JP2708630B2 - 液体粘性ダンパー - Google Patents

液体粘性ダンパー

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Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は機関のフライホイールとミッション入力軸と
を連結するねじり振動ダンパーとして、あるいは自動車
のクラッチのダンパーディスクとして用いられるダンパ
ーに関し、特にヒステリシストルクを液体の粘性により
発生させる液体粘性ダンパーに関する。
［従来の技術］ この種ダンパーは例えば第５図のように、入力側のド
ライブプレート61内に、相対回転自在な出力側のドリブ
ンプレート62及びヒステリシストルク発生用の液体を納
め、ドリブンプレート62とドライブプレート61間にはね
じりトルク発生用のダンパー機構645を備えている。
出力側ドリブンプレート62の突起端縁62aと入力側の
環状プレート66の突起端縁66aとで最終的なストッパー
機構を構成しており、最大ねじり角で両端縁が当接する
ことにより入力側と出力側とが一体化するようになって
いる。
そして衝撃トルク等を逃す為に、第４図のように環状
プレート66をドライブプレート61に対して円周方向に摺
動自在とすると共に軸と直角な面で２分割し、付勢ばね
68により環状プレート66の両側面をドライブプレート61
に一定圧力で圧接している。これによりドライブプレー
ト61から環状プレート66への動力伝達を可能にすると共
に、過大な衝撃トルクがかかった時には環状プレート66
とドライブプレート61の間でスリップが生じ、衝撃トル
クを逃すようにしている。
［発明が解決しようとする課題］ ところがドライブプレート61内は液体が注入されてい
ることにより、摩擦面61b,66bの摩擦係数が低くなって
いる。従って平面状の摩擦面同志の圧接によりトルクリ
ミッターを構成している場合において、スリップし始め
る所定の限界トルク値を設定するには、非常に大きな押
圧力が必要になり、そのため第５図のようにばね力の強
い大きなばね68が多数必要になり、また摩擦面61b、66b
も広くする必要が生じてくる。
［課題を解決するための手段］ 上記課題を解決するために本発明は、入力側の左右１
対のドライブプレート３内に、相対回動自在な出力側の
ドリブンプレート23及びヒステリシストルク発生用の液
体を納め、ドリブンプレート23とドライブプレート３間
にはねじりトルク発生用ばね30を備えた液体粘性ダンパ
ーにおいて、ドライブプレート３間にはこれに対して円
周方向摺動可能な環状のハウジング35を設け、該ハウジ
ング35とドリブンプレート23の間に最大ねじり角規制用
のストッパー機構を備え、ハウジング35は、同一円周上
に配置された複数の円弧形ハウジング部材35aを、それ
ぞれ軸芯と平行な筒形中空状のカラー37で結合すること
により環状に構成し、上記カラー37内の軸方向両端部に
ボール52を軸方向移動可能に収納すると共に両ボール52
間に軸方向伸長可能にコイルばね55を縮設し、一方ハウ
ジング35の軸方向の両側面に摺接する左右のドライブプ
レート３の摺接面3aにはそれぞれボール係止用凹部53を
形成し、上記コイルばね55の弾性力により両ボール52を
各ドライブプレート３の摺接面3aに付勢すると共に一定
の圧力でボール係止用凹部53に係合している。
［作用］ ねじりトルクがトルクリミッターの設定トルク値以下
の場合には、トルクリミッターのボールはボール係止用
凹部に係止され、トルクリミッターを介してドリブンプ
レートから環状ハウジングに回転力は伝達されている。
過大な衝撃トルク等が生じた場合には、ストッパー機
構を介してドリブンプレートと環状ハウジングが一体化
し、さらにボールがボール係止用凹部から外れてトルク
リミッターが解除され、環状ハウジングに対してドライ
ブプレートがねじれ、衝撃トルク等を吸収する。
［実施例］ 第１図は本発明を適用した液体粘性ダンパーの一例を
示す縦断面図であり、この第１図において、入力側の前
後１対のケース１は内周ハブ部1aがリベット７を介して
一体に連結されると共に、エンジンのクランク軸に連結
されており、外周端部にはリングギヤ12を有する第１フ
ライホイール10が設けられている。入力側ハブ１の外周
には軸受８を介して出力側第２フライホイール11が回転
自在に嵌合しており、該第２フライホイール11の端面に
は、クラッチ13が連結されている。該クラッチ13は、第
２フライホイール11に固着されカバー14a、プレッシャ
ープレート15及びダイヤフラムばね17等からなるクラッ
チカバー14と、クラッチディスク16を備え、クラッチデ
ィスク16は例えばトランスミッション入力軸に連結して
いる。
ドライブプレート３間には左右１対の板材からなる出
力側ドリブンプレート23が収納され、該ドリブンプレー
ト23はその波形外歯20が第２フライホイール11の波形内
歯19に係合して、第２フライホイール11と一体的に回転
するようになっている。
ドリブンプレート23には回転方向に間隔を隔てて複数
の窓孔25が形成され、該窓孔25に対応するドライブプレ
ート３の部分にはそれぞれ窓孔26及び凹部27が形成さ
れ、窓孔25、26及び凹部27内には、ねじりトルク発生用
コイルばね30が回転方向圧縮自在に配置されている。一
方のドライブプレート３の窓孔26は前記カバープレート
２により閉塞されている。
ドリブンプレート23の半径方向外方側には環状の液体
室ハウジング35が配置され、該液体室ハウジング35はド
ライブプレート３間に円周方向摺動可能に挾持されると
共に、本発明の要部であるトルクリミッター51によりド
ライブプレート３に対して一定の圧力で係止されてい
る。液体室ハウジング35は断面形状が軸芯側に向いて開
くコの字形に形成されており、液体室ハウジング35の半
径方向内方端部には１対の環状突起35aが形成され、該
環状突起35aはドリブンプレート23の半径方向部両側の
環状溝33に嵌合し、液体室をシールしている。
液体室ハウジング35は第３図のように左右（軸方向両
側）に分割されると共に、円周方向にも５分割され、合
計10枚の円弧形ハウジング部材35Aから構成され、各ハ
ウジング部材35Aの円周方向両端部にはそれぞれカラー
嵌着用孔24を有するボス部35cが形成されている。各ハ
ウジング部材35Aのボス部35c同志を重ね合せ、筒形中空
状のカラー37で結合することにより環状に組み立てられ
ている。
液体室ハウジング35内には主オリフィス用スライダ40
が円周方向スライド可能に配置されている。スライダ40
は内方側が開口する箱状に形成され、半径方向外方の外
周壁はハウジング35の外周壁35bの内面に沿う円弧形に
形成されている。円周方向両端部の内方側にはそれぞれ
１対の脚部43が形成され、脚部43間が液体流通用開口部
44となっている。
第２図において、スライダ40の脚部43はドリブンプレ
ート23の外周端縁に摺接し、ドリブンプレート23の半径
方向外周端部には半径方向外方へ突出する突起41が形成
され、該突起41はスライダ40内に突出している。スライ
ダ40の円周方向両側壁はストッパー部40a、40aとなって
おり、機関停止時において突起41に対して例えば角度θ
１、θ２ずつ円周方向に間隔を隔てている。突起41はボ
ス部35c間の液体室を回転方向前方の第１分室38と回転
方向後方の第２分室39に区画すると共に、スライダ40の
内面との間に両分室38、39を連通する主チョークS1を形
成している。
ボス部35cの半径方向内方端縁とドリブンプレート23
の該方端縁の間にも両分室38、39間を連通するサブチョ
ークS2が形成されている。主チョークS1の間隔d1は前記
サブチョークS2の間隔d2よりも大きくなっている。いい
かえればサブチョークS2の流通断面積は主チョークS1の
流通断面積よりも小さい。
ボス部35cの円周方向端縁35dと前記突起41とで、ハウ
ジング35に対するドリブンプレート23のストッパー機構
を構成しており、最大ねじり角を設定している。
本発明の要部であるトルクリミッター51の構造につい
て説明する。第１図において、トルクリミッター51は１
対のボール52、ボール係止用凹部53、付勢ばね55及び前
記カラー37等より構成されている。カラー37の内周は軸
方向に貫通するボールガイド孔37aになっており、該ボ
ールガイド孔37a内に付勢ばね55が軸方向圧縮自在に縮
設されると共に付勢ばね55の軸方向両側に軸方向移動可
能にボール52が配置されている。
ボール係止用凹部53は環状ハウジング35に摺接するド
ライブプレート３の摺接面3aに形成されており、ボール
係止用凹部53の内周面形状は例えば円錐状に形成されて
いる。上記ボール係止用凹部53はカラー37の配置位置と
同一円周上に位置すると共に円周方向に間隔を隔てて複
数個形成されている。各ボール52は付勢ばね55により一
定の圧力でそれぞれドライブプレート摺接面3a側に押圧
され、ボール係止用凹部53に係合し、これにより一定の
トルク内でハウジング35はドライブプレート３と一体に
回転するように連結されている。
作動を説明する。ねじり発生時において、ドリブンプ
レート23に対してドライブプレート３は回転方向前方あ
るいは回転方向後方にねじれるが、ねじり角度が最大に
なると突起41にスライダ40のストッパー部40aを介して
後方のボス部35cが当接し、環状ハウジング35を介して
ドリブンプレート23とドライブプレート３は一体化して
回転する。
過大な衝撃トルク等がかかった場合には、第１図のボ
ール52が付勢ばね55に抗してガイド抗37a内に押し込ま
れ、ドライブプレート３のボール係止用凹部53とボール
52の係合が外れ、環状ハウジング35に対してドライブプ
レート３が円周方向にねじれる。即ちトルクリミッター
51が解除されて、ドライブプレート３と環状ハウジング
35が相対的にねじれ、衝撃トルクを吸収する。そして衝
撃吸収後は、ボール52の適宜のボール係止用凹部55に嵌
合した状態に戻る。
次にねじりトルクが発生した時の液体の移動によるヒ
ステリシストルクの発生及びその変化を説明する。第２
図のように突起41がスライダ40のストッパ部40aに当接
していない状態において、ドリブンプレート23に対して
ドライブプレート３が例えば回転方向Ｒ側にねじれた場
合には、ハウジング35及びスライダ40も一緒に回転方向
Ｒ側へとの移動する。これにより第２分室39が圧縮され
て小さくなると同時に第１分室38が大きくなり、液体は
主として開口部44及び主チョークS1を通って第２分室39
から第１分室38に流れる。また同時にスライダ40の外周
側面とハウジング35の間の隙間等も通過して第１分室38
に流れ、さらにサブチョークS2も通過して第２分室39か
ら第１分室38に流れる。
従って第２′分室39′から第１′分室38′に流れる液
体の流通断面積は大きく、それにより抵抗力は小さくな
り、小さなヒステリシストクルH1が発生する。
ねじり角が大きくなって突起41に後側ストッパ部40a
が当接すると、主チョークS1が閉じ状態になると共にス
ライダ40は突起41により係止され、ドリブンプレート23
及びスライダ40に対してドライブプレート３及びハウジ
ング35が回転方向Ｒの前方に移動する。この時第２分室
39の液体はサブチョークS2を通って後方の第１分室38に
流れると同時に、スライダ40の外周側面とハウジングの
間の隙間等を通過して前側の第１分室38にも流れる。従
って流通断面積が小さくなって、大きな抵抗力が発生
し、大きなヒステリシストルクH2を発生する。
ドライブプレート３が上記のように前方にねじれた
後、後方に戻る場合には、戻り始めた直後から突起41か
らスライダ40の後側ストッパ部40aは離れて主チョークS
1が開き、θ１＋θ２の区間の間は主として主チョークS
1及びサブチョークS2を通ってそれぞれ第１分室38から
第２分室39に液体は流れ、小さなヒステリシストルクH1
を発生する。
またドリブンプレート23に対してドライブプレート３
が一定角ねじれた状態で例えば燃焼変動により小さな変
動が生じても、スライダ40はθ１＋θ２の範囲内で振動
することになり、主チョークS1が開いているので小さな
ヒステリシストルクを維持できる。
［発明の効果］ 以上説明したように本発明によると、入力側の左右１
対のドライブプレート３内に、相対回転自在な出力側の
ドリブンプレート23及びヒステリシストルク発生用の液
体を納め、ドリブンプレート23とドライブプレート３間
にはねじりトルク発生用ばね30を備えた液体粘性ダンパ
ーにおいて、ドライブプレート３間にはこれに対して円
周方向摺動可能な環状のハウジング35を設け、該ハウジ
ング35とドリブンプレート23の間に最大ねじり角規制用
のストッパー機構を備え、ハウジング35は、同一円周上
に配置された複数の円弧形ハウジング部材35aを、それ
ぞれ軸芯と平行な筒形中空状のカラー37で結合すること
により環状に構成し、上記カラー37内の軸方向両端部に
ボール52を軸方向移動可能に収納すると共に両ボール52
間に軸方向伸長可能にコイルばね55を縮設し、一方ハウ
ジング35の軸方向の両側面に摺接する左右のドライブプ
レート３の摺接面3aにはそれぞれボール係止用凹部53を
形成し、上記コイルばね55の弾性力により両ボール52を
各ドライブプレート３の摺接面3aに付勢すると共に一定
の圧力でボール係止用凹部53に係合していので、次のよ
うな効果がある。
（１）従来のように平面状の摩擦面同志を圧接するトル
クリミッターに比べ、所定の限界トルク値を設定するの
に、大きな押圧力を必要とせず、ばね力の強い大きなば
ねを多数必要とすることはない。また従来例に比べて摩
擦面の面積を大きくする必要もなく、コンパクトにでき
る。
（２）ボール係合用凹部53とボール52の係合によるトル
クリミッター構造であるので、摩擦面同志の圧接構造に
比べ、所定のトルク値に容易に設定でき、また摩耗等に
よる設定トルク値の変動等も少ない。
（３）ハウジング部材35aの端部同士を結合するための
部材として設けられたカラー37を、トルクリミッター51
のコイルばね収納及びガイド部材として利用すると共
に、ボール保持ガイド用の部材としても利用しているの
で、トルクリミッター用の新たな孔加工や、ボール52及
びばね55のガイドや保持用のガイドケース等を設ける必
要はなく、部品点数や加工工程を節約することができ
る。
（４）円弧状のハウジング部材35aの端部同士を結合す
る中空状のカラー37を、トルクリミッター51のケース部
材として利用することにより、剛直な結合部分をトルク
リミッター用ボール等の装着箇所としているので、環状
ハウジング35のうち、剛性の高い結合部分でばね及びボ
ールを支持することができ、環状ハウジング35のたわみ
等の影響が少なく、ばね55による設定トルク値が安定す
る。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明を適用した液体粘性ダンパーの縦断面図
（第２図のＩ−Ｉ断面相当図）、第２図は第１図のII−
II断面部分図、第３図は液体室ハウジングの分解部分斜
視図、第４図は従来例の縦断面図、第５図は第４図のＶ
−Ｖ断面部分図である。３……ドライブプレート、23…
…ドリブンプレート、37……カラー、37a……ボールガ
イド孔、30……コイルばね（ダンパー機構の一例）、40
……スライダ、35c、41……ボス部、突起（ストッパー
機構）、51……トルクリミッター、52……ボール、53…
…ボールガイド用凹部。

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】入力側の左右１対のドライブプレート
    （３）内に、相対回転自在な出力側のドリブンプレート
    （23）及びヒステリシストルク発生用の液体を納め、ド
    リブンプレート（23）とドライブプレート（３）間には
    ねじりトルク発生用ばね（30）を備えた液体粘性ダンパ
    ーにおいて、ドライブプレート（３）間にはこれに対し
    て円周方向摺動可能な環状のハウジング（35）を設け、
    該ハウジング（35）とドリブンプレート（23）の間に最
    大ねじり角規制用のストッパー機構を備え、ハウジング
    （35）は、同一円周上に配置された複数の円弧形ハウジ
    ング部材（35a）を、それぞれ軸芯と平行な筒形中空状
    のカラー（37）で結合することにより環状に構成し、上
    記カラー（37）内の軸方向両端部にボール（52）を軸方
    向移動可能に収納すると共に両ボール（52）間に軸方向
    伸長可能にコイルばね（55）を縮設し、一方ハウジング
    （35）の軸方向の両側面に摺接する左右のドライブプレ
    ート（３）の摺接面（3a）にはそれぞれボール係止用凹
    部（53）を形成し、上記コイルばね（55）の弾性力によ
    り両ボール（52）を各ドライブプレート（３）の摺接面
    （3a）に付勢すると共に一定の圧力でボール係止用凹部
    （53）に係合していることを特徴とする液体粘性ダンパ
    ー。
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