JP2006316963A - ダンパー機構 - Google Patents

Abstract

【課題】クラッチの動力伝達状態において、コイルスプリングと他の部材との摺動を抑えることにある。
【解決手段】リティーニングプレート１２は、板状であって第１支持部１１ａ、１２ａを有している。第１支持部１１ａ、１２ａは、第１外周壁１２ｂと、回転方向の第１正側端１２ｆと、回転方向の第１負側端１２ｄと、第１負側端近傍のみに第１外周壁１２ｂより内側の半径方向位置に設けられコイルスプリング２１の回転方向負側端を支持して半径方向外側への移動を抑える第１外周側抑え部１２ｅをと有している。第２支持部１３ａは、第２外周壁１３ｂと、回転方向の第２正側端１３ｄと、回転方向の第２負側端１３ｆと、第２正側端近傍のみに第２外周壁１３ｂより内側の半径方向位置に設けられ弾性部材の回転方向正側端を支持して半径方向外側への移動を抑える第２外周側抑え部１３ｅとを有している。
【選択図】図３

Description

本発明は、ダンパー機構、特に、動力伝達系における捩じり振動を減衰するためのダンパー機構に関する。

車輌に用いられるクラッチディスク組立体は、フライホイールに連結・切断されるクラッチ機能と、フライホイールからの捩じり振動を吸収・減衰するためのダンパー機能とを有している。

一般に車両の振動には、アイドル時異音（ガラ音）、走行時異音（加速・減速ラトル，こもり音）及びティップイン・ティップアウト（低周波振動）がある。これらの異音や振動を取り除くことがクラッチディスク組立体のダンパーとしての機能である。

クラッチディスク組立体は、互いに対向して配置された角窓を有する一対の入力側プレートと、窓孔が形成されたフランジを外周に有する出力側ハブと、角窓及び窓孔に配置され両部材を円周方向に弾性的に連結するコイルスプリングとを備えている。このコイルスプリングによりダンパー機能が実現されている。（例えば、特許文献１を参照。）
特開２００２−２６６９４３号公報

このようなダンパー機構において、クラッチが動力伝達状態になって入力側プレートが回転すると、コイルスプリングは遠心力が作用して半径方向外側に移動する。その状態で入力側プレートがハブフランジに対して相対回転すると、コイルスプリングが回転方向に圧縮されて角窓及び窓孔の外周壁に対して摺動する。このようにコイルスプリングの摺動による抵抗が発生すると、ダンパー機構の捩り振動を吸収する機能が低下する。

本発明の課題は、クラッチの動力伝達状態において、コイルスプリングと他の部材との摺動を抑えることにある。

請求項１に係るダンパー機構は、トルクを伝達するとともに捩り振動を吸収・減衰するためのダンパー機構であって、車両のトルク伝達経路に設けられており、入力側回転部材と、出力側回転部材と、弾性部材とを備えている。入力側回転部材は、板状であって第１支持部を有している。出力側回転部材は、板状であって入力側回転部材の軸方向近傍に相対回転可能に配置され、第１支持部に対応する位置に第２支持部を有する。弾性部材は、第１支持部と第２支持部との間に配置され、入力側回転部材と出力側回転部材とが相対回転すると圧縮される。第１支持部は、第１外周壁と、回転方向の第１正側端と、回転方向の第１負側端と、第１負側端近傍のみに第１外周壁より内側の半径方向位置に設けられ弾性部材の回転方向負側端を支持して半径方向外側への移動を抑える第１外周側抑え部をと有している。第２支持部は、第２外周壁と、回転方向の第２正側端と、回転方向の第２負側端と、第２正側端近傍のみに第２外周壁より内側の半径方向位置に設けられ弾性部材の回転方向正側端を支持して半径方向外側への移動を抑える第２外周側抑え部とを有している。

このダンパー機構では、クラッチが接続されるとエンジンからの動力によって入力側回転体が回転する。入力側回転体が回転すると、エンジンの動力は弾性部材を介して出力側回転部材に動力が伝達される。

ここでは、入力側回転部材が出力側回転部材に対して正方向に捩れている状態では、弾性部材は、第１外周側抑え部及び第２外周側抑え部によって半径方向外側への移動が規制されている。従って、捩り振動によって入力側回転部材が出力側回転部材に相対回転する場合には、弾性部材が第１外周壁及び第２外周壁に対して摺動しにくくなる。

請求項２に係るダンパー機構は、請求項１に記載されたダンパー機構であって、第１外周側抑え部と第２外周側抑え部は回転方向に延びている。

請求項３に係るダンパー機構は、請求項１または２に記載されたダンパー機構であって、第１外周側抑え部と第１外周壁との間には第１テーパ壁が形成されており、第２外周側抑え部と第２外周壁との間には第２テーパ壁が形成されている。

このダンパー機構では、入力側回転部材が出力側回転部材に対して回転方向負側に捩れた状態（例えば、エンジンブレーキ状態）では、弾性部材の回転方向負端側は第１外周側抑え部から回転方向正側に離れて移動しており、弾性部材の回転方向正端側は第２外周側抑え部から回転方向負側に離れて移動した状態となる。この状態で入力側回転部材と出力側回転部材とが捩り振動によって相対回転すると、弾性部材の回転方向負側端は第１テーパ壁によってスムーズに第１外周側抑え部に戻り、弾性部材の回転方向正端側は第２テーパ壁によってスムーズに第２外周側抑え部に戻る。

ここでは、入力側回転部材が出力側部材に対して回転方向負側に捩れた状態から正側に捩れる場合に弾性部材の端部は第１外周抑え部及び第２外周抑え部に戻りやすくなる。

請求項４に係るダンパー機構は、請求項１から３のいずれかに記載されたダンパー機構であって、弾性部材はコイルスプリングであり、第１外周側抑え部と第２外周側抑え部との回転方向内側縁はコイルスプリングのバネとして機能する部分の回転方向側端部と同一の回転方向位置または部分より回転方向外側に位置している。

ここでは、コイルスプリングのバネとして機能しない部分のみが第１外周側抑え部と第２外周側抑え部とによって抑えられるので、第１外周側抑え部とコイルスプリングとの間及び第２外周側抑え部とコイルスプリングとの間でのヒステリシストルクの発生を抑えることができる。

本発明にかかるダンパー機構では、入力側回転体が出力側回転体に対して正方向に捩れる場合に、弾性部材が半径方向外周壁側に移動しにくいためヒステリシストルクの発生を抑えることができる。

以下、図面に基づいて、本発明に係るダンパー機構の実施形態について説明する。
（１）クラッチディスク組立体の全体構造
図１及び図２は、本発明に係るダンパー機構の一実施形態が採用されたクラッチディスク組立体１を示している。クラッチディスク組立体１は、主に、クラッチ機能とダンパー機能を有しているが、ここでは、ダンパー機能について主に説明する。なお、図１のＯ−Ｏは、クラッチディスク組立体１の回転軸線である。

クラッチディスク組立体１は、主に、入力側の一対のプレートであるクラッチプレート１１及びリティーニングプレート１２と、ハブフランジ１３と、それらを回転方向に連結するスプリング組立体１４とから構成されている。

クラッチプレート１１及びリティーニングプレート１２は、概ね円盤状の部材であって、軸線方向に所定間隔をあけて対向している。クラッチプレート１１及びリティーニングプレート１２の外周部はストッパーピン１６によって固定され、これにより一体回転するようになっている。クラッチプレート１１及びリティーニングプレ−ト１２には、円周方向に並んで複数（本実施形態では４つ）の第１支持部１１ａ、１２ａがそれぞれ形成されている。

以下、第１支持部１１ａ、１２ａの形状について説明するが、両者は同形状であるため、第１支持部１２ａのみを説明に用いる。

第１支持部１２ａは、スプリング組立体１４を構成するコイルスプリング２１を支持するための部分である。第１支持部１２ａは、円周方向に延びた孔状の部分であって、第１外周壁１２ｂと、第１内周壁１２ｃと、回転方向負側端部１２ｄと、回転方向負側端部１２ｄに形成された第１外周側抑え部１２ｅと、回転方向正側端部１２ｆとを有している。第１外周壁１２ｂは、第１支持部１２ａの半径方向外周側の一部を構成する部分であって、弧状に形成されている。第１内周壁１２ｃは、第１支持部１２ａの半径方向内周側を構成する部分であって、コイルスプリング２１が延びる方向と同じ方向に直線状に形成されている。回転方向正側端部１２ｆは、第１支持部１２ａの回転方向正側端部を構成する部分であって、第１内周壁１２ｃの回転方向正側端部と第１内周壁１２ｃの回転方向正側端部とをつなぐ直線状に形成されている。回転方向負側端部１２ｄは、第１支持部１２ａの回転方向負側端部を構成する部分である。第１外周側抑え部１２ｅは、スプリング組立体１４を構成するコイルスプリング２１の負側一端を半径方向外側へ移動することを規制するための部分であって、第１外周壁１２ｂよりも半径方向内周側にコイルスプリング２１のバネとして機能する部分の回転方向側端部と同一の位置または回転方向側端部より回転方向外側配置されている。また、第１外周側抑え部１２ｅと第１外周壁１２ｂとの間には第１外周側抑え部１２ｅと第１外周壁１２ｂとを接続するテーパ壁１２ｇが形成されている。

第１支持部１２ａの外周壁を構成する第１外周壁１２ｂと第１外周側抑え部１２ｅとテーパ壁１２ｇは、軸方向に起こされた部分であって、コイルスプリング２１を半径方向及び軸方向に支持する。また、第１内周壁１２ｃは、軸方向に起こされた部分であって、コイルスプリング２１を半径方向及び軸方向に支持する。

ハブフランジ１３は、クラッチプレート１１及びリティーニングプレート１２の軸線方向間に相対回転可能に配置された概ね円盤状の部材である。ハブフランジ１３には、クラッチプレート１１及びリティーニングプレート１２の第１支持部１１ａ，１２ａに対応した位置に第２支持部１３ａが形成されている。第２支持部１３ａは、スプリング組立体１４を構成するコイルスプリング２１を支持するための部分である。第２支持部１３ａは、円周方向に延びた孔状の部分であって、第２外周壁１３ｂと、第２内周壁１３ｃと、回転方向負側端部１３ｆと、回転方向正側端部１３ｄと、回転方向正側端部１３ｄに形成された第２外周側抑え部１３ｅとを有している。第２外周壁１３ｂは、第２支持部１３ａの半径方向外周側の一部を構成する部分であって、弧状に形成されている。第２内周壁１３ｃは、第２支持部１３ａの半径方向内周側を構成する部分であって、コイルスプリング２１が配置される方向と同じ方向に直線状に形成されている。回転方向負側端部１３ｆは、第２支持部１３ａの回転方向負側端部を構成する部分であって、第２内周壁１３ｃの回転方向負側端部と第２内周壁１３ｃの回転方向負側端部とをつなぐ直線状に形成されている。回転方向正側端部１３ｄは、第２支持部１３ａの回転方向正側端部を構成する部分である。第２外周側抑え部１３ｅは、スプリング組立体１４を構成するコイルスプリング２１の正側一端を半径方向外側へ移動することを規制するための部分であって、第２外周壁１３ｂよりも半径方向内周側に配置されている。また、第２外周側抑え部１３ｅと第２外周壁１３ｂとの間には第２外周側抑え部１３ｅと第２外周壁１３ｂとを滑らかに接続するテーパ壁１３ｇが形成されている。

スプリング組立体１４は、クラッチプレート１１及びリティーニングプレート１２とハブフランジ１３とを回転方向に弾性的に連結するための部材であり、第１支持部１１ａ，１２ａ及び第２支持部１３ａ内にそれぞれ配置されている。次にスプリング組立体１４について説明する。
（２）スプリング組立体１４の構成
スプリング組立体１４は、図３に示されるように、主として、コイルスプリング２１と、スプリングシート２２とから構成されている。

コイルスプリング２１は、スプリング組立体１４において捩り振動を吸収・減衰するための部材であって、円周方向に延びたコイル状部材である。

スプリングシート２２は、コイルスプリング２１の円周方向両側に配置され、さらに第１支持部１１ａ、１２ａ及び第２支持部１３ａの円周方向端部に当接している。シート本体はコイルスプリング２１のトルクを受けるための部分であり、高強度材料から構成されることが望ましく、例えば金属製である。シート本体は主として、コイルスプリング２１の回転方向端部を受ける支持部材と、支持部の中心からコイルスプリング２１内に延びる突出部とを有している。

コイルスプリング２１の回転方向正側端は、第２支持部１３ａの第２外周側抑え部１３ｅに当接または近接しているが、第１支持部１１ａの第１外周壁１１ｂとの間に半径方向の隙間を確保している。一方、コイルスプリング２１の回転方向負側端は、第１支持部１１ａ、１２ａの第１外周側抑え部１２ｅに当接または近接しているが、第２支持部１３ａの第２外周壁１３ｂとの間に半径方向の隙間を確保している。

なお、クラッチプレート１１及びリティーニングプレート１２の第１支持部１１ａ、１２ａの第１外周側抑え部１２ｅ及びハブフランジ１３の第２支持部１３ａの第２外周側抑え部１３ｅは、コイルスプリング２１のスプリングとして機能しない部分２１ａよりも円周方向内側まで延びている。
（３）クラッチディスク組立体の動作
このクラッチディスク組立体１にエンジンからのトルクが入力されるとクラッチプレート１１及びリティーニングプレート１２が正方向に回転し、ハブフランジ１３とクラッチプレート１１及びリティーニングプレート１２とが相対回転する。この場合、コイルスプリング２１の回転方向正側端部は第１支持部１１ａ、１２ａによって回転方向負側に動かされ、コイルスプリング２１の回転方向負側端部は第２支持部１３ａによって回転方向正側に動かされるためコイルスプリング２１が圧縮される。

このとき、遠心力によってコイルスプリング２１が外側に移動しようとするが、図４に示すように、コイルスプリング２１の回転方向正側端部はクラッチプレート１１及びリティーニングプレート１２の第１支持部１１ａ、１２ａの第１外周側抑え部１２ｅによって半径方向外周側への移動が規制されており、コイルスプリング２１の回転方向負側端部はハブフランジ１３の第２支持部１３ａの第２外周側抑え部１３ｅによって半径方向外周側への移動が規制されているため、コイルスプリング２１は半径方向外側には移動が規制される。

さらに、コイルスプリング２１の回転方向正側端と第１支持部１１ａ、１２ａの第１外周壁１２ｂとの半径方向間に隙間が確保され、コイルスプリング２１の回転方向負側端と第２支持部１３ａの第２外周壁１３ｂとの半径方向間に隙間が確保されているため、クラッチプレート１１及びリティーニングプレート１２がハブフランジ１３に対して回転方向正側に捩れる際に、それらの部分間で摺動が生じにくい。

また、クラッチプレート１１及びリティーニングプレート１２がハブフランジ１３に対して回転方向負側に捩れた状態（例えば、エンジンブレーキ作動状態）では、図５に示すように、コイルスプリング２１の回転方向負端側は第１外周側抑え部１２ｅから回転方向正側に離れており、コイルスプリング２１の回転方向正端側は第２外周側抑え部１３ｅから回転方向負側に離れている。このため、コイルスプリング２１は回転に伴う遠心力によって半径方向外側に移動する。

この状態の後に、クラッチプレート１１及びリティーニングプレート１２がハブフランジ１３に対して回転方向正側に捩れた場合には、テーパ壁１２ｇと、テーパ壁１３ｇとによって、コイルスプリング２１の両端部及びスプリングシート２２はクラッチプレート１１とハブフランジ１３の第１外周側抑え部１２ｅ、第２外周側抑え部１３ｅにスムーズに移動させられる。

なお、第１外周側抑え部１２ｅは、第１外周壁１２ｂよりも半径方向内周側にコイルスプリング２１のバネとして機能する部分の回転方向側端部と同一の位置または回転方向側端部より回転方向外側配置されている。このため、第１外周側抑え部１２ｅ及び第２外周側抑え部１３ｅとコイルスプリング２１との間でヒステリシストルクが発生しにくくなる。

［本実施形態の効果］
このように、本実施形態のスプリング組立体１４を用いることによって、ヒステリシストルクの発生を抑えることができる。

本発明の一実施形態が採用されたクラッチディスク組立体の縦断面概略図である。 本発明の一実施形態が採用されたクラッチディスク組立体の平面図である。 図２の部分拡大図であり、スプリング組立体の横断面図である。 スプリング組立体の部分拡大図であり、図３の状態からクラッチプレート及びリティーニングプレートに対してハブフランジが回転方向正側に捩れた状態である。 スプリング組立体の部分拡大図であり、図３の状態からクラッチプレート及びリティーニングプレートに対してハブフランジが回転方向負側に捩れた状態である。

符号の説明

１ クラッチディスク組立体
１１ クラッチプレート
１２ リティーニングプレート
１４ ダンパー機構
２１ コイルスプリング

Claims (4)

1. 車両のトルク伝達経路に設けられ、トルクを伝達するとともに捩り振動を吸収・減衰するためのダンパー機構であって、
   板状であって、第１支持部を有する入力側回転部材と、
   板状であって前記入力側回転部材の軸方向近傍に相対回転可能に配置され、前記第１支持部に対応する位置に第２支持部を有する出力側回転部材と、
   前記第１支持部と前記第２支持部との間に配置され、前記入力側回転部材と前記出力側回転部材とが相対回転すると圧縮される弾性部材とを備え、
   前記第１支持部は、第１外周壁と、回転方向の第１正側端と、回転方向の第１負側端とを備え、前記第１負側端近傍のみに前記第１外周壁より内側の半径方向位置に設けられ前記弾性部材の回転方向負側端を支持して半径方向外側への移動を抑える第１外周側抑え部とを有しており、
   前記第２支持部は、第２外周壁と、回転方向の第２正側端と、回転方向の第２負側端とを備え、前記第２正側端近傍のみに前記第２外周壁より内側の半径方向位置に設けられ前記弾性部材の回転方向正側端を支持して半径方向外側への移動を抑える第２外周側抑え部とを有している、
   ダンパー機構。
2. 前記第１外周側抑え部と前記第２外周側抑え部は回転方向に延びている、
   請求項１に記載のダンパー機構。
3. 前記第１外周側抑え部と前記第１外周壁との間には第１テーパ壁が形成されており、
   前記第２外周側抑え部と前記第２外周壁との間には第２テーパ壁が形成されている、
   請求項１または２に記載のダンパー機構。
4. 前記弾性部材はコイルスプリングであって、
   前記第１外周側抑え部と前記第２外周側抑え部との回転方向内側縁は、前記コイルスプリングのバネとして機能する部分の回転方向側端部と同一の回転方向位置または前記端部より回転方向外側に位置している、
   請求項１から３のいずれかに記載のダンパー機構。

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