JPH04113028A - トルク変動吸収装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、自動車、産業車両および船舶等に利用される
内燃機関のトルク変動吸収装置に関する。

（従来の技術） 従来の内燃機関のトルク変動吸収装置としては、特公昭
５８−４３１７８号公報に記載のものがある。

この従来の内燃機関のトルク変動吸収装置は。

第３および４図に示すように、ドライブプレート１とフ
ライホイール２との間に円周方向に沿って複数個のコイ
ルスプリング３が介装され、ドライブプレート１側から
の駆動トルクをこのコイルスプリング３を介してフライ
ホイール２側に伝達するようになっているものである。

そして、このとき、ドライブプレート１とフライホイー
ル２の慣性モーメントや両者間の相対回転に伴うコイル
スプリング３の圧縮によって回転エネルギの蓄積と放出
を行い、内燃機関のトルク変動を吸収することによって
、このトルク変動に伴う車両振動の発生を低減するよう
になっている。

（発明が解決しようとする課題） 一般に、トルク変動吸収装置のトルク変動吸収能力は、
捩れ剛性（ドライブプレートとフライホイール間の相対
捩れ角θと伝達トルクＴとの関係を示すためのＴ／θで
表わされる係数）が小さい程有効であることが知られて
いるが、伝達トルクはエンジンの駆動力によって決まる
ため、そのトルク変動吸収能力は、ドライブプレートと
フライホイール間の有効な相対捩れ角をどれだけ大きく
設定することが出来るかで決定されることとなる。

しかし、前述した従来のトルク変動吸収装置では、ドラ
イブプレート１とフライホイール２間の有効な相対捩れ
角が２円周方向に配設されたコイルスプリング３の許容
応力、密着長等の設計上の制約があるため、相対捩れ角
の大きさには限界があった。

ここで、ドライブプレートとフライホイール間の相対捩
れ角を大きく設定出来るトルク変動吸収装置として、特
開昭５９−　６２７２４号公報に記載のものがある。こ
の従来のトルク変動吸収装置は、第５図に示すように、
駆動側ハブ５と従動側プレートの内周面６との間に弾性
部材７を駆動自在に介装したものである。

このトルク変動吸収装置は、中央部から両端方向にかけ
て狭まった空間８内に配置された弾性部材７が、空間８
を形成する壁面の相対移動により転動し狭まった位置へ
移動されることにより１弾性部材７は押圧されて、その
反力でトルク伝達が行なわれる。

しかし、上記トルク変動吸収装置では１弾性部材７が９
０度転動すると、応力方向が逆転するため１弾性部材７
が大変形出来ず、耐久力に劣るため、大トルクの伝達に
対応出来ない。

また１弾性部材７自体が転動する為、摩耗しやすく寿命
が短かいので弾性部材７の摩耗が進むと、押圧力が低下
してトルク伝達が出来ない。

さらに、高速回転時（ハイパワー走行時）では１弾性部
材７自体に加わる遠心力で反発力が抑制され、伝達トル
クが低下する。

この発明は、上記従来のトルク変動吸収装置の有してい
た欠点を解消するために為されたものである。すなわち
、有効相対捩れ角を大きく設定することが可能で、十分
なトルク変動吸収能力を発揮することが出来、しかも１
作動時に打音が発生する成れが無く、簡易な構造で低置
なトルク変動吸収装置を提供することを目的とする。

（課題を達成するための手段） この発明は、上記課題を達成するために、ドライブプレ
ートと、このドライブプレートに対し同軸状に取り付け
られて相対回転自在なフライホイールと、内周部がドラ
イブプレートとフライホイールのうちの一方に固定され
外周面が他方の内周面に対向する弾性体と、この弾性体
の外周面に前記内周面に対向するよう固定された複数の
プレートと、このプレートと前記内周面との間に各々弾
性体の弾性力によって押圧された状態でドライブプレー
トの円周方向に転動自在に介装された複数の転動体とを
有し、プレートと前記内周面との間隔がプレートの中央
部から両端方向にかけて狭まっていることを特徴として
いる。

（作用） 本発明によるトルク変動吸収装置のトルク伝達は、内燃
機関の駆動トルクが内燃機関出力軸に固着した本発明の
ドライブプレートに伝達され、転動体及び弾性体を介し
てドライブプレートと同一軸で相対回転可能なフライホ
イールへトルク伝達される。

上記過程において、内燃機関の爆発による駆動トルクが
ドライブプレートの回転を加速し、ドライブプレートと
フライホイール間に相対回転を発生させて転動体をドラ
イブプレートと同方向に転動し２弾性体を圧縮して駆動
力をフライホイールに伝達する。

すなわち、ドライブプレートに伝えられたトルクは、ド
ライブプレートとフライホイールの相対回転分だけ遅れ
て伝達される事となり、ドライブプレートに加えられる
トルクがピークを過ぎドライブプレートが減速を始めた
後で、フライホイールの回転がドライブプレートの回転
に追いつく。

従って、フライホイールに伝達されるトルクは。

内燃機関の爆発時にピークトルクをカットした状態とな
り、逆に爆発工程以外の制動側トルクも同様に、そのピ
ークがカットされる。

この様に、内燃機関特有のトルク変動は、転動体が弾性
体の弾性力に抗してプレート上を両方向に転動し、ドラ
イブプレートとフライホイールとの間で相対回転を生じ
、その分の遅れによりトルク変動は吸収されることとな
る。

（実施例） 以下、この発明を２図面に示す実施例に基づいて、さら
に詳細に説明する。

第１および２図において、ドライブプレート１１のハブ
ｌｌａにフライホイール１２のノ１ブ１２ａがボールベ
アリング１３を介して同軸状に外嵌されており、これに
よってフライホイール１２がドライブプレート１１に対
して相対回転自在に支持されている。

ドライブプレート１１の環状凹部１１ｂ内において、フ
ライホイールのハブ１２ａの外周部に弾性体１４が一体
的に嵌合されている。この弾性体１４の外周部は、切欠
き１４ａによって等分に分割（図面の実施例では六分割
）されており、各分割部１４ｂの外面は半径方向に対し
て直交する平面となっている。この切欠き１４ａは９弾
性体１４の回転時において、ゴムから成る弾性体の各々
分割部１４ｂの外周両端に発生する剪断を阻止している
。そして、この弾性体の各分割部１４ｂの外面に各々プ
レート１５が固定され、ドライブプレート１１の環状凹
部１１ｂの内周面１１ｃに各々対向されている。

従って、このプレート１５と環状凹部内周面１１ｃとの
間隔は、プレート１５の中央が最も広く。

プレート１５の両端側にゆくに従って狭くなっている。

このプレート１５（材料としては鉄板から成るが、但し
、転動体に対して耐摩耗性のある材料であることが好ま
しい。転動体も同様である）には、このプレート１５の
長手方向（第１図において半径方向と直交する方向）に
延びる溝１５ａ（この溝１５ａの形状を変更することで
捩れ一トルク特性が自由に変更出来る）が形成され、ま
たドライブプレート１１の環状凹部内周面Ｌｌｃに円周
方向に延びる溝Ｌｉｄが形成されていて、この溝ｌｉｄ
及び１５ａに嵌合された状態でプレート１５と環状凹部
内周面１１ｃとの間に転動体１６が各々介装され。

弾性体１４の弾性力によって挟圧されている。そして、
これによって、ドライブプレート１１とフライホイール
１２との間の相対回転に伴って、転動体１６（ボール又
はローラ形状）がプレート１５の溝１５ａ上を転動する
ようになっている。

なお、このプレート１５の溝１５ａの両端部は、環状凹
部内周面１１ｃに向って接近するよう迫り上がっており
、転動体１６が溝１５ａから離脱しないようになってい
る。

次に、上記トルク変動吸収装置の作動を説明する。

図示しない内燃機関からドライブプレート１１に入力さ
れた駆動トルクは、転動体１６および弾性体１４を介し
てフライホイール１２に伝達されるが、内燃機関の駆動
トルクは吸入、圧縮、爆発、排気の４工程により発生す
る為、脈動トルクである事は一般によく知られている。

そこで、内燃機関の爆発工程による駆動トルクがドライ
ブプレート１１に入力されると、ドライブプレート１１
は加速し、慣性により定速を保とうとするフライホイー
ル１２との間に相対回転が生じる。例えば、第１図にお
いて、ドライブプレート１１がフライホイール１２に対
し相対的に反時計回りの方向（矢印Ｘ方向）に回転が開
始されると、転動体１６も１弾性体１４の弾性力により
環状溝内周面の溝ｌｉｄに圧着されている事によって、
プレート１５上を第１図左方に転動する。この時、転動
体１６は、プレート１５とドライブプレート１１の環状
凹部内周面１１ｃとの間隙が狭まる方向に移動する事と
なるため１弾性体１４を圧縮しながら転動してフライホ
イール１２へ駆動トルクを伝達する。但し、伝達される
駆動トルクの大きさは、ドライブプレート１１とフライ
ホイール１２の相対回転の量により決まる為、ドライブ
プレート１１は直接内燃機関の駆動トルクを受けるのに
対し、フライホイール１２は遅れてその駆動トルクを伝
達される。この為、内燃機関の爆発工程のピークトルク
を過ぎ駆動トルクが低下した後に、フライホイール間２
への伝達トルクか追いつく結果となり、ｉａいついた後
は伝達トルクが増加しない為、ピークトルクは吸収され
る。

また、内燃機関の圧縮工程による制動側トルク（前記爆
発工程の駆動トルクとは逆方向のトルク）がドライブプ
レート１１に入力されると、ドライブプレート１１とフ
ライホイール１２との相対回転は上記と逆方向（ドライ
ブプレート１１は第１図の矢印Ｘ方向と逆方向）となり
、転動体１Ｂもブレート１５上を右方向に転動する。

従って、前記同様、フライホイール１２へのトルク伝達
は遅れ、内燃機関制動トルクがピークを過ぎ減少してか
ら、フライホイール１２への伝達トルクが追いつく。従
って、内燃機関のトルク変動量（振幅）は、大幅に吸収
される事となる。

なお２弾性体１６は、フライホイール１２の回転速度が
上昇するに従ってその遠心力の作用によって半径方向外
方に向って伸長され、転動体１Ｂを環状凹部内周面１１
ｃとの間でさらに挟圧することとなるため、この結果、
ドライブプレートＩＩとフライホイールＩ２との間のト
ルク伝達効率が上昇されることとなる。

なお、上記実施例においては２弾性体をフライホイール
側に取り付けているが１弾性体をドライブプレート側に
取り付け、転動体をフライホイールの内周面との間に介
装するようにしても良い。

また上記トルク変動吸収装置は、所定以上のトルクが入
力されると転動体１６とプレート１５との接触面での滑
りが発生し、装置の破損を防止する従来のトルクリミッ
タの機能を有している。ここで、第６図はトルクＴによ
り転動体が同左方向に移動した状態を示す。この第６図
において。

Ｐ；クツション反発力（抑圧荷重） Ｆ、Ｐによる転動体への押圧荷重 Ｐ’、Ｆに対する反発力 Ｆｌ　、Ｐ’　とＴの合力 （トルクＴに対する反力→伝達トルク）但しＦ、≦Ｐ′
　μ μ；摩擦係数 Ｆ、＞Ｐ’　μは不成立（接点が滑る）故にＦ、−Ｐ’
　μがリミットトルクとなる。

（発明の効果） 以上のように本発明によれば、ドライブプレートとフラ
イホイール間の有効な相対捩れ角が弾性体の半径方向の
撓みによって決定されるため、コイルスプリングの円周
方向の撓みによって相対捩れ角が決定される従来のもの
に比べて非常に大きな相対捩れ角を確保でき、大きなト
ルク変動吸収能力を発揮することが出来る。

さらに本発明によれば、プレートの転動体が転動する面
の形状を変更することにより、トルク変動吸収装置の捩
れ特性を自由に設定することが出来１幅広い分野での利
用が可能である。

また本発明によれば、トルク伝達が正側から負側へまた
は負側から正側に切り替る際も９部材間の係合が従来の
ように切り替わることが無いため、打音が発生すること
は無い。

そして構造が非常に簡易であり、安価で高性能のトルク
変動吸収装置を提供することが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す部分断面正面図、第２
図は第１図の■−■線における断面図。 第３図は従来例を示す部分断面正面図、第４図は同実施
例の作動状態を示す部分図、第５図は他の従来例を示す
図、第６図は本発明のトルクリミッタとしての機能を説
明する説明図である。 １１・・・ドライブプレート １１Ｃ・・・環状凹部内周面 １２・・・フライホイール １４・・・弾性体 １６・・・転動体 出願人　　アイシン精機株式会社 代理人　　　弁理士　　加　藤　朝　道１５・・・プレ
ート 第 図 第４図 工の浄書（内容に変更なし） 手 続 補 正 書 （自発） 平成２年１０月３日

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ドライブプレートと、このドライブプレートに対し同軸
   状に取り付けられて相対回転自在なフライホィールと、
   内周部がドライブプレートとフライホィールのうちの一
   方に固定され外周面が他方の内周面に対向する弾性体と
   、この弾性体の外周面に前記内周面に対向するよう固定
   された複数のプレートと、このプレートと前記内周面と
   の間に各々弾性体の弾性力によって押圧された状態でド
   ライブプレートの円周方向に転動自在に介装された複数
   の転動体とを有し、プレートと前記内周面との間隔がプ
   レートの中央部から両端方向にかけて狭まっていること
   を特徴とするトルク変動吸収装置。