JPH0612263Y2 - 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］ 本考案はエンジンに連結されてトルク変動を吸収するト
ルク変動吸収装置に関する。

［従来の技術］ トルク変動吸収装置は、実開昭６１−２３５４２号公
報、実開昭６１−２３５４３号公報、実開昭６１−２３
５４４号公報、実開昭６１−２３５４５号公報、実開昭
６１−２３５４６号公報、実開昭６１−２３５４７号公
報により知られている。これらの提案は何れも、本実用
新案登録出願人のうちの一人によってなされたものであ
る。

上記提案によって、トルク変動吸収装置のうち次の
ａ）、ｂ）、ｃ）の構造は知られている。

ａ）、駆動軸に連結されるドライブプレートと、該ドラ
イブプレートと同軸芯状に配置されドライブプレートに
相対回転可能に支持されたフライホイールと、ドライブ
プレートにより支持され周方向に互に隔てて設けた複数
個の減衰ばね機構と、フライホイールにより支持された
トルクリミット機構と、ドライブプレートとフライホイ
ール間に介在されたヒステリシス機構とを有する構造。

ｂ）、複数個の減衰ばね機構のそれぞれを、周方向に延
びるコンプレッションスプリングと該コンプレッション
スプリングの両端に設けられたスプリングシートとから
構成するとともに、スプリングシートがドライブプレー
トに設けられた窓の着座面にコンプレッションスプリン
グ伸長時に着座するようにドライブプレートに支持した
構造。

ｃ）、トルクリミット機構に、摩擦材を介してフライホ
イールに押しつけられ一定トルク以上のトルクがかかっ
たときにフライホイールに対して周方向に滑るドリブン
ディスクを具備させるとともに、該ドリブンディスク
に、中立状態でスプリングシートと周方向に隔たりトル
クがかかったときにスプリングシートに当接しスプリン
グをたわませることによりスプリングシートを窓の着座
面から離してトルクを伝達する半径方向外方突出部を設
けた構造。

上記の従来トルク変動吸収装置では、駆動軸から、ドラ
イブプレート、減衰ばね機構、トルクリミット機構を介
してフライホイールにトルクが伝達される。減衰ばね機
構はコンプレッションスプリングによって伝達トルクの
変動を減衰させ、トルクリミット機構は過大トルクがか
かったときにドリブンディスクがフライホイールに対し
てすべることによって過大トルクをカットする。ヒステ
リシス機構に設けた摩擦材の摩擦によって伝達トルク変
動にダンピングを与えるとともに、ドライブプレートと
フライホイールの相対各変位−トルク曲線にヒステリシ
スを与える。

［考案が解決しようとする問題点］ しかし、上記の従来トルク変動吸収装置においては、複
数個設けた減衰ばね機構のコンプレッションスプリング
は、すべて同一タイミングで圧縮−伸びの作動を行な
う。このためコンプレッションスプリングが伸長すると
き、スプリングシートは、複数の減衰ばね機構につい
て、同一のタイミングで、ドライブプレートの窓の着座
面に着座する。スプリングシートは、耐摩耗性を確保す
るため、比較的硬質の樹脂材から構成されているため、
着座面に着座するときの打撃音はかなり大きい。このた
め、同一タイミングで着座が生じる従来装置では、個々
の着座の打撃音が重なってかなり大きな着座音が発生す
るという問題があることが判明した。

上記のような構造を有するトルク変動吸収装置において
着座音が騒音を構成する重要な要素の一つであることを
見い出し、それに対して解決方法を与えた従来装置は見
当らない。

トルク変動吸収装置自身から発生する着座音を問題にし
たものとは異なるが、トランスミッションやディファレ
ンシャル装置の駆動系から発生する騒音を低減させるた
めに、クラッチディスクの捩れ特性を非線型とすること
を狙った提案が特開昭５８−１０６２２８号公報に示さ
れている。該提案では、クラッチディスクの捩れ特性
を、複数個のスプリングの作用開始点および反対方向回
転時の作用終了点をそれぞれ互にずらす構造を提案して
いる。この特性を後述する本考案の第９図の特性を比較
すると、特開昭５８−１０６２２８号公報のものは、第
９図の曲線Ｂに非線型性を与えて振動を抑えようとした
ものである。本考案は、これと異なり、後述する第９図
の特性において曲線Ａから曲線Ｂに変わる段部Ｆでのス
プリングシートのドライブプレートへの着座騒音を問題
としている。

本考案は、コンプレッションスプリングとスプリングシ
ートを有する減衰ばね機構のスプリングシートを、ドラ
イブプレートの窓に、コンプレッションスプリング伸長
時に着座しトルクがかかったときにドリブンディスクと
当接して着座が離れるように支持させたトルク変動吸収
装置において、スプリングシートのドライブプレート窓
への着座音を軽減させることを目的とする。

［問題点を解決するための手段］ 上記目的を達成するための本考案に係るトルク変動吸収
装置は、 駆動軸に連結されるドライブプレートと、該ドライブプ
レートと同軸芯状に配置されドライブプレートに相対回
転可能に支持されたフライホイールと、ドライブプレー
トにより支持された周方向に互に隔てて設けた複数個の
減衰ばね機構と、を有し、 前記複数個の減衰ばね機構のそれぞれを、周方向に延び
るコンプレッションスプリングと該コンプレッションス
プリングの両端に設けられたスプリングシートとから構
成するとともに、スプリングシートがドライブプレート
に設けられた窓の着座面にコンプレッションスプリング
伸長時に着座するようにドライブプレートに支持したト
ルク変動吸収装置であって、 前記減衰ばね機構のうち同じばね定数をもつばね機構同
志のスプリングシートの、ドライブプレートに設けた窓
の着座面への着座タイミングに、複数個の減衰ばね機構
間で、時間差を設けたトルク変動吸収装置から成る。

［作用］ 上記トルク変動吸収装置においては、減衰ばね機構のう
ち同じばね定数をもつ減衰ばね機構同志のスプリングシ
ートのドライブプレートの窓への着座タイミングに、複
数個の減衰ばね機構間で時間差が設けられているので、
各スプリングシートの着座音の発生が互に重なることは
なく、着座音のピーク値が下げられる。

［実施例］ 以下に、本考案に係るトルク変動吸収装置の望ましい実
施例を、図面を参照して説明する。

第１図および第２図において、駆動軸としてのエンジン
クラフトシャフト１には、ドライブプレート２がボルト
により連結されて一体回転する。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と鋼板の側
板２ｃ、２ｄとを有し、ドライブプレート本体２ａの部
分のみを側板２ｃ、２ｄによって両側から挾み、これら
をリベット３、ねじ４で一体に結合したものから成る。
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。ドラ
イブプレート２に並立させて、かつドライブプレート２
に同軸上に、ドライブプレート２と相対回動可能にフラ
イホイール６が配設されており、ベアリング７を介して
ドライブプレート２に回転可能に支持されている。８は
図示しないクラッチを位置合わせするためのピンで、９
は図示しないクラッチカバーを取付けるためにねじ穴で
ある。フライホイール６は後述するトルクリミット機構
１５を収納するためにフライホイール本体６ａとドリブ
ンプレート６ｂの２分割構成となっており、フライホイ
ール本体６ａとドリブンプレート６ｂはボルト１０によ
って互に一体的に結合されている。

ドライブプレート２の一部を構成する側板のうちフライ
ホイール６側の側板２ｄは、外周部を断面ほぼＬ字状に
フライホイール６の外周を覆うように折り曲げられ、折
り曲げ部２ｄ′はドライブプレート２とフライホイール
６との間に存在する半径方向に直線状に延びる隙間１１
の外周開口を覆っている。

第３図に示すように、ドライブプレート２とフライホイ
ール６との間には、減衰ばね機構１２が設けられてい
る。減衰ばね機構１２は、同じばね定数をもつコンプレ
ッションスプリング１３と、該コンプレッションスプリ
ング１３の両端に設けられた、コンプレッションスプリ
ング１３よりつよいばね定数をもって変形し得る弾性体
１４ａを一部に有するスプリングシート１４とから成
る。コンプレッションスプリング１３の両端に設けられ
たスプリングシート１４は互に同形状のものが用いられ
る。第６図、第８図に示すように、減衰ばね機構１２
は、トルク変動吸収装置にトルクがかけられずコンプレ
ッションスプリング１３が伸長した状態で、ドライブプ
レート２の側板２ｃ、２ｄに設けた窓３０の着座面３０
ａにスプリングシート１４を係合させることにより、ド
ライブプレート２に支持される。スプリングシート１４
は後述するトルクリミット機構１５のドリブンディスク
１６の半径方向外方突出部１６ｂに当接し得る構造とな
っている。そしてトルク変動吸収装置にトルクがかかっ
てドライブプレート２とフライホイール６が相対回転
し、スプリングシート１４がドリブンディスク１６の半
径方向外方突出部１６ｂにあたって周方向に押される
と、第７図に示すように、コンプレッションスプリング
１３がたわんでスプリングシート１４の一方が窓３０の
着座面３０ａから離れてトルクを伝達できるようになっ
ている。そしてドライブプレート２とドリブンディスク
１６とが相対角変位していない中立の状態において、一
方のスプリングシート１４と該スプリングシート１４が
ドリブンディスク１６の半径方向突出部１６ｂとの間に
は周方向に間隙が存在し、第９図の遊びの特性Ａを出し
ている。但し、特性Ａは後述するヒステリシス機構１８
の存在のためヒステリシスをえがく。また、第９図にお
いて特性Ｂはコンプレッションスプリング１３のたわみ
によって生じ、特性Ｃはコンプレッションスプリング１
３が圧縮してスプリングシート１４同志が当接したとき
にスプリングシート１４の弾性体１４ａ部分の変形によ
って生じる。

トルクリミット機構１５は、フライホイール６に保持さ
れており、第４図に示すように、一対のドリブンディス
ク１６と、その間に介装され該一対のドリブンディスク
１６をフライホイール本体６ａ、ドリブンプレート６ｂ
に対して押しつけるコーンスプリング１７とから成って
いる。ドリブンディスク１６のフライホイール本体６
ａ、ドリブンプレート６ｂに接する側の表面には摩擦材
から成るライニング１６ａが施されており、ライニング
１６ａとフライホイール本体６ａ、ドリブンプレート６
ｂとは一定トルク以上で摺動回転する。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、トルクがこの押しつけ力によって定まる摩擦力以
内のときはドリブンディスク１６とフライホイール６は
一体になって回転し、トルクが摩擦力をこえるとドリブ
ンディスク１６とフライホイール６は相対滑りを生じ、
摩擦力をこえるトルクの伝達をカットする。第９図の特
性Ｄは、摩擦力をこえたトルクの伝達性状を示してい
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との間に介装される。第５図はヒステリシス
機構１８を示している。図に示すように、ヒステリシス
機構１８は、摩擦材から成るライニング部材１９ａを張
り付けたプレート１９の一部を曲げて該曲げ部１９ｂを
ドライブプレート２の側板２ｃにあけられた穴２２に係
合させることによりプレート１９をドライブプレート２
に周方向に固定し、プレート１９と側板２ｃ間に皿ばね
２０を介装してプレート１９のライニング部材１９ａを
フライホイール６に対して押しつけたものから構成され
ている。ライニング部材１９ａとフライホイール６との
間の摺動摩擦は第９図に示すようにヒステリシス特性を
与える。

上記一般構造において、減衰ばね機構１２のスプリング
シート１４の、ドライブプレート２の側板２ｃ、２ｄに
設けた窓３０の着座面３０ａへの着座タイミングは、第
６図および第８図に示すように、複数個（図示例では周
方向に等間隔に５個配設されている）の減衰ばね機構１
２間で、時間差が設けられている。この着座タイミング
のずれ構造として、第６図または第８図の構造をとって
いる。

第６図の構造においては、トルクリミット機構１５のド
リブンディスクの半径方向外方突出部１６ｂが、半径方
向に減衰ばね機構１２のスプリングシート１４に対応す
る位置に、周方向にエンジン回転方向（駆動軸１回転方
向）およびそれと反対方向ｂにそれぞれ突出するスプリ
ングシート押部１６ba、１６bbを有しており、該スプリ
ングシート押部１６ba、１６bbの突出部１６ｂ中心Ｏか
らの周方向長さをｌａ、ｌｂとしたときに、複数個（図
示例では５個）の減衰ばね機構１２（第６図のようにそ
れぞれ１２−１、１２−２、１２−３、１２−４、１２
−５の付番を付す）に対して、laの長さla−１、la−
２、la−３、la−４、la−５をそれぞれ異ならせるとと
もに、lbの長さlb−１、lb−２、lb−３、lb−４、lb−
５をそれぞれ異ならせてある。すなわち、la−１≠la−
２≠la−３≠la−４≠la−５、であるとともにlb−１≠
lb−２≠lb−３≠lb−４≠1b−５である。この場合、ド
ライブプレート１２に設けた窓３０の着座面３０ａの、
減衰ばね機構中心Ｐからのエンジン回転方向ａおよび反
回転方向ｂの距離ma、mbは、複数の減衰ばね機構１２に
対し、それぞれ一定である。

第６図はトルクがかからない中立状態でコンプレッショ
ンスプリング１３が伸長してスプリングシト１４が、窓
３０の着座面３０ａに着座している状態を示ており、第
７図はトルクがかかってコンプレッションスプリング１
３が圧縮してたわみ、一方のスプリングシート１４が窓
３０の着座面３０ａから離れている状態を示ている。第
７図の状態から第６図の状態に移行するときに、スプリ
ングシート１４の着座面３０ａへの着座音が生じる。し
かし、スプリングシート押部１６ba、１６bbの距離la、
lbが、複数の減衰ばね機構１２に対し、それぞれ異なっ
ているので、ａ、ｂ何れの回転方向においても、スプリ
ングシート１４の着座タイミングは、複数の減衰ばね機
構１２間で互にずれる。

第８図の構造は、着座タイミングのずれ構造が第６図と
異なる。第８図の構造においては、複数個設けた減衰ば
ね機構１２の中心Ｐ（第２図参照）は周方向に等間隔と
なっているが、ドライブプレート１２に設けた窓３０の
着座面３０ａの、減衰ばね機構中心Ｐからのエンジン回
転方向ａおよひ反回転方向ｂの距離ma、mbが、複数の減
衰ばね機構１２に対し、それぞれ異なっている。すなわ
ち、複数の減衰ばね機構12−１、12−２、12−３、12−
４、12−５に対するma、mbをma−１、ma−２、ma−３、
ma−４、ma−５、mb−１、mb−２、mb−３、mb−４、mb
−５とすると、ma１≠ma−２≠ma−３≠ma−４≠ma−５
であるとともに、mb−１≠mb−２≠mb−３≠mb−４≠mb
−５である。この場合、スプリングシート押部１６ba、
１６bbの突出部１６ｂ中心Ｏからの周方向長さをla、lb
は、それぞれ、複数個（図示例では５個）の減衰ばね機
構１２に対して一定である。

第８図はトルクがかからない中立状態で、コンプレッシ
ョンスプリング１３が伸長してスプリングシート１４が
窓３０の着座面３０ａに着座している状態を示してお
り、第７図はトルクがかかってコンプレッションスプリ
ング１３が圧縮してたわみ、一方のスプリングシート１
４が窓３０の着座面３０ａから離れている状態を示して
いる。第７図の状態から第８図の状態に移行するとき
に、スプリングシート１４の着差面３０ａへの着座音が
生じる。しかし、点Ｐから窓３０の着座面３０ａまでの
距離ma、mbが、複数の減衰ばね機構１２に対し、それぞ
れ異なっているので、ａ、ｂ何れの回転方向において
も、スプリングシート１４の着座タイミングは、複数の
減衰ばね機構１２で互にずれる。

着座タイミングのずれは、前記の距離la、lbと前記の距
離ma、mbの設定の組合せによってもよい。

つぎに、上記実施例における作動について説明する。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、減衰ばね機構１２、トルクリミット機構１５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の回転トルクの微小変動やエンジン振動は、減
衰ばね機構１２のコンプレッションスプリング１３によ
る振動抑制、ヒステリシス機構１８の減衰を介して連結
された、慣性体としてのドライブプレート２とフライホ
イール６から成る振動系によって吸収される。

アイドリング時の振動を効果的に吸収するためには、第
９図の特性Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄに示すように、ドライブプレ
ート２とフライホイール６との相対回転変位が小のとき
は柔らかいばね特性を有することが必要であり、減衰ば
ね機構１２をコンパクトなものならしめるためには相対
回転変位が大のとき硬いばね特性を有することが必要で
あり、さらに必要以上のトルクがかかった場合にはパワ
ートレイン保護のためにトルクを制限してクラッチに伝
達することが必要である。このために、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の低摩擦力が有効
に働いて特性Ａを得、スプリングシート１４とドリブン
ディスク１６が接触するとそれ以上のトルクでコンプレ
ッションスプリング１３が撓んで特性Ｂを得、さらにト
ルクが大になってコンプレッションスプリング１３の撓
みが増加しスプリングシート１４同志が当接するとそれ
以上のトルクでスプリングシート１４の弾性体１４ａ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トルクリミット機構１５とフ
ライホイール６間で滑りを生じ続け、必要以上のトルク
はカットされ、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、パワートレインへと伝達され
る。

トルク変動吸収装置の回転をさらに詳しく述べると、エ
ンジンの吸入、圧縮、爆発、排気行程に伴なう回転変動
に伴なって、トルク変動吸収装置はエンジン回転方向
ａ、それと反対方向ｂに交互に相対回転変動しながら、
全体としてはエンジンの回転方向に回転している。

エンジンの爆発行程時の回転上昇によって第７図のよう
に、複数個の減衰ばね機構１２のコンプレッションスプ
リング１３は各々圧縮されてスプリングシート１４の一
方がドライブプレート２の窓３０の着座面３０ａから離
れ、つぎに排気行程での回転低下により第６図または第
８図の状態に移行する過程で、スプリングシート１４が
ドライブプレート２の窓３０の着座面３０ａに着座す
る。

このとき着座音を発生する。

スプリングシート１４の、窓３０の着座面３０ａの着座
タイミングは、第６図および第８図の何れの例において
も、第９図のＦ近傍を拡大して示した第１０図に示すよ
うに、複数の減衰ばね機構１２−１、１２−２、１２−
３、１２−４、１２−５に対して、時間的に互にずれて
いる。第１０図においてＴ_１、Ｔ_２、Ｔ_３、Ｔ_４、Ｔ_５
はそれぞれ減衰ばね機構１２−１、１２−２、１２−
３、１２−４、１２−５のスプリングシート１４の着座
面３０ａへの着座時間を示している。ただし、着座は第
９図のＦ近傍で生ぜられ、特性Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの領域に
大きくくい込んでいくものではないので、特性Ａ、Ｂ、
Ｃ、Ｄは従来通り維持される。この点は従来の特開昭５
８−１０６２２８号公報と大きく異なる。第１０図の点
線Ｉは従来の着座を示している。したがって着座が複数
の減衰ばね機構１２間で同時に生じないので、その着座
音は第１１図の曲線Ｇに示すように時間的に巾が広がっ
てピーク値が低下する。第１１図の曲線Ｈは着座が互に
同時に生じていた従来の騒音を示している。

［考案の効果］ 本考案のトルク変動吸収装置によれば、複数個の減衰ば
ね機構のうち同じばね定数の減衰ばね機構１２のスプリ
ングシート１４の着座タイミングに時間差をもたせて、
１つ１つの順次着座させるようにしたもので、スプリン
グシートの打撃音が軽減でき、車内騒音、車外騒音とも
静粛化がはかれる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例に係るトルク変動吸収装置の
断面図であり第２図のＩ−Ｉ線に沿う断面図、 第２図は第１図の装置の一部を破断して内部構造を示し
た正面図、 第３図は第１図の装置のIII部の減衰ばね機構部の部分
断面図、 第４図は第１図の装置のIV部のトルクリミット機構部の
部分断面図、 第５図は第１図の装置のＶ部のヒステリシス機構部の部
分断面図、 第６図は第１図の装置においてドリブンディスクの形状
寸法を複数の減衰ばね機構間で変えたものであってスプ
リングシートがドライブシートの窓に着座している状態
の装置内部の正面図、 第７図は第６図または第８図の装置においてスプリング
シートの一方がドライブプレートの窓から離れている状
態の装置内部の正面図、 第８図は第１図の装置においてドライブプレートの窓の
形状寸法を複数の減衰ばね機構間で変えたものであって
スプリングシートがドライブプレートの窓に着座してい
る状態の装置内部の正面図、第９図は第６図および第８
図の装置のトルク伝達特性図、 第１０図は第９図のＦの部分の拡大図、 第１１図は第６図および第８図の装置の時間−騒音特性
図、 である。 １……駆動軸（クランク軸） ２……ドライブプレート ２ｃ、２ｄ……側板 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 １２……減衰ばね機構 １３……コンプレッションスプリング １４……スプリングシート １４ａ……弾性体 １５……トルクリミット機構 １６……ドリブンディスク １８……ヒステリシス機構 ３０……窓 ３０ａ……着座面

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 小林 清倫 愛知県刈谷市朝日町２丁目１番地 アイシ ン精機株式会社内 (56)参考文献 特開 昭61−52440（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−6430（ＪＰ，Ａ)

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、
   該ドライブプレートと同軸芯状に配置されドライブプレ
   ートに相対回転可能に支持されたフライホイールと、ド
   ライブプレートにより支持され周方向に互に隔てて設け
   た複数個の減衰ばね機構と、を有し、 前記複数個の減衰ばね機構のそれぞれを、周方向に延び
   るコンプレッションスプリングと該コンプレッションス
   プリングの両端に設けられたスプリングシートとから構
   成するとともに、スプリングシートがドライブプレート
   に設けられた窓の着座面にコンプレッションスプリング
   伸長時に着座するようにドライブプレートに支持したト
   ルク変動吸収装置であって、 前記減衰ばね機構のうち同じばね定数をもつばね機構同
   志のスプリングシートの、ドライブプレートに設けた窓
   の着座面への着座タイミングに、複数個の減衰ばね機構
   間で、時間差を設けたことを特徴とするトルク変動吸収
   装置。