JP2007285335A - 捩り振動低減装置 - Google Patents

Abstract

【課題】中間部材の強度を大きくする。
【解決手段】リテーナプレート１，２と、該リテーナプレート１，２に対して相対回転可能なハブフランジ３と、リテーナプレート１，２とハブフランジ３とを回転方向に連結する一対のばね４と、一対のばね４の半径方向外側を囲繞するように設けられた環状部６ａと該環状部６ａから中心へ向かって突出して一対のばね４の間に介在させる中間ばね受部６ｂとを有する中間部材６と、環状部６ａの中間ばね受部６ｂと対応する位置から半径方向外側へ向かって突出し、中間部材６に対するリテーナプレート１の相対回転角度を所定の範囲に規制する第１ストッパ部１ｅと、環状部６ａの内周側における中間ばね受部６ｂの近傍に形成され、中間部材６に対するハブフランジ３の相対回転角度を所定の範囲に規制する第２ストッパ部３ｂとを設ける。
【選択図】図１

Description

本発明は、捩り振動低減装置に関し、中間部材の強度を大きくしたものである。

車両に搭載したエンジンのクランク軸とトルクコンバータのタービンとの間には、捩り振動低減装置が設けられている。捩り振動低減装置は、エンジンのクランク軸に直結される入力側部材と、トルクコンバータのタービンに連結される出力側部材と、入力側部材と出力側部材とを回転方向に弾性的に連結するとともに円周方向に沿って配置された弾性部材としてのばねとで構成されている。そして、円周方向に沿って配置された前記ばねが圧縮されて捩りを生じる際の捩り角度を大きくするため一対のばねを直列に繋ぐ構成が採用され、この一対のばね間に中間部材を介在させたものがある。この中間部材は円環状であり、他の構成部材に対して押圧されることなくフリーであり、しかもヒステリシスを生じさせない。

該中間部材を設けた従来の捩り振動低減装置として特許文献１に記載のものが知られている。この捩り振動低減装置は、入力側部材と出力側部材との間に、これらの双方の部材と相対回転自在な円環状の中間部材を設け、入力側部材と中間部材との間、および中間部材と出力側部材との間に前記弾性部材を介在させている。また、中間部材には、中間部材に対する入力側部材の相対的な回転を規制する入力側ストッパと、中間部材に対する出力側部材の相対的な回転を規制する出力側ストッパとを設けている。
特開平１０−２１３２０４号公報

ところが、円環状の中間部材の内周側および外周側を切り欠くことによって入力側ストッパと出力側ストッパとを設けているため、半径方向の幅が小さくなって中間部材の強度が小さくなってしまい、高トルクに対応できない。また、弾性部材に加わる遠心力を半径方向で支持する規制部が中間部材に形成されている場合は、中間部材には、中間部材に加わる遠心力に加えて弾性部材に加わる遠心力が加算されるため、前記幅が小さい部分での強度不足が問題になる。

そこで本発明は、上記の課題を解決し、形状的に強度を十分に確保できる捩り振動低減装置を提供することを目的とする。

請求項１に係る発明は、駆動源からの入力により回転する入力側部材と、該入力側部材に対して相対回転可能に設けられた出力側部材と、前記入力側部材と前記出力側部材とのうちの一方の端部ばね受部間および他方に形成されて半径方向外側へ突出する端部ばね受部間に直列配置された少なくとも一対の弾性部材と、該弾性部材の半径方向外側を囲繞するように設けられた環状部と、該環状部から該環状部の中心へ向かって突出して前記一対の弾性部材の間に介在させる中間ばね受部とを有する中間部材と、前記中間部材における前記中間ばね受部と対応する位置に半径方向外側へ向かって突出形成された第１ストッパ部と、該第１ストッパ部に当接することにより該第１ストッパ部に対する相対回転角度が所定の範囲に規制されると共に前記入力側部材と前記出力側部材とのいずれか一方に形成された第１当接部と、前記中間部材における前記中間ばね受部の近傍に形成された第２ストッパ部と、該第２ストッパ部に当接することにより該第２ストッパ部に対する相対回転角度が所定の範囲に規制されると共に前記入力側部材と前記出力側部材との他方に形成された第２当接部と、を有することを特徴とする。

この発明によれば、駆動源の回転力が入力側部材に入力されると、弾性部材が撓んで入力側部材と出力側部材との間に相対的な回転が生じ、出力側部材から出力される。入力側部材と出力側部材との一方が第１ストッパ部に当接して中間部材に対する一方の相対的回転が規制され、他方が第２ストッパ部に当接して中間部材に対する他方の相対的回転が規制される。これにより、入力側部材と出力側部材との相対的回転が規制されることになる。

請求項２に係る発明は、請求項１に記載の捩り振動低減装置において、前記入力側部材と前記出力側部材との一方の外周部に長孔を形成し、該長孔の端部の壁面を前記第１当接部とする一方、前記入力側部材と前記出力側部材との他方における前記端部ばね受部の先端の円周方向での端面を前記第２当接部としたことを特徴とする。

この発明によれば、中間部材に対して入・出力側部材の一方は、長孔の一方の端部の壁面が第１ストッパ部に当接するまで相対的に一方向へ回動する。また、入・出力側部材の他方は、端部ばね受部の先端の円周方向での端面が第２ストッパ部に当接するまで相対的に他方向へ回動する。

請求項３に係る発明は、請求項１または２に記載の捩り振動低減装置において、前記中間ばね受部と前記第２ストッパ部との間に、前記弾性部材の一方の端部が半径方向外側へ移動するのを規制する第１規制部を設け、前記端部ばね受け部の先端を円周方向へ突出させ、前記弾性部材の他方の端部が半径方向外側へ移動するのを規制する第２規制部を設けたことを特徴とする。

この発明によれば、弾性部材の半径方向外側への移動について、一方の端部の半径方向外側への移動は第１規制部により規制され、他方の端部の半径方向外側への移動は第２規制部により規制され、弾性部材に遠心力が作用することによる弾性部材と入・出力側部材との摩擦が緩和される。

請求項４に係る発明は、請求項１〜３のいずれかに記載の捩り振動低減装置において、前記第１ストッパ部と前記第１当接部とのなす第１圧縮角度と、前記第２ストッパ部と前記第２当接部とのなす第２圧縮角度との大きさを異なる値にしたことを特徴とする。

この発明によれば、中間部材に対して、入・出力側部材の一方が第１圧縮角度の範囲内で相対回転し、他方が第２圧縮角度の範囲内で相対回転する。圧縮角度の大きさが相互に異なるので、第１当接部と第２当接部とが同時に中間部材に当接することはなく、入・出力側部材から中間部材へ同時に衝撃力が加わることはないことから、中間部材へ加わる衝撃力が小さく抑えられる。

請求項１に係る捩り振動低減装置によれば、中間部材の中間ばね受部と対応する位置に半径方向外側へ突出する第１ストッパ部を設け、中間ばね受部の近傍に第２ストッパ部を設けたので、中間部材の円周方向において肉厚の大きい部分に第１ストッパ部および第２ストッパ部を設けていることになり、そのために中間部材は十分な強度を有し、中間部材が第１ストッパ部，第２ストッパ部の部分を介して入力側部材や出力側部材から高いストッパトルクを受けても、十分に対応できる。

請求項２に係る捩り振動低減装置によれば、入力側部材と出力側部材との一方の外周部に長孔を形成し、該長孔の端部の壁面を第１当接部としたので、振動低減装置が小型化される。

請求項３に係る捩り振動低減装置によれば、弾性部材の一方の端部の半径方向外側への移動は第１規制部により規制され、他方の端部の半径方向外側への移動は第２規制部により規制されるため、弾性部材に遠心力が作用することによる弾性部材と入・出力側部材との摩擦が緩和される。

請求項４に係る捩り振動低減装置によれば、第１圧縮角度と第２圧縮角度とを異なる値にしたので、入・出力側部材から中間部材へ同時に衝撃力が加わることはなく、中間部材へ加わる衝撃力を小さく抑えることができる。そのため、強度の面から有利であり、作動音も小さく抑えられる。

以下、本発明による捩り振動低減装置の実施の形態を説明する。

図１に示すように、捩り振動低減装置は、駆動源であるエンジンの回転を入力するため、図示しないクランク軸に連結された入力側部材としてのリテーナプレート１，２と、該リテーナプレート１，２に対して相対回転可能に設けられた出力側部材としてのハブフランジ３と、リテーナプレート１，２とハブフランジ３とを回転方向に連結すると共に相互に直列配置された一対の弾性部材としてのばね４とにより構成されている。

リテーナプレート１，２は、外周部に円周方向に沿って配置されたねじ孔１ａ，２ａに挿通した３本のリベット５を円周方向に沿って略等間隔に３群設けることにより一体結合されている。リテーナプレート１，２には、円周方向に沿って略等間隔に、夫々円弧形状の窓１ｂ，２ｂが夫々３つずつ形成されている。これらの３つの窓１ｂ，２ｂの窓間部はばね４の端部を受ける端部ばね受部１ｃ，２ｃを構成している。端部ばね受部１ｃ，端部ばね受部２ｃは円周方向に略等間隔に３箇所ずつ形成され、相互に重なって同じ位置を占めている。

一方、ハブフランジ３は軸方向でリテーナプレート１，２の間に配置されている。ハブフランジ３には、半径方向外側へ突出させることにより、ばね４の端部を受ける端部ばね受部３ａが円周方向に沿って略等間隔に３つ形成されている。端部ばね受部３ａの円周方向での位置は、端部ばね受部１ｃ，２ｃと同じ位置を占めており、３者が相互に重なって同じ位置を占めている。つまり、一対のばね４は、端部ばね受部１ｃ，１ｃ間、端部ばね受部２ｃ，２ｃ間、端部ばね受部３ａ，３ａ間のいずれにも挟持された状態となっている。

そして、一対のばね４の間でばね４を受ける中間部材６が設けられている。中間部材６は、一対のばね４の半径方向外側を囲繞するように設けられた環状部６ａと、該環状部６ａから該環状部６ａの中心へ向かって突出して一対のばね４の間に介在させる中間ばね受部６ｂとを有する。中間ばね受部６ｂは中心へ向かって幅寸法が順次に小さく形成されており、中間ばね受部６ｂの基部の強度は曲げ荷重に対して十分に大きくなっている。

中間部材６に対するリテーナプレート１の相対回転角度を所定の範囲に規制するため、第１ストッパ部６ｃが形成されている。第１ストッパ部６ｃは、環状部６ａの中間ばね受部６ｂと対応する位置から半径方向外側へ向かって突出形成されている。また、中間部材６に対するハブフランジ３の相対回転角度を所定の範囲に規制するために、第２ストッパ部６ｄが形成されている。第２ストッパ部６ｄは、環状部６ａの内周側における中間ばね受部６ｂの近傍に配置されている。

リテーナプレート１には第１ストッパ部６ｃに当接する第１当接部が設けられ、ハブフランジ３には第２ストッパ部６ｄに当接する第２当接部が設けられている。即ち、リテーナプレート１には、外周部に長孔１ｄが形成され、該長孔１ｄの両端部の壁面が第１当接部１ｅを構成している。ハブフランジ３には、端部ばね受部３ａの先端の円周方向での端面が第２当接部３ｂを構成している。そして、第１当接部１ｅと第１ストッパ部６ｃとのなす第１圧縮角度αと、第２当接部３ｂと第２ストッパ部６ｄとのなす第２圧縮角度βとの大きさが１〜３度だけ異なる値に設定されている。これは、第１ストッパ部６ｃへの第１当接部１ｅの当接と、第２ストッパ部６ｄへの第２当接部３ｂの当接とが同時に生じないようにするためである。

中間ばね受部６ｂと第２ストッパ部６ｄとの間には、ばね４の一方の端部が半径方向外側へ移動するのを規制する第１規制部６ｅが形成されている。該第１規制部６ｅは、第２ストッパ部６ｄの部分の内径寸法の位置よりも中心側に肉付けをしたようにして半径方向の幅寸法を大きくしたものである。また、端部ばね受け部３ａの先端を円周方向へ突出させ、ばね４の他方の端部が半径方向外側へ移動するのを規制する第２規制部３ｃが形成されている。

このほか、リテーナプレート１には、リテーナプレート１をクランク軸の端面に結合するための貫通孔１ｈが形成され、ハブフランジ３にはハブフランジ３をトルクコンバータのタービンに連結するための貫通孔３ｈが形成されている。

次に、捩り振動低減装置の作用を説明する。

ばね４はリテーナプレート１，２の端部ばね受部１ｃ，１ｃ間および端部ばね受部２ｃ，２ｃ間に挟持され、かつハブフランジ３の端部ばね受部３ａ，３ａ間にも挟持された状態となっている。エンジンの回転力がクランク軸を介してリテーナプレート１に入力されると、ばね４は端部ばね受部１ｃ，２ｃと端部ばね受部３ａとの相対回転により圧縮されて撓み、リテーナプレート１，２とハブフランジ３との間に相対的な回転角度が生じ、ハブフランジ３から出力される。このとき、一対のばね４は直列に配置されているため、長いばねを用いたのと同等になり、リテーナプレート１，２とハブフランジ３との間の捩り角度が大きくなる。そして、中間部材６もリテーナプレート１，ハブフランジ３に対して相対回転する。

中間部材６に対してリテーナプレート１，２とハブフランジ３が相対回転し、ばね４の素線間が密着する直前の角度まで相対回転すると、リテーナプレート１における長孔１ｄの一方の端部の壁面１ｅが第１ストッパ部６ｃに当接して中間部材６に対するリテーナプレート１の相対的回転が規制され、ハブフランジ３における端部ばね受部３ａの先端の端面である第２当接部３ｂが第２ストッパ部６ｄに当接して中間部材６に対するハブフランジ３の相対的回転が規制される。これにより、リテーナプレート１とハブフランジ３との相対的回転が規制されることになる。換言すれば、中間部材６に対してリテーナプレート１は、相対的に一方向へ圧縮角度αだけ回動でき、また中間部材６に対してハブフランジ３は、相対的に他方向へ圧縮角度βだけ回動できる。

この発明によれば、ばね４の半径方向外側への移動について、一方の端部の半径方向外側への移動は第１規制部６ｅにより規制され、他方の端部の半径方向外側への移動は第２規制部３ｃにより規制され、ばね４に遠心力が作用することによるばね４とリテーナプレート１，２・ハブフランジ３との摩擦が緩和される。

この発明によれば、中間部材６に対してリテーナプレート１が第１圧縮角度αの範囲内で相対回転し、中間部材６に対してハブフランジ３が第２圧縮角度βの範囲内で相対回転し、圧縮角度がαとβとで１〜３度異なるので、第１当接部１ｅと第２当接部３ｂとが同時に中間部材６に当接することはなく、リテーナプレート１とハブフランジ３との双方からから中間部材６へ同時に衝撃力が加わることはない。このため、中間部材６へ加わる衝撃力が小さく抑えられる。

なお、弾性部材は本実施の形態では３対設けたが、少なくとも１対あればよい。また、中間部材に対し、入力側部材の相対回転角度を所定の範囲に規制するものを第１ストッパ部とし、出力側部材の相対回転角度を所定の範囲に規制するものを第２ストッパ部としたが、入力側部材と出力側部材とが入れ替わっていてもよい。

捩り振動低減装置に係り、（ａ）は一部省略して示す正面図、（ｂ）は側面断面図（実施の形態）。

符号の説明

１，２…リテーナプレート（入力側部材）
１ｄ…長孔
１ｅ…第１当接部
３…ハブフランジ（出力側部材）
３ａ…端部ばね受部
３ｂ…第２当接部
３ｃ…第２規制部
４…ばね（弾性部材）
６…中間部材
６ａ…環状部
６ｂ…中間ばね受部
６ｃ…第１ストッパ部
６ｄ…第２ストッパ部
６ｅ…第１規制部
α…第１圧縮角度
β…第２圧縮角度

Claims (4)

1. 駆動源からの入力により回転する入力側部材と、
   該入力側部材に対して相対回転可能に設けられた出力側部材と、
   前記入力側部材と前記出力側部材とのうちの一方の端部ばね受部間および他方に形成されて半径方向外側へ突出する端部ばね受部間に直列配置された少なくとも一対の弾性部材と、
   該弾性部材の半径方向外側を囲繞するように設けられた環状部と、該環状部から該環状部の中心へ向かって突出して前記一対の弾性部材の間に介在させる中間ばね受部とを有する中間部材と、
   前記中間部材における前記中間ばね受部と対応する位置に半径方向外側へ向かって突出形成された第１ストッパ部と、該第１ストッパ部に当接することにより該第１ストッパ部に対する相対回転角度が所定の範囲に規制されると共に前記入力側部材と前記出力側部材とのいずれか一方に形成された第１当接部と、
   前記中間部材における前記中間ばね受部の近傍に形成された第２ストッパ部と、該第２ストッパ部に当接することにより該第２ストッパ部に対する相対回転角度が所定の範囲に規制されると共に前記入力側部材と前記出力側部材との他方に形成された第２当接部と、
   を有することを特徴とする捩り振動低減装置。
2. 請求項１に記載の捩り振動低減装置において、
   前記入力側部材と前記出力側部材との一方の外周部に長孔を形成し、該長孔の端部の壁面を前記第１当接部とする一方、
   前記入力側部材と前記出力側部材との他方における前記端部ばね受部の先端の円周方向での端面を前記第２当接部とした
   ことを特徴とする捩り振動低減装置。
3. 請求項１または２に記載の捩り振動低減装置において、
   前記中間ばね受部と前記第２ストッパ部との間に、前記弾性部材の一方の端部が半径方向外側へ移動するのを規制する第１規制部を設け、
   前記端部ばね受け部の先端を円周方向へ突出させ、前記弾性部材の他方の端部が半径方向外側へ移動するのを規制する第２規制部を設けた
   ことを特徴とする捩り振動低減装置。
4. 請求項１〜３のいずれかに記載の捩り振動低減装置において、
   前記第１ストッパ部と前記第１当接部とのなす第１圧縮角度と、前記第２ストッパ部と前記第２当接部とのなす第２圧縮角度との大きさを異なる値にした
   ことを特徴とする捩り振動低減装置。
   

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