JP5164731B2 - ダンパスプリング装置、フライホイール、クラッチディスク、ロックアップ機構用クラッチディスク - Google Patents

ダンパスプリング装置、フライホイール、クラッチディスク、ロックアップ機構用クラッチディスク Download PDF

Info

Publication number
JP5164731B2
JP5164731B2 JP2008206038A JP2008206038A JP5164731B2 JP 5164731 B2 JP5164731 B2 JP 5164731B2 JP 2008206038 A JP2008206038 A JP 2008206038A JP 2008206038 A JP2008206038 A JP 2008206038A JP 5164731 B2 JP5164731 B2 JP 5164731B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
spring
damper
load
spring device
damper spring
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2008206038A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2010043651A (ja
Inventor
光敏 金安
一夫 岩田
信治 加藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NHK Spring Co Ltd
Original Assignee
NHK Spring Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NHK Spring Co Ltd filed Critical NHK Spring Co Ltd
Priority to JP2008206038A priority Critical patent/JP5164731B2/ja
Priority to CN200980131150.3A priority patent/CN102112775B/zh
Priority to PCT/JP2009/064044 priority patent/WO2010016582A1/ja
Publication of JP2010043651A publication Critical patent/JP2010043651A/ja
Priority to US13/020,995 priority patent/US8266983B2/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5164731B2 publication Critical patent/JP5164731B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16FSPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F15/00Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
    • F16F15/10Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system
    • F16F15/12Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system using elastic members or friction-damping members, e.g. between a rotating shaft and a gyratory mass mounted thereon
    • F16F15/121Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system using elastic members or friction-damping members, e.g. between a rotating shaft and a gyratory mass mounted thereon using springs as elastic members, e.g. metallic springs
    • F16F15/123Wound springs
    • F16F15/1232Wound springs characterised by the spring mounting
    • F16F15/12346Set of springs, e.g. springs within springs
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H45/00Combinations of fluid gearings for conveying rotary motion with couplings or clutches
    • F16H45/02Combinations of fluid gearings for conveying rotary motion with couplings or clutches with mechanical clutches for bridging a fluid gearing of the hydrokinetic type
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H45/00Combinations of fluid gearings for conveying rotary motion with couplings or clutches
    • F16H45/02Combinations of fluid gearings for conveying rotary motion with couplings or clutches with mechanical clutches for bridging a fluid gearing of the hydrokinetic type
    • F16H2045/0205Combinations of fluid gearings for conveying rotary motion with couplings or clutches with mechanical clutches for bridging a fluid gearing of the hydrokinetic type two chamber system, i.e. without a separated, closed chamber specially adapted for actuating a lock-up clutch
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H45/00Combinations of fluid gearings for conveying rotary motion with couplings or clutches
    • F16H45/02Combinations of fluid gearings for conveying rotary motion with couplings or clutches with mechanical clutches for bridging a fluid gearing of the hydrokinetic type
    • F16H2045/0273Combinations of fluid gearings for conveying rotary motion with couplings or clutches with mechanical clutches for bridging a fluid gearing of the hydrokinetic type characterised by the type of the friction surface of the lock-up clutch
    • F16H2045/0294Single disk type lock-up clutch, i.e. using a single disc engaged between friction members
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T74/00Machine element or mechanism
    • Y10T74/21Elements
    • Y10T74/2121Flywheel, motion smoothing-type
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T74/00Machine element or mechanism
    • Y10T74/21Elements
    • Y10T74/2121Flywheel, motion smoothing-type
    • Y10T74/2131Damping by absorbing vibration force [via rubber, elastomeric material, etc.]

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Springs (AREA)
  • Mechanical Operated Clutches (AREA)

Description

本発明は、例えば自動車においてエンジンの動力をトランスミッションに伝達する伝達部に用いられるダンパスプリング装置に用いられる技術に関する。また、本発明は、前記ダンパスプリング装置を備えるフライホイールに関する。または、本発明は、前記ダンパスプリング装置を備えるクラッチディスクに関する。または、本発明は、前記ダンパスプリング装置を備えるロックアップ機構用クラッチディスクに関する。
従来、マニュアル式の自動車では、エンジンのクランクシャフトの回転は、当該クランクシャフトの端部に設けられたフライホイールに、トランスミッションの入力軸の端部に設けられたクラッチディスクが、プッシャプレートなどによって押し付けられることによって、トランスミッションに伝達されている。
しかしながら、エンジンの運転状態によって、急激なトルク変動が生じる場合がある。このような場合では、フライホイールとクラッチディスクとの接続によって、上記トルク変動がトランスミッションに伝達される。
急激なトルク変動がトランスミッションに伝達されると、トランスミッション内の各種歯車どうしによる歯打音の発生の原因となる。このため、例えばクラッチディスクには、上記急激なトルク変動を吸収するダンパスプリング装置が設けられている。
具体的には、クラッチディスクは、例えば2枚のディスクを備えている、一方のディスクはトランスミッションの軸に連結されている。他方のディスクは、一方のディスクに、クランクシャフトおよびトランスミッションの回転軸まわりに回転可能に支持されている。他方のディスクは、一方のディスクに対して回転可能に支持されるとともに、フライホイールに対して着脱可能に押し付けられる。ダンパスプリング装置は、一方のディスクと他方のディスクとの間に設けられており、一方のディスクに対する他方のディスクの回転変位を弾性的に支持している。
クラッチディスクが上記構造であることによって、他方のディスクがフライホイールに押し付けられた際に急激なトルク変動があると他方のディスクが一方のディスクに対して相対的に回転変位するとともに、当該回転変位がダンパスプリング装置によって吸収される。このことによって、エンジンの急激なトルク変動が吸収されるようになっている。
上記のように用いられるダンパスプリング装置の一例としては、例えば、アーク状のコイルスプリングを備えており、当該コイルスプリングが巻状毎に大小径の異なる2種の径有している。この種のダンパスプリング装置では、コイルの素線どうしが完全密着することによって他方のディスクの相対回転をストップするとともに、完全密着した大小それぞれの径を形成する素線どうしの摩擦によって、急激なトルク変動に起因する衝撃を吸収している(例えば、特許文献1参照。)。
また、衝撃を吸収する2種類のばね機構を有して、これら2種類のばね機構が、衝撃の大きさによって順番に作動する構造も提案されている(例えば、特許文献2参照。)。この種の構造は、2種類のばね機構によって、2段の荷重特性を有している。
しかしながら、特許文献1に開示された構造は、大小異なる巻径が接触し、互いに内・外径方向に滑り移動する際の摩擦で衝撃を減衰させる構造であるので、コイルを押し広げる方向の曲げ応力が作用し、当該ばねが折損することが考えられる。
また、特許文献2に開示された構造では、2種類のばね機構を備える構造であることによって、構造が複雑になる。さらに、特許文献1,2では、ともに、トルク変動に起因する衝撃を吸収する際に、サージングが生じ、当該サージングの影響を受けることが考えられる。
一方、2種類のコイルばねを直列に配置する緩衝装置が提案されている。この緩衝装置では、2種類のコイルばねを直列に配置しており、入力された荷重に対して、まず一方のコイルばねが収縮することによって当該荷重を吸収する。ついで、さらに大きな荷重に対しては他方のコイルばねも収縮して荷重を吸収するようになる(例えば、特許文献3参照。)。
このように、上記緩衝装置では、2種類のコイルばねを直列に配置するという比較的簡素な構造で、2段の荷重特性を有することができるようになっている。
特表2002−507707号公報 特公平2−9208号公報 実公昭34−13828号公報
しかしながら、特許文献3の開示される緩衝装置であっても、コイルばねの素線どうしの摩擦によって、当該コイルばねが折損するなど破損ことが考えられる。さらに、トルク変動を吸収する際にサージングが生じ、当該サージングによる影響を受けることが考えられる。
したがって、本発明の目的は、破損することを抑制できるとともに、サージングの影響を抑制できるダンパスプリング装置を提供することである。
本発明の一態様に係るダンパスプリング装置は、エンジンの出力軸と変速器の入力軸との間に設けられる。前記ダンパスプリング装置は、コイルばねから構成されるとともに、前記エンジンの前記出力軸および前記変速器の前記入力軸の回転方向にたわむことのできる第1のばねと、前記第1のばねの一方に当該第1のばねに対して直列に配置されるとともに前記第1のばねの軸心線方向に圧縮可能であり、かつ、前記軸心線方向に予荷重を与えられて圧縮された状態でストッパによって保持される第2のばねとを備える。前記第2のばねの予荷重は、前記第1のばねの取付荷重よりも大きい。前記第1のばねと前記第2のばねとは、前記第1のばねの圧縮方向に作用する軸荷重が、前記第1のばねの素線の少なくとも一部が密着する荷重以下のときには前記第1のばねのみがたわみ、前記軸荷重が前記第1のばねの素線の少なくとも一部が密着する荷重より大きくなると前記第1のばねと前記第2のばねとがたわむ荷重−たわみ特性を有する。
本発明の好ましい形態では、前記第2のばねの前記予荷重は、前記軸荷重が前記第1のばねの前記素線が完全密着する荷重よりも大きくなると前記第2のばねがたわむように設定されている。
本発明の好ましい形態では、前記第2のばねは、コイルばねである。
本発明の好ましい形態では、前記第2のばねは、皿ばねである。
本発明の好ましい形態では、前記第2のばねは、非金属の弾性体である。
本発明の好ましい形態では、前記第1のばねにおいて前記第2のばねとは反対側に、前記第1のばねの軸心線方向に圧縮可能であり、かつ、前記軸心線方向に予荷重が与えられて圧縮した状態でストッパによって保持される第3のばねを備える。前記第3のばねの予荷重は、前記第1のばねの取付荷重よりも大きく、かつ、前記第2のばねのたわみ始めと同時にまたは前記第2のばねがたわみ始めた後以降に前記第3のばねがたわむように設定されている。
本発明の一態様に係るフライホイールは、上記のダンパスプリング装置を備える。さらに、前記エンジンの前記出力軸に固定されて当該出力軸と一体に回転する第1の部分と、前記第1の部分に、当該第1の部分に対して相対的に前記エンジンの前記出力軸の軸心線回りに回動可能に支持されて、前記変速器の前記入力軸側が押し付けられるとともに当該押し付けが解除可能な第2の部分とを備える。前記ダンパスプリング装置は、前記第1の部分と前記第2の部分とにまたがって設けられる。
本発明の一態様に係るクラッチディスクは、上記ダンパスプリング装置を備える。さらに、前記変速器の前記入力軸に固定されて当該入力軸と一体に回転する第1の部分と、前記第1の部分に、当該第1の部分に対して相対的に前記変速器の前記入力軸の軸心線回りに回動可能に支持されるとともに、前記エンジンの前記出力軸側に押し付けられるとともに当該押し付けが解除可能な第2の部分とを備える。前記ダンパスプリング装置は、前記第1の部分と前記第2の部分とにまたがって設けられる。
本発明の一態様に係るロックアップ機構用クラッチディスクは、上記ダンパスプリング装置を備える。さらに、前記変速器の前記入力軸に固定されて当該入力軸と一体に回転する第1の部分と、前記第1の部分に、当該第1の部分に対して相対的に前記変速器の前記入力軸の軸心線回りに回動可能に支持されるとともに、前記エンジンの前記出力軸と一体に回転するトルクコンバータのケースに押し付けられるとともに当該押し付けが解除可能な第2の部分とを備える。前記ダンパスプリング装置は、前記第1の部分と前記第2の部分とにまたがって設けられる。
本発明は、破損することを抑制できるとともに、サージングの影響を抑制できるダンパスプリング装置を提供できる。
本発明の第1の実施形態に係るダンパスプリング装置を、図1〜9を用いて説明する。なお、本実施形態では、ダンパスプリング装置の一例が、フライホイールに用いられている。
図1は、例えばディーゼルエンジンを備える自動車の、エンジン10とトランスミッション20とを示す概略図である。図1に示すように、エンジン10のクランクシャフト11(図中一部省略されている)の端部には、フライホイール30が設けられている。トランスミッション20において、エンジン10の回転が入力される入力軸21(図中一部省略されている)のフライホイール30側の端部には、クラッチディスク40が設けられている。入力軸21の軸心線Yは、クランクシャフト11の軸心線X上に配置されている。クランクシャフト11は、本発明で言うエンジンの出力軸の一例である。
また、トランスミッション20側には、クラッチディスク40をフライホイール30に押し付ける機能を有するプッシャプレート50が設けられている。プッシャプレート50は、図示しない駆動機構などによって駆動されて、クラッチディスク40をフライホイール30に押し付ける。
自動車の運転者がクラッチペダル(図示せず)を踏んでいない状態では、上記駆動機構は、クラッチディスク40をフライホイール30に押し付ける。運転者がクラッチペダルを踏むと、上記駆動機構は、クラッチディスク40の押し付けを解除する。このことによって、クラッチディスク40は、フライホイール30から離れる。
クラッチディスク40がフライホイール30に押し付けられている状態では、クラッチディスク40は、フライホイール30との間に生じる摩擦によって、フライホイール30と一体に回転する。この結果、トランスミッション20の入力軸21は、フライホイール30とクラッチディスク40とを介して、エンジン10のクランクシャフト11と一体に連結され、それゆえ、エンジン10の回転(クランクシャフト11の回転)が、トランスミッション20に伝達されるようになる。
フライホイール30について具体的に説明する。図2は、フライホイール30が分解された状態を示す断面図である。図3は、フライホイール30が分解された状態を概略的に示す斜視図である。
図1〜3に示すように、フライホイール30は、クランクシャフト11に一体に固定連結される第1の部分31と、第2の部分32となどを備えている。なお、第1の部分31は、クランクシャフト11に直接固定されることに限定されない。例えば、エンジンによっては、クランクシャフト11に別の軸部材を連結し、当該軸部材に第1の部分31が固定連結されてもよい。このように、クランクシャフト11に直接固定連結される場合と、別の軸部材(もしくは別の部材)を介して固定連結される場合とを含めて、クランクシャフト側(エンジンの出力軸側)に固定されるとする。
図1に示すように、第2の部分32は、第1の部分31に対してエンジン10と反対側に配置されており、かつ、第1の部分31に対して相対的に回動自由になるように第1の部分31に連結されている。具体的には、第2の部分32は、クランクシャフト11(エンジンの出力軸)と入力軸21の軸心線X,Y回りに回動可能に、第1の部分31に連結されている。つまり、第2の部分32の回転軸の軸心線Zは、軸心線X,Y上に配置されている。
クラッチディスク40は、第2の部分32に押し付けられる。クラッチディスク40は、本発明で言う変速器の入力軸側を示している。入力軸側とは、入力軸または入力軸に固定されて入力軸と一体に回転する別部材を含む概念である。
図2に示すように、フライホイール30において、第1の部分31と第2の部分32とには、エンジン10の急激なトルク変動を吸収するダンパスプリング装置60が設けられている。ダンパスプリング装置60は、当該第1,2の部分31,32にまたがって配置されている。ダンパスプリング装置60の保持構造の一例について説明する。
図4は、図2に示された第1の部分31を矢印F4の方向から見た状態を示す正面図である。図4に示すように、第1の部分31には、ダンパスプリング装置60を収容する溝部71が、例えば4つ形成されている。図4に示すように、第1の部分31は、円形である。第1の部分31の内側には、円周方向に等間隔離間して4つの溝部71が配置されている。図4中、第2の部分32を2点鎖線で示している。
図3に示すように、第2の部分32においても、ダンパスプリング装置60を収容する溝部72が形成されている。第2の部分32も円形であり、溝部72は、円周方向に等間隔離間して4つ配置されている。
図1に示すように、第1の部分31と第2の部分32とが互いに連結された状態では、第1の部分31に形成された溝部71と、第2の部分32に形成された溝部72とは、互いに対向する。そして、溝部71,72によって収容空間が形成される。ダンパスプリング装置60は、第1の部分31に形成された溝部71と、第2の部分32に形成された溝部72とにまたがって収容される(上記収容空間内に収容される)。言い換えると、ダンパスプリング装置60の一部は、溝部71内に収容され、残りの部分は、溝部72内に収容される。
溝部71,72の円周方向に略そう長さは、同じである。このため、図3に示すように、ダンパスプリング装置60が溝部71,72内に収容された状態では、ダンパスプリング装置60において第1の部分31に対する第2の部分32の回転方向に沿う一端61は、溝部71の一端71aと、溝部72の一端72aとに同時に当接し、かつ、ダンパスプリング装置60の他端62は、溝部71の他端71bと溝部72の他端71bとに同時に当接する。
なお、溝部72の一端72aとは、第2の部分32が第1の部分31に連結された際に、第1の部分31の溝部71の一端71aと対向する部位に位置する端である。溝部72の他端72bとは、第2の部分32が第1の部分31に連結された際に、第1の部分31の溝部71の他端71bと対向する部位に位置する端である。
このような構造により、クランクシャフト11が回転すると第1の部分31が当該クランクシャフト11と一体に回転し、当該回転が、ダンパスプリング装置60を介して第2の部分32に伝達される。なお、図3中には、1つのダンパスプリング装置60が図示されており他のダンパスプリング装置60は省略されているが、実際には、他の溝部71,72にもダンパスプリング装置60が収容される。
なお、ダンパスプリング装置60の保持構造は、上記に限定されない。要するに、ダンパスプリング装置60は、第1の部分31の回転を第2の部分32に伝達できるように保持されていればよい。また、ダンパスプリング装置60の数は、4つに限定されない。例えば、1つでもよい。または、2つや3つなど、複数でもよい。ダンパスプリング装置60が複数設けられる場合は、各ダンパスプリング装置60は、第2の部分32の回転軸心線回りに等間隔離間して配置されることが好ましい。
つぎに、ダンパスプリング装置60の構造を説明する。なお、各ダンパスプリング装置60の構造は、同様であってよい。このため、1つのダンパスプリング装置60の構造を代表して説明する。
図5は、ダンパスプリング装置60を拡大して、かつ、一部切り欠いて示す断面図である。図5に示すように、ダンパスプリング装置60は、コイルばねである第1のばね63と、第1のばね63の軸心線64方向に直列に配置される予荷重ユニット65とを備えている。
第1のばね63は、溝部71,72の一端71a,72aと、予荷重ユニット65との間に配置されている。第1のばね63の姿勢は、軸心線64がクランクシャフト11の軸心線の周方向、つまり、第2の部分32の回転方向に略沿って配置されている。
また、第1のばね63は、予め、軸心線64方向に圧縮した状態で配置されている。第1のばね63が取り付けられた状態での当該第1のばね63の長さは、S1である。本発明で言う、第1のばねの取付荷重とは、取り付けられた第1のばね63に外力が加わっておらずに長さがS1が保たれた状態での、軸心線64方向に生じる反力である。
予荷重ユニット65は、ケース66と、第2のばね67と、移動可能な可動ばね座68とを備えている。ケース66は、例えば一端が開口し、他端に底壁部69が設けられる筒形状である。第2のばね67は、ケース66内に収容されている。第2のばね67は、コイルばねであって、かつ、当該第2のばね67の軸心線70が第1のばね63の軸心線64上に配置されている。このため、第2のばね67は、第1のばね63に対して直列に配置される。
ケース66の一端の縁には、ストッパ80が形成されている。ストッパ80は、縁部が内側に向かって突出することによって形成されている。可動ばね座68は、ケース66内において、第2のばね67とストッパ80との間に配置されている。可動ばね座68は、板状であり、ストッパ80間に規定される開口より大きい面積を有している。このため、可動ばね座68はストッパ80と当接し、それゆえ、第2のばね67が開口を通して外部へ出ることが抑制されている。可動ばね座68は、第2のばね67の軸心線方向に移動可能である。可動ばね座68は、第1のばね63の一端が固定されている。
第2のばね67は、軸心線70方向に予め圧縮した状態でケース66内に収容されている。つまり、第2のばね67は、予め荷重が入力された状態(予荷重が入力された状態)でケース66内に収容され、底壁部69と可動ばね座68との間に配置されている。
第2のばね67がケース66内に収容されて外力が入力されていない状態での長さ、つまり、可動ばね座68が第2のばね67に当接するとともにストッパ80に当接している状態での第2のばね67の長さをS2とする。第2のばね67は、ストッパ80によって、S2より長くならないようにケース66内に収容される。
第2のばね67の予荷重は、第2のばね67に軸心線70方向に沿って所定の荷重を超えた荷重(所定荷重を越えた直後の荷重)が入力されたときに第2のばね67が軸心線70方向にたわみはじめるように設定されている。この所定の荷重は、第1のばね63の取付荷重よりも大きく、第1のばね63を形成する素線63aの少なくとも一部が密着したときの軸荷重である。つまり、第1のばね63の素線63aの少なくとも一部が密着する荷重より大きくなったときに、第2のばね67がたわみ(圧縮)始めるように設定されている。
また、言い換えると、第1,2のばね63,67は、入力される軸荷重(軸心線64,70方向に沿う荷重)が第1のばね63の素線63aの少なくとも一部が密着する荷重以下の時には第1のばね63のみがたわみ、軸荷重が第1のばね63の素線63aの少なくとも一部が密着する荷重よりも大きくなったときに第1のばね63と第2のばね67とがたわむ荷重―たわみ特性を有している。
第1のばね63の素線63aの少なくとも一部が密着する点について、具体的に説明する。図5に示すように、および上記したように、第1のばね63は、コイルばねである。このため、第1のばね63の両端近傍では、素線どうしの間隔(ピッチ)は、他の部位(例えば第1のばね63の長手方向の中間部など)と比べて小さい。具体的には、中腹部でのピッチをP1とし、両端近傍でのピッチをP2とすると、P1>P2となる。
このため、第1のばね63に対して軸心線64方向に沿う荷重が入力されて第1のばね63がたわむと、まず、ピッチが小さい両端部の素線63aが互いに密着する。素線63aの少なくとも一部が密着するとは、例えば上記状態を示している。
なお、本実施形態では、第1のばね63は、第2のばね67に比べてたわみやすいやわらかいばねである。そして、第1のばね63は、第2のばね67よりも長い。これは、やわらかい(第2のばね67にくらべてやわらかいこと)第1のばね63で荷重を十分吸収することによって、ダンパスプリング装置60のばね特性をやわらかくし、エンジン10のトルク変動を効果的に吸収できるようにするためである。
なお、第1のばね63と第2のばね67との関係は、上記に限定されない。ようするに、第1のばね63と第2のばね67とは、第1のばね63を形成する素線63aの少なくとも一部が密着するまでは第1のばね63のみがたわみ(圧縮)、第1のばね63の素線63aの少なくとも一部が密着した後は、第1のばね63と第2のばね67とがたわむよう設定された荷重―たわみ特性を有していればよい。
つぎに、フライホイール30の作用を説明する。
エンジン10が駆動(回転)すると、クランクシャフト11が回転する。運転者がクラッチペダルを踏んでいない状態では、クラッチディスク40は、プッシャプレート50によってフライホイール30に押し付けられている。このため、クランクシャフト11の回転が、フライホイール30とクラッチディスク40とを介してトランスミッション20に伝達される。
自動車の運転状態によっては、例えば運転者がアクセルペダルを急に踏み込むような状態では、エンジン10のトルクが急激に変化する。このため、クランクシャフト11の回転数が急激に変化する。このような状態で上記トルク変動がトランスミッション20に伝達されると、トランスミッション20内の各種歯車どうしによる歯打音が発生する可能性が出てくる。
しかしながら、上記の急激なトルク変動は、ダンパスプリング装置60によって吸収される。具体的には、第1の部分31と第2の部分32との間でダンパスプリング装置60が圧縮されることによって、トルクの変位が緩やかに第2の部分32に伝達され、それゆえ、トルクの変位が緩やかにトランスミッション20に伝達されるようになる。
この点を具体的に説明する。エンジン10の急激なトルク変動にともなって、第1の部分31の回転数が急激に変化する(この変化は、上昇および減少の両方を含む)。この結果、第1の部分31の回転数と第2の部分32の回転数との間で差が生じる。この結果、第1の部分31の溝部71の両端71a,71bの位置と第2の部分32の溝部72の両端72a,72bの位置がずれていく。
ダンパスプリング装置60は、第1,2のばね63,67の軸心線64,70方向が、第1,2の部分31,32の回転方向に略沿って配置されている。このため、溝部71,72の両端71a,71b,72a,72bのずれに起因して、ダンパスプリング装置60が第1,2のばね63,67の軸心線64,70方向に圧縮される。
まず、第1のばね63がたわむ(圧縮)。そして、圧縮荷重が所定値となると、図6に示すように、ピッチが小さい両端近傍の素線63aどうしが密着する。つまり、一部が密着した状態となる。
図7に示すように、第2のばね67は、上記のように第1のばね63の素線63aの一部が密着したつぎの瞬間から第1のばね63とともにたわみ(圧縮)はじめる。その後、さらに大きな荷重が入力されると、第1のばね63は完全密着する。ここで言う完全密着とは、ばねの素線どうしが互いに完全に密着し、それ以上たわむことができない状態である。
なお、第2のばね67が完全密着する荷重値は、第1のばね63が完全密着する荷重値よりも大きく設定されている。また、第2のばね67は、通常の自動車の運転時に生じる急激なトルク変動では完全密着することがないように設定されている。これは、例えば実験などによって求められた結果に基づいて設定されている。
ついで、トルク変動が生じた後しばらくすると、第2の部分32の回転数が徐々に第1の部分31の回転数に近づいていく。そして、ダンパスプリング装置60に作用する荷重も徐々に小さくなっていき、それゆえ、第1,2のばね63,67はもとの長さに戻る。このようにして、エンジン10の急激なトルク変動が、緩やかにトランスミッション20に伝達される。
ダンパスプリング装置60に入力される軸荷重(第1,2のばね63,67の軸心線64,67方向に沿って入力される荷重)が、急激かつ大きな荷重である衝撃波の場合は、第1,2のばね63,67にサージングが生じる可能性が出てくる。
しかしながら、大きな荷重が入力されて第2のばね67もたわんでいる状態では、サージングを第2のばね67に閉じ込めることができる。また、第1のばね63にサージングが生じても、第1のばね63の素線63aの少なくとも一部が密着している。このため、密着している部分では、軸心線64方向の変位が拘束される。
このように構成されるフライホイール30では、上記の作用により第1のばね63の一部が拘束されるので、サージングの影響を抑制できる。この点について具体的に説明する。まず、第1,2のばね63,67にサージングが生じていない状態を説明する。図8は、ダンパスプリング装置60に静的な荷重が作用した状態での第1,2のばね63,67に作用する応力を示すグラフである。静的な荷重とは、入力される値が徐々に大きくなる荷重であって、サージングを発生しない荷重である。
図8の横軸は、時間の経過を示している。縦軸は、応力の大きさを示している。図8に示すように、第2のばね67には、予荷重が入力されているので、第1のばね63に対して応力が高い。
静的な荷重に対しては、まず、第1のばね63がたわむ(圧縮)ので、時間の経過にともなって第1のばねのみ63の応力のみが大きくなる。ついで、第1のばね63の一部が密着する荷重値になると、第2のばね67もたわみ始める。
さらに荷重が大きくなると、第1のばね63が完全密着して、第1のばね63のたわみが停止する(応力が変化しなくなる)。そして、さらに荷重が大きくなると、第2のばね67がさらにたわみ、ピーク荷重(トルク変動)を超えると第1,2のばね63,67に作用する応力が小さくなる。
つぎに、サージングが発生する状態を説明する。図9は、ダンパスプリング装置60に、第1,2のばね63,67にサージングが発生する動的な荷重が作用した状態を示している。なお、動的な荷重が入力されるとは、急激に大きな荷重が入力することを示す。図9において、横軸および縦軸は図8と同様である。図9に示すように、サージングが発生することによって、第1,2のばね63,67に作用する応力が微小に変化している。しかしながら、その変化が比較的小さい。つまり、サージングの影響を抑制できる。これは、第2のばね67がたわむ状態では、第1のばね63は一部密着しており、この密着した部分の変位は抑制される。それゆえ、第1のばね63にサージングが生じても、密着することによって変位が抑制され、かつ仮に第2のばね67にサージングが発生してもストッパ80により第1のばね63に伝播させることなく、サージングの影響を抑制することができる。
また、第1のばね63の素線63aの少なくとも一部が密着した後に第2のばね67がたわむ(圧縮)ことによって、第1のばね63の素線63aの少なくとも一部が密着した後にさらに入力された荷重は、第1のばね63の残りの部分(密着してない部分)と第2のばね67のたわみによって吸収される。
この結果、密着した部分に過大な荷重が入力されることが抑制されるので、素線63aが押し広げられたり、または密着した素線63a間で摩擦が生じることが抑制されるので、第1のばね63が破損することが抑制される。
さらに、第2のばね67は、第1のばね63が完全密着した荷重よりも大きい荷重が入力された際に完全密着する。加えて、第2のばね67は、通常運転時では完全密着しないように設定されている。このため、第1のばね63が完全密着した後にさらなる荷重が入力されても、当該さらなる荷重は、第2のばね67によって吸収される。この結果、第1のばね63が破損することが抑制される。
図10は、ダンパスプリング装置60に、第1のばね63が完全密着する荷重を入力した場合でのS−N曲線を示している。図10に示すように、本実施形態のダンパスプリング装置60は、破損することが抑制される。
また、図10に示すように、1つのコイルばねのみを有する従来のダンパスプリング装置(本願のように直列配置される第1,2のばね63,67を有さない構造のダンパスプリング装置)では、当該1つのコイルスプリングが完全密着する荷重を複数回入力する試験結果は、S−N線図に載っていない。これは、コイルスばねが完全密着することに起因する素線のずれが吸収されないためである。なお、図10には、上記従来のダンパスプリング装置においてコイルばねが密着(完全密着および一部密着も含む概念)しないような荷重を複数回入力した試験の結果も開示している。
また、ダンパスプリング装置60は、第1,2のばね63,67を直列に配置することによって、作動領域を第1,2のばね63,67に分担している。このことによって、第1,2のばね63,67の応力振幅を低く抑えることができるので、第1,2のばね63,67の耐久性が向上する。
つぎに、本発明の第2の実施形態に係るダンパスプリング装置を、図11,12を用いて説明する。なお、第1の実施形態と同様の機能を有する構成は、第1の実施形態と同様の符号を付して説明を省略する。本実施形態では、第2のばね67に予め入力される予荷重が第1の実施形態と異なる。他の点は第1の実施形態と同様であってよい。上記異なる点を具体的に説明する。
本実施形態では、第2のばね67に予め入力されている予荷重は、第1のばね63が完全密着した荷重を越えた直後の荷重である。言い換えると、ダンパスプリング装置60に入力される軸荷重が第1のばね63が完全密着する荷重より大きくなったときに、第2のばね67がたわみ(圧縮)はじめる。
つぎに、本実施形態のダンパスプリング装置60の作用を説明する。図11は、エンジン10の急激なトルク変動にともなってダンパスプリング装置60に第1,2のばね63,67の軸心線64,70方向に荷重が入力された状態を示している。
図11に示すように、第1のばね63が完全密着するまでは、第2のばね67はたわまない。図12に示すように、軸荷重が第1のばね63が完全密着する荷重よりも大きくなったときに、第2のばね67がたわみはじめる。
本実施形態では、第1のばね63が完全密着した後に第2のばね67がたわみ(圧縮)はじめる構造である。このため、第2のばね67がたわむほど大きなトルク変動が生じた場合では、サージングが生じることが考えられるが、第1のばね63が完全密着していることによって第1のばね63の変位が拘束されるので、サージングを無害化することができる。
このように、本実施形態では、第1の実施形態の効果に加えて、サージングの影響をさらに抑えることができる。
つぎに、本発明の第3の実施形態に係るダンパスプリング装置を、図13を用いて説明する。第1,2の実施形態と同様の機能を有する構成は、第1,2の実施形態と同一の符号を付して説明を省略する。
本実施形態では、第2のばね67が第1,2の実施形態と異なる。他の構造は、第1,2の実施形態と同様であってよい。上記異なる構造について具体的に説明する。
図13に示すように、本実施形態では、第2のばね67は、皿ばねである。本実施形態では、一例として2つの皿ばね67bが互いに直列に配置されている。
本実施形態のように皿ばね67bによって第2のばね67が構成される場合であっても、当該第2のばね67に予め入力される予荷重は、第1の実施形態と同様であってよい。この場合は、第2のばね67は、第1の実施形態で説明された第2のばね67(コイルばねで形成される)と同様の作用を有し、それゆえ、第1の実施形態と同様の効果を得ることができる。
または、本実施形態の第2のばね67に入力される予荷重は、第2の実施形態と同様であってもよい。この場合は、第2のばね67は、第2の実施形態で説明された第2のばね67(コイルばねで形成される)と同様の作用を有し、それゆえ、第2の実施形態と同様の効果を得ることができる。
つぎに、本発明の第4の実施形態に係るダンパスプリング装置を、図14を用いて説明する。第1,2の実施形態と同様の機能を有する構成は、第1,2の実施形態と同一の符号を付して説明を省略する。
本実施形態では、第2のばね67が第1,2の実施形態と異なる。他の構造は、第1,2の実施形態と同様であってよい。上記異なる構造について具体的に説明する。
図14に示すように、本実施形態では、第2のばね67は、樹脂製の弾性体である。本実施形態のように樹脂によって第2のばね67が構成される場合であっても、当該第2のばね67に予め入力される予荷重は、第1の実施形態と同様であってよい。この場合は、第2のばね67は、第1の実施形態で説明された第2のばね67(コイルばねで形成される)と同様の作用を有し、それゆえ、第1の実施形態と同様の効果を得ることができる。
または、本実施形態の第2のばね67に入力される予荷重は、第2の実施形態と同様であってもよい。この場合は、第2のばね67は、第2の実施形態で説明された第2のばね67(コイルばねで形成される)と同様の作用を有し、それゆえ、第2の実施形態と同様の効果を得ることができる。
なお、本実施形態でいう樹脂は、ゴムなどを含む弾性を有する樹脂を示している。この樹脂は、本発明で言う非金属の弾性体の一例である。また、非金属の弾性体は、樹脂だけに限定されるものではない。また、形状も限定されない。ようするに、第2のばねとして機能する弾性を有していればよい。
つぎに、第5の実施形態に係るダンパスプリング装置を、図15〜20を用いて説明する。なお、第1,2の実施形態と同様の機能を有する構成は、第1,2の実施形態と同一の符号を付して説明を省略する。
本実施形態では、第3のばねを備える点が、第1,2の実施形態と異なる。他の構造は、第1,2の実施形態と同様であってよい。上記異なる構造を具体的に説明する。
図15は、本実施形態のダンパスプリング装置60を一部切り欠いて示す断面図である。図15に示すように、第1のばね63において予荷重ユニット65の反対端部には、第2の予荷重ユニット90が直列に配置されている。
第2の予荷重ユニット90は、第2のケース91と、第3のばね92と、移動可能な第2の可動ばね座93とを備えている。第2のケース91は、例えば一端が開口し、他端に底壁部94が設けられる筒形状である。第3のばね92は、第2のケース91内に収容されている。第3のばね92は、コイルばねであって、かつ、当該第3のばね92の軸心線95が第1,2のばね63,67の軸心線64,70上に配置されている。このため、第3のばね92は、第1のばね63に対して直列に配置される。
第2のケース91の一端の縁には、第2のストッパ96が形成されている。第2のストッパ96は、縁部が内側に向かって突出することによって形成されている。第2の可動ばね座93は、第2のケース91内において、第3のばね92と第2のストッパ96との間に配置されている。第2の可動ばね座93は、板状であり、ストッパ96間に規定される開口より大きい面積を有している。このため、第2の可動ばね座93は第2のストッパ96と当接し、それゆえ、第3のばね92が開口を通して外部へ出ることが抑制されている。第2の可動ばね座93は、第3のばね92の軸心線95方向に移動可能である。第1のばね63の他端は、第2の可動ばね座93に固定されている。
第3のばね92は、軸心線95方向に予め圧縮した状態で第2のケース91内に収容されている。つまり、第3のばね92は、予め荷重が入力されて圧縮された状態(予荷重が入力された状態)で第2のケース91内に収容され、底壁部94と可動ばね座93との間に配置されている。
第3のばね92が第2のケース91内に収容されて外力が入力されていない状態での長さ、つまり、可動ばね座93が第3のばね92に当接するとともにストッパ96に当接している状態での第3のばね92の長さをS3とする。第3のばね92は、第2のストッパ96によって、S3より長くならないように第2のケース91内に収容される。
第3のばね92の予荷重は、一例として、第3のばね92に作用する軸荷重が第2のばね67の素線67aの少なくとも一部が密着する荷重をこえたときに第3のばね92がたわみはじめるように設定されている。言い換えると、第3のばね92の予荷重は、第2のばね67の素線67aの少なくとも一部が密着する荷重をこえた直後の荷重である。なお、ここで言う一部密着とは、第1のばね63において説明したものと同様である。第3のばね92が、第2のばね67が一部密着する荷重をこえたときにたわみはじめることは、本発明で言う、第2のばねがたわみ始めた後以降に第3のばねがたわむことの一例である。
または、第3のばね92の予荷重は、第3のばね92に作用する軸荷重が第2のばね67の素線67aが完全密着する荷重をこえたときに第3のばね92がたわみはじめるように設定されてよい。言い換えると、第3のばね92の予荷重は、第2のばね67の素線67aが完全密着する荷重をこえた直後の荷重である。ここで言う完全密着とは、第1のばね63において説明されたものと同様である。第3のばね92が第2のばね67が完全密着する荷重をこえたときにたわみはじめることは、本発明で言う、第2のばねがたわみ始めた後以降に前記第3のばねがたわむことの一例である。
または、第3のばね92の予荷重は、第2のばね67がたわみ始めたとき同時に第3の荷重がたわみ始めるように設定されてもよい。
このように構成される第2の予荷重ユニット90は、第1の実施形態で説明されたダンパスプリング装置60に用いられてもよい。または、第2の実施形態で説明されたダンパスプリング装置60に用いられてもよい。
つぎに、本実施形態の第2の予荷重ユニット90が第1の実施形態で説明されたダンパスプリング装置60に用いられた場合の作用を一例に説明する。図16に示すように、まず、第1のばね63がたわむ。ついで、ダンパスプリング装置60に作用する軸荷重が第1のばね63の素線63aの少なくとも一部が密着する荷重を超えると、図17に示すように第2のばね67がたわみはじめ、それゆえ、第1,2のばね63,67がたわむ。
ついで、軸荷重が第2のばね67の素線67aの少なくとも一部が密着する荷重を超えると、図18に示すように第3のばね92がたわみはじめ、それゆえ、第1〜3のばね63,67,92がたわむ。または、第3のばね92は、軸荷重が第2のばね67の素線67aが完全密着する荷重をこえるとたわみはじめてもよい。または、第3のばね92は、第2のばね67がたわみ始めたときに同時にたわみ始めてもよい。
第2の予荷重ユニット90の動作は、第2の実施形態で説明されたダンパスプリング装置60に第2の予荷重ユニット90が用いられた場合であっても同様である。
また、第2の予荷重ユニット90は、第3,4の実施形態で説明されたダンパスプリング装置60に用いられてもよい。図19は、第3の実施形態で説明されたダンパスプリング装置(第2のばね67が皿ばね)に第2の予荷重ユニット90が用いられた場合を示している。図20は、第4の実施形態で説明されたダンパスプリング装置(第2のばね67が非金属の弾性体)に第2の予荷重ユニット90が用いられた場合を示している。
これらの場合では、第3のばね92の予荷重は、軸荷重が第2のばね67(皿ばねまたは非金属)が所定量たわむ荷重をこえたときに第3のばね92がたわみはじめるように設定されている。
このように、第2の予荷重ユニット90は、第1〜4の実施形態で説明されたダンパスプリング装置60に用いることが可能であり、第1〜4の実施形態の効果に加えて、ダンパスプリング装置60の荷重特性を3段にすることができるので、エンジン10に急激なトルク変動が生じた場合であっても当該トルクの変位をなめらかにトランスミッション20に伝達することができる。
なお、本実施形態では、第3のばね92は、コイルスプリングであるが、これに限定されない。第3のばね92は、例えば、第3の実施形態で用いられたような皿ばねであってもよい。または、第4の実施形態で用いられたような非金属の弾性体であってもよい。
つぎに、本発明の第6の実施形態に係るダンパスプリング装置を、図21を用いて説明する。第1〜5の実施形態と同様の機能を有する構成は、同一の符号を付して説明を省略する。本実施形態では、ダンパスプリング装置60がフライホイール30ではなく、クラッチディスク40に設けられる点が異なる。言い換えると、本実施形態では、クラッチディスク40がダンパスプリング装置60を備えている。他の点は、第1〜5の実施形態と同様であってよい。上記異なる構造について、具体的に説明する。
図21は、本実施形態における、例えばディーゼルエンジンを備える自動車の、エンジン10とトランスミッション20とを示す概略図である。図21に示すように、クラッチディスク40にダンパスプリング装置60が設けられている。フライホイール30には、ダンパスプリング装置60は設けられていない。
クラッチディスク40は、トランスミッション20の入力軸21に一体に固定連結されて入力軸21と一体に回転する第1の部分41と、第2の部分42となどを備えている。なお、第1の部分41は、入力軸21に直接固定されることに限定されない。
図21に示すように、第2の部分42は、第1の部分41に対してフライホイール30側に配置されており、かつ、第1の部分41に対してクランクシャフト11と入力軸21の軸心線X,Y方向回りに回動自由になるように第1の部分41に連結されている。つまり、第2の部分42の回転軸の軸心線Aは、軸心線X,Y上に配置されている。
第2の部分42は、プッシャプレート50によってフライホイール30に押し付けられる。フライホイール30は、本発明で言うエンジンの出力軸側を示している。出力軸側とは、出力軸(クランクシャフト11)または出力軸に固定されて出力軸と一体に回転する別部材を含む概念である。第2の部分42がフライホイール30に押し付けられることによって、クランクシャフト11の回転がクラッチディスク40を介してトランスミッション20に伝達される。
第1の部分41には、溝部71が形成され、第2の部分42には、溝部72が形成されている。溝部71,72は、第1〜6の実施形態と同様の構造で、ダンパスプリング装置60が第1〜5の実施形態と同様に保持されている。つまり、ダンパスプリング装置60は、第1,2の部分41,42の相対ずれ(回転の差)に起因して圧縮(たわんで)して荷重を吸収できるように配置されている。ここで用いられるダンパスプリング装置60は、第1〜6の実施形態で説明されたダンパスプリング装置が用いられる。
本実施形態では、第1〜5の実施形態と同様の作用と効果とを得ることができる。
つぎに、本発明の第7の実施形態に係るダンパスプリング装置を、図22を用いて説明する。第1〜5の実施形態と同様の機能を有する構成は、同一の符号を付して説明を省略する。本実施形態では、ダンパスプリング装置60がフライホイール30ではなく、トルクコンバータを備える自動車のロックアップ機構用クラッチディスクに設けられている。言い換えると、本実施形態では、ロックアップ機構用クラッチディスクがダンパスプリング装置60を備えている。他の点は、第1〜5の実施形態と同様であってよい。上記異なる構造について、具体的に説明する。
図22は、本実施形態における、例えば自動車のエンジン10とトランスミッション20とを示す概略図である。図22に示すように、本実施形態では、エンジン10とトランスミッション20とは、トルクコンバータ100を介して互いに連結されている。
トルクコンバータ100は、クランクシャフト11に固定されてクランクシャフト11と一体に回転するケース101と、ケース101内に収容されるポンプインペラー102と、ケース101内に収容されるタービンインペラー103と、ステータ104と、ロックアップ機構用クラッチディスク200を備えている。
ポンプインペラー102は、例えばケース101に固定されることによって、クランクシャフト11と一体に回転する。タービンインペラー103は、トランスミッション20の入力軸21に固定されて一体に回転する。ステータ104は、ポンプインペラー102とタービンインペラー103との間に配置されている。
ポンプインペラー102の回転にともなうオイルなどの作動流体の流れによってタービンインペラー103が駆動され、それゆえ、エンジン10の回転がトランスミッション20に伝達される。
ロックアップ機構用クラッチディスク200は、ケース101内に収容されており、トランスミッション20の入力軸21に一体に固定連結されて入力軸21と一体に回転する第1の部分201と、第2の部分202となどを備えている。なお、第1の部分201は、入力軸21に直接固定されることに限定されない。
第2の部分202は、第1の部分201に対してクランクシャフト11側(ポンプインペラー102やタービンインペラー103と反対側)に配置されており、かつ、第1の部分201に対してクランクシャフト11と入力軸21の軸心線X,Y方向回りに回動自由になるように第1の部分201に連結されている。つまり、第2の部分202の回転軸の軸心線Bは、軸心線X,Y上に配置されている。
本実施形態では、自動車の車速が所定速度以上となる、第2の部分202は、図示しない駆動機構などによってケース101の内面に押し付けられるとともに当該押し付けが解除可能となっている。ケース101は、本発明で言うエンジンの出力軸側を示している。出力軸側とは、出力軸または出力軸に固定されて出力軸と一体に回転する別部材を含む概念である。
第2の部分202がケース101に押し付けられることによって、クランクシャフト11と入力軸21とがロックアップ機構用クラッチディスク200を介して連結される。そして、ロックアップ機構用クラッチディスク200を介してクランクシャフト11の回転がトランスミッション20に伝達される。
第1の部分201には、溝部71が形成され、第2の部分202には、溝部72が形成されている。溝部201,202は、第1〜6の実施形態と同様の構造で、ダンパスプリング装置60が保持されている。つまり、ダンパスプリング装置60は、第1,2の部分201,202の相対ずれ(回転の差)に起因して圧縮(たわんで)して荷重を吸収できるように配置されている。ここで用いられるダンパスプリング装置60は、第1〜6の実施形態で説明されたダンパスプリング装置が用いられる。
本実施形態では、第1〜6の実施形態と同様の作用と効果とを得ることができる。なお、トルクコンバータ100の構造は、限定されない。要するに、ロックアップ機構用クラッチディスクに本願発明のダンパスプリング装置が用いられることによって上記効果が得られる。
なお、本発明を実施するにあたって、本発明の構成要素を適宜変形して実施できることはいうまでもない。
本発明の第1の実施形態に係るダンパスプリング装置が設けられるフライホイールと、エンジンと、トランスミッションとを示す概略図。 図1に示されたフライホイールが分解された状態を示す断面図。 図1に示されたフライホイールが分解された状態を概略的に示す斜視図。 図2に示された第1の部分を矢印F4の方向から見た状態を示す正面図。 図4に示されたダンパスプリング装置を拡大して、かつ、一部切り欠いて示す断面図。 図5に示されたダンパスプリング装置の第1のばねの素線の一部が密着した状態を示す断面図。 図6に示された第2のばねがたわんだ状態を示す断面図。 本実施形態のダンパスプリング装置に静的な荷重が作用した状態での第1,2のばねに作用する応力を示すグラフ。 本実施形態のダンパスプリング装置に動的な荷重が作用した状態での第1,2のばねに作用する応力を示すグラフ。 本実施形態のダンパスプリング装置に、第1のばねが完全密着する荷重を入力した場合でのS−N曲線を示すグラフ。 本発明の第2の実施形態に係るダンパスプリング装置に、第1のばねが完全密着する軸荷重が入力された状態を示す断面図。 図11に示されたダンパスプリング装置の第2のばねがたわんだ状態を示す断面図。 本発明の第3の実施形態に係るダンパスプリング装置を示す断面図。 本発明の第4の実施形態に係るダンパスプリング装置を示す断面図。 本発明の第5の実施形態に係るダンパスプリング装置を示す断面図。 図15に示されたダンパスプリング装置の動作を示す断面図。 図15に示されたダンパスプリング装置の動作を示す断面図。 図15に示されたダンパスプリング装置の動作を示す断面図。 本発明の第5の実施形態に係るダンパスプリング装置の第2のばねに皿ばねが用いられた状態を示す断面図。 本発明の第5の実施形態に係るダンパスプリング装置の第2のばねに非金属製の弾性体が用いられた状態を示す断面図。 本発明の第6の実施形態に係るダンパスプリング装置を備えるクラッチディスクと、エンジンと、トランスミッションとを示す概略図。 本発明の第7の実施形態に係るダンパスプリング装置を備えるロックアップ機構用クラッチディスクと、エンジンと、トルクコンバータと、トランスミッションとを示す概略図。
符号の説明
10…エンジン、11…クランクシャフト(出力軸)、20…トランスミッション、21…入力軸、30…フライホイール、31…第1の部分、32…第2の部分、40…クラッチディスク、41…第1の部分、42…第2の部分、60…ダンパスプリング装置、63…第1のばね、67…第2のばね、80…ストッパ、92…第3のばね、96…第2のストッパ(ストッパ)。

Claims (9)

  1. エンジンの出力軸と変速器の入力軸との間に設けられるダンパスプリング装置であって、
    コイルばねから構成されるとともに、前記エンジンの前記出力軸および前記変速器の前記入力軸の回転方向にたわむことのできる第1のばねと、
    前記第1のばねの一方に当該第1のばねに対して直列に配置されるとともに前記第1のばねの軸心線方向に圧縮可能であり、かつ、前記軸心線方向に予荷重を与えられて圧縮された状態でストッパによって保持される第2のばねと
    を具備し、
    前記第2のばねの予荷重は、前記第1のばねの取付荷重よりも大きく、
    前記第1のばねと前記第2のばねとは、前記第1のばねの圧縮方向に作用する軸荷重が、前記第1のばねの素線の少なくとも一部が密着する荷重以下のときには前記第1のばねのみがたわみ、前記軸荷重が前記第1のばねの素線の少なくとも一部が密着する荷重より大きくなると前記第1のばねと前記第2のばねとがたわむ荷重−たわみ特性を有する
    ことを特徴とするダンパスプリング装置。
  2. 前記第2のばねの前記予荷重は、前記軸荷重が前記第1のばねの前記素線が完全密着する荷重よりも大きくなると前記第2のばねがたわむように設定されている
    ことを特徴とする請求項1に記載のダンパスプリング装置。
  3. 前記第2のばねは、コイルばねである
    ことを特徴とする請求項1または2に記載のダンパスプリング装置。
  4. 前記第2のばねは、皿ばねである
    ことを特徴とする請求項1または2に記載のダンパスプリング装置。
  5. 前記第2のばねは、非金属の弾性体である
    ことを特徴とする請求項1または2に記載のダンパスプリング装置。
  6. 請求項1または2に記載のダンパスプリング装置において、
    前記第1のばねにおいて前記第2のばねとは反対側に、前記第1のばねの軸心線方向に圧縮可能であり、かつ、前記軸心線方向に予荷重が与えられて圧縮した状態でストッパによって保持される第3のばねを具備し、
    前記第3のばねの予荷重は、前記第1のばねの取付荷重よりも大きく、かつ、前記第2のばねのたわみ始めと同時にまたは前記第2のばねがたわみ始めた後以降に前記第3のばねがたわむように設定されている
    ことを特徴とするダンパスプリング装置。
  7. 請求項1〜6のうちいずれか1項に記載のダンパスプリング装置と、
    前記エンジンの前記出力軸に固定されて当該出力軸と一体に回転する第1の部分と、
    前記第1の部分に、当該第1の部分に対して相対的に前記エンジンの前記出力軸の軸心線回りに回動可能に支持されて、前記変速器の前記入力軸側が押し付けられるとともに当該押し付けが解除可能な第2の部分と
    を具備し、
    前記ダンパスプリング装置は、前記第1の部分と前記第2の部分とにまたがって設けられる
    ことを特徴とするフライホイール。
  8. 請求項1〜6のうちいずれか1項に記載のダンパスプリング装置と、
    前記変速器の前記入力軸に固定されて当該入力軸と一体に回転する第1の部分と、
    前記第1の部分に、当該第1の部分に対して相対的に前記変速器の前記入力軸の軸心線回りに回動可能に支持されるとともに、前記エンジンの前記出力軸側に押し付けられるとともに当該押し付けが解除可能な第2の部分と
    を具備し、
    前記ダンパスプリング装置は、前記第1の部分と前記第2の部分とにまたがって設けられる
    ことを特徴とするクラッチディスク。
  9. 請求項1〜6のうちいずれか1項に記載のダンパスプリング装置と、
    前記変速器の前記入力軸に固定されて当該入力軸と一体に回転する第1の部分と、
    前記第1の部分に、当該第1の部分に対して相対的に前記変速器の前記入力軸の軸心線回りに回動可能に支持されるとともに、前記エンジンの前記出力軸と一体に回転するトルクコンバータのケースに押し付けられるとともに当該押し付けが解除可能な第2の部分と
    を具備し、
    前記ダンパスプリング装置は、前記第1の部分と前記第2の部分とにまたがって設けられる
    ことを特徴とするロックアップ機構用クラッチディスク。
JP2008206038A 2008-08-08 2008-08-08 ダンパスプリング装置、フライホイール、クラッチディスク、ロックアップ機構用クラッチディスク Active JP5164731B2 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008206038A JP5164731B2 (ja) 2008-08-08 2008-08-08 ダンパスプリング装置、フライホイール、クラッチディスク、ロックアップ機構用クラッチディスク
CN200980131150.3A CN102112775B (zh) 2008-08-08 2009-08-07 缓冲弹簧装置、飞轮、离合器片、锁定机构用离合器片
PCT/JP2009/064044 WO2010016582A1 (ja) 2008-08-08 2009-08-07 ダンパスプリング装置、フライホイール、クラッチディスク、ロックアップ機構用クラッチディスク
US13/020,995 US8266983B2 (en) 2008-08-08 2011-02-04 Damper spring device, flywheel, clutch disk, and clutch disk for lockup mechanism

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008206038A JP5164731B2 (ja) 2008-08-08 2008-08-08 ダンパスプリング装置、フライホイール、クラッチディスク、ロックアップ機構用クラッチディスク

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2010043651A JP2010043651A (ja) 2010-02-25
JP5164731B2 true JP5164731B2 (ja) 2013-03-21

Family

ID=41663794

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2008206038A Active JP5164731B2 (ja) 2008-08-08 2008-08-08 ダンパスプリング装置、フライホイール、クラッチディスク、ロックアップ機構用クラッチディスク

Country Status (4)

Country Link
US (1) US8266983B2 (ja)
JP (1) JP5164731B2 (ja)
CN (1) CN102112775B (ja)
WO (1) WO2010016582A1 (ja)

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ITPD20060059A1 (it) * 2006-02-24 2007-08-25 Holmac Sas Dispositivo perfezionato per la rotazione combinata di un albero attorno al proprio asse
TR201002245A2 (tr) 2010-03-24 2011-02-21 Ferda Di̇lman Saadetti̇n Sürtünmesiz kavrama düzeneği.
CN102162511A (zh) * 2010-09-17 2011-08-24 李凯 动力传输缓冲器
JP2012237258A (ja) * 2011-05-12 2012-12-06 Yamaha Motor Co Ltd 船外機
KR20140033161A (ko) * 2011-06-28 2014-03-17 섀플러 테크놀로지스 아게 운트 코. 카게 능동 회전 진동 댐핑을 가지는 하이브리드 드라이브 트레인 및 상기 능동 회전 진동 댐핑을 실행하기 위한 방법
CN104235219A (zh) * 2014-08-29 2014-12-24 常州宏力称重设备制造有限公司 离合器片
JP2016156384A (ja) * 2015-02-23 2016-09-01 株式会社エクセディ トルクコンバータのロックアップ装置
CN105292031A (zh) * 2015-11-15 2016-02-03 王本 一种应用在汽车护栏上的缓冲装置
US10569914B2 (en) * 2016-06-01 2020-02-25 Signode Industrial Group Llc Shock absorbing feed wheel assembly
US10823231B2 (en) * 2018-09-26 2020-11-03 Deere & Company Damping member support and powertrain assembly for a work vehicle
US11767899B2 (en) * 2019-06-12 2023-09-26 Yutaka Giken Co., Ltd. Power transmission device
WO2023188833A1 (ja) * 2022-03-29 2023-10-05 住友電気工業株式会社 光コネクタ

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS3413828Y1 (ja) * 1957-06-21 1959-09-03
JPS5442055B2 (ja) * 1973-12-06 1979-12-12
JPS59103028A (ja) 1983-11-11 1984-06-14 Daikin Mfg Co Ltd ダンパ−デイスク
DE3407524A1 (de) * 1984-03-01 1985-09-05 Fichtel & Sachs Ag, 8720 Schweinfurt Torsionsschwingungsdaempfer mit weichem uebergang zwischen zwei federsystemen
JPS6275139A (ja) * 1985-09-30 1987-04-07 Aisin Seiki Co Ltd 捩り振動吸収装置
JPH0473631U (ja) * 1990-11-07 1992-06-29
JPH04370451A (ja) * 1991-06-17 1992-12-22 Toyota Motor Corp ロックアップクラッチ付き流体伝動装置
DE19517605C2 (de) * 1994-05-25 1997-09-18 Volkswagen Ag Einrichtung zum Ausgleich von Wechselmomenten und von Schwingungen im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges
DE19912970A1 (de) 1998-03-25 1999-09-30 Luk Lamellen & Kupplungsbau Drehschwingungsdämpfer sowie Schraubendruckfeder für einen Drehschwingungsdämpfer
JP2000024705A (ja) 1998-07-14 2000-01-25 Sumitomo Metal Ind Ltd 継目無鋼管の製造方法および耐食性に優れた継目無合金鋼鋼管
JP2000240705A (ja) * 1999-02-18 2000-09-05 Suncall Corp 弁ばね装置
DE19952233B4 (de) * 1999-10-29 2009-02-26 Volkswagen Ag Vorrichtung zum Übertragen von Drehmomenten im Antriebsstrang von Wasserfahrzeugen, vorzugsweise mit Verbrennungsmotor
JP4198848B2 (ja) * 1999-11-11 2008-12-17 株式会社ユタカ技研 トルクコンバータのロックアップクラッチ
JP2003004082A (ja) * 2001-06-19 2003-01-08 Fuji Seiko Kk 車輌用サスペンション装置
JP2005195119A (ja) * 2004-01-08 2005-07-21 Exedy Corp スプリング組立体
US7350774B2 (en) * 2004-09-07 2008-04-01 Danly Iem, Llc Long travel, high force combination spring

Also Published As

Publication number Publication date
WO2010016582A1 (ja) 2010-02-11
US8266983B2 (en) 2012-09-18
CN102112775A (zh) 2011-06-29
JP2010043651A (ja) 2010-02-25
CN102112775B (zh) 2013-07-17
US20110132137A1 (en) 2011-06-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5164731B2 (ja) ダンパスプリング装置、フライホイール、クラッチディスク、ロックアップ機構用クラッチディスク
JP4463263B2 (ja) ダンパー機構
JP5850912B2 (ja) プーリダンパ
KR100242376B1 (ko) 진동 완충 메커니즘을 가지는 동력 전달 장치
JP4941115B2 (ja) トルク変動吸収装置
GB2468030A (en) A torsional vibration damper
JP2005106158A (ja) トーションダンパ
JP4495936B2 (ja) クラッチディスク組立体
JP4370347B2 (ja) ダンパー機構
WO2014167955A1 (ja) トルクコンバータ用のロックアップ装置
JP5817918B2 (ja) 捩り振動減衰装置
JP4445529B2 (ja) ダンパー機構
JP4956496B2 (ja) 捩り振動低減装置
JP4760952B2 (ja) トーションダンパ
JP2005106134A (ja) コイルスプリング及びそれを用いたトルク伝達・変動吸収装置
JP2011247425A (ja) トルク変動吸収装置
US20190003553A1 (en) Damper device
JP2013072539A (ja) トルク変動吸収装置
KR102069528B1 (ko) 차량용 토크 컨버터
JP6331728B2 (ja) ダンパ装置
JP4788758B2 (ja) トルク変動吸収装置
JP4221416B2 (ja) 動力伝達装置
JP2020085031A (ja) 回転変動吸収プーリ
JPH10231897A (ja) エンジンのフライホイール装置
JP2015230083A (ja) ダンパ装置

Legal Events

Date Code Title Description
A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20110712

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20110912

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20120327

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20121120

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20121218

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20151228

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Ref document number: 5164731

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250