JP5170553B2 - 動力伝達用ドライブプレート - Google Patents

Description

本発明は、動力伝達用ドライブプレートに係わり、特に、エンジンの出力軸からの出力される動力を流体伝動装置に伝達する円板状の動力伝達用ドライブプレートに関する。

従来から、車両において、エンジンの出力軸であるクランク軸からの出力される駆動トルクを自動変速機の流体伝動装置であるトルクコンバータに伝達するために、円板状のドライブプレートが使われている。このドライブプレートは、この他、エンジンブレーキ時にタイヤからの逆駆動トルクをクランク軸に伝達したり、クランク軸と流体伝動装置の軸ズレを吸収したり、エンジン始動時にリングギアを介してエンジンのクランク軸にトルクを伝える等の種々の機能も備えている。

特許文献１には、ドライブプレートの一例が記載されている。この特許文献１に記載されたドライブプレートには、内周部に複数のエンジン連結穴が形成され、このエンジン連結穴によりドライブプレートがエンジンのクランク軸（出力軸）と連結され、外周部に流体伝動装置連結穴が形成され、この流体伝動装置連結穴によりドライブプレートが流体伝動装置に連結されている。

さらに、特許文献１のドライブプレートには、エンジン連結穴と流体伝動装置連結穴の半径方向中間領域に、３個の長円形状の第１副穴と６個の円形形状の第２副穴が形成されている。これらの第１副穴と第２副穴は、ドライブプレートの軽量化や動バランスの向上のために設けられたものである。

特開２００５−３２６０２９号公報

上述した特許文献１のドライブプレートに形成された剛性調整用の第１副穴及び第２副穴は、上述した機能を有するが、これ以外に、ドライブプレート自体に必要な剛性を維持しながら、ドライブプレートに生じる応力集中を緩和する機能も備えている。

しかしながら、従来のドライブプレートには以下に示す問題が存在する。即ち、ドライブプレートには、流体伝動装置であるトルクコンバータが高速で回転することにより生じる遠心力により装置内部の油圧が上昇することにより、トルクコンバータが膨張して変形し、それにより、ドライブプレートも変形する。このドライブプレートが変形することにより、剛性調整用の穴の周辺に局部的な応力集中が生じ、剛性調整用の穴の開口部の縁から、クラックが生じることがある。このような剛性調整用の穴からのクラックの発生を防止するために、本発明者らは、種々の実験及び解析等を行うことにより、有効な防止策を見出したのである。

このように、本発明は、従来技術の問題点を解決するためのなされたものであり、剛性調整穴の耐クラック性を向上させることができる動力伝達用ドライブプレートを提供することを目的としている。

上記の目的を達成するために、本発明は、エンジンの出力軸からの出力される動力を流体伝動装置に伝達する円板状の動力伝達用ドライブプレートであって、エンジン出力軸に連結され内周部に形成された複数のエンジン連結穴と、流体伝動装置に連結され外周部に形成された複数の流体伝動装置連結穴と、これらの内周部と外周部の中間部に形成された複数の剛性調整穴と、を有し、剛性調整穴の内周側一部を除く縁部がフランジ状に形成され、上記複数の剛性調整穴の各々は、動力伝達用ドライブプレートの周方向に沿って形成され、周方向に隣接する他方の剛性調整穴の側の縁部がフランジ状に形成されていることを特徴としている。
このように構成された本発明においては、エンジン連結穴が形成された内周部と流体伝動装置連結穴が形成された外周部の中間部に複数の剛性調整穴を形成し、これらの剛性調整穴の内周側一部を除く縁部をフランジ状に形成するようにしたので、剛性調整穴の周辺で応力集中が生じても、縁部をフランジ状に形成して剛性を高めているので、剛性調整穴の縁からクラックが発生することを防止することができる。さらに、本発明においては、複数の剛性調整穴の各々が、その周方向に隣接する他方の剛性調整穴の側の縁部がフランジ状に形成されているので、剛性調整穴間の領域に応力集中が発生しても、その領域に対応した剛性調整穴の縁部をフランジ状に形成して剛性を高めているので、クラックの発生を防止することができる。この結果、本発明によれば、剛性を必要以上に高めることなく、簡易な構造で、動力伝達用ドライブプレートの耐クラック性を向上させることができる。

本発明において、好ましくは、複数の剛性調整穴の各々は、それぞれの剛性調整穴に近接する流体伝道装置連結穴の側の縁部がフランジ状に形成されている。
このように構成された本発明においては、各剛性調整穴が、その近接する流体伝道装置連結穴の側の縁部がフランジ状に形成されているので、剛性調整穴と流体伝動装置連結穴との間の領域に応力集中が発生しても、その領域に対応した剛性調整穴に縁部をフランジ状に形成して剛性を高めているので、クラックの発生を防止することができる。

本発明において、好ましくは、複数の剛性調整穴の各々は、ドライブプレートの周方向に沿って形成され、且つ、それぞれの剛性調整穴の開口部の形状が動力伝達用ドライブプレートの中心に対して局率が逆となる逆円弧形状に形成されている。
このように構成された本発明においては、剛性調整穴が、ドライブプレートの周方向に沿って形成され、且つ、剛性調整穴の開口部の形状が動力伝達用ドライブプレートの中心に対して局率が逆となる逆円弧形状に形成されているので、従来の円弧形状や、円形形状よりも、より、効果的に、応力集中を緩和することができる。

本発明の動力伝達用ドライブプレートによれば、剛性調整穴の耐クラック性を向上させることができる。

以下、図１乃至図４により、本発明の実施形態による動力伝達用ドライブプレートを説明する。
図１は本発明の動力伝達用ドライブプレートが適用される車両の駆動系を示す概略平面図であり、図２は本発明の実施形態による動力伝達用ドライブプレートを示す正面図であり、図３は本発明の実施形態による動力伝達用ドライブプレートがエンジン及びトルクコンバータに取り付けられた状態を示す縦断面図であり、図４は図２のＩＶ−ＩＶ線に沿って見た断面図である。

図１に示すように、駆動源であるエンジン１の出力は、ドライブプレート２及び流体伝動装置であるトルクコンバータ４を介して、自動変速機６に入力され、最終的に、駆動輪（図示せず）へ伝達されるようになっている。
このようにドライブプレート２は、エンジン１の出力軸からの出力される動力をトルクコンバータ（流体伝動装置）４に伝達するためのものである。上述したように、ドライブプレート２は、この他、エンジンブレーキ時にタイヤからの逆駆動トルクをクランク軸に伝達したり、クランク軸と流体伝動装置の軸ズレを吸収したり、エンジン始動時にリングギアを介してエンジンのクランク軸にトルクを伝える等の種々の機能も備えている。

図２に示すように、ドライブプレート２は、鋼製の円板状のプレートであり、板材からプレス加工により打ち抜き成形されることにより、製造されるようになっている。
このドライブプレート２の中心には、後述するトルクコンバータの軸受が挿入される中心穴８が形成され、次に、中心穴８の近傍、即ち、ドライブプレート２の内周部には、エンジン出力軸（クランク軸）１ａのフランジ１ｂに連結されるための複数のエンジン連結穴１０が形成されている。
また、ドライブプレート２の外周部には、トルクコンバータ（流体伝動装置）４に連結されるための複数の流体伝動装置連結穴１２が形成されている。

さらに、ドライブプレート２の上述したエンジン連結穴１０と流体伝動装置連結穴１２の中間部の領域には、詳細は後述する複数の剛性調整穴１４が形成されている。
なお、ドライブプレート２の外周面には、リングギヤ１６が形成され、このリングギヤ１６には、図示しないスタータモータのピニオンが噛み合い、エンジン１の始動時に、スタータモータによりドライブプレート２が回転し、エンジン１の出力軸が回転するようになっている。

次に、図３により、ドライブプレート２の組み付け状態を説明する。ドライブプレート２を、先ず、エンジン１の出力軸であるクランク軸１ａのフランジ１ｂに、ドライブプレート２の裏面側（図３に示すドライブプレート２の右側面）から、ボルト１８を座金を介してエンジン連結穴１０に挿入して、エンジン１側に固定する。
次に、エンジン１に固定された状態のドライブプレート２をトルクコンバータ（流体伝動装置）４に固定する。ここで、トルクコンバータ４は、回転軸２０と、回転軸２０の先端に設けられた軸受部材２２、内部にオイルを収納するためのフロントカバー２４及びバックカバー２６等を備え、フロントカバー２４及びバックカバー２６の内部には、動力を伝達するためのタービン、ポンプ、ステータ等の部材（図示せず）がオイル中に収納されている。

エンジン１側に固定されたドライブプレート２は、次に、トルクコンバータ（流体伝動装置）４のフロントカバー２４に固定される。具体的には、トルクコンバータ４のフロントカバー２４の外側面（図３に示すドライブプレート２の左側面）の外周部にはドライブプレート２の流体伝動装置連結穴１２に対応する位置にボス２８が溶接により固定され、このボス２８にボルト３０が埋め込まれている。このボルト３０をドライブプレート２の流体伝動装置連結穴１２に挿入して、ナット３２により、締結される。このとき、トルクコンバータ４の軸受部材２２は、ドライブプレート８の中心穴８を通って、エンジン１の出力軸１ａ内に嵌合される。このようにして、ドライブプレート２は、エンジン１及びトルクコンバータ（流体伝動装置）２に取り付けられる。

次に、図２及び図４により、ドライブプレート２の剛性調整穴１４について詳細に説明する。
上述したように、ドライブプレート２は、エンジン１からの駆動力をトルクコンバータ４へ伝達するためのものであるから、エンジン１からの駆動力が作用する。
次に、ドライブプレート２は、トルクコンバータ４が高速で回転することにより、遠心力により内部にあるオイルの圧力が上昇し、フロントカバー２４が膨張し、これにより、フロントカバー２４は、斜め方向に変形すると共に前方へ変位する。このとき、ドライブプレート２は、トルクコンバータ４のフロントカバー２４に流体伝動装置連結穴１２の部分で固定されているため、ドライブプレート２も、斜めに変形すると共に前方へ変位する。

このように、ドライブプレート２には、エンジン作動時に、複合的な力が作用し、それにより、応力集中が発生するが、剛性調整穴１４が形成されているので、この剛性調整穴１４により、応力集中が緩和されるようになっている。
しかしながら、上述したように、剛性調整穴１４の周辺に局部的な応力集中が生じ、剛性調整穴１４の開口部の縁から、クラックが生じる場合がある。本実施形態では、このクラックの発生を防止するために、剛性調整穴１４のドライブプレート２の中心に向く内周側の一部を除く縁部に、フランジ３４を形成して剛性を高めるようにしている。このフランジ３４は、バーリング加工により得ることができる。

ここで、剛性調整穴１４の開口部の全周の縁部にフランジ３４を形成しなかったのは、全周に縁部にフランジを形成すると、剛性調整穴の周囲の剛性が大きくなりすぎ、応力集中を緩和するとした本来の目的を達成できなくなるからである。また、剛性調整穴１４のドライブプレート２の中心に向く内周側の一部にフランジ３４を形成しなかったのは、剛性調整穴１４のドライブプレート２に向く内周側の領域は、他の領域に比べて応力の値が小さいからである。

なお、本実施形態においては、図２で示すように、剛性調整穴１４のドライブプレート２の中心に向く内周側の一部を除く縁部の全部に、フランジ３４を形成するようにしているが、剛性調整穴１４に近接する流体伝動装置連結穴１２の側の縁部のみに、フランジ３４を形成するようにしてもよい。これにより、剛性調整穴１４と流体伝動装置連結穴１２との間の領域に応力集中が発生しても、その領域に対応した剛性調整穴１４に縁部にフランジ３４を形成して剛性を高めたので、クラックの発生を防止することができる。

同様に、剛性調整穴１４の、隣接する他方の剛性調整穴１４の側の縁部のみに、フランジ３４を形成するようにしても良い。これにより、剛性調整穴１４間の領域に応力集中が発生しても、その領域に対応した剛性調整穴１４の縁部にフランジ３４を形成して剛性を高めたので、クラックの発生を防止することができる。

さらに、本実施形態によるドライブプレート２においては、図２に示すように、剛性調整穴１４の開口部の形状が、ドライブプレート２の中心に対して局率が逆となる逆円弧形状に形成されている。即ち、剛性調整穴１４の局率中心が、ドライブプレート２の中心ではなく、その逆で、ドライブプレート２の外部の反対側にあるような、局率を有するものとして形成されている。剛性調整穴１４の形状をこのような逆円弧形状とすることにより、従来の円弧形状や、円形形状よりも、より、効果的に、応力集中を緩和することができる（これは、発明者らにより、実験的及び解析により確認された）。

本発明の動力伝達用ドライブプレートが適用される車両の駆動系を示す概略平面図である。 本発明の実施形態による動力伝達用ドライブプレートを示す正面図である。 本発明の実施形態による動力伝達用ドライブプレートがエンジン及びトルクコンバータに取り付けられた状態を示す縦断面図である。 図２のＩＶ−ＩＶ線に沿って見た断面図である。

符号の説明

１ エンジン
１ａ クランク軸（出力軸）
４ トルクコンバータ（流体伝動装置）
１０ エンジン連結穴
１２ 流体伝動装置連結穴
１４ 剛性調整穴
３４ フランジ

Claims (3)

1. エンジンの出力軸からの出力される動力を流体伝動装置に伝達する円板状の動力伝達用ドライブプレートであって、
   エンジン出力軸に連結され内周部に形成された複数のエンジン連結穴と、
   流体伝動装置に連結され外周部に形成された複数の流体伝動装置連結穴と、
   これらの内周部と外周部の中間部に形成された複数の剛性調整穴と、を有し、
   上記剛性調整穴の内周側一部を除く縁部がフランジ状に形成され、上記複数の剛性調整穴の各々は、動力伝達用ドライブプレートの周方向に沿って形成され、周方向に隣接する他方の剛性調整穴の側の縁部がフランジ状に形成されていることを特徴とする動力伝達用ドライブプレート。
2. 上記複数の剛性調整穴の各々は、それぞれの剛性調整穴に近接する流体伝道装置連結穴の側の縁部がフランジ状に形成されている請求項１記載の動力伝達用ドライブプレート。
3. 上記複数の剛性調整穴の各々は、ドライブプレートの周方向に沿って形成され、且つ、それぞれの剛性調整穴の開口部の形状が動力伝達用ドライブプレートの中心に対して局率が逆となる逆円弧形状に形成されている請求項１又は２に記載の動力伝達用ドライブプレート。

Images