JP3542195B2

JP3542195B2 - ダンパー機構

Info

Publication number: JP3542195B2
Application number: JP09223295A
Authority: JP
Inventors: 護大久保; 寛隆福島
Original assignee: Exedy Corp
Current assignee: Exedy Corp
Priority date: 1995-04-18
Filing date: 1995-04-18
Publication date: 2004-07-14
Anticipated expiration: 2019-07-14
Also published as: JPH08284992A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、曲がり板ばねと、曲がり板バネが採用されたダンパー機構とに関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般にダンパーディスク組立体では、エンジン側のトルクが入力される入力側部材と出力側シャフトにトルクを出力するための出力側部材とが、弾性部材により回転方向に連結されている。弾性部材は入力側部材と出力側部材との間で円周方向に弾性変形可能である。ダンパー機構は、弾性部材とヒステリシストルク発生機構とを含み、捩じり振動が入力されると、弾性部材が円周方向に伸縮を繰り返し、これによりヒステリシストルクが発生し、エンジン側からの捩じり振動を減衰する。弾性部材として、通常はコイルスプリングが用いられるが、特開平６−１３７３４１号公報に開示されたダンパー機構では曲がり板ばねが用いられている。曲がり板ばねは、複数のリング部と、リング部同士を直列に接続する複数のレバー部とから構成されている。曲がり板ばねは単位容積に占める弾性エネルギーが大きいために、トルク伝達容量を充分に確保しつつばねの幅寸法を小さくできる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
前記従来の曲がり板ばねでは、レバー部が変形しやすく、このためリング部に曲げモーメントが作用しにくく、リング部が十分に弾性変形しない。そのため、リング部が弾性エネルギーを十分に蓄えることができない。
本発明の目的は、曲がり板ばねの弾性エネルギーを蓄える能力を高めることにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載のダンパー機構は、第１回転部材と、第２回転部材と、曲がり板ばねとを備えている。第２回転部材は、前記第１回転部材との間に弧状室を形成する。曲がり板ばねは、弧状室内に配置され、開環部を有し千鳥状に対向するように配置された複数の板状リング部と、対向する板状リング部の開環部の一端同士を連結することで複数の板状リング部を直列に接続し、板状リング部より剛性が高い複数の板状レバー部とを有する。曲がり板ばねは本体部分がほぼ均一の厚みを有している。板状レバー部は剛性を高めるための加工部を有する。
請求項２に記載のダンパー機構では、請求項１において、加工部は、板状レバー部の幅方向両端に形成された折り曲げ部を有する。
請求項３に記載のダンパー機構では、請求項２において、板状リング部は、幅方向両端に形成された第２折り曲げ部を有している。第２折り曲げ部は、折り曲げ部から連続し、開環部から中央部に向かうにしたがって徐々に高さが低くなっている。
請求項４に記載のダンパー機構では、請求項１〜３のいずれかにおいて、加工部は、板状レバー部の幅方向中央部付近で長手方向に延びる押し出し部を含む。
請求項５に記載のダンパー機構では、請求項４において、板状リング部は、幅方向中央部付近で長手方向に延びる第２押し出し部を有している。第２押し出し部は、押し出し部から連続し、開環部から中央部に向かうにしたがって徐々に高さが低くなっている。
【００１１】
【作用】
請求項１に記載の発明では、曲がり板ばねはダンパー機構の弧状室内に配置される。そして、曲がり板ばねは第１回転部材と第２回転部材との間でトルクを伝達する。板状レバー部に外力が作用すると、板状レバー部に連続する板状リング部に曲げモーメントが加わる。これにより、各板状リング部が撓み変形して弾性エネルギーを蓄える。このとき、板状レバー部が剛性が高くなっているため、板状リング部の撓み変形量が大きくなり、蓄える弾性エネルギーが大きくなる。
このダンパー機構では、板状レバー部は加工部が形成されているために板状リング部より剛性が高い。その結果、板状リング部の撓み変形量が大きくなる。板状レバー部は加工部によって剛性が高くなっているため、厚みを大きくする必要がない。その結果、厚みの変化を付けた場合と同様の特性を得つつ曲がり板ばねの重量を小さく抑えることができる。
【００１２】
請求項２または１０に記載の発明では、板状レバー部は前記板状リング部より厚みが大きいために板状リング部より剛性が高い。
請求項３または１１に記載の発明では、板状リング部は開環部から中央部に向かうにしたがって徐々に厚みが小さくなっており、板状リング部の中央部が最も剛性が低くなっている。このように曲げモーメントが最も作用しにくい板状リング部の中央部の剛性が下がることで板状リング部の撓み変形量がさらに大きくなる。
【００１３】
請求項４または１２に記載の発明では、板状レバー部は第１加工部が形成されているために板状リング部より剛性が高い。その結果、板状リング部の撓み変形量が大きくなる。板状レバー部は第１加工部によって剛性が高くなっているため、厚みを大きくする必要がない。その結果、厚みの変化を付けた場合と同様の特性を得つつ曲がり板ばねの重量を小さく抑えることができる。
【００１６】
【実施例】
参考例
図１〜図３は、本発明を説明するための参考例としてのクラッチディスク組立体１００を示している。図１においてＯ−Ｏはクラッチディスク組立体１００の回転軸線である。
【００１７】
このクラッチディスク組立体１００の中心には、トランスミッションの入力シャフト（図示せず）に連結されるスプラインハブ１が配置されている。スプラインハブ１は、図示しないトランスミッションの入力シャフトに噛み合うスプライン孔１ａを中心部に有している。また、スプラインハブ１には、外周側に突出するフランジ部２が一体に形成されている。フランジ部２の外周には、図２及び図３に示すように、径方向に対向する位置に２つの突起部２ａが形成されている。フランジ部２の両側面には、円周状に段部２ｂが形成されており、両段部２ｂの内周側にはフランジ部２を軸方向に貫通し、円周方向に長い複数の長孔２ｃが所定の間隔で形成されている。
【００１８】
スプラインハブ１の外周側には、概ね円板状のリテーニングプレート４及びクラッチプレート５が配置されている。両プレート４，５の内周端には複数のストップピン用孔４ａ，５ａが所定の間隔で形成されており、プレート４，５は、各孔４ａ，５ａ及びフランジ部２の長孔２ｃに挿入されたストップピン６によりフランジ部２に装着されている。なお、各プレート４，５は、ストップピン６が長孔２ｃの円周方向端に当たるまでの範囲でフランジ部２に対して相対回転可能である。
【００１９】
各プレート４，５の内周部にはＯリング３を固定するための環状の屈曲部４ｂ，５ｂがそれぞれ形成されている。さらに、リテーニングプレート４の外周部にはクラッチプレート５側に延びる外周筒状部４ｃが形成されている。この外周筒状部４ｃは、リベット８によりクラッチプレート５の外周部に固定されている。また、外周筒状部４ｃにおいて、径方向に対向する２か所には内周側に凹む係止部４ｄがフランジ部２の突起部２ａに対向して形成されている。なお、外周筒状部の４ｃの外周側には摩擦フェーシング７が固定されている。
【００２０】
このような構成により、スプラインハブ１の両側方に配置されたプレート４，５は、フランジ部２とともに円環状の流体室１０を形成している。流体室１０の内部には、所定の粘性を有するダンパーオイル１１が充填されている。この流体室１０はＯリング３により内周部をシールされている。
１対の曲がり板ばね１２が流体室１０内に配置されている。各曲がり板ばね１２は板部材を波状に折り曲げた状態で半円状に延びており、広角度に撓み変形可能である。曲がり板ばね１２は、図４及び図５に示すように、複数のリング部２０と、リング部２０同士を直列に連結するレバー部２１とを有している。複数のリング部２０は一方向に千鳥状に配置されている。各列のリング部２０は、対向する列に対して開く開環部２３を有している。レバー部２１は、対向するリング部２０の開環部２３の一端同士を連結している。この結果、複数のリング部２０がレバー部２１によって直列に接続されている。
【００２１】
各リング部２０は、ほぼ同径の環状体であり、隣接する各リング部２０の間には所定の隙間Ｓ₁を有している。また、曲がり板ばね１２が円弧状に配置されたセット状態において、各開環部２３の両端は密着している。また、開環部２３の互いに連結された端部同士は曲がり板ばね１２の延びる方向にずれている。すなわち、各レバー部２１は斜めになっており、リング部２０側から見ればレバー部２１が開環部２３の両側からそれぞれ外方に延びている。
【００２２】
図４に示すように、リング部２０はレバー部２１に比べて厚みが小さくなっている。また、リング部２０は開環部２３から中央部に向かうにしたがって徐々に厚みが小さくなっており、中央部が最も薄くなっている。
次に、動作について説明する。
摩擦フェーシング７が図示しないフライホイールに連結されると、クラッチプレート５及びリテーニングプレート４にトルクが入力される。このトルクはリテーニングプレート４の係止部４ｄから曲がり板ばね１２に伝達され、さらにフランジ部２を介してスプラインハブ１へと伝達されて最後に図示しないトランスミッションの入力シャフトに出力される。
【００２３】
クラッチディスク組立体１００に捩じり振動が入力されると、入力側部材であるプレート４，５と出力側部材であるスプラインハブ１とが相対回転し、両者間で曲がり板ばね１２が円周方向に伸縮を繰り返す。このとき、流体室１０内に収容されたダンパーオイル１１がリテーニングプレート４，クラッチプレート５及びフランジ部２と曲がり板ばね１２との間に形成された隙間を通過する。これにより、ダンパーオイル１１の流れが絞られ、隙間の断面積に応じた粘性抵抗が生じる。以上の結果、捩じり振動が減衰される。このクラッチディスク組立体１００では、低剛性・広捩じり角の特性により捩じり振動減衰に効果がある。
【００２４】
曲がり板ばね１２が圧縮されるときの動作について説明する。圧縮時には、各レバー部２１の開角度が小さくなり、リング部２０に曲げモーメントが作用する。このとき、レバー部２１は開環部２３を支点として移動し、リング部２０が撓み変形する。レバー部２１は剛性が高くリング部２０は剛性が低いため、リング部２０の変形量が大きく、蓄える弾性エネルギーが大きくなっている。特に、リング部２０の中間部の厚みが両側より薄くなっているために、中間部に作用する曲げモーメントは小さいにもかかわらず充分な弾性変形量が得られる。
【００２５】
このように上記参考例においては、曲がり板ばね１２を用いることにより、従来のコイルスプリングと同等の低いばね剛性を維持しつつ、軸方向への寸法を小さくできるために、クラッチディスク組立体１００の軸方向寸法を充分に小さくできる。
本発明の実施例
図５及び図６に示す本願発明の一実施形態としての曲がり板ばね１２について説明する。
【００２６】
曲がり板ばね１２は本体部分がほぼ均一の厚みを有している。レバー部２１には幅方向中央部に押し出し部４１が形成され、幅方向両端に折り曲げ部４２が形成されている。押し出し部４１及び折り曲げ部４２はレバー部２１全体に延びており、さらにリング部２０側にも連続している。押し出し部４１及び折り曲げ部４２はリング部２０において開環部２３から中央部に向かうにしたがって徐々に高さが低くなり、中央部に到達する前に無くなっている。さらに、リング部２０において、押し出し部４１及び折り曲げ部４２が無くなった付近から中央部に向かって板厚が徐々に薄くなっている。この結果、中央部の厚みが最も薄い。
【００２７】
曲がり板ばね１２が圧縮されるときの動作について説明する。
圧縮時には、各レバー部２１の開角度が小さくなり、リング部２０に曲げモーメントが作用する。このとき、レバー部２１は開環部２３を支点として移動し、リング部２０が撓み変形する。レバー部２１には押し出し部４１及び折り曲げ部４２が形成されているため、剛性が高い。リング部２０には途中までしか押し出し部４１及び折り曲げ部４２が形成されていないために剛性が低い。以上の結果、リング部２０の変形量が大きく、蓄える弾性エネルギーが大きくなっている。特に、リング部２０の中間部の厚みが両側より薄くなっているために、中間部に作用する曲げモーメントは小さいにもかかわらず充分な弾性変形量が得られる。
【００２８】
この実施例では、レバー部２１の剛性を高めるために、押し出し部４１及び折り曲げ部４２を形成している。このような加工方法ではレバー部２１の重量を増加させることなく剛性を高めることができる。この結果曲がり板ばね１２全体の重量が小さくなっており、材料費の軽減が達成されている。また、曲がり板ばね１２の重量の低減により、曲がり板ばね１２に作用する遠心力が小さくなり、曲がり板ばねと流体室の外周壁との間で生じる摩擦抵抗が小さくなる。
本発明の他の実施例
前記実施例ではレバー部に押し出し部と折り曲げ部との両方を形成したが、図７に示すように押し出し部４１のみでもよい。また、折り曲げ部のみでもよい。さらには、他の形状によって剛性を高めてもよい。
【００２９】
【発明の効果】
本発明に係る発明では、板状レバー部に外力が作用すると、板状レバー部に連続する板状リング部に曲げモーメントが加わる。これにより、各板状リング部が撓み変形して弾性エネルギーを蓄える。このとき、板状レバー部が剛性が高くなっているため、板状リング部の撓み変形量が大きくなり、蓄える弾性エネルギーが大きくなる。
さらに、板状レバー部は加工部が形成されているために板状リング部より剛性が高い。その結果、板状リング部の撓み変形量が大きくなる。板状レバー部は加工部によって剛性が高くなっているため、厚みを大きくする必要がない。その結果、厚みの変化をつけた場合と同様の特性を得つつ曲がり板ばねの重量を小さく抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の参考例におけるクラッチディスク組立体の縦断面図。
【図２】図１の一部拡大図。
【図３】図１のIII −III 断面図。
【図４】曲がり板ばねの正面部分図。
【図５】本発明の実施例としての曲がり板ばねの正面部分図。
【図６】図５のVI−VI断面図。
【図７】本発明の他の実施例の図５に相当する図。
【符号の説明】
１スプラインハブ
２フランジ部
４リテーニングプレート
５クラッチプレート
１０流体室
１２曲がり板ばね
２０リング部
２１レバー部
２３開環部
４１押し出し部
４２折り曲げ部

Claims

第１回転部材と、
前記第１回転部材との間に弧状室を形成する第２回転部材と、
前記弧状室内に配置され、開環部を有し千鳥状に対向するように配置された複数の板状リング部と、対向する前記板状リング部の前記開環部の一端同士を連結することで前記複数の板状リング部を直列に接続し、前記板状リング部より剛性が高い複数の板状レバー部とを有する曲がり板ばねとを備え、
前記曲がり板ばねは本体部分がほぼ均一の厚みを有しており、
前記板状レバー部は剛性を高めるための加工部を有する、
ダンパー機構。
前記加工部は、前記板状レバー部の幅方向両端に形成された折り曲げ部を有する、請求項１に記載のダンパー機構。
前記板状リング部は、幅方向両端に形成された第２折り曲げ部を有し、
前記第２折り曲げ部は、前記折り曲げ部から連続し、前記開環部から中央部に向かうにしたがって徐々に高さが低くなっている、請求項２に記載のダンパー機構。
前記加工部は、前記板状レバー部の幅方向中央部付近で長手方向に延びる押し出し部を含む、請求項１〜３のいずれかに記載のダンパー機構。
前記板状リング部は、幅方向中央部付近で長手方向に延びる第２押し出し部を有し、
前記第２押し出し部は、前記押し出し部から連続し、前記開環部から中央部に向かうにしたがって徐々に高さが低くなっている、請求項４に記載のダンパー機構。