定の間隔をあけて複数の第１窓孔６ａが形成されている。この第１窓孔６ａの円周方向端部には保持部１９が設けられている。そして、第１窓孔６ａの内部にスプリング組立体５が配置され、このスプリング組立体５が保持部１９によって支持される。

リティーニングプレート７は、クラッチプレート６と同様に、環状に形成された鋼製のプレートである。このリティーニングプレート７は、図１に示すように、軸方向トランスミッション側に膨らませて絞り加工されている。リティーニングプレート７は、クラッチプレート６に対向して配置され、クラッチプレート６との間に軸方向に所定の間隔を設けて装着されている。また、リティーニングプレート７は、内周部において、出力ハブ９の軸方向トランスミッション側端部の外周面と隙間をあけて配置されている。この状態で、リティーニングプレート７が、円周方向に所定の間隔で配置された複数のストップピン１５によって、クラッチプレート６に固定されている。これにより、クラッチプレート６とリティーニングプレート７とは一体回転可能になる。一方で、リティーニングプレート７には、半径方向中間部において、クラッチプレート６に形成された複数の第１窓孔６ａに対応する位置に第２窓孔７ａが形成されている。この第２窓孔７ａの円周方向端部には保持部２３が設けられている。そして、第２窓孔７ａの内部にスプリング組立体５が配置され、このスプリング組立体５が保持部２３よって支持される。

ハブフランジ８は、環状に形成された鋼製のプレート部材である。このハブフランジ８は、図１および図２に示すように、外周部において、外側に向けて開放された複数の切欠き２０が形成されている。この切欠き２０内を、ストップピン１５が軸方向に通過している。また、ハブフランジ８は、内周部において複数の内周歯３７が形成されている。ハブフランジ８は、クラッチプレート６とリティーニングプレート７との軸方向間に配置されている。このとき、ハブフランジ８の両側面は、クラッチプレート６の軸方向トランスミッション側の側面とリティーニングプレート７の軸方向エンジン側の側面との間でそれぞれ所定の間隔が確保されている。一方で、ハブフランジ８には、半径方向中間部において、クラッチプレート６の複数の第１窓孔６ａおよびリティーニングプレート７の複数の第２窓孔７ａに対応する位置に第３窓孔８ａが形成されている。そして、第３窓孔８ａの内部にスプリング組立体５が配置される。

出力ハブ９は、筒状に形成された鋼製の部材である。この出力ハブ９は、図１および図２に示すように、クラッチプレート６およびリティーニングプレート７とハブフランジ８との各回転軸が同軸になるように、これらの部材６，７，８に設けられた中心孔内に配置されている。出力ハブ９は、外周面に複数の外周歯３８が形成されている。この外周歯３８とハブフランジ８の内周歯３７とが噛み合うことによって、出力ハブ９とハブフランジ８とは一体回転可能になっている。ここで、外周歯３８と内周歯３７とは、円周方向に所定の隙間を設けて係合させている。これにより、出力ハブ９およびハブフランジ８は、内周歯３７と外周歯３８との円周方向隙間の角度だけ相対回転可能となっている。また、出力ハブ９は、内周面において、軸方向に延びる複数のスプライン孔３９が形成されている。このスプライン孔３９にトランスミッションから延びるシャフトのスプラインが係合することで、出力ハブ９からトランスミッションにトルクが伝達可能となっている。

スプリング組立体５は、クラッチプレート６およびリティーニングプレート７とハブフランジ８とが相対回転する際に回転方向に圧縮される。このスプリング組立体５は、図３に示すように、第１コイルスプリング５１と、第２コイルスプリング５２と、一対のスプリングシート５３と、第１および第２有底円筒部材（第１および第２係合部材）５４，５５と、第３コイルスプリング５６とを有している。第１および第２コイルスプリング５１，５２の両端には、一対の座面５１ａ，５２ａがそれぞれに形成されている。この一対の座面５１ａ，５２ａは、クラッチプレート６およびリティーニングプレート７とハブフランジ８とが相対回転をしていない状態で、互いに平行になるように研削加工されている。

第２コイルスプリング５２は、第１コイルスプリング５１より自由長が短く設定されており、クラッチプレート６およびリティーニングプレート７とハブフランジ８とが相対回転をしていない状態で、第１コイルスプリング５１の内周部に回転方向に移動自在に配置されている。

一対のスプリングシート５３は、第１コイルスプリング５１の両端にそれぞれ対向して配置されており、第１から第３までの窓孔６ａ，７ａ，８ａの円周方向端部に当接している。また、一対のスプリングシート５３は、第１および第２窓孔６ａ，７ａに形成された保持部１９，２３によって支持されている。

この一対のスプリングシート５３は、支持部５３ａと係合部５３ｂとを有している。支持部５３ａは、第１コイルスプリング５１の両端を支持している。係合部５３ｂは、支持部５３ａから第１コイルスプリング５１の圧縮方向に突出して設けられており、第１コイルスプリング５１の内径より小径の円柱状に形成されている。また、係合部５３ｂの外径は、第２コイルスプリング５２の外径より大きくなるように形成されている。さらに、係合部５３ｂの外周縁５４ｆは面取りされている。この係合部５３ｂは、外周面が第１コイルスプリング５１の内周部に係合可能になっており、先端部が第２コイルスプリング５２に当接可能になっている。係合部５３ｂの先端部には、当接面５３ｄが形成されている。当接面５３ｄは、第１コイルスプリング５１の内周部外側から内周部内側に向けて傾斜するように形成されている。当接面５３ｄには、略中央部において第２コイルスプリング５２側に半球状に開口した半球凹部（凹部）５３ｅが形成されている。このような当接面５３ｄは、図４に示すように、クラッチプレート６およびリティーニングプレート７とハブフランジ８とが相対回転して、第２コイルスプリング５２の両端に当接した状態で、当接面５３ｄが互いに略平行になるように形成されている。これにより、第２コイルスプリング５２の両端が一対の当接面５３ｄによって押圧されたときに、第２コイルスプリング５２を安定した状態で圧縮することができる。

第１および第２有底円筒部材（第１および第２係合部材）５４，５５は、第２コイルスプリング５２の内周部に配置されている。これら第１および第２有底円筒部材５４，５５は、第２コイルスプリング５２の内周を摩耗させにくくするために外周が円筒状に形成されている。第１および第２有底円筒部材５４，５５は、底部側端部５４ａ，５５ａにおいて一対のスプリングシート５３の係合部５３ｂにそれぞれ揺動自在に係合している。具体的には、第１および第２有底円筒部材５４，５５は底部側端部５４ａ，５５ａが半球状に形成されており、この底部側端部５４ａ，５５ａが係合部５３ｂの当接面５３ｄに形成された半球凹部５３ｅに嵌合されて、第１および第２有底円筒部材５４，５５は係合部５３ｂに対して揺動自在になっている。これにより、第１および第２有底円筒部材５４，５５を係合部５３ｂに容易に位置決めして確実に係合することができるとともに、第１および第２有底円筒部材５４，５５を係合部５３ｂに対してスムーズに揺動させることができる。また、第１および第２有底円筒部材５４，５５は、開口側端部５４ｂ、５５ｂにおいて第１有底円筒部材５４の内周面と第２有底円筒部材５５の外周面とが摺動自在に嵌合されている。これにより、第１および第２有底円筒部材５４，５５が第２コイルスプリング５２の素線間に入り込まないようにすることができる。また、第１有底円筒部材５４の開口側端部５４ｂを、第２有底円筒部材５５の開口側端部５５ｂに確実に嵌合すればするほど、第１有底円筒部材５４の開口側端部５４ｂと第２有底円筒部材５５の開口側端部５５ｂとの間の摺動による摩擦減衰を期待することができる。このような第１および第２有底円筒部材５４，５５の内周部には、後述する第３コイルスプリング５６が配置されており、粘弾性体５７が封入されている。粘弾性体５７には、たとえばグリスが用いられている。これにより、第１および第２有底円筒部材５４，５５が動作するときに第１および第２有底円筒部材５４，５５の内周部において生じうる抵抗や摩擦を低減することができる。つまり、第１および第２有底円筒部材５４，５５の摺動に伴う摩耗を低減することができる。そして、第１および第２有底円筒部材５４，５５の内周と第３コイルスプリング５６の外周との間に生じうる抵抗や摩擦を低減することができる。このようにして、第１および第２有底円筒部材５４，５５をスムーズに摺動させることができる。

第３コイルスプリング５６は、第２コイルスプリング５２より剛性が低く設定されており、第１および第２有底円筒部材５４，５５の内周部に配置されている。第３コイルスプリング５６は、両端が第１および第２有底円筒部材５４，５５の内周底部５４ｃ，５５ｃに当接しており、外周が第１および第２有底円筒部材５４，５５の内周に沿うように配置されている。この第３コイルスプリング５６は、第１および第２有底円筒部材５４，５５の内周底部５４ｃ，５５ｃを、一対の係合部５３ｂの半球凹部５３ｅ側に、比較的小さい押圧力で押圧している。このように第３コイルスプリング５６を第１および第２有底円筒部材５４，５５の内周部に配置すると、第３コイルスプリング５６の外周が第２コイルスプリング５２の内周に接触しないようにすることができる。また、第１および第２有底円筒部材５４，５５の底部側端部５４ａ，５５ａを、一対のスプリングシート５３の係合部５３ｂに形成された半球凹部５３ｅに容易かつ確実に係合させることができる。このようにして、第１および第２有底円筒部材５４，５５が、第２コイルスプリング５２の圧縮方向にスムーズかつ安定に動作することができるようにしている。なお、ここでは、第３コイルスプリング５６の剛性を第１および第２コイルスプリング５１，５２の剛性より低く設定することで、第３コイルスプリング５６の剛性がスプリング組立体５の全体剛性に与える影響を小さくしている。

摩擦抵抗発生部１３は、ハブフランジ８両側面の内周側に配置されている。この摩擦抵抗発生部１３を、クラッチプレート６の軸方向トランスミッション側の側面およびリティーニングプレート７の軸方向エンジン側の側面とに係合させることにより、相対回転時に摩擦抵抗が発生するようになっている。

〔クラッチディスク組立体およびスプリング組立体の動作〕
エンジンからのトルクがクラッチディスク組立体１に入力されているときのクラッチディスク組立体１の動作を説明する。トルクがクラッチディスク組立体１に入力されているとき（Ｒ１方向）、トルクは、フライホールの摩擦面からクラッチディスク２の摩擦フェーシング１１に伝達され、クッショニングプレート１０を介してクラッチプレート６に伝達されている。このとき、クラッチプレート６およびリティーニングプレート７は、トルクの大きさに応じた捩り角度でハブフランジ８に対して捩られている。スプリング組立体５は、捩り角度の大きさに応じて回転方向に圧縮されている。このような状態で、ハブフランジ８に係合させた出力ハブ９が回転している。このようにして、クラッチディスク組立体１に入力されたトルクがトランスミッションへと伝達されている。

トルクに変動が生じて、クラッチディスク組立体１に捩り振動が発生すると、クラッチプレート６およびリティーニングプレート７とハブフランジ８との間で維持されていた一定の捩り角度に変動が生じる。この変動によって、ハブフランジ８の内周歯３７と出力ハブ９の外周歯３８との隙間がなくなると、クラッチプレート６とリティーニングプレート７とは、ハブフランジ８に対して繰り返し相対回転する。このとき、スプリング組立体５は、回転方向に圧縮された状態で、捩り角度に生じた変動の大きさに応じて繰り返し伸び縮みする。そして、摩擦抵抗発生部１３には摩擦抵抗が発生する。このように、スプリング組立体５と摩擦抵抗発生部１３とによって、クラッチディスク組立体１に発生した捩り振動が吸収・減衰される。

このように動作するクラッチディスク組立体１およびスプリング組立体５の捩り特性を、捩り角度の変化に対応させて説明する。図３に示した初期取付状態から、クラッチプレート６およびリティーニングプレート７をＲ１方向に捩っていく。すると、まず、クラッチプレート６およびリティーニングプレート７とともにハブフランジ８が出力ハブ９に対して相対回転して、ハブフランジ８の内周歯３７と出力ハブ９の外周歯３８との間の隙間がＲ１方向に減少していく。そして、ハブフランジ８の内周歯３７と出力ハブ９の外周歯３８とが当接する。次に、クラッチプレート６およびリティーニングプレート７がハブフランジ８に対して相対回転して、スプリング組立体５が回転方向に圧縮される。

捩り角度の小さい範囲では、図３に示したように、第１コイルスプリング５１が、回転方向Ｒ１側のスプリングシート５３の支持部５３ａと回転方向Ｒ２側のスプリングシート５３の支持部５３ａとの間で、回転方向に圧縮される。このとき、第１および第２有底円筒部材５４，５５は、底部側端部５４ａ，５５ａが一対のスプリングシート５３の係合部５３ｂによって押圧される。すると、第１および第２有底円筒部材５４，５５の底部側端部５４ａ，５５ａが係合部５３ｂに対して揺動しながら、第１および第２有底円筒部材５４，５５の開口側端部５４ｂ、５５ｂが互いに回転方向に摺動して、第１および第２有底円筒部材５４，５５の内周部に配置された第３コイルスプリング５６が圧縮される。このようにして、第１および第２有底円筒部材５４，５５は、第１コイルスプリング５１の圧縮方向に動作する。このとき、第２コイルスプリング５２は、第１コイルスプリング５１の内周部で、一対のスプリングシート５３の係合部５３ｂの間に移動自在に配置された状態である。このように、第１コイルスプリング５１と第３コイルスプリング５６とが圧縮されているときは、スプリング組立体５の捩り剛性は比較的低く保持される。このとき、摩擦抵抗発生部１３は、クラッチプレート６およびリティーニングプレート７とハブフランジ８との間で摩擦抵抗を発生させている。

一方で、捩り角度の大きい範囲では、図４に示したように、第２コイルスプリング５２の両端に一対のスプリングシート５３の当接面５３ｄが当接して、第２コイルスプリング５２が第１コイルスプリング５１とともに圧縮される。このときも、第１および第２有底円筒部材５４，５５は、底部側端部５４ａ，５５ａが一対のスプリングシート５３の係合部５３ｂによって押圧される。すると、第１および第２有底円筒部材５４，５５の底部側端部５４ａ，５５ａが係合部５３ｂに対して揺動しながら、第１および第２有底円筒部材５４，５５の開口側端部５４ｂ、５５ｂが互いに回転方向に摺動して、第１および第２有底円筒部材５４，５５の内周部に配置された第３コイルスプリング５６が圧縮される。このようにして、第１および第２有底円筒部材５４，５５は、第２コイルスプリング５２の圧縮方向に動作する。このように第１から第３コイルスプリング５１，５２，５６が同時に圧縮されるときは、スプリング組立体５の捩り剛性は比較的高くなる。このとき、摩擦抵抗発生部１３は、クラッチプレート６およびリティーニングプレート７とハブフランジ８との間で摩擦抵抗を発生させる。

従来のクラッチディスク組立体１では、スプリング組立体５は、捩り角度の小さい範囲で、第１コイルスプリング５１の内周部に配置された第２コイルスプリング５２が、遠心力によって第１コイルスプリング５１の内周外側に接触することがあった。すると、状況によっては第２コイルスプリング５２が第１コイルスプリング５１の素線間に入り込んだり、第１コイルスプリング５１の内周や第２コイルスプリング５２の外周が摩耗したりしていた。また、捩り角度の大きい範囲で、第１コイルスプリング５１の内周外側に第２コイルスプリング５２が押しつけられた状態で第２コイルスプリング５２が圧縮されると、第１および第２コイルスプリング５１，５２の摩耗がより促進されるおそれがあった。特に、第２コイルスプリング５２が第１コイルスプリング５１の内周外側に接触を繰り返しているときに、第２コイルスプリング５２が圧縮されると、第２コイルスプリング５２が作動する軌道が安定しないために、第２コイルスプリング５２の性能にばらつきが生じていた。このように、第２コイルスプリング５２の性能にばらつきが生じると、第２コイルスプリング５２だけでなく、第１および第２コイルスプリング５１，５２全体での性能が安定して発揮されにくかった。

本実施形態のスプリング組立体５では、一対のスプリングシート５３の係合部５３ｂを第１コイルスプリング５１の内周部に係合させているので、第１コイルスプリング５１が作動する軌道を、一対のスプリングシート５３によって安定に維持することができる。また、第１および第２有底円筒部材５４，５５を第２コイルスプリング５２の内周部に配置して、第１および第２有底円筒部材５４，５５を第２コイルスプリング５２の圧縮方向に動作させているので、第２コイルスプリング５２が作動する軌道を、第１および第２有底円筒部材５４，５５によって安定に維持することができる。このように、第１コイルスプリング５１の作動する軌道を確保した上で、第２コイルスプリング５２の作動する軌道を安定に維持しているので、第１コイルスプリング５１の内周部に配置された第２コイルスプリング５２は、第１コイルスプリング５１の内周外側に接触しにくくなる。これにより、第１コイルスプリング５１と第２コイルスプリング５２との間に生じうる摩耗を低減することができる。この状態で、第１および第２コイルスプリング５１，５２が一対のスプリングシート５３によって圧縮されるので、第１および第２コイルスプリング５１，５２の性能を安定して発揮させることができる。

〔他の実施形態〕
（ａ） 前記実施形態では、車輌のクラッチに用いられるクラッチディスク組立体１を例にしてスプリング組立体５の説明を行ったが、具体的な構造は、前記実施形態に限定されず、他の種類のクラッチディスク組立体に用いられるスプリング組立体にも本発明は適用できる。たとえば、フライホイール組立体、トルクコンバーターのロックアップクラッチ等に用いられるスプリング組立体でも良い。

（ｂ） 前記実施形態では、出力ハブ９とハブフランジ８とが別部材で構成された出力側回転部材４の例を示したが、出力側回転部材４は、前記実施形態に限定されず、ハブフランジ８と出力ハブ９とが一体に構成されていても良い。

本発明の一実施形態としてのクラッチディスク組立体の縦断面概略図。 前記クラッチディスク組立体の平面図。 前記クラッチディスク組立体に配置されたスプリング組立体の動作前の拡大図。 前記クラッチディスク組立体に配置されたスプリング組立体の動作時の拡大図。

符号の説明

１ クラッチディスク組立体
２ クラッチディスク
３ 入力側回転部材
４ 出力側回転部材
５ スプリング組立体
６ クラッチプレート
７ リティーニングプレート
８ ハブフランジ
９ 出力ハブ
１３ 摩擦抵抗発生部
５１ 第１コイルスプリング
５１ａ 第１コイルスプリングの座面
５２ 第２コイルスプリング
５２ａ 第２コイルスプリングの座面
５３ スプリングシート
５３ａ 支持部
５３ｂ 係合部
５３ｄ 当接面
５３ｅ 半球凹部（凹部）
５４ 第１有底円筒部材（第１係合部材）
５４ａ 第１有底円筒部材の底部側端部（第１係合部材の一端）
５４ｂ 第１有底円筒部材の開口側端部（第１係合部材の他端）
５４ｃ 第１有底円筒部材の内周底部
５５ 第２有底円筒部材（第２係合部材）
５５ａ 第２有底円筒部材の底部側端部（第２係合部材の一端）
５５ｂ 第２有底円筒部材の開口側端部（第２係合部材の他端）
５５ｃ 第２有底円筒部材の内周底部
５６ 第３コイルスプリング
５７ 粘弾性体

Claims (10)

1. 捩り振動ダンパーの少なくとも２つの部材が相対回転する際に回転方向に圧縮されるスプリング組立体であって、
   第１コイルスプリングと、
   前記第１コイルスプリングより短く、前記２つの部材が相対回転をしていない状態で前記第１コイルスプリングの内周部に前記回転方向に移動自在に配置される第２コイルスプリングと、
   前記第１コイルスプリングの両端にそれぞれ対向して配置され、前記第１コイルスプリングの両端を支持可能な支持部と、前記支持部に設けられ前記第１コイルスプリングの内周部に係合可能かつ前記第２コイルスプリングの両端に当接可能な係合部とを有する一対のスプリングシートと、
   前記第２コイルスプリングの内周部に配置され、一端が一対の前記係合部にそれぞれ揺動自在に係合して他端側が互いに摺動自在に嵌合される第１および第２係合部材と、
   を備えたスプリング組立体。
2. 前記第１および第２係合部材が互いに接近すると圧縮されるように配置され、前記第２コイルスプリングより剛性が低い第３コイルスプリングをさらに有する、請求項１に記載のスプリング組立体。
3. 前記第１および第２係合部材は、有底筒状に形成され底部側端部が一対の前記係合部にそれぞれ揺動自在に係合して開口側端部が互いに摺動自在に嵌合されており、前記第１および第２係合部材の内周部に前記第３コイルスプリングが配置されている、請求項２に記載のスプリング組立体。
4. 前記第１および第２係合部材は有底円筒状に形成されており、前記開口側端部において前記第１係合部材の内周面と前記第２係合部材の外周面とが摺動自在に嵌合されている、請求項３に記載のスプリング組立体。
5. 前記第３コイルスプリングは、両端が前記第１および第２係合部材の内周底部に当接している、請求項３又は４に記載のスプリング組立体。
6. 前記係合部には凹部が形成されており、前記凹部に前記第１および第２係合部材の前記底部側端部が揺動自在に嵌合されている、請求項３から５のいずれかに記載のスプリング組立体。
7. 前記底部側端部は半球状に形成されており、前記凹部は前記底部側端部を嵌合可能に半球凹状に形成されている、請求項６に記載のスプリング組立体。
8. 前記第１および第２係合部材の内周部には、粘弾性体が封入されている、請求項３から７のいずれかに記載のスプリング組立体。
9. 前記粘弾性体は、グリスからなる、請求項８に記載のスプリング組立体。
10. 一対の前記係合部の先端には当接面が形成されており、一対の前記当接面が前記第２コイルスプリングの両端に当接した状態では、一対の前記当接面が互いに略平行になるように形成されている、請求項１から９のいずれかに記載のスプリング組立体。

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