WO2010143468A1

WO2010143468A1 - トルクリミッタ装置

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Inventors: 泰典道満; 貴司原田; 佳也吉村
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Abstract

　トルクリミッタ装置の摩擦材の固定に関し、構成を簡単かつ安価にする。この装置は、フライホイール(５)と、クラッチプレート(２０)と、スプラインハブ(２２)と、クラッチディスク組立体(６)と、伝達トルク制限部(７)と、を備えている。フライホイール(５)は摩擦連結面(１４ｂ)を有する。クラッチプレート(２０)は、軸方向に貫通する複数の孔(２０ｂ)を有し、この孔(２０ｂ)に摩擦材(２６)が装着されている。スプラインハブ(２２)はトランスミッション側の軸(３)に係合可能である。クラッチディスク組立体(６)はクラッチプレート(２０)とスプラインハブ(２２)とを円周方向に弾性的に連結する。伝達トルク制限部(７)は、摩擦材(２６)をフライホイール(５)の摩擦連結面(１４ｂ)との間で狭持して、フライホイール(５)からトランスミッション側の軸(３)に伝達されるトルクを制限する。

Description

トルクリミッタ装置

　本発明は、トルクリミッタ装置、特に、エンジンのクランク軸からトランスミッション側の軸に伝達されるトルクを制限するためのトルクリミッタ装置に関する。

　車両において、エンジンからの過大トルクによってトランスミッション等が破損するのを防止するために、エンジンとトランスミッションとの間に、伝達されるトルクを制限するためのトルクリミッタ装置が設けられることがある。このトルクリミッタ装置は、例えば、１枚以上の摩擦フェーシングを１対のプレートで両側から所定の挟持力で挟み込み、その入力側をエンジン側の部材としてのフライホイール等に連結し、出力側をトランスミッション側の入力軸等に連結するものである。

　この種のトルクリミッタ装置は、外周部に摩擦連結部を有するドライブプレートと、１対のプレートによってドライブプレートの摩擦連結部を所定の挟持力で挟み込む伝達トルク制限部と、トランスミッションの入力軸に連結されるドリブン側部材と、これらの間に設けられたダンパー機構と、を有している（例えば、特許文献１を参照）。この装置では、摩擦連結部を挟み込む１対のプレート（あるいは摩擦連結部の外周部に設けられたダンパーカバー）がフライホイールに連結されている。

　このトルクリミッタ装置では、エンジンのトルクは、フライホイールから摩擦連結部を介してドライブプレートに伝達され、さらにダンパー機構を介してドリブン側部材及びトランスミッションの入力軸に伝達される。そして、エンジンからのトルクが所定のトルクを上回ると、摩擦連結部とプレートとの間で滑りが発生する。これにより、伝達トルク制限部で制限された以上のトルクはトランスミッション側に伝達されず、過大トルクによるトランスミッションの破損を防止することができる。

特開２００６－１７２２６号公報

　従来のトルクリミッタ装置では、摩擦材は、一般的な自動車用のクラッチディスクと同様に、クラッチプレートに固定されたクッショニングプレートに固定されている。そして、摩擦材をクッショニングプレートに固定する方法としては、（ａ）リベットかしめ、（ｂ）接着剤による固定、（ｃ）モールド成型による一体化、などが採用されてきている。

　しかし、リベットかしめによる固定方法では、リベットの頭部を摩擦材表面から突出しないようにするために、摩擦材に座ぐり孔を形成したり、リベットを用意する必要がある。さらに、リベットかしめによる固定方法では、摩擦材の摩擦代が少なくなってしまう。また、接着剤による固定方法では、加工工数が増え、高コストを招く。さらに、モールド成形により一体化する固定方法では、形成できるクッショニング形状に制約があり、かつ高コストである。

　また、前述のような従来のトルクリミッタ装置は、フライホイールにボルトによって固定される。ここで、フライホイールはエンジンのクラン軸端に予め組み付けられている。すなわち、まず、フライホイールがクランク軸端に固定され、次にこのフライホイールにトルクリミッタ装置が固定される。

　以上のように、従来のトルクリミッタ装置を有する動力伝達装置は、フライホイールの組み付け工程とトルクリミッタ装置の組み付け工程とが必要となる。また、トルクリミッタ装置は、ドリブン側部材に形成されたスプライン結合部を介してトランスミッションの入力軸に連結される。このため、トルクリミッタ装置をフライホイールに締結した状態でスプライン結合部とフライホイールとの同軸度を所定の範囲内にする必要がある。したがって、トルクリミッタ装置とフライホイールとの双方を位置決めするために、ノックピンとノック孔、あるいはインロウ部を設ける必要がある。また、ドリブン部材のスプライン結合部とフライホイールとの同軸度を所定の範囲内にするために、スプライン結合部とクランク軸の孔等に嵌合する径方向位置決め用の芯出し工具を使用する必要がある。

　本発明の課題は、摩擦材の固定に関し、低コストで構成が簡単なトルクリミッタ装置を提供することにある。

　本発明の別の課題は、エンジン側への組み付けが容易で、しかも組み付け後の径方向位置決めのための芯出し作業が不要なトルクリミッタ装置を提供することにある。

　ここで、自動車用のクラッチ装置等におけるクラッチディスク組立体では、クラッチ装置がオン（動力伝達）、オフ（遮断）されるので、前述のような従来の摩擦材固定方法が用いられている。しかし、トルクリミッタ装置においては、摩擦材のオン、オフ（押圧及び押圧解除）を行う必要がなく、摩擦材を軸方向において固定する必要もない。さらに、トルクリミッタ装置における摩擦材の摩耗量は、自動車用クラッチ装置等において用いられる場合に比較して少ない。

　そこで、本発明のトルクリミッタ装置は、以上の点に鑑みてなされたものであり、第１発明に係るトルクリミッタ装置は、エンジン側部材からトランスミッション側の軸に伝達されるトルクを制限するための装置であって、ドライブ部材と、摩擦連結用プレートと、出力側部材と、ダンパー機構と、伝達トルク制限部と、を備えている。ドライブ部材は、エンジン側部材に連結され、摩擦連結面を有する。摩擦連結用プレートは、軸方向に貫通する少なくとも１つの孔を有し軸方向に第１厚みを有するプレート本体と、摩擦連結用プレートの孔に装着され第１厚みより厚い第２厚みを有する摩擦材と、を有する。出力側部材はトランスミッション側の軸に係合可能である。ダンパー機構は摩擦用連結プレートと出力側部材とを円周方向に弾性的に連結する。伝達トルク制限部は、摩擦材をドライブ部材の摩擦連結面との間で狭持して、ドライブ部材からトランスミッション側の軸に伝達されるトルクを制限する。

　この装置では、ドライブ部材に伝達されたトルクは、摩擦連結用プレートの摩擦材を介して出力側部材に伝達され、トランスミッション側の軸に伝達される。過大なトルクがエンジン側から入力された場合は、伝達トルク制限部の作用によって摩擦材部分での伝達トルクが制限される。

　ここでは、摩擦材は、摩擦連結用プレートの孔に装着されて固定されている。このため、リベットや接着剤、あるいはモールド成型による従来の固定方向に比較して、摩擦材を低コストでプレートに固定することができる。また、構成が簡単であり、特に、軸方向の寸法を短縮することができる。

　第２発明に係るトルクリミッタ装置は、第１発明の装置において、ダンパー機構は、入力側プレートと、トランスミッション側の軸に連結される出力側プレートと、入力側プレートと出力側プレートとの間に配置され両プレートを弾性的に連結する複数のトーションスプリングと、を備えている。そして、摩擦連結用プレートは入力側プレートの外周部である。

　ここでは、ダンパー機構の入力側プレートと摩擦連結用プレートとが１つの部材で構成されている。このため、構成がより簡単になり、特に軸方向の短縮化をより実現することができる。

　第３発明に係るトルクリミッタ装置は、第１発明の装置において、複数の摩擦連結用プレートの孔及び摩擦材は、円周方向に等角度間隔で配置されている。

　第４発明に係るトルクリミッタ装置は、第３発明の装置において、複数の摩擦材は、対応する孔に対して円周方向に隙間のない状態で圧入されている。

　第５発明に係るトルクリミッタ装置は、第１発明の装置において、伝達トルク制限部は、摩擦材をドライブ材の摩擦連結面に押圧するプレッシャリングを有し、ドライブ材の摩擦連結面及びプレッシャリングの少なくともいずれか一方には、摩擦材の内周側に配置され、摩擦連結用プレートの側面に近づくように突出する突起を有している。

　ここでは、摩擦材の内周側に、ドライブ部材及びプレッシャリングの少なくともいずれか一方から突出する突起が設けられているので、この突起によって、泥、水等の異物が摩擦材側に侵入するのを抑えることができる。

　第６発明に係るトルクリミッタ装置は、第１発明の装置において、ドライブ部材と摩擦連結用プレートとの間に設けられ、摩擦連結用プレートをドライブ部材から離れる側に付勢する付勢部材をさらに備えている。

　ここでは、摩擦連結用プレートの軸方向移動が抑えられるので、摩擦連結用プレートの軸方向の移動（振動）による各部の摩耗及び異音を抑えることができる。

　第７発明に係るトルクリミッタ装置は、第１発明の装置において、伝達トルク制限部は、プレッシャリングと、コーンスプリングと、支持部材と、を有している。プレッシャリングは摩擦材をドライブ材の摩擦連結面との間で挟持する。コーンスプリングは、リング状に形成され、内周部がプレッシャリングをドライブ部材側に押圧する。支持部材は、ドライブ部材に装着され、コーンスプリングの外周部を支持する。

　第８発明に係るトルクリミッタ装置は、エンジンのクランク軸からトランスミッション側の軸に伝達されるトルクを制限するための装置であって、円板状のドライブ部材と、入力側部材と、出力側部材と、ダンパー機構と、伝達トルク制限部と、を備えている。円板状のドライブ部材は、内周部に円周方向に並べて配置され固定用の締結具が挿入される複数の装着孔を有するとともにクランク軸端に連結可能であり、摩擦連結面を有する。入力側部材は外周部に摩擦材を有する。出力側部材はトランスミッション側の軸に係合可能な係合部を有する。ダンパー機構は入力側部材と出力側部材とを円周方向に弾性的に連結する。伝達トルク制限部は、入力側部材の摩擦材をドライブ部材の摩擦連結面との間で狭持して、ドライブ部材からトランスミッション側の軸に伝達されるトルクを制限する。

　この装置では、ドライブ部材に伝達されたトルクは、入力側部材の摩擦材を介して出力側部材に伝達され、トランスミッション側の軸に伝達される。過大なトルクがエンジン側から入力された場合は、伝達トルク制限部の作用によって摩擦材部分での伝達トルクが制限される。

　ここでは、例えばフライホイールであるドライブ部材が予め本装置に組み込まれている。したがって、ドライブ部材と出力側部材の係合部との同軸度を所定の範囲内にした上で、これらを含む本装置全体をクランク軸端に組み付けることができ、組み付け作業が容易になる。また、クランク軸と出力側部材との芯出しのための作業が不要となる。

　第９発明に係るトルクリミッタ装置は、第８発明の装置において、ドライブ部材はクランク軸に対する径方向の位置決めを行う位置決め部を有している。

　ここでは、ドライブ部材の位置決め部によってドライブ部材をクランク軸に芯出しできるので、出力側部材の係合部とクランク軸との芯出しのための構成、作業が不要になる。

　第１０発明に係るトルクリミッタ装置は、第９発明の装置において、出力側部材の係合部は、ドライブ部材の位置決め部に対する同軸度が１．０ｍｍ以下である。

　第１１発明に係るトルクリミッタ装置は、第８発明の装置において、入力側部材及びダンパー機構は、ドライブ部材の装着孔の円周ピッチ径よりも径方向外方に配置されており、円周ピッチ径の径方向内方には、出力側部材を除いて構成部材は配置されていない。

　ここでは、構成部材は内周側には配置されておらず、外周側に集中して配置されている。このため、軽量化を図ることができるとともに、軽量化にもかかわらず比較的大きな慣性モーメントを得ることができる。

　第１２発明に係るトルクリミッタ装置は、第８発明の装置において、ドライブ部材の複数の装着孔のそれぞれに挿入された複数の固定締結具をさらに備えている。

　ここでは、ボルト等の固定締結具が予め組み付けられているので、固定用締結具をドライブ部材の装着孔に後工程で挿入するためのスペースを設ける必要がなく、装置の軸方向寸法を短縮することができる。

　第１３発明に係るトルクリミッタ装置は、第１２発明の装置において、出力側部材は、中心部にスプライン結合部が形成されたボス部と、ボス部から径方向外方に延びるフランジ部と、を備えている。そして、フランジ部は、ドライブ部材の装着孔に挿入された固定締結具をクランク軸に締結するための工具が挿入可能な工具挿入用の孔を有している。

　第１４発明に係るトルクリミッタ装置は、エンジンのクランク軸からトランスミッション側の軸に伝達されるトルクを制限するための装置であって、円板状のドライブ部材と、円板状の入力側部材と、出力側部材と、ダンパー機構と、伝達トルク制限部と、を備えている。円板状のドライブ部材は、外周部に摩擦連結面を有し、クランク軸端に連結可能である。円板状の入力側部材は外周部に摩擦材を有する。出力側部材はトランスミッション側の軸に係合可能な係合部を有する。ダンパー機構は入力側部材と出力側部材とを円周方向に弾性的に連結する。伝達トルク制限部は、入力側部材の摩擦材をドライブ部材の摩擦連結面との間で狭持して、ドライブ部材からトランスミッション側の軸に伝達されるトルクを制限する。そして、ドライブ部材の外周部には、軸方向に延びて形成された径方向位置決め用の当接部を有し、入力側部材の外周端面がドライブ部材の当接部に当接することにより、入力側部材、出力側部材、及びダンパー機構が径方向に位置決めされる。

　また、入力側部材の外周端面をドライブ部材の当接部に当接させて、各部材の径方向の位置決めが行われるので、入力側部材等の各部材を内周部にまで延ばす必要がない。このため、ドライブ部材内周部のトランスミッション側に配置される部材が少なくなり、ドライブ部材を含む装置全体をエンジン側の部材に固定するための構成が容易になる。

　第１５発明に係るトルクリミッタ装置は、第１４発明の装置において、ドライブ部材は、軸方向に延びて形成された筒状内周面を有し、径方向位置決め用の当接部は筒状内周面に形成されている。

　ここでは、ドライブ材に形成された筒状内周面に当接部を形成し、この当接部に入力側部材の外周端面を当接させている。このため、簡単な構成で入力側部材の径方向の位置決めを行うことができる。

　第１６発明に係るトルクリミッタ装置は、第１５発明の装置において、筒状内周面には、当接部の軸方向トランスミッション側に第１係合部が形成されている。また、伝達トルク制限部は、プレッシャリングと、コーンスプリングと、支持部材と、を有している。プレッシャリングは摩擦材をドライブ材の摩擦連結面との間で挟持する。コーンスプリングは、リング状に形成され、内周部がプレッシャリングをドライブ部材側に押圧する。支持部材は、ドライブ部材に装着され、コーンスプリングの外周部を支持する。そして、プレッシャリングは、外周部に、第１係合部に係合してドライブ部材との相対回転を不能にするための第２係合部を有している。

　以上のような本発明では、トルクリミッタ装置において、低コスト、かつ簡単な構成で摩擦材を固定することができる。

　また、本発明では、エンジン側への組み付けが容易で、しかも組み付け後の径方向位置決めのための芯出し作業が不要なトルクリミッタ装置が得られる。

　さらに、本発明では、ドライブ部材を予め装置に組み付けておき、これらをエンジン側の部材に固定するようにした装置において、装置のクランク軸への組み付け作業が容易になり、しかもトルクリミッタ装置の径方向位置決めを精度良く行える。

本発明の一実施形態としてのフライホイール付きトルクリミッタ装置の断面図。前記トルクリミッタ装置の正面図。前記装置の伝達トルク制限部の拡大図。図２の拡大部分図。本発明の他の実施形態を示す断面拡大部分図。本発明のさらに他の実施形態を示す断面拡大部分図。トルクリミッタ装置の取り外し手順を説明するための図。トルクリミッタ装置の取り外し手順を説明するための図。トルクリミッタ装置の取り外し手順を説明するための図。トルクリミッタ装置の取り外し手順を説明するための図。トルクリミッタ装置の取り外し手順を説明するための図。

　［全体構成］
　図１に本発明の一実施形態としてのフライホイール付きトルクリミッタ装置の断面図を示す。また、図２に、フライホイール付きトルクリミッタ装置の正面図の一部を示す。図１においては、図示していないが、左側にエンジンが配置され、右側にトランスミッションが配置されている。

　このトルクリミッタ装置１は、エンジンのクランク軸２とトランスミッション入力軸３との間に設けられ、エンジンからトランスミッションに伝達されるトルクを制限するためのものである。そして、このトルクリミッタ装置１は、ドライブ部材としてのフライホイール５と、クラッチディスク組立体６と、クラッチディスク組立体６の一部を含む伝達トルク制限部７と、を有している。

　［フライホイール］
　フライホイール５は、円板状の部材であり、中心部に孔５ａを有するとともに、内周部から径方向中間部にかけて円板部１０を有している。また、円板部１０の外周側には質量部１１が設けられている。中心部の孔５ａはクランク軸２の端面に形成されたインロウ部２ａに嵌合され、これにより、フライホイール５とクラン軸２との径方向の位置決めがなされている。

　円板部１０の内周部には、円周方向に並ぶ複数の貫通孔５ｂが形成されている。この貫通孔５ｂには複数のボルト１２が挿入されており、この複数のボルト１２をクランク軸２のネジ孔に螺合することによって、フライホイール５をクランク軸２の端面に固定可能である。また、円板部１０は、径方向の全てにおいてほぼ同じ軸方向厚みを有している。なお、ボルト１２は頭部に締め付け工具が挿入される六角孔が形成された六角孔付きボルトである。

　質量部１１は、円板部１０に比較して軸方向に厚く形成されている。質量部１１のトランスミッション側の面には、図３に拡大して示すように、エンジン側に窪む収容部１４が形成されている。収容部１４は、軸方向に延びる筒状内周面としての径方向位置決め面１４ａを外周部に有し、収容部１４の底面（エンジン側の側壁面）に相当する部分には摩擦連結面１４ｂが形成されている。

　また、フライホイール５のエンジン側の側面において、円板部１０と質量部１１との境界部分には、トランスミッション側に窪む複数の凹部１５が形成されている。複数の凹部１５は円周方向に並べて配置されており、複数の凹部１５のそれぞれは円弧状に形成されている。そして、この凹部１５に対応して、逆側の面には、凹部１５に貫通する貫通孔１６が形成されている。なお、貫通孔１６は、軸方向視でトランスミッション側からエンジン側が見通せないように形成されている。より具体的には、貫通孔１６が形成された部分において、摩擦連結面１４ｂの内径は円板部１０の最外径より小さくなるように形成されている。

　［クラッチディスク組立体］
　クラッチディスク組立体６は、主に、クラッチプレート２０及びリティーニングプレート２１と、スプラインハブ２２と、クラッチプレート２０及びリティーニングプレート２１とスプラインハブ２２とを弾性的に連結する複数のトーションスプリング（ダンパー機構）２３と、を有している。

　クラッチプレート２０及びリティーニングプレート２１は、例えば共に板金製の環状の部材であり、軸方向に所定の間隔を空けて配置されている。クラッチプレート２０はエンジン側に配置され、リティーニングプレート２１はトランスミッション側に配置されている。リティーニングプレート２１の外周部の一部は、クラッチプレート２０側に折り曲げられ、さらに内周側に折り曲げられている。このリティーニングプレート２１の内周側に折り曲げられた部分が、クラッチプレート２０の外周部にリベット２４により固定されている。これにより、クラッチプレート２０とリティーニングプレート２１とは一体回転するようになっている。

　また、クラッチプレート２０及びリティーニングプレート２１の外周部には、回転方向に等間隔で４つの窓孔が形成されており、この窓孔によって、トーションスプリング２３が支持されている。ここで、クラッチプレート２０及びリティーニングプレート２１の中心部には、それぞれ孔２０ａ，２１ａが形成されている。両プレート２０，２１の中心部の孔２０ａ，２１ａの径は、フライホイール５をクランク軸２に固定するためのボルト１２の取付ピッチ円Ｐ（図１参照）より大きい。したがって、クラッチディスク組立体６の内周部には、スプラインハブ２２以外の構成部品は配置されていない。

　クラッチプレート２０の外周部は、フライホイール５の摩擦連結面１４ｂにまで延びて形成されている。クラッチプレート２０の外周面はフライホイール５の収容部１４の径方向位置決め面１４ａに近接しており、この径方向位置決め面１４ａによってクラッチプレート２０の径方向の位置決めがなされている。

　また、クラッチプレート２０の外周部には複数の摩擦材２６が配置されている。すなわち、クラッチプレート２０の外周部は摩擦連結用プレートとして機能している。より詳細には、図２に示すように、クラッチプレート２０の外周部には、複数の円弧状の孔２０ｂが円周方向に並べて形成されている。そして、この複数の円弧状の孔２０ｂのそれぞれに、円弧状に形成された摩擦材２６が装着されている。摩擦材２６は、円周方向の両端面が孔２０ｂに圧入されて装着されている。なお、径方向においては、摩擦材２６と孔２０ｂとの間に隙間が形成されている。摩擦材２６の厚みはクラッチプレート２０の厚みより大きく形成されている。

　スプラインハブ２２は、軸方向に延びる筒状のボス２８と、ボス２８から半径方向に延びる円板状のハブフランジ２９と、から構成されている。このボス２８とハブフランジ２９とは一体に形成されている。そして、ボス２８の内周部には、トランスミッション入力軸３が係合するスプライン孔２８ａが形成されている。また、ハブフランジ２９には回転方向に並んだ複数の切欠きが形成されている。この複数の切欠きのそれぞれに、トーションスプリング２３が収容されている。ハブフランジ２９の径方向中間部には、複数のボルト１２に対応する位置に、ボルト１２を締め付けるための工具が挿入可能な孔２９ａが形成されている。なお、この実施形態では、クランク軸２のインロウ部２ａに対してスプライン孔２８ａの同軸度は１．０ｍｍ以下に抑えられており、０．２～０．３ｍｍの範囲で構成されている。

　また、スプラインハブ２２のハブフランジ２９とクラッチプレート２０及びリティーニングプレート２１との間には、それぞれブシュ３０が配置されている。各ブシュ３０はクラッチプレート２０とリティーニングプレート２１とに固定されており、各ブシュ３０がハブフランジ２９の側面と相対回転する際に、ヒステリシストルクが発生されるようになっている。

　［伝達トルク制限部］
　伝達トルク制限部７は、図１～図３に示されるように、前述の摩擦材２６と、摩擦材２６をフライホイール５の摩擦連結面１４ｂとの間で挟持するプレッシャリング３２と、コーンスプリング３３と、支持部材としてのカバー部材３４と、を有している。プレッシャリング３２、コーンスプリング３３は、摩擦材２６とともにフライホイール５の収容部１４に収容されている。

　プレッシャリング３２は、リング状のプレート部材であり、外周部には、径方向外方に突出する複数の係合突起３２ａが形成されている。一方、フライホイール５の収容部１４の外周面には、図４に拡大して示すように、複数の係合凹部１４ｃが形成されている。複数の係合凹部１４ｃは円周方向に等間隔で形成されている。そして、プレッシャリング３２の係合突起３２ａがフライホイール５の係合凹部１４ｃに係合することにより、プレッシャリング３２はフライホイール５に対して相対回転不能かつ軸方向移動可能になっている。

　コーンスプリング３３は、前述のように、フライホイール５の収容部１４の内部に配置されており、内周部がプレッシャリング３２をフライホイール５側に押圧している。

　カバー部材３４は、リング状のプレート部材であり、複数のリベット３６によってフライホイール５の質量部１１のトランスミッション側の端面に固定されている。そして、コーンスプリング３３の外周部を支持している。すなわち、カバー部材３４の内径は、コーンスプリング３３の外径よりも小径になっている。

　ここで、カバー部材３４とプレッシャリング３２は、１つのリング状のプレート部材から形成されたものである。このため、カバー部材３４の内周縁部には径方向外方に向かう複数の凹部３４ａ（図２参照）が形成されている。具体的には、１つのリング状プレート部材からプレッシャリング３２をプレス加工によって打ち抜くと、残りの部分（カバー部材３４）には係合突起３２ａに対応する部分に凹部３４ａが形成される。この凹部３４ａは、クラッチプレート２０の摩擦材２６の外周部とこのトルクリミッタ装置１の外部とを連通する流路４０（図４参照）として機能している。このため、クラッチプレート２０の外周部に侵入した泥水等を、この流路４０を介して外部に排出することができる。

　このような構成では、コーンスプリング３３による付勢力と、摩擦材２６の摩擦係数と、摩擦連結部の有効半径によって伝達可能なトルクが決定され、この伝達可能トルクを上回るトルクがエンジン側から入力されると、摩擦連結部において滑りが生じ、伝達トルクは所定のトルクに制限される。

　［トルクリミッタ装置の組立及び組み付け］
　以上のようなトルクリミッタ装置を組み立てる場合は、まず、クラッチディスク組立体６を組み立てておく。次に、フライホイール５のボルト装着孔にボルト１２を挿入する。そして、フライホイール５の収容部１４に、クラッチディスク組立体６、プレッシャリング３２、コーンスプリング３３の順に配置し、最終的にカバー部材３４をリベット３６によってフライホイール５に固定する。

　以上のようにして、フライホイール付きのトルクリミッタ装置が得られる。ここで、トルクリミッタ装置の本体部分であるクラッチディスク組立体６とフライホイール５とは、クラッチプレート２０の外周端面とフライホイール５の径方向位置決め面１４ａとによって径方向の位置決めがなされている。すなわち、フライホイール５とクラッチディスク組立体６のスプライン係合孔２８ａとは、これらをクランク軸２に固定する前段階で芯出しがなされている。

　以上にようにして得られたフライホイール付きトルクリミッタ装置をクランク軸２に装着する。具体的には、フライホイール５の中心孔５ａにクランク軸２のインロウ部２ａを嵌め込み、トルクリミッタ装置全体をクランク軸２にセットする。そして、複数のボルト１２をクランク軸端面に形成されたネジ孔に締め込む。このとき、ボルト１２の頭部に形成された締め付け工具用の六角孔に、スプラインハブ２２のハブフランジ２９に形成された孔２９ａを通して工具を差し込み、ボルト１２を締め込んで固定する。

　［トルクリミッタ装置の取り外し］
　以上のようにして組み付けられたトルクリミッタ装置は、以下のような手順で取り外すことができる。なお、装置を取り外すために、図７Ａ以降の図面に示すように、スプラインハブ２２のハブフランジ２９にはピン用の４つの孔２９ｂが９０度間隔で形成されている。また、フライホイール５にも、同様の位置に４つの孔５ｃが形成されている。図７Ａにおいて「ツール用孔」と示しているのは、前述のスプラインハブ２２のハブフランジ２９に形成された工具挿入用の孔２９ａである。この図７Ａから明らかなように、ピン用孔２９ｂがフライホイール５のピン用孔５ｃと位相が一致しているときは（円周方向位置が同じときは）、ツール用孔２９ａとボルト１２の位相も一致している。

　まず、組み付け直後の状態を図７Ａに示している。この状態では、スプラインハブ２２のツール用孔２９ａとボルト１２の位相があっている。すなわち、ツール用孔２０ａを通して、工具によってボルト１２を回転させることが可能である。

　一方、この装置が作動してクラッチディスク組立体６がフライホイール５に対して回転した場合は、図７Ｂに示すように、ツール用孔２９ｂとボルト１２の位相がずれ、両者の円周方向位置が合っていない。この場合は、まず、２つのピン５０をピン用孔２９ｂに挿入する。このとき、ピン５０は、クラッチディスク組立体６を回転させてもピン５０の先端がボルト１２に干渉しないように、深く挿入しすぎないようにしておく。

　次に、図７Ｃに示すような治具５１を用意する。この治具５１は、フランジ部５２と、フランジ部５２の一側面側に形成されたスプライン軸５３と、フランジ部５２の他側面側に形成されたナット部５４と、を有している。フランジ部５２には、ピン５０が通過可能な４つの孔が形成されている。また、フランジ部５２には、位置合わせ用のピン５５が固定されている。この位置合わせ用ピン５５は、ツール用孔２９ａに挿入可能で、孔２９ａの内径とほぼ同様の外径を有している。

　以上のような治具５１を図７Ｃに示すようにセットし、工具５６を用いてナット部５４を回転させる。これにより、ダンパーディスク組立体６も回転する。そして、ピン５０がフライホイール５のピン用孔５ｃに一致した状態でダンパーディスク組立体６の回転を停止し、ピン５０を奥まで差し込んでフライホイール５のピン用孔５ｃに挿入する。

　なお、ピン５０がフライホイールのピン用孔５ｃに一致したか否かは、ピン５０を差し込んでいないフランジ部５２の孔及びスプラインハブ２２のピン用孔２９ｂからフライホイール５のピン用孔５ｃを見て判断する。また、フライホイール５には、位置合わせ用の合わせマーク５ｄが付されており、この合わせマーク５ｄとピン用孔２９ｂの位相を合わせることによって、ピン５０がフライホイールのピン用孔５ｃに一致したことを判断することもできる。

　以上のようにして、ピン５０とフライホイール５のピン用孔５ｃの位相を一致させた状態で、治具５１を取り外す。この状態を図７Ｅに示している。ピン５０によってクラッチディスク組立体６の位相が固定されているので、治具５１を取り外しても、フライホイール５とクラッチディスク組立体６の位相がずれることはない。この状態で、ツール用孔２９ａを利用して、工具によりボルト１２を緩め、フライホイール付きトルクリミッタ装置をクラン軸２から取り外す。

　［特徴］
　（１）摩擦材２６は、クラッチプレート２０に形成された孔２０ｂに装着されて固定されている。このため、リベットや接着剤、あるいはモールド成型による従来の固定方向に比較して、摩擦材を低コストでプレートに固定することができる。また、軸方向の寸法を短縮することができる。

　（２）クラッチプレート２０の外周部が、摩擦連結用プレートとして機能している。このため、構成がより簡単になり、特に軸方向の短縮化をより実現することができる。

　（３）フライホイール５が予めトルクリミッタ装置に組み込まれているので、フライホイール５とスプラインハブ２２のスプライン孔２８ａとの同軸度を所定の範囲内にした上で、これらを含む本装置全体をクランク軸２に組み付けることができる。したがって、組み付け作業が容易になる。また、クランク軸２とスプラインハブ２２との芯出しのための作業が不要となる。

　具体的には、フライホイール５の中心の孔５ａによってフライホイール５をクランク軸２に芯出しでき、かつフライホイール５とスプラインハブ２２のスプライン孔２８ａとは芯出しされているので、クランク軸２とスプラインハブ２２のスプライン孔２８ａとの芯出しのための構成、作業が不要になる。

　（４）伝達トルク制限部７において、クラッチプレート２０及びリティーニングプレート２１とトーションスプリング２３とは、フライホイール５へのボルト取付ピッチ径よりも径方向外方に配置されている。すなわち、構成部材が外周側に集中して配置されているので、軽量化を図ることができるとともに、軽量化にもかかわらず比較的大きな慣性モーメントを得ることができる。

　（５）フライホイール５にボルト１２が予め組み付けられているので、ボルト１２をフライホイール５の装着孔に後工程で挿入するためのスペースを設ける必要がなく、装置の軸方向寸法を短縮することができる。

　（６）クラッチプレート２０の外周端面をフライホイール５の径方向位置決め面１４ａに当接させて、クラッチディスク組立体６の芯出しを行っているので、クラッチプレート２０の内周部を、従来装置のようにスプラインハブ２２のボス部２８まで延ばす必要がない。このため、フライホイール５内周部のトランスミッション側に配置される部材がスプラインハブ２２のみとなり、フライホイール５をクランク軸２に固定するための構成が容易になる。

　［他の実施形態］
　本発明は以上のような実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲を逸脱することなく種々の変形又は修正が可能である。

　（ａ）図５に示すように、フライホイール５の摩擦連結面１４ｂの内周端部に環状の突起４２を形成するとともに、プレッシャリング３２の内周部に同様の環状の突起４３を形成しても良い。両突起４２，４３は、摩擦材２６の内周端部に近接して配置されており、互いにクラッチプレート２０の表面に近接するように、かつ所定の隙間を確保して形成されている。なお、突起はいずれか一方の部材にのみ設けられていても良い。

　以上のような両突起４２，４３によって、内周側から移動してくる泥水等が摩擦材２６部分に侵入するのを抑えることができる。このため、摩擦材２６の摩耗や、滑りを抑えることができる。

　（ｂ）図６にさらに他の実施形態を示す。ここでは、フライホイール５の摩擦連結件１４ｂの内周端部に、環状の切欠き部４４が形成されている。そして、この切欠き部４４にウェーブワッシャ４５が配置されている。すなわち、摩擦材２６の内周側において、フライホイール５とクラッチプレート２０との間にウェーブワッシャ４５が設けられている。このウェーブワッシャ４５によって、クラッチプレート２０はフライホイール５から離れる側（プレッシャリング３２側）に付勢されている。

　ここでは、ウェーブワッシャ４５の付勢力によって、クラッチプレート２０の軸方向移動が抑えられるので、クラッチプレート２０の軸方向の移動（振動）による各部の摩耗及び異音を抑えることができる。

　なお、クラッチプレート２０を付勢するための部材は、ウェーブワッシャに限定されるものではなく、樹脂等で形成された弾性部材であっても良い。

　（ｃ）フライホイール５をクランク軸２に対して芯出しする際に、フライホイール５の中心の孔５ａをクランク軸２のインロウ部２ａに係合させたが、ノックピンを用いて両者を芯出しするようにしても良い。

　（ｄ）スプラインハブ２２のハブフランジ２９に、前記実施形態の孔２９ａに比較してより大きい孔を形成できる場合は、ボルト１２は予め組み付けておく必要はない。

　（ｅ）摩擦材の形状、個数は前記実施形態に限定されない。例えば、複数の摩擦材のそれぞれを円形にしてもよい。

１　トルクリミッタ装置
２　クランク軸
３　トランスミッション入力軸
５　フライホイール（ドライブ部材）
６　クラッチディスク組立体
７　伝達トルク制限部
１４ｂ　摩擦連結面
２０　クラッチプレート（入力側プレート）
２０ｂ　孔
２１　リティーニングプレート（入力側プレート）
２２　スプラインハブ（出力側部材）
２３　トーションスプリング
２６　摩擦材
３２　プレッシャリング
３３　コーンスプリング
３４　カバー部材（支持部材）
４２，４３　突起
４５　ウェーブスプリング（付勢部材）

Claims

　エンジン側部材からトランスミッション側の軸に伝達されるトルクを制限するためのトルクリミッタ装置であって、
　前記エンジン側部材に連結され摩擦連結面を有するドライブ部材と、
　軸方向に貫通する少なくとも１つの孔を有し軸方向に第１厚みを有するプレート本体と、前記摩擦連結用プレートの孔に装着され前記第１厚みより厚い第２厚みを有する摩擦材と、を有する摩擦連結用プレートと、
　前記トランスミッション側の軸に係合可能な出力側部材と、
　前記摩擦用連結プレートと前記出力側部材とを円周方向に弾性的に連結するダンパー機構と、
　前記摩擦材を前記ドライブ部材の摩擦連結面との間で狭持して、前記ドライブ部材から前記トランスミッション側の軸に伝達されるトルクを制限する伝達トルク制限部と、
を備えたトルクリミッタ装置。
　前記ダンパー機構は、入力側プレートと、前記トランスミッション側の軸に連結される出力側プレートと、前記入力側プレートと前記出力側プレートとの間に配置され前記両プレートを弾性的に連結する複数のトーションスプリングと、を備え、
　前記摩擦連結用プレートは前記入力側プレートの外周部である、
請求項１に記載のトルクリミッタ装置。
　複数の前記摩擦連結用プレートの孔及び摩擦材は円周方向に等角度間隔で配置されている、請求項１に記載のトルクリミッタ装置。
　複数の前記摩擦材は、対応する前記孔に対して円周方向に隙間のない状態で圧入されている、請求項３に記載のトルクリミッタ装置。
　前記伝達トルク制限部は、前記摩擦材を前記ドライブ材の摩擦連結面に押圧するプレッシャリングを有し、前記ドライブ材の摩擦連結面及び前記プレッシャリングの少なくともいずれか一方には、前記摩擦材の内周側に配置され、前記摩擦連結用プレートの側面に近づくように突出する突起を有している、請求項１に記載のトルクリミッタ装置。
　前記ドライブ部材と前記摩擦連結用プレートとの間に設けられ、前記摩擦連結用プレートを前記ドライブ部材から離れる側に付勢する付勢部材をさらに備えた、請求項１に記載のトルクリミッタ装置。
　前記伝達トルク制限部は、
　前記摩擦材を前記ドライブ材の摩擦連結面との間で挟持するプレッシャリングと、
　リング状に形成され、内周部が前記プレッシャリングを前記ドライブ部材側に押圧するコーンスプリングと、
　前記ドライブ部材に装着され、前記コーンスプリングの外周部を支持する支持部材と、を有している、請求項１に記載のトルクリミッタ装置。
　エンジンのクランク軸からトランスミッション側の軸に伝達されるトルクを制限するためのトルクリミッタ装置であって、
　内周部に円周方向に並べて配置され固定用の締結具が挿入される複数の装着孔を有するとともに前記クランク軸端に連結可能であり、摩擦連結面を有する円板状のドライブ部材と、
　外周部に摩擦材を有する入力側部材と、
　前記トランスミッション側の軸に係合可能な係合部を有する出力側部材と、
　前記入力側部材と前記出力側部材とを円周方向に弾性的に連結するダンパー機構と、
　前記入力側部材の摩擦材を前記ドライブ部材の摩擦連結面との間で狭持して、前記ドライブ部材から前記トランスミッション側の軸に伝達されるトルクを制限する伝達トルク制限部と、
を備えたトルクリミッタ装置。
　前記ドライブ部材は前記クランク軸に対する径方向の位置決めを行う位置決め部を有している、請求項８に記載のトルクリミッタ装置。
　前記出力側部材の係合部は、前記ドライブ部材の位置決め部に対する同軸度が１．０ｍｍ以下である、請求項９に記載のトルクリミッタ装置。
　前記入力側部材及び前記ダンパー機構は、前記ドライブ部材の装着孔の円周ピッチ径よりも径方向外方に配置されており、
　前記円周ピッチ径の径方向内方には、前記出力側部材を除いて構成部材は配置されていない、
請求項８に記載のトルクリミッタ装置。
　前記ドライブ部材の複数の装着孔のそれぞれに挿入された複数の固定締結具をさらに備えた、請求項８に記載のトルクリミッタ装置。
　前記出力側部材は、中心部に前記スプライン結合部が形成されたボス部と、前記ボス部から径方向外方に延びるフランジ部と、を備え、
　前記フランジ部は、前記ドライブ部材の装着孔に挿入された固定締結具を前記クランク軸に締結するための工具が挿入可能な工具挿入用の孔を有している、
請求項１２に記載のトルクリミッタ装置。
　エンジンのクランク軸からトランスミッション側の軸に伝達されるトルクを制限するためのトルクリミッタ装置であって、
　外周部に摩擦連結面を有し、前記クランク軸端に連結可能な円板状のドライブ部材と、
　外周部に摩擦材を有する円板状の入力側部材と、
　前記トランスミッション側の軸に係合可能な係合部を有する出力側部材と、
　前記入力側部材と前記出力側部材とを円周方向に弾性的に連結するダンパー機構と、
　前記入力側部材の摩擦材を前記ドライブ部材の摩擦連結面との間で狭持して、前記ドライブ部材から前記トランスミッション側の軸に伝達されるトルクを制限する伝達トルク制限部と、
を備え、
　前記ドライブ部材の外周部には、軸方向に延びて形成された径方向位置決め用の当接部を有し、
　前記入力側部材の外周端面が前記ドライブ部材の当接部に当接することにより、前記入力側部材、前記出力側部材、及び前記ダンパー機構が径方向に位置決めされる、
トルクリミッタ装置。
　前記ドライブ部材は、軸方向に延びて形成された筒状内周面を有し、
　前記径方向位置決め用の当接部は前記筒状内周面に形成されている、
請求項１４に記載のトルクリミッタ装置。
　前記筒状内周面には、前記当接部の軸方向トランスミッション側に第１係合部が形成されており、
　前記伝達トルク制限部は、
　前記摩擦材を前記ドライブ材の摩擦連結面との間で挟持するプレッシャリングと、
　リング状に形成され、内周部が前記プレッシャリングを前記ドライブ部材側に押圧するコーンスプリングと、
　前記ドライブ部材に装着され、前記コーンスプリングの外周部を支持する支持部材と、を有し、
　前記プレッシャリングは、外周部に、前記第１係合部に係合して前記ドライブ部材との相対回転を不能にするための第２係合部を有している、
請求項１５に記載のトルクリミッタ装置。