JPH09210131A - ダンパー機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】曲がり板ばねと外周壁との摺動によって生じる
摩擦抵抗を減らす。 【解決手段】 フライホイール組立体は、第１フライホ
イールと第２フライホイールと曲がり板ばね１８と複数
のスライダ３０とを備えている。第１フライホイールと
第２フライホイールとの間には、弧状室が形成されてい
る。曲がり板ばね１８は、弧状室内に波状に折り曲げら
れて配置されている。複数のスライダ３０は、曲がり板
ばね１８の外周側リング部２１の一つを支持する支持部
３１と、支持部３１から円周方向に延び弧状室の外周筒
状部７ａに摺動自在に当接する摺動部３２とからなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ダンパー機構、特
に、曲がり板ばねが用いられたダンパー機構に関する。

【０００２】

【従来の技術】たとえば車輌においては、エンジン側の
部材とトランスミッション側の部材との間にエンジンの
トルク変動を吸収するためのダンパー機構が設けられて
いる。ダンパー機構は、クラッチディスク組立体やフラ
イホイール組立体などに組み込まれている。ダンパー機
構は、互いに相対回転可能な入力側部材及び出力側部材
と、両部材が相対回転するときにその回転を制限するよ
うに配置されたコイルスプリングと、両部材が相対回転
するときに摩擦または粘性抵抗を発生するヒステリシス
トルク発生機構とを含んでいる。

【０００３】このようなダンパー機構では、ダンパー機
構を構成するコイルスプリングのため、構造上、円周方
向及び軸方向に大きなスペースを必要とする。したがっ
て、特に軸方向のスペースが制限される前輪駆動車に前
記のようなダンパー機構を組み込むことが困難となる。
特開平６−１７４０１１号公報に開示されたダンパー機
構は、コイルスプリングに代えて曲がり板ばねを用いて
おり、省スペース化を達成している。曲がり板ばねは、
一定の幅を有する板部材を波状に折り曲げてなる部材で
ある。曲がり板ばねは、入力側部材と出力側部材とが形
成する弧状室内に配置され、入力側部材から出力側部材
にトルクを伝達する。入力側部材に捩じり振動が伝達さ
れると、曲がり板ばねが圧縮されるとともに、たとえば
弧状室内に充填された流体が曲がり板ばねと弧状室の壁
面との間を流れ、粘性抵抗を発生する。この結果、捩じ
り振動が減衰される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】一般にダンパー機構で
は、エンジン回転数の実用領域で発生する微小捩じり振
動に対しては摩擦（あるいは粘性抵抗）よって生じるヒ
ステリシストルクを小さくする方が振動減衰に効果があ
る。前記従来の曲がり板ばねを用いたダンパー機構で
は、曲がり板ばねが圧縮されるにつれて、曲がり板ばね
の外周側の屈曲部が径方向外方に迫り出して弧状室の外
周壁に摺動する。このとき発生する摩擦は捩じり角度が
大きくなるにつれて増加していく。特に、遠心力により
曲がり板ばね全体が外周側に移動するために、摩擦は大
きい。このような摩擦によりエンジン回転数の実用領域
で発生する微小振動を十分に減衰できない。

【０００５】本発明の目的は、曲がり板ばねと外周壁と
の摺動によって生じる摩擦を減らすことにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載のダンパ
ー機構は、第１回転部材と第２回転部材と曲がり板ばね
と複数のスライダとを備えている。第２回転部材は、第
１回転部材との間に弧状室を形成する。曲がり板ばね
は、弧状室内に配置され、円周方向両端に第１回転部材
と前記第２回転部材が係合し、波状に折り曲げられて延
びる。複数のスライダは、曲がり板ばねの外周側屈曲部
の一つを支持する支持部と、支持部から円周方向に延び
弧状室の外周壁に摺動自在に当接する摺動部とからな
る。

【０００７】第１回転部材に捩じり振動が伝達される
と、第１回転部材と第２回転部材が周期的に相対回転
し、曲がり板ばねは円周方向に圧縮される。曲がり板ば
ねは圧縮時に径方向外側に迫り出そうとするが、スライ
ダが弧状室の外周壁に当接しているため、曲がり板ばね
が径方向外方に移動しにくい。その結果、曲がり板ばね
と弧状室の外周壁との間で生じる摩擦が減る。特に、ス
ライダの摺動部が円周方向に延びているため、摺動部と
弧状室の外周壁との当接面積が増える。その結果、面圧
が低下しスライダの磨耗が減る。

【０００８】請求項２に記載のダンパー機構では、摺動
部は、前記一つの外周側屈曲部の両側の外周側屈曲部の
径方向外方に配置されている。請求項３に記載のダンパ
ー機構では、摺動部と前記両側の外周側屈曲部との径方
向間には隙間が確保されている。そのため、曲がり板ば
ねの圧縮時にスライダが両側の外周側屈曲部に干渉しに
くい。

【０００９】請求項４に記載のダンパー機構では、弧状
室内には流体が充填されており、曲がり板ばねと弧状室
の壁とスライダとによって粘性抵抗発生室が形成されて
いる。第１回転部材と第２回転部材が相対回転すると、
曲がり板ばねが円周方向に圧縮され、粘性抵抗発生室が
縮小される。この結果、粘性抵抗発生室から外部に流体
が流れ、粘性抵抗が発生する。ここでは、スライダと弧
状室の外周壁との隙間が円周方向に長くなっているた
め、粘性抵抗が大きくなる。

【００１０】

【発明の実施の形態】第１実施形態 図１〜図３は、本発明の第１実施形態としてのダンパー
機構が採用されたフライホイール組立体を示している。
図１において、Ｏ−Ｏはフライホイール組立体の回転軸
線である。

【００１１】このフライホイール組立体は、主に、図示
しないエンジン側クランクシャフトに固定される第１フ
ライホイール１と、軸受２を介して第１フライホイール
１に回転自在に支持された第２フライホイール３と、両
フライホイールの間に配置された１対の曲がり板ばね１
８とを有している。第１フライホイール１は、中央部に
配置されたハブ５と、ハブ５のエンジン側の側面に配置
された円板状の入力プレート６と、入力プレート６と対
向するように配置された対向プレート７と、入力プレー
ト６の外周部に固定された環状の第１フライホイール本
体８とを有している。ハブ５及び入力プレート６はボル
ト９及びワッシャプレート１０によりクランクシャフト
（図示せず）に固定されている。ハブ５の外周には、軸
受２のインナーレースが固定されている。対向プレート
７の外周にはエンジン側に延びる外周筒状部７ａが形成
されており、この外周筒状部７ａは第１フライホイール
本体８の内周部に挿入され、その先端は入力プレート６
の外周部及び第１フライホイール本体８の内周部に溶接
されている。また、第１フライホイール本体８の外周部
にはリングギア１１が固定されている。

【００１２】第２フライホイール３は、出力プレート１
２と、環状の第２フライホイール本体１３と、出力プレ
ート１２と第２フライホイール本体１３との間に配置さ
れた円板状の中間プレート１４とから構成されており、
これらは複数のリベット１５により連結されている。出
力プレート１２は、軸受２のアウターレースの外周面に
当接する筒部１２ａと、そのエンジン側端から内周側に
延び軸受２のアウターレースのエンジン側端面に当接す
る環状部１２ｂと、筒部１２ａのトランスミッション側
端から外周側に延びリベット１５が固定される取付フラ
ンジ部１２ｃとから構成されている。そして、図２に拡
大して示すように、取付フランジ部１２ｃの外周部と対
向プレート７の内周部との間には、両者をシールするた
めのシール部材１６が配置されている。また、中間プレ
ート１４の内周部は軸受２のアウターレースのトランス
ミッション側端面に当接している。

【００１３】第２フライホイール本体１３にはクラッチ
ディスク４が摩擦係合可能である。以上に説明した入力
プレート６と対向プレート７と出力プレート１２とによ
り、環状室１７が構成されている。この環状室１７内部
にはグリース等の粘性流体が収容されている。また、図
１に示すように、対向プレート７の外周部には、径方向
に対向する２か所に内周側に突出する係止部７ｂが形成
されている。さらに、出力プレート１２の筒部１２ａの
外周部には、係止部７ｂに対向する２か所に外周側に突
出する係止部１２ｄが形成されている。これら係止部７
ｂ，１２ｄにより、環状室１７は１対の半円形状の弧状
室に分割されている。なお、２つの弧状室間では粘性流
体は流通可能である。曲がり板バネ１８は、この弧状室
内にそれぞれ配置されている。

【００１４】環状室内に配置された曲がり板ばね１８を
図３及び図４を用いて詳細に説明する。図に示すよう
に、曲がり板ばね１８は、所定の幅の板部材を波状に折
り曲げられた状態で延びるものであり、リング部２１，
２２とレバー部２３とからなる複数のばね要素を直列に
接続してなるものである。外周側リング部２１と内周側
リング部２２は千鳥足状に配置され、対向する側が端部
２１ａ，２２ａをそれぞれ有している。端部２１ａ，２
２ａはそれぞれが円周方向に小さな隙間を有している。
各端部２１ａ，２２ａは対向するリング部の端部にレバ
ー部２３により接続されている。レバー部２３はリング
部２１，２２側から見ると両側に開くように延びてい
る。両リング部２１，２２は、端部２１ａ，２２ａから
中央部に向かって徐々に厚みが小さくなる変断面を有し
ており、レバー部２３より剛性が低い。外周側リング部
２１は内周側リング部２２より大径である。

【００１５】曲がり板ばね１８の幅は環状室１７の幅と
ほぼ等しく、半径方向の長さは環状室１７の長さより短
い。この曲がり板ばね１８においては、外周側リング部
２１の３つ（両側から３つめ及び中心）にスライダ３０
が設けられている。スライダ３０は外周側リング部２１
の一つの先端を円周方向に移動不能に受ける支持部３１
と、支持部３１から円周方向に延びる摺動部３２とを有
している。摺動部３２の外周側は弧状室の外周筒状部７
ａに円周方向に摺動可能な形状となっている。摺動部３
２は、支持された外周側リング部２１の両側の外周側リ
ング部２１の径方向外方まで延びている。なお、両側の
外周側リング部２１と摺動部３２とは径方向において所
定の隙間Ｓ₁ を有している。そのため、スライダ３０は
両側の外周側リング部２１が円周方向に移動やたわみ変
形する際に干渉しない。

【００１６】このようにスライダ３０が曲がり板ばね１
８と外周筒状部７ａとの間に配置されているため、外周
筒状部７ａと曲がり板ばね１８の外周側リング部２１と
の間には隙間Ｓ₂ が確保されている。この結果、曲がり
板ばね１８の圧縮時に外周側リング部２１が外周筒状部
７ａと摺動しにくい。外周筒状部７ａにはテフロンコー
ティングを施し、スライダ３０には外周筒状部７ａとの
摩擦係数が少ない部材を用いている。この結果、外周筒
状部７ａとスライダ３０との間で生じる摩擦がより少な
い。

【００１７】各弧状室内には、スライダ３０、外周筒状
部７ａ、曲がり板ばね１８、入力プレート６及び対向プ
レート７の側壁によって２つの粘性抵抗発生室１７Ａが
形成されている。すなわち、粘性抵抗発生室１７Ａは、
径方向には曲がり板ばね１８と外周筒状部７ａに挟ま
れ、軸方向には入力プレート６と対向プレート７に挟ま
れた空間であり、円周方向はスライダ３０によって分割
されている。

【００１８】曲がり板ばね１８の円周方向両端の外周側
リング部２１は係止部７ｂに当接し、円周方向両端の内
周側リング部２２は係止部１２ｄに当接している。次に
動作について説明する。エンジン側のクランクシャフト
から第１フライホイール１に伝達されたトルクは、入力
プレート６及び対向プレート７の係止部７ｂを介して曲
がり板ばね１８に伝達され、さらに曲がり板ばね１８か
ら出力プレート１２の係止部１２ｄを介して第２フライ
ホイール３に伝達される。

【００１９】このフライホイール組立体に捩じり振動が
入力されると、第１フライホイール１と第２フライホイ
ール３が周期的な相対回転を行い、曲がり板ばね１８が
円周方向に圧縮される。すると、各レバー部２３の開角
度が小さくなり、曲がり板ばね１８のリング部２１，２
２の外周部を支点としてリング部２１，２２及びレバー
部２３が同一方向にたわむ。このときは捩じり剛性は低
い。

【００２０】相対角度が大きくなると、リング部２１，
２２の端部２１ａ，２２ａがそれぞれが当接し、以後は
端部２１ａ，２２ａを支点としてリング部２１，２２が
たわみ変形する。このときは捩じり剛性は高い。第１フ
ライホイール１と第２フライホイール３が相対回転する
と、粘性抵抗発生室１７Ａが圧縮され、そこから流体
が、曲がり板ばね１８とプレート６，７の側壁との間や
スライダ３０と外周筒状部７ａとの間を通って流れる。
このとき粘性抵抗が発生し、捩じり振動が減衰される。
特にスライダ３０が円周方向に延びスライダ３０と外周
筒状部７ａとの隙間が円周方向に長いため、より大きな
粘性抵抗が発生する。

【００２１】曲がり板ばね１８は圧縮されるときに各要
素が径方向外方に迫り出そうとする。また、遠心力によ
り曲がり板ばね１８全体が径方向外方に移動しようとす
る。しかし、スライダ３０により曲がり板ばね１８は移
動を制限されているため、曲がり板ばね１８が外周筒状
部７ａに当接したり摺動しにくい。そのため、両者間で
生じる摩擦抵抗が減っている。この結果、エンジンの実
用回転数領域で生じる微小振動は低剛性・小抵抗の特性
で十分に減衰される。

【００２２】また、スライダ３０は円周方向に延びる摺
動部３２を有しているため、外周筒状部７ａとの摺動面
積が増えている。その結果、面圧が低くなりスライダ３
０の磨耗が減る。また、スライダ３０と外周筒状部７ａ
間の摩擦係数が安定する。前記ダンパー機構は、フライ
ホイール組立体以外の装置に用いてもよい。例えば、ク
ラッチディスク組立体やトルクコンバータのロックアッ
プ装置に採用できる。

【００２３】曲がり板ばね１８の形状、構造は前記実施
形態に限定されない。また、スライダ３０の形状、個数
も前記実施形態に限定されない。

【００２４】

【発明の効果】本発明に係るダンパー機構では、スライ
ダを設けることで曲がり板ばねの外周側の屈曲部が外周
側に移動するのを制限でき、この結果曲がり板ばねと弧
状室の外周壁との間の摩擦が減る。特に、摺動部が円周
方向に延びているため、摺動部と弧状室の外周壁との当
接面積が増える。その結果、面圧が低下しスライダの磨
耗が減る。

【００２５】摺動部が前記一つの外周側屈曲部の両側の
外周側屈曲部の径方向外方に配置されていると、摺動部
により両側の外周側屈曲部の径方向外方への移動を制限
できる。摺動部と前記両側の外周側屈曲部との径方向間
には隙間が確保されていると、曲がり板ばねの圧縮時に
スライダが両側の外周屈曲部に干渉しにくい。

【００２６】粘性抵抗発生室が形成されていると、スラ
イダと弧状室の外周壁との隙間が円周方向に長くなって
いるため、粘性抵抗が大きくなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例が採用されたフライホイール
組立体の縦断面部分図。

【図２】図１の一部拡大図。

【図３】弧状室内に配置された曲がり板ばねの概略正面
図。

【図４】図３の部分拡大図。

【符号の説明】

１ 第１フライホイール ３ 第２フライホイール ６ 入力プレート ７ 対向プレート ７ａ 外周筒状部 １７ 環状室 １７Ａ 粘性抵抗発生室 １８ 曲がり板ばね ２１ 外周側リング部 ２２ 内周側リング部 ２３ レバー部 ３０ スライダ ３１ 支持部 ３２ 摺動部

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】第１回転部材と、 前記第１回転部材との間に弧状室を形成する第２回転部
   材と、 前記弧状室内に配置され、円周方向両端に前記第１回転
   部材と前記第２回転部材が係合している、波状に折り曲
   げられて延びる曲がり板ばねと、 前記曲がり板ばねの外周側屈曲部の一つを支持する支持
   部と、前記支持部から円周方向に延び前記弧状室の外周
   壁に摺動自在に当接する摺動部とからなる複数のスライ
   ダと、を備えたダンパー機構。
2. 【請求項２】前記摺動部は、前記一つの外周側屈曲部の
   両側の外周側屈曲部の径方向外方に配置されている、請
   求項１に記載のダンパー機構。
3. 【請求項３】前記摺動部と前記両側の外周側屈曲部との
   径方向間には隙間が確保されている、請求項２に記載の
   ダンパー機構。
4. 【請求項４】前記弧状室内には流体が充填されており、 前記曲がり板ばねと前記弧状室の壁と前記スライダとに
   よって粘性抵抗発生室が形成されている、請求項１〜３
   のいずれかに記載のダンパー機構。