JPH0623788Y2

JPH0623788Y2 - トルク変動吸収装置

Info

Publication number: JPH0623788Y2
Application number: JP1987038683U
Authority: JP
Inventors: 重太郎八幡; 昭三飯泉; 隆志小林
Original assignee: Mitsubishi Motors Corp
Current assignee: Mitsubishi Motors Corp
Priority date: 1987-03-17
Filing date: 1987-03-17
Publication date: 1994-06-22
Anticipated expiration: 2002-03-17
Also published as: JPS63146251U

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
その減衰・トルクリミット機構の改良を図ったトルク変
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61-235
47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（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１
４，１４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１
６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１４，１
４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、クラ
ンクシャフト１から伝達される回転トルクのトルク変動
が次第に増加していくと、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との間および摩擦材19a
とフライホイール６との間で滑りを生じ続けることにな
る（第８図中の特性Ｄ′）。

しかしながら、上記ライニング16aとフライホイール６
側および摩擦材19aとフライホイール６側との間での滑
りの発生頻度が高くなると、これらの間で発熱し、ライ
ニング16aおよび摩擦材19aの摩擦係数が不安定になり、
減衰・トルクリミット機構１５およびヒステリシス機構
１８に対する信頼性が低下するという問題点がある。

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、ライニングおよび摩擦材とフライホイールとの
摩擦を最小限に押さえて、減衰・トルクリミット機構１
５およびヒステリシス機構１８に対する信頼性の低下を
確実に防止できる、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
軸上に同ドライブプレートに対して相対回転可能にそな
えられたドリブンプレートと、上記ドライブプレートと
同軸上に同ドライブプレートに対して相対回転可能にそ
なえられたフライホイールと、上記ドライブプレートと
上記ドリブンプレートとの間に介装されたばね機構と、
上記ドリブンプレートと上記フライホイールとの間に介
装された減衰・トルクリミット機構とを有し、上記駆動
軸の回転を上記ドライブプレート、上記ばね機構、ドリ
ブンプレートおよび上記減衰・トルクリミット機構を介
して上記フライホイールに伝達させるトルク変動吸収装
置において、上記減衰・トルクリミット機構が、上記ド
ライブプレート側に係止されかつ上記フライホイール側
に摩擦係合されたドリブンディスクをそなえるととも
に、同ドリブンディスクに、同ドリブンディスクの回転
方向へ延在するように形成された係合孔が設けられ、同
係合孔に、一端を上記ドリブンプレートに固定されると
ともに他端を上記フライホイール側に固定されたストッ
パピンが嵌挿係合され、上記係合孔の回転方向両端部と
上記ストッパピンとの間にスプリングがそれぞれ介装さ
れ、同各スプリングのばね定数が、上記ばね機構のばね
定数よりも大きく設定されている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減衰・トルクリ
ミット機構へ伝達され、同減衰・トルクリミット機構に
より、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のトルク変動が増加していく
と、ばね機構のばねが撓んで、伝達トルクが捩れ角に比
例するトルク伝達特性が得られ、さらにトルク変動が増
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てストッパピンがスプリングを押し
縮めながらトルク変動を吸収し、許容範囲以上のトルク
変動が減衰されるトルク伝達特性が得られる。

そして、ストッパピンが係合孔のドリブンディスク回転
方向端部に当接すると、この時点でドライブプレートと
フライホイールとが一体回転する。

〔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図はその減衰・トル
クリミット機構の要部を示す縦断面図（第４図のＩ部相
当箇所拡大図）、第２図はその減衰・トルクリミット機
構の要部を示す平面図（第１図のＡ−Ａ矢視断面図）、
第３図はそのトルク伝達特性を示すグラフである。

本実施例のトルク変動吸収装置も、第4,5図に示す従来
例のものとほぼ同様に構成される。

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とで構成されて
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１
４，１４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。これらの各スプリングシート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側の内壁面
（ピンホルダプレート２３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に周方向に固定される。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、本実施例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が、第１，２図に示すよう
に、肉厚に成形されたドリブンディスク１６と、同ドリ
ブンディスク１６とドリブンプレート6bとの間に介装さ
れドリブンディスク１６側に取り付けられた摩擦材から
なるライニング16aと、ドリブンディスク６とフライホ
イール本体6a側との間に介装されドリブンディスク１６
をドリブンプレート6bの内壁面6eに付勢するコーンスプ
リング１７とから構成されており、ライニング16a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
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はそ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。

ドリブンディスク１６には、このドリブンディスク１６
の回転方向へ延在するように形成された係合孔16cが設
けられており、この係合孔16cに嵌挿係合されてストッ
パピン２１が設けられている。

なお上記係合孔16cのドリブンディスク１６回転方向両
端部16d,16eには、突起部16f,16gが形成されている。ス
トッパピン２１は、その一端をドリブンプレート6bに、
他端を、フライホイール本体6aとドリブンプレート6bと
の間に介装して固定されたピンホルダプレート２３にそ
れぞれ固定して設けられている。ストッパピン２１のド
リブンディスク１６回転方向端部21a,21bには突起部21
c,21dが形成されている。

そして、係合孔16c内におけるストッパピン２１の両側
には、それぞれの一端を係合孔16cの突起部16f,16gに係
止され、それぞれの他端をストッパピン２１の突起部21
c,21dに係止されたスプリング２４，２５が設けられて
いる。このスプリング２４，２５のバネ定数は、ばね機
構１２のスプリング１３のバネ定数よりも大きく設定さ
れている。また、スプリング２４，２５のうちストッパ
ピン２１側端部24a,25aとストッパピン２１の各端部21
a,21bとの間にはあそびを持たせるために所定の隙間２
６を有している。

なお、符号θ_L，θ_L′は、上記スプリング２４，２５の
ストッパピン２１側端部24a,25aと、上記係合孔16cの各
端部16d,16eの各突起部16f,16gとの間の角度（ドリブン
ディスク１６の回転中心からの角度であり、ストッパピ
ン２１の端部21a,21bがスプリング２４，２５に当接し
てから移動できる範囲）を示している。

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、従来と同様に、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、ばね機構１
２，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。

そして、クランクシャフト１からの回転トルクのトルク
変動が増加してくると、減衰・トルクリミット機構１５
およびヒステリシス機構１８を介して、ドライブプレー
ト２とフライホイール６とが相対回転を生じはじめる。
このとき、ストッパピン２１は、係合孔16c内を、ドリ
ブンディスク１６のフライホイール６に対する相対回転
により移動してスプリング２４あるいは２５の各端部24
aあるいは25aに当接する。ついで、ストッパピン２１は
スプリング２４あるいは２５を押し縮め、ピン２１の突
起部21c,21dの一方が係合孔16cの突起部16f,16gの一方
に当接する。この時点で、ドライブプレート２とフライ
ホイール６とは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・トルクリミット機構１５
およびヒステリシス機構１８で減衰されずにほぼ１００
％パワートレインへ伝達される。

これを第３図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、まずスプリングシート１４とドリブンディスク１６
の半径方向外方延設部16b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、
それ以上のトルク変動が作用すると、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、トルク変動が大に
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
上のトルク変動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
ク変動が増加して許容範囲以上の大きさのトルク変動
（急激に伝達するには大きすぎてパワートレイン側を破
損する程度のトルク変動）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側とが互いに滑り始めて
急激なトルク変動を吸収する特性Ｄを得る。ライニング
16aとフライホイール６との間が僅かに滑ると、ストッ
パピン２１がスプリング２４あるいは２５に当接しこれ
を押し縮めながらθ_Lあるいはθ_L′だけドライブプレー
ト２側とフライホイール６側とが相対回転してこのドラ
イブプレート２側とフライホイール６側との間のトルク
差を許容範囲内まで縮め、許容範囲以上のトルク変動が
減衰される特性Ｅを得る。次いで、ストッパピン２１の
突起部21cあるいは21dが係合孔16cの突起部16fあるいは
16gに当接し、クランクシャフト１からの回転トルク
は、減衰・トルクリミット機構１５およびヒステリシス
機構１８で損失されることはなく、ほぼ１００％伝達さ
れる特性Ｆを得る。

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、かつトルクの伝達
損失を低く押さえられて、パワートレインへと伝達され
る。

以上のように、許容範囲以上の大きさのトルク変動を、
減衰・トルクリミット機構１５，ヒステリシス機構１８
およびスプリング２４あるいは２５によって角度θ_Lあ
るいはθ_L′の範囲で上記許容範囲内まで縮めて、係合
孔16cおよびストッパピン２１でドライブプレート２と
フライホイール６とを一体的に回転させるので、減衰・
トルクリミット機構１５およびヒステリシス機構１８で
の必要以上の滑りがなくなり、ライニング16aおよび摩
擦材19aの劣化を最少限に押さえることができる。これ
により、減衰・トルクリミット機構１５およびヒステリ
シス機構１８に対する安定性が向上する。

なお、角度θ_L，θ_L′は、クランクシャフト１から急激
に許容範囲以上の大きさのトルク変動がパワートレイン
側に伝達しようとするのを、この角度θ_L，θ_L′の範囲
で、許容範囲内の大きさのトルク変動までそのトルク差
を縮めるのに必要な角である。このため、角度θ_L，
θ_L′は、エンジンの大きさ（トルク変動の大きさ）や
ミッションの大きさ等諸条件により設定される。あるい
は、角度θ_L，θ_L′は一定にして、減衰・トルクリミッ
ト機構１５およびヒステリシス機構１８の各摩擦係数を
上記諸条件により設定する。

〔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、駆動軸からの回転トルクのトルク変動が増加して
いくとき、最初にばね機構が作用してトルク変動が減衰
され、トルク変動がさらに大きくなると減衰・トルクリ
ミット機構のスプリングが作用して大きな減衰作用が発
揮されるため、駆動軸からの回転トルクがパワートレイ
ンへ伝達される際に、駆動軸からの回転トルク変動を極
めて効果的に吸収することができるという利点がある。

【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図はその減衰・トルクリ
ミット機構の要部を示す縦断面図（第４図のＩ部相当箇
所拡大図）、第２図はその減衰・トルクリミット機構の
要部を示す平面図（第１図のＡ−Ａ矢視断面図）、第３
図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−IV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、2a,2b……ドライブプレート本
体、2c,2d……側板、2d′……折り曲げ部、３……リベ
ット、４……ねじ、５……スタータ用リングギヤ、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、6c……環状凹所、6d,6e……内壁
面、７……ベアリング、８……ピン、９……ねじ穴、１
０……ボルト、１１……隙間、１２……ばね機構、１３
……コイルスプリング、１４……スプリングシート、14
a……弾性体、１５……減衰・トルクリミット機構、１
６……ドリブンディスク、16a……摩擦材からなるライ
ニング、16b……半径方向外方延設部、16c……係合孔、
16d,16e……係合孔16cの端部、16f,16g……各端部16d,1
6eの突起部、１７……コーンスプリング、１８……ヒス
テリシス機構、１９……プレート、19a……摩擦材、２
０……皿ばね、２１……ストッパピン、21a,21b……ス
トッパピン２１の端部、21c,21d……端部21a,21bの突起
部、２２……側板2cの穴、２３……ピンホルダプレー
ト、２４，２５……スプリング、24a,25a……スプリン
グ２４，２５のストッパピン２１側端部。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【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同ドライブプレートに対
して相対回転可能にそなえられたドリブンプレートと、上記ドライブプレートと同軸上に同ドライブプレートに
対して相対回転可能にそなえられたフライホイールと、上記ドライブプレートと上記ドリブンプレートとの間に
介装されたばね機構と、上記ドリブンプレートと上記フライホイールとの間に介
装された減衰・トルクリミット機構とを有し、上記駆動軸の回転を上記ドライブプレート、上記ばね機
構、ドリブンプレートおよび上記減衰・トルクリミット
機構を介して上記フライホイールに伝達させるトルク変
動吸収装置において、上記減衰・トルクリミット機構が、上記ドライブプレート側に係止されかつ上記フライホイ
ール側に摩擦係合されたドリブンディスクをそなえると
ともに、同ドリブンディスクに、同ドリブンディスクの回転方向
へ延在するように形成された係合孔が設けられ、同係合孔に、一端を上記ドリブンプレートに固定される
とともに他端を上記フライホイール側に固定されたスト
ッパピンが嵌挿係合され、上記係合孔の回転方向両端部と上記ストッパピンとの間
にスプリングがそれぞれ介装され、同各スプリングのばね定数が、上記ばね機構のばね定数
よりも大きく設定されていることを特徴とする、トルク変動吸収装置。