JP2010216524A

JP2010216524A - 車両用トルクリミッタ装置

Info

Publication number: JP2010216524A
Application number: JP2009062043A
Authority: JP
Inventors: Yukihiro Tanigawa; 幸広谷川
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2009-03-13
Filing date: 2009-03-13
Publication date: 2010-09-30

Abstract

【課題】第１伝達部材を挟圧する一対の第２伝達部材のうち小径側の一方の母材が小さくされることでその母材の材料費が低減され、原価を低減することができる車両用トルクリミッタ装置を提供する。
【解決手段】クラッチディスク４８を挟圧する第１クラッチカバー４０およびプレッシャープレート４６のうち小径側のプレッシャープレート４６は、外周部に周方向の所定間隔で形成された複数の切欠き溝５０を有し、大径側の第１クラッチカバー４０は、軸心Ｃ方向にそれぞれ突設されて複数の切欠き溝５０にそれぞれ嵌め入れられた複数の係合突起５２を有して構成されることから、プレッシャープレート４６の最小母材外径Ｄ１が、従来の車両用トルクリミッタ装置６０のプレッシャープレート６２の最小母材外径Ｄ２に比較して小さくなるので、プレッシャープレート４６の母材の材料費が低減され、製造コストが低減される。
【選択図】図３

Description

本発明は、過大なトルク伝達を防止するための車両用トルクリミッタ装置にかかり、特に、製造コストを低減するための技術に関するものである。

一軸心まわりに回転可能に設けられた円板状の第１回転部材と、その第１回転部材の前記一軸心方向の両側において、相互に相対回転不能且つ前記一軸心方向の相対移動可能に設けられて第１回転部材を挟圧する径の異なる円板状の一対の第２回転部材とを備え、第１回転部材と一対の第２回転部材との摩擦によりそれらの間でトルクを伝達しつつも、その伝達トルクが予め定められた所定トルクを超えると第１回転部材と一対の第２回転部材とがスリップして相対回転することにより過大なトルクの伝達を抑制する車両用トルクリミッタ装置が知られている。例えば、特許文献１に記載されたものがそれである。

特開２００５−１３３８５９号公報

ところで、上記従来の車両用トルクリミッタ装置において、前記一対の第２伝達部材は、それらのうち小径側の一方の外周部に周方向の所定の間隔で大径側の他方に向けて前記一軸心方向に突設された複数の突起が、その他方に形成された複数の貫通穴にそれぞれ嵌め入れられることにより、相対回転不能且つ前記一軸心方向の相対移動可能に組み合わされている。上記一対の第２伝達部材の一方は、上記複数の突起が形成されるように、先ず、板状の母材から例えばプレス装置を用いた打ち抜き加工等により外周面に周方向の所定の間隔で半径方向外側に向けて突き出す複数の突出部を有する円板状のものが成形され、次いで、例えばプレス装置を用いた曲げ加工等によりそれら複数の突出部の突出方向が軸心方向に向くように曲げられて製作される。

ここで、上記車両用トルクリミッタ装置の製造コストに関連する構成部品の母材の材料費を低く抑えるためには、その母材の大きさを可及的に小さくすることが望ましい。しかしながら、前記従来の車両用トルクリミッタ装置において、前記一対の第２伝達部材の一方は、その母材外径を完成品に比較して前記突出部の分だけ大きくする必要があるため、その母材を小さくするには限界がある。そのため、その母材の材料費を低減することによる製造コストの低減には限界があるという問題があった。

本発明は以上の事情を背景としてなされたものであり、その目的とするところは、第１伝達部材を挟圧する一対の第２伝達部材のうち小径側の一方の母材の材料費を低減することで製造コストが低減される車両用トルクリミッタ装置を提供することにある。

かかる目的を達成するための請求項１にかかる発明の要旨とするところは、（１）一軸心まわりに回転可能に設けられた円板状の第１回転部材と、その第１回転部材の前記一軸心方向の両側において、相互に相対回転不能且つ前記一軸心方向の相対移動可能に設けられて第１回転部材を挟圧する径の異なる円板状の一対の第２回転部材とを備え、第１回転部材と一対の第２回転部材との摩擦によりそれらの間でトルクを伝達しつつも、その伝達トルクが予め定められた所定トルクを超えると第１回転部材と一対の第２回転部材とがスリップして相対回転することにより過大なトルクの伝達を抑制する車両用トルクリミッタ装置であって、（２）前記一対の第２回転部材のうち小径側の一方は、その外周部に周方向の所定の間隔で形成された複数の切欠き溝を有し、（３）他方は、前記一方の複数の切欠き溝に向けて前記一軸心方向にそれぞれ突設されてそれら切欠き溝にそれぞれ嵌め入れられ、前記一方を相対回転不能且つ前記一軸心方向の相対移動可能に案内する複数の係合突起を有することにある。

請求項１にかかる発明の車両用トルクリミッタ装置によれば、第１回転部材を挟圧する一対の第２回転部材のうち小径側の一方は、その外周部に周方向の所定の間隔で形成された複数の切欠き溝を有し、他方は、前記一方の複数の切欠き溝に向けて前記一軸心方向にそれぞれ突設されてそれら切欠き溝にそれぞれ嵌め入れられ、前記一方を相対回転不能且つ前記一軸心方向の相対移動可能に案内する複数の係合突起を有して構成されることから、上記一方の必要最小母材外径が、従来のものすなわち円板状の外周面に半径方向外側に向けて突設された複数の突出部が曲げ加工されて複数の突起が形成されるものに比較して小さくなるので、上記一方の母材の材料費が低減でき、製造コストが低減される。

ここで、好適には、前記他方の複数の係合突起は、その他方の一部に曲げ加工が施されることにより形成されている。このようにすれば、新たな部材を用いずに上記係合突起が形成されるので、部品点数が削減されて製造コストが低減される。

また、好適には、本発明の車両用トルクリミッタ装置は、トルク変動を吸収するための車両用トーショナルダンパの一部として用いられる。具体的には、車両用トルクリミッタ装置は、例えば、車両の主駆動力源の出力軸に連結される入力側回転部材と駆動輪側の例えば変速機の入力軸等に連結される出力側回転部材との間にトルク変動を吸収するためのダンパ機構を備えた車両用トーショナルダンパにおいて、上記入力側回転部材の動力伝達経路の途中に設けられる。このようにすれば、上記主駆動力源から出力された過大なトルクが変速機やダンパ機構などに伝達されることが抑制されるので、上記過大なトルクが伝達されることにより変速機やダンパ機構などが破損することを抑制することができる。

本発明の車両用トルクリミッタ装置を含む車両用トーショナルダンパを示す正面図である。図１のII-II矢視部断面を示す車両用トーショナルダンパの断面図である。図２のII矢視部を拡大して示すトルクリミッタ装置の断面図である。図３のIV矢視部のプレッシャープレートを一部切欠いて示す斜視図である。図３のV矢視部の第１クラッチカバーを一部切欠いて示す斜視図である。従来の車両用トルクリミッタ装置を示す断面図であって、本実施例を示す図３に対応する図である。図６のVII矢視部のプレッシャープレートだけを一部切欠いて示す斜視図である。

以下、本発明の一実施例を図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の実施例において図は適宜簡略化或いは変形されており、各部の寸法比および形状等は必ずしも正確に描かれていない。

図１は、本発明の車両用トルクリミッタ装置１０を含む車両用トーショナルダンパ１２を示す正面図である。また、図２は、図１のII-II矢視部断面を示す車両用トーショナルダンパ１２の断面図である。図１および図２において、車両用トーショナルダンパ１２は、本実施例では、例えばハイブリッド車両に搭載されている。具体的には、車両用トーショナルダンパ１２は、車両の主動力源としての図示しないエンジンのクランク軸１３に固定されたフライホイール１４と、その後段側すなわち駆動輪側への動力伝達部材として機能する伝達軸１６との間に介在されている。

上記フライホイール１４は、エンジンの回転変動を少なくするための円板状の部材であり、内周部がボルト１８によりクランク軸１３に締結され、クランク軸１３と同心に且つ軸心（一軸心）Ｃまわりの回転可能に支持されている。上記伝達軸１６は、図示しない電動機や動力分配装置等を収容するトランスアクスルケースを貫通して設けられ、フライホイール１４と同心に且つ軸心Ｃまわりの回転可能に支持されている。

車両用トーショナルダンパ１２は、フライホイール１４に対して同心且つ相対回転不能に連結された入力側回転部材２２と、その入力側回転部材２２と同心且つ相対回転可能に設けられた出力側回転部材２４とを含んで構成されている。上記入力側回転部材２２は、外周部が車両用トルクリミッタ装置１０を介してフライホイール１４に連結されるとともに、内周部が軸心Ｃ方向の所定の間隔を隔てて配設された一対の円環板状のドライブプレート２６を備えている。一方、上記出力側回転部材２４は、伝達軸１６にスプライン嵌合された中空円筒状の基部２８と、上記一対のドライブプレート２６の間に形成された環状の間隙に向けて基部２８の外周面から外方へ突設された鍔部３０とを有するハブ部材３２を備えている。そして、上記一対のドライブプレート２６の内周部と鍔部３０の内周部との周方向の隙間には、入力側回転部材２２と出力側回転部材２４との相対回転に応じて弾性変形可能に配設され、弾性変形量に応じて入力側回転部材２２と出力側回転部材２４との相対回転を許容するコイル状のダンパスプリング３４が設けられ、上記一対のドライブプレート２６の内周部と鍔部３０の内周部との軸心Ｃ方向の隙間には、狭圧状態で軸心Ｃ方向に積層された複数枚の摩擦材を含む摩擦係合装置３６が設けられている。

このように構成された車両用トーショナルダンパ１２においては、ドライブプレート２６とハブ部材３２との間においてトルク伝達が行われるとともにエンジンのトルク変動による振動が吸収されるようになっており、動力伝達時における動力源側から駆動輪側へのねじれ振動の伝達が抑制されるようになっている。

以下では、フライホイール１４とドライブプレート２６の外周部との間に介在された本実施例の車両用トルクリミッタ装置１０に関して詳しく説明する。

図３は、図２のII矢視部を拡大して示す車両用トルクリミッタ装置１０の断面図である。図１乃至図３において、車両用トルクリミッタ装置１０は、外周部が例えばリベット３７により相互に結合されるとともにフライホイール１４のエンジンとは反対側に例えばボルト３８により共に締結された一対の円環板状部材であって、それぞれの内周部が軸心Ｃ方向に所定の間隔を隔てた状態で相対向する第１クラッチカバー４０および第２クラッチカバー４２を備えている。また、車両用トルクリミッタ装置１０は、第１クラッチカバー４０よりも小径に形成されるとともに、第１クラッチカバー４０と第２クラッチカバー４２との間に形成された環状の間隙において第１クラッチカバー４０に相対回転不能且つ軸心Ｃ方向の相対移動可能に配設され、第２クラッチカバー４２との間に配設された皿ばね４４により第１クラッチカバー４０に向けて軸心Ｃ方向へ付勢されるプレッシャープレート４６と、内周部が一対のドライブプレート２６の外周部にそれぞれ固定されて軸心Ｃまわりに回転可能に設けられるとともに、外周部が一対の円環板状の摩擦材４７を介して第１クラッチカバー４０およびプレッシャープレート４６により狭圧される円環板状のクラッチディスク４８を備えている。なお、クラッチディスク４８は、本発明における第１回転部材に相当する。また、プレッシャープレート４６は、本発明では、第１回転部材の前記一軸心方向の両側において、相互に相対回転不能且つ前記一軸心方向の相対移動可能に設けられて第１回転部材を挟圧する径の異なる一対の第２回転部材のうち、小径側の一方に相当し、第１クラッチカバー４０は、本発明では、一対の第２回転部材のうち、大径側の他方に相当する。

図４は、図３のIV矢視部のプレッシャープレート４６を一部切欠いて示す斜視図である。図３および図４において、直径Ｄ１に形成されたプレッシャープレート４６の外周面には、周方向の所定の間隔で複数の切欠き溝５０が形成されている。このプレッシャープレート４６は、例えば、直径Ｄ１以上の円板状や矩形板状であって鋼などの金属材料の母材からプレス装置を用いた打ち抜き加工等により製作される。このとき、一つの母材からは、１個または複数個のプレッシャープレート４６が製作され得るが、必要最小母材外径は、直径Ｄ１に等しい。

図５は、図３のV矢視部の第１クラッチカバー４０を一部切欠いて示す斜視図である。図３および図５において、第１クラッチカバー４０は、プレッシャープレート４６の複数の切欠き溝５０に向けて軸心Ｃ方向にそれぞれ突設されて上記複数の切欠き溝５０のいずれか１にそれぞれ嵌め入れられ、プレッシャープレート４６を第１クラッチカバー４０に対して相対回転不能且つ軸心Ｃ方向の相対移動可能に案内する複数の係合突起５２を有している。上記複数の係合突起５２は、第１クラッチカバー４０の内周部の一部に例えばプレス装置で曲げ加工等が施されることによって形成されており、第１クラッチカバー４０と共に同一の母材から形成されている。

このように構成された車両用トルクリミッタ装置１０では、フライホイール１４から第１クラッチカバー４０および第２クラッチカバー４２へ伝達されたトルクが摩擦材４７を介してクラッチディスク４８へ伝達されるようになっている一方で、その伝達トルクが予め定められた所定トルクを超えると、第１クラッチカバー４０およびプレッシャープレート４６とクラッチディスク４８とが相互にスリップして相対回転するようになっており、これにより、過大なトルクの伝達が抑制されるようになっている。上記所定トルクは、例えばダンパスプリング３４や伝達軸１６の後段側に設けられる図示しない電動機や動力分配装置等に入力される許容トルク以下となるように予め実験的に求められて設定される。

因みに、図６は、従来の車両用トルクリミッタ装置６０を示す断面図であって、本実施例の図３に対応する図である。また、図７は、図６のVII矢視部のプレッシャープレート６２だけを一部切欠いて示す斜視図である。図６および図７に示すように、従来の車両用トルクリミッタ装置６０において、第１クラッチカバー６４およびプレッシャープレート６２は、小径側のプレッシャープレート６２の外周部に周方向の所定の間隔で第１クラッチカバー６４に向けて軸心Ｃ方向に突設された複数の突起６６が、第１クラッチカバー６４に形成された複数の貫通穴６８にそれぞれ嵌め入れられることにより、相対回転不能且つ軸心Ｃ方向の相対移動可能に組み合わされている。上記プレッシャープレート６２は、上記複数の突起６６を形成するために、先ず、直径Ｄ２以上の円板状または矩形板状の母材から、例えばプレス装置を用いた打ち抜き加工等によって、外周面に周方向の所定の間隔で半径方向外側に向けて突き出す複数の突出部６６ａを有する直径Ｄ２の円板状のものが成形され、次いで、例えばプレス装置を用いた曲げ加工等によりそれら複数の突出部６６ａの突出方向が軸心Ｃ方向に向くように曲げられて製作される。プレッシャープレート６２の必要最小母材外径は、直径Ｄ２に等しい。このように、従来の車両用トルクリミッタ装置６０のプレッシャープレート６２は、本実施例の車両用トルクリミッタ装置１０のプレッシャープレート４６に比較して、母材外径を前記突出部６６ａの分だけ大きくする必要がある。

上述のように、本実施例の車両用トルクリミッタ装置１０によれば、クラッチディスク４８を挟圧する第１クラッチカバー４０およびプレッシャープレート４６のうち小径側のプレッシャープレート４６は、その外周部に周方向の所定の間隔で形成された複数の切欠き溝５０を有し、大径側の第１クラッチカバー４０は、プレッシャープレート４６に形成された複数の切欠き溝５０に向けて軸心Ｃ方向にそれぞれ突設されてそれら切欠き溝５０にそれぞれ嵌め入れられ、プレッシャープレート４６を相対回転不能且つ軸心Ｃ方向の相対移動可能に案内する複数の係合突起５２を有して構成されることから、プレッシャープレート４６の最小母材外径Ｄ１が、従来のものすなわち車両用トルクリミッタ装置６０のプレッシャープレート６２の最小母材外径Ｄ２に比較して小さくなるので、プレッシャープレート４６の母材の材料費が低減でき、製造コストが低減される。

また、本実施例の車両用トルクリミッタ装置１０によれば、第１クラッチカバー４０に形成される複数の係合突起５２は、その第１クラッチカバー４０の一部に曲げ加工が施されることにより形成されていることから、新たな部材を用いずに上記係合突起５２が形成されるので、部品点数が削減されて製造コストが低減される。

また、本実施例の車両用トルクリミッタ装置１０によれば、その車両用トルクリミッタ装置１０は、車両の主駆動力源としてのエンジンのクランク軸（出力軸）１３に連結される入力側回転部材２２と駆動輪側の伝達軸１６に連結される出力側回転部材２４との間にトルク変動を吸収するためのダンパスプリング（ダンパ機構）３４を備えた車両用トーショナルダンパ１２において、入力側回転部材２２の一部として設けられることから、エンジンから出力された過大なトルクがダンパスプリング３４や伝達軸１６の後段側に連結される動力分配装置や電動機等に入力されることが抑制されるので、過大なトルクが伝達されることによりダンパスプリング３４や動力分配装置や電動機等が破損することを抑制することができる。

以上、本発明の一実施例を図面を参照して詳細に説明したが、本発明はこの実施例に限定されるものではなく、別の態様でも実施され得る。

たとえば、前述の実施例において、車両用トルクリミッタ装置１０は、車両用トーショナルダンパ１２の一部として設けられていたが、これに限らず、車両の動力伝達経路であればどこにでも設けられ得る。

なお、上述したのはあくまでも一実施形態であり、その他一々例示はしないが、本発明は、その主旨を逸脱しない範囲で当業者の知識に基づいて種々変更、改良を加えた態様で実施することができる。

１０車両用トルクリミッタ装置
４０第１クラッチカバー（一対の第２回転部材の小径側の一方）
４４皿ばね（付勢部材）
４６プレッシャープレート（一対の第２回転部材の他方）
４８クラッチディスク（第１回転部材）
５０切欠き溝
５２係合突起
Ｃ軸心

Claims

一軸心まわりに回転可能に設けられた円板状の第１回転部材と、該第１回転部材の該一軸心方向の両側において、相互に相対回転不能且つ該一軸心方向の相対移動可能に設けられて該第１回転部材を挟圧する径の異なる円板状の一対の第２回転部材とを備え、該第１回転部材と該一対の第２回転部材との摩擦によりそれらの間でトルクを伝達しつつも、該トルクが予め定められた所定トルクを超えると該第１回転部材と該一対の第２回転部材とがスリップして相対回転することにより過大なトルクの伝達を抑制する車両用トルクリミッタ装置であって、
前記一対の第２回転部材のうち小径側の一方は、その外周部に周方向の所定の間隔で形成された複数の切欠き溝を有し、
他方は、前記一方の複数の切欠き溝に向けて前記一軸心方向にそれぞれ突設されて該切欠き溝にそれぞれ嵌め入れられ、該一方を相対回転不能且つ前記一軸心方向の相対移動可能に案内する複数の係合突起を有することを特徴とする車両用トルクリミッタ装置。