JPH0545257U - ダンパーデイスク - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 弾性部材を平行に圧縮し、曲げ応力の生じに
くくすることにある。 【構成】 ダンパーディスクは、捩じり方向のトルク変
動を吸収するためのトーションスプリング３と、リテー
ニングプレート５及びクラッチプレート６からなる駆動
側部材と、スプラインハブ２からなる被駆動側部材と、
１対のシート部材４とを備えている。駆動側部材及びス
プラインハブ２は、トーションスプリング３を収容する
ための収容部を有している。１対のシート部材４は、ト
ーションスプリング３の両端面が平行になり得るよう、
窓孔２ｃの回転方向両端部に回動可能に支持されてい
る。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、自動車のクラッチディスク等に使用されるダンパーディスクに関す る。

【０００２】

【従来の技術】

従来のダンパーディスクでは、入力側部材に連結され得る駆動側部材（クラッ チプレート等）と被駆動側部材（スプラインハブ等）とが、弾性部材（トーショ ンスプリング）により回転方向に弾性的に連結されている。そして、弾性部材が 伸縮すると、摩擦部材が捩じり方向のトルク変動を吸収する。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

図１０に、従来のダンパーディスクのスプラインハブ２２及びスプラインハブ ２２の窓孔２２ｂ内に収容されたトーションスプリング２３を示す。図示されて いないが、スプラインハブ２２の紙面方向両側には、クラッチプレート及びリテ ーニングプレートが配置されている。クラッチプレート及びリテーニングプレー トは窓孔２２ｂに対応する収容部を有し、その収容部がトーションスプリング２ ３の円周方向両端に当接している。

【０００４】 エンジン側から動力が伝達され、前記クラッチプレート及びリテーニングプレ ートが矢印Ｒ₁ 方向に回転を始めると、両プレートの収容部がトーションスプリ ング２３の一端を回転方向Ｒ₁ に押す。すると、図１１に示すように、トーショ ンスプリング２３は窓孔２２ｂ内で圧縮される。この圧縮時に、トーションスプ リング２３外周端と内周端とでは撓み量が異なる。つまり、外周端の幅Ｌ₁ は内 周端の幅Ｌ₂ に比べて短くなっており、外周端の撓みが大きくなっている。この ようにトーションスプリング２３が非平行に圧縮されると、トーションスプリン グ２３に、せん断応力に加えてさらに曲げ応力が生じてしまう。この結果、トー ションスプリング２３の耐久性が低下する。

【０００５】 本考案の目的は、弾性部材を平行に圧縮し、曲げ応力を生じにくくすることに ある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

本考案に係るダンパーディスクは、弾性部材と、駆動側部材と、被駆動側部材 と、１対のシート部材とを備えている。前記弾性部材は、捩じり方向のトルク変 動を吸収するためのものである。前記駆動側部材は、弾性部材を収容するための 第１収容部を有し、入力側部材に連結されることが可能である。前記被駆動側部 材では、弾性部材を収容するための第２収容部を有し、弾性部材を介して駆動側 部材に回転方向に弾性的に連結されている。前記１対のシート部材は、弾性部材 の両端面が平行になり得るよう、第２収容部の回転方向両端部に回動可能に支持 されている。

【０００７】

【作用】

本考案に係るダンパーディスクでは、駆動側部材が被駆動側部材に対して相対 回転を開始すると、第１収容部と第２収容部との間で弾性部材が圧縮される。こ の弾性部材の圧縮時に、第２収容部の回転方向両端部に支持されるシート部材が 回動することにより、弾性部材の両端面が平行に維持されて弾性部材はほぼ平行 に圧縮される。この結果、弾性部材に曲げ応力が生じにくくなり、耐久性が向上 する。

【０００８】

【実施例】

図１及び図２は、本考案の一実施例によるダンパーディスクを示している。図 において、Ｏ−Ｏはダンパーディスクの回転中心線である。 このダンパーディスクの中心には、出力軸（図示せず）に連結されるスプライ ンハブ１が配置されている。スプラインハブ１は、その中心部に、図示しない出 力軸の外周スプライン部に噛み合うスプライン孔１ａを有している。またスプラ インハブ１には、外周側に突出するフランジ部２（被駆動側部材）が一体に形成 されている。フランジ部２には、外周部に所定の間隔でストップピン用切欠き２ ａが形成されており、その内周側に合計４個の窓孔２ｂ，２ｃ（図４〜図８）が 円周方向等間隔に形成されている。窓孔２ｂと窓孔２ｃは交互に配置されており 、それぞれにはトーションスプリング３が収容されている。

【０００９】 図４に示すように、窓孔２ｂは円周方向に延びて形成されており、その円周方 向両端には外周側から内周側にかけて円弧状に形成された端面２ｄを有している 。トーションスプリング３と窓孔２ｂの両端面２ｄとの間には、それぞれシート 部材４が配置されている。 シート部材４は、図３に示すように、円板部４ａと、円板部４ａの一方の面 に形成された円弧状の摺動部４ｂとから構成されている。摺動部４ｂの厚みは、 スプラインハブ２の窓孔２ｃの厚みとほぼ同じであり、両端面２ｄに摺動可能に 支持されている。つまり、シート部材４は、円弧状の端面２ｄに沿って図４の矢 印Ａ，Ｂの両方向に回動可能である。また、円板部４ａの径はトーションスプリ ング３の外径にほぼ相当しており、摺動部４ｂが形成されていない平面側がトー ションスプリング３の両端に当接している。図４に示す非作動時には、１対のシ ート部材４のそれぞれの円板部４ａは互いに平行になるように配置されている。

【００１０】 窓孔２ｃ内にも、窓孔２ｂ内と同様に１対のシート部材４が配置されている。 窓孔２ｃは、窓孔２ｂに比べて円周方向に長くなっている。そのため、図６に示 すように、一方のシート部材４と一方の端面２ｄとの間には所定の隙間が確保さ れている。そのため、窓孔２ｃ内のトーションスプリング３は、リテーニングプ レート５及びクラッチプレート６（後述）の回転方向がＲ₁ のときは、窓孔２ｂ 内のトーションスプリングより遅く圧縮され、その結果２段特性が得られるよう になっている。なお、スプラインハブ２の当接していないシート部材４は、摺動 部４ｂの両側がリテーニングプレート５及びクラッチプレート６（後述）とに狭 持されているため、位置ずれをおこすことなく正確にトーションスプリング３に 当接している。また、図６に示す非作動時には、１対のシート部材４のそれぞれ の円板部４ａは互いに平行になるように配置されている。

【００１１】 スプラインハブ１の外周側には、概ね円板状の１対のリテーニングプレート５ 及びクラッチプレート６（駆動側部材）が配置されている。リテーニングプレー ト５とクラッチプレート６とは、その外周部においてストップピン７によって一 体的に連結されている。ストップピン７は、フランジ部２のストップピン用切欠 き２ａ内に配置されている。クラッチプレート６の外周部には、リベット９によ り摩擦フェーシング１０が連結されている。この摩擦フェーシング１０が図示し ないフライホイール及びプレッシャプレートに挟持されることになり、回転力が 駆動側部材であるクラッチプレート５及びリテーニングプレート５に伝達される 。また、フランジ部２の窓孔２ｂ，２ｃに対応して、リテーニングプレート５に は窓孔５ａが、クラッチプレート６には窓孔６ａが形成されている。この窓孔５ ａ及び６ａはトーションスプリング３を外側から覆う用に切り起こされた切り起 こし部５ｂ，６ｂをそれぞれ有しており、その内部にトーションスプリング３が 収容されている。リテーニングプレート５及びクラッチプレート６は、シート部 材４の摺動部４ｂを両側から挟持する状態で円板部４ａに当接している。

【００１２】 フランジ部２とリテーニングプレート５の内周部との間には、軸方向後方側（ 図１の右側）から、環状のコーンスプリング１１、フリクションプレート１２及 びフリクションワッシャ１３が配置されている。フランジ部２とクラッチプレー ト６の内周部との間には、フリクションワッシャ１４が配置されている。これら のフリクションワッシャ１３，１４が摺動することによって、所定のヒステリシ ストルクが生じるようになっている。

【００１３】 次に、動作について説明する。 摩擦フェーシング１０を介してクラッチプレート６及びリテーニングプレート ５にトルクが伝達される。そして、この伝達されたトルクは、トーションスプリ ング３を介してフランジ部２に伝達される。そして、この伝達トルクは、スプラ インハブ１から図示しない出力軸へと伝達される。

【００１４】 このとき、トーションスプリング３が伸縮動作を繰り返す。また、リテーニン グプレート５及びクラッチプレート６がフランジ部２と一体化して回転するまで の捩じれ動作において、両プレートとフランジ部２との間に相対回転が生じ、フ リクションワッシャ１３，１４に滑りが生じる。これにより、フリクションワッ シャ１３，１４及びコーンスプリング１１に応じたヒステリシストルクが得られ る。

【００１５】 ここで、トーションスプリング３の圧縮について説明する。 図４の状態から、矢印Ｒ₁ 方向にリテーニングプレート５及びクラッチプレー ト６が回転すると、両プレートが一方のシート部材４を同方向に押す。これによ り、トーションスプリング３が圧縮される。すると、図５に示すように、被圧縮 側方向のシート部材４が、トーションスプリング３に押されて端面２ｄに沿って 半径方向内側の矢印Ｂ方向に回動する。そして、トーションスプリング３を受け る円板部４ａの角度が変化し、この結果トーションスプリング３の外周端の幅Ｄ ₁ と内周端の幅Ｄ₂ とはほぼ等しくなる。つまり、一方のシート部材４が回動す ることにより、トーションスプリング３はほぼ平行に圧縮されることになる。

【００１６】 窓孔２ｃ内のトーションスプリング３においても同様な効果が得られる。図６ に示す状態からリテーニングプレート５及びクラッチプレート６が矢印Ｒ₁ 方向 に回転すると、一方のシート部材４を介してトーションスプリング３が圧縮され る。この場合、他方のシート部材４と他方の端面２ｄとの間には、所定の間隔が 確保されており、両者が当接するまでには一定の時間がかかる。図７に示すよう に被圧縮側のシート部材４が他方の端面２ｄに当接すると、トーションスプリン グ３が圧縮される。圧縮時には、被圧縮側のシート部材４が半径方向内側の矢印 Ｂ方向に回動することにより、トーションスプリング３を受ける円板部４ａの角 度が変化し、トーションスプリング３の外周端の幅Ｄ₁ と内周端の幅Ｄ₂ とはほ ぼ等しくなる。このように、トーションスプリング３はほぼ平行に圧縮され、曲 げ応力が生じにくい。

【００１７】 以上のように本考案の一実施例が採用されたダンパーディスクでは、トーショ ンスプリング３がほぼ平行に圧縮されることで曲げ応力が発生しにくい。 ここで、従来のダンパーディスクにおいて、トーションスプリングが非平行圧 縮されたときの付加応力を考慮した応力検討結果について述べる。 トーションスプリングの作動状態を図９に示すような非平行圧縮と考えると、 次のような関係式が得られる。ここでは、Ｄはコイル平均径、ｄは線径、ｎは有 効巻数、ｋはばね定数、Ｋはワールの応力修正係数、Ｐはばね軸方向反力、Ｌは 圧縮時高さ（有効巻数部）、Ｌ₀ は自由時高さ（有効巻数部）、Ｇは横弾性係数 、Ｅは縦弾性係数、ψは回転中心Ｏの回転角（θ／２＝ψ）、τ_t は付加応力を 考慮した複合応力である。

【００１８】

【数１】

【００１９】

【数２】

【００２０】

【数３】

【００２１】

【数４】

【００２２】

【数５】

【００２３】 上記の式において、たとえば、 Ｄ＝２６、ｄ＝６、ｎ＝３．２、Ｌ₁ ＝３６．８、 Ｌ₀ ＝（Ｈ−ｄ×１／８×２） ＝４４．５ ただしＨは自由高さ、 Ｌ＝Ｌ₁ −ｄ×１／８×２ ＝３５．３ Ｇ＝７６００、Ｅ＝２１０００、θ＝８° と仮定すると、 ψ＝θ／２＝０．０６９８ｒａｄで与えられる。これらの数値を代入して求め ると次のようになる。

【００２４】 α₀ ＝１５１５１７ ｑ＝０．０３８０７ Ｍ＝５０６．７９ Ｙ_max ＝０．６６１８ τ_t ＝８８．６＋２０．２＝１０８．８ｋｇｆ／ｍｍ² すなわち、非平行圧縮した場合は、平行に圧縮したときの応力８８．６に、さ らに２０．２の付加応力が発生する。

【００２５】 次に、耐久性について検討すると、トーションスプリングはその作動状況から 「完全片振り」に近い繰り返し応力が生じると考えられる。したがって、１×１ ０⁷ 間の繰り返しに耐えるためには、ＳＷＯＳＣ−Ｖの場合は最大応力τ_max ＜ σ_Bmin（０．５０〜０．５５）以下にする必要がある。０．５０〜０．５５の係 数及び範囲は、ＳＷＯＳＣ−Ｖのコイルばね（ショットピーニングを施したもの ）の部分片振りの星型疲れ試験結果より求めたものである。

【００２６】 前記例の場合の応力は、θ＝８°とすると、τ_max ＝１０８．８となり、一方 ＳＷＯＳＣ−Ｖ，ｄ＝６．０のσ_Bminは１７５であるから、τ_max ／σ_Bminは０ ．６２となり、１×１０⁷ 回の耐久性はないと考えられる。 本考案の前記実施例では、上述した付加応力を生じさせないことにより十分な 耐久性が得られる構造となっている。

【００２７】

【考案の効果】

本考案に係るダンパーディスクでは、１対のシート部材が弾性部材の両端面が 平行になり得るよう、第２収容部の回転方向両端部に回動可能に支持されている 。したがって、駆動側部材が被駆動側部材に対して相対回転するときに、シート 部材が回動することにより、弾性部材はほぼ平行に圧縮される。この結果、弾性 部材に曲げ応力が生じにくくなり、耐久性が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例によるダンパーディスクの縦
断面図。

【図２】図１の一部切欠きII矢視図。

【図３】シート部材の斜視図。

【図４】フランジ部の一部断面平面図。

【図５】捩じり動作時の図４に相当する図。

【図６】フランジ部の他の窓孔の一部断面平面図。

【図７】捩じれ動作時の図６に相当する図。

【図８】捩じれ動作時の図６に相当する図。

【図９】トーションスプリングの応力検討図。

【図１０】従来例の図４に相当する図。

【図１１】従来例の図５に相当する図。

【符号の説明】

２ フランジ部 ２ｂ，２ｃ 窓孔 ３ トーションスプリング ４ シート部材 ５ リテーニングプレート ５ａ，６ａ 窓孔 ５ｂ，６ｂ 切り起こし部 ６ クラッチプレート

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】捩じり方向のトルク変動を吸収するための
   弾性部材と、 前記弾性部材を収容するための第１収容部を有し、入力
   側部材に連結され得る駆動側部材と、 前記弾性部材を収容するための第２収容部を有し、前記
   弾性部材を介して前記駆動側部材に回転方向に弾性的に
   連結される被駆動側部材と、 前記弾性部材の両端面が平行になり得るよう、前記第２
   収容部の回転方向両端部に回動可能に支持される１対の
   シート部材と、 を備えたダンパーディスク。