JPH062052Y2 - 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に関し、特に
その信頼性の向上をはか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61-2
3547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とドリブルプレート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
て形成しうる弾性体14a,14aとから構成される。このス
プリングシート14,14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,14
a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。

そして、このヒステリシス機構１８が収納されるスペー
スは、ドライブプレート２の側板２Ｃとフライホイール
６とでリジッドに形成されている。

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およびヒステリシス機構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１４，１
４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，
１４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１４
a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イルクとなると、減衰・トリクリ
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。

このようにして回転トルクは、そのトルク変動が効果的
に吸収されてトランスミッション側へ伝達される。

〔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、摩擦
材１９aとフライホイール６との間が滑ってトルク変動
を吸収する作用が長期間なされると、摩擦材１９aが摩
耗して皿ばね２０が摩擦材１９aを押圧する力が変化
し、ヒステリシス機構１８の機能が低下してしまうが、
ヒステリシス機構１８が収納されたスペースは一定の大
きさに決まっていて摩擦材１９aを押圧する力を調整す
ることができないため、ヒステリシス機構１８の機能低
下を補うことはできない。ましてや、ヒステリシス機構
１８の摩擦特性値を所望の値に調整することなど不可能
であるという問題点がある。

本考案は、上述の問題点の解決をはかろうとするもの
で、ヒステリシス機構の機能低下を補い、さらにその摩
擦特性値を所望の値に調整できる、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
軸的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で慣性体が構成され、上記の
ドライブプレートとフライホイールとの間にヒステリシ
ス機構が介装されたトルク変動吸収装置において、上記
フライホイール側に固定され上記のドライブプレートと
フライホイールとを相対回転可能に支持するとともにこ
れらの相対位置を支持するベアリングと、同ベアリング
を位置決め固定するストッパプレートと、上記ドライブ
プレートに設けられ上記ストッパプレートを固定支持す
るボルトとをそなえ、上記ベアリングのドライブプレー
ト側にテーパ部が形成されるとともにドライブプレート
側に上記テーパ部に整合するテーパ部ドライブプレート
側に整合するテーパ部が形成されて、上記ストッパプレ
ートの押圧力により上記ベアリングが上記２つのテーパ
部の間でわずかに移動して上記ヒステリシス機構の摩擦
特性を所望の値に調整しうるように構成されたことを特
徴としている。

〔作用〕

上述の本考案しのトルク変動吸収装置では、ベアリング
を支持するストッパプレートをボルトの締付ける力を調
整することで、あるいはストッパプレートの撓み力を調
整してボルトで締付けることで、ベアリングのテーパ部
とドライブプレートのテーパ部との間で僅かなずれを生
じさせ、ドライブプレートとフライホイールとの間隔を
調整してヒステリシス機構の摩擦特性を所望の値に調整
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図はその要部断面
図、第２図(a)はその断面図、第２図は(b)はその一部破
断平面図、第３図はそのトルク伝達特性を示すグラフで
ある。

第１図および第２図(a)，(b)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2a,2a
により連結されている。

ドライブプレート２には、このドライブプレート２に対
して同軸的にかつ相対回転可能にフライホイール６が設
けられ、このフライホイール６と上記ドライブプレート
２とで慣性体（以下「２分割フライホイール」とい
う。）を構成している。なお、ドライブプレート２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。

上記のドライブプレート２とフライホイール６との相対
回転は、ベアリング７によって実現されており、このベ
アリング７は、フライホイール６の内周縁に固定され、
ドライブプレート２に嵌合されている。ベアリング７の
フライホイール６側端部７aには、テーパ部７bが形成さ
れている。ドライブプレート２には、ベアリング７が嵌
合した状態でベアリング７のテーパ部７bに対応する位
置にこのテーパ部７bに整合するテーパ部２bが形成され
ている。さらに、ベアリング７の外側には、上記ボルト
２aに座金状に取り付けられたストッパプレート５０に
よって押圧されている。また、このプレート５０は、パ
イロットベアリング５１に対しても上記ベアリング７と
同様に押圧している。なお、パイロットベアリング５１
は、図示しないトリンスミッション側から延設されるク
ラッチシャフト（図示せず）を回転自在に支持するもの
である。

ドライブプレート２とフライホイール６との間には、従
来例と同様のばね機構１２が設けられている。このばね
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うる弾性
体１４a，１４aとから構成される。このスプリングシー
ト14,14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14,14は、ドライブ
プレート２側のサブプレート４１，４２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14,14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間隙が存在するように
なっている。

ドライブプレート２とフライホイール６との間に形成さ
れる環状凹所６Ｃには、減衰・トルクリミット機構１５
が設けられている。この減衰・トリクリミット機構１５
は、一対のドリブンディスク16,16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16,16をフライ
ホイール６の壁面およびドライブプレート２の壁面に付
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16,16のフライホイール６側面およびド
ライブプレート２側面にそなえられた摩擦材からなるラ
イニング１６a，１６aとから構成されている。

さらに、ドライブプレート２とフライホイール６との間
には、従来例と同様のヒステリシス機構１８が介装され
ている。

このヒステリシス機構１８は、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側に設けられたシート１９b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、図示しないがプレート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に形成
された穴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１
９aはポリイミド樹脂を主成分とする材料からなる。

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、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、減衰・トルクリミット機
構１５およびヒステリシス機構１８を介してフライホイ
ール６に伝達される。

そして、摩擦材１９aとフライホイール６との間が滑っ
てトルク変動を吸収する作用が長期間なされて、摩擦材
１９aが摩耗すると、ヒステリシス機構１８が機能低下
を起こすので、ストッパプレート５０によるベアリング
７の押圧力を変えて、ベアリング７の位置を調整する。

具体的には、ボルト２aの締付け力を調整してベアリン
グ７に対する押圧力を増加させ、ベアリング７およびド
ライブプレート２のそれぞれのテーパ部７b，２bで僅か
なずれを起こさせて、ドライブプレート２とフライホイ
ール６との間隙を縮める。そして、シート１９bとプレ
ート１９との間隙が縮まり、皿ばね２０の反発力が大き
くなる。これにより、ヒステリシス機構１８の機能を復
元することができる。

以上のようにして、ヒステリシス機構１８の性能低下を
補うことができる。さらに、ヒステリシス機構１８の摩
擦特性値Ｈ（第３図参照）を所望の値に調整できる。

また、ストッパプレート５０は、ベアリング７を押圧す
るとともにパイロットベアリング５１も押圧しているの
で、このパイロットベアリング５１の抜け防止機能も兼
ね備えている。

なお、ベアリング７への押圧力の調整は、硬質（肉厚）
のストッパプレート５０を用いて、ボルト２aの締付け
力で調整するか、ストッパプレート５０の撓み力（スト
ッパプレート５０の厚さ）を調整して、ボルト２aを堅
く締付ける等によって行なわれる。

〔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、上記フライホイール側に固定され上記のドライブ
プレートとフライホイールとを相対回転可能に支持する
とともにこれらの相対位置を支持するベアリングと、同
ベアリングを位置決め固定するストッパプレートと、上
記ドライブプレートに設けられ上記ストッパプレートを
固定支持するボルトとをそなえ、上記ベアリングのドラ
イブプレート側にテーパ部が形成されるとともにドライ
ブプレート側に上記テーパ部に整合するテーパ部が形成
されて、上記ストッパプレートの押圧力により上記ベア
リングが上記２つのテーパ部間でわずかに移動して上記
ヒステリシス機構の摩擦特性を所望の値に調整しうるよ
うに構成されるという簡素な構造により、ヒステリシス
機構の機能低下を補うことができる。さらに、ヒステリ
シス機構の摩擦特性値を所望の値に調整することができ
る利点がある。

【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図はその要部断面図、第
２図(a)はその断面図、第２図(b)はその一部破断平面
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‥ボルト、２b‥ドライブプレート
２のテーパ部、５‥スタータ用リングギヤ、６‥フライ
ホイール、６c‥フライホイール６の環状凹所、７‥ベ
アリング、７a‥ベアリング７のフライホイール６側端
部、７b‥ベアリング７のテーパ部、１２‥ばね機構、
１３‥コイルスプリング、１４‥スプリングシート、１
４a‥弾性体、１５‥減衰・トルクリミット機構、１６
‥ドリブンディスク、１６a‥ラインニング、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、２０‥皿ばね、４０‥リテイニ
ングプレート、４１，４２‥サブプレート、５０‥スト
ッパプレート、５１‥パイロットベアリング。

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、
   同ドライブプレートと同軸的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で慣
   性体が構成され、上記のドライブプレートとフライホイ
   ールとの間にヒステリシス機構が介装されたトルク変動
   吸収装置において、上記フライホイール側に固定され上
   記のドライブプレートとフライホイールとを相対回転可
   能に支持するとともにこれらの相対位置を支持するベア
   リングと、同ベアリングを位置決め固定するストッパプ
   レートと、上記ドライブプレートに設けられ上記ストッ
   パプレートを固定支持するボルトとをそなえ、上記ベア
   リングのドライブプレート側にテーパ部が形成されると
   ともにドライブプレート側に上記テーパ部に整合するテ
   ーパ部が形成されて、上記ストッパプレートの押圧力に
   より上記ベアリングが上記２つのテーパ部の間でわずか
   に移動して上記ヒステリシス機構の摩擦特性を所望の値
   に調整しうるように構成されたことを特徴とする、トル
   ク変動吸収装置。