JPH062051Y2 - 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吸収装置に関し、特に
その構造の簡素化を図ったトルク変動吸収装置に関す
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−
２３５４７号公報に示されたものがある。

つまり、第４，５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(第６図参照)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１
２は、コイルスプリング１３と、同コイルスプリング１
３の両端に設けられるスプリングシート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うる弾性
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、クランク
シャフト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、第６図に示すよう
に、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、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６d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への押し
つけ力がきまるが、コーンスプリング１７はこの押しつ
け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７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へ付勢する皿ばね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の回転トルクの微少変動や
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８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の圧縮によっ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の延設部１６b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１４
a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。

このとき、ヒステリシス機構１８の摩擦材１９aも、フ
ライホイール６との間で滑りを生じ続けて特性Ｄ′の成
形に寄与している。

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〕

ところで、上述の従来のトルク変動吸収装置では、その
減衰・トルクリミット機構１５の構造が複雑で大きなス
ペースを必要とする。このためコストアップを招く。さ
らにドリブンディスク１６が肉薄で摺動面を有する等、
複雑な構造のため強度面で問題点を残している。

本考案は、上述のような問題点の解決をはかろうとする
もので、減衰・トルクリミット機構の代わりに簡素な装
置で代用させ全体的に構造を簡素化して強度の増大をは
かるとともに部材スペースの減少をはかり、これによっ
てコストの低減をはかった、トルク変動吸収装置を提供
することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

このため、本考案のトルク変動吸収装置は、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
軸的に同ドライブプレートに対して相対回転可能に設け
られたフライホイールとからなる慣性体と、上記フライ
ホイールに圧接されてエンジン側とトランスミッション
側とを接続するクラッチディスクと、上記のドライブプ
レートとフライホイールとの間に介装されたヒステリシ
ス機構とをそなえたトルク変動吸収装置において、上記
クラッチディスクが、クラッチハブと、同クラッチハブ
に相対回転可能に係合されるクラッチプレートと、上記
のクラッチハブとクラッチプレートとの間に介装されこ
れらの相対回転を弾性的に規制するダンパスプリングと
で構成されるとともに、上記ドライブプレート側に形成
された扇状の切欠き部と、上記フライホイール側に形成
され、上記切欠き部に嵌挿されて同切欠き部のフライホ
イール円周方向の各端部に設定角度範囲内で相対回転し
て当接し上記駆動軸からの回転トルクを伝達する扇状の
係合片と、上記の切欠き部および係合片の一方と他方と
にそれぞれ形成され両者の当接時の衝撃を緩和する凹部
および凸部とが設けられたことを特徴としている。

〔作用〕

上述の本考案のトルク変動吸収装置では、駆動軸からの
回転トルクが、ドライブプレート側からヒステリシス機
構へ伝達され、同ヒステリシス機構により、トルク変動
を吸収されてフライホイール側に伝達される。

駆動軸からの回転トルクが増加していくと、ドライブプ
レートとフライホイールとの間で相対回転が生じ、係合
片が切欠き部とがその凹部および凸部を嵌合させるよう
に当接して、ドライブプレートとフライホイールとが一
体的に回転する。そして、駆動軸からの回転トルクは、
そのトルク変動がクラッチディスクのスプリングによっ
て減衰されてトランスミッション側へ伝達される。

〔実施例〕

以下、図面により本考案の一実施例としてのトルク変動
吸収装置について説明すると、第１図はその要部を示す
断面図(第２図のＩ−Ｉ矢視断面図)、第２図はその要部
を示す縦断面図、第３図(a)，(b)はそのトルク伝達特性
を示すグラフである。

第２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。ドラ
イブプレート２には、このドライブプレート２に対して
同軸的にかつベアリング７により相対回転可能にフライ
ホイール６が設けられ、このフライホイール６と上記ド
ライブプレート２とで慣性体を構成している。なお、ド
ライブプレート２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。

ドライブプレート２とフライホイール６との間には、ヒ
ステリシス機構１８が設けられている。このヒステリシ
ス機構１８は、従来例と同様の構造を有しており、第７
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へ付勢する皿ばね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に形成された穴２
２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。

そして、フライホイール６にはクラッチ２６が取り付け
られている。このクラッチ２６は、フライホイール６に
直接当接されるクラッチディスク２７と、同クラッチデ
ィスク２７をフライホイール６に圧接するプレッシャプ
レート２８と、同プレートを押圧するダイヤフラムスプ
リング２９と、同スプリング２９を支持するとともに全
体を覆うクラッチカバー３０とから構成されている。

さらに、クラッチディスク２７は、摩擦材としての２枚
のフェーシング３１，３１とこれら２枚のフェーシング
３１，３１の間に介装され２枚のフェーシング３１，３
１を支持する波板状のクッションプレート３２(第２図
においては波板形状は省略されている。)とクッション
プレート３２を支持する支持プレート３３とからなるク
ラッチプレート３４と、同クラッチプレート３４を相対
回転可能に支持するクラッチハブ３５と、上記のクラッ
チプレート３４とクラッチハブ３５との間に介装されこ
れらの相対回転を弾性的に規制するダンパスプリング３
６とから構成されている。

そして、ドライブプレート２には、第１図に示すよう
に、その周方向に等間隔に、複数個(例えば９０°ごと
に４個)の扇状の切欠き部３８が形成されている。フラ
イホイール６には、切欠き部３８に嵌挿されてクランク
シャフト１からの回転トルクを伝達する肉厚で扇状の係
合片３９が形成されている。そして、係合片３９のフラ
イホイール６円周方向の各端部３９a，３９bには、切欠
き部３８への係合片３９の当接時の衝撃を緩和するとと
もに衝撃音を吸収する緩衝部としての半球状の凸部４
３，４４が形成されている。切欠き部３８のフライホイ
ール６円周方向の各端部３８a，３８bには、上記凸部４
３，４４と嵌合する半球状の凹部４５，４６が形成され
ている。これにより、切欠き部３８と係合片３９との接
触面積が増大してこれら切欠き部３８および係合片３９
の当接時の衝撃を緩和するようになっている。

係合片３９は、切欠き部３８の各端部３８a，３８bに設
定角度(θ＋θ′)範囲内で相対回転して互いに当接し、
上記クランクシャフト１からの回転トルクを図示しない
トランスミッションへ伝達するように構成されている。

なお、上記設定角度(θ＋θ′)は、その範囲内でドライ
ブプレート２とフライホイール６とが相対回転して、ヒ
ステリシス機構１８で大きなトルク変動を減衰させるた
めに設けられた角度であり、具体的な大きさは、エンジ
ンやトランスミッションの大きさやそのエンジン特有の
トルク変動の大きさ等を考慮して設定される。

本考案の一実施例としてのトルク変動吸収装置は、上述
のごとく構成されるので、エンジンクランクシャフト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、切欠き部３８，係合片３
９およびヒステリシス機構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の回転トルクの微少変動や
エンジン振動は、ヒステリシス機構１８によって吸収さ
れる。

そして、クランクシャフト１からの回転トルクが増加し
てくると、ドライブプレート２とフライホイール６とが
相対回転して、切欠き部３８と係合片３９とが、その凹
部４５あるいは４６と凸部４３あるいは４４とを互いに
嵌合させるようにして当接する。これにより、凹部４５
あるいは４６と凸部４３あるいは４４とで衝撃音をこも
らせて吸収するとともに接触面積が増加することで衝撃
が緩和され、ドライブプレート２とフライホイール６と
が一体的に係止されて、クランクシャフト１からの回転
トルクは、減衰されずにトランスミッション側へ伝達さ
れる。

これを第３図(a)のグラフに基づいて説明すると、クラ
ンクシャフト１からの回転トルクのトルク変動が小さい
ときは、ヒステリシス機構１８の低摩擦力が有効に働い
て特性Ａを得て、それ以上のトルク変動が作用すると、
ドライブプレート２とフライホイール６とがその凹部４
５，４６と凸部４３，４４とを互いに嵌合させることで
衝撃が緩和され、かつ衝撃音を吸収されながら互いに当
接して、シャフト１からの回転トルクは、そのままクラ
ッチ２６へ伝えられる特性Ｂを得る。

そして、そのフライホイール６へ伝えられた回転トルク
のトルク変動は、クラッチ２６のダンパスプリング３６
で減衰されてパワートレインへ伝達される。つまり、ク
ランクシャフト１からの回転トルクは、第３図(b)に示
すように、クラッチ２６のダンパスプリング３６によっ
てトルク変動が減衰されて、トランスミッション側へス
ムーズに伝達される。

このようにして、クランクシャフト１からの回転トルク
は、効果的にトルク変動が吸収されて、トランスミッシ
ョン側へと伝達される。

以上のように、ドライブプレート２に切欠き部３８を、
フライホイール６に係合片３９をそれぞれ設け、さら
に、切欠き部３８および係合片３９にそれぞれ凹部４
５，４６および凸部４３，４４を設けて、クラッチ２６
のダンパスプリング３６を、上記の各部材(ドライブプ
レート２の切欠き部３８，フライホイール６の係合片３
９，切欠き部３８に形成された凹部４５，４６および係
合片３９に形成された凸部４３，４４)と協働させたの
で、トルク変動を吸収する機能を低下させずに振動騒音
を減少できるとともに、トルク変動吸収装置の構造を簡
素化でき、スペース減およびコストダウンをはかること
ができる。

なお、本実施例では、切欠き部３８をドライブプレート
２に、係合片３９をフライホイール６にそれぞれ設けた
が、切欠き部３８をフライホイール６に、係合片３９を
ドライブプレート２にそれぞれ設けても、上記実施例と
同様の作用・効果を得ることができる。

また、本実施例では、切欠き部３８の各端部３８a，３
８bに凹部４５，４６を、係合片３９の各端部３９a，３
９bに凸部４３，４４をそれぞれ設けたが、切欠き部３
８の各端部３８a，３８bに凸部４３，４４を、係合片３
９の各端部３９a，３９bに凹部４５，４６をそれぞれ設
けた場合でも、上記実施例同様の作用・効果を得ること
ができる。さらに、本実施例では、凸部４３，４４およ
び凹部４５，４６を半球状に形成したが、本考案はこれ
に限定されるものではなく、他の曲面形状，円錐形状，
角錐形状等、衝撃音をこもらせて吸収できる形状であれ
ば、上記実施例同様の作用・効果を得ることができる。

〔考案の効果〕

以上詳述したように、本考案のトルク変動吸収装置によ
れば、ドライブプレートに切欠き部を設けるとともにフ
ライホイールに係合片を設け、さらに、切欠き部および
係合片にそれぞれ凹部および凸部を設けて、クラッチの
ダンパスプリングを、上記の各部材(ドライブプレート
の切欠き部、フライホイールの係合片，切欠き部に形成
さた凹部および係合片に形成された凸部)と協働させた
ので、トルク変動を吸収する機能を低下させずに振動騒
音を減少できるとともに、構造を簡素化でき、スペース
減およびコストダウンをはかることができる利点があ
る。

【図面の簡単な説明】

第１〜３図は本考案の一実施例としてのトルク変動吸収
装置について示すもので、第１図はその要部を示す断面
図(第２図のＩ−Ｉ矢視断面図)、第２図はその要部を示
す縦断面図、第３図(a)，(b)はそのトルク伝達特性を示
すグラフであり、第４〜８図は従来のトルク変動吸収装
置を示すもので、第４図はその縦断面図(第５図のIV−I
V矢視断面図)、第５図は第４図のＶ−Ｖ矢視図、第６図
は第４図のVI部拡大図、第７図は第４図のVII部拡大
図、第８図はそのトルク伝達特性を示すグラフである。 １・・駆動軸としてのエンジンクランクシャフト、２・
・ドライブプレート、５・・スタータ用リングギヤ、６
・・フライホイール、７・・ベアリング、１８・・ヒス
テリシス機構、１９・・プレート、１９a・・摩擦材、
２０・・皿ばね、２２・・フライホイール２の穴、２６
・・クラッチ、２７・・クラッチディスク、２８・・プ
レッシャプレート、２９・・ダイヤフラムスプリング、
３０・・クラッチカバー、３１・・フェーシング、３２
・・クッションプレート、３３・・支持プレート、３４
・・クラッチプレート、３５・・クラッチハブ、３６・
・ダンパスプリング、３８・・切欠き部、３８a，３８b
・・切欠き部３８のフライホイール６円周方向の端部、
３９・・係合片、３９a，３９b・・係合片３９のフライ
ホイール６円周方向の端部、４３，４４・・凸部、４
５，４６・・凹部。

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的に同ドライブプレートに対
   して相対回転可能に設けられたフライホイールとからな
   る慣性体と、上記フライホイールに圧接されてエンジン
   側とトランスミッション側とを接続するクラッチディス
   クと、上記のドライブプレートとフライホイールとの間
   に介装されたヒステリシス機構とをそなえたトルク変動
   吸収装置において、上記クラッチディスクが、クラッチ
   ハブと、同クラッチハブに相対回転可能に係合されるク
   ラッチプレートと、上記のクラッチハブとクラッチプレ
   ートとの間に介装されこれらの相対回転を弾性的に規制
   するダンパスプリングとで構成されるとともに、上記ド
   ライブプレート側に形成された扇状の切欠き部と、上記
   フライホイール側に形成され、上記切欠き部に嵌挿され
   て同切欠き部のフライホイール円周方向の各端部に設定
   角度範囲内で相対回転して当接し上記駆動軸からの回転
   トルクを伝達する扇状の係合片と、上記の切欠き部およ
   び係合片の一方と他方とにそれぞれ形成され両者の当接
   時の衝撃を緩和する凹部および凸部とが設けられたこと
   を特徴とする、トルク変動吸収装置。