JP2020060256A - ダンパ装置 - Google Patents

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直也 片岡
Naoya KATAOKA
直也 片岡
勲 大久保
Isao Okubo
勲 大久保
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【課題】車両への搭載が有利であり、安定性に優れ高強度なダンパ装置を提供すること。【解決手段】ダンパ装置は、第1回転体(100)と、第1回転体と同軸上で回転する第2回転体(200)と、第1回転体及び第2回転体と同軸上に軸支持されて回転する中間部材(300)と、第1回転体と中間部材を回転方向に弾性連結させる第1弾性体(410)と、中間部材と第2回転体を回転方向に弾性連結させる第2弾性体(420)と、を有する弾性機構部(400)と、中間部材を挟んで配置される一対の質量体(501,502)を有する動吸振器(500)と、を具備し、中間部材は、動吸振器を支持する外環部(307)と、開口部(305x)を備え外環部より内径側に位置する内円部(305)と、外環部と内円部とを径方向に接続する接続部(306)と、を有する。【選択図】 図3

Description

本出願において開示された技術は、第1回転体と第2回転体との間で伝達されるトルクの変動を吸収するダンパ装置に関する。
車両等において、エンジン等の駆動源と変速機との間の動力伝達経路上には、当該駆動源から当該変速機に向けて伝達される動力の振動を吸収するダンパ装置が設けられており、ダンパ装置は、例えばクラッチ装置に組み込まれている。
ダンパ装置の一般的な構成は、互いに相対回転可能な第1回転体(例えば、ディスクプレート)と第2回転体(例えばハブ)との間に、コイルスプリングを介在させて、コイルスプリングの弾性変形を利用してトルクの変動に起因する捩り方向の振動を吸収して減衰させる。
ところで、エンジンと電動機を駆動源とするハイブリッド車両においては、重量物である電動機による慣性力が存在するため、エンジンのみを駆動源とするコンベンショナルな車両に比して、騒音や振動が一般的に大きくなることが知られている。したがって、ハイブリッド車両に用いられる乾式タイプのダンパ装置の性能向上が求められている。
ダンパ装置の性能を向上させる方法として、例えば、入力部材と出力部材の間に中間部材を設け、該中間部材に錘を配置させる技術が提案されている。特許文献1には、エンジン等の駆動源から動力が入力されるディスクプレート(特許文献1における符号8)と、動力が出力されるハブ(特許文献1における符号11及び12)との間に中間部材(特許文献1における符号15)を設け、さらに該中間部材に動吸振器(特許文献1における符号5)を接続させるダンパ装置が開示されている。
国際公開第2017/032370号
しかしながら、特許文献1に記載のダンパ装置においては、動吸振器が中間部材(又はハブ)に対して軸方向に大きくずれた位置に配置されているため、軸方向において車両搭載上の問題が生じてしまう。さらに、特許文献1に記載のダンパ装置においては、重量物である動吸振器が出力部材であるハブに対して、軸方向にずれた位置に配置されているため、安定性の問題も生じてしまう。
そこで、様々な実施形態により、車両への搭載が有利であり、安定性に優れ高強度なダンパ装置を提供する。
一態様に係るダンパ装置は、第1回転体と、前記第1回転体と同軸上で回転する第2回転体と、前記第1回転体及び前記第2回転体と同軸上に軸支持されて回転する中間部材と、前記第1回転体と前記中間部材を回転方向に弾性連結させる第1弾性体と、前記中間部材と前記第2回転体を回転方向に弾性連結させる第2弾性体と、を有する弾性機構部と、前記中間部材を挟んで配置される一対の質量体を有する動吸振器と、を具備し、前記中間部材は、前記動吸振器を支持する外環部と、開口部を備え前記外環部より内径側に位置する内円部と、前記外環部と前記内円部とを径方向に接続する接続部と、を有するものである。
この構成によれば、前記動吸振器における一対の前記質量体は、前記中間部材の表面上に配置されるので、従来のダンパ装置に比して、軸方向におけるダンパ装置全体の長さをコンパクトなものとすることができ、車両への搭載も有利となる。また、前記動吸振器が前記第2回転体と軸方向において近しい距離に配置されるので、全体として回転中心に対する傾きが低減可能な、安定性に優れるダンパ装置を提供することが可能となる。さらに、前記中間部材における前記内円部には前記開口部が設けられるため、前記中間部材にかかる遠心力(負荷)を効果的に逃がすことができ、結果として、高強度なダンパ装置を提供することが可能となる。
また、一態様に係る前記ダンパ装置において、前記開口部は、前記中間部材の回転中心と前記接続部とを結ぶ線の間であって、前記内円部の周方向に沿って設けられることが好ましい。
この構成とすることによって、前記中間部材にかかる遠心力をさらに効果的に逃がすことができる。また、前記接続部を経由して、前記回転中心から前記外環部を結ぶ線(アーム)を形成することができるので、前記動吸振器を確実に作動させることができる。
また、一態様に係る前記ダンパ装置において、前記外環部は、前記中間部材において前記弾性機構部に対向する位置よりも径方向外側に配置されることが好ましい。
この構成とすることによって、一対の前記質量体を、前記中間部材の表面上に確実に配置させることができる。
また、一態様に係る前記ダンパ装置において、前記内円部は、前記開口部の径方向外側に配置される第1環状部と、前記開口部の径方向内側に配置される第2環状部と、を備え、前記第2環状部の周方向における断面積は、前記第1環状部の周方向における断面積よりも大きく設定されることが好ましい。
この構成とすることによって、前記内円部において前記開口部を確実に設けることが可能となり、且つ前記中間部材にかかる遠心力(負荷)をさらに効率的に逃がすことができる。
また、一態様に係る前記ダンパ装置において、前記内円部は、前記開口部の径方向外側に配置される第1環状部と、前記開口部の径方向内側に配置される第2環状部と、を備え、前記第1環状部の周方向における断面積は、前記接続部から周方向に離れるにしたがって小さく設定されることが好ましい。
この構成とすることによって、前記内円部における前記第1環状部における応力集中を防止して、前記中間部材にかかる遠心力(負荷)をさらに効率的に逃がすことができる。
また、一態様に係る前記ダンパ装置において、前記弾性機構部は、前記第1弾性体又は前記第2弾性体を支持するシート部材をさらに有し、前記シート部材は、前記第2回転体の少なくとも一部を収容する第1溝部、又は前記接続部の少なくとも一部を収容する第2溝部を有することが好ましい。
この構成とすることによって、前記第2回転体及び前記中間部材が軸方向にずれることを防止し、結果的に動力伝達のロスを抑制することが可能となる。
様々な実施形態によれば、車両への搭載が有利であり、安定性に優れ高強度なダンパ装置を提供することができる。
一実施形態に係るダンパ装置の構成を模式的に示す概略上面図である。 図1に示したダンパ装置の構成をA−A線からみて模式的に示す概略断面図である。 一実施形態に係るダンパ装置の構成を、各構成要素に分解して示す概略斜視図である。 図1に示したダンパ装置の構成から、ディスクプレートを取り除いた構成を模式的に示す概略上面図である。 図1に示したダンパ装置が作動して、ディスクプレート、ハブ、及び中間部材が回転した状態のダンパ装置の構成を模式的に示す概略上面図である。 図5Aに示したダンパ装置の構成から、ディスクプレートを取り除いた構成を模式的に示す概略上面図である。 図1に示したダンパ装置の構成のうち、中間部材の一部を拡大した概略斜視図である。 第2実施形態に係る中間部材の一部を拡大した概略斜視図である。 第3実施形態に係る中間部材の一部を拡大した概略斜視図である。
以下、添付図面を参照して本発明の様々な実施形態を説明する。なお、図面において共通した構成要件には同一の参照符号が付されている。また、或る図面に表現された構成要素が、説明の便宜上、別の図面においては省略されていることがある点に留意されたい。さらにまた、添付した図面が必ずしも正確な縮尺で記載されている訳ではないということに注意されたい。
1.ダンパ装置の構成
一実施形態に係るダンパ装置の全体構成の概要について、図1乃至図4、及び図6を参照しつつ説明する。図1は、一実施形態に係るダンパ装置10の構成を模式的に示す概略上面図である。図2は、図1に示したダンパ装置10の構成をA−A線からみて模式的に示す概略断面図である。図3は、一実施形態に係るダンパ装置10の構成を、各構成要素に分解して示す概略斜視図である。図4は、図1に示したダンパ装置10の構成から、ディスクプレート100を取り除いた構成を模式的に示す概略上面図である。図6は、図1に示したダンパ装置10の構成のうち、中間部材300の一部を拡大した概略斜視図である。
一実施形態に係るダンパ装置10は、例えば、フライホイール20と図示しないプレッシャープレートとの間で挟圧されることにより、エンジンやモータ等の駆動源からの駆動力を変速機に伝達するものである。フライホイール20とプレッシャープレートとの間でダンパ装置10を挟圧するための構造については、公知であるので、その詳細な説明を省略する。
ダンパ装置10は、トルク振動を吸収して減衰させるものである。このダンパ装置10は、図1乃至図4に示すように、主に、第1回転体としてのディスクプレート100と、第2回転体としてのハブ200と、中間部材300と、第1弾性体410及び第2弾性体420を含む弾性機構部400と、動吸振器500と、を含む。
1−1.ハブ200
ハブ200は、例えば、金属材料により形成され、全体として略環状に延びる形状を有し、中心軸Oの周りに回転可能に設けられる。ハブ200は、図2及び図3に示すように、略円筒状の円筒部202に形成された貫通孔204に、変速機の入力軸1000を挿通させてスプライン結合することができる。また、ハブ200は、円筒部202から径方向に延びる略環状のフランジ206を有する。なお、ハブ200については、円筒部202とフランジ206とを一体とした構成、及び、円筒部202とフランジ206とを別体とし、両者間に微小スプリングを配設した構成等を採用することができる。
フランジ206には、その外周において周方向に沿って少なくとも1つの切欠きが形成される。一実施形態では、一例として、フランジ206には、その外周において周方向に沿って等間隔(周方向において120度の間隔)で3つの切欠き206a、206b、及び206cが形成される。図1に示すように、概念的に、ダンパ装置10を上面からみて、各々が扇形を有する3つの領域I、II、IIIに分けて考えると、フランジ206には、領域I〜IIIに対応付けて、それぞれ、第1切欠き206a、第2切欠き206b、及び第3切欠き206cが形成される。なお、これらの切欠きの数は3つに限定されるものでなく、後述する弾性機構部400の構成、より詳細には、第1弾性体410及び第2弾性体420を一組とする弾性ユニットの数に対応して設けられる。
このような切欠きが形成されることにより、第1切欠き206a、第2切欠き206b、及び第3切欠き206cには、後述する弾性機構部400を収容することが可能となる。フランジ206は、領域Iに対応付けて、一端側の係合部(第1の一端側の係合部)208aとこれに対向する他端側の係合部(第1の他端側の係合部)208aとを有し、領域IIに対応付けて、一端側の係合部(第2の一端側の係合部)208bとこれに対向する他端側の係合部(第2の他端側の係合部)208bとを有し、領域IIIに対応付けて、一端側の係合部(第3の一端側の係合部)208cとこれに対向する他端側の係合部(第3の他端側の係合部)208cとを有する。
各一端側の係合部208a、208b、及び208cは、ともに同一の構成を有することができ、各他端側の係合部208a、208b、及び208cは、ともに同一の構成を有することができる。各一端側の係合部208a、208b、及び208cは、各他端側の係合部208a、208b、及び208cと左右対称の構成を有することができる。
1−2.ディスクプレート100
動力伝達経路における入力側のディスクプレート100は、例えば、金属材料により形成され、図1乃至図3に示すように、ハブ200及び後述する中間部材300を挟んで、ハブ200と中心軸Oの周りにおいて同軸上かつ相対回転可能に設けられている。ディスクプレート100は、ハブ200及び後述する中間部材300の軸方向両側に設けられる一対の板部材としての第1ディスクプレート100A及び第2ディスクプレート100Bを含む。第1ディスクプレート100Aと第2ディスクプレート100Bは、軸方向において対称の形状を有し、両者の軸方向における位置を適宜調整可能なスペーサ101を間に介在させて、それらの外周付近において貫通孔105を介して複数のリベットR等により結合される。
第1ディスクプレート100A及び第2ディスクプレート100Bは、相互に協働して、領域I〜IIIのそれぞれに対応付けて、弾性機構部400を収容する収容領域(図1に示す例では、3つの収容領域)を形成するように、ディスクプレート100の軸方向に膨らんだ形状を有する。各収容領域は、ディスクプレート100の周方向に沿って延びる第1弾性体410及び第2弾性体420を収容するために、ディスクプレート100の周方向に沿って略直線状又は略円弧状に延びている。
図1及び図3を参照して具体的に説明すると、第1ディスクプレート100A及び第2ディスクプレート100Bは、領域I〜IIIに対応付けて、それぞれ、周方向に沿って延びる第1収容領域102a、第2収容領域102b、及び第3収容領域102cを形成している。なお、第1収容領域102aは前述した第1切欠き206aと、第2収容領域102bは前述した第2切欠き206bと、第3収容領域102cは前述した第3切欠き206cと、それぞれ対応するように形成されている(これら収容領域の数も、ハブ200に設けられる切欠きの数に対応するように形成されている)。
領域Iに着目すると、図1及び図2に示すように、第1ディスクプレート100A及び第2ディスクプレート100Bは、第1収容領域102aを囲む側壁として、一端面(第1の一端面)104aとこれに対向する他端面(第1の他端面)104aとを含む。これら第1の一端面104a及び第1の他端面104aは、一例として、ディスクプレート100の軸方向に沿って延びる。
同様に、領域IIに着目すると、第1ディスクプレート100A及び第2ディスクプレート100Bは、第2収容領域102bを囲む側壁として、一端面(第2の一端面)104bとこれに対向する他端面(第2の他端面)104bとを含み、領域IIIに着目すると、第1ディスクプレート100A及び第2ディスクプレート100Bは、第3収容領域102cを囲む側壁として、一端面(第3の一端面)104cとこれに対向する他端面(第3の他端面)104cとを含む。
但し、第1収容領域102aの内部に、ハブ200におけるフランジ206の第1の一端側の係合部208aが侵入することができるように、第1ディスクプレート100Aにより形成される第1の一端面104aと第2ディスクプレート100Bにより形成される第1の一端面104aとの間には、第1の一端側の係合部208aを受け入れるための図示しない間隙Gが形成されている。また、第1収容領域102aの内部に、第1の他端側の係合部208aが侵入することができるように、第1ディスクプレート100Aにより形成される第1の他端面104aと第2ディスクプレート100Bにより形成される第1の他端面104aとの間には、第1の他端側の係合部208aを受け入れるための図示しない間隙Gが同様に形成されている。これらの構造は、領域II及びIIIにおいても同様に形成される。
また、図2及び図3に示すように、第1ディスクプレート100A及び第2ディスクプレート100Bは、これらの外周端から径方向外側へ、後述する中間部材300を突出させる取出部120を有する。取出部120の形状は特に限定されず、径方向において口開き状の形状(軸方向に窪んだ形状)を有していればよい。
また、図3及び図4に示すように、ハブ200がディスクプレート100に対して過剰に相対回転することによって、後述する弾性機構部400における第1弾性体410及び第2弾性体420が過剰に圧縮されて線間密着してしまうことを防止するために、ディスクプレート100(より詳細には、スペーサ101)には、ハブ200の過剰な相対回転を防止する第1ストッパ130が設けられる。
第1ストッパ130の形状は、ハブ200の過剰な相対回転を防止することができる限りにおいて特に限定されないが、例えば、スペーサ101の内径側において、ハブ200におけるフランジ206の先端部206xを収容可能な切欠き131を設け、当該切欠き131の側壁を第1ストッパ130とする構成を採用することができる。
さらに、図1、図3、及び図4に示すように、後述する中間部材300がディスクプレート100に対して過剰に相対回転することによって、前述と同様、第1弾性体410及び第2弾性体420が線間密着してしまうことを防止するために、ディスクプレート100(より詳細には、スペーサ101)には、中間部材300の過剰な相対回転を防止する第2ストッパ140が設けられる。
第2ストッパ140の形状は、中間部材300の過剰な相対回転を防止することができる限りにおいて特に限定されないが、例えば、ディスクプレート(より詳細には、スペーサ101の外径側であって径方向外側)において、中間部材300に設けられる切欠き350に収容可能な突起部を設け、当該突起部を第2ストッパ140とする構成を採用することができる。
1−3.中間部材300
中間部材300は、例えば、金属材料により形成され、図1乃至図4に示すように、軸方向においてハブ200を挟んで、ディスクプレート100及びハブ200と中心軸Oの周りにおいて同軸上に軸支持され、且つ両者に対して相対回転可能に設けられている。中間部材300は、ハブ200の軸方向両側に設けられる一対の板部材としての第1中間プレート301及び第2中間プレート302を含む。第1中間プレート301と第2中間プレート302は、同一の形状を有し、締結ピン310等の固定手段によって両者が一体的に回転可能に固定される。また、第1中間プレート301及び第2中間プレート302は、互いに異なる形状を有していてもよい。例えば、第1ディスクプレート100A及び第2ディスクプレート100Bの各回転慣性質量の相違に基づいて、第1中間プレート301の回転慣性質量が大きくなるように(又は小さくなるように)、第1中間プレート301を第2中間プレート302に比して大きい(又は小さい)形状とすることができる。これにより、ダンパ装置10全体として、回転慣性質量のバランスが向上し、回転中心Oに対する傾きを低減することが可能となる。
第1中間プレート301と第2中間プレート302は、図2に示すように、後述する弾性機構部400における第1弾性体410又は第2弾性体420に対向する位置よりも径方向内側において一体的に固定されることが好ましい。これにより、中間部材300を小径化させることができるので、ダンパ装置10全体として径方向の大きさをコンパクトなものとすることが可能となる。他方、仮に、中間部材300の小径化を犠牲にして、第1中間プレート301と第2中間プレート302とを、第1弾性体410又は第2弾性体420に対向する位置よりも径方向外側において一体的に固定する場合であっても、固定する位置が回転中心から離れた位置となるため、第1中間プレート301と第2中間プレート302との平行度が向上する。これにより、軸方向に隣接するディスクプレート100との摺動を減少させることが可能となり、結果として第1中間プレート301と第2中間プレート302の摩耗を抑制することが可能となる。
第1中間プレート301及び第2中間プレート302は、図3及び図4に示すように、円板状の内円部305と、円環状の外環部307と、内円部305と外環部307とを接続する接続部306と、を各々有する。内円部305は外環部307より回転中心Oに近い内径側に位置している。
内円部305には、図2及び図3に示すように、ハブ200及びハブ200の円筒部202の外周側に取付けられる段付きのブッシュ600を挿通可能な挿通孔308が設けられる。これにより、第1中間プレート301及び第2中間プレート302は、内円部305をブッシュ600に接続させることで、ブッシュ600を介してハブ200に軸支持されることで、軸方向及び径方向において確実に位置決めされている。これにより、第1中間プレート301及び第2中間プレート302は、軸方向及び径方向の位置ずれが抑制されるので、ダンパ装置10として安定性が向上する(動力伝達ロスを抑制することができる)。また、第1中間プレート301及び第2中間プレート302のいずれか一方のみが、ハブ200に軸支持される構成としてもよい。これにより、一対の中間部材300の回転慣性質量を低減することが可能となる。また、第1中間プレート301及び第2中間プレート302は、軸方向及び径方向のいずれか一方向にのみ位置決めされていてもよい。これにより、組付性を向上させることができる。
また、内円部305には、図3及び図4に示すように、接続部306(特に、接続部306における付け根部306x)にかかる遠心力(応力)を逃がす開口部としての逃がし穴305xが、内円部305の周方向に沿って設けられる。逃がし穴305xの形状は特に制限はないが、内円部305の周方向に沿った略円弧状のものを採用することができる。なお、逃がし穴305xは、第1中間プレート301の回転中心Oと接続部306を結ぶ直線T上には設けらないよう形成することで(各逃がし穴305xは、直線Tの間に形成されることで)、図6に示すように、接続部306(特に、接続部306の付け根部306x)にかかる遠心力をさらに効率的に逃がすことが可能となる。また、当該構成により、回転中心Oから接続部306を経由して外環部307を結ぶ直線T(アーム)を形成することができるので、動吸振器500を確実に作動させることができる。
接続部306は、図3及び図4に示すように、内円部305の外周端から径方向外側に延在し、内円部305と外環部307とを接続する。接続部306は、領域I〜IIIに対応付けて、ハブ200に設けられる第1切欠き206a及びディスクプレート100に設けられる第1収容領域102aに対応する第1接続部306a、ハブ200に設けられる第2切欠き206b及びディスクプレート100に設けられる第2収容領域102bに対応する第2接続部306b、ハブ200に設けられる第3切欠き206c及びディスクプレート100に設けられる第3収容領域102cに対応する第3接続部306c、を有する。
第1接続部306aは、弾性機構部400における第1弾性体410と第2弾性体420の間に収容され、第1弾性体410を支持するシート部材430xと、第2弾性体420を支持するシート部材430yとに、各々係合している。第2接続部306b及び第3接続部306cも、第1接続部306aと同様に、シート部材430x及びシート部材430yと係合している。なお、第1接続部306a(及び第2接続部306b並びに第3接続部306c)と、シート部材430x及びシート部材430yとの係合構造の詳細については後述する。
外環部307は、中間部材300の外径を形成し、後述する動吸振器500を支持するために設けられる。外環部307は、図3及び図4に示すように、弾性機構部400に対向する位置よりも径方向外側に配置されるので、他の構成要素と干渉することなく動吸振器500を確実に支持することが可能となる。これにより、ダンパ装置10全体の軸方向の長さをコンパクトなものとすることができ、車両への搭載も有利となる。また、動吸振器500がハブ200と軸方向において近しい距離に配置されるので、全体として回転中心Oに対する傾きが低減可能な、安定性に優れるダンパ装置を提供することが可能となる。
なお、外環部307には、前述したとおり、第2ストッパ140を収容可能な切欠き350が設けられている。
なお、一実施形態における中間部材300は、一対として用いられる第1中間プレート301及び第2中間プレート302から構成されるが、この構成に限定されず、例えば、第1中間プレート301及び第2中間プレート302のいずれか一つのみを用いる構成としてもよい。この場合、一実施形態における中間部材300の構成から、第1中間プレート301又は第2中間プレート302のいずれか一つを単純に除外した構成を採用することができる。
1−4.弾性機構部400
弾性機構部400は、コイルスプリングが用いられる第1弾性体410、同じくコイルスプリングが用いられる第2弾性体420、及び第1弾性体410又は第2弾性体420を支持するシート部材430(シート部材430x及びシート部材430y)から主に構成される。図1、図3、及び図4に示すように、第1弾性体410と第2弾性体420は、各々1つずつを直列的に周方向に並べて配置されて、一組の弾性ユニットを形成する。なお、図1、図3、及び図4に示す一実施形態においては、エンジンやモータ等の駆動源から時計回りに正トルクが伝達される場合を想定したものであり、第1弾性体410と第2弾性体420は、各弾性ユニットにおいて、当該順序(第1弾性体410の右回転隣に第2弾性体420の順序)にて配置される。仮に、正トルクが反時計回りに伝達される場合、第1弾性体410と第2弾性体420は、各弾性ユニットにおいて、第1弾性体410の左回転隣に第2弾性体420が配置されることとなる。
そして、図1乃至図4に示した実施形態では、一例として、ディスクプレート100には、3つの収容領域、すなわち、第1収容領域102a〜第3収容領域102c(ハブ200には、3つの切欠き、すなわち、第1切欠き206a〜第3切欠き206c)が形成されるので、これら3つの収容領域の各々に、つまり各領域I〜IIIに対応付けて、1つの弾性ユニット(1つの第1弾性体410及び1つの第2弾性体420)が収容される。また、各領域I〜IIIにおいて、第1弾性体410は、その両端を一対のシート部材430xにて支持され、第2弾性体420は、その両端を一対のシート部材430yにて支持される。これにより、弾性機構部400は、3つの弾性ユニット及びシート部材430によって、全体として円環状の形状をなして配置される。
ここで、領域Iに着目すると、第1弾性体410を支持するシート部材430xの一方は、ディスクプレート100に設けられる第1の一端面104a、及びハブ200に設けられる第1の一端側の係合部208aと、各々係合する。また、第1弾性体410を支持するシート部材430xの他方は、中間部材300における第1接続部306aと係合する。
なお、図3に示すように、シート部材430xの一方には第1溝部432が設けられ、当該第1溝部432に、ハブ200に設けられる第1の一端側の係合部208aが収容されて、シート部材430xの一方とハブ200が係合可能となっている。また、シート部材430xの他方には第2溝部434が設けられ、当該第2溝部434に、中間部材300における第1接続部306aが収容されて、シート部材430xの他方と中間部材300が係合可能となっている。
さらに、第2弾性体420を支持するシート部材430yの一方は、中間部材300における第1接続部306aと係合し、第2弾性体420を支持するシート部材430yの他方は、ディスクプレート100に設けられる第1の他端面104a、及びクラッチハブ200に設けられる第1の他端側の係合部208aと、各々係合する。
なお、図3に示すように、シート部材430yの一方には第2溝部434が設けられ、当該第2溝部434に、中間部材300における第1接続部306aが収容されて、シート部材430yの一方と中間部材300が係合可能となっている。また、シート部材430yの他方には第1溝部432が設けられ、当該第1溝部432に、ハブ200に設けられる第1の他端側の係合部208aが収容されて、シート部材430yの他方とハブ200が係合可能となっている。
同様に、領域IIに着目すると、第1弾性体410を支持するシート部材430xの一方は、ディスクプレート100に設けられる第2の一端面104b、及びハブ200に設けられる第2の一端側の係合部208bと、各々係合する。また、第1弾性体410を支持するシート部材430xの他方は、中間部材300における第2接続部306bと係合する。さらに、第2弾性体420を支持するシート部材430yの一方は、中間部材300における第2接続部306bと係合し、第2弾性体420を支持するシート部材430yの他方は、ディスクプレート100に設けられる第2の他端面104b、及びハブ200に設けられる第2の他端側の係合部208bと、各々係合する。なお、シート部材430x及びシート部材430yには、領域Iと同様に、第1溝部432及び第2溝部434が設けられる。
同様に、領域IIIに着目すると、第1弾性体410を支持するシート部材430xの一方は、ディスクプレート100に設けられる第3の一端面104c、及びハブ200に設けられる第3の一端側の係合部208cと、各々係合する。また、第1弾性体410を支持するシート部材430xの他方は、中間部材300における第3接続部306cと係合する。さらに、第2弾性体420を支持するシート部材430yの一方は、中間部材300における第3接続部306cと係合し、第2弾性体420を支持するシート部材430yの他方は、ディスクプレート100に設けられる第3の他端面104c、及びハブ200に設けられる第3の他端側の係合部208cと、各々係合する。なお、シート部材430x及びシート部材430yには、領域Iと同様に、第1溝部432及び第2溝部434が設けられる。
以上の構成を有する各弾性ユニットは、第1弾性体410と第2弾性体420の間に中間部材300(第1接続部306a〜第3接続部306c)を収容している。より厳密には、シート部材430xとシート部材430yの間に中間部材300を収容している。
以上の構成により、第1弾性体410は、シート部材430xを介して、ディスクプレート100と中間部材300を回転方向(時計回りの回転方向)に弾性連結させ、第2弾性体420は、シート部材430yを介して、中間部材300とハブ200とを弾性連結させることが可能となっている。つまり、エンジンやモータ等の駆動源からの動力は、ディスクプレート100、一方のシート部材430x、第1弾性体410、他方のシート部材430x、中間部材300、一方のシート部材430y、第2弾性体420、他方のシート部材430y、ハブ200の順に伝達される。
1−5.動吸振器500
動吸振器500は、図1乃至図4に示すように、大まかにいえば、中間部材300(第1中間プレート301及び第2中間プレート302)に取付けられる錘としての一対の質量体(第1質量体501及び第2質量体502)と、各質量体に設けられる転動孔505aと、転動孔505a内に設けられる転動軸507と、を主に含む一般的に知られる遠心振り子式のものを採用することができる。
より詳細には、図1乃至図4に示すように、板状の第1質量体501と板状の第2質量体502は、両者で一対となって、第1中間プレート301及び第2中間プレート302の両方を挟んで(中間部材300が、第1中間プレート301及び第2中間プレート302のいずれか一つのみ設けられる場合は、当該一つを挟んで)、中間部材300の表面上、具体的には外環部307の外周端に対向する位置に配置される。つまり、第1質量体501は第1中間プレート301の外環部307の外周端に対向する位置に配置され、第2質量体502は第2中間プレート302の外環部307の外周端に対向する位置に配置される。さらに、第1質量体501及び第2質量体502には、転動孔505aがそれぞれ設けられ、これら2つの転動孔505aを貫通するように転動軸507が設けられている。
なお、第1質量体501を支持する第1中間プレート301及び第2質量体502を支持する第2中間プレート302には、転動軸507を第1質量体501に設けられる転動孔505aから第2質量体502に設けられる転動孔505aへと貫通させるための貫通孔505bが各々設けられる(中間部材300が、第1中間プレート301及び第2中間プレート302のいずれか一つのみ設けられる場合は、当該一つのみに貫通孔505bが設けられる)。なお、貫通孔505bの形状は、後述する転動孔505aの形状に対応して設計される。例えば、転動孔505aの形状が、後述するとおり、中間部材300の回転中心Oに向かって膨らむ曲線状に延びる形状(例えば、図1においては、紙面上方向に略凸の形状)が採用される場合においては、これに対応して、中間部材300の径方向外側に向かって膨らむ曲線状(最も好ましくは円弧状又は略円弧状)に延びる形状(例えば、図1においては、紙面下方向に略凸の形状)のものを採用することができる。
第1質量体501と第2質量体502の形状は同一とされ、その形状は特に制限はないが、図1乃至図4に示すように、ダンパ装置10としての外径が大きくなることがないよう、中間部材300の外環部307の形状(外周)に沿った略円弧状のものを採用することができる。
第1質量体501及び第2質量体502に設けられる転動孔505aの数は、特に制限はないが、図1、図3、及び図4に示すように周方向に沿って2つ又はそれ以上の数を、重量バランスを考慮して、第1質量体501の周方向の中心を軸にして対称に設けることが好ましい。なお、転動孔505aの形状は、転動軸507を収容可能であって、中間部材300の回転中心Oに向かって膨らむ曲線状(最も好ましくは円弧状又は略円弧状)に延びる形状(例えば、図1においては、紙面上方向に略凸の形状)を採用することができる。なお、第1質量体501に設けられる転動孔505aの数と、第2質量体502に設けられる転動孔505aの数は、互いに同一とされる。
転動軸507は、転動孔505a及び貫通孔505bを貫通した状態で配置される状態を維持することができるように、図2に示すように、軸方向に見て中心位置付近に中太部507xを有することが好ましい。
ところで、1つの第1質量体501、1つの第2質量体502、転動孔505a、及び転動軸507で構成されるものを1つの動吸振ユニットと捉えると、一実施形態における動吸振器500は、領域I〜IIIに対応するように、3つの動吸振ユニットが設けられる。なお、各動吸振ユニットを、回転中心Oを基準として、スペーサ101の外径と同径位置(前述のリベットRが設けられる径方向位置)に設けることが好ましい。換言すれば、各動吸振ユニットが設けられる径方向位置に外径を有するスペーサ101を設けることが好ましい。これにより、中間部材300を小径化させることが可能となり、ダンパ装置10全体として、径方向においてコンパクトなものとすることが可能となる。
以上の構成を有する動吸振器500は、ハブ200との位置関係でみると、ハブ200の径方向外側に位置するため(より詳細には、ハブ200の径方向外側に、第1質量体501と第2質量体502とを結ぶ転動軸507が位置することにより、軸方向において動吸振器500とハブ200とは、略同一の回転平面を有するため)、従来のダンパ装置に比して、一実施形態におけるダンパ装置10は、軸方向の長さをコンパクトなものとすることができ、且つ全体として回転中心Oに対する傾きを低減可能な安定性に優れるものとすることができる。
2.ダンパ装置の動作
次に、上記構成を有するクラッチディスク10の動作について、図1、図4、図5A及び図5Bを参照して説明する。図5Aは、図1に示したダンパ装置10が作動して、ディスクプレート100、ハブ200、及び中間部材300が回転した状態のダンパ装置10の構成を模式的に示す概略上面図である。図5Bは、図5Aに示したダンパ装置10の構成から、ディスクプレート100を取り除いた構成を模式的に示す概略上面図である。
図1及び図4に示されるダンパ装置10は、エンジンやモータ等の駆動源からの駆動力が伝達されていない状態である(初期状態)。他方、図5A及び図5Bに示されるダンパ装置10は、かかる駆動力が伝達されて作動した状態である(作動状態)。
エンジンやモータ等の駆動源からの動力は、前述したとおり、ディスクプレート100、一方のシート部材430x、第1弾性体410、他方のシート部材430x、中間部材300、一方のシート部材430y、第2弾性体420、他方のシート部材430y、ハブ200の順に伝達される。これを領域Iに着目すると、動力は、ディスクプレート100に設けられる第1の一端面104aから、一方のシート部材430xへと伝達され、一方のシート部材430xは第1弾性体410を撓ませながら、かかる動力を他方のシート部材430xへと伝達する。さらに、他方のシート部材430xは、かかる動力を中間部材300における第1接続部306aへと伝達する。第1接続部306aは、一方のシート部材430yを介して第2弾性体420を撓ませながら、かかる動力を他方のシート部材430yへと伝達する。そして、最終的に、他方のシート部材430yからハブ200へと伝達されて、ハブ200にかかる動力が伝達される。
領域II及びIIIにおいても、同様に各構成要素が作動することで動力が伝達される。
このような動力伝達経路において、ハブ200及び中間部材300は、各々ディスクプレート100に対して相対回転する。より詳細には、図5A及び図5Bに示すように、ディスクプレート100との回転位相差に基づいて、ハブ200及び中間部材300は、ディスクプレート100に対して、動力伝達と同じ回転方向(一実施形態においては、時計回り)に回転することとなる。この場合、ハブ200及び中間部材300が、ディスクプレート100に対して過剰に相対回転しまうことのないように、前述のとおり、第1ストッパ130及び第2ストッパ140が設けられている。図5A及び図5Bにおいては、両ストッパによって、ハブ200及び中間部材300の過剰な相対回転が抑制されている。
3.別の実施形態に係る中間部材300
次に、別の実施形態に係る中間部材300について、図7A及び図7Bを参照して説明する。図7Aは、第2実施形態に係る中間部材300の一部を拡大した概略斜視図である。図7Bは、第3実施形態に係る中間部材300の一部を拡大した概略斜視図である。
第2実施形態に係る中間部材300は、図6を参照しつつ説明した一実施形態に係るダンパ装置10において設けられる中間部材300に類似する形状を有するが、内円部305の形状において部分的に異なっている。つまり、図7Aに示すように、第2実施形態に係る中間部材300においては、その内円部305が、開口部としての逃がし穴305xの径方向外側に配置される第1環状部305aと、逃がし穴305xの径方向内側に配置される第2環状部305bと、を備えるものとするときに、第2環状部305bの周方向における断面積が、第1環状部305aの周方向における断面積よりも大きく設定されている。つまり、逃がし穴305xが、図6を参照しつつ説明した一実施形態に係る逃がし穴305xよりも、内円部305上において径方向外側に配置される。これにより、内円部305において、逃がし穴305xを確実に設けつつ、中間部材300にかかる遠心力(負荷)をより効率的に逃がすことを可能にしている。
また、第3実施形態に係る中間部材300は、第2実施形態に係る中間部材300の形状を有しつつ、さらに、第1環状部305aの周方向における断面積が、接続部306a及び306bから周方向に離れるにしたがって次第に小さくなる形状を有する。これにより、接続部306a及び306bにおける付け根部306xの応力集中を防止して、中間部材300にかかる遠心力(負荷)をさらに効率的に逃がすことが可能となっている。
以上、前述の通り、様々な実施形態を例示したが、上記実施形態はあくまで一例であって、発明の範囲を限定することは意図していない。上記実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置換、変更を行うことができる。また、各構成や、形状、大きさ、長さ、幅、厚さ、高さ、数等は適宜変更して実施することができる。
10 ダンパ装置
100 ディスクプレート(第1回転体)
100A 第1ディスクプレート
100B 第2ディスクプレート
200 クラッチハブ(第2回転体)
300 中間部材
301 第1中間プレート
302 第2中間プレート
305 内円部
305a 第1環状部
305b 第2環状部
305x 開口部(逃がし穴)
306 接続部
307 外環部
400 弾性機構部
410 第1弾性体(コイルスプリング)
420 第2弾性体(コイルスプリング)
430、430x、430y シート部材
432 第1溝部
434 第2溝部
500 動吸振器
501 第1質量体
502 第2質量体
600 ブッシュ

Claims (6)

  1. 第1回転体と、
    前記第1回転体と同軸上で回転する第2回転体と、
    前記第1回転体及び前記第2回転体と同軸上に軸支持されて回転する中間部材と、
    前記第1回転体と前記中間部材を回転方向に弾性連結させる第1弾性体と、前記中間部材と前記第2回転体を回転方向に弾性連結させる第2弾性体と、を有する弾性機構部と、
    前記中間部材を挟んで配置される一対の質量体を有する動吸振器と、
    を具備し、
    前記中間部材は、前記動吸振器を支持する外環部と、開口部を備え前記外環部より内径側に位置する内円部と、前記外環部と前記内円部とを径方向に接続する接続部と、を有するダンパ装置。
  2. 前記開口部は、前記中間部材の回転中心と前記接続部とを結ぶ線の間であって、前記内円部の周方向に沿って設けられる、請求項1に記載のダンパ装置。
  3. 前記外環部は、前記中間部材において前記弾性機構部に対向する位置よりも径方向外側に配置される、請求項1又は2に記載のダンパ装置。
  4. 前記内円部は、前記開口部の径方向外側に配置される第1環状部と、前記開口部の径方向内側に配置される第2環状部と、を備え、前記第2環状部の周方向における断面積は、前記第1環状部の周方向における断面積よりも大きく設定される、請求項1乃至3のいずれか一項に記載のダンパ装置。
  5. 前記内円部は、前記開口部の径方向外側に配置される第1環状部と、前記開口部の径方向内側に配置される第2環状部と、を備え、前記第1環状部の周方向における断面積は、前記接続部から周方向に離れるにしたがって小さく設定される、請求項1乃至3のいずれか一項に記載のダンパ装置。
  6. 前記弾性機構部は、前記第1弾性体又は前記第2弾性体を支持するシート部材をさらに有し、
    前記シート部材は、前記第2回転体の少なくとも一部を収容する第1溝部、又は前記接続部の少なくとも一部を収容する第2溝部を有する、請求項1乃至5のいずれか一項に記載のダンパ装置。
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