JP2005106143A - Spring assembly - Google Patents
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Abstract
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。 The present invention relates to a spring assembly, and more particularly to a spring assembly that is compressed in a rotational direction when at least two members of a torsional vibration damper rotate relative to each other.
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。 A damper assembly such as a clutch disk assembly of a vehicle, a flywheel assembly, or a lock-up clutch of a torque converter is provided with a spring assembly for absorbing torsional vibration. The spring assembly is arranged to elastically connect the input side rotating member and the output side rotating member in the circumferential direction. The spring assembly is compressed in the rotational direction between the two members when the input-side rotating member and the output-side rotating member rotate relative to each other. By using such a spring assembly and a frictional resistance generating part that generates a frictional resistance during relative rotation, the torsional vibration input to the input side rotating member is absorbed and damped.
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コイルスプリングは、素線が等ピッチ状に形成されており、自由長が第1コイルスプリングより短く設定されている。そして、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している。 The spring assembly includes, for example, a first coil spring, a second coil spring, and a pair of spring seats. The second coil spring is disposed on the inner periphery of the first coil spring. In the second coil spring, the strands are formed at an equal pitch, and the free length is set shorter than that of the first coil spring. The second coil spring is movable in the rotation direction on the inner peripheral portion of the first coil spring in a state where the input side rotation member and the output side rotation member are not relatively rotating. The pair of spring seats are disposed opposite to both ends of the first coil spring. The pair of spring seats has a support portion. The support part supports both ends of the first coil spring.
このような構成をもつ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をはじめると、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。このとき、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おいて圧縮されずに第1コイルスプリングの内周部で回転方向に移動自在に配置されている。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および第2コイルスプリングがスプリングシートによって圧縮される。 In the spring assembly having such a configuration, when the input side rotation member and the output side rotation member start relative rotation, the first coil spring is compressed by the support portion of the spring seat. At this time, the second coil spring is arranged so as to be movable in the rotational direction on the inner peripheral portion of the first coil spring without being compressed in the inner peripheral portion of the first coil spring. When the relative rotation between the input side rotating member and the output side rotating member is further increased, the first and second coil springs are compressed by the spring seat.
このように動作するスプリング組立体においては、第1コイルスプリングのみが圧縮された状態の捩り特性は低捩り剛性の領域にあり、第1および第2コイルスプリングが圧縮された状態の捩り特性は高捩り剛性の領域にある。つまり、スプリング組立体の捩り特性が多段に設定されている。 In the spring assembly that operates in this way, the torsional characteristics when only the first coil spring is compressed are in the low torsional rigidity region, and the torsional characteristics when the first and second coil springs are compressed are high. It is in the area of torsional rigidity. That is, the torsional characteristics of the spring assembly are set in multiple stages.
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をはじめると、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接触することがある。すると、状況によっては第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おそれがある。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って、第2コイルスプリングが圧縮されると、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接触した状態で、第2コイルスプリングが伸び縮みするために、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おそれがある。一方で、第1コイルスプリングの内周部に配置された第2コイルスプリングが遠心力によって第1コイルスプリングの内周外側に移動したり、第1コイルスプリングの内周と第2コイルスプリングの外周とが干渉したりすると、第2コイルスプリングの捩り剛性にばらつきが生じて、第2コイルスプリングの捩り特性が安定しにくくなる。このような第2コイルスプリングを用いて、スプリング組立体の捩り特性を多段化すると、スプリング組立体の多段特性が安定しにくくなるおそれがある。 In the conventional spring assembly, when the input-side rotating member and the output-side rotating member start relative rotation, the second coil spring disposed on the inner peripheral portion of the first coil spring is moved by the centrifugal force of the first coil spring. May contact the outside of the inner periphery. Then, depending on the situation, the second coil spring may enter between the strands of the first coil spring, or the inner periphery of the first coil spring or the outer periphery of the second coil spring may be worn. In addition, when the relative rotation between the input side rotating member and the output side rotating member is increased and the second coil spring is compressed, the second coil spring is in contact with the inner periphery of the first coil spring. Since the two-coil spring expands and contracts, wear of the first and second coil springs may be further promoted. On the other hand, the second coil spring disposed on the inner periphery of the first coil spring moves to the outer periphery of the first coil spring by centrifugal force, or the inner periphery of the first coil spring and the outer periphery of the second coil spring. Or the like causes variations in torsional rigidity of the second coil spring, making it difficult to stabilize the torsional characteristics of the second coil spring. If such a second coil spring is used and the torsional characteristics of the spring assembly are multistaged, the multistage characteristics of the spring assembly may be difficult to stabilize.
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、捩り特性を多段化しても安定した多段特性を得られるようにすることにある。 An object of the present invention is to reduce wear of a coil spring in a spring assembly and to obtain a stable multistage characteristic even if the torsional characteristic is multistaged.
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る。このスプリング組立体は、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コイルスプリングの内周部に配置されており、素線が不等ピッチに形成されている。一対のスプリングシートは、第1および第2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圧縮方向に支持している。係合部は、支持部に設けられており、第2コイルスプリングの内周部に係合している。
The spring assembly according to
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しはじめると、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の間で圧縮される。このときの捩り剛性は低捩り剛性の領域にある。そして、相対回転が大きくなると、第2コイルスプリングにおいて素線間隔が密になった部分の素線が密着(線間密着)して、第2コイルスプリングの素線が線間密着していない部分と第1コイルスプリングとが圧縮される。このときの捩り剛性は高捩り剛性の領域にある。 In this spring assembly, when at least two members of the torsional vibration damper start to rotate relative to each other, the first and second coil springs are compressed between the pair of spring seats. The torsional rigidity at this time is in the region of low torsional rigidity. When the relative rotation increases, the portion of the second coil spring where the wire spacing is densely contacts (inter-wire contact), and the portion of the second coil spring does not contact the wire And the first coil spring are compressed. The torsional rigidity at this time is in the region of high torsional rigidity.
ここでは、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圧縮方向に支持しているので、第1コイルスプリングの作動する軌道を安定に維持することができる。また、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係合しているので、第2コイルスプリングの作動する軌道を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捩り特性を安定に維持することができる。一方で、第2コイルスプリングの素線を不等ピッチに形成することで、スプリング組立体の捩り特性は、第1コイルスプリングと第2コイルスプリングとによって多段に設定されている。このようにスプリング組立体の捩り特性を多段に設定しても、第1および第2コイルスプリングの捩り特性は安定に維持されているので、スプリング組立体は安定した多段特性を得ることができる。 Here, since the support portions of the pair of spring seats support both ends of the first coil spring in the compression direction, the track on which the first coil spring operates can be stably maintained. Further, since the engaging portions of the pair of spring seats are engaged with the inner peripheral portion of the second coil spring, the track on which the second coil spring operates can be stably maintained. As described above, since the track on which the second coil spring operates is stably maintained after securing the track on which the first coil spring operates, the second coil disposed on the inner peripheral portion of the first coil spring. The spring is less likely to contact the outer periphery of the first coil spring. As a result, wear that may occur between the first coil spring and the second coil spring can be reduced. In this state, since the first and second coil springs are compressed by the pair of spring seats, the torsional characteristics of the first and second coil springs can be stably maintained. On the other hand, by forming the strands of the second coil spring at unequal pitches, the torsional characteristics of the spring assembly are set in multiple stages by the first coil spring and the second coil spring. Thus, even if the torsional characteristics of the spring assembly are set in multiple stages, the torsional characteristics of the first and second coil springs are stably maintained, and the spring assembly can obtain a stable multistage characteristic.
請求項2に記載のスプリング組立体では、請求項1において、第2コイルスプリングの両端が支持部に当接している。このスプリング組立体では、第2コイルスプリングの両端が支持部に当接しているので、第2コイルスプリングの両端を圧縮方向に確実に押圧することができる。これにより、第2コイルスプリングの捩り特性をより安定に維持することができる。 According to a second aspect of the present invention, in the first aspect, both ends of the second coil spring are in contact with the support portion. In this spring assembly, since both ends of the second coil spring are in contact with the support portion, both ends of the second coil spring can be reliably pressed in the compression direction. Thereby, the torsional characteristic of the second coil spring can be maintained more stably.
請求項3に記載のスプリング組立体では、請求項1又は2において、第2コイルスプリングの一端側の素線間隔が第2コイルスプリングの他端側の素線間隔より小さくなっている。このスプリング組立体では、第2コイルスプリングの一端側の素線間隔が第2コイルスプリングの他端側の素線間隔より小さくなっているので、入力側回転部材と出力側回転部材とが相対回転したときに、第2コイルスプリングの一端側の素線が線間密着する。そして、第2コイルスプリングの一端側の素線が線間密着したときには、第2コイルスプリングの一端側の剛性が大きくなるので、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一端側に係合する度合が大きくなる。これにより、第2コイルスプリングの一端側を係合部に確実に係合させながら、第2コイルスプリングを他端側において安定に作動させることができる。 According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect, the wire spacing on one end side of the second coil spring is smaller than the wire spacing on the other end side of the second coil spring. In this spring assembly, the wire interval on one end side of the second coil spring is smaller than the wire interval on the other end side of the second coil spring, so that the input side rotation member and the output side rotation member rotate relative to each other. When it does, the strand at the one end side of a 2nd coil spring adheres between lines. When the wire on one end side of the second coil spring comes into close contact with the line, the rigidity on one end side of the second coil spring is increased, so that the engaging portion of the pair of spring seats is on one end side of the second coil spring. The degree of engagement increases. Accordingly, the second coil spring can be stably operated on the other end side while the one end side of the second coil spring is reliably engaged with the engaging portion.
請求項4に記載のスプリング組立体では、請求項1又は2において、第2コイルスプリングの両端側の素線間隔が第2コイルスプリングの中央部の素線間隔より小さくなっている。このスプリング組立体では、第2コイルスプリングの両端側の素線間隔が第2コイルスプリングの中央部の素線間隔より小さくなっているので、入力側回転部材と出力側回転部材とが相対回転したときに、第2コイルスプリングの両端側の素線が線間密着する。そして、第2コイルスプリングの両端側の素線が線間密着したときには、第2コイルスプリングの両端側の剛性が大きくなるので、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両端側に係合する度合が大きくなる。これにより、第2コイルスプリングの両端側を係合部に確実に係合させながら、第2コイルスプリングを中央部において安定に作動させることができる。 In the spring assembly according to a fourth aspect of the present invention, in the first or second aspect, the wire spacing at both ends of the second coil spring is smaller than the wire spacing at the center of the second coil spring. In this spring assembly, since the wire spacing on both ends of the second coil spring is smaller than the wire spacing at the center of the second coil spring, the input side rotating member and the output side rotating member are relatively rotated. Sometimes, the strands on both ends of the second coil spring are in close contact with each other. When the strands on both ends of the second coil spring are in close contact with each other, the rigidity on both ends of the second coil spring is increased, so that the engaging portions of the pair of spring seats are on both ends of the second coil spring. The degree of engagement increases. As a result, the second coil spring can be stably operated at the central portion while the both end sides of the second coil spring are reliably engaged with the engaging portion.
請求項5に記載のスプリング組立体では、請求項1から4のいずれかにおいて、係合部が、第2コイルスプリングの内周部に係合可能に円形凸状に形成されている。この係合部の外径は、第2コイルスプリングの内径より小さくなっている。このスプリング組立体では、係合部を第2コイルスプリングの内周部に容易に位置決めして係合することができる。 According to a fifth aspect of the present invention, in any one of the first to fourth aspects, the engaging portion is formed in a circular convex shape so as to be engageable with the inner peripheral portion of the second coil spring. The outer diameter of the engaging portion is smaller than the inner diameter of the second coil spring. In this spring assembly, the engaging portion can be easily positioned and engaged with the inner peripheral portion of the second coil spring.
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、捩り特性を多段化しても安定した多段特性を得ることができる。 In the spring assembly according to the present invention, wear of the coil spring can be reduced, and stable multistage characteristics can be obtained even if the torsional characteristics are multistaged.
〔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。
[Configuration of clutch disk assembly]
A
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。
As shown in FIG. 1, the
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。
As shown in FIG. 1, the
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。
The
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。
Similar to the
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。
The
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。
The output hub 9 is a steel member formed in a cylindrical shape. As shown in FIGS. 1 and 2, the output hub 9 is provided on these
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とを有している。
The
第1コイルスプリング51は、両端が後述する一対のスプリングシート53の支持部53aに支持されている。この第1コイルスプリング51は、素線が等ピッチに形成されている。
Both ends of the
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。そして、第2コイルスプリング52の両端が、後述する一対のスプリングシート53の支持部53aに当接している。この第2コイルスプリング52は、素線が不等ピッチに形成されており、一端側の素線間隔が他端側の素線間隔より小さくなるように形成されている。具体的には、第2コイルスプリング52の一端から略中央部までの素線間隔αが、第2コイルスプリング52の他端から略中央部までの素線間隔βより小さくなるように形成されている。このとき、第2コイルスプリング52の一端から略中央部までの間においては、第2コイルスプリング52の素線間隔が一定値αで形成されている。また、第2コイルスプリング52の他端から略中央部までの間においては、第2コイルスプリング52の素線間隔が一定値βで形成されている。
The
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。
A pair of
一対のスプリングシート53は、第1および第2コイルスプリング51,52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53は、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。そして、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。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および第2コイルスプリング51,52の両端を第1および第2コイルスプリング51,52の圧縮方向に支持している。この支持部53aには、第2コイルスプリング52の円周方向の回転を規制するための回り止め53cが設けられている。この回り止め53cは、第2コイルスプリング52の端部を支持する支持部53aの支持面から突出して形成されており、第2コイルスプリング52の素線端を係止できるようになっている。係合部53bは、支持部53aから突出して設けられており、第2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の内径より小さくなるように形成されている。さらに、係合部53bの先端外周縁53dは面取りされている。このような係合部53bは、外周面が第2コイルスプリング52の内周面に係合可能になっている。
The pair of
摩擦抵抗発生部13は、図1に示すように、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。
As shown in FIG. 1, the
〔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。
[Operation of clutch disk assembly and spring assembly]
The operation of the
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。
When torque is changed and torsional vibration is generated in the
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。
The torsional characteristics of the
捩り角度の小さい範囲では、図3に示したように、第1および第2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、一対のスプリングシート53の係合部53bは、第2コイルスプリング52の内周部に係合している。第1および第2コイルスプリング51が回転方向に圧縮されると、第1および第2コイルスプリング51,52の素線間隔が小さくなる。このとき、第2コイルスプリング52の一端から略中央部までの素線間隔αは、第2コイルスプリング52の他端から略中央部までの素線間隔βより小さく形成されてはいるものの、第2コイルスプリング52の一端から略中央部までの素線同士には線間密着が生じていない。このような状態では、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(低捩り剛性の領域)。また、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。
In a range where the twist angle is small, as shown in FIG. 3, the first and second coil springs 51 are configured such that the
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1および第2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、回転方向に大きく圧縮される。このとき、一対のスプリングシート53の係合部53bは、第2コイルスプリング52の内周部に係合している。第1および第2コイルスプリング51が回転方向に大きく圧縮されると、第2コイルスプリング52の一端から略中央部までの素線間隔αが、第2コイルスプリング52の他端から略中央部までの素線間隔βより小さく形成されているため(図3参照)、第2コイルスプリング52の一端から略中央部までの素線同士に線間密着が生じる。このような状態では、スプリング組立体5の捩り剛性は比較的高くなる(高捩り剛性の領域)。また、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。
On the other hand, in the range where the torsion angle is large, as shown in FIG. 4, the first and second coil springs 51 are formed between the
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る。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するおそれがある。また、捩り角度の大きい範囲で第2コイルスプリング52が圧縮されるとき、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が接触した状態で、第2コイルスプリング52が伸び縮みすると、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る。一方で、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の内周外側に移動したり、第1コイルスプリング51の内周と第2コイルスプリング52の外周とが干渉したりすると、第2コイルスプリング52の捩り剛性にばらつきが生じて、第2コイルスプリング52の捩り特性が安定しにくくなる。このような第2コイルスプリング52を用いて、スプリング組立体5の捩り特性を多段化すると、スプリング組立体5の多段特性が安定しにくくなるおそれがある。
In the conventional
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の支持部53bが第1コイルスプリング51の両端を圧縮方向に支持しているので、第1コイルスプリング51の作動する軌道を安定に維持することができる。また、一対のスプリングシート53の係合部53aが第2コイルスプリング52の内周部に係合しているので、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の捩り特性を安定に維持することができる。一方で、第2コイルスプリング52の素線を不等ピッチに形成することで、スプリング組立体5の捩り特性は、第1コイルスプリング51と第2コイルスプリング52とによって多段に設定されている。このようにスプリング組立体5の捩り特性を多段に設定しても、第1および第2コイルスプリング51,52の捩り特性は安定に維持されるので、スプリング組立体5は安定した多段特性を得ることができる。
In the
〔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。
[Other Embodiments]
(A) In the above-described embodiment, the
(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。
(B) In the above embodiment, the output hub 9 and the
(c) 前記実施形態では、第2コイルスプリング52の一端から略中央部までの間において、第2コイルスプリング52の素線間隔が一定値αで形成されている。また、第2コイルスプリング52の他端から略中央部までの間において、第2コイルスプリング52の素線間隔が一定値βで形成されている。しかしながら、第2コイルスプリング52の素線間隔の形成方法は、前記実施形態に限定されず、スプリング組立体5の捩り特性を多段に設定することができれば、どのようにしても良い。たとえば、第2コイルスプリング52の一端から他端にかけて、素線間隔を徐々に大きくなるように形成しても良い。
(C) In the above-described embodiment, the wire interval of the
(d) 前記実施形態では、第2コイルスプリング52において一端側の素線間隔が他端側の素線間隔より小さくなるように素線を不等ピッチに形成する場合の例を示したが、素線を不等ピッチに形成する位置は、前記実施形態に限定されず、スプリング組立体5の捩り特性を多段に設定できれば、どのようにしても良い。たとえば、図5に示すように、第2コイルスプリング152において、両端側の素線間隔γが中央部の素線間隔ζより小さくなるように素線を不等ピッチに形成しても良い。なお、この場合も、第2コイルスプリング152の両端から中央にかけて、素線間隔を徐々に大きくなるように形成しても良い。
(D) In the above-described embodiment, the example in which the strands are formed at unequal pitches in the
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
52 第2コイルスプリング
53 スプリングシート
53a 支持部
53b 係合部
α,β,γ,ζ 素線間隔
DESCRIPTION OF
Claims (5)
第1コイルスプリングと、
前記第1コイルスプリングの内周部に配置され素線が不等ピッチに形成される第2コイルスプリングと、
前記第1および第2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前記両端を前記圧縮方向に支持する支持部と、前記支持部に設けられ前記第2コイルスプリングの内周部に係合する係合部とを有する一対のスプリングシートと、
を備えたスプリング組立体。 A spring assembly that is compressed in a rotational direction when at least two members of a torsional vibration damper rotate relative to each other;
A first coil spring;
A second coil spring disposed on the inner periphery of the first coil spring and having strands formed at unequal pitches;
The first and second coil springs are opposed to both ends of the first coil spring and support the both ends of the first coil spring in the compression direction. The support portion is provided in the second coil spring. A pair of spring seats having an engaging portion that engages with the peripheral portion;
Spring assembly with
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