JP2014145377A - 捻り振動低減装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ロングトラベル化による低剛性の捻り特性のもとで、高い制振効果と高い許容トルクとを維持するために内蔵する圧縮コイルばね等の耐性、破損、脱落を防止するための工夫がなされた信頼性の高い捻り振動低減装置を提供する。
【解決手段】略円形の入力側回転部材であるリテーナプレートB、リテーナプレートAに挟まれ内包する相対回転可能な略円形の出力部材であるハブプレートと、同じく入力回転部材に内包しハブプレートの回転を受けて緩衝する大小のばねからなる捻り振動低減装置であり、入力側部材であるリテーナプレートBとリテーナプレートAとを半径方向略中央部でかつ小さな圧縮コイルばね近傍に設けた凸形構造をしたリブによって嵌合することを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、自動車の原動機であるエンジンと動力伝達装置であるトランスミッションとの間に配設されるトルクコンバータのダンパーと称される捻り振動低減装置に関する。

一般に自動車の自動変速機に使用されるトルクコンバータは、車速が一定速度以上になると、流体継ぎ手による滑り損失をなくし動力伝達効果をあげるため、入力側のトルクコンバータハウジングから出力側のトランスミッション出力軸に捻り振動低減装置であるダンパーを介して動力を伝達するように構成されている。そして、捻り振動低減装置であるダンパーは、駆動トルクの変動に起因する捻り振動を効果的に吸収して円滑な動力が伝達できるように、トルクコンバータハウジングに摩擦クラッチを介して係合されるリテーナプレートBと出力軸に嵌合されるハブプレートとが、円周方向に複数配置設定された圧縮コイルばねにより相対回転が可能になるように連結されている。

該捻り振動低減装置であるダンパー（以降、具体的にはダンパーと称する。図８は振動低減装置であるダンパー全体を示す図である。）はエンジンの動力伝達軸に連結される入力側回転部材（リテーナプレートB２、リテーナプレートA１）と、トルクコンバータのタービンに連結される出力側回転部材（ハブプレート３）と、これらの入力側回転部材と出力側回転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圧縮コイルばね（トーションスプリング５、６）と、該ばねを半径方向および軸方向に規制する中間回転部材（フローティングイコライザ４）とにより構成されている。（図１参照）

トルクコンバータのダンパーは、走行状態に応じてエンジンとトランスミッションとを直結し、エンジン性能に適合した振動および騒音を吸収する捻り振動低減装置としての機能を果たしている。（特許文献４参照）

この種の捻り振動低減装置として、例えば略円板状の入出力側回転部材間においてその円周方向の等分位置に、圧縮コイルばねを二つ一組としてフローティングイコライザを介して直列に配置したものが知られている。さらに、ロングトラベル化のための二つ一組の圧縮コイルばねの採用を前提に、それらの直列関係にある二つ一組の圧縮コイルばねの総合的なばね特性がいわゆる二段特性となるようにしたものが特許文献１および特許文献２として提案されている。

また、低剛性の捻り特性のもとでの高い制振効果と高い許容トルクとを両立しつつ、なお且つ正転方向回転時と逆転方向回転時とで共に同じ回転トルク特性となるように工夫された捻り振動低減装置を提供するものとして、特許文献３及び特許文献４のように圧縮コイルばねの長さより短い長さを有し、該ばねに係るばね収容部のばね受け部（リテーナプレートB及びリテーナプレートA）と出力側回転部材のばね受け部（ハブプレート）とに当接可能な構造で構成された捻り振動低減装置も提案されている。

仮に大きいほうの圧縮コイルばねをトーションスプリング１段目と、小さいほうをトーションスプリング２段目と称するものとする。１段目、２段目のトーションスプリングは、それぞれ弾性係数が大小異なるもので構成されることで、大きいほうの弾性体が圧縮変形をなした後に、小さいほうの弾性体が出力回転部材であるハブプレート受け部に当接される。これにより、大きいほうの弾性体の圧縮が閾値に達した時点で圧縮変形が抑制されて、以降の圧縮動作は小さいほうの弾性体の弾性係数による圧縮に切り替わることになる。

すなわち、上記トーションスプリング１段目をダンパー内の円周外側に配置し、トーションスプリング２段目をその内側に配置し、相対回転に伴う圧縮変形の際には弾性係数の相違による多段的な圧縮変形を起こさせるものである。

特開２００９−１９６４０号 特開２００９−１５０４３１号 特願２０１２−１９３０５７号 特開２０１０−４３６５８号

しかしながら、これらの技術はいずれもこれらの圧縮コイルばねが捻り特性を発揮して高い制振効果を得るための効果的な位置又はその数で配置されてはいるものの、圧縮コイルばね部品単体へのストレスが大きく、特に大小圧縮コイルばねの固定構造においては高速回転による遠心力や動力伝達軸に対して平行および垂直方向の振動力などの負荷が大きく、耐劣化性や機能継続性に課題を有している。また、圧縮コイルばねの座屈破損および固定構造からの脱落は圧縮コイルばねの形状が小さくなるほどリスクが大きくなる。

換言すれば、圧縮コイルばね、特に形状の小さな圧縮コイルばねは、リテーナプレートBとリテーナプレートAとの間隔の伸長に対しては脱落のリスクが大きい。またダンパー動力伝達軸に近い中心部ほど振動伸縮によってリテーナプレートA、リテーナプレートBの間隔が一定以上乖離しやすくなるため、小さな圧縮コイルばねが収容部から脱落する危険は各段に大きい。

これらの問題を回避するために、現状ではリテーナプレートBとリテーナプレートAは複数のリベットで溶接固定されており、強固に両プレートを嵌合固定させている。両プレートの外周面ではリブ嵌合する構造を有し、リテーナプレートBとリテーナプレートAの一体としての回転運動を保持させている。同時に動力伝達軸の軸方向に働く振動に対しても一体として挙動し両プレート相互を開閉させる外力をリベット固定により抑制している。

しかし、ダンパーの内部は相対回転可能である出力側回転部材のハブプレートやフローティングイコライザを内包する構造であるため、リテーナプレートBとリテーナプレートAとの間を固定する上記固定用リベットの位置及びリベット数は著しく制約を受ける。

このように形状の小さな圧縮コイルばねの近傍に関しては特にリテーナプレートBとリテーナプレートAの間隔の膨張・拡張に対して防止しにくい構造となるため、小さな圧縮コイルばねの脱落のリスクはより大きくなるというダンパー機能維持のための構造に起因する回避できない課題を抱えている。

本発明はこのような課題に着目してなされたものであり、ロングトラベル化による捻り振動低減装置の高い制振効果と高い許容トルクとを長期に保つための品質を確保するため工夫されたトルクコンバータの捻り振動低減装置ダンパーを提供することを目的とするものである。

かかる課題を解決するために、本願発明では、次の構成を採用する。

すなわち、本発明の捻り振動低減装置は、略円形の二つの入力側回転部材と、前記入力側回転部材の間に挟まれ同心状にかつ正逆転方向に相対回転可能に内包配置された略円形の出力側回転部材と、前記入力側回転部材及び前記出力側回転部材の軸心よりも半径方向略中央部において円周方向に略等間隔に形成され、かつ両者の相対回転方向両端部をばね受け部とする小型ばね収容部と、前記入力側回転部材及び前記出力側回転部材の該小型ばね収容部よりも外周部において円周方向に略等間隔に形成され、かつ両者の相対回転方向両端部をばね受け部とする大型ばね収容部と、該収容部に入る複数の小型ばね及び大型ばねとを備える捻り振動低減装置であって、前記二つの入力側回転部材の一方の小型ばね収容部の中央軸心側に突起部が設けられ、他方に該突起部と嵌合するための開口部が設けられ、両者が嵌合接合して構成されることを特徴とする捻り振動低減装置である。

入力側回転部材は、エンジンの動力伝達軸と伝動装置の入力軸との間にあって、入力側のトルクを与える部材をいい、たとえばリテーナプレートB及びリテーナプレートAによって実現されている。材質・形状に特に制限はないが、回転による振動に耐えうる一定以上の剛性を有する材料、回転運動に適合するような平面視略円形の形状によってなるのが望ましい。

出力側回転部材は、入力側からのトルクが伝達される出力側の部材をいい、たとえばハブプレートによって実現されている。材質・形状に特に制限はないが、回転による振動に耐えうる一定以上の剛性を有する材料、回転運動に適合するような平面視略円形の形状によってなるのが望ましい。入力側回転部材と出力側回転部材とは相対回転可能に配設されている。

小型・大型ばねを形成するものである圧縮コイルばね（トーションスプリング）の設定位置である弾性体収容部とは、入力側回転部材及び出力側回転部材が相対回転の動きをする際にこれに連動して弾性変形が行われる圧縮コイルばねが収容される機能を持ち、こうした圧縮コイルばねが接する当接部を両端部に備えているのが好ましい。具体的には、たとえば、リテーナプレートA、リテーナプレートBとハブプレートとに切欠き部を設定することで圧縮コイルばね収容部としたもの等によって実現されている。

圧縮コイルばねは、固有の弾性係数を有し、上記トルクによる回転運動に連動して弾性変形をなす弾性体をいい、たとえばバネ、樹脂素材による特定形状部材等によって実現されるが、好適にはばねを採用するのがよく、高剛性の金属製圧縮ばねが最も望ましい。本発明においては具体的にトーションスプリングを採用するものとして説明する。

上記圧縮コイルばねは、入力側回転部材及び出力側回転部材が相対回転の動きをする際にこの回転に係る円周方向に沿って連接されることで直列配置されるか、或いは間に部材を挟んで間接的に連接されるように配置される態様を含んでいる。また円周方向に沿って大小圧縮コイルばねの並列配置もしくは同軸配置（一方のばねの内装空間に他方のばねを略同軸的に内包させる配置）も含んでいる。

中間回転部材とは、入力側回転部材及び出力側回転部材の中間に所在して、緩衝的機能を担い、具体的には、出力側回転部材（ハブプレート）の外周側にこれと同心状に配置されるリング状のフローティングイコライザとして実現されている。

本発明の一実施態様である捻り振動低減装置は、上記二つの入力側回転部材を嵌合する突起部の形状が凸形構造であり、該凸形構造の下部高さ寸法が該二つの入力側回転部材の略空間間隔寸法であり、該凸形構造の上部において該二つの入力側回転部材を嵌合溶接して構成されることを特徴とする捻り振動低減装置である。

つまり本発明に係る捻り振動低減装置ダンパーは、略円形の入力側回転部材であるリテーナプレートBとリテーナプレートA、そしてそれらに挟まれ内包する相対回転可能な略円形の出力部材であるハブプレートと、同じく入力回転部材に内包されハブプレートの回転を受けて緩衝する大小の圧縮コイルばねとを備える捻り振動低減装置ダンパーであり、小さな圧縮コイルばねは動力伝達軸中心からの半径方向略中央部に円周方向略等間隔に内包配置され、大きな圧縮コイルばねは小さな圧縮コイルばねの外周に同様円周方向略等間隔に内包配置される。そして、入力側部材であるリテーナプレートBの半径方向略中央部でかつ小さな圧縮コイルばね受け部の中央近傍でかつ動力伝達軸の軸心側に設けた凸形構造をした突起（リブ）によってリテーナプレートAと嵌合接合することを特徴とする。

本発明に係る凸形構造をしたリブ（「凸形構造リブ」とも称す。）１４は、リテーナプレートBを切り欠くことによりリテーナプレートAと対向する位置に垂直に形成され、リテーナプレートAにはリブ凸形構造の上部（幅の狭い上部突起部）を嵌合する嵌合用開口部を有することにより嵌合接合される。逆に、凸形構造リブはリテーナプレートA側に形成されリテーナプレートBに嵌合される逆の構造であってもよい。接合方法は溶接が好ましいが限定はしない。

この凸形構造をしたリブの下部（幅の広い下部台座部）の高さ寸法は、リテーナプレートBとリテーナプレートAの嵌合一体化における両者の空間間隔寸法を規定し、その間隔を維持するための支柱として機能するのに十分なものとする。つまり両プレート間の必要空間幅寸法であることを要する。また該寸法は、リテーナプレートBとドライプレート（例えば、本発明の一実施形態である図１においてはリテーナプレートB２とドライプレート１。以下同。）との間にあり相対回転するハブプレート（例えば、本発明の一実施形態である図１においてはハブプレート３。以下同。）の有効な回転機能を確保するための寸法であり、後述するようにハブプレート、一体化したリテーナプレートB及びドライプレートの相対回転による摩擦抵抗を回避するための微小クリアランス構造を考慮された寸法である。

本発明に係る凸形構造リブは、リテーナプレートBの半径方向略中央部でかつ小さい圧縮コイルばね近傍に設けられたことにより、リテーナプレートBとドライプレートの動力伝達軸方向に働く振動力によるリテーナプレートBとドライプレートの間隔の膨張収縮を防ぎ、一定の間隔を強制的に保つことにより、圧縮コイルばねの脱落を防止する。特に、半径方向略中央部にあり小さいため脱落しやすいばねの脱落防止に効果を発揮する。

また、この凸形構造リブの下部の位置は、ハブプレートの回転運動を受けて収縮する小さな圧縮コイルばねの両端からの収縮限度において、ハブプレートと凸形構造リブの下部が接触しない位置までを確保できる円周方向での設定位置であることを要する。このことは逆にいうと、小さな圧縮コイルばねの近傍でかつばね中央部近傍がハブプレートの回転による接触を受けない最適な位置であり、ここに凸形構造リブを配置することが最も好ましいといえる。本発明はこの位置寸法自体を規定する必要があるものではない。

リテーナプレートAとリテーナプレートBの嵌合固定は、リテーナプレートBの外周縁部に曲折形成された嵌合用リブによる外周部嵌合溶接固定と、凸形構造リブの嵌合溶接固定によって強固に成される。それぞれの嵌合リブの数に制限はないが、円周に対して略等分間隔であり、凸形構造リブの設営個数は、小さな圧縮コイルばねの数と等しいことが好ましい。

本発明により、リテーナプレートBとリテーナプレートAが一定の空間間隔を維持しながら強固に嵌合されるため、圧縮コイルばね収容部の微小クリアランス構造空間が維持され、圧縮コイルばねの損傷、座屈、脱落等のリスクが軽減され、捻り振動低減装置ダンパーの長期品質維持につながる。

特に、小さい圧縮コイルばねの脱落防止のためには最適な位置であり効果がある。またリテーナプレートBとリテーナプレートAの外周縁部嵌合に比較して、凸形構造リブ嵌合位置が小さな圧縮コイルばねの略中央部かつ軸心方向側にあるからこそ、動力伝達軸の軸方向の振動外力が大きく作用する軸心近傍の該両プレートの膨潤収縮を効果的に防止することができる。

また、同様に、リテーナプレートBとリテーナプレートAが一定の空間間隔を維持しながら強固に嵌合されるため、ハブプレートやフローティングイコライザとの微小クリアランス構造である空間が維持され、捻り振動低減のためのスムースな回転が維持継続でき長期品質維持につながる。

つまり本発明である凸形構造リブによる固定は、小さな圧縮コイルばねの脱落を効果的に防止する目的とともに、ダンパー軸心部近傍で大きくなる該両プレートの振動による膨張収縮を抑止することを兼ね備え、それによってダンパー全体の長期機能品質を維持するという特別な相乗効果を発揮しているといえる。

次に本発明は、ダンパー製造工程における効果も大きい。従来はリテーナプレートBとリテーナプレートA嵌合のために多数のリベット固定方法を用いていたが、リベット数削減による部品削除、製造工程におけるリベット嵌合挿入工程の削減など、製造コスト削減の大きな効果が生ずる。凸形構造リブは、従来工程のリテーナプレートB打ち抜きプレス工程で同時形成が可能である。また、リテーナプレートBとリテーナプレートAとの合わせ嵌合工程で用いてきた製造用位置決めのための位置ガイドピンとしての機能を凸形構造リブが代替することも可能である。

以上本発明に係る工夫された捻り振動低減装置ダンパーによれば、捻り振動低減装置の高い制振効果と高い許容トルクとを長期にわたり保と信頼性品質を確保することができるため、エンジン、自動車産業等で大いなる利用可能性を有している。

図１Ａに示した捻り振動低減装置ダンパーの組み立て後のリテーナプレートA側からの図面である。左半分はリテーナプレートAを除いた構造の図面である。断面図はＡ−Ａ線に沿う切断の左側面図である。 本発明の一実施形態に係る捻り振動低減装置ダンパーの構造形態を部材ごとに示す斜視図である。 図１Ａに示した捻り振動低減装置ダンパーを組み立て後トランスミッション方向から見た斜視図である。 図２に示した捻り振励低減装置ダンパーにおいて、トーションスプリング(２段目)部分の状態を拡大して示す斜視図である。 図１Ａに示したリテーナプレートB２を単独でトランスミッション方向から示す斜視図である。 図４に示したリテーナプレートBのトーションスプリング(２段目)収容部１０を拡大して示す斜視図である。 図１Ａに示したリテーナプレートA１を単独でトランスミッション方向から示す斜視図である。 図６に示したリテーナプレートAのトーションスプリング(２段目)収容部１０を拡大して示す斜視図である。

以下、図面を参照して本発明を実施するための形態について説明する。なお、以下では、本発明の目的の達成のために説明に必要な範囲を模式的に示し、本発明の該当部分の説明に必要な範囲を主に説明することとし、説明を省略する箇所については公知技術によるものとする。

図１は本発明に係る捻り振動低減装置ダンパー（以下、単に「ダンパー」という。）を示す図である。図１Ａ〜図７は該ダンパーの具体的な実施の形態を示す図であり、特に図１Ａはダンパーの各部材の連結構造を展開して斜視図で示している。図１ＡのリテーナプレートB２の方向がエンジン側であり、リテーナプレートA１の方向がトランスミッション側の出力方向である。動力伝達軸の図は省略している。

図２は、ダンパー１００の組み立てられた状態を示す図であり、リテーナプレートA１のみを浮かせて見た斜視図をトランスミッション側から示している。図３は、図２におけるトーションスプリング（２段目）６の部分を中心に拡大して示す斜視図である。リテーナプレートA１側から見た斜視図で、リテーナプレートA１の線図のみを透かせて描いている。

図４は、リテーナプレートB２をトランスミション側から見たものであり、トーションスプリング（１段目）５及びトッションスプリング（２段目）６を各々はさみ固定するためのトーションスプリング（１段目）収容部９及びトーションスプリング（２段目）収容部１０の開口構造を斜視図で示している。同様に図６は、リテーナプレートA１をトランスミション側から見たものであり、トーションスプリング（１段目）５及びトッションスプリング（２段目）６を各々はさみ固定するためのトーションスプリング（１段目）収容部９及びトーションスプリング（２段目）収容部１０の開口構造を斜視図で示している。

図１は、図１Ａに示したダンパーの組み立てられた状態をリテーナプレートA１側から見た詳細の正面図（図１中の（１））である。図１中の（２）はリテーナプレートA１を除いた内部構造詳細を示す、Ａ−Ａ線に沿った切断面を矢印の方向から見た場合の断面図である。

以下、図１、図１Ａに示すダンパーの各構成部材名を例示して説明する。ダンパーは、動力伝達軸に対する捻り振動制御が目的であるために、動力伝達軸の軸方向に対しては、ハブプレート３およびフローティングイコライザ４はリテーナプレートB２及びリテーナプレートA１に対して相対回転を可能にさせるために回転自由度を有する一定の微小クリアランス構造（微小空間余裕（遊び））が必要であり、該動力伝達軸方向において圧接固定が成されない構造となっている。

また、リテーナプレートB２及びリテーナプレートA１の間に構成され、ハブプレート３の受け部を緩衝する圧縮コイルばね（トーションスプリング）の収容部もバネ伸縮のための空間自由度を有する一定の微小クリアランス構造であり、これはリテーナプレートB２及びリテーナプレートA１の切り欠かれた収容部（トーションスプリング１段目２段目収容部９、１０）によって外周固定される構造を形成することで実現する。

つまり、動力伝達軸中心から半径外周方向に働く遠心力による負荷と、それとは垂直方向になる動力伝達軸の軸方向に働く振動力による負荷の両方に対して耐性を備える圧縮コイルばねの強度と固定位置を保つ圧縮コイルばね外周固定方法が構造上必要となる。これは圧縮コイルばねの座屈、破損、脱落を防止するために重要である。

そのため、たとえばリテーナプレートB２の圧縮コイルばね収容部の円周内側外側には圧縮コイルばね固定用の円弧状突起部（カバー部１２、図４、図６参照）を設けてばねの脱落を回避しながらばね伸縮のための微小クリアランス構造を確保している。

しかしながら、動力伝達軸の軸方向に働く振動に対しては、この作用はリテーナプレートB２とリテーナプレートA１との間隔を伸縮させる方向に働くため、この間隔が開く微細な膨張・拡張に対しては圧縮コイルばねの固定構造は非常に脆弱である。つまり圧縮コイルばね自体の振動破損や脱落のリスクが大きくなる。前述のようにハブプレート３およびフローティングイコライザ４はリテーナプレートB及びリテーナプレートAに対して相対回転を可能にさせるために回転自由度を有する一定の微小クリアランス構造が必要であることから、動力伝達軸方向への振動、微細な膨張収縮に対しては脆弱な構造であり、このことは圧縮コイルばねの固定構造においても同様となるからである。

このように、圧縮コイルばねへの負荷は構造上大きく破損のリスクが大きい。特に形状の小さな圧縮コイルばねに関しては、リテーナプレートB２とリテーナプレートA１との間隔の拡張に対しては脱落のリスクが大きい。またダンパー動力伝達軸に近い中心部ほど振動伸縮によってリテーナプレートA１、リテーナプレートB２の間隔が一定以上乖離しやすくなるため、小さな圧縮コイルばねが収容部から脱落する危険は各段に大きい。

これらの問題を回避するために、これまではリテーナプレートB２とリテーナプレートA１は複数のリベットで溶接固定されており、強固に両プレートを嵌合固定させていた。両プレートの外周面ではリブ嵌合する構造を有し、リテーナプレートBとリテーナプレートAの一体としての回転運動を保持させている。同時に動力伝達軸の軸方向に働く振動に対しても一体として挙動し両プレート相互を開閉させる外力をリベット固定により抑制している。

しかし、ダンパーの内部は相対回転可能である出力側回転部材のハブプレート３やフローティングイコライザ４を内包する構造であるため、リテーナプレートB２とリテーナプレートA１との間を固定する上記固定用リベットの位置及びリベット数は著しく制約を受ける。特にダンパー円周軸心側に設置される形状の小さな圧縮コイルばねに関しては、出力回転部材であるハブプレート３自体の部品面積及びその回転スペースを確保するために、ハブプレート３をはさみこむ構造となるリテーナプレートB２とリテーナプレートA１を一体固定する固定用リベットの位置及び数は限定され制限が極めて大きい。

そこで、本願発明においては、図１Ａに示すように、ダンパーにおける入力側回転部材として機能するリテーナプレートB２が複数のリベット８によってハブスプライン７に連結され、エンジンの出力軸に相当する動力伝達軸（図は省略）に連結し、エンジン出力を受けて入力側として機能している。同じく出力側回転部材として機能するハブプレート３がトランスミッション側への動力伝達軸（図は省略）に対して結合されている。つまり、図１Ａ、図２に示すように、本願の一実施形態に係るダンパーは、ハブプレート３と、その外周側に配置されたフローティングイコライザ４と、これらを挟んで対向配置されたリテーナプレートA１とリテーナプレートB２とを備えて構成されている。

同じく図１Ａ，図２に示すように、ハブプレート３、リテーナプレートB２およびリテーナプレートA１の三者の円周方向において、その四等分位置にそれぞれに二つ一組とする圧縮コイルばね（以下、「トーションスプリング（１段目）」５という。）が４組収容・配置されている。また同様に、二つ一組とするそれぞれのトーションスプリング（１段目）５の中央位置でかつ動力伝達軸側に近い位置に、トーションスプリング（１段目）５より全長および直径の短いトーションスプリング（２段目）６が、円周方向において各９０度略四等分位置で４個収容・配置されている。なお、図面上で、円周の等分位置に配置された構成要素は、同一として、符号の付与を省略する。また、各構成要素の詳細は後述する。

上記フローティングイコライザ４とハブプレート３とは相対回転可能であり、リテーナプレートA１はこれらのフローティングイコライザ４とハブプレート３に対して相対回転可能である。リテーナプレートA１とリテーナプレートB２とは後述するように凸形構造リブ１４（図３）と外周嵌合リブ１１（図４）によって一体的に溶接結合されていて相対回転不能となっている。なおリブ結合方法については溶接に限定されるものではない。

これにより、円周方向の四箇所に配置された各一対のトーションスプリング（１段目）５、及び４箇所に配置されたトーションスプリング（２段目）６を弾性部材とする本発明の捻り振動低減装置ダンパーにおいて、リテーナプレートA１とリテーナプレートB２とが入力側回転部材として一体機能し、ハブプレート３が同じく出力側回転部材として機能することになる。同時にフローティングイコライザ４が中間部材として機能することになる。

このように構成されたダンパーの作用・動作を説明する。図１Ａに示すように、共に入力側回転部材として機能するリテーナプレートA１とリテーナプレートB２とが相対回転不能であって、それらのリテーナプレートA１とリテーナプレートB２との間に出力側回転部材として機能するハブプレート３が相対回転可能に配置されていて、それらの入力側回転部材と出力側回転部材との間に二つで一組とする合計４組のトーションスプリング(１段目)５と４つのトーションスプリング(２段目)６がフローティングイコライザ４とともに内包されている。

そのため、回転時には、トーションスプリング(１段目)５が圧縮変形され、次にトーションスプリング(２段目)６が共に圧縮変形されながら、エンジン側からリテーナプレートA１に入力される回転トルクをハブプレート３へと伝達し、そのハブプレート３からトランスミッション側へと伝達することになる。このように、回転において、トーションスプリング(１段目)５とトーションスプリング(２段目)６の持つ弾性係数の違いによって、緩衝された圧縮変形をもって回転トルク伝達過程での捻り振動が吸収または低減されることになる。

さらに、入力側・出力側回転部材同士が正転方向に相対回転した場合だけでなく、入力側・出力側回転部材同士が逆転方向に相対回転した場合にも、左右対称構造を有することにより共に同じ回転トルク特性を実現することができる。このように、トーションスプリング（１段目）５とトーションスプリング（２段目）６の弾性係数の違いを生かすことで、捻り振動低減に関する機能を実効化することができる。

ここで、リテーナプレートA１とともに入力側回転部材として機能することになるリテーナプレートB２は、図１Ａ、図２に示すようにリテーナプレートA１と略同心・略同径の円環状のプレートであって、図４に示すように外周縁部に嵌合用リブ１１が曲折形成されていて、リテーナプレートA１と嵌合溶接固定されている。

図４、図６に示すように、リテーナプレートB２とリテーナプレートA１には同様にその円周方向の四箇所に、トーションスプリング（１段目）収容部９である開口部を有し、トーションスプリング（１段目）５を円周方向で囲うように開口部にはカバー部１２が膨出形成されている。これにより外周を囲まれたトーションスプリング(１段目)５は、動力伝達軸方向の振動力や高速回転からの遠心力による脱落や座屈破損を防止する構造となっている。またトーションスプリング（１段目）５は、二つ一組の中間でフローティングイコライザ４を受け、両端部でハブプレート３を受けて機能することになる。

また同様に図４、図６に示すように、リテーナプレートB２とリテーナプレートA１にはトーションスプリング（１段目）収容部９の中央位置でかつ軸心側円周方向の四箇所に、トーションスプリング（２段目）収容部１０である開口部を有している。図５に拡大図で示すように、リテーナプレートB２におけるトーションスプリング（２段目）収容部１０は、円周方向でトーションスプリング（２段目）６を囲うように開口部にはカバー部１３が膨出形成されている。図７に拡大図で示すように、リテーナプレートA１におけるトーションスプリング（２段目）収容部１０は、開口幅をトーションスプリング（２段目）６の直径より狭くしてあり、膨出したカバー部はない。これらの両プレートにより外周を囲まれたトーションスプリング(２段目)６は、動力伝達軸方向に働く振動力や高速回転からの遠心力による脱落や座屈破損を防止する固定構造となっている。またトーションスプリング（２段目）６は、両端部でハブプレート３を受けて緩衝機能することになる。

次に本発明の一実施形態に係る構造部分について説明する。図５に示すように、リテーナプレートB２のトーションスプリング（２段目）収容部１０の中央部でかつ動力伝達軸側である円周方向に、リテーナプレートA１との嵌合溶接用の凸形構造リブ１４が垂直に立設形成されている。この凸形構造リブ１４は、円周方向に略凸形構造を有し、凸形構造の上部（幅の狭い上部突起部）が、図７に示すリテーナプレートA１のリブ嵌合用開口部１５と嵌合し溶接固定される構造をとっている。

凸形構造リブ１４の凸形構造下部（幅の広い下部台座部）の高さ寸法は、トーションスプリング（２段目）６の脱落を防止するために囲い固定されるのに十分な寸法で、かつリテーナプレートB２とドライプレート１との間の必要空間寸法であることを要する。また該寸法は、リテーナプレートB２とドライプレート１との間にあり相対回転するハブプレート３の有効な回転機能を確保するために十分な寸法であり、後述するようにハブプレート３と一体化したリテーナプレートB２及びドライプレート１との相対回転による摩擦抵抗を回避するための微小クリアランス構造を考慮した場合に十分な寸法とする。

また、この凸形構造リブ１４の凸形構造部下部の横幅寸法は、ハブプレート３の回転運動を受けてトーションスプリング（２段目）６の両端からの収縮限度において、ハブプレート３と凸形構造リブ１４の接触が及ばない位置までを確保する横幅寸法であることを要する。

図７に示すように、リテーナプレートA１には図５に示す上記凸形構造リブ１４の凸形構造上部と嵌合するリブ嵌合用開口部１５が形成されている。もちろんリテーナプレートB２の凸形構造リブ１４と略同位置に略同数形成され、この凸形構造リブ１４との嵌合溶接固定によって、リテーナプレートA１とリテーナプレートB２は強固に接合されることになる。ただし接合方法は溶接に限定するものではない。

前述したようにリテーナプレートA１とリテーナプレートB２の嵌合固定は、リテーナプレートB２の外周縁部に曲折形成された嵌合用リブ１１による外周部嵌合溶接固定と、図５と図７に示すリテーナプレートB２に形成された凸形構造リブ１４とリテーナプレートA１のリブ嵌合用開口部１５との４箇所の嵌合溶接固定によって強固に成される。

図４と図６で示すように円周方向で囲うように膨出形成されたカバー部１２によって囲われ保持固定されているトーションスプリング（１段目）５に比較して、径および長さ共に小さなトーションスプリング（２段目）６の保持固定においては、図７のようにリテーナプレートA１側にはトーションスプリング（２段目）６を囲う膨出形成されたカバー部もなく、保持固定機能としてはトーションスプリング（１段目）５の場合の方が強固であるといえる。膨出形成されたカバー部を設けないのは、リテーナプレートA１のトランスミッション側面には、膨出形成されたカバー部の飛び出し構造を避けたいというダンパー全体としての構造上の理由があるからである。

また、ダンパーには、高速回転時に遠心力や動力伝達軸に対して略平行方向（軸方向）又は略垂直方向への振動、その他様々な外力が負荷としてかかる。それらの負荷外力のなかで、動力伝達軸の軸方向に働く振動は、嵌合接合で一体化されたリテーナプレートB２及びリテーナプレートA１に対しては、その両プレートの間隔を伸縮させる方向に働く。

一方、前述のようにハブプレート３およびフローティングイコライザ４はリテーナプレートB２及びリテーナプレートA１に対して相対回転が可能な構造であることが必要であるため、摩擦を回避するために一定の微小クリアランス構造が動力伝達軸方向に必要である。この観点に立つと、リテーナプレートB２とリテーナプレートA１によってハブプレート３及びフローティングイコライザ４を強固に囲うことによって内部の微小クリアランス構造を確保しなければならない。

つまり動力伝達軸方向の振動、微細な膨張収縮に対してはリテーナプレートB２とリテーナプレートA１とで囲われただけの構造では脆弱であり、従来は、リテーナプレートB２の外周嵌合用リブ１１による外周嵌合固定と、円周軸心側は限られたスペースにのみ配置できる小数のリベットとによって固定していた。

特に、動力伝達軸方向に働く外力によるリテーナプレートB２とリテーナプレートA１との間隔を広げ、ハブプクラッチ３を内包する両プレート内部空間を膨ませる方向に働く外力は原理上動力伝達軸近傍部分ほど強く、外周の嵌合用リブ１１固定に比較して数本のリベット固定では非常に脆弱であった。それに加え、リベット固定の位置及び数も円周外側から動力伝達軸心に近くなるほどハブプレート３自体の部品面積および回転可能スペースの確保を考慮する必要があるため、リベット固定位置がほとんど限定され、充分な数でのリベット固定がむずかしい状況にあった。

また、トーションスプリング(２段目)６は、トーションスプリング（１段目）５に比較して上記のごとく固定が脆弱である動力伝達軸芯に近接した部分に位置し、形状が小さいことにより特にリテーナプレートB２とリテーナプレートA１との間隔の乖離、膨らみに対しては脱落のリスクが格段に大きい。

このような技術的課題に対して、本発明であるリテーナプレートB２のトーションスプリング（２段目）収容部１０の中央部かつ動力伝達軸心側の円周方向に凸形構造リブ１４を垂直に設け、リテーナプレートA１との嵌合溶接を行う技術は、上述の課題を解消し得る本願独自の技術であるといえる。

凸形構造リブ１４は、円周方向に略凸形構造を有し、凸形構造の上部が、図７に示すリテーナプレートA１のリブ嵌合用開口部１５と嵌合し溶接固定される構造をとっているため、凸形構造の下部の高さ寸法によりリテーナプレートA１とリテーナプレートB２との間の安定した空間間隔寸法を強固に確保できる。

トーションスプリング（２段目）６の極めて近傍で、リテーナプレートA１及びリテーナプレートB２が凸形構造リブ１４により嵌合溶接されるため、動力伝達軸方向に働く振動等外力によるリテーナプレートA１とリテーナプレートB２との間隔を膨張収縮させる作用を制止しトーションスプリング（２段目）６の破損脱落を効果的に防ぐ。また、そのための格好の位置に配置されるものであるといえる。

これによりトーションスプリングの品質確保及び捻り振動防止装置ダンパーの品質確保、ロングドライブによる長期耐性確保に大きく貢献できる。

ダンパー製造工程におけるメリットも大きい。すなわち、従来リベットを多数用いて固定していた製造工程におけるリベット部品数の削減や各リベット挿入工程、各リベット固定工程などの工数の削減という製造コスト削減効果が大きい。

また、製造工程においては、従来はリテーナプレートA１とリテーナプレートB２を重ね合わせる工程において位置合わせのために治具である機械用支柱ピンを立てて、リテーナプレートA１及びリテーナプレートB２に予め設けられた支柱ピン用ガイド穴に該機械用支柱ピンを通すことによって両プレートを重ね合わせていた。しかし、本発明であるリテーナプレートB２とリテーナプレートA１との嵌合溶接を行うための凸形構造リブ１４は、製造工程における両部材の重ね位置合わせ用のガイドピンとしても機能させることが可能である。

ここで、上記の実施の形態は一実施例にすぎず、本発明の主旨を逸脱しない範囲内で種々の変形あるいは改良が可能であることは言うまでもない。また、本発明が二次的製造物に組み込まれた場合でも、本発明を用いて生産される装置、方法、システムが、その二次的製造物に登載されて商品化された場合であっても、本発明の価値は何ら減ずるものではない。

本発明は、高い制振効果と高い許容トルクとを長期に保つための品質を確保するため工夫されたトルクコンバータの捻り振動低減装置ダンパーを提供するためものであり、自動車のエンジン出力系トランスミションにおける採用だけではなく、エンジン駆動システムを有する広い産業分野において活用される可能性の高い技術である。産業上の利用可能性は大きい。

１・・・リテーナプレートA（入力側回転部材）
２・・・リテーナプレートB（入力側回転部材）
３・・・ハブプレート（出力側回転部材）
４・・・フローティングイコライザ（中間部材）
５・・・トーションスプリング（１段目）
６・・・トーションスプリング（２段目）
７・・・ハブスプライン
８・・・リベット
９・・・トーションスプリング（１段目）収容部
１０・・トーションスプリング（２段目）収容部
１１・・嵌合用リブ
１２・・カバー部（トーションスプリング１段目）
１３・・カバー部（トーションスプリング２段目）
１４・・凸形構造リブ
１５・・リブ嵌合用開口部

Claims (4)

1. 略円形の第１及び第２の入力側回転部材と、
   前記第１及び第２の入力側回転部材の間に挟まれ略同心状にかつ正逆転方向に相対回転可能に内包配置された略円形の出力側回転部材と、
   前記第１及び／もしくは第２の入力側回転部材及び前記出力側回転部材の円周方向に略等間隔に形成され、かつ両者の相対回転方向両端部をばね受け部とするばね収容部と、
   前記ばね収容部に収容されるばねと
   を備える捻り振動低減装置であって、
   前記第１及び第２の入力側回転部材の一方に係る前記ばね収容部の中央内周側または外周側もしくは両側に突起部が設けられ、他方に該突起部と嵌合するための開口部が設けられ、両者が嵌合接合して構成されることを特徴とする捻り振動低減装置。
2. 略円形の第１及び第２の入力側回転部材と、
   前記第１及び第２の入力側回転部材の間に挟まれ略同心状にかつ正逆転方向に相対回転可能に内包配置された略円形の出力側回転部材と、
   前記第１及び／もしくは第２の入力側回転部材及び前記出力側回転部材の軸芯よりも半径方向略中央部において円周方向に略等間隔に形成され、かつ両者の相対回転方向両端部をばね受け部とする小型ばね収容部と、
   前記第１及び／もしくは第２の入力側回転部材及び前記出力側回転部材の前記小型ばね収容部よりも外周部において円周方向に略等間隔に形成され、かつ両者の相対回転方向両端部をばね受け部とする大型ばね収容部と、
   前記小型及び大型ばね収容部に収容される複数の小型ばね及び大型ばねと
   を備える捻り振動低減装置であって、
   前記第１及び第２の入力側回転部材の一方に係る前記小型及び大型ばね収容部の中央軸芯側または外周側もしくは両側に突起部が設けられ、他方に該突起部と嵌合するための開口部が設けられ、両者が嵌合接合して構成されることを特徴とする捻り振動低減装置。
3. 略円形の第１及び第２の入力側回転部材と、
   前記第１及び第２の入力側回転部材の間に挟まれ略同心状にかつ正逆転方向に相対回転可能に内包配置された略円形の出力側回転部材と、
   前記第１及び第２の入力側回転部材及び前記出力側回転部材の軸芯よりも半径方向略中央部において略円周方向に略等間隔に形成され、かつ両者の相対回転方向両端部をばね受け部とする小型ばね収容部と、
   前記第１及び／もしくは第２の入力側回転部材及び前記出力側回転部材の前記小型ばね収容部よりも外周部において略円周方向に略等間隔に形成され、かつ両者の相対回転方向両端部をばね受け部とする大型ばね収容部と、
   前記小型及び大型ばね収容部に収容される複数の小型ばね及び大型ばねと
   を備える捻り振動低減装置であって、
   前記第１及び第２の入力側回転部材の一方に係る小型ばね収容部の中央軸心側に突起部が設けられ、他方に該突起部と嵌合するための開口部が設けられ、
   両者が嵌合接合して構成されることを特徴とする捻り振動低減装置。
4. 請求項１乃至３のうち１項記載の捻り振動低減装置であって、
   前記第１及び第２の入力側回転部材と嵌合する突起部が該第１及び第２の入力側回転部材と一体形成されてなる嵌合用のリブであり、
   前記リブの形状が凸形構造で、該凸形構造の下部高さ寸法が前記第１及び第２の入力側回転部材の内部間隔寸法と略同長であり、
   前記凸形構造の上部において前記第１及び第２の入力側回転部材が嵌合接合して構成されることを特徴とする捻り振動低減装置。

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