JP2023023092A - ハブフランジ、及びダンパ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】イナーシャを大きくすることなく、強度を確保することができるハブフランジを提供する。【解決手段】ハブフランジは、フランジプレート６と、ハブ５とを備える。フランジプレート６は、複数の収容孔、開口部、及び複数の歯溝を有する。各収容孔は、外周部において周方向に配列される。開口部は、中央部に配置される。歯溝は、開口部から径方向外側に延びる。ハブ５は、各歯溝内に収容される複数の歯を有する。ハブ５は、開口部内に配置される。複数の歯溝は、第１歯溝６３ａと第２歯溝６３ｂとを含む。第１歯溝６３ａは、第１底面６３１ａを有する。第２歯溝６３ｂは、第２底面６３１ｂを有する。第２底面６３１ｂは、第１底面６３１ａよりも径方向内側に配置される。【選択図】図３

Description

本発明は、ハブフランジ、及びダンパ装置に関するものである。

エンジンなどを有する車両は、エンジンの回転変動を減衰させるためにダンパ装置を有している。ダンパ装置は、互いに相対回転可能な入力回転体及びハブフランジを有している。ハブフランジ及び入力回転体は、コイルスプリングを収容する収容孔を有している。この収容孔に収容されたコイルスプリングによって、入力回転体とハブフランジとは、回転方向において弾性的に連結されている。

ハブフランジは、例えば、ハブと、フランジプレートとに分割することができる（例えば特許文献１）。ハブは、スプライン孔を有している。トランスミッションの入力シャフトがハブのスプライン孔に嵌合する。フランジプレートは、所定角度内でハブに対して相対回転可能である。フランジプレートは、ハブに対して所定角度以上相対回転すると、内歯が外歯に当接する。この結果、ハブとフランジプレートとは一体的に回転する。

特開２００１－１７３７２０号公報

上述したように構成されたダンパ装置において、減衰性能を向上させるために、コイルスプリングを大型化する傾向にある。大型化したコイルスプリングを収容するためには、フランジプレートの収容孔を大きくする必要がある。しかしながら、収容孔を大きくすると、フランジプレートの歯底と収容孔との距離が小さくなり、強度が確保できないおそれがある。一方、歯底と収容孔との距離を確保するために収容孔を径方向外側に移動すると、ハブフランジのイナーシャが大きくなるという問題が生じる。

本発明の課題は、イナーシャを大きくすることなく、強度を確保することができるハブフランジを提供することにある。

本発明の第１側面に係るハブフランジは、フランジプレートと、ハブとを備える。フランジプレートは、複数の収容孔、開口部、及び複数の歯溝を有する。各収容孔は、外周部において周方向に配列される。開口部は、中央部に配置される。歯溝は、開口部から径方向外側に延びる。ハブは、各歯溝内に収容される複数の歯を有する。ハブは、開口部内に配置される。複数の歯溝は、第１歯溝と第２歯溝とを含む。第１歯溝は、第１底面を有する。第２歯溝は、第２底面を有する。第２底面は、第１底面よりも径方向内側に配置される。

この構成によれば、第２歯溝の第２底面は、第１歯溝の第１底面よりも径方向内側に配置されている。このため、大型化したコイルスプリングを収容するためにフランジパネルの収容孔を大きくしても、第２歯溝の底面と収容孔との間のスペースを確保することができるため、フランジプレートの強度を確保することができる。このように、収容孔を径方向外側にせずに強度を確保できるため、ハブフランジのイナーシャが大きくなることを抑制することもできる。

好ましくは、歯は、第１歯溝に収容される第１歯と、第２歯溝に収容され第１歯よりも歯丈の小さい第２歯と、を含む。

好ましくは、第２歯溝は、隣り合う一対の第１歯溝の間に配置される。

好ましくは、径方向視において、第２歯溝は、収容孔と重複するように配置される。

本発明の第２側面に係るダンパ装置は、上記いずれかのハブフランジと、入力回転体と、弾性部材とを備える。入力回転体は、ハブフランジと相対回転可能に配置される。弾性部材は、ハブフランジと入力回転体とを弾性的に連結する。

本発明に係るハブフランジによれば、イナーシャを大きくすることなく、強度を確保することができる。

ダンパ装置の断面図。 ハブフランジの正面図。 ハブフランジの拡大正面図。

以下、本実施形態に係るハブフランジ及びこれを用いたダンパ装置について図面を参照しつつ説明する。なお、以下の説明において、軸方向とは、ハブフランジ及びダンパ装置の回転軸Ｏが延びる方向である。また、周方向とは、回転軸Ｏを中心とした円の周方向であり、径方向とは、回転軸Ｏを中心とした円の径方向である。

図１に示すように、ダンパ装置１００は、図示しないフライホイールと駆動ユニットの入力シャフトとの間に設けられている。ダンパ装置１００は、エンジンの回転変動を減衰するように構成されている。また、ダンパ装置１００は、エンジンと駆動ユニットとの間で伝達されるトルクを制限するように構成されている。ダンパ装置１００は、トルクリミッタユニット１０と、ダンパユニット２０と、を有している。

［トルクリミッタユニット１０］
トルクリミッタユニット１０は、ダンパユニット２０に対して径方向外側に配置されている。トルクリミッタユニット１０は、フライホイールとダンパユニット２０との間で伝達されるトルクを制限する。トルクリミッタユニット１０は、第１サイドプレート１１及び第２サイドプレート１２と、摩擦ディスク１３と、プレッシャプレート１４と、コーンスプリング１５と、を有している。

第１サイドプレート１１と第２サイドプレート１２とは複数のリベットによって互いに固定されている。摩擦ディスク１３は、コアプレート１３１及び１対の摩擦部材１３２を有している。プレッシャプレート１４及びコーンスプリング１５は、第１サイドプレート１１と摩擦ディスク１３との間に配置されている。コーンスプリング１５は、プレッシャプレート１４を介して摩擦ディスク１３を第２サイドプレート１２に押圧している。

［ダンパユニット２０］
ダンパユニット２０は、入力回転体２と、ハブフランジ３と、弾性部材４と、から構成されている。

＜入力回転体２＞
入力回転体２は、ハブフランジ３と相対回転可能に配置されている。入力回転体２は、第１入力プレート２１と第２入力プレート２２とを有している（以下、第１入力プレート２１及び第２入力プレート２２を併せて「入力回転体２」と記載する場合もある）。第１入力プレート２１及び第２入力プレート２２は、ともに中心孔を有する環状の部材である。なお、第１入力プレート２１と第２入力プレート２２とは実質的に同じ構成である。

第１入力プレート２１と第２入力プレート２２とは、複数のストップピン（図示省略）によって、軸方向に所定の間隔をあけて互いに固定されている。したがって、第１入力プレート２１と第２入力プレート２２とは、軸方向及び回転方向に相対的に移動不能である。また、第２入力プレート２２の外周部には、複数のリベット（図示省略）によって摩擦ディスク１３のコアプレート１３１の内周部が固定されている。

第１入力プレート２１は、複数の窓部２１１を有している。各窓部２１１は周方向に配列されている。窓部２１１は、第１入力プレート２１を切り起こして形成されている。窓部２１１は、周方向の両端面に押圧面を有し、外周縁及び内周縁にそれぞれ支持部を有している。第２入力プレート２２は、第１入力プレート２１の窓部２１１と同様の複数の窓部２２１を有している。

＜ハブフランジ３＞
ハブフランジ３は、入力回転体２からのトルクを出力側の装置に伝達するための部材である。ハブフランジ３は、図１及び図２に示すように、ハブ５と、フランジプレート６と、を有している。

ハブ５は、筒状の部材である。ハブ５は、第１入力プレート２１及び第２入力プレート２２の中心孔内に配置されている。ハブ５の内周部にはスプライン孔５１が形成されている。このスプライン孔５１に出力側の部材がスプライン嵌合可能である。例えば、トランスミッションの入力シャフトなどがスプライン嵌合する。

ハブ５は、その外周面に、複数の歯５２を有している。本実施形態では、ハブ５は、６個の歯５２を有している。歯５２は、ハブ５の外周面から径方向外側に突出している。すなわち、歯５２は外歯である。歯５２は、周方向に配列されている。

ハブ５は、１対の第１収容凹部５３を有している。第１収容凹部５３は、ハブ５の外周面から径方向内側に凹んでいる。第１収容凹部５３は、周方向に延びている。一対の第１収容凹部５３は、周方向において、互いに反対側に配置されている。一対の第１収容凹部５３の間に、３つの歯５２が配置されている。

フランジプレート６は、円板状である。フランジプレート６は、軸方向において、第１入力プレート２１と第２入力プレート２２との間に配置されている。フランジプレート６は、その中央部において、開口部６１を有している。この開口部６１内にハブ５が配置されている。すなわち、フランジプレート６は、ハブ５に対して、径方向外側に配置されている。

フランジプレート６は、その外周部において、複数の収容孔６２を有している。なお、本実施形態では、フランジプレート６は、４つの収容孔６２を有している。各収容孔６２は、周方向に配列されている。収容孔６２は、周方向に延びている。収容孔６２は、フランジプレート６を軸方向に貫通している。収容孔６２内には、弾性部材４が収容される。

フランジプレート６は、複数の歯溝６３を有している。なお、本実施形態では、フランジプレート６は、６つの歯溝６３を有している。すなわち、フランジプレート６の歯溝６３の数は、ハブ５の歯５２の数と同じである。

歯溝６３は、開口部６１から径方向外側に延びている。この歯溝６３内に、ハブ５の歯５２が収容されている。

フランジプレート６は、一対の第２収容凹部６４を有している。第２収容凹部６４は、第１収容凹部５３と協働して、コイルばね７を収容している。１対のコイルばね７は、回転軸Ｏを挟んで互いに反対側に配置されている。一対のコイルばね７は、ハブ５とフランジプレート６とを回転方向に弾性的に連結している。

コイルばね７は、周方向に延びている。コイルばね７の一方の端面は、第１収容凹部５３の周方向端面と、第２収容凹部６４の周方向端面との両方に当接するように配置されている。また、コイルばね７の他方の端面も、第１収容凹部５３の周方向端面と、第２収容凹部６４の周方向端面との両方に当接するように配置されている。

コイルばね７は、例えば、圧縮された状態で配置されている。ハブ５の歯５２が、フランジプレート６の歯溝６３の側面に当接するまでは、コイルばね７が作動する。なお、コイルばね７は、弾性部材４と比較して、低剛性である。したがって、入力回転体２とハブフランジ３との捩り角度の小さい領域では、コイルばね７が作動し、その作動が停止したあとの捩り角度の大きい領域において、弾性部材４が作動する。

図３は、ハブ５とフランジプレート６との境界部分の詳細を示す拡大正面図である。図３に示すように、フランジプレート６の歯溝６３は、第１歯溝６３ａと第２歯溝６３ｂとを含んでいる。なお、本実施形態では、６つの歯溝６３のうち、４つの歯溝６３が第１歯溝６３ａであり、２つの歯溝６３が第２歯溝６３ｂである。

本実施形態では、一対の第２収容凹部６４の間に、２つの第１歯溝６３ａと、１つの第２歯溝６３ｂとが配置されている。第２歯溝６３ｂは、隣り合う第１歯溝６３ａの間に配置されている。すなわち、周方向において、第２収容凹部６４、第１歯溝６３ａ、第２歯溝６３ｂ、第１歯溝６３ａ、第２収容凹部６４の順に配列されている。なお、図２に示すように、第２歯溝６３ｂは、径方向視において、収容孔６２と重複するように配置されている。

図３に示すように、第１歯溝６３ａは、第１底面６３１ａと、一対の第１側面６３２ａとを有している。第１底面６３１ａは、径方向内側を向いている。一対の第１側面６３２ａは、周方向を向いている。また、ハブ５が無い場合、一対の第１側面６３２ａは互いに対向している。

第２歯溝６３ｂは、第２底面６３１ｂと、一対の第２側面６３２ｂとを有している。第２底面６３１ｂは、径方向内側を向いている。一対の第２側面６３２ｂは、周方向を向いている。また、ハブ５が無い場合、一対の第２側面６３２ｂは互いに対向している。

第２底面６３１ｂは、第１底面６３１ａよりも径方向内側に配置されている。すなわち、回転軸Ｏから第２底面６３１ｂまでの距離Ｄ２は、回転軸Ｏから第１底面６３１ａまでの距離Ｄ１よりも短い。このため、第２歯溝６３ｂと収容孔６２との間のスペースを広くすることができ、この結果、フランジプレート６の強度を確保することができる。また、フランジプレート６の径を大きくすることなくフランジプレート６の強度を確保できるため、フランジプレート６のイナーシャが大きくなることを抑制することもできる。

ハブ５の歯５２は、第１歯５２ａと、第２歯５２ｂとを含んでいる。なお、本実施形態では、６つの歯５２のうち、４つの歯５２が第１歯５２ａであり、２つの歯５２が第２歯５２ｂである。

本実施形態では、一対の第１収容凹部５３の間に、２つの第１歯５２ａと、１つの第２歯５２ｂとが配置されている。第２歯５２ｂは、隣り合う第１歯５２ａの間に配置されている。第１歯５２ａは、第１歯溝６３ａ内に収容されている。第２歯５２ｂは、第２歯溝６３ｂ内に配置されている。第２歯５２ｂは、第１歯５２ａよりも歯丈が小さい。すなわち、回転軸Ｏから第２歯５２ｂの歯先までの距離は、回転軸Ｏから第１歯５２ａの歯先までの距離よりも小さい。

＜弾性部材４＞
図１に示すように、弾性部材４は、入力回転体２とハブフランジ３とを回転方向に弾性的に連結している。弾性部材４は、例えばコイルスプリングである。弾性部材４はフランジプレート６の収容孔６２に収容されている。また、弾性部材４は、第１入力プレート２１及び第２入力プレート２２の各窓部２１１，２２１によって、軸方向及び径方向に支持されている。

＜ヒス発生機構＞
ヒス発生機構８は、第１及び第２入力プレート２１、２２と、ハブフランジ３と、の軸方向間に配置されている。ヒス発生機構８は、第１ブッシュ８１と、第２ブッシュ８２と、コーンスプリング８３と、を有している。

第１ブッシュ８１は、軸方向において、第１入力プレート２１とフランジプレート６との間に配置されている。第２ブッシュ８２及びコーンスプリング８３は、軸方向において、第２入力プレート２２とフランジプレート６との間に配置されている。第２ブッシュ８２は、第２入力プレート２２に対して相対回転不能である。コーンスプリング８３は第２ブッシュ８２と第２入力プレート２２との間に圧縮された状態で配置されている。

［変形例］
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。

（ａ）上記実施形態では、第２歯５２ｂは第１歯５２ａよりも歯丈が小さいが、ハブ５の構成はこれに限定されない。すなわち、第２歯５２ｂは、第２歯溝６３ｂに収容可能であれば、第１歯５２ａと同じ歯丈であってもよいし、第１歯５２ａよりも歯丈が大きくてもよい。

（ｂ）上記実施形態では、ハブ５とフランジプレート６とは、一部の領域においてコイルばね７を介してトルクが伝達されているが、ハブフランジ３の構成はこれに限定されない。すなわち、ハブ５とフランジプレート６とは外歯と内歯との噛合いのみによってトルクが伝達されていてもよく、コイルばね７は設置されていなくてもよい。

（ｃ）上記実施形態では、フランジプレート６は、６つの歯溝６３を有しているが、歯溝６３の数はこれに限定されず、５つ以下であってもよいし、７つ以上であってもよい。同様に、ハブ５の歯５２の数も、上記実施形態に限定されない。

（ｄ）上記実施形態では、隣り合う第１歯溝６３ａの間に１つの第２歯溝６３ｂが配置されているが、フランジプレート６の構成はこれに限定されない。例えば、複数の第２歯溝６３ｂが周方向に連続して配列されていてもよい。

（ｅ）前記実施形態では、本発明をトルクリミッタ付きダンパ装置に適用したが、他のダンパ装置にも同様に適用することができる。

２ ：入力回転体
３ ：ハブフランジ
４ ：弾性部材
５ ：ハブ
５２ ：歯
５２ａ ：第１歯
５２ｂ ：第２歯
６ ：フランジプレート
６１ ：開口部
６２ ：収容孔
６３ ：歯溝
６３ａ ：第１歯溝
６３１ａ ：第１底面
６３ｂ ：第２歯溝
６３１ｂ ：第２底面
１００ ：ダンパ装置

Claims (5)

1. 外周部において周方向に配列される複数の収容孔、中央部に配置される開口部、及び前記開口部から径方向外側に延びる複数の歯溝、を有するフランジプレートと、
   前記各歯溝内に収容される複数の歯を有し、前記開口部内に配置されるハブと、
   を備え、
   前記複数の歯溝は、第１底面を有する第１歯溝と、前記第１底面よりも径方向内側に配置される第２底面を有する第２歯溝と、を含む、
   ハブフランジ。
   
2. 前記歯は、前記第１歯溝に収容される第１歯と、前記第２歯溝に収容され前記第１歯よりも歯丈の小さい第２歯と、を含む、
   請求項１に記載のハブフランジ。
   
3. 前記第２歯溝は、隣り合う一対の第１歯溝の間に配置される、
   請求項１又は２に記載のハブフランジ。
   
4. 径方向視において、前記第２歯溝は、前記収容孔と重複するように配置される、
   請求項１から３のいずれかに記載のハブフランジ。
   
5. 請求項１から４のいずれかに記載のハブフランジと、
   前記ハブフランジと相対回転可能に配置される入力回転体と、
   前記ハブフランジと前記入力回転体とを弾性的に連結する弾性部材と、
   を備える、ダンパ装置。
   

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