JP4503813B2

JP4503813B2 - トルク伝達装置

Info

Publication number: JP4503813B2
Application number: JP2000353724A
Authority: JP
Inventors: 進篠崎; 大典柴田; 雅人一之瀬; 敦井上
Original assignee: Valeo Kapec Japan KK
Current assignee: Valeo Kapec Japan KK
Priority date: 2000-11-21
Filing date: 2000-11-21
Publication date: 2010-07-14
Anticipated expiration: 2020-11-21
Also published as: JP2002155995A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、例えば自動車用内燃機関からトランスミッションに回転トルクを伝達するトルク伝達装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のトルク伝達装置としては、例えば、特開昭６３−２４６４２３号公報などに記載されているものがある。
【０００３】
このトルク伝達装置は、入力側であるエンジンのクランクシャフトに固定されたドライブプレートと、該ドライブプレートに対して相対回動自在に出力側であるトランスミッション側の部材に連繋され、外周に放射状に延びる複数のハブアームを備えたダンパーハブと、両端部が前記ドライブプレートの外周部に有する支持部と前記ハブアームとに弾持されて、ドライブプレートとダンパーハブとを介して前記クランクシャフトとトランスミッション側の部材とを弾性的に連繋する複数のトーションスプリングとを備えている。
【０００４】
この各トーションスプリングは、前記ドライブプレートの外周部と該外周部に結合されたサイドプレートの外周部とを互いにほぼ円弧状に折曲して形成された保持部内部の空間部に収容保持され、クランクシャフトからトランスミッションへのトルク伝達時に発生する捩りや振動入力を圧縮変形しながら減衰するようになっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来のトルク伝達装置にあっては、各トーションスプリングが、伸長している場合は、空間部の内部に所定の隙間を介して保持されているものの、圧縮変形時には、トーションスプリングの外周面が空間部内で保持部の内周面に摺接するように保持されている。このため、装置の作動中においてトーションスプリングの圧縮変形が繰り返されると、該トーションスプリングは放射方向（拡径方向）に湾曲変形するため、前記保持部の内周面に摩耗が発生し易くなる。特に、クランクシャフトの回転駆動によりドライブプレートが回転してトーションスプリングに大きな遠心力が加わると、さらに拡径方向に変形するため、保持部の内周面の摩耗が一層助長されるおそれがある。
【０００６】
この結果、トーションスプリングと保持部との間の隙間が大きくなって、保持部によるトーションスプリングの保持が不安定になり、該トーションスプリングによる捩り振動の減衰性能が低下すると共に、装置の耐久性が低下してしまうおそれがある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記従来のトルク伝達装置の技術的課題に鑑みて案出されたもので、請求項１に記載の発明は、入力部材または該入力部材に対して相対回動可能な出力部材のいずれか一方に連繋され、放射状に延びる複数のハブアームを備えたダンパーハブと、前記入力部材または出力部材の他方にドライブプレートが連繋され、該ドライブプレートの外周側に設けられて空間部を有する保持部と、該保持部に収容保持されて前記ドライブプレートと前記ダンパーハブとの間に設けられ、入力部材と出力部材とを相対回動可能に連繋する複数の圧縮ばねとを備えたトルク伝達装置において、前記空間部の内部に、前記圧縮ばねの外周面を支持する無端状の環状部材を設けると共に、該環状部材の外周面と該外周面に対向する前記保持部の内面との間に、前記環状部材の外周面と前記保持部の内面との接触を回避するための隙間を形成したことを特徴としている。
【０００８】
したがって、この発明によれば、クランクシャフトなどの入力部材から入力されたトルクは、例えばドライブプレートやダンパーハブ及び圧縮ばねを介してトランスミションなどの出力部材に伝達されるが、このとき、圧縮ばねが吸振機能を発揮して入力トルクに重畳する振動を吸振する。
【０００９】
そして、前記圧縮ばねが圧縮され、また遠心力が作用した場合に、この圧縮ばねはトルク伝達装置の拡径方向に向かって湾曲変形することになる。これによって、圧縮ばねは、その外周面が環状部材の内周面に接して作動し、吸振機能を発揮しつつ環状部材によりその過度な拡径方向の変形が規制されるが、この環状部材はその外周面が隙間によって保持部の内周面との接触が確実に回避される。このため、大きなヒステリシスを生じさせることがないと共に、保持部の摩耗の発生も確実に防止できる。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、前記ドライブプレートと前記ドライブプレートの外周部に結合されたサブプレートとを互いに折曲して前記保持部を形成すると共に、前記両プレートの保持部形成側の対向端縁を一体的に結合したことを特徴としている。
【００１１】
両プレートの対向端部を例えばかしめや溶接などで一体に結合させることによって、保持部の剛性が向上し、圧縮ばねの保持性が良好になると共に、耐久性が向上する。
【００１２】
請求項３に記載の発明は、前記環状部材の内周面を、前記圧縮ばねの外周面に沿った横断面円弧状に形成したことを特徴としている。
【００１３】
したがって、圧縮ばねを点ではなく、線接触状態で支持することになるため、両者間の接触面圧が低下し、この結果、摩耗の発生が防止でき耐久性が向上する。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るトルク伝達装置の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１５】
すなわち、このトルク伝達装置は、図１及び図２に示すように、内燃機関の入力部材であるクランクシャフト１の端部１ａにレインフォースプレート２を介して複数のボルト３によって結合されたドライブプレート４と、出力側であるトランスミッション側の部材５の端部５ａにスプライン結合されて、前記ドライブプレート４の側部に互いに相対回動自在に配置されたダンパーハブ６とを備えている。
【００１６】
前記ドライブプレート４は、外周部４ａがほぼＬ字形状に折曲形成され、該折曲基部にサブプレート７がストッパピン８によって結合されていると共に、外周部４ａの折曲基部から立上った一部湾曲状の立上り部４ｂの外端縁からほぼ水平に折曲されたほぼ平坦な円筒部４ｃを有している。また、このドライブプレート４の外周部４ａとサブプレート７の外周部７ａとによって形成された保持部内に有するほぼ矩形状の空間部９内に圧縮ばねであるトーションスプリング１０が円周方向の９０°位置に４つ配設保持されている。このトーションスプリング１０は、軸芯線がアーク状に湾曲形成されて、前記ドライブプレート４の外周部４ａとサブプレート７の外周部７ａにそれぞれ形成された内方折曲状の着座部１１ａ，１１ｂと前記ダンパーハブ６の外端部に有するハブアーム６ａとの間に弾持されている。
【００１７】
前記サブプレート７は、ほぼく字形状に折曲され、該折曲基部から立上った一部湾曲状の立上り部７ｂの外端縁７ｃが、前記ドライブプレート４の円環部４ｃ先端の対向端縁４ｄにかしめによって結合されていると共に、ドライブプレート４の円筒部４ｃの外面にリングギア１２と環状のマス１３が溶接固定されている。なお、このサブプレート７とドライブプレート４の各内周側の対向内端面には、ダンパーハブ６との間をシールする図外のシール部材が介装されている。
【００１８】
そして、前記両プレート４、７の立上り部４ｂ，７ｂの内周面であってトルク伝達装置の半径方向中心側で、前記トーションスプリング１０の外周面の装置中心側を支持するようになっている。
【００１９】
前記ダンパーハブ６は、内周側に円弧状の複数の穴１４が切欠形成され、この円弧状穴１４内にダンパー捩り角度方向に隙間が開く大きさのブロック状の摩擦材１５が係入されている。この摩擦材１５は、一端部がサブプレート７の内周側端面に当接している一方、他端部がフリクションプレート１６を介して皿ばね１７によってサブプレート７の内端面方向、つまり図１中左方向に付勢されており、摩擦材ホルダー１８によって周方向の他の摩擦材１５に連結されている。また、該摩擦材１５と同円周方向の位置に複数の緩衝部材１９が設けられている。
【００２０】
また、前記空間部９内の各トーションスプリング１０の外周には、無端状の環状部材２０が配置されている。この環状部材２０は、図３にも示すように円環帯状のプレス板材によって形成されて、その内径がトーションスプリング１０の外径とほぼ同寸または僅かに大きく設定されていると共に、その幅がトーションスプリング１０の外周輪郭に沿って外周面の約４分の１程度を覆う大きさに設定されている。
【００２１】
また、環状部材２０の内周面２０ａは、トーションスプリング１０の前記円弧状外周面とほぼ同一曲率の円弧状に形成されていると共に、トーションスプリング１０の伸長時には、内周面２０ａへの僅かな圧力で線接触状態となるか、または僅かなクリアランスをもって非接触状態になっているが、圧縮変形時には、該トーションスプリング１０の外周面と線接触状態で摺動するようになっている。さらに、環状部材２０の円弧状外周面２０ｂとドライブプレート４の外周部４ａの円筒部４ｃの内周面との間には、図１に示すように、全周に渡って円環状の隙間Ｃが形成されている。
【００２２】
したがって、この実施形態によれば、内燃機関の作動中にクランクシャフト１からドライブプレート４に入力された回転トルクは、その外周のサブプレート７にも伝達されて、両者の着座部１１ａ，１１ａで各トーションスプリング１０の一端部を押圧する。このため、該各トーションスプリング１０は、前記着座部１１ａ，１１ａとダンパーハブ６の外端部６ａとの間で圧縮されるが、この圧縮変形時に拡径方向への力が作用して、外周面１０ａが環状部材２０の内周面２０ａに線接触しながら圧縮変形する。この圧縮によって蓄えられたばね力がダンパーハブ６を介して内周部のスプライン部から部材５を介してトランスミッション側に伝達される。
【００２３】
このとき、トーションスプリング１０は、長い撓み振幅をもって吸振作用を行なう一方、環状部材２０は、トーションスプリング１０との摩擦抵抗によって円周方向に変位する。
【００２４】
また、前述のように、ドライブプレート４とダンパーハブ６が相対的に捩られると、一端側に隙間のあった摩擦材１５がダンパーハブ６の円弧状穴１４の側縁に接触して、該摩擦材１５とフリクションプレート１６とサブプレート７が相対変位をするために、ヒストルクが発生する。
【００２５】
そして、前記トーションスプリング１０は、前述のように圧縮変形によって外周面１０ａが環状部材２０の内周面２０ａに線接触するが、該環状部材２０の外周面２０ｂが隙間Ｃによって外周部４ａの円環部４ｃの内周面との接触が確実に回避される。この結果、かかる円環部４ｃと環状部材２０との摺動摩擦抵抗及び該摩擦による摩耗の発生が確実に防止され、耐久性の向上が図れる。
【００２６】
しかも、環状部材２０は、他の構成部材に対して押圧されることがないことから、トーションスプリング１０に遠心力が作用しても大きなヒステリシスを生じさせることがない。したがって、安定した捩り特性を得ることができる。
【００２７】
また、環状部材２０の内周面２０ａがトーションスプリング１０の外周面１０ａと同じ円弧状に形成されて、被嵌状態に配置されることから、両者１０ａ，２０ａが点接触ではなく線接触状態になるため、接触面圧が小さくなり、両者１０、２０間の摩耗の発生も防止できる。
【００２８】
また、環状部材２０の内周面２０ａ全体が円環状に形成されて、該内周面２０ａのいずれの位置にも突起などが存在しないことによって、環状部材２０と各トーションスプリング１０の周方向の相対位置に関係なく組み立てが可能になり、該組立作業性が良好になる。すなわち、各トーションスプリング１０の全体を抱着状態に嵌合させることによって組み付けることができるため、該組立作業が極めて容易になる。また、トーションスプリング１０の作動に伴って環状部材２０の相対位置が周方向にずれても支持状態が変わらないため、作動が安定する。
【００２９】
さらに、環状部材２０がトーションスプリング１０の外周面１０ａを抱着状態に支持することから、トーションスプリング１０が作動している際に、該トーションスプリング１０と環状部材２０が周方向へ相対的に位置ずれを生じても、環状部材２０から脱落することなく常時安定に支持することが可能になると共に、トーションスプリング１０の作動の安定化も図れる。
【００３０】
また、環状部材２０の内周面２０ａが円弧形状であることから、環状部材２０の断面係数も高くなるので、該環状部材２０の径方向の強度も高くなる。この結果、クランクシャフト１のより高い回転数までトーションスプリング１０の遠心力による押圧力を支持することが可能になると共に、ばね定数の高いトーションスプリング１０による拡径方向の大きな押圧力にも耐えることができる。
【００３１】
さらに、環状部材２０の内周面２０ａが円弧状に形成されていることから、この内側にグリスなどの潤滑油を貯留することができるため、トーションスプリング１０の常時滑らかな伸縮作動を得ることができる。
【００３２】
また、前述のように、環状部材２０の円弧状の内周面２０ａがトーションスプリング１０の外周面１０ａに被嵌状態に配置されることから、該トーションスプリング１０によって前記環状部材２０の位置が規制されて空間部９内で軸方向へ倒れることがない。このため、該環状部材２０が、ドライブプレート４やサブプレート７のそれぞれの内面への衝接が減少する。この結果、作動中の衝接音や各部の摩耗などの発生を防止できる。
【００３３】
さらに、前記環状部材２０を円環状の板材で形成してプレスによって成形加工できるため、該環状部材２０の製造作業性が良好になると共に、コストの低廉化が図れる。
【００３４】
さらにまた、前記各外周部４ａ，７ａの対向端縁４ｄ，７ｃがかしめによって一体的に結合されているため、サブプレート外周部７ａの剛性が向上する。また、かしめによる結合であるから、その結合作業がプレス機などによって比較的容易に行なうことができる。
【００３５】
なお、本発明は、前記実施形態の構成に限定されるものではなく、例えば、両プレート４、７の外周部４ａ，７ａで構成される保持部の形状は矩形状に限らず、三角形状であってもよく、また、両端縁４ｄ，７ｃの結合方法としてはかしめに限らず、溶接などでもよい。
【００３６】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなように、請求項１に記載の発明によれば、入力部材から入力されたトルクは、ダンパーハブ及び圧縮ばねを介して出力部材に伝達されるが、このとき、圧縮ばねが吸振機能を発揮して入力トルクに重畳する振動を効果的に吸振する。
【００３７】
そして、前記環状部材は、圧縮ばねの圧縮変形や遠心力による拡径方向の過度な変形を規制するが、この環状部材はその外周面が隙間によって保持部の内周面との接触が確実に回避される。この結果、かかる保持部と環状部材との摺動摩擦抵抗及び該摺動摩擦による摩耗の発生が確実に防止され、耐久性の向上が図れる。
【００３８】
しかも、環状部材は、保持部による外側からの押圧力が回避されることから、大きなヒステリシスを生じさせることがない。
【００３９】
請求項２に記載の発明によれば、両プレートの対向端部を例えばかしめや溶接などで一体に結合させることによって、保持部の剛性が向上し、圧縮ばねの保持性が良好になると共に、耐久性が向上する。
【００４０】
請求項３に記載の発明によれば、圧縮ばねを点ではなく、線接触状態で支持することになるため、両者間の接触面圧が低下し、この結果、摩耗の発生が防止でき耐久性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかるトルク伝達装置の実施形態を示す図２のＡ−Ａ線断面図。
【図２】本実施形態の要部を示す部分断面図。
【図３】本実施形態に供される環状部材の正面図。
【符号の説明】
１…クランクシャフト（入力部材）
４…ドライブプレート
４ａ…外周部
４ｃ…円筒部
５…出力側の部材
６…ダンパーハブ
６ａ…ハブアーム
７…サブプレート
７ａ…外周部
９…空間部
１０…トーションスプリング（圧縮ばね）
２０…環状部材
Ｃ…隙間

Claims

入力部材または該入力部材に対して相対回動可能な出力部材のいずれか一方に連繋され、放射状に延びる複数のハブアームを備えたダンパーハブと、
前記入力部材または出力部材の他方にドライブプレートが連繋され、該ドライブプレートの外周側に設けられて空間部を有する保持部と、
該保持部に収容保持されて前記ドライブプレートと前記ダンパーハブとの間に設けられ、入力部材と出力部材とを相対回動可能に連繋する複数の圧縮ばねとを備えたトルク伝達装置において、
前記空間部の内部に、前記圧縮ばねの外周面を支持する無端状の環状部材を設けると共に、該環状部材の外周面と該外周面に対向する前記保持部の内面との間に、前記環状部材の外周面と前記保持部の内面との接触を回避するための隙間を形成したことを特徴とするトルク伝達装置。
前記ドライブプレートと前記ドライブプレートの外周部に結合されたサブプレートとを互いに折曲して前記保持部を形成すると共に、前記両プレートの保持部形成側の対向端縁を一体的に結合したことを特徴とする請求項１に記載のトルク伝達装置。
前記環状部材の内周面を、前記圧縮ばねの外周面に沿った横断面円弧状に形成したことを特徴とする請求項１または２に記載のトルク伝達装置。