JPH0640349Y2 - 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、特に、そのト
ルクリミント機構の作動特性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捩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達されてしまうと出
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。

従来のトルク変動吸収装置は第5,6図に示すように、駆
動軸としてのエンジンのクランクシャフト１に対して駆
動回転体２を一体結合し、この駆動回転体２に体してそ
の回転中心線Ｏ回りに相対回転可能に従動回転体として
のフライホイール６が枢着されている。

ここでクランクシャフト１と駆動回転体２の中央部はボ
ルト止めされており、この駆動回転体２とフライホイー
ル６との間には、後述するトルク変動吸収用のばね機構
12と、リミットトルク機構15と、ヒステリシス機構18が
設けられている。

駆動回転体２は、肉厚のある円盤状の部材であり、その
中央のボス部2aをフライホイール６側に突出させそこに
ベアリング７を介してフライホイール６を枢着し、その
外周縁にはスタータ用のリングギヤ５を圧入し、焼嵌め
等により一体結合している。

フライホイール６はリミットトルク機構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６本体6a
とリング状のホルダー6bとの２分割構造となっており、
両者はボルト10により互いに一体的に結合されている。

駆動回転体２とフライホイール６との間のばね機構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、弾性体
14a,14aは互いに面接触し得るようになっている。

各コイルスプリング13及びその両端のスプリングシート
14は一体的に駆動回転体２側の一対のスプリングホルダ
ー2cに支持されている。即ち、各スプリングホルダー2c
は薄板リング状を呈し、回転中心線Ｏの直交面に沿って
配設され、ボルトにより適所が駆動回転体２のフライホ
イール側面に締め付け固定されている。一体化された一
対のスプリングホルダー2cの複数箇所には各コイルスプ
リング13をガタ無く嵌着し得る長穴2dが形成され、この
長穴の周方向端縁にスプリングホルダー2cが係止されて
いる。しかも各スプリングホルダー2cは第5,6図に示す
ように配備され、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、それぞれ所定間隔を介して後述の
駆動側プレートとしてのハブプレート16の半径方向外方
延設部16bに対向するような構造と成っている。

リミットトルク機構15は、第７図に示すように、フライ
ホイール６の環状凹所6c内、即ち、ホルダー6bの内側壁
側の内壁面6eとフライホイール本体6aの内側壁側の内壁
面6d間に配設されている。この両内壁面間には回転中心
線Ｏの直交面方向に沿って配備されたハブプレート16の
中間プレート20と摩擦板21とが順次重ね合わせて配設さ
れている。

即ち、この内壁面6d,6e間には一対のハブプレート16の
内縁部16aが嵌装される。それぞれの内縁部16aにはその
両面に一体的に摩擦板21が取付けられ、各板の一方側は
内壁面6d,6eに当接し、他方の各摩擦板21はそれぞれ後
述する中間プレート20,20に当接する。両中間プレート2
0間には皿ばね22が配設されており、両中間プレート20
に対してこれらを互いが離隔する方向に押圧するよう弾
性力を発している。ここで、各中間プレート20はリング
状を呈し、環状凹所6cの開口面位置に外周縁を対向さ
せ、内周縁を環状凹所6cの低壁に対向させている。特
に、この低壁には回転中心線Ｏの方向に長い係止溝24が
複数形成されており、ここに中間プレート20の内周縁よ
り突出する係止突部20aが突入している。このため中間
プレート20は回転中心線Ｏの方向に摺動可能でフライホ
イール６と一体回転する。

各摩擦板21の摩擦面は、フライホイール６本体6a、ホル
ダー6bあるいは中間プレート20側と各ハブプレート16側
との間で摺動摩擦損失を発生させ、これによりトルク変
動の増減運動に体して減衰作用を与えるように働く。

各ハブプレート16はその内縁部16aがリング状に形成さ
れ、その外周縁の複数個所より半径方向外方延設部16b
が突出している。更に半径方向外方延設部16bと内縁部1
6a間は折れ曲がり部16cにより連結され、一対の半径方
向外方延設部16b間の対向間隔L1は一対の内縁部16aの対
向間隔L2より短縮化されている。これは、コイルスプリ
ング13のスプリングシート14に対して一対のスプリング
ホルダー2cが間隙LOを保って当接しており、その間隙内
に半径方向外方延設部16bを干渉させること無く配設
し、これをスプリングシート14に当接させることを可能
とするための処理である。

皿ばね22の弾性力によりハブプレート16の内縁部16aに
当接する各対接部材への押圧力が決まるか、この皿ばね
17は自由状態より所定量変形されて装着され、その状態
で発するセット力が適当な大きさ（例えば最大リミット
トルクを得られる値）を得られるようなばね定数のもの
が選択され、使用される。

ヒステリシス機構18は、駆動回転体２とフライホイール
６の間に介装されており、第８図にしめすように、駆動
回転体２と一体回転しうるプレート19と、同プレートに
貼付られフライホイール６に係合する摩擦材19aと、駆
動回転体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27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、この屈
曲部を駆動回転体２に形成された係止穴23に係合させる
ことにより、プレート19は駆動回転体２と共に周方向へ
一体的に回転する。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、クランクシャフト１と一体回転する
駆動回転体２に伝えられたトルクは、ばね機構12、リミ
ットトルク機構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。

この時、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のばね系及びリミットトル
ク機構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９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の当接し得る部材16b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がその当接し得
る部材である半径方向外方延設部16bに当接してスプリ
ング13が撓むこと（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が接触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、クランクシヤフト１からの捩じれトル
クが最大リミツトトルクT1に達した時に、リミットトル
ク機構15のフライホイール６側とハブプレート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
により、ヒステリシスループを描く。

従って、クランクシャフト１からのトルクが低いトルク
の時は、まずスプリングシート14と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の摩擦力とが
有効に働いて特性Ａを得る。それ以上ののトルクが作用
すると、スプリングシート14とハブプレート16とが接触
して、スプリング13が撓んで特性Ｂを得て、更に、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の弾性体14a自体が撓んで特性Ｃを得る。そ
して、更にトルクが増大して最大リミットトルクT1以上
となると、リミットトルク機構15は、ハブプレート16側
の摩擦板21とフライホイール６側との間での滑りを生じ
させる。これに続いて動摩擦状縦となって、リミットト
ルク（動摩擦係数に基づく値）T2以上のトルクの伝達が
カットされて回転する特性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、従動
側、例えばミッションのパワートレインに伝達される。

ところで、従来のトルク変動吸収装置のリミットトルク
機構15ではその最大リミットトルク値T1が、摩擦材に応
じて定まる摩擦係数と、摩擦面の面積とにより決まる。
このため、ハブプレート16の数を一つより二つとして摩
擦面の数を増加させるとすれば、最大リミットトルク値
を増減調整し易くなる。このため、第５図の従来例のよ
うに多板型のリミットトルク機構15として一対のハブプ
レート16を用い、摩擦面を４つ形成することは、最大リ
ミットトルク値の調整容易化をはかれ、しかも形状、材
質等の自由度が増し、耐久性の向上をも図り易いことと
なる。

（考案が解決しようとする課題） ところが、このような処置をしてもなお次のような問題
を持っている。すなわち、従来のトルクリミット機構で
は、エンジン回転数の増加により、皿ばねの受ける遠心
力が回転中心線Ｏ方向への弾性力を打ち消すように加わ
るという問題がある。すなわち、皿ばねの回転中心線Ｏ
方向の押圧力がエンジン回転数の増加に応じて低下して
しまい（第４図に破線FOで示した）、目的とする最大リ
ミットトルクT1を得られず、問題となっている。特に、
ハブプレートを２つ持つ多板型の場合は摩擦面が多いた
め、押圧力の低下による影響を受けやすく、問題と成っ
ている。

本考案の目的は、リミットトルク機構15の最大リミット
トルク値が駆動軸の回転数の増加により低下することを
防げるトルク変動吸収装置を提供することにある。

（課題を解決するための手段） 上述の目的を達成するために、本考案によるトルク変動
吸収装置は、駆動軸に連結される駆動回転体と、上記駆
動回転体に対しその回転中心線回りに相対回転可能に枢
着されると共にリミットトルク機構を介しても連結され
た従動回転体を備えたものであって、上記リミットトル
ク機構が、上記回転中心線の直交面に沿うよう配設され
ると共に駆動回転体よりトルクを受けて回転する一対の
駆動側プレートと、上記従動回転体に形成されると共に
上記各駆動側プレートの内縁部が回転自在に嵌合する環
状凹所と、上記従動回転体と一体回転可能で上記回転中
心線方向に摺動可能な一対の中間プレートと、上記環状
凹所に嵌着されると共に両中間プレートを介して各ハブ
プレート16を互いが離隔するように押圧する環状の皿ば
ねとを備え、上記中間プレートの一方に上記皿ばねと互
いが係合する係合手段を設けると共に、上記皿ばねに付
加質量を付設したことを特徴としている。

（作用） 一端が中間プレート20上の係合手段に係合されている皿
ばねが、駆動軸と共にその回転を上昇させると、その皿
ばね上の付加質量が引っ張り力を生じることと成り、こ
の力が皿ばねの他端側に働くこととなり、結果として皿
ばねが両中間プレートを互いが離隔するような方向に押
圧するよう作動できる。

（実施例） 第１図及び第２図には本考案によるトルク変動吸収装置
の主要部を示した。なお、これら両図以外の部分の構成
は第5,6図に示した従来装置と同様の構成を示してお
り、その重複説明を略した。

本実施例のトルク変動吸収装置はそのリミットトルク機
構15の構成を改良している。

即ち、このリミットトルク機構15は、駆動回転体２に連
結されたフライホイール本体6a及びホルダー6b上の環状
凹所6cと、駆動回転体２よりのトルクをばね機構12を介
して半径方向外方延設部16bで受ける一対のハブプレー
ト16と、一対の中間プレート20と、一対のハブプレート
16の内縁部16a間に配設される皿ばね22′とを備える。

ここで、各ハブプレート16はリング状を呈し、その外周
側の半径方向外方延設部16bと内周側の内縁部16aとは折
れ曲がり部16cを介して連続形成されている。一対のハ
ブプレート16の内縁部にはそれぞれの両面に摩擦板21が
一体結合され、両ハブプレート16間には２つの中間プレ
ート20が配設されて、両バブプレート16と一体の各摩擦
板21,21の各摩擦面に当接する。

皿ばね22′は略コーン状を呈し、その内周縁側は環状の
湾曲縁として形成されている。この内周縁近傍位置とな
る環状位置には付加質量としてのウエイト26が複数個分
散配設されている。なお、各ウエイト26は皿ばね22′に
対してリベット止めされている。

フライホイール６側の中間プレート20はその外周端縁よ
り屈曲して係合手段としての鍔25を延出形成している。
この鍔25には装着状態の皿ばね22′の外周縁が当接する
よう構成されている。

このようなトルク変動吸収装置はクランクシャフト１よ
りの回転トルクの増減に応じたトルクの変動分の吸収作
動を行う。

特に、クランクシャフト１の回転が増加するのに応じ
て、第４図に実線で示す特性Ｆのように、皿ばね22′の
回転中心線Ｏ方向への押圧力が増加するに応じ、リミッ
トトルクが変化する。これは、クランクシャフト１の回
転増に応じて、皿ばね22′上のウエイト26に遠心力が加
わることによるもので、即ち、外周端の半径方向への移
動を鍔25により規制されている皿ばねがその内周端をウ
エイト26により拡径方向に引っ張られ、変位するためで
ある。

なお、上述のウエイト26の個数、質量等を代えることに
より、第４図にF1,F2として示すように押圧力の特性を
調整することができる。

第1,2図のリミットトルク機構15は皿ばね22′の外周縁
をフライホイール６側の中間プレート20の鍔25に当接さ
せていたが、これに代えてホルダー6b側に鍔を設け、そ
れに係止する構造としても良い。

更に、皿ばね22′は上述の形状に限ること無く、周知の
ものが利用される。

更に、フライホイール６側の係合手段として中間プレー
ト20上の鍔25を説明したが、これに代え、中間プレート
20上に複数の突起を形成しても良く、場合によっては、
皿ばね側より突起（図示せず）を延出させ、それを中間
プレート20に形成した係合穴に係合させるように構成し
ても良い。この場合も第１図の実施例と同様の作用効果
を得ることができる。

（考案の効果） 以上のように、本考案によるトルク変動吸収装置は、そ
の内のリミットトルク機構で用いる一対の中間プレート
間の皿ばねに付加質量を取り付け、しかも、係合手段に
より、皿ばねを中間プレートに係合させたので、駆動軸
の回転増による皿ばねの回転中心線方向への押圧力の低
下を防止でき、最大リミットトルクが目標値を下回るこ
とを防いで、装置の作動を安定化できる。

【図面の簡単な説明】

第1,2図は本考案の一実施例としてのトルク変動吸収装
置の要部であるリミットトルク機構部分の各々異なる位
置での拡大断面図、第３図は第１図のリミットトルク機
構部分の作動説明図、第４図は第１図の皿ばねの押圧力
特性線図、第５図は従来のトルク変動吸収装置の部分切
欠縦断面図、第６図は第５図のトルク変動吸収装置の部
分切欠正面図、第７図は第５図のVII部拡大断面図、第
８図は第５図のVIII部拡大断面図、第９図はトルク変動
吸収装置のトルク伝達特性線図をそれぞれ示している。 １…クランクシヤフト、２…駆動回転体、６…フライホ
イール、6c…環状凹所、13…コイルスプリング、15…リ
ミットトルク機構、16…ハブプレート、16a…内縁部、2
0…中間プレート、21…摩擦板、22′…皿ばね、25…
鍔、26…ウエイト、Ｏ…回転中心線。

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駆動回転体と、上記駆
   動回転体に対しその回転中心線回りに相対回転可能に枢
   着されると共にリミットトルク機構を介しても連結され
   た従動回転体を備えたトルク変動吸収装置において、上
   記リミットトルク機構が、上記回転中心線の直交面に沿
   うよう配設されると共に駆動回転体よりトルクを受けて
   回転する一対の駆動側プレートと、上記従動回転体に形
   成されると共に上記各駆動側プレートの内縁部が回転自
   在に嵌合する環状凹所と、上記従動回転体と一体回転可
   能で上記回転中心線方向に摺動可能な一対の中間プレー
   トと、上記環状凹所に嵌着されると共に両中間プレート
   を介して各ハブプレートを互いが離隔するように押圧す
   る環状の皿ばねとを備え、上記中間プレート20の一方に
   上記皿ばねと互いが係合する係合手段を設けると共に、
   上記皿ばねに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。