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

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で締結固定されており、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】請求項３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４記載の本発明の板金製ドラ
イブプレート構造は、請求項１〜３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
は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。