JPH109340A - ダンパー機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】曲がり板ばねの応力を低くして破損を防止す
る。 【解決手段】ダンパー機構５は、曲がり板ばね２３を含
んでいる。曲がり板ばね２３は、互いに対向する側に開
環部を有する外周側リング部２４及び内周側リング部２
５と、両リング部より剛性が高く内周側リング部２４と
外周側リング部２５を連結する複数のレバー部２６とを
備えている。レバー部２６は外周側リング部２４と内周
側リング部２５とが交互に直列に接続されるように外周
側リング部２４の開環部と内周側リング部２５の開環部
とを連結している。第１及び第２入力プレート１８，１
９とドリブン部材３０との相対捩じり角度が大きくなる
と、外周側リング部２４同士及び内周側リング部２５同
士が互いに当接する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、曲がり板ばねを用
い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
するときに摩擦抵抗または粘性抵抗を発生する抵抗発生
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、開環部を有するリング部と、複
数のリング部が直列に作用するようにリング部の開環部
同士を連結するレバー部とから構成されている。レバー
部は各リング部側から見て両側に開くように延びてお
り、リング部より剛性が高い。

【０００４】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。また、入力側部材に捩じり
振動が伝達された場合には、曲がり板ばねが回転方向に
圧縮される。すると、各レバー部の開角度が小さくな
り、リング部に曲げモーメントが作用する。その結果、
リングの中央部（頂点）を支点としてリング部及びレバ
ー部が同一方向にたわむ。捩じり角度が大きくなると、
各リング部の端部同士がそれぞれ当接し、以後は端部を
支点としてリングがたわみ変形する。複数のリング部に
弾性エネルギーが分散して蓄えられる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ダンパー機構に伝達さ
れるトルクが大きくなると、入力側部材と出力側部材と
の相対捩じり角度が大きくなり、曲がり板ばねの圧縮が
進む。ここで曲がり板ばねに常用トルク以上の大きさの
荷重が作用すると、曲がり板ばねに大きな応力が発生し
破損する可能性がある。

【０００６】本発明の目的は、曲がり板ばねの応力を低
くして破損を防止することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】ダンパー機構は、入力側
部材と出力側部材と曲がり板ばねとを備えている。出力
側部材は、入力側部材に相対回転自在に配置されてい
る。曲がり板ばねは、互いに対向する側に開環部を有す
る第１列のリング部及び第２列のリング部と、両リング
部より剛性が高く第１列のリング部と第２列のリング部
を連結する複数のレバー部とを備えている。レバー部
は、第１列のリング部と第２列のリング部とが交互に直
列に接続されるように第１列のリング部の開環部と第２
列のリング部の開環部とを連結している。曲がり板ばね
は、入力側部材と出力側部材とを回転方向に弾性的に連
結する。入力側部材と出力側部材との相対角度が大きく
なると、第１列のリング部同士及び第２列のリング部同
士が互いに当接する。

【０００８】そのため、入力側部材と出力側部材との相
対捩じり角度が大きくなると、やがて第１列のリング部
同士及び第２列のリング部同士が互いに当接し、入力側
部材と出力側部材との相対回転が停止する。すなわち、
両リング部がダンパー機構のストッパー機構として機能
している。この結果、曲がり板ばねに設定以上の大きな
負荷が作用しにくくなり、大きな応力が発生しにくい。
特に、曲がり板ばねによってダンパー機構のストッパー
機構を持たしているため、ダンパー機構の構造が簡単に
なる。

【０００９】

【発明の実施の形態】第１実施形態 図１及び図２に示す本発明の一実施形態としてのクラッ
チ装置１は、主に、フレキシブルプレート３、第１フラ
イホイール４、ダンパー機構５及び第２フライホイール
７からなるフライホイール組立体６と、クラッチカバー
組立体８と、クラッチディスク組立体１０とから構成さ
れている。図１の左側にはエンジン（図示せず）が配置
されており、右側にはトランスミッション（図示せず）
が配置されている。

【００１０】フレキシブルプレート３は円板状のプレー
ト部材であり、円周方向には剛性が高いが曲げ方向には
たわみ可能である。フレキシブルプレート３は内周部エ
ンジン側に円板状のプレート部材２６がリベット１２に
より固定されている。プレート部材２６はクランクシャ
フト５２の先端外周に当接する環状絞り部２６ａを有し
ている。これによりフレキシブルプレート３とクランク
シャフト５２との芯出し精度が向上している。フレキシ
ブルプレート３の内周部はプレート部材２６及びワッシ
ャ２７とともにエンジン側のクランクシャフト５２に図
示しないボルトにより固定される。

【００１１】フレキシブルプレート３の外周端には、図
示しないリベットにより環状の第１フライホイール４が
固定されている。第１フライホイール４の外周側にはリ
ングギア１６が固定されている。ダンパー機構５は、主
に、第１入力プレート１８、第２入力プレート１９、１
対の曲がり板ばね２３及びドリブン部材３０から構成さ
れている。

【００１２】第１入力プレート１８はフレキシブルプレ
ート３の側方に配置された円板状のプレート部材であ
る。第１入力プレート１８の内周部は、トランスミッシ
ョン側に延びる内周突出部１８ｂとなっている。第１入
力プレート１８の径方向中間部は、図１から明らかなよ
うにエンジン側に突出する環状凸部となっている。第２
入力プレート１９は、第１入力プレート１８の側方に配
置された円板状のプレート部材である。また、第２入力
プレート１９の外周部と第１入力プレート１８の外周部
とは互いに当接しており、リベット３１により第１フラ
イホイール４に固定されている。なお、第１入力プレー
ト１８と第２入力プレート１９の外周部の間にはシール
リング３２が配置されている。第２入力プレート１９の
内径は第１入力プレート１８の内径よりも大きい。

【００１３】第１入力プレート１８の環状凸部と第２入
力プレート１９とによって形成される環状空間は、ばね
収容室１７になっている。ドリブン部材３０は、円板部
３０ａと、円板部３０ａから一体に径方向外側に延びる
１対の係合部３０ｂを有している。係合部３０ｂは半径
方向に対向する位置に設けられており、ばね収容室１７
内に延びている。また、第１及び第２入力プレート１
８，１９は、軸方向に突出する支持部１８ａ，１９ａを
有している。支持部１８ａ，１９ａは各々が径方向３か
所で円周方向に延びて形成されている。

【００１４】このようにして、係合部２４ｂと支持部１
８ａ，１９ａによって環状のばね収容室１７が２つの弧
状室に分割されている。各弧状室内に配置された曲がり
板ばね２３について説明する。図４に示すように、曲が
り板ばね２３は所定の幅の板部材が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２４，２５とレバ
ー部２６とからなる複数のばね要素を直列してなる。

【００１５】外周側リング部２４と内周部リング部２５
は互い違いに配置され、円周方向に小さな隙間を有する
端部２４ａ，２５ａ（開環部）をそれぞれ対向する側に
有している。端部２４ａと端部２５ａはレバー部２６に
より互いに接続されている。両リング部２４，２５は、
端部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２６より剛性が低い。外周側
リング部２４は内周側リング部２５より大径である。ま
た、外周側リング部２４は、外周壁１８ｂに摺動可能で
ある。

【００１６】レバー部２６はリング部２４，２５側から
見ると両側に開くように延びている。レバー部２６は、
両端部から中央部に向かって厚みが徐々に小さくなって
いる。すなわち、レバー部２６の中央部は、両端部分よ
り厚みが小さい。曲がり板ばね２３の円周方向両端は、
係合部３０ｂと支持部１８ａ，１９ａに当接している。

【００１７】曲がり板ばね２３を用いることで、広捩じ
り角・低剛性の特性が得られる。また、曲がり板ばね２
３に抵抗発生機能をもたせているため、構造が簡素にな
る。また、曲がり板ばね２３により、コイルスプリング
に比べて軸方向寸法が大幅に短くなっている。ばね収容
室１７内には、たとえば二硫化モリブデンからなる粉末
状固体潤滑剤が封入されている。粉末状固体潤滑剤は、
ばね収容室１７内で空気に混じって浮遊しており、また
ばね収容室１７の壁を構成する第１入力プレート１８お
よび第２入力プレート１９やドリブン部材３０や曲がり
板ばね２３の表面に付着している。この粉末状固体潤滑
剤により、各摺動部が潤滑されている。

【００１８】ダンパー機構に封入される粉末状固体潤滑
剤として必要な特性は以下の点である。 （１）摩擦係数が低くて潤滑性がよい。 （２）各部材（金属）に吸着性がよい。 （３）各部材に吸着した後の付着力が強い。摺動部分か
ら粉末状固体潤滑剤がなくなることがないため、潤滑性
を長期間維持できる。

【００１９】（４）軽量で飛散しやい。 （５）自己凝縮性がない。 （６）耐熱性がよい。 （７）有害物質でない。 図３に示す各固体潤滑剤の性質を以上の点から考察する
と、吸着性と付着力の点から二硫化モリブデンが最も好
ましいことがわかる。さらに、二硫化モリブデンは高荷
重で使用することができ、安価である。二硫化タングス
テンが２番めに好ましい。

【００２０】第２フライホイール７は、トランスミッシ
ョン側に環状の摩擦面７ａ有している。第２フライホイ
ール７には、両面を連通する連通孔７ｂが形成されてい
る。第２フライホイール７の内周端には、ドリブン部材
３０の円板部３０ａがリベット２９により固定されてい
る。第２フライホイール７とドリブン部材３０の内周部
は軸受２８を介して第１入力プレート１８の内周突出部
１８ｂに支持されている。なお、軸受２８は潤滑剤密封
型であり、第１入力プレート１８の内周部とドリブン部
材３０及び第２フライホイール７の内周部との間をシー
ルしている。

【００２１】クラッチカバー組立体８は、第２フライホ
イール７の摩擦面７ａ側に設けられている。クラッチデ
ィスク組立体１０は、第２フライホイール７とクラッチ
カバー８との間に配置されている。クラッチディスク組
立体１０は、図示しないトランスミッション入力軸に連
結されている。次に動作について説明する。

【００２２】トルクは、エンジン側のクランクシャフト
５２かららフレキシブルプレート３を介して第１フライ
ホイール４に伝達され、さらにダンパー機構５を通って
出力プレート及び第２第２フライホイール７に伝達され
る。ダンパー機構５に捩じり振動が入力されると、第１
及び第２入力プレート１８，１９とドリブン部材３０と
が周期的な相対回転を行い、曲がり板ばね２３が円周方
向に圧縮される。すると、各レバー部２６の開角度が小
さくなり、曲がり板ばね２３のリング部２４，２５の中
央部（頂点）を支点としてリング部２４，２５及びレバ
ー部２６が同一方向にたわむ。このときは捩じり剛性は
低い。

【００２３】相対角度が大きくなると、リング部２４，
２５の端部２４ａ，２５ｂがそれぞれ当接し、以後は端
部２４ａ，２５ａを支点としてリング部２４，２５がた
わみ変形する。このときは捩じり剛性は高い。複数のリ
ング部２４，２５に弾性エネルギーが分散して蓄えられ
る。特に、各リング部２４，２５は中央部（頂点）の厚
みが小さく剛性が低いため、たわみ変形しやすくなって
いる。その結果、複数のリング部２４，２５の弾性エネ
ルギーを蓄える能力は高い。

【００２４】外周側リング部２４同士及び内周側リング
部２５同士が当接すると（図４破線）、曲がり板ばね２
３の圧縮が停止する。すなわち、以後は第１及び第２入
力プレート１８，１９とドリブン部材３０とが相対回転
を停止する。なわち、両リング部２４，２５がダンパー
機構５のストッパー機構として機能している。この結
果、曲がり板ばね２３に設定以上の大きな負荷が作用し
にくくなり、大きな応力が発生しにくい。特に、曲がり
板ばね２３によってダンパー機構５のストッパー機能を
持たしているため、ダンパー機構５に特別なストッパー
機能を持たす必要がなくなり、構造が簡単になる。

【００２５】以上に述べた第１及び第２入力プレート１
８，１９とドリブン部材３０の相対回転時には、曲がり
板ばね２３は遠心力により外周側に移動しており、外周
側リング部２４が外周壁１８ｂに摺動して摩擦を発生す
る。しかし、固体潤滑剤が付着しているため、外周側リ
ング部２４及び外周壁１８ｂは磨耗しにくい。また、こ
の摩擦発生部分で過度に大きい摩擦が発生しにくい。曲
がり板ばね２３の両端と係合部３０ｂ及び支持部１８
ａ，１９ａにおける摺動部分も粉末状固体潤滑剤によっ
て潤滑され、磨耗が生じにくい。

【００２６】また、粉末状固体潤滑剤は付着力が強いた
め、隙間部分に付着するとシール性を有する。そのた
め、粉末状固体潤滑剤はばね収容室１７から外部に漏れ
ることがなく、供給作業などのメンテナンスが不要であ
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。たとえば、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も採用でき
る。

【００２７】固体潤滑剤の種類は前記実施形態に限定さ
れない。また、複数種類の固体潤滑剤を混ぜて使用して
もよい。ばね収容室１７内にはグリースや作動油等の流
体が充填されていてもよい。この流体により潤滑が行わ
れる。さらに、曲がり板ばね２３とばね収容室１７とに
より構成される複数の流体充填空間の圧縮により粘性抵
抗が発生する。

【００２８】

【発明の効果】本発明に係るダンパー機構では、曲がり
板ばねの両リング部がダンパー機構のストッパーとして
機能しているため、曲がり板ばねに設定以上の大きな負
荷が作用しにくくなり、大きな応力が発生しにくい。特
に、曲がり板ばねによってダンパー機構のストッパー機
構を持たしているため、ダンパー機構の構造が簡単にな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態が採用されたクラッチ装
置の縦断面概略図。

【図２】フライホイール組立体の部分平面図。

【図３】固体潤滑剤の性質を示す表。

【図４】図２の部分拡大図であり、曲がり板ばねの部分
平面図。

【符号の説明】

４ 第１フライホイール ５ 粘性ダンパー機構 ６ フライホイール組立体 ７ 第２フライホイール １７ ばね収容室 ２３ 曲がり板ばね

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】入力側部材と、 前記入力側部材に相対回転自在に配置された出力側部材
   と、 互いに対向する側に開環部を有する第１列のリング部及
   び第２列のリング部と、前記両リング部より剛性が高く
   前記第１列のリング部と第２列のリング部を連結する複
   数のレバー部とを備え、前記レバー部は前記第１列のリ
   ング部と第２列のリング部とが交互に直列に接続される
   ように前記第１列のリング部の開環部と前記第２列のリ
   ング部の開環部とを連結しており、前記入力側部材と前
   記出力側部材とを回転方向に弾性的に連結する曲がり板
   ばねとを備え、 前記入力側部材と前記出力側部材との相対捩じり角度が
   大きくなると、前記第１列のリング部同士及び前記第２
   列のリング部同士が互いに当接する、ダンパー機構。