JP4244438B2 - トルク変動吸収装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車等の駆動系に介装されるトルク変動吸収装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来より一般的に知られているトルク変動吸収装置はドライブプレートとドライブプレートと相対回転可能なドリブンプレートとの間でコイルスプリング等のトーション部材を介してトルクの変動を吸収する装置であるが、例えばエンジンの高速回転時にはドライブプレートが高速回転してドライブプレート内に配設されたコイルスプリングを支持するシートに付与される遠心力が大きくなり、シートの外周面とドリブンプレートとの接触部に係る摺動抵抗が大きくなる。この状態でトルクの変動が小さいときにはドリブンプレートがコイルスプリングを撓ませることができず、例えばトルク変動吸収が行われずにエンジンの振動が吸収されない状態が発生することが考えられ、製品性能上好ましくない。
【0003】
この問題を解決するために従来より様々な方策がとられている。例えばEP0236159A1には、補助プレートを2枚のドリブンプレートで挟み込み、ドリブンプレートおよび補助プレートに孔を設けるとともに孔内にコイルスプリングを配設して、トルク変動吸収時には先ずスプリングシートとドリブンプレートが当接して遠心力の影響を受けにくい孔内のコイルスプリングを撓ませることで、高速回転時における遠心力に係わらずトルク変動を吸収することが可能なトルク変動吸収装置が開示されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記公報に開示される技術では、2枚のドリブンプレートの間に補助プレートを挟み込んでいるので、構成が複雑であり部品点数も多くなってしまい、好ましくない。更に、補助プレートの周方向長さがドリブンプレートの周方向長さより長いので、取り付けスペースが大きくなってしまう、という問題がある。
【0005】
そこで本発明は、上記の実情に鑑みて、遠心力により捩れ特性が変化する場合であっても可及的に振動を抑え、且つ部品点数およびスペースの面で有利なトルク変動吸収装置を提供することを技術的課題とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために請求項1の発明は、エンジンと一体に回転するとともに半径方向内方に向いたガイド面を有する駆動側回転部材と、前記ガイド面の内径側に前記駆動側回転部材と同軸且つ相対回転可能に配設される被駆動側回転部材と、該被駆動側回転部材の外周に形成されるとともに前記駆動側回転部材の回転トルクが前記被駆動側回転部材の回転トルクより大きいときにおける相対回転時にトルクを受ける正端面と該正端面に対して逆方向側の負端面とを有するトルク受部と、該トルク受部と前記ガイド面との間の周方向の空間内に配設されるとともに前記ガイド面により摺動可能にガイドされた第1シート部材によって端部が支持される第1トーション部材と、を備えるトルク変動吸収装置であって、前記トルク受部は前記被駆動側回転部材の回転軸方向において前記エンジン側に向くエンジン側の側面と前記エンジン側の側面に対して反対側を向く側面との両側面を有し、前記トルク受部には収容孔が形成されるとともに該収容孔内には前記ガイド面の周方向に弾縮可能な第2トーション部材が配設され、前記収容孔内には前記第2トーション部材の前記負端面側の端部を支持するとともに前記トルク受部の前記両側面に沿って前記第2トーション部材から前記負端面側に向かって延在する第2シート部材が配設され、前記第2シート部材は前記第1シート部材が前記トルク受部と当接するより前に前記第1シート部材と当接するトルク変動吸収装置において、前記トルク受部の前記正端面側から前記収容孔の一部に亘って前記トルク受部の前記両側面にプレート部材が固定され、前記第2トーション部材の一端は前記収容孔の前記負端面側で前記第2シート部材にて支持されるとともに、前記第2トーション部材の他端は前記プレート部材を介して収容孔内に支持されることを特徴とするトルク変動吸収装置とした。
【0007】
請求項1によると、装置の高速回転時に第1シート部材がガイド面に押し付けられて第1シート部材とガイド面との間の摺動抵抗が大きく、トルク変動が小さい場合、例えばエンジンの高速回転時にエンジンブレーキを作動してトルク受部の負端面にてトルクを受けるときには、被駆動側回転部材のトルク受部が第1シート部材と当接しても第1シート部材は摺動されないが、第1シート部材がトルク受部と当接する前に第2シート部材が第1シート部材と当接し、第2トーション部材によりトルク変動が吸収される。これによって、遠心力の影響によりトルク受部が第1シート部材を摺動させるだけのトルクの変動を伝達しない状況であっても、収容孔内に配設される第2トーション部材によってトルクの変動を吸収できるので、トルク変動吸収装置の振動や騒音を可及的に抑えることが可能になる。
【0008】
また、請求項1によると、被駆動側回転部材に形成されるトルク受部に収容孔を設け、この収容孔からトルク受部の両側面に沿って第2シート部材を延在させる構成としたので、部品点数の増加が抑えられ構造が比較的簡素になるとともに、取り付けスペースが大きくなることもない。
【0009】
さらに、請求項1によると、トルク受部の正端面側から収容孔の一部に亘ってトルク受部にプレート部材が固定され、第2トーション部材の一端は収容孔の負端面側で第2シート部材にて支持されるとともに、第2トーション部材の他端はプレート部材を介して収容孔内に支持されるようにしたため、第2トーション部材および第2シート部材の収容孔内への組付けが容易になる。
【0010】
請求項2の発明は、請求項1において、第2シート部材がトルク受部の外周端面より内周側の径方向外側に向けて延在するようにした。
【0011】
請求項2によると、第2シート部材の径方向寸法をトルク受部より小さくすることで、小型化が可能になり、スペースの面で有利である。
【0012】
【実施の形態】
本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。本実施の形態の図面において、断面を示すハッチングは、図が見難くなるため省略してある。図1は本発明の実施の形態におけるトルク変動吸収装置の縦断面図を、図2は図1を右方から見たときの一部切除側面図を示している。本発明の実施の形態においては、トルク変動吸収装置を自動車のフライホイールダンパに用いた場合として説明する。トルク変動吸収装置10は、駆動側回転部材20と、被駆動側回転部材30とを有する。駆動側回転部材20は、第1ドライブプレート21、第2ドライブプレート22、リングギヤ23、インナープレート24、スペーサ25、26を主たる構成要素としている。第1ドライブプレート21の外周部の円筒状部はその内周によりガイド面21aを構成している。第1ドライブプレート21および第2ドライブプレート22は外周部にて溶接され、リングギヤ23は第1ドライブプレート21に溶接されている。第1ドライブプレート21、インナープレート24、スペーサ25、26はリベットにより結合されており、これらに形成された軸方向孔にボルト(図示省略)を挿通してエンジン出力軸(図示省略)に螺合することでエンジンと結合される。
【0013】
被駆動側回転部材30は、軸方向において第1ドライブプレート21と第2ドライブプレート22との間に位置するドリブンディスク31と、ボルト33にてドリブンディスク31と結合されたフライホイール34とを有する。ドリブンディスク31の外周には、ドライブプレート21、22の回転トルクがドリブンディスク31の回転トルクより大きいときにおける相対回転時にトルクを受ける正端面32aおよび正端面32aと逆方向側の負端面32bとを有するトルク受部32が形成されている。フライホイール34はインナープレート24によりボールベアリング40を介して回転自在に支承されている。フライホイール34はエンジンと変速機(図示省略)との間のトルク伝達を断続する摩擦クラッチ(図示省略)のための摩擦面を有している。
【0014】
第1ドライブプレート21のガイド面21aとドリブンディスク31の外周との間には周方向の空間50が形成されている。この空間50には、ドリブンディスク31のトルク受部32がドライブプレート21、22にリベットで結合された一対のトルク受け渡し部材27、28間に設置される。
【0015】
トルク受け渡し部材27、28とトルク受部32との間の2つの周方向空間50のそれぞれには、第1ドライブプレート21のガイド面21aにより摺動可能にガイドされた複数個の第1シート部材60によってそれぞれの両端を支持された第1トーション部材である第1コイルスプリング70が周方向に直列に設置されている。この構成により、第1コイルスプリング70のそれぞれが遠心力によって第1ドライブプレート21の円筒状部に当接し摩耗して損傷することが防止される。各第1コイルスプリング70の両端を支持する2つの第1シート部材60の夫々から第1コイルスプリング70の内周側へ突出する突出部分は、第1コイルスプリング70の撓み量の増加に応じて互いに接近し、当接することによって第1コイルスプリング70の撓み量を制限して第1コイルスプリング70の密着を防止する。そして、トルク受け渡し部材27、28とトルク受部32とが第1シート部材60を介して当接関係となることで、駆動側回転部材20と被駆動側回転部材30との最大捩れ角が規定される。
【0016】
エンジンの回転方向は図2の矢印Fで示す正回転方向あり、駆動側回転部材20と被駆動側回転部材30との間に働く回転トルクの方向と一致する。また、駆動側回転部材20と被駆動側回転部材30との間に働くエンジンブレーキトルクの方向は図2の矢印Rで示す負回転方向に一致する。
【0017】
駆動側回転部材20と被駆動側回転部材30との間には、両部材の相対回転に対して所定の摩擦抵抗トルクを発生させる2つのヒステリシス機構81、82が介装されている。
【0018】
図4に図1の一部拡大図を、図5に図4のA−A断面図を示す。トルク受部32には略四角状の収容孔32cが形成されており、収容孔32c内にはガイド面21aの周方向に弾縮可能な第2トーション部材である第2コイルスプリング71と、第2コイルスプリング71の端部を支持する第2シート部材61が配設されている。トルク受部32は、被駆動側回転部材30の回転軸方向においてエンジン側に向くエンジン側の側面32dとエンジン側の側面に対して反対側を向く側面32eとの両側面を有し、第2シート部材61は収容孔32cからトルク受部32の両側面32d、32eに沿って延在しており、図5に示すように第1シート部材60がトルク受部32の負端面32bと当接するより前に第2シート部材61が第1シート部材60と当接する構成となっている。トルク受部32の両側面32d、32eにはトルク受部32の正端面側32aから収容孔32cの一部に亘ってプレート部材90が固定されており、第2コイルスプリング71の一端は収容孔32cの負端面32b側で第2シート部材61にて支持され、第2コイルスプリング71の他端はトルク受部32の正端面32a側から収容孔32cに亘ってトルク受部32の両側面32d、32eに固定されるプレート部材90に挟持される支持部材91を介して収容孔32c内に支持されている。また、プレート部材90の周方向端部にはゴム材92が取り付けられており、駆動トルクが正回転方向Fのときにおける第1シート部材60とプレート部材90との間の衝突により発生する衝撃を吸収する。
【0019】
図3は、図1および図2に示すトルク変動吸収装置10の捩れ特性を示す線図である。図2は捩れ角がゼロの状態を示しており、収容孔32c内に配設される第2シート部材61とこれに隣接する第1シート部材60との間には空隙がある。この空隙は捩れ角がθ1に達したときに消滅する。図3において、実線はトルク変動吸収装置10の回転速度が低速域(例えば700rpm)のときの捩れ特性、一点鎖線はトルク変動吸収装置10の回転速度が高速域(例えば3000rpm)のときの捩れ特性を示している。また、捩れ角がθ1〜θ2、および−θ1〜−θ2の範囲の破線は第2コイルスプリング71を備えていない場合の捩れ特性を示している。
【0020】
トルク変動吸収装置10の作用について説明する。エンジン駆動時においては駆動側回転部材20から被駆動側回転部材30に正回転方向Fの向きのトルクが第1コイルスプリング70を介して伝達される。駆動側回転部材20にはエンジンの駆動トルクが伝達されて被駆動側回転部材30を回転させているので、エンジンが高速で回転して遠心力により第1シート部材60の外周部がガイド面21aの内周側に押圧されて第1シート部材60の摺動抵抗が大きくなっても、駆動側回転部材20から被駆動側回転部材30へ伝達されるトルク変動は摺動摩擦抵抗により規定される所定トルクTを越える。したがって駆動側回転部材20と被駆動側回転部材30の間のトルク変動が吸収される。
【0021】
エンジンブレーキ時には、被駆動側回転部材30から駆動側回転部材20に負回転方向Rの向きのトルクが第1コイルスプリング70を介して伝達される。駆動側回転部材20はエンジンの駆動トルクを伝達することなく被駆動側回転部材30を回転させているので、エンジンの高速回転時の遠心力により第1シート部材60の外周部がガイド面31aの内周側に押圧されて第1シート部材60の摺動摩擦抵抗が大きくなったときに車両が徐減速する場合には、被駆動側回転部材30から駆動側回転部材20へ伝達されるトルク変動は摺動摩擦抵抗により規定される所定トルク−Tを越えない状態が考えられる。この状態では第1シート部材60がガイド面21aに対して摺動しないため第1コイルスプリング70が撓むことができず、第1コイルスプリング70によるトルク変動の吸収は行われない。ここで、破線で示す第2コイルスプリング71を備えていない場合では所定トルク−Tを越えるまではトルク変動が吸収されない。しかしながら本実施の形態においては、第1シート部材60と第2シート部材61が当接してから所定トルクTを越えるまでは第2コイルスプリング71が撓むことによってトルク変動が吸収され、これによってエンジンの振動が吸収される。尚、遠心力によって第2シート部材61が収容孔32cの外周側に押し付けられるが、第2シート部材61は第1シート部材60と当接することにより径方向内側に力を受けるように設計されているので、遠心力によって第2シート部材61と収容孔32cの外周側との間に発生する摺動摩擦抵抗は第1シート部材60とガイド面21aの内周側との間の摺動摩擦抵抗に比べて微少であり、無視できるレベルとみなす。また、低速域と高速域では捩れ角がθ2〜θ3、および−θ2〜−θ3の範囲における傾きが異なるが、これは遠心力の違いによって第1シート部材60とガイド面21aとの間の摺動摩擦抵抗が異なることによって生じるものである。
【0022】
このように、本発明の実施の形態によると、トルク変動吸収装置10の回転速度が大きくなってもトルク変動吸収装置10の振動や騒音を可及的に抑えることが可能になり、更に、ドリブンディスク31に形成されるトルク受部32に収容孔32cを設け、この収容孔32cからトルク受部32の両側面32d、32eに沿って第2シート部材61を延在させる構成としたので、第2シート部材61を支持するための部品が増大することなく構造が比較的簡素になるとともに、取り付けスペースが大きくなることもない。
【0023】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定される意図はなく、本発明の主旨に沿った形態のものであればどのようなものであってもよい。
【0024】
【発明の効果】
請求項1によると、装置の高速回転時に第1シート部材がガイド面に押し付けられて第1シート部材とガイド面との間の摺動抵抗が大きく、トルク変動が小さい場合、例えばエンジンの高速回転時にエンジンブレーキを作動してトルク受部の負端面にてトルクを受けるときには、被駆動側回転部材のトルク受部が第1シート部材と当接しても第1シート部材は摺動されないが、第1シート部材がトルク受部と当接する前に第2シート部材が第1シート部材と当接し、第2トーション部材によりトルク変動が吸収される。これによって、遠心力の影響によりトルク受部が第1シート部材を摺動させるだけのトルクの変動を伝達しない状況であっても、収容孔内に配設される第2トーション部材によってトルクの変動を吸収できるので、トルク変動吸収装置の振動や騒音を可及的に抑えることが可能になる。
【0025】
また、請求項1によると、被駆動側回転部材に形成されるトルク受部に収容孔を設け、この収容孔からトルク受部の両側面に沿って第2シート部材を延在させる構成としたので、部品点数の増加が抑えられ構造が比較的簡素になるとともに、取り付けスペースが大きくなることもない。
【0026】
さらに、請求項1によると、トルク受部の正端面側から収容孔の一部に亘ってトルク受部にプレート部材が固定され、第2トーション部材の一端は収容孔の負端面側で第2シート部材にて支持されるとともに、第2トーション部材の他端はプレート部材を介して収容孔内に支持されるようにしたため、第2トーション部材および第2シート部材の収容孔内への組付けが容易になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態におけるトルク変動吸収装置の縦断面図である。
【図2】図1の右方から見た一部切除側面図である。
【図3】本発明の実施の形態における捩れ特性を示す図である。
【図4】図1の一部拡大図である。
【図5】図3のA−A断面図である。
【符号の説明】
10・・・トルク変動吸収装置
20・・・駆動側回転部材
21・・・第1ドライブプレート
21a・・・ガイド面
22・・・第2ドライブプレート
30・・・被駆動側回転部材
31・・・ドリブンディスク
32・・・トルク受部
60・・・第1シート部材
61・・・第2シート部材
70・・・第1コイルスプリング(第1トーション部材)
71・・・第2コイルスプリング(第2トーション部材)
90・・・プレート部材
Claims (2)
- エンジンと一体に回転するとともに半径方向内方に向いたガイド面を有する駆動側回転部材と、前記ガイド面の内径側に前記駆動側回転部材と同軸且つ相対回転可能に配設される被駆動側回転部材と、該被駆動側回転部材の外周に形成されるとともに前記駆動側回転部材の回転トルクが前記被駆動側回転部材の回転トルクより大きいときにおける相対回転時にトルクを受ける正端面と該正端面に対して逆方向側の負端面とを有するトルク受部と、該トルク受部と前記ガイド面との間の周方向の空間内に配設されるとともに前記ガイド面により摺動可能にガイドされた第1シート部材によって端部が支持される第1トーション部材と、を備えるトルク変動吸収装置であって、前記トルク受部は前記被駆動側回転部材の回転軸方向において前記エンジン側に向くエンジン側の側面と前記エンジン側の側面に対して反対側を向く側面との両側面を有し、前記トルク受部には収容孔が形成されるとともに該収容孔内には前記ガイド面の周方向に弾縮可能な第2トーション部材が配設され、前記収容孔内には前記第2トーション部材の前記負端面側の端部を支持するとともに前記トルク受部の前記両側面に沿って前記第2トーション部材から前記負端面側に向かって延在する第2シート部材が配設され、前記第2シート部材は前記第1シート部材が前記トルク受部と当接するより前に前記第1シート部材と当接するトルク変動吸収装置において、前記トルク受部の前記正端面側から前記収容孔の一部に亘って前記トルク受部の前記両側面にプレート部材が固定され、前記第2トーション部材の一端は前記収容孔の前記負端面側で前記第2シート部材にて支持されるとともに、前記第2トーション部材の他端は前記プレート部材を介して収容孔内に支持されることを特徴とするトルク変動吸収装置。
- 前記第2シート部材は、前記トルク受部の径方向外側且つ前記トルク受部の外周端面より内周側に延在することを特徴とする請求項1のトルク変動吸収装置。
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