JP3468642B2 - 板金製ドライブプレート構造 - Google Patents

板金製ドライブプレート構造

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JP3468642B2
JP3468642B2 JP28878696A JP28878696A JP3468642B2 JP 3468642 B2 JP3468642 B2 JP 3468642B2 JP 28878696 A JP28878696 A JP 28878696A JP 28878696 A JP28878696 A JP 28878696A JP 3468642 B2 JP3468642 B2 JP 3468642B2
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昭宏 前田
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Heian Manufacturing Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、エンジンとエンジ
ンからの出力トルクを受けるトルクコンバータとの連結
部に配設されたドライブプレートの構造に関し、特に、
板金製ドライブプレート構造に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の一般的なエンジンとトルクコンバ
ータとの連結部についてその概略を説明すると、図6,
図7に示すように、エンジンのクランクシャフト(出力
軸)1にはドライブプレート2がその中心部の周縁をボ
ルト8で締結固定される。このドライブプレート2は、
その外周部をトルクコンバータ3のカバープレート4に
ボルト7で締結固定れており、ドライブプレート2を
介してクランクシャフト1とトルクコンバータ3とが連
結されている。
【0003】そして、カバープレート4の外周側にはリ
ング5が複数箇所で溶接され、この溶接部9を介し溶着
されている。このリング5の外周にギヤ6が形成されて
おり、このギヤ6は、エンジン始動時における始動モー
タの回転力をクランクシャフト1に伝達するために用い
られる。なお、ドライブプレート2には、十分な剛性・
強度が得られるように強靱な鋼板が用いられており、各
取付用ボルトの穴回りに発生しうる応力に対しても十分
に耐えうるようになっている。
【0004】このような構成により、エンジン始動時に
は、始動モータの回転がギヤ6を介してカバープレート
4およびドライブプレート2に伝達され、クランクシャ
フト1が駆動される。また、始動後には、エンジンによ
り駆動されるクランクシャフト1の回転力が、ドライブ
プレート2を介しトルクコンバータ3のカバープレート
4に伝達され、変速機における動力伝達が行なわれる。
【0005】このような作動において、ドライブプレー
ト2には、軸方向における振動および回転方向における
繰り返し荷重が作用するが、ドライブプレート2は、十
分に強靱な鋼板が用いられ、剛性・強度が高められてい
るため、各ボルト穴回りに発生しうる応力に対しても十
分に対抗でき、ボルト7の取り付け位置付近におけるク
ラック発生も回避される。
【0006】一方、コストダウンを図るために、図8,
図9に示すように、ドライブプレート2の外周に直接ギ
ヤ16を形成したドライブプレート構造も考えられてい
る。つまり、図6,図7に示すように互いに別体であっ
たドライブプレート2,リング5,ギヤ6の3部材を、
一体構成するのである。この場合、ドライブプレート2
とギヤ16とは同一部材で構成されることになる。な
お、図8,図9中の符号10は、ドライブプレート2の
軽量化のための穴である。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
ように、ドライブプレート2とリング5とギヤ6とを同
一部材で一体化し、且つ軽量化を図ろうとすると、この
ような構造では、ドライブプレート2において発生する
振動や繰り返し荷重によりクラック11を発生するとい
う課題がある。
【0008】すなわち、近年のエンジントルク向上に対
応するため、エンジンの出力をトランスミッションに伝
達するドライブプレート2には、前述のようにより強靱
な鋼板が使用されるようになっている。図6,図7に示
すように、ドライブプレート2,リング5,ギヤ6を互
いに別体とした場合には、ドライブプレート2にこのよ
うにより強靱な鋼板を使用することができるが、ドライ
ブプレート2とギヤ16とを同一部材で一体形成する場
合、強靱な材料(例えばSK−5)を用いると、ギヤ1
6の歯部の成形が困難なものになる。
【0009】したがって、ドライブプレート2とギヤ1
6とを同一部材で一体形成する場合、ギヤ16の歯部の
成形が可能な材料でドライブプレート2を構成すること
が必要になる。そこで、このような歯車部の成形が可能
な材料(例えばS35C)を使用すると、今度は、動力
伝達部分であるドライブプレート2の強度が不足するた
め、高回転域ではトルクコンバータ取り付穴近傍等にお
ける応力が高まって、図8に示すような破綻(クラッ
ク)11が発生し進行する。
【0010】このため、ドライブプレートにリングギヤ
を一体に構成しながら、十分な強度を確保できるように
して、トルクコンバータ取り付け穴近傍の破綻(クラッ
ク)発生を回避できるようなドライブプレート構造が求
められている。このような課題に関連して、次のような
技術が提供されている。すなわち、特開平6─1090
97号では、ドライブプレートの破損を回避するため
に、その内周側においてリング状に延在するビードを形
成するとともに、フロントカバーの撓み等を吸収させる
べくドライブプレートとトルクコンバータとの間にバネ
板を介装させている。
【0011】しかしながら、この技術は、リングギヤが
別体のものであり、図中にビードが見られるものの、こ
のビードは一般的な円形に延設されて、プレート全体の
剛性を高めるものであり、取付用穴部近傍の破壊(クラ
ック)を防止するという本課題を解決することはできな
い。本発明は、上述の課題に鑑み創案されたもので、軽
量化を図るため板金を用いてリングギヤを一体成形しな
がらドライブプレートのトルクコンバータ取付用穴部近
傍に発生する疲労破壊を防止できるようにして、リング
ギヤ一体の板金製ドライブプレートでありながら十分な
耐久性が得られるようにした、板金製ドライブプレート
構造を提供することを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】このため、請求項1記載
の本発明の板金製ドライブプレート構造は、エンジンの
クランクシャフトとトルクコンバータとを連結する板金
製ドライブプレートであって、該クランクシャフト及び
該トルクコンバータと結合されるプレート部と、該プレ
ート部の外周に一体形成されたリングギヤ部とをそなえ
た板金製ドライブプレートにおいて、該プレート部に、
該クランクシャフト又は該トルクコンバータに取り付け
るための複数の取付用穴部がドライブプレート軸心線を
中心とした円周にほぼ沿うように配設されるとともに、
該取付用穴部の該円周よりも内側の周縁部に、上記の複
数の取付用穴部の周囲に沿うように屈曲しつつ全体とし
て連続して、補強ビードが形成されていることを特徴と
している。
【0013】請求項2記載の本発明の板金製ドライブプ
レート構造は、請求項1記載の構造において、該補強ビ
ードが、上記の複数の取付用穴部の配設された該円周に
対して斜め向きに延設された傾向部をそなえていること
を特徴としている
【0014】求項記載の本発明の板金製ドライブプ
レート構造は、エンジンのクランクシャフトとトルクコ
ンバータとを連結する板金製ドライブプレートであっ
て、該クランクシャフト及び該トルクコンバータと結合
されるプレート部と、該プレート部の外周に一体形成さ
れたリングギヤ部とをそなえた板金製ドライブプレート
において、該プレート部に、該クランクシャフト又は該
トルクコンバータに取り付けるための複数の取付用穴部
がドライブプレート軸心線を中心とした円周にほぼ沿う
ように配設されるとともに、該取付用穴部の周縁部に、
上記の複数の取付用穴部の周囲に沿うように屈曲しつつ
全体として連続して、補強ビードが形成されていること
を特徴としている。請求項記載の本発明の板金製ドラ
イブプレート構造は、請求項1〜のいずれか1項に記
載の構造において、該取付用穴部の周縁部から該補強ビ
ードにかけて該ドライブプレートが連続して形成されて
いることを特徴としている。
【0015】
【発明の実施の形態】以下、図面により、本発明の実施
の形態について説明する。まず、第1実施形態について
説明すると、図1〜図3は本発明の第1実施形態として
の板金製ドライブプレート構造を示すものである。図1
〜図3に示すように、エンジンのクランクシャフト1と
トルクコンバータ3とを連結する板金製ドライブプレー
ト2が設けられている。このドライブプレート2は、ク
ランクシャフト1及びトルクコンバータ3のカバープレ
ート4と結合されるプレート部2Aと、プレート部2A
の外周に一体形成された始動用リングギヤ部(以下、ギ
ヤという)2Bとをそなえた板金製ドライブプレートと
して形成されている。
【0016】また、プレート部2Aには、その内周側に
おいてクランクシャフト1に取り付けるための複数の取
付用穴部8Aが、ドライブプレート軸心を中心とした円
周13Bにほぼ沿うように配設されており、この取付用
穴部8Aにボルト8を嵌挿して、ドライブプレート2を
クランクシャフト1に締めつけ固定するように構成され
ている。
【0017】さらに、プレート部2Aには、その外周側
においてトルクコンバータ3のカバープレート4に取り
付けるための複数の取付用穴部7Aが、やはりドライブ
プレート軸心を中心とした円周13Aに配設されてお
り、ボルト7を嵌挿して、ドライブプレート2をカバー
プレート4に締めつけ固定するように構成されている。
そして、取付用穴部7Aの周縁部には、補強ビード12
が形成されている。この補強ビード12は、複数の取付
用穴部7Aの配設された円周13Aに対して斜め向きに
延設された傾向部12B,12Dと、複数の取付用穴部
7Aが配設された円周13A及びこれよりも内周の円周
13Cに沿うように延設された円弧部12A,12Cと
をそなえて構成され、円弧部12A,12Cと傾向部1
2B,12Dとが交互に配設されて、全体として曲線状
に連続した補強ビード12となっている。特に、円弧部
12Cと傾向部12B,12Dは、各取付用穴部7Aの
周囲を部分的に囲むように配設されている。なお、10
は軽量化用穴であり、ここでは、円弧部12Cは、この
複数の軽量化用穴10の形成される円周13Cに沿うよ
うに形成される。
【0018】ところで、ドライブプレート2には、ギヤ
2Bが一体に形成されているが、このギヤ2Bは、補強
ビード12や軽量化用穴10とともに、プレス成形によ
り形成される。すなわち、ギヤ2Bは、複数のプレス工
程を経ることにより、ドライブプレート2の外周部を軸
方向へ折り曲げられるとともに、この折り曲げられた部
分の外周側に歯面14が形成されている。また、補強ビ
ード12も、複数のプレス工程を経ることにより、図2
に示すように、軸方向に膨らむ状態に形成される。
【0019】本発明の第1実施形態としての板金製ドラ
イブプレート構造は、上述のように構成されているの
で、エンジン始動時には、始動モータの回転が一体成形
されたドライブプレート2のギヤ2Bを介してドライブ
プレート2に伝達され、クランクシャフト1が駆動され
る。また、始動後には、エンジンにより駆動されるクラ
ンクシャフト1の回転が、ドライブプレート2を介しト
ルクコンバータ3のカバープレート4に伝達され、変速
機における動力伝達が行なわれる。
【0020】このようなエンジンの作動時には、エンジ
ンの回転により、ドライブプレート2部分には、エン
ジンの高回転域におけるトルクコンバータ3と取付穴7
Aと間の横振れと共振、クランクシャフト1とトルク
コンバータ3との間に生じる捩じり応力、トルクコン
バータ3の膨張,収縮とクランクシャフト1の回転力に
よるひねり応力等の各種の応力が加わる。
【0021】このような応力に対して、ドライブプレー
ト2が補強ビード12により補強されているため十分な
剛性が得られ、ドライブプレート2による動力の伝達が
支障なく行なわれる。すなわち、補強ビード12が、円
弧部12A,12Cをそなえるとともに、円弧部12
A,12Cと傾向部12B,12Dとが連続しているこ
とにより、ドライブプレート2の動力伝達に対する補強
が効率よく行なわれ、ドライブプレート2の十分な剛性
が確保される。
【0022】また、ドライブプレート2には、上述のよ
うに軸方向における振動および回転方向における繰り返
し荷重等が作用するが、ドライブプレート2において形
成された補強ビード12によりこのような繰り返し荷重
等が分散吸収され、取付用穴部7Aにおけるクラックの
発生の防止に寄与している。すなわち、補強ビード12
の傾向部12B,12Dにより回転方向の変位や軸方向
の変位が許容され、荷重や振動が吸収されて、クラック
の発生防止が効率よく行なわれる。
【0023】このようにして、リング5をドライブプレ
ート2と同一部材で構成しても、ドライブプレート2が
その機能を支障なく達成できるようになる。ところで、
このような補強ビード12の補強効果は、図3(A)の
グラフに示すような試験の結果からも確認される。図3
(A)は、ドライブプレートの耐久試験の結果を示して
いる。この耐久試験は、図3(B)に示すように、エン
ジンを模したモータMの回転軸上にドライブプレートD
を装着し、このドライブプレートDと同一軸心線上に設
置した軸S上に荷重Wを加えながらモータMを回転させ
て行なう回転曲げ耐久試験であり、数種類の異なる荷重
Wの下で、ドライブプレートDが破損を生じるまでモー
タを連続回転させて、ドライブプレートDの破損時のモ
ータ総回転数nを検出するものである。
【0024】図3(A)において、縦軸は曲げ荷重Wで
あり、横軸はその荷重Wに対するドライブプレート破損
時のエンジン総回転数nであり、図3(A)は、エンジ
ン総回転数nに対して許容される曲げ荷重W(即ち、ド
ライブプレート2の強度特性)を示すものと読み取るこ
とができる。そして、図3(A)中、○印は補強ビード
12有りの本ドライブプレート2に関し、△印は補強ビ
ード12無しの従来のドライブプレートに関しており、
実線及び一点鎖線は、試験結果から推定できるドライブ
プレートの耐久特性であり、実線は補強ビード12有り
の本ドライブプレート2の試験結果(○印参照)に関
し、一点鎖線は補強ビード12無しの従来のドライブプ
レートの試験結果(△印参照)に関している。
【0025】図示するように、当然ながら、いずれの場
合もエンジン総回転数nの増加とともに、許容される荷
重Wは低下する(即ち、疲労による強度低下が生じる)
が、○印で示す補強ビード12有りのドライブプレート
2の特性は、△印で示す補強ビード12なしの特性より
常に図中上方(荷重大)に位置しており、補強ビード1
2有りの方が強度が向上していることがわかる。また、
このデータでは、補強ビード12有りの場合、エンジン
総回転数nが一定以上高くなると(図3中の直線参照)
強度低下の度合が低くなり、クラック抑制等による強度
向上に極めて有効であることがわかる。
【0026】このような補強の結果、歯車部の成形が可
能な材料(例えばS35C)でドライブプレート2を製
造しても、ドライブプレート部分(動力伝達部分)の強
度が不足することはなく、高回転域でもトルクコンバー
タ取付穴7A近傍より破綻(クラック)が進行すること
が防止される。したがって、ドライブプレート2に一体
型リングギヤ6を形成しながら、十分な強度を確保し
て、トルクコンバータ取付穴近傍の破綻(クラック)発
生を回避できるようなドライブプレート構造が実現され
る。
【0027】また、近年のエンジントルク向上に対応し
たドライブプレート2が実現されることになる。さら
に、従来必要であったリングギヤ5の切削加工や溶接に
よる取り付けの工数が不要になり、部品精度の向上やコ
ストダウンを実現することができる。そして、特開平6
─109097号におけるようなフロントカバーの撓み
等を吸収させるための余分なバネ板の付加などを行なう
ことなく、ドライブプレート2の耐久性を向上すること
ができるようになる。
【0028】つぎに、本発明を創作する過程で得られた
ドライブプレート構造の形態について説明すると、図4
そのドライブプレート構造の形態を示すもので、図4
に示すように、本形態のドライブプレート2は、補強ビ
ード12の延設状態を除き、第1実施形態と同様に形成
されている。そこで、第1実施形態と同様に構成される
部分については説明を省略し、補強ビード12について
のみ説明する。
【0029】本形態のドライブプレート2は、補強ビー
ド12が、各取付用穴部7Aの周縁部毎に別個に形成さ
れている。つまり、本形態では、第1実施形態における
円弧部12Aが省略されており、各取付用穴部7A毎
に、円弧部12Cと傾向部12B,12Dとが各取付用
穴部7Aの周囲を部分的に囲むように配設されている。
なお、円弧部12C,傾向部12B,12Dについては
第1実施形態とほぼ同様であるので説明は省略する。
【0030】このように、補強ビード12を全体として
断続的に複数個形成することにより、ドライブプレート
2の各取付用穴部7Aの近傍のみが補強されるようにな
り、効率よくドライブプレート2の補強が行なわれてい
る。本形態の板金製ドライブプレート構造は、上述のよ
うに構成されているので、第1実施形態とほぼ同様の効
果を得ることができる。
【0031】そして、ドライブプレート2の取付用穴部
7Aそれぞれの近傍のみが、各々補強され、効率よくド
ライブプレート2の補強が行なわれる。さらに、本発明
を創作する過程で得られたドライブプレート構造の別の
形態について説明すると、図5はその形態を示すもの
で、図5に示すように、本形態のドライブプレート2
は、補強ビード12の延設状態を除き、第1,2実施形
態と同様に形成されている。そこで、第1実施形態や上
述した形態(図4参照)と同様に構成される部分につい
ては説明を省略し、補強ビード12についてのみ説明す
る。
【0032】本形態のドライブプレート2は、補強ビー
ド12が、各取付用穴部7Aの周縁部毎に別個にしかも
複数ずつ形成されている。つまり、本形態では、図4に
示す形態における円弧部12Cがさらに省略されてお
り、各取付用穴部7A毎に、円周13Aに対して傾向し
た傾向部12B,12Dのみが、各取付用穴部7Aの周
囲を部分的に囲むように配設されている。なお、傾向部
12B,12Dについては第1実施形態とほぼ同様であ
るので説明は省略する。
【0033】このように、補強ビード12を極めて部分
的に形成することにより、ドライブプレート2の各取付
用穴部7Aの近傍のみが補強されるようになり、効率よ
くドライブプレート2の補強が行なわれている。本発明
を創作する過程で得られたドライブプレート構造の別の
形態としての板金製ドライブプレート構造は、上述のよ
うに構成されているので、第1実施形態や上述した(図
4を参照して説明した)形態とほぼ同様の効果が得られ
る。
【0034】そして、ドライブプレート2の取付用穴部
7Aそれぞれの近傍のみが、各々補強され、重点的な効
率良いドライブプレート2の補強が行なわれる。なお、
ドライブプレート2に設ける補強ビードの形状は、上述
の各実施形態のものに限定されるものではなく、傾向部
12B,12Dや円弧部12A,12Cをほぼ直線状に
したりすることも考えられる。もちろん、傾向部12
B,12Dの傾斜度合も種々のものが考えられる。
【0035】
【発明の効果】以上詳述したように、各請求項に記載の
本発明の板金製ドライブプレート構造によれば、リング
ギヤ部をドライブプレートに一体形成しうるように、ギ
ヤ部の成形(特にプレス成形)の可能な材料を使用しな
がらも、トルクコンバータの取付用穴部近傍での破綻
(クラック)発生や進行を抑制できるようになって、ド
ライブプレートの耐久強度を向上させることができ、特
に強靱な鋼板を用いることなく、十分な耐久性のあるリ
ングギヤ一体型の板金製ドライブプレートを実現するこ
とができる。したがって、板金製でリングギヤ一体型に
構成することにより、軽量化を図るとともに、従来必要
であったリングギヤの切削加工や溶接による取り付けの
工数を不要としてコストダウンを促進しながら、近年の
エンジントルク向上に対応して十分に耐久性のあるもの
を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施形態としての板金製ドライブ
プレート構造を示す模式的正面図である。
【図2】本発明の第1実施形態としての板金製ドライブ
プレート構造を示すもので、図1のA−A矢視断面に対
応する図である。
【図3】本発明の第1実施形態としての板金製ドライブ
プレート構造の強度特性に関して説明するもので、
(A)は強度特性にかかる疲労試験結果を示すグラフ、
(B)はその疲労試験について説明する模式図である。
【図4】本発明の第2実施形態としての板金製ドライブ
プレート構造を示す模式的正面図である。
【図5】本発明の第3実施形態としての板金製ドライブ
プレート構造を示す模式的正面図である。
【図6】従来のトルクコンバータ連結構造の一例を示す
模式的縦断面図であり、図7のB−B矢視断面に対応す
る図である。
【図7】従来のトルクコンバータ連結構造の一例を示す
模式的正面図であり、図6のC矢視図である。
【図8】従来のトルクコンバータ連結構造の他の例を示
す模式的正面図である。
【図9】従来のトルクコンバータ連結構造の他の例を示
す模式的縦断面図であり、図8のD−D矢視断面に対応
する図である。
【符号の説明】
1 クランクシャフト 2 ドライブプレート 2A プレート部 2B リングギヤ部(ギヤ) 3 トルクコンバータ 4 カバープレート 5 リング 7 ボルト 7A 取付用穴部 8 ボルト 8A 取付用穴部 9 溶接部 10 軽量化用穴 11 クラック 12 補強ビード 12A,12C 円弧部 12B,12D 傾向部 13A 取付用穴部7Aの設置円周 13B 取付用穴部8Aの設置円周 13C 軽量化用穴10の設置円周 14 歯部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平1−203753(JP,A) 実開 平2−76248(JP,U) 実開 平4−84955(JP,U) 実開 平6−80047(JP,U) 実開 平4−62449(JP,U) 実開 平2−105643(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F16D 41/24 F16D 3/50 F16D 3/70

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 エンジンのクランクシャフトとトルクコ
    ンバータとを連結する板金製ドライブプレートであっ
    て、該クランクシャフト及び該トルクコンバータと結合
    されるプレート部と、該プレート部の外周に一体形成さ
    れたリングギヤ部とをそなえた板金製ドライブプレート
    において、 該プレート部に、該クランクシャフト又は該トルクコン
    バータに取り付けるための複数の取付用穴部がドライブ
    プレート軸心線を中心とした円周にほぼ沿うように配設
    されるとともに、該取付用穴部の該円周よりも内側の周
    縁部に、上記の複数の取付用穴部の周囲に沿うように屈
    曲しつつ全体として連続して、補強ビードが形成されて
    いることを特徴とする、板金製ドライブプレート構造。
  2. 【請求項2】 該補強ビードが、上記の複数の取付用穴
    部の配設された該円周に対して斜め向きに延設された傾
    向部をそなえていることを特徴とする、請求項1記載の
    板金製ドライブプレート構造。
  3. 【請求項3】 エンジンのクランクシャフトとトルクコ
    ンバータとを連結する板金製ドライブプレートであっ
    て、該クランクシャフト及び該トルクコンバータと結合
    されるプレート部と、該プレート部の外周に一体形成さ
    れたリングギヤ部とをそなえた板金製ドライブプレート
    において、 該プレート部に、該クランクシャフト又は該トルクコン
    バータに取り付けるための複数の取付用穴部がドライブ
    プレート軸心線を中心とした円周にほぼ沿うように配設
    されるとともに、該取付用穴部の周縁部に、 上記の複数
    の取付用穴部の周囲に沿うように屈曲しつつ全体として
    連続して、補強ビードが形成されていることを特徴とす
    る、板金製ドライブプレート構造。
  4. 【請求項4】 該取付用穴部の周縁部から該補強ビード
    にかけて該ドライブプレートが連続して形成されている
    ことを特徴とする、請求項1〜3のいずれか1項に記載
    の板金製ドライブプレート構造。
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