JPH0213772Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、内燃機関及び交流発電機間の伝動系
におけるトルクダンパ装置、特に軸方向に突出し
た台形の第１山部及びそれに隣接した台形の第１
谷部を複数ずつ備える１谷部を複数ずつ備えると
共に伝動軸上に回転自在に支承される第１カム部
材と；前記伝動軸に相対回転不能に且つ軸方向に
所定ストロークだけ相対摺動自在に装着され、前
記第１山部及び第１谷部にれぞれ噛合する台形の
第２谷部及び第２山部を複数ずつ備える第２カム
部材と；その第２カム部材を第１カム部材に向け
て弾発付勢するダンパばねと；を有し、前記第１
および第２カム部材の噛合深さが前記所定ストロ
ークよりも大きく設定され、第１カム部材及び伝
動軸の一方が内燃機関のクランク軸に、またその
他方が交流発電機の被動部にそれぞれ連動連結さ
れてなる形式の装置に関する。

内燃機関の駆動トルクを交流発電機の如く回転
質量の大きな回転体に伝えるための伝動系におい
ては、内燃機関の回転変化（アイドル回転〜数千
回転）及びその加速度変化が急激且つ頻繁に生じ
ることから、該伝動系各部を保護するためにトル
クダンパ装置を設ける必要があつた。従来のこの
ようなトルクダンパ装置の一例を具体的に示すと
次の通りである。即ち第１図に示すように、内燃
機関のクランク軸よりチエン伝動機構（図示せ
ず）を介して駆動力が伝達されるスプロケツトホ
イル１２と一体的な第１カム部材１３の第１山部
１６及び第１谷部１７と、交流発電機（図示せ
ず）のロータに連なる伝動軸３にスプライン嵌合
されると共にダンパばね１５により第１カム部材
１３側に弾発付勢される第２カム部材１４の第２
谷部２１及び第２山部２０とが相互間の周方向に
沿う間隙δを略零にして噛み合わされている。

このように構成された従来のトルクダンパ装置
において、第２カム部材１４即ち伝動軸３の角変
位量とダンパばね１５に作用する荷重との関係を
示すと、第２図のようになる。第２図において明
らかなようにダンパばね１５には、両カム部材１
３，１４が相対回転を開始する初期の段階から常
に荷重が作用し、その上、第１カム部材１３に連
なる駆動源、即ちエンジンに急激なトルク変動が
生じた時に、第２カム部材１４が第１カム部材１
３に対し急速に往復振動してダンパばね１５を共
振させることがあり、そのためにダンパばね１５
自身の耐久性が損なわれ、また両カム部材１３，
１４間で回転のゆり戻しが激しくなつて、その間
のトルク伝達を円滑に行い得なくなる等の不具合
が生じ、従つて上記のような従来装置では、比較
的小さなトルク変動から過大なトルク変動までを
十分にカバーすることが困難であつた。

本考案は上記に鑑み提案されたもので、ダンパ
ばねを、それ自身の共振防止のためのフリクシヨ
ンばねに兼用できるようにして上記従来装置の問
題を解決した、構造簡単なトルクダンパ装置を提
供することを目的とする。

そしてこの目的を達成するために本考案は、軸
方向に突出した台形の第１山部及びそれに隣接し
た台形の第１谷部を複数ずつ備えると共に伝動軸
上に回転自在に支承される第１カム部材と；前記
伝動軸に相対回転不能に且つ軸方向に所定ストロ
ークだけ相対摺動自在に装着され、前記第１山部
及び第１谷部にそれぞれ噛合する台形の第２谷部
及び第２山部を複数ずつ備える第２カム部材と；
その第２カム部材を第１カム部材に向けて弾発付
勢するダンパばねと；を有し、前記第１および第
２カム部材の噛合深さが前記所定ストロークより
も大きく設定され、前記第１カム部材及び伝動軸
の一方が内燃機関のクランク軸に、またその他方
が交流発電機の被動部にそれぞれ連動連結されて
なる。内燃機関及び交流発電機間の伝動系におけ
るトルクダンパ装置において、通常は前記ダンパ
ばねの弾発力によつて前記各山部の頂部が対応す
る谷部の底部にそれぞれ面接触状態で圧接される
ように各山部の高さ及び各谷部の深さを設定する
と共に、第１山部を第２山部と、また第１谷部を
第２谷部とそれぞれ略同形に形成し、しかも両カ
ム部材間の伝達トルクが所定値を越えるまでは、
前記頂部と底部との圧接状態を保持しながら第２
カム部材が第１カム部材に対して軸方向に変位す
ることなく所定角度相対回転するように、各谷部
の底部の周方向長さを各谷部の頂部のそれよりも
長く形成したことを特徴とする。

以下、図面により本考案を自動二輪車用交流発
電機及び内燃機関間の伝動系に適用したときの一
実施例について説明すると、先ず第３図におい
て、図示しないエンジンのクランク軸からの駆動
軸は、チエン１および本考案に従うトルクダンパ
装置２を介して伝動軸３に伝達され、これにより
交流発電機４が駆動される。

交流発電機４のケーシング５は、図示しないエ
ンジン本体に支持されており、このケーシング５
に伝動軸３が軸受６およびシール部材７を介して
回転自在に支承される。ケーシング５内で伝動軸
３にはロータコア８が一体的に固着され、ロータ
コア８にはフイールドコイル９が巻回される。ま
た、ケーシング５の内面には、ロータコア８を囲
繞するようにステータコア１０が支持され、該ス
テータコア１０にステータコイル１１が巻かれ
る。

第４図を併せて参照して、ケーシング５の外方
で伝動軸３には、トルクダンパ装置２が装着され
る。このトルクダンパ装置２は、チエン１が巻回
されるスプロケツトホイル１２を一体的に備える
第１カム部材１３と、第１カム部材１３に噛合す
る第２カム部材１４と、第２カム部材１４を第１
カム部材１３に向けて弾発付勢するコイル状ダン
パばね５５とから成る。

第カム部材１３は、伝動軸３の直径よりも大き
な内径を有して基本的に円筒状に形成され、その
一端部にはスプロケツトホイル１２が一体的に形
成される。また第１カム部材１３の他端部には、
第２カム部材１４側に向けて軸方向に突出した台
形の第１山部１６と、それに隣接する台形の第１
谷部１７とが周方向に交互に形成される。

第２カム部材１４は、伝動軸３にスプライン１
８によつて嵌合され、しかも第１カム部材１３お
よび伝動軸３間に挿入されるボス部１９を一体的
に備える。したがつて、第１カム部材１３は、ボ
ス部１９すなわち伝動軸３のまわりに回転自在で
あり、第２カム部材１４は伝動軸３との軸線まわ
りの相対回転動作を阻止されるとともに、伝動軸
３との規制された範囲内での軸方向相対移動を許
容される。この第２カム部材１４には、第１カム
部材１３に向けて突出した台形の第２山部２０
と、それに隣接した台形の第２谷部２１とが周方
向交互に設けられ、第１カム部材１３の第１山部
１６および第１谷部１７、ならびに第２カム部材
１４の第２谷部２１および第２山部２０は相互に
噛合する。

伝動軸３には、軸受６に当接するばね受け部材
２２が回転自在に嵌挿されており、このばね受け
部材２２と第２カム部材１４との間に、伝動軸３
を囲繞するダンパばね１５が介装される。しかも
第２カム部材１４およびばね受け部材２２間の最
大距離l₁、すなわち第２カム部材１４の伝動軸３
に対する軸方向相対移動ストロークは、第１，第
２カム部材１３，１４の噛合深さl₂よりも小さく
設定される。

第１山部１６の頂部１６ａおよび第２谷部２１
の底部２１ａ、ならびに第１谷部１７の底部１７
ａおよび第２山部２０の頂部２０ａは、通常状
態、即ちトルク非伝達状態ならびにトルク伝達の
初期には、前記ダンパばね１５の弾発力によつて
相互に圧接されるように各山部１６，２０の高さ
及び各谷部１７，２１の深さがそれぞれ設定され
ており、また第１山部１６は第２山部２０と、第
１谷部１７は第２谷部２１とそれぞれ略同形に形
成される。しかも両カム部材１３，１４間の伝達
トルクが所定値を越えるまでは、前記頂部１６
ａ，２０ａと底部１７ａ，２１ａとの圧接状態を
保持しながら第２カム部材１４が第１カム部材１
３に対して軸方向に変位することなく所定角度相
対回転するように、各谷部１７，２１の底部１７
ａ，２１ａの周方向長さが各山部１６，２０の頂
部１６ａ，２０ａのそれよりも長く形成され、即
ち各対応する山部１６，２０間に回転方向の遊〓
（l₃−l₄）が設けられている。

次にこの実施例の作用について説明すると、チ
エン１からスプロケツトホイル１２に伝達される
駆動力により、第１カム部材１３には第４図の矢
符２３で示す方向の回転力が与えられる。これに
より第１カム部材１３が回転動作すると、第１山
部１６の頂部１６ａおよび第２谷部２１の底部２
１ａ、ならびに第１谷部１７の底部１７ａおよび
第２山部２０の頂部２０ａの各相互の圧接による
摩擦力により、第２カム部材１４には回転力が伝
達され、第２カム部材１４は回転動作を始める。
この際、第２カム部材１４には軸方向の押圧力が
作用しておらず、したがつてダンパばね１５の負
荷に変化はない。

次に、両カム部材１３，１４間の伝達トルクが
所定値を越えることによりその間の相対回転角度
が所定角度回転して第１山部１６の傾斜面２４お
よび第２山部２０の傾斜面２５が相互に当接する
ようになると、第２カム部材１４には軸方向の押
圧力が作用し始め、ダンパばね１５を圧縮しなが
ら第２カム部材１４は回転動作する。

このような動作時のダンパばね１５の荷重変化
を示すと第５図のようになり、ダンパばね１５に
は初期の段階で一定の負荷が作用し、それ以降比
例的に負荷が増大する。

このようにして、第１カム部材１３の回転動作
が第２カム部材１４に伝達され、さらに伝動軸３
に伝達され、交流発電機４が駆動される。

ところで両カム部材１３，１４間の伝達トルク
が所定値以下であつてその間の相対回転角度が所
定角度以下であり、対応する山部１６，２０の傾
斜面２４，２５相互を末だ係合させるに至つてい
ない伝達領域においては、その両カム部材１３，
１４の相対回転中に、ダンパばね１５の弾発力に
よつて、前記各山部１６，２０の頂部１６ａ，２
０ａを対応する各谷部１７，２１の谷部１７ａ，
２１ａに圧接させて第２カム部材１４に対し適度
な摩擦抵抗を付与することができるため、上記伝
達領域よりも高い伝達トルクが作用する高伝達領
域においてエンジンに急激なトルク変動が生じた
ような場合でも、第２カム部材１４の第１カム部
材１３に対する急速な軸方向往復振動、ひいては
ダンパばね１５の共振を効果的に防止することが
でき、従つて両カム部材１３，１４間での回転の
ゆり戻しを抑え、その間のトルク伝達を常に円滑
に行うことができる。

尚、第１および第２山部１６，２０の各頂部１
６ａ，２０ａ、ならびに第１および第２谷部１
７，２１の各底部１７ａ，２１ａには摩擦係数の
高い材料を固着するようにしてもよい。

以上のように本考案によれば、軸方向に突出し
た台形の第１山部及びそれに隣接した台形の第１
谷部を複数ずつ備えると共に伝動軸上に回転自在
に支承される第１カム部材と；前記伝動軸に相対
回転不能に且つ軸方向に所定ストロークだけ相対
摺動自在に装着され、前記第１山部及び第１谷部
にそれぞれ噛合する台形の第２谷部及び第２山部
を複数ずつ備える第２カム部材と；その第２カム
部材を第１カム部材に向けて弾発付勢するダンパ
ばねと；を有し、前記第１および第２カム部材の
噛合深さが前記所定ストロークよりも大きく設定
され、前記第１カム部材及び伝動軸の一方が内燃
機関のクランク軸に、またその他方が交流発電機
の被動部にそれぞれ連動連結されてなる、内燃機
関及び交流発電機間の伝動系におけるトルクダン
パ装置において、通常は前記ダンパばねの弾発力
によつて前記各山部の頂部が対応する谷部の底部
にそれぞれ面接触状態で圧接されるように各山部
の高さ及び各谷部の深さを設定すると共に、第１
山部を第２山部と、また第１谷部を第２谷部とそ
れぞれ略同形に形成し、しかも両カム部材間の伝
達トルクが所定値を越えるまでは、前記頂部と底
部との圧接状態を保持しながら第２カム部材が第
１カム部材に対して軸方向に変位することなく所
定角度相対回転するように、各谷部の底部の周方
向長さを各谷部の頂部のそれよりも長く形成した
ので、両カム部材の相対回転角度が所定角度以下
の領域においては、その相対回転中に、ダンパば
ねの弾発力によつて第２カム部材に対し適度な摩
擦抵抗を付与することができる。従つて、回転質
量の大きな交流発電機とこれを駆動する内燃機関
との間の伝動系の途中、即ち第１及び第２カム部
材相互間にトルク変動が急激且つ頻繁に生じるに
も拘わらず、第２カム部材の第１カム部材に対す
る急速な往復振動、延いてはダンパばねの共振を
効果的に防止することができるから、両カム部材
間での回転のゆり戻しを抑え、その間のトルク伝
達を常に円滑に行うことができ、比較的小さなト
ルク変動から過大なトルク変動まで吸収レンジの
広い高性能のトルクダンパ装置が得られる。

しかもダンパばねに対する共振防止のためのフ
リクシヨンばねとして、該ダンパばね自身が兼用
されているから、それだけ構造が簡素化されコス
トダウン及び組立性の向上に寄与し得る。また上
記両カム部材の相対回転角度が所定角度以下の領
域においては、ダンパばねには一定のセツト荷重
が作用するだけで、該ばねを弾性変形させること
はないから、ダンパばねの負荷が軽減され、従つ
て、前述の如くダンパばねの共振が抑えられる効
果と相俟つてそのばね自身の耐久性向上に寄与す
ることができる。

また特に第１及び第２カム部材の各々に略同形
の第１及び第２山部及び第１及び第２谷部をそれ
ぞれ設け、且つその第１及び第２山部相互並びに
第１及び第２谷部相互を各々略同形としたので、
カム部材の量産性が高められることは勿論、各山
部の頂部とこれに対応する各谷部の底部とを、両
カム部材間の伝達トルクが所定値以下の状態では
第１及び第２山部の全頂面の広い面積を以て面接
触させることができるから、頻繁な上記トルク変
動に伴ない各山部の頂部と各谷部の底部とがカム
部材の周方向に摺接を繰り返しても、それらの接
触面が早期に摩耗する虞れはなく、その耐久性を
高めると共に常に所定の摩擦抵抗を確実に発生さ
せることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来装置の側面図、第２図は従来装置
のばね荷重特性図、第３図〜第５図は本考案の一
実施例を示すもので、第３図は本考案装置を自動
二輪車用交流発電機に適用したときの縦断面図、
第４図は第３図の要部縦断側面図、第５図は本考
案装置のばね荷重特性図である。 ２……トルクダンパ装置、３……伝動軸、１
３，１４……第１、第２カム部材、１５……ダン
パばね、１６，２０……第１、第２山部、１６
ａ，２０ａ……頂部、１７，２１……第１、第２
谷部、１７ａ，２１ａ……底部、１８……スプラ
イン、l₁……ストローク、l₂……噛み合い深さ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 軸方向に突出した台形の第１山部及びそれに隣
   接した台形の第１谷部を複数ずつ備えると共に伝
   動軸上に回転自在に支承される第１カム部材と；
   前記伝動軸に相対回転不能に且つ軸方向に所定ス
   トロークだけ相対摺動自在に装着され、前記第１
   山部及び第１谷部にそれぞれ噛合する台形の第２
   谷部及び第２山部を複数ずつ備える第２カム部材
   と；その第２カム部材を第１カム部材に向けて弾
   発付勢するダンパばねと；を有し、前記第１およ
   び第２カム部材の噛合深さが前記所定ストローク
   よりも大きく設定され、前記第１カム部材及び伝
   動軸の一方が内燃機関のクランク軸に、またその
   他方が交流発電機の被動部にそれぞれ連動連結さ
   れてなる、内燃機関及び交流発電機間の伝動系に
   おけるトルクダンパ装置において、通常は前記ダ
   ンパばねの弾発力によつて前記各山部の頂部が対
   応する谷部の底部にそれぞれ面接触状態で圧接さ
   れるように各山部の高さ及び各谷部の深さを設定
   すると共に、第１山部を第２山部と、また第１谷
   部を第２谷部とそれぞれ略同形に形成し、しかも
   両カム部材間の伝達トルクが所定値を越えるまで
   は、前記頂部と底部との圧接状態を保持しながら
   第２カム部材が第１カム部材に対して軸方向に変
   位することなく所定角度相対回転するように、各
   谷部の底部の周方向長さを各谷部の頂部のそれよ
   りも長く形成したことを特徴とする、内燃機関及
   び交流発電機間の伝動系におけるトルクダンパ装
   置。