JP7179628B2 - ダンパ装置 - Google Patents

Description

本発明は、ダンパ装置に関する。

車両の駆動系には、エンジンからの動力を伝達するとともに、入力された回転変動を減衰するためのダンパ装置が設けられている。この種のダンパ装置としては、特許文献１に示されるようなフライホイール組立体が提案されている。

特許文献１のフライホイール組立体は、エンジンの動力が入力される入力側回転部材と、入力側回転部材に対して回転可能に配置された出力プレートと、を有している。入力側回転部材と出力プレートとは、複数のスプリングによって回転方向に弾性的に連結されている。また、各フライホイールとスプリングとの間、及び各スプリングの間には、スプリングシートが配置されている。

このフライホイール組立体では、入力側回転部材によって環状のチャンバが形成されている。環状のチャンバ内はグリス等の粘性流体が充填されている。そして、入力側回転部材と出力プレートとが相対回転する際の粘性流体の抵抗によって、回転振動が減衰される。

特開２０１５－８６９６５号公報

特許文献１のフライホイール組立体では、入力側回転部材と出力プレートとが相対回転すると、入力側回転部材と出力プレートとの間、具体的には、入力側部材と、出力側部材のスプリングとの係合部と、の間の空間にグリスが流入する。この空間に流入したグリスは、スプリングシートが隔壁となってその空間から流出しにくくなる。このため、ダンパの作動領域において、予定した抵抗を超える粘性抵抗が発生し、所望の減衰性能を得ることができない。

本発明の課題は、粘性流体によって回転振動を減衰するダンパ装置において、予定された抵抗以上の粘性抵抗が発生するのを抑え、ダンパの減衰性能を向上させることにある。

（１）本発明に係るダンパ装置は、第１回転部材と、第２回転部材と、複数の弾性部材と、複数の端部用シート部材と、を備えている。第１回転部材は、内部に粘性流体が充填される環状チャンバと、第１係合部と、を有する。第２回転部材は、第１回転部材と相対回転可能であり、第２係合部を有する。弾性部材は、環状チャンバ内に円周方向に並べて配置され、第１回転部材と第２回転部材とを回転方向に弾性的に連結する。端部用シート部材は、第１係合部及び第２係合部の少なくともいずれか一方と弾性部材との間に配置され、円周方向に貫通する連通溝を有する。

この装置では、例えば第１回転部材に入力された動力は、弾性部材を介して第２回転部材に伝達される。動力伝達時に端部用シートを介して弾性部材が圧縮されると、第１回転部材に対して第２回転部材は捩れる。このような作動時において、端部用シート間に介在する粘性流体が、第１回転部材と第２回転部材との間、具体的には、一方の回転部材と他方の回転部材の係合部との間の隙間に遷移する。この隙間に溜まった粘性流体は、端部用シート部材に形成された連通溝を通じて流出する。

ここでは、ダンパ作動時に、粘性流体による粘性抵抗が、予め設定した粘性抵抗を超えて大きくなるのを避けることができる。したがって、ダンパの減衰性能が低下するのを抑えることができる。

（２）好ましくは、連通溝は、端部用シート部材の外周面と側面とが交差する２つの角部のうちの少なくとも１つの角部に形成されている。

ここでは、連通溝が外周の角部に形成されるので、端部用シート部材が受ける弾性部材の外径を大きくすることができる。また、第１及び第２回転部材の係合部のうちの一方は、端部用シート部材の軸方向の中央部に係合する。連通溝を外周の角部に形成しておけば、係合部によって連通溝が塞がれるのを防止できる。

（３）好ましくは、複数の弾性部材の間に配置され、円周方向に貫通する連通溝を有する少なくとも１つの中間用シート部材をさらに備えている。

この場合は、連通溝を介して、中間用シート部材の円周方向の一方側から他方側に向けて粘性流体がスムーズに流通する。このため、前記同様に、粘性流体による粘性抵抗が大きくなるのを抑えることができ、ダンパの減衰性能が低下するのを抑えることができる。

（４）好ましくは、端部用シート部材の連通溝及び中間用シート部材の連通溝は、同じ円周上に配置されている。

ここでは、両シート部材の連通溝が同じ円周上に配置されているので、粘性流体は円周状に均一に分布しやすくなる。

（５）好ましくは、第１回転部材は、軸方向に対向して配置された１対の円板状部材を有している。そして、第２回転部材は、１対の円板状部材の軸方向間に配置されている。

（６）好ましくは、端部用シート部材は、弾性部材の端面が当接する部分に、円周方向に貫通する孔を有する。

ここでは、一方の回転部材と他方の回転部材の係合部との間の隙間に溜まった粘性流体は、端部用シート部材に孔を通じて弾性部材側に排出される。

以上のような本発明では、粘性流体によって回転振動を減衰するダンパ装置において、予定された抵抗以上の粘性抵抗が発生するのを抑えることができ、所望のダンパの減衰性能を得ることができる。

本発明の位置実施形態によるダンパ装置の断面図。 ダンパ装置の一部の平面断面図。 図１の装置の正面部分図。 端部用スプリングシートの正面図及び側面図。 中間用スプリングシートの正面図及び側面図。 図１の拡大部分図。

［全体構成］
図１は、ダンパ装置１の断面構成を示し、図２はその一部の平面断面図である。また、図３はダンパ装置１の正面部分図である。

ダンパ装置１は、エンジンで発生した動力をトランスミッション側に伝達するための装置である。ダンパ装置１は、入力側回転部材２（第１回転部材の一例）と、出力プレート３（第２回転部材の一例）と、ダンパ機構４と、を備えている。

［入力側回転部材２］
入力側回転部材２は、エンジンで発生した動力が入力される部材である。入力側回転部材２は、エンジン側の部材（図示せず）に支持され、連結される。入力側回転部材２は、第１プレート２１と、第２プレート２２と、を有している。

第１プレート２１は、円板状の第１プレート本体２１ａと、２つの第１側方部２１ｂと、第１プレート本体２１ａ及び第１側方部２１ｂの外周部から軸方向に延びる筒状部２１ｃと、を有している。

第１プレート本体２１ａの外周部２１ｄは、第１側方部２１ｂの回転方向の端部であり、第１係合部として機能する。すなわち、図２に示すように、第１プレート本体２１ａの外周部（第１係合部）２１ｄは、端部用スプリングシート４４（後述する）と回転方向に係合可能である。

第１側方部２１ｂは、第１プレート本体２１ａよりもエンジン側に迫り出した部分であり、例えばプレス加工により成形されている。２つの第１側方部２１ｂは、円周方向に等ピッチで配置されている。第１側方部２１ｂは、４つのスプリング（後述する）に対応する範囲に形成されている。

第２プレート２２は、筒状部２１ｃに固定された環状の部材であり、円板状の第２プレート本体２２ａと、２つの第２側方部２２ｂと、を有している。

第２プレート本体２２ａの外周部２２ｄは、第２側方部２２ｂの回転方向の端部であり、第１プレート２１の外周部２１ｄと同様に、第１係合部として機能する。すなわち、図２に示すように、第２プレート本体２２ａの外周部（第１係合部）２２ｄは、端部用スプリングシート４４（後述する）と回転方向に係合可能である。

以上のように、第１プレート本体２１ａの第１係合部２１ｄ及び第２プレート本体２２ａの第１係合部２２ｄは、端部用スプリングシート４４の円周方向の端部に係合可能である。

第２側方部２２ｂは、第２プレート本体２２ａよりもトランスミッション側に迫り出した部分であり、例えばプレス加工により成形されている。２つの第２側方部２２ｂは、円周方向に等ピッチで配置されている。第２側方部２２ｂは、４つのスプリングに対応する範囲に形成されている。

以上のように、第１プレート２１と第２プレート２２とを軸方向に間隔をあけて対向して配置することにより、両プレート２１，２２の間に環状のチャンバ２３が形成されている。この環状のチャンバ２３には、例えばグリス等の粘性流体が充填される。また、入力側回転部材２の外周部において第２側方部２２ｂを第１側方部２１ｂと対向して配置することによって、スプリングを配置するための比較的広い空間を形成することができる。

［出力プレート３］
出力プレート３は、入力側回転部材２に対して回転可能に配置されている。出力プレート３は、トランスミッション側の部材（図示せず）に支持され、連結される。

出力プレート３は、図３に示すように、環状の部材であり、本体３ａと、本体３ａの外周からさらに外周側に突出する２つの第２係合部３ｂと、を有している。２つの第２係合部３ｂは径方向に対向する位置に配置されている。

出力プレート３は、入力側回転部材２の第１プレート２１と第２プレート２２との軸方向間に配置されている。すなわち、出力プレート３の外周部は、環状チャンバ２３の内部に配置されている。第２係合部３ｂは、スプリング（後述する）の円周方向の端部に係合している。したがって、入力側回転部材２に伝達された動力は、複数のスプリングを介して第２係合部３ｂ、すなわち出力プレート３に伝達される。

［ダンパ機構４］
ダンパ機構４は、入力側回転部材２と出力プレート３とを、回転方向に弾性的に連結する機構である。ダンパ機構４は、各係合部２１ｄ，２２ｄ，３ｂの間に配置された２組のトーションスプリング（弾性部材の一例）４１と、４つの端部用スプリングシート４４と、６つの中間用スプリングシート４５と、を有している。

トーションスプリング４１は、第１～第４スプリング４１ａ，４１ｂ，４１ｃ，４１ｄを、円周方向に並べて配置したものである。これらのスプリング４１ａ～４１ｄは、入力側回転部材２と出力プレート３との間で直列に作用する。

端部用スプリングシート４４は、本装置１に動力が伝達されていない中立状態で、入力側回転部材２の第１係合部２１ｄ，２２ｄと、回転方向に当接している。また、端部用スプリングシート４４は、出力プレート３の第２係合部３ｂと当接可能である。

４つの端部用スプリングシート４４は、すべて同形状である。図３及び図４に示すように、端部用スプリングシート４４は、軸方向の両側の一部に開口を有する筒状に形成されている。端部用スプリングシート４４は、筒状部４４ａと底部４４ｂとを、有している。筒状部４４ａには、第１及び第４スプリング４１ａ，４１ｄの端部が挿入される。また、底部４４ｂには、第１及び第４スプリング４１ａ，４１ｄの端部の先端が当接する。そして、この底部４４ｂには、円周方向に貫通する排出孔４４ｅが形成されている。

このような構成により、端部用スプリングシート４４は、第１及び第４スプリング４１ａ，４１ｄの端部を、半径方向及び軸方向に支持している。

端部用スプリングシート４４の外周部において、軸方向の両角部には、円周方向に貫通する連通溝４４１，４４２が形成されている。具体的には、端部用スプリングシート４４の外周面４４ｃと側面４４ｄとが交差する２つの角部に、連通溝４４１，４４２が形成されている。すなわち、連通溝４４１，４４２は、外周側及び一方の軸方向側に開いている。そして、連通溝４４１，４４２は、端部用スプリングシート４４の回転方向の一方側から他方側に貫通している。

なお、連通溝４４１，４４２の断面形状については限定されない。連通溝４４１，４４２は、矩形状、円弧状等の様々な断面形状で形成することができる。

６つの中間用スプリングシート４５は、すべて同形状である。中間用スプリングシート４５は、隣接するスプリングの間に配置されている。具体的には、第１スプリング４１ａと第２スプリング４１ｂとの間、第２スプリング４１ｂと第３スプリング４１ｃとの間、及び第３スプリング４１ｃと第４スプリング４１ｄとの間に、それぞれ中間用スプリングシート４５が配置されている。

中間用スプリングシート４５は、図３及び図５に示すように、軸方向の両側の一部に開口を有する筒状に形成されている。中間用スプリングシート４５は、２つの筒状部４５ａと、各筒状部４５ａに形成された底部４５ｂと、を有している。３つの中間用スプリングシート４５の一方の筒状部４５ａには、第１～第３スプリング４１ａ，４１ｂ，４１ｃの端部が挿入され、この筒状部４５ａの底部４５ｂには、第１～第３スプリング４１ａ，４１ｂ，４１ｃの先端部が当接する。３つの中間用スプリングシート４５の他方の筒状部４５ａには、第２～第４スプリング４１ｂ，４１ｃ，４１ｄの端部が挿入され、この筒状部４５ａの底部４５ｂには、第２～第４スプリング４１ｂ，４１ｃ，４１ｄの先端部が当接する。

このような構成により、中間用スプリングシート４５は、第１～第４スプリング４１ａ，４１ｂ，４１ｃ，４１ｄの端部を、半径方向及び軸方向に支持している。

中間用スプリングシート４５の外周部において、軸方向の両角部には、円周方向に貫通する連通溝４５１，４５２が形成されている。具体的には、中間用スプリングシート４５の外周面４５ｃと側面４５ｄとが交差する２つの角部に、連通溝４５１，４５２が形成されている。すなわち、連通溝４５１，４５２は、外周側及び一方の軸方向側に開いている。そして、連通溝４５１，４５２は、中間用スプリングシート４５の回転方向の一方側から他方側に貫通している。

なお、端部用スプリングシート４４と同様に、連通溝４５１，４５２の断面形状については限定されない。連通溝４５１，４５２は、矩形状、円弧状等の様々な断面形状で形成することができる。

また、端部用スプリングシート４４の連通溝４４１，４４２と、中間用スプリングシート４５の連通溝４５１，４５２とは、径方向において同じ位置に形成されている。すなわち、これらの連通溝４４１，４４２，４５１，４５２は、同じ円周上に配置されている。

［シール機構５０］
環状チャンバ２３に充填された粘性流体が、チャンバ外部に流出しないように、第１プレート２１及び第２プレート２２と出力プレート３（具体的には本体３ａ）との間には、シール機構５０が設けられている。

シール機構５０は、図１の一部拡大図である図６に示すように、環状チャンバ２３の内周部に設けられ、環状のシール部材５１ａ，５１ｂ及びコーンスプリング５２ａ，５２ｂを有している。具体的には、第１プレート２１の径方向中間部と出力プレート３との間に、第１プレート２１側から順に、シール部材５１ａ及びコーンスプリング５２ａが配置されている。また、第２プレート２２には、内周部に、第１プレート２１側に突出する環状凸部２２ｅが形成されており、この環状凸部２２ｅと出力プレート３との間に、第２プレート２２側から順に、シール部材５１ｂ及びコーンスプリング５２ｂが配置されている。

このような構成では、シール部材５１ａ，５１ｂが、コーンスプリング５２ａ，５２ｂ（ひいては出力プレート３）と、第１及び第２プレート２１，２２に押し付けられ、環状チャンバ２３の内周部がシールされる。

［動作］
入力側回転部材２に対して動力が入力されていない中立状態では、トーションスプリング４１は圧縮されておらず、入力側回転部材２と出力プレート３との間に相対回転（捩れ）はない。

入力側回転部材２に動力が入力されると、動力の大きさに応じてトーションスプリング４１が圧縮され、入力側回転部材２と出力プレート３との間に捩れが発生する。また、この状態で、入力側回転部材２からトーションスプリング４１を介して出力プレート３に動力が伝達される。また、回転振動に応じて、トーションスプリング４１が伸縮を繰り返す。

以上のようなダンパ作動時においては、端部用スプリングシート４４及び中間用スプリングシート４５が環状チャンバ２３内で摺動し、摺動抵抗が発生する。また、各スプリングシート４４，４５の一方側から他方側に粘性流体が流通することにより、粘性抵抗が発生する。これらの抵抗によってヒステリシストルクが発生し、回転振動が抑えられる。

また、ダンパ作動時において、図２に示すように、第１及び第２プレート２１，２２と出力プレート３の第２係合部３ｂとの隙間Ｇに粘性流体が流れ込む。ここで、仮に端部用スプリングシート４４に連通溝４４１，４４２が設けられていないとすると、隙間Ｇに流れ込んだ粘性流体は、端部用スプリングシートが隔壁となってその場に溜まり、ダンパの作動領域全域において意図しない粘性抵抗によるヒステリシストルクが発生する。

しかし、この実施形態では、端部用スプリングシート４４には連通溝４４１，４４２が形成されているので、この連通溝４４１，４４２を通して、隙間Ｇに流れ込んだ粘性流体はスムーズに流出する。また、隙間Ｇの粘性流体は、端部用スプリングシート４４の排出孔４４ｅを通して、トーションスプリング４１が配置された空間に流出する。

特に、環状チャンバ２３内の粘性流体は外周側への力を受けている。したがって、端部用スプリングシート４４及び中間用スプリングシート４５の外周部に形成された連通溝４４１、４４２，４５１，４５２を介して、粘性流体は円周状に均一に分布しやすくなる。このため、予定されていた粘性流体によるヒステリシストルクを超えた大きいヒステリシストルクが発生するのを抑えることができる。

［他の実施形態］
本発明は以上のような実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲を逸脱することなく種々の変形又は修正が可能である。

（ａ）前記実施形態では、端部用スプリングシート４４及び中間用スプリングシート４５の両方に連通溝を設けたが、少なくとも端部用スプリングシート４４に連通溝が設けられていればよい。

（ｂ）連通溝の形状、位置については、前記実施形態に限定されない。例えば、各スプリングシートの側面に、円周方向に貫通する溝を形成してもよい。

（ｃ）端部用スプリングシート及び中間用スプリングシートの個数及び形状については、前記実施形態に限定されない。

（ｄ）連通溝は、各スプリングシートにおいて、軸方向の両側に形成したが、少なくとも一方側に形成されていればよい。

（ｅ）各スプリングシートにおいて、円周方向に貫通する連通溝に加えて、軸方向に延びる溝を形成してもよい。例えば、図２において、軸方向の一方側の溝４４１と他方側の溝４４２とをつなぐ溝を形成してもよい。この場合は、粘性流体を、軸方向において、より均一に分布させることができる。

（ｆ）前記実施形態では、入力側回転部材がエンジン側の部材に支持され、出力プレートがトランスミッション側の部材に支持された構成について説明したが、各回転部材の構成は限定されない。例えば、入力側回転部材が出力プレートに回転自在に支持されているような構成にも、本発明を同様に適用することができる。

２ 入力側回転部材（第１回転部材）
２１ 第１プレート
２２ 第２プレート
２１ｄ，２２ｄ 第１係合部
２３ 環状チャンバ
３ 出力プレート（第２回転部材）
３ｂ 第２係合部
４１ トーションスプリング（弾性部材）
４４ 端部用スプリングシート
４４ｅ 排出孔
４４１，４４２ 連通溝
４５ 中間用スプリングシート
４５１，４５２ 連通溝

Claims (5)

1. 内部に粘性流体が充填される環状チャンバと、第１係合部と、を有する第１回転部材と、
   前記第１回転部材と相対回転可能であり、第２係合部を有する第２回転部材と、
   前記環状チャンバ内に円周方向に並べて配置され、前記第１回転部材と前記第２回転部材とを回転方向に弾性的に連結する複数の弾性部材と、
   前記第１係合部と前記弾性部材との間に配置され、円周方向に貫通する連通溝を有する複数の端部用シート部材と、
   を備え、
   前記連通溝は、前記端部用シート部材の外周面と側面とが交差する２つの角部のうちの少なくとも１つの角部に形成されており、円周方向に沿って視たときに前記第１係合部と部分的にオーバーラップしている、
   ダンパ装置。
   
2. 前記複数の弾性部材の間に配置され、円周方向に貫通する連通溝を有する少なくとも１つの中間用シート部材をさらに備えた請求項１に記載のダンパ装置。
   
3. 前記端部用シート部材の連通溝及び前記中間用シート部材の連通溝は、同じ円周上に配置されている、請求項２に記載のダンパ装置。
   
4. 前記第１回転部材は、軸方向に対向して配置された１対の円板状部材を有し、
   前記第２回転部材は、前記１対の円板状部材の軸方向間に配置されている、
   請求項１から３のいずれかに記載のダンパ装置。
   
5. 前記端部用シート部材は、前記弾性部材の端面が当接する部分に、円周方向に貫通する孔を有する、請求項１から４のいずれかに記載のダンパ装置。

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