JPH0612266Y2 - トルク変動吸収装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 本考案はエンジンのトルク変動を、クランク軸に対して
相対的に回転可能なフライホイールを設けることにより
吸収する装置に関する。

従来の技術 自動車や船舶等のエンジンの動力伝達装置には、エンジ
ンからの入力側に生じるねじり振動やトルク変動がその
ままあるいは増幅されて出力側に伝えられると出力側機
器の損傷を招くので、トルク変動吸収装置が介装されて
いる。

従来トルク変動吸収装置としては、例えば実開昭61-235
47号公報に示されたものがある。

つまり、第３，４図に示すように、駆動軸としてのエン
ジンクランクシャフト１には、ドライブプレート２が同
シャフト１と一体回転するようにボルトにより連結され
ている。このドライブプレート２は、リング状のドライ
ブプレート本体２ａ，２ｂを鋼板の側板２ｃ，２ｄで両
側から挟みこれらをリベット３、ねじ４で一体に結合し
たものである。

ドライブプレート２の一部を構成する側板２ｃ，２ｄの
うちフライホイール６側の側板２ｄは、その外周部をフ
ライホイール６の外周を覆うようにほぼＬ字状断面とな
るように折り曲げられた折り曲げ部２ｄ′が形成され、
同折り曲げ部２ｄ′がドライブプレート２とフライホイ
ール６との間に半径方向に延びるよう形成された隙間11
の外周開口を覆っている。なお、ドライブプレート本体
２ａの外周には、スタータ用のリングギヤ５が圧入、焼
ばめ等により装着されている。

フライホイール６は、ドライブプレート２に対向してか
つドライブプレート２と同軸上の位置において、ドライ
ブプレート２と相対回動可能となるようにベアリング７
を介してドライブプレート２に支持されている。

なお、符号８は図示しないクラッチを位置合わせするた
めのピン、９は図示しないクラッチカバーを取り付ける
ためのねじ穴である。

フライホイール６は後述する減衰・トルクリミット機構
15を収納するための環状凹所６ｃを形成すべく、フライ
ホイール本体６ａとドリブンプレート６ｂとの２分割の
構成となっており、フライホイール本体６ａとドリブン
プレート６ｂとはボルト10によって互いに一体的に結合
されている。

これらのドライブプレート２とフライホイール６との間
には、ばね機構12が設けられている。このばね機構12
は、コイルスプリング13と同コイルスプリング13の両端
に設けられたスプリングシート14,14と、同スプリング
シート14,14の各内端に固着されスプリング13より大き
なばね定数をもって変形し得る弾性体14a,14aとから構
成される。このスプリングシート14,14は、互いに同型
状のものとして、コイルスプリング13の両端に設けられ
て、弾性体14a,14aは互いに面接触しうるようになって
いる。

このうち、一方のスプリングシート14はドライブプレー
ト２のリング状の本体２ａの半径方向突出部の一側に当
接し、他方のスプリングシート14は後述する減衰・トル
クリミット機構15の各ドリブンディスク16の半径方向外
方延設部16bに当接しうるような構造となっている。こ
れらのスプリングシート14は、駆動軸１にトルクがかか
らない状態においては、同スプリングシート14の当接し
うる部材との間には間隙が存在するようになっている。

減衰・トルクリミット機構15は、フライホイール６の環
状凹所６ｃを形成するフライホイール本体６ａの内壁面
６ｄとドリブンプレート６ｂの内壁面６ｅとの間に保持
されており、第５図に示すように、一対のドリブンディ
スク16と、両ドリブンディスク16,16間に介装され各ド
リブンディスク16をフライホイール本体６ａの内壁面６
ｄあるいはドリブンプレート６ｂの内壁面６ｅに付勢す
る弾性部材としてのコーンスプリング17と、各ドリブン
ディスク16における内壁面６ｄあるいは６ｅに接する側
の表面にそなえられた摩擦材からなるライニング16aと
から構成されている。

ライニング16aは、フライホイール本体６ａあるいはド
リブンプレート６ｂとの摺動摩擦損失によりトルク変動
の振動に減衰作用を与えうるようになっている。なお、
コーンスプリング17によってドリブンディスク16のフラ
イホイール本体６ａ、ドリブンプレート６ｂへの押圧力
がきまるが、コーンスプリング17はこの押圧力が適当な
大きさになるようなばね定数を有している。

ヒステリシス機構18は、ドライブプレート２とフライホ
イール６との間に介装されており、第６図に示すよう
に、ドライブプレート２と一体回転しうるプレート19
と、同プレート19に張り付けられフライホイール６に係
合する摩擦材19aと、ドライブプレート２とプレート19
との間に介装され摩擦材19aをフライホイール６へ付勢
すね皿ばね20とから構成されている。

なお、プレート19の一部には屈曲部が形成されていて、
この屈曲部をドライブプレート２の側板２ｃに形成され
た穴22に係合させることにより、プレート19はドライブ
プレート２に周方向へ固定される。また、摩擦材19aは
ポリイミド樹脂を主成分とする材料からなる。

上述の構成により、エンジンのクランクシャフト１の回
転トルクは、クランクシャフト１と一体回転するドライ
ブプレート２に伝えられ、ばね機構12、減衰・トルクリ
ミット機構15、ヒステリシス機構18を介してフライホイ
ール６に伝達される。

このときクランクシャフト１の回転トルクの変動やエン
ジン振動は、ばね機構12のばね系および減衰・トルクリ
ミット機構15やヒステリシス機構18の減衰系によって吸
収される。

第７図は、これらのばね系・減衰系を介したトルク伝達
特性図であるが、特性Ａは、スプリングシート14と同ス
プリングシート14の当接しうる部材との間に存在する間
隙による遊びを示している。

そして、特性Ｂは、スプリングシート14がその当接しう
る部材（例えばドリブンディスク16の半径方向外方延設
部16b）に当接してスプリング13がたわむこと（圧縮変
形）によって生じるもので、特性Ｃは、スプリング13の
圧縮によてスプリングシート14,14の弾性体14a,14aが互
いに当接して、同スプリングシート14,14が弾性変形す
ることによって生じるものである。

また、特性Ｄは、クランクシャフト１からの捩れトルク
がリミットトルクに達した時に、減衰・トルクリミット
機構15のフライホイール６とドリブンディスク16との間
に発生する滑りによって生じるものである。

なお、これらの特性Ａ，Ｂ，Ｃは、ヒステリシス機構18
の作用によって、ヒステリシスループを描く。

したがって、クランクシャフト１からのトルクが低トル
クのときは、まずスプリングシート14とドリブンディス
ク16との間の遊びと、ヒステリシス機構18の低摩擦力と
が有効に働いて特性Ａを得て、それ以上のトルクが作用
すると、スプリングシート14とドリブンディスク16とが
接触して、スプリング13が撓んで特性Ｂを得て、さら
に、トルクが大になってスプリング13の撓みが増加しス
プリングシート14,14の弾性体14a,14aが互いに当接し
て、それ以上のトルクが加わるとスプリングシート14の
弾性体14a自体が撓んで特性Ｃを得る。そして、さらに
トルクが増加して必要以上のトルクとなると、減衰・ト
ルクリミット機構15において、ドリブンディスク16側の
ライニング16aとフライホイール６との間で滑りを生じ
続ける動摩擦状態となって、必要以上のトルクがカット
される特性Ｄを得る。

このようにして効果的にトルク変動が吸収され、パワー
トレインへと伝達される。

考案が解決しようとする問題点 上記のような従来のトルクリミット機構では、第８図に
示すように、エンジン低速回転時において図中実線状態
に設置したコーンスプリング17は、エンジンの高速回転
時にはその遠心力によって図中点線のように変形する傾
向を生じ、そのばね力が弱まる。その結果ドリブンディ
スク16dは図中点数位置に変形し易すくなり、それに伴
って摩擦板16aとフライホイール本体６ａとの摩擦力が
減少することとなる。この傾向は第９図のグラフ中破線
Ｂに示すように、エンジン回転速度Ｎ_Eの増大につれて
コーンスプリングの押圧力Ｆが減少することとなり、最
大伝達トルクが減少する傾向を生じる。このように従来
の装着においてはエンジン回転速度の増大につれて最大
伝達トルクが減少する欠点を生じていた。

問題点を解決するための手段 本考案は上記の欠点を解消するため、駆動軸に連結され
るドライブプレートと、同ドライブプレートと同軸上に
減衰・トルクリミット機構を介して相対回転可能に前記
ドライブプレートに支持されたフライホイールとを備
え、前記減衰・トルクリミット機構が、前記フライホイ
ールの環状凹所に保持され前記ドライブプレートに支持
されたトルク変動吸収用スプリングのスプリングシート
に当接し得る一対のドリブンディスクと、前記フライホ
イールと前記ドリブンディスクとの間に介装された摩擦
材と、同摩擦材を前記フライホイールの環状凹所に対し
て押圧するように付勢するコーンスプリングとから構成
されているトルク変動吸収装置において、前記コーンス
プリングの外周端部を係止する突出部を前記ドリブンデ
ィスクの一方に設けるとともに、前記コーンスプリング
をくの字状に形成し、この折曲部から前記外周端部の間
における径方向所定の位置にボルト・ナット等の付加質
量を付設したものである。

作用 本考案のトルク変動吸収装置では、コーンスプリングの
端部がドリブンディスクの突出部に係止されるので、エ
ンジン回転速度が上昇し、コーンスプリングが拡開する
方向の遠心力が増大する程、コーンスプリングがドリブ
ンディスクをドリブンプレートまたはフライホイール側
に押圧する力を増大する。更に前記の押圧する力は、コ
ーンスプリングに設けたボルト・ナット等の付加質量の
総重量によって任意の大きさ及び押圧特性を得ることが
できる。

実施例 本考案の一実施例を第１図に基づいて説明する。なお、
図示以外の構成は従来の装置と同じであるのでその説明
は省略する。

一端がトルク変動吸収用スプリング13のスプリングシー
ト14に当接するドリブンディスク16c、16d間には略くの
字形のコーンスプリング17bが設けられ、くの字形の長
辺端面17aはドリブンディスク16dに設けた突出部16eに
係止され、折曲部17cはドリブンディスク16cに当接して
いる。コーンスプリング17bのばね力によってドリブン
ディスク16c、16dに設けた摩擦板16aをドリブンプレート
６ｂまたはフライホイール本体６ａに押圧している。コ
ーンスプリング17bの外周側長辺部にはコーンスプリン
グ17bの円周上に等間隔に適宜個数のボルト・ナット17d
を設ける。

上記構成において、エンジンの低速回転時には第１図の
実線で示すように、コーンスプリング17bは図中実線状
態となっており、ドリブンディスク16cと16dを互いに離
間するように押圧する。エンジンが高速回転になるにつ
れ、コーンスプリング17bはその遠心力によってコーン
が拡開する力を受ける。またその遠心力はボルト・ナッ
ト17dの大きさにより調整可能であり、また上述したご
とくコーンスプリング17bの円周上に等間隔に適宜個数
を設置する（例えば６０°間隔で６個とか、１２０°間
隔で３個取付ける）ことにより調節可能である。この遠
心力によってコーンスプリング17bは図中破線で示すよ
うに湾曲する。この湾曲時において、コーンスプリング
17bがドリブンディスク16dをフライホイール本体６ａ側
に押圧する向きの力が大きくなる。そのため第２図のグ
ラフ中Ａ〜Ｃに示すように、エンジンの回転速度の上昇
につれてコーンスプリングの押圧力が増大することとな
る。

なお、本考案においてコーンスプリングを略くの字形と
したが、これは通常用いられている傘形コーンスプリン
グ使用時のドリブンディスク16cに対する押圧力改善の
ためのものである。また、コーンスプリングの端面17a
は、上記実施例においてはドリブンディスク16d側に押
圧しているが、これをドリブンディスク16c側に押圧し
ても良く、その際にはドリブンディスク16cに突出部16e
を設ける。

考案の効果 本考案によるトルク変動吸収装置においては、ドリブン
ディスクの一部に突出部を設けるのみの簡単な構造によ
って、ドリブンディスクをドリブンプレートまたはフラ
イホイール本体側に高速回転になる程強く押しつけるこ
とができ、摩擦板が滑ることがなく耐久力が向上する。
また、最大伝達トルクも確実に維持され、高速回転にな
る程増大する。更に、ドライブプレートとフライホイー
ルで構成される重錘ユニットが、エンジンの始動時ある
いは停止時のような、エンジン回転の立ち上がり、ある
いは降下時において、これらの共振点を通過する際にリ
ミットトルクを低くとれるのでトルク変動吸収装置の耐
久強度が向上する等の効果を生ずる。またボルト・ナッ
トによる遠心力調節部材を設けたので、第２図に示すよ
うに全体として大きな重量、あるいは外周位置に部材を
配置すると図中のＢのように、全体として小さな重量、
あるいは内周位置に部材を配置すると図中Ｃのように特
性を自由に選定することができる。かつ遠心力調節部材
はボルト・ナット等の付加質量よりなるので、大きさの
調節が容易になし得、またコーンスプリングに適宜設け
た通孔のうち任意の通孔を選定して設置することがで
き、全体の重量の調節もきわめて容易である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案によるトルク変動吸収装置の要部拡大
図、第２図は本考案による装置の作動特性を示すグラ
フ、第３〜７図は従来のトルク変動吸収装置を示すもの
で、第３図はその縦断面図（第４図のIII−III矢視
図）、第４図は第３図のIV−IV矢視図、第５図は第３図
のＶ部拡大図、第６図は第３図のVI部拡大図、第７図は
そのトルク伝達特性を示すグラフ、第８図は従来の装置
の作動状態を示す図、第９図は本考案の装置と従来の装
置の作動特性を示すグラフである。 ２……ドライブプレート、６……フライホイール、６ａ
……フライホイール本体、６ｂ……ドリブンプレート、
16a……摩擦板、16c……第１ドリブンディスク、16d…
…第２ドリブンディスク、16e……突出部、17b……コー
ンスプリング、17d……ボルト・ナット。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】駆動軸に連結されるドライブプレートと、
   同ドライブプレートと同軸上に減衰・トルクリミット機
   構を介して相対回転可能に前記ドライブプレートに支持
   されたフライホイールとを備え、前記減衰・トルクリミ
   ット機構が、前記フライホイールの環状凹所に保持され
   前記ドライブプレートに支持されたトルク変動吸収用ス
   プリングのスプリングシートに当接し得る一対のドリブ
   ンディスクと、前記フライホイールと前記ドリブンディ
   スクとの間に介装された摩擦材と、同摩擦材を前記フラ
   イホイールの環状凹所に対して押圧するように付勢する
   コーンスプリングとから構成されているトルク変動吸収
   装置において、前記コーンスプリングの外周端部を係止
   する突出部を前記ドリブンディスクの一方に設けるとと
   もに、前記コーンスプリングをくの字状に形成し、この
   折曲部から前記外周端部の間における径方向所定の位置
   にボルト・ナット等の付加質量を付設したことを特徴と
   するトルク変動吸収装置。